JPH11191932A - 電池パックの急速充電器 - Google Patents
電池パックの急速充電器Info
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- JPH11191932A JPH11191932A JP9357251A JP35725197A JPH11191932A JP H11191932 A JPH11191932 A JP H11191932A JP 9357251 A JP9357251 A JP 9357251A JP 35725197 A JP35725197 A JP 35725197A JP H11191932 A JPH11191932 A JP H11191932A
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 種類の異なる複数の電池パック２、３を一つ
の充電器１で電池パック２、３の性能劣化を招くことな
く急速充電できるようにする。 【解決手段】 電池種類判別手段１８と電池温度検出手
段１６と充電電流制御手段１０を設け、電池パック２、
３の種類と電池パック２、３の温度に応じて充電電流を
変更する。
の充電器１で電池パック２、３の性能劣化を招くことな
く急速充電できるようにする。 【解決手段】 電池種類判別手段１８と電池温度検出手
段１６と充電電流制御手段１０を設け、電池パック２、
３の種類と電池パック２、３の温度に応じて充電電流を
変更する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は種類の異なる複数の
電池パックを急速充電できるようにした急速充電器に関
するものである。
電池パックを急速充電できるようにした急速充電器に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ビデオカメラ、パソコン、電動工
具等の携帯用電源としてニッケルカドミウム電池（以下
ニカド電池という）や密閉形鉛畜電池が多く使われてき
たが、最近は環境問題と高容量化の要求からニッケル水
素電池やリチウムイオン電池も使用されるようになっ
た。今後も様々な種類の電池パックが開発され使用され
ることが予想される。
具等の携帯用電源としてニッケルカドミウム電池（以下
ニカド電池という）や密閉形鉛畜電池が多く使われてき
たが、最近は環境問題と高容量化の要求からニッケル水
素電池やリチウムイオン電池も使用されるようになっ
た。今後も様々な種類の電池パックが開発され使用され
ることが予想される。
【０００３】これら電池パックがモータ等の大電流負荷
の電源として使われる場合、一充電当たりの稼動時間は
短くなる。このような用途においては、急速充電により
充電時間をできるだけ短くすることで使い勝手の向上を
図っている。
の電源として使われる場合、一充電当たりの稼動時間は
短くなる。このような用途においては、急速充電により
充電時間をできるだけ短くすることで使い勝手の向上を
図っている。
【０００４】ところが闇雲に急速充電を行うと電池パッ
クの特性が劣化するので、急速充電に対する制約条件が
電池パックの種類毎に決められている。この制約条件は
技術の進歩によって変わる性質のものではあるが、現状
におけるニッケル水素電池とニカド電池については概ね
表１の如きものとなっている。すなわち、ニッケル水素
電池は、ニカド電池に比べ充電時の電池温度上昇が大き
いので最大許容充電電流が小さく、低温における内部ガ
ス圧と有機材料の耐熱温度の違いから充電可能電池温度
範囲も狭い。密閉形鉛畜電池やリチウムイオン電池のよ
うに充電電圧も制限するタイプのものもあるが、基本的
には充電電流と電池温度に対する制約となっている。
クの特性が劣化するので、急速充電に対する制約条件が
電池パックの種類毎に決められている。この制約条件は
技術の進歩によって変わる性質のものではあるが、現状
におけるニッケル水素電池とニカド電池については概ね
表１の如きものとなっている。すなわち、ニッケル水素
電池は、ニカド電池に比べ充電時の電池温度上昇が大き
いので最大許容充電電流が小さく、低温における内部ガ
ス圧と有機材料の耐熱温度の違いから充電可能電池温度
範囲も狭い。密閉形鉛畜電池やリチウムイオン電池のよ
うに充電電圧も制限するタイプのものもあるが、基本的
には充電電流と電池温度に対する制約となっている。
【０００５】
【表１】
【０００６】以上のように従来技術においては急速充電
に対する制約条件が電池パックの種類によって異なるの
で、急速充電に対する制約条件を守りながら充電時間を
できるだけ短くするためには電池パックの種類毎に専用
の充電器を使用せざるを得なかった。
に対する制約条件が電池パックの種類によって異なるの
で、急速充電に対する制約条件を守りながら充電時間を
できるだけ短くするためには電池パックの種類毎に専用
の充電器を使用せざるを得なかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電池パ
ックの種類毎に専用の充電器を使用すると、電池パック
と充電器の組合わせが多くなり充電作業が煩雑になるば
かりでなく充電器が多種類必要なので経済性も悪くな
る。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなく
し、一つの充電器で種類の異なる複数の電池パックを性
能劣化させることなく急速充電できるようにすると共に
使い勝手と経済性を高めることである。
ックの種類毎に専用の充電器を使用すると、電池パック
と充電器の組合わせが多くなり充電作業が煩雑になるば
かりでなく充電器が多種類必要なので経済性も悪くな
る。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなく
し、一つの充電器で種類の異なる複数の電池パックを性
能劣化させることなく急速充電できるようにすると共に
使い勝手と経済性を高めることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、充電器に接
続される電池パックの種類を判別し、夫々の電池パック
の急速充電に対する制約条件を満たす充電電流に変更す
ることにより達成される。
続される電池パックの種類を判別し、夫々の電池パック
の急速充電に対する制約条件を満たす充電電流に変更す
ることにより達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明急速充電器の一実施例を図
１〜図６を用いて説明する。図１と図２において、急速
充電器１にはニッケル水素電池パック２あるいはニカド
電池パック３が各々に対応する端子を介して接続され
る。
１〜図６を用いて説明する。図１と図２において、急速
充電器１にはニッケル水素電池パック２あるいはニカド
電池パック３が各々に対応する端子を介して接続され
る。
【００１０】ニッケル水素電池パック２は、複数の素電
池を直列接続した組電池４、＋端子２ａ、−端子２ｄ、
−極２ｄに接続された電池温度検出用サーミスタ５、サ
ーミスタ５を充電器１に接続するＳ端子２ｂ、−極２ｄ
に接続された電池パック種類判別用抵抗６、抵抗６を充
電器１に接続するＴ端子２ｃ等から構成される。
池を直列接続した組電池４、＋端子２ａ、−端子２ｄ、
−極２ｄに接続された電池温度検出用サーミスタ５、サ
ーミスタ５を充電器１に接続するＳ端子２ｂ、−極２ｄ
に接続された電池パック種類判別用抵抗６、抵抗６を充
電器１に接続するＴ端子２ｃ等から構成される。
【００１１】ニカド電池パック３は複数の素電池を直列
接続した組電池７、＋端子３ａ、−端子３ｄ、−極３ｄ
に接続された電池温度検出用サーミスタ８、サーミスタ
８を充電器１に接続するＳ端子３ｂ等から構成される。
接続した組電池７、＋端子３ａ、−端子３ｄ、−極３ｄ
に接続された電池温度検出用サーミスタ８、サーミスタ
８を充電器１に接続するＳ端子３ｂ等から構成される。
【００１２】充電器１はエネルギー源となる直流電源
９、ニッケル水素電池パック２またはニカド電池パック
３を条件により５Ｃ、３Ｃ、１Ｃのいずれかの充電電流
で充電するための定電流回路１０、電池パック２、３と
充電器１を接続するための＋端子１ａ、−端子１ｄ、Ｓ
端子１ｂ、Ｔ端子１ｃ、充電ループに直列に接続された
電流検出用抵抗１１、抵抗１１の両端の電圧から充電電
流を検出する電流検出回路１２、電池電圧のピークを検
出するピーク電圧検出回路１３、安定化電圧源Ｖｃｃ１
４、安定化電圧源Ｖｃｃ１４とＳ端子１ｂに接続され、
電池パック２、３のサーミスタ５、８に接続される抵抗
１５、安定化電圧源Ｖｃｃ１４とＴ端子１ｃの間に接続
され、ニッケル水素電池パック２のＴ端子２ｃを介して
抵抗６に接続される抵抗１７、抵抗１７と抵抗６のＶｃ
ｃ分圧値から電池パックの種類を判別する電池種類判別
回路１８、電流検出回路１２、ピーク電圧検出回路１
３、電池温度検出回路１６及び電池種類判別回路１８の
出力により定電流回路１０をオンオフさせる充電制御回
路１９から構成される。
９、ニッケル水素電池パック２またはニカド電池パック
３を条件により５Ｃ、３Ｃ、１Ｃのいずれかの充電電流
で充電するための定電流回路１０、電池パック２、３と
充電器１を接続するための＋端子１ａ、−端子１ｄ、Ｓ
端子１ｂ、Ｔ端子１ｃ、充電ループに直列に接続された
電流検出用抵抗１１、抵抗１１の両端の電圧から充電電
流を検出する電流検出回路１２、電池電圧のピークを検
出するピーク電圧検出回路１３、安定化電圧源Ｖｃｃ１
４、安定化電圧源Ｖｃｃ１４とＳ端子１ｂに接続され、
電池パック２、３のサーミスタ５、８に接続される抵抗
１５、安定化電圧源Ｖｃｃ１４とＴ端子１ｃの間に接続
され、ニッケル水素電池パック２のＴ端子２ｃを介して
抵抗６に接続される抵抗１７、抵抗１７と抵抗６のＶｃ
ｃ分圧値から電池パックの種類を判別する電池種類判別
回路１８、電流検出回路１２、ピーク電圧検出回路１
３、電池温度検出回路１６及び電池種類判別回路１８の
出力により定電流回路１０をオンオフさせる充電制御回
路１９から構成される。
【００１３】次に図３の充電フローチャート及び図４〜
図６の充電特性を参照して説明する。急速充電器１の電
池接続待機状態（ステップ１０１）においてニッケル水
素電池パック２またはニカド電池パック３が接続される
と、抵抗１７と抵抗６のＶｃｃ分圧値から電池種類判別
回路１８が電池パック２、３の種類を判別する（ステッ
プ１０２）。ニカド電池パック３の場合にはＴ端子がな
いので、Ｖｃｃ分圧値はＶｃｃそのものとなり、ニッケ
ル水素電池パック２とニカド電池パック３が容易に判別
できる。
図６の充電特性を参照して説明する。急速充電器１の電
池接続待機状態（ステップ１０１）においてニッケル水
素電池パック２またはニカド電池パック３が接続される
と、抵抗１７と抵抗６のＶｃｃ分圧値から電池種類判別
回路１８が電池パック２、３の種類を判別する（ステッ
プ１０２）。ニカド電池パック３の場合にはＴ端子がな
いので、Ｖｃｃ分圧値はＶｃｃそのものとなり、ニッケ
ル水素電池パック２とニカド電池パック３が容易に判別
できる。
【００１４】接続された電池パックがニッケル水素電池
パック２の場合、抵抗１５とサーミスタ５のＶｃｃ分圧
値から電池温度Ｔｂを電池温度検出回路１６にて検出し
（ステップ１０３）、０℃以下の電池パックは暖まるま
で、４０℃以上の電池パックは冷えるまで待機状態（ス
テップ１０３）となる。電池温度Ｔｂが０℃≦Ｔｂ≦４
０℃であれば充電制御回路１９は定電流回路１０を３Ｃ
アンペアに設定し、直流電源９〜定電流回路１０〜＋端
子１ａ〜＋端子２ａ〜組電池４〜−端子２ｄ〜−端子１
ｄ〜電流検出用抵抗１１〜直流電源９のルートで３Ｃア
ンペアの充電電流が流れ充電を開始する（ステップ１０
４）。
パック２の場合、抵抗１５とサーミスタ５のＶｃｃ分圧
値から電池温度Ｔｂを電池温度検出回路１６にて検出し
（ステップ１０３）、０℃以下の電池パックは暖まるま
で、４０℃以上の電池パックは冷えるまで待機状態（ス
テップ１０３）となる。電池温度Ｔｂが０℃≦Ｔｂ≦４
０℃であれば充電制御回路１９は定電流回路１０を３Ｃ
アンペアに設定し、直流電源９〜定電流回路１０〜＋端
子１ａ〜＋端子２ａ〜組電池４〜−端子２ｄ〜−端子１
ｄ〜電流検出用抵抗１１〜直流電源９のルートで３Ｃア
ンペアの充電電流が流れ充電を開始する（ステップ１０
４）。
【００１５】図４、図５はニッケル水素電池パック２の
充電の進行具合を示したものである。充電開始時の電池
温度が低い場合（図４）、電池温度Ｔｂは上昇するもの
の５０℃に到達することはなく充電末期に電圧の山が顕
著に現れ、ピーク電圧検出回路１３の働きによって山の
頂上で充電を停止する（ステップ１０５、１１４）。充
電開始時の電池温度が高い場合（図５）、満充電前に電
池温度が５０℃に到達するので温度上昇をおさえるため
充電電流を３Ｃアンペアから１Ｃアンペアに下げる（ス
テップ１０６、１０７）。高温でかつ充電電流が小さい
場合、充電末期に電圧の山が顕著には現れないので、ピ
ーク電圧検出回路１３は働かず、電池温度が６０℃に達
した時点で充電を停止する（ステップ１０９、１１
４）。
充電の進行具合を示したものである。充電開始時の電池
温度が低い場合（図４）、電池温度Ｔｂは上昇するもの
の５０℃に到達することはなく充電末期に電圧の山が顕
著に現れ、ピーク電圧検出回路１３の働きによって山の
頂上で充電を停止する（ステップ１０５、１１４）。充
電開始時の電池温度が高い場合（図５）、満充電前に電
池温度が５０℃に到達するので温度上昇をおさえるため
充電電流を３Ｃアンペアから１Ｃアンペアに下げる（ス
テップ１０６、１０７）。高温でかつ充電電流が小さい
場合、充電末期に電圧の山が顕著には現れないので、ピ
ーク電圧検出回路１３は働かず、電池温度が６０℃に達
した時点で充電を停止する（ステップ１０９、１１
４）。
【００１６】接続された電池パックがニカド電池３の場
合、抵抗１５とサーミスタ８のＶｃｃ分圧値から電池温
度Ｔｂを電池温度検出回路１６にて検出し（ステップ１
１０）、−１０℃以下の電池パックは暖まるまで、６０
℃以上の電池パックは冷えるまで待機状態（ステップ１
１０）となる。電池温度Ｔｂが−１０℃≦Ｔｂ≦６０℃
であれば充電制御回路１９は定電流回路１０を５Ｃアン
ペアに設定し、直流電源９〜定電流回路１０〜＋端子１
ａ〜＋端子２ａ〜組電池７〜−端子２ｄ〜−端子１ｄ〜
電流検出用抵抗１１〜直流電源９のルートで５Ｃアンペ
アの充電電流が流れ、充電を開始する（ステップ１１
１）。
合、抵抗１５とサーミスタ８のＶｃｃ分圧値から電池温
度Ｔｂを電池温度検出回路１６にて検出し（ステップ１
１０）、−１０℃以下の電池パックは暖まるまで、６０
℃以上の電池パックは冷えるまで待機状態（ステップ１
１０）となる。電池温度Ｔｂが−１０℃≦Ｔｂ≦６０℃
であれば充電制御回路１９は定電流回路１０を５Ｃアン
ペアに設定し、直流電源９〜定電流回路１０〜＋端子１
ａ〜＋端子２ａ〜組電池７〜−端子２ｄ〜−端子１ｄ〜
電流検出用抵抗１１〜直流電源９のルートで５Ｃアンペ
アの充電電流が流れ、充電を開始する（ステップ１１
１）。
【００１７】図６は高温におけるニカド電池パック３の
充電の進行具合を示したものである。ニカド電池パック
３の充電反応自体は吸熱反応であるため温度上昇は少な
く充電途中で充電電流を下げる必要はない。電池温度が
高い場合充電末期に電圧の山が顕著には現れないのでピ
ーク電圧検出回路１３は働かず、電池温度が６５℃に達
した時点で充電を停止する（ステップ１１３、１１
４）。なお電池温度が低い場合充電末期に電圧の山が顕
著に現れるので、ステップ１１２で電圧の山が検出され
ると、充電が停止される。
充電の進行具合を示したものである。ニカド電池パック
３の充電反応自体は吸熱反応であるため温度上昇は少な
く充電途中で充電電流を下げる必要はない。電池温度が
高い場合充電末期に電圧の山が顕著には現れないのでピ
ーク電圧検出回路１３は働かず、電池温度が６５℃に達
した時点で充電を停止する（ステップ１１３、１１
４）。なお電池温度が低い場合充電末期に電圧の山が顕
著に現れるので、ステップ１１２で電圧の山が検出され
ると、充電が停止される。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、電池温度と電池パック
の種類によって充電電流の大きさを変更することによ
り、充電時間を夫々の電池パックの特性限界まで短くす
ることができるので、電池パックの性能劣化を招くこと
なく急速充電器の使い勝手と経済性を高めることができ
る。
の種類によって充電電流の大きさを変更することによ
り、充電時間を夫々の電池パックの特性限界まで短くす
ることができるので、電池パックの性能劣化を招くこと
なく急速充電器の使い勝手と経済性を高めることができ
る。
【図１】本発明充電器の一実施例を示すブロック回路
図。
図。
【図２】本発明充電器の一実施例を示すブロック回路
図。
図。
【図３】本発明充電器の動作説明用フローチャート。
【図４】充電開始時の温度が低いニッケル水素電池の充
電特性を示すグラフ。
電特性を示すグラフ。
【図５】充電開始時の温度が高いニッケル水素電池の充
電特性を示すグラフ。
電特性を示すグラフ。
【図６】充電開始時の温度が高いニカド電池の充電特性
を示すグラフ。
を示すグラフ。
１は充電器、２はニッケル水素電池パック、３はニカド
電池パック、４、７は組電池、５はサーミスタ、６、１
５、１７は抵抗、１０は定電流回路、１６は温度検出回
路、１８は電池種類判別回路、１９は充電制御回路であ
る。
電池パック、４、７は組電池、５はサーミスタ、６、１
５、１７は抵抗、１０は定電流回路、１６は温度検出回
路、１８は電池種類判別回路、１９は充電制御回路であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 信宏 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 種類の異なる複数の電池パックを充電で
きるようにした充電器において、 電池パックの種類を判別する電池種類判別手段と、電池
パックの電池温度を検出する電池温度検出手段と、電池
温度検出手段の検出出力と電池種類判別手段の判別出力
に基づいて充電電流の大きさを制御する充電電流制御手
段とを設け、充電電流の大きさを電池パックの種類と電
池パックの温度に応じて変更するようにしたことを特徴
とする電池パックの急速充電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9357251A JPH11191932A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 電池パックの急速充電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9357251A JPH11191932A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 電池パックの急速充電器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11191932A true JPH11191932A (ja) | 1999-07-13 |
Family
ID=18453169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9357251A Withdrawn JPH11191932A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 電池パックの急速充電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11191932A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1648071A2 (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-19 | Nec Corporation | Charge controlling circuit and method, and electronic device provided with same charge controlling circuit |
| JP2009106117A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Hitachi Koki Co Ltd | 充電装置 |
| JP2009178012A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Hitachi Koki Co Ltd | 電池パックとこれを充電する充電装置及び充電システム |
| JP2010057250A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Canon Inc | 充電システムおよび充電装置 |
| US7948212B2 (en) | 2007-08-28 | 2011-05-24 | Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. | Battery pack and charging method |
| JP2013255404A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Wako Giken Kk | マルチ充電装置と同装置を使用した災害対応型非常用電源装置 |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP9357251A patent/JPH11191932A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1648071A2 (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-19 | Nec Corporation | Charge controlling circuit and method, and electronic device provided with same charge controlling circuit |
| EP1648071A3 (en) * | 2004-10-18 | 2009-04-01 | Nec Corporation | Charge controlling circuit and method, and electronic device provided with same charge controlling circuit |
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| US8497662B2 (en) | 2007-10-25 | 2013-07-30 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Charging device |
| JP2009178012A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Hitachi Koki Co Ltd | 電池パックとこれを充電する充電装置及び充電システム |
| JP2010057250A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Canon Inc | 充電システムおよび充電装置 |
| JP2013255404A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Wako Giken Kk | マルチ充電装置と同装置を使用した災害対応型非常用電源装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050301 |