WO2002007287A1 - Method and apparatus for charging secondary lithium ion battery using solar battery - Google Patents

Method and apparatus for charging secondary lithium ion battery using solar battery Download PDF

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ion secondary
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power storage
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Kazue Yoshioka
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Micropack Company Limited
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Definitions

  • the present invention relates to a method for charging a lithium ion secondary battery using a solar cell, and a solar battery type charging device for a lithium ion secondary battery. .
  • rechargeable rechargeable batteries do not contain harmful substances such as force-dones, and are suitable for long-term continuous use and weight reduction. It is widely used for various mobile terminals including mobile phones.
  • a lithium-ion secondary battery it is common to charge it from a commercial power supply (AC100V) with a large output energy or a car battery. This is because charging a lithium ion secondary battery requires a large current of several hundred mA.
  • AC100V commercial power supply
  • laptops and mobile terminals that are usually carried around. For this reason, there is a demand to charge the lithium-ion rechargeable batteries built into these devices even in places where commercial power is not available, and means that they can be charged from sources other than commercial power (AC 100 V) or car batteries Is desired.
  • a solar cell that is small and lightweight, can be carried around, and can easily convert sunlight that can be used anywhere into electrical energy can be used as a means of charging lithium ion secondary batteries. I have an idea.
  • the output per solar cell element is about 0.4 volts to 0.5 volts in voltage and about 25 milliamps per square centimeter in current and the output voltage is relatively high (3.6 volts).
  • To charge a battery with a current of several hundred mA it is necessary to connect many cells in series to secure the voltage, and to connect many cells in parallel to secure the current. Therefore, there is a problem that the size of the solar cell becomes large and it is difficult to make the size portable.
  • the purpose of the present invention is to charge a lithium ion secondary battery with a small output current of the solar cell. It is an object of the present invention to provide a method for charging a secondary battery and a solar battery-type charging device for a lithium ion secondary battery. Disclosure of the invention
  • the present invention has the following configuration.
  • the method for charging a lithium ion secondary battery using the solar cell according to claim 1 of the present invention comprises: charging the storage means with a DC current output by the solar cell; When the potential difference of the battery becomes equal to or more than a predetermined voltage value, the lithium ion secondary battery is electrically connected to the lithium ion secondary battery, and the lithium ion secondary battery is charged by a direct current output from the power storage unit. I do.
  • the solar cell-type charging device for a lithium ion secondary battery further comprising: a solar cell; power storage means charged by a DC current output by the solar cell; and the power storage means and the lithium ion secondary battery. Between the storage means and the lithium ion secondary battery when the potential difference becomes equal to or higher than a predetermined voltage value. And a charge control unit that electrically connects the lithium ion secondary battery to the lithium ion secondary battery in a case where the lithium ion secondary battery is output from the battery.
  • the output current of the solar cell is temporarily stored in the power storage means, and the lithium ion secondary battery is charged from the power storage means, so that the power storage means having a high current supply capability (for example, one having a small internal resistance) is used. If selected, the lithium ion secondary battery can be sufficiently charged using the solar battery.
  • a method for charging the lithium ion secondary battery using the solar cell according to the present invention and a method for charging the lithium ion secondary battery When a solar cell-type charging device is used, the output current of the solar cell is temporarily stored in the storage means, and the lithium ion secondary battery is charged from the storage means. If the resistance is low), it is possible to charge a lithium ion secondary battery for + minutes using a solar cell.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a solar battery type charging device for a lithium ion secondary battery according to the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific circuit example of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the method while charging the electric storage unit 1 2 by the DC current solar cell 1 0 is output, check the conductive position difference V def between storage means 1 2 and the lithium ion secondary battery 1 4.
  • V ref When the potential difference V def becomes equal to or more than a predetermined voltage value V ref, in detail, the power storage means 12 is charged by the solar cell 10 and the voltage is higher than the voltage of the lithium ion secondary battery 14. Also, when the voltage value becomes higher by the voltage value V ref, the electric storage means 12 and the lithium ion secondary battery 14 are electrically connected.
  • This voltage value V ref is determined by considering the internal resistance of the current path flowing when charging the lithium ion secondary battery 14, such as the storage means 12 and the lithium ion secondary battery 14, and adding the lithium ion secondary Set the value so that the current sufficient to charge the secondary battery 14 flows.
  • the lithium ion secondary battery 14 is charged by the DC current output from the power storage means 12.
  • the output current of the solar cell 10 is stored in the power storage means 12, and the lithium ion secondary battery 14 is charged from the power storage means 12.
  • a battery with a high supply capacity for example, a battery with a small internal resistance or a large capacity
  • the lithium ion secondary battery 14 can be sufficiently charged from the storage means 12 to the lithium ion secondary battery 14 Current can flow.
  • the larger the capacity the longer the current can flow. Therefore, as a result, the lithium secondary battery 14 can be charged from the solar battery 10.
  • the storage means 12 is realized by using a capacitor C 1 as an example. Capacitors are inexpensive, and especially when electrolytic capacitors are used, a small and large-capacity power storage means 12 can be realized. Actually, about 220 F sufficiently functions as the power storage means of the present application. Further, since the internal resistance of the capacitor is relatively small, the charging current to the lithium ion secondary battery 14 is not limited to a low value.
  • the charging control means 16 includes a switch means 16 a interposed in series between the power storage means 12 and the lithium ion secondary battery 14, and a switch means 16 for connecting the power storage means 12 and the lithium ion secondary battery 14.
  • the switch means 16 a When the voltage difference V def between them becomes equal to or greater than the predetermined voltage value V ref, the switch means 16 a is turned on only during that time to electrically connect the power storage means 12 and the lithium ion secondary battery 14. It can be composed of connection control means 16b for connection.
  • the p-type field-effect transistor FET (hereinafter simply referred to as FET) 2 in FIG. 2 corresponds to the switch means 16a, and the other circuit elements of the charge control means 16 serve as the connection control means 16b. Function.
  • a resistor R 2 Between the power storage means 12 and the lithium ion secondary battery 14, a resistor R 2, a FET 2 and a diode D 2 are interposed in this order.
  • the source terminal of FET2 is connected to the resistor R2, and the drain terminal of FET2 is connected to the node of the diode D2.
  • a bias resistor R3 is connected in parallel between the source terminal and the gate terminal of FET2.
  • an emitter terminal of a transistor Trl (pnp type) is connected to the power storage means 12, and a pin is connected between the collector terminal of the transistor Trl and the ground.
  • the collector terminal of the transistor ⁇ is connected to the ⁇ -type FET 1 gate terminal.
  • the drain terminal of F F1 is connected to the good terminal of FET2, and the source terminal is directly connected to the ground.
  • a diode D1 is interposed between the base terminal of the transistor Trl and the drain terminal of the FET 2 with its anode connected to the base terminal of the transistor Trl.
  • the storage means 12 is directly connected to the solar cell 10 in parallel. Therefore, the DC current generated by the solar cell 10 receiving the light is charged in the power storage means 12.
  • the voltage of the power storage means 12 gradually increases, and the potential difference Vdef from the lithium ion secondary battery 14 becomes equal to the forward voltage Veb between the emitter-base terminals of the transistor Trl and the forward voltage of the diodes Dl and D2.
  • Vref the voltage of the power storage means 12 gradually increases, and the potential difference Vdef from the lithium ion secondary battery 14 becomes equal to the forward voltage Veb between the emitter-base terminals of the transistor Trl and the forward voltage of the diodes Dl and D2.
  • the transistor Trl is turned on, a current flows to the resistor R 1 toward the ground, and a bias voltage is generated across the resistor R 1, whereby a positive voltage is applied to the gate terminal of the FET 1.
  • the n-type FET 1 shifts to the ON state, and a current flows through a path of the resistor R 2 —the resistor R 3 ⁇ the drain terminal of the FET 1 ⁇ the source terminal of the FET 1 ⁇ ground. Then, a bias voltage is generated across the resistor R3.
  • Type FET 2 goes on.
  • the voltage Vref obtained by adding the forward voltages Vdl and Vd2 of the diodes D 1 and D 2 to the forward voltage V eb between the emitter and the base terminal of the transistor Trl becomes the transistor Trl and the diodes D 1 and D 2.
  • each forward voltage is about 0.6 to 0.7 volts, so the total voltage is about 2 volts.
  • the charging current at the start of charging can be set to about 200 mA, which is sufficient for charging the lithium ion secondary battery 14. Current can be secured.
  • the voltage of the storage means 12 When a current starts flowing through the lithium ion secondary battery 14, the voltage of the storage means 12 also drops accordingly, and the voltage difference Vdef between the two quickly becomes less than the voltage Vref.
  • the above operation that is, the charging operation of the storage means 12 by the solar cell 10 and the charging operation of the lithium ion secondary battery 14 from the storage means 12 are performed when the voltage of the lithium ion secondary battery 14 is predetermined. Voltage (about 3.6-4 ports)
  • the lithium ion secondary battery 14 can be charged by the solar cell 10.
  • the reason for using a FET instead of a transistor in the above-described circuit example of the charge control means 16 is that if a transistor is used in place of the FET 1 and the FET 2, the charge operation to the lithium ion secondary battery 14 will be turned on. A base current is required to maintain the state, and this base current flows to ground and is wasted.
  • the diode D2 also has a function of preventing the charged lithium ion secondary battery 14 from discharging to the charge control means 16 side.
  • the capacitor C 2 prevents the gate voltage of the FET 1 from being instantaneously reduced with the start of the charging operation from the power storage means 12 to the lithium ion secondary battery 14. The purpose of this is to maintain the bias voltage so that the FET 1 becomes ON for a certain period of time.
  • the power storage means 12 and the charge control means 16 can be configured with the simple circuit configuration shown in FIG. 2, for example, for a lithium ion secondary battery having a volume that can be sufficiently mounted on a mobile phone.
  • a solar battery charger 5 is feasible. Since mobile phones are frequently used outdoors, if the solar cell 10 is mounted on the surface of the mobile phone so as to be exposed, the lithium ion secondary battery built in using the solar cell 10 can be used. The battery 14 can be recharged, and the talk time and standby time can be dramatically increased, greatly improving usability.
  • the present invention is useful as a method for charging a lithium ion secondary battery and as a solar battery type charging device for a lithium ion secondary battery.

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Description

明細
太陽電池を用いてリチウムィオン二次電池を充電する方法とリチウムィ オン二次電池用太陽電池式充電装置
技術分野
本発明は太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を充電する方法と リチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置に関する。 .
技術背景
現在、 充電式の二次電池 （バッテリ） としては、 力 ドニゥムなどの有 害物質を含まず、 また長時間の連続使用と軽量化に適している等の理由 から リチウムイオン二次電池が、 パソコンや、 携帯電話を含む種々の携 帯端末に広く使用されている。 そして、 リチウムイオン二次電池を充電 する際には、 出力エネルギ一の大きい商用電源 （A C 1 0 0 V ) や車の バッテリーなどから充電する方法が一般的である。 これは、 リチウムィ オン二次電池を充電するには、 数百 m Aの大鼋流が必要だからである。 一方、 パソコンの中でもノート型パソコンゃ携帯端末は普段持ち歩い て使用する使用形態も多い。 このため、 商用電源が取れない場所でも、 これら機器に内蔵されたリチウムイオン二次電池を充電したいという要 望があり、 商用電源 （ A C 1 0 0 V ) や車のバッテリー以外から充電で きる手段が望まれている。
そこで、 小型 · 軽量であって持ち歩きも可能であり、 しかもどこでも 利用できる太陽光を電気エネルギーに手軽に変換することが可能な太陽 電池を、 リチウムィオン二次電池の充電手段として利用できないかとい う考えがある。
しかしながら、 太陽電池の素子一個あたりの出力は、 電圧で約 0.4ボ ルトから 0.5 ボルト、 電流で 1平方センチメートル当り約 25 ミ リアン ペアぐらいであり、 出力電圧の比較的高い （3.6 ボルト） リチウムィォ ン二次電池に数百 m Aの電流を流して充電するためには、 多くのセルを 直列に接続して電圧を確保すると共に、 多くのセルを並列に接続して電 流も併せて確保する必要があることから、 太陽電池が大型化してしまい 、 携帯可能な寸法にすることが困難であるという課題がある。
そこで、 本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり-、 その目 的とするところは、 太陽電池の少ない出力電流でも リチウムイオン二次 電池を充電できる、 太陽電池を用いてリチウムィオン二次電池を充電す る方法とリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置を提供すること ある。 発明の開示
上記目的を達成するため、 本発明は次の構成を備える。
すなわち、 本発明に係る請求項 1記載の太陽電池を用いてリチウムィ オン二次電池を充電する方法は、 太陽電池が出力する直流電流によって 蓄電手段を充電しつつ、 該蓄電手段とリチウムイオン二次電池の電位差 が所定の電圧値以上になつた場合に蓄電手段と前記リチウムイオン二次 電池を電気的に接続して蓄電手段が出力する直流電流によってリチウム イオン二次電池を充電することを特徴とする。
また、 請求項 2記載のリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置 は、 太陽電池と、 該太陽電池が出力する直流電流によって充電される蓄 電手段と、 該蓄電手段とリチウムイオン二次電池との間に配置され、 蓄 電手段と該リチウムィオン二次電池の電位差が所定の電圧値以上になつ た場合に蓄電手段とリチウムイオン二次電池を電気的に接続し、 蓄電手 段が出力する直流電流によってリチウムィオン二次電池を充電する充電 制御手段とを具備することを特徴とする。
これらによれば、 太陽電池の出力電流を一旦蓄電手段に蓄え、 リチウ ムイオン二次電池にはこの蓄電手段から充電するため、 蓄電手段に電流 供給能力の高いもの （例えば内部抵抗が小さいもの） を選べば、 太陽電 池を用いてリチウムイオン二次電池を十分に充電することが可能となる 本発明に係る太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を充電する方 法と リチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置を用いると、 太陽電 池の出力電流を一旦蓄電手段に蓄え、 リチウムイオン二次電池にはこの 蓄電手段から充電するため、 蓄電手段に電流供給能力の高いもの （例え ば内部抵抗が小さいもの） を選べば、 太陽電池を用いてリチウムイオン 二次電池を+分に充電することが可能となるという効果を奏する。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係るリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装 置の一実施の形態の構成を示すブ,口ック図である。
第 2図は、 図 1の具体的な回路例を示す回路図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明に係る太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を充電 する方法と リチウムィオン二次電池用太陽電池式充電装置の好適な実施 の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。 なお、 リチウムイオン二 次電池以外の二次電池にも本発明を適用することができることは言うま でもない。
差替え用紙（規則 26) まず、 リチウムイオン二次電池を充電する方法の概要について図 1を 用いて説明する。
その方法は、 太陽電池 1 0が出力する直流電流によって蓄電手段 1 2 を充電しつつ、 蓄電手段 1 2 と リチウムイオン二次電池 1 4との間の電 位差 V def をチェックする。
そして、 電位差 V defが所定の電圧値 V ref以上になった場合に、 詳細 には蓄電手段 1 2が太陽電池 1 0によつて充電されてその電圧がリチウ ムイオン二次電池 1 4の電圧より も電圧値 V ref だけ高くなった場合に 、 蓄電手段 1 2 と リチウムイオン二次電池 1 4 とを電気的に接続する。 この電圧値 V ref は、 蓄電手段 1 2やリチウムィオン二次電池 1 4等、 リチゥムイオン二次電池 1 4に充電する際に流れる電流の経路の内部抵 抗を考慮し、 当該経路にリチウムイオン二次電池 1 4を充電できるだけ の電流が流れるような値に設定する。
そして、 蓄電手段 1 2が出力する直流電流によってリチウムイオン二 次電池 1 4が充電する。
この方法によれば、 太陽電池 1 0の出力電流をー且蓄電手段 1 2に蓄 え、 リチウムィオン二次電池 1 4にはこの蓄電手段 1 2から充電するた め、 蓄電手段 1 2に電流供給能力の高いもの （例えば内部抵抗が小さい もの、 さらには容量の大きなもの） を選べば、 蓄電手段 1 2からリチウ ムイオン二次電池 1 4へリチウムイオン二次電池 1 4を十分に充電でき るだけの大きさの電流を流すことができる。 容量を大きくすれば、 それ だけ長い時間電流を流せる。 よって、 結果と して太陽電池 1 0からリチ ゥムィオン二次電池 1 4を充電できることになる。
次に、 上記方法を実施するリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電 装置 5の一実施の形態について図 1 と図 2を用いて説明する。
まず、 構成について説明する。
差替え用紙（規則 蓄電手段 1 2は、 一例と してコンデンサ C 1 を用いて実現している。 コンデンサは安価で、 また特に電解コンデンサを用いれば、 小型で大容 量の蓄電手段 1 2を実現できる。 なお、 実際には約 220 F程度で十分 に本願の蓄電手段と して機能する。 またコンデンサは、 内部抵抗も比較 的小さいため、 リチゥムイオン二次電池 1 4への充電電流を低い値に制 限してしまうことがない。
充電制御手段 1 6は、 蓄電手段 1 2 と リチウムイオン二次電池 1 4 と の間に直列に介装されたスィツチ手段 1 6 a と、 蓄電手段 1 2 とリチウ ムイオン二次電池 1 4 との間の電圧差 V def が予め決められた電圧値 V ref 以上になったら、 その間だけスィツチ手段 1 6 aをオン状態に移行 させて蓄電手段 1 2 と リチウムイオン二次電池 1 4を電気的に接続させ る接続制御手段 1 6 b とで構成することができる。
そして図 2における p型の電界効果型トランジスタ F E T (以下、 単 に F E T ) 2がスイツチ手段 1 6 aに該当し、 充電制御手段 1 6のその 他の回路素子が接続制御手段 1 6 b と して機能する。
充電制御手段 1 6の具体的な一回路例について図 2を用いて説明する 。 なお、 以下に説明する回路例以外にも同じ機能を、 他の回路構成で実 現できることはもちろんである。
蓄電手段 1 2 と リチウムイオン二次電池 1 4 との間には、 抵抗 R 2 と F E T 2とダイオード D 2が、 この順番で直列に介装されている。 詳細 には F E T 2のソース端子は抵抗 R 2 と接続され、 F E T 2の ドレイ ン 端子はダイォード D 2のァノードに接続されている。
また、 F E T 2のソース端子とゲート端子との間にはバイアス用の抵 抗 R 3が並列に接続されている。
また、 蓄電手段 1 2には、 トランジスタ T rl (pnp型） のェミ ッタ端 子が接続され、 トランジスタ Trlのコレクタ端子とグランド間にはパイ
差替え用紙（規則 ァス用の抵抗 R 1が介装されている。 また、 抵抗 R 1 にはコンデンサ C 2が並列に接続されている。
また、 トランジスタ Τϊΐのコレクタ端子には、 η型の F E T 1のゲー ト端子が接続されている。 この F Ε Τ 1 の ドレイン端子は、 F E T 2の グー ト端子に接続され、 またソース端子はグランドに直接接続されてい る。
また、 トランジスタ Trlのベース端子と F E T 2の ドレイ ン端子との 間には、 ダイオード D 1がそのアノードが トランジスタ T rlのベース端 子に接続された状態で介装されている。
次に、 リチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置 5の動作を、 充 電制御手段 1 6の動作を含めて説明する。
太陽電池 1 0には、 蓄電手段 1 2が並列に直接接続されている。 この ため、 太陽電池 1 0が光を受けて発生した直流電流は、 蓄電手段 1 2に 充電される。
そして蓄電手段 1 2の電圧が次第に上昇し、 リチウムイオン二次電池 1 4 との電位差 Vdef が、 トランジスタ Trl のエミ ッターベース端子間 順方向電圧 Veb にダイオー ド D l、 D 2のそれぞれの順方向電圧 Vdl 、 Vd2 を加えた電圧 Vref 以上になると、 トランジスタ Trlのェミ ッタ 端子→そのベース端子→D 1→D 2→リチウムイオン二次電池 1 4 とい う経路で電流が流れる。
すると、 これにより トランジスタ Trlがオン状態となり、 抵抗 R 1 に グランドに向かう電流が流れて、 抵抗 R 1 間にバイアス電圧が発生し、 これにより F E T 1のゲート端子に正電圧が引加される。
これによつて n型の F E T 1がオン状態に移行し、 抵抗 R 2—抵抗 R 3→ F E T 1の ドレイン端子→ F E T 1のソース端子→グラン ドという 経路で電流が流れる。 そして抵抗 R 3間にバイアス電圧が発生し、 この
差替え用紙（規則 26〉 バイァス電圧によって！）型の F E T 2がオン状態に移行する。
この結果、 蓄電手段 1 2からリチウムイオン二次電池 1 4に向けて、 抵抗 R 2→ F E T 2のソース端子—そのドレイン端子→ダイオード D 2 →リチゥムイオン二次電池 1 4という経路で、 リチウムイオン二次電池 1 4への充電電流が流れる。
トランジスタ Trl のェミ ッタ一ベース端子間順方向電圧 V eb にダイ ォード D 1、 D 2のそれぞれの順方向電圧 Vdl、 Vd2を加えた電圧 Vref は、 トランジスタ Trlやダイォード D 1、 D 2がシリ コンで構成されて いる場合にはそれぞれの順方向電圧が約 0.6〜0.7ボルトであるから、全 体と して約 2ボルト程度になる。
よって、 抵抗 R 2を一例と して約 10 オームに設定しておけば、 充電 開始当初の充電電流を約 200 ミ リアンペア程度に設定することができ、 リチゥムイオン二次電池 1 4を充電するに十分な電流を確保できる。 リチウムイオン二次電池 1 4に電流が流れ始めると、 それに伴って蓄 電手段 1 2の電圧も降下し、 双方の電圧差 Vdef は短時間で電圧 Vref未 満になる。
すると、 トランジスタ Trlのェミ ッタ端子→そのベース端子→D 1→ D 2→リチウムイオン二次電池 1 4 という経路で電流が流れなくなり、 トランジスタ Trlがオフ状態に移行する。 その結果、 F E T 1 もオフ状 態となつて、 F E T 2もオフ状態になり、 充電動作が停止する。
これにより、 蓄電手段 1 2からリチウムイオン二次電池 1 4への電流 の流れが無くなり、 蓄電手段 1 2は再度太陽電池 1 0から充電可能な状 態になる。
以上の動作、 つまり蓄電手段 1 2への太陽電池 1 0による充電動作と 、 リチウムイオン二次電池 1 4への蓄電手段 1 2からの充電動作は、 リ チゥムイオン二次電池 1 4の電圧が所定の電圧 （約 3.6〜4ポルト） に達
差替え用紙（規則 26〉 するまで繰返し行われる。
これによつて、 結果として太陽電池 1 0によるリチウムイオン二次電 池 1 4の充電が可能となる。
また、 上記充電制御手段 1 6 の回路例において トランジスタでは無く F E Tを使用する理由は、 F E T 1や F E T 2に代えて トランジスタを 用いると リチウムイオン二次電池 1 4への充電動作の際に、 オン状態を 維持するベース電流が必要となり、 このベース電流はグランドに流れて 無駄になってしまうからである。
F E Tを用いることによって、 ベース電流に対応する電流は 2 A程 度に下がり、 無視できる値になる。 よって、 効率の良い充電が可能とな る。
また、 ダイオード D 2は、 ー且充電されたリチウムイオン二次電池 1 4から充電制御手段 1 6側に放電するのを防止する機能もある。
また、 コンデンサ C 2は、 F E T 1のゲート電圧が、 蓄電手段 1 2か らリチウムイオン二次電池 1 4への充電動作の開始に伴って瞬時に低下 してしまうことを防止し、 一旦オン状態となった F E T 1がある程度の 時間だけオン状態を維持できるようにバイアス電圧を保持するためのも のである。
そして、 一例と して図 2に示す簡単な回路構成で蓄電手段 1 2や充電 制御手段 1 6を構成することができるため、 例えば携帯電話機にも十分 に実装できる体積のリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置 5が 実現可能である。 そして携帯電話機は、 屋外での使用も頻繁に行われる ため、 太陽電池 1 0を携帯電話機の表面に露出して搭載しておけば、 こ の太陽電池 1 0を用いて内蔵されたリチゥムイオン二次電池 1 4を充電 でき、 通話時間、 待機時間も飛躍的に延び、 非常に使い勝手が向上する ことが考えられる。
差替え用紙（規則 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明は、 リチウムイオン二次電池を充電する方法と して、 また、 リチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置と して有用 である。
差替え用紙（規則

Claims

請求の範囲
1 . 太陽電池が出力する直流電流によって蓄電手段を充電しつつ、 該蓄 電手段とリチウムイオン二次電池の電位差が所定の電圧値以上になった 場合に蓄電手段と前記リチウムイオン二次電池を電気的に接続して蓄電 手段が出力する直流電流によつてリチウムイオン二次電池を充電するこ とを特徴とする太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を充電する方 法。
2 . 太陽電池と、
該太陽電池が出力する直流電流によって充電される蓄電手段と、 該蓄電手段と リチウムイオン二次電池との間に配置され、 蓄電手段と 該リチウムイオン二次電池の電位差が所定の電圧値以上になった場合に 蓄電手段と リチウムイオン二次電池を電気的に接続し、 蓄電手段が出力 する直流電流によってリチゥムイオン二次電池を充電する充電制御手段 とを具備することを特徴とするリチウムイオン二次電池用太陽電池式充
差替え用紙（規則
PCT/JP2000/008530 2000-07-13 2000-12-01 Method and apparatus for charging secondary lithium ion battery using solar battery WO2002007287A1 (en)

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