JP2000060014A - 定電流/定電圧充電方法及び定電流/定電圧充電装置 - Google Patents
定電流/定電圧充電方法及び定電流/定電圧充電装置Info
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Abstract
短時間で利用可能に充電する定電流/定電圧充電方法及
び装置を提供する。 【解決手段】 複数のチャンネルCH−1〜CH−4
を、定電流/定電圧以外の電流制限を行わずに充電する
主チャンネルと、最大充電容量に対して発生する余剰電
力を用いて最大電力による電流制限を行いつつ充電する
副チャンネルとに分けて充電する。まずチャンネルCH
−1を主チャンネルとしてリチウムイオン電池に対する
充電を開始させ、充電完了まで主チャンネルとして充電
する。その直後にチャンネルCH−2を副チャンネルと
して余剰電力を供給して充電する。チャンネルCH−2
が定電圧領域に達したら主チャンネルに切り替え、チャ
ンネルCH−3を副チャンネルとして充電する。全チャ
ンネルが主チャンネルとなるまでこの切り替えを繰り返
す。
Description
池を定電流/定電圧充電する方法及び装置に関し、特
に、リチウムイオン電池や鉛蓄電池を定電流/定電圧充
電する方法及び装置に関する。
ムイオン電池や鉛蓄電池、特にリチウムイオン電池の充
電には周知のように定電流/定電圧充電が用いられる。
この充電方法は、図1に示すように、充電の進行に伴っ
て徐々に充電電圧が上昇し、設定された充電時の最大電
圧(上限規定充電電圧)に達した後に定電圧充電に移行
し、ある時間の経過後に充電が完了するというものであ
る。この定電流/定電圧充電の特徴は、充電初期(定電
流充電)は時間当たりの充電量が多く、定電圧充電にな
ると徐々に充電電流が減少して時間当たりの充電量も徐
々に減少することにある。またこのような充電のための
装置は、充電時の最大電圧と充電に要する最大電流を精
度よく一定に保ち得る回路構成を要するものとなってお
り、種々の装置が知られている。なお上限規定充電電圧
及び電流値は電池の種類によって異なるが、通常は電圧
4.1〜4.2V、電流は0.5C程度である。
により、複数個のリチウムイオン電池や鉛蓄電池を充電
しようとする場合、従来は多連順次充電、即ち、充電装
置1個で、順番に電池を1個ずつ充電してゆくものであ
る。この方式の場合、1個の電池の満充電を検知して、
次の電池の充電に進むことになるので、対象となる複数
個の電池全てを充電完了状態とするには、1個の電池を
満充電とするのに要する時間(例えばリチウムイオン電
池では2〜3時間)の個数倍の時間が掛かる。
連順次充電によって充電するには、8〜12時間を必要
とする。従って、この種の電池の使用者が複数本の電池
を充電するには、一般的には夜間に行うようにしてお
り、その場合、一晩中充電し続けるようになるのが通例
となっている。
ついて改善が望まれることは当然であるが、従来は有効
な方法、装置が開発されていなかった。
リチウムイオン電池あるいは鉛蓄電池に対する定電流/
定電圧充電では、充電を開始して定電流充電領域を経過
し、定電圧充電領域に至ると充電に必要な電流量が低下
し、充電器の持つ最大充電容量に対して余剰電力が発生
することに着目し、複数の電池を同時に短い時間で充電
できる定電流/定電圧充電方法及び装置を開発した。
方法のうち請求項1に係るものは、定電流/定電圧以外
の電流制限を行わずに充電する主チャンネルと、充電器
の最大充電容量に対して発生する余剰電力を用い最大電
力による電流制限を行いつつ充電する副チャンネルと
を、該副チャンネルが定電圧充電領域に達した時点で上
記主チャンネルに切り替え、一個の充電器で充電対象と
なる複数個の電池を充電することを特徴とする。
法は、上記副チャンネルを複数とし、充電中は常時一つ
の副チャンネルと一つ以上の主チャンネルが存在する状
態で充電することを特徴とする。
方法は、一個の充電器で三個以上の電池を充電する場合
に、充電開始時には上記主、副チャンネルとも一つとし
て二個の電池に対する充電を行いつつ、上記副チャンネ
ルから主チャンネルへの切り替えごとに残りの電池に対
する上記副チャンネルでの充電を開始させてゆくことを
特徴とする。
のうち請求項4に係るものは、一個の充電器で充電対象
となる複数個の電池を充電する装置であって、複数の定
電流/定電圧制御を行う手段と、充電対象となる電池を
セットする複数のセット手段と、上記定電流/定電圧制
御手段による充電形態を切り替える手段とからなり、上
記定電流/定電圧制御手段による充電形態を、定電流/
定電圧以外の電流制限を行わずに充電する主チャンネル
と、充電器の最大充電容量に対して発生する余剰電力を
用い最大電力による電流制限を行いつつ充電する副チャ
ンネルとによるものとし、上記切り替え手段が、上記副
チャンネルが定電圧充電領域に達した時点で上記主チャ
ンネルに切り替えることを特徴とする。
参照して説明する。図2は本発明に係る定電流/定電圧
充電装置の一実施形態の概略的回路図である。本実施形
態の装置は、主に、4個の定電流/定電圧充電制御回路
1−1〜1−4と、マイクロコンピュータ及びその周辺
機器を利用した主制御回路2と、充電対象となる複数個
の電池をセットする複数のチャンネルCH−1〜CH−
4、電力測定・定電流制御回路3、電源回路4、及び電
力測定・定電流制御回路3と各定電流/定電圧充電制御
回路1の間に並列に接続する4個のスイッチング回路S
W−1〜SW−4とからなる。なお図示の例は充電対象
となる電池の本数を4本としているが、本発明はこれに
限定されない。また各回路の具体的な構成は、適宜の公
知の回路を採用すればよいので、これも詳細な図示は省
略する。
回路1−1〜1−4に対して充電オン/オフ制御信号を
出力するとともに、スイッチング回路SW−1〜SW−
4に対して副チャンネル選択信号を出力するように接続
してある。電力測定・定電流制御回路3は、電源回路4
と主制御回路2の間に介在し、定電流/定電圧充電制御
回路1−1〜1−4に対してスイッチング回路SW−1
〜SW−4を介して上限電流を規定する電流制限信号を
供給するとともに、主制御回路2に対して電力ピーク検
出信号を供給するように接続してある。電源回路4は、
1本の電池の定電流充電に必要な電流量に対して余裕を
持たせてあり、充電時に余剰電力が発生し得るようにな
っている。
チャンネルCH−1〜CH−4を、定電流/定電圧以外
の電流制限を行わずに充電する主チャンネルと、最大充
電容量に対して発生する余剰電力を用いて最大電力によ
る電流制限を行いつつ充電する副チャンネルとに分けて
図2に示すように充電する。
法の一実施形態の充電特性図であり、図中の4本の充電
特性を示す線に対応するチャンネルと同一の符号を付し
て示してある。この図3をも参照して本実施形態方法、
装置の動作を説明する。まず充電しようとする4本の例
えばリチウムイオン電池をチャンネルCH−1〜CH−
4にセットし、図示せぬ交流電源から電源回路4を介し
て充電を開始する。この充電開始時、主制御回路2はチ
ャンネルCH−1を主チャンネルとし、これにセットし
たリチウムイオン電池に定電流/定電圧充電を開始させ
る。このチャンネルCH−1における充電は、他のチャ
ンネルに電力を奪われることなく充電完了まで主チャン
ネルとして充電を行う。また主制御回路2はチャンネル
CH−1での充電開始直後あるいは充電開始と同時にス
イッチング回路SW−2に対して副チャンネル選択信号
を送出することによってチャンネルCH−2を副チャン
ネルとし、これにセットしたリチウムイオン電池に対し
て電源回路4から余剰電力を供給して充電を開始させ
る。この時点から電源回路4は最大電力を供給し続け
る。
イオン電池に対する充電が定電流領域から定電圧領域に
移行すると、充電に必要な電流量が低下していって最大
充電容量に対する余剰電力が大きくなっていくので、こ
れにつれてチャンネルCH−2にセットしたリチウムイ
オン電池に対する充電電流も増加する。チャンネルCH
−1にセットしたリチウムイオン電池に対しては主チャ
ンネルとしての充電を継続させる。
チウムイオン電池に対する充電が定電圧領域に達する
と、スイッチング回路SW−2に対する副チャンネル選
択信号の送出を止めてチャンネルCH−2を主チャンネ
ルに切り替え、上記と同様にしてチャンネルCH−3を
副チャンネルとし、これにセットしたリチウムイオン電
池に対して電源回路4から余剰電力を供給し、充電を開
始させる。この時点でチャンネルCH−1、2が主チャ
ンネル、チャンネルCH−3が副チャンネルである。
リチウムイオン電池に対する充電が定電圧領域に達する
と、上記と同様にしてチャンネルCH−3を主チャンネ
ルに切り替え、さらにチャンネルCH−4を副チャンネ
ルとし、これにセットしたリチウムイオン電池に対して
電源回路4から余剰電力を供給し、充電を開始させる。
この時点でチャンネルCH−1、2、3が主チャンネ
ル、チャンネルCH−4が副チャンネルである。
チウムイオン電池に対する充電も定電圧領域に達する
と、全チャンネルCH−1〜1−4を主チャンネルとし
て同時充電を行う。この状態は、4本のリチウムイオン
電池に対して1台の充電器で4チャンネル同時に充電す
るのと同じ状態になる。さらに4本のリチウムイオン電
池が満充電の状態になると、主制御回路2は全チャンネ
ルCH−1〜1−4に対してトリクル充電を行わせる。
トリクル充電は図中点線で示す。
1目盛りが250mAであり、CH−1にセットしたリ
チウムイオン電池が満充電ではないが充電量が約95%
となるまでが約120〜130分、CH−2にセットし
たリチウムイオン電池が同じく充電量が約95%となる
までが約170〜180分、CH−4にセットしたリチ
ウムイオン電池の充電量が約95%となるまでが約27
0〜280分となっており、1本当たりとすれば約70
分弱である。CH−1にセットしたリチウムイオン電池
の充電量が約95%となるまでの時間が従来では1本の
電池ごとに必要であったのであるから、かなり必要時間
が短くなっている。
び定電流/定電圧充電装置は、以上説明してきたよう
に、定電流/定電圧以外の電流制限を行わずに充電する
主チャンネルと、充電器の最大充電容量に対して発生す
る余剰電力を用い最大電力による電流制限を行いつつ充
電する副チャンネルとを、この副チャンネルが定電圧充
電領域に達した時点で主チャンネルに切り替え、一個の
充電器で充電対象となる複数個の電池を充電するように
したので、複数個の電池の満充電に要する時間よりもか
なり短い時間ですべての電池を使用可能な状態に充電す
ることができ、特に多くの本数の電池を使用するものに
とっては非常に便利なものになるという効果がある。
る充電特性を示す図である。
形態の回路図である。
形態の充電特性図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 定電流/定電圧以外の電流制限を行わず
に充電する主チャンネルと、充電器の最大充電容量に対
して発生する余剰電力を用い最大電力による電流制限を
行いつつ充電する副チャンネルとを、該副チャンネルが
定電圧充電領域に達した時点で上記主チャンネルに切り
替え、一個の充電器で充電対象となる複数個の電池を充
電することを特徴とする定電流/定電圧充電方法。 - 【請求項2】 上記副チャンネルを複数とし、充電中は
常時一つの副チャンネルと一つ以上の主チャンネルが存
在する状態で充電することを特徴とする請求項1の定電
流/定電圧充電方法。 - 【請求項3】 一個の充電器で三個以上の電池を充電す
る場合に、充電開始時には上記主、副チャンネルとも一
つとして二個の電池に対する充電を行いつつ、上記副チ
ャンネルから主チャンネルへの切り替えごとに残りの電
池に対する上記副チャンネルでの充電を開始させてゆく
ことを特徴とする請求項2の定電流/定電圧充電方法。 - 【請求項4】 一個の充電器で充電対象となる複数個の
電池を充電する装置であって、複数の定電流/定電圧制
御を行う手段と、充電対象となる電池をセットする複数
のセット手段と、上記定電流/定電圧制御手段による充
電形態を切り替える手段とからなり、上記定電流/定電
圧制御手段による充電形態を、定電流/定電圧以外の電
流制限を行わずに充電する主チャンネルと、充電器の最
大充電容量に対して発生する余剰電力を用い最大電力に
よる電流制限を行いつつ充電する副チャンネルとによる
ものとし、上記切り替え手段が、上記副チャンネルが定
電圧充電領域に達した時点で上記主チャンネルに切り替
えることを特徴とする定電流/定電圧充電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10231716A JP2000060014A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 定電流/定電圧充電方法及び定電流/定電圧充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10231716A JP2000060014A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 定電流/定電圧充電方法及び定電流/定電圧充電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000060014A true JP2000060014A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=16927906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10231716A Pending JP2000060014A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 定電流/定電圧充電方法及び定電流/定電圧充電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000060014A (ja) |
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- 1998-08-18 JP JP10231716A patent/JP2000060014A/ja active Pending
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