JP2001169471A - 二次電池装置 - Google Patents
二次電池装置Info
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- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次電池の発熱を抑えながら、その満充電ま
で効率的に充電し得る充電制御機能を備えた二次電池装
置を提供する。 【解決手段】 二次電池本体１と、この二次電池本体に
対する充電電流をスイッチング制御して該二次電池をパ
ルス充電するパルス充電制御手段（スイッチ素子４）
と、前記二次電池本体の端子電圧を検出する電池電圧監
視部（センシング部２）とを備え、特に充電中に前記二
次電池本体の充電電圧が該二次電池本体の電池温度に応
じて設定される第１の設定電圧を超えたときに前記パル
ス充電制御手段を駆動してパルス充電を開始させ、前記
二次電池本体の充電電圧が第２の設定電圧に達したとき
に該二次電池本体に対する充電を停止させる充電制御手
段（充放電制御部６）を備える。
で効率的に充電し得る充電制御機能を備えた二次電池装
置を提供する。 【解決手段】 二次電池本体１と、この二次電池本体に
対する充電電流をスイッチング制御して該二次電池をパ
ルス充電するパルス充電制御手段（スイッチ素子４）
と、前記二次電池本体の端子電圧を検出する電池電圧監
視部（センシング部２）とを備え、特に充電中に前記二
次電池本体の充電電圧が該二次電池本体の電池温度に応
じて設定される第１の設定電圧を超えたときに前記パル
ス充電制御手段を駆動してパルス充電を開始させ、前記
二次電池本体の充電電圧が第２の設定電圧に達したとき
に該二次電池本体に対する充電を停止させる充電制御手
段（充放電制御部６）を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池本体の発
熱を抑えながら該二次電池本体を効率的に充電すること
のできる充電制御手段を備えた二次電池装置に関する。
熱を抑えながら該二次電池本体を効率的に充電すること
のできる充電制御手段を備えた二次電池装置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】Ｌiイオン電池やＮi-ＭＨ電池等
の非水溶媒系の二次電池においては、その充電中に電池
電圧が高くなり過ぎると、電池性能が著しく劣化した
り、その安全性が損なわれる等の問題を有している。こ
れ故、従来では、専ら二次電池の充電電圧（電池電圧）
が一定の電圧を上回ることがないように、その充電電圧
を監視しながら一定電流で二次電池を充電し、該二次電
池の電池電圧が所定の電圧値（例えば電池セル当たり
４.２Ｖ）まで上昇したとき、これを満充電状態である
と看做して充電を停止させ、その過充電を防止してい
る。
の非水溶媒系の二次電池においては、その充電中に電池
電圧が高くなり過ぎると、電池性能が著しく劣化した
り、その安全性が損なわれる等の問題を有している。こ
れ故、従来では、専ら二次電池の充電電圧（電池電圧）
が一定の電圧を上回ることがないように、その充電電圧
を監視しながら一定電流で二次電池を充電し、該二次電
池の電池電圧が所定の電圧値（例えば電池セル当たり
４.２Ｖ）まで上昇したとき、これを満充電状態である
と看做して充電を停止させ、その過充電を防止してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら二次電池
を一定電流で連続して充電していると、これに伴う内部
発熱により電池温度が上昇し、電池性能が劣化してくる
ので、満充電まで完全に充電することができなくなると
言う不具合がある。しかも満充電状態に近付くとその電
池温度が急激に上昇し始め、これに伴って充電電圧も急
激に上昇するので二次電池に大きなダメージを与え易
い。そこで電池温度の上昇率を監視しながらその充電を
制御することが種々試みられている。しかし電池温度の
上昇を抑えながら、効率的に充電することができないと
言う問題がある。
を一定電流で連続して充電していると、これに伴う内部
発熱により電池温度が上昇し、電池性能が劣化してくる
ので、満充電まで完全に充電することができなくなると
言う不具合がある。しかも満充電状態に近付くとその電
池温度が急激に上昇し始め、これに伴って充電電圧も急
激に上昇するので二次電池に大きなダメージを与え易
い。そこで電池温度の上昇率を監視しながらその充電を
制御することが種々試みられている。しかし電池温度の
上昇を抑えながら、効率的に充電することができないと
言う問題がある。
【０００４】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、二次電池の発熱を抑えながら、
該二次電池を効率的に充電することができ、しかもその
過充電を未然に防ぐことのできる充電制御機能を備えた
二次電池装置を提供することにある。
たもので、その目的は、二次電池の発熱を抑えながら、
該二次電池を効率的に充電することができ、しかもその
過充電を未然に防ぐことのできる充電制御機能を備えた
二次電池装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る二次電池装置は、二次電池本体と、こ
の二次電池本体に対する充電電流をスイッチング制御し
て該二次電池をパルス充電するパルス充電制御手段と、
前記二次電池本体の端子電圧を検出する電池電圧監視部
とを具備した電池パックとして実現されるものであっ
て、前記電池電圧監視部は、充電中に前記二次電池本体
の充電電圧が該二次電池本体の電池温度に応じて設定さ
れる第１の設定電圧を超えたときに前記パルス充電制御
手段を駆動してパルス充電を開始させ、前記二次電池本
体の充電電圧が第２の設定電圧に達したときに該二次電
池本体に対する充電を停止させる充電制御手段を備える
ことを特徴としている。
べく本発明に係る二次電池装置は、二次電池本体と、こ
の二次電池本体に対する充電電流をスイッチング制御し
て該二次電池をパルス充電するパルス充電制御手段と、
前記二次電池本体の端子電圧を検出する電池電圧監視部
とを具備した電池パックとして実現されるものであっ
て、前記電池電圧監視部は、充電中に前記二次電池本体
の充電電圧が該二次電池本体の電池温度に応じて設定さ
れる第１の設定電圧を超えたときに前記パルス充電制御
手段を駆動してパルス充電を開始させ、前記二次電池本
体の充電電圧が第２の設定電圧に達したときに該二次電
池本体に対する充電を停止させる充電制御手段を備える
ことを特徴としている。
【０００６】本発明の好ましい態様は、請求項２に記載
するように前記第１の設定電圧は、二次電池本体の電池
温度に応じて設定される。また請求項３に記載するよう
に前記充電制御手段は、二次電池本体のパルス充電時に
おける該二次電池本体の開放端子電圧が第３の設定電圧
に達したときに上記パルス充電を停止させ、その後の前
記二次電池本体の充電中における該二次電池本体の端子
電圧が前記第２の設定電圧に達したとき、該二次電池本
体に対する充電自体を停止させることを特徴とする。
するように前記第１の設定電圧は、二次電池本体の電池
温度に応じて設定される。また請求項３に記載するよう
に前記充電制御手段は、二次電池本体のパルス充電時に
おける該二次電池本体の開放端子電圧が第３の設定電圧
に達したときに上記パルス充電を停止させ、その後の前
記二次電池本体の充電中における該二次電池本体の端子
電圧が前記第２の設定電圧に達したとき、該二次電池本
体に対する充電自体を停止させることを特徴とする。
【０００７】尚、前記パルス充電制御手段は、請求項４
に記載するように二次電池本体とその充電電源との間に
直列に介装されたスイッチ素子をオン・オフ制御するも
のとして実現される。
に記載するように二次電池本体とその充電電源との間に
直列に介装されたスイッチ素子をオン・オフ制御するも
のとして実現される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る二次電池装置（電池パック）について説
明する。図１はこの実施形態に係る二次電池装置（電池
パック）の概略構成を示すもので、１はＬiイオン電池
やＮi-ＭＨ電池等からなる二次電池本体、ＰＳはこの二
次電池本体１の充電に用いられる充電電源である。二次
電池装置（電池パック）は、上記二次電池本体１を主体
として構成され、更に該二次電池本体１の端子電圧を監
視するセンシング部２や、二次電池本体１と充電電源Ｐ
Ｓとの間に直列に介装されてその充放電を制御するスイ
ッチ素子３,４とその駆動回路であるスイッチ制御部
５、および充放電管理部６等を備えて構成される。
実施形態に係る二次電池装置（電池パック）について説
明する。図１はこの実施形態に係る二次電池装置（電池
パック）の概略構成を示すもので、１はＬiイオン電池
やＮi-ＭＨ電池等からなる二次電池本体、ＰＳはこの二
次電池本体１の充電に用いられる充電電源である。二次
電池装置（電池パック）は、上記二次電池本体１を主体
として構成され、更に該二次電池本体１の端子電圧を監
視するセンシング部２や、二次電池本体１と充電電源Ｐ
Ｓとの間に直列に介装されてその充放電を制御するスイ
ッチ素子３,４とその駆動回路であるスイッチ制御部
５、および充放電管理部６等を備えて構成される。
【０００９】尚、二次電池本体１は、例えば複数（この
例では４個）の単電池（電池セル）１ａ,１ｂ,１ｃ,１
ｄを直列に接続して構成され、前記センシング部２はこ
れらの各単電池（電池セル）１ａ,１ｂ,１ｃ,１ｄの端
子電圧Ｖbをそれぞれ検出するように構成される。また
充放電制御用のスイッチ素子３,４は、例えば電界効果
トランジスタ（ＦＥＴ）からなり、ソース電極を充電電
源ＰＳの正極側に接続した電界効果トランジスタ（スイ
ッチ素子）３は、二次電池本体１の放電時にその放電を
制御する役割を担う。また上記電界効果トランジスタ
（スイッチ素子）３に直列に接続され、そのソース電極
を二次電池本体１の正極に接続した電界効果トランジス
タ（スイッチ素子）４は、二次電池本体１の充電時にそ
の充電を制御する役割を担う。
例では４個）の単電池（電池セル）１ａ,１ｂ,１ｃ,１
ｄを直列に接続して構成され、前記センシング部２はこ
れらの各単電池（電池セル）１ａ,１ｂ,１ｃ,１ｄの端
子電圧Ｖbをそれぞれ検出するように構成される。また
充放電制御用のスイッチ素子３,４は、例えば電界効果
トランジスタ（ＦＥＴ）からなり、ソース電極を充電電
源ＰＳの正極側に接続した電界効果トランジスタ（スイ
ッチ素子）３は、二次電池本体１の放電時にその放電を
制御する役割を担う。また上記電界効果トランジスタ
（スイッチ素子）３に直列に接続され、そのソース電極
を二次電池本体１の正極に接続した電界効果トランジス
タ（スイッチ素子）４は、二次電池本体１の充電時にそ
の充電を制御する役割を担う。
【００１０】これらの電界効果トランジスタ（スイッチ
素子）３,４は、後述するように充放電管理部６の制御
の下でスイッチ制御部５によるオン・オフ駆動され、選
択的にオフ駆動されて二次電池本体１の充放電路を遮断
して、その充電または放電を停止（禁止）させるものと
なっている。また充電制御用の電界効果トランジスタ
（スイッチ素子）４は、特に二次電池本体１の充電中
に、その充電電流を所定の周期で断続的に遮断して該二
次電池本体１の発熱を抑えながらパルス充電するための
スイッチング素子としても機能する。
素子）３,４は、後述するように充放電管理部６の制御
の下でスイッチ制御部５によるオン・オフ駆動され、選
択的にオフ駆動されて二次電池本体１の充放電路を遮断
して、その充電または放電を停止（禁止）させるものと
なっている。また充電制御用の電界効果トランジスタ
（スイッチ素子）４は、特に二次電池本体１の充電中
に、その充電電流を所定の周期で断続的に遮断して該二
次電池本体１の発熱を抑えながらパルス充電するための
スイッチング素子としても機能する。
【００１１】さて充放電管理部６は、例えばマイクロコ
ンピュータや専用回路化されたＡＳＩＣ等からなり、セ
ンシング部２にて検出された二次電池本体１の各単電池
１ａ,１ｂ,１ｃ,１ｄの端子電圧Ｖbを監視して、前述し
たスイッチ素子３,４による二次電池本体１の充放電を
制御すると共に、その電池残量を管理する等の機能を担
う。また充放電管理部６は、二次電池本体１に近接して
設けられたサーミスタ等の温度センサ７を介して、二次
電池本体１の電池温度Ｔを検出している。そして検出し
た電池温度Ｔに基づいて、例えば充電中における電池温
度の上昇率を求めたり、また充放電制御に必要な管理電
圧等を設定するものとなっている。
ンピュータや専用回路化されたＡＳＩＣ等からなり、セ
ンシング部２にて検出された二次電池本体１の各単電池
１ａ,１ｂ,１ｃ,１ｄの端子電圧Ｖbを監視して、前述し
たスイッチ素子３,４による二次電池本体１の充放電を
制御すると共に、その電池残量を管理する等の機能を担
う。また充放電管理部６は、二次電池本体１に近接して
設けられたサーミスタ等の温度センサ７を介して、二次
電池本体１の電池温度Ｔを検出している。そして検出し
た電池温度Ｔに基づいて、例えば充電中における電池温
度の上昇率を求めたり、また充放電制御に必要な管理電
圧等を設定するものとなっている。
【００１２】この管理電圧は、例えば充電中における二
次電池本体１の充電電圧Ｖ（充電中の端子電圧ＣＶ；Cl
osed Voltage）が、該二次電池本体１の発熱を抑えなが
らパルス充電を開始するに適当な電圧に至ったか否かを
判定する為の第１の設定電圧Ｖ１（パルス充電開始電
圧）、また二次電池本体１の充電を停止すべき電圧に達
したか否かを判定する為の第２の設定電圧Ｖ２（充電停
止電圧）からなる。更にはパルス充電中における二次電
池本体１の開放端子電圧（スイッチ素子３,４がオフ時
における端子電圧ＯＶ；Open Voltage）が、該パルス充
電を停止すべき電圧に達したか否かを判定する為の第３
の設定電圧Ｖ３（パルス充電停止電圧）等も同様にして
設定される。
次電池本体１の充電電圧Ｖ（充電中の端子電圧ＣＶ；Cl
osed Voltage）が、該二次電池本体１の発熱を抑えなが
らパルス充電を開始するに適当な電圧に至ったか否かを
判定する為の第１の設定電圧Ｖ１（パルス充電開始電
圧）、また二次電池本体１の充電を停止すべき電圧に達
したか否かを判定する為の第２の設定電圧Ｖ２（充電停
止電圧）からなる。更にはパルス充電中における二次電
池本体１の開放端子電圧（スイッチ素子３,４がオフ時
における端子電圧ＯＶ；Open Voltage）が、該パルス充
電を停止すべき電圧に達したか否かを判定する為の第３
の設定電圧Ｖ３（パルス充電停止電圧）等も同様にして
設定される。
【００１３】ちなみに上記パルス充電開始電圧Ｖ１は、
予め電池温度Ｔに応じて、二次電池本体１（単電池１
ａ,１ｂ,１ｃ,１ｄ）が、例えば０.５℃／secで急激に
発熱し始める電圧値を実験等により求めておき、その測
定データに基づいて導かれる電池温度と、急激な発熱開
始電圧との関係から、 Ｖ１ ＝ ａ・Ｔ ＋ ｂ （但し、ａ,ｂは係数） として設定するようにすれば良い。尚、係数ａ,ｂにつ
いては充電電流も考慮して設定される。また第２の設定
電圧Ｖ２は、二次電池本体１の電池特性に従って、その
充電禁止電圧（許容最大充電電圧）として設定される。
予め電池温度Ｔに応じて、二次電池本体１（単電池１
ａ,１ｂ,１ｃ,１ｄ）が、例えば０.５℃／secで急激に
発熱し始める電圧値を実験等により求めておき、その測
定データに基づいて導かれる電池温度と、急激な発熱開
始電圧との関係から、 Ｖ１ ＝ ａ・Ｔ ＋ ｂ （但し、ａ,ｂは係数） として設定するようにすれば良い。尚、係数ａ,ｂにつ
いては充電電流も考慮して設定される。また第２の設定
電圧Ｖ２は、二次電池本体１の電池特性に従って、その
充電禁止電圧（許容最大充電電圧）として設定される。
【００１４】またここでは二次電池本体１の充電電圧か
らパルス充電の開始条件を判定し、二次電池本体１の開
放端子電圧からパルス充電の停止条件を判定するように
しているので、前記第３の設定電圧Ｖ３は、例えば前記
第１の設定電圧Ｖ１と等しく設定される。しかし第３の
設定電圧Ｖ３を、その電池特性に応じて第１の設定電圧
Ｖ１とは別個に設定しても良いことは勿論可能である。
らパルス充電の開始条件を判定し、二次電池本体１の開
放端子電圧からパルス充電の停止条件を判定するように
しているので、前記第３の設定電圧Ｖ３は、例えば前記
第１の設定電圧Ｖ１と等しく設定される。しかし第３の
設定電圧Ｖ３を、その電池特性に応じて第１の設定電圧
Ｖ１とは別個に設定しても良いことは勿論可能である。
【００１５】さてこのようにして第１〜第３の設定電圧
Ｖ１,Ｖ２,Ｖ３をそれぞれ設定してなる充放電管理部６
は、例えば図２に示す手順に従って二次電池本体１の充
電を制御する。即ち、充放電制御部６は、二次電池本体
１に対する充電が行われているか否かをその充放電電流
の向きから判定しており［ステップＳ１］、充電中であ
る場合、以下に示す充電制御を実行する。尚、充電中で
ない場合には、充放電制御部６は、二次電池本体１に対
する放電制御や電池残量の管理等のその他の処理を実行
する［ステップＳ２］。
Ｖ１,Ｖ２,Ｖ３をそれぞれ設定してなる充放電管理部６
は、例えば図２に示す手順に従って二次電池本体１の充
電を制御する。即ち、充放電制御部６は、二次電池本体
１に対する充電が行われているか否かをその充放電電流
の向きから判定しており［ステップＳ１］、充電中であ
る場合、以下に示す充電制御を実行する。尚、充電中で
ない場合には、充放電制御部６は、二次電池本体１に対
する放電制御や電池残量の管理等のその他の処理を実行
する［ステップＳ２］。
【００１６】しかして二次電池本体１の充電中には、充
放電制御部６はセンシング部を２を介して二次電池本体
１の充電電圧Ｖ（充電中の端子電圧ＣＶ）を検出しなが
ら、その充電電圧Ｖが第１の設定電圧Ｖ１を上回ったか
否かを常時判定する［ステップＳ３］。そして充電電圧
Ｖが第１の設定電圧Ｖ１を越えたとき、そのまま一定電
流で二次電池本体１を継続して充電した場合、その電池
温度Ｔが急激に上昇する虞があるとしてパルス充電を開
始する［ステップＳ４］。このパルス充電は、前記スイ
ッチ制御部５を介して前述した充電制御用のスイッチ素
子（ＦＥＴ）４を所定の周期でオン・オフ制御し、その
充電電流を断続させる（スイッチングする）ことにより
行われる。この結果、二次電池本体１の端子電圧Ｖは、
図３にその変化の様子を模式的に示すようにスイッチ素
子４のオン・オフに伴って、その充電電圧ＣＶおよび開
放端子電圧ＯＶを交互に示しながら徐々に増大する。そ
して充電電流のスイッチングにより二次電池本体１の発
熱が抑えられながら、二次電池本体１が効率的に充電さ
れていくことになる。
放電制御部６はセンシング部を２を介して二次電池本体
１の充電電圧Ｖ（充電中の端子電圧ＣＶ）を検出しなが
ら、その充電電圧Ｖが第１の設定電圧Ｖ１を上回ったか
否かを常時判定する［ステップＳ３］。そして充電電圧
Ｖが第１の設定電圧Ｖ１を越えたとき、そのまま一定電
流で二次電池本体１を継続して充電した場合、その電池
温度Ｔが急激に上昇する虞があるとしてパルス充電を開
始する［ステップＳ４］。このパルス充電は、前記スイ
ッチ制御部５を介して前述した充電制御用のスイッチ素
子（ＦＥＴ）４を所定の周期でオン・オフ制御し、その
充電電流を断続させる（スイッチングする）ことにより
行われる。この結果、二次電池本体１の端子電圧Ｖは、
図３にその変化の様子を模式的に示すようにスイッチ素
子４のオン・オフに伴って、その充電電圧ＣＶおよび開
放端子電圧ＯＶを交互に示しながら徐々に増大する。そ
して充電電流のスイッチングにより二次電池本体１の発
熱が抑えられながら、二次電池本体１が効率的に充電さ
れていくことになる。
【００１７】このようにして二次電池本体１をパルス充
電している際、充放電制御部６は、前記センシング部２
を介して検出される二次電池本体１の開放端子電圧ＯＶ
を監視し、その開放端子電圧ＯＶが前述した第３の設定
電圧Ｖ３に達したか否かを常時判定している［ステップ
Ｓ５］。そして開放端子電圧ＯＶが第３の設定電圧Ｖ３
に達したとき、二次電池本体１が略満充電に達したと判
定し、上述したパルス充電を停止させる［ステップＳ
６］。このパルス充電の停止により、二次電池本体１は
再び一定電流にて充電されることになる。
電している際、充放電制御部６は、前記センシング部２
を介して検出される二次電池本体１の開放端子電圧ＯＶ
を監視し、その開放端子電圧ＯＶが前述した第３の設定
電圧Ｖ３に達したか否かを常時判定している［ステップ
Ｓ５］。そして開放端子電圧ＯＶが第３の設定電圧Ｖ３
に達したとき、二次電池本体１が略満充電に達したと判
定し、上述したパルス充電を停止させる［ステップＳ
６］。このパルス充電の停止により、二次電池本体１は
再び一定電流にて充電されることになる。
【００１８】そこで充放電制御部６においては、再度、
二次電池本体１の充電電圧ＣＶを監視し、その充電電圧
ＣＶが第２の設定電圧Ｖ２に到達したか否かを判定する
［ステップＳ７］。この第２の設定電圧Ｖ２は、二次電
池本体１が熱的に暴走する状態に至る前の余裕を見込ん
で設定された電圧であり、前記充電電圧ＣＶが第２の設
定電圧Ｖ２に到達したとき、充放電制御部６はこの状態
を二次電池の本体１の満充電状態であると判定して前記
スイッチ素子４をオフ制御し、その充電自体を禁止（停
止）制御するものとなっている［ステップＳ８］。
二次電池本体１の充電電圧ＣＶを監視し、その充電電圧
ＣＶが第２の設定電圧Ｖ２に到達したか否かを判定する
［ステップＳ７］。この第２の設定電圧Ｖ２は、二次電
池本体１が熱的に暴走する状態に至る前の余裕を見込ん
で設定された電圧であり、前記充電電圧ＣＶが第２の設
定電圧Ｖ２に到達したとき、充放電制御部６はこの状態
を二次電池の本体１の満充電状態であると判定して前記
スイッチ素子４をオフ制御し、その充電自体を禁止（停
止）制御するものとなっている［ステップＳ８］。
【００１９】尚、ここでは一旦、パルス充電を停止させ
た後、二次電池本体１に対する充電を停止制御するもの
として説明したが、パルス充電の停止制御自体を、その
充電の停止として実行することも可能である。この場合
には、パルス充電時の開放端子電圧ＯＶを第３の設定電
圧Ｖ３と比較することに代えて、二次電池本体１の充電
電圧Ｖ（端子電圧ＣＶ）を第２の設定電圧Ｖ２と比較し
て、その充電停止制御を行うようにすることも勿論可能
である。
た後、二次電池本体１に対する充電を停止制御するもの
として説明したが、パルス充電の停止制御自体を、その
充電の停止として実行することも可能である。この場合
には、パルス充電時の開放端子電圧ＯＶを第３の設定電
圧Ｖ３と比較することに代えて、二次電池本体１の充電
電圧Ｖ（端子電圧ＣＶ）を第２の設定電圧Ｖ２と比較し
て、その充電停止制御を行うようにすることも勿論可能
である。
【００２０】かくしてこのようにして二次電池本体１に
対する充電を制御する機能を備えた二次電池装置によれ
ば、一定電流の下で二次電池本体１を充電している際、
その連続した充電に伴う二次電池本体１の発熱により電
池温度Ｔが急激に上昇する虞がある前に、その充電電流
をスイッチングして二次電池本体１をパルス充電するの
で、二次電池本体１の電池温度の上昇を効果的に抑える
ことができる。そして電池温度Ｔの上昇を抑えながら、
該二次電池本体１を効率的に充電することができる。従
って二次電池本体１が有する電池性能（電池容量）に応
じて、該二次電池本体１を満充電まで確実に充電するこ
とが可能となる。
対する充電を制御する機能を備えた二次電池装置によれ
ば、一定電流の下で二次電池本体１を充電している際、
その連続した充電に伴う二次電池本体１の発熱により電
池温度Ｔが急激に上昇する虞がある前に、その充電電流
をスイッチングして二次電池本体１をパルス充電するの
で、二次電池本体１の電池温度の上昇を効果的に抑える
ことができる。そして電池温度Ｔの上昇を抑えながら、
該二次電池本体１を効率的に充電することができる。従
って二次電池本体１が有する電池性能（電池容量）に応
じて、該二次電池本体１を満充電まで確実に充電するこ
とが可能となる。
【００２１】特に二次電池本体１の発熱を抑えながらそ
の充電を行い得るので、二次電池本体１を熱的な暴走を
招来することがなく、その安全性を十分に確保すること
ができる等の効果が奏せられる。更には二次電池装置が
備える充電禁止制御用のスイッチ素子４を有効に活用し
て該スイッチ素子４をスイッチングするだけで二次電池
本体１をパルス充電することができるので、装置構成も
簡単であり、コスト高の要因となることもない等の効果
も奏せられる。
の充電を行い得るので、二次電池本体１を熱的な暴走を
招来することがなく、その安全性を十分に確保すること
ができる等の効果が奏せられる。更には二次電池装置が
備える充電禁止制御用のスイッチ素子４を有効に活用し
て該スイッチ素子４をスイッチングするだけで二次電池
本体１をパルス充電することができるので、装置構成も
簡単であり、コスト高の要因となることもない等の効果
も奏せられる。
【００２２】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。例えば二次電池本体１を構成する複数
の単電池１ａ,１ｂ,１ｃ,１ｄの各端子電圧を個々に検
出することなく、二次電池本体１の両端間電圧を検出し
て充電制御を実行することも勿論可能である。またスイ
ッチ素子３,４については、必ずしも二次電池本体１の
正極側に介装されたものに限らず、その負極側に介装さ
れたものであっても良い。また充電禁止制御用のスイッ
チ素子４とは別に、パルス充電専用のスイッチング速度
の速い半導体スイッチ素子を二次電池本体１の充放電路
に介装することも可能である。
るものではない。例えば二次電池本体１を構成する複数
の単電池１ａ,１ｂ,１ｃ,１ｄの各端子電圧を個々に検
出することなく、二次電池本体１の両端間電圧を検出し
て充電制御を実行することも勿論可能である。またスイ
ッチ素子３,４については、必ずしも二次電池本体１の
正極側に介装されたものに限らず、その負極側に介装さ
れたものであっても良い。また充電禁止制御用のスイッ
チ素子４とは別に、パルス充電専用のスイッチング速度
の速い半導体スイッチ素子を二次電池本体１の充放電路
に介装することも可能である。
【００２３】更にはパルス充電を実行する上でのスイッ
チ素子のオン・オフ駆動周期等は、電池仕様等に応じて
定めれば良いものであり、また二次電池本体１の構成自
体も特に限定されない。その他、本発明はその要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
チ素子のオン・オフ駆動周期等は、電池仕様等に応じて
定めれば良いものであり、また二次電池本体１の構成自
体も特に限定されない。その他、本発明はその要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、二
次電池本体の充電時に該二次電池本体の充電電圧に応じ
てその充電電流をスイッチングし、これによって二次電
池本体をパルス充電するので、二次電池本体の発熱を効
果的に防止ながらその満充電まで安全に、且つ確実に充
電することができる。しかも簡単な制御の下で、二次電
池本体を効率的に充電することができる等の実用上多大
なる効果が奏せられる。
次電池本体の充電時に該二次電池本体の充電電圧に応じ
てその充電電流をスイッチングし、これによって二次電
池本体をパルス充電するので、二次電池本体の発熱を効
果的に防止ながらその満充電まで安全に、且つ確実に充
電することができる。しかも簡単な制御の下で、二次電
池本体を効率的に充電することができる等の実用上多大
なる効果が奏せられる。
【図１】本発明の一実施形態に係る二次電池装置の概略
構成図。
構成図。
【図２】本発明の実施形態に係る二次電池装置における
充電制御の手順の例を示す図。
充電制御の手順の例を示す図。
【図３】図２に示す充電制御により二次電池本体を充電
した際の、充電電圧の変化を模式的に示す図。
した際の、充電電圧の変化を模式的に示す図。
１ 二次電池本体 ２ センシング部 ３ 放電制御用スイッチ素子 ４ 充電制御用スイッチ素子 ５ スイッチ制御部 ６ 充放電制御部 ７ 温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 10/48 Ｈ０１Ｍ 10/48 Ｐ Ｈ０２Ｊ 7/04 Ｈ０２Ｊ 7/04 Ｆ Ｆターム(参考） 2G016 CA00 CB33 CC01 CC07 CC12 CC23 CD06 CF06 2G035 AA01 AB03 AC01 AD03 AD23 AD44 5G003 AA01 BA01 CA01 CA14 CB01 CC07 FA08 GA01 GC05 5H030 AA03 AA06 AS20 BB06 DD06 DD08 FF22 FF43
Claims (3)
- 【請求項１】 二次電池本体と、この二次電池本体に対
する充電電流をスイッチング制御して該二次電池をパル
ス充電するパルス充電制御手段と、前記二次電池本体の
端子電圧を検出する電池電圧監視部とを具備し、 前記電池電圧監視部は、前記二次電池本体の充電電圧
が、該二次電池本体の電池温度に応じて設定される第１
の設定電圧を超えたときに前記パルス充電制御手段を駆
動してパルス充電を開始させ、前記二次電池本体の充電
電圧が前記第１の設定電圧より高く設定された第２の設
定電圧に達したときに該二次電池本体に対する充電を停
止させる充電制御手段を備えることを特徴とする二次電
池装置。 - 【請求項２】 前記充電制御手段は、二次電池本体のパ
ルス充電時における該二次電池本体の開放端子電圧が第
３の設定電圧に達したときに上記パルス充電を停止さ
せ、その後の前記二次電池本体の充電中における該二次
電池本体の端子電圧が前記第２の設定電圧に達したとき
に該二次電池本体に対する充電を停止させるものである
請求項１に記載の二次電池装置。 - 【請求項３】 前記パルス充電制御手段は、二次電池本
体とその充電電源との間に直列に介装されたスイッチ素
子をオン・オフ制御するものである請求項１に記載の二
次電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34359799A JP2001169471A (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | 二次電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34359799A JP2001169471A (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | 二次電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001169471A true JP2001169471A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18362772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34359799A Pending JP2001169471A (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | 二次電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001169471A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004064915A (ja) * | 2002-07-30 | 2004-02-26 | Ricoh Co Ltd | 二次電池の充電装置及びその充電方法 |
| JP2004364387A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Toshiba Battery Co Ltd | 二次電池の充電方法及び充電装置とその充電制御プログラム |
| JP2006318682A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Makita Corp | 充電器 |
| CN100438191C (zh) * | 2001-12-03 | 2008-11-26 | 三星Sdi株式会社 | 制备可充电锂电池的方法及由该方法制备的可充电锂电池 |
| JP2010011698A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Canon Inc | 二次電池パック |
| JP4940244B2 (ja) * | 2005-12-07 | 2012-05-30 | ボストン サイエンティフィック ニューロモデュレイション コーポレイション | 移植可能な医療装置用のバッテリ保護及びゼロボルトバッテリ復帰システム |
| JP2013518541A (ja) * | 2010-01-28 | 2013-05-20 | 株式會社 Ｒｕｎ Ｅｎｅｒｇｙ | スイッチング配列と充放電を用いた高効率充電装置 |
| JP2019146481A (ja) * | 2016-02-05 | 2019-08-29 | グァンドン オッポ モバイル テレコミュニケーションズ コーポレーション リミテッドＧｕａｎｇｄｏｎｇ Ｏｐｐｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｒｐ．， Ｌｔｄ． | 端末用充電システム、充電方法及び電源アダプター |
-
1999
- 1999-12-02 JP JP34359799A patent/JP2001169471A/ja active Pending
Cited By (9)
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| US7098627B2 (en) | 2002-07-30 | 2006-08-29 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for battery charging with constant current, constant voltage, and pulsed charging |
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