JP2002238180A - 充電方法と充電器 - Google Patents
充電方法と充電器Info
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Abstract
容量に差がある電池をも正常に満充電する。 【解決手段】 充電方法は、複数の電池1を互いに並列
に接続して充電し、充電している電池電圧を検出し、電
池電圧がピーク電圧から低下する−ΔVを検出して満充
電を判別する。さらに、充電方法は、電池電圧がピーク
電圧から−ΔV低下したことで満充電を検出した後に充
電を停止し、充電を停止する状態で並列に接続している
電池1に流れる電流を検出する。全ての電池が満充電さ
れた状態にあると、全ての電池1の電圧が等しいので電
流が流れない。しかしながら、全ての電池1が満充電さ
れず、残容量に差があると電圧差が発生して並列に接続
している電池1に電流が流れる。したがって、電池1に
流れる電流が設定電流よりも大きいときは、満充電され
ていないと判定して充電を再開する。
Description
に接続して一緒に充電する充電器に関する。
電器は、簡単な回路で複数の電池を充電できる。また、
この充電器は、並列に接続している複数の電池の電圧が
等しくなるので、全ての電池の過充電を防止しながら、
満充電できる特長もある。ただ、残容量に差がある複数
の電池を並列に接続して一緒に充電するとき、間違って
満充電を検出することがある。たとえば、残容量が10
0%に近い電池と、0%に近い電池を一緒に充電すると
き、残容量が0%の電池のみが充電されるが、このと
き、電池電圧が上昇するカーブが、ピーク電圧から−Δ
V低下する特性を示すことがある。電圧の変化がピーク
電圧から−ΔV低下することを検出して満充電を判別す
る方法では、この電圧特性になると、間違って満充電さ
れたと判別して充電を終了してしまう。このため、全て
の電池を満充電できなくなってしまう。
検出すると充電を停止し、その後、一定時間、充電を中
断した後、再び充電を開始してふたたび−ΔVを検出し
て満充電を判別する方法で解消できる。すなわち、複数
回の−ΔVを検出して、満充電と判定する方法で解消で
きる。しかしながら、複数回の−ΔV検出で満充電を判
定する方法は、全ての電池が満充電された後にさらに充
電するので、電池を過充電することがある。また、電池
の過充電が頻繁に発生して、電池を劣化させる弊害も発
生する。それは、−ΔVで満充電を間違って検出するの
は、特定の状態にある複数の電池を充電するときに限っ
て発生することであって、残容量の差がそれほど大きく
ない複数の電池を並列に充電するときには起こらないか
らである。
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、満充
電された電池を過充電することなく、残容量に差がある
電池をも正常に満充電できる充電方法と充電器を提供す
ることにある。
数の電池1を互いに並列に接続して充電し、充電してい
る電池電圧を検出し、電池電圧がピーク電圧から低下す
る−ΔVを検出して満充電を判別する。さらに、本発明
の充電方法は、電池電圧がピーク電圧から−ΔV低下し
たことで満充電を検出した後に充電を停止し、充電を停
止する状態で並列に接続している電池1に流れる電流を
検出する。全ての電池1が満充電された状態にあると、
全ての電池1の電圧が等しいので電流が流れない。しか
しながら、全ての電池1が満充電されず、残容量に差が
あると電圧差が発生して並列に接続している電池1に電
流が流れる。したがって、電池1に電流が流れると、満
充電されていないと判定して充電を再開する。本発明の
方法で充電される電池1は、−ΔVで満充電を検出でき
る電池、たとえば、ニッケル−水素電池やニッケル−カ
ドミウム電池である。再充電する回数は、好ましくは1
回とする。
接続して充電する充電電源部4と、充電電源部4を並列
に接続している電池1に接続する充電スイッチ5と、並
列に接続している電池1の電流を検出する電流検出部7
と、電池電圧を検出して充電スイッチ5をオンオフに制
御する充電制御部6とを備える。充電制御部6は、電池
電圧のピーク電圧からの低下である−ΔVを検出して満
充電を検出すると共に、充電スイッチ5をオフにする状
態で電流検出部7の電流値で、電池1の満状態を再検出
する。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための充電方法と充電器を例示
するものであって、本発明は充電方法と充電器を以下の
ものに特定しない。
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
1を脱着できるように装着する装着部2をケースに設け
ている。装着部2は、乾電池タイプ、すなわち、単三、
単四、単二、単一タイプの電池1を装着できる形状であ
って、ここに装着される各々の電池1の+−の電極に接
触する充電端子3を設けている。装着部2に装着される
電池1は、並列に接続して充電される。図の充電器は、
装着部2の形状を、円筒型電池を装着できるようにして
いる。ただ、装着部は、角型電池やスリム電池を装着で
きる形状とすることもできる。装着部2に装着される電
池1は、充電端子3を介して充電回路に接続される。
電器は、複数の電池1を並列に接続して充電する充電電
源部4と、並列に接続している電池1に充電電源部4を
接続する充電スイッチ5と、並列に接続している各々の
電池1の電流を検出する電流検出部7と、電池電圧を検
出して充電スイッチ5をオンオフに制御する充電制御部
6とを備える。
電スイッチ5を介して充電電源部4に接続される。−側
の充電端子3は、電流検出部7を介してアースに接続さ
れる。電池1と直列に接続している電流検出部7は、低
抵抗な抵抗である。低抵抗な抵抗は、電池1に流れる電
流に比例した電圧が発生する。充電制御部6は、電流検
出部7から出力される電圧を増幅して、各々の電池1に
流れる電流を検出する。
の電池1を並列に接続して充電できる出力電圧と出力電
流の直流に変換して出力する。充電電源部4が定電流回
路を内蔵すると、電池1の充電電流を制御できる。
等の半導体スイッチング素子である。充電スイッチ5
は、オンの状態で電池1を充電し、オフの状態で充電を
停止する。充電スイッチ5は、充電制御部6でオンオフ
に制御される。充電制御部6は、充電している電池1の
電圧がピーク電圧から−ΔV低下したことを検出して満
充電を検出し、電池1が満充電されると充電スイッチ5
をオフにして充電を終了させる。
れる信号で、各々の電池1に流れる電流を検出して、電
池1が満充電されたかどうかを確認する。充電制御部6
は、電池電圧がピーク電圧から−ΔV低下したことを検
出して満充電と判定する。満充電と判定した後、充電制
御部6は、充電スイッチ5をオフに切り換えて充電を停
止する。この状態で、各々の電池1に流れる電流を検出
して、電池1が正しく満充電されているかどうかを確認
する。並列に接続している全ての電池1が満充電されて
いると、充電スイッチ5をオフにする状態において、電
池1に流れる電流はほぼ0となる。満充電された電池1
の電圧がほぼ等しくなるからである。したがって、−Δ
Vで満充電を検出し、その後充電スイッチ5をオフにし
て、電池1に流れる電流がほぼ0であると、全ての電池
1が正しく満充電されたと判定する。
て、充電スイッチ5をオフにする状態で、電池1に電流
が流れていると、充電制御部6は、全ての電池1を満充
電したとは判定しないで、再び充電スイッチ5をオンに
切り換えて、充電を再開する。このとき、満充電された
電池と、満充電されていない電池とを同時に充電したと
しても、電流のほとんどが満充電されていない電池に流
れ込み、満充電された電池には微小な電流しか流れな
い。このため、充電を再開しても、満充電された電池が
過充電される可能性はない。充電スイッチ5がオンにな
って電池1の充電が進行すると、電池電圧は再び上昇し
て、全ての電池1が満充電されるときには、ピーク電圧
から−ΔV低下する特性を示す。したがって、充電制御
部6は、電池電圧がピーク電圧から−ΔV低下したこと
を検出して、電池1が満充電されたと判定する。
池1は、ほぼ間違いなく満充電される。したがって、充
電制御部6は、2回目の−ΔVで満充電を検出して充電
スイッチ5をオフにした後は、再び電池電流を検出する
ことなく、全ての電池1が満充電されたと判定すること
ができる。したがって、−ΔVを検出した後の再充電
は、好ましくは1回とする。ただ、−ΔVを検出して充
電スイッチ5をオフにした後は、常に各々の電池1の電
流を検出し、電池電流がほぼ0であるときに限って満充
電と判定して充電を終了することもできる。
5をオフにする状態において、電池1に流れる電流を検
出し、検出した電流を設定電流に比較して、充電を再開
するかどうかを判別する。検出電流が設定電流よりも小
さいと、全ての電池1が満充電されたとして充電を再開
せず、設定電流よりも大きいと、全ての電池1が満充電
されないと判定して充電スイッチ5をオンにして充電を
再開する。充電を再開するかどうかを判別するための設
定電流は、たとえば1/100×Cに設定する。さら
に、充電制御部6が、電流検出部7から入力される電圧
値をA/Dコンバータでデジタル値に変換する場合、最
小単位よりも小さいときに、全ての電池1が満充電され
たと判定し、最小単位よりも大きいときに、満充電され
ないと判定することができる。
を図3のフローチャートに示す。このフローチャート
は、以下のステップで電池1を満充電する。 [S1のステップ]充電制御部6が充電スイッチ5をオ
ンにして、装着部2にセットされた複数の電池1の充電
を開始する。電池1は、並列に接続される状態で充電さ
れる。このとき、満充電電池と空電池とが混ざった状態
で同時に充電したとしても、電流のほとんどは空電池の
方に流れ込み、満充電電池側には微小な電流しか流れな
い。したがって、満充電電池が過充電される可能性はな
い。 [S2のステップ]充電制御部6は、電池1の電圧を検
出し、電池電圧がピーク電圧から−ΔV低下する状態で
満充電を検出する。電池1の電圧が−ΔV低下するま
で、このステップをループする。 [S3のステップ]電池電圧がピーク電圧から−ΔV低
下する状態を検出して満充電を検出すると、このステッ
プにおいて、充電制御部6は充電スイッチ5をオフに切
り換えて電池1の充電を停止する。 [S4のステップ]各々の電池1に流れる電流を検出し
て、いずれかの電池1に電流が流れているかどうかを検
出する。電池1に電流が流れておらず、あるいは、電池
1の電流が設定電流よりも小さいと、全ての電池1が満
充電されたと判定し、S6のステップにジャンプして充
電を終了する。 [S5のステップ]電池1に電流が流れていると、この
再充電を開始する回数が1回目であるかどうかを判定
し、再充電が1回目であると、S1のステップにジャン
プして、充電を再開する。再充電が1回目でない、すな
わち2回目であると、たとえ、充電スイッチ5をオフに
する状態で電池1に電流が流れていても、再充電を再開
することなく、充電を終了する。
れた電池を過充電することなく、残容量に差がある電池
をも正常に満充電できる特長がある。それは、本発明の
充電方法と充電器が、電池電圧がピーク電圧から低下す
る−ΔVで満充電を検出した後に充電を停止し、充電を
停止する状態で、並列に接続している電池に流れる電流
を検出して電池の満充電を再検出しているからである。
本発明の充電方法と充電器は、−ΔVを検出して満充電
と判定された後に、さらに充電することによって複数回
の−ΔVを検出して満充電を判定するのではなく、充電
を停止する状態で全ての電池が満充電されたかどうかを
正確に判定できる。したがって、満充電された電池を過
充電することなく、また満充電されない電池があるとき
には、充電を再開して電池を正常に満充電できる。
すフローチャート
Claims (5)
- 【請求項1】 複数の電池(1)を互いに並列に接続して
充電し、充電している電池電圧を検出し、電池電圧がピ
ーク電圧から低下する−ΔVを検出して満充電を判別す
る充電方法において、 −ΔVで満充電を検出した後に充電を停止し、充電を停
止する状態で並列に接続している電池(1)に流れる電流
を検出し、電池電流が設定電流より大きいときは、満充
電ではないとして再充電を開始することを特徴とする充
電方法。 - 【請求項2】 電池(1)がニッケル−水素電池またはニ
ッケル−カドミウム電池である請求項1に記載される充
電方法。 - 【請求項3】 再充電する回数が1回である請求項1に
記載される充電方法。 - 【請求項4】 複数の電池(1)を並列に接続して充電す
る充電電源部(4)と、充電電源部(4)を並列に接続してい
る電池(1)に接続する充電スイッチ(5)と、並列に接続し
ている電池(1)の電流を検出する電流検出部(7)と、電池
電圧を検出して充電スイッチ(5)をオンオフに制御する
充電制御部(6)とを備え、 充電制御部(6)が、電池電圧のピーク電圧からの低下で
ある−ΔVを検出して満充電を検出すると共に、充電ス
イッチ(5)をオフにする状態で電流検出部(7)の電流値
で、電池(1)の満状態を再検出することを特徴とする充
電器。 - 【請求項5】 充電電源部(4)が定電圧特性を有する電
源である請求項3に記載される充電器。
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- 2001-02-06 JP JP2001029787A patent/JP3696101B2/ja not_active Expired - Fee Related
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