JP2007288889A - 充電方法ならびに電池パックおよびその充電器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トリクル充電から定電流定電圧充電を行うようにした電池パックおよびその充電器において、トリクル充電の初期には従来通りの微小電流I11によるトリクル充電を行い、トリクル充電の終了電圧Vmよりも低い所定の切換え電圧Vmaに達すると、トリクル充電時よりも大きな中電流I12で充電を行う。これによって終了電圧Vmに達すると定電流(CC)充電に切換わり、終止電圧VfをOCV電圧として、その終止電圧Vfよりも高い過電圧Vfa1を充電端子間に印加して大電流I13で超急速充電を行う。充電電流がレベルI14以下に垂下すると、定電圧(CV)充電に切換わり、過電圧Vfa2を印加し、さらにレベルI15以下に垂下すると終止電圧Vfへ低下する。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明の実施の一形態に係る充電方法を用いる充電システムの電気的構成を示すブロック図である。この充電システムは、電池パック1に、それを充電する充電器2を備えて構成されるが、電池パック1から給電が行われる図示しない負荷機器をさらに含めて電子機器システムが構成されてもよい。その場合、電池パック1は、図1では充電器2から充電が行われるけれども、該電池パック1が前記負荷機器に装着されて、負荷機器を通して充電が行われてもよい。電池パック1および充電器2は、給電を行う直流ハイ側の端子T11,T21と、通信信号の端子T12,T22と、給電および通信信号のためのGND端子T13,T23とによって相互に接続される。前記負荷機器が設けられる場合も、同様の端子が設けられる。
図6は、本発明の実施の他の形態に係る充電方法を用いる充電システムの電気的構成を示すブロック図である。この充電システムは、図1で示す充電システムに類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、この充電システムでは、電池パック1aのトリクル充電回路25aには、従来の限流抵抗26とFET27との直列回路が設けられているだけであり、代りに充電器2aの充電電流供給回路33aが、前記中速電流充電領域における電流I12を供給可能となっていることである。
2,2a 充電器
11,15 充電経路
12,13,27,29 FET
14 組電池
16 電流検出抵抗
17 温度センサ
18,18a,30,30a 制御IC
19 アナログ/デジタル変換器
20 電圧検出回路
21,21a 充電制御判定部
22,32 通信部
25,25a,25b トリクル充電回路
26,26a,26b;28,28a,28b 限流抵抗
31,31a 充電制御部
33,33a 充電電流供給回路
34 表示パネル
T11,T21;T12,T22;T13,T23 端子
Claims (13)
- 予め設定される終止電圧に向けて二次電池へ一定の充電電流を供給する定電流充電を行い、前記終止電圧に達すると、その終止電圧を維持するように、前記充電電流を減少させてゆく定電圧充電を行う充電方法において、
前記終止電圧を、充電電流が0の場合の電圧であるOCV電圧として、前記定電流充電時には前記電池パックの充電端子の電圧を前記終止電圧よりも高い過電圧に設定して充電を行い、
前記充電端子の電圧が前記過電圧に達し、定電圧充電に切換わると、または前記充電端子の充電電流が所定レベル以下に垂下すると、前記充電端子の電圧を前記終止電圧へ低下させることを特徴とする充電方法。 - 定電流充電時における充電電流値を、公称容量値を定電流放電して、1時間で放電終了となる電流値を1Cとしたとき、0.8C〜4Cに設定することを特徴とする請求項1記載の充電方法。
- 二次電池の充電初期に行われるトリクル充電の方法において、
従来のトリクル充電の終了電圧よりも低い電圧に切換え電圧を設定し、
充電開始から従来のトリクル充電電流による充電を行い、
前記切換え電圧に達すると、前記従来のトリクル充電電流よりも大きい電流による充電を行い、
前記従来のトリクル充電の終了電圧となるとトリクル充電を終了することを特徴とする充電方法。 - 二次電池の充電初期にトリクル充電を行い、その後予め設定される終止電圧に向けて二次電池へ一定の充電電流を供給する定電流充電を行い、前記終止電圧に達すると、その終止電圧を維持するように、前記充電電流を減少させてゆく定電圧充電を行う充電方法において、
前記トリクル充電時には、
従来のトリクル充電の終了電圧よりも低い電圧に切換え電圧を設定し、
充電開始から従来のトリクル充電電流による充電を行い、
前記切換え電圧に達すると、前記従来のトリクル充電電流よりも大きい電流による充電を行い、
前記従来のトリクル充電の終了電圧となるとトリクル充電を終了し、
前記定電流充電時には、前記終止電圧を、充電電流が0の場合の電圧であるOCV電圧として、前記電池パックの充電端子の電圧を前記終止電圧よりも高い過電圧に設定して充電を行い、
前記充電端子の電圧が前記過電圧に達し、定電圧充電に切換わると、または前記充電端子の充電電流が所定レベル以下に垂下すると、前記充電端子の電圧を前記終止電圧へ低下させることを特徴とする充電方法。 - 二次電池、電流検出手段、通信手段および充電制御手段を備え、前記充電制御手段が、前記通信手段を介して充電器へ充電電圧および充電電流の要求を送信することで、予め設定される終止電圧に向けて二次電池へ一定の充電電流を供給する定電流充電を行い、前記終止電圧に達すると、その終止電圧を維持するように、前記充電電流を減少させてゆく定電圧充電を行うようにした電池パックにおいて、
前記充電制御手段は、前記終止電圧を、充電電流が0の場合の電圧であるOCV電圧として、前記定電流充電時には前記電池パックの充電端子の電圧が前記終止電圧よりも高い過電圧となるように、前記通信手段を介して充電器へ前記充電電圧の要求を行い、前記充電端子の電圧が前記過電圧に達し、前記電流検出手段で充電電流が所定レベル以下に垂下したことが検出されると、前記充電端子の電圧を前記終止電圧へ低下させるように充電電圧の要求を行うとともに、その低下させた電圧を維持するような充電電流を要求することを特徴とする電池パック。 - 前記充電制御手段は、前記定電流充電時における充電電流値を、0.8C〜4Cで要求することを特徴とする請求項5記載の電池パック。
- 二次電池、トリクル充電回路、電圧検出手段および充電制御手段を備え、前記充電制御手段が、充電開始から、前記電圧検出手段で検出される二次電池のセル電圧が予め設定されるトリクル充電の終了電圧となるまで、前記トリクル充電回路に充電器からの充電電流を制限させて前記二次電池を充電させるトリクル充電を行うことができる電池パックにおいて、
前記トリクル充電回路は、前記二次電池への充電電流を変化させることができ、
前記充電制御手段は、前記電圧検出手段で検出されるセル電圧が前記トリクル充電の終了電圧よりも低い予め設定される切換え電圧に達すると、前記トリクル充電回路に充電電流を増加させ、前記トリクル充電の終了電圧となるとトリクル充電を終了させることを特徴とする電池パック。 - 前記トリクル充電回路は、2つの限流抵抗と、それに対を成すFETとを備え、前記充電制御手段は、前記FETをON/OFF制御することで抵抗値を切換えて、前記トリクル充電電流を切換えることを特徴とする請求項7記載の電池パック。
- 二次電池、トリクル充電回路、電圧検出手段、通信手段および充電制御手段を備え、前記充電制御手段が、充電開始から、前記電圧検出手段で検出される二次電池のセル電圧が予め設定されるトリクル充電の終了電圧となるまで、前記トリクル充電回路に充電器からの充電電流を制限させて前記二次電池を充電させるトリクル充電を行い、前記トリクル充電の終了電圧となると、前記トリクル充電回路には充電器からの充電電流を二次電池へそのまま出力させるとともに、前記通信手段を介して充電器へ充電電圧および充電電流の要求を送信することで前記二次電池に定電流定電圧充電を行うようにした電池パックにおいて、
前記充電制御手段は、前記電圧検出手段で検出されるセル電圧が前記トリクル充電の終了電圧よりも低い予め設定される切換え電圧に達すると、前記通信手段を介して充電器へ、前記トリクル充電時の電流値よりも大きく、かつ前記定電流定電圧充電時の定電流値よりも小さい電流値の充電電流を要求するとともに、前記トリクル充電回路には充電器からの充電電流を二次電池へそのまま出力させ、前記トリクル充電の終了電圧となると、前記定電流定電圧充電に切換わり、その定電流値の充電電流を要求することを特徴とする電池パック。 - 二次電池、トリクル充電回路、電圧検出手段、電流検出手段、通信手段および充電制御手段を備え、前記充電制御手段が、充電開始からトリクル充電を行い、その後定電流定電圧充電を行うようにした電池パックにおいて、
前記トリクル充電回路は、前記二次電池への充電電流を変化させることができ、トリクル充電時には、前記充電制御手段は、前記電圧検出手段で検出されるセル電圧がトリクル充電の終了電圧よりも低い予め設定される切換え電圧に達すると、前記トリクル充電回路に充電電流を増加させ、前記トリクル充電の終了電圧となるとトリクル充電を終了させ、
定電流充電時には、前記充電制御手段は、終止電圧を、充電電流が0の場合の電圧であるOCV電圧として、前記電池パックの充電端子の電圧が前記終止電圧よりも高い過電圧となるように、前記通信手段を介して充電器へ充電電圧の要求を行い、
前記充電端子の電圧が前記過電圧に達し、前記電流検出手段で充電電流が所定レベル以下に垂下したことが検出されると、前記充電制御手段は、前記充電端子の電圧を前記終止電圧へ低下させるように充電電圧の要求を行うとともに、その低下させた電圧を維持するような充電電流を要求することを特徴とする電池パック。 - 充電電流供給回路、通信手段および充電制御手段を備え、前記充電制御手段が、前記通信手段を介して入力される電池パックからの要求に応答して前記充電電流供給回路からの充電電流を制御することで、予め設定される終止電圧に向けて二次電池へ一定の充電電流を供給する定電流充電を行い、前記終止電圧に達すると、その終止電圧を維持するように、前記充電電流を減少させてゆく定電圧充電を行うようにした充電器において、
前記充電制御手段は、前記定電流充電時には、前記通信手段を介して入力される電池パックからの要求に応答して、前記終止電圧をOCV電圧として、前記電池パックの充電端子の電圧が前記終止電圧よりも高い過電圧となるように、前記充電電流供給回路の充電電圧を制御するとともに、前記充電端子の電圧が前記過電圧に達し、前記定電圧充電に切換わると、または充電電流が所定レベル以下に垂下すると、前記充電端子の電圧を前記終止電圧へ低下させるように前記充電電流供給回路の制御を行うとともに、その低下させた電圧を維持するような充電電流を供給させることを特徴とする充電器。 - 前記充電制御手段は、前記充電電流供給回路に、前記定電流充電時における充電電流値を、公称容量値を定電流放電して、1時間で放電終了となる電流値を1Cとしたとき、0.8C〜4Cで供給させることを特徴とする請求項11記載の充電器。
- 充電電流供給回路、トリクル充電回路、通信手段および充電制御手段を備え、前記充電制御手段が、前記通信手段を介して入力される電池パックからの要求に応答して前記充電電流供給回路からの充電電流を前記トリクル充電回路に制限させて前記電池パックの二次電池のトリクル充電を行うとともに、前記トリクル充電の終了電圧となり、前記通信手段を介して充電電流および充電電圧の要求が入力されると、前記充電電流供給回路にその充電電流および充電電圧で定電流定電圧充電を行わせるようにした充電器において、
前記充電制御手段は、前記トリクル充電中に、前記通信手段へトリクル充電電流の切換えが入力されると、前記充電電流供給回路からの充電電流をそのまま電池パックへ出力させるとともに、前記充電電流供給回路に、前記トリクル充電電流よりも大きく、前記定電流定電圧充電時における定電流値よりも小さい電流値の充電電流を供給させることを特徴とする充電器。
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