JP3336790B2 - 充電器の電池組寿命判別装置 - Google Patents
充電器の電池組寿命判別装置Info
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- 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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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はニッケル・カドミウム電
池（以下ニカド電池という）等の２次電池を充電する充
電器の電池組寿命判別装置に関するものである。
池（以下ニカド電池という）等の２次電池を充電する充
電器の電池組寿命判別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に充電可能な電池は、携帯用機器の
電源として使用され、電池容量がなくなる毎に機器から
取り外されて充電装置で充電された後再び機器に装着さ
れ使用されるという作業を繰り返し、多数回の使用が可
能になる。しかし、これら電池は、充放電を繰り返して
いくうちに図３に示すように初期の特性より劣化し、充
放電を繰返し使用できる回数等に限界がある。従来、こ
のような電池の寿命の判断は機器の使用者が経験等によ
って個々に行っていた。
電源として使用され、電池容量がなくなる毎に機器から
取り外されて充電装置で充電された後再び機器に装着さ
れ使用されるという作業を繰り返し、多数回の使用が可
能になる。しかし、これら電池は、充放電を繰り返して
いくうちに図３に示すように初期の特性より劣化し、充
放電を繰返し使用できる回数等に限界がある。従来、こ
のような電池の寿命の判断は機器の使用者が経験等によ
って個々に行っていた。
【０００３】電池の寿命は電池内部から電解液が漏出を
することにより内部インピーダンスが増大し図３のに
示すような容量低下を招くモードと、電池内部のセパレ
ータ等の有機材料の劣化や極板強度の低下によって起る
内部短絡とがあるが、特に複数個の素電池を直列に接続
した電池組では、各素電池の容量バラツキにより、組電
池内で最も容量の少ない素電池が過充電、過放電され、
前者のモードで寿命になるケースがほとんどである。
することにより内部インピーダンスが増大し図３のに
示すような容量低下を招くモードと、電池内部のセパレ
ータ等の有機材料の劣化や極板強度の低下によって起る
内部短絡とがあるが、特に複数個の素電池を直列に接続
した電池組では、各素電池の容量バラツキにより、組電
池内で最も容量の少ない素電池が過充電、過放電され、
前者のモードで寿命になるケースがほとんどである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電池寿
命の判断を使用者の経験で行う場合、使用者が容量の減
少に気付いた時には、電池組内の一素電池が過充電、過
放電され続け、充電中充電装置内に電池内の電解液が放
出され、電子部品等を腐食させ、充電装置の故障を引き
起こすといった問題があった。また、電動工具等の高負
荷で使用する機器は、電池の消耗も激しく電池の取り換
え時期を知りたいという要求があるが、これに充分に応
えることはできない。本発明の目的は、上記した従来技
術の欠点をなくし、充電器において電池組の寿命を確実
に判別できるようにすることである。本発明の他の目的
は、電池組寿命を電池温度に対応して確実に判別できる
ようにすることである。
命の判断を使用者の経験で行う場合、使用者が容量の減
少に気付いた時には、電池組内の一素電池が過充電、過
放電され続け、充電中充電装置内に電池内の電解液が放
出され、電子部品等を腐食させ、充電装置の故障を引き
起こすといった問題があった。また、電動工具等の高負
荷で使用する機器は、電池の消耗も激しく電池の取り換
え時期を知りたいという要求があるが、これに充分に応
えることはできない。本発明の目的は、上記した従来技
術の欠点をなくし、充電器において電池組の寿命を確実
に判別できるようにすることである。本発明の他の目的
は、電池組寿命を電池温度に対応して確実に判別できる
ようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明充電器の電池組寿命判別装置においては、電
池容量の減少が起り始めた寿命電池は、図４に示すよう
に充電初期に急激な電圧上昇を生じることに着目し、所
定電流で初期充電した後の電池電圧を検出し、該検出電
圧値が所定寿命判別電圧値以上の時電池寿命と判別する
ようにしたものである。また前記初期充電時の充電電流
及び／又は充電時間を電池温度に基いて変えることによ
り、正確な寿命判別が可能となる。
に、本発明充電器の電池組寿命判別装置においては、電
池容量の減少が起り始めた寿命電池は、図４に示すよう
に充電初期に急激な電圧上昇を生じることに着目し、所
定電流で初期充電した後の電池電圧を検出し、該検出電
圧値が所定寿命判別電圧値以上の時電池寿命と判別する
ようにしたものである。また前記初期充電時の充電電流
及び／又は充電時間を電池温度に基いて変えることによ
り、正確な寿命判別が可能となる。
【０００６】
【作用】上記電池寿命判別装置においては、充電初期の
電池電圧が、所定寿命判別電圧値以上か否かで電池の寿
命判別を行う。
電池電圧が、所定寿命判別電圧値以上か否かで電池の寿
命判別を行う。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック回路
図である。図において、１は交流電源、２は複数の充電
可能な素電池を直列に接続した電池組であって、素電池
に接触または近接して電池温度を検出する例えばサーミ
スタ等からなる電池温度検出手段２Ａを内蔵している。
３は電池組２に流れる充電電流を検出する電流検出手
段、４は充電の開始及び停止を制御する信号を伝達する
充電制御信号伝達手段、５は充電電流の信号をＰＷＭ制
御ＩＣ２３に帰還する充電電流信号伝達手段である。充
電制御伝達信号手段４と充電電流信号伝達手段５は例え
ばホトカプラ等から構成される。１０は全波整流回路１
１と平滑用コンデンサ１２からなる整流平滑回路、２０
は高周波トランス２１、ＭＯＳＦＥＴ２２、ＰＷＭ制御
ＩＣ２３からなるスイッチング回路である。ＰＷＭ制御
ＩＣ２３はＭＯＳＦＥＴ２２の駆動パルス幅を変えて整
流平滑回路１０の出力電圧を調整するスイッチング電源
ＩＣである。３０はダイオード３１、３２、チョークコ
イル３３、平滑用コンデンサ３４からなる整流平滑回
路、４０は抵抗４１、４２からなる電池電圧検出手段
で、電池組２の端子電圧を分圧する。５０は演算手段
（ＣＰＵ）５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、タイマ５
４、Ａ／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６、リセット
入力ポート５７からなるマイコンである。ＲＡＭ５３は
サンプリングした電池電圧及び電池温度を夫々記憶する
電池電圧記憶手段５３１及び電池温度記憶手段５３２を
内蔵する。６０は演算増幅器６１、６２、抵抗６３〜６
６からなる充電電流制御手段、７０は電源トランス７
１、全波整流回路７２、平滑コンデンサ７３、三端子レ
ギュレータ７４、リセットＩＣ７５からなる定電圧電源
で、マイコン５０、充電電流制御手段６０等の電源とな
る。リセットＩＣ７５はマイコン５０を初期状態にする
ためにリセット入力ポート５７にリセット信号を出力す
る。８０はＬＥＤ８１、抵抗８２からなり、電池組２の
寿命を表示する電池寿命表示手段である。９０は充電電
流を設定する充電電流設定手段９０であって、前記出力
ポート５６からの信号すなわち流すべき充電電流値に対
応して前記演算増幅器６２の反転入力端に印加する充電
電流設定基準電圧値を変えるものである。
図である。図において、１は交流電源、２は複数の充電
可能な素電池を直列に接続した電池組であって、素電池
に接触または近接して電池温度を検出する例えばサーミ
スタ等からなる電池温度検出手段２Ａを内蔵している。
３は電池組２に流れる充電電流を検出する電流検出手
段、４は充電の開始及び停止を制御する信号を伝達する
充電制御信号伝達手段、５は充電電流の信号をＰＷＭ制
御ＩＣ２３に帰還する充電電流信号伝達手段である。充
電制御伝達信号手段４と充電電流信号伝達手段５は例え
ばホトカプラ等から構成される。１０は全波整流回路１
１と平滑用コンデンサ１２からなる整流平滑回路、２０
は高周波トランス２１、ＭＯＳＦＥＴ２２、ＰＷＭ制御
ＩＣ２３からなるスイッチング回路である。ＰＷＭ制御
ＩＣ２３はＭＯＳＦＥＴ２２の駆動パルス幅を変えて整
流平滑回路１０の出力電圧を調整するスイッチング電源
ＩＣである。３０はダイオード３１、３２、チョークコ
イル３３、平滑用コンデンサ３４からなる整流平滑回
路、４０は抵抗４１、４２からなる電池電圧検出手段
で、電池組２の端子電圧を分圧する。５０は演算手段
（ＣＰＵ）５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、タイマ５
４、Ａ／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６、リセット
入力ポート５７からなるマイコンである。ＲＡＭ５３は
サンプリングした電池電圧及び電池温度を夫々記憶する
電池電圧記憶手段５３１及び電池温度記憶手段５３２を
内蔵する。６０は演算増幅器６１、６２、抵抗６３〜６
６からなる充電電流制御手段、７０は電源トランス７
１、全波整流回路７２、平滑コンデンサ７３、三端子レ
ギュレータ７４、リセットＩＣ７５からなる定電圧電源
で、マイコン５０、充電電流制御手段６０等の電源とな
る。リセットＩＣ７５はマイコン５０を初期状態にする
ためにリセット入力ポート５７にリセット信号を出力す
る。８０はＬＥＤ８１、抵抗８２からなり、電池組２の
寿命を表示する電池寿命表示手段である。９０は充電電
流を設定する充電電流設定手段９０であって、前記出力
ポート５６からの信号すなわち流すべき充電電流値に対
応して前記演算増幅器６２の反転入力端に印加する充電
電流設定基準電圧値を変えるものである。
【０００８】本発明の判別動作を説明する前に、正常な
電池組２（以下正常電池組という）及び寿命がきた電池
組２（以下寿命電池組という）の充電時の電池電圧特性
について説明する。
電池組２（以下正常電池組という）及び寿命がきた電池
組２（以下寿命電池組という）の充電時の電池電圧特性
について説明する。
【０００９】図４は寿命電池組２を充電電流Ｉαで充電
した時の電池電圧を示し、充電初期に電池電圧が寿命判
別基準電圧Ｖｒα以上に上昇していることを示す。図５
は温度が低い正常電池組２を充電電流Ｉαで充電した時
の電池電圧を示し、充電初期に電池電圧が寿命判別基準
電圧Ｖｒα以上となっていることを示す。図６は温度が
低い正常電池組２を低温時の充電電流Ｉβ（Ｉα＞Ｉ
β）で充電した時の電池電圧を示し、充電初期に電池電
圧が寿命判別基準電圧Ｖｒβ以上となっていないことを
示す。図７は長期間放置されたが温度が低くない正常電
池組２を充電電流Ｉαで充電した時の電池電圧を示し、
充電初期に電圧上昇が起きているが、寿命電池組２の電
圧上昇と比べ小さいことを示す。図８は温度が低くない
寿命電池組２を充電電流Ｉαで充電した時の電池電圧を
示し、充電初期に電池電圧が寿命判別基準電圧Ｖｒα以
上に上昇していることを示す。図９は温度が低い寿命電
池組２を低温時の充電電流Ｉβで充電した時の電池電圧
を示し、充電初期に電池電圧が低温時の寿命判別基準電
圧Ｖｒβ以上に上昇していることを示す。図１０は温度
が低くない正常電池組２を充電電流Ｉαで充電した時の
電池電圧を示し、充電初期に電池電圧が寿命判別基準電
圧Ｖｒα以上に上昇していないことを示す。以上説明し
た如く、充電開始時における電池組２の温度を検出し、
該検出温度に対応して充電電流Ｉα、Ｉβ及び充電時間
ｔα、ｔβを適当に設定して初期充電を行い、該初期充
電後の電池電圧が寿命判別基準電圧Ｖｒα、Ｖｒβ以上
か否かを検出することにより電池組２が正常電池組か寿
命電池組かを判別できるようになる。以下かかる寿命判
別を図１及び図２のフローチャートを参照して説明す
る。
した時の電池電圧を示し、充電初期に電池電圧が寿命判
別基準電圧Ｖｒα以上に上昇していることを示す。図５
は温度が低い正常電池組２を充電電流Ｉαで充電した時
の電池電圧を示し、充電初期に電池電圧が寿命判別基準
電圧Ｖｒα以上となっていることを示す。図６は温度が
低い正常電池組２を低温時の充電電流Ｉβ（Ｉα＞Ｉ
β）で充電した時の電池電圧を示し、充電初期に電池電
圧が寿命判別基準電圧Ｖｒβ以上となっていないことを
示す。図７は長期間放置されたが温度が低くない正常電
池組２を充電電流Ｉαで充電した時の電池電圧を示し、
充電初期に電圧上昇が起きているが、寿命電池組２の電
圧上昇と比べ小さいことを示す。図８は温度が低くない
寿命電池組２を充電電流Ｉαで充電した時の電池電圧を
示し、充電初期に電池電圧が寿命判別基準電圧Ｖｒα以
上に上昇していることを示す。図９は温度が低い寿命電
池組２を低温時の充電電流Ｉβで充電した時の電池電圧
を示し、充電初期に電池電圧が低温時の寿命判別基準電
圧Ｖｒβ以上に上昇していることを示す。図１０は温度
が低くない正常電池組２を充電電流Ｉαで充電した時の
電池電圧を示し、充電初期に電池電圧が寿命判別基準電
圧Ｖｒα以上に上昇していないことを示す。以上説明し
た如く、充電開始時における電池組２の温度を検出し、
該検出温度に対応して充電電流Ｉα、Ｉβ及び充電時間
ｔα、ｔβを適当に設定して初期充電を行い、該初期充
電後の電池電圧が寿命判別基準電圧Ｖｒα、Ｖｒβ以上
か否かを検出することにより電池組２が正常電池組か寿
命電池組かを判別できるようになる。以下かかる寿命判
別を図１及び図２のフローチャートを参照して説明す
る。
【００１０】電源を投入すると、マイコン５０は電池組
２の接続待機状態となる（ステップ１０１）。電池組２
を接続すると、マイコン５０は電池組２接続を電池電圧
検出手段４０の信号により判別し、電池組２の温度すな
わち電池温度検出手段２Ａの出力信号をＡ／Ｄコンバー
タ５５でＡ／Ｄ変換して充電開始前の電池温度Ｔinを取
り込み（ステップ１０２）、充電開始前の電池温度Ｔin
から電池低温判別基準温度Ｔrefを減算し、正か負の判
別を行う（ステップ１０３）。
２の接続待機状態となる（ステップ１０１）。電池組２
を接続すると、マイコン５０は電池組２接続を電池電圧
検出手段４０の信号により判別し、電池組２の温度すな
わち電池温度検出手段２Ａの出力信号をＡ／Ｄコンバー
タ５５でＡ／Ｄ変換して充電開始前の電池温度Ｔinを取
り込み（ステップ１０２）、充電開始前の電池温度Ｔin
から電池低温判別基準温度Ｔrefを減算し、正か負の判
別を行う（ステップ１０３）。
【００１１】正の場合は電池温度が低温でないと判別
し、充電電流Ｉαに対応する充電電流設定基準電圧Ｖ
α、寿命判別基準電圧Ｖｒα（Ｖｒαは充電電流Ｉαに
対応し、充電電流を大きく設定すればＶｒαも大きくな
り、小さく設定すればＶｒαも小さくなる。）及び初期
充電時間ｔαを設定し（ステップ１０４）、出力ポート
５６より充電制御信号伝達手段４を介してＰＷＭ制御Ｉ
Ｃ２３に充電開始信号を伝達し、充電電流Ｉαで充電を
開始する（ステップ１０５）。充電開始と同時に電池組
２に流れる充電電流を電流検出手段３により検出し、検
出充電電流に対応する電圧と出力ポート５６の出力に対
応した充電電流設定手段９０からの基準電圧Ｖαとの差
を充電電流制御手段６０より信号伝達手段５を介して、
ＰＷＭ制御ＩＣ２３に帰還をかける。すなわち、充電電
流が大きい場合はパルス幅を狭め、逆の場合はパルス幅
を広げたパルスを高周波トランス２１に与え整流平滑回
路３０で直流に平滑し、充電電流を一定に保つ。すなわ
ち電流検出手段３、充電電流制御手段６０、充電電流信
号伝達手段５、スイッチング回路２０、整流平滑回路３
０を介して充電電流を所定電流値Ｉαとなるように制御
する。
し、充電電流Ｉαに対応する充電電流設定基準電圧Ｖ
α、寿命判別基準電圧Ｖｒα（Ｖｒαは充電電流Ｉαに
対応し、充電電流を大きく設定すればＶｒαも大きくな
り、小さく設定すればＶｒαも小さくなる。）及び初期
充電時間ｔαを設定し（ステップ１０４）、出力ポート
５６より充電制御信号伝達手段４を介してＰＷＭ制御Ｉ
Ｃ２３に充電開始信号を伝達し、充電電流Ｉαで充電を
開始する（ステップ１０５）。充電開始と同時に電池組
２に流れる充電電流を電流検出手段３により検出し、検
出充電電流に対応する電圧と出力ポート５６の出力に対
応した充電電流設定手段９０からの基準電圧Ｖαとの差
を充電電流制御手段６０より信号伝達手段５を介して、
ＰＷＭ制御ＩＣ２３に帰還をかける。すなわち、充電電
流が大きい場合はパルス幅を狭め、逆の場合はパルス幅
を広げたパルスを高周波トランス２１に与え整流平滑回
路３０で直流に平滑し、充電電流を一定に保つ。すなわ
ち電流検出手段３、充電電流制御手段６０、充電電流信
号伝達手段５、スイッチング回路２０、整流平滑回路３
０を介して充電電流を所定電流値Ｉαとなるように制御
する。
【００１２】次いで電池寿命判別を行う。初期充電最大
電池電圧値Ｖｍを０にイニシャルセット（ステップ１０
６）し、次に初期充電開始から最新の電池電圧値Ｖxを
入力し（ステップ１０７）、電池電圧記憶手段５３１に
電池電圧値Ｖｘを格納し、最新の電池電圧値Ｖｘと電池
電圧記憶手段５３１に格納されている前入力までの初期
充電最大電圧値Ｖｍと比較演算を行う（ステップ１０
８）。ステップ１０８において正の場合、Ｖｘ値をＶｍ
として電池電圧記憶手段５３１の初期充電最大電圧値の
書換えを行い（ステップ１０９）、初期充電時間ｔαが
経過したか否かをチェックし（ステップ１１０）、ｔα
時間経過していない場合、再度ステップ１０７〜ステッ
プ１１０の処理を行う。ステップ１０８において負の場
合、ステップ１０９の処理を行わずステップ１１０へジ
ャンプする。ステップ１１０においてｔα時間経過した
場合、初期充電最大電池電圧値Ｖｍと寿命判別基準電圧
Ｖｒαとの差を比較演算し（ステップ１１１）、正の場
合、充電されている電池組２は電池寿命と判別し、マイ
コン５０は出力ポート５６より電池寿命の出力を発生し
電池寿命表示手段８０のＬＥＤ８１を発光させ（ステッ
プ１１３）、出力ポート５６より充電制御信号伝達手段
４を介して、充電停止信号をＰＷＭ制御ＩＣ２３に伝達
し充電を停止する（ステップ１１４）。次いで電池組２
が取り出されるのを判別し（ステップ１１５）、電池組
２の取り出しを判別したらステップ１０１に戻り、次の
電池組２Ａの充電のための待機をする。
電池電圧値Ｖｍを０にイニシャルセット（ステップ１０
６）し、次に初期充電開始から最新の電池電圧値Ｖxを
入力し（ステップ１０７）、電池電圧記憶手段５３１に
電池電圧値Ｖｘを格納し、最新の電池電圧値Ｖｘと電池
電圧記憶手段５３１に格納されている前入力までの初期
充電最大電圧値Ｖｍと比較演算を行う（ステップ１０
８）。ステップ１０８において正の場合、Ｖｘ値をＶｍ
として電池電圧記憶手段５３１の初期充電最大電圧値の
書換えを行い（ステップ１０９）、初期充電時間ｔαが
経過したか否かをチェックし（ステップ１１０）、ｔα
時間経過していない場合、再度ステップ１０７〜ステッ
プ１１０の処理を行う。ステップ１０８において負の場
合、ステップ１０９の処理を行わずステップ１１０へジ
ャンプする。ステップ１１０においてｔα時間経過した
場合、初期充電最大電池電圧値Ｖｍと寿命判別基準電圧
Ｖｒαとの差を比較演算し（ステップ１１１）、正の場
合、充電されている電池組２は電池寿命と判別し、マイ
コン５０は出力ポート５６より電池寿命の出力を発生し
電池寿命表示手段８０のＬＥＤ８１を発光させ（ステッ
プ１１３）、出力ポート５６より充電制御信号伝達手段
４を介して、充電停止信号をＰＷＭ制御ＩＣ２３に伝達
し充電を停止する（ステップ１１４）。次いで電池組２
が取り出されるのを判別し（ステップ１１５）、電池組
２の取り出しを判別したらステップ１０１に戻り、次の
電池組２Ａの充電のための待機をする。
【００１３】ステップ１１１において負の場合、電池組
２は通常の使用が可能な電池組２と判別し、引き続き満
充電検出処理を行う。満充電検出は周知の如く種々の検
出方法があるが、例えば、公知の充電末期のピーク電圧
値から所定量△Ｖ降下したことを検出して充電を停止す
る−ΔＶ検出のように電池組２の−ΔＶ検出を行い（ス
テップ１１２）、満充電を判別した場合は、マイコン５
０は充電停止信号をＰＷＭ制御ＩＣ２３に伝達して充電
を停止し（ステップ１１４）、次いで電池組２が取り出
されるのを判別し（ステップ１１５）、電池組２の取り
出しを判別したらステップ１０１に戻り、次の電池組２
の充電のための待機をする。ステップ１１２において満
充電状態にないと判断したならば、再度ステップ１１２
に戻る。
２は通常の使用が可能な電池組２と判別し、引き続き満
充電検出処理を行う。満充電検出は周知の如く種々の検
出方法があるが、例えば、公知の充電末期のピーク電圧
値から所定量△Ｖ降下したことを検出して充電を停止す
る−ΔＶ検出のように電池組２の−ΔＶ検出を行い（ス
テップ１１２）、満充電を判別した場合は、マイコン５
０は充電停止信号をＰＷＭ制御ＩＣ２３に伝達して充電
を停止し（ステップ１１４）、次いで電池組２が取り出
されるのを判別し（ステップ１１５）、電池組２の取り
出しを判別したらステップ１０１に戻り、次の電池組２
の充電のための待機をする。ステップ１１２において満
充電状態にないと判断したならば、再度ステップ１１２
に戻る。
【００１４】前記ステップ１０３において負の場合、電
池温度が低温であると判別し、充電電流Ｉβ（Ｉα＞Ｉ
β）に対応する充電電流設定基準値Ｖβ（Ｖα＞Ｖ
β）、寿命判別基準電圧Ｖｒβ（ＶｒβもＶｒαと同様
に充電電流Ｉβに対応し、Ｖｒαとの大小差は充電電流
Ｉα、Ｉβの値によって変わる。）及び初期充電時間ｔ
β（ｔβ≧ｔα）を設定し（ステップ１１６）、以後上
記したステップ１０５〜１１２と同様の初期充電、電池
寿命判別及び満充電判別をステップ１１６〜１２４で行
い、電池組２の寿命を判別したらステップ１１３で前記
ＬＥＤ８１を発光させ、電池組２が正常で満充電を検出
したらステップ１１４で充電を停止する。
池温度が低温であると判別し、充電電流Ｉβ（Ｉα＞Ｉ
β）に対応する充電電流設定基準値Ｖβ（Ｖα＞Ｖ
β）、寿命判別基準電圧Ｖｒβ（ＶｒβもＶｒαと同様
に充電電流Ｉβに対応し、Ｖｒαとの大小差は充電電流
Ｉα、Ｉβの値によって変わる。）及び初期充電時間ｔ
β（ｔβ≧ｔα）を設定し（ステップ１１６）、以後上
記したステップ１０５〜１１２と同様の初期充電、電池
寿命判別及び満充電判別をステップ１１６〜１２４で行
い、電池組２の寿命を判別したらステップ１１３で前記
ＬＥＤ８１を発光させ、電池組２が正常で満充電を検出
したらステップ１１４で充電を停止する。
【００１５】上記実施例においては、電池組２の充電開
始時の電池温度Ｔｉｎが基準温度Ｔｒｅｆより小さいか
否かを判別して低温電池であるか否かを判別し、該検出
温度に対応する判別基準電圧Ｖｒα、Ｖｒβと電池電圧
の大小を検出して寿命電池組か否かを判別するようにし
たが、前記基準温度を細分し、判別基準電圧を細分した
基準温度に対応して細分してもよい。
始時の電池温度Ｔｉｎが基準温度Ｔｒｅｆより小さいか
否かを判別して低温電池であるか否かを判別し、該検出
温度に対応する判別基準電圧Ｖｒα、Ｖｒβと電池電圧
の大小を検出して寿命電池組か否かを判別するようにし
たが、前記基準温度を細分し、判別基準電圧を細分した
基準温度に対応して細分してもよい。
【００１６】また電池組２を素電池数が等しい電池組２
としたが、素電池数を検出し、該検出した素電池数に対
応した判別基準電圧Ｖｒα、Ｖｒβとしてもよい。すな
わち本出願人が先に出願した特願平５−９３０８１号
「電池充電装置の充電制御方法」で開示した如く、充電
初期に小電流で所定時間充電した後の電池電圧を検出し
て素電池数を検出し、該検出した素電池数に対応した判
別基準電圧Ｖｒα、Ｖｒβとしてもよい。
としたが、素電池数を検出し、該検出した素電池数に対
応した判別基準電圧Ｖｒα、Ｖｒβとしてもよい。すな
わち本出願人が先に出願した特願平５−９３０８１号
「電池充電装置の充電制御方法」で開示した如く、充電
初期に小電流で所定時間充電した後の電池電圧を検出し
て素電池数を検出し、該検出した素電池数に対応した判
別基準電圧Ｖｒα、Ｖｒβとしてもよい。
【００１７】当然のことながら上記実施例において、判
別基準電圧Ｖｒα、Ｖｒβは設定される充電電流Ｉα、
Ｉβによって変わり、充電電流Ｉα、Ｉβを大きく設定
すれば判別基準電圧Ｖｒα、Ｖｒβも大きく設定し、小
さく設定すれば小さく設定する。すなわち判別基準電圧
Ｖｒα、Ｖｒβは充電電流Ｉα、Ｉβ及び電池温度に対
応して変化するものである。
別基準電圧Ｖｒα、Ｖｒβは設定される充電電流Ｉα、
Ｉβによって変わり、充電電流Ｉα、Ｉβを大きく設定
すれば判別基準電圧Ｖｒα、Ｖｒβも大きく設定し、小
さく設定すれば小さく設定する。すなわち判別基準電圧
Ｖｒα、Ｖｒβは充電電流Ｉα、Ｉβ及び電池温度に対
応して変化するものである。
【００１８】また電池組２を構成する素電池も種々のも
のがあり、１Ｃ以下の電流で充電する標準タイプから５
Ｃ程度まで充電可能な急速充電タイプと種類は様々であ
り、上記実施例において充電電流Ｉα、Ｉβはこれら素
電池の種類に合わせ設定される。
のがあり、１Ｃ以下の電流で充電する標準タイプから５
Ｃ程度まで充電可能な急速充電タイプと種類は様々であ
り、上記実施例において充電電流Ｉα、Ｉβはこれら素
電池の種類に合わせ設定される。
【００１９】以上の電池温度、素電池数及び充電電流に
対応した判別基準電圧の一例を表１に示す。なお、電池
組２は急速充電タイプの素電池（１７００ｍＡｈ）から
構成されているものとして、１個の素電池の公称電圧を
１.２Ｖとし、電池組２を７.２Ｖ（６個の素電池）、
９.６Ｖ（８個の素電池）、１２Ｖ（１０個の素電
池）、２４Ｖ（２０個の素電池）の４種類とし、充電電
流Ｉαは４Ｃとする。
対応した判別基準電圧の一例を表１に示す。なお、電池
組２は急速充電タイプの素電池（１７００ｍＡｈ）から
構成されているものとして、１個の素電池の公称電圧を
１.２Ｖとし、電池組２を７.２Ｖ（６個の素電池）、
９.６Ｖ（８個の素電池）、１２Ｖ（１０個の素電
池）、２４Ｖ（２０個の素電池）の４種類とし、充電電
流Ｉαは４Ｃとする。
【００２０】
【表１】
【００２１】また、電池低温判別基準値Ｔrefを０℃、
充電電流Ｉαを３Ｃ、Ｉβを１Ｃとした時の素電池数に
対応した判別基準電圧の一例を表２に示す。前記表１と
同様に電池組２は急速充電タイプの素電池（１７００ｍ
Ａｈ）から構成されているものとする。
充電電流Ｉαを３Ｃ、Ｉβを１Ｃとした時の素電池数に
対応した判別基準電圧の一例を表２に示す。前記表１と
同様に電池組２は急速充電タイプの素電池（１７００ｍ
Ａｈ）から構成されているものとする。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電池組の
寿命を電池温度、充電電流、に関係なく確実かつ正確に
検出することが可能となる。また寿命電池組を充電初期
に判別して寿命電池組の充電すなわち無駄な充電が開始
されることがなくなる。更に寿命判別のために特別な要
素を追加する必要がなく寿命判別装置を備えた充電器を
安価に提供できる等の作用効果を奏し得るようになる。
寿命を電池温度、充電電流、に関係なく確実かつ正確に
検出することが可能となる。また寿命電池組を充電初期
に判別して寿命電池組の充電すなわち無駄な充電が開始
されることがなくなる。更に寿命判別のために特別な要
素を追加する必要がなく寿命判別装置を備えた充電器を
安価に提供できる等の作用効果を奏し得るようになる。
【図１】本発明充電装置の一実施例を示す回路図。
【図２】本発明の一実施例を示すフローチャート。
【図３】電池のサイクル寿命特性を示すグラフ。
【図４】寿命の電池を充電した時の充電特性を示すグラ
フ。
フ。
【図５】電池温度が低温で正常な電池を通常の充電電流
で充電した時の充電特性を示すグラフ。
で充電した時の充電特性を示すグラフ。
【図６】電池温度が低温で正常な電池を充電した時の充
電特性を示すグラフ。
電特性を示すグラフ。
【図７】長期間放置した電池を充電した時の充電特性を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図８】電池温度が低温でなく寿命の電池を充電した時
の充電特性を示すグラフ。
の充電特性を示すグラフ。
【図９】電池温度が低温で寿命の電池を充電した時の充
電特性を示すグラフ。
電特性を示すグラフ。
【図１０】電池温度が低温でなく正常な電池を充電した
時の充電特性を示すグラフ。
時の充電特性を示すグラフ。
２は電池組、２Ａは電池温度検出手段、４０は電池電圧
検出手段、５０は電池寿命判別をするマイコン、６０は
充電電流制御手段、８０は電池寿命表示手段、９０は充
電電流設定手段である。
検出手段、５０は電池寿命判別をするマイコン、６０は
充電電流制御手段、８０は電池寿命表示手段、９０は充
電電流設定手段である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/36 H01M 10/42 - 10/48 H02J 7/00 - 7/12
Claims (4)
- 【請求項１】 直列に接続された複数の素電池及び素電
池の温度を検出する温度検出手段から構成される電池組
を充電する充電器において、 電池組の電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、該電
池電圧検出手段の出力が所定寿命判別電圧以上の時、電
池組の寿命と判別する電池組寿命判別手段とを備え、充
電開始時に検出した電池温度に基いた充電電流及び／又
は充電時間で充電した後の電池電圧が前記寿命判別電圧
以上の時寿命電池組と判別するようにしたことを特徴と
する充電器の電池組寿命判別装置。 - 【請求項２】 前記充電開始時に検出した電池温度が所
定値以下の時、前記充電電流を小さくすると共に充電時
間を長くしたことを特徴とする請求項1記載の充電器の
電池組寿命判別装置。 - 【請求項３】 前記充電開始時に検出した電池温度が所
定値以下の時、前記寿命判別電池電圧を大きくしたこと
を特徴とする請求項1記載の充電器の電池組寿命判別装
置。 - 【請求項４】 前記電池寿命判別手段の寿命判別電圧を
前記充電電流に対応して変えるようにしたことを特徴と
する請求項１記載の充電器の電池組寿命判別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02012395A JP3336790B2 (ja) | 1994-02-10 | 1995-02-08 | 充電器の電池組寿命判別装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-16369 | 1994-02-10 | ||
| JP1636994 | 1994-02-10 | ||
| JP02012395A JP3336790B2 (ja) | 1994-02-10 | 1995-02-08 | 充電器の電池組寿命判別装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002161835A Division JP3722091B2 (ja) | 1994-02-10 | 2002-06-03 | 充電器の電池組寿命判別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270504A JPH07270504A (ja) | 1995-10-20 |
| JP3336790B2 true JP3336790B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=26352701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02012395A Expired - Fee Related JP3336790B2 (ja) | 1994-02-10 | 1995-02-08 | 充電器の電池組寿命判別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3336790B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4952971B2 (ja) | 2005-07-12 | 2012-06-13 | 日立工機株式会社 | 電池寿命判別装置 |
-
1995
- 1995-02-08 JP JP02012395A patent/JP3336790B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07270504A (ja) | 1995-10-20 |
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