JP3796898B2

JP3796898B2 - 充電装置及び充電方法

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Inventors: 昭文野中
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Publication date: 2006-07-12
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば乾電池とほぼ同一形状の２次電池を充電する充電装置に適用して好適な充電装置及び充電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池などの２次電池（充電可能な電池）を、単３型などの乾電池（アルカリ乾電池，マンガン乾電池など）とほぼ同一形状で構成して、乾電池を電源として使用できる電子機器に、その２次電池を電源として使用できるようにしたものがある。
【０００３】
このように２次電池を乾電池の代わりに使用できることで、電池を電源とする電子機器を使用する上で、充電さえ行えば電池を新たに購入する必要がなく、電子機器を使用する場合のランニングコストを大幅に低減させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような乾電池の代わりに使用される２次電池は、端子電圧が１．２Ｖ程度の乾電池の電池電圧に近い電圧とされ、その形状については、基本的には単３型などの乾電池と同一形状とされる。ところが、乾電池と全く同一形状であると、その２次電池を充電する装置に乾電池を誤って装着したとき、その装着された乾電池に対して充電動作が行われることになり、危険な状態になってしまう可能性がある。
【０００５】
このため、乾電池の代わりに使用可能な２次電池の場合には、基本的には単３型などの乾電池と同一形状としてあっても、充電装置側で乾電池と区別できる形状としてあることが多い。例えば、２本の単３型の乾電池を装着して使用する電子機器用の２次電池の場合には、その２本の単３型の乾電池を接続した形状の２次電池として、その２本の２次電池の接続部の形状に何らかの工夫を施しておく。そして充電装置側では、その２本の２次電池の接続部を、機械的なスイッチなどで検出できる構成としておく。このようにすることで、充電装置で電池の装着を検出したとき、２次電池の接続部をそのスイッチが検出した場合に、２次電池が装着されたものと判断して充電動作を行い、接続部を検出しない場合には、乾電池が誤って装着されたものと判断して充電動作を行わないようにしてある。
【０００６】
このように構成することで、２次電池だけを充電装置で充電させることができるが、このようなことを行うと、せっかく汎用の乾電池の代わりに使用できるようにした２次電池が、乾電池と区別できるための接続部などの形状に対応した電池装着部（電池ケース）を有する電子機器にしか使用できないことになり、２次電池の使用が制限されることになってしまう。また、充電装置側でも、その接続部などを検出するための機械的なスイッチなどが必要で、充電装置の構成が複雑になる問題があった。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑み、２次電池を乾電池と同一形状とした場合に、充電装置側でその区別が簡単に行えるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、接続された電池への充電電流を予め設定し、電池の端子間電圧を検出し、電池への充電開始から上記電池の端子電圧をチェックするまでの経過時間を予め設定し、予め設定した第1の充電電流で電池を充電し、予め設定した第1の経過時間後、電池の端子間電圧が予め設定した第1の電圧以上を検出した場合は電池への充電電流の供給を停止させ、第1の経過時間後電池の端子間電圧が第1の電圧値未満を検出した場合は電池への充電電流を第1の電流値よりも大きい予め設定した第２の電流値によって充電を継続し、予め設定した第1の電圧値より高い第２の電圧値以上の端子間電圧を検出した場合電池への充電電流の供給を停止させるようにしたものである。
【０００９】
本発明によると、第１の電流値での初期充電中に、第１の電圧以上の端子間電圧となったとき、電池の端子間電圧が異常に高いと判断して、乾電池である可能性があるとして充電を停止させる処理が行われ、所定時間が経過しても第１の電圧以下であるとき、２次電池の電池特性であると判断して、その２次電池に適した充電が行われる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本例の充電装置の構成を示すブロック図で、本例の場合には単３型の乾電池と同一形状で、定電流充電により充電される２次電池（電池電圧が１．２Ｖ程度のニッケル水素電池）を２本同時（或いは個別）に充電することができる充電装置としたもので、その２本の２次電池の充電を行うために、第１チャンネルの充電回路と第２チャンネルの充電回路の２系統の充電回路を備える。本例の充電装置は、ＡＣアダプタと称される商用交流電源（ＡＣ１００Ｖなど）を整流，変圧する変換装置（図示せず）と接続して使用する構成としてあり、この変換装置から電源入力端子１１に得られる直流電圧電源を電源として充電動作が行われる。なお、ＡＣアダプタの代わりに、自動車用バッテリなどからの直流電源を変圧する変換装置からの直流電圧電源を、電源入力端子１１に供給するようにしても良い。
【００１２】
電源入力端子１１に得られる電源電圧は、入力電圧検出回路１２で検出されて、その検出データがコントローラ１３に供給される。コントローラ１３は、この充電装置の充電動作の制御を行うマイクロコンピュータで構成されるコントローラであり、ＰＷＭ回路１４への各チャンネルのＰＷＭコントロール信号（第１チャンネルのＰＷＭコントロール信号Ｓ₁₁，第２チャンネルのＰＷＭコントロール信号Ｓ₂₁）の供給で、各チャンネルの充電動作の制御を行う。
【００１３】
この場合、コントローラ１３は、第１チャンネルの充電回路に接続された電池Ｂ₁の端子間電圧検出端子１３ａと、第２チャンネルの充電回路に接続された電池Ｂ₂の端子間電圧検出端子１３ｂとを備え、この端子１３ａ，１３ｂに得られる電圧により、それぞれの充電回路に接続された電池の端子間電圧を検出できる。そして、その検出した端子間電圧に基づいて、充電動作の制御状態の設定を行う。このコントローラ１３による充電制御状態の詳細については後述するが、本例においては、最初に初期充電モードで比較的小さな電流で充電を行い、その初期充電モードで一定の条件を満たしたとき、急速充電モードで比較的大きな電流で充電を行う制御を行うようにしてあり、それぞれのモードでの充電時に、検出される端子間電圧が、それぞれのモードで設定した値を越えたとき、正常な２次電池でない（即ち乾電池である可能性がある）と判断して、充電を停止させる処理を行うようにしてある。
【００１４】
ＰＷＭ回路１４は、充電電流検出回路２３，３３で検出される充電電流に基づいて、所定の周波数のパルス幅変調波（ＰＷＭ波）をＤＣ／ＤＣコンバータコントロール信号Ｓ₁₂，Ｓ₂₂として各チャンネル毎に出力して、充電電流を一定にする回路である。第１チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータコントロール信号Ｓ₁₂は、第１チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ２１に供給され、このＤＣ／ＤＣコンバータ２１で、電源入力端子１１に得られる入力電源電圧Ｖinを、そのコントロール信号で指示された電圧Ｖ₁₀とする。第２チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータコントロール信号Ｓ₂₂は、第２チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ３１に供給され、このＤＣ／ＤＣコンバータ３１で、電源入力端子１１に得られる入力電源電圧Ｖinを、そのコントロール信号で指示された電圧Ｖ₂₀とする。なお、以下の説明では、電源入力端子１１に得られる電源の電流をＩ₀とし、第１チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ２１に供給される電流をＩ₁、第２チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ３１に供給される電流をＩ₂、第１チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流をＩ₁₀、第２チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流をＩ₂₀とする。
【００１５】
第１チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力は、第１チャンネルの電池接続端子２２ａ，２２ｂに供給され、この接続端子２２ａ，２２ｂに電池（２次電池）Ｂ₁の正極及び負極を接続することで、電池Ｂ₁が充電される。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と接続端子２２ｂとの間には、充電電流検出用抵抗器Ｒ１が挿入してあり、この抵抗器Ｒ１の一端が充電電流検出回路２３に接続してある。この充電電流検出回路２３では、抵抗器Ｒ１で検出される充電電流を、コントローラ１３からの制御により所定の状態で検出して、その検出信号Ｓ₁₃（電圧で充電電流を示す信号）をアンプ２４を介してＰＷＭ回路１４に供給する。ＰＷＭ回路１４では、その充電電流検出信号Ｓ₁₃により適正な充電電流が検出されるように、第１チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ２１の制御を行い、それぞれのモード毎に設定された電流値での定電流充電を行う。充電電流の切換えは、コントローラ１３からの検出回路２３への所定の信号の供給により行われる。
【００１６】
第２チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ３１の出力は、第２チャンネルの電池接続端子３２ａ，３２ｂに供給され、この接続端子３２ａ，３２ｂに電池（２次電池）Ｂ₂の正極及び負極を接続することで、電池Ｂ₂が充電される。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と接続端子３２ｂとの間には、充電電流検出用抵抗器Ｒ２が挿入してあり、この抵抗器Ｒ２の一端が充電電流検出回路３３に接続してある。この充電電流検出回路３３では、抵抗器Ｒ２で検出される充電電流を、コントローラ１３からの制御により所定の状態で検出して、その検出信号Ｓ₂₃（電圧で充電電流を示す信号）をアンプ３４を介してＰＷＭ回路１４に供給する。ＰＷＭ回路１４では、その充電電流検出信号Ｓ₂₃により適正な充電電流が検出されるように、第２チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ３１の制御を行い、それぞれのモード毎に設定された電流値での定電流充電を行う。充電電流の切換えは、コントローラ１３からの検出回路３３への所定の信号の供給により行われる。
【００１７】
コントローラ１３で電池電圧を検出する構成としては、第１チャンネルの電池接続端子２２ａが、抵抗器Ｒ３とコンデンサＣ１の直列回路を介して接地させてあり、この抵抗器Ｒ３とコンデンサＣ１の接続中点が、コントローラ１３の端子間電圧検出端子１３ａに接続してある。また、第２チャンネルの電池接続端子３２ａが、抵抗器Ｒ４とコンデンサＣ２の直列回路を介して接地させてあり、この抵抗器Ｒ４とコンデンサＣ２の接続中点が、コントローラ１３の端子間電圧検出端子１３ｂに接続してある。
【００１８】
またコントローラ１３は、抵抗器Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８を介して４つの発光ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が接続して、そのときの充電制御状態により各発光ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の発光を制御して、充電状態を表示するようにしてある。具体的には、発光ダイオードＤ１，Ｄ３が赤色発光ダイオードで、発光ダイオードＤ２，Ｄ４が緑色発光ダイオードとされ、充電が行われてないスタンバイモードでは発光ダイオードは発光しない状態とされ、初期充電モード及び急速充電モードでは赤色を連続的に発光させ、トリクル充電モード及び充電終了モードでは緑色を連続的に発光させ、異常モードでは赤色を点滅させる制御が行われる。
【００１９】
また、図示はしないが、本例のコントローラ１３は電池の温度についても判断できる構成としてあり、コントローラ１３は温度異常時の適切な充電停止処理ができるようにしてある。
【００２０】
次に、本例の充電装置にて充電を行う際の動作を、図２のフローチャートを参照して説明する。この図２のフローチャートは、第１チャンネルの接続端子２２ａ，２２ｂに接続された電池Ｂ₁の充電を行う場合の処理を示したもので、第２チャンネルの場合でも充電処理については同じで、充電回路が異なるだけである。このフローチャートにおいて、電圧Ｖａはコントローラ１３の端子間電圧検出端子１３ａで検出される電池Ｂ₁の電池電圧である。
【００２１】
以降の説明、フローチャートでは電池がありとして説明する。
まず、電源入力端子１１にＡＣアダプタなどからの規定の電圧の電源入力があると（ステップ１０１）、その電源によりコントローラ１３などの各回路は作動し、コントローラ１３は端子１３ａで検出される電池の端子間電圧Ｖａが、予め設定された低電圧Ｖ₁と過電圧Ｖ₂の間であるか否か判断する（ステップ１０２）。本例の場合には、低電圧Ｖ₁を１．０Ｖ、過電圧Ｖ₂を２．０Ｖに設定してある。ここで、この範囲内にない場合には、このステップで待機し、初期充電動作には移らない。なお、低電圧Ｖ₁以下の場合には、ここでは説明しない低電圧充電モードに移って、低電圧Ｖ₁以上の電池電圧に復帰させる処理を行う。ステップ１０２で、電池の端子間電圧Ｖａが低電圧Ｖ₁と過電圧Ｖ₂の間の範囲の電圧であると判断されたときには、第１チャンネルのＰＷＭコントロール信号Ｓ₁₁をオン状態とし（ステップ１０３）、ＰＷＭ回路１４から第１チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ２１へのコントロール信号Ｓ₁₂の供給を開始させる（ステップ１０４）。
【００２２】
このコントロール信号の供給で、充電電流検出回路２３で検出されて供給される充電電流検出信号Ｓ₁₃が、設定された電圧Ｖ₃とほぼ等しいか否か判断し（ステップ１０５）、等しくない場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１へのコントロール信号Ｓ₁₂を対応して変化させ（ステップ１０６）、ステップ１０５の判断に戻る。ステップ１０５で信号Ｓ₁₃が電圧Ｖ₃とほぼ等しいと判断された場合には、そのときの値にコントロール信号Ｓ₁₂を固定させる（ステップ１０７）。
【００２３】
次に、ステップ１０４で初期充電を開始させてからの充電時間を判断し、その充電時間が予め設定された所定時間ｔ₁になったか否か判断し（ステップ１０８）、その時間ｔ₁になるまで待機する。本例では、この所定時間ｔ₁として５分を設定してある。この所定時間ｔ₁が経過すると、コントローラ１３は端子１３ａで検出される電池の端子間電圧Ｖａが、初期充電モードでの乾電池検出用の電圧Ｖ₄未満の値か否か判断する（ステップ１０９）。本例の場合には、この初期充電モードでの乾電池検出用の電圧Ｖ₄を、１．７０Ｖとしてある。この初期充電モードでの乾電池検出用の電圧Ｖ₄の設定は、例えば本例の充電装置で充電される正常な２次電池（ニッケル水素電池）に初期充電モードでの充電電流（約４００ｍＡ）を所定時間ｔ₁連続して供給して、その２次電池の端子間電圧としてあり得る最高の電圧値よりも若干高い電圧値に設定する。
【００２４】
ステップ１０９で、端子１３ａで検出される端子間電圧Ｖａが電圧Ｖ₄以上であるとコントローラ１３が判断した場合には、端子２２ａ，２２ｂに接続された電池Ｂ₁が乾電池であると判断して、充電停止処理（ステップ１２１）に移る。ステップ１２１での充電停止処理としては、例えば第１チャンネルのＰＷＭコントロール信号Ｓ₁₁をオフ状態として、第１チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ２１からの充電電流の供給を停止させると共に、コントローラ１３に接続された発光ダイオードで異常モードを表示させる。
【００２５】
ステップ１０９で端子１３ａで検出される端子間電圧Ｖａが電圧Ｖ₄未満であるとコントロール１３が判断した場合には、充電電流を急速充電モードでの充電電流（ここでは約６５０ｍＡ）に変化させる制御を行う（ステップ１１０）。この充電電流の切換え後に、充電電流検出回路２３で検出されて供給される充電電流検出信号Ｓ₁₃が、設定された電圧Ｖ₃ ′とほぼ等しいか否か判断し（ステップ１１１）、等しくない場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１へのコントロール信号Ｓ₁₂を対応して変化させ（ステップ１１２）、ステップ１１１の判断に戻る。ステップ１１１で信号Ｓ₁₃が電圧Ｖ₃′とほぼ等しいと判断された場合には、そのときの値にコントロール信号Ｓ₁₂を固定させる（ステップ１１３）。
【００２６】
次に、コントローラ１３は端子１３ａで検出される端子間電圧Ｖａが、急速充電モードでの乾電池検出用の電圧Ｖ₅と等しくなったか否か判断する（ステップ１１４）。本例の場合には、この急速充電モードでの乾電池検出用の電圧Ｖ₅を、１．７５Ｖとしてある。この急速充電モードでの乾電池検出用の電圧Ｖ₅の設定は、例えば本例の充電装置で充電される正常な２次電池（ニッケル水素電池）に急速充電モードでの充電電流（約６５０ｍＡ）を連続して供給して、その２次電池の端子間電圧としてあり得る最高の電圧値よりも若干高い電圧値に設定する。
【００２７】
ステップ１１４で、端子１３ａで検出される電池の端子間電圧Ｖａが電圧Ｖ₅と等しくなったとコントローラ１３が判断した場合には、端子２２ａ，２２ｂに接続された電池Ｂ₁が乾電池であると判断して、充電停止処理（ステップ１２１）に移る。
【００２８】
ステップ１１４で、端子１３ａで検出される電池の端子間電圧Ｖａが電圧Ｖ₅にならないと判断された場合には、そのときの電池電圧Ｖａが、予め設定された低電圧Ｖ₁と過電圧Ｖ₂の間であるか否か判断する（ステップ１１５）。ここでの最低電圧Ｖ₁と過電圧Ｖ₂は、ステップ１０２で説明した値と同じである。このステップ１１５で、端子間電圧Ｖａが低電圧Ｖ₁と過電圧Ｖ₂の間の範囲にないと判断した場合には、充電停止処理（ステップ１２１）に移る。
【００２９】
ステップ１１５で端子間電圧Ｖａが低電圧Ｖ₁と過電圧Ｖ₂の間の範囲にあると判断した場合には、この充電装置が備える温度検出素子（図示せず）の出力から温度異常が検出されるか否か判断し（ステップ１１６）、温度異常であると判断された場合、充電停止処理（ステップ１２１）に移る。
【００３０】
温度異常でないと判断された場合には、端子１３ａで検出される電池の端子間電圧Ｖａが低下する状態の検出であるいわゆる−ΔＶ検出を行い、その端子間電圧Ｖａが低下する状態を検出したか否か判断する（ステップ１１７）。ここで、端子間電圧Ｖａが低下する状態を検出しない場合には、ステップ１１５の判断に戻り、端子間電圧Ｖａが低下する状態を検出するまで、ステップ１１５，１１６，１１７の処理を繰り返し行う。
【００３１】
ステップ１１７で端子間電圧Ｖａが低下する状態を検出すると、トリクル充電モードに移る。このトリクル充電モードでは、コントローラ１３の制御により、トリクル充電用の充電電流（本例の場合には約６０ｍＡ）を設定させ（ステップ１１８）。このトリクル充電が設定されると、最初にステップ１０３，１０４で充電を開始させてからの経過時間が、所定時間ｔ_x（本例の場合には６時間）になったか否か判断する（ステップ１１９）。充電開始からこの時間ｔ_xが経過するまでは、ステップ１１８でのトリクル充電を継続して行い、この時間ｔ_xが経過したことを判断すると、充電を停止させる処理を行う（ステップ１２０）。
【００３２】
図３は、このような処理で２次電池を充電させた場合の例を示す図で、この例では最初に第１チャンネルの充電回路の接続端子２２ａ，２２ｂに２次電池Ｂ₁を装着して、充電を開始させた後、ある程度時間が経過した後に、第２チャンネルの充電回路の接続端子３２ａ，３２ｂに２次電池Ｂ₂を装着して、充電を開始させた場合の処理を示すものである。図３のＡに示すように、第１チャンネルの接続端子２２ａ，２２ｂに２次電池Ｂ₁を装着させると、５分間の初期充電が行われる。この初期充電モードでは、充電電流Ｉ₁₀として約４００ｍＡが設定されて、電池電圧Ｖ₁₀が徐々に増加し、初期充電から５分経過すると、急速充電モードに移る。急速充電モードでは、充電電流Ｉ₁₀として約６５０ｍＡが設定されて、電池電圧Ｖ₁₀が徐々に増加し、電池電圧Ｖ₁₀が低下したとき−ΔＶの検出が行われて、トリクル充電モードに移る。
【００３３】
第２チャンネルについても、図３のＢに示すように、接続端子３２ａ，３２ｂに２次電池Ｂ₂が装着されると、５分間の初期充電が行われた後、急速充電が行われ、−ΔＶの検出でトリクル充電に切換わり、充電電流Ｉ₂₀及び電池電圧Ｖ₂₀が対応して変化する。コントローラ１３で検出される入力端子１１からの入力電圧については、図３のＣに示すように各チャンネルでの充電状態の変化に対応して変化し、両チャンネルを合わせた充電電流Ｉ₀は図３のＤに示すように変化する。
【００３４】
このように本例の充電装置の場合には、各チャンネルで独立して充電処理が行われ、２本の２次電池を、それぞれ別々に適切に充電制御しながら、満充電状態に状態させることができる。
【００３５】
ここで、いずれかのチャンネルに装着された電池が、２次電池ではなく乾電池（アルカリ電池，マンガン電池など）であった場合には、そのチャンネルについては充電が停止し、異常表示が行われる。即ち、図４は乾電池が装着された場合の例を示したもので、例えばある特性の乾電池を誤って端子２２ａ，２２ｂ（又は端子３２ａ，３２ｂ）に装着させたとき、端子１３ａ（又は端子１３ｂ）で検出される電圧が、図４の電圧Ｖ_Xで示す変化状態となり、初期充電中に予め設定された電圧Ｖ₄（本例の場合には１．７０Ｖ）を越えてしまう。従って、初期充電が終了する時点での電圧Ｖ₄との比較（図２のフローチャートのステップ１０９の処理）で、このチャンネルの電池が正常な２次電池でないと判断されて、充電停止処理が行われ、乾電池などが誤って充電されてしまうことがない。
【００３６】
また、万一この初期充電中に電池電圧が電圧Ｖ₄を越えない特性の乾電池を充電させた場合でも、急速充電モードでの充電中には、図４の電圧Ｖ_yで示す変化状態となって、電池電圧が電圧Ｖ₅を越えてしまい、急速充電中での電圧Ｖ₅との比較（図２のフローチャートのステップ１１４の処理）で、このチャンネルの電池が正常な２次電池でないと判断されて、充電停止処理が行われる。
【００３７】
従って、本例の充電装置によると、乾電池や特性の異常な２次電池を装着させたとき、その電池に対する充電が停止し、乾電池などを誤って充電させてしまうことを防止できる。この場合、電圧検出から乾電池などの検出を行うので、２次電池と乾電池とが全く同一形状であっても正しく検出でき、２次電池の形状に乾電池と区別するための何らかの工夫をする必要がなく、専用の２次電池を用意することなく高い安全性が確保されると共に、形状から２次電池を検出する場合に比べて、その形状などを検出するスイッチが必要なく、充電装置の構成を簡単にすることができる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態で示した電圧値，電流値，充電時間などの値については一例を示したものであり、充電する電池の種類，特性，容量などによりそれぞれの適切な値は変化する場合がある。
【００３９】
また、上述した実施の形態では、ＡＣアダプタなどからの電源で作動する単体の充電装置としたが、２次電池で駆動される電子機器に充電回路を内蔵させた場合の充電回路の制御にも適用できる。
【００４０】
また、上述した実施の形態では充電回路としてＰＷＭ波の周波数によりＤＣ／ＤＣコンバータでの変換を制御して、定電流充電を行う回路としたが、他の構成の充電回路に適用することができることは勿論である。
【００４１】
また、上述した実施の形態では２本の２次電池が個別に充電できる充電装置としたが、１本の２次電池だけを充電できる充電装置や、より多くの充電装置を充電できる充電装置にも適用できることは勿論である。また、その充電される２次電池についても、上述した実施の形態で示したニッケル水素電池以外の各種２次電池（ニッケルカドミウム電池など）にも適用できる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によると、第１の電流値での初期充電中に、第１の電圧以上の端子間電圧となったとき、電池の端子間電圧が異常に高いと判断して、乾電池である可能性があるとして充電を停止させる処理が行われる。また本発明によると、所定時間が経過しても第１の電圧以下であるとき、２次電池の電池特性であると判断して、その２次電池に適した充電が行われる。従って、電池電圧の特性の違いから乾電池と２次電池とを区別することができ、装着された電池が２次電池である場合にだけ、その２次電池が正しく充電され、乾電池の誤充電を防止できる効果を有する。また、乾電池と同一形状の２次電池を充電する場合に、機構的なスイッチなどで乾電池と２次電池との区別を行う必要がなく、乾電池に相当する形状の２次電池用の充電装置とした場合の構成を簡単にすることができる。
【００４３】
また本発明によると、第２の電流値を設定させた状態で、電圧検出手段が検出する端子間電圧が、第１の電圧よりも高い第２の電圧になったとき、充電電流の供給を停止させるようにしたことで、乾電池が装着された場合の検出をより確実に行うことができ、乾電池の誤充電をより効果的に防止できる。
【００４４】
また本発明によると、第１及び第２の電圧として、正常な２次電池に第１又は第２の電流値の充電電流を供給した場合にあり得る最大の端子間電圧よりも高い値に設定したことで、それぞれの場合での乾電池検出が正確に行える効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による充電装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態による充電処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態による充電時のタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態による１次電池装着時の電池電圧変化例を示す説明図である。
【符号の説明】
１１…電源入力端子、１３…コントローラ、１３ａ…第１チャンネルの端子間電圧検出端子、１３ｂ…第２チャンネルの端子間電圧検出端子、１４…ＰＷＭ回路、２１…第１チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ、２２ａ，２２ｂ…第１チャンネルの電池接続端子、２３…第１チャンネルの充電電流検出回路、３１…第２チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ、３２ａ，３２ｂ…第２チャンネルの電池接続端子、３３…第２チャンネルの充電電流検出回路、Ｂ₁…第１チャンネルに接続された電池、Ｂ₂…第２チャンネルに接続された電池、Ｓ₁₁…第１チャンネルのＰＷＭコントロール信号、Ｓ₁₂…第１チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータコントロール信号、Ｓ₁₃…第１チャンネルの充電電流検出信号、Ｓ₂₁…第２チャンネルのＰＷＭコントロール信号、Ｓ₂₂…第２チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータコントロール信号、Ｓ₂₃…第２チャンネルの充電電流検出信号

Claims

接続された電池の充電を行う充電装置において、
接続された上記電池への充電電流を予め設定する充電電流設定手段と、
上記電池の端子間電圧を検出する端子電圧検出手段と、
上記電池への充電開始から上記電池の端子電圧をチェックするまでの経過時間を予め設定するチェック時間設定手段と、
上記充電電流設定手段によって予め設定した第1の充電電流で上記電池を充電し、上記チェック時間設定手段によって予め設定した第1の経過時間後、上記電圧検出手段によって上記電池の端子間電圧が予め設定した第1の電圧以上を検出した場合は上記電池への充電電流の供給を停止させ、上記第1の経過時間後上記電池の端子間電圧が上記第1の電圧値未満を検出した場合は上記電池への充電電流を上記第1の電流値よりも大きい予め設定した第２の電流値によって充電を継続し、上記電圧検出手段によって予め設定した上記第1の電圧値より高い第２の電圧値以上の端子間電圧を検出した場合上記電池への充電電流の供給を停止させる充電制御手段とを備えた
ことを特徴とする充電装置。
接続された電池の充電を行う充電装置において、
接続された上記電池への充電電流を予め設定する充電電流設定手段と、
上記電池への充電開始から上記電池の端子電圧をチェックするまでの経過時間を予め設定するチェック時間設定手段と、
上記充電電流設定手段によって予め設定した第1の充電電流で上記電池を充電し、上記チェック時間設定手段によって予め設定した第1の経過時間後、上記電圧検出手段によって上記電池の端子間電圧が予め設定した第1の電圧値以上を検出した場合は上記電池への充電電流の供給を停止させ、上記第1の経過時間後上記電池の端子間電圧が上記第1の電圧値未満を検出した場合は上記電池への充電電流を上記第1の電流値よりも大きい予め設定した第２の電流値によって充電を継続し、上記電圧検出手段によって上記端子間電圧が予め設定した上記第１の電圧値より低い第２の電圧値以下と上記第１の電圧値より高い第３の電圧値以上の電圧を検出した場合に上記電池への充電電流の供給を停止させる充電制御手段とを
備えたことを特徴とする充電装置。
接続された電池の充電を行う充電方法において、
接続された上記電池への充電電流を予め設定する充電電流設定ステップと、
上記電池の端子間電圧を検出する端子電圧検出ステップと、
上記電池への充電開始から上記電池の端子電圧をチェックするまでの経過時間を予め設定するチェック時間設定ステップと、
上記充電電流設定ステップによって予め設定した第1の充電電流で上記電池を充電し、上記チェック時間設定ステップによって予め設定した第1の経過時間後、上記電圧検出ステップによって上記電池の端子間電圧が予め設定した第1の電圧以上を検出した場合は上記電池への充電電流の供給を停止させ、上記第1の経過時間後上記電池の端子間電圧が上記第1の電圧値未満を検出した場合は上記電池への充電電流を上記第1の電流値よりも大きい予め設定した第２の電流値によって充電を継続し、上記電圧検出ステップによって予め設定した上記第1の電圧値より高い第２の電圧値以上の端子間電圧を検出した場合上記電池への充電電流の供給を停止させる充電制御ステップとを、
備えたことを特徴とする充電方法。
接続された電池の充電を行う充電方法において、
接続された上記電池への充電電流を予め設定する充電電流設定ステップと、
上記電池への充電開始から上記電池の端子電圧をチェックするまでの経過時間を予め設定するチェック時間設定ステップと、
上記充電電流設定ステップによって予め設定した第1の充電電流で上記電池を充電し、上記チェック時間設定ステップによって予め設定した第1の経過時間後、上記電圧検出ステップによって上記電池の端子間電圧が予め設定した第1の電圧値以上を検出した場合は上記電池への充電電流の供給を停止させ、上記第1の経過時間後上記電池の端子間電圧が上記第1の電圧値未満を検出した場合は上記電池への充電電流を上記第１の電流値よりも大きい予め設定した第２の電流値によって充電を継続し、上記電圧検出ステップによって上記端子間電圧が予め設定した上記第１の電圧値より低い第２の電圧値以下と上記第１の電圧値より高い第３の電圧値以上の電圧を検出した場合に上記電池への充電電流の供給を停止させる充電制御ステップとを
備えたことを特徴とする充電方法。