JPH06138195A - 充電中における電池の充電容量表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電時間を短くして電池の充電容量を正確に
表示する。 【構成】 充電中に所定の周期でメイン充電休止時間を
設ける。メイン充電休止時間の最初に、パルス充電また
はパルス放電し、その後に電池の電圧を検出して電池の
充電容量を演算して表示する。 【効果】 メイン充電休止時間の最初にパルス充電また
はパルス放電するので、電池電圧を測定するときの電池
の充電状態を均一にできる。このため、メイン充電休止
時間を長くすることなく、測定電圧から充電容量を正確
に演算できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、充電中に電池の充電容
量を表示する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電池を充電するとき、電池の充電状態が
表示されると便利である。それは、充電容量を見て満充
電になる時間を推測できるからである。また、電池を充
電の途中で充電器から外して使用する場合、使用できる
容量を知ることができる。常に完全に放電した電池を充
電する場合、電池を充電する時間で、充電容量を検出す
ることができる。しかしながら、充電する電池は、常に
完全放電されたものではない。このため、充電時間を検
出して電池の充電容量を演算することはできない。たと
えば、ほとんど放電されていない電池を充電する場合、
充電を開始したときにすでに電池の充電容量は満充電に
近くなる。

【０００３】電池の放電状態によらず充電容量を表示す
る方法はすでに開発されている（特開平３−２５３２３
２号公報）。この公報に記載される方法は、電池の充電
容量を正確に演算するために、一定の周期でメイン充電
を休止するメイン充電休止時間を設けている。メイン充
電休止時間に、充電電流を微小電流に切り換えて、電池
電圧を検出している。充電中に電池電圧を検出する方法
は、正確に充電容量を演算できない。とくに、電池を一
定の電圧で定電圧充電する場合、充電中の電圧を検出し
て電池の充電容量を演算することはできない。それは、
電池の充電容量に関係なく電池電圧が一定であるからで
ある。メイン充電を休止すると、電池電圧が次第に低下
して、充電容量を演算できる電池電圧となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この方法は、メイン充
電休止時間に切り換えて、電池電圧を測定する。メイン
充電休止時間に切り換えた後、一定時間経過して電池電
圧を測定する。それは、切り換え直後は、分極によっ
て、充電中の電池電圧とほとんど変わらず、測定した電
圧からは充電容量を正確に演算できないからである。充
電中の閉路電圧は、充電器の出力電圧に影響を受け、電
池の充電容量には関係しない。充電中の電池電圧の影響
を避けるために、メイン充電を休止して電池電圧を測定
している。メイン充電を休止すると、電池電圧は次第に
低下する。とくに、切り換えた直後には急激に低下す
る。その後は次第に電圧の低下は少なくなり、一定の電
圧値に接近する。すなわち、メイン充電休止時間に切り
換えた後、一定の時間は電池電圧が変動する。電池の電
圧を測定して充電容量を正確に演算するためには、メイ
ン充電休止時間を充分に長くとり、電池電圧が変動しな
くなった電池を測定する必要がある。しかしながら、こ
の方法は、電池電圧を測定するためにメイン充電休止時
間を相当に長くする必要がある。メイン充電休止時間が
長くなると、電池の充電時間が長くなる。充電時間を短
くするために、メイン充電休止時間を短くする必要があ
る。このためには、メイン充電休止時間において、電池
の電圧が低下している途中で電圧を測定して充電容量を
演算する必要がある。このため、測定する時間によっ
て、測定電位が変化する。測定電位の変動は、充電容量
を演算する誤差の原因となる。メイン充電休止時間の測
定電位の変動を防止するためにタイマーが使用される。
タイマーは、メイン充電休止時間に切り換えた時にカウ
ントを開始し、一定時間経過後に電池電圧を検出する。
すなわち、メイン充電休止時間に切り換えて一定時間経
過した後に電池電圧を測定する。ところが、この方法に
よっても、電池の充電容量を正確に演算することができ
ない。それは、電池の充電容量や充電条件によって、メ
イン充電休止時間に電圧が低下する勾配が変化すること
が理由である。電池が満充電に近付くにしたがって、メ
イン充電休止時間に電池電圧が低下する勾配は小さくな
る。また、電池の充電電流が大きい程、メイン充電休止
時間における電圧の低下勾配は大きくなる。このため、
メイン充電休止時間に切り換えて一定時間経過後に電池
電圧を測定しても、同じ条件で電圧を測定することがで
きず、これが充電容量を演算する誤差の原因となる。

【０００５】本発明はこの欠点を解決することを目的に
開発したものである。この発明の重要な目的は、充電時
間を短くして電池の充電容量を正確に表示できる充電中
における電池の充電容量表示方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の充電中におけ
る電池の充電容量表示方法は、前述の目的を達成するた
めに下記のようにして電池を充電する。本発明の方法
は、充電中に所定の周期でメイン充電休止時間を設け、
メイン充電休止時間に電池電圧を検出し、検出した電池
電圧から電池の充電容量を演算して表示する方法を改良
したものである。

【０００７】本発明の充電容量表示方法は、メイン充電
休止時間にパルス充電またはパルス放電し、その後に電
池の電圧を検出して電池の充電容量を演算して表示する
ことを特徴とする。

【０００８】メイン充電休止時間においてパルス充電す
る方法は、好ましくは、図１に示すように、パルス充電
を停止した瞬間の電流の変化量を等しくする。このこと
を実現するために、パルス充電の充電電流を、電池を定
電流充電する電流値に等しく調整している。この方法
は、最も正確に充電容量を演算できる特長がある。

【０００９】メイン充電休止時間においてパルス放電す
る方法は、好ましくは図２に示すように、パルス放電を
停止した瞬間の電流の変化量を等しくする。このことを
実現するために、パルス放電する電流を一定値に調整し
ている。この方法も正確に充電容量を演算できる特長が
ある。

【００１０】パルス充電またはパルス放電を停止した
後、メイン充電休止時間に電池電圧を測定するには、パ
ルス充電やパルス放電を停止した後、一定時間経過した
ときに測定することができる。この場合、パルス充電や
パルス放電を停止した状態で、電池の電流を０とする。

【００１１】メイン充電休止時間において、電池の最低
電圧を測定して充電容量を演算することもできる。この
場合、パルス充電やパルス放電を停止した後、微小電流
で電池を充電して、電池の最低電圧を測定する。メイン
充電休止時間に電池が微小電流で充電されると、電池の
電圧は次第に低下し、その後にゆっくりと上昇する。し
たがって、メイン充電休止時間に電池の電圧が最低値と
なる。

【００１２】

【作用】本発明の充電容量表示方法の動作原理を、図１
と図３とに基づいて説明する。この電圧、電流特性はリ
チウムイオン二次電池の特性を示している。 電池を所定の電流でメイン充電する。電池が定電流
充電されるときは、パルス充電しない。 電池が満充電に近付くと、定電流充電を定電圧充電
に切り換える。定電圧充電になると、図１に示すよう
に、電池の充電電流は次第に減少する。 電池の充電電流が定電流充電のときの充電電流より
も小さくなると、メイン充電を休止した瞬間に一定時間
（Ｔa）パルス充電する。パルス充電の充電電流（ＩA）
は、定電流充電の充電電流（ＩA）と同一に調整してい
る。 パルス充電を停止した後、一定の時間（Ｔb）は、
電池の充電電流を０として、電池電圧を測定する。 電池電圧を測定した後、メイン充電に切り換える。 その後、一定時間（Ｔc）メイン充電した後、〜の
工程を繰り返して、電池の充電容量を測定しながら電池
を満充電する。

【００１３】また、本発明の充電容量表示方法は、図２
に示すように、メイン充電休止時間の最初に一定の電流
でパルス放電し、その後一定時間後に電池電圧を測定し
て充電容量を演算する。

【００１４】このように、本発明の充電容量表示方法
は、電池電圧を測定する前に、パルス充電し、あるいは
パルス放電する。メイン充電休止時間の最初にパルス充
電する方法は、電池をメイン充電する充電電流に関係な
く、パルス充電を停止した瞬間の電流の変化値を同じに
できる。また、パルス放電する方法も同様に、パルス放
電を停止した瞬間に電流の変化値を同じにできる。この
ため、本発明の充電容量表示方法は、電池の充電容量や
充電電流に関係なく、パルス充電やパルス放電を停止し
た後の電池の電圧低下の変動を少なくできる。したがっ
て、メイン充電休止時間を短くして、電池電圧をより等
しい条件で測定して、正確に充電容量を演算できる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。ただし、以下に示す実施例は、この発明の技術
思想を具体化するための充電容量表示方法を例示するも
のであって、この発明の充電容量表示方法は、測定条
件、使用電気回路、電池の形式等を下記のものに特定す
るものでない。この発明の電池の充電容量表示方法は、
特許請求の範囲において、種々の変更を加えることがで
きる。

【００１６】［実施例１］図１と図３とに示す電流、電
圧カーブで下記のようにして、リチウムイオン二次電池
等の非水系二次電池を充電する。 一定の電流で電池を定電流充電してメイン充電す
る。 一定時間経過する毎に、充電電流を０としてメイン
充電を休止する。 電池を定電流充電するときは、メイン充電休止時間
においてパルス充電しない。メイン充電休止時間の最後
に電池電圧を検出し、その後にメイン充電に切り換え
る。メイン充電休止時間に検出した電池の電圧から充電
容量を演算して表示する。 電池が満充電に近付くと、定電圧充電に切り換え
る。この状態においても、一定の周期でメイン充電を休
止する。 電池を定電圧充電するときは、メイン充電に切り換
えた直後にパルス充電する。パルス充電の充電電流は、
定電流充電のときの充電電流に等しく調整する。一定時
間（Ｔa）パルス充電した後、充電電流を０とする。充
電電流を０とすると、電池の電圧は図３に示すように、
次第に低下する。電池電圧が低下する状態は、充電電流
を０とする直前に電流が一定である、いいかえると、充
電電流を０とする直前の充電条件が一定であるので、電
池の充電電流の変化が原因で変化することがない。 充電電流を０として一定時間（Ｔb）経過した後、
電池の電圧を検出する。検出した電池電圧から充電容量
を演算して表示する。測定した電池電圧から充電容量を
演算するために、演算手段は、測定電圧から電池の充電
容量を計算するための関数を記憶している。電池電圧に
対する充電容量は、予め測定されて演算手段に記憶させ
ておく。リチウムイオン二次電池は、図４に示すよう
に、メイン充電休止時間の測定電圧が高くなると、充電
容量が増加する。好ましいことに、リチウムイオン二次
電池等の非水電解液二次電池は、周囲の温度が変化して
も、測定圧に対する充電容量の変化が少ない特性があ
る。このため、測定電圧から充電容量を正確に演算でき
る。 メイン充電休止時間に電池電圧を測定した後、充電
電流を増加して、定電圧充電を開始する。 その後、〜の工程を繰り返して、非水電解液二次電
池を定電流充電する。以上の工程において、メイン充電
を休止して電池の充電容量を演算する周期は、短くする
と、変化する電池の充電容量をリアルタイムに正確に表
示できる。ただ、この周期が短いと、頻繁にメイン充電
を休止するので、電池を満充電する時間が短くなる。し
たがって、メイン充電を休止する周期、すなわち、メイ
ン充電する時間（Ｔc）は、通常は２０秒〜１０分、好
ましくは３０秒〜５分に設定される。また、電池をパル
ス充電する時間は、長くすると電池の充電容量を正確に
測定できる。ただ、長すぎると電池を過充電する弊害が
ある。したがって、パルス充電する時間（Ｔa）は、通
常は１０ｍｓｅｃ〜１０ｓｅｃ、好ましくは５０ｍｓｅ
ｃ〜５ｓｅｃの範囲に調整される。さらに、パルス充電
の後に充電電流を０とする時間（Ｔb）は、長くすると
電池の充電容量を正確に表示できる。ただ、この時間が
長いと電池を満充電する時間が長くなる。したがって、
電池を充電しない時間（Ｔb）は、１ｓｅｃ〜２０ｓｅ
ｃ、好ましくは１ｓｅｃ〜１５ｓｅｃの範囲に設計され
る。

【００１７】以上の実施例は、パルス充電を停止した後
のメイン充電休止時間に、電池の充電電流を０としてい
る。ただ、本発明は、パルス充電を停止した後に、電池
を微小電流で充電して、電池電圧を測定することもでき
る。この場合、パルス充電を停止した後、下記のない
しのようにして、メイン充電休止時間に電池の電圧を
測定する。 パルス充電を停止した後、微小電流で充電し、微小
電流で一定時間充電した後、あるいは、微小電流で充電
するときの電池の最低電圧を測定して充電容量を演算す
る方法。この方法は、メイン充電休止時間にパルス充電
した後に微小電流で充電する。パルス充電の後に微小電
流で充電すると、電池の電圧は、微小電流で充電すると
きに、一旦低下した後上昇する。すなわち、ある時間に
最低電圧になる。この最低電圧を測定した充電容量を演
算することもできる。 パルス充電を停止した後、一定時間は電池の充電電
流を０とし、その後に微小電流で充電する方法。この方
法は、メイン充電休止時間において、パルス充電→充電
電流０→微小電流で電池を充電する。微小電流で充電す
るときに、電池の最低電圧を測定し、あるいは、一定時
間微小電流で充電して電池の電圧を測定して充電容量を
演算する。この方法は、メイン充電休止時間において、
電池の電圧が最低電圧となるまでの時間を短くできる特
長がある。 パルス充電を停止した後、一定時間は電池を一定の
電流で放電し、その後に微小電流で充電する方法。この
方法は、メイン充電休止時間において、パルス充電→放
電→微小電流で電池を充電する。微小電流で充電すると
きに、電池の最低電圧を測定し、あるいは、一定時間微
小電流で充電して電池の電圧を測定して充電容量を演算
する。この方法も、の方法と同様に、メイン充電休止
時間において、電池の電圧が最低電圧となるまでの時間
を短くできる特長がある。

【００１８】以上のように、メイン充電休止時間にパル
ス充電し、その後に電池電圧を測定して充電容量を表示
する回路のブロック図を図５に示している。この図に示
す充電回路は、リチウムイオン二次電池等の非水系二次
電池を充電する。この充電回路は、充電用の電源１と、
電源１の出力を制御して電池の充電状態を制御する充電
制御手段２と、充電容量の表示手段１５とを備える。

【００１９】電源１は、ＡＣ１００Ｖの商用電源に含ま
れる雑音を除去する入力フィルター３と、入力された交
流を直流に変換する整流回路４と、整流回路４の直流を
高周波の交流に変換するスイッチング部５と、交流を所
定の電圧に変換する変換トランス６と、変換トランス６
の交流出力を整流して平滑な直流に変換する整流平滑回
路７と、スイッチング部５を制御して直流出力を制御す
るＰＷＭ制御回路８と、充電制御手段２からの信号を、
電気的に絶縁してＰＷＭ制御回路８に入力するフォトカ
プラ９とを備えている。

【００２０】充電制御手段２は、電源１の出力を調整し
て電池の充電電流を制御する出力調整回路１０と、充電
制御スイッチＳＷ2と、演算手段１１と、電圧検出回路
１２とを備える。

【００２１】出力調整回路１０は、定電圧充電回路１３
と、定電流充電回路１４とを備える。定電圧充電回路１
３と定電流充電回路１４は差動アンプ１３Ａ、１４Ａを
備える。

【００２２】定電圧充電回路１３の差動アンプ１３Ａ
は、＋側入力端子を、分圧抵抗を介して電池に接続して
いる。−側入力端子は、切換スイッチ１８を介して基準
電源Ｅ1、Ｅ2に接続される。差動アンプ１３Ａ、１４Ａ
の出力はダイオードを介してフォトカプラ９に接続され
ている。

【００２３】この定電圧充電回路１３は、差動アンプ１
３Ａの＋側入力端子の電圧、すなわち電池の分圧電圧
を、−側に接続された基準電圧Ｅ1またはＥ2に比較し
て、差動アンプ１３Ａの出力を＋−に反転させる。電池
の電圧が設定電圧よりも高くなると、＋側の電圧が−側
の基準電圧よりも高くなる。そうすると、差動アンプ１
３Ａの出力は＋となり、ダイオードに電流が流れなくな
ってフォトカプラ９の発光ダイオードは発光しなくな
る。この状態になると、ＰＷＭ制御回路８はスイッチン
グ部５のスイッチング素子を制御して出力を低下させ
る。定電圧充電回路１３の基準電圧Ｅｓは、電池を定電
圧充電する基準電圧を決定する。切換スイッチを基準電
圧のＥ1側として電池を定電圧充電する。切換スイッチ
をＥ2側にして、電池をパルス充電する。パルス充電す
るとき、電池電圧は、定電圧充電するときの電圧よりも
高くなる。したがって基準電圧は、Ｅ1＜Ｅ2に設定して
いる。

【００２４】定電流充電回路１４は、差動アンプ１４Ａ
の＋側入力端子を電流検出抵抗ＲSに接続し、−側入力
端子を基準電源ＥSに接続している。この回路は、電池
の充電電流が設定値よりも大きくなると、差動アンプ１
４Ａの＋側入力端子の電圧が−側の基準電圧ＥSより高
くなる。この状態で差動アンプ１４Ａは出力電圧を＋と
し、ダイオードを逆バイアスとしてフォトカプラ９の発
光ダイオードを発光させなくする。この状態で、ＰＷＭ
制御回路８はスイッチング部５のスイッチング素子を制
御して出力を低く制御して、電池の充電電流を少なくす
る。したがって、定電流充電回路１４は、電池の充電電
流が設定値よりも大きくなるのを防止して、定電流充電
する。定電流回路の基準電圧ＥSは、電池をメイン充電
するときと、パルス充電するときの充電電流を決定す
る。

【００２５】充電制御スイッチＳＷ2は、電源１と電池
との間に接続されており、電池の充電電流を０とすると
きオフ、その他のときにオンに切り換えられる。

【００２６】演算手段１１にはマイコンが使用できる。
演算手段１１は、電圧検出回路１２であるＡ／Ｄコンバ
ータの出力を演算して、メイン充電休止時間に電池の電
圧を検出する。さらに、測定した電圧から充電容量を演
算する。演算結果は表示手段１５に出力され、表示手段
１５は電池の充電容量を表示する。表示手段１５は、例
えば満充電を１００％として数値で充電容量を表示し、
あるいは、複数のランプの点灯数を変更して充電容量を
表示する。

【００２７】さらに、演算手段１１はタイマー（図示せ
ず）を内蔵しており、一定の周期で、切換スイッチＳＷ
1と充電制御スイッチＳＷ2とを切り換える。演算手段１
１は、パルス充電するときに切換スイッチＳＷ1をＥ2側
に切り換え、電池の充電電流を０とするときに、充電制
御スイッチＳＷ2をオフにする。したがって、演算手段
１１は、メイン充電を休止してパルス充電するとき、充
電制御スイッチＳＷ2をオン状態に保持して、切換スイ
ッチＳＷ1をＥ2側に切り換え、その後電池の充電電流を
０とするときに、充電制御スイッチＳＷ2をオフに切り
換える。

【００２８】この充電回路は、図６に示すフローチャー
トでリチウムイオン二次電池等の非水系二次電池を充電
する。このフローチャートは、図１に示す電圧、電流特
性で非水系二次電池を充電する。 ［Ｎ１］ 充電を開始する。この状態で、電池は最初に
定電流充電され、その後に電池が満充電に近付くと定電
圧充電となる。 ［Ｎ２］ 演算手段１１が切換スイッチＳＷ1を切り換
えて、定電圧充電回路１３の基準電圧をＥ1からＥ2とす
る。 ［Ｎ３］ 電池の設定電圧が高くなるので、電池は定電
流充電回路に制御された電流でパルス充電される。 ［Ｎ４］ 演算手段１１のタイマーがカウントして、設
定時間（Ｔa）パルス充電する。 ［Ｎ５］ 演算手段１１が、充電制御スイッチＳＷ2を
オフに切り換えて、電池の充電電流を０とする。 ［Ｎ６］ 演算手段１１のタイマーがカウントして、設
定時間（Ｔb）間は、充電電流を０に保持する。 ［Ｎ７］ 電池の電圧（Ｅ）が電圧検出回路１２から演
算手段１１に入力される。 ［Ｎ８］ 演算手段１１は、測定した電圧（Ｅ）から電
池の充電容量を演算する 。［Ｎ９］ 表示手段１５が電池の充電容量を表示す
る。 ［Ｎ１０］ 演算手段１１は、定電流充電回路１４の切
換スイッチＳＷ1を切り換えて、基準電圧をＥ2からＥ1
とする。 ［Ｎ１１］ 演算手段１１は、充電制御スイッチＳＷ2
をオンとする。この状態で、電池のメイン充電が再開さ
れる。 ［Ｎ１２］ 演算手段１１は一定時間（Ｔc）経過した
かどうかを判断し、設定時間経過すると、［Ｎ２］の工
程にループして、メイン充電を休止する。 その後［Ｎ１］〜［Ｎ１２］の工程を繰り返して、電池
の充電容量を表示しながら充電する。

【００２９】以上のフローチャートは、メイン充電休止
時間に電池の充電電流を０として電池電圧を測定してい
る。図５の鎖線で示すよう、充電制御スイッチＳＷ2を
３接点とし、Ａ接点を電池に、Ｂ接点を電流制限抵抗Ｒ
Iを介して電池に、Ｃ接点をオープンとするなら、メイ
ン充電休止時間に微小電流を流して電池電圧を測定する
ことができる。この場合、図７に示すフローチャートで
電池を充電する。このフローチャートは、 ［Ｎ１］〜［Ｎ４］は図６のフローチャートと同じ。 ［Ｎ５］ 演算手段１１が充電制御スイッチＳＷ2をＣ
接点に切り換える。この状態で電池の充電電流は一時的
に０となる。 ［Ｎ６］ 演算手段１１のタイマーが設定時間（Ｔd）
経過したかどうかを判定する。 ［Ｎ７］ 演算手段１１が充電制御スイッチＳＷ2をＢ
接点に切り換える。この状態で電池は微小電流で充電さ
れる。 ［Ｎ８］ 電池電圧が電圧検出回路１２から演算手段１
１に入力される。 ［Ｎ９］ 演算手段１１は、入力された電池電圧を前回
の測定値に比較して、最低電圧を測定する。 ［Ｎ１０］ 演算手段１１は、最低電圧から電池の充電
容量を演算する。 ［Ｎ１１］ 表示手段１５が電池の充電容量を表示す
る。 ［Ｎ１２］ 演算手段１１は、切換スイッチＳＷ1をＥ1
側に切り換える。 ［Ｎ１３］ 演算手段１１は、充電制御スイッチＳＷ2
をＡ接点に切り換えてメイン充電を開始する。 ［Ｎ１４］ 演算手段１１は一定時間経過（Ｔc）した
かどうかを判断し、設定時間経過すると、［Ｎ２］の工
程にループして、電池のメイン充電を休止する。 その後［Ｎ２］〜［Ｎ１４］の工程を繰り返して、電池
の充電容量を表示しながら充電する。

【００３０】図７に示すフローチャートは、［Ｎ５］と
［Ｎ６］のステップで、メイン充電休止時間の一時期
に、電池の充電電流を０とし、その後に微小電流で充電
している。ただ、Ｎ５とＮ６のステップを省略して、メ
イン充電休止時間に充電電流を０とすることなく電池の
最低電圧を測定して充電容量を演算することもできる。

【００３１】さらに、［Ｎ５］と［Ｎ６］のステップ
で、電池を放電した後、微小電流で充電して最低電圧を
測定することもできる。この場合、図７に示すフローチ
ャートにおいて、［Ｎ５］〜［Ｎ６］のステップを下記
のように変更する。 ［Ｎ５］ 演算手段１１が、充電制御スイッチＳＷ2を
オフに切り換えた後、放電スイッチＳＷ3をオンにす
る。 ［Ｎ６］ 演算手段１１のタイマーがカウントして、設
定時間（Ｔb）は、電池を所定の電流で放電する。

【００３２】さらに、本発明の充電容量表示方法は、メ
イン充電休止時間において、電池の電圧が低下する勾配
が一定以下になったときに、電池電圧を測定して充電容
量を演算することもできる。図３に示すように、パルス
充電を停止した後、電池電圧は次第に低下するが、この
とき、電池が低下する勾配、すなわち、電圧の変化値を
示すΔＶ／ΔＴは次第に小さくなる。ΔＶ／ΔＴが一定
以下になった時の電池電圧を測定して充電容量を演算す
ることもできる。

【００３３】この場合、図６のフローチャートの［Ｎ
６］と［Ｎ７］のステップを、図８に示すように変更す
る。 ［Ｎ６］ 電圧検出回路１２が電池電圧を検出して演算
手段１１に入力する。 ［Ｎ７］ 演算手段１１は、入力された電池電圧を前回
の測定値に比較して、電圧が上昇したか低下したかを検
出する。電圧が上昇すると、前回の測定電圧よりも今回
の測定電圧が高くなり、Ｅ_n−Ｅ_n-1＞０となる。この条
件が満足されると、電池電圧は最低電圧となる。演算手
段１１はＥ_nを最低電圧として検出する。

【００３４】［実施例２］図２に示す電流、電圧カーブ
で下記のようにして、リチウムイオン二次電池等の非水
系二次電池を充電する。 一定の電流で電池を定電流充電してメイン充電す
る。 一定時間経過する毎に、メイン充電を休止する。 メイン充電休止時間において、最初にパルス放電し
た後、電池電流を０とする。 電池の電流を０にして一定時間経過した後、電池の
電圧を検出して充電容量を演算し、その後にメイン充電
に切り換える。 電池が満充電に近付くと、定電圧充電に切り換え
る。この状態においても、一定の周期でメイン充電を休
止してメイン充電休止時間を設け、メイン充電休止時間
の最後に電池電圧を測定して充電容量を演算する。

【００３５】電池を定電流充電するときと、定電圧充電
するときに、一定の電流で電池をパルス放電する。メイ
ン充電休止時間において、パルス放電すると、電池の電
圧は図２に示すように、いったん低下した後、破線で示
す位置に上昇する。

【００３６】このように、メイン充電休止時間の最初に
パルス放電して充電容量を演算する充電回路を図９に示
している。この図に示す回路は、電池に放電スイッチＳ
Ｗ3と放電抵抗ＲLとを接続する以外、図５に示す回路と
同じである。放電スイッチＳＷ3は、演算手段１１に制
御される。放電抵抗ＲLは、抵抗を使用することもでき
るが、好ましくは、定電流回路（図示せず）を使用す
る。定電流回路は、電池の電圧に関係なく一定の電流で
パルス放電できる特長がある。ただ、放電抵抗ＲLに抵
抗を使用しても、電池の電圧はほぼ一定であるので、ほ
ぼ一定の電流でパルス放電することができる。

【００３７】この充電回路は、図１０に示すフローチャ
ートでリチウムイオン二次電池等の非水系二次電池を充
電する。このフローチャートは、図２に示す電圧、電流
特性で非水系二次電池を充電する。 ［Ｎ１］ 充電を開始する。この状態で、電池は最初に
定電流充電され、その後に電池が満充電に近付くと定電
圧充電となる。 ［Ｎ２］ 演算手段１１が充電制御スイッチＳＷ2をオ
フとした後、放電スイッチＳＷ3をオンに切り換える。 ［Ｎ３］ 電池は電源１から切り離されて、並列に放電
抵抗ＲLが接続されてパルス放電される。 ［Ｎ４］ 演算手段１１のタイマーがカウントして、設
定時間（Ｔa）はパルス放電する。 ［Ｎ５］ 演算手段１１が、放電スイッチＳＷ3をオフ
に切り換えて、電池に流れる充電電流を０とする。 ［Ｎ６］ 演算手段１１のタイマーがカウントして、設
定時間（Ｔb）間は、充電電流を０に保持する。 ［Ｎ７］ 電池の電圧（Ｅ）が電圧検出回路１２から演
算手段１１に入力される。 ［Ｎ８］ 演算手段１１は、測定した電圧（Ｅ）から電
池の充電容量を演算する 。［Ｎ９］ 表示手段１５が電池の充電容量を表示す
る。 ［Ｎ１０］ 演算手段１１は、充電制御スイッチＳＷ2
をオンに切り換えて、電池を電源１に接続する。この状
態で電池のメイン充電が再開される。 ［Ｎ１１］ 演算手段１１は一定時間（Ｔc）経過した
かどうかを判断し、設定時間経過すると、［Ｎ２］の工
程にループして、メイン充電を休止する。 その後［Ｎ１］〜［Ｎ１１］の工程を繰り返して、電池
の充電容量を表示しながら充電する。

【００３８】以上のフローチャートは、メイン充電休止
時間に電池の充電電流を０として電池電圧を測定してい
る。このように、メイン充電休止時間の最初にパルス放
電する方法は、パルス充電する方法と同じように、電池
電圧を測定するとき、微小電流を流して充電することも
できる。このことを実現するには、図５の鎖線で示すの
と同様に、図９の鎖線で示すように、充電制御スイッチ
ＳＷ2を３接点とし、Ａ接点を電池に、Ｂ接点を電流制
限抵抗ＲIを介して電池に、Ｃ接点をオープンとする。
電池電圧を測定するときに、充電制御スイッチＳＷ2を
Ｂ接点に接続し、電池に微小電流を流して電池電圧を測
定することができる。

【００３９】以上の充電容量表示方法は、メイン充電休
止時間に、電池を一定の電流でパルス充電またはパルス
放電している。このように、一定の電流でパルス充電ま
たはパルス放電する方法は、もっとも正確に電池の充電
容量を演算して表示できる。ただ、本発明は、パルス充
電またはパルス放電の電流を必ずしも一定とする方法に
特定しない。本発明の方法は、メイン充電休止時間の最
初に、パルス充電またはパルス放電することによって、
メイン充電休止時間における電池電圧の測定条件をより
均一化している。したがって、理想的な方法は、パルス
充電とパルス放電の電流を一定とするものであるが、そ
の電池が一定でなくても、パルス充電やパルス放電によ
って、電池電圧に対する充電容量の演算誤差を少なくで
きる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の充電中のにおける電池の充電容
量表示方法は、メイン充電休止時間の最初に電池をパル
ス充電またはパルス放電し、その後に電池電圧を測定し
て充電容量を演算する。メイン充電休止時間の最初にパ
ルス充電する方法は、電池が満充電に近くなって充電す
る電流が少なくなっても、所定の電流でパルス充電した
後にメイン充電を休止するので、メイン充電を休止した
瞬間の電流変化を少なくできる。このため、電池の充電
量に関係なく、決められた電流で充電した後に充電を休
止して電圧を測定し、その測定電圧から充電容量を演算
する。したがって、電池電圧を測定する直前の電池の状
態をより均一化することができて、電圧測定から充電容
量を正確に演算できる特長がある。また、電圧測定の直
前の条件を均一にするためには、電池を充電するが、パ
ルス充電で充電時間が短いので、電池を過充電すること
もない。また、メイン充電休止時間の最初にパルス放電
する方法も、パルス充電する方法と同様に、電池電圧を
測定する直前の電池の状態を均一化することができ、電
池電圧から正確に充電容量を演算できる特長がある。

【００４１】さらに本発明の充電容量表示方法は、パル
ス充電またはパルス放電によって、電圧を測定する直前
における電池の状態を均一化できるので、メイン充電休
止時間を短くして、充電容量を正確に演算できる特長が
ある。そのため、本発明の充電容量表示方法は、従来の
方法に比較して、充電時間を延長することなく、充電容
量を正確に演算して表示できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる方法で電池を充電する
電圧、電流特性を示すグラフ

【図２】本発明の実施例の他の方法で電池を充電する電
圧、電流特性を示すグラフ

【図３】図１に示すグラフの電圧変化を拡大したグラフ

【図４】電池の電圧に対する充電容量の一例を示すグラ
フ

【図５】本発明の充電方法に使用する充電回路のブロッ
ク線図

【図６】図５に示す充電回路で電池を充電するフローチ
ャート

【図７】図５に示す充電回路で電池を充電する他の方法
を示すフローチャート

【図８】図５に示す充電回路で電池を充電するさらに他
の方法を示すフローチャート

【図９】本発明の充電容量表示方法に使用する他の充電
回路を示すブロック線図

【図１０】図９に示す充電回路で電池を充電するフロー
チャート

【符号の説明】

１…電源 ２…充電制御手段 ３…入力フィルター ４…整流回路 ５…スイッチング部 ６…変換トランス ７…整流平滑回路 ８…ＰＷＭ制御回路 ９…フォトカプラ １０…出力調整回路 １１…演算手段 １２…電圧検出回路 １３…定電圧充電回路 １３Ａ…差動アンプ １４…定電流充電回路 １４Ａ…差動アンプ １５…表示手段 ＳＷ1…切換スイッチ ＲI…電流制限抵抗 ＳＷ2…充電制御スイッチ ＲL…放電抵抗 ＳＷ3…放電スイッチ ＲS…電流検出抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電中に所定の周期でメイン充電休止時
   間を設け、メイン充電休止時間に電池電圧を検出し、検
   出した電池電圧から電池の充電容量を演算して表示する
   充電容量表示方法において、 メイン充電休止時間にパルス充電またはパルス放電し、
   その後に電池の電圧を検出して電池の充電容量を演算し
   て表示することを特徴とする充電中における電池の充電
   容量表示方法。