JPH06315233A - 電池の充電制御方法 - Google Patents
電池の充電制御方法Info
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- JPH06315233A JPH06315233A JP5102407A JP10240793A JPH06315233A JP H06315233 A JPH06315233 A JP H06315233A JP 5102407 A JP5102407 A JP 5102407A JP 10240793 A JP10240793 A JP 10240793A JP H06315233 A JPH06315233 A JP H06315233A
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- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 過充電を避けることにより電池の長寿命化を
図るとともに、充電途中の誤検出を解消することができ
る電池の充電制御方法を提供すること。 【構成】 ニッカド電池、ニッケル水素電池などの二次
電池１の電圧Ｖと温度Ｔを測定し、単位時間当たりの電
池電圧変化量（ΔＶ／Δｔ）、電池温度変化量（ΔＴ／
Δｔ）を求める。そして、図１（ａ）に示すように充電
開始から所定時間ｔs 経過後のΔＶ／Δｔ、（ｂ）に示
すようにΔＶ／Δｔ，ΔＴ／Δｔ、あるいは（ｃ）に示
すようにΔＶ／Δｔ，Ｔとそれらの設定値ΔＶx1，ΔＴ
x ，Ｔx を比較し、ΔＶ／Δｔ等が共に設定値に達した
とき、電池の充電を終了する。さらに、（ｄ）に示すよ
うに電池電圧Ｖが記憶手段３に記憶された電池最大電圧
Ｖpに達したとき、あるいは、（ｅ）に示すように、Ｔ
が設定値Ｔx に達するか、電池電圧降下−ΔＶが設定値
−ΔＶx に達したとき電池の充電を終了する。
図るとともに、充電途中の誤検出を解消することができ
る電池の充電制御方法を提供すること。 【構成】 ニッカド電池、ニッケル水素電池などの二次
電池１の電圧Ｖと温度Ｔを測定し、単位時間当たりの電
池電圧変化量（ΔＶ／Δｔ）、電池温度変化量（ΔＴ／
Δｔ）を求める。そして、図１（ａ）に示すように充電
開始から所定時間ｔs 経過後のΔＶ／Δｔ、（ｂ）に示
すようにΔＶ／Δｔ，ΔＴ／Δｔ、あるいは（ｃ）に示
すようにΔＶ／Δｔ，Ｔとそれらの設定値ΔＶx1，ΔＴ
x ，Ｔx を比較し、ΔＶ／Δｔ等が共に設定値に達した
とき、電池の充電を終了する。さらに、（ｄ）に示すよ
うに電池電圧Ｖが記憶手段３に記憶された電池最大電圧
Ｖpに達したとき、あるいは、（ｅ）に示すように、Ｔ
が設定値Ｔx に達するか、電池電圧降下−ΔＶが設定値
−ΔＶx に達したとき電池の充電を終了する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】情報処理装置のダウンサイジング
により携帯型装置の需要が高まっており、携帯型装置で
は電池駆動が必要である。このため、サイクル使用可能
である二次電池を搭載する装置が増加し、短時間で電池
を充電する方法が要求されるようになってきている。
により携帯型装置の需要が高まっており、携帯型装置で
は電池駆動が必要である。このため、サイクル使用可能
である二次電池を搭載する装置が増加し、短時間で電池
を充電する方法が要求されるようになってきている。
【０００２】本発明は上記した二次電池の定電流充電に
おいて、充電完了を検知して充電を終了する電池の充電
制御方法に関する。
おいて、充電完了を検知して充電を終了する電池の充電
制御方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】図８は本発明の前提となるニッカド電
池、ニッケル水素電池等の二次電池の充電装置を示す図
であり、同図において、１１はＡＣアダプタ、１２は二
次電池、１２ａは電池の温度を監視するサーミスタ等の
温度センサ、１３は例えば、ノート型パソコン、ノート
型ワープロなどの二次電池を搭載した装置、１３ａは直
流電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ、１３ｂは例え
ばノート・パソコン、ノート・ワープロにおけるプロセ
ッサ等の負荷、Ｄ１ないしＤ３はダイオード、ＳＷ１は
スイッチである。
池、ニッケル水素電池等の二次電池の充電装置を示す図
であり、同図において、１１はＡＣアダプタ、１２は二
次電池、１２ａは電池の温度を監視するサーミスタ等の
温度センサ、１３は例えば、ノート型パソコン、ノート
型ワープロなどの二次電池を搭載した装置、１３ａは直
流電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ、１３ｂは例え
ばノート・パソコン、ノート・ワープロにおけるプロセ
ッサ等の負荷、Ｄ１ないしＤ３はダイオード、ＳＷ１は
スイッチである。
【０００４】同図において、ＡＣアダプタ１１および電
池１２からダイオードＤ２，Ｄ３を介して供給される直
流電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａで変換され負荷１
３ｂに供給される。また、電池１２はダイオードＤ１お
よび充電時オンとなるスイッチＳＷ１を介してＡＣアダ
プタ１１の出力により充電される。一方、プロセッサ等
から構成される負荷１３ｂは、電池１２の電圧および温
度センサ１２ａにより検出される電池温度を監視し、電
池１２の充電が完了するとスイッチＳＷ１をオフにして
充電を終了する。
池１２からダイオードＤ２，Ｄ３を介して供給される直
流電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａで変換され負荷１
３ｂに供給される。また、電池１２はダイオードＤ１お
よび充電時オンとなるスイッチＳＷ１を介してＡＣアダ
プタ１１の出力により充電される。一方、プロセッサ等
から構成される負荷１３ｂは、電池１２の電圧および温
度センサ１２ａにより検出される電池温度を監視し、電
池１２の充電が完了するとスイッチＳＷ１をオフにして
充電を終了する。
【０００５】上記のような充電装置において、前記した
ように二次電池を短時間で充電する（例えば、１時間程
度で公称容量値まで充電する場合）に際して、その充電
の完了を検出する方法としては、従来から、電池の電
圧降下（−ΔＶ）を検出する方法、単位時間当たりの
電池温度変化量（ΔＴ／Δｔ）を検出する方法、単位
時間当たりの電池電圧変化量（ΔＶ／Δｔ）を検出する
方法等が知られている。
ように二次電池を短時間で充電する（例えば、１時間程
度で公称容量値まで充電する場合）に際して、その充電
の完了を検出する方法としては、従来から、電池の電
圧降下（−ΔＶ）を検出する方法、単位時間当たりの
電池温度変化量（ΔＴ／Δｔ）を検出する方法、単位
時間当たりの電池電圧変化量（ΔＶ／Δｔ）を検出する
方法等が知られている。
【０００６】図９は前記したの方法により充電完了を
検出する場合のニッカド電池、ニッケル水素電池等の二
次電池の充電特性および充電完了検出のフローチャート
を示す図であり、同図（ａ）は充電特性を示し、横軸は
充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温度Ｔを示してお
り、また、（ｂ）は本方法により充電完了を検出するフ
ローチャートを示している。
検出する場合のニッカド電池、ニッケル水素電池等の二
次電池の充電特性および充電完了検出のフローチャート
を示す図であり、同図（ａ）は充電特性を示し、横軸は
充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温度Ｔを示してお
り、また、（ｂ）は本方法により充電完了を検出するフ
ローチャートを示している。
【０００７】同図（ａ）に示すように、二次電池の電圧
は充電の初期一時的に上昇し、その後、充電の進行とと
もにゆっくり上昇し、充電完了の前に再び上昇したのち
電圧は降下する。また、二次電池の温度は充電中ぼぼ一
定であり、充電完了前に急激に上昇したのち低下する。
上記の方法は、図９（ａ）に示すように電池の充電が
完了した際、電池電圧が降下する現象が発生するのを検
出し、電池充電完了を検出する。
は充電の初期一時的に上昇し、その後、充電の進行とと
もにゆっくり上昇し、充電完了の前に再び上昇したのち
電圧は降下する。また、二次電池の温度は充電中ぼぼ一
定であり、充電完了前に急激に上昇したのち低下する。
上記の方法は、図９（ａ）に示すように電池の充電が
完了した際、電池電圧が降下する現象が発生するのを検
出し、電池充電完了を検出する。
【０００８】すなわち、図９（ｂ）のフローチャートに
示すように、電池電圧の降下量（−ΔＶx ）を測定し
（ステップＳ１）、電池電圧の降下量（−ΔＶ）が予め
定めた設定値（−ΔＶx ）より大きくなると（ステップ
Ｓ２）充電完了として、前記した図８のスイッチＳＷ１
をオフとする。図１０は前記したの方法により充電完
了検出する場合の充電特性および充電完了検出のフロー
チャートを示す図であり、同図（ａ）は、図９と同様、
横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温度Ｔを示し
ており、同図は充電途中で周囲温度が変化して誤検出し
た場合を示し、また、（ｂ）は本方法により充電完了を
検出するフローチャートを示している。
示すように、電池電圧の降下量（−ΔＶx ）を測定し
（ステップＳ１）、電池電圧の降下量（−ΔＶ）が予め
定めた設定値（−ΔＶx ）より大きくなると（ステップ
Ｓ２）充電完了として、前記した図８のスイッチＳＷ１
をオフとする。図１０は前記したの方法により充電完
了検出する場合の充電特性および充電完了検出のフロー
チャートを示す図であり、同図（ａ）は、図９と同様、
横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温度Ｔを示し
ており、同図は充電途中で周囲温度が変化して誤検出し
た場合を示し、また、（ｂ）は本方法により充電完了を
検出するフローチャートを示している。
【０００９】上記の方法は、電池の充電が完了した
際、電池温度が急激の上昇する現象を検出して、電池充
電完了を検出する。すなわち、図１０（ｂ）のフローチ
ャートに示すように、単位時間当たりの電池温度上昇率
（ΔＴ／Δｔ）を測定し（ステップＳ１）、電池温度上
昇率（ΔＴ／Δｔ）が予め定めた温度上昇率（ΔＴx ）
より大きくなると（ステップＳ２）充電完了として、前
記した図８のスイッチＳＷ１をオフとする。
際、電池温度が急激の上昇する現象を検出して、電池充
電完了を検出する。すなわち、図１０（ｂ）のフローチ
ャートに示すように、単位時間当たりの電池温度上昇率
（ΔＴ／Δｔ）を測定し（ステップＳ１）、電池温度上
昇率（ΔＴ／Δｔ）が予め定めた温度上昇率（ΔＴx ）
より大きくなると（ステップＳ２）充電完了として、前
記した図８のスイッチＳＷ１をオフとする。
【００１０】この方法においては、電池温度上昇率（Δ
Ｔ／Δｔ）を検出して充電完了を検出しているため、図
１０（ａ）に示すように充電途中で周囲温度の変化があ
ると電池温度が一時的に上昇し、充電完了と誤検出する
恐れがある。図１１は前記したの方法により充電完了
検出する場合の充電特性および充電完了検出のフローチ
ャートを示す図であり、同図（ａ）は、図９と同様、充
電特性を示し、横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電
池温度Ｔを示しており、また、（ｂ）はフローチャート
を示している。
Ｔ／Δｔ）を検出して充電完了を検出しているため、図
１０（ａ）に示すように充電途中で周囲温度の変化があ
ると電池温度が一時的に上昇し、充電完了と誤検出する
恐れがある。図１１は前記したの方法により充電完了
検出する場合の充電特性および充電完了検出のフローチ
ャートを示す図であり、同図（ａ）は、図９と同様、充
電特性を示し、横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電
池温度Ｔを示しており、また、（ｂ）はフローチャート
を示している。
【００１１】二次電池の単位時間あたりの電圧上昇は、
前記したように充電開始時および電池の充電完了時に大
きくなり、電池の充電開始時の電圧上昇率をΔＶx2と
し、電池の充電完了時の電圧上昇率をΔＶx1とすると、
ΔＶx1＜ΔＶx2となる。上記の方法は、上記したΔＶ
x1＜ΔＶx2の関係に着目し、図１１（ａ）に示すように
単位時間当たりの電圧上昇率（ΔＶ／Δｔ）が上記ΔＶ
x1とΔＶx2の範囲内になった場合に電池充電完了を検出
する。
前記したように充電開始時および電池の充電完了時に大
きくなり、電池の充電開始時の電圧上昇率をΔＶx2と
し、電池の充電完了時の電圧上昇率をΔＶx1とすると、
ΔＶx1＜ΔＶx2となる。上記の方法は、上記したΔＶ
x1＜ΔＶx2の関係に着目し、図１１（ａ）に示すように
単位時間当たりの電圧上昇率（ΔＶ／Δｔ）が上記ΔＶ
x1とΔＶx2の範囲内になった場合に電池充電完了を検出
する。
【００１２】すなわち、図１１（ｂ）のフローチャート
に示すように、単位時間当たりの電池電圧上昇率（ΔＶ
／Δｔ）を測定し（ステップＳ１）、電池電圧上昇率
（ΔＶ／Δｔ）が充電完了時の電圧上昇率（ΔＶx1）よ
り大きく、かつ、充電開始時の電圧上昇率（ΔＶx2）よ
り小さくなると（ステップＳ２）充電完了として、前記
した図８のスイッチＳＷ１をオフとする。
に示すように、単位時間当たりの電池電圧上昇率（ΔＶ
／Δｔ）を測定し（ステップＳ１）、電池電圧上昇率
（ΔＶ／Δｔ）が充電完了時の電圧上昇率（ΔＶx1）よ
り大きく、かつ、充電開始時の電圧上昇率（ΔＶx2）よ
り小さくなると（ステップＳ２）充電完了として、前記
した図８のスイッチＳＷ１をオフとする。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した
の方法は、電池の電圧降下（−ΔＶ）を検出しているた
め、図９に示したように、−ΔＶの値が大きいほど電池
の過充電の度合いが大きくなり、電池温度が上昇して電
池のサイクル寿命が低下する。また、の方法は、前記
したように充電途中で周囲温度の変化があると誤検出す
る恐れがあった。
の方法は、電池の電圧降下（−ΔＶ）を検出しているた
め、図９に示したように、−ΔＶの値が大きいほど電池
の過充電の度合いが大きくなり、電池温度が上昇して電
池のサイクル寿命が低下する。また、の方法は、前記
したように充電途中で周囲温度の変化があると誤検出す
る恐れがあった。
【００１４】さらに、の方法は、充電開始時の電圧上
昇を電池の充電完了に基づく電圧上昇と誤検出する恐れ
があった。以上のように、従来の充電完了検出方法は電
池のサイクル寿命が低下したり、あるいは、誤検出をす
るといった問題点があった。本発明は上記した従来技術
の問題点を改善するためになされたものであって、過充
電を避けることにより電池の長寿命化を図ることができ
るとともに、充電途中の誤検出を解消することができる
電池の充電制御方法を提供することを目的とする。
昇を電池の充電完了に基づく電圧上昇と誤検出する恐れ
があった。以上のように、従来の充電完了検出方法は電
池のサイクル寿命が低下したり、あるいは、誤検出をす
るといった問題点があった。本発明は上記した従来技術
の問題点を改善するためになされたものであって、過充
電を避けることにより電池の長寿命化を図ることができ
るとともに、充電途中の誤検出を解消することができる
電池の充電制御方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図であり、同図において、１は充電される二次電
池、Ｖは二次電池の電圧、２は二次電池の温度Ｔを測定
する温度センサ、３は充電時における電池電圧の最大値
を記憶した記憶手段、ΔＶ／Δｔは単位時間当たりの電
池電圧変化量、ΔＴ／Δｔは単位時間当たりの電池温度
変化量、ΔＶx1、ΔＴx 、Ｔx 、−ΔＶｘは予め定めら
れた設定値である。
ック図であり、同図において、１は充電される二次電
池、Ｖは二次電池の電圧、２は二次電池の温度Ｔを測定
する温度センサ、３は充電時における電池電圧の最大値
を記憶した記憶手段、ΔＶ／Δｔは単位時間当たりの電
池電圧変化量、ΔＴ／Δｔは単位時間当たりの電池温度
変化量、ΔＶx1、ΔＴx 、Ｔx 、−ΔＶｘは予め定めら
れた設定値である。
【００１６】本発明の請求項１の発明は図１（ａ）に示
すように、二次電池１を短時間で定電流充電する電池の
充電制御方法において、充電開始から所定時間ｔs 経過
後、単位時間当たりの電池電圧変化量ΔＶ／Δｔの測定
を開始し、上記単位時間当たりの電池電圧変化量ΔＶ／
Δｔが所定の設定値ΔＶx1に達したとき、電池の充電を
終了するようにしたものである。
すように、二次電池１を短時間で定電流充電する電池の
充電制御方法において、充電開始から所定時間ｔs 経過
後、単位時間当たりの電池電圧変化量ΔＶ／Δｔの測定
を開始し、上記単位時間当たりの電池電圧変化量ΔＶ／
Δｔが所定の設定値ΔＶx1に達したとき、電池の充電を
終了するようにしたものである。
【００１７】本発明の請求項２の発明は図１（ｂ）に示
すように、二次電池１を短時間で定電流充電する電池の
充電制御方法において、単位時間当たりの電池電圧変化
量ΔＶ／Δｔと単位時間当たりの電池温度変化量ΔＴ／
Δｔを測定し、単位時間当たりの電池電圧変化量ΔＶ／
Δｔと単位時間当たりの電池温度変化量ΔＴ／Δｔが共
に所定の設定値ΔＶx1、ΔＴx に達したとき電池の充電
を終了するようにしたものである。
すように、二次電池１を短時間で定電流充電する電池の
充電制御方法において、単位時間当たりの電池電圧変化
量ΔＶ／Δｔと単位時間当たりの電池温度変化量ΔＴ／
Δｔを測定し、単位時間当たりの電池電圧変化量ΔＶ／
Δｔと単位時間当たりの電池温度変化量ΔＴ／Δｔが共
に所定の設定値ΔＶx1、ΔＴx に達したとき電池の充電
を終了するようにしたものである。
【００１８】本発明の請求項３の発明は図１（ｃ）に示
すように、二次電池１を短時間で定電流充電する電池の
充電制御方法において、単位時間当たりの電池電圧変化
量ΔＶ／Δｔと電池温度Ｔを測定し、単位時間当たりの
電池電圧変化量ΔＶ／Δｔと電池温度Ｔが共に所定の設
定値ΔＶx1、Ｔx に達したとき電池の充電を終了するよ
うにしたものである。
すように、二次電池１を短時間で定電流充電する電池の
充電制御方法において、単位時間当たりの電池電圧変化
量ΔＶ／Δｔと電池温度Ｔを測定し、単位時間当たりの
電池電圧変化量ΔＶ／Δｔと電池温度Ｔが共に所定の設
定値ΔＶx1、Ｔx に達したとき電池の充電を終了するよ
うにしたものである。
【００１９】本発明の請求項４の発明は図１（ｄ）に示
すように、二次電池１を短時間で定電流充電する電池の
充電制御方法において、予め、充電時における電池電圧
の最大値Ｖp を記憶手段３に記憶しておき、充電時にお
ける電池電圧Ｖが上記記憶手段３に記憶された電池電圧
の最大値Ｖp に達したとき、電池の充電を終了するよう
にしたものである。
すように、二次電池１を短時間で定電流充電する電池の
充電制御方法において、予め、充電時における電池電圧
の最大値Ｖp を記憶手段３に記憶しておき、充電時にお
ける電池電圧Ｖが上記記憶手段３に記憶された電池電圧
の最大値Ｖp に達したとき、電池の充電を終了するよう
にしたものである。
【００２０】本発明の請求項５の発明は図１（ｅ）に示
すように、二次電池１を短時間で定電流充電する電池の
充電制御方法において、電池電圧の降下量−ΔＶと電池
温度Ｔを測定し、電池電圧の降下量−ΔＶと電池温度Ｔ
のいずれか一方が所定の設定値−ΔＶx 、Ｔx に達した
とき電池の充電を終了するようにしたものである。
すように、二次電池１を短時間で定電流充電する電池の
充電制御方法において、電池電圧の降下量−ΔＶと電池
温度Ｔを測定し、電池電圧の降下量−ΔＶと電池温度Ｔ
のいずれか一方が所定の設定値−ΔＶx 、Ｔx に達した
とき電池の充電を終了するようにしたものである。
【００２１】
【作用】本発明の請求項１の発明においては、単位時間
当たりの電池電圧変化量ΔＶ／Δｔが設定値ΔＶx1に達
したとき、電池の充電を終了する充電制御方法におい
て、充電開始から所定時間、単位時間当たりの電池電圧
変化量ΔＶ／Δｔを測定しないようにしたので、充電開
始時における電池の電圧変化を充電の完了と誤検出する
ことなく、１００％充電の直前で充電を終了することが
でき、電池の長寿命化を図ることができる。
当たりの電池電圧変化量ΔＶ／Δｔが設定値ΔＶx1に達
したとき、電池の充電を終了する充電制御方法におい
て、充電開始から所定時間、単位時間当たりの電池電圧
変化量ΔＶ／Δｔを測定しないようにしたので、充電開
始時における電池の電圧変化を充電の完了と誤検出する
ことなく、１００％充電の直前で充電を終了することが
でき、電池の長寿命化を図ることができる。
【００２２】本発明の請求項２の発明においては、単位
時間当たりの電池電圧変化量ΔＶ／Δｔと単位時間当た
りの電池温度変化量ΔＴ／Δｔを測定し、単位時間当た
りの電池電圧変化量ΔＶ／Δｔと単位時間当たりの電池
温度変化量ΔＴ／Δｔが共に所定の設定値ΔＶx1、ΔＴ
x に達したとき電池の充電を終了するようにしたので、
請求項１の発明と同様の効果を得ることができるととも
に、周囲温度が変わっても、充電完了と誤検出すること
がない。
時間当たりの電池電圧変化量ΔＶ／Δｔと単位時間当た
りの電池温度変化量ΔＴ／Δｔを測定し、単位時間当た
りの電池電圧変化量ΔＶ／Δｔと単位時間当たりの電池
温度変化量ΔＴ／Δｔが共に所定の設定値ΔＶx1、ΔＴ
x に達したとき電池の充電を終了するようにしたので、
請求項１の発明と同様の効果を得ることができるととも
に、周囲温度が変わっても、充電完了と誤検出すること
がない。
【００２３】本発明の請求項３の発明においては、単位
時間当たりの電池電圧変化量ΔＶ／Δｔと電池温度Ｔを
測定し、単位時間当たりの電池電圧変化量ΔＶ／Δｔと
電池温度Ｔが共に所定の設定値ΔＶx1、Ｔx に達したと
き電池の充電を終了するようにしたので、請求項２の発
明と同様の効果を得ることができる。本発明の請求項４
の発明においては、充電時における電池電圧Ｖが記憶手
段３に記憶された電池電圧の最大値Ｖp に達したとき、
電池の充電を終了するようにしたので、請求項１ないし
請求項４の発明と同様、１００％充電の直前で充電を終
了することができ、電池の長寿命化を図ることができ
る。
時間当たりの電池電圧変化量ΔＶ／Δｔと電池温度Ｔを
測定し、単位時間当たりの電池電圧変化量ΔＶ／Δｔと
電池温度Ｔが共に所定の設定値ΔＶx1、Ｔx に達したと
き電池の充電を終了するようにしたので、請求項２の発
明と同様の効果を得ることができる。本発明の請求項４
の発明においては、充電時における電池電圧Ｖが記憶手
段３に記憶された電池電圧の最大値Ｖp に達したとき、
電池の充電を終了するようにしたので、請求項１ないし
請求項４の発明と同様、１００％充電の直前で充電を終
了することができ、電池の長寿命化を図ることができ
る。
【００２４】本発明の請求項５の発明においては、電池
電圧の降下量−ΔＶと電池温度Ｔを測定し、電池電圧の
降下量−ΔＶと電池温度Ｔのいずれか一方が所定の設定
値−ΔＶx 、Ｔx に達したとき電池の充電を終了するよ
うにしたので、電池の温度上昇により１００％充電の直
前で充電を終了することができ、また、何らかの原因に
より温度上昇による電池充電完了を検出できなかった場
合でも、電池電圧降下により充電を終了することがで
き、過充電による電池のサイクル寿命の低下を防ぐこと
が可能となる。
電圧の降下量−ΔＶと電池温度Ｔを測定し、電池電圧の
降下量−ΔＶと電池温度Ｔのいずれか一方が所定の設定
値−ΔＶx 、Ｔx に達したとき電池の充電を終了するよ
うにしたので、電池の温度上昇により１００％充電の直
前で充電を終了することができ、また、何らかの原因に
より温度上昇による電池充電完了を検出できなかった場
合でも、電池電圧降下により充電を終了することがで
き、過充電による電池のサイクル寿命の低下を防ぐこと
が可能となる。
【００２５】
【実施例】図２は本発明の第１の実施例を示す図であ
り、同図（ａ）は本実施例における充電特性を示し、図
９と同様、横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温
度Ｔを示しており、また、（ｂ）は本実施例のフローチ
ャートを示している。本実施例においては、前記した充
電開始時における誤検出を防止するため、充電直後はΔ
Ｖ／Δｔを検出しないようにしたものである。
り、同図（ａ）は本実施例における充電特性を示し、図
９と同様、横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温
度Ｔを示しており、また、（ｂ）は本実施例のフローチ
ャートを示している。本実施例においては、前記した充
電開始時における誤検出を防止するため、充電直後はΔ
Ｖ／Δｔを検出しないようにしたものである。
【００２６】すなわち、図２（ｂ）のフローチャートに
示すように、充電時間ｔが所定時間ｔs （例えば、充電
開始から数分間）より大きいか否かを判別し（ステップ
Ｓ１）、充電開始からの時間ｔが所定時間ｔs より大き
くなると、ΔＶ／Δｔを測定し（ステップＳ２）、電池
電圧上昇率（ΔＶ／Δｔ）が所定の電圧上昇率（ΔＶx
1）に達すると（ステップＳ３）充電完了として、前記
した図８のスイッチＳＷ１をオフとする。
示すように、充電時間ｔが所定時間ｔs （例えば、充電
開始から数分間）より大きいか否かを判別し（ステップ
Ｓ１）、充電開始からの時間ｔが所定時間ｔs より大き
くなると、ΔＶ／Δｔを測定し（ステップＳ２）、電池
電圧上昇率（ΔＶ／Δｔ）が所定の電圧上昇率（ΔＶx
1）に達すると（ステップＳ３）充電完了として、前記
した図８のスイッチＳＷ１をオフとする。
【００２７】図３は本発明の第２の実施例を示す図であ
り、同図（ａ）は本実施例における充電特性を示し、図
９と同様、横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温
度Ｔを示しており、また、（ｂ）は本実施例のフローチ
ャートを示している。なお、同図（ａ）の温度Ｔのカー
ブにおいて、充電途中における温度上昇は周囲温度の変
化に基づく電池温度上昇を示している。
り、同図（ａ）は本実施例における充電特性を示し、図
９と同様、横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温
度Ｔを示しており、また、（ｂ）は本実施例のフローチ
ャートを示している。なお、同図（ａ）の温度Ｔのカー
ブにおいて、充電途中における温度上昇は周囲温度の変
化に基づく電池温度上昇を示している。
【００２８】本実施例は電池電圧上昇率（ΔＶ／Δｔ）
に加えて電池温度上昇率（ΔＴ／Δｔ）を測定して充電
完了を検出することにより１００パーセント充電に達す
る直前で充電を終了するようにしたものである。すなわ
ち、図３（ｂ）のフローチャートに示すように、電池温
度上昇率（ΔＴ／Δｔ）と電池電圧上昇率（ΔＶ／Δ
ｔ）を測定し（ステップＳ１）、電池温度上昇率（ΔＴ
／Δｔ）が所定値ΔＴx に達すると（ステップＳ２）、
ΔＶ／Δｔが所定の電圧上昇率（ΔＶx1）より大きか否
かを判別し（ステップＳ３）、電池電圧上昇率（ΔＶ／
Δｔ）が電圧上昇率（ΔＶx1）に達すると、充電完了と
して、前記した図８のスイッチＳＷ１をオフとする。
に加えて電池温度上昇率（ΔＴ／Δｔ）を測定して充電
完了を検出することにより１００パーセント充電に達す
る直前で充電を終了するようにしたものである。すなわ
ち、図３（ｂ）のフローチャートに示すように、電池温
度上昇率（ΔＴ／Δｔ）と電池電圧上昇率（ΔＶ／Δ
ｔ）を測定し（ステップＳ１）、電池温度上昇率（ΔＴ
／Δｔ）が所定値ΔＴx に達すると（ステップＳ２）、
ΔＶ／Δｔが所定の電圧上昇率（ΔＶx1）より大きか否
かを判別し（ステップＳ３）、電池電圧上昇率（ΔＶ／
Δｔ）が電圧上昇率（ΔＶx1）に達すると、充電完了と
して、前記した図８のスイッチＳＷ１をオフとする。
【００２９】図４は本発明の第３の実施例を示す図であ
り、同図（ａ）は本実施例における充電特性を示し、図
９と同様、横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温
度Ｔを示しており、また、（ｂ）は本実施例のフローチ
ャートを示している。なお、同図（ａ）の温度Ｔのカー
ブにおいて、充電途中における温度上昇は、図３の場合
と同様、周囲温度の変化に基づく電池温度上昇を示して
いる。
り、同図（ａ）は本実施例における充電特性を示し、図
９と同様、横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温
度Ｔを示しており、また、（ｂ）は本実施例のフローチ
ャートを示している。なお、同図（ａ）の温度Ｔのカー
ブにおいて、充電途中における温度上昇は、図３の場合
と同様、周囲温度の変化に基づく電池温度上昇を示して
いる。
【００３０】本実施例は電池電圧上昇率（ΔＶ／Δｔ）
に加えて電池温度（Ｔ）を測定して充電完了を検出する
ことにより１００パーセント充電に達する直前で充電を
終了するようにしたものである。すなわち、図４（ｂ）
のフローチャートに示すように、電池温度（Ｔ）と電池
電圧上昇率（ΔＶ／Δｔ）を測定し（ステップＳ１）、
電池温度（Ｔ）が所定値Ｔx に達すると（ステップＳ
２）、ΔＶ／Δｔが所定の電圧上昇率（ΔＶx1）より大
きか否かを判別し（ステップＳ３）、電池電圧上昇率
（ΔＶ／Δｔ）が電圧上昇率（ΔＶx1）に達すると、充
電完了として、前記した図８のスイッチＳＷ１をオフと
する。
に加えて電池温度（Ｔ）を測定して充電完了を検出する
ことにより１００パーセント充電に達する直前で充電を
終了するようにしたものである。すなわち、図４（ｂ）
のフローチャートに示すように、電池温度（Ｔ）と電池
電圧上昇率（ΔＶ／Δｔ）を測定し（ステップＳ１）、
電池温度（Ｔ）が所定値Ｔx に達すると（ステップＳ
２）、ΔＶ／Δｔが所定の電圧上昇率（ΔＶx1）より大
きか否かを判別し（ステップＳ３）、電池電圧上昇率
（ΔＶ／Δｔ）が電圧上昇率（ΔＶx1）に達すると、充
電完了として、前記した図８のスイッチＳＷ１をオフと
する。
【００３１】図５は本発明の第４の実施例を示す図であ
り、同図（ａ）は本実施例における充電特性を示し、図
９と同様、横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温
度Ｔを示している。また、（ｂ）は本実施例のフローチ
ャートを示し、（ｃ）は周囲温度と電池の充電時におけ
る最大電圧Ｖp との関係を示すテーブルである。一般に
電池の充電時における最大電圧Ｖp と電池の周囲温度は
所定の対応関係があり、電池の種類、電池の製造メーカ
等が定まると、それに応じて周囲温度に対する最大電圧
Ｖp が定まる。
り、同図（ａ）は本実施例における充電特性を示し、図
９と同様、横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温
度Ｔを示している。また、（ｂ）は本実施例のフローチ
ャートを示し、（ｃ）は周囲温度と電池の充電時におけ
る最大電圧Ｖp との関係を示すテーブルである。一般に
電池の充電時における最大電圧Ｖp と電池の周囲温度は
所定の対応関係があり、電池の種類、電池の製造メーカ
等が定まると、それに応じて周囲温度に対する最大電圧
Ｖp が定まる。
【００３２】本実施例は図５（ｃ）に示す電池の充電時
における最大電圧Ｖp と周囲温度の関係を示すテーブル
を、電池の種類、製造メーカ毎に予め不揮発性記憶素子
に記憶しておき、電池の充電時、充電する電池の種類等
を特定して、上記不揮発性記憶素子から周囲温度に対す
る電池の最大電圧Ｖp を読みだし、電池の電圧と比較す
ることにより充電完了を検出するようにしたものであ
る。
における最大電圧Ｖp と周囲温度の関係を示すテーブル
を、電池の種類、製造メーカ毎に予め不揮発性記憶素子
に記憶しておき、電池の充電時、充電する電池の種類等
を特定して、上記不揮発性記憶素子から周囲温度に対す
る電池の最大電圧Ｖp を読みだし、電池の電圧と比較す
ることにより充電完了を検出するようにしたものであ
る。
【００３３】すなわち、図５（ｂ）のフローチャートに
示すように、周囲温度を測定し（ステップＳ１）、不揮
発性記憶素子から周囲温度に対応した電池の最大電圧Ｖ
p を呼び出し（ステップＳ２）、ついで、電池電圧Ｖを
測定して（ステップＳ３）、電池電圧Ｖが電池の最大電
圧Ｖp に達すると（ステップＳ４）、充電完了として、
前記した図８のスイッチＳＷ１をオフとする。
示すように、周囲温度を測定し（ステップＳ１）、不揮
発性記憶素子から周囲温度に対応した電池の最大電圧Ｖ
p を呼び出し（ステップＳ２）、ついで、電池電圧Ｖを
測定して（ステップＳ３）、電池電圧Ｖが電池の最大電
圧Ｖp に達すると（ステップＳ４）、充電完了として、
前記した図８のスイッチＳＷ１をオフとする。
【００３４】図６は本発明の第５の実施例を示す図であ
り、同図（ａ）は本実施例における充電特性を示し、図
９と同様、横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温
度Ｔを示しており、また、（ｂ）は本実施例のフローチ
ャートを示している。本実施例は充電完了時における電
池電圧降下（−ΔＶ）と電池温度（Ｔ）を測定して、電
池温度が適温以上の場合に充電を終了するものであり、
図６（ａ）は電池温度が所定温度Ｔx に達したとき、充
電終了を検出した場合を示している。
り、同図（ａ）は本実施例における充電特性を示し、図
９と同様、横軸は充電時間、縦軸は電池電圧Ｖと電池温
度Ｔを示しており、また、（ｂ）は本実施例のフローチ
ャートを示している。本実施例は充電完了時における電
池電圧降下（−ΔＶ）と電池温度（Ｔ）を測定して、電
池温度が適温以上の場合に充電を終了するものであり、
図６（ａ）は電池温度が所定温度Ｔx に達したとき、充
電終了を検出した場合を示している。
【００３５】本実施例においては、図６（ｂ）のフロー
チャートに示すように、電池温度（Ｔ）と電池電圧降下
（−ΔＶ）を測定し（ステップＳ１）、電池電圧降下
（−ΔＶ）が所定の電圧降下（−ΔＶx ）に達すると充
電を終了する。また、電池電圧降下（−ΔＶ）が所定の
電圧降下（−ΔＶx ）より大きくない場合には、電池温
度（Ｔ）と所定温度（Ｔx ）を比較する（ステップＳ
２，Ｓ３）。そして、電池温度（Ｔ）が所定温度（Ｔx
）より小さい場合にはステップＳ１に戻り、また、電
池温度（Ｔ）が所定温度（Ｔx ）に達すると充電完了と
して、前記した図８のスイッチＳＷ１をオフとする。
チャートに示すように、電池温度（Ｔ）と電池電圧降下
（−ΔＶ）を測定し（ステップＳ１）、電池電圧降下
（−ΔＶ）が所定の電圧降下（−ΔＶx ）に達すると充
電を終了する。また、電池電圧降下（−ΔＶ）が所定の
電圧降下（−ΔＶx ）より大きくない場合には、電池温
度（Ｔ）と所定温度（Ｔx ）を比較する（ステップＳ
２，Ｓ３）。そして、電池温度（Ｔ）が所定温度（Ｔx
）より小さい場合にはステップＳ１に戻り、また、電
池温度（Ｔ）が所定温度（Ｔx ）に達すると充電完了と
して、前記した図８のスイッチＳＷ１をオフとする。
【００３６】本実施例においては、上記のように電池電
圧降下に加えて電池温度上昇を検出して電池の充電終了
としているので、電池の温度上昇により充電を終了する
ことができ、過充電になることを防ぐことができる。ま
た、何らかの原因により温度上昇による電池充電完了を
検出できなかった場合でも、電池電圧降下により充電を
終了することができる。
圧降下に加えて電池温度上昇を検出して電池の充電終了
としているので、電池の温度上昇により充電を終了する
ことができ、過充電になることを防ぐことができる。ま
た、何らかの原因により温度上昇による電池充電完了を
検出できなかった場合でも、電池電圧降下により充電を
終了することができる。
【００３７】図７は第２の実施例の方法を、ニッケル水
素電池の充電制御に適用した場合の充電特性を示す図で
あり、同図は下記の条件で充電した場合の充電特性を示
している。 ニッケル水素電池 ８セル直列 公称電圧 １．２Ｖ×８＝９．６Ｖ 公称容量 １１００ｍＡｈ 周囲温度 ２５°Ｃ 充電電流 １Ｃ（１時間で公称容量値まで充電
できる電流、この場合は１１００ｍＡ） ΔＶx1＝６０ｍＶ／ｍｉｎ ΔＴx ＝１°Ｃ／ｍｉｎ 上記例においては、充電途中で周囲温度の変化に伴い電
池温度が変化しているので、電池温度変化量ΔＴ／Δｔ
が検出されるが、この場合にはΔＶ／Δｔには変化がな
いので、充電完了と誤検出することはなく充電が継続す
る。その後、ΔＴ／Δｔ、ΔＶ／Δｔの両方が上記した
ΔＶx1、ΔＴx に達すると充電を終了する。
素電池の充電制御に適用した場合の充電特性を示す図で
あり、同図は下記の条件で充電した場合の充電特性を示
している。 ニッケル水素電池 ８セル直列 公称電圧 １．２Ｖ×８＝９．６Ｖ 公称容量 １１００ｍＡｈ 周囲温度 ２５°Ｃ 充電電流 １Ｃ（１時間で公称容量値まで充電
できる電流、この場合は１１００ｍＡ） ΔＶx1＝６０ｍＶ／ｍｉｎ ΔＴx ＝１°Ｃ／ｍｉｎ 上記例においては、充電途中で周囲温度の変化に伴い電
池温度が変化しているので、電池温度変化量ΔＴ／Δｔ
が検出されるが、この場合にはΔＶ／Δｔには変化がな
いので、充電完了と誤検出することはなく充電が継続す
る。その後、ΔＴ／Δｔ、ΔＶ／Δｔの両方が上記した
ΔＶx1、ΔＴx に達すると充電を終了する。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、充電開始からの経過時間、単位時間当たりの電池電
圧変化量、電池温度変化量、電池電圧、電池温度等の条
件を組み合わせて電池の充電完了を検出しているので、
電池の長寿命化を図ることができるととともに、充電完
了の誤検出を防ぐことができ、電池の急速充電器の性能
向上に寄与するところが大きい。
は、充電開始からの経過時間、単位時間当たりの電池電
圧変化量、電池温度変化量、電池電圧、電池温度等の条
件を組み合わせて電池の充電完了を検出しているので、
電池の長寿命化を図ることができるととともに、充電完
了の誤検出を防ぐことができ、電池の急速充電器の性能
向上に寄与するところが大きい。
【図１】本発明の原理ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施例を示す図である。
【図６】本発明の第５の実施例を示す図である。
【図７】本発明をニッケル水素電池に適用した場合の充
電特性を示す図である。
電特性を示す図である。
【図８】本発明の前提となる二次電池の充電装置を示す
図である。
図である。
【図９】従来例を示す図である。
【図１０】従来例を示す図である。
【図１１】従来例を示す図である。
１，１２ 二次電池 ２，１２ａ 温度センサ ３ 記憶手段 １１ ＡＣアダプタ １３ 二次電池を搭載した装置 １３ａ ＤＣ／ＤＣコンバータ １３ｂ 負荷
Claims (5)
- 【請求項１】 二次電池(1) を短時間で定電流充電する
電池の充電制御方法において、 充電開始から所定時間ｔs 経過後、単位時間当たりの電
池電圧変化量( ΔＶ／Δｔ）の測定を開始し、上記単位
時間当たりの電池電圧変化量( ΔＶ／Δｔ）が所定の設
定値（ΔＶx1）に達したとき、電池の充電を終了するこ
とを特徴とする電池の充電制御方法。 - 【請求項２】 二次電池(1) を短時間で定電流充電する
電池の充電制御方法において、 単位時間当たりの電池電圧変化量( ΔＶ／Δｔ）と単位
時間当たりの電池温度変化量( ΔＴ／Δｔ）を測定し、
単位時間当たりの電池電圧変化量( ΔＶ／Δｔ）と単位
時間当たりの電池温度変化量( ΔＴ／Δｔ）が共に所定
の設定値（ΔＶx1、ΔＴx ）に達したとき電池の充電を
終了することを特徴とする電池の充電制御方法。 - 【請求項３】 二次電池(1) を短時間で定電流充電する
電池の充電制御方法において、 単位時間当たりの電池電圧変化量( ΔＶ／Δｔ）と電池
温度（Ｔ）を測定し、単位時間当たりの電池電圧変化量
( ΔＶ／Δｔ）と電池温度（Ｔ）が共に所定の設定値
（ΔＶx1、Ｔx ）に達したとき電池の充電を終了するこ
とを特徴とする電池の充電制御方法。 - 【請求項４】 二次電池(1) を短時間で定電流充電する
電池の充電制御方法において、 予め、充電時における電池電圧の最大値（Ｖp ）を記憶
手段(3) に記憶しておき、 充電時における電池電圧（Ｖ）が上記記憶手段(3) に記
憶された電池電圧の最大値（Ｖp ）に達したとき、電池
の充電を終了することを特徴とする電池の充電制御方
法。 - 【請求項５】 二次電池(1) を短時間で定電流充電する
電池の充電制御方法において、 電池電圧の降下量（−ΔＶ）と電池温度（Ｔ）を測定
し、電池電圧の降下量（−ΔＶ）と電池温度（Ｔ）のい
ずれか一方が所定の設定値（−ΔＶx 、Ｔx ）に達した
とき電池の充電を終了することを特徴とする電池の充電
制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5102407A JPH06315233A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 電池の充電制御方法 |
| US08/202,506 US5627451A (en) | 1993-04-28 | 1994-02-28 | Control method and control apparatus for secondary battery charging in constant current charging method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5102407A JPH06315233A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 電池の充電制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06315233A true JPH06315233A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14326591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5102407A Pending JPH06315233A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 電池の充電制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5627451A (ja) |
| JP (1) | JPH06315233A (ja) |
Cited By (5)
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| JP2019133767A (ja) * | 2018-01-29 | 2019-08-08 | マクセルホールディングス株式会社 | 酸化銀二次電池の充電方法及び充電装置 |
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| JP4340020B2 (ja) * | 2001-04-10 | 2009-10-07 | パナソニック株式会社 | 無人搬送車用二次電池の充電制御方法 |
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