JPH07298511A - ２次電池の充電方法および充電回路 - Google Patents
２次電池の充電方法および充電回路Info
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- JPH07298511A JPH07298511A JP8610294A JP8610294A JPH07298511A JP H07298511 A JPH07298511 A JP H07298511A JP 8610294 A JP8610294 A JP 8610294A JP 8610294 A JP8610294 A JP 8610294A JP H07298511 A JPH07298511 A JP H07298511A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、パルス電流によって２次電池を充
電する充電方法および充電回路に関に関し、パルス充電
時にパルス電流が流れていないときに正確な電池電圧を
検出して充電上限電圧Ｖｕとなったときにパルス電流を
減少させることを繰り返し、電池の寿命を縮めることな
く安全、効率的かつ短時間に充電することを目的とす
る。 【構成】 電源から生成した所定幅のパルス電流を２次
電池１に供給して充電させると共に、パルス電流が２次
電池１に供給されていないときに検出した２次電池電圧
が充電上限電圧Ｖｕを越えたときに２次電池１に供給す
るパルス電流の減少を繰り返すように構成する。
電する充電方法および充電回路に関に関し、パルス充電
時にパルス電流が流れていないときに正確な電池電圧を
検出して充電上限電圧Ｖｕとなったときにパルス電流を
減少させることを繰り返し、電池の寿命を縮めることな
く安全、効率的かつ短時間に充電することを目的とす
る。 【構成】 電源から生成した所定幅のパルス電流を２次
電池１に供給して充電させると共に、パルス電流が２次
電池１に供給されていないときに検出した２次電池電圧
が充電上限電圧Ｖｕを越えたときに２次電池１に供給す
るパルス電流の減少を繰り返すように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス電流によって２
次電池を充電する充電方法および充電回路に関するもの
である。
次電池を充電する充電方法および充電回路に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、２次電池の急速充電方法として、
図５に示すようなパルス充電が行われている。このパル
ス充電は、５Ｃ（クーロン）程度のパルス状電流を電池
に間欠的に流して充電する方法であり、ニッカド電池で
は例えば１５分程度で充電を終了する。以下図５につい
て簡単に説明する。
図５に示すようなパルス充電が行われている。このパル
ス充電は、５Ｃ（クーロン）程度のパルス状電流を電池
に間欠的に流して充電する方法であり、ニッカド電池で
は例えば１５分程度で充電を終了する。以下図５につい
て簡単に説明する。
【０００３】図５は、従来技術の説明図を示す。横軸は
充電する時間を表し、左の縦軸は上段の曲線の電池電圧
（Ｖ）を表し、右の縦軸は下段の曲線の充電電流（Ａ）
を表す。
充電する時間を表し、左の縦軸は上段の曲線の電池電圧
（Ｖ）を表し、右の縦軸は下段の曲線の充電電流（Ａ）
を表す。
【０００４】次に、動作を説明する。 （１） 所定電流値を持つパルス電流によってデューテ
ィＴ１／Ｔ２で電池を充電する。電池電圧は徐々に上昇
する。
ィＴ１／Ｔ２で電池を充電する。電池電圧は徐々に上昇
する。
【０００５】（２） （１）の所定電流値を持つパルス
電流によって充電すると過充電となってしまうので、デ
ューティＴ１／Ｔ２を時間とともに徐々に小さくする。
そして、所定時間経過したときに充電完了とする。
電流によって充電すると過充電となってしまうので、デ
ューティＴ１／Ｔ２を時間とともに徐々に小さくする。
そして、所定時間経過したときに充電完了とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した図５のパルス
充電方法によれば、充電電流値が一定のパルス電流を電
池に印加して徐々にそのデューティＴ１／Ｔ２を小さく
して過充電とならないようにすると充電がなかかできな
いので、通常、過充電ぎみとなるデューティＴ１／Ｔ２
で電池を急速充電している。このために、電池電圧が充
電上限電圧Ｖｕを越えてしまう事態が発生し、電池の寿
命を縮めてしまう。これは、ニッカド電池のように水電
解液を使う場合にはそれほど寿命を縮めることにならな
いが、特にリチウム電池のように非水電解液として有機
溶媒を使う場合、寿命を縮める傾向が顕著となってしま
う問題があった。
充電方法によれば、充電電流値が一定のパルス電流を電
池に印加して徐々にそのデューティＴ１／Ｔ２を小さく
して過充電とならないようにすると充電がなかかできな
いので、通常、過充電ぎみとなるデューティＴ１／Ｔ２
で電池を急速充電している。このために、電池電圧が充
電上限電圧Ｖｕを越えてしまう事態が発生し、電池の寿
命を縮めてしまう。これは、ニッカド電池のように水電
解液を使う場合にはそれほど寿命を縮めることにならな
いが、特にリチウム電池のように非水電解液として有機
溶媒を使う場合、寿命を縮める傾向が顕著となってしま
う問題があった。
【０００７】本発明は、これらの問題を解決するため、
パルス充電時にパルス電流が流れていないときに正確な
電池電圧を検出して充電上限電圧Ｖｕとなったときにパ
ルス電流を減少させることを繰り返し、電池の寿命を縮
めることなく安全、効率的かつ短時間に充電することを
目的としている。
パルス充電時にパルス電流が流れていないときに正確な
電池電圧を検出して充電上限電圧Ｖｕとなったときにパ
ルス電流を減少させることを繰り返し、電池の寿命を縮
めることなく安全、効率的かつ短時間に充電することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、２次電池
１は、パルス充電対象の電池である。
決するための手段を説明する。図１において、２次電池
１は、パルス充電対象の電池である。
【０００９】制御回路２は、電源から生成した所定幅の
パルス電流を２次電池１に供給して充電させたり、２次
電池電圧が充電上限電圧Ｖｕとなったときに２次電池１
に供給するパルス電流を減少させたりするものである。
パルス電流を２次電池１に供給して充電させたり、２次
電池電圧が充電上限電圧Ｖｕとなったときに２次電池１
に供給するパルス電流を減少させたりするものである。
【００１０】電圧検出回路１２は、パルス電流が供給さ
れていないときの２次電池１の電圧Ｖを検出するもので
ある。
れていないときの２次電池１の電圧Ｖを検出するもので
ある。
【００１１】
【作用】本発明は、図１に示すように、電源から生成し
た所定幅のパルス電流を２次電池１に供給して充電させ
ると共に、パルス電流が２次電池１に供給されていない
ときに検出した２次電池１の電圧Ｖが充電上限電圧Ｖｕ
となったときに２次電池１に供給するパルス電流の減少
を繰り返し、パルス充電するようにしている。
た所定幅のパルス電流を２次電池１に供給して充電させ
ると共に、パルス電流が２次電池１に供給されていない
ときに検出した２次電池１の電圧Ｖが充電上限電圧Ｖｕ
となったときに２次電池１に供給するパルス電流の減少
を繰り返し、パルス充電するようにしている。
【００１２】また、制御回路２が電源から生成した所定
幅のパルス電流を２次電池１に供給して充電させると共
に、電圧検出回路１２から通知された２次電池の電圧Ｖ
が充電上限電圧Ｖｕとなったときに２次電池１に供給す
るパルス電流を減少させることを繰り返すようにしてい
る。
幅のパルス電流を２次電池１に供給して充電させると共
に、電圧検出回路１２から通知された２次電池の電圧Ｖ
が充電上限電圧Ｖｕとなったときに２次電池１に供給す
るパルス電流を減少させることを繰り返すようにしてい
る。
【００１３】この際、パルス電流値の減少として、時間
に従って減少させるようにしている。従って、パルス充
電時にパルス電流が流れていないときに２次電池の電圧
Ｖを検出して充電上限電圧Ｖｕとなったときにパルス電
流を減少させることを繰り返すことにより、２次電池１
の寿命を縮めることなく安全、効率的かつ短時間に充電
することが可能となる。
に従って減少させるようにしている。従って、パルス充
電時にパルス電流が流れていないときに２次電池の電圧
Ｖを検出して充電上限電圧Ｖｕとなったときにパルス電
流を減少させることを繰り返すことにより、２次電池１
の寿命を縮めることなく安全、効率的かつ短時間に充電
することが可能となる。
【００１４】
【実施例】次に、図１から図４を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。
の構成および動作を順次詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の１実施例構成図を示す。
図１において、２次電池１は、パルス充電対象の電池で
あって、例えばリチウム電池などの非水電解液を持つ２
次電池などである。
図１において、２次電池１は、パルス充電対象の電池で
あって、例えばリチウム電池などの非水電解液を持つ２
次電池などである。
【００１６】制御回路２は、直流電源１３から生成した
所定幅のパルス電流を２次電池１に供給して充電させた
り、２次電池電圧が充電上限電圧Ｖｕとなったときに２
次電池１に供給するパルス電流を減少させたりなどする
ものであって、３から１０によって構成されるものであ
る。
所定幅のパルス電流を２次電池１に供給して充電させた
り、２次電池電圧が充電上限電圧Ｖｕとなったときに２
次電池１に供給するパルス電流を減少させたりなどする
ものであって、３から１０によって構成されるものであ
る。
【００１７】電圧制御回路３は、直流電源１３から２次
電池１に印加する電圧あるいは供給する電流を制御する
ものである。スタート／ストップ回路４は、スイッチＳ
Ｗ１０を開／閉に制御したり、タイマ５をスタートさせ
たりするものである。
電池１に印加する電圧あるいは供給する電流を制御する
ものである。スタート／ストップ回路４は、スイッチＳ
Ｗ１０を開／閉に制御したり、タイマ５をスタートさせ
たりするものである。
【００１８】タイマ５は、トータルタイマであって、ス
イッチＳＷ１０を閉にして２次電池１のパルス充電を開
始したときに起動し、パルス充電の全体の時間を制限す
るものである。
イッチＳＷ１０を閉にして２次電池１のパルス充電を開
始したときに起動し、パルス充電の全体の時間を制限す
るものである。
【００１９】パルス発生回路６は、２次電池１に供給す
るパルス電流に対応するパルス信号を発生するものであ
る。電流検出回路７は、２次電池１に流れる充電電流を
検出するものである。
るパルス電流に対応するパルス信号を発生するものであ
る。電流検出回路７は、２次電池１に流れる充電電流を
検出するものである。
【００２０】ＯＲ回路８は、パルス発生回路６からのパ
ルス信号と、電流検出回路７からの信号および抵抗によ
って検出された過電流信号とのＯＲ論理を演算するもの
である。
ルス信号と、電流検出回路７からの信号および抵抗によ
って検出された過電流信号とのＯＲ論理を演算するもの
である。
【００２１】アンプ９、１０は、抵抗に流れる電流によ
って変換された電圧を増幅するものである。スイッチＳ
Ｗ１０は、パルス電流を２次電池１に供給したり、供給
を停止したりするスイッチである。
って変換された電圧を増幅するものである。スイッチＳ
Ｗ１０は、パルス電流を２次電池１に供給したり、供給
を停止したりするスイッチである。
【００２２】電圧検出回路１２は、パルス電流が供給さ
れていないときの２次電池１の電圧Ｖを検出するもので
ある。直流電源１３は、図示外の交流電源から２次電池
を充電するための直流電圧を生成するものである。
れていないときの２次電池１の電圧Ｖを検出するもので
ある。直流電源１３は、図示外の交流電源から２次電池
を充電するための直流電圧を生成するものである。
【００２３】次に、図２のフローチャートに示す順序に
従い、図１の構成の動作を詳細に説明する。図２におい
て、Ｓ１は、電池をセットする。これは、図１の右端の
２次電池１をパルス充電可能な状態にセットする。
従い、図１の構成の動作を詳細に説明する。図２におい
て、Ｓ１は、電池をセットする。これは、図１の右端の
２次電池１をパルス充電可能な状態にセットする。
【００２４】Ｓ２は、Ｖ＞Ｖｕか判別する。これは、図
１の電圧検出回路１２が、Ｓ１でセットされた２次電池
１にパルス電流が流れていない状態で電圧Ｖを測定し、
この電圧Ｖの通知を受けた制御回路２が予め設定した充
電上限電圧Ｖｕと比較し、 電圧Ｖ＞充電上限電圧Ｖｕ か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ１でセットされた２
次電池１のパルス充電されていない状態の電圧Ｖが、充
電上限電圧Ｖｕよりも高いと判明し、完全に充電済ある
いは種類の異なる他の電池であると判ったので充電中止
する。ＮＯの場合には、Ｓ３に進む。
１の電圧検出回路１２が、Ｓ１でセットされた２次電池
１にパルス電流が流れていない状態で電圧Ｖを測定し、
この電圧Ｖの通知を受けた制御回路２が予め設定した充
電上限電圧Ｖｕと比較し、 電圧Ｖ＞充電上限電圧Ｖｕ か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ１でセットされた２
次電池１のパルス充電されていない状態の電圧Ｖが、充
電上限電圧Ｖｕよりも高いと判明し、完全に充電済ある
いは種類の異なる他の電池であると判ったので充電中止
する。ＮＯの場合には、Ｓ３に進む。
【００２５】Ｓ３は、Ｖ＜Ｖ１か判別する。これは、図
１の電圧検出回路１２が、Ｓ１でセットされた２次電池
１にパルス電流が流れていない状態で電圧Ｖを測定し、
この電圧Ｖの通知を受けた制御回路２が予め設定した充
電下限電圧Ｖ１と比較し、 電圧Ｖ＜充電下限電圧Ｖ１ か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ１でセットされた２
次電池１のパルス充電されていない状態の電圧Ｖが、充
電下限電圧Ｖ１よりも低いと判明し、性能の劣化した電
池あるいは種類の異なる他の電池であると判ったので充
電中止する。ＮＯの場合には、Ｓ４に進む。
１の電圧検出回路１２が、Ｓ１でセットされた２次電池
１にパルス電流が流れていない状態で電圧Ｖを測定し、
この電圧Ｖの通知を受けた制御回路２が予め設定した充
電下限電圧Ｖ１と比較し、 電圧Ｖ＜充電下限電圧Ｖ１ か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ１でセットされた２
次電池１のパルス充電されていない状態の電圧Ｖが、充
電下限電圧Ｖ１よりも低いと判明し、性能の劣化した電
池あるいは種類の異なる他の電池であると判ったので充
電中止する。ＮＯの場合には、Ｓ４に進む。
【００２６】Ｓ４は、トータルタイマを起動する。これ
は、Ｓ２のＹＥＳおよびＳ３のＹＥＳにより、電池の電
圧Ｖが充電上限電圧Ｖｕから充電下限電圧Ｖ１の間にあ
って、充電範囲と判明したので、充電の全時間を管理す
るトータルタイマ（タイマ５）を起動する。
は、Ｓ２のＹＥＳおよびＳ３のＹＥＳにより、電池の電
圧Ｖが充電上限電圧Ｖｕから充電下限電圧Ｖ１の間にあ
って、充電範囲と判明したので、充電の全時間を管理す
るトータルタイマ（タイマ５）を起動する。
【００２７】Ｓ５は、Ｉ＝Ｉｍａｘと初期設定する。こ
れは、パルス充電電流Ｉを最大値Ｉｍａｘと初期設定す
る。Ｓ６は、ｔ＞ｔｍａｘか判別する。これは、トータ
ルタイマで計数される現在の時間ｔが最大充電時間ｔｍ
ａｘよりも大きいか判別する。ＹＥＳの場合には、トー
タルタイマで計数された時間ｔが最大充電時間ｔｍａｘ
を越えたので、充電を完了する。一方、ＮＯの場合に
は、Ｓ７に進む。
れは、パルス充電電流Ｉを最大値Ｉｍａｘと初期設定す
る。Ｓ６は、ｔ＞ｔｍａｘか判別する。これは、トータ
ルタイマで計数される現在の時間ｔが最大充電時間ｔｍ
ａｘよりも大きいか判別する。ＹＥＳの場合には、トー
タルタイマで計数された時間ｔが最大充電時間ｔｍａｘ
を越えたので、充電を完了する。一方、ＮＯの場合に
は、Ｓ７に進む。
【００２８】Ｓ７は、Ｉ＝Ｉｍａｘ・ｆ（ｔ）と設定す
る。これは、Ｉｍａｘに時間とともに減少する関数ｆ
（ｔ）を乗算した値を充電電流値Ｉとする。即ち図３に
示すように、Ｉｍａｘに、現在の充電時間ｔを関数ｆに
代入した値を乗算した値を充電電流値Ｉに設定する。こ
れにより、充電時間ｔの経過とともに充電電流値Ｉが徐
々に減少することとなり、図３に示すように、充電上限
電圧Ｖｕとなっときに当該充電上限電圧Ｖｕよりも僅か
に小さい値に設定することを繰り返すようにしている。
る。これは、Ｉｍａｘに時間とともに減少する関数ｆ
（ｔ）を乗算した値を充電電流値Ｉとする。即ち図３に
示すように、Ｉｍａｘに、現在の充電時間ｔを関数ｆに
代入した値を乗算した値を充電電流値Ｉに設定する。こ
れにより、充電時間ｔの経過とともに充電電流値Ｉが徐
々に減少することとなり、図３に示すように、充電上限
電圧Ｖｕとなっときに当該充電上限電圧Ｖｕよりも僅か
に小さい値に設定することを繰り返すようにしている。
【００２９】Ｓ８は、Ｉ＜Ｉｍｉｎか判別する。これ
は、図３に示すように、充電電流値Ｉが所定の下限充電
電流値Ｉｍｉｎよりも小さいか判別する。ＹＥＳの場合
には、充電完了とし、充電を終わる。一方、ＮＯの場合
には、Ｓ９に進む。
は、図３に示すように、充電電流値Ｉが所定の下限充電
電流値Ｉｍｉｎよりも小さいか判別する。ＹＥＳの場合
には、充電完了とし、充電を終わる。一方、ＮＯの場合
には、Ｓ９に進む。
【００３０】Ｓ９は、回路クローズし、充電開始／再開
する。これは、Ｓ６のＮＯ、Ｓ７、Ｓ８のＮＯによっ
て、充電時間範囲内であって、かつ充電電流範囲内と判
明したので、図１のスイッチＳＷ１０をクローズ（閉）
にして充電電流Ｉで所定幅のパルス充電を図３の示すよ
うに２次電池１に行う。
する。これは、Ｓ６のＮＯ、Ｓ７、Ｓ８のＮＯによっ
て、充電時間範囲内であって、かつ充電電流範囲内と判
明したので、図１のスイッチＳＷ１０をクローズ（閉）
にして充電電流Ｉで所定幅のパルス充電を図３の示すよ
うに２次電池１に行う。
【００３１】Ｓ１０は、回路オープンし、電池端子間電
圧測定する。これは、図１のスイッチＳＷ１０をオープ
ン（開）にして充電電流Ｉの供給を停止した状態で、２
次電池１の端子間の電圧を電圧検出回路１２が測定（検
出）する。これにより、パルス電流が流れていない状態
で、２次電池１の端子間の電圧を検出するので、当該２
次電池１の充電電流の大きさなどに影響を受けることな
く、常に一定のより正確な２次電池１の電圧を検出でき
る。
圧測定する。これは、図１のスイッチＳＷ１０をオープ
ン（開）にして充電電流Ｉの供給を停止した状態で、２
次電池１の端子間の電圧を電圧検出回路１２が測定（検
出）する。これにより、パルス電流が流れていない状態
で、２次電池１の端子間の電圧を検出するので、当該２
次電池１の充電電流の大きさなどに影響を受けることな
く、常に一定のより正確な２次電池１の電圧を検出でき
る。
【００３２】Ｓ１１は、Ｖ＜Ｖｕか判別する。ＹＥＳの
場合には、現在の２次電池１の電圧が充電上限電圧Ｖよ
りも低いと判明したので、Ｓ９に戻り、パルス充電を繰
り返す。一方、ＮＯの場合には、現在の２次電池１の電
圧Ｖが充電上限電圧Ｖｕと等しいあるいは高いと判明し
たので、Ｓ６に戻り、充電時間範囲内のときにＳ７でＩ
＝Ｉｍａｘ×ｆ（ｔ）、即ち充電電流値Ｉを少し小さな
値に設定し、その値Ｉが充電範囲内のときにＳ９からＳ
１１を繰り返す。
場合には、現在の２次電池１の電圧が充電上限電圧Ｖよ
りも低いと判明したので、Ｓ９に戻り、パルス充電を繰
り返す。一方、ＮＯの場合には、現在の２次電池１の電
圧Ｖが充電上限電圧Ｖｕと等しいあるいは高いと判明し
たので、Ｓ６に戻り、充電時間範囲内のときにＳ７でＩ
＝Ｉｍａｘ×ｆ（ｔ）、即ち充電電流値Ｉを少し小さな
値に設定し、その値Ｉが充電範囲内のときにＳ９からＳ
１１を繰り返す。
【００３３】以上によって、２次電池１をセットし、２
次電池１の電圧Ｖが充電上限電圧Ｖｕと充電下限電圧Ｖ
１との範囲内のときに充電対象の２次電池１と判断し、
Ｉ＝Ｉｍａｘと初期設定し、図３に示すように、所定幅
のパルス充電を行い、パルス充電していないときの２次
電池の電圧Ｖが充電上限電圧Ｖｕとなったときに充電電
流値Ｉを時間ｔの関数で減少する値に小さくし、再度、
パルス充電を繰り返す。そして、充電電流値Ｉが充電下
限電流Ｉｍｉｎ以下となったときに充電停止する。ま
た、トータルタイマ値で計数した充電時間ｔが充電最大
時間ｔｍａｘを越えたときにも充電停止する。これらに
より、パルス充電時に２次電池１の電圧が充電上限電圧
Ｖｕを越えないので、２次電池１の寿命を縮めることな
くしかも効率的にパルス充電を短時間にできる。
次電池１の電圧Ｖが充電上限電圧Ｖｕと充電下限電圧Ｖ
１との範囲内のときに充電対象の２次電池１と判断し、
Ｉ＝Ｉｍａｘと初期設定し、図３に示すように、所定幅
のパルス充電を行い、パルス充電していないときの２次
電池の電圧Ｖが充電上限電圧Ｖｕとなったときに充電電
流値Ｉを時間ｔの関数で減少する値に小さくし、再度、
パルス充電を繰り返す。そして、充電電流値Ｉが充電下
限電流Ｉｍｉｎ以下となったときに充電停止する。ま
た、トータルタイマ値で計数した充電時間ｔが充電最大
時間ｔｍａｘを越えたときにも充電停止する。これらに
より、パルス充電時に２次電池１の電圧が充電上限電圧
Ｖｕを越えないので、２次電池１の寿命を縮めることな
くしかも効率的にパルス充電を短時間にできる。
【００３４】図３は、本発明の動作説明図を示す。ここ
で、横軸は充電する時間を表し、左側の縦軸は上段の曲
線の電池電圧（Ｖ）を表し、右側の縦軸は下段の曲線の
充電電流（Ａ）を表す。
で、横軸は充電する時間を表し、左側の縦軸は上段の曲
線の電池電圧（Ｖ）を表し、右側の縦軸は下段の曲線の
充電電流（Ａ）を表す。
【００３５】次に、動作を説明する。 （１） 最大電流値Ｉｍａｘで所定幅のパルス電流によ
って２次電池１をパルス充電する。パルス充電を停止し
た区間で２次電池の電圧Ｖを点を付与した位置で検出す
る。
って２次電池１をパルス充電する。パルス充電を停止し
た区間で２次電池の電圧Ｖを点を付与した位置で検出す
る。
【００３６】（２） （１）の点を付与した位置で検出
した電圧Ｖが充電上限電圧Ｖｕを越えたとき、即ちの
電圧Ｖのときに、充電を一時停止する。そして、現在の
充電時間ｔを Ｉ＝Ｉｍａｘ×ｆ（ｔ）＝Ｉｍａｘ×ｅｘｐ（Ａ・ｔ） に代入し、Ｉを充電上限電圧Ｖｕより僅かに小さいとき
の値として求め、この求めた充電電流値Ｉをもとに、
（１）と同様に、パルス充電を繰り返す。
した電圧Ｖが充電上限電圧Ｖｕを越えたとき、即ちの
電圧Ｖのときに、充電を一時停止する。そして、現在の
充電時間ｔを Ｉ＝Ｉｍａｘ×ｆ（ｔ）＝Ｉｍａｘ×ｅｘｐ（Ａ・ｔ） に代入し、Ｉを充電上限電圧Ｖｕより僅かに小さいとき
の値として求め、この求めた充電電流値Ｉをもとに、
（１）と同様に、パルス充電を繰り返す。
【００３７】（３） （２）でパルス充電を開始した
後、点を付与した位置で検出した電圧Ｖが充電上限電圧
Ｖｕを越えたとき、即ちの電圧Ｖのときに、充電を一
時停止する。そして、（２）と同様に Ｉ＝Ｉｍａｘ×ｆ（ｔ）＝Ｉｍａｘ×ｅｘｐ（Ａ・ｔ） に代入し、Ｉを充電上限電圧Ｖｕよりも僅かに小さいと
きの値として求め、この求めた充電電流値Ｉをもとに、
パルス充電を繰り返す。
後、点を付与した位置で検出した電圧Ｖが充電上限電圧
Ｖｕを越えたとき、即ちの電圧Ｖのときに、充電を一
時停止する。そして、（２）と同様に Ｉ＝Ｉｍａｘ×ｆ（ｔ）＝Ｉｍａｘ×ｅｘｐ（Ａ・ｔ） に代入し、Ｉを充電上限電圧Ｖｕよりも僅かに小さいと
きの値として求め、この求めた充電電流値Ｉをもとに、
パルス充電を繰り返す。
【００３８】（４） そして、求めた充電電流値Ｉが充
電下限電流値Ｉｍｉｎ以下となったときに充電を終了す
る。また、求めた充電電流値Ｉが充電下限電流値Ｉｍｉ
ｎ以下とならなくても、充電時間ｔが予め設定した充電
最大時間ｔｍａｘを越えたときも充電を停止する。
電下限電流値Ｉｍｉｎ以下となったときに充電を終了す
る。また、求めた充電電流値Ｉが充電下限電流値Ｉｍｉ
ｎ以下とならなくても、充電時間ｔが予め設定した充電
最大時間ｔｍａｘを越えたときも充電を停止する。
【００３９】以上によって、図３に示すように、２次電
池１を当初最大電流値Ｉｍａｘで所定幅のパルス充電を
繰り返して充電上限電圧Ｖｕに到達すると、充電電流Ｉ
を少し減少させて再度パルス充電することを繰り返すこ
とにより、パルス充電時に２次電池１の充電上限電圧Ｖ
ｕを越えることがなく、効率的に２次電池を充電するこ
とが可能となる。
池１を当初最大電流値Ｉｍａｘで所定幅のパルス充電を
繰り返して充電上限電圧Ｖｕに到達すると、充電電流Ｉ
を少し減少させて再度パルス充電することを繰り返すこ
とにより、パルス充電時に２次電池１の充電上限電圧Ｖ
ｕを越えることがなく、効率的に２次電池を充電するこ
とが可能となる。
【００４０】図４は、本発明のパルス充電電流例を示
す。ここで、横軸は充電時間（ｍｉｎ）を表し、縦軸は
充電電流（Ａ）を表す。ここで、充電電流Ｉは、 Ｉ＝Ｉｍａｘ・ｅｘｐ（−αｔ） で表す。例えば実験によれば３５０ｍＡｈのリチウムイ
オン電池を Ｉｍａｘ＝１．５Ａ、α＝０．０３、Ｉｍｉｎ＝５０ｍ
Ａ とした場合、実線の曲線に示すように、充電電流値Ｉを
時間とともに設定（図２のＳ７で設定）したところ、３
０分で満充電の９０％の充電ができた。
す。ここで、横軸は充電時間（ｍｉｎ）を表し、縦軸は
充電電流（Ａ）を表す。ここで、充電電流Ｉは、 Ｉ＝Ｉｍａｘ・ｅｘｐ（−αｔ） で表す。例えば実験によれば３５０ｍＡｈのリチウムイ
オン電池を Ｉｍａｘ＝１．５Ａ、α＝０．０３、Ｉｍｉｎ＝５０ｍ
Ａ とした場合、実線の曲線に示すように、充電電流値Ｉを
時間とともに設定（図２のＳ７で設定）したところ、３
０分で満充電の９０％の充電ができた。
【００４１】一方、従来の定電圧充電では３０分で満充
電の７０％しか充電できなかった。また、点線は３５０
ｍＡｈのリチウムイオン電池を Ｉｍａｘ＝０．７５Ａ、α＝０．０２、Ｉｍｉｎ＝５０
ｍＡ とした場合の充電電流値Ｉを時間とともに設定（図２の
Ｓ７で設定）する様子を示す。
電の７０％しか充電できなかった。また、点線は３５０
ｍＡｈのリチウムイオン電池を Ｉｍａｘ＝０．７５Ａ、α＝０．０２、Ｉｍｉｎ＝５０
ｍＡ とした場合の充電電流値Ｉを時間とともに設定（図２の
Ｓ７で設定）する様子を示す。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所定幅のパルス電流でパルス充電する際にパルス電流が
流れていないときに２次電池の電圧Ｖを検出して充電上
限電圧Ｖｕとなったときにパルス電流を減少させること
を繰り返す構成を採用しているため、２次電池１の寿命
を縮めることなく安全、効率的かつ短時間に充電するこ
とができた。
所定幅のパルス電流でパルス充電する際にパルス電流が
流れていないときに２次電池の電圧Ｖを検出して充電上
限電圧Ｖｕとなったときにパルス電流を減少させること
を繰り返す構成を採用しているため、２次電池１の寿命
を縮めることなく安全、効率的かつ短時間に充電するこ
とができた。
【図１】本発明の１実施例構成図である。
【図２】本発明の動作説明フローチャートである。
【図３】本発明の動作説明図である。
【図４】本発明のパルス充電電流例である。
【図５】従来技術の説明図である。
１：２次電池 ２：制御回路 ３：電圧制御回路 ４：スタート／ストップ回路 ５：タイマ ６：パルス発生回路 ７：電流検出回路 ８：ＯＲ回路 ９、１１：アンプ １０：スイッチＳＷ １２：電圧検出回路 １３：直流電源 Ｖ：２次電池のパルス充電していないときの電圧 Ｖｕ：充電上限電圧 Ｖ１：充電下限電圧 Ｉｍａｘ：充電上限電流 Ｉｍｉｎ：充電下限電流 ｔｍａｘ：充電最大時間
Claims (3)
- 【請求項１】電源から生成した所定幅のパルス電流を２
次電池（１）に供給して充電させると共に、パルス電流
が２次電池（１）に供給されていないときに検出した２
次電池電圧が充電上限電圧Ｖｕとなったときに２次電池
（１）に供給するパルス電流の減少を繰り返すことを特
徴とする２次電池の充電方法。 - 【請求項２】電源から生成した所定幅のパルス電流を２
次電池（１）に供給して充電させると共に、電圧検出回
路（１２）から通知された２次電池電圧が充電上限電圧
Ｖｕとなったときに２次電池（１）に供給するパルス電
流を減少させることを繰り返す制御回路（２）と、 この制御回路（２）から２次電池にパルス電流が供給さ
れていないときの２次電池（１）の電圧を検出する電圧
検出回路（１２）とを備えたことを特徴とする２次電池
の充電回路。 - 【請求項３】上記パルス電流の減少として、時間に従っ
て減少させることを特徴とする請求項１に記載の２次電
池の充電方法あるいは請求項２に記載の２次電池の充電
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08610294A JP3420325B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | ２次電池の充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08610294A JP3420325B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | ２次電池の充電回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07298511A true JPH07298511A (ja) | 1995-11-10 |
| JP3420325B2 JP3420325B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=13877351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08610294A Expired - Fee Related JP3420325B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | ２次電池の充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3420325B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6154011A (en) * | 1997-09-15 | 2000-11-28 | Commonwealth Scientifc And Industrial Research Organisation | Charging of batteries |
| US8754613B2 (en) | 2009-07-21 | 2014-06-17 | Ricoh Company, Ltd. | Charging device, electronic equipment including same, and control method of charging device |
| WO2019176357A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 受電装置 |
| US10903673B2 (en) | 2016-01-06 | 2021-01-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Battery charging method and battery charging apparatus |
| CN113489082A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-10-08 | 上海航天电源技术有限责任公司 | 一种锂电池组充电方法及*** |
-
1994
- 1994-04-25 JP JP08610294A patent/JP3420325B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6154011A (en) * | 1997-09-15 | 2000-11-28 | Commonwealth Scientifc And Industrial Research Organisation | Charging of batteries |
| US8754613B2 (en) | 2009-07-21 | 2014-06-17 | Ricoh Company, Ltd. | Charging device, electronic equipment including same, and control method of charging device |
| US10903673B2 (en) | 2016-01-06 | 2021-01-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Battery charging method and battery charging apparatus |
| US11489358B2 (en) | 2016-01-06 | 2022-11-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Battery charging method and battery charging apparatus using variant pulse current |
| WO2019176357A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 受電装置 |
| CN113489082A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-10-08 | 上海航天电源技术有限责任公司 | 一种锂电池组充电方法及*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3420325B2 (ja) | 2003-06-23 |
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