JPH0819187A

JPH0819187A - 充電装置

Info

Publication number: JPH0819187A
Application number: JP6170265A
Authority: JP
Inventors: Takashi Toyomura; 隆豊村
Original assignee: Mitsuoka Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsuoka Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】複数種類の二次電池に対応し、それぞれの二
次電池にとって最も適切な充電が行えるとともに、既存
の二次電池のみならず未来の二次電池にも対応できる充
電装置を提供する。【構成】電池情報を取得する取得手段、電池情報を記
憶する記憶手段、取得手段により取得された電池情報と
記憶手段に記憶されている電池情報との関係において一
致を判定する判定手段、判定手段の判定結果に基づいて
充電制御を行う制御手段からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は二次電池の充電装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のごく一般的な充電装置としては、
電池容量［ｍＡｈ］の１／１０程度の比較的小さな電力
で、８時間〜１５時間程度かけて充電するものが知られ
ている。また、このような一般的な充電装置では充電時
間が長くかかり過ぎるという問題に鑑み、電池容量に対
して比較的大きな電力を供給し、−ΔＶ、ΔＴ／Δｔ等
の満充電検出方法を用いて短時間で充電を行うようにし
た、急速充電型の充電装置も知られている。

【０００３】また、このような急速充電型の充電装置で
は対象となる電池種類が限定されるという問題に鑑み、
電池パックに電池種類の識別情報を設けたり、充電に先
だって充電装置に電池種類をスイッチ等で指定するよう
にし、これらに基づいて充電方法を切り換えることによ
り複数種類の電池に対応することができるようにした充
電装置も提案されている。また、この場合の制御の容易
のため、複数種類の情報をメモリに記憶しておき、この
中から上記識別情報等に対応した情報を選択し、これに
従って充電を行うようにした充電装置も提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の一
般的な充電装置は、充電したい電池のメーカーや容量が
その本来対象とされている電池と多少相違していてもあ
る程度は実用になるが、充電時間が上記のように非常に
長くかかってしまうという問題があった。

【０００５】また、上記のような従来の急速充電型の充
電装置は、充電時間は短縮できるものの、制御方法の困
難さや安全性の問題等のため、特定の電池専用の充電装
置とならざるを得ず、従って汎用性がないという問題が
あった。このような従来の急速充電型の充電装置をもっ
て対象外の電池に無理に充電を行おうとすれば、満足な
充電が行えないばかりか、電池寿命を縮め、場合によっ
ては電池破裂の危険もあった。このように、従来の充電
装置にあっては、急速充電を行おうとすれば対象となる
電池が限られ、汎用性を求めようとすれば充電時間が長
くかかってしまうという問題があった。

【０００６】また、このような問題の解決策として、上
記したような電池種類の識別情報等に基づいて充電方法
を切り換える方法が提案されているが、識別情報の情報
量等には自ずと限界があり、従って充電できる電池種類
には限りがあった。ましてや、設計の時点では考慮され
ていなかった二次電池や、当該充電装置が製造されてし
まった後に新たに開発された二次電池に対しては、対応
すべくもなかった。このように、技術改良により新たに
高性能な二次電池が出現しても従来の充電装置では対応
できないため、充電装置またはセットごと買い替えなけ
ればその恩恵にあずかることはできず、産業上及び経済
上の不利益は多大なものであった。

【０００７】また、上記のように複数種類の情報をメモ
リに記憶しておき、上記識別情報等に対応した情報を選
択し、これに従って充電を行うようにした充電装置も提
案されているが、用意できるメモリの容量には限界があ
り、このような情報は多くは置けず、従って充電できる
電池種類には自ずと限界があった。

【０００８】また、このような充電装置には新たな情報
の追加等は行えず、従って、新たに開発された電池等に
は対応すべくもなかった。

【０００９】また、このような情報は充電装置の出荷時
に固定的に決められた情報であり、その後情報の変更等
は行えず、従って電池のロット間のばらつきや小規模な
改良等により電池特性が変わった場合や、経年変化等に
よる特性の変化等に対応することができなかった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、第１の発明に係る充電装置は、電池情報を取得する
取得手段、電池情報を記憶する記憶手段、取得手段によ
り取得された電池情報と上記記憶手段に記憶されている
少なくとも１種類の電池に関する電池情報との関係にお
いて一致を判定する判定手段、判定手段の判定結果に基
づいて充電制御を行う制御手段を具備してなる。

【００１１】また、第２の発明に係る充電装置は、第１
の発明に係る充電装置に加え、さらに放電手段を具備し
てなる。

【００１２】また、第３の発明に係る充電装置は、上記
第１の発明または第２の発明に係る充電装置であって、
上記判定手段は一致の蓋然性を判定するものであり、上
記制御手段は当該一致の蓋然性に基づいて充電制御を行
うよう構成される。

【００１３】また、第４の発明に係る充電装置は、上記
第１の発明から第３の発明に係る充電装置であって、上
記判定手段は、取得手段により取得された電池情報と、
記憶手段に記憶されている複数種類の電池情報との一致
を判定するものであり、上記制御手段は、判定手段の複
数の判定結果に基づいて充電制御を行うよう構成され
る。

【００１４】また、第５の発明に係る充電装置は、第１
の発明から第４の発明及び第６の発明から第８の発明に
係る充電装置であって、上記記憶手段は追加可能である
よう構成される。

【００１５】また、第６の発明に係る充電装置は、第１
の発明から第５の発明及び第７の発明から第８の発明に
係る充電装置であって、上記記憶手段の電池情報は追加
可能であるよう構成される。

【００１６】また、第７の発明に係る充電装置は、第１
の発明から第６の発明及び第８の発明に係る充電装置で
あって、上記記憶手段の電池情報は置き換え可能である
よう構成される。

【００１７】また、第８の発明に係る充電装置は、第１
の発明から第７の発明に係る充電装置であって、上記記
憶手段の電池情報は修正可能であるよう構成される。

【００１８】

【作用】二次電池に充電を行い、この際の電池電圧、充
電電流、電池温度等の電池情報を取得する。これら取得
した電池情報と、記憶手段に記憶された電池情報との関
係から、電池種類の一致判定を行う。この判定結果に基
づいて充電制御を行うことにより、適切な充電を行うこ
とができる。

【００１９】また、同様に、二次電池を放電することに
よっても同様にして電池種類の一致判定を行うことがで
き、同様の効果が得られる。

【００２０】一致判定は、一致か不一致かの判定を行う
ようにしてもよいし、一致の蓋然性（確率）を判定する
ようにし、当該一致の蓋然性に基づいて充電制御を行う
ようにしてもよい。このようにすることで、電池種類が
完全には一致しない場合にも、一致の蓋然性の度合いに
応じた適切な充電が行える。

【００２１】また、複数種類の電池に対応する電池情報
と一致判定を行うようにすることで、多種類の電池に対
応することができる。さらに、複数種類の電池に対応す
る一致の蓋然性に応じて充電制御するようにすること
で、電池種類が完全には一致しない場合にも、複数種類
の電池に対するそれぞれの一致の蓋然性の度合いに応じ
た適切な充電が行える。

【００２２】また、記憶手段を追加できるようにするこ
とで、多種類の二次電池に対応でき、また新たに開発さ
れた二次電池等に対しても記憶手段を追加することによ
り対応することができる。また、下記のような追加記憶
のための記憶容量を増大させることができ、多種類の二
次電池に対応することができる。

【００２３】また、取得した電池情報を記憶手段に追加
記憶できるようにすることで、例えば新規な電池に対し
ても、２回目以降は当該追加記憶された電池情報に基づ
いて充電することができ、従って新規な電池に対しても
適切な充電を行うことができる。

【００２４】また、記憶手段に記憶されている電池情報
を置き換えできるようにすることで、例えば記憶手段に
新たな電池情報の追加余地がないような場合に、例えば
既に記憶されている電池情報の中で最も使用頻度の低い
電池情報を選択し、これと置き換えて新たな電池情報を
記憶するようなことができ、記憶手段を有効に利用する
ことができる。

【００２５】また、記憶手段の電池情報を修正できるよ
うにすることで、例えば電池個別のばらつきや、特性の
経年変化等に対応することができる。

【００２６】

【実施例】図１は本発明に係る充電装置の構成を示す図
である。電源手段１としては、太陽電池、発電機、車載
バッテリー等の蓄電池、ＡＣ電源を整流し直流としたも
の、及びこれらにさらにシリーズレギュレータ、スイッ
チングレギュレータ、ＤＣ−ＤＣコンバータ等を加えた
もの等が挙げられ、安定化されているものが好ましい。
なお、電源手段は充電装置の外部に設けるようにしても
よい。

【００２７】記憶手段２としては、半導体記憶装置、磁
気記憶装置、光記憶装置等が挙げられ、取扱いの容易さ
から半導体記憶装置が好ましい。また、記憶手段は電源
ＯＦＦ後も記憶内容が保持されるものが好ましく、ＳＲ
ＡＭやＤＲＡＭ等の揮発性メモリをバックアップする
か、または不揮発性メモリを用いるのが好ましい。ま
た、不揮発性メモリのうち、マスクＲＯＭよりもＰＲＯ
Ｍのほうが、電池情報の追加記憶ができるためさらに好
ましい。また、ＰＲＯＭの中でも、ヒューズＲＯＭ、Ｏ
ＴＰのようなワンタイム型ではなく、フラッシュメモ
リ、ＥＥＰＲＯＭ等のように複数回書き替え可能なもの
がさらに好ましい。

【００２８】また、半導体メモリカード、メモリカート
リッジ、磁気カード、オプションＲＯＭ等のように着脱
可能な形態にすれば、情報の追加・交換が容易に行える
のでさらに好ましい。また、このような複数種類の記憶
装置を組み合わせて構成すれば、各々の長所を生かすこ
とができ、さらに好ましい。また、記憶手段には併せて
ＣＰＵのプログラム等を記憶するようにしてもよく、こ
の場合電池情報とプログラム等とは分けて配置するよう
にしてもよいし、例えば電池情報をプログラムコード中
に組み込むようにしてもよい。なお、記憶手段は電池パ
ック側に設けるようにしてもよい。

【００２９】二次電池５としては、ニッケルカドミウム
電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池、リチウムイオン二
次電池等が挙げられ、いずれの電池にあっても好ましい
結果が得られる。二次電池は、電池パック等の形態とし
て充電装置から独立するようにしてもよいし、充電装置
と一体になるようにしてもよい。

【００３０】取得手段６は、電池情報を取得する。電池
情報については後述するが、主として電池電圧に関する
もの、充電電流に関するもの、電池温度に関するもの、
及びこれらから抽出されたもの等が対象となる。電池情
報は、充電装置側で直接取得するようにしても良いし、
二次電池側で取得したものを信号端子や伝送路等を介し
て取得するようにしても良い。

【００３１】情報の態様は、アナログ電圧で表したも
の、デジタルデータで表したもの、電気信号や光線の周
波数やパルス幅、振幅、位相等で表したもの等のいかな
る態様でも良い。また、伝送途中でエンコード／デコー
ド、多重化、変復調等の情報変換を行うようにしても良
い。

【００３２】判定手段４は、取得した電池情報と記憶さ
れている電池情報との関係から一致を判定する。判定手
段の判定結果は、一致か不一致かを表すものであっても
よいし、一致の蓋然性を表す確率的なものであってもよ
い。

【００３３】制御手段２は、二次電池に対する充電制御
を行う。制御の内容としては、定電圧充電／定電流充電
等充電電力の供給態様に関するもの、これらの切り替え
等に関するもの、充電電力量や充電電力供給時間の可変
等に関するもの、急速充電／補充電の切り替え等充電態
様に関するもの、−ΔＶ、ΔＴ／Δｔの切り替えや検出
感度の変更等満充電検出方法に関するもの等が挙げら
れ、これらの複数種類を制御することにより、優れた効
果が得られる。

【００３４】放電手段７は、二次電池に蓄積された電力
を放電する。放電電力の態様としては、抵抗放電、定電
流放電等のいかなる態様をも採り得る。なお、機器組み
込みの場合等、実際の負荷を利用できる場合には、放電
手段を用意するまでもなく実際の負荷を用いるようにし
てもよい。

【００３５】次に、本発明に係る充電装置の原理につい
て説明する。二次電池に充電または放電を行うと、二次
電池はこれに反応してその電池の種類に関連する特有の
挙動を示す。その一例を図２に示す。図２は、種々の二
次電池に一定の充電電流を加えた場合の、充電時間と電
池電圧の関係を示したものである。

【００３６】充電を開始すると、時間の経過とともに、
電池電圧は図２のような電池種類に特有のカーブを描
く。この充電特性カーブは、ＮｉＣｄ電池、鉛蓄電池等
の電池の動作原理によって異なり、また動作原理が同じ
でも例えば製造業者によって異なり、また製造業者が同
じでも電池容量の相違や直列セル数の相違等により異な
る。従って、二次電池を充電して電池電圧を測定し、こ
の曲線またはこの曲線から抽出した特徴的要素（例えば
変化レート）を、予め記憶されたそれらと比較等すれ
ば、電池種類が同じか否かが判定できる。

【００３７】なお、充電電力の供給態様は、必ずしも上
記のような定電流充電に限定されるものではなく、準定
電流充電、定電圧充電等他の態様も同様に適用できる。
また、このような電池種類に特有の挙動が現れるのは、
電池電圧に限ったことではなく、例えば準定電流充電や
定電圧充電下における充電電流等にも現れる。従って、
充電電流を測定し、予め記憶された電池情報と比較等す
れば、同様に電池種類が同じか否かが判定できる。

【００３８】別の例を図３に示す。図３は、種々の二次
電池を所定の放電電流で放電した場合の、放電時間と電
池電圧との関係を示したものである。図のように、電池
電圧は、電池種類に特有のカーブを描く。従って、二次
電池を放電して電池電圧を測定し、この曲線またはこの
曲線から抽出した特徴的要素を、予め記憶されたそれら
と比較等すれば、電池種類が同じか否かが判定できる。

【００３９】このような、充電または放電に伴って現れ
る電池種類に関連する特有の挙動は、上に述べたほかに
も多数存在する。例えば、充電電力を断続的に与えた場
合にも、電池電圧はその電池種類に特有の曲線を描く。
従って、この際の電池電圧を測定し、この曲線またはこ
の曲線から抽出される特徴的要素（ピーク、立ち上がり
時間、立ち上がりレート、所定時間経過後の電圧値等）
を予め記憶されたそれらと比較等すれば、電池種類が同
じか否かが判定できる。

【００４０】また、例えば電池に充電電力を印加した場
合の過渡期の電池電圧の立ち上がり波形には、その電池
の種類に特有の挙動が表れる。従って、電池電圧を測定
し、この波形またはこの波形から抽出される特徴的要素
を、予め記憶されたそれらと比較等すれば、電池種類が
判定できる。このような、充電または放電に伴う電池種
類に関連する特有の挙動は、電池電圧や充電電流の他に
も、電池温度の上昇動向等にも表れる。

【００４１】このような挙動を検出する方法としては、
検出の際の充放電の態様（電流を段階的に変える、パル
ス的に大電流を流す等）や検出方法（検出内容、検出タ
イミング等）、判定方法等のそれぞれについて種々多様
の方法が考えられ、これらの有効な組み合わせは無数に
挙げられるが、本発明の要点は、このような充電または
放電に伴って表れる電池種類に特有の挙動を検出し、予
め記憶されている電池情報との関係により電池種類を判
定することにある。本発明の最大の特徴は、外部からの
電池種類の指示や、電池パックの電池種類識別情報等の
付帯事項等に依らず、二次電池自身の有する電気的化学
的特性に基づいて電池種類を判定することにあり、この
点で、従来技術とは全く一線を画す革新的なものであ
る。

【００４２】電池情報としては、上記したような電池電
圧に関するもの、充電電流に関するもの、電池温度に関
するもの等が挙げられ、さらにこれらの情報から抽出さ
れる情報、例えば、時間当たり変化量に関するもの、所
定値変化するに要した時間に関するもの、所定時間経過
後の値に関するもの等が挙げられる。また、電池から取
得した電池情報と記憶手段に記憶される電池情報とは必
ずしも同一の態様である必要はなく、例えば電池から取
得する電池情報は電池電圧であって、記憶手段に記憶さ
れている電池情報は電池電圧から抽出された情報（例え
ば時間当たり電圧変化率）であっても良い。

【００４３】なお、電池情報として例えば電池電圧を一
定時間間隔でサンプリングしたもの（経時的変化曲線）
記憶するものとすると、記憶された電池情報の個数（サ
ンプリング点数）は直ちに時間を意味するから、これと
別個に時間情報を設けるのとでは、電池情報という意義
の上において何等相違はなく、むしろデータ個数を調べ
る手間が省けるという点で別個に設ける方が好ましい。

【００４４】同様に、例えば−ΔＶ、ΔＴ／Δｔ等の変
化量も、記憶されたサンプリング値に基づいて実行時に
ＣＰＵが抽出するのと、ＣＰＵの実行に先だって予め抽
出し別途記憶しておくのとでは意義上何等相違はなく、
むしろ別途記憶しておく方が処理上好ましい。同様に、
例えば経時的変化曲線を、二次曲線、三次曲線等の近似
関数式に当てはめて、この関数式や係数等の情報を記憶
するようにすれば、電池情報という意義は何等変わるこ
となく、むしろ大幅に記憶容量が削減できる点で好まし
い。

【００４５】同様に、電池情報を例えば差分等の方法で
データ圧縮して記憶するようにすれば、記憶容量が削減
できる点で好ましい。従って、電池情報と言うときは、
例えば時間情報、−ΔＶ変化量、ΔＴ／Δｔ変化量、Δ
Ｖ／Δｔ変化量、近似関数の係数等の抽出された情報、
電池情報を圧縮した情報等も、これに含まれるものとす
る。

【００４６】次に、本発明に係る第１の実施例について
説明する。図４は、本発明に係る第１の実施例の構成を
表す図である。タイマ４２は、所定時間毎にＣＰＵ４０
に対して割り込みを発生する。メモリ４１には、１種類
の電池に係る放電終了から満充電までの電池電圧カーブ
が、１分間隔でサンプリングされ記録されている。この
データの最後（満充電の位置）には、最終アドレスを示
す値０が記録されている。

【００４７】充電開始とともに、ＣＰＵ４０は出力回路
３０により二次電池５０に所定の充電電力を供給する。
これに伴い電池電圧は上昇し、１分程度で図２のような
曲線上に収束する。この収束を待った後、ＣＰＵ４０は
Ａ／Ｄコンバータ６１から電池電圧と温度センサ６０の
出力電圧を取り込む。この電池電圧を、２５℃下におけ
る電圧となるよう温度センサの出力電圧に基づき温度補
正する。これとメモリ４１上の電池電圧とを比較する。

【００４８】一致するものがなければ、当該二次電池は
テーブルに記憶されている電池と同一種類ではないた
め、ＣＰＵ４０は出力回路３０により充電電力を小さく
設定し、安全な充電を行なう。一方、一致するものが見
つかれば、一致したデータの格納されているメモリアド
レス（これを仮にＡ０とする）をレジスタに記憶する。
その１分後、ＣＰＵ４０は同様にして再度電池電圧を取
り込み、上記メモリ４１上のアドレスＡ０に＋１した位
置に格納されているデータと比較する。この２つの値の
差が所定値以内であれば、電池種類は一致しているとみ
なし、そのまま充電を続け、以後上記の処理を１分毎に
繰り返す。

【００４９】こうして常に一致が検出され最終アドレス
に達すると、ＣＰＵ４０はメモリ４１から読み出した値
が０であることを検出してこれが最終アドレスであるこ
とを認識し、充電を終了する。一方、上記２つの値の
差が所定値を超えれば、電池種類不一致とみなして、Ｃ
ＰＵ４０は充電電力を小さく設定し、安全な充電を行
う。

【００５０】以上説明したように、本実施例に係る充電
装置は、充電下で取得した電池電圧とメモリ上に記憶さ
れた電池電圧との一致を判定し、一致と判定された場合
には急速充電を行い、不一致と判定された場合には小電
力で充電するようにしたので、予め想定されていた電池
が接続された場合にはその電池にとって最も適切な急速
充電が行えるとともに、想定されていなかった電池が接
続された場合にも安全に充電が行えるという優れた効果
を奏する。

【００５１】次に、本発明に係る第２の実施例について
説明する。図５は、本発明に係る第２の実施例の構成を
表す図である。メモリ４１には、１種類の電池に係る満
充電から放電終了までの電池電圧カーブが、１分間隔で
サンプリングされ記録されている。このデータの最後
（放電終了の位置）には、最終アドレスを示す値０が記
録されている。

【００５２】二次電池が接続されると、ＣＰＵ４０は半
導体スイッチ、リレー等による放電スイッチ７１をＯＮ
とし、抵抗負荷、定電流負荷等による放電負荷７０によ
り二次電池５０を放電する。これに伴い電池電圧は下降
し、１分程度で図３のような曲線上に収束する。この収
束を待った後、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄコンバータ６１から
電池電圧及び温度センサ６０の出力電圧を取り込む。こ
の電池電圧を、２５℃下における電圧となるよう温度補
正する。これとメモリ４１上の電池電圧とを比較し、一
致を判定する。判定方法は第１の実施例と同様である。

【００５３】電池種類が一致とみなされた場合には放電
終了まで放電が継続され、不一致とみなされた場合には
ＣＰＵ４０は放電スイッチ７１をＯＦＦとし、その時点
で放電を終了する。なお、不一致とみなされた場合で
も、例えば電池電圧が所定値に達するまで放電を続ける
ようにしてもよい。また、この場合、一致判定の結果に
従って放電電力を可変するようにしてもよい。こうして
放電が終了すると、ＣＰＵ４０は出力回路３０により二
次電池５０に充電電力を供給して充電を開始する。上記
放電で電池種類が一致とみなされた場合には、ＣＰＵ４
０は当該電池にとって最適な急速充電を行う。一方、不
一致とみなされた場合には、ＣＰＵは出力回路３０によ
り充電電力を小さく設定し、安全な充電を行う。

【００５４】以上説明したように、本実施例に係る充電
装置は、放電下で取得した電池電圧とメモリ上に記憶さ
れた電池電圧との一致を判定し、一致と判定された場合
には急速充電を行い、不一致と判定された場合には小電
力で充電するようにしたので、予め想定されていた電池
が接続された場合にはその電池にとって最も適切な急速
充電が行えるとともに、想定されていなかった電池が接
続された場合にも安全に充電が行えるという優れた効果
を奏する。

【００５５】次に、本発明に係る第３の実施例について
説明する。構成は第１の実施例の場合と同様である。メ
モリ４１には複数種類の電池に対応して、電池電圧に対
応する電圧変化率、充電制御情報、充電制御パラメータ
が記録されている。

【００５６】充電開始とともに、ＣＰＵは二次電池に所
定の充電電力を供給する。１分後、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄ
コンバータ６１から電池電圧と温度センサの出力電圧を
取り込み、電池電圧を２５℃下における電圧となるよう
温度補償し、メモリ４１に記憶する。以後同様に１分間
毎に電池電圧をメモリ４１に逐次記憶していくが、この
記憶域はリングバッファとして構成しておけばメモリ資
源を節約することができる。

【００５７】ＣＰＵ４０は、１分毎に上記メモリ４１に
記憶された３分前の電池電圧と新たな電池電圧との差を
計算して電圧変化率を求め、この値を上記メモリ４１上
の当該新たな電池電圧に対応する電圧変化率と比較す
る。両者の差が所定範囲以内であれば、電池種類は一致
していると判定される。これをメモリ４１に記憶されて
いる電池情報の種類の数だけ繰り返してそれぞれ一致を
判定する。

【００５８】この結果、一致するものが見つからない場
合は、ＣＰＵ４０は出力回路３０により充電電流を小さ
く設定し、安全な充電を行う。一致するものが見つかれ
ば、ＣＰＵ４０はメモリ４１の当該電池に対応する領域
から充電制御情報を読み出す。これがＮｉＣｄ電池を表
していれば、メモリ４１に記憶された、この電池に最適
な充電電流値と−ΔＶ検出感度と充電タイマ値を読み出
し、以後−ΔＶ制御によって満充電検出を行う。また、
これがＮｉＭＨ電池を表していれば、メモリ４１に記憶
された、この電池に最適な充電電流値とΔＴ／Δｔ検出
感度と充電タイマ値を読み出し、以後ΔＴ／Δｔ制御に
よって満充電検出を行う。

【００５９】以上説明したように、本実施例に係る充電
装置は、取得した電池情報とメモリ上の複数の電池情報
とを比較し、一致するものが見つかった場合にはメモリ
の当該電池に対応する制御情報により充電制御を行い、
一致するものが見つからない場合には小さい電流で充電
を行うようにしたので、予め想定されていた複数種類の
電池の１つに該当する電池が接続された場合には、その
電池にとって最も適切な急速充電が行えるとともに、想
定されていなかった電池が接続された場合にも安全な充
電が行えるという優れた効果を奏する。

【００６０】次に、本発明に係る第４の実施例について
説明する。構成は第１の実施例の場合と同様である。メ
モリ４１には、複数種類の電池について、それぞれ充電
特性カーブ、当該電池の適正充電時間、当該電池の適正
充電電流、蓋然度テーブル等が記憶されている。電池種
類の一致判定は、上述した第１の実施例または第２の実
施例とほぼ同様であるが、これらの実施例では取得した
電池電圧とメモリの電圧値との差が所定値以内かどうか
で一致判定を行っていたのに代えて、本実施例では取得
した電池電圧とメモリの値との差の絶対値を、その電池
種類に対応する蓋然度テーブルによりテーブル変換し、
蓋然度（一致確率）を得る。

【００６１】これを複数種類の電池情報に対してそれぞ
れ行い、その結果に基づいて、次式により充電電流Ｉ、
充電時間Ｔを求める。Ｉ＝（１／Ｎ）＊Σ（Ｐ（ｎ）＊Ｉ（ｎ））Ｔ＝（１／Ｎ）＊Σ（（１／Ｐ（ｎ））＊（Ｔ（ｎ）−
ｔ（ｎ））ここにＮは比較した電池種類の総数、ｎは電池種類を表
す番号、Ｐ（ｎ）は電池ｎと被充電電池との一致の蓋然
度、Ｉ（ｎ）は電池ｎの適正充電電流、Ｔ（ｎ）は電池
ｎの完全放電状態からの適正充電時間、ｔ（ｎ）は電池
ｎの現在の充電段階（充電率）を充電開始からの経過時
間で示したものである。

【００６２】なお、ｔ（ｎ）は、取得した電池電圧とメ
モリ上の充電特性カーブの電圧とが一致した所のアドレ
スによって知ることができる。また、これら複数の電池
の満充電検出方法は−ΔＶ制御、ΔＴ／Δｔ制御等種々
異なるが、これら検出法を併用し、検出出力を一致の蓋
然性に応じて上式のようにして重み付け合成し、これに
基づいて満充電検出を行う。このようにして、この二次
電池に最適な充電条件を設定して充電を行う。

【００６３】以上説明したように、本実施例に係る充電
装置は、取得した電池情報とメモリの電池情報との一致
の蓋然性に基づいて充電方法を可変するよう構成したの
で、被充電電池と全く同一の電池に係る電池情報がメモ
リに記憶されていなくても、これに類似する電池に係る
電池情報から被充電池に適した充電条件を設定すること
ができ、従って、想定されていなかった電池であっても
急速充電が行えるという優れた効果を奏する。

【００６４】次に、本発明に係る第５の実施例について
説明する。図６に構成を示す。メモリカード４４は、マ
スクＲＯＭ等の不揮発性メモリ、またはＲＡＭとバック
アップ電池等からなり、情報伝達用の信号端子、電源端
子、電源端子の（−）側に内部接続されているカード挿
入検出用端子等を介して充電装置に接続される。ＣＰＵ
４０は、第１の実施例または第３の実施例と同様にし
て、内蔵メモリ４３に記憶された電池情報に基づいて電
池種類の一致判定を行う。

【００６５】さらに、ＣＰＵ４０は、カード挿入検出用
端子の電圧レベルにより、メモリカード４４が挿入され
ているか否かをチェックする。メモリカード４４が挿入
がされている場合には、ＣＰＵ４０は、当該カードのヘ
ッダー部分を読み出す。当該ヘッダーには、当該充電装
置で利用可能なカードであるか否かを識別するための識
別符号（例えば製造業社名、形式、品番等）、当該カー
ドの種類（ＲＯＭ／ＲＡＭ等）、記憶容量、記憶内容の
種類（電池情報のみ／電池情報とプログラム／プログラ
ムのみ等）、記憶フォーマット等（固定長／可変長、区
画サイズ、区画個数、先頭アドレス等）の情報が記憶さ
れている。

【００６６】ＣＰＵ４０は、まず識別符号を調べ、充電
装置に適合するカードであるか否かを判定する。この
結果、使用可能なカードであれば、次にカードの種類を
判定する。ＲＡＭであれば、記憶内容が失われていない
かどうかをチェックサム等により確認する。これらの条
件を満足すれば、ＣＰＵはさらにフォーマット情報を読
み出し、当該フォーマット情報に従ってメモリ内容を読
み出し、内蔵メモリの場合と同様にして電池情報を順次
比較する。

【００６７】一致するものが見つかった場合には、ＣＰ
Ｕ４０は当該電池情報に対応する制御情報のヘッダー部
分を読み出す。ヘッダーが「制御情報のみ」を示してい
る場合には、当該カード上の制御情報を内蔵メモリ４３
にコピーし、この情報に基づいて充電を行う。ヘッダー
が「制御情報とプログラム」を示している場合には、Ｃ
ＰＵ４０はカードから制御情報及びプログラムを内蔵メ
モリ４３にコピーし、内蔵メモリ４３上の当該プログラ
ムに実行を移す。

【００６８】以上説明したように、本実施例に係る充電
装置は、内蔵メモリ４３に加えてメモリカードを装着で
きるようにし、内蔵メモリの電池情報に加えてメモリカ
ードの電池情報に基づいて充電を行い得るようにしたの
で、新たな電池に対してもメモリカードを装着すること
で対応でき、またメモリカードを交換することにより種
々の電池に対応することができる。さらに、メモリカー
ドには電池情報のみならず制御プログラム等も記憶する
ようにしたので、充電制御方法が従来の二次電池とは全
く異なる新規な二次電池に対しても、メモリカード上の
制御プログラムに実行を移すことによって対応すること
ができる。

【００６９】なお、メモリカードには接触式のものを用
いたが、非接触式のものにすれば接点の信頼性の問題が
回避できる。また、カード有無のチェックは専用端子に
よるようにしたが、バスラインをプルアップしておき、
カードから読み出したデータがＦＦＨであれば未挿入で
あると判別する等の簡易な方法でも良い。また、メモリ
カードの他に、メモリカートリッジ、磁気カード、磁気
カートリッジ、オプションＲＯＭ等の態様をとるように
しても良い。

【００７０】次に、本発明に係る第６の実施例について
説明する。構成は第５の実施例と同様である。充電開始
とともに、ＣＰＵ４０は二次電池に所定の充電電力を供
給する。ＣＰＵ４０は、第１の実施例または第３の実施
例と同様にして、内蔵メモリ４３の電池情報に基づいて
電池種類の一致判定を行う。

【００７１】新規な電池と判定された場合、ＣＰＵ４０
はメモリカード４４が挿入されているか否かをチェック
する。メモリカード４４が挿入がされている場合には、
ＣＰＵ４０は、メモリカード４４のヘッダー部分を読み
出す。ＣＰＵ４０は、まず識別符号を調べ、充電装置に
適合するカードであるか否かを判定する。この結果、
使用可能なカードであれば、次にカードの種類を判定す
る。ＲＡＭであれば、ＣＰＵ４０はさらにメモリアロケ
ーションテーブルを読み出し、空きサイズをチェックす
る。

【００７２】ここに、カード内のメモリは同一サイズの
小区画に論理的に区分され、メモリアロケーションテー
ブルの各区画に対応する位置には、各区画の利用状況が
記憶されている。すなわち、利用中の区画に対応する位
置にはリンク情報（次の区画の番号）が記憶され、未使
用の区画には値０が格納されている。従って、未使用の
区画の数を数えることで空き容量が判定できる。メモリ
に十分空きが有れば、ＣＰＵは１分毎に記憶していた電
池情報をメモリカードに記憶するとともに、メモリアロ
ケーションテーブルを操作して利用登録を行う。

【００７３】以上説明したように、本実施例に係る充電
装置では、メモリカードに新たな電池情報を追加できる
よう構成したので、新規な電池に対しても電池情報が記
憶され、これ以降の充電で利用可能となり、適切な充電
が行えるという優れた効果を奏する。

【００７４】次に、本発明に係る第７の実施例について
説明する。構成は第１の実施例の場合と同様である。メ
モリ４１は、複数の区画に分けられ、それぞれの区画に
はそれぞれの電池に対応する電池情報が記憶されてい
る。また、優先順位管理のため優先順テーブルが設けら
れている。優先順テーブルは、メモリ区画数と同数の要
素（ノード）を持つ配列として構成されており、各要素
には電池情報を記憶してある区画の区画番号が、使用頻
度の高い順に記憶されている。未使用の区画については
区画番号の最上位ビットを１にすることで区別してあ
り、未使用の区画は必ず配列の最後方に置かれるよう管
理される。すなわち、配列の最後尾の要素の最上位ビッ
トが１であるということは、全区画が使用中であること
を意味する。

【００７５】充電が開始されると、ＣＰＵ４０は電池電
圧を所定時間毎に取得し、メモリに逐次記憶する。ま
た、ＣＰＵ４０は所定時間毎に上記優先順テーブルを優
先順の高い方から順次読み出して区画番号を得、当該区
画に記憶されている電池情報と被充電二次電池の電池情
報とから、一致の蓋然性を算出する。これを繰り返し
て、区画番号の最上位ビットが１すなわち空き区画であ
る要素に達するか、または配列の最後尾の要素に対応す
る一致の蓋然性の判断が終了すれば、処理を終了する。

【００７６】こうして複数の電池情報に対してそれぞれ
一致の蓋然性判断を行い、いずれの電池情報に対しても
一致の蓋然性が所定値以下であれば、新規の電池である
と判定する。新規の電池でないと判定された場合には、
第３の実施例のようにして充電を行うとともに、上記優
先順テーブルの並べ替え操作を行い、蓋然性の度合いに
応じた量だけ優先度の高い方向へ優先順位を繰り上げて
充電を終了する。

【００７７】一方、新規の電池であると判定された場合
には、ＣＰＵ４０は第３の実施例のようにしてこの電池
にとって最も適切と思われる充電を行い、第３の実施例
のようにして満充電を検出する。さらに、ＣＰＵ４０は
当該新たな電池の電池情報をメモリ４１に新規登録する
ため次のような処理を行う。まず、優先順テーブルの最
後尾の要素から区画番号を読み出す。この区画が新たに
登録すべき区画である。次に、当該区画番号で示される
区画の内容をブロック消去した後、所定時間毎に逐次記
憶しておいた電池情報をコピーする。さらに、このとき
の充電電流、充電時間、満充電検出方法の種類及び重み
合成情報等を記憶する。

【００７８】既に述べたように、当該優先順テーブルは
区画番号が使用頻度の高い順に並べられ、空き区画が存
在する場合には空き区画は必ずテーブルの最後尾に置か
れるよう操作されるから、空き区画が存在する場合には
上記処理により必ず空き区画が選択され、新たな電池情
報が追加されることになる。一方、空き区画が存在しな
い場合には最も優先度（使用頻度）の低かった電池情報
が抹消され、これに代わって新たな電池情報が記憶され
ることになる。なお、メモリ４１はバックアップしてお
くかまたは不揮発性メモリで構成しておけば、電源を遮
断しても記憶内容が保持されるので都合がよい。さら
に、ＣＰＵ４０は優先順テーブルの並べ替え操作を行
い、当該区画の優先順位を最下位から所定順位（例えば
最後尾から５番目）へと繰り上げる。

【００７９】以上説明したように、本実施例に係る充電
装置は、新たな電池情報をメモリに追加できるよう構成
したので、開発時点では想定されていなかった新規の電
池にも対応することができる。また、新たな電池情報を
追加する場合に既にメモリがいっぱいで追加余地のない
場合には、メモリに記憶されている電池情報の中から最
も使用頻度の低い電池情報を選出し、これに置き換えて
新たな電池情報を記憶するように構成したので、限られ
たメモリ資源を有効に生かすことができる。

【００８０】なお、電池種類により必要なメモリ区画の
大きさは異なるので、上記メモリ区画を可変長としてお
けば、さらなるメモリの有効利用が可能になる。この場
合にはメモリを上記第５の実施例のように構成すれば良
い。また、優先順位決定方法は、上に掲げた方法の他
に、ＬＲＵやＦＩＦＯ等の他のアルゴリズムを用いるよ
うにしても良い。

【００８１】また、優先順の管理方法は、上記のような
配列による方法の他、リングバッファーキュー、リスト
等の方法を用いるようにしてもよい。また、例えば各区
画に対応してそれぞれ優先順データを設け、例えば利用
する度にその値を加減算する等して利用頻度の多いもの
ほど優先順データが大きな値となるようにし、新たな電
池情報の割当の際には当該優先順データの値が最も小さ
い区画に割当てるようにしても良い。

【００８２】次に、本発明に係る第８の実施例について
説明する。構成は第１の実施例の場合と同様である。充
電が開始されると、ＣＰＵ４０は電池電圧を所定時間毎
に取得し、メモリ４１に逐次記憶する。また、ＣＰＵ４
０は、第１の実施例等と同様にして電池種類の判定を行
い、判定結果に応じて第４の実施例と同様にして充電を
行う。また、この一致判定の際に、取得した電池電圧と
メモリ４１上の電池情報との間の偏差の絶対値を、メモ
リ４１に累積記憶する。

【００８３】満充電が検出されると、ＣＰＵ４０は出力
回路３０により充電電力の供給を停止して充電を終了す
るとともに、上記累積記憶した偏差に基づいて最終的な
一致判定を行う。この結果、一致の蓋然性が所定値以上
であれば、一致の蓋然性の度合いに応じ、逐次記憶した
新たな電池情報に基づいてメモリ４１上の電池情報の修
正を行う。例えば、一致の蓋然性が９０％であれば３：
７、８０％であれば２：８の割合で新たな電池情報とメ
モリ４１上の電池情報とを重み付け合成し、合成後の値
をもってメモリ上の電池情報を置き換える。メモリ４１
に記憶された新たな電池情報は、次回以降の充電に供さ
れる。

【００８４】以上説明したように、本実施例に係る充電
装置は、新たに取得した電池情報に基づいて、メモリに
記憶された電池情報を修正するよう構成したので、画一
的な充電しかなし得なかった従来の充電装置と異なり、
個々の電池に個別にきめ細やかに対応し、個々の電池に
とって最も適切な充電が行える。

【００８５】例えば、同一品種の電池であっても、ロッ
ト間のばらつき等により、充電器の開発の際に用いられ
た電池と使用者が使用する電池との間に特性の相違があ
るような場合が起こり得るが、本実施例に係る充電装置
では、使用者の使用する電池に合致するよう電池情報が
修正され、使用者の使用する電池にとって最も適切な充
電が行える。また、全く同一の電池であっても経年変化
等により特性の変化が生ずることがあるが、本実施例に
係る充電装置では、二次電池の特性変化に追従して記憶
内容が修正されるので、二次電池の一生を通して常に最
も適切な充電を行うことができる。

【００８６】本発明は上記のような実施例に限定される
ものではなく、例えば以下のように構成しても良い。（１）上記実施例では１種類の電池に対して１種類の電
池情報のみを記憶するようにしたが、複数種類の電池情
報を記憶するようにしてもよい。例えば、１種類の電池
に対して、電池種類判別用の電池情報と、充電用の電池
情報とを別個に記憶するようにしてもよい。例えば、１
種類の電池に対して２種類の充電電流に対応する電池情
報をそれぞれ記憶し、これらに基づいて任意の充電電流
の場合の電池情報を補間演算等により求めるようにして
もよい。一方、例えば一種類の充電電流に対応する電池
情報を、別の充電電流に対応する電池情報に換算する等
するようにしてもよい。

【００８７】（２）電池種類判定のための充電または放
電は、電池種類判定の目的だけで行うようにしても良い
し、他の目的のための充放電を流用するようにしても良
い。例えば、充電を目的としてする充電を電池種類判定
のための充電に流用するようにしても良いし、充電開始
前に一旦完全放電させる目的でする放電を電池種類判定
のための放電に流用するようにしてもよい。

【００８８】（３）電池種類の判定は、充放電の全期間
を通して行うようにしても良いし、一部の期間で行うよ
うにしてもよい。例えば、充電に先だって放電を行い、
このときの電池情報に基づいて電池種類を判定した後、
判定結果に基づいて最適な充電電流で充電するようにし
てもよい。また、例えば充電開始から所定期間だけ所定
の充電を行い、このときの電池情報に基づいて電池種類
を判定した後、判定結果に基づいて最適な充電電流で充
電するようにしてもよい。また、例えば電池電圧が所定
電圧に達するまでは定電流充電を続け、所定電圧に達し
た時点でそれまでに取得した電池情報に基づいて電池種
類を判定し、例えばＮｉＣｄ電池と判定されればそのま
ま定電流充電を続け、鉛蓄電池と判定されれば定電圧充
電に切り替える等の制御を行うようにしてもよい。

【００８９】

【発明の効果】二次電池から取得した電池情報を記憶手
段の電池情報と比較して一致を判定し、判定結果に基づ
いて充電制御を行うようにしたので、電池パックに電池
種類の識別情報を設ける必要がなく、また外部から電池
種類を指示する必要もなく、複数種類の電池に対してそ
れぞれ最も適切な充電が行える。

【００９０】また、電池の一致の蓋然性に基づいて充電
制御を行うようにしたので、電池種類が完全には一致し
ない場合であっても、一致の蓋然性に応じてある程度の
確からしさで充電制御を行うことができる。

【００９１】また、複数種類の電池情報との一致の蓋然
性を判断し、蓋然性の度合いに応じて複数種類の電池情
報に基づいて充電を行うようにしたので、充電すべき電
池と完全に一致する電池の電池情報がメモリに登録され
ていなかった場合でも、これと類似した特性を持つ複数
の電池の電池情報に基づいて充電すべき電池の特性が類
推され、この結果に基づいて充電制御が行える。従っ
て、新たな電池に対しても適切な充電を行うことができ
る。

【００９２】また、記憶手段を追加可能としたので、新
たな電池に対しても、記憶手段の追加により容易に対応
することができる。

【００９３】また、記憶手段の電池情報を追加可能とし
たので、新たな電池に対しても、取得した電池情報を追
加することにより対応できる。

【００９４】また、記憶手段の電池情報を置き換え可能
としたので、記憶手段の限られた記憶容量を有効に利用
することができる。

【００９５】また、記憶手段の電池情報を修正可能とし
たので、同一品種の電池のロット間のばらつきや同一ロ
ット内の個々の電池のばらつき等に対応することがで
き、また１個の電池にあっても経年変化等による特性変
化に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す図

【図２】充電特性図

【図３】放電特性図

【図４】第１の実施例、第３の実施例、第４の実施例、
第７の実施例、第８の実施例の構成図

【図５】第２の実施例の構成図

【図６】第５の実施例、第６の実施例の構成図

【符号の説明】

１電源手段２記憶手段３制御手段４判定手段５二次電池６取得手段７放電手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池情報を取得する取得手段、電池情報
を記憶する記憶手段、取得手段により取得された電池情
報と上記記憶手段に記憶されている少なくとも１種類の
電池に関する電池情報との関係において一致を判定する
判定手段、判定手段の判定結果に基づいて充電制御を行
う制御手段を具備してなる充電装置。
【請求項２】さらに放電手段を具備してなる請求項１
に記載の充電装置。
【請求項３】上記判定手段は、一致の蓋然性を判定す
るものであり、上記制御手段は、当該一致の蓋然性に基
づいて充電制御を行うものである請求項１または請求項
２に記載の充電装置。
【請求項４】上記判定手段は、取得手段により取得さ
れた電池情報と、記憶手段に記憶されている複数種類の
電池情報との一致を判定するものであり、上記制御手段
は、判定手段の複数の判定結果に基づいて充電制御を行
うようにした請求項１から請求項３に記載の充電装置。
【請求項５】上記記憶手段は追加可能である請求項１
から請求項４及び請求項６から請求項８に記載の充電装
置。
【請求項６】上記記憶手段の電池情報は追加可能であ
る請求項１から請求項５及び請求項７から請求項８に記
載の充電装置。
【請求項７】上記記憶手段の電池情報は置き換え可能
である請求項１から請求項６及び請求項８に記載の充電
装置。
【請求項８】上記記憶手段の電池情報は修正可能であ
る請求項１から請求項７に記載の充電装置。