JPS5863040A - バッテリ−充電方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は充電可能な二次電池（以下単に電池と称す）の
充電方法（関するものであり、特に、定電流充電方式を
用いた急速充電方法において、短時間に効率良く急速充
電が可能な、新規な充電方法を提供するものである。

二次電池の需要は可搬形のボータブμ機器の増加に伴っ
てふえ、竹に、比較的大電流を必要とするｌ−タブμの
ビデオテープレコーダ（以下ＹｒＲと称す）の電源は、
その殆んどが二次電池を使用している。ボータブＩｖｖ
′ＴＲに使用される二次電池は、過去の使用実績から、
密閉形鉛蓄電池（ｐｂ電池）が一般的であるが、ｐｂ電
池は重量１体積の点から小形、軽量化をめざすポータ１
２機器には不利でおる。これに対し、密閉形ニッケμカ
ドミウム電池（ＮｉＣｄ電池）は、内部抵抗が非常に小
さいため大電流での放電特性にすぐれていること、比較
的広い温度範囲で安定した特性が得られること、他の電
池に比べて急速充電が容易にできること、充放電サイク
〃寿命が３００−５００回以上でおることなどの特徴が
あり、最近のボータ１３機器の多くがＮｉＣｄ電池を採
用する傾向にある。

ＮｉＣｄ電池の急速充電方法には、大別して定電圧充電
方式と定電流充電方式とがある。定電圧充電方式の代表
的なものは、ジョグル充電方式であシ、電池電圧が所定
の値になるまでは大電流で充電し、所定値以りになれば
断読したパルス状の充を電流を流し、電池電圧の微小な
電圧増加に応じて充電電流を減少させる方式である。こ
の方式は効率の良い急速充電ができること、過充電が防
止できることなどの長所をもつが、反面、高感度電圧ス
イッチや高周波コンバータを必要とするため回路が複雑
になること、パルス状の充電電流を用いるため空中に弛
ぶノイズをシーμドする必要があること、電源フィンに
重畳するノイ゛ズを防止するためラインフィルターを必
要とすること、などの欠点を有する。

これに対し定電流充電方式は、近年、半導体技術の進歩
に伴って、高性能のトランジスタや演算増幅器等が安価
に手に入るようになったため、簡単な回路で定電流回路
が構成できること、連続した電流を扱うためジログＶ充
電方式で問題となるノイズ対策を必要としないことなど
の利点によシ、該充電方１式が見値されている。

定電流充電方式の代表的なものは１通称Ｖテーパ一方式
と呼ばれる方法である。この方法は電池電圧が所定の値
になるまでは、はぼ一定の大電流で充電し、電池電圧が
所定値以上になると大電流での充電をやめ、コンデンサ
Ｃと抵抗Ｒとで構成されるＣＲ放電曲線に従って充電電
流を減少させる、比較的効率の良い急速充電方法である
。

本発明の詳細な説明する前に、まずＶテーパ一方式の充
電方法について説明する。第１図にＶテーパ一方式によ
る充電パターンを、第２図に第１図の充電特性を得るた
めの具体回路例を示す、第１図にシいて、横軸には充電
時間を、縦軸には電池電圧と充電電流とを示しである。

十分に放電された電池をＶテーパ一方式で充電した場合
、充電電流はｉで示す変化を示し、電池電圧はマで示す
変化を示す。

充電初期の時間ｔ、〜ｔ８の期間は、電池容量ＩＣに相
当する比較的大きな電流で定電流充電される。

この時、電池電圧は充電が進むにつれて徐々に上昇し、
充電容量がα７ｃ近傍に達すると電池電圧は急激に増加
する。この状態で引続きｌｃ前後の大電流で充電を継続
させた場合、ガスの発生による電池内部の圧力及び電池
温度の急激な増加をきたす。

密閉形ＮｉＣｄ電池には通常安全弁が装着されているた
め、万一内圧が異常に上昇しても破裂することはない、
しかし、一度安全弁が作動してガスを放出した場合電池
の容量は劣化する。また、大電流による連続過充電は異
常な温度上昇、水素ガスの引火などによる破裂もあル得
るため、無理な使用方法は絶対に避ける必要がある。

電池の充電完了を検出する因子としては電圧。

温度、内圧の３つに限定される。内圧の検出には圧力の
検出素子が必要になり、安価に検出する方式はまだ実現
されていない、一般に広く用いられている方式は電圧検
出方式でちゃ、該方式に加えて温度検出方式が併用され
る。この時の温度検出の目的は、周囲温度の変化に応じ
て電圧の検出Ｖぺｙを変化させるためである。温度検出
方式は本発明の主旨とは異なるため、ここでは詳細な説
明は省略する。

第１図において、電池の電圧が制御開始電圧ｖ（に達し
た点、すなわち時間ｔ、の時点以後１時間１゜までの間
は充電電流をＣＲ放電曲線に沿った形で徐々に減少させ
る。制御開始電圧マＣは電池の内部圧力及び電池の温度
が異常に上昇しない安全な電圧に設定する。ＣＲ放電曲
線は、急峻にすると満充電になるまでに多くの時間がか
かり、あまり緩慢にすると１に以後の充電電流によって
電池電圧が制御開始電圧マＣ以上に上昇することになる
。従って。

α放電曲線ｄｔｔ以後の電池電圧が制御開始電圧ＶＣ以
下にな夛、かつ、できるだけ緩慢な曲線になるように設
定される０時開ｔ、以後の充電電流は、長時間の連続充
電を行なっても電池に異常をきたさないＱｌｃ以下の電
流値に設定する。

以上の説明のごとく充電電流を設定すれば、比較的短時
間に急速充電が可能である。

次に第２図を用いて、第１図の充電パターンを実現する
具体回路例について説明する。第２図において、（１）
は電池を示し１例えば１０個の電池が直列に□接続され
ている。（乃は定電流充電回路であシ、第１図に示した
時間【。〜ｔ８の間電池を定電流で充電する。定電流充
電回路（匂は例えば演算増幅器で構成される周知の回路
であシ、電池α）に流れる電流を、比較的低い値（例え
ば１Ω）をもつ抵抗Ｒ７の電圧降下として検出し、０点
の電圧値と０点の基準電圧値とが等しくなるように充電
電流を制御する。トランジスタＱｌは充電初期ｔ、〜ｔ
１の期間はＯＦＦ状態である。従って、（ｃ）点の基準
電圧は抵抗Ｒ２とＲ３との分割比で決定される０点の電
位からダイオードＤ１の電圧降下を引いた値となる。な
お。

ここでは、抵抗対は敵船の値であ１、抵抗Ｒ２及びＲ３
は数舶の値をとるため、抵抗Ｒ１の影響は省略して説明
した。

電圧検出回路Ａ（３）は電池の電圧を検出する回路であ
夛、０点の出力には第１図に示した電圧特性のマが出力
される。電圧検出回路Ｂ（４）はヒステリシス特性をも
ったシュミット回路であり、（０点の出力には時間ｔ、
〜ｔ１の期間Ｌ０１ｔ　電圧が出力される。

従って、トランジスタＱｌはＯＦＦ状態である。（Ｃ）
点の電池電圧が制御開始電圧マＣに達した時、電圧検出
回路Ｂ（４）の出力点ωの電圧はＨｉ　ｇｈ電圧になｐ
。

トランジスタＱ１はＯＮ状態になる。この時、トランジ
スタＱｌのコレクターエミッタ間の飽和電圧を零と仮定
すれば、（０６点）の電位は抵抗Ｒ３とＲ４との並列抵
抗値と、抵抗ＲＺとの分割比で決定される。

この時の０点の電位は、定電流充電回路ぐ）の出力電電
流がαＩＣ程度になるように設定される。すなわち、時
間ｔ、以後の充電電流値を決定する。トランジスタＱ１
がＯＮＩ、た時間ｔ１か゛ら１，１での間、０点の電位
はり点の電位より低くなる。なぜならば１、：； （ロ）点の電位は）フンジスタＱｌがＯＮ状態にかった
時すぐに降下するが、０点の電位はコンデンサＣＩに蓄
積された電荷の量によって決定され、すぐには降下しな
い、定電流充電回路（２１の入力インピーダンスをほぼ
無限大と仮定すれば、コンデンサＣｔに蓄積された電荷
は抵抗対を通じてのみ放電される。

電池への充電電流は（ｃ）点の電位で決定されるため、
時間ｔ１〜ｔ８間の充電電流はＣ１・Ｒ１の放電特性に
沿った形で餘々に減少する。（Ｃ）点の電位が０点の電
位からダイオードＤ１の電圧降下分だけ下がった電位に
達すれば、以後（６点の電位は一定となり、１＝以後の
電流値を設定することになる。

なお、時間ｔ３以後の電池電圧は、制御開始電圧マＣか
ら一定量下がった電位で安定する。この時、電圧検出回
路Ｂ（４）の出力点ωの電圧が再びＬＯＷ電位にならな
いよう、該回路Ｂ（４）にはヒステリシス特性をもたせ
てあり、出力点（Ｄの電圧がＬＯＷ電位になるための入
力のスＶツｙ工Ｖべμは１例えば、第１図に示すｖｈの
電位に設定しである。

以上がＶテーパ一方式の充電／＜ターン及び具体回路例
である。この方式は比較的簡単な回路構成で連続した充
ｔｔ流を扱うことカニできること、ＣＲ放電特性を利用
して比較的効率の良い急速充電を行なえることなどの利
点をもつが１反面、下記の欠点を有する。

第１の問題点蝶、少量の放電を行なった電池を再充電す
ることができない点にある。第１図に示したＣＲ放電曲
線は、既゛に説明したように、急峻にすると満充電にな
るまでに多くの時間がかがシ。

あｔ＃）緩慢にするとｔ１以後の電池電圧が制御開始電
圧マＣ以上に上昇することになるため、ｔｔ以後の電池
電圧が制御開始電圧マＣ以下にな９、かつ、できるだけ
緩慢な曲線になるように設定されている。

しかし％ｔ１以後の充電電流と電池電圧との関係は。

それまでの電池の充電履歴に関連して変化する。

例えばｘ−ｈｗ当＃　ＬＯＶ程度までに十分放電させた
電池を再充電する場合には、第１図に示したような充電
パターンをとるが、少量の放電しか行なっていないもの
、もしく拡満充電状態の電池を強制的に再充電させた場
合には、第３図に実線で示す充電パターンとなる。第３
図において１時間ｔｏにおいて強制的に再充電が開始さ
れた電池の電圧は急激に上昇し、短時間にて制御開始電
圧マＣに達する、この時点で前述の電圧検出回路Ｂ（４
）が作動し、充電電流は実線ｉｌで示すＣＲ放電曲線に
沿って減少する。しかし、満充電に近い電池を再充電さ
せた場合、十分に放電された電池を効率良く充電するα
放電曲線１ｍは緩慢すぎるため、電池電圧はすぐには下
降せず、実線ｖ１で示すように変化する。この時、電池
電圧は安全電圧を越えて上昇し、電池の内部圧力も増加
する。その結果安全弁が作動し、電池容量を劣化させる
ことになる。満充電に近い電池を再充電させる場合には
、破線ｉ、で示す急峻なＣＲ放電曲線を用いれば良く、
この時の電池電圧の変化は破線マ、となシ、制御開始電
圧マＣを越えない特性を得ることができる。しかし、こ
れまでの■テーパ一方式の充電方法では、放電の履歴に
よってＣＲ放電曲線の急峻さを変えることは容易ではな
かった。このため、従来の充電回路は、前述したごとく
、電圧検出回路Ｂ　！４１７ヒステリシス特性をもたせ
、満充電に近い電池に対しては、大電流で再充電を行な
わない構成をとっていたが、該方法は実際に電池を使用
する側にとっては不便であ電池が十分に放電しきるまで
機器を操作する場合もあるが、適当な時間機器を操作し
た後、次の操作に備えて電池を再充電しておく必要性も
頻繁に生じるからである。また、電池を長時間使用せず
に放置した場合、自然放電によって電池の充電残量が減
少するが、この時の電池を再充電する場合にも、一度十
分放電させた後で再充電を行なわなければなら表い不便
さがあった。

第２の問題点は、第１図に示す電位マｈの設定である。

この電位マｈａ、電池を充電器にセットした場合、該電
池を初期大電流で再充電をするか、しないかを決定する
電位である。電池の電圧は充電残量に応じて変化する。

従って、電位マｈを高く設定すればするほど、充電残量
の多い電池、すなわち満充電に近い電池全再充電するこ
とができる。

しかし、実際には電位１は安全をみて低い値に設定置れ
ムなぜならば、電池の特性のバラツキによって電位マｈ
の設定値も異なるため、任意の電池の特性に合わせて電
位マｈを設定した場合％電池によって前記第１の問題点
の項で述べたように、過充電を行なう恐れがあるからで
ある。電位マｈを低い値に設定した場合には、充電残量
の少ない電池しか再充電ができないと言う欠点を有する
。

第３の問題点は、ＣＲ放電曲線の設定である。　ＣＲ放
電曲線は、既に説明したように、急峻でなく。

過充電をおこさない程度に緩慢な傾斜をもつように設定
される。しかしＣＲ放電曲線も、電池のバフツキを考え
た場合、安全をみて過充電をおこさない急峻な曲線に設
定する。このことは、満充電になるまでの時間が長くな
ることを意味する。また、電池によって満充電になるま
での充電時間が大きくバラツクことを意味する。なぜな
らば、　ＣＲ放電曲線以後の充電電流は（ｌｌｃ以下の
低電流に設定されるため、電池の定格容量が少しでもバ
フツクと、低電流による充電時間は大きくバフツクため
である。

本発明は定電流充電回路と定電圧充電回路とを組み合わ
すことにより、過去の充放電電流量に関係なく再充電が
可能なこと、過充電防止回路を兼用できること、電池特
性のバフツキや電池の充電量に応じて、前述のＣＲ放電
曲線に相当する充電電流の減少曲線を自動的に設定でき
ること、従来のＶテーパ一方式に比べて、極めて短時間
に効率良く充電を完了することができること、などの特
徴を有する。

以下１図面と共に本発明の詳細な説明する。第４図は、
定電流充電回路と定電圧充電回路とを組み合わせて使用
した時の充電パターンを示しである０時間ｔ、において
定電流充電が開始され、この時の電流値をｉ＄で示す、
電池電圧Ｖは定電流充電期間中徐々に上昇し、制御開始
電圧マＣに達する。

この時の時間をｔｌとする６時間ｔ８以後は定電圧充電
回路に切換え、電池電圧が常に一定電圧になるように充
電回路を制御してやれば、その時の充電電流社蓬、〜１
＠で示す変化をとる。ｔｌの時点では電池はまだ満充電
されておらず、満充電状態を１００％とすれば１例えば
８０％程度の充電量である。定電圧充電を行なった場合
、ｔ、以後の充電電流はそれまでの充電量に応じて充電
電流が減少し、ｔａで示す変ずヒを示す、充電電流力Ｅ
ｌ、で示す電流値よりも少なければ、電池電圧は制御開
始電圧マＣよりも減少し、太ければ増大する。充電電流
は電流値Ｉ。

で最小値となる。この時の時間をｔｓとす−る。定電圧
充電期間における充電電流の最小点において、電池はほ
ぼ１００％に近い満充電状態になることが実験によって
確認されている。この現象は電池のバラツキや再充電前
の充電残量には関係しない。

時間ｔｓ以後、すなわち、満充電された電池を引続き定
電圧回路で充電すると、電池電圧は１・で示す曲線に沿
って増加する。これは電池の温度が上昇し、化学反応が
活発になるためである。ｔ−以後の充電電流の増加は、
初期緩やかであるが次第に急減に増加する。この状態で
充電を持続すれば、ガスの発生により電池内部の圧力が
増加し、密閉形ＮｉＣｄ電池に装着されている安全弁が
作動し、ガスの放出によって電池容量が劣化することに
なる。

そこで、後述するように、初期定電流充電を行ない、電
池電圧が制御開始電圧マＣに達した時から定電圧充電回
路に切換え、定電圧充電期中での充電電流の最小値を検
出して充電を停止させる構成をとれば、短時間に極めて
効率の良い充電を行なうことができる。

次に本発明の具体回路について説明する。第５図は本発
明の一実施例を示してあシ、第２図と同一記号のものは
同じ機能を有する。第６図は第５図に示す具体回路例を
用いた時の充電パターンを示しである。

第Ｓ図において、充電初期、電圧検出回路Ｃ（５）の出
力端ωの電圧と電流制御回路（６）の出力端＠の電圧は
Ｌｏｔ電位である。従って、トランジスタＱ１と０２と
はＯＦＦ状態である。この時、定電流充電回路（２）の
充電電流は抵抗Ｒ２とＲ３との分割比で決まるり点Ｏ電
位で決定される。定電流充電期間中、電池電圧は徐々に
上昇する。電池電圧は電圧検出回路ＡＣＩＩＩＩを経て
出力端ωに取少出される。電圧検出回路Ｃ（ＩＩは電池
の電圧が制御開始電圧７０以上になった時、その出力端
ωＫＨ１ｇｋ電圧を発生するＶユ１ ミツ）回路であＪ’ｓＩｌ：ステ９Ｖス特性を有しない
。

従って電池電圧が制御開始電圧マｃＱ下になれば、その
出力端（Ｄの電化は再びＬｏｗ電圧となる。出力端（ト
）の電圧がＨｉｇｈ電圧の時、）ランジスタＱ２はＯＮ
状態となる。トランジスタＱ２が完全にＯＮ状態になっ
た時のコレクターエミッタ間の電圧ｖＣ菖を零と仮定す
れば、この時の０点の電位は、抵抗Ｒ３に比べて比較的
小さな抵抗ＲＩＯと抵抗Ｒ３との並列抵抗値と、抵抗Ｒ
２との分割比で決定される電位となる。

そしてこの時、電池への充電電流は減少する。充電電流
が減少すると電池電圧が下が９、その結果電圧検出回路
Ｃ（６）の出力端ωの電圧はＬＯＷ電位となる。従って
、トランジスタＱ２がＯＦＦとなり、再び充電電流が増
加して電池電圧も上昇する。トランジスタＱ２は実際に
は不飽和状態で使用されて可変抵抗として動作するため
％この動作は実際には連続して行なわれ、第６図に示す
ｔ１〜ｔ１間の電流値ｌ、を自動的に決定する。すなわ
ち、時間ｔ１マでの充電電流は、抵抗Ｒ２とＲ３で決定
される開μｍデ系であるが、時間ｔ８〜ｔ、の間の充電
電流は電圧検出回路Ａ　（枠、電圧検出回路Ｃ（Ｉｌ、
）フンジスタＱ２で負帰還された閉ループ制御系を構成
し、この間は定電圧充電回路として動作することになる
。

電流制御回路（８１の詳細については後述するが、該回
路（６１杜定電圧充電期間中の充電電流が最小になった
時、その出力端ωの電圧ａＨｉｇｈ電圧となる。

該出力端ωの電圧の一方は電圧検出回路Ｃ（６）に入力
され、他方はトランジスタＱ１に入力される。出力端０
の電圧がＨｉｊｇｈ電圧の時、電圧検出回路Ｃ（６）の
出力端ωは０点の電池電圧に関係なく強制的にＬＯＷ電
位にされる。このため、トランジスタＱ２はＯＦＦとな
る。一方、この時）フンジスタＱ１はＯＮ状態となるた
め、コレクターエミッタ間の電位を零と仮定すれば、０
点の電位は抵抗Ｒ４とＲ３との並列抵抗値と、抵抗Ｒ２
との分割比で決定される。この時の電流値は第６図に１
１で示す電流値であり、連続充電可能なａｌｅ以下の低
電流値に設定しである。

時間ｔｌ以後は充電電流を急減させるため、電池の電圧
も第６図に示すように減少し、異常な電圧・温度及び圧
力１昇を伴なうことはない。

またこれまでは充電電流の最小値を検知した時。

充電電流値を第Ｃ図に示す１寥から１１に急激に減少さ
せる本式について説明したが１時間１．において充電電
流値を急激に減少させる必要はな（、ＣＲ放電曲線を利
用して充電電流を徐々に減少させる方式をとっても良い
、この時の回路構成は、第２図に示すダイオードＤ１、
抵抗Ｒ１，コンデンサＣＩを第５図に示す回路内に付加
し、コンデンサＣＩの電荷を放電させるべく、抵抗ＲＩ
Ｏを介してトランジスタＱ２を接続する構成をとれば良
い。

電流制御回路＋６１　Ｆｉ、出力端Ｖが一度Ｈ１ｇｈ電
圧を出力した後、その状態を保持する。従って、新しい
電池を再充電する時には、充電器に電池を着脱する時に
出力＠がＬｏｗ電位となるように、電流制御回路（８）
を自動的にリセットしても良く、再充電時に手動のリセ
ットボタンを押すようにしても良い。

第７図には充電材料の異なる電池を再充電した時ノ充電
パターンを示している。十分に放電され大電流を再充電
した時の充電パ″：゛ターンは、第７図に実線で示す電
圧変化Ｖ、及び充電電流の変化ｉ・を示す、この特性に
ついては既に詳しく説明した。

池を再充電した時の充電パターンは第７図に破線で示す
ごとく変化する。充電初期には定格容１１１ｃ近傍の大
電流Ｉ・で充電が行なわれ、この間電池電圧は急激に上
昇する。電池電圧が制御開始電圧マＣに達した時、充電
電流は石で示すごとく急激に減少する。該減少曲線は電
池電圧が一定となるように自動的に決定され、再充電前
の充電残量に応じて異表るが、この時にも電流！１゜の
最小点で充電が完了する。従って、電流１．の最小値を
検出して充電電流を１．□で示す（ｌｉｅ以下の電流値
に切換えれば、放電量の少ない電池も再充電が可能であ
る。

次に、第５図に示した電流制御回路（６）の見本回路構
成例について説明する。電流制御回路（６１は、既に説
明したように、定電充電期間中における充電電流の最小
値を検出する回路である。実用上は充電電流の最小値を
厳密に検出する必要はなく、′１：。

最小値近傍であれば十分である。

第８図に紘電流制御図路（ＩＩＯｊｇｌの具体回路例を
示しである。第９図には第８図の各部の波形を示しであ
る。第８図において、端子（］１からは充電電流に応じ
た電圧波形（ａｌ　Ｗ入力される。該電圧波形（ｍｌ）
１２第５図に示した抵抗Ｒ７の端子電圧を利用すれば良
い０回路面は発振回路であ）、第９図６）に示す矩形波
を出力する。なお発振回路−は家庭の商用電源を矩形波
整形して置き換えることも可能である０回路（１１）及
び回路Ｏ磐はパμス整形回路でちゃ、第９図り及び顧に
示すパμスを出力する。

これらの各パνスは、発振回路叫の出力■の立上シ、も
しくは立上りを利用して容易に形成することができる０
回路（８）はサンプμホーＶド回路であシ、入力される
電圧波形（鳳ｌ）をパμス整形回路０烏）の出カバｙス
ωでサンプリングし、各バμス間はサンプリングした電
圧をホーμドする。従って、サンプｙホーＭド回路（８
）の出力波形（ａ２Ｂ第９図Ｇ）に波線で示すごとく変
化する６回路１１１＋は電圧比較回路であり、入力（ａ
ｌ）と（ａｔ）との電圧Ｖペルを比較する。比較するタ
イミングはパμス整形回路卸の出力■がＨｉｇｈ電圧に
なっている期間のみ（１１）（！２め電圧レベνを比較
し、その結果をり七ットセットフリッププロップ（Ｒ５
−ＦＦ）　（１：ｌに入力する。

電圧比較回路（９）の出力は、＠で示す正パルスの期間
において、　（ａｔ）の電位が（１１）ｌｉり電位よシ
も高い時にはＬＯＷ電圧を出力し、（ａｔめ電位が（ａ
ｌ）の電位よりも低い時にはＨ１ｇｈ電圧を出力する＠
　　（ａｔ）’７）電圧と（ｓ＋２）の電圧とのνぺν
が逆転する時は、第９図ωに示す図からも明らかなよう
に、充電電流が最小点近傍になった時である。従って、
第８図に示す回路構成を用いれば、充電電流の最小値近
傍を検出することができる。なお、電圧比較回路ＩＩ）
　ｔ）出力は（１１）と（ａｔ）との電圧レベμが反転
した時に１１１ｇｋ電圧を出力する構成に限ることはな
く（麿１）とくａｔ）との電位差が一定しペμになった
時にＨｉｇｈ電圧を出力する構成をとっても良い、　Ｒ
９−ＦＦ回路−の出力は電圧比較回路（９１の出力がＨ
ｉｇｈ電圧になった時Ｉ１１ｇｈ電圧を出力する。従っ
て、充電電流の最小値近傍を検出した後は電池電圧に関
係なく、端子・（にはＨｉｇｈ電圧が出力される。スイ
ッチ−は新たな電池を再充電する時、電流制御回路（６
）を再動作させるためのリセットスイッチである。

なお、第８図に示す回路は、電池電圧が制御開始へ 電圧マＣに達した時から動作させる。

第１０図は電流制御回路（６）の第２の具体回路例であ
り、第１１図は第１０図の各部の波形である。第１０図
において、端子Ｈからは充電電流に応じた電圧波形（ａ
）が入力される。電圧波形ωは反転増幅回路０７１で反
転増幅され、その出力Ｂｓは第１１図に（ｂｌ　）”ｆ
ｆｉ示す電圧波形と同様の変化をする。ダイオードＤ３
はダイオードＤ２で生じる電圧降下分を補正するための
ものである。ダイオードＤ２とコンデンｔｃ２はピーク
ホールド回路−であ）、反転された電圧波形の最大値を
ホーμドする。ビークホー〃ド回路−の出力を第１１図
に破線（ｂ２）で示す０回路−は電圧比較回路であり、
　（ｂｌ）と（ｂ２）の電圧レベμを比較する０両入力
が同−Ｖぺ〜であれば電圧比較回路−の出力を）はＬＯ
Ｗ電位であシ、一定の電圧差以上になればＨｉｇｈ電位
となる。出力（ｄが）ＩＬｇｈ電位になった時、充電電
流は最小値近傍であるため、！！１０図に示す回路構成
で充電電流の最小値近傍を検出することができる。新た
な電池を再充電する時には、スイッチ翰を用いてコンデ
ンサＣ２の電荷を放電させれば良い。

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、初期の
充電は定電流充電方式を用い、電池電圧が制御開始電圧
に達した時点で定電圧充電方式に切換え、充電電流の最
小値近傍を検出して充電電流を急減させる方式をとるた
め、種々の利点を有する。

第１の利点は、定電圧充電期間中の充電電流の減少度合
は、電池の過去の充放電履歴に応じて自動的に変化する
ため、過去の履歴に関係なく短時間に極めて効率良く満
充電を行なうことができる点にある。

１１５２の利点は、定電圧充電期間中の充電電流は一度
減少し、満充電状態になれば温度上昇と共に充電電流が
再び増加するため、定電圧充電期間中の充電電流の最小
値近傍を検出することができれば、満充電状態を知ると
とができる点にある。

第３の利点は、定電流充電方式と併用して定電圧充電方
式を用いるため、過大電流による充電及び過充電を防止
することができる点にある。従って、電池の過去の充放
電履歴に関係なく再充電が可能である。

なお、ここでは電池の温度補償についての説明は省略し
たが、温度により抵抗値の変化するサーミスタ等の素子
を用いて電池の温度上昇を検出し。

充電電流が最小値になる少し前に充電電流を急減させる
ことは適宜性なわれても良く１本発明の主旨に反するも
のではない。

また、前記サーミスタ等の素子を用いて温度上昇を検出
し、温度上昇にて充電電流の最小値な検出する方法を用
いても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＶテーパ一方式の充電パターン図、第２
図は従来のＶテーパ一方式の具体回路偶因、第３図は充
放電履歴の異なる電池を従来のＶテーパ動式で充電した
時の充電パターン図、第４図は゛本発明の詳細な説明す
るための図でラシ、定電流充電方式と定電圧充電方式を
併用した時の充電パターン図、第５図は本発明の具体回
路偶因。 ＷｉＧ図は本発明による充電パターン図、第７図は本発
明による充電方法で、充放電履歴の異なる電池を充電し
た時の充電パターン図、第８図は充電電流の最小値を検
出する第１の実施例を示す回路図、第９図社第８図の各
部の波形図、第１０図は充電電流の最小値を検出する第
２の実施例を示す回路図、第１１図は３１０図の各部の
波形図である。 ａ）−電池、（２）一定電流充電回路、　１３）・−電
圧検出回路Ａ　ｓ　ｆｉ＋−電圧検出回路Ｃ、（６）・
・・電圧検出回路〆、（８）−サンプ〜ホーμド回路、
１９１−・電圧比較回路、−一発振回路、ｆｉ１＋Ｕ−
バシス斃形回路、０η・・・反転増幅回路、拳−一ピー
クホーμド回路、翰・・・電圧比較回路 代理人　　森　本　義　弘 第８図 １１ 第９図 −−−０（１ｒ） ＜ｄ） 第１θ図 第１１図 一一□・□Ｑ（Ｖ’） −−−−−０（Ｖ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　充電開始点より第１の電池電圧検出点までは大電流
   で充電し、第１の電池電圧検出点を検出した後は定電圧
   充電を行ない、該定電圧充電期間中の最小充電電流を検
   出して、連続充電可能な低電流充電に切シ替えることを
   特徴とするバッテリー充電方法。 ２　定電圧充電期間中の充電電流に相当する第１の電圧
   と、該第１の電圧を遅延させた第２の電圧とが一定の電
   圧差になったことを検出して、充電電流の最小値を検出
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のバッ
   テリー充電方法。 ａ　定電圧充電期間中の充電電流変化に相当する電圧変
   化を反転した第１の電圧波形と、該第１の電圧波形の最
   大値を保持する最大値保持回路の出力電圧との差が一定
   値以上になったことを検出して、充電電流の最小値を検
   出することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のバ
   ッテリー充電方法。