JPH05336674A - 二次電池の充電回路 - Google Patents
二次電池の充電回路Info
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- JPH05336674A JPH05336674A JP4137115A JP13711592A JPH05336674A JP H05336674 A JPH05336674 A JP H05336674A JP 4137115 A JP4137115 A JP 4137115A JP 13711592 A JP13711592 A JP 13711592A JP H05336674 A JPH05336674 A JP H05336674A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】複数個の二次電池を直列接続して充電を行う場
合、個々の電池の電気容量にばらつきがあっても電池の
劣化や破損を引き起こすことのない充電回路を提供する
ことを目的とする。 【構成】充電用電源１に対して直列接続された複数個の
二次電池３ａ〜３ｎの端子電圧Ｖａ〜Ｖｎを切換回路
４、Ａ／Ｄコンバータ５およびＣＰＵ６を用いて逐次測
定すると共に、ＣＰＵ６で最も高い端子電圧を判定し
て、Ｄ／Ａコンバータ７から出力し、最も高いと判定さ
れた端子電圧が設定値未満の期間は電池３ａ〜３ｎに一
定の充電電流を供給し、設定値に達した後は最も高いと
判定された端子電圧が該設定値以下を維持するように制
御回路２により充電電流を制御する。
合、個々の電池の電気容量にばらつきがあっても電池の
劣化や破損を引き起こすことのない充電回路を提供する
ことを目的とする。 【構成】充電用電源１に対して直列接続された複数個の
二次電池３ａ〜３ｎの端子電圧Ｖａ〜Ｖｎを切換回路
４、Ａ／Ｄコンバータ５およびＣＰＵ６を用いて逐次測
定すると共に、ＣＰＵ６で最も高い端子電圧を判定し
て、Ｄ／Ａコンバータ７から出力し、最も高いと判定さ
れた端子電圧が設定値未満の期間は電池３ａ〜３ｎに一
定の充電電流を供給し、設定値に達した後は最も高いと
判定された端子電圧が該設定値以下を維持するように制
御回路２により充電電流を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は二次電池の充電回路に係
り、特に複数個の二次電池を直列接続して充電を行う充
電回路に関する。
り、特に複数個の二次電池を直列接続して充電を行う充
電回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】二次電池の充電方式には種々のものがあ
るが、例えば特開平２−６００７３号公報には特に二次
電池の最大端子電圧が所定範囲となるように充電を行う
方法が記載されている。
るが、例えば特開平２−６００７３号公報には特に二次
電池の最大端子電圧が所定範囲となるように充電を行う
方法が記載されている。
【０００３】この従来の充電方法では、負極活物質とし
てリチウム系金属、また正極活物質としてマンガン系酸
化物をそれぞれ用いた非水電解液二次電池を充電する場
合、その二次電池の最大端子電圧が３．５０〜４．１０
（Ｖ）の範囲となるように充電を行うことにより、サイ
クル寿命を延ばしている。
てリチウム系金属、また正極活物質としてマンガン系酸
化物をそれぞれ用いた非水電解液二次電池を充電する場
合、その二次電池の最大端子電圧が３．５０〜４．１０
（Ｖ）の範囲となるように充電を行うことにより、サイ
クル寿命を延ばしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の充電方
法では、二次電池を複数（ｎ）個直列接続して充電を行
う場合、ｎ個の二次電池の直列回路の最大端子電圧が
３．５０×ｎ〜４．１０×ｎ（Ｖ）の範囲となるように
充電を行うことになる。このような方法で充電を行った
場合、個々の二次電池間に電気容量のばらつきがある
と、電気容量の比較的小さい電池の端子電圧が上記３．
５０〜４．１０（Ｖ）という最大端子電圧範囲を越えて
しまう。このように定められた最大端子電圧を越えて充
電すると、その電池に劣化や破損を生じ、結果的に電池
寿命が短くなってしまう。
法では、二次電池を複数（ｎ）個直列接続して充電を行
う場合、ｎ個の二次電池の直列回路の最大端子電圧が
３．５０×ｎ〜４．１０×ｎ（Ｖ）の範囲となるように
充電を行うことになる。このような方法で充電を行った
場合、個々の二次電池間に電気容量のばらつきがある
と、電気容量の比較的小さい電池の端子電圧が上記３．
５０〜４．１０（Ｖ）という最大端子電圧範囲を越えて
しまう。このように定められた最大端子電圧を越えて充
電すると、その電池に劣化や破損を生じ、結果的に電池
寿命が短くなってしまう。
【０００５】この問題を避けるために、予め個々の二次
電池の電気容量を測定し、電気容量の揃った電池の組み
合わせで複数個の電池を直列接続して充電を行う方法が
考えられる。しかし、この方法は電気容量の揃った電池
を選別するという煩雑な作業が必要であるばかりでな
く、充電サイクルを繰り返すうちに個々の二次電池の電
気容量のばらつきが広がるため、上記問題の根本的な解
決策にはならない。
電池の電気容量を測定し、電気容量の揃った電池の組み
合わせで複数個の電池を直列接続して充電を行う方法が
考えられる。しかし、この方法は電気容量の揃った電池
を選別するという煩雑な作業が必要であるばかりでな
く、充電サイクルを繰り返すうちに個々の二次電池の電
気容量のばらつきが広がるため、上記問題の根本的な解
決策にはならない。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点を解消
するためになされたもので、複数個の二次電池を直列接
続して充電を行う場合、個々の二次電池の電気容量にば
らつきがあっても電池の劣化や破損を引き起こすことの
ない二次電池の充電回路を提供することを目的とする。
するためになされたもので、複数個の二次電池を直列接
続して充電を行う場合、個々の二次電池の電気容量にば
らつきがあっても電池の劣化や破損を引き起こすことの
ない二次電池の充電回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る二次電池の充電回路は、直列接続され
た複数個の二次電池を充電するための充電用電源と、前
記複数個の二次電池の端子電圧を逐次測定する電圧測定
手段と、この電圧測定手段により測定された端子電圧の
うち最も高い端子電圧を判定する判定手段と、前記充電
用電源と前記複数個の二次電池の直列回路との間に接続
され、前記判定手段により判定された端子電圧が設定値
未満の期間は前記複数個の二次電池に一定の充電電流を
供給し、設定値に達した後は前記判定手段により判定さ
れた端子電圧が該設定値以下を維持するように充電電流
を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
め、本発明に係る二次電池の充電回路は、直列接続され
た複数個の二次電池を充電するための充電用電源と、前
記複数個の二次電池の端子電圧を逐次測定する電圧測定
手段と、この電圧測定手段により測定された端子電圧の
うち最も高い端子電圧を判定する判定手段と、前記充電
用電源と前記複数個の二次電池の直列回路との間に接続
され、前記判定手段により判定された端子電圧が設定値
未満の期間は前記複数個の二次電池に一定の充電電流を
供給し、設定値に達した後は前記判定手段により判定さ
れた端子電圧が該設定値以下を維持するように充電電流
を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】このように本発明では、直列接続された複数個
の二次電池に対して、最も高い端子電圧が設定値に満た
ない期間は定電流充電を行い、最も高い端子電圧が設定
値に達した後はいずれの電池も端子電圧が設定値を越え
ないように充電電流を制御して、例えば定電圧充電を行
うことにより、二次電池の電気容量にばらつきがあって
も、電池の劣化や破損が生じることはない。
の二次電池に対して、最も高い端子電圧が設定値に満た
ない期間は定電流充電を行い、最も高い端子電圧が設定
値に達した後はいずれの電池も端子電圧が設定値を越え
ないように充電電流を制御して、例えば定電圧充電を行
うことにより、二次電池の電気容量にばらつきがあって
も、電池の劣化や破損が生じることはない。
【０００９】また、本発明では複数の二次電池の端子電
圧を逐次測定するため、各々の電池に対して個別に電圧
検出回路を設ける場合に比較して構成が簡単となり、か
つ測定系が共通であることにより、各々の電池の端子電
圧の測定値に対する相対誤差が小さくなる。
圧を逐次測定するため、各々の電池に対して個別に電圧
検出回路を設ける場合に比較して構成が簡単となり、か
つ測定系が共通であることにより、各々の電池の端子電
圧の測定値に対する相対誤差が小さくなる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施例に係る二次電池の充
電回路の回路図である。同図において、充電用電源１の
一端は制御回路２の入力端子ＩＮに接続されている。制
御回路２の出力端子ＯＵＴと充電用電源１の他端との間
には、複数（ｎ）個の二次電池（例えばリチウム二次電
池、以下、単に電池という）３ａ〜３ｎが直列に接続さ
れている。なお、充電用電源１には、交流電源の出力を
整流して直流を得る電源や、他の比較的大容量の電池が
使用される。
明する。図１は、本発明の一実施例に係る二次電池の充
電回路の回路図である。同図において、充電用電源１の
一端は制御回路２の入力端子ＩＮに接続されている。制
御回路２の出力端子ＯＵＴと充電用電源１の他端との間
には、複数（ｎ）個の二次電池（例えばリチウム二次電
池、以下、単に電池という）３ａ〜３ｎが直列に接続さ
れている。なお、充電用電源１には、交流電源の出力を
整流して直流を得る電源や、他の比較的大容量の電池が
使用される。
【００１１】制御回路２は、制御端子Ｃに印加される電
圧が基準電圧Ｖｒｅｆ（後述）より低い場合は、予め設
定された一定の充電電流を電池３ａ〜３ｎに供給してい
わゆる定電流充電を行い、制御端子Ｃに印加される電圧
が上昇して基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、電池３ａ〜３
ｎの端子電圧がＶｒｅｆまたはＶｒｅｆに相当する一定
の電圧を維持するように充電電流を制御するいわゆる定
電圧充電を行う。
圧が基準電圧Ｖｒｅｆ（後述）より低い場合は、予め設
定された一定の充電電流を電池３ａ〜３ｎに供給してい
わゆる定電流充電を行い、制御端子Ｃに印加される電圧
が上昇して基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、電池３ａ〜３
ｎの端子電圧がＶｒｅｆまたはＶｒｅｆに相当する一定
の電圧を維持するように充電電流を制御するいわゆる定
電圧充電を行う。
【００１２】電池３ａ〜３ｎには、切換回路４が接続さ
れている。この切換回路４は、電池３ａ〜３ｎの各々の
正極端子に一端が接続され、他端が共通に接続されたス
イッチＳＷａ〜ＳＷｎからなる。Ａ／Ｄコンバータ５
は、スイッチＳＷａ〜ＳＷｎの共通接続点と電池３ａの
負極端子との間の電圧をディジタル値に変換し、ＣＰＵ
６へ供給する。
れている。この切換回路４は、電池３ａ〜３ｎの各々の
正極端子に一端が接続され、他端が共通に接続されたス
イッチＳＷａ〜ＳＷｎからなる。Ａ／Ｄコンバータ５
は、スイッチＳＷａ〜ＳＷｎの共通接続点と電池３ａの
負極端子との間の電圧をディジタル値に変換し、ＣＰＵ
６へ供給する。
【００１３】ＣＰＵ６はスイッチＳＷａ〜ＳＷｎとＡ／
Ｄコンバータ５の制御を行い、電池３ａ〜３ｎの端子電
圧Ｖａ〜Ｖｎを逐次測定すると共に、これらのうちで最
も高い端子電圧（Ｖｍａｘ）を判定して、Ｖｍａｘに応
じたディジタル値をＤ／Ａコンバータ７に入力する。な
お、ＲＡＭ８は測定途中のデータを一時的に記憶するた
めの作業用メモリであり、ＲＯＭ９は測定手順のプログ
ラムを格納したメモリである。Ｄ／Ａコンバータ７は、
ＣＰＵ６から入力されたＶｍａｘに相当するディジタル
値をアナログ電圧（Ｖｍａｘ）に変換し、制御回路２の
制御端子Ｃに入力する。
Ｄコンバータ５の制御を行い、電池３ａ〜３ｎの端子電
圧Ｖａ〜Ｖｎを逐次測定すると共に、これらのうちで最
も高い端子電圧（Ｖｍａｘ）を判定して、Ｖｍａｘに応
じたディジタル値をＤ／Ａコンバータ７に入力する。な
お、ＲＡＭ８は測定途中のデータを一時的に記憶するた
めの作業用メモリであり、ＲＯＭ９は測定手順のプログ
ラムを格納したメモリである。Ｄ／Ａコンバータ７は、
ＣＰＵ６から入力されたＶｍａｘに相当するディジタル
値をアナログ電圧（Ｖｍａｘ）に変換し、制御回路２の
制御端子Ｃに入力する。
【００１４】電池３ａ〜３ｎの端子電圧Ｖａ〜Ｖｎの逐
次測定の手順を説明すると、ＣＰＵ６はまずスイッチＳ
Ｗａ〜ＳＷｎを順次選択的にオン状態として、電池３ａ
の端子電圧Ｖａ、電池３ａと３ｂの直列合成電圧Ｖａ＋
Ｖｂ、電池３ａ〜３ｃ（３ｃは図示せず）の直列合成電
圧Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ…を順次測定し、最後に電池３ａ〜
３ｎの直列合成電圧Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ＋…＋Ｖｎを測定
して、これらの各電圧値をＲＡＭ８に記憶させる。そし
て、ＣＰＵ６はＶｂ＝（Ｖａ＋Ｖｂ）−Ｖａ、Ｖｃ＝
（Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ）−（Ｖａ＋Ｖｂ）、…Ｖｎ＝（Ｖ
ａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ＋…＋Ｖｎ）−（Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ＋…
＋Ｖｎ−１）なる計算を行って、電池３ａ〜３ｎの各々
の端子電圧Ｖａ〜Ｖｎを測定する。
次測定の手順を説明すると、ＣＰＵ６はまずスイッチＳ
Ｗａ〜ＳＷｎを順次選択的にオン状態として、電池３ａ
の端子電圧Ｖａ、電池３ａと３ｂの直列合成電圧Ｖａ＋
Ｖｂ、電池３ａ〜３ｃ（３ｃは図示せず）の直列合成電
圧Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ…を順次測定し、最後に電池３ａ〜
３ｎの直列合成電圧Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ＋…＋Ｖｎを測定
して、これらの各電圧値をＲＡＭ８に記憶させる。そし
て、ＣＰＵ６はＶｂ＝（Ｖａ＋Ｖｂ）−Ｖａ、Ｖｃ＝
（Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ）−（Ｖａ＋Ｖｂ）、…Ｖｎ＝（Ｖ
ａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ＋…＋Ｖｎ）−（Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ＋…
＋Ｖｎ−１）なる計算を行って、電池３ａ〜３ｎの各々
の端子電圧Ｖａ〜Ｖｎを測定する。
【００１５】次に、電池が３ａ，３ｂの２個の場合を例
にとって、図１の充電回路の動作をその充電特性を示す
図２の波形図を参照して説明する。図２において、
（ａ）は電池３ａ，３ｂの端子電圧Ｖａ，Ｖｂとその直
列合成電圧、（ｂ）は電池３ａ，３ｂを流れる充電電流
Ｉをそれぞれ示している。
にとって、図１の充電回路の動作をその充電特性を示す
図２の波形図を参照して説明する。図２において、
（ａ）は電池３ａ，３ｂの端子電圧Ｖａ，Ｖｂとその直
列合成電圧、（ｂ）は電池３ａ，３ｂを流れる充電電流
Ｉをそれぞれ示している。
【００１６】充電が開始すると、充電用電源１から制御
回路２を介して電池３ａ，３ｂに一定の充電電流が供給
される。例えば電池３ａ，３ｂがリチウム二次電池の場
合、このように定電流充電を行うと、その端子電圧Ｖ
ａ，Ｖｂは図２（ａ）に示すようにほぼ直線的に上昇す
るが、充電初期はＶａ，Ｖｂ共に基準電圧Ｖｒｅｆより
低い。
回路２を介して電池３ａ，３ｂに一定の充電電流が供給
される。例えば電池３ａ，３ｂがリチウム二次電池の場
合、このように定電流充電を行うと、その端子電圧Ｖ
ａ，Ｖｂは図２（ａ）に示すようにほぼ直線的に上昇す
るが、充電初期はＶａ，Ｖｂ共に基準電圧Ｖｒｅｆより
低い。
【００１７】端子電圧Ｖａ，Ｖｂは、次のようにして逐
次測定される。まず、ＣＰＵ６によりスイッチＳＷａの
みがオン状態とされ、Ａ／Ｄコンバータ５により電池３
ａの端子電圧Ｖａが測定される。次に、ＣＰＵ６により
スイッチＳＷｂのみがオン状態とされ、Ａ／Ｄコンバー
タ５により電池３ａ，３ｂの直列合成電圧Ｖａ＋Ｖｂが
測定される。次に、ＣＰＵ６においてＶａ＋Ｖｂと先に
測定されたＶａとの差がとられ、電池３ｂの端子電圧Ｖ
ｂが測定される。次に、端子電圧Ｖａ，Ｖｂのうち高い
方の電圧がＣＰＵ６で判定され、これがＤ／Ａコンバー
タ７によってＤ／Ａ変換される。
次測定される。まず、ＣＰＵ６によりスイッチＳＷａの
みがオン状態とされ、Ａ／Ｄコンバータ５により電池３
ａの端子電圧Ｖａが測定される。次に、ＣＰＵ６により
スイッチＳＷｂのみがオン状態とされ、Ａ／Ｄコンバー
タ５により電池３ａ，３ｂの直列合成電圧Ｖａ＋Ｖｂが
測定される。次に、ＣＰＵ６においてＶａ＋Ｖｂと先に
測定されたＶａとの差がとられ、電池３ｂの端子電圧Ｖ
ｂが測定される。次に、端子電圧Ｖａ，Ｖｂのうち高い
方の電圧がＣＰＵ６で判定され、これがＤ／Ａコンバー
タ７によってＤ／Ａ変換される。
【００１８】ここで、例えば電池３ａの方が電池３ｂよ
り電気容量が小さいとすると、電池３ａの端子電圧Ｖａ
が電池３ｂの端子電圧Ｖｂより高いため、Ｄ／Ａコンバ
ータ７は電池３ａの端子電圧Ｖａに相当する出力電圧を
Ｖｍａｘとして発生する。このＤ／Ａコンバータ７の出
力電圧Ｖｍａｘは、制御回路２の制御端子Ｃに入力され
る。
り電気容量が小さいとすると、電池３ａの端子電圧Ｖａ
が電池３ｂの端子電圧Ｖｂより高いため、Ｄ／Ａコンバ
ータ７は電池３ａの端子電圧Ｖａに相当する出力電圧を
Ｖｍａｘとして発生する。このＤ／Ａコンバータ７の出
力電圧Ｖｍａｘは、制御回路２の制御端子Ｃに入力され
る。
【００１９】今、Ｄ／Ａコンバータ７の出力電圧Ｖｍａ
ｘが Ｖｒｅｆ＞Ｖｍａｘ ＝Ｖａ の時は、制御回路２は電池３ａ，３ｂを定電流で充電す
るが、充電が進んで電池３ａ，３ｂの端子電圧が上昇
し、 Ｖｒｅｆ＝Ｖｍａｘ となる時刻ｔ＝ｔ１以降は、図２（ｂ）に示すように充
電電流を低下させ、電池３ａの端子電圧ＶａがＶｒｅｆ
一定、すなわち定電圧充電となるように電池３ａ，３ｂ
を充電する。
ｘが Ｖｒｅｆ＞Ｖｍａｘ ＝Ｖａ の時は、制御回路２は電池３ａ，３ｂを定電流で充電す
るが、充電が進んで電池３ａ，３ｂの端子電圧が上昇
し、 Ｖｒｅｆ＝Ｖｍａｘ となる時刻ｔ＝ｔ１以降は、図２（ｂ）に示すように充
電電流を低下させ、電池３ａの端子電圧ＶａがＶｒｅｆ
一定、すなわち定電圧充電となるように電池３ａ，３ｂ
を充電する。
【００２０】一方、電池３ｂの端子電圧Ｖｂは図２
（ｂ）に示すように０＜ｔ＜ｔ１の期間は電池３ａの端
子電圧Ｖａより低いが、傾きはほぼ同じ電圧変化を示
す。この後ｔ１≦ｔになると、端子電圧Ｖｂの上昇の傾
きが緩やかになり、時間経過と共にＶ１に近付く。
（ｂ）に示すように０＜ｔ＜ｔ１の期間は電池３ａの端
子電圧Ｖａより低いが、傾きはほぼ同じ電圧変化を示
す。この後ｔ１≦ｔになると、端子電圧Ｖｂの上昇の傾
きが緩やかになり、時間経過と共にＶ１に近付く。
【００２１】このように、電池３ａ，３ｂの端子電圧Ｖ
ａ，Ｖｂのうち高い方の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに相当
する設定値に満たない期間中は電池３ａ，３ｂを定電流
で充電し、端子電圧Ｖａ，Ｖｂのうち高い方の電圧が設
定値に達した後は電池３ａ，３ｂを定電圧充電すること
により、電池３ａ，３ｂの電気容量にばらつきがあって
も、電気容量の小さい方の電池に設定値以上の電圧が加
わることがなく、電池の劣化や破損を防止することがで
きる。
ａ，Ｖｂのうち高い方の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに相当
する設定値に満たない期間中は電池３ａ，３ｂを定電流
で充電し、端子電圧Ｖａ，Ｖｂのうち高い方の電圧が設
定値に達した後は電池３ａ，３ｂを定電圧充電すること
により、電池３ａ，３ｂの電気容量にばらつきがあって
も、電気容量の小さい方の電池に設定値以上の電圧が加
わることがなく、電池の劣化や破損を防止することがで
きる。
【００２２】以上の説明では、電池３ａ，３ｂのみ注目
したが、他の電池３ｃ〜３ｎを考慮した場合も、同様の
動作によって各々の端子電圧が測定されると共に、最も
高い端子電圧Ｖｍａｘが判定され、この端子電圧Ｖｍａ
ｘが基準電圧Ｖｒｅｆ未満の期間は全ての電池３ａ〜３
ｎに一定の充電電流を供給し、基準電圧Ｖｒｅｆに達し
た後は端子電圧Ｖａ〜Ｖｎが基準電圧Ｖｒｅｆ以下を維
持するように充電電流が制御される。
したが、他の電池３ｃ〜３ｎを考慮した場合も、同様の
動作によって各々の端子電圧が測定されると共に、最も
高い端子電圧Ｖｍａｘが判定され、この端子電圧Ｖｍａ
ｘが基準電圧Ｖｒｅｆ未満の期間は全ての電池３ａ〜３
ｎに一定の充電電流を供給し、基準電圧Ｖｒｅｆに達し
た後は端子電圧Ｖａ〜Ｖｎが基準電圧Ｖｒｅｆ以下を維
持するように充電電流が制御される。
【００２３】図３に、図１の制御回路２の具体例を示
す。制御端子Ｃは演算増幅器１０の反転入力端子に接続
され、演算増幅器１０の非反転入力端子には基準電圧Ｖ
ｒｅｆが印加されている。演算増幅器１０の出力端子
は、抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ１のベースとトラ
ンジスタＱ２のコレクタに接続されている。トランジス
タＱ１のコレクタは入力端子ＩＮに接続され、エミッタ
はトランジスタＱ２のベースと抵抗Ｒ２の一端に接続さ
れている。トランジスタＱ２のエミッタは抵抗Ｒ２の他
端と共に出力端子ＯＵＴに接続されている。
す。制御端子Ｃは演算増幅器１０の反転入力端子に接続
され、演算増幅器１０の非反転入力端子には基準電圧Ｖ
ｒｅｆが印加されている。演算増幅器１０の出力端子
は、抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ１のベースとトラ
ンジスタＱ２のコレクタに接続されている。トランジス
タＱ１のコレクタは入力端子ＩＮに接続され、エミッタ
はトランジスタＱ２のベースと抵抗Ｒ２の一端に接続さ
れている。トランジスタＱ２のエミッタは抵抗Ｒ２の他
端と共に出力端子ＯＵＴに接続されている。
【００２４】今、制御回路２の制御端子Ｃに入力される
電圧、すなわちＤ／Ａコンバータ７の出力電圧Ｖｍａｘ
が基準電圧Ｖｒｅｆより低い場合は、演算増幅器１０の
出力は高レベルとなり、トランジスタＱ１のベースに大
きな電流が流れる。この時、トランジスタＱ２のベース
・エミッタ間電圧をＶBEとし、抵抗Ｒ１の抵抗値をｒ１
とすると、トランジスタＱ１にはＶBE／ｒ１で表わされ
る比較的大きな一定の電流が流れ、図１の電池３ａ〜３
ｎに対して定電流充電が行われる。一方、Ｄ／Ａコンバ
ータ７の出力電圧Ｖｍａｘが基準電圧Ｖｒｅｆに達する
と、演算増幅器１０の出力が低レベルとなるため、トラ
ンジスタＱ１のベースに流れる電流が減少し、Ｖｍａｘ
がＶｒｅｆを越えないように電池３ａ〜３ｎに対して定
電圧充電が行われる。本発明は上記の実施例に限定され
るものではなく、次のように種々変形して実施すること
ができる。
電圧、すなわちＤ／Ａコンバータ７の出力電圧Ｖｍａｘ
が基準電圧Ｖｒｅｆより低い場合は、演算増幅器１０の
出力は高レベルとなり、トランジスタＱ１のベースに大
きな電流が流れる。この時、トランジスタＱ２のベース
・エミッタ間電圧をＶBEとし、抵抗Ｒ１の抵抗値をｒ１
とすると、トランジスタＱ１にはＶBE／ｒ１で表わされ
る比較的大きな一定の電流が流れ、図１の電池３ａ〜３
ｎに対して定電流充電が行われる。一方、Ｄ／Ａコンバ
ータ７の出力電圧Ｖｍａｘが基準電圧Ｖｒｅｆに達する
と、演算増幅器１０の出力が低レベルとなるため、トラ
ンジスタＱ１のベースに流れる電流が減少し、Ｖｍａｘ
がＶｒｅｆを越えないように電池３ａ〜３ｎに対して定
電圧充電が行われる。本発明は上記の実施例に限定され
るものではなく、次のように種々変形して実施すること
ができる。
【００２５】（１）実施例では、制御回路２において充
電電流を制御する際、図３に示すような構成として、ト
ランジスタＱ１の抵抗値を可変して余分な電力を熱に変
換したが、スイッチング制御方式で充電電流を制御して
もよい。このようにするとトランジスタでのコレクタ損
失が減少し、発熱を少なくすることができる。
電電流を制御する際、図３に示すような構成として、ト
ランジスタＱ１の抵抗値を可変して余分な電力を熱に変
換したが、スイッチング制御方式で充電電流を制御して
もよい。このようにするとトランジスタでのコレクタ損
失が減少し、発熱を少なくすることができる。
【００２６】（２）実施例では、電池の端子電圧のみに
基づいて充電制御を行ったが、タイマー制御を組み合わ
せたり、充電可能な温度範囲を検出する温度制御を組み
合わせてもよい。
基づいて充電制御を行ったが、タイマー制御を組み合わ
せたり、充電可能な温度範囲を検出する温度制御を組み
合わせてもよい。
【００２７】（３）実施例では、制御回路２においてＤ
／Ａコンバータ７の出力電圧Ｖｍａｘが基準電圧Ｖｒｅ
ｆに達した後はＶｍａｘがＶｒｅｆを維持するように充
電電流を制御したが、必ずしもその必要はない。例えば
ＶｍａｘがＶｒｅｆに達した後、充電電流を単純に段階
的に減少させてもよく、要するにＶｍａｘがＶｒｅｆ以
下の電圧を維持するように充電電流を制御すればよい。
／Ａコンバータ７の出力電圧Ｖｍａｘが基準電圧Ｖｒｅ
ｆに達した後はＶｍａｘがＶｒｅｆを維持するように充
電電流を制御したが、必ずしもその必要はない。例えば
ＶｍａｘがＶｒｅｆに達した後、充電電流を単純に段階
的に減少させてもよく、要するにＶｍａｘがＶｒｅｆ以
下の電圧を維持するように充電電流を制御すればよい。
【００２８】（４）実施例では、直列接続された複数個
の電池の個々の端子電圧を逐次測定し、それらのうちで
最大の電圧が設定値未満か設定値に達したかによって電
池の充電電流を制御したが、直列接続される電池の個数
がさらに多数の場合、それらの電池を複数のグループに
分け、その各グループ毎の端子電圧を逐次測定するよう
にしてもよい。
の電池の個々の端子電圧を逐次測定し、それらのうちで
最大の電圧が設定値未満か設定値に達したかによって電
池の充電電流を制御したが、直列接続される電池の個数
がさらに多数の場合、それらの電池を複数のグループに
分け、その各グループ毎の端子電圧を逐次測定するよう
にしてもよい。
【００２９】（５）実施例では、二次電池としてリチウ
ム二次電池を用いたが、本発明の充電回路は他の二次電
池、例えば鉛蓄電池などを用いた場合にも適用すること
が可能である。
ム二次電池を用いたが、本発明の充電回路は他の二次電
池、例えば鉛蓄電池などを用いた場合にも適用すること
が可能である。
【００３０】（６）実施例では、電圧測定手段および判
定手段をマイクロコンピュータを用いてプログラムで処
理し、ソフトウェアで実現しているが、抵抗、ダイオー
ド、演算増幅器等を用いたハードウェアで実現してもよ
い。その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することが可能である。
定手段をマイクロコンピュータを用いてプログラムで処
理し、ソフトウェアで実現しているが、抵抗、ダイオー
ド、演算増幅器等を用いたハードウェアで実現してもよ
い。その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することが可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば直
列接続された複数個の二次電池の端子電圧を逐次測定す
ると共に、それらのうちで最も高い端子電圧を判定し、
これが設定値未満の期間は複数個の二次電池に一定の充
電電流を供給し、設定値に達した後は最も高い端子電圧
が該設定値以下を維持するように充電電流を制御するこ
とにより、二次電池の電気容量にばらつきがあっても、
電池の劣化や破損を引き起こすことなく充電を行うこと
ができる。
列接続された複数個の二次電池の端子電圧を逐次測定す
ると共に、それらのうちで最も高い端子電圧を判定し、
これが設定値未満の期間は複数個の二次電池に一定の充
電電流を供給し、設定値に達した後は最も高い端子電圧
が該設定値以下を維持するように充電電流を制御するこ
とにより、二次電池の電気容量にばらつきがあっても、
電池の劣化や破損を引き起こすことなく充電を行うこと
ができる。
【００３２】従って、予め電池の電気容量を測定して容
量の揃った電池を選別する必要がなく、また充電サイク
ルを繰り返して電気容量のばらつきが広がっても、適切
な充電を行うことが可能である。
量の揃った電池を選別する必要がなく、また充電サイク
ルを繰り返して電気容量のばらつきが広がっても、適切
な充電を行うことが可能である。
【００３３】また、本発明では複数の二次電池の端子電
圧を逐次測定するため、各々の電池に対して個別に電圧
検出回路を設ける場合に比較して構成が簡単であるばか
りでなく、測定系を共通にできるので、各々の電池の端
子電圧の測定値に対する相対誤差が小さくなり、一層的
確な充電電流の制御が可能となる。
圧を逐次測定するため、各々の電池に対して個別に電圧
検出回路を設ける場合に比較して構成が簡単であるばか
りでなく、測定系を共通にできるので、各々の電池の端
子電圧の測定値に対する相対誤差が小さくなり、一層的
確な充電電流の制御が可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係る二次電池の充電回路の
回路図
回路図
【図２】図１の充電回路の動作を説明するための波形図
【図３】図１における制御回路の具体例を示す回路図
１…充電用電源 ２…制御回路 ３ａ〜３ｎ…二次電池 ４…切換回路 ５…Ａ／Ｄコンバータ ６…ＣＰＵ ７…Ｄ／Ａコンバータ ８…ＲＡＭ ９…ＲＯＭ
Claims (1)
- 【請求項１】直列接続された複数個の二次電池を充電す
るための充電用電源と、 前記複数個の二次電池の端子電圧を逐次測定する電圧測
定手段と、 この電圧測定手段により測定された端子電圧のうち最も
高い端子電圧を判定する判定手段と、 前記充電用電源と前記複数個の二次電池の直列回路との
間に接続され、前記判定手段により判定された端子電圧
が設定値未満の期間は前記複数個の二次電池に一定の充
電電流を供給し、設定値に達した後は前記判定手段によ
り判定された端子電圧が該設定値以下を維持するように
充電電流を制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
る二次電池の充電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4137115A JPH05336674A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 二次電池の充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4137115A JPH05336674A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 二次電池の充電回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05336674A true JPH05336674A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15191185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4137115A Pending JPH05336674A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 二次電池の充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05336674A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998034316A1 (fr) * | 1997-01-30 | 1998-08-06 | Rohm Co., Ltd. | Dispositif a circuit integre pour le controle de l'alimentation et bloc-batterie |
| WO2009107236A1 (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | テクノコアインターナショナル株式会社 | パック電池の充電装置及びパック電池の品質判定装置 |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP4137115A patent/JPH05336674A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998034316A1 (fr) * | 1997-01-30 | 1998-08-06 | Rohm Co., Ltd. | Dispositif a circuit integre pour le controle de l'alimentation et bloc-batterie |
| US6172485B1 (en) | 1997-01-30 | 2001-01-09 | Rohm Co., Ltd. | Power supply monitoring integrated circuit device and battery pack |
| WO2009107236A1 (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | テクノコアインターナショナル株式会社 | パック電池の充電装置及びパック電池の品質判定装置 |
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