JPH07107675A - 二次電池の高速充電方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一つの充電器でありながら汎用性を有し、如
何なる種類の二次電池でも効率的に短時間で充電出来る
と共に、任意のＣレートの二次電池でも、充電処理が実
行される充電器を提供する。 【構成】 各種の二次電池を低電流から高電流の任意の
電流量を選択しながら充電するに際し、当該電池の電圧
及び又は温度が監視され、該電池の温度の上昇割合が、
その直前に測定した温度の上昇割合より少なくとも所定
の基準値を超える増加を示した時点、若しくは該電池の
電圧の変化の差分値が、所定期間連続的に低下したこと
を検出した時点の何れかに於いて当該充電操作は中止さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二次電池の急速な再充
電に関するものであり、更に詳しくは、ニッケル─カド
ミウム電池、はニッケル─水素電池或いはリチウムイオ
ン電池の様な二次電池の高速充電装置及び二次電池の高
速充電方法に関するものである。そして、本発明に於い
ては、ニッケル─カドミウム電池或はニッケル─水素電
池（Ｎｉ／Ｈ₂ ）電池、更には、リチウムイオン電池の
様な二次電池に関して、特に電池の温度及び電圧は、再
充電操作の間監視されており、この再充電作業は、監視
されているパラメータの温度或いは温度と電圧が、特異
な状況を示した時点で当該充電操作が終結される様に構
成されたものである。

【０００２】

【従来の技術】ニッケル−カドミウム蓄電池或はニッケ
ル─水素電池更にはリチウムイオン電池といった二次電
池（セコンダリ・セル）は、その耐用期間全体を通して
何度も再充電されうる。この再充電作業は、当業者には
周知のものである蓄電池に対する有害な影響を最小限に
おさえるべく入念に制御されなくてはならない（例えば
「蓄電池の充電：寿命延長能力」、Ｂｏｂ Ｗｉｌｌｉ
ａｍｓ，Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ，１９８
９年４月、ｐ４４〜４９を参照のこと）。

【０００３】二次電池再充電技術の初期において、再充
電作業は数時間もの時間を要していた。二次電池により
給電を受けている消費者向け装置が増々一般化していく
につれて、時間単位ではなく分単位で二次電池を再充電
できるシステムに対する要求が生じてきた。処で、二次
電池を急速に充電することは可能であるものの、これに
は、蓄電池に対する不可逆的な損傷を防ぐための蓄電池
再充電プロセスのより一層入念な監視及び制御が必要と
なる（例えば「ニッケルカドミウム蓄電池の最新情報」
１９９０年９月カドミウム協会ブリュッセルセミナー報
告書、１９９０年１１月英国ロンドン、を参照のこ
と）。

【０００４】先行技術は、二次電池を急速に再充電する
ことのできるさまざまな二次電池再充電システムが開発
されてきた事を示している。 これらのシステムには、
標準的に、再充電されつつある蓄電池の電圧及び／又は
温度を監視し、その温度又は電圧が予め定められたレベ
ルに達した時点で蓄電池に対する充電電流の印加を中断
及び／又は変化させるような電気回路が関与している。
米国特許第4,006,397Ｃａｔｏｔｔｉ他は、先行技術の
代表的なものである。

【０００５】又、特公昭６２─２３５２８号及び特公昭
６２─２３５２９号各公報には、ニッケル─カドミウム
電池等の二次電池の再充電方法に於いて、再充電操作中
に、電池の電圧波形の変化に注目し、係る電圧波形に現
れる複数個の変曲点を予め記憶させておき、記憶された
複数個の変曲点が、所定の順序で発生した場合に、充電
操作を中断する様な方法が開示されているが、係る方法
では、各種の電池のそれぞれに付いて、個別に充電操作
中における電圧波形の変化を予め記録しておき、再充電
を行う必要のある電池の種類に応じて、当該充電操作を
実行する以前に記憶内容を当該電池に対応するものに書
換える操作が必要であり、操作が煩雑となると共に、充
電操作の環境、電池の履歴等によって、必ずしも、当該
電池の電圧出力波形が、記憶された通りの順序や大きさ
示さない場合があるので、正確な充電操作、再充電操作
を行う事ができず、従って、電池の性能を劣化させずに
高速充電操作を実行する事が困難で有った。

【０００６】又、当該二次電池としては、その他にニッ
ケル─水素電池更にはリチウムイオン電池が存在してい
る。つまり、従来の上記した二次電池、の再充電操作に
於いては、通常では、６時間から長いものでは１６時間
をかけて充電操作を実行しており、高速充電と称して比
較的短時間で再充電する方法でも１乃至２時間が必要と
されている。

【０００７】処で、従来に於いては、係る再充電可能な
電池、蓄電池、バッテリと称されるものを再充電して所
定の目的に使用する場合、出来るだけ充電時間は、少な
い方が良い事は判っているが、かかる二次電池の内部の
化学反応原理に基づく温度の上昇、内部圧力の上昇と言
った問題がネックとなっているので、大量の電流を短時
間に電池に流して充電する事は、セルの破壊に繋がるの
みでなく、当該セルの電池特性、即ち出力特性、充電特
性等を劣化させる事になる事から、採用されていなかっ
た。

【０００８】然しながら、近年、かかる二次電池の需要
が、各産業界の多方面で増大され、特に、工作機械の使
用現場、病院等の医療機器類、移動電話等を含めた通信
事業等に於いては、電源が途中で切れる事を極力嫌うと
同時に高速、望ましくは瞬時の再充電可能な二次電池に
対する要望が強くなって来ている。処で、上記したそれ
ぞれの二次電池に於ける充電操作に於いては、上記した
電圧と温度の変化を充電率の変化に対応した値としてグ
ラフ化したものを比較して検討すると、図２〜図４に示
す様に、それぞれ独自の特性を有している事が判る。

【０００９】つまり、ニッケル−カドミウム蓄電池に於
いては、図２に示す様な電圧及び温度特性を示すが、ニ
ッケル─水素電池は、図３に示す様な電圧及び温度特性
を示し、更にはリチウムイオン電池は、図４に示す様な
電圧及び温度特性を示している。その為、従来に於いて
は、何れの二次電池を使用しても、充電時間は、少なく
とも１時間以上係ると言う長時間充電の操作が必要とさ
れると同時に、当該二次電池の種類に応じて、充電方法
を変更したり、充電装置も変更しなければならないと言
う、問題もあり、充電操作そのものを煩雑で、時間もか
かり、コスト高な、充電方法しか現存していないのが実
情である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、約数分乃至２０分以内と
言う極めて短時間での二次電池、特にニッケル─カドミ
ウム電池、ニッケル─水素電池更にはリチウムイオン電
池等の二次電池の再充電を容易にするものである。この
非常に高い速度での再充電は、比較的低速の先行技術の
再充電システムにおいてさほど有意でない、いくつかの
パラメータの意義を増大させる。しかしながら、これら
のパラメータは、蓄電池に有害な副作用を与えることな
く安全で急速な再充電システムを生み出すように有効に
処理できることがわかった。

【００１１】処で、係る互いに異なった技術構成を有す
る二次電池で、又それぞれの充電時に於ける充電特性、
充電挙動を異にする二次電池を充電する為には、従来で
は、別々の充電器を用意しておき、充電すべき二次電池
の種類に応じて、適切な充電器を選択して充電操作を行
う必要が有った。従って、充電器そのものは、特定の二
次電池の充電操作に対してのみ使用されるに過ぎないも
のであるから、それぞれの二次電池に対して、別々に充
電器を準備する必要があり、不便であると共に、充電操
作を煩雑にしている。

【００１２】又、同一種類の二次電池で有っても、充電
操作に於ける充電電流量、換言すれば、Ｃレートとして
一般的に示される充電率が異なる場合でも、当該充電器
を別々に用意しておく必要があり、従って、充電器の種
類もかなりの数を準備しなければならないと言う問題も
有った。然しながら、係る二次電池の需要が増加し、又
当該二次電池が使用される分野、使用場所も多様化され
てくると、現在使用している二次電池をすぐにでも充電
して使用する必要のある分野、例えば、移動データ通
信、携帯電話、建設工事現場等も増えて来ており、又そ
の為、何処でも、如何なる種類の二次電池でも充電出
来、しかも短時間に充電が完了しえる充電器が必要とな
ってきている。

【００１３】その為には、１つの充電器で、如何なる構
成、種類の二次電池も充電出来ると同時に、如何なるＣ
レートの充電条件に於いても、充電操作を実行しえる充
電器が要望されているが、現在の処、その様な充電器は
実用化されていない。従って、本発明の目的は、上記し
た従来技術の欠点を改良し、一つの充電器でありながら
汎用性を有し、如何なる種類の二次電池でも効率的に短
時間で充電出来ると共に、任意の充電率、即ちＣレート
でも、充電処理が実行される充電器を提供するものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、以下に記載されたような技術構成を採用
するものである。即ち、本発明に係る二次電池の高速度
充電方法の第１の態様としては、データ読み取りに要す
るデータ読み取り基本時間ｔｂを設定する第１の工程、
充電レートＣを設定する第２の工程、設定された充電レ
ートＣと該データ読み取り基本時間ｔｂとから、設定さ
れた充電レートＣに固有のデータ読み取り調整時間ｔｃ
を設定する第３の工程、該サンプリング手段を用いて充
電操作中の当該二次電池に於ける端子電圧を該読み取り
調整時間ｔｃ毎に少なくと１回測定し、その時点での電
圧データを適宜の第１の記憶手段に記憶する第４の工
程、該第４の工程の操作を連続して予め定められた回数
Ｌだけ複数回繰り返し、各読み取り調整時間ｔｃ毎に得
られた複数個の電圧データを加算して、その結果である
電圧データの変化量読み取りサンプリング時間ｔｓ（ｔ
ｓ＝Ｌ×ｔｃ）に対する変化量Ｄｖｎを適宜の第２の記
憶手段に記憶する第５の工程、該第５の工程に於いて得
られた第１のサンプリング時間（ｔｓ１）に対する変化
量Ｄｖ１とそれに連続する第２のサンプリング時間（ｔ
ｓ２）に対する変化量Ｄｖ２との差を演算して求め、そ
の結果である変化量の差ΔＤｖを第３の記憶手段に記憶
させる第６の工程、該第６の工程を、予め定められた所
定の回数Ｍ回連続的に繰り返し、各変化量読み取りサン
プリング時間（ｔｓ）毎に得られる複数個（Ｍ個）のΔ
Ｄｖ１〜ΔＤｖＭを加算して、当該変化量読み取りサン
プリング総時間ｔ（ｔ＝ｔｓ×Ｍ）に於ける電圧データ
の変化量ΔＴＤｖを求め、その結果を第４の記憶手段に
記憶する第７の工程、該第４の記憶手段に記憶された電
圧データの変化量ΔＴＤｖから、該第１のサンプリング
時間（ｔｓ１）から該第Ｍ回目のサンプリング時間（ｔ
ｓＭ）により定められる電圧データの第１の変化量読み
取りサンプリング総時間ｔ１に於いて測定された電圧変
化量ΔＴＤｖ１と該第２のサンプリング時間（ｔｓ２）
から該第Ｍ＋１回目のサンプリング時間（ｔｓＭ＋１）
により定められる電圧データの第２の変化量読み取りサ
ンプリング総時間ｔ２に於いて測定された電圧変化量Δ
ＴＤｖ２との差分値ΔＨｖ（ΔＨｖ＝ΔＴＤｖ２−ΔＴ
Ｄｖ１）を演算により求め、その結果を第５の記憶手段
に記憶させておく第８の工程、該第８の工程に於ける操
作を繰り返しながら、隣接する各変化量読み取りサンプ
リング総時間ｔｎとｔｎ＋１のそれぞれに於ける電圧変
化量ΔＴＤｖｎとΔＴＤｖ（ｎ＋１）とからその差分値
ΔＨｖｎ（ΔＨｖｎ＝ΔＴＤｖ（ｎ＋１）−ΔＴＤｖ
ｎ）を演算して第５の記憶手段に記憶させる第９の工
程、該第９の工程に於いて連続して得られた複数個ｍの
電圧変化量差分値ΔＨｖ１〜ΔＨｖｍのそれぞれに対し
て、その値が正（０若しくは０以上の値）の値である
か、負（０以下）であるかを判断する第１０の工程、及
び該電圧変化量差分値ΔＨｖ１〜ΔＨｖｍが発生する順
に、判断処理を実行して、少なくとも予め定められた所
定の回数Ｓ回連続して、該電圧変化量差分値ΔＨｖが０
か負の値を示すか否かを判断し、該電圧変化量差分値Δ
Ｈｖが連続してＳ回、０又は負の値を示した場合には、
当該充電操作を停止させる第１１の工程、とから構成さ
れている二次電池の充電方法であり、又、本発明に係る
二次電池の高速度充電方法の第２の態様としては、デー
タ読み取りに要するデータ読み取り基本時間ｔｂを設定
する第１の工程、充電レートＣを設定する第２の工程、
設定された充電レートＣと該データ読み取り基本時間ｔ
ｂとから、設定された充電レートＣに固有のデータ読み
取り調整時間ｔｃを設定する第３の工程、該サンプリン
グ手段を用いて充電操作中の当該二次電池に於ける電池
温度を該読み取り調整時間ｔｃ毎に少なくと１回測定
し、その時点での温度データを適宜の第１の記憶手段に
記憶する第４の工程、該第４の工程の操作を連続して予
め定められた回数Ｌだけ複数回繰り返し、各読み取り調
整時間ｔｃ毎に得られた複数個の温度データを加算し
て、その結果である温度データの変化量読み取りサンプ
リング時間ｔｓ（ｔｓ＝Ｌ×ｔｃ）に対する変化量Ｄｔ
ｎを適宜の第２の記憶手段に記憶する第５の工程、該第
５の工程に於いて得られた第１のサンプリング時間（ｔ
ｓ１）に対する変化量Ｄｔ１とそれに連続する第２のサ
ンプリング時間（ｔｓ２）に対する変化量Ｄｔ２との差
を演算して求め、その結果である変化量の差ΔＤｔを第
３の記憶手段に記憶させる第６の工程、該第６の工程
を、予め定められた所定の回数Ｍ回連続的に繰り返し、
各変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）に得られる
複数個（Ｍ個）のΔＤｔ１〜ΔＤｔＭを加算して、当該
変化量読み取りサンプリング総時間ｔ（ｔ＝ｔｓ×Ｍ）
に於ける温度データの変化量ΔＴＤｔを求め、その結果
を第４の記憶手段に記憶する第７の工程、該第４の記憶
手段に記憶された温度データの変化量ΔＴＤｔから、該
第１のサンプリング時間（ｔｓ１）から該第Ｍ回目のサ
ンプリング時間（ｔｓＭ）により定められる温度データ
の第１の変化量読み取りサンプリング総時間ｔ１に於い
て測定された温度変化量ΔＴＤｔ１と該第２のサンプリ
ング時間（ｔｓ２）から該第Ｍ＋１回目のサンプリング
時間（ｔｓＭ＋１）により定められる温度データの第２
の変化量読み取りサンプリング総時間ｔ２に於いて測定
された温度変化量ΔＴＤｔ２との変化率ΔＨｔ（ΔＨｔ
＝ΔＴＤｔ２／ΔＴＤｔ１）を演算により求め、その結
果を第５の記憶手段に記憶させておく第８の工程、該第
８の工程に於ける操作を繰り返しながら、隣接する各変
化量読み取りサンプリング総時間ｔｎとｔｎ＋１のそれ
ぞれに於ける温度変化量ΔＴＤｔｎ〜ΔＴＤｔ（ｎ＋
１）とからその変化率ΔＨｔｎ（ΔＨｔｎ＝ΔＴＤｔ
（ｎ＋１）−ΔＴＤｔｎ）を演算して第５の記憶手段に
記憶させる第９の工程、該第５に記憶手段に記憶された
情報から、当該隣接する二つの温度変化量間の変化率Δ
Ｈｍの値が予め定められた所定の値Ｋ以上であるか、或
いはそれ以下であるかを判断する第１０の工程、該温度
変化量変化率ΔＨｍの値が所定の値Ｋ以上である場合に
は、当該充電操作を停止させる第１１の工程、とから構
成されている二次電池の充電方法である。

【００１５】更には、本発明に係る二次電池の高速度充
電方法の第３の態様としては、上記第１と第２の態様を
結合した態様も考えられる。

【００１６】

【作用】本発明に係る二次電池の高速充電方法は、上記
した様な基本的な技術構成を採用しているので、異なる
複数種の二次電池でも、充電操作中に於ける充電特性、
つまり二次電池の端子電圧或いは当該二次電池の温度特
性を勘案して、異なる構成を有する二次電池に於ける共
通の特性を把握して、充電率が、略１００％となる時点
を正確に把握出来る様になり、その為、同一の充電装置
を用いて、異なる構造を有する二次電池でも、確実に充
電操作を実行する事が出来ると共に、充電操作中に於け
る二次電池の充電率を正確に把握して、充電率、略１０
０％となる時点を迅速に且つ正確に判断して、その時点
で充電操作を停止する様にしているので、誤って充電率
が１００％を越えているのに、更に充電操作を継続し
て、二次電池の温度を規格以上に上昇させ、当該二次電
池を破壊すると言う問題が確実に回避されると共に、充
電速度、即ちＣレートに応じた充電操作時に於ける当該
二次電池の特性把握を行うものであるので、同一の構成
を有する二次電池で有っても、充電速度、即ちＣレート
を変化させて充電する場合にも対応できるので、特に高
速充電を行う場合にも正確な充電操作を行う事が可能で
ある。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明に係る二次電池の高速充電方
法及びその装置の具体例を図面を参照しながら詳細に説
明する。本発明に係る二次電池の高速充電方法は、上記
の様な技術構成を有するものであるが、かかる技術構成
を採用した背景としては、先ず本発明者らは、従来から
市販されている二次電池の充電特性を徹底的に分析検討
を行い、前記した本発明の目的を満たす為の異なる二次
電池を同一の充電装置で、しかも充電レートを変更して
も充電を容易に且つ正確に、更には、高速で充電操作を
実行しえる方法およびその為の充電装置の望ましい形態
を追求した。

【００１８】即ち、本発明者らは、従来、市販されてい
る二次電池の中から、特に重要と判断されるニッケル−
カドミウム電池、ニッケル−水素電池及びリチウムイオ
ン電池の特性に付いて分析した結果、ニッケル─カドミ
ウム電池の充電特性は、一般的な傾向として、図２に示
す様に、電池の端子電圧は、充電開始から１００％充電
される迄、漸次上昇を続け、充電率が１００％に到達す
ると、その電圧値はピーク値を示し、それ以後の充電操
作では、電池の電圧は降下する。

【００１９】一方、当該ニッケル─カドミウム電池に於
ける電池の温度は、充電開始から１００％充電される直
前まで、若干の温度上昇はあるものの、全体的にみた場
合、略平坦で、極端な温度上昇が見られないが、充電率
が１００％近辺に近づくとその温度は、急激に上昇する
事を示している。又ニッケル−水素電池に於いては、図
３に示す通り、電池の端子電圧は、充電開始から１００
％充電される迄、漸次上昇を続け、充電率が１００％に
到達すると、その電圧値はピーク値を示し、それ以後の
充電操作では、当該電池の電圧は変化せず、当該ピーク
値を維持する状態を示す。

【００２０】一方、当該ニッケル−水素電池に於ける電
池の温度は、ニッケル─カドミウム電池と同様、充電開
始から１００％充電される直前まで、若干の温度上昇は
あるものの、全体的にみた場合、略平坦で、極端な温度
上昇が見られないが、充電率が１００％近辺に近づくと
その温度は、急激に上昇する事を示している。又、別の
二次電池であるリチウムイオン電池に於いては、図４に
示す通り、電池の端子電圧は、充電開始から１００％充
電される迄、略充電時間に比例して漸次上昇を続け、充
電率が１００％に到達すると、その電圧値はピーク値を
示し、それ以後の充電操作では、当該電池の電圧は変化
せず、当該ピーク値を維持する状態を示す。

【００２１】一方、当該ニッケル−水素電池に於ける電
池の温度は、ニッケル─カドミウム電池と同様、充電開
始から１００％充電される直前まで、若干の温度上昇は
あるものの、全体的にみた場合、略平坦で、極端な温度
上昇が見られないが、充電率が１００％近辺に近づくと
その温度は、急激に上昇する事を示している。理想的の
二次電池に於いては、流し込まれた電流は１００％近く
に充電されるまでは、そのエネルギーは充電に必要な化
学反応に費やされ、温度エネルギーに変換されることは
無い。

【００２２】然しながら、充電率が１００％に近づいた
以降は、当該反応速度が遅くなり、余ったエネルギーは
充電に関係の無い化学反応に費やされ、温度エネルギー
に変換される。従って、充電率が１００％となった以降
は、充電に寄与する反応は最早起こらず、ガスを発生し
たり、温度が上昇する。

【００２３】温度が上昇すると化学反応の速度は早くな
り急激に温度が上昇し、それによってガスも大量に発生
する。これらの現象が悪循環となって最終的には電池の
破壊を起こす事になる。一方、充電操作を繰り返すと充
電に寄与する内部の化学反応を起こす物質が劣化して、
充分なエネルギーを蓄えられなくなる。

【００２４】従って、前記の様に、充電率が１００％に
なってからも充電操作を継続すると、内部物質の劣化が
促進され、二次電池の寿命は本来の二次電池が持ってい
る寿命よりもかなり短くなってしまうと言う問題があ
る。その為、従来に於いては、かかる電池の構成、或い
は特性上からの制約から該二次電池の充電操作は、かな
り限られた方法でしか実行されておらず、前記した様な
欠点が解決出来ないでいた。

【００２５】従来の充電方法としては、例えば、 （１）微小電流（例えば二次電池の容量の１／１０から
１／２０の電流）で充電操作を行い、充電終了時点は管
理しない方法。かかる充電方法では、電流の制御は一切
行わず、充電時間は、概ね１０時間〜１５時間を目処と
して終了させるものである。

【００２６】その為、係る充電方法では、充電時間が、
極端に長くなり、又過充電になる危険が大きい。 （２）小電流（例えば二次電池の容量の１／３から１／
１０の電流）で充電操作を行い、充電終了は、充電時間
を予め設定して管理するものであるが、充電時間は、５
時間〜１０時間が一般的である。

【００２７】かかる充電方法では、充電時間が長くな
り、又電池に残留容量があると過充電になり温度の上昇
が比較的大きくなる。 （３）比較的第電流（例えば二次電池の容量の１／３か
ら１／１の電流）で充電操作を行い、充電中に電池の電
圧がある値（一般的に１セル当たり約１０ｍＶ）より下
がった時点で終了する。

【００２８】充電終了時間は、約１時間で、比較的急速
充電と称されている。かかる充電方法では、充電時間が
比較的短いが、過充電になる危険が大きく長く、温度の
上昇も大きい。又、係る方法では、前記した図２及び図
３に示す様な特性を有する二次電池の充電終了を検知す
る事が不可能である。

【００２９】その為、本発明に於いては、上記した従来
の各種の二次電池の充電特性を勘案し、従来では知られ
ていない、該二次電池に於ける共通の特性を活用する事
によって、前記した本発明の目的を達成させようとする
ものである。つまり、本発明に係る二次電池の高速充電
方法では、如何なる種類の二次電池で有っても、充電率
を９５％〜１００％ の範囲で確実に充電操作を終了さ
せる事が可能であり、小電流から大電流（例えば電池容
量の１倍以上の電流）での充電操作が可能であり、特
に、例えば２Ｃ以上の高速充電操作で極めて短時間、例
えば１５分以下、で充電操作を終了しうる二次電池の高
速充電方法及びその装置が提供されるものである。

【００３０】以下に本発明に係る二次電池の高速充電方
法及びその装置に付いて図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る二次電池の高速充電装置１の一具
体例の構成を示すブロックダイアグラムであって、基本
的には、充電を必要とする二次電池のセル２に充電電流
を供給する電流供給手段３、該電流供給手段３と充電さ
れる該二次電池２の端子４との間に設けられたスイッチ
手段５、該セル２の温度を測定する温度測定手段６、該
二次電池の端子電圧を測定する電圧測定手段７、該温度
測定手段６及び／又は電圧測定手段７を作動させて、所
定のサンプリング周期で該セル温度及び／又は電圧を測
定するサンプリング手段８、該サンプリング手段８によ
りサンプリングした各データを格納し、又該格納されて
いる各種のデータを用いて所定の演算を実行し、その結
果を別途格納する複数個のメモリ手段を内蔵する記憶装
置３０、該サンプリング手段８と接続され、該スイッチ
手段５を制御する充電制御手段９、充電レートＣを設定
する充電レート設定手段１０、当該充電レート設定手段
１０に於いて設定された充電レートＣに基づいて、予め
定められたデータ読み取り基本時間ｔｂを発生させるデ
ータ読み取り基本時間発生手段１１、当該設定された充
電レートＣに固有のデータ読み取り調整時間ｔｃを設定
するデータ読み取り調整時間設定手段１２、当該データ
読み取り調整時間ｔｃを予め定められた数Ｌだけ乗算し
て、温度データの変化量読み取りサンプリング時間ｔｓ
を設定するデータ変化量読み取りサンプリング時間設定
手段１３、当該データの変化量読み取りサンプリング時
間ｔｓを予め定められた数Ｍだけ乗算して、データ変化
量読み取りサンプリング総時間ｔを設定するデータ変化
量読み取りサンプリング総時間設定手段１４、該データ
読み取り調整時間ｔｃ毎に測定した温度データｄｔｎを
記憶する第１の記憶手段１５、当該第１の記憶手段１５
に記憶された温度データｄｔｎの所定の数Ｌのデータを
加算したデータＤｔｎを記憶する第２の記憶手段１６、
該第２の記憶手段１６に記憶されたデータＤｔｎから、
前回の変化量読み取りサンプリング時間ｔｓに於けるデ
ータＤｔ（ｎ−１）と今回の変化量読み取りサンプリン
グ時間ｔｓ＋１に於けるデータＤｔｎとの差分値ΔＤｔ
（ΔＤｔ＝Ｄｔｎ−Ｄｔ（ｎ−１））を記憶する第３の
記憶手段１７、該変化量読み取りサンプリング時間（ｔ
ｓ）を所定の回数（Ｍ回）繰り返してに得られる変化量
読み取りサンプリング総時間ｔ（ｔ＝ｔｓ×Ｍ）内に於
いて各変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）毎に得
られる複数個（Ｍ）個の当該温度データを加算して得ら
れる温度データの変化量ΔＴＤｔを記憶する第４の記憶
手段１８、該第４の記憶手段１８に記憶された温度デー
タの変化量ΔＴＤｔの内、第１の変化量読み取りサンプ
リング総時間ｔｎに於ける温度データの変化量ΔＴＤｔ
ｎと該変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）一つ分
ずらせて形成された第２の変化量読み取りサンプリング
総時間ｔｎ＋１に於ける温度データの変化量ΔＴＤｔｎ
＋１と変化率ΔＨｔ（ΔＨｔ＝ΔＴＤｔｎ＋１／ΔＴＤ
ｔｎ）を演算して、その値を第５の記憶手段１９、該第
５の記憶手段１９に記憶されている、該温度変化量間の
変化率ΔＨｔを、予め定められた所定の基準値Ｋと比較
して、該温度変化量間の変化率ΔΔＨｔの値が、該基準
値Ｋを越えた場合に、当該充電操作を停止させる為の信
号を出力する第１の判定手段２２、上記した温度測定デ
ータを同様の方法により測定され、該第４の記憶手段１
８に記憶された端子電圧データの変化量ΔＴＤｖの内、
第１の変化量読み取りサンプリング総時間ｔｎに於ける
端子電圧データの変化量ΔＴＤｖｎと該変化量読み取り
サンプリング時間（ｔｓ）一つ分ずらせて形成された第
２の変化量読み取りサンプリング総時間ｔｎ＋１に於け
る端子電圧データの変化量ΔＴＤｖ（ｎ＋１）との差分
値ΔＨｖ（ΔＨｖ＝ΔＴＤｖ（ｎ＋１）−ΔＴＤｖｎを
記憶させる第５の記憶手段１９、該第５の記憶手段１９
に記憶されている連続した複数個ｍの電圧データ変化量
差分値ΔＨｖ１〜ΔＨｖｍのそれぞれに対して、その値
が正（０若しくは０以上の値）の値であるか、負（０以
下）であるかを判断し、該電圧データ変化量差分値ΔＨ
ｖ１〜ΔＨｖｍが発生する順に、判断処理を実行して、
少なくとも予め定められた所定の回数Ｓ回連続して、該
電圧データ変化量差分値ΔＨｖが負の値を示した場合に
は、当該充電操作を停止させる為の信号を出力する第２
の判定手段２３、及び前記各記憶手段に記憶される個々
のデータを演算処理する為の演算手段２４、上記した各
手段の動作を制御する中央演算手段２５とから構成され
ている二次電池の充電装置１が示されている。

【００３１】本発明に於いて使用される二次電池は、前
記した様に、ニッケル─カドミウム電池、ニッケル−水
素電池、リチウムイオン電池等何れも同一の二次電池の
高速充電装置を使用して高速充電を可能としたものであ
る。本発明に於ける特徴は、上記したあらゆる二次電池
の正確で短時間での充電操作を実現する為には、当該各
二次電池の特性を完全に把握して、特性値の変化を正確
に、迅速に検出し、それによって当該二次電池が充電率
１００％に限り無く接近している状態を確実に検出し
て、充電操作を停止させるものであり、その為に、本発
明に於いては、当該二次電池の電圧データ及び又は温度
データを極めて微小間隔で測定し、その結果から、当該
二次電池の充電状態を的確に把握する様に構成したもの
である。

【００３２】即ち、本発明に於ける充電操作に於いて充
電率が１００％若しくは１００％近辺になった事を判別
するには、図２〜図４に示す様に、何れの二次電池を使
用した場合でも、電圧データは、ピーク値となった時点
を検出すれば良く、又温度データに於いては、温度上昇
割合が、急激に増加する時点を検出すれば良い事にな
る。

【００３３】例えば電圧データを測定する場合には、図
５（Ａ）に示す様に、従来の方法では、データの変化量
Δａを大きくする為には、サンプリング期間ｐをある程
度長い間隔に設定しなければならない。然しながら、充
電器に於いてはサンプリング期間ｐが長いと図５（Ａ）
に示す様に電圧データのピーク値を検出する機会が失わ
れ、適切な充電終了時期を検出する事が出来ないと言う
問題が有った。

【００３４】一方、サンプリング期間ｐを短くると、デ
ータの変化量Δａの読み取りコストが非常に高くなり経
済的なシステムを構築することが不可能となる。その
為、本発明に於いては、データ読み取りに要するデータ
読み取り基本時間ｔｂを設定し、別途設定された充電レ
ートＣとから設定された充電レートＣに固有のデータ読
み取り調整時間ｔｃを設定し、該データ読み取り調整時
間ｔｃ内で該サンプリング手段を用いて充電操作中の当
該二次電池に於ける端子電圧及び／又は電池の表面温度
を１回測定し、係る操作を連続して予め定められた回数
Ｌだけ複数回繰り返して得られた複数個の電圧データ若
しくは温度データを個別に加算して、その加算データを
データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ＝Ｌ×
ｔｃ）に対する変数Ｄｎとするものである。（図５
（Ｂ）のグラフ参照）係る操作によって、測定された電
圧データ若しくは温度データの見掛け上の制度はＬ倍と
なる。

【００３５】次いで、本発明に於いては、該データの変
化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ＝Ｌ×ｔｃ）に対
する変数Ｄｎと前回測定したデータの変化量読み取りサ
ンプリング時間（ｔｓ）に対する変数Ｄ（ｎ−１）とか
ら変数の差、即ち変化量ΔＤ（ΔＤ＝Ｄｎ−Ｄ（ｎ−
１））を求め、その結果を順に該第３の記憶手段１７に
記憶させる。

【００３６】その後、係る操作を予め定められた所定の
回数（Ｍ回）繰り返してその合計を、図５（Ｂ）に示す
様に、当該変化量読み取りサンプリング総時間ｔ（ｔ＝
ｔｓ×Ｍ）として設定された期間に於ける電圧データ若
しくは温度データの変化量ΔＴＤとする。その後、図５
（Ｂ）に示す様に、当該変化量読み取りサンプリング総
時間ｔを、データの変化量読み取りサンプリング時間
（ｔｓ）一個分づつシフトさせながら、それぞれの当該
変化量読み取りサンプリング総時間ｔ１〜ｔｍに於ける
電圧データ若しくは温度データの変化量ΔＴＤ１〜ΔＴ
Ｄｍを求めるものである。

【００３７】従って、本発明に於ける最終的な、電圧デ
ータ若しくは温度データの変化量ΔＴＤを測定する時間
ｔは、 ｔ＝Ｍ×Ｌ×ｔｂ×Ａ／Ｃ で表される。従って、本発明に於ける最終的な、電圧デ
ータ若しくは温度データの変化量ΔＴＤを測定する時間
ｔは、 ｔ＝Ｍ×Ｌ×ｔｂ×Ａ／Ｃ で表される。

【００３８】従って、本発明に於いては、上記に於ける
定数Ｍ、Ｌを最適な値に設定する事によって、コストの
安い読み取り装置で、高精度に測定データを読み取る事
が出来ると同時に、該変化量読み取りサンプリング総時
間ｔを、データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔ
ｓ）を一個ずつシフトさせて得られる範囲に設定するも
のであり、当該電圧データ若しくは温度データの変化量
ΔＴＤは、該データの変化量読み取りサンプリング時間
（ｔｓ）の間隔毎に得られる事になるので、変化量読み
取りサンプリング総時間ｔと言う比較的長い期間に於け
るサンプリングデータである大きな変化量データΔＴＤ
をデータの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）と
言う短い期間内に得られるので、短いサンプリング時間
毎に充電終了か否かの判断が出来るので、緻密で正確な
充電操作が可能となる。

【００３９】更に本発明に於いては、高速充電処理を行
う事を目的とし、又当該二次電池もその構成の異なるも
のが使用される事を考慮して、充電速度、即ち通常Ｃレ
ートと称される充電時の充電電流の量により、測定時の
条件を変更し、充電速度の大小によって、最適な充電操
作が実行される様に構成したものである。本発明に係る
該二次電池の高速充電装置１は、充電を必要とする二次
電池２のセルに充電電流を供給する電流供給手段３と充
電される該二次電池２の端子４との間にスイッチ手段５
を設けたものであり、当該スイッチ手段５は、該充電制
御手段９により制御されで、該電流供給手段３から該二
次電池２への電流をＯＮ／ＯＦＦしたり制御したりする
ものである。

【００４０】当該二次電池２に充電を行う場合には、該
スイッチ手段５はＯＮとなり、該電流供給手段３から該
二次電池２への電流が流れるが、当該二次電池の充電率
が１００％になった場合、或いは、後述する様に、当該
二次電池の充電率が１００％に接近した事を示す状態が
検知された場合には、該スイッチ手段５はＯＦＦとな
り、該電流供給手段３から該二次電池２への電流が遮断
される。

【００４１】又、本発明に於いては、後述する様に、各
サンプリング時に於いて、電圧及び／又は温度を測定す
る場合には、該充電電流を遮断して測定する事が望まし
く、かかる場合には、上記各データを測定する場合に
は、該サンプリング手段のサンプリング信号に同期させ
て該スイッチ手段５を遮断する様に、間欠的に駆動させ
るものである。

【００４２】更に、当該各データの測定結果から、通常
許容しえる範囲を越える異常な測定データが検出された
場合には、該スイッチ手段５をＯＦＦとして、充電操作
を中止する様にする事も出来る。つまり、本発明に於い
て、上記電圧若しくは温度を測定するに際して、該電流
供給手段３から当該二次電池２に対して充電電流を流し
た状態のまま測定操作を行うと、電池内部では、均一に
反応が行われていない関係で、電圧値に誤差が含まれる
事になり、正確な測定データを得ることが不可能とな
る。

【００４３】又、上記の様に充電電流を流した状態のま
ま測定操作を行うと、該二次電池と充電装置との接触抵
抗の影響が避けられず、例えば、充電電流による接触抵
抗での電圧降下が発生するので、この点からも正確な測
定データを得る事が難しい。次に、本発明に於いては、
マイクロコンピュータを用いて、当該二次電池に於ける
充電中の端子電圧データ及び電池の表面温度を極めて短
時間の内に大量に測定して、その結果を分析して、該二
次電池の微妙な特性値変化を追求しながら、二次電池の
充電率が１００％若しくはその近傍となる時点を判断す
る様にしたものである。

【００４４】然かも、本発明に於いては、充電条件を充
電速度、つまりＣレートを変更した状態でも、正確に且
つ短時間で充電操作を終了しえる様に構成したものであ
る。その為、本発明に於ける二次電池の高速充電装置１
に於いては、充電レートＣを設定する充電レート設定手
段１０が設けられており、充電操作を受ける二次電池が
固有に持っている充電速度、つまりＣレートに該充電レ
ート設定手段１０の設定値を一致させる。

【００４５】それによって、充電操作に於ける測定時の
サンプリング周期を、当該二次電池のＣレートに最適に
合致した条件に設定する事が出来る。一方、本発明に係
る二次電池の高速充電装置に於いては、当該装置の回路
構成から予め定められたデータ読み取り基本時間ｔｂを
発生させるデータ読み取り基本時間発生手段１１が設け
られており、該データ読み取り基本時間発生手段１１か
ら発生されるデータ読み取り基本時間ｔｂを、当該充電
レート設定手段１０に於いて設定された充電レートＣに
基づいて調整し、当該二次電池２の持つ充電レートＣに
固有のデータ読み取り調整時間ｔｃを設定するデータ読
み取り調整時間設定手段１２が設けられている。

【００４６】この場合、当該充電レートＣと該データ読
み取り基本時間ｔｂとから、設定されるデータ読み取り
調整時間ｔｃは、例えば ｔｃ＝ｔｂ×Ａ／Ｃ （但しＡは定数である）で表されるものであっても良
い。

【００４７】係る定数Ａは、適宜に決定するものである
が、例えば１６の様な正の整数を用いる事が出来る。本
発明に於いては、該サンプリング手段８を用いて充電操
作中の当該二次電池に於ける端子電圧若しくは電池温度
を該読み取り調整時間ｔｃ毎に少なくと１回別々に測定
し、その時点での電圧データｄを適宜の第１の記憶手段
１５に個別に記憶すると共に、当該測定操作を予め定め
られた回数例えばＬ回だけ連続して回繰り返して測定
し、その各読み取り調整時間ｔｃ毎に得られた複数個
（Ｌ個）の電圧データを加算して、その結果である電圧
データ若しくは電池の温度データの変化量読み取りサン
プリング時間（ｔｓ＝Ｌ×ｔｃ）に対する変化量Ｄｎ、
例えばＤｖｎ、Ｄｔｎ等を適宜の第２の記憶手段１６に
個別に記憶させるものである。

【００４８】次いで本発明に於いては、第２の記憶手段
１６に記憶されている第１のサンプリング時間（ｔｓ
１）に対する変化量Ｄ１とそれに連続する第２のサンプ
リング時間（ｔｓ２）に対する変化量Ｄ２との差を演算
して求め、その結果である変化量の差ΔＤを第３の記憶
手段１７に個別に記憶させる。本発明に於いては、係る
操作を、予め定められた所定の期間であるデータの変化
量読み取りサンプリング総時間ｔの間、予め定められた
所定の回数Ｍ回連続的に繰り返えすもので有って、デー
タの変化量読み取りサンプリング総時間ｔは、ｔ＝ｔｓ
×Ｍで表せられる。

【００４９】そこで、本発明に於いては、該データの変
化量読み取りサンプリング総時間ｔの間に測定された連
続するＭ回の測定データΔＤ１〜ΔＤＭを加算して、当
該変化量読み取りサンプリング総時間ｔ（ｔ＝ｔｓ×
Ｍ）に於ける電圧データの変化量ΔＴＤを求め、その結
果を第４の記憶手段１８に電圧データと温度データに関
して個別に記憶するもである。

【００５０】以後の操作は、電圧データと温度データと
で若干操作が変わってくるので、先ず電圧データの操作
を説明する。該第４の記憶手段１８に記憶された電圧デ
ータの変化量ΔＴＤｖを用いて、先ず該第１のサンプリ
ング時間（ｔｓ１）から該第Ｍ回目のサンプリング時間
（ｔｓＭ）により定められる電圧データの第１の変化量
読み取りサンプリング総時間ｔ１に於いて測定された電
圧変化量ΔＴＤｖ１と該第２のサンプリング時間（ｔｓ
２）から該第Ｍ＋１回目のサンプリング時間（ｔｓＭ＋
１）により定められる電圧データの第２の変化量読み取
りサンプリング総時間ｔ２に於いて測定された電圧変化
量ΔＴＤｖ２との差分値ΔＨｖを演算により求め、その
結果を第５の記憶手段１９に記憶させておく。

【００５１】係る操作は、連続して操作が行われるもの
で有って、上記の操作を一般的に説明すると、ある時点
に於ける電圧データの変化量読み取りサンプリング総時
間ｔｎに対する測定された電圧変化量ΔＴＤｖｎに対し
て、該変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）を一つ
ずつ、ずらせながら、常にＭ個の該変化量読み取りサン
プリング時間（ｔｓ）の合計により得られる、該変化量
読み取りサンプリング総時間ｔ（ｎ＋１）〜ｔ（ｎ＋
ｘ）のそれぞれに於ける電圧変化量ΔＴＤｖｎ〜ΔＴＤ
ｖ（ｎ＋ｘ）を繰り返し演算して求め、前記の様に該第
４の記憶手段１８に記憶させると同時に該第４の記憶手
段１８に記憶された、隣接する各変化量読み取りサンプ
リング総時間ｔｎとｔ（ｎ＋１）のそれぞれに於ける電
圧変化量ΔＴＤｖｎとΔＴＤｖ（ｎ＋１）とからその差
分値ΔＨｖｎ（ΔＨｖｎ＝ΔＴＤｖ（ｎ＋１）−ΔＴＤ
ｖｎ）を演算して第５の記憶手段１９に記憶させるもの
である。

【００５２】かくして得られた連続した複数個ｍの電圧
変化量差分値ΔＨｖ１〜ΔＨｖｍのそれぞれに対して、
その値が正（０若しくは０以上の値）の値であるか、負
（０以下）であるかを第２の判定手段２３で判断し、該
第２の判定手段２３では更に該電圧変化量差分値ΔＨｖ
１〜ΔＨｖｍが発生する順に、判断処理を実行して、少
なくとも予め定められた所定の回数Ｓ回連続して、該電
圧変化量差分値ΔＨｖが負の値を示すか否かを判断し、
該電圧変化量差分値ΔＨｖが連続してＳ回負の値を示し
た場合には、当該二次電池の充電率が１００％若しくは
１００％に接近している状態になっていると判断して、
当該充電操作を停止させる為の指示信号を出力に、それ
によって、該充電制御手段９が作動され該スイッチ手段
５をＯＦＦとするので、該二次電池に対する充電操作は
中止される。

【００５３】つまり、図６Ａに示す様に、満充電付近に
なると当該電圧データの上昇カーブは緩やかとなり、前
記差分値が、０又は負となってくる。そして、当該差分
値が０か負の場合に適宜のカウンタのカウント値を１ず
つ歩進させ、当該カウンタのカウンタ値が、所定の値、
例えば３となった場合に当該充電操作を停止させるもの
である。

【００５４】つまり、上記本発明に於ける充電停止方法
では、二次電池の電圧値に於ける前回の測定データと今
回の測定データとの差分が、連続して３回、０又は負の
値を示した場合に、当該二次電池の充電率が１００％に
なったものと推定して、充電操作を停止させるものであ
る。一方、二次電池の表面温度を測定している場合に
は、該第４の記憶手段１８に記憶された温度データの変
化量ΔＴＤｔの内、第１の変化量読み取りサンプリング
総時間ｔｎに於ける温度データの変化量ΔＴＤｔｎと該
変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）一つ分ずらせ
て形成された第２の変化量読み取りサンプリング総時間
ｔ（ｎ＋１）に於ける温度データの変化量ΔＴＤｔ（ｎ
＋１）との変化量の変化率ΔＨｔ（ΔＨｔ＝ΔＴＤｔ
（ｎ＋１）／ΔＴＤｔｎ）を演算により求め、その結果
を第５の記憶手段１９に記憶させておく。

【００５５】その後、該温度変化量間の変化率ΔＨｔ
を、予め定められた所定の基準値Ｋとを第１の判定手段
２２で比較して、該温度変化量変化率ΔＨｔの値が、該
基準値Ｋを越えた場合に、当該充電操作を停止させる為
の信号を第１の判定手段２２から出力させるものであ
る。つまり、図６Ｂに示す様に、満充電近辺に於いて
は、当該二次電池の測定温度データに於ける上昇カーブ
は、急激に変化して立ち上がるので、各測定データの変
化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）毎に於けるΔＴ
Ｄｔ（ｎ＋１）とΔＴＤｔｎとの比率をとり、当該比率
が、予め定められた所定の値Ｋ以上と成った場合には、
当該二次電池の充電率が１００％になったものと推定し
て、充電操作を停止させるものである。

【００５６】該第１の判定手段２２に於いて、該温度変
化量差分値間の変化率ΔＨｔが、予め定められた所定の
基準値Ｋを越えた場合には、当該二次電池の充電率が１
００％若しくは１００％に接近している状態になってい
ると判断して、当該充電操作を停止させる為の指示信号
を出力に、それによって、該充電制御手段９が作動され
該スイッチ手段５をＯＦＦとするので、該二次電池に対
する充電操作は中止される。

【００５７】本発明に於いては、二次電池の充電操作中
に当該二次電池の端子電圧を測定して、充電率が１００
％になったか若しくは１００％に接近したかを判断する
方法と、当該二次電池の電池温度を測定して、充電率が
１００％になったか若しくは１００％に接近したかを判
断する方法とを個別に使用する例を説明したが、本発明
に於いては、両者を併用して充電操作を行う事も可能で
あり、それによって、より正確な充電率の判断を行う事
が可能となる。

【００５８】尚、本発明に於いて、電圧データを測定す
る場合に、各測定データの変化量読み取りサンプリング
時間（ｔｓ）毎に測定した電圧データを、Ｍ回繰り返し
てサンプリング周期の総時間ｔ（ｔｓ×Ｍ）の間とデー
タの総量を積算し、その結果を利用して、当該温度測定
データの変化の状態を見る事が基本ではあるが、二次電
池の充電操作に於いて、当該二次電池の充電率が１００
％若しくはその近辺に接近している場合には、その温度
の変化が、極めて緩やかになるので、サンプリングの間
隔を長くすると、例えば温度変化グラフに於けるピーク
値の検出、或いは、ピーク値からの下降、更には、所定
の期間、当該ピーク値が変化しない等の状態を迅速に且
つ正確に把握し、検出する事が不可能となる。

【００５９】その為、本発明に於ける二次電池の高速充
電方法に於いては、別の態様として、該測定データの変
化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）毎に電圧データ
の変化量ΔＴＤｖｎを測定する毎に、その前に求めた電
圧データの変化量ΔＴＤｖ（ｎ−１）とから、その両者
間の差分値を演算して求め、その値が正か負か或いは０
かを求め、正の値である場合には、予め定められた値上
限値Ｗを有するカウンタΔＳのカウンタ値を０にリセッ
トし、負である場合には、現在の該カウンタΔＳのカウ
ンタ値ΔＳを１だけ歩進させるか、当該負の値に相当す
る数値をΔＳに加算し、その合計が、前記予め定められ
た値上限値Ｗを超えた場合には、当該二次電池に対する
充電操作を停止させる様に構成しても良い。

【００６０】又、該差分値が０である場合には、例え
ば、予め定められた負の定数Ｚ（例えば−２等）を強制
的に該カウンタ値ΔＳに付加して減算させ、結局、差分
値が０である場合、つまり、電圧データのカーブが、変
化しない場合でも、負の状態に成っていると見なして、
処理を行うもの様にしても良い。次に、本発明に係る二
次電池の高速充電方法の具体例に於ける動作手順の一例
を図７〜図９に示すフローチャートを参照しながら説明
する。

【００６１】即ち、図７〜図９は、本発明に係る二次電
池の高速充電方法に於ける一具体例の動作を説明するフ
ローチャートであり、先ずスタート後ステップ（１）に
於いて、データ読み取りに要するデータ読み取り基本時
間ｔｂを設定した 後、ステップ（２）に進んで、当該
充電操作を実行すべき二次電池に適した規格値である充
電速度を示す充電レートＣを設定する。

【００６２】即ち、本発明に於いては、それぞれ異なる
構成を有する二次電池を、同一の充電装置で充電処理す
ると共に、同一の構成を有する二次電池で有っても、規
格により定められた充電速度が異なるものもあり、その
為、規格に示された、充電速度に応じて、最適な、測定
値のサンプリング操作を実行する事によって、正確にデ
ータが、集積され、迅速且つ高速な充電操作を実行する
事が可能となる。

【００６３】次いで、ステップ（３）に進み、設定され
た充電レートＣと該データ読み取り基本時間ｔｂとか
ら、設定された充電レートＣに固有のデータ読み取り調
整時間ｔｃを設定する。その後、ステップ（４）に於い
て、測定された電圧値の変化値が、予め定められた所定
の測定回数、例えばＰ回、連続して０若しくは負の値を
示した場合に、当該充電中の二次電池は、充電率が１０
０％若しくはその近傍に到達したものと判断して、当該
充電操作を停止させるものであるが、その際に当該所定
の値ＰをカウントダウンするカウンタＩに、当該所定の
値Ｐをセットするものである。

【００６４】又ステップ（５）に於いては、後述するデ
ータの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）内に於
ける、充電レートＣに固有のデータ読み取り調整時間ｔ
ｃ毎のサンプリング操作を、例えばＬ回繰り返して測定
する為に、当該繰り返し回数を制御するカウンタIIに、
当該所定の回数Ｌをセットするものである。次いで、ス
テップ（６）に進み、ステップ（３）に於いて決定され
た、充電レートＣに固有のデータ読み取り調整時間ｔｃ
に相当する時間データをカウンタIII にセットする。

【００６５】その後ステップ（７）に於いて、充電され
ている二次電池に於ける電圧及び温度データを測定する
に際して、前記した理由から、データ測定の瞬間、当該
二次電池を充電する電流の供給を中断するものである。
前記した様に、係るデータ測定時に於ける充電電流は、
図１に於けるトランジスタからなるスイッチ手段５をＯ
ＦＦにする事により実現される。その後、ステップ
（８）に於いて、当該充電操作中の二次電池の端子電圧
を測定（ｄｖ）し、ステップ（９）に於いて、その結果
を第１の記憶手段１５、即ちメモリＩに記憶させてお
く。

【００６６】同様に、ステップ（１０）に於いて、当該
充電操作中の二次電池の表面温度を測定（ｄｔ）し、ス
テップ（１１）に於いて、その結果を同一の第１の記憶
手段１５、即ちメモリＩに記憶させておく。次いでステ
ップ（１２）に進んで、充電電流の供給を再開して、充
電操作を再開させた後、ステップ（１３）に於いて、今
測定した電圧値及び温度値の何れかが、予め定められた
データ許容値を超えているか否かを判断し、当該測定デ
ータが、該許容値を超えている場合には、充電中の二次
電池に異常状態が発生していると判断して、当該充電操
作を中止させるものである。

【００６７】一方、ステップ（１３）で、今測定した電
圧値及び温度値の何れもが、正常であると判断された場
合には、ステップ（１４）に進み、カウンタIII の設定
値を１だけ減ずる操作を行い、ステップ（１５）に進
み、当該カウンタIII の値が０か否かが判断され、０で
無ければ、当該カウンタIII の値が０となる迄、つまり
データ読み取り調整時間ｔｃが経過する迄待機させ、当
該カウンタIII の値が０となった事を確認した場合に
は、ステップ（１６）に進んで、今回の測定により得ら
れた電圧データ値ｄｖ及び温度データ値ｄｔを、前回測
定データｄｖ及びｄｔにそれぞれ加算して、その結果を
該第１の記憶手段１５に個別に累積記憶させておく。

【００６８】次に、ステップ（１７）に移り、カウンタ
IIの設定値Ｌから１だけ減算し、ステップ（１８）に進
んで、当該カウンタIIの設定値Ｌが０か否かが判断され
る。つまり、本発明に於いては、該データ読み取り調整
時間ｔｃで、少なくとも一回電圧データと温度データを
測定するが、係る操作を予め定められた所定の時間、即
ち、測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔ
ｓ）の間、所定の回数、つまりＬ回、該測定操作を繰り
返すものであり、当該Ｌの値は、任意に設定する事が出
来る。

【００６９】従って、ステップ（１８）に於いて、当該
カウンタIIの設定値Ｌが０でない場合には、測定操作回
数が、所定の回数に達していないことを意味するので、
ステップ（６）に戻って、それ以降の上記各工程が繰り
返される。一方、ステップ（１８）に於いて、当該カウ
ンタIIの設定値Ｌが０である場合には、測定操作回数
が、所定の回数に達したことを意味するので、ステップ
（１９）に進んで、第１の記憶手段１５に累積格納され
ている、各データ読み取り調整時間ｔｃ毎に測定された
Ｌ回分の電圧及び温度データ値を加算した値、つまりＤ
ｖｎ、及びＤｔｎを演算で求め、その結果を第２の記憶
手段１６（メモリII）に個別に格納する。

【００７０】次いで、ステップ（２０）に於いて、該第
２の記憶手段１６に格納された各データを用いて、前回
測定され、該メモリIIに格納されているＤｖ（ｎ-1）、
及びＤｔ（ｎ-1）と、今回測定されたＤｖｎ、及びＤｔ
ｎとの差分、即ち、該今回の測定データの変化量読み取
りサンプリング時間（ｔｓ）に於ける測定データと前回
測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ-
1）との変化量を演算し、ステップ（２１）に於いて、
その結果であるΔＤｖ、ΔＤｔを該第３の記憶手段１７
（メモリIII ）にそれぞれ個別に累積記憶させるもので
ある。

【００７１】その後、ステップ（２２）に於いて、該第
３の記憶手段１７にそれぞれ個別に累積記憶されている
データΔＤｖ、ΔＤｔを用いて、今回の測定データの変
化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ１）において得ら
れた該変化量データΔＤｖ、ΔＤｔを前回の測定データ
の変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ０）に於いて
得られた変化量データに加算してその結果、ΔＴＤｖ及
びΔＴＤｔを第４の記憶手段１８（メモリIV）にそれぞ
れ個別に記憶させるものである。

【００７２】係るステップ（２２）に於いては、該測定
データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）を複
数回、例えばＭ回設定して、そのそれぞれのサンプリン
グ時間（ｔｓｎ）に於いて得られた変化量データを累積
加算させるものである。その為、ステップ（２３）に於
いて、該第４の記憶手段１８（メモリIV）内に格納され
たデータの総数が、予め定められた所定の個数、例えば
Ｍ個と同一かそれ以上であるかが判断され、ＮＯであれ
ば、該測定データの変化量読み取りサンプリング時間
（ｔｓ）は、所定の回数Ｍ回繰り返されていないものと
判断し、ステップ（５）に戻って、それ以降の上記各工
程が繰り返される。

【００７３】又、ステップ（２３）に於いて、ＹＥＳで
ある場合には、ステップ（２４）に進んで該第４の記憶
手段１８に格納されている各総変化量データから、電圧
測定データに付いては、前回の測定データの変化量、即
ち該測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔ
ｓ１）〜（ｔｓＭ）に於けるＭ回の測定データに基づく
総変化量ΔＴＤｖｎと前回の測定データの変化量、即ち
該測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ
０）〜（ｔｓＭ-1）に於けるＭ回の測定データに基づく
総変化量ΔＴＤｖ（ｎ-1）との差分値ΔＨｖ（ΔＨｖ＝
ΔＴＤｖ（ｎ-1）−ΔＴＤｖｎ）を演算により求めると
同時に、温度測定データに付いては、前回の測定データ
の変化量、即ち該測定データの変化量読み取りサンプリ
ング時間（ｔｓ１）〜（ｔｓＭ）に於けるＭ回の測定デ
ータに基づく総変化量ΔＴＤｔｎと前回の測定データの
変化量、即ち該測定データの変化量読み取りサンプリン
グ時間（ｔｓ０）〜（ｔｓＭ-1）に於けるＭ回の測定デ
ータに基づく総変化量ΔＴＤｔｎ-1との変化割合ΔＨｔ
（ ΔＨｔ＝ΔＴＤｖ（ｎ-1）／ΔＴＤｖｎ）を演算に
より求め、ステップ（２５）に於いて、その結果をそれ
ぞれ第５の記憶手段１９（メモリＶ）に格納する。

【００７４】その後、ステップ（２６）に於いて、測定
データが、電圧を測定したデータであるか否かが判断さ
れ、ＮＯであれば、ステップ（２７）に進み、図６Ｂに
示す様に、該温度測定データの総変化量の変化割合ΔＨ
ｔが、予め定められた値、例えばＫより大きいか否かが
判断され、ＹＥＳであれば、ステップ（２８）に進ん
で、充電操作を中止する。

【００７５】つまり、Ｍ回の測定データの変化量読み取
りサンプリング時間（ｔｓ１）〜（ｔｓＭ）間に於ける
該温度データの変化量の総和ΔＴＤｔｎと該測定データ
の変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）を一回分ず
らせてＭ回測定した測定データの変化量読み取りサンプ
リング時間（ｔｓ２）〜（ｔｓＭ＋１）間に於ける該温
度データの変化量の総和ΔＴＤｔ（ｎ＋１）との変化割
合が大きく、該温度測定データが、短期間に急激に上昇
した場合には、当該二次電池の充電率が１００％若しく
はその近辺に成ったことを示すと判断されるので、充電
操作をその時点で中止するものである。

【００７６】該所定の値Ｋは、適宜設定する事が出来る
が、本発明に於いては、例えば２以上の適宜の値を設定
するものである。つまり、本発明に於いては、図２〜図
４に示す様に、何れの構成からなる二次電池でも、充電
率が１００％若しくはそれ近傍の値になるか、充電率が
１００％を超えた場合には、測定された温度データは、
それまでは、比較的緩やかで有った上昇傾向が、急激に
高い上昇傾向を示すので、係る状態を検出する事によっ
て、る二次電池でも、充電率が１００％若しくはそれ近
傍の値になるか、充電率が１００％を超えた事を判断す
る事が出来る。

【００７７】一方、ステップ（２７）に於いてＮＯであ
る場合には、ステップ（２９）に進み、該測定データの
変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）を一回分ずら
せて、測定データの変化量読み取りサンプリング時間
（ｔｓ３）〜（ｔｓＭ＋２）間に於けるＭ回の温度測定
データの変化量の総和ΔＴＤｔ（ｎ＋２）を求める為、
先ず該メモリＶに現在格納されてるＭ個の温度測定デー
タの内、最先のデータを消去した後、ステップ（２３）
に戻り、それ以降の上記各工程が繰り返される。

【００７８】又、ステップ（２６）に於いて、ＹＥＳで
ある場合には、ステップ（３０）に進み、該電圧測定デ
ータの総変化量の変化量つまり差分値ΔＨｖが、０若し
くは負の値であるか否かが判断され、ＹＥＳであれば、
ステップ（３１）に進んで、カウンタＩの設定値Ｐを１
だけ減算し、ステップ（３２）に於いて、当該カウンタ
の設定値Ｐが０か否かが判断され、ＹＥＳであればステ
ップ（２８）に進んで充電操作が中止される。

【００７９】つまり、本発明に於いては、図２〜図４に
示す様に、何れの構成からなる二次電池でも、充電率が
１００％若しくはそれ近傍の値になるか、充電率が１０
０％を超えた場合には、測定された電圧データは、それ
までは、上昇傾向にあったものが、逆に下降傾向を示す
か、変化が無い状態を維持する事が理解される。従っ
て、本発明に於いては、何れの二次電池でも、充電率１
００％若しくはそれ近傍の値になった場合の状態を検知
する為に、前記した電圧測定データの総変化量の変化量
つまり差分値ΔＨｖが、０若しくは負の値であるか否か
を判断し、且つ、図６Ａに示す様に、該差分値ΔＨｖが
連続してＰ回とも０若しくは負の値である場合には、該
二次電池の充電率が１００％若しくはそれ近傍の値にな
ったと判断して、充電操作を中止させるものである。

【００８０】本発明に於ける該カウンタＩの設定値Ｐの
値は、適宜に決定する事が可能であるが、例えばＰは３
に設定する事が出来る。従って、該差分値ΔＨｖが連続
して３回とも０若しくは負の値である場合には、該二次
電池の充電率が１００％若しくはそれ近傍の値になった
と判断して、充電操作を中止するが、連続する３回の測
定時に於いて、１回でも該差分値ΔＨｖが正の値を示す
場合には、当該カウンタＩの設定値を、元の設定値Ｐに
リセットして、上記判断を繰り返す事になる。

【００８１】つまり、ステップ（３０）でＮＯの場合に
は、ステップ（３３）に於いて、カウンタＩの設定値を
Ｐにリセットしステップ（２４）に進んで、前記各工程
が繰り返される。本発明に於ける上記具体例では、該カ
ウンタＩの設定値は、初期値をＰにセットし、測定結果
に応じて、順次カウントダウンを行い、該カウンタＩの
設定値Ｐが０となった時点が、二次電池の充電率が１０
０％となったものと判断する様にしているが、逆に、当
該カウンタＩの設定値は、初期値を０にセットし、測定
結果に応じて、順次カウントアップを行い、該カウンタ
Ｉの設定値が予め定められた所定値Ｐとなった時点で、
二次電池の充電率が１００％となったものと判断する様
にしたもので有っても良い。

【００８２】然しながら、上記した何れの方法に於いて
も、充電途中、つまり、充電率が、それ程高くない時点
に於いても、何らかの原因で、該電圧データの差分値の
変動が、三回連続して、０若しくは負であった場合に
は、充電操作が停止してしまう恐れがあるので、本発明
に於いては、係る問題を解消する為、それぞれの二次電
池に於いて、その充電率が１００％近傍になった場合の
出力電圧が、予め判っているので、当該出力電圧の７０
乃至８０％以上の出力電圧値を示す場合にのみ、上記演
算方法が有効となる様に、当該二次電池の出力電圧を絶
えず測定して、その結果をモニタする様に構成しておく
事が望ましい。

【００８３】本発明に於ける二次電池の高速充電処理方
法は、上記した様に、少なくとも二次電池の端子電圧デ
ータを測定して、その変化量を検出する様にしてもよ
く、又該二次電池の表面温度データを測定してその変化
率を検出する様にしても良い。更には、本発明に於いて
は、温度データと電圧データとを併用して充電率を推定
する様にしたもので有っても良い。

【００８４】本発明に於いて、例えば、データ読み取り
に要するデータ読み取り基本時間ｔｂを０．７５ｓｅｃ
に設定し、カウンタIIの値Ｌを４に設定し、当該充電操
作を実行すべき二次電池の充電レートＣを４と設定する
と共に該定数Ａを１６に設定する。更に、ステップ（２
３）に於ける繰り返し回数Ｍの値を８に設定すると、該
測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）
は１２ｓｅｃとなり、又該測定データの変化量読み取り
サンプリング時間（ｔｓ）の８回の繰り返し測定に要す
る時間は、９６ｓｅｃとなる。

【００８５】従って、本発明に於いては、上記の具体例
の場合には、電圧若しくは温度測定にかなりの時間が係
ることになるが、この様な場合には、上記した測定デー
タの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）の測定を
Ｍ回繰り返すことなく、個別の変化量ΔＤｖ及びΔＤｔ
を使用して、充電率を判断する様にする事も可能であ
る。

【００８６】つまり、本発明に於ける二次電池の充電方
法に於いては、当該二次電池にかなりの残留容量が残さ
れている場合には、短時間で充電率が１００％に到達す
る可能性があり、そのまま知らずに充電操作を継続する
と、温度が上昇して、二次電池が劣化する危険もあるの
で、係る危険を防止するにも、本発明の基本的な充電処
理方法に加えて、安全策を構ずる事が望ましい。

【００８７】本発明に於ける他の具体例に付いて図１０
〜図１１に示されるフローチャートを参照しながら説明
する。図１０〜図１１に示すフローチャートは、基本的
には、図７〜図９に示された本発明に係る二次電池の高
速充電方法と同一であるが、各ステップに於ける演算方
法或いは、判断手順が若干異なるものである。

【００８８】つまり、図７〜図９の具体例に於いては、
例えば、電圧測定に際して、当該電圧測定データは、測
定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）内
で合計されてしまうので、当該二次電池の充電率が１０
０％に接近している場合には、特に電圧の変化が短時間
で微妙に変動することから、その変化の状態を、逐一検
出していおく事が望ましいので、本発明に於ける測定デ
ータの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）毎に、
当該電圧データが、如何なる変化をしているかを検出し
て、当該電圧データの変動が、特定の条件を呈する様な
場合には、前記した図７に於けるステップ（２４）〜ス
テップ（３２）に示す様に、少なくとも測定データの変
化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）に於ける電圧測
定データを８回繰り返した後に、充電状態を判断する操
作に先立って、充電操作を中止しえる様に構成しておく
ことも望ましい。

【００８９】図１０〜図１１は係る態様の具体例を実施
する場合の操作フローチャートを示すものであって、ス
テップ（１）〜ステップ（２０）迄は、図７のフローチ
ャートと同一であるので、図１０では省略してあり、図
８のステップ（２０）に相当するステップから記載して
ある。即ち、図１０〜図１１に於いて、ステップ（２
０）では、それ以前の工程に於いて、演算して求められ
た第２の記憶手段に記憶されたデータＤｎから、前回の
変化量読み取りサンプリング時間ｔｓ-1に於ける電圧デ
ータＤｖｎ−１と今回の変化量読み取りサンプリング時
間ｔｓに於けるデータＤｖｎとの差分ΔＤｖ（ΔＤｖ＝
Ｄｖｎ−Ｄｖｎ−１）を演算で求めると同時に、温度デ
ータに付いても同様にステップ（２１）に於いて前回の
変化量読み取りサンプリング時間ｔｓ-1に於けるデータ
Ｄｔｎ−１と今回の変化量読み取りサンプリング時間ｔ
ｓに於けるデータＤｔｎとの差分ΔＤｔ（ΔＤ＝Ｄｔｎ
−Ｄｔｎ−１）を演算で求める。

【００９０】その後、ステップ（２２）に於いて、該電
圧データの変化量である前記差分値ΔＤｖ（ΔＤｖ＝Ｄ
ｖｎ−Ｄｖｎ−１）をメモリIV（Ｖ_BUFF）に記憶させる
と同時に、ステップ（２３）に於いて、温度データの変
化量である前記差分値ΔＤｔ（ΔＤｔ＝Ｄｔｎ−Ｄｔｎ
−１）をメモリIV（Ｔ_BUFF）に記憶させる。次に本発明
に係る該具体例に於いては、特に電圧データに関して、
短期間に於ける変動幅を検出する事が望ましく、その為
ステップ（２４）に於いて、当該差分値ΔＤｖを、０を
除く正の値であるか否か判断され、ＹＥＳで有れば、ス
テップ（２６）に進んでΔＳを０にリセットする。

【００９１】つまり、測定データの第１の変化量読み取
りサンプリング時間（ｔｓ１）と第２の変化量読み取り
サンプリング時間（ｔｓ２）との間に於ける該電圧デー
タの変化量の差分値が、正である事は、当該電圧測定デ
ータが、上昇している事示すものであるので、この場合
には、二次電池の充電率が１００％になっていないと判
断されるので、当該電圧測定手段の変化を表す所定の定
数ΔＳを０にリセットしてステップ（２７）に進む。

【００９２】一方、ステップ（２４）に於いてＮＯであ
る場合、つまり電圧データが、下降している場合若しく
は横這い状態となっている場合には、ステップ（２５）
に進んで、前回の定数ΔＳに、今回測定した当該差分値
ΔＤｖを加算してその値から所定の定数Ｚを減算し、そ
の結果を今回の定数ΔＳとする。本例では、ΔＤｖは負
の値であるので、結果的には、前回の定数ΔＳから差分
値ΔＤｖと所定の定数Ｚを減算する事になる。

【００９３】尚、上記に於ける所定の定数Ｚは、該差分
値ΔＤｖに変化が無い場合に、あたか変化が存在してい
るかの様な状況をつくり出す為のカウント定数であっ
て、例えばＺ＝２の様に設定されるものである。従っ
て、本具体例に於いては、電圧データが、ピーク値にな
り、当該ピーク値を維持している状態に成った場合に
は、該定数ΔＳは、実質的には減算される事になる。

【００９４】次いでステップ（２７）に於いては、該定
数ΔＳの値が、予め定められた所定の値ｗと等しいか小
さいかが判断され、ＹＥＳであれば、二次電池の充電率
が１００％若しくはその近辺に接近した事を示すと判断
出来るので、ステップ（２８）に進んでその時点で、充
電操作を中止する。つまり、本具体例に於いては、該所
定の値ｗを例えば−６と設定し、該所定の定数Ｚを２に
設定した場合にで、且つ該差分値ΔＤｖが、三回連続し
て０、つまり変化が無かった場合には、 １ｔｓ後 ΔＳ＝ΔＳ−ΔＤｖ−Ｚ＝０−０−２＝−
２ ２ｔｓ後 ΔＳ＝ΔＳ−ΔＤｖ−Ｚ＝−２−０−２＝
−４ ３ｔｓ後 ΔＳ＝ΔＳ−ΔＤｖ−Ｚ＝−４−０−２＝
−６ となり、測定データの変化量読み取りサンプリング時間
（ｔｓ）を三回繰り返した時点で、充電操作が中止され
る事になる。

【００９５】より具体的なデータで説明すると、例え
ば、データ読み取りに要するデータ読み取り基本時間ｔ
ｂを０．７５ｓｅｃに設定し、カウンタIIの値Ｌを４に
設定し、当該充電操作を実行すべき二次電池の充電レー
トＣを４と設定すると共に該定数Ａを１６に設定する。
更に、測定データの変化量読み取りサンプリング時間
（ｔｓ）に於ける測定操作の繰り返し回数Ｍの値を８に
設定すると共に、該所定の値ｗを−６、該所定の定数Ｚ
を２にそれぞれ設定した場合に於いて、例えばニッケル
カドミウム電池を充電終了直後誤って再度充電処理を行
った場合を想定すると、充電電圧特性を測定する為の測
定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）は
（ ０．７５×１６／３）×４＝１６ｓｅｃとなり、各
測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）
に対する電池電圧、ΔＤｖ及びΔＳは以下の様な状態と
なる。

【００９６】 以上の結果から、二次電池に対する充電操作は、該測定
データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）の三
回目の測定時点で充電操作が停止される事になり、その
間の所要時間は、僅かに４８ｓｅｃで有った。

【００９７】図１０のフローチャートに於けるステップ
（２８）に於いては、図８に於けるステップ（２２）〜
（２３）の工程に於けるＭ回の繰り返し操作を行った後
の該メモリIVメモリIV（Ｖ_BUFF）に格納されている各電
圧測定データの変化量データから、今回の測定データの
変化量、即ち該測定データの変化量読み取りサンプリン
グ時間（ｔｓ１）〜（ｔｓＭ）に於けるＭ回の測定デー
タに基づく総変化量、つまり合計値ΔＴＤｖｎと、前回
の測定データの変化量の合計値、即ち該測定データの変
化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ０）〜（ｔｓＭ-
1）に於けるＭ回の測定データに基づく総変化量ΔＴＤ
ｖ（ｎ-1）との差分値ΔＨｖを演算により求め、ステッ
プ（２９）に於いて該差分値ΔＨｖが、正か負か或いは
０かを判断し、正であれば、ステップ（３１）に進ん
で、適宜のカウンタ値Ｎの値を０にリセットする。

【００９８】又該差分値ΔＨｖが、０であれば該カウン
タの値は変化させず、該差分値ΔＨｖが、負であれば、
ステップ（３０）に於いて、当該カウンタの値Ｎを１だ
け歩進させＮ＋１とし、ステップ（３２）に進む。つま
り、本具体例に於いては、当該差分値ΔＨｖの値が、如
何なる状態で連続しているかを判断するものであり、前
記した具体例と同様、該差分値ΔＨｖの値が連続してＮ
回負の値を示した場合に、当該二次電池の充電率が１０
０％若しくはその近傍に到達したと判断して、該充電操
作を停止させる様にするものである。

【００９９】該カウンタの値Ｎは、適宜に設定する事が
可能であるが、本具体例に於いては、例えばＮ＝３の様
に設定する事が可能となる。又、本発明に於いては、前
記したステップ（２４）〜（２７）に示す様に、ΔＤｖ
が０の場合には、負の状態にあると仮定して処理してい
るので、該ステップ（２９）に於いても、仮に該電圧測
定データが、ピーク状態を維持している場合でも差分値
ΔＨｖの値が０になる場合は発生せず、負の値にカウン
トされる事になる。

【０１００】そしてステップ（３２）に進んで、該カウ
ンタの値Ｎが３であるか否かが判断され、ＹＥＳであれ
ば、当該二次電池に対する充電操作は中止されるが、Ｎ
Ｏである場合には、ステップ（３３）に進み、ステップ
（２３）に於いてメモリIV（Ｔ_BUFF）に記憶されている
温度データの変化量である前記差分値ΔＤｔ（ΔＤｔ＝
Ｄｔｎ−Ｄｔ（ｎ−１））を用いてＭ回の繰り返し操作
を行った後、今回の測定データの変化量、即ち該測定デ
ータの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ１）〜
（ｔｓＭ）に於けるＭ回の測定データに基づく総変化
量、つまり合計値ΔＴＤｔｎと、前回の測定データの変
化量の合計値、即ち該測定データの変化量読み取りサン
プリング時間（ｔｓ０）〜（ｔｓＭ-1）に於けるＭ回の
測定データに基づく総変化量ΔＴＤｔ（ｎ-1）とを求
め、両データが共に予め定められた所定の値α以上であ
るか否かを判断する。

【０１０１】係る操作は、該二次電池の充電操作に於い
て、何らかのエラー若しくは誤動作により、充電率が１
００％近傍にも達していない状態で、急激に温度変化の
割合が増加した場合に、誤って当該充電操作を中止する
場合が発生するので、係る状態を回避する為、当該二次
電池の充電中の温度の上昇が、予め判明しているので、
充電率が１００％近傍に成った場合の通常の温度変化の
割合に関するデータを所定のデータに設定して、例えば
αを適宜のメモリに格納しておき、測定された二次電池
の温度変化の総計が、当該所定の値α以下である場合に
は、図７におけるステップ（５）に戻って、上記した各
工程が繰り返される。

【０１０２】又、該ステップ（３３）に於いて、上記両
温度変化の総計が、当該所定の値α以上である場合に
は、ステップ（３４）に進んで、前回の測定データの変
化量、即ち該測定データの変化量読み取りサンプリング
時間（ｔｓ１）〜（ｔｓＭ）に於けるＭ回の測定データ
に基づく総変化量ΔＴＤｔｎと前回の測定データの変化
量、即ち該測定データの変化量読み取りサンプリング時
間（ｔｓ０）〜（ｔｓＭ-1）に於けるＭ回の測定データ
に基づく総変化量ΔＴＤｔｎ-1との変化割合ΔＨｔが予
め定められた値、例えばＫより大きいか否かが判断さ
れ、ＹＥＳであれば、充電操作を中止する。

【０１０３】又、ＮＯであれば図７におけるステップ
（５）に戻って、上記した各工程が繰り返される。次
に、本発明に於ける二次電池の充電方法を用いて幾つか
の異なる構成からなる二次電池を異なる充電条件により
充電操作した場合の結果を表Ｉ乃至表Ｖ及び図１２〜図
２０を参照しながら説明する。

【０１０４】表Ｉは、本発明に係る二次電池の高速充電
方法をニッケルカドミウム電池でＣレートが０．２５Ｃ
である二次電池に適用したもので有って、データ読み取
りに要するデータ読み取り基本時間ｔｂ＝０．７５ｓｅ
ｃ、 カウンタIIの値Ｌ＝４ 充電レートＣ＝０．２５ 設定定数Ａ＝１６ 測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）
に於ける測定操作の繰り返し回数Ｍ＝８ にそれぞれ設定して充電操作を実行した。

【０１０５】この具体例に於いては、変化量読み取りサ
ンプリング時間ｔｓ＝（０．７５×１６／０．２５）×
４＝１９２ｓｅｃとなる。上記充電操作により測定デー
タの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）毎の電圧
測定データ、図１０に於けるステップ（２２）の電圧変
化量の総和ΔＴＤｖ、及び図１０に於けるステップ（３
０）、（３１）のカウント値Ｎを表Ｉに示してある。

【０１０６】即ち、表Ｉに於ける電池電圧データは、該
測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）
毎に得られる生データであり、変化量の総和ΔＴＤｖ
は、各測定データの変化量読み取りサンプリング時間
（ｔｓ１）〜（ｔｓ８）それぞれに於いて得られたの８
回分のデータを合計した変動値の総和とつぎの各測定デ
ータの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ２）〜
（ｔｓ９）それぞれに於いて得られたものの８回分のデ
ータを合計した変動値の総和との差分値を示すものであ
る。

【０１０７】カウント値Ｎは、上記図１０に於けるステ
ップ（２９）〜（３１）の操作に従って、該差分値ΔＨ
ｖが、正か負か又は０であるかによって、カウント値Ｎ
を加算減算していくものである。つまりｔｓ１からｔｓ
８迄の間は、先行データがないので、該差分値ΔＨｖの
出力は０であり、カウント値Ｎは０のままであるが、ｔ
ｓ９に於いては、当該変化量の総和ΔＴＤｖは３２とな
り、従って該差分値ΔＨｖの値が−５２１で負の値をし
めすので、該カウント値Ｎは１だけカウントアップされ
る。

【０１０８】次に、ｔｓ１０に於いては、同様にして当
該変化量の総和ΔＴＤｖは２４となり、従って該差分値
ΔＨｖの値が−８で負の値をしめすので、該カウント値
Ｎは１だけカウントアップされるので、当該カウント値
は２となる。同様にして、ｔｓ１５迄は、該差分値ΔＨ
ｖの値が連続して負の値を示すので、当該カウント値Ｎ
は毎回１だけカウントアップされるので、ｔｓ１５に於
ける当該カウント値は７となる。

【０１０９】然しながら、本具体例に於いては、一般的
には、該カウント値は３に設定しておき、該カウント値
が３を超えると充電操作を停止させる様にしてあるの
で、本具体例では、ｔｓ１１で充電操作が停止される事
になるが、該二次電池に於ける充電率が１００％に近づ
いた場合の電池電圧が、予め判っているので、その電池
電圧を超えない限りは、該カウンタ値のデータは、有効
でない様に処理しておく事ができる。

【０１１０】その為、本具体例に於いては、当該二次電
池の電池電圧を例えば５８０Ｖに設定しておき、該５８
０Ｖを電池電圧が超えた場合に、上記カウント値Ｎのデ
ータが有効になる様にしておけば、ｔｓ１１で充電操作
が停止されると言う問題が解決される。尚、ｔｓ１６に
於いて、差分値ΔＨｖが−１となるので、カウンタ値
は、７から０にリセットされる。

【０１１１】同様の操作が繰り返されて、ｔｓ８０で、
電池電圧が６００Ｖで且つ該カウンタ値が３と成ったの
で、当該充電操作が停止される。図１２は、電池電圧に
関する表Ｉの測定データをｔｓを横軸にしてプロットし
たグラフであり、図１３の実線は、図１２の生データか
ら、各ｔｓ毎の当該変化量の総和ΔＴＤｖをｔｓ毎のプ
ロットしたものであると共に、点線は、当該カウンタ値
Ｎをｔｓ毎のプロットしたものである。

【０１１２】表IIは、本発明に係る二次電池の高速充電
方法をニッケルカドミウム電池でＣレートが３Ｃである
二次電池に適用したもので有って、データ読み取りに要
するデータ読み取り基本時間ｔｂ＝０．７５ｓｅｃ、 カウンタIIの値Ｌ＝４ 充電レートＣ＝３ 設定定数Ａ＝１６ 測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）
に於ける測定操作の繰り返し回数Ｍ＝８ 定数Ｋ＝２ にそれぞれ設定して充電操作を実行した。

【０１１３】この具体例に於いては、変化量読み取りサ
ンプリング時間ｔｓ＝（０．７５×１６／３）×４＝１
６ｓｅｃとなる。上記充電操作により測定データの変化
量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）毎の電池温度の測
定データ、図１０に於けるステップ（２３）の温度変化
量の総和ΔＴＤｔ、及び図１０に於けるステップ（３
４）の温度変化量の変化率Ｋを表IIに示してある。

【０１１４】即ち、表IIに於ける温度データは、該測定
データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）毎に
得られる生データであり、変化量の総和ΔＴＤｔは、各
測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ
１）〜（ｔｓ８）それぞれに於いて得られたの８回分の
データを合計した変動値の総和とつぎの各測定データの
変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ２）〜（ｔｓ
９）それぞれに於いて得られたものの８回分のデータを
合計した変動値の総和との差分値ΔＴＤｔを示すもので
あり、更に当該変動値の総和との差分値ΔＴＤｔに関す
る変化の割合ΔＨｔ＝ΔＴＤｔｎ／ΔＴＤｔｎ−１を示
すものである。

【０１１５】温度変化量の変化率ΔＨｔを上記図１０に
於けるステップ（３４）の操作に従って、前記した所定
の定数Ｋ＝２と比較して、該温度変化量の変化率ΔＨｔ
が２以上となった場合（ΔＨｔ≧Ｋ）には、充電率が１
００％若しくはその近傍の値になった事が推定されるの
で、当該充電操作を中止させるものである。表IIに於け
る、温度変化の割合ΔＨｔ＝ΔＴＤｔｎ／ΔＴＤｔｎ−
１を示すデータで、分母に０が来た場合には、エラー表
示がなされている。

【０１１６】本具体例に於いては、ｔｓ５７に於いて、
当該温度変化の割合ΔＨｔ＝ΔＴＤｔｎ／ΔＴＤｔｎ−
１を示すデータが、定数Ｋ＝２を超える事になるので、
係る時点で、当該充電操作が中止される事になる。図１
４は、電池温度に関する表IIの測定データをｔｓを横軸
にしてプロットしたグラフである。

【０１１７】表III は、本発明に係る二次電池の高速充
電方法をニッケルカドミウム電池でＣレートが３Ｃであ
る二次電池に適用したもので有って、データ読み取りに
要するデータ読み取り基本時間ｔｂ＝０．７５ｓｅｃ、 カウンタIIの値Ｌ＝４ 充電レートＣ＝３ 設定定数Ａ＝１６ 測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）
に於ける測定操作の繰り返し回数Ｍ＝８ にそれぞれ設定して充電操作を実行した。

【０１１８】この具体例に於いては、変化量読み取りサ
ンプリング時間ｔｓ＝（０．７５×１６／３）×４＝１
６ｓｅｃとなる。上記充電操作により測定データの変化
量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）毎の電圧測定デー
タ、図１０に於けるステップ（２２）の電圧変化量の総
和ΔＴＤｖ、及び図１０に於けるステップ（３０）、
（３１）のカウント値Ｎを表III に示してある。

【０１１９】即ち、表III に於ける電池電圧データその
他各データは、前記した表Ｉと同様のデータが記載され
ており、特に改めて説明する事は省略するが、結論から
言うと、表Ｉと同様の操作により、大電流による短時間
の充電処理が十分可能である事を示しており、特に、３
Ｃに於いて、ｔｓ６１の時点で充電が完了している事か
ら、充電開始から約１６分で、完全充電が行われる事を
意味するものである。

【０１２０】又、図１５及び図１６は、前記した図１２
及び図１３に対応するグラフを示すものである。表IV
は、本発明に係る二次電池の高速充電方法をニッケル水
素電池でＣレートが０．２５Ｃである二次電池に適用し
たもので有って、データ読み取りに要するデータ読み取
り基本時間ｔｂ＝０．７５ｓｅｃ、 カウンタIIの値Ｌ＝４ 充電レートＣ＝０．２５ 設定定数Ａ＝１６ 測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）
に於ける測定操作の繰り返し回数Ｍ＝８ にそれぞれ設定して充電操作を実行した。

【０１２１】この具体例に於いては、変化量読み取りサ
ンプリング時間ｔｓ＝（０．７５×１６／０．２５）×
４＝１９２ｓｅｃとなる。上記充電操作により測定デー
タの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）毎の電圧
測定データ、図１０に於けるステップ（２２）の電圧変
化量の総和ΔＴＤｖ、及び図１０に於けるステップ（３
０）、（３１）のカウント値Ｎを表IVに示してある。

【０１２２】即ち、表IVに於ける電池電圧データその他
各データは、前記した表Ｉと同様のデータが記載されて
おり、特に改めて説明する事は省略するが、結論から言
うと、表Ｉと同様の操作により、新しいタイプの二次電
池であるニッケル水素電池をｔｓ７９、つまり２５２分
で充電処理を完了する事が可能となる事示している。
又、図１７及び図１８は、前記した図１２及び図１３に
対応するグラフを示すものである。

【０１２３】表Ｖは、本発明に係る二次電池の高速充電
方法をニッケル水素電池でＣレートが１Ｃである二次電
池に適用したもので有って、データ読み取りに要するデ
ータ読み取り基本時間ｔｂ＝０．７５ｓｅｃ、 カウンタIIの値Ｌ＝４ 充電レートＣ＝１ 設定定数Ａ＝１６ 測定データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）
に於ける測定操作の繰り返し回数Ｍ＝８ にそれぞれ設定して充電操作を実行した。

【０１２４】この具体例に於いては、変化量読み取りサ
ンプリング時間ｔｓ＝（０．７５×１６／１）×４＝４
８ｓｅｃとなる。上記充電操作により測定データの変化
量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）毎の電圧測定デー
タ、図１０に於けるステップ（２２）の電圧変化量の総
和ΔＴＤｖ、及び図１０に於けるステップ（３０）、
（３１）のカウント値Ｎを表IVに示してある。

【０１２５】即ち、表Ｖに於ける電池電圧データその他
各データは、前記した表Ｉと同様のデータが記載されて
おり、特に改めて説明する事は省略するが、結論から言
うと、表Ｉと同様の操作により、新しいタイプの二次電
池であるニッケル水素電池をｔｓ７８、つまり６２分２
４秒と言う従来得られていない高速による充電処理を完
了する事が可能となる事示している。

【０１２６】又、図１９及び図２０は、前記した図１２
及び図１３に対応するグラフを示すものである。

【０１２７】

【発明の効果】本発明に係る二次電池の高速充電方法
は、上記の様な技術構成を採用しているので、異なる複
数種の二次電池でも、充電操作中に於ける充電特性、つ
まり二次電池の端子電圧或いは当該二次電池の温度特性
を勘案して、異なる構成を有する二次電池に於ける共通
の特性を把握して、充電率が、略１００％となる時点を
正確に把握出来る様になり、その為、同一の充電装置を
用いて、異なる構造を有する二次電池でも、確実に充電
操作を実行する事が出来ると共に、充電操作中に於ける
二次電池の充電率を正確に把握して、充電率、略１００
％となる時点を迅速に且つ正確に判断して、その時点で
充電操作を停止する様にしているので、誤って充電率が
１００％を越えているのに、更に充電操作を継続して、
二次電池の温度を規格以上に上昇させ、当該二次電池を
破壊すると言う問題が確実に回避されると共に、充電速
度、即ちＣレートに応じた充電操作時に於ける当該二次
電池の特性把握を行うものであるので、同一の構成を有
する二次電池で有っても、充電速度、即ちＣレートを変
化させて充電する場合にも対応できるので、特に高速充
電を行う場合にも正確な充電操作を行う事が可能であ
る。

【０１２８】即ち、本発明に於いては、それぞれ異なる
構成を有する二次電池を、同一の充電装置で充電処理す
ると共に、同一の構成を有する二次電池で有っても、規
格により定められた充電速度が異なるものもあり、その
為、規格に示された、充電速度に応じて、最適な、測定
値のサンプリング操作を実行する事によって、正確にデ
ータが、集積され、迅速且つ高速な充電操作を実行する
事が可能となる。

【０１２９】

【表１】

【０１３０】

【表２】

【０１３１】

【表３】

【０１３２】

【表４】

【０１３３】

【表５】

【０１３４】

【表６】

【０１３５】

【表７】

【０１３６】

【表８】

【０１３７】

【表９】

【０１３８】

【表１０】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る二次電池の高速充電装置
の一具体例に於ける構成を説明するブロックダイアグラ
ムである。

【図２】図２は、ニッケルカドミウム電池の充電特性を
示すグラフである。

【図３】図３は、ニッケル−水素電池の充電特性を示す
グラフである。

【図４】図４は、リチウムイオン電池と充電特性を示す
グラフである。

【図５】図５（Ａ）は、測定データのカーブとサンプリ
ング周期ｐに於ける変化量との関係を示す図である。又
図５（Ｂ）は、本発明に於ける測定データのサンプリン
グ周期ｔと測定データの変化量読み取りサンプリング時
間（ｔｓ）との関係を示す図である。

【図６】図６（Ａ）は、本発明に於いて電圧測定データ
を解析して変化の状態を判断する一例を説明する図であ
り、又図６（Ｂ）は本発明に於いて温度測定データを解
析して変化の状態を判断する一例を説明する図である。

【図７】図７は、本発明に於ける二次電池の充電方法を
実行する場合の手順の一例を示すフローチャートであ
る。

【図８】図８は、本発明に於ける二次電池の充電方法を
実行する場合の手順の一例を示すフローチャートであ
る。

【図９】図９は、本発明に於ける二次電池の充電方法を
実行する場合の手順の一例を示すフローチャートであ
る。

【図１０】図１０は、本発明に於ける二次電池の充電方
法を実行する場合の手順の他の一例を示すフローチャー
トである。

【図１１】図１１は、本発明に於ける二次電池の充電方
法を実行する場合の手順の一例を示すフローチャートで
ある。

【図１２】図１２は、ニッケル・カドミウム電池を０．
２５Ｃで充電した場合に於ける電圧特性の一例を示すグ
ラフである。

【図１３】図１３は、図１２に於ける充電操作に於ける
総電圧変化量ΔＴＤｖｎとカウンガ値Ｎの変化を示すグ
ラフである。

【図１４】図１４は、ニッケル・カドミウム電池を３Ｃ
で充電した場合に於ける温度特性の一例を示すグラフで
ある。

【図１５】図１５は、ニッケル・カドミウム電池を３Ｃ
で充電した場合に於ける電圧特性の一例を示すグラフで
ある。

【図１６】図１６は、図１５に於ける充電操作に於ける
総電圧変化量ΔＴＤｖｎとカウンガ値Ｎの変化を示すグ
ラフである。

【図１７】図１７は、ニッケル・水素電池を０．２５Ｃ
で充電した場合に於ける電圧特性の一例を示すグラフで
ある。

【図１８】図１８は、図１７に於ける充電操作に於ける
総電圧変化量ΔＴＤｖｎとカウンガ値Ｎの変化を示すグ
ラフである。

【図１９】図１９は、ニッケル・水素電池を１Ｃで充電
した場合に於ける電圧特性の一例を示すグラフである。

【図２０】図２０は、図１９に於ける充電操作に於ける
総電圧変化量ΔＴＤｖｎとカウンガ値Ｎの変化を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１…二次電池の高速充電装置 ２…二次電池 ３…電流供給手段 ４…電圧端子 ５…スイッチ手段 ６…温度測定手段 ７…電圧測定手段 ８…サンプリング手段 ９…充電制御手段 １０…充電レート設定手段 １１…データ読み取り基本時間発生手段 １２…データ読み取り調整時間設定手段 １３…データ変化量読み取りサンプリング時間設定手段 １４…データ変化量読み取りサンプリング総時間設定手
段 １５〜１９…記憶手段 ２０…演算手段 ２２…第１の判定手段 ２３…第２の判定手段 ２５…ＣＰＵ ３０…記憶装置

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ読み取りに要するデータ読み取り
   基本時間ｔｂを設定する第１の工程、 充電レートＣを設定する第２の工程、 設定された充電レートＣと該データ読み取り基本時間ｔ
   ｂとから、設定された充電レートＣに固有のデータ読み
   取り調整時間ｔｃを設定する第３の工程、 該サンプリング手段を用いて充電操作中の当該二次電池
   に於ける端子電圧を該読み取り調整時間ｔｃ毎に少なく
   と１回測定し、その時点での電圧データを適宜の第１の
   記憶手段に記憶する第４の工程、 該第４の工程の操作を連続して予め定められた回数Ｌだ
   け複数回繰り返し、各読み取り調整時間ｔｃ毎に得られ
   た複数個の電圧データを加算して、その結果である電圧
   データの変化量読み取りサンプリング時間ｔｓ（ｔｓ＝
   Ｌ×ｔｃ）に対する変化量Ｄｖｎを適宜の第２の記憶手
   段に記憶する第５の工程、 該第５の工程に於いて得られた第１のサンプリング時間
   （ｔｓ１）に対する変化量Ｄｖ１とそれに連続する第２
   のサンプリング時間（ｔｓ２）に対する変化量Ｄｖ２と
   の差を演算して求め、その結果である変化量の差ΔＤｖ
   を第３の記憶手段に記憶させる第６の工程、 該第６の工程を、予め定められた所定の回数Ｍ回連続的
   に繰り返し、各変化量読み取りサンプリング時間（ｔ
   ｓ）毎に得られる複数個（Ｍ個）のΔＤｖ１〜ΔＤｖＭ
   を加算して、当該変化量読み取りサンプリング総時間ｔ
   （ｔ＝ｔｓ×Ｍ）に於ける電圧データの変化量ΔＴＤｖ
   を求め、その結果を第４の記憶手段に記憶する第７の工
   程、 該第４の記憶手段に記憶された電圧データの変化量ΔＴ
   Ｄｖから、該第１のサンプリング時間（ｔｓ１）から該
   第Ｍ回目のサンプリング時間（ｔｓＭ）により定められ
   る電圧データの第１の変化量読み取りサンプリング総時
   間ｔ１に於いて測定された電圧変化量ΔＴＤｖ１と該第
   ２のサンプリング時間（ｔｓ２）から該第Ｍ＋１回目の
   サンプリング時間（ｔｓＭ＋１）により定められる電圧
   データの第２の変化量読み取りサンプリング総時間ｔ２
   に於いて測定された電圧変化量ΔＴＤｖ２との差分値Δ
   Ｈｖ（ΔＨｖ＝ΔＴＤｖ２−ΔＴＤｖ１）を演算により
   求め、その結果を第５の記憶手段に記憶させておく第８
   の工程、 該第８の工程に於ける操作を繰り返しながら、隣接する
   各変化量読み取りサンプリング総時間ｔｎとｔｎ＋１の
   それぞれに於ける電圧変化量ΔＴＤｖｎとΔＴＤｖ（ｎ
   ＋１）とからその差分値ΔＨｖｎ（ΔＨｖｎ＝ΔＴＤｖ
   （ｎ＋１）−ΔＴＤｖｎ）を演算して第５の記憶手段に
   記憶させる第９の工程、 該第９の工程に於いて連続して得られた複数個ｍの電圧
   変化量差分値ΔＨｖ１〜ΔＨｖｍのそれぞれに対して、
   その値が正（０若しくは０以上の値）の値であるか、負
   （０以下）であるかを判断する第１０の工程、及び該電
   圧変化量差分値ΔＨｖ１〜ΔＨｖｍが発生する順に、判
   断処理を実行して、少なくとも予め定められた所定の回
   数Ｓ回連続して、該電圧変化量差分値ΔＨｖが０か負の
   値を示すか否かを判断し、該電圧変化量差分値ΔＨｖが
   連続してＳ回、０又は負の値を示した場合には、当該充
   電操作を停止させる第１１の工程、とから構成されてい
   る事を特徴とする二次電池の充電方法。
2. 【請求項２】 データ読み取りに要するデータ読み取り
   基本時間ｔｂを設定する第１の工程、 充電レートＣを設定する第２の工程、 設定された充電レートＣと該データ読み取り基本時間ｔ
   ｂとから、設定された充電レートＣに固有のデータ読み
   取り調整時間ｔｃを設定する第３の工程、 該サンプリング手段を用いて充電操作中の当該二次電池
   に於ける電池温度を該読み取り調整時間ｔｃ毎に少なく
   と１回測定し、その時点での温度データを適宜の第１の
   記憶手段に記憶する第４の工程、 該第４の工程の操作を連続して予め定められた回数Ｌだ
   け複数回繰り返し、各読み取り調整時間ｔｃ毎に得られ
   た複数個の温度データを加算して、その結果である温度
   データの変化量読み取りサンプリング時間ｔｓ（ｔｓ＝
   Ｌ×ｔｃ）に対する変化量Ｄｔｎを適宜の第２の記憶手
   段に記憶する第５の工程、 該第５の工程に於いて得られた第１のサンプリング時間
   （ｔｓ１）に対する変化量Ｄｔ１とそれに連続する第２
   のサンプリング時間（ｔｓ２）に対する変化量Ｄｔ２と
   の差を演算して求め、その結果である変化量の差ΔＤｔ
   を第３の記憶手段に記憶させる第６の工程、 該第６の工程を、予め定められた所定の回数Ｍ回連続的
   に繰り返し、各変化量読み取りサンプリング時間（ｔ
   ｓ）に得られる複数個（Ｍ個）のΔＤｔ１〜ΔＤｔＭを
   加算して、当該変化量読み取りサンプリング総時間ｔ
   （ｔ＝ｔｓ×Ｍ）に於ける温度データの変化量ΔＴＤｔ
   を求め、その結果を第４の記憶手段に記憶する第７の工
   程、 該第４の記憶手段に記憶された温度データの変化量ΔＴ
   Ｄｔから、該第１のサンプリング時間（ｔｓ１）から該
   第Ｍ回目のサンプリング時間（ｔｓＭ）により定められ
   る温度データの第１の変化量読み取りサンプリング総時
   間ｔ１に於いて測定された温度変化量ΔＴＤｔ１と該第
   ２のサンプリング時間（ｔｓ２）から該第Ｍ＋１回目の
   サンプリング時間（ｔｓＭ＋１）により定められる温度
   データの第２の変化量読み取りサンプリング総時間ｔ２
   に於いて測定された温度変化量ΔＴＤｔ２との変化率Δ
   Ｈｔ（ΔＨｔ＝ΔＴＤｔ２／ΔＴＤｔ１）を演算により
   求め、その結果を第５の記憶手段に記憶させておく第８
   の工程、 該第８の工程に於ける操作を繰り返しながら、隣接する
   各変化量読み取りサンプリング総時間ｔｎとｔｎ＋１の
   それぞれに於ける温度変化量ΔＴＤｔｎ〜ΔＴＤｔ（ｎ
   ＋１）とからその変化率ΔＨｔｎ（ΔＨｔｎ＝ΔＴＤｔ
   （ｎ＋１）−ΔＴＤｔｎ）を演算して第５の記憶手段に
   記憶させる第９の工程、 該第５に記憶手段に記憶された情報から、当該隣接する
   二つの温度変化量間の変化率ΔＨｍの値が予め定められ
   た所定の値Ｋ以上であるか、或いはそれ以下であるかを
   判断する第１０の工程、 該温度変化量変化率ΔＨｍの値が所定の値Ｋ以上である
   場合には、当該充電操作を停止させる第１１の工程、 とから構成されている事を特徴とする二次電池の充電方
   法。
3. 【請求項３】 データ読み取りに要するデータ読み取り
   基本時間ｔｂを設定する第１の工程、 充電レートＣを設定する第２の工程、 設定された充電レートＣと該データ読み取り基本時間ｔ
   ｂとから、設定された充電レートＣに固有のデータ読み
   取り調整時間ｔｃを設定する第３の工程、 該サンプリング手段を用いて充電操作中の当該二次電池
   に於ける電池温度及び端子電圧の各データを個別に該読
   み取り調整時間ｔｃ毎に少なくと１回測定し、その時点
   での温度データ及び端子電圧データの各データを適宜の
   第１の記憶手段に個別に記憶する第４の工程、 該第４の工程の操作を連続して予め定められた回数Ｌだ
   け複数回繰り返し、各読み取り調整時間ｔｃ毎に得られ
   た複数個の温度データ及び端子電圧データをそれぞれ個
   別に加算して、その結果である温度データ及び端子電圧
   データの変化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ＝Ｌ×
   ｔｃ）に対するそれぞれの変化量Ｄｖｎ、Ｄｔｎを適宜
   の第２の記憶手段に各別に記憶する第５の工程、 該第５の工程に於いて得られた第１のサンプリング時間
   （ｔｓ１）に対する変化量Ｄｖ１とＤｔ１とそれに連続
   する第２のサンプリング時間（ｔｓ２）に対する変化量
   Ｄｖ２とＤｔ２との差を演算して求め、その結果である
   変化量の差ΔＤを温度データ及び端子電圧データ毎に
   （ΔＤｖ、ΔＤｔ）求めて第３の記憶手段に記憶させる
   第６の工程、 該第６の工程を、予め定められた所定の回数Ｍ回連続的
   に繰り返し、各変化量読み取りサンプリング時間（ｔ
   ｓ）に得られる複数個（Ｍ個）のΔＤｖ１〜ΔＤｖＭ、
   ΔＤｔ１〜ΔＤｔＭを加算して、当該変化量読み取りサ
   ンプリング総時間ｔ（ｔ＝ｔｓ×Ｍ）に於ける温度デー
   タ及び端子電圧データの変化量ΔＴＤｖ、ΔＴＤｔを求
   め、その結果を温度データ及び端子電圧データ毎に第４
   の記憶手段に記憶する第７の工程、 該第４の記憶手段に記憶された電圧データの変化量ΔＴ
   Ｄｖ、ΔＴＤｔから、該第１のサンプリング時間（ｔｓ
   １）から該第Ｍ回目のサンプリング時間（ｔｓＭ）によ
   り定められる電圧データの第１の変化量読み取りサンプ
   リング総時間ｔ１に於いて測定された電圧変化量ΔＴＤ
   ｖ１と該第２のサンプリング時間（ｔｓ２）から該第Ｍ
   ＋１回目のサンプリング時間（ｔｓＭ＋１）により定め
   られる電圧データの第２の変化量読み取りサンプリング
   総時間ｔ２に於いて測定された電圧変化量ΔＴＤｖ２と
   の差分値ΔＨｖ＝ΔＴＤｖ２−ΔＴＤｖ１を演算により
   求め、その結果を第５の記憶手段に記憶させておく第８
   の工程、 該第８の工程に於ける操作を繰り返しながら、隣接する
   各変化量読み取りサンプリング総時間ｔｎとｔｎ＋１の
   それぞれに於ける電圧変化量ΔＴＤｖｎ〜ΔＴＤｖ（ｎ
   ＋１）とからその差分値ΔＨｖｎ（ΔＨｖｎ＝ΔＴＤｖ
   （ｎ＋１）−ΔＴＤｖｎ）を演算して第５の記憶手段に
   記憶させる第９の工程、 該第９の工程に於いて連続して得られた複数個ｍの電圧
   変化量差分値ΔＨｖ１〜ΔＨｖｍのそれぞれに対して、
   その値が正（０若しくは０以上の値）の値であるか、負
   （０以下）であるかを判断する第１０の工程、 該第４の記憶手段に記憶された温度データの変化量ΔＴ
   Ｄｔから、該第１のサンプリング時間（ｔｓ１）から該
   第Ｍ回目のサンプリング時間（ｔｓＭ）により定められ
   る温度データの第１の変化量読み取りサンプリング総時
   間ｔ１に於いて測定された温度変化量ΔＴＤｔ１と該第
   ２のサンプリング時間（ｔｓ２）から該第Ｍ＋１回目の
   サンプリング時間（ｔｓＭ＋１）により定められる温度
   データの第２の変化量読み取りサンプリング総時間ｔ２
   に於いて測定された温度変化量ΔＴＤｔ２との変化率Δ
   Ｈｔ（ΔＨｔ＝ΔＴＤｔ２／ΔＴＤｔ１）を演算により
   求め、その結果を第５の記憶手段に記憶させておく第１
   １の工程、 該第１１の工程に於ける操作を繰り返しながら、隣接す
   る各変化量読み取りサンプリング総時間ｔｎ〜ｔｎ＋１
   のそれぞれに於ける温度変化量ΔＴＤｔｎとΔＴＤｔ
   （ｎ＋１）とからその変化率ｎΔＨｔｎ（ΔＨｔｎ＝Δ
   ＴＤｔ（ｎ＋１）／ΔＴＤｔｎ）を演算して第５の記憶
   手段に記憶させる第１２の工程、 該第５に記憶手段に記憶された情報から、当該隣接する
   二つの温度変化量間の変化率ΔＨｔｍの値が予め定めら
   れた所定の値Ｋ以上であるか、或いはそれ以下であるか
   を判断する第１３の工程、 該温度変化量変化率ΔＨｔｍの値が所定の値Ｋ以上であ
   って且つ該電圧変化量差分値ΔＨｖ１〜ΔＨｖｍが発生
   する順に、判断処理を実行して、少なくとも予め定めら
   れた所定の回数Ｓ回連続して、該電圧変化量差分値ΔＨ
   ｖが０若しくは負の値を示した場合には、当該充電操作
   を停止させる第１４の工程、 とから構成されている事を特徴とする二次電池の充電方
   法。
4. 【請求項４】 該サンプリング手段を用いて充電操作中
   の当該二次電池に於ける端子電圧若しくは電池温度デー
   タを該読み取り調整時間ｔｃ毎に測定する場合には、当
   該二次電池に供給される充電電流を遮断して測定する事
   を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の二次電池
   の充電方法。
5. 【請求項５】 該サンプリング手段を用いて充電操作中
   の当該二次電池に於ける端子電圧若しくは電池温度デー
   タを該読み取り調整時間ｔｃ毎に測定する場合には、当
   該測定値の何れか一つでも、予め定められた異常値レベ
   ルを越える測定データがえられた場合には、その時点
   で、当該充電操作を中断する様に構成されている事を特
   徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の二次電池の充
   電方法。
6. 【請求項６】 当該充電レートＣと該データ読み取り基
   本時間ｔｂとから、設定されるデータ読み取り調整時間
   ｔｃは、 ｔｃ＝ｔｂ×Ａ／Ｃ （但しＡは定数である）で表されるものである事を特徴
   とする請求項１乃至５の何れかに記載の二次電池の充電
   方法。請求項 記載の以下のを設定する第３の工程、
7. 【請求項７】 当該データの変化量読み取りサンプリン
   グ時間（ｔｓ）毎にＭ回連続して、電圧データを測定す
   る操作を繰り返す工程に於いて、当該各データの変化量
   読み取りサンプリング時間（ｔｓ）毎に当該電圧データ
   を測定した時点で、前記した電圧データの変化量ΔＴＤ
   ｖを演算し、その時点での当該電圧データの変化量ΔＴ
   Ｄｖの値が、正か負か、或いは０かを判断し、正である
   場合には、当該電圧データの変化量ΔＴＤｖの値変化の
   状態を判定する適宜のカウンタ値ΔＳの値を０にリセッ
   トするが、当該電圧データの変化量ΔＴＤｖの値が、負
   か或いは０である場合には、該カウンタ値ΔＳの値に当
   該ΔＴＤｖの値を加算して、該カウンタ値ΔＳの値を該
   加算値で更新させ、次いで、該カウンタ値ΔＳの値が、
   予め定められた適宜の基準値Ｗと比較して、該カウンタ
   値ΔＳの値が、該基準値Ｗより小さい場合には、充電操
   作を停止させる様にした事を特徴とする請求項１乃至６
   の何れかに記載の二次電池の充電方法。
8. 【請求項８】 当該電圧データの変化量ΔＴＤｖの値
   が、０である場合には、該カウンタ値ΔＳの値から予め
   定められた所定の値Ｚを差し引く様に構成されている事
   を特徴とする請求項７記載の二次電池の充電方法。
9. 【請求項９】 充電を必要とする二次電池のセルに充電
   電流を供給する電流供給手段、該電流供給手段と充電さ
   れる該二次電池の端子との間に設けられたスイッチ手
   段、該セルの温度を測定する温度測定手段、該温度測定
   手段を作動させて、所定のサンプリング周期で該セル温
   度を測定するサンプリング手段、該サンプリング手段と
   接続され、該スイッチ手段を制御する充電制御手段、充
   電レートＣを設定する充電レート設定手段、当該充電レ
   ート設定手段に於いて設定された充電レートＣに基づい
   て、予め定められたデータ読み取り基本時間ｔｂから、
   設定された充電レートＣに固有のデータ読み取り調整時
   間ｔｃを設定するデータ読み取り調整時間設定手段、当
   該データ読み取り調整時間ｔｃを予め定められた数Ｌだ
   け乗算して、温度データの変化量読み取りサンプリング
   時間ｔｓを設定するデータ変化量読み取りサンプリング
   時間設定手段、当該データの変化量読み取りサンプリン
   グ時間ｔｓを予め定められた数Ｍだけ乗算して、データ
   変化量読み取りサンプリング総時間ｔを設定するデータ
   変化量読み取りサンプリング総時間設定手段、該データ
   読み取り調整時間ｔｃ毎に測定した温度データｄｔｎを
   記憶する第１の記憶手段、当該第１の記憶手段に記憶さ
   れた温度データｄｔｎの所定の数Ｌのデータを加算した
   データＤｔｎを記憶する第２の記憶手段、該第２の記憶
   手段に記憶されたデータＤｔｎから、前回の変化量読み
   取りサンプリング時間ｔｓに於けるデータＤｔ（ｎ−
   １）と今回の変化量読み取りサンプリング時間ｔｓ＋１
   に於けるデータＤｔｎとの差分値ΔＤｔ（ΔＤｔ＝Ｄｔ
   ｎ−Ｄｔ（ｎ−１））を記憶する第３の記憶手段、該変
   化量読み取りサンプリング時間（ｔｓ）を所定の回数
   （Ｍ回）繰り返してに得られる変化量読み取りサンプリ
   ング総時間ｔ（ｔ＝ｔｓ×Ｍ）内に於いて各変化量読み
   取りサンプリング時間（ｔｓ）毎に得られる複数個
   （Ｍ）個の当該温度データを加算して得られる温度デー
   タの変化量ΔＴＤｔを記憶する第４の記憶手段、該第４
   の記憶手段に記憶された温度データの変化量ΔＴＤｔの
   内、第１の変化量読み取りサンプリング総時間ｔｎに於
   ける温度データの変化量ΔＴＤｔｎと該変化量読み取り
   サンプリング時間（ｔｓ）一つ分ずらせて形成された第
   ２の変化量読み取りサンプリング総時間ｔｎ＋１に於け
   る温度データの変化量ΔＴＤｔ（ｎ＋１）との変化率Δ
   Ｈｔ（ΔＨｔ＝ΔＴＤｔ（ｎ＋１）／ΔＴＤｔｎ）を演
   算してその値を記憶する第５の記憶手段、及び該温度変
   化量間の変化率ΔＨｔｍを、予め定められた所定の基準
   値Ｋと比較して、該温度変化量間の変化率ΔＨｔｍの値
   が、該基準値Ｋを越えた場合に、当該充電操作を停止さ
   せる為の信号を出力する第１の判定手段、前記各記憶手
   段に記憶される個々のデータを演算処理する為の演算手
   段、上記した各手段の動作を制御する中央演算手段とか
   ら構成されている事を特徴とする二次電池の充電装置。
10. 【請求項１０】 充電を必要とする二次電池のセルに充
    電電流を供給する電流供給手段、該電流供給手段と充電
    される該二次電池の端子との間に設けられたスイッチ手
    段、該セルの端子電圧を測定する端子電圧測定手段、該
    端子電圧測定手段を作動させて、所定のサンプリング周
    期で該セルの端子電圧を測定するサンプリング手段、該
    サンプリング手段と接続され、該スイッチ手段を制御す
    る充電制御手段、充電レートＣを設定する充電レート設
    定手段、当該充電レート設定手段に於いて設定された充
    電レートＣに基づいて、予め定められたデータ読み取り
    基本時間ｔｂから、設定された充電レートＣに固有のデ
    ータ読み取り調整時間ｔｃを設定するデータ読み取り調
    整時間設定手段、当該データ読み取り調整時間ｔｃを予
    め定められた数Ｌだけ乗算して、端子電圧データの変化
    量読み取りサンプリング時間ｔｓを設定するデータ変化
    量読み取りサンプリング時間設定手段、当該データの変
    化量読み取りサンプリング時間ｔｓを予め定められた数
    Ｍだけ乗算して、データ変化量読み取りサンプリング総
    時間ｔを設定するデータ変化量読み取りサンプリング総
    時間設定手段、該データ読み取り調整時間ｔｃ毎に測定
    した端子電圧データｄｖｎを記憶する第１の記憶手段、
    当該第１の記憶手段に記憶された端子電圧データｄｖｎ
    の所定の数Ｌのデータを加算したデータＤｖｎを記憶す
    る第２の記憶手段、該第２の記憶手段に記憶されたデー
    タＤｖｎから、前回の変化量読み取りサンプリング時間
    ｔｓに於けるデータＤｖ（ｎ−１）と今回の変化量読み
    取りサンプリング時間ｔｓ＋１に於けるデータＤｖｎと
    の差分値ΔＤｖ（ΔＤｖ＝Ｄｖｎ−Ｄｖ（ｎ−１））を
    記憶する第３の記憶手段、該変化量読み取りサンプリン
    グ時間（ｔｓ）を所定の回数（Ｍ回）繰り返してに得ら
    れる変化量読み取りサンプリング総時間ｔ（ｔ＝ｔｓ×
    Ｍ）内に於いて各変化量読み取りサンプリング時間（ｔ
    ｓ）毎に得られる複数個（Ｍ）個の当該端子電圧データ
    を加算して得られる端子電圧データの変化量ΔＴＤｖを
    記憶する第４の記憶手段、該第４の記憶手段に記憶され
    た端子電圧データの変化量ΔＴＤｖの内、第１の変化量
    読み取りサンプリング総時間ｔｎに於ける端子電圧デー
    タの変化量ΔＴＤｖｎと該変化量読み取りサンプリング
    時間（ｔｓ）一つ分ずらせて形成された第２の変化量読
    み取りサンプリング総時間ｔｎ＋１に於ける端子電圧デ
    ータの変化量ΔＴＤｖ（ｎ＋１）との差分値ΔＨｖｍ
    （ΔＨｖｍ＝Ｈｖ（ｍ＋１）−Ｈｖｍ）を記憶させる第
    ５の記憶手段、 該第５の記憶手段に記憶されている連続した複数個ｍの
    電圧データ変化量差分値ΔＨｖ１〜ΔＨｖｍのそれぞれ
    に対して、その値が正（０若しくは０以上の値）の値で
    あるか、負（０以下）であるかを判断し、該電圧データ
    変化量差分値ΔＨｖ１〜ΔＨｖｍが発生する順に、判断
    処理を実行して、少なくとも予め定められた所定の回数
    Ｓ回連続して、該電圧データ変化量差分値ΔＨｖが負の
    値を示した場合には、当該充電操作を停止させる為の信
    号を出力する第２の判定手段、及び前記各記憶手段に記
    憶される個々のデータを演算処理する為の演算手段、上
    記した各手段の動作を制御する中央演算手段とから構成
    されている事を特徴とする二次電池の充電装置。