JPH08103032A - 二次電池の充電方法 - Google Patents
二次電池の充電方法Info
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- JPH08103032A JPH08103032A JP6237289A JP23728994A JPH08103032A JP H08103032 A JPH08103032 A JP H08103032A JP 6237289 A JP6237289 A JP 6237289A JP 23728994 A JP23728994 A JP 23728994A JP H08103032 A JPH08103032 A JP H08103032A
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- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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- H02J7/90—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/96—Regulation of charging or discharging current or voltage in response to battery voltage
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 種々の環境で使用された二次電池の過充電を
防止して、満充電する。 【構成】 二次電池の充電方法は、二次電池の初期電圧
を検出し、その後に二次電池のピーク電圧となり、ある
いは−ΔＶ低下するまでの充電容量を検出する。初期電
圧が設定電圧よりも低い二次電池は、充電容量が設定容
量よりも大きいと判定されたときに充電を終了し、充電
容量が設定容量よりも小さいときは、充電容量が設定容
量よりも大きくなって、ピーク電圧となり、あるいは−
ΔＶ検出されるまで充電を継続する。初期電圧が設定電
圧よりも高い二次電池は、満充電されるまでの充電容量
が設定容量よりも大きくても小さくても最初の満充電検
出で充電を終了する。
防止して、満充電する。 【構成】 二次電池の充電方法は、二次電池の初期電圧
を検出し、その後に二次電池のピーク電圧となり、ある
いは−ΔＶ低下するまでの充電容量を検出する。初期電
圧が設定電圧よりも低い二次電池は、充電容量が設定容
量よりも大きいと判定されたときに充電を終了し、充電
容量が設定容量よりも小さいときは、充電容量が設定容
量よりも大きくなって、ピーク電圧となり、あるいは−
ΔＶ検出されるまで充電を継続する。初期電圧が設定電
圧よりも高い二次電池は、満充電されるまでの充電容量
が設定容量よりも大きくても小さくても最初の満充電検
出で充電を終了する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主としてニッケル−カ
ドミウム電池とニッケル−水素電池を充電する方法に関
する。ただ、本発明の充電方法は、これ等の二次電池に
限らず、満充電になると電池電圧がピーク値となり、あ
るいはピーク値から−ΔＶ低下する特性を有する全ての
二次電池の充電に使用できる。
ドミウム電池とニッケル−水素電池を充電する方法に関
する。ただ、本発明の充電方法は、これ等の二次電池に
限らず、満充電になると電池電圧がピーク値となり、あ
るいはピーク値から−ΔＶ低下する特性を有する全ての
二次電池の充電に使用できる。
【０００２】
【従来の技術】二次電池は、過充電しないように、満充
電になると充電を停止することが大切である。過充電は
電池の寿命を著しく短くする弊害がある。とくに、ニッ
ケル水素電池は過充電に弱い性質がある。また、電池の
充電においては、種々の状態で使用される電池を確実に
満充電することも大切である。
電になると充電を停止することが大切である。過充電は
電池の寿命を著しく短くする弊害がある。とくに、ニッ
ケル水素電池は過充電に弱い性質がある。また、電池の
充電においては、種々の状態で使用される電池を確実に
満充電することも大切である。
【０００３】電池を満充電したことを検出する方法とし
て、ΔＶ方式とピーク方式とが開発されている。ΔＶ方
式は、電圧がピーク値からΔＶ低下したことを検出して
満充電を検出して充電を停止する。この方法は、例え
ば、特開昭６１−２８８７４０号公報に記載されてい
る。この方法は、満充電されると、ニッケルカドミウム
電池等の二次電池の電圧がピーク値から低下する性質を
利用する。図１は、正常に放電したニッケルカドミウム
二次電池やニッケル−水素電池等の二次電池を充電する
ときの電圧変化を示している。ニッケル−カドミウム電
池等の電池は、充電の初期で急激に電圧が上昇する。そ
の後電圧の変化は少なくなる。満充電に近付くと電圧上
昇は急峻となり、満充電になると電圧はピークに達し、
さらに充電するとピーク値からΔＶ低下する。したがっ
て、ピーク値からΔＶ低下したことを検出することによ
って、満充電を検出できる。
て、ΔＶ方式とピーク方式とが開発されている。ΔＶ方
式は、電圧がピーク値からΔＶ低下したことを検出して
満充電を検出して充電を停止する。この方法は、例え
ば、特開昭６１−２８８７４０号公報に記載されてい
る。この方法は、満充電されると、ニッケルカドミウム
電池等の二次電池の電圧がピーク値から低下する性質を
利用する。図１は、正常に放電したニッケルカドミウム
二次電池やニッケル−水素電池等の二次電池を充電する
ときの電圧変化を示している。ニッケル−カドミウム電
池等の電池は、充電の初期で急激に電圧が上昇する。そ
の後電圧の変化は少なくなる。満充電に近付くと電圧上
昇は急峻となり、満充電になると電圧はピークに達し、
さらに充電するとピーク値からΔＶ低下する。したがっ
て、ピーク値からΔＶ低下したことを検出することによ
って、満充電を検出できる。
【０００４】これに対して、ピーク方式は、電池のピー
ク電圧を検出して充電を停止する。この方式は、たとえ
ば、実公昭６０−１３２５３号公報に記載される。この
方式は、ピーク値を検出して充電を停止するので、過充
電すると電池性能が低下するニッケル−水素電池の充電
に適している。
ク電圧を検出して充電を停止する。この方式は、たとえ
ば、実公昭６０−１３２５３号公報に記載される。この
方式は、ピーク値を検出して充電を停止するので、過充
電すると電池性能が低下するニッケル−水素電池の充電
に適している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ΔＶ方
式やピーク方式で過放電した二次電池を充電すると、満
充電になる前に充電を停止してしまう欠点がある。それ
は、図２に示すように、過放電した電池は、充電の初期
に電圧がピーク値に達し、その後にΔＶ低下するからで
ある。
式やピーク方式で過放電した二次電池を充電すると、満
充電になる前に充電を停止してしまう欠点がある。それ
は、図２に示すように、過放電した電池は、充電の初期
に電圧がピーク値に達し、その後にΔＶ低下するからで
ある。
【０００６】この欠点を避けるために、電池の充電を開
始して一定の初期充電時間帯はΔＶセンサーの作動を停
止する方法が開発されている。この充電方法は、初期充
電時間帯においては、電池の電圧変化に関係なく連続し
て充電する。初期充電時間帯を経過した後、ピーク点か
らの電圧降下を検出して充電を停止する。
始して一定の初期充電時間帯はΔＶセンサーの作動を停
止する方法が開発されている。この充電方法は、初期充
電時間帯においては、電池の電圧変化に関係なく連続し
て充電する。初期充電時間帯を経過した後、ピーク点か
らの電圧降下を検出して充電を停止する。
【０００７】この充電方式は、過放電した電池を満充電
できる特長がある。それは、初期充電時間帯に、電池電
圧がピーク値に達し、あるいはΔＶ低下しても、充電を
停止しないからである。しかしながら、この充電方法
は、満充電した、あるいは満充電に近い二次電池（以
下、これらを総称して満充電電池という）を過充電する
欠点がある。それは、図３に示すように、満充電した二
次電池は、初期充電時間帯に電圧がピーク値に達し、ま
たΔＶ低下するが、この状態になっても充電を停止しな
いからである。とくにピーク方式は、初期充電時間帯を
ΔＶ方式よりも長くする必要がある。それは、正常に放
電した電池の電圧上昇カーブが平坦になるまでに相当に
時間がかかることが理由である。ΔＶ方式は、過放電し
た電池の早切れを防止するように初期充電時間帯を設定
できる。これに対し、ピーク方式は、正常に放電した電
池の電圧変化が平坦になるまでの間は電圧を検出しない
で連続充電する必要がある。正常に放電した電池の電圧
が平坦になるまでの時間は相当に長いので、ピーク方式
は、初期充電時間帯を長くする必要がある。したがっ
て、このピーク方式は、正常に放電した電池は、満充電
した電池を相当に過充電してしまう欠点がある。
できる特長がある。それは、初期充電時間帯に、電池電
圧がピーク値に達し、あるいはΔＶ低下しても、充電を
停止しないからである。しかしながら、この充電方法
は、満充電した、あるいは満充電に近い二次電池（以
下、これらを総称して満充電電池という）を過充電する
欠点がある。それは、図３に示すように、満充電した二
次電池は、初期充電時間帯に電圧がピーク値に達し、ま
たΔＶ低下するが、この状態になっても充電を停止しな
いからである。とくにピーク方式は、初期充電時間帯を
ΔＶ方式よりも長くする必要がある。それは、正常に放
電した電池の電圧上昇カーブが平坦になるまでに相当に
時間がかかることが理由である。ΔＶ方式は、過放電し
た電池の早切れを防止するように初期充電時間帯を設定
できる。これに対し、ピーク方式は、正常に放電した電
池の電圧変化が平坦になるまでの間は電圧を検出しない
で連続充電する必要がある。正常に放電した電池の電圧
が平坦になるまでの時間は相当に長いので、ピーク方式
は、初期充電時間帯を長くする必要がある。したがっ
て、このピーク方式は、正常に放電した電池は、満充電
した電池を相当に過充電してしまう欠点がある。
【０００８】さらに、ニッケル−水素電池は、満充電に
なっていないのに、図４に示すように、充電を開始して
１０分〜２０分も電池電圧がピーク値から徐々に低下す
ることがある。このように電圧が変化するニッケル−水
素電池を満充電するために、ピークと−ΔＶを無視して
充電を継続する初期充電時間帯を１０〜２０分以上に極
めて長くする必要がある。しかしながら、初期充電時間
帯をこのように長い時間に設定すると、満充電電池を過
充電してしまう弊害が発生する。
なっていないのに、図４に示すように、充電を開始して
１０分〜２０分も電池電圧がピーク値から徐々に低下す
ることがある。このように電圧が変化するニッケル−水
素電池を満充電するために、ピークと−ΔＶを無視して
充電を継続する初期充電時間帯を１０〜２０分以上に極
めて長くする必要がある。しかしながら、初期充電時間
帯をこのように長い時間に設定すると、満充電電池を過
充電してしまう弊害が発生する。
【０００９】このため、初期充電時間帯を設ける従来の
充電方法では、図４に示す電圧カーブで充電の進行する
二次電池を満充電して、しかも、満充電電池を過充電し
ないようにすることができない欠点がある。
充電方法では、図４に示す電圧カーブで充電の進行する
二次電池を満充電して、しかも、満充電電池を過充電し
ないようにすることができない欠点がある。
【００１０】本発明は、さらにこの欠点を解決すること
を目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、種
々の環境で使用された二次電池の過充電を有効に防止し
て、しかも満充電できる二次電池の充電方法を提供する
ことにある。
を目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、種
々の環境で使用された二次電池の過充電を有効に防止し
て、しかも満充電できる二次電池の充電方法を提供する
ことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の充電方法は、前
述の目的を達成するために、下記のようにして二次電池
を充電する。本発明の充電方法は、充電する二次電池の
電圧のピーク値、または電圧のピーク値からの−ΔＶ低
下を検出して満充電を検出する充電方法を改良したもの
である。
述の目的を達成するために、下記のようにして二次電池
を充電する。本発明の充電方法は、充電する二次電池の
電圧のピーク値、または電圧のピーク値からの−ΔＶ低
下を検出して満充電を検出する充電方法を改良したもの
である。
【００１２】本発明の充電方法は、二次電池の初期電圧
を検出し、その後に二次電池を充電してピーク電圧とな
り、あるいは−ΔＶ低下するまでの充電容量を検出す
る。検出した初期電圧と充電容量から、下記のように充
電状態を制御することを特徴としている。初期電圧の検
出は、二次電池の充電を開始する前を理想とするが、充
電を開始した直後に検出することもできる。 (1) 初期電圧が設定電圧よりも低い二次電池は、充電
容量が設定容量よりも大きいと判定されたときに充電を
終了する。この二次電池は、充電容量が設定容量よりも
小さいときは、充電容量が設定容量よりも大きくなるま
で充電を継続し、充電容量が設定容量よりも大きくなっ
て、ピーク電圧となり、あるいは−ΔＶ検出されるまで
充電を継続する。 (2) 初期電圧が設定電圧よりも高い二次電池は、満充
電されるまでの充電容量が設定容量よりも大きくても小
さくても最初の満充電検出で充電を終了する。
を検出し、その後に二次電池を充電してピーク電圧とな
り、あるいは−ΔＶ低下するまでの充電容量を検出す
る。検出した初期電圧と充電容量から、下記のように充
電状態を制御することを特徴としている。初期電圧の検
出は、二次電池の充電を開始する前を理想とするが、充
電を開始した直後に検出することもできる。 (1) 初期電圧が設定電圧よりも低い二次電池は、充電
容量が設定容量よりも大きいと判定されたときに充電を
終了する。この二次電池は、充電容量が設定容量よりも
小さいときは、充電容量が設定容量よりも大きくなるま
で充電を継続し、充電容量が設定容量よりも大きくなっ
て、ピーク電圧となり、あるいは−ΔＶ検出されるまで
充電を継続する。 (2) 初期電圧が設定電圧よりも高い二次電池は、満充
電されるまでの充電容量が設定容量よりも大きくても小
さくても最初の満充電検出で充電を終了する。
【００１３】本明細書において「充電を終了する」と
は、必ずしも充電電流を０にする状態のみを意味するも
のではない。たとえば、急速充電して二次電池が満充電
になったときに、充電電流を微小電流に切り換えてトリ
クル充電とする状態、すなわち実質的に充電を終了する
状態を含む広い意味に使用する。
は、必ずしも充電電流を０にする状態のみを意味するも
のではない。たとえば、急速充電して二次電池が満充電
になったときに、充電電流を微小電流に切り換えてトリ
クル充電とする状態、すなわち実質的に充電を終了する
状態を含む広い意味に使用する。
【００１４】
【作用】本発明の二次電池の充電方法は、図４に示すよ
うに、充電を開始して１０分も２０分も経過したときに
電池電圧がピーク値に上昇し、あるいはピーク値から−
ΔＶ低下し、しかもこの時に満充電となっていない二次
電池を満充電できる。さらに、この特性の二次電池を満
充電できると共に、満充電に近い二次電池の過充電を防
止できる。
うに、充電を開始して１０分も２０分も経過したときに
電池電圧がピーク値に上昇し、あるいはピーク値から−
ΔＶ低下し、しかもこの時に満充電となっていない二次
電池を満充電できる。さらに、この特性の二次電池を満
充電できると共に、満充電に近い二次電池の過充電を防
止できる。
【００１５】このことを実現するために、本発明の二次
電池の充電方法は下記のようにして二次電池を満充電す
る。 (1) 二次電池の充電を開始したときに電池の初期電圧
（Ｖ0）を検出する。 (2) その後充電を継続し、充電を開始してから、二次
電池の電圧がピーク値に上昇し、あるいはピーク値から
−ΔＶ低下するまでの充電容量を検出する。 (3) 充電容量を設定容量に比較すると共に、初期電圧
（Ｖ0）を設定電圧（ＶREF）に比較して、充電を継続す
るか終了するかを判定する。
電池の充電方法は下記のようにして二次電池を満充電す
る。 (1) 二次電池の充電を開始したときに電池の初期電圧
（Ｖ0）を検出する。 (2) その後充電を継続し、充電を開始してから、二次
電池の電圧がピーク値に上昇し、あるいはピーク値から
−ΔＶ低下するまでの充電容量を検出する。 (3) 充電容量を設定容量に比較すると共に、初期電圧
（Ｖ0）を設定電圧（ＶREF）に比較して、充電を継続す
るか終了するかを判定する。
【００１６】満充電に近い二次電池は、初期電圧（Ｖ
0）が設定電圧よりも高くなる。このため、初期電圧
（Ｖ0）が設定電圧よりも高い二次電池は、ピーク電圧
を検出し、あるいはピーク電圧からの−ΔＶ低下を検出
して、満充電になったと判定して充電を終了する。すな
わち、初期電圧（Ｖ0）が設定電圧よりも高い二次電池
は、充電容量に関係なく、ピーク電圧または−ΔＶ低下
を検出して充電を終了する。
0）が設定電圧よりも高くなる。このため、初期電圧
（Ｖ0）が設定電圧よりも高い二次電池は、ピーク電圧
を検出し、あるいはピーク電圧からの−ΔＶ低下を検出
して、満充電になったと判定して充電を終了する。すな
わち、初期電圧（Ｖ0）が設定電圧よりも高い二次電池
は、充電容量に関係なく、ピーク電圧または−ΔＶ低下
を検出して充電を終了する。
【００１７】これに対して、初期電圧（Ｖ0）が設定電
圧よりも低いと判定された二次電池は、放電電池（以下
この電池を総称して放電電池と記載する。）と判定し
て、電池電圧がピーク値に上昇し、あるいは−ΔＶ低下
しても、充電容量が設定容量よりも大きくなるまでは充
電を継続する。十分に放電された二次電池は、満充電さ
れないときに電池電圧がピーク値に上昇し、あるいは−
ΔＶ低下することがあるからである。充電容量が設定容
量よりも大きくなって、電池電圧がピーク値に上昇し、
あるいは−ΔＶ低下すると、満充電されたと判定して充
電を終了する。
圧よりも低いと判定された二次電池は、放電電池（以下
この電池を総称して放電電池と記載する。）と判定し
て、電池電圧がピーク値に上昇し、あるいは−ΔＶ低下
しても、充電容量が設定容量よりも大きくなるまでは充
電を継続する。十分に放電された二次電池は、満充電さ
れないときに電池電圧がピーク値に上昇し、あるいは−
ΔＶ低下することがあるからである。充電容量が設定容
量よりも大きくなって、電池電圧がピーク値に上昇し、
あるいは−ΔＶ低下すると、満充電されたと判定して充
電を終了する。
【００１８】以上のように、本発明の充電方法は、最初
に電池電圧を検出して、満充電電池と放電電池とを識別
する。その後に充電を継続して、電池電圧がピーク値に
上昇し、あるいはピーク値から−ΔＶ低下したときに、
二次電池が本当に満充電されたのか、あるいは、満充電
ではないが電池電圧がピーク値になったかどうかを、充
電容量で判定する。十分に放電された二次電池は、満充
電になるまでに相当容量充電されるからである。十分に
放電された二次電池が本当に満充電されるには、電池電
圧がピーク電圧に上昇し、あいるは−ΔＶ低下すると共
に、充電容量が設定容量よりも大きくなる。
に電池電圧を検出して、満充電電池と放電電池とを識別
する。その後に充電を継続して、電池電圧がピーク値に
上昇し、あるいはピーク値から−ΔＶ低下したときに、
二次電池が本当に満充電されたのか、あるいは、満充電
ではないが電池電圧がピーク値になったかどうかを、充
電容量で判定する。十分に放電された二次電池は、満充
電になるまでに相当容量充電されるからである。十分に
放電された二次電池が本当に満充電されるには、電池電
圧がピーク電圧に上昇し、あいるは−ΔＶ低下すると共
に、充電容量が設定容量よりも大きくなる。
【００１９】このように、初期電圧と充電容量の両方を
考慮して、二次電池を満充電する本発明の充電方法は、
電池電圧がピーク値あるいは−ΔＶ特性を示すときに、
本当に満充電されたかどうかを正確に判定して、全ての
二次電池を満充電できる。さらに、満充電に近い二次電
池は、充電容量に関係なく充電を終了するので、この電
池が過充電されるのを有効に防止できる。
考慮して、二次電池を満充電する本発明の充電方法は、
電池電圧がピーク値あるいは−ΔＶ特性を示すときに、
本当に満充電されたかどうかを正確に判定して、全ての
二次電池を満充電できる。さらに、満充電に近い二次電
池は、充電容量に関係なく充電を終了するので、この電
池が過充電されるのを有効に防止できる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための二次電池の充電方法を例示するもの
であって、本発明は充電方法を下記のものに特定しな
い。
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための二次電池の充電方法を例示するもの
であって、本発明は充電方法を下記のものに特定しな
い。
【００２１】本発明の電池の充電方法は、図４に示すよ
うに、充電を開始したときに、二次電池の初期電圧（Ｖ
0）を検出し、検出した初期電圧（Ｖ0）を設定電圧に比
較する。設定電圧は、たとえば、ニッケル−水素電池の
場合に１Ｖ／セルに設定される。ただ、設定電圧は、二
次電池の種類と、その後に設定される充電容量とを考慮
して最適値に設定される。たとえば、ニッケル−カドミ
ウム電池やニッケル−水素電池の場合、初期電圧（Ｖ
0）を比較する設定電圧は、０．８Ｖ〜１．２Ｖ、好ま
しくは０．９Ｖ〜１．１Ｖに設定される。
うに、充電を開始したときに、二次電池の初期電圧（Ｖ
0）を検出し、検出した初期電圧（Ｖ0）を設定電圧に比
較する。設定電圧は、たとえば、ニッケル−水素電池の
場合に１Ｖ／セルに設定される。ただ、設定電圧は、二
次電池の種類と、その後に設定される充電容量とを考慮
して最適値に設定される。たとえば、ニッケル−カドミ
ウム電池やニッケル−水素電池の場合、初期電圧（Ｖ
0）を比較する設定電圧は、０．８Ｖ〜１．２Ｖ、好ま
しくは０．９Ｖ〜１．１Ｖに設定される。
【００２２】初期電圧（Ｖ0）を設定電圧に比較して、
充電を開始した二次電池が満充電電池であるか、あるい
は放電電池であるかを判定する。そして、満充電電池と
判定された場合は、その後に電池電圧がピーク値に上昇
し、あるいは−ΔＶ検出されると充電を終了する。
充電を開始した二次電池が満充電電池であるか、あるい
は放電電池であるかを判定する。そして、満充電電池と
判定された場合は、その後に電池電圧がピーク値に上昇
し、あるいは−ΔＶ検出されると充電を終了する。
【００２３】一方、放電電池と判定されたときには、そ
の後に電池電圧がピーク値に上昇し、あるいは−ΔＶ低
下しても、必ずしも充電を終了しない。下記のように、
電池の充電容量を検出し、充電容量を設定容量に比較し
て、充電を終了するか、充電を継続するかを判定する。
の後に電池電圧がピーク値に上昇し、あるいは−ΔＶ低
下しても、必ずしも充電を終了しない。下記のように、
電池の充電容量を検出し、充電容量を設定容量に比較し
て、充電を終了するか、充電を継続するかを判定する。
【００２４】初期電圧（Ｖ0）を検出した後に充電を継
続し、電池電圧がピーク電圧まで上昇し、あるいはピー
ク電圧から−ΔＶ低下すると、充電を開始してからそれ
までの充電容量を検出する。検出された充電容量を設定
容量に比較する。設定容量は、たとえば、二次電池の満
充電容量の６０％に設定する。ただ、本発明の充電容量
を比較する設定容量を６０％に特定しない。設定容量
は、たとえば４０〜８０％、好ましくは５０〜７０％の
範囲に設定することもできる。初期電圧（Ｖ0）を低く
設定して、十分に放電した二次電池の充電容量を設定容
量に比較するようにすると、設定容量を大きくできる。
続し、電池電圧がピーク電圧まで上昇し、あるいはピー
ク電圧から−ΔＶ低下すると、充電を開始してからそれ
までの充電容量を検出する。検出された充電容量を設定
容量に比較する。設定容量は、たとえば、二次電池の満
充電容量の６０％に設定する。ただ、本発明の充電容量
を比較する設定容量を６０％に特定しない。設定容量
は、たとえば４０〜８０％、好ましくは５０〜７０％の
範囲に設定することもできる。初期電圧（Ｖ0）を低く
設定して、十分に放電した二次電池の充電容量を設定容
量に比較するようにすると、設定容量を大きくできる。
【００２５】初期電圧（Ｖ0）が設定電圧よりも低い放
電電池は、電池電圧がピーク値になり、あるいは−ΔＶ
低下しても、満充電になっていないことがある。このた
め、放電電池は、充電容量を設定容量に比較する。充電
容量が設定容量よりも大きいときに、電池電圧がピーク
値になり、あるいは−ΔＶ低下すると、間違いなく満充
電されたと判定して、充電を終了する。しかしながら、
放電電池は電池電圧がピーク値になり、あるいは−ΔＶ
低下しても、充電容量が設定容量よりも小さいときに
は、さらに充電を継続する。そして、充電容量が設定容
量よりも大きくなって、しかも電池電圧がピーク値にな
り、あるいは−ΔＶ低下すると、本当に満充電されたと
判定して、充電を終了する。
電電池は、電池電圧がピーク値になり、あるいは−ΔＶ
低下しても、満充電になっていないことがある。このた
め、放電電池は、充電容量を設定容量に比較する。充電
容量が設定容量よりも大きいときに、電池電圧がピーク
値になり、あるいは−ΔＶ低下すると、間違いなく満充
電されたと判定して、充電を終了する。しかしながら、
放電電池は電池電圧がピーク値になり、あるいは−ΔＶ
低下しても、充電容量が設定容量よりも小さいときに
は、さらに充電を継続する。そして、充電容量が設定容
量よりも大きくなって、しかも電池電圧がピーク値にな
り、あるいは−ΔＶ低下すると、本当に満充電されたと
判定して、充電を終了する。
【００２６】初期電圧（Ｖ0）を検出した後に充電を継
続するとき、電池電圧がピーク値からΔＶ低下したこと
を検出するとき、−ΔＶの電圧値は、例えば１０ｍＶ〜
３０ｍＶの範囲に調整される。二次電池の満充電検出
は、好ましくは、ピーク電圧とΔＶの両方を検出する。
続するとき、電池電圧がピーク値からΔＶ低下したこと
を検出するとき、−ΔＶの電圧値は、例えば１０ｍＶ〜
３０ｍＶの範囲に調整される。二次電池の満充電検出
は、好ましくは、ピーク電圧とΔＶの両方を検出する。
【００２７】ところで、初期電圧（Ｖ0）を検出して充
電を継続するとき、一定時間充電してもピーク電圧とΔ
Ｖとが検出されない場合、タイマーで強制的に充電を停
止することもできる。このようにタイマーで強制的に充
電を停止することによって、不良電池をいつまでも充電
する弊害を解消できる。不良電池は、充電してもピーク
電圧とならず、またΔＶも検出できないものがある。
電を継続するとき、一定時間充電してもピーク電圧とΔ
Ｖとが検出されない場合、タイマーで強制的に充電を停
止することもできる。このようにタイマーで強制的に充
電を停止することによって、不良電池をいつまでも充電
する弊害を解消できる。不良電池は、充電してもピーク
電圧とならず、またΔＶも検出できないものがある。
【００２８】以上のようにして二次電池を充電する回路
を図５に示している。この回路は、充電する電池電圧を
検出する電圧検出回路１と、電圧検出回路１の出力信号
を演算する充電コントロール回路２と、充電コントロー
ル回路２が二次電池の充電容量を検出するために、二次
電池の充電電流を検出する電流検出抵抗３と、電流検出
抵抗３の電圧を増幅して充電コントロール回路２に入力
する増幅回路４と、充電コントロール回路２に制御され
て電池の充電を停止する充電コントロールスイッチ５
と、充電コントロールスイッチ５を介して電池に接続さ
れる充電用電源６と、充電状態を表示する充電表示回路
７とを備えている。
を図５に示している。この回路は、充電する電池電圧を
検出する電圧検出回路１と、電圧検出回路１の出力信号
を演算する充電コントロール回路２と、充電コントロー
ル回路２が二次電池の充電容量を検出するために、二次
電池の充電電流を検出する電流検出抵抗３と、電流検出
抵抗３の電圧を増幅して充電コントロール回路２に入力
する増幅回路４と、充電コントロール回路２に制御され
て電池の充電を停止する充電コントロールスイッチ５
と、充電コントロールスイッチ５を介して電池に接続さ
れる充電用電源６と、充電状態を表示する充電表示回路
７とを備えている。
【００２９】電圧検出回路１は、電池の電圧を検出し、
検出信号を充電コントロール回路２に入力する。増幅回
路４は、電流検出抵抗３の両端の電圧を増幅して充電コ
ントロール回路２に入力する。二次電池を充電すると、
電流に比例した電圧が電流検出抵抗３に発生する。増幅
回路４が、電流検出抵抗３に発生する電圧を増幅して充
電コントロール回路２に入力すると、充電コントロール
回路２は二次電池の充電容量を検出できる。二次電池の
充電容量は、充電電流と時間の積で計算できるからであ
る。
検出信号を充電コントロール回路２に入力する。増幅回
路４は、電流検出抵抗３の両端の電圧を増幅して充電コ
ントロール回路２に入力する。二次電池を充電すると、
電流に比例した電圧が電流検出抵抗３に発生する。増幅
回路４が、電流検出抵抗３に発生する電圧を増幅して充
電コントロール回路２に入力すると、充電コントロール
回路２は二次電池の充電容量を検出できる。二次電池の
充電容量は、充電電流と時間の積で計算できるからであ
る。
【００３０】充電コントロール回路２は、一定のサンプ
リング周期で電池電圧と充電電流とを検出し、検出した
電圧値と充電容量とを演算して、二次電池の満充電を検
出し、二次電池が満充電になると充電コントロールスイ
ッチ５を制御して充電を終了する。充電コントロール回
路２は、一定の周期でサンプリングされた電池電圧を演
算して、電池電圧がピーク値になったかどうか、あるい
は、ピーク値からΔＶ低下したかどうかを計算し、計算
結果と充電容量とで充電コントロールスイッチ５をオン
オフする。
リング周期で電池電圧と充電電流とを検出し、検出した
電圧値と充電容量とを演算して、二次電池の満充電を検
出し、二次電池が満充電になると充電コントロールスイ
ッチ５を制御して充電を終了する。充電コントロール回
路２は、一定の周期でサンプリングされた電池電圧を演
算して、電池電圧がピーク値になったかどうか、あるい
は、ピーク値からΔＶ低下したかどうかを計算し、計算
結果と充電容量とで充電コントロールスイッチ５をオン
オフする。
【００３１】図５の充電回路は図６に示すフローチャー
トで二次電池を充電する。 （ステップ１）スタートした後、二次電池がセットされ
ているかどうかを判定する。 （ステップ２）二次電池の初期電圧（Ｖ0）を検出す
る。 （ステップ３）検出した初期電圧（Ｖ0）が、設定電圧
よりも小さいかどうかを判定する。この図は、初期電圧
（Ｖ0）を比較する設定電圧を１Ｖ／セルに設定してい
る。この設定電圧は、ニッケル−水素電池とニッケル−
カドミウム電池の充電に最適である。設定電圧は、十分
に放電した二次電池の電圧よりも高く、満充電に近い二
次電池の電圧よりも低く設定される。
トで二次電池を充電する。 （ステップ１）スタートした後、二次電池がセットされ
ているかどうかを判定する。 （ステップ２）二次電池の初期電圧（Ｖ0）を検出す
る。 （ステップ３）検出した初期電圧（Ｖ0）が、設定電圧
よりも小さいかどうかを判定する。この図は、初期電圧
（Ｖ0）を比較する設定電圧を１Ｖ／セルに設定してい
る。この設定電圧は、ニッケル−水素電池とニッケル−
カドミウム電池の充電に最適である。設定電圧は、十分
に放電した二次電池の電圧よりも高く、満充電に近い二
次電池の電圧よりも低く設定される。
【００３２】（ステップ４）初期電圧（Ｖ0）が設定電
圧よりも低いとフラグをセットし、初期電圧（Ｖ0）が
設定電圧以上であると、フラグをリセットする。 （ステップ５）急速充電を開始する。ニッケル−カドミ
ウム電池やニッケル−水素電池は、定電流充電して急速
充電する。 （ステップ６）充電する二次電池の種類や容量を考慮し
て、最適充電電流と最適充電電圧に充電条件を制御す
る。 （ステップ７）二次電池の充電電流を検出して、二次電
池の充電容量を積算する。 （ステップ８）二次電池のピーク電圧を検出し、あるい
はピーク電圧からの−ΔＶ降下を検出して、満充電にな
っかたどうかを判定する。 （ステップ９）充電している二次電池の電圧がピーク値
となり、あるいは−ΔＶ降下すると、フラグがオンかど
うかを判定し、フラグがオンでないときはステップ１１
にジャンプして充電を終了する。フラグがオンでない二
次電池は、二次電池の初期電圧（Ｖ0）が設定電圧より
も高い電池、すなわち満充電電池であるから、最初に検
出される電池のピーク電圧で、あるいは−ΔＶ低下で充
電を終了する。 （ステップ１０）フラグをオンにセットしている電池、
すなわち、検出された初期電圧（Ｖ0）が設定電圧より
も低い電池は、充電容量が設定容量に比較される。この
図は、充電容量を比較する二次電池の設定容量を、満充
電容量の６０％に設定している。この設定容量は、ニッ
ケル−水素電池とニッケル−カドミウム電池の充電に最
適である。初期電圧（Ｖ0）が設定電圧よりも低い電池
は放電電池であるから、電池電圧がピーク値に上昇し、
あるいは−ΔＶ低下しても、充電容量が設定容量である
６０％よりも小さいときには、ステップ６にジャンプし
て充電を継続する。充電容量が設定容量である６０％よ
りも大きくなった電池は、ステップ１１にジャンプして
充電を終了する。
圧よりも低いとフラグをセットし、初期電圧（Ｖ0）が
設定電圧以上であると、フラグをリセットする。 （ステップ５）急速充電を開始する。ニッケル−カドミ
ウム電池やニッケル−水素電池は、定電流充電して急速
充電する。 （ステップ６）充電する二次電池の種類や容量を考慮し
て、最適充電電流と最適充電電圧に充電条件を制御す
る。 （ステップ７）二次電池の充電電流を検出して、二次電
池の充電容量を積算する。 （ステップ８）二次電池のピーク電圧を検出し、あるい
はピーク電圧からの−ΔＶ降下を検出して、満充電にな
っかたどうかを判定する。 （ステップ９）充電している二次電池の電圧がピーク値
となり、あるいは−ΔＶ降下すると、フラグがオンかど
うかを判定し、フラグがオンでないときはステップ１１
にジャンプして充電を終了する。フラグがオンでない二
次電池は、二次電池の初期電圧（Ｖ0）が設定電圧より
も高い電池、すなわち満充電電池であるから、最初に検
出される電池のピーク電圧で、あるいは−ΔＶ低下で充
電を終了する。 （ステップ１０）フラグをオンにセットしている電池、
すなわち、検出された初期電圧（Ｖ0）が設定電圧より
も低い電池は、充電容量が設定容量に比較される。この
図は、充電容量を比較する二次電池の設定容量を、満充
電容量の６０％に設定している。この設定容量は、ニッ
ケル−水素電池とニッケル−カドミウム電池の充電に最
適である。初期電圧（Ｖ0）が設定電圧よりも低い電池
は放電電池であるから、電池電圧がピーク値に上昇し、
あるいは−ΔＶ低下しても、充電容量が設定容量である
６０％よりも小さいときには、ステップ６にジャンプし
て充電を継続する。充電容量が設定容量である６０％よ
りも大きくなった電池は、ステップ１１にジャンプして
充電を終了する。
【００３３】
【発明の効果】本発明の充電方法は、種々の環境で使用
されている全ての二次電池を満充電できると共に、満充
電電池の過放電を有効に防止できる特長がある。とく
に、図４に示すように、充電を開始して１０分以上の経
過して電池電圧が徐々に低下する電池を満充電して、し
かも満充電に近い電池の充電を防止できる特長がある。
それは、本発明の充電方法が、充電の最初に電池の初期
電圧を検出すると共に、初期電圧が設定電圧よりも低い
電池は、ピーク電圧となり、あるいは−ΔＶ低下したと
きに充電容量を検出し、充電容量を設定容量に比較して
正常に満充電されたかどうかを判定するからである。こ
の方法で二次電池を充電する本発明の方法は、図４に示
すように、充電を開始して１０分以上の電池電圧がしだ
いに低下しても、充電容量が設定容量でないと満充電と
判定しない。このため、正常に満充電してピーク電圧と
なり、あるいは−ΔＶ低下した電池に限って充電を終了
する。また、本発明の充電方法は、満充電に近い電池
は、初期電圧が設定電圧よりも高いので、満充電電池は
充電容量を比較することなく、最初のピーク電圧で、あ
るいはピークからの−ΔＶ低下で満充電したとして、充
電を終了する。このため、満充電電池を過充電するのを
有効に防止できる特長がある。したがって、本発明の二
次電池の充電方法は、種々の状態で使用された電池を、
早切と過充電とを防止して理想的な状態で満充電できる
特長がある。
されている全ての二次電池を満充電できると共に、満充
電電池の過放電を有効に防止できる特長がある。とく
に、図４に示すように、充電を開始して１０分以上の経
過して電池電圧が徐々に低下する電池を満充電して、し
かも満充電に近い電池の充電を防止できる特長がある。
それは、本発明の充電方法が、充電の最初に電池の初期
電圧を検出すると共に、初期電圧が設定電圧よりも低い
電池は、ピーク電圧となり、あるいは−ΔＶ低下したと
きに充電容量を検出し、充電容量を設定容量に比較して
正常に満充電されたかどうかを判定するからである。こ
の方法で二次電池を充電する本発明の方法は、図４に示
すように、充電を開始して１０分以上の電池電圧がしだ
いに低下しても、充電容量が設定容量でないと満充電と
判定しない。このため、正常に満充電してピーク電圧と
なり、あるいは−ΔＶ低下した電池に限って充電を終了
する。また、本発明の充電方法は、満充電に近い電池
は、初期電圧が設定電圧よりも高いので、満充電電池は
充電容量を比較することなく、最初のピーク電圧で、あ
るいはピークからの−ΔＶ低下で満充電したとして、充
電を終了する。このため、満充電電池を過充電するのを
有効に防止できる特長がある。したがって、本発明の二
次電池の充電方法は、種々の状態で使用された電池を、
早切と過充電とを防止して理想的な状態で満充電できる
特長がある。
【図１】正常に放電した電池を充電したときの電圧カー
ブを示すグラフ
ブを示すグラフ
【図２】過放電した二次電池を充電したときの電圧カー
ブを示すグラフ
ブを示すグラフ
【図３】満充電した電池を充電したときに過充電（ハッ
チング部）となる状態を示すグラフ
チング部）となる状態を示すグラフ
【図４】充電を開始して満充電にならないのに電池電圧
が徐々に低下する電圧カーブを示すグラフ
が徐々に低下する電圧カーブを示すグラフ
【図５】本発明の充電方法に使用される充電回路の一例
を示すブロック線図
を示すブロック線図
【図６】本発明の方法で電池を充電する状態を記すフロ
ーチャート図
ーチャート図
１…電圧検出回路 ２…充電コントロール回路 ３…電流検出抵抗 ４…増幅回路 ５…充電コントロールスイッチ ６…充電用電源 ７…充電表示回路
Claims (1)
- 【請求項１】 充電する二次電池の電圧のピーク値、ま
たは電圧のピーク値からの−ΔＶ低下を検出して満充電
を検出する充電方法において、 二次電池の初期電圧を検出し、その後に二次電池を充電
してピーク電圧となり、あるいは−ΔＶ低下するまでの
充電容量を検出し、検出した初期電圧と充電容量から下
記のように充電制御することを特徴とする二次電池の充
電方法。 (1) 初期電圧が設定電圧よりも低い二次電池は、充電
容量が設定容量よりも大きいと判定されたときに充電を
終了し、充電容量が設定容量よりも小さいときは、充電
容量が設定容量よりも大きくなるまで充電を継続し、充
電容量が設定容量よりも大きくなってピーク電圧とな
り、あるいは−ΔＶ検出されるまで充電を継続する。 (2) 初期電圧が設定電圧よりも高い二次電池は、満充
電されるまでの充電容量が設定容量よりも大きくても小
さくても最初の満充電検出で充電を終了する。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6237289A JPH08103032A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 二次電池の充電方法 |
| US08/534,789 US5627452A (en) | 1994-09-30 | 1995-09-27 | Charging method of secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6237289A JPH08103032A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 二次電池の充電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08103032A true JPH08103032A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=17013174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6237289A Pending JPH08103032A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 二次電池の充電方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5627452A (ja) |
| JP (1) | JPH08103032A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997044878A1 (en) * | 1996-05-21 | 1997-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pulse charging method and a charger |
| JP2009536813A (ja) * | 2006-05-11 | 2009-10-15 | コミサリア、ア、レネルジ、アトミク | 充電中のクープデフォート（ｃｏｕｐｄｅｆｏｕｅｔ）効果を用いる充電式バッテリのバンクの管理方法 |
| JP2021044151A (ja) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | 三洋化成工業株式会社 | リチウムイオン電池モジュール及びリチウムイオン電池モジュールの充電方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3637758B2 (ja) * | 1998-01-09 | 2005-04-13 | 日立工機株式会社 | 電池の充電法 |
| US6326767B1 (en) | 1999-03-30 | 2001-12-04 | Shoot The Moon Products Ii, Llc | Rechargeable battery pack charging system with redundant safety systems |
| JP2001281307A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池の容量検出方法 |
| JP3879981B2 (ja) * | 2002-01-17 | 2007-02-14 | 本田技研工業株式会社 | 二次電池の充電制御装置 |
| DE10353839A1 (de) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Batterieladeeinheit, die in der Lage ist, eine Zeit anzuzeigen, die verbleibt, um eine vollständige Aufladung zu erreichen |
| JP7539107B2 (ja) * | 2020-03-31 | 2024-08-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 充電システム、充電方法、及びプログラム |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT8319001A0 (it) * | 1983-01-03 | 1983-01-03 | Milano A | Caricatore per supporti di tracciati, - in particolare per applicazioni elettroforetiche - da analizzare su apparecchi densitometri. |
| US4746852A (en) * | 1984-10-29 | 1988-05-24 | Christie Electric Corp. | Controller for battery charger |
| JPS61288740A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-18 | 三洋電機株式会社 | 電池の充電方法 |
| US4746854A (en) * | 1986-10-29 | 1988-05-24 | Span, Inc. | Battery charging system with microprocessor control of voltage and current monitoring and control operations |
| US5206579A (en) * | 1990-02-26 | 1993-04-27 | Nippon Densan Corporation | Battery charger and charge controller therefor |
| JP3216133B2 (ja) * | 1990-11-13 | 2001-10-09 | ソニー株式会社 | 非水電解質二次電池の充電方法 |
| JP2985105B2 (ja) * | 1991-06-15 | 1999-11-29 | 古河電池株式会社 | 充電器のピークタイマ設定方法 |
| US5467005A (en) * | 1992-08-11 | 1995-11-14 | Makita Corporation | Battery charger which accounts for initial surge in battery voltage and which is immune to noise during completion of charging |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP6237289A patent/JPH08103032A/ja active Pending
-
1995
- 1995-09-27 US US08/534,789 patent/US5627452A/en not_active Expired - Fee Related
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| WO1997044878A1 (en) * | 1996-05-21 | 1997-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pulse charging method and a charger |
| US5945811A (en) * | 1996-05-21 | 1999-08-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pulse charging method and a charger |
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| JP2021044151A (ja) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | 三洋化成工業株式会社 | リチウムイオン電池モジュール及びリチウムイオン電池モジュールの充電方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5627452A (en) | 1997-05-06 |
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