JPH1032939A - 二次電池の充電制御方法および充電制御装置 - Google Patents

二次電池の充電制御方法および充電制御装置

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JPH1032939A
JPH1032939A JP8183445A JP18344596A JPH1032939A JP H1032939 A JPH1032939 A JP H1032939A JP 8183445 A JP8183445 A JP 8183445A JP 18344596 A JP18344596 A JP 18344596A JP H1032939 A JPH1032939 A JP H1032939A
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JP
Japan
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charging
battery
voltage
secondary battery
value
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Application number
JP8183445A
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English (en)
Inventor
Koji Murakami
浩二 村上
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 再充電過程においては誤って過充電を、ま
た、過放電された電池に対しては誤って不十分な充電
を、それぞれ容易に回避し、効率よく所要の充電状態を
達成することができる二次電池の充電制御方法および充
電制御装置の提供。 【解決手段】 充電制御装置の発明は、二次電池2に定
電流で充電する充電器本体1と、前記充電器本体1によ
る充電進行に伴う充電電圧を検知する電池電圧検出手段
3と、前記充電進行に伴う電池電圧の最大値に対し所定
値低下した時点で充電電流を停止・制御する充電制御手
段4と、前記充電制御手段4の不作動時間を被充電電池
の電池電圧が基準設定値未満のときは比較的長く、基準
設定値以上のときは比較的短くそれぞれ設定する動作抑
制手段5とを具備し、前記設定時間経過後においては、
充電電圧値最大値に対する所定値の低下した時点で充電
制御手段5の動作抑制を解除して充電電流の停止とする
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池の充電制御
方法および充電制御装置に係り、さらに詳しくは定電流
制御方法および定電流充電制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ニッケル−水素二次電池、あるいはニッ
ケル−カドミウム二次電池などに代表される二次電池
は、充電による電力の貯蔵、この貯蔵した電力を負荷の
駆動源(放電)とする繰り返し動作が可能な電源とし
て、たとえば携帯用電話機や携帯型撮像機など各種の機
器システムに組み込まれたりして実用されている。
【0003】ところで、二次電池は、いずれの場合も、
前記したように充電および放電が主要な機能であり、ま
た効率および安全性の点から、充電の終止電圧、放電の
終止電圧をそれぞれ限界とし、この限界範囲内の電圧で
充電や放電を行っている。そして、二次電池電池の定電
流充電制御では、図5に示すように、定電流充電の進行
に伴って電池電圧が徐々に上昇し、二次電池の満充電電
圧値(最大値)に達した後、さらに定電流充電を続ける
と電池電圧値が低下する。この現象を利用して、定電流
充電中の電池電圧を監視し、電池電圧が最大値に対して
一定値低下した時点で、定電流充電を終了する−△V 制
御方式が採られている。
【0004】一方、二次電池は、放電によって徐々に電
池電圧は低下するが、容量が残っている間はほぼ1.2Vの
電池電圧を保持している。しかし、容量がほとんど無く
なると、急激に電池電圧が低下し、この急激な電圧低下
の状態で放電(過放電)を続行すると、二次電池の特性
(容量や寿命)を招来する恐れがある。なお、過放電し
た二次電池を定電流充電すると、図6に示すような特性
を呈する。すなわち、定電流充電直後において、電池電
圧が急激に上昇した後、暫時、電池電圧は低下の傾向を
示してから徐々に上昇し、その後は、前記図5の図示の
ように、常態の二次電池の場合と同様な経過を辿る。
【0005】また、一旦、満充電状態にしたが所要の放
電を行わなかった二次電池を再充電すると、定電流充電
開始後まもなく、電池電圧の低下が始まって、電池電圧
の低下と定電流充電時間との関係からみると、過放電し
た二次電池を定電流充電したときの充電開始直後の場合
に類似した傾向を呈する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記、従来の充電制御
手段(−△V 制御方式)の場合は、充電済みの二次電池
に再充電する場合など、比較的短時間内に定電流充電を
終了(完了)できるという利点を有する。しかし、過放
電した二次電池を定電流充電した場合、充電開始直後の
電池電圧低下を充電終了時点と誤って、充電不十分のま
まで定電流充電を終了(完了)する恐れがある。
【0007】こうした問題に対して、 (a)電池電圧が安
定的に上昇するまでは、−△V 制御による充電終了の判
定を見送る方式、あるいは (b)充電を開始してから所定
時間経過以降で電池電圧が上昇するまでは、−△V の値
を大きく設定しておき、電池電圧が上昇してからは−△
V の値を小さく変更する方式が提案されている。しか
し、 (a)の場合では、充電済み電池に誤って再充電した
とき、−△V 制御の判定を見送る時間中充電が継続(過
充電)されることになる。また、 (b)の場合では、再充
電時に所定時間経過後の−△V 値を大きくしてあるた
め、−△V 制御の判定が遅れて過充電されることにな
る。つまり、上記いずれの対策も過充電防止という点で
は、なお問題がある。
【0008】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、再充電過程においては誤って過充電を、また、過放
電された電池に対しては誤って不十分な充電を、それぞ
れ容易に回避し、効率よく所要の充電状態を達成するこ
とができる二次電池の充電制御方法および充電制御装置
の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、二次
電池に定電流で充電し、その充電進行に伴う充電電圧値
が最大値に対して所定値低下した時点で充電電流を停止
する二次電池の充電制御方法であって、被充電電池の電
池電圧が基準設定値未満のときは比較的長く、基準設定
値以上のときは比較的短くそれぞれ所定時間を設定し、
前記設定した所定時間経過後における充電電圧値最大値
に対する所定値の低下した時点を充電電流の停止点とす
ることを特徴とする二次電池の充電制御方法である。
【0010】請求項2の発明は、二次電池に定電流で充
電する充電器本体と、前記充電器本体による充電進行に
伴う充電電圧を検知する電池電圧検出手段と、前記充電
進行に伴う電池電圧の最大値に対し所定値低下した時点
で充電電流を停止・制御する充電制御手段と、前記充電
制御手段の不作動時間を被充電電池の電池電圧が基準設
定値未満のときは比較的長く、基準設定値以上のときは
比較的短くそれぞれ設定する動作抑制手段とを具備し、
前記設定時間経過後においては、充電電圧値最大値に対
する所定値の低下した時点で充電制御手段の動作抑制を
解除して充電電流の停止とすることを特徴とする二次電
池の充電制御装置である。
【0011】本発明は、二次電池の充電に先立って、被
充電電池(充電開始時の電池に電流を流さない状態を指
す)の電池電圧を検知し、そのときの電池電圧が所定の
基準値に対して高いか、低いかによって、定電流充電過
程での−△V 制御判定時点を設定することにより、常に
適正な充電電圧の確保を図ったことを骨子とする充電制
御手段である。たとえば、被充電二次電池の基準値を1.
1Vとした場合、−△V制御を適用しない定電流充電時間
として、被充電二次電池の充電開始時の電池電圧が1.1V
未満のときは30分間,電池電圧が1.1Vを超えているとき
は 5分間それぞれ設定し、この設定時間経過後におい
て、−△V 制御を適用する。
【0012】ここで、被充電二次電池としては、たとえ
ばニッケル・カドミウム二次電池,ニッケル・水素二次
電池,ニッケル・カドミウム二次電池パックあるいはニ
ッケル・水素二次電池パックなどが挙げられる。なお、
前記二次電池の複数個を接続した構成を採る二次電池パ
ックの場合、充電制御する時間を判断する電池電圧は、
単電池の電圧×直列接続した電池個とされる。こうした
点から、組み込まれた複数個の二次電池がほぼ同様の充
放電特性を有することが好ましい。
【0013】上記本発明に係る手段では、充電電流を流
す前の電池電圧によって、充電済み二次電池と他の二次
電池とが一次的に判別され、この判別に基づいて、−△
V の判定・制御を禁止する時間が決められる。つまり、
充電済み二次電池と一次的に判別されると、−△V 判定
・制御の禁止時間が短く設定されるので、過充電の時間
が比較的短縮されることになる。一方、充電済みでない
二次電池と一次的に判別されると、−△V 判定・制御の
禁止時間が比較的長く設定されるので、過放電の二次電
池に対する充電が不十分のまま終了・処理されることが
なくなる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、前記図1〜図4を参照して
実施例を説明する。
【0015】図1は、充電制御装置の概略構成例を示す
ブロック図であり、1はニッケル・水素二次電池2に定
電流で充電する充電器本体、3は前記充電器本体1によ
る充電進行に伴う充電電圧を検知する電池電圧検出手
段、4は前記充電進行に伴う電池電圧の最大値に対して
所定値低下した時点で充電電流を停止・制御する充電制
御手段である。また、5は前記電池電圧検出手段3によ
って検出された二次電池2の被充電電池の電池電圧が、
基準設定値に対して高いか低いかを判別し、基準設定値
未満のときは比較的長く、基準設定値以上のときは比較
的短くそれぞれ設定して、この設定時間内においては充
電制御手段4の動作を抑制する動作抑制手段である。つ
まり、動作抑制手段5は、その設定時間経過後におい
て、充電電圧最大値に対する所定値の低下した時点で充
電制御手段4の動作抑制を解除して,充電器本体1から
の充電電流を停止し、二次電池2の充電制御を行う構成
を採っている。
【0016】次に、上記構成の充電制御装置によるニッ
ケル・水素二次電池2の充電制御法を説明する。
【0017】図2は、この充電制御法の実施態様例を説
明するためのフローチャート図であり、先ず、被充電電
池2をセットし、充電電流を流さない状態で、電池電圧
検出手段3によって電池電圧を検出して、この検出値を
動作抑制手段5に読み込んで、基準設定値と比較され
る。つまり、充電開始に当たって、電池電圧が基準設定
値に対して高いか低いかを判別し、基準設定値未満のと
きは比較的長く(所定時間A)、基準設定値以上のとき
は比較的短く(所定時間B)設定される。
【0018】次に、充電器本体1の電源を入れて充電電
流を流す一方、電池電圧検出手段3で充電進行に伴う充
電電圧を検知し、この充電電圧値を動作抑制手段5に読
み込んで、充電電圧最大値に対して電圧検出値が比較さ
れる。そして、前記動作抑制手段5においては、設定時
間AもしくはBを経過した時点後、充電電圧最大値に対
する電池電圧の低下傾向−△V を算出する。ここで、前
記−△V が所定値を超えているか否かを判別し、超えて
いるとき(所定値低下)は充電電流を停止・制御して二
次電池2に対する充電を終了(完了)する。
【0019】図3は、充電開始に当たって、電池電圧が
基準設定値に対して低いときの充電時間(設定時間A,
−△V 制御時間)と電池電圧値との関係例を示した特性
図であり、また、図4は、充電開始に当たって、電池電
圧が基準設定値に対して高いときの充電時間(設定時間
B,−△V 制御時間)と電池電圧値との関係例を示した
特性図である。
【0020】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの
変形を採ることができる。たとえば、被充電二次電池
は、ニッケル・水素二次電池の代りに、ニッケルカドミ
ウム電池であってもよく、また、その形式もボタン型,
円筒型のいずれでもよいし、さらにそれらの複数個を組
み込んで成る二次電池パックでもよい。
【0021】
【発明の効果】上記説明から分かるように、本発明に係
る手段によれば、充電済み二次電池と一次的に判別され
た場合は、−△V 判定・制御の禁止時間が短く設定さ
れ、過充電の時間が短縮される。一方、充電済みでない
二次電池と一次的に判別された場合は、−△V 判定・制
御の禁止時間が長く設定され、過放電の二次電池に対す
る充電が不十分のまま終了・処理されることがなくな
る。つまり、二次電池の充電容量もしくは充電状態に対
応して、適正な充電を行うことができるので、二次電池
の効率的な利用や長寿命化などが容易に図られ、二次電
池の実用性をさらに高めるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の充電制御装置の概略構成を示すブロッ
ク図。
【図2】充電制御方法の実施態様を示すフローチャート
図。
【図3】充電制御方法の第1の実施態様における充電時
間(設定時間,−△V 制御時間)と電池電圧値との関係
例を示した特性図。
【図4】充電制御方法の第2の実施態様における充電時
間(設定時間,−△V 制御時間)と電池電圧値との関係
例を示した特性図。
【図5】従来の充電制御方法の第1の実施態様における
充電時間(−△V 制御)と電池電圧値との関係例を示し
た特性図。
【図6】従来の充電制御方法の第2の実施態様における
充電時間(−△V 制御)と電池電圧値との関係例を示し
た特性図。
【符号の説明】
1……充電器本体 2……被充電二次電池 3……電池電圧検出手段 4……充電制御手段 5……動作抑制手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二次電池に定電流で充電し、その充電進
    行に伴う充電電圧値が最大値に対して所定値低下した時
    点で充電電流を停止する二次電池の充電制御方法であっ
    て、 被充電電池の電池電圧が基準設定値未満のときは比較的
    長く、基準設定値以上のときは比較的短くそれぞれ所定
    時間を設定し、前記設定した所定時間経過後における充
    電電圧値最大値に対し所定値低下した時点を充電電流の
    停止点とすることを特徴とする二次電池の充電制御方
    法。
  2. 【請求項2】 二次電池に定電流で充電する充電器本体
    と、前記充電器本体による充電進行に伴う充電電圧を検
    知する電池電圧検出手段と、前記充電進行に伴う電池電
    圧の最大値に対して所定値低下した時点で充電電流を停
    止・制御する充電制御手段と、前記充電制御手段の不作
    動時間を被充電電池の電池電圧が基準設定値未満のとき
    は比較的長く、基準設定値以上のときは比較的短くそれ
    ぞれ設定する動作抑制手段とを具備し、 前記設定時間経過後においては、充電電圧値最大値に対
    する所定値の低下した時点で充電制御手段の動作抑制を
    解除して充電電流の停止とすることを特徴とする二次電
    池の充電制御装置。
JP8183445A 1996-07-12 1996-07-12 二次電池の充電制御方法および充電制御装置 Pending JPH1032939A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210305820A1 (en) * 2020-03-31 2021-09-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Charging system, charging method, and non-transitory computer-readable recording medium

Cited By (2)

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