JP3823503B2 - 二次電池の充電制御方法およびその充電装置 - Google Patents

二次電池の充電制御方法およびその充電装置 Download PDF

Info

Publication number
JP3823503B2
JP3823503B2 JP35663497A JP35663497A JP3823503B2 JP 3823503 B2 JP3823503 B2 JP 3823503B2 JP 35663497 A JP35663497 A JP 35663497A JP 35663497 A JP35663497 A JP 35663497A JP 3823503 B2 JP3823503 B2 JP 3823503B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
secondary battery
voltage
battery
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP35663497A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11150884A (ja
Inventor
恒夫 佐藤
俊治 中馬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP35663497A priority Critical patent/JP3823503B2/ja
Priority to US09/137,809 priority patent/US6127810A/en
Priority to EP98307323A priority patent/EP0902522B1/en
Priority to DE69836403T priority patent/DE69836403T8/de
Publication of JPH11150884A publication Critical patent/JPH11150884A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3823503B2 publication Critical patent/JP3823503B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池を充電する二次電池の充電制御方法およびその充電制御装置に係り、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池およびニッケル水素電池などの二次電池を充電する二次電池の充電制御方法およびその充電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯電話、ノート型パソコンおよびディジタルカメラ等の電子機器の小型・軽量化が進み、それらの普及に伴って、電子機器を駆動する電源として、繰り返し充放電することが可能な二次電池が用いられる機会が多くなってきた。このような二次電池としては、たとえばニッケルカドミウム(Ni-Cd) 電池、ニッケル水素(Ni-MH) 電池およびリチウムイオン電池などが知られている。たとえば、リチウムイオン二次電池は、水溶系の電解液を用いて水が関与した電気化学反応によって電気を作る他の二次電池とは異なって、たとえば電解質にリチウム塩の有機溶媒を使用した非水系二次電池であり、リチウムイオンの移動による酸化還元反応によって起電気を得るように構成されている。このような非水系二次電池では、他の二次電池と比べて、単一のセルでの電池端子間電圧が高く、高容量および高出力であるという利点を有し、その非水系二次電池自体の性能の向上と、非水系二次電池をさらに有効に利用するための充電方法が検討されている。
【0003】
たとえば、従来では、二次電池を充電する充電ラインに、充電電流を検出するための充電電流検出回路を設けて、検出される充電電流が、ある電流値よりも小さくなったことで、二次電池の満充電状態を判断していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の充電装置では、充電電流の大小を検出して満充電かどうかを判断していたので、この充電電流を検出する回路が必要となり、部品実装面積の増大を引き起こし、充電装置をさらに小型化することが困難であった。また、従来では充電電流を検出する回路は、高精度なものが要求されていたので、この結果、コストアップの要因となって、簡便な構成にて充電装置を構築することが困難であった。
【0005】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、簡便な構成にて満充電を検出して充電制御を確実に行なうことのできる二次電池の充電制御方法およびその装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、充放電可能な二次電池を充電する二次電池の充電制御方法において、この方法は、二次電池の電池電圧と二次電池の内部抵抗電圧とが加算された電圧であって、二次電池を充電している状態における第1の電圧を検出し、二次電池に対する充電を一時停止させた状態にて前記加算された電圧として第2の電圧を検出し、第1の電圧と第2の電圧とに基づいて二次電池に対する充電を制御することを特徴とする。
【0007】
また、本発明は上述の課題を解決するために、充放電可能な二次電池を充電する二次電池の充電装置において、この装置は、二次電池を充電する直流電源を、供給される制御信号に応じて二次電池に接続および遮断する充電スイッチと、充電スイッチをオン/オフさせる制御信号を生成して、二次電池に対する充電を制御する充電手段と、二次電池の電池電圧と二次電池の内部抵抗電圧とが加算された電圧を検出して、二次電池の充電状態を判定する制御手段とを含み、制御手段は、充電スイッチをそれぞれオン/オフさせた状態にて、電圧をそれぞれ検出し、検出した電圧の差を演算し、演算結果に基づいて二次電池の充電状態を判断することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による二次電池の充電制御装置の実施例を詳細に説明する。
【0009】
図1を参照すると本発明が適用された充電装置の一実施例が示されている。この充電装置10は、ACアダプタ12から供給される直流電源出力を受けて、出力端子100a,100b に着脱可能に接続されるバッテリ14を充電し、その際、バッテリ14の満充電状態を確実に検出して、充電処理終了などの充電制御を行なうように構成された充電装置である。なお、以下の説明において本発明に直接関係のない部分は、図示およびその説明を省略し、また、信号の参照符号はその現われる接続線の参照番号で表わす。
【0010】
ACアダプタ12は、たとえば、100 ボルトの商用交流電源を102a,102b に入力してこれを整流および平滑し、バッテリ14を充電するための直流電源を出力端子104a,104b 間に出力する直流電源装置である。この直流電源出力は、また、充電器10内部の各回路に接続され、各回路を駆動させる機能を有するが、その構成については説明を省略する。
【0011】
充電器10のプラス側の端子104aは、電流の逆流防止用のダイオード16を直列に接続して制御FET 18のソース106 に接続されている。また、ACアダプタ12のマイナス側が接続される端子104bは、充電器10のグランド(AC-GND)に接続されている。制御FET18 のゲート108 には充電IC 20 の充電制御出力(EXT) が接続され、制御FET18 は、ゲート電位のハイ(Hi)・ロウ(Low) に応じてソース106 −ドレイン120 間を遮断または接続して、ACアダプタ12の直流出力を端子100aに供給する充電スイッチ機能を有する。また、制御FET18 のドレイン120 は、充電IC20の電池電圧検出入力(CEL) とコントローラ22の電圧検出入力(A/D) とにそれぞれ接続されている。
【0012】
一方、充電器10の端子100bは、充電IC20の電圧検出入力(CS)に接続されるとともに、電流設定抵抗(R1)24を直列に介してグランド(AC-GND)に接続され、さらに充電IC20およびコントローラ22のグランド端子(GND) にそれぞれ接続されている。したがって、本実施例では、充電電流は、ACアダプタ12(端子104a)からダイオード16、制御FET18 、バッテリ24、電流設定抵抗(R1)24、グランド(AC-GND)の経路を通る。
【0013】
充電IC20は、充電FET18 のソース−ドレイン間をオン・オフさせる制御信号(EXT) をそのゲートに与えて、バッテリ14に印加される電圧および電流を制御する集積回路である。本実施例における充電IC20は、電池電圧検出入力(CEL) −電圧検出入力(CS)間に現われるバッテリ14の端子電圧を検出する機能を有し、この電圧は制御FET18 のソース−ドレイン間がオフの時に測定される。また、充電IC20は、電圧検出入力(CS)−グランド(GND) 間の電圧を検出する機能を有し、これにより、電流設定抵抗(R1)24の両端の電圧降下が測定される。また、充電IC20は、充電制御入力(SW1) に入力される充電制御信号122 に従って、定電流充電から定電圧充電に切り換え、バッテリ14に対する充電制御を行なう機能を有している。
【0014】
この充電制御信号122 は、コントローラ22から供給され、コントローラ22は、バッテリ14に接続される端子100aとグランド(AC-GND)間の電圧を検出して、この電圧値の変化に応じて、バッテリ14に対する充電を制御する制御回路である。
【0015】
コントローラ22は、図2に示すように、充電の初期T1にはバッテリ14に対して定電流充電制御を行ない、定電圧充電に切り換えるための充電制御信号を充電IC20の入力(SW1) に供給する定電流・定電圧充電方式の制御回路である。なお、同図において、曲線200 は電圧入力(A/D) に印加される充電中の電圧値の変化を示し、同様に曲線202 は充電停止時の電池電圧の変化を示し、また、破線204 は充電電流の変化を示す。また、一点鎖線206 は、従来技術において満充電を充電電流で判断した場合の充電電流による満充電判定ラインを参考に示している。
【0016】
本実施例におけるコントローラ22は、定電圧充電T2中において、電圧検出入力(A/D) に印加される電圧値の変化に応じて、バッテリ14が満充電となったかどうかを判定し、その結果に従って、充電をうち切るなどの充電を制御する満充電処理機能を有する。
【0017】
バッテリ14は、一つの電池セルまたは複数の電池セルが直列および(または)並列に接続され所定のケースに収納されたリチウムイオン二次電池を含む電池パックである。この電池パックには、過充電および過放電などから電池セルを保護する保護回路(図示せず)を有している。本実施例では、一例としてリチウムイオン二次電池をあげたが、これに限らずニッケルカドミウム二次電池やニッケル水素電池などの他の二次電池でもよい。二次電池の基本原理構成を図3に示すと、二次電池14の内部は、電池電圧[Vb]を生成する電池Eと電池の内部抵抗rとを有する。この二次電池には充電電流[i] が正極から負極側へと供給されて充電される。そして、充電電流が流れている充電中の充電電圧、つまり、図1における端子100a−グランド(AC-GND)間の電圧[V] は、電池電圧[Vb]と、電池内部抵抗電圧[i×r]と、電流設定用抵抗電圧[i×R1] とを加えた値となる。
【0018】
【数1】
Figure 0003823503
また、充電中において、制御FET18 がオフに制御されて、その場合の充電停止時における端子100a−グランド(AC-GND)間の充電停止時電圧[V] は、電池電圧[Vb]と等しくなる。
【0019】
【数2】
充電電圧[V] =電池電圧[Vb]
したがって、充電時と充電停止時の電圧の差 [ΔV]は電池内部抵抗電圧[i×r]と、電流設定用抵抗電圧[i×R1] とを加えた値となる。
【0020】
【数3】
ΔV=[i×r]+[i×R1] = i[r+R1]
ここで、図2に示した定電流充電時T1における充電時電圧および充電停止時電圧の差ΔVt1 と、定電圧充電時T2における充電時電圧および充電停止時電圧の差ΔVt2 およびΔVt3 とを参照すると、これらの関係は、充電電流204 の変化に応じて小さくなってくることがわかる。
【0021】
【数4】
[ΔVt1]> [ΔVt2]> [ΔVt3]
つまり、満充電に近くなればなるほど充電電流が低下して、このため、充電時と充電停止時とにおける端子100a−グランド(AC-GND)間の電圧の差 [ΔV]は減少し、この減少をコントローラ22が検出して満充電か否かを判定することができる。コントローラ22は、このため、電圧入力(A/D) に印加されるアナログの電圧値をディジタル値に変換してこれら電圧の差 [ΔV] を所定の値[k] と比較演算し、電圧差 [ΔV]が値[k] よりも小さくなったことを検出するとバッテリ14が満充電となったと判定して、充電処理を直ちにもしくは所定の時間の経過後に終了させる満充電処理を行なう。この値[k] は満充電を判断する値であり、バッテリ14の構成に応じて適切な値に設定される。なお、電池の内部抵抗電圧[i×r]で、電圧の差 [ΔV]を検出できるように構成した場合は、電流設定用抵抗電圧[i×R1] を加算しなくてもよい。
【0022】
コントローラ22は、制御FET18 をオン状態に制御する充電制御信号122 を充電IC20に与えて制御FET18 を所定の期間オンさせ、制御FET18 をオフ状態に制御する充電制御信号122 を充電IC20に与えて制御FET18 を所定の期間オフさせることを周期的に行ない、制御FET18 がオン状態のときの充電時電圧と、制御FET18 がオフ状態のときの充電停止時電圧と端子100a−グランド(AC-GND)間にて検出する。本実施例におけるコントローラは、図4に示すように期間t1を計時し、この期間に充電時の電圧を測定し、充電停止期間t2を計時し、この充電停止期間の電圧を測定する。
【0023】
以上のような構成で、本実施例における充電装置10の動作を図4および図5を参照して以下に説明する。
【0024】
本実施例における充電装置10は、充電の開始から充電電圧がピークとなるまで定電流充電(T1, 図2)を行ない、その後、定電圧充電(T2)に移行してバッテリ14を充電するように、充電IC20の制御に応じて充電処理が行なわれる。定電圧充電処理(T2)に移行したステップ500 において、コントローラ22から充電制御信号122 が出力され、充電IC20の出力108 により制御FET18 がオン状態に制御される。制御FET18 がオン状態となると、ACアダプタ12からの充電電流がバッテリ14に順次供給されて充電が継続される。
【0025】
次にステップ502 に進み、この充電中においてコントローラ22の電圧検出端子(A/D) に印加される電圧値が検出されてディジタル値にて認識される。続くステップ504 に進むと、コントローラ22にて電圧検出時間t1の計数が開始されて、ステップ506 では電圧検出時間t1が経過したか否かが判断される。ここで時間t1が経過していない場合にはステップ502 に戻って、ステップ502 〜506 の処理が繰り返される。ステップ506 にて時間t1が経過したと判断された場合には、この計数時間を初期化するとともにステップ508 に進んで、制御FET18 がオフ状態に制御され、バッテリ14に対する充電処理が一時停止される。
【0026】
ステップ510 に進むと、コントローラ22にて電圧検出時間t2の計数が開始されて、ステップ512 では電圧検出時間t2が経過したか否かが判断される。ここで時間t2が経過していない場合にはステップ510 に戻って、ステップ510 〜512 の処理が繰り返される。ステップ512 にて時間t2が経過したと判断された場合には、この計数時間を初期化するとともにステップ514 に進む。この充電停止中のステップ516 では、電圧検出端子(A/D) に印加される電圧値が検出されて認識される。次いでステップ516 に進んで、ステップ502 にて検出された充電中の電圧値と、ステップ514 にて検出されて充電停止時の電圧値との差の電圧差 [ΔV]が算出され、算出結果の値 [ΔV]が所定の値[k] よりも小さいか否かが判定される。ここで値 [ΔV]が値[k] よりも小さい場合にはステップ518 に進み、そうではない場合にはステップ500 に戻って、上述と同様の処理が繰り返される。ステップ500 〜516 の処理が繰り返されて、電圧差がΔVt2 からΔVt3 に近づいてくると、ステップ516 における比較演算の結果、満充電もしくはそれに近いことが判定され、制御FET18 がオフ状態に制御されたまま充電処理を終了する満充電処理を行なう(ステップ518 )。この場合、直ちに充電を終了するのではなく、たとえば、二次電池や充電環境に応じて所定の期間充電を続行させた後に充電処理を終了させてもよい。このようにして、バッテリ14に対する充電処理が、充電電流を直接検出することなしで、確実に行なわれた。
【0027】
次に、本発明が適用された他の実施例を図6を参照して説明する。同図には図1に示した充電装置10の応用例の充電装置60が示されている。
【0028】
この実施例における充電装置60は、制御FET18 のドレインと端子100aの間に追加抵抗R3が直列に接続されている点と、バッテリ14の内部の二次電池の種類に応じた充電処理を行なうための切り替えスイッチ62がコントローラ22に接続されている点とが図1に示した充電装置10と異なり、その他の部分は充電装置10と同じ構成でよい。とくにコントローラ22は、スイッチ62のオンまたはオフに応じて、電圧検出時間T1,T2 および値[k] を複数の中から選択して設定し、電池の種類に応じた充電処理が可能となっている。
【0029】
本実施例における二次電池の基本原理構成を図7に示す。二次電池14の内部は、電池電圧[Vb]を生成する電池Eと電池の内部抵抗rとを有し、充電電流[i] が流れている充電中の充電電圧、つまり、図6における端子100a−グランド(AC-GND)間の電圧[V] は、追加抵抗電圧[V3]=[i×R3] と、電池電圧[V1]と、電流設定抵抗電圧[V2]=[i×R1] とを加えた値となり、これがコントローラ22にて検出される。したがって、本実施例では、コントローラ22にて検出される電圧値が[V3]の分だけ大きくなって、充電時電圧および充電停止時電圧の差 [ΔV]の値が大きくなり、この結果、満充電の検出が容易になる。
【0030】
以上説明したように、上記実施例では、従来において用いられているような満充電を判断するための電流検出回路が不要であり、さらに、端子100a−100b間の電圧を検出するのではなく、端子100a−グランド(AC-GND)間の電圧の充電時および充電停止時の電圧の差を大きくするために追加抵抗電圧等を加算することによって、これらの電圧差を求め、その差に応じて満充電かどうかを判断し、電池電圧の状態を相対的に高精度に検出している。したがって、バッテリ14を確実に満充電状態とすることができ、充電装置を簡便な構成にて提供することができる。
【0031】
次に、前述したように、電池の内部抵抗電圧[i×r]で、電圧の差 [ΔV]を検出できる場合の実施例を以下に説明する。この実施例は、二次電池の内部抵抗rが、電圧差 [ΔV]を検出するために充分な値の抵抗値を有する場合の実施例である。
【0032】
前述の実施例では、二次電池の内部抵抗電圧が低いことを想定して、電流検出抵抗や追加抵抗を含めた電圧を利用するものであったが、本出願人は、たとえば、リチウムイオン二次電池や、リチウムポリマ二次電池であっても、その内部抵抗による電圧値を利用して、二次電池の充電状態を判断し、これに基づいて二次電池に対する充電を制御することを実現したものである。このため本実施例では電流設定抵抗電圧や追加抵抗電圧を、電池端子電圧および内部抵抗電圧に加算しなくてもよい。
【0033】
図8を参照すると、本実施例における充電装置70のブロック図が示されている。この図において、コントローラ72のグランド端子73が充電経路および各回路の動作用電源経路を形成しているAC-GNDには接続されず、グランド端子73はバッテリ14の負極側が接続される端子100bに接続されてバッテリ-GNDを構成し、さらに、ACアダプタ12の負極側のAC-GNDと、バッテリ14の負極側が接続される端子100bとが、充電電流を設定するための電流設定抵抗74を直列に介して接続されている点で図1に示した第1の実施例と異なる。そのほかの構成、たとえば図1の参照符号と同じ参照符号で示した構成は、第1の実施例と同じ構成でよいのでその説明を省略する。
【0034】
本実施例の基本原理構成を図9に示すと、二次電池14の内部は、電池電圧[Vb]を生成する電池Eと電池の内部抵抗rとを有する。この二次電池には充電電流[i] が正極から負極側へと供給されて充電される。そして、充電電流が流れている充電中の充電電圧、つまり、図8における端子100a−端子100b(バッテリ-GND)間の充電電圧[V1]は、電池電圧[Vb]と、電池内部抵抗電圧[i×r]とを加えた値となる。
【0035】
すなわち、
【0036】
【数5】
充電電圧[V1]=電池電圧[Vb]+電池内部抵抗電圧[i×r]
である。
【0037】
また、充電中において、制御FET18 がオフ状態に制御されて、その場合の充電停止時における端子100a−端子100b間の充電停止時電圧[V2]は、電池電圧[Vb]と等しくなる。
【0038】
【数6】
充電電圧[V2]=電池電圧[Vb]
したがって充電時と充電停止時の電圧の差[ ΔV]は、電池内部抵抗電圧[i×r]となる。
【0039】
【数7】
ΔV=[V1]-[V2]
=[i×r]
ここで、図10に示すように、充電時における充電時電圧と充電停止時電圧との差ΔV は、定電圧充電期間T2に入ってから、充電電流204 の変化に応じて、小さくなってゆくことがわかる。つまり、本実施例においても、満充電に近くなればなるほど充電電流が低下して、このため、周期的に測定される充電時と充電停止時とにおける端子100a−端子100b間の各電圧の差 [ΔV]は充電電流に比例して減少し、この電位差 [ΔV]の減少をコントローラ72が検出することにより、二次電池の充電状態を判定することができる。図8に示したコントローラ72は、このため、電圧入力(A/D) に印加されるアナログの電圧値をディジタル値に変換するアナログ・ディジタル変換回路(図示せず)を有し、これら電圧差 [ΔV]を、満充電を判断するための基準値としてのディジタル値[k] と比較演算し、電圧差 [ΔV]が値[k] よりも小さくなったことを検出するとバッテリ14が満充電となったと判定して、充電処理を直ちにもしくは所定の時間の経過後に終了させる満充電処理を行なう。この値[k] は本実施例における二次電池の充電状態を判断するための値であり、バッテリ14の構成に応じて適切な値に設定される。
【0040】
充電装置70の動作フローを図11に示すと、図5に示した動作フローと異なる部分は、図5に示したステップ516 を、図11に示すものでは、充電電圧V1と充電停止時電圧V2とを検出して、ステップ515 にて電圧差 [ΔV]を計算し、ステップ517 にて電圧差 [ΔV]と、所定の値[k] とを比較演算するように記載した部分であり、本実施例における動作は実質的に図5に示した実施例と同じ動作でよい。
【0041】
本実施例においても、充電中の充電電圧と、充電停止時の電池端子電圧とを周期的に測定し、これらの電圧差 [ΔV]を周期的に算出して、その演算結果を値[k] と比較し、電圧差 [ΔV]が値[K] よりも小さいと判定された場合には、満充電処理を行なうステップ518 に進み、満充電との判断により充電を終了する。逆に、電圧差 [ΔV]が値[K] よりも小さくないと判定された場合、つまり電圧差 [ΔV]が値[K] よりも大きければステップ500 に戻って、ステップ500 〜ステップ517 までの処理を周期的に行なって充電を継続する。なお、この実施例においても、電圧差 [ΔV]と値[K] とが実質的に等しいと判断された場合、つまり比較演算の結果、その差がほぼ0となった場合には、ステップ518 に進むようにしてもよい。この場合においても直ちに充電を終了するのではなく、たとえば、二次電池や充電環境に応じて所定の期間充電を続行させた後に充電処理を終了させてもよい。また、ステップ518 にて充電を終了させた後に、さらに電池電圧を監視し、二次電池の使用状態に応じて低下した電池容量に応じて、ステップ500 以降の処理を開始し、上述した充電処理および充電制御を再開するように構成されてもよい。
【0042】
なお、コントローラ72自体もしくはそのアナログ・ディジタル変換回路が、バッテリ14の端子電圧、たとえば4.1 ボルトよりも低い、たとえば3.3 ボルトにて低電圧駆動するように構成されている場合には、変換可能な入力レンジが小さくなるので、入力A/D に印加される電圧を分圧する分圧回路を設け、その分圧比に応じた電圧値をディジタル値に変換し、このディジタル値を満充電を判断する値[k']と比較するように構成されていてもよい。
【0043】
また、バッテリ14は、収容された電池セルに加えて、電池セルの充放電時における過電流等からこの電池セルを保護する保護回路などを有する電池パックである場合には、電池セルの内部抵抗が小さくてもその内部回路による抵抗分による電圧降下値も見込まれて、このような場合においても充電装置70における電流設定用抵抗電圧の検出が不要となる。
【0044】
以上説明したように、本実施例では、電流設定用抵抗74による電圧降下分を検出しなくても、バッテリ14の端子電圧をその充電中および充電停止時に検出し、これら電圧の差を演算して電圧差 [ΔV]を求めることにより、二次電池の内部抵抗電圧に応じた充電制御を行なうことができる。
【0045】
【発明の効果】
このように本発明によれば、充電電流を検出する電流検出回路が不要となって、簡便な構成にて、二次電池を満充電させることができ、基本的には、たとえば二次電池の内部抵抗電圧を検出し、充電中と充電停止時の電圧に応じた値として、その電圧差 [ΔV]に基づき、二次電池に対する充電を制御することができる二次電池の充電制御方法およびその充電装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された充電装置の一実施例を示すブロック図である。
【図2】定電流充電/定電圧充電時の充電電圧と充電電流との関係を示す図である。
【図3】本発明の原理構成を説明するための図である。
【図4】充電時および充電停止時における電圧の差ΔVの変化を示す図である。
【図5】図1に示した実施例の動作を示すフローチャートである。
【図6】本発明が適用された充電装置の他の実施例を示すブロック図である。
【図7】図6に示した実施例における原理構成を示す図である。
【図8】本発明が適用された充電装置の他の実施例を示すブロック図である。
【図9】図8に示した実施例における原理構成を示す図である。
【図10】充電電流の変化と、充電時および充電停止時における電圧の差ΔVの変化とを示す図である。
【図11】図8に示した実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 充電装置
12 ACアダプタ
14 バッテリ
18 制御FET
20 充電IC
22 コントローラ
R1 電流設定抵抗

Claims (6)

  1. 充放電可能な電池セルと該電池セルを過電流から保護する保護回路とを含む二次電池を充電する二次電池の充電制御方法において、該方法は、
    前記二次電池の電池電圧と該二次電池の内部抵抗電圧と該二次電池を充電する充電経路に直列に接続されて該二次電池に対する定電流充電時の電流値を設定する電流設定抵抗の電圧とが加算された加算電圧において該二次電池を定電圧充電している状態にて検出した加算電圧である第1の電圧、該二次電池に対する定電圧充電を一時停止させた状態にて検出した加算電圧である第2の電圧との差を演算し、該演算の結果を該二次電池の満充電状態を判断するための値と比較して該二次電池の充電状態を判断し、該判断の結果に従って該二次電池に対する充電を制御することを特徴とする二次電池の充電制御方法。
  2. 請求項に記載の二次電池の充電制御方法において、前記満充電状態を判断するための値は、前記二次電池の種類に応じて設定されることを特徴とする二次電池の充電制御方法。
  3. 請求項またはに記載の二次電池の充電制御方法において、該二次電池に対する充電処理は、定電流−定電圧充電方式にて該二次電池を充電し、該定電圧充電の際に、該二次電池が満充電状態であるか否かを判断することを特徴とする二次電池の充電制御方法。
  4. 充放電可能な電池セルと該電池セルを過電流から保護する保護回路とを含む二次電池を充電する二次電池の充電装置において、該装置は、
    前記二次電池を充電する直流電源を、供給される制御信号に応じて該二次電池に接続および遮断する充電スイッチと、
    該充電スイッチをオン/オフさせる前記制御信号を生成して該充電スイッチに供給し、該二次電池に対する充電を制御する充電手段と、
    該二次電池の電池電圧と該二次電池の内部抵抗電圧と該二次電池を充電する充電経路に直列に接続されて該二次電池に対する定電流充電時の電流値を設定する電流設定抵抗の電圧とが加算された電圧を検出して、該二次電池の充電状態を判定する制御手段とを含み、
    該制御手段は、定電圧充電の際に前記充電スイッチをそれぞれオン/オフさせた状態にて、前記電圧をそれぞれ検出し、該検出した電圧の差を演算し、該演算結果を該二次電池の満充電状態を判断するための値と比較して該二次電池の充電状態を判断し、該判断の結果に従って該二次電池に対する充電を制御することを特徴とする二次電池の充電装置。
  5. 請求項に記載の二次電池の充電装置において、前記制御手段は、前記満充電状態を判断するための値よりも、前記検出した電圧の値が小さくなったときに、該二次電池に対する充電を制御することを特徴とする二次電池の充電装置。
  6. 請求項に記載の二次電池の充電装置において、前記制御手段は、前記満充電状態を判断するための値と、前記検出した電圧の値とが実質的に等しくなった場合に、該二次電池に対する充電を制御することを特徴とする二次電池の充電装置。
JP35663497A 1997-09-12 1997-12-25 二次電池の充電制御方法およびその充電装置 Expired - Fee Related JP3823503B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35663497A JP3823503B2 (ja) 1997-09-12 1997-12-25 二次電池の充電制御方法およびその充電装置
US09/137,809 US6127810A (en) 1997-09-12 1998-08-21 Charge control method and charger for a rechargeable battery
EP98307323A EP0902522B1 (en) 1997-09-12 1998-09-10 Charge control method and charger for a rechargeable battery
DE69836403T DE69836403T8 (de) 1997-09-12 1998-09-10 Verfahren zur Laderegelung und Lader für wiederaufladbare Batterie

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9-248091 1997-09-12
JP24809197 1997-09-12
JP35663497A JP3823503B2 (ja) 1997-09-12 1997-12-25 二次電池の充電制御方法およびその充電装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11150884A JPH11150884A (ja) 1999-06-02
JP3823503B2 true JP3823503B2 (ja) 2006-09-20

Family

ID=26538590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35663497A Expired - Fee Related JP3823503B2 (ja) 1997-09-12 1997-12-25 二次電池の充電制御方法およびその充電装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6127810A (ja)
EP (1) EP0902522B1 (ja)
JP (1) JP3823503B2 (ja)
DE (1) DE69836403T8 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230008320A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 Merry Electronics(Shenzhen) Co., Ltd. Energy storage device and method thereof for supplying power

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7016595B1 (en) * 1999-05-28 2006-03-21 Nikon Corporation Television set capable of controlling external device and image storage controlled by television set
US20080122935A1 (en) * 2000-05-22 2008-05-29 Nikon Corporation Digital image storage system
US6518733B1 (en) * 2001-08-03 2003-02-11 Linear Technology Corporation Circuits and techniques for capacitor charging circuits
US20040130299A1 (en) * 2001-08-03 2004-07-08 Linear Technology Corporation Circuits and techniques for capacitor charging circuits
US6639386B2 (en) * 2001-11-02 2003-10-28 Sanyo Electric Co., Ltd. Rechargeable battery device equipped with life determination function
JP4121968B2 (ja) * 2004-02-04 2008-07-23 本田技研工業株式会社 スクイブの充電方法
US7451929B2 (en) * 2005-02-28 2008-11-18 Symbol Technologies, Inc. Methods and apparatus for monitoring electrical contacts
US7446506B2 (en) * 2006-01-13 2008-11-04 Leadtrend Technology Corp. Apparatus for preventing capacitor charger from overcharging and method thereof
US7342365B2 (en) * 2006-02-09 2008-03-11 Linear Technology Corp. Systems and methods for reducing input current in photoflash chargers
US7679322B1 (en) 2006-03-03 2010-03-16 Griffin Technology, Inc. Auxiliary power adapter having device controls
CN100392943C (zh) * 2006-04-11 2008-06-04 广州市番禺丰江电池制造有限公司 快速充电方法及充电装置
JP4877181B2 (ja) * 2006-10-23 2012-02-15 ソニー株式会社 充電装置および充電方法
JP4434217B2 (ja) * 2007-02-14 2010-03-17 株式会社デンソー 充電制御装置
KR101322836B1 (ko) * 2007-03-05 2013-10-25 삼성전자주식회사 배터리충전장치 및 그 제어방법과 충전제어장치
JP2009195081A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Panasonic Corp 充電制御回路、及びこれを備える充電装置、電池パック
EP2571150A3 (en) 2011-09-16 2018-02-28 Braun GmbH Power-supply circuit for an electrical appliance having a battery and a dc-to-dc converter
JP2015171275A (ja) * 2014-03-10 2015-09-28 株式会社豊田自動織機 二次電池の充電装置および充電方法
KR102589963B1 (ko) 2016-04-12 2023-10-13 삼성에스디아이 주식회사 배터리의 충방전 제어 장치 및 그 제어 방법
FI128680B (en) * 2017-03-02 2020-10-15 Tespack Oy Method, control unit and electronic charging arrangement for determining the battery charge level during battery charging
KR102500690B1 (ko) * 2017-09-18 2023-02-17 삼성전자주식회사 배터리 상태를 기반으로 충전을 제어하는 방법 및 장치
JP6840068B2 (ja) * 2017-12-12 2021-03-10 株式会社クボタ 収容装置
CN108448694B (zh) * 2018-03-29 2020-12-25 北京小米移动软件有限公司 无线充电设备、方法及装置、电子设备
CN112803518B (zh) * 2020-12-30 2022-05-10 佛山市顺德区冠宇达电源有限公司 电池在位检测方法、装置、充电器及存储介质

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA755701B (en) * 1975-09-16 1976-08-25 Westinghouse Brake & Signal Battery charging control circuits
JP2906422B2 (ja) * 1989-01-20 1999-06-21 ソニー株式会社 充電装置
JP2950956B2 (ja) * 1990-09-14 1999-09-20 旭化成工業株式会社 充電方法
JP3430264B2 (ja) * 1992-06-23 2003-07-28 ソニー株式会社 充電装置
JP3473091B2 (ja) * 1994-03-31 2003-12-02 ソニー株式会社 電池充電装置および方法
JPH0864256A (ja) * 1994-08-26 1996-03-08 Nec Corp 充電方法及び装置
JP3303155B2 (ja) * 1995-01-19 2002-07-15 京セラ株式会社 バッテリチャージャ
JP3547878B2 (ja) * 1995-12-27 2004-07-28 株式会社東芝 充電装置
US5936384A (en) * 1997-06-09 1999-08-10 Ricoh Company, Ltd. Charge and discharge protection circuit and battery pack with high withstand voltage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230008320A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 Merry Electronics(Shenzhen) Co., Ltd. Energy storage device and method thereof for supplying power

Also Published As

Publication number Publication date
DE69836403T2 (de) 2007-09-27
US6127810A (en) 2000-10-03
EP0902522A3 (en) 1999-12-15
EP0902522B1 (en) 2006-11-15
DE69836403T8 (de) 2008-02-07
JPH11150884A (ja) 1999-06-02
EP0902522A2 (en) 1999-03-17
DE69836403D1 (de) 2006-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3823503B2 (ja) 二次電池の充電制御方法およびその充電装置
US6100670A (en) Multi-functional battery management module operable in a charging mode and a battery pack mode
KR0173961B1 (ko) 모드변환형 배터리 충전장치
CN107894567B (zh) 电池包以及电池包接口状态的检测系统和检测方法
CN101816112A (zh) 非水电解质二次电池的脉冲充电方法、以及脉冲充电控制装置
CN101939893A (zh) 充电控制电路以及具备该充电控制电路的充电装置、电池组件
KR101500547B1 (ko) 배터리 셀의 충전량 밸런싱 장치 및 방법
KR970024434A (ko) 겸용 배터리 충전기와 그 제어 방법
JP4246399B2 (ja) 電池セルの維持充電のシステム及び方法
JP5410248B2 (ja) 二次電池の寿命期間を保証する充電システム
KR101177455B1 (ko) 배터리 충전 장치, 배터리 팩, 배터리 충전 시스템 및 그충전 방법
JP5165405B2 (ja) 充電制御回路、電池パック、及び充電システム
US6459239B1 (en) Method and apparatus for recharging batteries in the presence of a load current
JPH11332116A (ja) 充放電制御回路及び充電式電源装置
JPH0956080A (ja) 充電装置
JP2003217675A (ja) リチウムイオン二次電池の充電方法及び装置
KR100694062B1 (ko) 다중 배터리 충전 장치 및 제어 방법
JPH1118314A (ja) リチウムイオン二次電池の充電方法およびその充電装置
KR20080028170A (ko) 배터리 충전장치 및 방법
JP3767112B2 (ja) 二次電池の充電制御方法およびその充電装置
JP3457637B2 (ja) 電池種別検出装置
KR100536216B1 (ko) 배터리 팩의 충전 방법
US20230336013A1 (en) Adapting a battery charging profile based on normal operation of a battery-powered device
JP3917046B2 (ja) 充電回路、充電方法および該充電回路を備えた携帯端末
JP4013289B2 (ja) 非水系二次電池の充電方法およびその充電装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060308

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060619

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100707

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130707

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130707

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130707

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130707

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees