(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池が直列に接続された電池組に充電電流を供給して満充電電圧まで充電する充電装置において、
前記二次電池に並列に設けられた放電抵抗と、充電中に前記二次電池の電池電圧が、前記満充電電圧よりも低い値に設定された過充電保護電圧に達するごとに該二次電池に供給される充電電流を前記放電抵抗に接続するスイッチング素子とを有する放電ルート回路を、前記二次電池ごとに備えるとともに、
前記二次電池の電池電圧が前記満充電電圧に達したときに、前記スイッチング素子の全てを開成させ、前記二次電池の各々から前記放電ルート回路を切断する切断手段と、
いずれかの前記二次電池が放電ルート回路に放電を開始するごとに、当該放電を開始した二次電池の電池電圧が前記過充電保護電圧よりも所定のマージン分だけ低い保護停止電圧まで低下して前記スイッチング素子の開成が検出されるまで前記充電電流を傾きをもって徐々に減少させる動作を、各二次電池が満充電状態に近づいたときに示す所定の電流値を前記充電電流が下回るまで繰り返し行い、前記充電電流が所定の電流値を下回った後は、前記充電電流の電流値を所定の電流値に維持して各二次電池の電池電圧が前記満充電電圧に達するまで充電を継続する充電制御手段と、を備える
ことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記二次電池の電池電圧を検出するための電圧検出用抵抗器を備え、
前記電圧検出用抵抗器は、直列に接続された複数の抵抗素子を有し、各抵抗素子を個別に短絡する短絡器を備えたことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記電池組、及び外部負荷が並列接続された並列回路に外部電力を供給し、前記電池組の充電、及び前記外部負荷への電力供給を行う充電器を備え、
非充電時には、前記電池組及び前記外部負荷を導通させた状態で維持しつつ、前記充電器が前記並列回路に印加する電圧を、前記電池組に流入する充電電流を略ゼロに維持するように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直列に多段接続された二次電池を充電する充電装置が従来から知られている。
この種の充電装置においては、二次電池への過充電を防止するために過充電保護回路を備えたものが知られている。この過充電保護回路は、二次電池毎に放電抵抗を含む放電ルート回路を並列に設け、いずれかの二次電池の過充電を検出した場合、過充電が検出された二次電池を放電ルート回路に接続して強制的に放電させ、また、この二次電池に流入する充電電流を放電ルート回路にバイパスさせている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
この過充電保護回路を充電装置に設けることにより、過充電の保護の他にも次のような利点がある。すなわち、リチウムポリマー電池等のように充電時の内部抵抗値等の特性を揃えて製造することが困難な二次電池を多段に直列に接続して充電を行う場合に、過充電保護回路が各二次電池間の電池電圧を一定の上限値に揃えるようにバランスさせるバランス回路として機能するため、二次電池間の特性のばらつきを補償した充電が可能になる。また、経年劣化により充電時の電池電圧（内部抵抗）が大きく変化するような二次電池の充電に対しても、使用開始時の充電時と、ある程度経年劣化した時の充電時とで二次電池の内部抵抗によらず電池電圧の上限値が一定に維持されるため経年劣化を補償した充電が可能になる。
【特許文献１】特開平１０−５０３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、充電完了後には、二次電池の蓄電電力が放電ルート回路の放電抵抗を通じて蓄電電力が消費される。このような蓄電電力の消費により二次電池のそれぞれが所定の充電量を維持できないため定期的に充電を行う必要があり、二次電池のエネルギー効率を低下させる、という問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、放電ルート回路での放電を抑制しエネルギー効率を高めることができる充電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の二次電池が直列に接続された電池組に充電電流を供給して満充電電圧まで充電する充電装置において、前記二次電池に並列に設けられた放電抵抗と、充電中に前記二次電池の電池電圧が、前記満充電電圧よりも低い値に設定された過充電保護電圧に達するごとに該二次電池に供給される充電電流を前記放電抵抗に接続するスイッチング素子とを有する放電ルート回路を、前記二次電池ごとに備えるとともに、前記二次電池の電池電圧が前記満充電電圧に達したときに、前記スイッチング素子の全てを開成させ、前記二次電池の各々から前記放電ルート回路を切断する切断手段と、いずれかの前記二次電池が放電ルート回路に放電を開始するごとに、当該放電を開始した二次電池の電池電圧が前記過充電保護電圧よりも所定のマージン分だけ低い保護停止電圧まで低下して前記スイッチング素子の開成が検出されるまで前記充電電流を傾きをもって徐々に減少させる動作を、各二次電池が満充電状態に近づいたときに示す所定の電流値を前記充電電流が下回るまで繰り返し行い、前記充電電流が所定の電流値を下回った後は、前記充電電流の電流値を所定の電流値に維持して各二次電池の電池電圧が前記満充電電圧に達するまで充電を継続する充電制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上記充電装置において、前記二次電池の電池電圧を検出するための電圧検出用抵抗器を備え、前記電圧検出用抵抗器は、直列に接続された複数の抵抗素子を有し、各抵抗素子を個別に短絡する短絡器を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記の充電装置において、前記電池組、及び外部負荷が並列接続された並列回路に外部電力を供給し、前記電池組の充電、及び前記外部負荷への電力供給を行う充電器を備え、非充電時には、前記電池組及び前記外部負荷を導通させた状態で維持しつつ、前記充電器が前記並列回路に印加する電圧を、前記電池組に流入する充電電流を略ゼロに維持するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、充電完了時に、二次電池ごとに設けた全ての放電ルート回路を二次電池から切断するため、充電完了後に、充電された電力が放電ルート回路で放電されることがなく、エネルギー効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る充電装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、電圧検出用抵抗器の構成を示す図である。
【図３】図３は、充電処理のフローチャートである。
【図４】図４は、充電パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００１１】
１  充電装置
２  蓄電池部
４  充電器部
８  充電器
９  並列回路
１０  充電器コントローラー
１２  電流検出器
１８  外部電源
１９  外部負荷
２２、２２Ａ、２２Ｂ  二次電池
２４  電池組
２６  過充電保護回路
３４  放電ルート回路
３７  切断回路（切断手段）
３８  電池制御部
４０  放電抵抗
４２  スイッチング素子
６１  電圧検出用抵抗器
６３  固定抵抗素子
６４  短絡器
Ｉｃ  充電電流
Ｖｂ  電池電圧
Ｖｍ  満充電電圧
Ｖｔｈ１  過充電保護電圧
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る充電装置１の構成を示す図である。この図に示すように、充電装置１は、電力を蓄える蓄電池部２と、この蓄電池部２に電力を供給して充電する充電器部４とを備えている。
充電器部４は、外部電源コネクタ６と、充電器８と、充電器コントローラー１０と、電流検出器１２と、表示器１４と、遮断スイッチ１６とを有している。
外部電源コネクタ６は、商用電源等の外部電源１８が接続されるコネクタであり、外部電源１８の電力が充電器８に入力されている。【００１３】
充電器８は、外部電源１８の電力を蓄電池部２及び外部負荷１９に供給して、蓄電池部２の充電及び外部負荷１９の駆動を行うものである。この外部負荷１９は、外部電源１８の停電時に蓄電池部２の蓄電力を供給する対象の機器である。
さらに詳述すると、充電器８には、蓄電池部２及び外部負荷１９が並列に接続されており、これら蓄電池部２及び外部負荷１９により並列回路９が構成されている。そして、充電器８は、この並列回路９に電圧αを印加することで、蓄電池部２に直流の充電電流Ｉｃを供給し、また、外部負荷１９に電力を供給する。
外部電源１８に停電が発生すると、蓄電池部２及び外部負荷１９から成る並列回路９からみて充電器８がハイインピーダンス状態になるため、蓄電池部２及び外部負荷１９が自動的に直列に接続され、蓄電池部２から外部負荷１９に畜電力が供給される。【００１４】
充電器コントローラー１０は、充電中においては充電電流Ｉｃの電流値を可変制御するものであり、信号線２０を介して蓄電池部２と接続されている。充電器コントローラー１０は、この信号線２０を介して蓄電池部２から受信した信号に基づいて充電電流Ｉｃを制御する。
電流検出器１２は、充電器８と蓄電池部２とを接続した直列回路上に介挿され、この蓄電池部２から充電器８に向う充電電流Ｉｃを検出し、充電器コントローラー１０に出力するものである。【００１５】
充電器コントローラー１０は、電流検出器１２の検出信号に基づいて充電電流Ｉｃの電流値を可変制御する。
表示器１４は、充電器コントローラー１０の制御の下、例えば充電状態等の各種情報を表示する。
遮断スイッチ１６は、蓄電池部２の放電を停止するための常閉スイッチであり、充電器８と蓄電池部２とを接続した直列回路上に介挿され、充電器コントローラー１０の制御の下、蓄電池部２が外部負荷１９に電力を供給しているときに、当該蓄電池部２の過放電を防止するために開成する。これにより、蓄電池部２から外部負荷１９への電力供給等に伴う放電が停止され過放電が防止される。【００１６】
また、遮断スイッチ１６は常閉スイッチであるため、通常は蓄電池部２と外部負荷１９との間が導通状態で保持されている。このように蓄電池部２と外部負荷１９との間をスイッチ等で常時遮断せずに導通状態で維持する構成としているため、外部電源１８に停電が発生したとしても、当該スイッチへの電力供給が停止して作動せずに蓄電池部２と外部負荷１９との間が遮断されたままになる、といった事態が防止される。
しかし蓄電池部２と外部負荷１９との間を常時導通状態で保持すると、蓄電池部２の非充電時には、当該蓄電池部２の蓄電力が外部負荷１９に供給されてしまう。そこで、充電装置１は、非充電時には、蓄電池部２に流入する充電電流Ｉｃを略ゼロに維持するゼロ電流充電を行うことで、蓄電池部２から外部負荷１９に電力が供給され無駄に放電されるのを防止する。
具体的には、非充電時において、充電器コントローラー１０は、電流検出器１２の検出値に基づいて、蓄電池部２に流入する充電電流Ｉｃが略ゼロに維持されるように、並列回路９に印加する電圧αをフィードバック制御する。この結果、電圧αと蓄電池部２の電圧との差圧が略等しくなって蓄電池部２への充電電流Ｉｃが略ゼロになり、この状態が保持されて蓄電池部２から外部負荷１９への蓄電力の供給が停止状態で保持される。【００１７】
次いで蓄電池部２の構成について詳述する。
蓄電池部２は、ｎ個（ｎ≧２）の二次電池（セル）２２を直列に接続してなる電池組２４と、過充電保護回路（バランス回路）２６とを有する。二次電池２２は例えばリチウムイオン電池の一例たるリチウムポリマー電池である。この他にも、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の任意の密閉型の二次電池を用いることが可能である。ただし、電池組２４を構成する二次電池２２は全て同一種の二次電池とする。
蓄電池部２には、電池組２４の陽極に電気的に接続される陽極端子３０、及び電池組２４の負極に電気的に接続される陰極端子３２が設けられており、これら陽極端子３０及び陰極端子３２が上記充電器部４に電気的に接続されている。充電時には、充電器部４から陽極端子３０を介して電池組２４に充電電流Ｉｃが供給されて電池組２４の充電が行われる。【００１８】
過充電保護回路２６は、二次電池２２間の電圧バランスを揃えることで、二次電池２２への過充電を保護するものであり、二次電池２２ごとに並列に設けられた放電ルート回路３４と、二次電池２２ごとに設けられた検出器群３６と、切断回路３７と、電池制御部３８とを備えている。
放電ルート回路３４は、経路中に放電抵抗（バランス抵抗）４０及びスイッチング素子４２を直列に接続した回路である。スイッチング素子４２は常開接点であり、二次電池２２の電池電圧Ｖｂが過充電保護電圧Ｖｔｈ１に達した場合に閉成する。この過充電保護電圧Ｖｔｈ１は、二次電池２２の種類に応じた満充電電圧Ｖｍよりも低い値（例えば満充電電圧Ｖｍの９０％の値）に設定されたものであり、二次電池２２がリチウムポリマー電池の場合は例えば満充電とみなされる４．２Ｖを超えない値である。【００１９】
スイッチング素子４２が閉成した場合、放電ルート回路３４が二次電池２２電気的に接続され、当該二次電池２２は放電ルート回路３４に放電を開始する。放電ルート回路３４への放電中においては、放電によるエネルギー放出や、充電電流Ｉｃが放電ルート回路３４へバイパスされて二次電池２２への流入量が減少する事などに要因して、二次電池２２の電池電圧Ｖｂが次第に低下する。そして、電池電圧Ｖｂが過充電保護電圧Ｖｔｈ１よりも所定のマージン分だけ低い保護停止電圧Ｖｔｈ２まで下がると、スイッチング素子４２が開成し、放電ルート回路３４への放電が停止され、充電時には、再度、充電状態に移行する。過充電保護電圧Ｖｔｈ１と保護停止電圧Ｖｔｈ２との差は、少なくともスイッチング素子４２のチャタリングを防止可能な程度とされる。
二次電池２２の放電中においては、その二次電池２２に流入する充電電流Ｉｃが放電ルート回路３４にバイパスされ、後段の二次電池２２に導入される。このときバイパスされる電流値は、放電抵抗４０の抵抗値により決定される。【００２０】
検出器群３６は、過充電保護用検出器４４、充電完了検出器４６及び放電遮断用検出器４８を備えている。これら過充電保護用検出器４４、充電完了検出器４６及び放電遮断用検出器４８は、二次電池２２の電池電圧Ｖｂを、各々に設定された所定電圧と比較するコンパレータ回路を有して構成されている。
過充電保護用検出器４４は、二次電池２２の電池電圧Ｖｂを検出し、この電池電圧Ｖｂと上記の過充電保護電圧Ｖｔｈ１とを比較し、電池電圧Ｖｂが過充電保護電圧Ｖｔｈ１を超えた場合に、スイッチング素子４２を閉成して、二次電池２２を放電ルート回路３４へ放電させる。また、過充電保護用検出器４４は、電池電圧Ｖｂが保護停止電圧Ｖｔｈ２を下回った場合に、スイッチング素子４２を開成して二次電池２２の放電ルート回路３４への放電を停止する。【００２１】
また過充電保護用検出器４４は、スイッチング素子４２を開閉するごとに、スイッチング素子４２の開閉状態、すなわち、放電の開始／停止を示す開閉信号を電池制御部３８に出力する。電池制御部３８は、かかる開閉信号が入力されると、充電器部４の充電器コントローラー１０に信号線２０を介して開閉信号を出力し、これにより、充電器コントローラー１０が放電ルート回路３４への放電の有無を検知可能になる。
充電器コントローラー１０は、充電時において、開閉信号に基づいて、いずれかの二次電池２２が放電ルート回路３４へ放電を開始したことを検知した場合、当該放電ルート回路３４への放電が停止されるまで充電電流Ｉｃを減少させる制御を行うが、かかる制御については後述する。【００２２】
充電完了検出器４６は、二次電池２２の電池電圧Ｖｂを検出し、この電池電圧Ｖｂを満充電電圧Ｖｍと比較し、電池電圧Ｖｂが満充電電圧Ｖｍに達した場合に、満充電完了信号を電池制御部３８に出力する。電池制御部３８は、各二次電池２２から満充電完了信号を受けた場合に信号線２０を介して充電完了信号を充電器コントローラー１０に出力する。充電器コントローラー１０は、充電完了信号を受けた場合、蓄電池部２を含む並列回路９に印加する電圧αを、当該蓄電池部２に流れる充電電流Ｉｃが略ゼロとなるように制御して上記ゼロ電流充電状態として蓄電池部２への充電を停止する。
なお、本構成では、全ての二次電池２２の電池電圧Ｖｂが満充電電圧Ｖｍに達するまで充電が継続されるが、いずれかの二次電池２２の電池電圧Ｖｂが許容された電圧の上限値（満充電電圧Ｖｍよりも高い規定の値）に至った場合には、二次電池２２への過充電を防止すべく蓄電池部２の充電が速やかに停止される構成とされている。【００２３】
放電遮断用検出器４８は、電池組２４の畜電力が外部負荷１９に供されている間、二次電池２２の電池電圧Ｖｂを検出し、この電池電圧Ｖｂと放電遮断電圧Ｖｔｈ３とを比較し、電池電圧Ｖｂが放電遮断電圧Ｖｔｈ３を下回った場合に、検知信号を電池制御部３８に出力する。放電遮断電圧Ｖｔｈ３は、二次電池２２が終止電圧を超えて放電する状態、いわゆる過放電状態に至るのを防止するものであり、終止電圧を下回らない電圧に設定されている。例えば、二次電池２２がリチウムポリマー電池である場合、放電遮断電圧Ｖｔｈ３は約３Ｖに設定される。【００２４】
電池制御部３８は、いずれかの放電遮断用検出器４８から検出信号を受けた場合、放電を遮断すべき事を示す遮断信号を、信号線２０を介して充電器コントローラー１０に出力する。充電器コントローラー１０は、電池制御部３８から遮断信号を受け取った場合、上記遮断スイッチ１６を開成する。これにより、蓄電池部２から外部負荷１９への電力供給等による放電が停止される。
なお、この充電装置１は、電池組２４の電池温度を検出するサーミスタ等の温度検出センサを有し、充電時に、電池組２４の温度が所定温度（例えば、リチウムポリマー電池においては６０度）を超えた場合に、充電を停止するように構成されている。【００２５】
切断回路３７は、電池組２４への充電完了時に、二次電池２２ごとに設けた全ての放電ルート回路３４を二次電池２２から電気的に切断する回路である。具体的には、充電器コントローラー１０が蓄電池部２への充電を停止するに伴って、当該充電器コントローラー１０から切断信号が全ての切断回路３７に入力される。切断回路３７は、それぞれ切断信号の入力に伴って、スイッチング素子４２を開成させ放電ルート回路３４を二次電池２２から電気的に切断する。【００２６】
ここで、本構成では、充電中においては、二次電池２２ごとに電池電圧Ｖｂと、過充電保護電圧Ｖｔｈ１とを比較しながら充電電流Ｉｃを制御し、また、全ての二次電池２２の電池電圧Ｖｂが満充電電圧Ｖｍに達するまで充電を継続するといったように、電池電圧Ｖｂに基づいて充電が制御されている。
したがって、電池電圧Ｖｂの検出精度が悪いと、放電ルート回路３４への放電に合せた後述する充電電流Ｉｃの可変制御を正確に行うことができず、各二次電池２２を満充電電圧Ｖｍまで充電できない場合がある。また、二次電池２２の電池電圧Ｖｂが過少に検出されたとすると、満充電電圧Ｖｍを超えて充電が継続されることとなり安全性の面から好ましくない。満充電電圧Ｖｍを超えての充電を防止するためには、満充電電圧Ｖｍよりも低い値で充電を停止させれば良いが、そうすると、二次電池２２への充電量の低下を招く。【００２７】
そこで本実施形態では、次のようにして係る問題を解決している。
図２は、二次電池２２の電池電圧Ｖｂを検出するための電圧検出用抵抗器６１の回路構成を示す図である。この図に示すように、電圧検出用抵抗器６１は、二次電池２２に並列に接続されており、複数個の固定抵抗素子６３（図示例では１４個）が直列に接続されて構成されている。充電時には、この電圧検出用抵抗器６１の両端のノードＮａ、Ｎｂの間には、二次電池２２の電池電圧Ｖｂに相当する電位差が生じ、この電位が充電完了検出器４６のコンパレータ回路に入力され、リファレンス電圧としての満充電電圧Ｖｍと比較される。【００２８】
電圧検出用抵抗器６１は、更に、固定抵抗素子６３の幾つかに短絡器６４を備えている。短絡器６４は、固定抵抗素子６３の両端から引き出した端子を備え、これらの端子同士を例えば半田などで短絡させることで固定抵抗素子６３を個別に短絡可能とする。これにより電圧検出用抵抗器６１においては、適宜の数の固定抵抗素子６３を個別に短絡することで、抵抗値が調整可能となる。
一般に、固定抵抗素子６３は、製造ロットや温度等で抵抗値に多少のばらつきが生じているため、所定個数の固定抵抗素子６３を直列接続したとしても、所望の抵抗値が得られない。これに対して本実施形態によれば、短絡器６４を適宜に短絡させて電圧検出用抵抗器６１を所望の抵抗値に調整することができる。これにより、各二次電池２２の電池電圧Ｖｂが正確に検出されるため、全ての二次電池２２を満充電電圧Ｖｍに正確に揃えて充電を終えることができる。【００２９】
また電圧検出用抵抗器６１の可変可能な最小の抵抗値（固定抵抗素子６３の１個当りの抵抗値）は、二次電池２２の電池電圧Ｖｂとして許容される上限値と、満充電電圧Ｖｍとの電位差の約１０分の１程度の電圧値で当該電池電圧Ｖｂを調整可能にする抵抗値に設定されている。これにより、電池電圧Ｖｂが満充電電圧Ｖｍを超えて上限値に達するのが防止される。
なお、電圧検出用抵抗器６１には、可変抵抗７０や容量７１、固定抵抗素子７２が適宜に並列に設けられている。特に可変抵抗７０を設けることで、精度を高めることができる。【００３０】
次いで、充電装置１の充電制御について説明する。
図３は充電装置１の充電処理を示すフローチャートであり、図４は充電装置１による充電パターンを示す図である。なお、図４には、充電時の電池電圧の上昇特性が異なる２つの二次電池２２Ａ、２２Ｂについての充電パターンを示している。【００３１】
充電装置１は、充電を行う場合、先ず、充電開始条件が満足されたか否かを判断する（ステップＳ１）。充電開始条件には、例えば電池組２４が満充電状態でなくなったときや、過放電防止のために遮断スイッチ１６が開成したとき、前回の充電終了から一定期間が経過したとき等の各種の条件が設定されている。
充電開始条件が満足された場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、充電装置１は、電流値Ｉｉｎｉの充電電流Ｉｃを蓄電池部２に供給して充電を開始する（ステップＳ２）。すなわち、充電装置１は、電流検出器１２による検出信号をサンプリングしながら充電電流Ｉｃの電流値が電流値Ｉｉｎｉになるように電池組２４に印加する電圧αを調整する。図４に示すように、充電電流Ｉｃの供給が開始されて充電が始まると（時間ｔ０）、電池組２４の各二次電池２２Ａ、２２Ｂの電池電圧Ｖｂが充電初期電圧Ｖ０ａ、Ｖ０ｂから上昇を開始する。【００３２】
そして、例えば、図４に示すように、二次電池２２Ａが二次電池２２Ｂよりも電池電圧Ｖｂが上昇し易い特性を有する場合、二次電池２２Ｂの電池電圧Ｖｂが過充電保護電圧Ｖｔｈ１に至るよりも前に、二次電池２２Ａの電池電圧Ｖｂが過充電保護電圧Ｖｔｈ１に達する（時間ｔ１）。この結果、二次電池２２Ａの過充電保護用検出器４４が二次電池２２Ａへの過充電を防止すべくスイッチング素子４２を閉成し、二次電池２２Ａを放電ルート回路３４に接続して放電を開始させる。過充電保護用検出器４４がスイッチング素子４２を閉成した場合、開閉信号が充電器コントローラー１０に出力され、これにより、二次電池２２Ａの放電ルート回路３４への放電が充電器コントローラー１０に検知される。【００３３】
充電器コントローラー１０は、図３に示すように、いずれかの二次電池２２の放電ルート回路３４への放電を検知した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、充電電流Ｉｃの電流値を順次減少させる（ステップＳ４）。
これにより、図４に示すように、二次電池２２Ａの電池電圧Ｖｂが過充電保護電圧Ｖｔｈ１に達した時間ｔ１から充電電流Ｉｃの電流値が減少させられる。
二次電池２２Ａは、放電ルート回路３４への放電、及び、充電電流Ｉｃの減少に伴い次第に電池電圧Ｖｂを下げ、保護停止電圧Ｖｔｈ２まで下がると（時間ｔ２）、二次電池２２Ａの過充電保護用検出器４４がスイッチング素子４２を開成し、二次電池２２Ａの放電ルート回路３４への放電を停止する。この放電ルート回路３４への放電停止は、開閉信号の充電器コントローラー１０への出力により、充電器コントローラー１０に検知される。【００３４】
充電器コントローラー１０は、図３に示すように、二次電池２２の放電ルート回路３４への放電停止を検知した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、充電電流Ｉｃの電流値の減少を停止して現状の値に固定し（ステップＳ６）、処理手順をステップＳ３に戻して充電を継続する。
これにより、図４に示すように、二次電池２２Ａの電池電圧Ｖｂが保護停止電圧Ｖｔｈ２に下がるまで充電電流Ｉｃが減少し、放電が停止したときの電流値に固定される。なお、充電電流Ｉｃを減少させた場合には、これに伴い、二次電池２２Ａのみならず他の二次電池２２Ｂの電池電圧Ｖｂも低下する。
そして以降、いずれかの二次電池２２の放電ルート回路３４への放電が検知されるごとに、その二次電池２２の放電ルート回路３４への放電が停止するまで充電電流Ｉｃを減少する、という処理が繰り返し行われる。この繰り返し回数は、二次電池２２の充電時の電圧上昇特性の違いや劣化の度合い等により変動し、常に決まった回数の繰り返しが行われる訳では無い。【００３５】
各二次電池２２が満充電状態に近づく充電終期においては、図４に示すように、充電電流Ｉｃが小さくなり、上記ステップＳ４の処理により、充電電流Ｉｃを減少させたときに充電電流Ｉｃが充電下限電流値Ｉｔｈを下回るようになる（時間ｔ３）。この充電下限電流値Ｉｔｈは、各二次電池２２が満充電状態に近づいたときに示す所定の電流値が設定される。
充電器コントローラー１０は、図３に示すように、充電電流Ｉｃが充電下限電流値Ｉｔｈ以下になった事を検出すると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、充電電流Ｉｃを充電下限電流値Ｉｔｈに維持して充電を継続する（ステップＳ８）。【００３６】
この結果、各二次電池２２の充電状態が満充電状態に近くなり、電池電圧Ｖｂが過充電保護電圧Ｖｔｈ１を超え、放電ルート回路３４への放電を開始する二次電池２２が多数になる。このときには、充電電流Ｉｃが非常に小さい値であるため、放電ルート回路３４にバイパスされる電流値も小さく放電抵抗４０でのエネルギーロスも小さい。そして、放電ルート回路３４に放電中の二次電池２２であっても、充電電流Ｉｃのうち、放電ルート回路３４にバイパスされなかった僅かな電流が流入し、図４に示すように、電池電圧Ｖｂが過充電保護電圧Ｖｔｈ１を超えて満充電電圧Ｖｍに達する（時間ｔ４）。
このようにして、全ての二次電池２２の電池電圧Ｖｂが満充電電圧Ｖｍに達した場合には（ステップＳ９：ＹＥＳ）、充電開始（時間ｔ０）から放電量Ｗｄの約１００％が充電されたこととなる。【００３７】
このようにして充電が完了した後、放電ルート回路３４での無駄な放電を防止するために、充電器コントローラー１０は、電池制御部３８を介して全ての切断回路３７に切断信号を入力しスイッチング素子４２を開成させて全ての放電ルート回路３４を二次電池２２から電気的に切断する（ステップＳ１０）。そして、充電装置１は、蓄電池部２の充電状態を上記ゼロ電流充電状態にして蓄電池部２への充電を停止する（ステップＳ１１）。
このゼロ電流充電においては、蓄電池部２に流入する充電電流Ｉｃを略ゼロに維持するように、充電器８の電圧αがフィードバック制御される。これにより、蓄電池部２への充電が停止状態となると共に、蓄電池部２と外部負荷１９とを導通状態で保持しつつ蓄電池部２から外部負荷１９への畜電力の供給を停止した状態に保持する。
なお、ステップＳ１０及びＳ１１のそれぞれの処理は、順序を逆にしても良い。【００３８】
このように、本実施形態によれば、電池組２４への充電完了時に、二次電池２２ごとに設けた全ての放電ルート回路３４を二次電池２２から電気的に切断する切断回路３７を備える構成とした。これにより、充電装置１が放電ルート回路３４を備えた場合でも、充電完了後に、充電された電力が放電ルート回路３４で放電されることがなく、エネルギー効率を高めることができる。【００３９】
特に本実施形態によれば、いずれかの二次電池２２が放電ルート回路３４に放電を開始した場合には、放電を開始した二次電池２２の放電ルート回路３４への放電が停止するまで充電電流Ｉｃを減少させ充電を継続することで、各二次電池２２を満充電電圧Ｖｍまで充電する構成としたため、放電ルート回路３４での放電を抑えて、満充電状態を維持することができる。
また、満充電電圧Ｖｍは、従来の充電装置に設定されている充電完了電圧よりも高いため、満充電状態では、放電ルート回路３４に流れる電流も比較的大きくなり発熱の問題が生じる。これに対して、本実施形態によれば、放電ルート回路３４が二次電池２２から切断されるため、このような問題が生じることがない。【００４０】
また本実施形態によれば、電圧検出用抵抗器６１が、直列に接続された複数の固定抵抗素子６３を有し、各固定抵抗素子６３を個別に短絡する短絡器６４を備える構成とした。このため、各二次電池２２の電池電圧Ｖｂを正確に検出することができ、全ての二次電池２２を満充電状態に正確に揃えて充電を完了することができる。【００４１】
また本実施形態によれば、電池組２４、及び外部負荷１９で並列回路９を構成して充電器８に接続する構成としたため、非充電の間、電池組２４及び外部負荷１９が導通された状態で保持される。このため、充電器８に供給される外部電源１８が停電等した場合には、電池組２４及び外部負荷１９が自動的に直列回路を構成し、電池組２４から外部負荷１９への蓄電力供給が速やかに開始される。
さらに、非充電時には、充電器８が並列回路９に印加する電圧αを、電池組２４に流入する充電電流Ｉｃを略ゼロに維持するに制御するため、電池組２４から外部負荷１９に電力が供給されることがなく、当該電池組２４の無駄な放電が防止される。【００４２】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変形および応用が可能であることは勿論である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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