(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源からの電源供給によって二次電池を充電する充電装置において、
充電電流が規定値以上にならないように制御（定電流制御）すると共に、端子電圧を規定値に制御（定電圧制御）する充電回路と、
二次電池の端子電圧を検出する検出手段と、
充電回路と二次電池とを電気的に接続／切断するスイッチ手段と、
充電回路と二次電池とが接続された状態において上記検出手段によって検出された端子電圧値が規定電圧値以上になったとき、上記スイッチ手段による接続／切断動作を所定のタイミングで繰り返し行なわせ、充電回路と二次電池とが切断された状態において上記検出手段によって検出される端子電圧を記憶すると共に、前回に記憶された端子電圧との差電圧を求め、その差電圧値に基づき充電終止判定を行なう制御手段とを設けたことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
上記制御手段は、上記充電終止判定によって二次電池の充電終止が決定されたとき、所定時間経過後に二次電池の充電を終止することを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池の充電を行う充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、二次電池の充電を行う充電装置としては、充電開始時間から時間を測定し、経過時間が規定時間以上に達したときに充電を終止する充電時間制御方式や、充電電流を検出することによって電池の充電状態を判定し、その充電状態に基づき充電を終止する充電電流検出制御方式や、二次電池の端子電圧を検出することによって電池の充電状態を判定し、その電圧値が規定値以上であるときに充電を終止する充電電圧検出制御方式等を用いるものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来装置において、充電時間制御方式を用いるものでは、電池の充電状態を判定しないため、周囲の温度変化により充電電流が低下した場合には電池を完全に充電できない場合があり、且つ常に同じ時間の充電を行うために満充電電池を充電する場合に過充電になるといった問題点があり、又充電電流検出制御方式を用いるものでは、周囲温度の変化による充電条件が変化しても同じ充電終止条件を設定できるため、電池を完全に充電できなかったり、過充電になるといったことを防止することができるものの、充電率を上げる場合には電流検出分解能や精度を向上させる必要があるため、検出回路への要求性能が上がり容易に実現することができなくなると共に、大幅なコストアップといった問題点があり、更に充電電圧検出制御方式を用いるものでは、大幅なコストアップを招くことなく、過充電になるといったことを防止することができるものの、充電装置中の二次電池の端子電圧が充電装置の出力電圧に影響されるため、充電完了時点での二次電池の端子電圧は希望する終止電圧より若干低下し、充電終止を正確に判定することが困難であり、二次電池の充電率が十分に得られないといった問題点があった。
【０００４】
本発明は、大幅なコストアップを招くことなく、二次電池の充電率を十分に得ることができる充電装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、電源からの電源供給によって二次電池を充電する充電装置において、充電電流が規定値以上にならないように制御（定電流制御）すると共に、端子電圧を規定値に制御（定電圧制御）する充電回路と、二次電池の端子電圧を検出する検出手段と、充電回路と二次電池とを電気的に接続／切断するスイッチ手段と、充電回路と二次電池とが接続された状態において上記検出手段によって検出された端子電圧値が規定電圧値以上になったとき、上記スイッチ手段による接続／切断動作を所定のタイミングで繰り返し行なわせ、充電回路と二次電池とが切断された状態において上記検出手段によって検出される端子電圧を記憶すると共に、前回に記憶された端子電圧との差電圧を求め、その差電圧値に基づき充電終止判定を行なう制御手段とを設ける構成としたものである。
【０００７】
又、本発明は、上記の構成に加え、上記制御手段が、上記充電終止判定によって二次電池の充電終止が決定されたとき、所定時間経過後に二次電池の充電を終止するよう構成したものである。
【０００８】
従って、本発明によれば、制御手段がスイッチ手段による接続／切断動作を所定のタイミングで繰り返し行わせ、電源と二次電池とが切断された状態において検出手段によって検出される端子電圧を記憶すると共に、前回に記憶された端子電圧との差電圧値を求め、その差電圧値に基づき充電終止判定を行うことにより、充電装置の出力電圧に影響されることなく、充電終止を正確に判定することができる。
【００１０】
又、本発明によれば、充電終止判定によって二次電池の充電終止が決定されたとき、所定時間経過後に二次電池の充電を終止することにより、二次電池の端子電圧の測定誤差を吸収することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施の形態である充電装置の電気的構成を示す概略機能ブロック図、図２は同充電装置における充電動作制御を示すフローチャート、図３は同充電装置における二次電池の端子電圧の変化を示す説明図であり、（ａ）は端子電圧自身の変化を、（ｂ）は端子電圧の差電圧の変化を、（ｃ）は（ａ）におけるＡの部分の拡大図をそれぞれ示す。
【００１３】
図１において、１は充電電流が規定値以上にならないように制御（定電流制御）すると共に、端子電圧を規定値に制御（定電圧制御）する充電回路、２は充電回路１から二次電池３への電源供給経路を接続／切断するスイッチ、３はスイッチ２を介した充電回路１からの電源供給によって充電される二次電池、４は二次電池３の端子電圧値Ｖと基準電源５からの基準電圧値Ｖｓとを比較する比較器、５は基準電圧Ｖｓを発生する基準電源、６は二次電池３の端子電圧Ｖを測定する電圧測定回路、７は電圧測定回路６からの測定結果を記憶すると共に、その記憶内容に基づいて端子電圧の差電圧値ΔＶを求める演算回路、８はタイマ、９は比較器４の比較結果、演算回路７の演算結果、及びタイマ８の計時結果等に基づいて充電回路１における充電制御、スイッチ２における接続／切断制御等を行う充電制御回路である。
【００１４】
上記のように構成された充電装置について、充電時の動作を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００１５】
装置本体に二次電池３が装着される、或いは二次電池３が装着された状態において所定の操作が行われることによって充電動作が開始されると、充電制御回路９はスイッチ２を制御して充電回路１と二次電池３とを接続させて充電を行う（ステップＦ１）と共に、比較器４からの比較結果に基づいて二次電池３の端子電圧値Ｖが基準電源５からの基準電圧値Ｖｓよりも大きいか否か判断し（ステップＦ２）、基準電圧値Ｖｓの方が端子電圧値Ｖよりも大きいと判断された場合には、上記充電動作を繰り返し行う（ステップＦ１）。
【００１６】
一方、充電制御回路９において、端子電圧値Ｖの方が基準電圧値Ｖｓよりも大きいと判断された場合には、スイッチ２を制御して充電回路１と二次電池３とを切断させる（ステップＦ３）。このとき、演算回路７はその切断状態において電圧測定回路６によって測定された二次電池３の端子電圧Ｖを記憶する（ステップＦ４）と共に、前回に記憶された端子電圧Ｖとの差電圧値ΔＶを求め（ステップＦ５）、その演算結果を充電制御回路９に送出する。
【００１７】
そして、充電制御回路９において、演算回路７からの演算結果に基づき、差電圧値ΔＶが規定電圧値ΔＶｓよりも大きいと判断された場合（ステップＦ６）には、スイッチ２を制御して充電回路１と二次電池３とを接続させて充電を行い（ステップＦ７）、その後、タイマ８によって所定時間の計時が行われたとき（ステップＦ８）、再びスイッチ２を制御して充電回路１と二次電池３とを切断させ（ステップＦ３）、且つその切断状態において電圧測定回路６によって測定された二次電池３の端子電圧Ｖを記憶する（ステップＦ４）と共に、前回に記憶された端子電圧Ｖとの差電圧値ΔＶを求め（ステップＦ５）、その差電圧値ΔＶが規定電圧値ΔＶｓよりも大きいか否か判断する（ステップＦ６）。
【００１８】
一方、充電制御回路９において、差電圧値ΔＶが規定電圧値ΔＶｓよりも小さいと判断された場合（ステップＦ６）には、スイッチ２を制御して充電回路１と二次電池３とを接続させて充電を行い（ステップＦ９）、その後、タイマ８によって所定時間の計時が行われたとき（ステップＦ１０）、スイッチ２を制御して充電回路１と二次電池３とを切断させ（ステップＦ１１）、充電動作を終了する。
【００１９】
従って、上記動作制御によれば、放電状態の二次電池に対しては急速充電を行うことができると共に、充電装置の出力電圧に影響されることなく、充電終止を正確に判定することができ、且つ二次電池の端子電圧の測定誤差を吸収することもできる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、電源と二次電池との接続／切断を所定のタイミングで繰り返し行わせ、電源と二次電池とが切断された状態において検出される端子電圧と前回検出された端子電圧との差電圧値に基づき充電終止判定を行うことにより、充電装置の出力電圧に影響されることなく、充電終止を正確に判定することができため、大幅なコストアップを招くことなく、二次電池の充電率を十分に得ることができる。
【００２２】
又、本発明によれば、充電終止判定によって二次電池の充電終止が決定されたとき、所定時間経過後に二次電池の充電を終止することにより、二次電池の端子電圧の測定誤差を吸収することができるため、差電圧の測定精度が緩和でき、回路の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である充電装置の電気的構成を示す概略機能ブロック図である。
【図２】同充電装置における充電動作制御を示すフローチャートである。
【図３】同充電装置における二次電池の端子電圧の変化を示す説明図であり、（ａ）は端子電圧自身の変化を、（ｂ）は端子電圧の差電圧の変化を、（ｃ）は（ａ）におけるＡの部分の拡大図をそれぞれ示すものである。
【符号の説明】
１    充電回路
２    スイッチ
３    二次電池
４    比較器
５    基準電源
６    電圧測定回路
７    演算回路
８    タイマ
９    充電制御回路
【図１】
0003566519.tif 000002
【図２】
0003566519.tif 000003
【図３】
0003566519.tif 000004