(57)【要約】【課題】２つのバッテリーの急速充電を終わらせた後にフル充電を行うことで充電効率を極大化させることのできるハイブリッドバッテリー及びその充電方法を提供する。【解決手段】本発明のハイブリットバッテリー１０００は、充電可能な第１電源１１００と、第１電源１１００に並列に連結された充電可能な第２電源１２００と、第１電源１１００及び第２電源１２００の充電電圧を感知しながら、第１電源１１００及び第２電源１２００をそれぞれ予備充電、急速充電し、その後にフル充電する制御部１４００とを備えていることを特徴とする。【選択図】図１
2008117743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能な第１電源と、
前記第１電源に並列に連結された充電可能な第２電源と、
前記第１電源及び前記第２電源の充電電圧を感知しながら、前記第１電源及び前記第２電源を順次それぞれ予備充電、急速充電し、その後にフル充電する制御部と
を含むことを特徴とするハイブリッドバッテリー。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１電源及び前記第２電源を順次所定時間それぞれ予備充電し、続いて前記第１電源及び前記第２電源を順次所定時間それぞれ急速充電し、続いて前記第１電源及び前記第２電源を順次所定時間それぞれフル充電することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドバッテリー。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１電源を所定時間順次それぞれ予備充電及び急速充電し、続いて前記第２電源を所定時間順次それぞれ予備充電及び急速充電し、続いて前記第１電源及び前記第２電源を順次所定時間それぞれフル充電することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドバッテリー。
【請求項４】
前記第１電源及び前記第２電源は、それぞれ第１予備充電スイッチ及び第２予備充電スイッチを備えており、前記制御部は前記第１電源の予備充電時に前記第１予備充電スイッチをターンオンさせると同時に、前記第２電源の第２予備充電スイッチをターンオフさせ、前記第２電源の予備充電時には前記第２予備充電スイッチをターンオンさせると同時に、前記第１電源の第１予備充電スイッチをターンオフさせることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッドバッテリー。
【請求項５】
前記第１電源及び前記第２電源は、それぞれ第１急速充電スイッチ及び第２急速充電スイッチを備えており、前記制御部は前記第１電源の急速充電またはフル充電時に前記第１急速充電スイッチをターンオンさせると同時に、前記第２電源の第２急速充電スイッチをターンオフさせ、前記第２電源の急速充電またはフル充電時には前記第２急速充電スイッチをターンオンさせると同時に、前記第１電源の第１急速充電スイッチをターンオフさせることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のハイブリッドバッテリー。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１電源及び前記第２電源の予備充電時に印加される予備充電電流が前記第１電源及び前記第２電源の急速充電時に印加される急速充電電流よりも小さな値となるように制御し、前記第１電源及び前記第２電源のフル充電時に印加されるフル充電電流は、経時的に徐々に小さな値となるように制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のハイブリッドバッテリー。
【請求項７】
前記第１電源及び前記第２電源は、円筒型リチウムイオン電池、角形リチウムイオン電池、パウチ型リチウムポリマー電池及びパウチ型リチウムイオン電池の中から選択されたいずれか１つであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のハイブリッドバッテリー。
【請求項８】
前記第１電源及び前記第２電源は、形状、化学的性質、容量、充電電圧及び充電電流のうちの少なくともいずれか１つが相異なるバッテリーセルをそれぞれ備えていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のハイブリッドバッテリー。
【請求項９】
充電可能な第１電源と、
前記第１電源に並列に連結された充電可能な第２電源と、
前記第１電源及び前記第２電源の充電電圧を感知しながら、前記第１電源及び前記第２電源を所定時間同時に予備充電し、続いて前記第１電源及び前記第２電源を所定時間同時に急速充電し、続いて前記第１電源及び前記第２電源を所定時間同時にフル充電する制御部と
を含むことを特徴とするハイブリッドバッテリー。
【請求項１０】
前記第１電源及び前記第２電源は、それぞれ第１予備充電スイッチ及び第２予備充電スイッチを備えており、前記制御部は前記第１電源及び前記第２電源の同時予備充電時に前記第１予備充電スイッチ及び前記第２予備充電スイッチを同時にターンオンさせることを特徴とする請求項９に記載のハイブリッドバッテリー。
【請求項１１】
前記第１電源及び前記第２電源は、それぞれ第１急速充電スイッチ及び第２急速充電スイッチを備えており、前記制御部は前記第１電源及び前記第２電源の同時急速充電または同時フル充電時に前記第１急速充電スイッチ及び前記第２急速充電スイッチを同時にターンオンさせることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のハイブリッドバッテリー。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第１電源及び前記第２電源の予備充電時に印加される予備充電電流が前記第１電源及び前記第２電源の急速充電時に印加される急速充電電流よりも小さな値となるように制御し、前記第１電源及び前記第２電源のフル充電時に印加されるフル充電電流は、経時的に徐々に小さな値となるように制御することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載のハイブリッドバッテリー。
【請求項１３】
前記第１電源及び前記第２電源は、円筒型リチウムイオン電池、角形リチウムイオン電池、パウチ型リチウムポリマー電池及びパウチ型リチウムイオン電池の中から選択されたいずれか１つであることを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載のハイブリッドバッテリー。
【請求項１４】
前記第１電源及び前記第２電源は、形状、化学的性質、容量、充電電圧及び充電電流のうちの少なくともいずれか１つが相異なるバッテリーセルをそれぞれ備えていることを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載のハイブリッドバッテリー。
【請求項１５】
充電可能な第１電源と充電可能な第２電源とが並列に連結されたハイブリッドバッテリーの充電方法において、
前記第１電源を所定時間予備充電するステップと、
前記第２電源を所定時間予備充電するステップと、
前記第１電源を所定時間急速充電するステップと、
前記第２電源を所定時間急速充電するステップと、
前記第１電源を所定時間フル充電するステップと、
前記第２電源を所定時間フル充電するステップと
を含むことを特徴とするハイブリッドバッテリーの充電方法。
【請求項１６】
前記第１電源及び前記第２電源の予備充電時に印加される予備充電電流は前記第１電源及び前記第２電源の急速充電時に印加される急速充電電流よりも小さく、前記第１電源及び前記第２電源のフル充電時に印加されるフル充電電流は経時的に徐々に小さくなることを特徴とする請求項１５に記載のハイブリッドバッテリーの充電方法。
【請求項１７】
充電可能な第１電源と充電可能な第２電源とが並列に連結されたハイブリッドバッテリーの充電方法において、
前記第１電源を所定時間予備充電するステップと、
前記第１電源を所定時間急速充電するステップと、
前記第２電源を所定時間予備充電するステップと、
前記第２電源を所定時間急速充電するステップと、
前記第１電源を所定時間フル充電するステップと、
前記第２電源を所定時間フル充電するステップと
を含むことを特徴とするハイブリッドバッテリーの充電方法。
【請求項１８】
前記第１電源及び前記第２電源の予備充電時に印加される予備充電電流は前記第１電源及び前記第２電源の急速充電時に印加される急速充電電流よりも小さく、前記第１電源及び前記第２電源のフル充電時に印加されるフル充電電流は経時的に徐々に小さくなることを特徴とする請求項１７に記載のハイブリッドバッテリーの充電方法。
【請求項１９】
充電可能な第１電源と充電可能な第２電源とが並列に連結されたハイブリッドバッテリーの充電方法において、
前記第１電源及び前記第２電源を所定時間同時に予備充電するステップと、
前記第１電源及び前記第２電源を所定時間同時に急速充電するステップと、
前記第１電源及び前記第２電源を所定時間同時にフル充電するステップと
を含むことを特徴とするハイブリッドバッテリーの充電方法。
【請求項２０】
前記第１電源及び前記第２電源の予備充電時に印加される予備充電電流は前記第１電源及び前記第２電源の急速充電時に印加される急速充電電流よりも小さく、前記第１電源及び前記第２電源のフル充電時に印加されるフル充電電流は経時的に徐々に小さくなることを特徴とする請求項１９に記載のハイブリッドバッテリーの充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッドバッテリー及びその充電方法に関し、より詳しくは、少なくとも２つのバッテリーを順次充電するか、または並列に充電することで充電効率を高めたハイブリッドバッテリー及びその充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、携帯用電子機器は充電可能なバッテリーによって電力の供給を受け、そのバッテリーによる電源の供給が可能な時間に従ってその携帯用電子機器の使用可能時間も決まる。したがって、前記携帯用電子機器の使用可能時間を延ばすためには、前記バッテリーを随時充電しなければならない。
【０００３】
前記携帯用電子機器の使用可能時間を極大化するため、２つのバッテリーを１つの携帯用電子機器に装着する方法が知られている。例えば、同じ大きさ及び同じ化学的性質を有する２つのバッテリーを備え、これを１つの携帯用電子機器に装着する。
【０００４】
しかし、このような従来のバッテリーは、制御回路をそれぞれのバッテリーに個別に設けなければならないだけでなく、各バッテリーの容量計算のためのフューエルゲージ回路（ｆｕｅｌ ｇａｇｅ ｃｉｒｃｕｉｔ）またはマイクロコンピューター（ｍｉｃｒｏ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）をそれぞれ備える必要があるので、バッテリーの価格が高くなるという問題点がある。
【０００５】
また、従来では形状、化学的性質、容量、充電電圧または充電電流が同じである２つのバッテリーを１つの装置に集めたものであって、要求される装置の大きさが大きくなるだけでなく体積当りのエネルギー効率が低下するという問題点がある。
【０００６】
さらに、このような従来のバッテリーは、一方のバッテリーの予備充電（ｐｒｅ−ｃｈａｒｇｉｎｇ）、急速充電（ｆａｓｔ−ｃｈａｒｇｉｎｇ）及びフル充電（ｆｕｌｌ ｃｈａｒｇｉｎｇ）を順次行った後に、続いて他方のバッテリーを前述のような手順で充電するので、バッテリー全体の充電時間が非常に長くかかるという問題がある。一例として、一方のバッテリーを充電するのに、予備充電時間は略３０分〜１時間、急速充電時間は略１時間、フル充電が略１時間必要であるとすると、２つのバッテリーをすべてフル充電するのにかかる時間は略５時間から６時間必要となる。ところが、実際にはバッテリーの急速充電が完了した後には、全体容量の略８０％まで充電されていることを考慮すると、前述のように一方のバッテリーに対して予備充電、急速充電及びフル充電をすべて行ってから他方のバッテリーに対して再び予備充電、急速充電及びフル充電を行うという方法は非効率的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した従来の問題点を克服するためのものであって、本発明の目的は少なくとも２つのバッテリーを順次充電するか、または並列に充電して充電効率を高めることのできるハイブリッドバッテリー及びその充電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明に係るハイブリッドバッテリーは、充電可能な第１電源と、前記第１電源に並列に連結された充電可能な第２電源と、前記第１電源及び前記第２電源の充電電圧を感知しながら、前記第１電源及び前記第２電源を順次それぞれ予備充電、急速充電し、その後にフル充電する制御部とを含むことを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記制御部は、前記第１電源及び前記第２電源を順次所定時間それぞれ予備充電し、続いて前記第１電源及び前記第２電源を順次所定時間それぞれ急速充電し、続いて前記第１電源及び前記第２電源を順次所定時間それぞれフル充電することができる。
【００１０】
また、前記制御部は、前記第１電源を所定時間順次それぞれ予備充電及び急速充電し、続いて前記第２電源を所定時間順次それぞれ予備充電及び急速充電し、続いて前記第１電源及び前記第２電源を順次所定時間それぞれフル充電することができる。
【００１１】
また、前記第１電源及び前記第２電源は、それぞれ第１予備充電スイッチ及び第２予備充電スイッチを備えており、前記制御部は前記第１電源の予備充電時に前記第１予備充電スイッチをターンオンさせると同時に、前記第２電源の第２予備充電スイッチをターンオフさせ、前記第２電源の予備充電時には前記第２予備充電スイッチをターンオンさせると同時に、前記第１電源の第１予備充電スイッチをターンオフさせることができる。
【００１２】
また、前記第１電源及び前記第２電源は、それぞれ第１急速充電スイッチ及び第２急速充電スイッチを備えており、前記制御部は前記第１電源の急速充電またはフル充電時に前記第１急速充電スイッチをターンオンさせると同時に、前記第２電源の第２急速充電スイッチをターンオフさせ、前記第２電源の急速充電またはフル充電時には前記第２急速充電スイッチをターンオンさせると同時に、前記第１電源の第１急速充電スイッチをターンオフさせることができる。
【００１３】
また、前記制御部は、前記第１電源及び前記第２電源の予備充電時に印加される予備充電電流が前記第１電源及び前記第２電源の急速充電時に印加される急速充電電流よりも小さな値となるように制御し、前記第１電源及び前記第２電源のフル充電時に印加されるフル充電電流は、経時的に徐々に小さな値となるように制御することができる。
【００１４】
また、前記第１電源及び前記第２電源は、円筒型リチウムイオン電池、角形リチウムイオン電池、パウチ型リチウムポリマー電池及びパウチ型リチウムイオン電池の中から選択されたいずれか１つである。
【００１５】
また、前記第１電源及び前記第２電源は、形状、化学的性質、容量、充電電圧及び充電電流のうちの少なくともいずれか１つが相異なるバッテリーセルをそれぞれ備えている。
【００１６】
前記目的を達成するため、本発明に係るハイブリッドバッテリーは、充電可能な第１電源と、前記第１電源に並列に連結された充電可能な第２電源と、前記第１電源及び前記第２電源の充電電圧を感知しながら、前記第１電源及び前記第２電源を所定時間同時に予備充電し、続いて前記第１電源及び前記第２電源を所定時間同時に急速充電し、続いて前記第１電源及び前記第２電源を所定時間同時にフル充電する制御部とを含むことを特徴とする。
【００１７】
ここで、前記第１電源及び前記第２電源は、それぞれ第１予備充電スイッチ及び第２予備充電スイッチを備えており、前記制御部は前記第１電源及び前記第２電源の同時予備充電時に前記第１予備充電スイッチ及び前記第２予備充電スイッチを同時にターンオンさせることができる。
【００１８】
また、前記第１電源及び前記第２電源は、それぞれ第１急速充電スイッチ及び第２急速充電スイッチを備えており、前記制御部は前記第１電源及び前記第２電源の同時急速充電または同時フル充電時に前記第１急速充電スイッチ及び前記第２急速充電スイッチを同時にターンオンさせることができる。
【００１９】
また、前記制御部は、前記第１電源及び前記第２電源の予備充電時に印加される予備充電電流が前記第１電源及び前記第２電源の急速充電時に印加される急速充電電流よりも小さな値となるように制御し、前記第１電源及び前記第２電源のフル充電時に印加されるフル充電電流は、経時的に徐々に小さな値となるように制御することができる。
【００２０】
また、前記第１電源及び前記第２電源は、円筒型リチウムイオン電池、角形リチウムイオン電池、パウチ型リチウムポリマー電池及びパウチ型リチウムイオン電池の中から選択されたいずれか１つである。
【００２１】
また、前記第１電源及び前記第２電源は、形状、化学的性質、容量、充電電圧及び充電電流のうちの少なくともいずれか１つが相異なるバッテリーセルをそれぞれ備えている。
【００２２】
前記目的を達成するため、本発明は、充電可能な第１電源と充電可能な第２電源とが並列に連結されたハイブリッドバッテリーの充電方法において、前記第１電源を所定時間予備充電するステップと、前記第２電源を所定時間予備充電するステップと、前記第１電源を所定時間急速充電するステップと、前記第２電源を所定時間急速充電するステップと、前記第１電源を所定時間フル充電するステップと、前記第２電源を所定時間フル充電するステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
ここで、前記第１電源及び前記第２電源の予備充電時に印加される予備充電電流は前記第１電源及び前記第２電源の急速充電時に印加される急速充電電流よりも小さく、前記第１電源及び前記第２電源のフル充電時に印加されるフル充電電流は経時的に徐々に小さくなることができる。
【００２４】
前記目的を達成するため、本発明は、充電可能な第１電源と充電可能な第２電源とが並列に連結されたハイブリッドバッテリーの充電方法において、前記第１電源を所定時間予備充電するステップと、前記第１電源を所定時間急速充電するステップと、前記第２電源を所定時間予備充電するステップと、前記第２電源を所定時間急速充電するステップと、前記第１電源を所定時間フル充電するステップと、前記第２電源を所定時間フル充電するステップとを含むことを特徴とする。
【００２５】
ここで、前記第１電源及び前記第２電源の予備充電時に印加される予備充電電流は前記第１電源及び前記第２電源の急速充電時に印加される急速充電電流よりも小さく、前記第１電源及び前記第２電源のフル充電時に印加されるフル充電電流は経時的に徐々に小さくなることができる。
【００２６】
前記目的を達成するため、本発明は、充電可能な第１電源と充電可能な第２電源とが並列に連結されたハイブリッドバッテリーの充電方法において、前記第１電源及び前記第２電源を所定時間同時に予備充電するステップと、前記第１電源及び前記第２電源を所定時間同時に急速充電するステップと、前記第１電源及び前記第２電源を所定時間同時にフル充電するステップとを含むことを特徴とする。
【００２７】
ここで、前記第１電源及び前記第２電源の予備充電時に印加される予備充電電流は前記第１電源及び前記第２電源の急速充電時に印加される急速充電電流よりも小さく、前記第１電源及び前記第２電源のフル充電時に印加されるフル充電電流は経時的に徐々に小さくなることができる。
【００２８】
上述したように、本発明に係るハイブリッドバッテリー及びその充電方法は、第１電源及び第２電源を順次または並列に予備充電、急速充電し、その後にフル充電するので、充電時間に対する充電容量の比を極大化させることができる。例えば、略１時間の急速充電によって略８０％の充電容量が確保できるなら、略１時間のフル充電によって残りの２０％の充電容量が確保される。すなわち、略２時間の充電によって略１００％の充電容量が確保される。したがって、１時間の急速充電を第１電源に行い、続いて残りの１時間の急速充電を第２電源に順次行って充電を停止すると、各電源に８０％の充電容量が確保されて全体で１６０％の充電容量を確保することができる。ところが、もし第１電源の急速充電（１時間）とフル充電（１時間）を２時間行って充電を停止すると、第１電源だけに１００％の充電容量が確保できるだけで第２電源の充電容量は０％となる。すなわち、この場合では全体で１００％の充電容量が確保されるだけである。結論として各バッテリーに急速充電を順次行った方が充電効率の面でより優れていることが分かる。ここで、予備充電に関しては考慮しなかった。
【００２９】
また、本発明は１つの制御部が、第１電源及び第２電源に対する充電を統合的に制御するので、回路構成を簡単にできるだけでなく製造コストも低くすることができる。
【００３０】
さらに、形状、化学的性質、容量、充電電圧または充電電流がそれぞれ異なる第１電源及び第２電源を採用することにより、省スペース化を実現でき、また体積当りのエネルギー効率もさらに高めることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係るハイブリッドバッテリー及びその充電方法は、第１電源及び第２電源を順次または並列に予備充電、急速充電し、その後にフル充電するので、充電時間に対する充電容量の比を極大化させることができる。例えば、略１時間の急速充電によって略８０％の充電容量が確保できるなら、略１時間のフル充電によって残り２０％の充電容量が確保される。すなわち、略１時間のフル充電によって略１００％の充電容量が確保される。したがって、１時間の急速充電を第１電源に行い、続いて１時間の急速充電を第２電源に順次行うと、各バッテリーには８０％の充電容量が確保される。換言すると、第１電源及び第２電源の充電容量の和が１６０％になる。したがって、従来のように２時間の充電時間のうち第１電源の急速充電に１時間、フル充電に１時間を使って充電を停止すると、第１電源だけに１００％の充電容量が確保されて第２電源には０％の充電容量となる。ところが、本発明のような方法で充電すると、第１電源及び第２電源にそれぞれ８０％の充電容量（全体容量では１６０％）が確保され、従来よりも６０％多い容量を確保することができる。ただし、予備充電に関しては考慮しなかった。
【００３２】
また、本発明は１つの制御部が第１電源及び第２電源に対する充電を統合的に制御するので、回路構成を簡単にできるだけでなく製造コストも低くすることができる。
【００３３】
さらに、形状、化学的性質、容量、充電電圧または充電電流がそれぞれ異なる第１電源及び第２電源を採用することにより、省スペース化を実現でき、また体積当りのエネルギー効率もさらに高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の望ましい実施例を、添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明に係るハイブリッドバッテリー１０００の構成を示したブロック図である。
【００３６】
図１に示したように、本発明に係るハイブリッドバッテリー１０００は、第１電源１１００、第２電源１２００、センスレジスター１３００、制御部１４００を含んでいる。
【００３７】
前記第１電源１１００は、さらに、第１バッテリーセル１１１０、第１主保護回路１１２０、第１予備充電／充電／放電スイッチ１１３０、第１補助保護回路１１４０、第１ヒューズ１１５０及び第１温度センサー１１６０を含んでいる。前記第１バッテリーセル１１１０は充電及び放電が可能な少なくとも１つの二次電池が直列または／及び並列に連結された形態である。一例として、このような二次電池は円筒状リチウムイオン電池、角形リチウムイオン電池、パウチ型リチウムポリマー電池、パウチ型リチウムイオン電池、またはその等価物の中から選択されたいずれか１つであり得るが、ここでその種類を限定するものではない。
【００３８】
前記第１主保護回路１１２０は、前記第１バッテリーセル１１１０の充電電圧または放電電圧を感知し、その値を制御部１４００に伝達する役割をする。また、前記第１主保護回路１１２０は制御部１４００の制御信号（すなわち、予備充電の開始信号、予備充電の停止信号、急速充電（またはフル充電）開始信号、急速充電（またはフル充電）停止信号、放電開始信号及び放電停止信号）に応じて第１予備充電／充電／放電スイッチ１１３０をターンオンまたはターンオフさせる役割をしている。さらに、このような第１主保護回路１１２０はセンスレジスター１３００から電流信号を感知し、その感知結果の値が過電流であると判断すると、第１予備充電／充電／放電スイッチ１１３０をターンオフさせる役割もしている。ここで、前記第１主保護回路１１２０及び第１予備充電／充電／放電スイッチ１１３０の有機的結合関係は、以下さらに詳しく説明する。
【００３９】
前記第１予備充電／充電／放電スイッチ１１３０は、第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）とパック正極端子（Ｐ＋）との間の充放電経路に直列に連結された３つのスイッチで構成されている。このような第１予備充電／充電／放電スイッチ１１３０は、前記第１主保護回路１１２０からの制御信号によってターンオン及びターンオフされる。なお、場合によっては前記第１予備充電スイッチは省略することもできる。
【００４０】
前記第１補助保護回路１１４０は、例えば前記第１主保護回路１１２０または第１予備充電／充電／放電スイッチ１１３０が正常に動作しない場合に、第１ヒューズ１１５０を切ることで、充放電経路を遮断する役割をしている。
【００４１】
前記第１ヒューズ１１５０は、前記第１予備充電／充電／放電スイッチ１１３０とパック正極端子（Ｐ＋）との間の充放電経路に直列に連結されている。前述したように、前記第１ヒューズ１１５０は前記第１補助保護回路１１４０の制御信号によって切られ、一度切られると再び回復しない特性を持っている。ここで、前記第１補助保護回路１１４０及び第１ヒューズ１１５０は場合によっては省略することもできる。
【００４２】
前記第１温度センサー１１６０は、前記第１バッテリーセル１１１０の温度を感知し、これを制御部１４００に出力する。前記制御部１４００は前記第１温度センサー１１６０から得た温度が許容温度以上である場合に、前記第１主保護回路１１２０に充電または放電停止信号を出力することで、第１主保護回路１１２０に第１予備充電／充電／放電スイッチ１１３０のうちの少なくとも１つをターンオフさせて充放電経路を遮断させている。このようにして前記第１バッテリーセル１１１０の過熱が防止される。勿論、前記制御部１４００は前記第１温度センサー１１６０から感知した温度を用いてバッテリーの容量補正を行うこともある。このように温度を利用してバッテリーの容量を補正する方法は、すでに公知であるため、その方法については説明しない。なお、このような第１温度センサー１１６０は場合によっては省略することもできる。
【００４３】
前記第２電源１２００は、第１電源１１００と同様に、第２バッテリーセル１２１０、第２主保護回路１２２０、第２予備充電／充電／放電スイッチ１２３０、第２補助保護回路１２４０、第２ヒューズ１２５０及び第２温度センサー１２６０を含んでいる。前記第２バッテリーセル１２１０は充電及び放電が可能な少なくとも１つの二次電池であって、直列または／及び並列に連結された形態である。一例として、このような二次電池は円筒状リチウムイオン電池、角形リチウムイオン電池、パウチ型リチウムポリマー電池、パウチ型リチウムイオン電池、またはその等価物の中から選択されたいずれか１つであり得るが、ここでその種類を限定するものではない。
【００４４】
ここで、前記第１電源１１００の第１バッテリーセル１１１０と第２電源１２００の第２バッテリーセル１２１０とは形状、化学的性質、容量、充電電圧または充電電流などが相異なっていてもよい。例えば、前記第１バッテリーセル１１１０が円筒状リチウムイオン電池であれば、前記第２バッテリーセル１２１０は角形リチウムイオン電池、パウチ型リチウムポリマー電池、パウチ型リチウムイオン電池またはその等価物の中から選択されたいずれか１つであってもよい。また、前記第１バッテリーセル１１１０がリチウム系バッテリーセルであれば、前記第２バッテリーセル１２１０はニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池またはその等価物の中のいずれか１つであってもよい。また、前記第１電源１１００の容量と第２電源１２００の容量とは相異なるようにすることができる。さらに、前記第１電源１１００の充電電圧、充電電流と第２電源１２００の充電電圧、充電電流についても相異なるようにすることができる。
【００４５】
前記第２主保護回路１２２０は、前記第２バッテリーセル１２１０の充電電圧または放電電圧を感知し、その結果を制御部１４００に伝達する。また、前記第２主保護回路１２２０は制御部１４００の制御信号（すなわち、予備充電の開始信号、予備充電の停止信号、急速充電（またはフル充電）開始信号、急速充電（またはフル充電）停止信号、放電開始信号及び放電停止信号）に応じて第２予備充電／充電／放電スイッチ１２３０をターンオンまたはターンオフする役割をしている。さらに、このような第２主保護回路１２２０はセンスレジスター１３００から電流信号を感知し、その感知結果が過電流であると判断すると、第２予備充電／充電／放電スイッチ１２３０をターンオフする役割もしている。
【００４６】
前記第２予備充電／充電／放電スイッチ１２３０は第２バッテリーセル１２１０の正極端子（Ｂ＋）とパック正極端子（Ｐ＋）との間の充放電経路に直列に連結された３つのスイッチで構成されている。このような第２予備充電／充電／放電スイッチ１２３０は前記第２主保護回路１２２０からの制御信号によってターンオン及びターンオフされる。勿論、前記第２予備充電／充電／放電スイッチ１２３０は場合によっては省略することもできる。
【００４７】
前記第２補助保護回路１２４０は、例えば、第２予備充電／充電／放電スイッチ１２３０が正常に動作しない場合に、第２ヒューズ１２５０を切る役割をしている。
【００４８】
前記第２ヒューズ１２５０は前記第２予備充電／充電／放電スイッチ１２３０とパック正極端子（Ｐ＋）との間の充放電経路に直列に連結されている。前述したように、前記第２ヒューズ１２５０は前記第２補助保護回路１２４０の制御信号によって切られ、一度切られると再び回復しない特性を持つ。ここで、前記第２補助保護回路１２４０及び第２ヒューズ１２５０は場合によっては省略することもできる。
【００４９】
前記第２温度センサー１２６０は、前記第２バッテリーセル１２１０の温度を感知し、これを制御部１４００に出力する。前記制御部１４００は前記第２温度センサー１２６０から得た温度が許容温度以上である場合に、前記第２主保護回路１２２０に充電または放電停止信号を出力することで、第２主保護回路１２２０に第２予備充電／充電／放電スイッチ１２３０のうちの少なくとも１つをターンオフさせて充放電経路を遮断させている。このようにして前記第２バッテリーセル１２１０の過熱が防止される。さらに、前述したように前記制御部１４００は前記第２温度センサー１２６０から得た温度を用いて容量補正を行うこともある。場合によっては、第２温度センサー１２６０は省略することもできる。
【００５０】
ここで、前記第２ヒューズ１２５０（または第１ヒューズ１１５０）及び第２補助保護回路１２４０（または第１補助保護回路１１４０）は、本発明の構成要素に採択されないこともある。すなわち、前記第１ヒューズ１１５０または第２ヒューズ１２５０をノードＮ１とパック正極端子（Ｐ＋）との間に設け、第１主保護回路１１２０または第２主保護回路１２２０などが正常に動作しない場合に、第１補助保護回路１１４０（または第２補助保護回路１２４０）が動作するようにプログラムをセットしておけば、前記第２ヒューズ１２５０（または第１ヒューズ１１５０）及び第２補助保護回路１２４０（または第１補助保護回路１１４０）を省略することができる。
【００５１】
前記センスレジスター１３００はノードＮ２とパック負極端子（Ｐ−）との間の充放電経路に直列に設けられている。このようなセンスレジスター１３００は、それに印加される電圧を電流に換算して制御部１４００、第１主保護回路１１２０及び第２主保護回路１２２０にそれぞれ伝達する役割をしている。前述したように、前記センスレジスター１３００は過電流の可否を第１主保護回路１１２０及び第２主保護回路１２２０に知らせる役割をするのと同時に、前記制御部１４００に電流量を積算させる役割をする。
【００５２】
さらに、図１では、１つのセンスレジスター１３００が設けられている場合を示しているが、合計３つのセンスレジスターを設けることもできる。例えば、センスレジスター１３００は第１バッテリーセル１１１０の負極端子（Ｂ−）とノードＮ２との間、第２バッテリーセル１２１０の負極端子（Ｂ−）とノードＮ２との間、ノードＮ２とパック負極端子（Ｐ−）との間にそれぞれ設けることができる。このように３つのセンスレジスター１３００を設けることにより、第１バッテリーセル１１１０及び第２バッテリーセル１２１０のそれぞれに流れる過電流及び電流累積量をより正確に感知することができ、また第１バッテリーセル１１１０及び第２バッテリーセル１２１０の全体に流れる過電流及び電流累積量もより正確に感知することができる。
【００５３】
前記制御部１４００は内部に中央処理装置（ＣＰＵ）、ＲＡＭまたはＲＯＭのようなメモリー１４５０及び各種入出力ポートを有するフューエルゲージＩＣまたはマイクロコンピューターである。このような制御部１４００は、前述したように第１電源１１００の第１主保護回路１１２０から第１バッテリーセル１１１０の電圧情報を取得し、また第２電源１２００の第２主保護回路１２２０から第２バッテリーセル１２１０の電圧情報を取得し、さらに前記センスレジスター１３００から電流情報（電流累積量）を取得している。さらに、前記制御部１４００は第１電源１１００の第１温度センサー１１６０から第１バッテリーセル１１１０の温度情報を取得し、また第２電源１２００の第２温度センサー１２６０から第２バッテリーセル１２１０の温度情報を取得している。
【００５４】
前記制御部１４００は、基本的に前記センスレジスター１３００から得た電流累積量に基づいてクーロンカウント（電流積算）を行うことで第１電源１１００及び第２電源１２００の全体容量及び残存容量を計算する。このようなバッテリーの全体容量及び残存容量の計算は非常に多様な方法で可能であり、すでに公知であるため、全体容量及び残存容量の計算方法は詳細に説明しない。但し、前記制御部１４００は第１電源１１００及び第２電源１２００の残存容量をそれぞれ計算し、２つのバッテリーの残存容量を合わせて外部システム１５００（負荷１５１０）にＳＭＢｕｓのような通信ラインを介して転送する。したがって、外部システム１５００、すなわち、負荷１５１０からは、まるで１つのバッテリーが連結されているように感じられ、全体容量を容易に確認できる。
【００５５】
一方、前記制御部１４００は第１電源１１００の第１主保護回路１１２０から充電電圧情報及び放電電圧情報を得ているが、充電電圧が過充電電圧と認識された場合には充電の停止信号を第１主保護回路１１２０に出力し、放電電圧が過放電電圧と認識された場合には放電停止信号を第１主保護回路１１２０に出力する。勿論、前記第１主保護回路１１２０は充電の停止信号が入力されると、第１急速充電スイッチをターンオフし、放電停止信号が入力されると、第１放電スイッチをターンオフする。
【００５６】
さらに、前記制御部１４００は第２電源１２００の第２主保護回路１２２０から充電電圧情報及び放電電圧情報を得ているが、充電電圧が過充電電圧と認識された場合には充電の停止信号を第２主保護回路１２２０に出力し、放電電圧が過放電電圧と認識された場合には放電停止信号を第２主保護回路１２２０に出力する。勿論、前記第２主保護回路１２２０は充電の停止信号が入力されると、第２急速充電スイッチをターンオフし、放電停止信号が入力されると、第２放電スイッチをターンオフする。
【００５７】
さらに、前記制御部１４００は、第１電源１１００または第２電源１２００のうちのいずれか１つからのみ外部システム１５００に電力を供給するように制御する役割をしている。例えば、前記制御部１４００は第１電源１１００からの電力のみが負荷１５１０に供給されるようにしたら、前記第２電源１２００には充電の停止信号及び放電停止信号を出力することで、前記第２電源１２００が第１電源１１００によって充電されないようにしている。勿論、このようにして第２電源１２００の放電も遮断される。また、前記制御部１４００は第２電源１２００からの電力のみが負荷１５１０に供給されるようにしたら、前記第１電源１１００に充電の停止信号及び放電停止信号を出力することで、前記第１電源１１００が第２電源１２００によって充電されないようにしている。このようにして第１電源１１００の放電も遮断される。ここで、前提事項としては、パック正極端子（Ｐ＋）及びパック負極端子（Ｐ−）に負荷１５１０が連結されている場合に限ってこのような動作が行われるということである。すなわち、パック正極端子（Ｐ＋）及びパック負極端子（Ｐ−）に充電回路１５２０が連結されている場合には、少し異なるメカニズムを有し得る。換言すれば、充電回路１５２０が連結された場合には、前記制御部１４００は第１電源１１００と第２電源１２００とが順次充電されるようにするか、または同時に充電されるように制御する。このような制御部１４００による第１電源１１００及び第２電源１２００の充電方法は、本発明の要旨であるため以下さらに詳しく説明する。
【００５８】
また、前記制御部１４００は、第１電源１１００の第１温度センサー１１６０から得た温度情報が許容温度より高いと判断した場合には、第１主保護回路１１２０に充電の停止信号または放電停止信号を出力することで、第１主保護回路１１２０に充放電経路を遮断させるようにする。すなわち、第１主保護回路１１２０が第１急速充電スイッチまたは第１放電スイッチをターンオフすることで、第１バッテリーセル１１１０の過熱を防止する。
【００５９】
また、前記制御部１４００は、第２電源１２００の第２温度センサー１２６０から得た温度情報が許容温度より高いと判断した場合には、第２主保護回路１２２０に充電の停止信号または放電停止信号を出力することで、第２主保護回路１２２０に充放電経路を遮断させるようにする。すなわち、第２主保護回路１２２０が第２急速充電スイッチまたは第２放電スイッチをターンオフすることで、第２バッテリーセル１２１０の過熱を防止する。
【００６０】
図２ａは本発明に係るハイブリッドバッテリー１０００の第１主保護回路１１２０及び第１予備充電／充電／放電スイッチ１１３０の関係を示した回路図であり、図２ｂは第１補助保護回路１１４０とヒューズ１１５０との間の関係を示した回路図である。
【００６１】
図２ａに示した構成は、第１電源１１００の第１主保護回路１１２０と第１予備充電／充電／放電スイッチ１１３０の構成であるが、このような構成は第２電源１２００にそのまま適用可能である。したがって、第２電源１２００に設けられた第２主保護回路１２２０及び第２予備充電／充電／放電スイッチ１２３０の詳細な構成及び作用の説明は省略する。
【００６２】
まず、第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）とパック正極端子（Ｐ＋）との間の充放電経路に第１急速充電スイッチ１１３１、第１予備充電スイッチ１１３２及び第１放電スイッチ１１３３が順次連結されている。すなわち、前記第１急速充電スイッチ１１３１及び第１放電スイッチ１１３３は充放電経路に直列に連結され、前記予備充電スイッチ１１３２は充放電経路に並列に連結されている。前記すべてのスイッチ１１３１、１１３２、１１３３は例えばドレーンからソースの方へ順方向の寄生ダイオードを有するＰチャネル電界効果トランジスタ（Ｐ ｃｈａｎｎｅｌ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であるが、本発明ではこのような半導体素子に限定するわけではない。前記第１急速充電スイッチ１１３１のソースと第１放電スイッチ１１３３のソースとは相互に連結されている。また、前記第１急速充電スイッチ１１３１のドレーンは第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）に連結され、前記第１放電スイッチ１１３３のドレーンはパック正極端子（Ｐ＋）に連結されている。さらに、前記第１予備充電スイッチ１１３２は、ソースが前記第１急速充電スイッチ１１３１及び第１放電スイッチ１１３３のソースに連結され、ドレーンは前記第１急速充電スイッチ１１３１のドレーンに抵抗Ｒを介して連結されている。図面中、説明しない符号Ｃは電源変動抑制用として連結されたキャパシタである。
【００６３】
さらに、前記第１急速充電スイッチ１１３１、第１予備充電スイッチ１１３２及び第１放電スイッチ１１３３の各ゲートは、第１主保護回路１１２０によって制御されるようになっている。例えば、第１主保護回路１１２０がＣＦＥＴ端子を介してロー信号を印加すると、第１急速充電スイッチ１１３１がターンオンされ、ＰＣＦＥＴ端子を介してロー信号を印加すると、第１予備充電スイッチ１１３２がターンオンされ、ＤＦＥＴ端子を介してロー信号を印加すると、第１放電スイッチ１１３３がターンオンされる。勿論、逆に第１主保護回路１１２０がＣＦＥＴ端子を介してハイ信号を印加すると、第１急速充電スイッチ１１３１がターンオフされ、ＰＣＦＥＴ端子を介してハイ信号を印加すると、第１予備充電スイッチ１１３２がターンオフされ、ＤＦＥＴ端子を介してハイ信号を印加すると、第１放電スイッチ１１３３がターンオフされる。勿論、このような各スイッチ１１３１、１１３２、１１３３のゲート電圧制御のため、第１主保護回路１１２０にはＦＥＴ制御回路１１２２が組み込まれている。
【００６４】
このような構成により、前記第１主保護回路１１２０が第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフすると、第１バッテリーセル１１１０の急速充電（またはフル充電）が停止され（寄生ダイオードによる放電は可能）、第１放電スイッチ１１３３をターンオフすると、第１バッテリーセル１１１０の放電が停止（寄生ダイオードによる充電は可能）される。勿論、公知のように前記第１予備充電スイッチ１１３２は、例えば第１バッテリーセル１１１０の電圧が過放電電圧以下に落ちた場合に、低い充電電流をバッテリーセルに所定時間提供することにより、前記第１バッテリーセル１１１０を急速充電できるだけの電圧にする。このような第１急速充電スイッチ１１３１、第１予備充電スイッチ１１３２及び第１放電スイッチ１１３３の動作は当業者には公知の事項であるため、これ以上の説明は省略する。
【００６５】
図２ｂに示した構成は、第１電源１１００の第１補助保護回路１１４０と第１ヒューズ１１５０であるが、このような構成は第２電源１２００にそのまま適用できる。したがって、第２電源１２００の第２補助保護回路１２４０と第２ヒューズ１２５０に関する構成及び作用の説明は省略する。
【００６６】
図示したように、第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）とパック正極端子（Ｐ＋）との間の充放電経路に第１ヒューズ１１５０が設けられている。また、第１バッテリーセル１１１０の負極端子（Ｂ−）とパック負極端子（Ｐ−）との間の充放電経路には、前記第１ヒューズ１１５０を動作させるための第１スイッチ１１４２が連結されている。さらに、前記第１スイッチ１１４２は第１補助保護回路１１４０のＣＯ端子に連結されている。
【００６７】
ここで、前記第１ヒューズ１１５０は少なくとも１つの温度ヒューズ１１５１と、前記温度ヒューズ１１５１を溶融して切るための加熱抵抗１１５２とから構成されている。また、前記第１スイッチ１１４２は通常のＮチャネル電界効果トランジスタであるが、本発明ではこのような素子の種類に限定されるわけではない。
【００６８】
したがって、前記第１補助保護回路１１４０がＣＯ端子を介してハイ信号を印加すると、前記第１スイッチ１１４２がターンオンされ、これによって充電電流または放電電流が正極端子（Ｂ＋またはＰ＋）から温度ヒューズ１１５１、加熱抵抗１１５２及びスイッチ１１４２のドレーンソースを通って負極端子（Ｂ−またはＰ−）に流れる。したがって、前記加熱抵抗１１５２が発熱し、これによって温度ヒューズ１１５１が切れることで充放電経路が永久的に遮断される。ここで、前記第１補助保護回路１１４０は第１主保護回路１１２０または第１予備充電／充電／放電スイッチ１１３０が正常に動作しない場合に動作する。
【００６９】
図３ａ及び図３ｂは、本発明の一実施例に係るハイブリッドバッテリー１０００の充電方法を示したフローチャート及びタイミングチャートである。
【００７０】
図示したように、本発明に係るハイブリッドバッテリー１０００の充電方法は、第１電源１１００を所定時間予備充電するステップＳ３１と、第２電源１２００を所定時間予備充電するステップＳ３２と、前記第１電源１１００を所定時間急速充電するステップＳ３３と、前記第２電源１２００を所定時間急速充電するステップＳ３４と、前記第１電源１１００を所定時間フル充電するステップＳ３５と、前記第２電源１２００を所定時間フル充電するステップＳ３６とを含んでいる。
【００７１】
このような本発明に係るハイブリッドバッテリー１０００の充電方法を、図１、図２ａ及び図２ｂを参照してさらに具体的に説明する。ここで、前提条件としては、パック正極端子（Ｐ＋）及びパック負極端子（Ｐ−）には外部システム１５００のうち充電回路１５２０が連結されていると仮定し、また第１電源１１００及び第２電源１２００はいずれも過放電されていると仮定する。勿論、第１電源１１００または第２電源１２００のうち過放電されていないものについては以下の予備充電ステップを省略することができる。
【００７２】
まず、前記第１電源１１００を所定時間予備充電するステップＳ３１において、制御部１４００が第１電源１１００のうち第１主保護回路１１２０に予備充電の開始信号を出力することにより、前記第１主保護回路１１２０に第１予備充電スイッチ１１３２をターンオンさせる。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１予備充電スイッチ１１３２をターンオンする。勿論、この時、前記制御部１４００は第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフさせる。さらに、この時、前記制御部１４００は第２主保護回路１２２０に予備充電の停止信号を出力することで、前記第２主保護回路１２２０に第２予備充電スイッチをターンオフさせる。すなわち、前記第２主保護回路１２２０が前記第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２予備充電スイッチをターンオフする。勿論、この時、前記制御部１４００は第２急速充電スイッチをターンオフさせる。このような動作によって充電回路１５２０からの充電電流は第１電源１１００だけに供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からの充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第１ヒューズ１１５０、第１予備充電スイッチ１１３２、第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）、第１バッテリーセル１１１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第１バッテリーセル１１１０だけが予備充電される。
【００７３】
ここで、前記制御部１４００は、前記第１電源１１００の予備充電時に、その予備充電電流が下記する急速充電時の急速充電電流よりも小さな値となるように制御することで、第１バッテリーセル１１１０の劣化現象を防止する。そして、前記制御部１４００は、このような第１電源１１００の予備充電時に前記第１主保護回路１１２０で感知された第１バッテリーセル１１１０の電圧が、例えばセル当り略３Ｖ前後になると、次の急速充電のためにその予備充電を停止させる。
【００７４】
次いで、前記第２電源１２００を所定時間予備充電するステップＳ３２において、制御部１４００が第２電源１２００のうち第２主保護回路１２２０に予備充電の開始信号を出力することにより、前記第２主保護回路１２２０に第２予備充電スイッチをターンオンさせる。すなわち、前記第２主保護回路１２２０が第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２予備充電スイッチをターンオンする。勿論、この時、前記制御部１４００は第２急速充電スイッチをターンオフさせる。さらに、この時、前記制御部１４００は第１主保護回路１１２０に予備充電の停止信号を出力することで、前記第１主保護回路１１２０に第１予備充電スイッチ１１３２をターンオフさせる。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が前記第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１予備充電スイッチ１１３２をターンオフする。勿論、この時、前記制御部１４００は第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフさせる。このような動作によって充電回路１５２０からの充電電流は第２電源１２００だけに供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からの充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第２ヒューズ１２５０、第２予備充電スイッチ、第２バッテリーセル１２１０の正極端子（Ｂ＋）、第２バッテリーセル１２１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第２バッテリーセル１２１０だけが予備充電される。
【００７５】
ここで、前記制御部１４００は、前記第２電源１２００の予備充電時に、その予備充電電流が下記する急速充電時の急速充電電流よりも小さな値となるように制御することで、第２バッテリーセル１２１０の劣化現象を防止する。そして、前記制御部１４００は、このような第２電源１２００の予備充電時に、前記第２主保護回路１２２０で感知された第２バッテリーセル１２１０の電圧が、例えばセル当り略３Ｖ前後になると、次の急速充電のためにその予備充電を停止させる。さらに、ここで前記第２予備充電スイッチ及び第２急速充電スイッチは、図２ａに示した第１予備充電スイッチ１３３２及び第１急速充電スイッチ１３３１と完全に同じ構造及び形態であるため、図示していないことはすでに述べてある。
【００７６】
次いで、前記第１電源１１００を所定時間急速充電するステップＳ３３において、制御部１４００が第１電源１１００のうち第１主保護回路１１２０に急速充電の開始信号を出力することにより、前記第１主保護回路１１２０に第１急速充電スイッチ１１３１をターンオンさせる。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１急速充電スイッチ１１３１をターンオンする。勿論、この時、前記制御部１４００は第１予備充電スイッチ１１３２をターンオフさせる。さらに、この時、前記制御部１４００は第２主保護回路１２２０に急速充電の停止信号を出力することで、前記第２主保護回路１２２０に第２急速充電スイッチをターンオフさせる。すなわち、前記第２主保護回路１２２０が前記第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２急速充電スイッチをターンオフする。勿論、この時、前記制御部１４００は第２予備充電スイッチをターンオフさせる。このような動作によって、充電回路１５２０からの急速充電電流は第１電源１１００だけに供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からの急速充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第１ヒューズ１１５０、第１急速充電スイッチ１１３１、第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）、第１バッテリーセル１１１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第１バッテリーセル１１１０だけが急速充電される。
【００７７】
ここで、前記制御部１４００は、前記第１電源１１００の急速充電時に、その急速充電電流が前記予備充電時の予備充電電流よりも大きい値となるように制御することで、第１バッテリーセル１１１０を速やかに充電する。そして、前記制御部１４００はこのような第１電源１１００の急速充電時に、前記第１主保護回路１１２０で感知された第１バッテリーセル１１１０の電圧が、例えばセル当り略４Ｖ前後になると、パルス充電を行って充電電流を徐々に減少させる。勿論、このようなパルス充電は前記予備充電領域、急速充電領域及び下記するフル充電領域ですべて行うことができる。このような第１電源１１００の急速充電によって前記第１バッテリーセル１１１０は、通常略８０％程度の充電容量まで充電される。
【００７８】
次いで、前記第２電源１２００を所定時間急速充電するステップＳ３４において、制御部１４００が第２電源１２００のうち第２主保護回路１２２０に急速充電の開始信号を出力することにより、前記第２主保護回路１２２０に第２急速充電スイッチをターンオンさせる。すなわち、前記第２主保護回路１２２０が第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２急速充電スイッチをターンオンする。勿論、この時、前記制御部１４００は第２予備充電スイッチをターンオフさせる。さらに、この時、前記制御部１４００は第１主保護回路１１２０に急速充電の停止信号を出力することで、前記第１主保護回路１１２０に第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフさせる。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が前記第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフする。勿論、この時、前記制御部１４００は第１予備充電スイッチ１１３２をターンオフさせる。このような動作によって充電回路１５２０からの急速充電電流は第２電源１２００だけに供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からの急速充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第２ヒューズ１２５０、第２急速充電スイッチ、第２バッテリーセル１２１０の正極端子（Ｂ＋）、第２バッテリーセル１２１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第２バッテリーセル１２１０だけが急速充電される。
【００７９】
ここで、前記制御部１４００は、前記第２電源１２００の急速充電時に、その急速充電電流が前記予備充電時の予備充電電流よりも大きな値となるように制御することで、第２バッテリーセル１２１０を速かに充電させる。そして、前記制御部１４００は、このような第２電源１２００の急速充電時に前記第２主保護回路１２２０で感知された第２バッテリーセル１２１０の電圧が、例えばセル当り略４Ｖ前後になると、パルス充電を遂行して充電電流を徐々に減少させる。勿論、このようなパルス充電は、前述したように予備充電領域、急速充電領域及びフル充電領域の全体に亘って行うことができる。このような第２電源１２００の急速充電によって前記第２バッテリーセル１２１０は、通常略８０％程度の充電容量まで充電される。
【００８０】
したがって、このように第１電源１１００及び第２電源１２００の急速充電が完了すると、各バッテリーセルに８０％、合計１６０％の充電容量が確保される。すなわち、従来では同じ時間充電して一方のバッテリーだけが１００％充電されていたのに対して、本発明では１６０％充電することができる。
【００８１】
次いで、前記第１電源１１００を所定時間フル充電するステップＳ３５において、制御部１４００が第１電源１１００のうち第１主保護回路１１２０にフル充電の開始信号を出力することにより、前記第１主保護回路１１２０に第１急速充電スイッチ１１３１をパルス形態でターンオンさせる。すなわち、前記第１主保護回路１１２０は第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１急速充電スイッチ１１３１を常にターンオンするのではなくパルス形態でターンオンする。さらに、この時、前記制御部１４００は第２主保護回路１２２０に急速充電の停止信号を出力することで、前記第２主保護回路１２２０に第２急速充電スイッチをターンオフさせる。すなわち、前記第２主保護回路１２２０が前記第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２急速充電スイッチをターンオフする。このような動作によって、充電回路１５２０からのフル充電電流は第１電源１１００だけに供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からのフル充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第１ヒューズ１１５０、第１急速充電スイッチ１１３１、第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）、第１バッテリーセル１１１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第１バッテリーセル１１１０だけがフル充電される。
【００８２】
ここで、前記制御部１４００は前記第１電源１１００のフル充電時（すなわち、フル充電電圧に近づくにつれ）、前記フル充電電流が前記急速充電時の急速充電電流より徐々に小さな値になるようにパルス制御を実施する。そして、前記第１電源１１００がフル充電状態になると、前記制御部１４００は前記第１主保護回路１１２０にフル充電の停止信号を出力することで、前記第１主保護回路１１２０に第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフさせる。このようなフル充電によって、前記第１バッテリーセル１１１０は通常残り２０％の充電容量を確保し、第１バッテリーセル１１１０は全体で１００％近く充電される。
【００８３】
次いで、前記第２電源１２００を所定時間フル充電するステップＳ３６において、制御部１４００が第２電源１２００のうち第２主保護回路１２２０にフル充電の開始信号を出力することにより、前記第２主保護回路１２２０に第２急速充電スイッチをパルス形態にターンオンさせる。すなわち、前記第２主保護回路１２２０が第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２急速充電スイッチを常にターンオンするのではなくパルス形態でターンオンする。さらに、この時、前記制御部１４００は第１主保護回路１１２０に急速充電の停止信号を出力することで、前記第１主保護回路１１２０に第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフさせる。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が前記第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフする。このような動作によって、充電回路１５２０からのフル充電電流は第２電源１２００だけに供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からのフル充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第２ヒューズ１２５０、第２急速充電スイッチ、第２バッテリーセル１２１０の正極端子（Ｂ＋）、第２バッテリーセル１２１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第２バッテリーセル１２１０だけがフル充電される。
【００８４】
ここで、前記制御部１４００は前記第２電源１２００のフル充電時（フル充電電圧に近づくにつれ）、前記フル充電電流が前記急速充電時の急速充電電流より徐々に小さな値になるようにパルス制御を実施する。勿論、第２電源１２００がフル充電状態になると、前記制御部１４００は前記第２主保護回路１２２０にフル充電の停止信号を出力することで、前記第２主保護回路１２２０に第２急速充電スイッチをターンオフさせる。このようなフル充電によって前記第２バッテリーセル１２１０は通常残り２０％の充電容量を確保し、第２バッテリーセル１２１０は全体で１００％近く充電される。
【００８５】
ここで、前記第１電源１１００及び第２電源１２００の急速充電時間とフル充電時間とは略同じであり得る。例えば、第１電源１１００及び第２電源１２００の急速充電時間がそれぞれ略１時間であれば、前記フル充電時間もそれぞれ略１時間程度になる。勿論、前述したように、急速充電ではそれぞれ８０％程度までバッテリーが充電され、フル充電ではそれぞれ残りの２０％が充電される。
【００８６】
図４ａ及び図４ｂは、本発明の他の実施例に係るハイブリッドバッテリー１０００の充電方法を示したフローチャート及びタイミングチャートである。
【００８７】
図示したように、本発明に係るハイブリッドバッテリー１０００の充電方法は、第１電源１１００を所定時間予備充電するステップＳ４１と、前記第１電源１１００を所定時間急速充電するステップＳ４２と、第２電源１２００を所定時間予備充電するステップＳ４３と、前記第２電源１２００を所定時間急速充電するステップＳ４４と、前記第１電源１１００を所定時間フル充電するステップＳ４５と、前記第２電源１２００を所定時間フル充電するステップＳ４６とを含んでいる。
【００８８】
このような本発明に係るハイブリッドバッテリー１０００の充電方法を、図１、図２ａ及び図２ｂを参照してさらに具体的に説明する。ここで、前提条件として、パック正極端子（Ｐ＋）及びパック負極端子（Ｐ−）には外部システム１５００のうち充電回路１５２０が連結されていると仮定し、また第１電源１１００及び第２電源１２００はすべて過放電されていると仮定する。
【００８９】
まず、前記第１電源１１００を所定時間予備充電するステップＳ４１において、制御部１４００が第１電源１１００のうち第１主保護回路１１２０に予備充電の開始信号を出力することにより、前記第１主保護回路１１２０に第１予備充電スイッチ１１３２をターンオンさせる。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１予備充電スイッチ１１３２をターンオンする。勿論、この時、前記制御部１４００は第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフさせる。さらに、この時、前記制御部１４００は第２主保護回路１２２０に予備充電の停止信号を出力することで、前記第２主保護回路１２２０に第２予備充電スイッチをターンオフさせる。すなわち、前記第２主保護回路１２２０が前記第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２予備充電スイッチをターンオフする。勿論、この時、前記制御部１４００は第２急速充電スイッチをターンオフさせる。このような動作によって充電回路１５２０からの充電電流は第１電源１１００だけに供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からの充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第１ヒューズ１１５０、第１予備充電スイッチ１１３２、第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）、第１バッテリーセル１１１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第１バッテリーセル１１１０だけが予備充電される。
【００９０】
ここで、前記制御部１４００は、前記第１電源１１００の予備充電時に、その予備充電電流が下記する急速充電時の急速充電電流よりも小さな値となるように制御することで、第１バッテリーセル１１１０の劣化現象を防止する。そして、前記制御部１４００は、このような第１電源１１００の予備充電時に前記第１主保護回路１１２０で感知された第１バッテリーセル１１１０の電圧が、例えばセル当り略３Ｖ前後になると、次の急速充電のためにその予備充電を停止させる。
【００９１】
次いで、前記第１電源１１００を所定時間急速充電するステップＳ４２において、制御部１４００が第１電源１１００のうち第１主保護回路１１２０に急速充電の開始信号を出力することにより、前記第１主保護回路１１２０に第１急速充電スイッチ１１３１をターンオンさせる。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１急速充電スイッチ１１３１をターンオンする。勿論、この時、前記制御部１４００は第１予備充電スイッチ１１３２をターンオフさせる。さらに、この時、前記制御部１４００は第２主保護回路１２２０に急速充電の停止信号を出力することで、前記第２主保護回路１２２０に第２急速充電スイッチをターンオフさせる。すなわち、前記第２主保護回路１２２０が前記第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２急速充電スイッチをターンオフする。勿論、この時、前記制御部１４００は第２予備充電スイッチをターンオフさせる。このような動作によって充電回路１５２０からの急速充電電流は第１電源１１００だけに供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からの急速充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第１ヒューズ１１５０、第１急速充電スイッチ１１３１、第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）、第１バッテリーセル１１１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第１バッテリーセル１１１０だけが急速充電される。
【００９２】
ここで、前記制御部１４００は、前記第１電源１１００の急速充電時に、その急速充電電流が前記予備充電時の予備充電電流よりも大きな値となるように制御することで、第１バッテリーセル１１１０を速かに充電させる。そして、前記制御部１４００は、このような第１電源１１００の急速充電時に前記第１主保護回路１１２０で感知された第１バッテリーセル１１１０の電圧が、例えばセル当り略４Ｖ前後になると、パルス充電を行って充電電流を徐々に減少させる。このような第１電源１１００の急速充電によって、前記第１バッテリーセル１１１０は通常略８０％程度の充電容量まで充電される。
【００９３】
次いで、前記第２電源１２００を所定時間予備充電するステップＳ４３において、制御部１４００が第２電源１２００のうち第２主保護回路１２２０に予備充電の開始信号を出力することで、前記第２主保護回路１２２０に第２予備充電スイッチをターンオンさせる。すなわち、前記第２主保護回路１２２０が第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２予備充電スイッチをターンオンする。勿論、この時、前記制御部１４００は第２急速充電スイッチをターンオフさせる。さらに、この時、前記制御部１４００は第１主保護回路１１２０に予備充電の停止信号を出力することで、前記第１主保護回路１１２０に第１予備充電スイッチ１１３２をターンオフさせる。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が前記第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１予備充電スイッチ１１３２をターンオフする。勿論、この時、前記制御部１４００は第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフさせる。このような動作によって充電回路１５２０からの充電電流は第２電源１２００だけに供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からの充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第２ヒューズ１２５０、第２予備充電スイッチ、第２バッテリーセル１２１０の正極端子（Ｂ＋）、第２バッテリーセル１２１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第２バッテリーセル１２１０だけが予備充電される。
【００９４】
ここで、前記制御部１４００は、前記第２電源１２００の予備充電時に、その予備充電電流が下記する急速充電時の急速充電電流よりも小さな値となるように制御することで、第２バッテリーセル１２１０の劣化現象を防止する。そして、前記制御部１４００は、このような第２電源１２００の予備充電時に前記第２主保護回路１２２０で感知された第２バッテリーセル１２１０の電圧が、例えばセル当り略３Ｖ前後になると、次の急速充電のためにその予備充電を停止させる。
【００９５】
次いで、前記第２電源１２００を所定時間急速充電するステップＳ４４において、制御部１４００が第２電源１２００のうち第２主保護回路１２２０に急速充電の開始信号を出力することで、前記第２主保護回路１２２０に第２急速充電スイッチをターンオンさせる。すなわち、前記第２主保護回路１２２０が第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２急速充電スイッチをターンオンする。勿論、この時前記制御部１４００は第２予備充電スイッチをターンオフさせる。さらに、この時、前記制御部１４００は第１主保護回路１１２０に急速充電の停止信号を出力することで、前記第１主保護回路１１２０に第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフさせる。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が前記第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフする。勿論、この時、前記制御部１４００は第１予備充電スイッチ１１３２をターンオフさせる。このような動作によって充電回路１５２０からの急速充電電流は第２電源１２００だけに供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からの急速充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第２ヒューズ１２５０、第２急速充電スイッチ、第２バッテリーセル１２１０の正極端子（Ｂ＋）、第２バッテリーセル１２１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第２バッテリーセル１２１０だけが急速充電される。
【００９６】
ここで、前記制御部１４００は、前記第２電源１２００の急速充電時に、その急速充電電流が前記予備充電時の予備充電電流よりも大きな値となるように制御することで、第２バッテリーセル１２１０を速かに充電させる。そして、前記制御部１４００は、このような第２電源１２００の急速充電時に前記第２主保護回路１２２０で感知された第２バッテリーセル１２１０の電圧が、例えばセル当り略４Ｖ前後になると、パルス充電を行って充電電流を徐々に減少させる。このような第２電源１２００の急速充電によって前記第２バッテリーセル１２１０は、通常略８０％程度の充電容量まで充電される。
【００９７】
次いで、前記第１電源１１００を所定時間フル充電するステップＳ４５において、制御部１４００が第１電源１１００のうち第１主保護回路１１２０にフル充電の開始信号を出力することで、前記第１主保護回路１１２０に第１急速充電スイッチ１１３１をパルス形態でターンオンさせる。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１急速充電スイッチ１１３１を常にターンオンするのではなくパルス形態でターンオンする。さらに、この時、前記制御部１４００は第２主保護回路１２２０に急速充電の停止信号を出力することで、前記第２主保護回路１２２０に第２急速充電スイッチをターンオフさせる。すなわち、前記第２主保護回路１２２０が前記第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２急速充電スイッチをターンオフする。このような動作によって充電回路１５２０からのフル充電電流は第１電源１１００だけに供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からのフル充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第１ヒューズ１１５０、第１急速充電スイッチ１１３１、第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）、第１バッテリーセル１１１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第１バッテリーセル１１１０だけがフル充電される。
【００９８】
ここで、前記制御部１４００は、前記第１電源１１００のフル充電時に、前記フル充電電流が前記急速充電時の急速充電電流より徐々に小さな値となるようにパルス制御する。そして、第１電源１１００がフル充電状態になると、前記制御部１４００は前記第１主保護回路１１２０にフル充電の停止信号を出力することで、前記第１主保護回路１１２０に第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフさせる。このようなフル充電によって、前記第１バッテリーセル１１１０は残っていた通常２０％の充電容量を確保して第１バッテリーセル１１１０は全体で１００％近く充電される。
【００９９】
次いで、前記第２電源１２００を所定時間フル充電するステップＳ４６において、制御部１４００が第２電源１２００のうち第２主保護回路１２２０にフル充電の開始信号を出力することで、前記第２主保護回路１２２０に第２急速充電スイッチをパルス形態でターンオンさせる。すなわち、前記第２主保護回路１２２０が第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２急速充電スイッチを常にターンオンするのではなくパルス形態でターンオンする。さらに、この時、前記制御部１４００は第１主保護回路１１２０に急速充電の停止信号を出力することで、前記第１主保護回路１１２０に第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフさせる。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が前記第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフする。このような動作によって充電回路１５２０からのフル充電電流は第２電源１２００だけに供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からのフル充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第２ヒューズ１２５０、第２急速充電スイッチ、第２バッテリーセル１２１０の正極端子（Ｂ＋）、第２バッテリーセル１２１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第２バッテリーセル１２１０だけがフル充電される。
【０１００】
ここで、前記制御部１４００は、前記第２電源１２００のフル充電時に前記フル充電電流が前記急速充電時の急速充電電流より徐々に小さな値となるようにパルス制御する。そして、第２電源１２００がフル充電状態になると、前記制御部１４００は前記第２主保護回路１２２０にフル充電の停止信号を出力することで、前記第２主保護回路１２２０に第２急速充電スイッチをターンオフさせる。このようなフル充電によって前記第２バッテリーセル１２１０は残っていた通常２０％の充電容量を確保し、第２バッテリーセル１２１０は全体で１００％近く充電される。
【０１０１】
ここで、前記第１電源１１００及び第２電源１２００の急速充電時間とフル充電時間とは略同じである。例えば、第１電源１１００及び第２電源１２００の急速充電時間が略１時間であれば、前記フル充電時間も略１時間程度になる。勿論、前述したように急速充電では８０％程度までバッテリーが充電され、フル充電では残りの２０％が充電される。
【０１０２】
図５ａ及び図５ｂは、本発明の他の実施例に係るハイブリッドバッテリー１０００の充電方法を示したフローチャート及びタイミングチャートである。
【０１０３】
図示したように、本発明に係るハイブリッドバッテリー１０００の充電方法は、第１電源１１００及び第２電源１２００を所定時間同時に予備充電するステップＳ５１と、第１電源１１００及び第２電源１２００を所定時間同時に急速充電するステップＳ５２と、前記第１電源１１００及び第２電源１２００を所定時間同時にフル充電するステップＳ５３とを含んでいる。
【０１０４】
このような本発明に係るハイブリッドバッテリー１０００の充電方法を図１、図２ａ及び図２ｂを参照してさらに具体的に説明する。ここで、前提条件として、パック正極端子（Ｐ＋）及びパック負極端子（Ｐ−）には外部システム１５００のうち充電回路１５２０が連結されていると仮定し、また第１電源１１００及び第２電源１２００はすべて過放電されていると仮定する。
【０１０５】
まず、前記第１電源１１００及び第２電源１２００を所定時間同時に予備充電するステップＳ５１において、制御部１４００が第１電源１１００のうち第１主保護回路１１２０に予備充電の開始信号を出力すると同時に第２電源１２００のうち第２主保護回路１２２０に予備充電の開始信号を出力する。これにより、前記第１主保護回路１１２０が第１予備充電スイッチ１１３２をターンオンするのと同時に第２主保護回路１２２０が第２予備充電スイッチをターンオンする。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１予備充電スイッチ１１３２をターンオンするのと同時に第２主保護回路１２２０が第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２予備充電スイッチをターンオンする。勿論、この時、前記制御部１４００は第１急速充電スイッチ及び第２急速充電スイッチをターンオフさせる。このような動作によって充電回路１５２０からの充電電流は第１電源１１００及び第２電源１２００に同時に供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からの充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第１ヒューズ１１５０、第１予備充電スイッチ１１３２、第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）、第１バッテリーセル１１１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第１バッテリーセル１１１０が予備充電される。また、前記充電回路１５２０からの充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第２ヒューズ１２５０、第２予備充電スイッチ、第２バッテリーセル１２１０の正極端子（Ｂ＋）、第２バッテリーセル１２１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第２バッテリーセル１２１０も予備充電される。
【０１０６】
ここで、前記制御部１４００は、前記第１電源１１００及び第２電源１２００の予備充電時に、その予備充電電流が下記する急速充電時の急速充電電流よりも小さな値となるように制御することで、第１バッテリーセル１１１０及び第２バッテリーセル１２１０の劣化現象を防止する。そして、前記制御部１４００は、このような第１電源１１００及び第２電源１２００の予備充電時に前記第１主保護回路１１２０で感知された第１バッテリーセル１１１０の電圧及び前記第２主保護回路１２２０で感知された第２バッテリーセル１２１０の電圧が、例えばそれぞれセル当り略３Ｖ前後になると、次の急速充電のためにその予備充電を停止させる。
【０１０７】
次いで、前記第１電源１１００及び第２電源１２００を所定時間同時に急速充電するステップＳ５２において、前記制御部１４００が第１電源１１００のうち第１主保護回路１１２０に急速充電の開始信号を出力し、また第２電源１２００のうち第２主保護回路１２２０に急速充電の開始信号を出力する。これにより、前記第１主保護回路１１２０が第１急速充電スイッチ１１３１をターンオンするのと同時に、第２主保護回路１２２０が第２急速充電スイッチをターンオンする。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１急速充電スイッチ１１３１をターンオンし、前記第２主保護回路１２２０が第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２急速充電スイッチをターンオンする。勿論、この時、前記制御部１４００は第１予備充電スイッチ１１３２及び第２予備充電スイッチをターンオフさせる。このような動作によって充電回路１５２０からの急速充電電流は第１電源１１００及び第２電源１２００に同時供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からの急速充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第１ヒューズ１１５０、第１急速充電スイッチ１１３１、第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）、第１バッテリーセル１１１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第１バッテリーセル１１１０が急速充電される。また、前記充電回路１５２０からの急速充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第２ヒューズ１２５０、第２急速充電スイッチ、第２バッテリーセル１２１０の正極端子（Ｂ＋）、第２バッテリーセル１２１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第２バッテリーセル１２１０が急速充電される。
【０１０８】
ここで、前記制御部１４００は前記第１電源１１００及び第２電源１２００の急速充電時に、その急速充電電流が前記予備充電時の予備充電電流よりも大きな値となるように制御することで、第１バッテリーセル１１１０及び第２バッテリーセル１２１０を速かに充電させる。そして、前記制御部１４００は、このような第１電源１１００及び第２電源１２００の急速充電時に前記第１主保護回路１１２０及び第２主保護回路１２２０で感知された第１バッテリーセル１１１０及び第２バッテリーセル１２１０の電圧が、例えばそれぞれセル当り略４Ｖ前後になると、パルス充電を行って充電電流を徐々に減少させる。このような第１電源１１００及び第２電源１２００の急速充電により、前記第１バッテリーセル１１１０及び第２バッテリーセル１２１０は通常それぞれ略８０％程度の充電容量まで充電される。
【０１０９】
次いで、前記第１電源１１００及び第２電源１２００を所定時間同時にフル充電するステップＳ５３において、制御部１４００が第１電源１１００のうち第１主保護回路１１２０及び第２電源１２００のうち第２主保護回路１２２０にフル充電の開始信号を出力する。これにより、前記第１主保護回路１１２０が第１急速充電スイッチ１１３１をパルス形態でターンオンし、第２主保護回路１２２０が第２急速充電スイッチをパルス形態でターンオンする。すなわち、前記第１主保護回路１１２０が第１バッテリーセル１１１０と第１ヒューズ１１５０との間に連結された第１急速充電スイッチ１１３１を常にターンオンするのではなくパルス形態でターンオンする。また、前記第２主保護回路１２２０が第２バッテリーセル１２１０と第２ヒューズ１２５０との間に連結された第２急速充電スイッチを常にターンオンするのではなくパルス形態でターンオンする。このような動作によって充電回路１５２０からのフル充電電流は第１電源１１００及び第２電源１２００にそれぞれ供給される。すなわち、前記充電回路１５２０からのフル充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第１ヒューズ１１５０、第１急速充電スイッチ１１３１、第１バッテリーセル１１１０の正極端子（Ｂ＋）、第１バッテリーセル１１１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第１バッテリーセル１１１０がフル充電される。また、前記充電回路１５２０からのフル充電電流はパック正極端子（Ｐ＋）、第２ヒューズ１２５０、第２急速充電スイッチ、第２バッテリーセル１２１０の正極端子（Ｂ＋）、第２バッテリーセル１２１０の負極端子（Ｂ−）及びセンスレジスター１３００を通って流れることで、第２バッテリーセル１２１０がフル充電される。
【０１１０】
ここで、前記制御部１４００は、前記第１電源１１００及び第２電源１２００のフル充電時に前記フル充電電流が前記急速充電時の急速充電電流より徐々に小さな値となるようにパルス制御する。そして、第１電源１１００及び第２電源１２００がそれぞれフル充電状態になると、前記制御部１４００は前記第１主保護回路１１２０及び第２主保護回路１２２０にフル充電の停止信号を出力することで、前記第１主保護回路１１２０に第１急速充電スイッチ１１３１をターンオフさせ、また前記第２主保護回路１２２０に第２急速充電スイッチをターンオフさせる。このようなフル充電によって前記第１バッテリーセル１１１０及び第２バッテリーセル１２１０は、残っていた通常２０％の充電容量を確保し、第１バッテリーセル１１１０及び第２バッテリーセル１２１０は全体でそれぞれ１００％近く充電される。
【０１１１】
ここで、前記第１電源１１００及び第２電源１２００の急速充電時間とフル充電時間とは略同じである。例えば、第１電源１１００及び第２電源１２００の急速充電時間が略１時間であれば、前記フル充電時間も略１時間程度になる。勿論、前述したように急速充電では８０％程度までバッテリーが充電され、フル充電では残りの２０％が充電される。
【０１１２】
以上の説明は本発明に係るハイブリッドバッテリー及びその充電方法、放電方法を実施するための１つの実施例に過ぎないものであって、本発明は前記実施例に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨を逸脱することなく当業者であれば誰でも多様な変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的精神があると言えるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明に係るハイブリッドバッテリーの構成を示すブロック図である。
【図２ａ】本発明に係るハイブリッドバッテリーの予備充電／充電／放電スイッチと主保護回路との間の関係を示した回路図である。
【図２ｂ】本発明に係るハイブリッドバッテリーの補助保護回路とヒューズとの間の関係を示した回路図である。
【図３ａ】本発明の一実施例に係るハイブリッドバッテリーの充電方法を示したフローチャートである。
【図３ｂ】本発明の一実施例に係るハイブリッドバッテリーの充電方法を示したタイミングチャートである。
【図４ａ】本発明の他の実施例に係るハイブリッドバッテリーの充電方法を示したフローチャートである。
【図４ｂ】本発明の他の実施例に係るハイブリッドバッテリーの充電方法を示したタイミングチャートである。
【図５ａ】本発明の他の実施例に係るハイブリッドバッテリーの充電方法を示したフローチャートである。
【図５ｂ】本発明の他の実施例に係るハイブリッドバッテリーの充電方法を示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１１４】
１０００    本発明によるハイブリッドバッテリー
１１００    第１電源
１１１０    第１バッテリーセル
１１２０    第１主保護回路
１１２２    ＦＥＴ制御回路
１１３０    第１予備充電／充電／放電スイッチ
１１３１    第１急速充電スイッチ
１１３２    第１予備充電スイッチ
１１３３    第１放電スイッチ
１１４０    第１補助保護回路
１１４２    第１スイッチ
１１５０    第１ヒューズ
１１５１    第１温度ヒューズ
１１５２    第１加熱抵抗
１１６０    第１温度センサー
１２００    第２電源
１２１０    第２バッテリーセル
１２２０    第２主保護回路
１２３０    第２予備充電／充電／放電スイッチ
１２４０    第２補助保護回路
１２５０    第２ヒューズ
１２６０    第２温度センサー
１３００    センスレジスター
１４００    制御部
１５００    外部システム
１５１０    負荷
１５２０    充電回路
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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