(57)【要約】【課題】並行して充電される二次電池の数や初期条件にかかわらず、二次電池の温度上昇を抑えて常に安全な充電を可能にする。【解決手段】４個の二次電池４１〜４４を並行して充電する際に、先ず接続切替回路３Ａにより上記二次電池４１〜４４を充電電源１に対し直列に接続して直列充電モードによる充電を行う。そして、この直列充電モードによる充電期間中に上記各二次電池４１〜４４の温度を温度検出回路８により検出し、上記各二次電池４１〜４４のうち少なくとも１つの電池の温度が第１のしきい値を超えたとき、以後上記接続切替回路３Ａをスイッチング制御して各二次電池４１〜４４に対し時分割パルス充電モードによる充電を行う。そして、この時分割パルス充電期間中に上記各二次電池４１〜４４の温度上昇率をそれぞれ監視し、温度上昇率がしきい値を超えた二次電池を満充電と判定して充電電源１から切り離す。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電電源の出力をもとに複数の二次電池を並行して充電する二次電池の充電方法において、
前記複数の二次電池を前記充電電源に対し直列接続して、前記複数の二次電池に対し第１の充電モードによる充電を行う過程と、
前記第１の充電モードによる充電を行っている期間に、前記複数の二次電池の温度をそれぞれ監視する過程と、
前記第１の充電モードによる充電を行っている二次電池の温度が予め設定された第１のしきい値を超えたとき、少なくともこの温度上昇が検出された二次電池の前記充電電源に対する接続状態を前記直列接続から並列接続又は間欠接続に切り替え、この切り替えられた二次電池に対し前記第１の充電モードより小電流の第２の充電モードによる充電を行う過程と
を具備することを特徴とする二次電池の充電方法。
【請求項２】
前記接続状態を直列接続から並列接続又は間欠接続に切り替える過程は、温度が予め設定された第１のしきい値を超えたとき、当該温度上昇が検出された二次電池を含む前記複数の二次電池のすべてを前記充電電源に対し並列接続又は間欠接続し、これらの二次電池に対し前記第２の充電モードによる充電を行うことを特徴とする請求項１記載の二次電池の充電方法。
【請求項３】
前記接続状態を直列接続から並列接続又は間欠接続に切り替える過程は、温度が予め設定された第１のしきい値を超えたとき、当該温度上昇が検出された二次電池のみを前記充電電源に対し並列接続又は間欠接続してこの二次電池に対し前記第２の充電モードによる充電を行い、他の二次電池に対しては前記第１の充電モードによる充電を継続することを特徴とする請求項１記載の二次電池の充電方法。
【請求項４】
前記第２の充電モードによる充電を行っている二次電池の温度を監視する過程と、
前記第２の充電モードによる充電を行っている二次電池の温度が前記第１のしきい値より低く設定された第２のしきい値未満に低下したとき、当該温度低下が検出された二次電池の前記充電電源に対する接続状態を前記並列接続又は間欠接続から前記直列接続に切り替えて、この切り替えた二次電池に対し前記第１の充電モードによる充電を再度行う過程とを、さらに具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の二次電池の充電方法。
【請求項５】
前記第２の充電モードによる充電を行っている二次電池の温度変化特性を監視する過程と、
前記第２の充電モードによる充電を行っている二次電池の温度変化特性が予め設定した満充電に対応する条件を満たしたとき、当該満充電の条件を満たした二次電池を前記充電電源から切り離す過程と
を、さらに具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の二次電池の充電方法。
【請求項６】
充電電源の出力をもとに複数の二次電池を並行して充電する充電装置において、
前記充電電源に対する前記複数の二次電池の接続状態を、直列接続と並列接続との間或いは直列接続と間欠接続との間で切り替える接続切替手段と、
前記複数の二次電池の温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出される前記複数の二次電池の温度に基づいて前記接続切替手段を制御する充電制御手段とを具備し、
前記充電制御手段は、
前記接続切替手段により前記複数の二次電池を充電電源に対し直列接続させ、当該複数の二次電池に対して第１の充電モードによる充電を行わせる手段と、
前記第１の充電モードによる充電が行われている二次電池の温度を、予め設定された第１のしきい値と比較する第１の比較手段と、
前記第１の比較手段により、前記第１の充電モードによる充電が行われている二次電池の温度が前記第１のしきい値を超えたことが検出されたとき、前記接続切替手段により、少なくとも当該温度上昇が検出された二次電池の充電電源に対する接続状態を前記直列接続から並列接続又は間欠接続に切り替え、以後この切り替えられた二次電池に対し前記第１の充電モードより小電流の第２の充電モードによる充電を行わせる手段と
を備えることを特徴とする二次電池の充電装置。
【請求項７】
前記接続状態を前記直列接続から並列接続又は間欠接続に切り替える手段は、二次電池の温度が予め設定された第１のしきい値を超えたとき、前記接続切替手段により、前記温度上昇が検出された二次電池を含む前記複数の二次電池のすべてを前記充電電源に対し並列接続又は間欠接続させて、以後これらの二次電池に対し前記第２の充電モードによる充電を行わせることを特徴とする請求項６記載の二次電池の充電装置。
【請求項８】
前記接続状態を前記直列接続から並列接続又は間欠接続に切り替える手段は、二次電池の温度が予め設定された第１のしきい値を超えたことが検出されたとき、前記接続切替手段により、当該温度上昇が検出された二次電池のみを前記充電電源に対し並列接続又は間欠接続させてこの二次電池に対し前記第２の充電モードによる充電を行わせ、他の二次電池に対しては前記第１の充電モードによる充電を継続させることを特徴とする請求項６記載の二次電池の充電装置。
【請求項９】
前記充電制御手段は、
前記第２の充電モードにより充電を行っている二次電池の温度を、前記第１のしきい値より低く設定された第２のしきい値と比較する第２の比較手段と、
前記第２の比較手段により、前記第２の充電モードにより充電を行っている二次電池の温度が前記第２のしきい値未満に低下したことが検出されたとき、前記接続切替手段により、前記温度低下が検出された二次電池を前記充電電源に対し直列接続させて、前記第１の充電モードによる充電を再度行わせる手段と
を、さらに備えることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の二次電池の充電装置。
【請求項１０】
前記充電制御手段は、
前記温度検出手段の検出結果をもとに、前記第２の充電モードにより充電を行っている二次電池の温度変化特性を監視する手段と、
前記第２の充電モードにより充電を行っている二次電池の温度変化特性が予め設定した満充電に対応する条件を満たしたとき、当該満充電の条件を満たした二次電池を前記充電電源から切り離す手段と
を、さらに具備することを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の二次電池の充電装置。
【請求項１１】
充電電源に対する複数の二次電池の接続状態を、直列接続と並列接続又は間欠接続との間で切り替える接続切替回路と、前記複数の二次電池の温度をそれぞれ検出する温度検出回路と、前記温度検出回路により検出される前記複数の二次電池の温度に基づいて前記接続切替回路を制御するコンピュータとを備える二次電池の充電装置で使用される充電制御プログラムであって、
前記接続切替回路により前記複数の二次電池を充電電源に対し直列接続させ、当該複数の二次電池に対し第１の充電モードによる充電を行わせる処理と、
前記第１の充電モードによる充電を行っている二次電池の温度を予め設定された第１のしきい値と比較する処理と、
前記第１の比較手段により、第１の充電モードによる充電を行っている二次電池の温度が前記第１のしきい値を超えたことが検出されたとき、前記接続切替回路により、少なくとも当該温度上昇が検出された二次電池の前記充電電源に対する接続状態を前記直列接続から並列接続又は間欠接続に切り替え、この切り替えられた二次電池に対し前記第１の充電モードよりも小電流の第２の充電モードによる充電を行わせる処理と
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする充電制御プログラム。
【請求項１２】
前記接続状態を前記直列接続から並列接続又は間欠接続に切り替える処理は、二次電池の温度が予め設定された第１のしきい値を超えたことが検出されたとき、前記接続切替回路により、前記温度上昇が検出された二次電池を含む前記複数の二次電池のすべてを前記充電電源に対し並列接続又は間欠接続させて、これらの二次電池に対し前記第２の充電モードによる充電を行わせることを特徴とする請求項１１記載の充電制御プログラム。
【請求項１３】
前記接続状態を前記直列接続から並列接続又は間欠接続に切り替える処理は、二次電池の温度が予め設定された第１のしきい値を超えたことが検出されたとき、前記接続切替回路により、当該温度上昇が検出された二次電池のみを前記充電電源に対し並列接続又は間欠接続させてこの二次電池に対し前記第２の充電モードによる充電を行わせ、他の二次電池に対しては前記第１の充電モードによる充電を継続させることを特徴とする請求項１１記載の充電制御プログラム。
【請求項１４】
前記温度検出回路により検出された、前記第２の充電モードにより充電を行っている二次電池の温度を前記第１のしきい値より低く設定された第２のしきい値と比較する処理と、
前記比較処理により、前記第２の充電モードにより充電を行っている二次電池の温度が前記第２のしきい値未満に低下したことが検出されたとき、前記接続切替回路により、前記温度低下が検出された二次電池の前記充電電源に対する接続状態を前記並列接続又は間欠接続から前記直列接続に切り替えて、この切り替えられた二次電池に対し前記第１の充電モードによる充電を再度行わせる処理と
を、さらに前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の充電制御プログラム。
【請求項１５】
前記温度検出回路の検出結果をもとに、前記第２の充電モードにより充電を行っている二次電池の温度変化特性を監視する処理と、
前記温度特性の監視処理により、前記第２の充電モードにより充電を行っている二次電池の温度変化特性が予め設定した満充電に対応する条件を満たすことが検出されたとき、当該満充電の条件を満たす二次電池を前記充電電源から切り離す処理と
を、さらに前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれかに記載の充電制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばニッケルカドミウム電池や、ニッケル水素電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池を充電する方法又は装置に係わり、特に複数の二次電池を並行して充電することが可能な充電方法及び充電装置とその充電制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の二次電池を並行して充電する装置として、定電流充電と定電圧充電とを組み合わせることで複数の二次電池を急速充電する装置が知られている。この充電装置は、例えば充電初期時に複数の二次電池を定電流電源に対し直列に接続して定電流充電を行う。そして、この定電流充電期間中に各二次電池の電圧をそれぞれ監視し、電圧が所定の電圧値に達した二次電池のみを切り離して当該二次電池を定電圧電源に接続して定電圧充電を行い、それ以外の二次電池に対しては引き続き定電流充電を行うように構成されている（例えば、特許文献１を参照。）。
ところが、上記従来の充電装置は定電流電源と定電圧電源の２種類の電源が必要となるため、装置のコストアップを招くという問題がある。
【０００３】
一方、最近では複数の二次電池に対し先ず直列充電を行い、充電電圧値が所定の切替条件に達した二次電池から順に並列充電に切り替えて充電を継続し、満充電の条件を満たした二次電池を充電終了として充電電源から切り離すようにした装置が提案されている。このような充電装置であれば充電電源は１種類で済むため、装置のコストダウンを図ることが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２６６６３８号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置は二次電池の電圧値のみをモニタして直列充電から並列充電への切替制御を行っている。このため、直列充電から並列充電への切替条件の設定値によっては直列充電期間中に二次電池の温度が上昇し過ぎて、二次電池の特性劣化を招くおそれがある。一方、上記不具合を解消するための切替条件の設定値を低い値に設定すると、直列充電から並列充電への切替タイミングが全般的に早くなるため、充電を完了するまでの時間が長くなると云う別の問題を生じる。
【０００６】
そこで、上記切替条件の設定にあたっては、上記相反する二つの問題を考慮して最適な値が選ばれる。しかし、複数の二次電池を並行して充電する装置では、各二次電池は充電中に隣接する他の電池から温度の影響を受ける。このため、各二次電池の温度上昇は、並行して充電を行う二次電池の数や各二次電池の初期条件により異なり、必ずしも最適な条件で直列充電から並列充電への切り替えが行われるとは限らない。
【０００７】
例えば、同時に充電を開始する複数の二次電池の中に残容量が比較的多い電池が含まれていると、この電池の温度上昇の影響により周辺の電池の温度が上昇し、この結果周辺の電池は充電電圧値が低いにもかかわらず温度が許容値を超えてしまうと云った不具合を生じる心配がある。
【０００８】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、並行して充電される二次電池の数や初期条件にかかわらず、二次電池の温度上昇を抑えて常に安全な充電を可能にする二次電池の充電方法及び充電装置とその充電制御プログラムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明は、充電電源の出力をもとに複数の二次電池を充電する際に、先ず上記複数の二次電池を上記充電電源に対し直列接続して第１の充電モードによる充電を行い、この第１の充電モードによる充電が行われている期間に上記複数の二次電池の温度をそれぞれ監視する。そして、上記複数の二次電池のうち温度が予め設定された第１のしきい値を超えた二次電池が検出されたとき、少なくとも当該温度上昇が検出された二次電池の充電電源に対する接続状態を上記直列接続から並列接続又は間欠接続に切り替え、以後この温度上昇が検出された二次電池に対しては上記第１の充電モードよりも小電流の第２の充電モードによる充電を行うようにしたものである。
【００１０】
したがってこの発明によれば、充電開始後、各二次電池に対しては先ず第１の充電モードによる充電、つまり直列接続による大電流充電が行われる。そして、この大電流充電期間中に二次電池の温度が第１のしきい値を超えると、以後この温度上昇した二次電池に対しては第２の充電モードによる充電、つまり並列接続による並列充電又は間欠接続によるパルス充電が行われる。このため、同時に充電を開始する二次電池の数や各二次電池の残容量等の初期条件が如何なる場合でも、二次電池の許容値以上の温度上昇を抑制して二次電池の特性劣化を確実に防止することができる。
【００１１】
上記第１の充電モードから第２の充電モードへの切替方法としては、温度上昇が検出された二次電池を含むすべての二次電池について行う方法と、温度上昇が検出された二次電池のみについて行う方法とが考えられる。前者の方法では、すべての二次電池が一斉に第２の充電モードに切り替えられるので、二次電池のそれ以上の温度上昇を効果的に抑制することができる。後者の方法では、温度上昇が検出された二次電池のみ第２の充電モードに切り替わるので、温度がまだしきい値に達していない二次電池については引き続き第１の充電モードによる充電を行うことができ、これによりすべての二次電池の充電所要時間を短縮することができる。
【００１２】
またこの発明は、上記第２の充電モードによる充電を行っている二次電池の温度を監視し、温度が上記第１のしきい値より低く設定された第２のしきい値未満に低下した二次電池が検出されたとき、当該温度低下が検出された二次電池の接続状態を直列接続に戻して、第１の充電モードによる充電を再度行うことも特徴とする。
【００１３】
このようにすると、並列接続又は間欠接続による小電流充電に移行した後、二次電池の温度が第２のしきい値未満に下がると、当該二次電池に対し再び直列接続による大電流充電が行われる。このため、並列接続又は間欠接続による小電流充電に移行した後、満充電までそのまま小電流充電を行う場合に比べ、二次電池の充電所要時間を短縮することが可能となる。すなわち、二次電池の温度上昇を抑制して電池の劣化を防止した上で、充電時間の短縮を図ることができる。
【００１４】
さらにこの発明は、上記第２の充電モードによる充電を行っている二次電池の温度変化特性を監視し、温度変化特性が予め設定した満充電に対応する条件を満たした二次電池が検出されたとき、当該二次電池を充電電源から切り離すことも特徴とする。
このようにすると、二次電池の温度監視のみにより満充電の判定を行うことが可能となり、これにより充電制御アルゴリズムを簡単化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
この発明の第１の実施形態は、複数の二次電池を並行して充電する際に、先ずこれらの二次電池に対し直列充電モード（第１の充電モード）による大電流充電を行う。そして、この直列充電モードによる充電期間に上記各二次電池のうち少なくとも１つの温度が第１のしきい値を超えたとき、上記各二次電池の接続状態を切り替え、以後満充電となるまで上記各二次電池に対し時分割のパルス充電モード（第２の充電モード）による小電流充電を行うようにしたものである。
【００１６】
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる充電装置の構成を示すブロック図であり、１は充電電源を示している。この充電電源は、例えば商用電源出力を整流して充電に必要な直流電圧及び電流を出力する。
【００１７】
上記充電電源１の充電端子２ａ，２ｂには、接続切替回路３Ａを介して二次電池モジュール４が接続される。二次電池モジュール４は、例えば図示しない電池ホルダに複数（図では４個）の二次電池４１〜４４を着脱可能な状態に装着したもので、上記充電電源１から上記接続切替回路３Ａを介して供給される充電電圧及び電流により充電される。また二次電池モジュール４には、上記二次電池４１〜４４とそれぞれ対向する位置に温度検出素子５１〜５４が設けられている。これらの温度検出素子５１〜５４は例えばサーミスタからなり、充電期間中に上記各二次電池４１〜４４の温度に対応する電圧値をそれぞれ出力する。
【００１８】
また充電装置は、充電電流検出回路（Ｉ−ＤＥＴ）６と、充電電圧検出回路（Ｖ−ＤＥＴ）７と、温度検出回路（ＴＨ−ＤＥＴ）８と、充電制御回路９Ａと、スイッチ駆動回路１０とを備えている。
【００１９】
充電電流検出回路６は、充電期間中に上記二次電池４１〜４４に流れる充電電流値を検出してアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換し、これにより得られる電流検出データＩＳを充電制御回路９Ａに供給する。充電電圧検出回路７は、上記各二次電池４１〜４４の充電電圧値Ｖ１〜Ｖ４をそれぞれ検出してＡ／Ｄ変換し、これにより得られる電圧検出データＶＳを充電制御回路９Ａに供給する。温度検出回路８は、上記各温度検出素子５１〜５４から出力される電圧値をそれぞれＡ／Ｄ変換し、これにより得られる温度検出データＴＨＳを充電制御回路９Ａに供給する。
【００２０】
ところで、上記接続切替回路３Ａは次のように構成される。図２はその構成を示す回路図である。すなわち、充電電源１の充電端子２ａから出力された充電電流は、４分岐されたのちそれぞれ逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ４及びスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を直列に介して二次電池４１〜４４に入力され、さらにスイッチＳＷ８〜ＳＷ１１をそれぞれ介して充電電源１の負端子２ｂへ帰還するように構成されている。以上の回路は並列充電回路を構成する。また、上記二次電池４１〜４４間にはそれぞれ、スイッチＳＷ５〜ＳＷ７及び短絡防止用ダイオードＤ５〜Ｄ７からなる直列回路が介挿されている。これらの直列回路は、直列充電回路を構成する。
【００２１】
上記各スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１はいずれも半導体スイッチからなり、上記スイッチ駆動回路１０から出力されるスイッチ駆動信号に応じてオンオフ動作する。スイッチ駆動回路１０は、後述する充電制御回路９Ａから出力されるスイッチ制御信号ＳＷＣに応じて、上記各スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１を駆動するためのスイッチ駆動信号を生成して各スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１に与える。
【００２２】
一方、充電制御回路９Ａは例えばマイクロコンピュータからなり、次のように構成される。図３はその機能構成を示すブロック図である。すなわち、充電制御回路９Ａは、中央処理ユニット（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９０と、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）９１と、プログラムメモリ９２Ａと、データメモリ９３とを備えている。
【００２３】
Ｉ／Ｏ９１は、上記充電電流検出回路６、充電電圧検出回路７、温度検出回路８及びスイッチ駆動回路１０との間で、各検出データＩＳ，ＶＳ，ＴＨＳ及びスイッチ制御信号ＳＷＣの入出力を行う。またデータメモリ９３は、上記充電制御のために使用される各種しきい値データの保存と、充電制御の過程で生成される制御データの一時保存等を行うために使用される。
【００２４】
プログラムメモリ９２Ａには、この発明に係わる制御機能を実現するプログラムとして、第１の接続切替制御プログラム９２ａと、充電終了制御プログラム９２ｂが格納されている。
【００２５】
第１の接続切替制御プログラム９２ａは、充電に際し、先ず各二次電池４１〜４４を充電端子２ａ，２ｂ間に直列接続させるように接続切替回路３Ａの各スイッチを切替制御し、これにより各二次電池４１〜４４を直列充電モードにより充電させる。そして、この直列充電モードによる充電期間中に、温度検出回路８から各二次電池４１〜４４の温度検出データＴＨＳを取り込み、この温度検出データＴＨＳが第１のしきい値を超えたとき、各二次電池４１〜４４を充電端子２ａ，２ｂ間に時分割に間欠接続させるように接続切替回路３Ａの各スイッチを切替制御し、これにより各二次電池４１〜４４を時分割パルス充電モードにより充電させる。
【００２６】
充電終了制御プログラム９２ｂは、上記時分割パルス充電モードによる充電期間中に、温度検出回路８から各二次電池４１〜４４の温度検出データＴＨＳをそれぞれ取り込んでその温度上昇率を監視する。そして、温度上昇率がしきい値を超えたとき、当該二次電池を充電電源１から切り離すように接続切替回路３Ａのスイッチを切替制御する。
【００２７】
なお、プログラムメモリ９２Ａには異常対応プログラムも記憶されている。この異常対応プログラムは、過充電等の異常充電動作を検出するもので、充電制御中に上記電流検出回路６及び電圧検出回路７の検出データＩＳ，ＶＳを定期的に取り込んでその値を判定し、異常値が検出された場合に接続切替回路３Ａのすべてのスイッチをオフ状態に設定する。
【００２８】
次に、以上のように構成された充電装置の動作を、充電制御回路９Ａの制御手順に従い説明する。
図４はその制御手順と制御内容を示すフローチャート、図５は各二次電池４１〜４４に対する充電電流の供給タイミングを示す図であり、さらに図６は二次電池４１〜４４の充電電圧の変化特性イ及び温度変化特性ロの一例を示す図である。なお、図６中ハは測定パラメータの一つである室温（２５℃）示す。
【００２９】
充電対象の二次電池４１〜４４を電池ホルダに装着すると、充電制御回路９Ａは以下のように充電制御を開始する。すなわち、先ずステップ４ａにおいて直列充電のためのスイッチ制御信号ＳＷＣを生成してスイッチ駆動回路１０に与える。この結果、スイッチ駆動回路１０から、各二次電池４１〜４４を充電電源１に直列接続させるためのスイッチ駆動信号が出力される。このため、接続切替回路３Ａでは、スイッチＳＷ１，ＳＷ５，ＳＷ６，ＳＷ７，ＳＷ８がそれぞれオン状態となり、その他のスイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ９，ＳＷ１０，ＳＷ１１はオフ状態となる。したがって、充電電源１から出力された充電電流は、スイッチＳＷ１−二次電池４１−スイッチＳＷ５−二次電池４２−スイッチＳＷ６−二次電池４３−スイッチＳＷ７−二次電池４４−スイッチＳＷ８の経路で流れ、各二次電池４１〜４４は直列充電される。
【００３０】
また、この直列充電が行われている期間に充電制御回路９Ａは、ステップ４ｂにより温度検出回路８から各二次電池４１〜４４の温度検出データＴＨＳをそれぞれ取り込み、上記取り込まれたデータＴＨＳにより表される検出温度をそれぞれ第１のしきい値とステップ４ｃで比較する。そして上記比較の結果、二次電池４１〜４４の検出温度がいずれも第１のしきい値を超えていなければ、引き続き上記ステップ４ｂによる温度の測定処理とステップ４ｃによる温度の比較処理を繰り返す。なお、上記第１のしきい値は二次電池の定格値により設定されるもので、例えば５０℃に設定される。
【００３１】
さて、上記直列充電の期間中に二次電池４１〜４４の温度が例えば図６のロに示すように上昇し、そのうち一個の電池の温度が第１のしきい値（５０℃）を超えたとする。そうすると、充電制御回路９Ａはステップ４ｃからステップ４ｄに移行し、ここで時分割パルス充電のためのスイッチ制御信号ＳＷＣを生成してスイッチ駆動回路１０に与える。この結果、スイッチ駆動回路１０から、各二次電池４１〜４４をそれぞれ一定の周期で一定時間ずつ時分割に充電電源１に接続させるためのスイッチ駆動信号が出力される。
【００３２】
このため接続切替回路３Ａでは、図５に示すように最初のパルス期間にスイッチＳＷ１，ＳＷ１１のみがオン状態となって二次電池４１に充電電流が供給され、次のパルス期間にはスイッチＳＷ２，ＳＷ１０のみがオン状態となって二次電池４２に充電電流が供給される。また、次のパルス期間にはスイッチＳＷ３，ＳＷ９のみがオン状態となって二次電池４３に充電電流が供給され、さらに次のパルス期間にはスイッチＳＷ４，ＳＷ８のみがオン状態となって二次電池４４に充電電流が供給される。以後、以上のように各二次電池４１〜４４に対し順次一定時間ずつ充電電流が供給され、この動作が一定の周期で繰り返される。なお、上記パルス期間は例えば５秒に設定され、またパルス期間の周期は２０秒に設定される。かくして、各二次電池４１〜４４は以上のような時分割パルス充電モードにより小電流充電される。
【００３３】
また、上記時分割パルス充電モードによる充電制御を行いながら、充電制御回路９Ａはステップ４ｅにより温度検出回路８から各二次電池４１〜４４の温度検出データＴＨＳをそれぞれ取り込む。そして、ステップ４ｆ及びステップ４ｇにより、所定時間連続して検出温度が上昇している二次電池の有無、すなわち温度上昇率がしきい値を超えた二次電池の有無を判定する。この判定の結果、いま二次電池４１の温度上昇率がしきい値を超えたとする。そうすると、充電制御回路９Ａは当該二次電池４１を充電電源１から切り離して充電電流の供給を停止し、残りの二次電池４２〜４４に対し時分割パルス充電モードによる充電制御を続ける。そして、他の二次電池４２〜４４についても、温度上昇率がしきい値以上となった時点で充電電源１から切り離して充電電流の供給を停止する。なお、上記温度上昇率のしきい値は、例えば０．８℃／１分に設定される。
【００３４】
以上述べたように第１の実施形態では、４個の二次電池４１〜４４を並行して充電する際に、先ず接続切替回路３Ａにより上記二次電池４１〜４４を充電電源１に対し直列に接続して、これにより直列充電モードによる充電を行う。そして、この直列充電モードによる充電期間中に上記各二次電池４１〜４４の温度を温度検出回路８により検出し、上記各二次電池４１〜４４のうち少なくとも１つの電池の温度が第１のしきい値（５０℃）を超えたとき、以後上記接続切替回路３Ａをスイッチング制御することにより各二次電池４１〜４４に対し時分割パルス充電モードによる充電を行う。そして、この時分割パルス充電モードによる充電期間中に上記各二次電池４１〜４４の温度上昇率をそれぞれ監視し、温度上昇率がしきい値を超えた二次電池を満充電と判定して充電電源１から切り離すようにしている。
【００３５】
したがって第１の実施形態によれば、二次電池４１〜４４の温度をそれぞれ監視しながら直列充電が行われ、温度が第１のしきい値を超えたとき時分割パルス充電に切り替えられる。このため、二次電池の数や二次電池の残容量が異なる場合でも、二次電池４１〜４４の温度が上昇し過ぎる前に確実に大電流充電から小電流充電に切り替えることができ、これにより二次電池４１〜４４の劣化を防ぐことができる。
【００３６】
また、二次電池４１〜４４の温度が第１のしきい値を超えるまでは直列充電が行われるので、温度の着目せず充電電圧のみにより充電モードを切り替える場合に比べ、充電に要する時間を短くすることができる。さらに、二次電池４１〜４４の温度上昇率を監視し、温度上昇率がしきい値を超えた時点で満充電と判定するようにしているので、温度のみに基づく簡単なアルゴリズムにより充電制御を行うことができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
この発明の第２の実施形態は、複数の二次電池を並行して充電する際に、先ずこれらの二次電池に対し直列充電モード（第１の充電モード）による大電流充電を行い、この直列充電モードによる充電期間に上記各二次電池のうち少なくとも１つの温度が第１のしきい値を超えたとき、上記各二次電池の接続状態を切り替えて時分割のパルス充電モード（第２の充電モード）による小電流充電を行う。そして、上記時分割のパルス充電モードによる小電流充電期間に上記すべての二次電池の温度が第２のしきい値未満に低下したとき、上記各二次電池の充電モードを直列充電モード（第１の充電モード）に切り替えて再度大電流充電を行う。以後、満充電となるまで、二次電池の検出温度に基づいて、上記直列充電モードによる大電流充電と、時分割のパルス充電モードによる小電流充電とを繰り返すようにしたものである。
【００３８】
図７は、この発明の第２の実施形態における充電装置の要部である、充電制御回路の構成を示す機能ブロック図である。なお、同図において前記図３と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。また、充電装置１の構成及び接続切替回路３Ａの回路構成については前記第１の実施形態と同一なので、ここでも図１及び図２を引用して説明する。
【００３９】
プログラムメモリ９２Ｂには、この発明に係わる制御機能を実現するプログラムとして、第１の切替制御プログラム９２ａ及び充電終了制御プログラム９２ｂに加え、第２の切替制御プログラム９２ｃが格納されている。
【００４０】
第２の切替制御プログラム９２ｃは、時分割パルス充電モードによる充電期間中に温度検出データＴＨＳを取り込んで各二次電池４１〜４４の温度を監視し、すべての二次電池４１〜４４の温度が第２のしきい値未満に低下したとき、時分割パルス充電モードから直列充電モードに戻す制御を行う。
【００４１】
次に、以上のように構成された充電装置の動作を、充電制御回路９Ｂの制御手順に従い説明する。
図８はその制御手順と制御内容を示すフローチャート、図９は各二次電池４１〜４４に対する充電電流の供給タイミングを示す図であり、さらに図１０は二次電池４１〜４４の充電電圧の変化特性イ及び温度変化特性ロを示す図である。なお、図１０中ハは測定パラメータの一つである室温（２５℃）示す。
【００４２】
充電対象の二次電池４１〜４４を電池ホルダに装着すると、充電制御回路９Ｂは先ずステップ８ａにおいて、接続切替回路３Ａに対し各二次電池４１〜４４を充電電源１に直列接続させるためのスイッチ制御を行う。この結果、スイッチＳＷ１，ＳＷ５，ＳＷ６，ＳＷ７，ＳＷ８のみがそれぞれオン状態となり、これにより各二次電池４１〜４４は直列充電される。
【００４３】
また、この直列充電が行われている期間に充電制御回路９Ｂは、ステップ８ｂにより温度検出回路８から各二次電池４１〜４４の温度検出データＴＨＳをそれぞれ取り込み、上記取り込まれたデータＴＨＳにより表される検出温度をそれぞれ第１のしきい値とステップ８ｃで比較する。そして上記比較の結果、二次電池４１〜４４の検出温度がいずれも第１のしきい値を超えていなければ、上記ステップ８ｂによる温度の測定処理とステップ８ｃによる温度の比較処理を繰り返す。なお、上記第１のしきい値は二次電池の定格値により設定されるもので、第１の実施形態と同様に例えば５０℃に設定される。
【００４４】
さて、上記直列充電の期間中に二次電池４１〜４４の温度が例えば図６のロに示すように上昇し、そのうち一個の電池の温度が第１のしきい値（５０℃）を超えたとする。そうすると、充電制御回路９Ｂはステップ８ｃからステップ８ｄに移行し、ここで接続切替回路３Ａに対し時分割パルス充電のためのスイッチ制御を行う。このため、各二次電池４１〜４４はそれぞれ一定の周期で一定時間ずつ時分割に充電電源１に接続されることになり、この結果各二次電池４１〜４４には例えば図９に示すように一定時間ずつ一定の周期で充電電流が供給される。なお、上記パルス期間及び繰り返し周期はそれぞれ、例えば５秒及び２０秒に設定される。かくして、各二次電池４１〜４４は以上のような時分割パルス充電モードにより小電流充電される。
【００４５】
また、上記時分割パルス充電モードによる充電制御を行いながら、充電制御回路９Ｂはステップ８ｅにより温度検出回路８から各二次電池４１〜４４の温度検出データＴＨＳをそれぞれ取り込む。そして、すべての二次電池４１〜４４の検出温度が第２のしきい値より低下したか否かをステップ８ｆにより判定すると共に、ステップ８ｇ及びステップ８ｈにより温度上昇率がしきい値以上の二次電池の有無を判定する。
【００４６】
そして、上記ステップ８ｆによる判定の結果、すべての二次電池４１〜４４の検出温度が第２のしきい値より低下すると、充電制御回路９Ｂは直列充電が可能な状態になったと判断し、ステップ８ａに戻る。そして、ここで接続切替回路３Ａに対し各二次電池４１〜４４を充電電源１に直列接続させるためのスイッチ制御を行う。この結果、各二次電池４１〜４４は再び直列充電される。なお、上記第２のしきい値は、例えば上記第１のしきい値より一定値だけ低い値に設定される。例えば、第１のしきい値が５０℃であれば、この値より２℃だけ低い４８℃に設定される。
【００４７】
以後、充電制御回路９Ｂは例えば図１０に示すように、二次電池４１〜４４の検出温度に基づいて、上記ステップ８ｂ乃至ステップ８ｆにより、直列充電モードから時分割パルス充電モードへの切り替えと、時分割パルス充電モードから直列充電モードへの切り替えとを繰り返す。
【００４８】
一方、上記時分割パルス充電モードによる充電期間中に、ある二次電池（例えば４４）の検出温度が所定時間連続して上昇したとする。すなわち、二次電池４４の温度上昇率がしきい値を超えたとする。そうすると、充電制御回路９Ｂは当該二次電池４４を充電電源１から切り離して充電電流の供給を停止し、残りの二次電池４１〜４３に対し時分割パルス充電モードによる充電制御を続ける。そして、他の二次電池４１〜４３についても、温度上昇率がしきい値以上となった時点で充電電源１から切り離して充電電流の供給を停止する。なお、上記温度上昇率のしきい値は、前記第１の実施形態と同様に例えば０．８℃／１分に設定される。
【００４９】
以上述べたように第２の実施形態では、４個の二次電池４１〜４４を並行して充電する際に、二次電池４１〜４４の温度に基づいて、直列充電モードから時分割パルス充電モードへの切り替えと、時分割パルス充電モードから直列充電モードへの切り替えとを繰り返すようにしている。
【００５０】
したがって、直列充電モードから時分割パルス充電モードへ切り替えたのちそのまま満充電まで充電を行う場合に比べ、温度上昇を抑制した上で、満充電になるまでに要する時間を短縮することができる。本発明者による測定によると、第１の実施形態で述べた直列充電モードから時分割パルス充電モードへ１回切り替える場合（図６に示す５３分）に比べ、第２の実施形態では図１０に示すように充電時間を４３分と１０分短縮できることが確認された。
【００５１】
また、直列充電モードから時分割パルス充電モードへの切り替えを１回だけ行う場合（繰り返しなしの場合）と、直列充電モードと時分割パルス充電モードとの間の切り替えを繰り返す場合（繰り返しありの場合）とで、二次電池の放電容量を比較したところ、図１１に示すように両者の間にほとんど差は認められず、第２の実施形態による充電方法の有効性が確認された。
【００５２】
（第３の実施形態）
この発明の第３の実施形態は、直列充電期間中の二次電池の温度が第１のしきい値を超えたときに、すべての二次電池を直列充電からパルス充電に切り替えずに、温度が第１のしきい値を超えた二次電池のみをパルス充電に切り替え、他の二次電池については直列充電を継続するようにしたものである。
【００５３】
図１２は、この発明の第３の実施形態に係わる充電装置に設けられる接続切替回路３Ｂの回路構成図である。
同図において、各二次電池４１〜４４にはそれぞれ逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ４及びスイッチＳＷ２，ＳＷ８，ＳＷ５が直列に接続されており、スイッチＳＷ２，ＳＷ８，ＳＷ５がオンすることで上記各二次電池４１〜４４は充電端子２ａ，２ｂ間に直列接続する。
【００５４】
また、充電端子２ａと二次電池４２との間にはスイッチＳＷ１が設けられており、このスイッチＳＷ１がオンすることで充電経路から二次電池４１がバイパスされる。さらに、二次電池４１の負端子と二次電池４２の負端子との間、二次電池４２の負端子と二次電池４４の負端子との間、及び二次電池４３の負端子と二次電池４４の負端子との間にはそれぞれ、スイッチＳＷ３，ＳＷ９，ＳＷ６が設けられている。スイッチＳＷ３がオンすると、二次電池４２が充電経路からバイパスされる。スイッチＳＷ６がオンすると、二次電池４４が充電経路からバイパスされる。スイッチＳＷ９がオンすると、二次電池４３，４４が充電経路からバイパスされる。
【００５５】
さらに、充電端子２ａと二次電池４３の正端子との間、及び二次電池４３の正端子と二次電池４４の正端子との間にはそれぞれスイッチＳＷ７，ＳＷ４が設けられている。スイッチＳＷ７がオンすると、二次電池４１，４２が充電経路からバイパスされる。スイッチＳＷ４がオンすると、二次電池４３が充電経路からバイパスされる。
【００５６】
一方、充電制御回路は次のような手順により充電制御を実行する。図１３はその制御手順と制御内容を示すフローチャートである。なお、充電装置の全体構成及び充電制御回路の構成はそれぞれ前記図１及び図３と同一なので、以下図１及び図３を引用して説明を行う。
【００５７】
充電対象の二次電池４１〜４４を電池ホルダに装着すると、充電制御回路９Ａは先ずステップ１３ａにおいて直列充電のためのスイッチ制御信号ＳＷＣを生成してスイッチ駆動回路１０に与える。この結果、各二次電池４１〜４４を充電電源１に直列接続させるためのスイッチ駆動信号が、スイッチ駆動回路１０から出力される。このため、接続切替回路３Ｂでは、スイッチＳＷ２，ＳＷ８，ＳＷ５がそれぞれオン状態となり、その他のスイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６，ＳＷ７，ＳＷ９はいずれもオフ状態となる。したがって、充電電源１から出力された充電電流は、ダイオードＤ１−二次電池４１−スイッチＳＷ２−ダイオードＤ２−二次電池４２−スイッチＳＷ８−ダイオードＤ３−二次電池４３−スイッチＳＷ５−ダイオードＤ４−二次電池４４の経路で流れる。すなわち、各二次電池４１〜４４は直列充電される。
【００５８】
また、この直列充電が行われている期間に充電制御回路９Ａは、二次電池４１〜４４ごとに、その温度監視と、その監視結果に基づく充電モードの切替制御を実行する。すなわち、先ずステップ１３ｂで二次電池４１〜４４のうちの一つ（例えば４１）を選択し、ステップ１３ｃにより上記選択された二次電池４１の温度検出データＴＨＳを温度検出回路８から取り込む。そして、この取り込まれた温度検出データＴＨＳにより表される検出温度を第１のしきい値とステップ１３ｅで比較し、二次電池４１の検出温度が第１のしきい値を超えていなければ、ステップ１３ｆから上記ステップ１３ｂに戻る。
【００５９】
充電制御回路９Ａは、次に二次電池（例えば４２）を選択し、この二次電池４２について上記温度検出データを取り込むと共に、このデータにより表される検出温度と第１のしきい値との比較処理を実行する。以下同様に、残りの二次電池４３，４４についても、それぞれ温度検出データＴＨＳを取り込み、このデータにより表される検出温度と第１のしきい値との比較処理を実行する。
【００６０】
さて、以上の直列充電期間中に、例えば二次電池４２の温度が第１のしきい値（例えば５０℃）を超えたとする。そうすると充電制御回路９Ａは、ステップ１３ｅからステップ１３ｇに移行し、ここで上記二次電池４２に対する充電モードをパルス充電モードに切り替えるためのスイッチ制御信号ＳＷＣを生成してスイッチ駆動回路１０に与える。
【００６１】
この結果、以後接続切替回路３Ｂでは、スイッチＳＷ２，ＳＷ８，ＳＷ５がオンとなり、かつスイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６，ＳＷ７，ＳＷ９がオフとなる状態と、スイッチＳＷ３，ＳＷ８，ＳＷ５がオンとなり、かつスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６，ＳＷ７，ＳＷ９がオフとなる状態とが、一定の周期で繰り返される。このため、二次電池４１，４３，４４に対しては引き続き直列充電モードによる大電流充電が行われるが、二次電池４２に対してはパルス充電モードにより間欠的に小電流充電が行われる。図１５（ａ）は、この二次電池４２に対してのみパルス充電が行われる場合の充電動作タイミングを示すものである。
【００６２】
また、上記パルス充電中の二次電池４２について、充電制御回路９Ａはステップ１３ｈにおいて満充電の判定を行う。この満充電の判定は、温度検出回路８から一定の時間間隔で二次電池４２の温度検出データＴＨＳを取り込んで温度上昇率を求め、この温度上昇率をしきい値と比較することにより行われる。この判定の結果、二次電池４２の温度上昇率がしきい値を超えると、充電制御回路９Ａはステップ１３ｉにより当該二次電池４２を充電電源１から切り離す。なお、上記温度上昇率のしきい値は、前記第１の実施形態と同様に例えば０．８℃／１分に設定される。
【００６３】
以下同様に、他の二次電池４１，４３，４４についても、検出温度が第１のしきい値を超えると、当該二次電池について充電モードを直列充電モードからパルス充電モードに切り替える処理がステップ１３ｇにより行われ、二次電池が満充電になるまでパルス充電モードによる充電が行われる。そして、すべての二次電池４１〜４４が満充電に達したことをステップ１３ｊにより検出すると、充電制御回路９Ａは充電制御を終了する。
【００６４】
以上述べたように第３の実施形態では、直列充電中の二次電池４１〜４４の温度をそれぞれ監視し、温度が第１のしきい値を超えた二次電池が検出されるごとに、当該二次電池について充電モードをパルス充電モードに切り替えて充電を行い、他の二次電池については直列充電を継続するようにしている。
【００６５】
したがって、個々の二次電池４１〜４４の温度上昇を個別に抑制しながら、温度が第１のしきい値に達していない二次電池についてはできる限り長時間にわたり直列充電を継続することが可能となり、これにより電池の温度劣化を防止した上で、全二次電池４１〜４４の充電所要時間を大幅に短縮することができる。
【００６６】
（第４の実施形態）
この発明の第４の実施形態は、直列充電期間中の二次電池の温度が第１のしきい値を超えたときに、この温度が第１のしきい値を超えた二次電池のみをパルス充電に切り替え、他の二次電池については直列充電を継続する。そして、上記パルス充電期間が行われている二次電池の温度が第２のしきい値未満に低下したとき、この二次電池の充電モードを再び直列充電モードに切り替えて再度直列充電を行う。以後、満充電になるまで、二次電池の検出温度に基づいて上記直列充電とパルス充電とを繰り返すようにしたものである。
【００６７】
この実施形態に係わる充電制御回路は次のような手順により充電制御を実行する。図１４はその制御手順と制御内容を示すフローチャートであり、前記図１３と同一部分には同一符号を付してある。なお、充電装置の全体構成及び充電制御回路の構成はそれぞれ前記図１及び図７と同一なので、以下図１及び図７を引用して説明を行う。
【００６８】
パルス充電に移行した二次電池（例えば４２）について、充電制御回路９Ｂはステップ１４ａにより温度検出回路８から当該二次電池４２の温度検出データＴＨＳを取り込む。そして、当該二次電池４２の検出温度が第２のしきい値より低下したか否かを判定する。そして、上記ステップ１４ａによる判定の結果、二次電池４２の検出温度が第２のしきい値より低下すると、充電制御回路９Ｂは当該二次電池４２が再び直列充電可能な状態になったと判断し、ステップ１３ａに戻る。
【００６９】
そして、充電制御回路９Ｂはこのステップ１３ａで接続切替回路３Ｂに対し二次電池４２を充電電源１に直列接続させるためのスイッチ制御を行う。この結果、二次電池４２は他の二次電池４１，４３，４４と共に充電電源１に対し再び直列接続され、以後直列充電される。図１５（ｂ）はこの場合の各二次電池４１〜４４の充電動作を示すタイミング図である。なお、上記第２のしきい値は、前記第２の実施形態と同様に上記第１のしきい値より一定値だけ低い値に設定される。例えば、第１のしきい値が５０℃であれば、この値より２℃だけ低い４８℃に設定される。
【００７０】
以後充電制御回路９Ｂは、例えば図１５（ｂ）に示すように、二次電池４１〜４４ごとにその検出温度に基づいて、上記ステップ１３ｂ乃至ステップ１３ｆによる直列充電モードからパルス充電モードへの切り替えと、ステップ１４ａ及びステップ１３ａによるパルス充電モードから直列充電モードへの切り替えとを繰り返す。
【００７１】
また充電制御回路９Ｂは、上記充電モードの切替制御を実行しながら、パルス充電モードによる充電が行われている二次電池について、ステップ１４ｂにより満充電になったか否かを判定する。この満充電の判定は、温度検出回路８により定期的に検出される二次電池の温度をもとに温度上昇率を算出し、この温度上昇率をしきい値と比較することによりなされる。
【００７２】
いま例えば、パルス充電モードにより充電が行われている二次電池４２の検出温度が所定時間連続して上昇したとする。すなわち、二次電池４４の温度上昇率がしきい値を超えたとする。そうすると、充電制御回路９Ｂはステップ１４ｃにより当該二次電池４２を充電電源１から切り離して充電電流の供給を停止する。なお、他の二次電池４１，４３，４４についても、パルス充電が行われている期間に温度上昇率がしきい値以上となった時点で、充電電源１から切り離して充電電流の供給を停止する。
【００７３】
以上述べたように第４の実施形態によれば、前記第３の実施形態と同様に直列充電モードからパルス充電モードへの切替制御が検出温度に応じて二次電池ごとに個別に行われる。しかも、一旦パルス充電モードに移行した二次電池であっても、温度が第２のしきい値以下に低下すれば再び直列充電モードに復帰して大電流による充電が行われる。したがって、個々の二次電池４１〜４４の温度上昇を個別に抑制しながら、温度が第１のしきい値に達していない二次電池、及び温度が一旦第１のしきい値に達してもその後第２のしきい値以下に低下した二次電池について、できる限り長時間にわたり直列充電を継続することが可能となる。このため、二次電池４１〜４４の温度劣化を防止した上で、全二次電池４１〜４４の充電所要時間をさらに短縮することができる。
【００７４】
（その他の実施形態）
前記各実施形態では、パルス充電期間中に温度上昇率がしきい値を超えた二次電池を満充電と判断して充電を停止するようにした。しかしそれに限らず、パルス充電期間中に各二次電池の温度を定期的にサンプリングしてその変化を監視し、この監視データをもとに温度が一旦低下したのち上昇に転じてしきい値に達したことをもって満充電と判定するようにしてもよい。
【００７５】
また前記各実施形態では、第１及び第２のしきい値、温度上昇率のしきい値を固定値とした。しかし、室温や、二次電池の種類又は銘柄等に応じて適応的に可変設定するようにしてもよい。これは、温度検出素子により充電開始直前の温度を室温として検出することで、また装着された二次電池の種類又は銘柄を光学的に読み取ることで実現できる。
【００７６】
さらに、電池ホルダの端子に対する二次電池の接触不良等を監視して、電池の未接続や電池異常を検出する手段を設ける。そして、この検出手段により電池の未接続や電池異常が検出された場合に、当該二次電池を充電電源から切り離すようにしてもよい。
【００７７】
さらに第３の実施形態では、直列充電期間中に４個の二次電池４１〜４４のうち温度が第１のしきい値を超えた二次電池が検出されたときに、当該二次電池のみを直列充電からパルス充電に切り替えるようにした。しかし、それに限らず、温度が第１のしきい値を超えた二次電池と、当該電池に隣接する二次電池について充電モードをパルス充電モードに切り替えるようにしてもよい。
【００７８】
さらに第２の実施形態では、時分割パルス充電期間中にすべての二次電池４１〜４４の温度が第２のしきい値未満に低下した場合に、充電モードを直列充電モードに戻すようにした。しかしこれに限らず、第４の実施形態のように温度が第２のしきい値未満に低下した二次電池が検出されるごとに当該二次電池に対する充電モードを直列充電モードに切り替えるようにしてもよい。
【００７９】
さらに各実施形態では、小電流充電を行うための第２の充電モードとして時分割パルス充電モード或いはパルス充電モードを使用した場合を例にとって説明したが、第２の充電モードとしては並列充電モードを使用することも可能である。その他、並行充電する二次電池の本数や二次電池の種類、接続切替回路及び充電制御回路の回路構成、充電制御手順とその制御内容等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００８０】
要するに、この発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明では、先ず上記複数の二次電池を上記充電電源に対し直列接続して第１の充電モードによる大電流充電を行い、この第１の充電モードによる充電が行われている期間に上記複数の二次電池の温度をそれぞれ監視し、上記複数の二次電池のうち温度が予め設定された第１のしきい値を超えた二次電池が検出されたとき、当該温度上昇が検出された二次電池の接続状態を直列接続から並列接続又は間欠接続に切り替え、以後当該二次電池に対し上記第１の充電モードより小電流の第２の充電モードによる充電を行うようにしている。
したがってこの発明によれば、並行して充電される二次電池の数や初期条件にかかわらず、各二次電池の温度上昇を抑えて常に安全な充電を行うことができる二次電池の充電方法及び充電装置とその充電制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係わる充電装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した充電装置に設けられる接続切替回路の構成を示す回路図。
【図３】図１に示した充電装置に設けられる充電制御回路の機能構成を示すブロック図。
【図４】図３に示した充電制御回路による充電制御手順と制御内容を示すフローチャート。
【図５】図４に示すフローチャートに従い行われる充電動作のタイミングを示す図。
【図６】図４に示すフローチャートに従い行われる充電動作の充電電圧及び温度特性の変化特性を示す図。
【図７】この発明の第２の実施形態に係わる充電装置に設けられる充電制御回路の機能構成を示す回路図。
【図８】図７に示した充電制御回路による充電制御手順と制御内容を示すフローチャート。
【図９】図８に示すフローチャートに従い行われる充電動作のタイミングを示す図。
【図１０】図８に示すフローチャートに従い行われる充電動作の充電電圧及び温度特性の変化特性を示す図。
【図１１】充電モードの切り替えを繰り返さない場合と繰り返す場合の二次電池の放電容量を比較して示す図。
【図１２】この発明の第３の実施形態に係わる充電装置に設けられる接続切替回路の構成を示す回路図。
【図１３】図１２に示す接続切替回路を使用して充電を行う場合の制御手順と制御内容を示すフローチャート。
【図１４】この発明の第４の実施形態における充電制御手順と制御内容を示すフローチャート。
【図１５】図１３及び図１４に示すフローチャートに従い行われる充電動作のタイミングを示す図。
【符号の説明】
１…充電電源、２ａ，２ｂ…充電端子、３Ａ，３Ｂ…接続切替回路、４…二次電池モジュール、６…電流検出回路（Ｉ−ＤＥＴ）、７…電圧検出回路（Ｖ−ＤＥＴ）、８…温度検出回路（ＴＨ−ＤＥＴ）、９Ａ，９Ｂ…充電制御回路、１０…スイッチ駆動回路、４１〜４４…二次電池、５１〜５４…温度検出素子、９０…ＣＰＵ、９１…Ｉ／Ｏ、９２Ａ，９２Ｂ…プログラムメモリ、９２ａ…第１の接続切替制御プログラム、９２ｂ…充電終了制御プログラム、９２ｃ…第２の接続切替制御プログラム、９３…データメモリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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