(57)【要約】【課題】外部からのノイズ等の影響を受けずに、二次電池の満充電を検出することができる充電装置および充電方法を提供する。【解決手段】二次電池１の電圧値Ｖｎが所定の電圧値以上である場合に、制御部８は現在の電圧値ＶｎおよびＮ回前に検出された電圧値Ｖｎ−Ｎの差ΔＶｎをΔＶｍａｘとして記憶部６に格納する。続いて新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｍａｘ≦ΔＶｎである場合には、制御部８はΔＶｎをΔＶｍａｘとして記憶部６に格納する。一方、新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｍａｘ＞ΔＶｎであり、かつΔＶｍａｘ≧ΔＶｎ＋ΔＶａである場合に、充電部２に停止命令を出力し、充電部２はこれに基づいて二次電池１への電流の供給を停止する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の電圧変化量および該電圧変化量の変動量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記変動量が所定量となるまでの時間を計測する計時手段と、
前記計時手段によって計測された前記時間を記憶する記憶手段と、
前記時間に基づいて前記二次電池の充電を制御する制御手段とを具備する充電装置であって、
前記制御手段は、前記二次電池の電圧が所定電圧値を超えた場合に、前記計時手段によって計測される前記時間を基準時間として前記記憶手段に格納し、前記計時手段によって再び計測される時間が前記基準時間未満である場合に、充電を停止する
ことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
二次電池の電圧値を検出する検出手段と、時間を計測する計時手段と、データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段にデータを書き込む書込手段と、前記記憶手段からデータを読み出す読出手段と、前記電圧値に関する値を算出する算出手段と、充電を停止する停止手段と、前記各手段を制御する制御手段とを具備する充電装置であって、
前記算出手段は、
前記検出手段によって検出された現在の電圧値Ｖｎおよび前記読出手段によって読み出されたＮ回前の電圧値Ｖｎ−Ｎの差分値ΔＶｎを算出し、
前記書込手段は、
前記検出手段によってｎ回目に検出された電圧値をＶｎとして前記記憶手段に書き込み、前記算出手段によって算出された前記差分値ΔＶｎを基準差分値ΔＶｍ１として前記記憶手段に書き込み、前記計時手段によって計測される時間Δｔｎを前記記憶手段に書き込み、
前記制御手段は、
前記検出手段によって検出された前記電圧値Ｖｎが所定の電圧値以上であり、さらに前記差分値ΔＶｎおよび前記読出手段によって読み出された前記基準差分値ΔＶｍ１および定数ΔＶｂに対してΔＶｎ≧ΔＶｍ１＋ΔＶｂである場合に、前記計時手段をスタートさせ、前記書込手段に指示を出して現在の差分値ΔＶｎを基準差分値ΔＶｍ２として前記記憶手段に書き込ませ、
前記検出手段によって新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｎ≧ΔＶｍ２＋ΔＶｂである場合に、前記書き込み手段に指示を出し、前記計時手段によって測定された時間Δｔｎを基準時間Δｔｍ１として前記記憶手段に書き込ませ、現在の差分値ΔＶｎを基準差分値ΔＶｍ３として前記記憶手段に書き込ませ、前記計時手段を再スタートさせ、
前記検出手段によって新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｎ≧ΔＶｍ３＋ΔＶｂであり、さらに前記計時手段によって計測された時間Δｔｎおよび前記読出手段によって読み出された前記基準時間Δｔｍ１および１未満の定数ｋに対してΔｔｎ≦ｋ×Δｔｍ１である場合に、前記停止手段に充電停止を指示する
ことを特徴とする充電装置。
【請求項３】
前記定数ｋが１／２であることを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
二次電池の電圧値を検出する検出手段と、データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段にデータを書き込む書込手段と、前記記憶手段からデータを読み出す読出手段と、前記電圧値に関する値を算出する算出手段と、充電を停止する停止手段と、前記各手段を制御する制御手段とを具備する充電装置であって、
前記算出手段は、
前記検出手段によって検出された現在の電圧値Ｖｎおよび前記読出手段によって読み出されたＮ回前の電圧値Ｖｎ−Ｎの差分値ΔＶｎを算出し、
前記書込手段は、
前記検出手段によってｎ回目に検出された電圧値をＶｎとして前記記憶手段に書き込み、
前記制御手段は、
前記検出手段によって検出された前記電圧値Ｖｎが所定の電圧値以上である場合に、前記書込手段に指示を出し、前記差分値ΔＶｎを最大差分値ΔＶｍａｘとして前記記憶手段に書き込ませ、
さらに前記検出手段によって新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｍａｘ≦ΔＶｎである場合に、前記書込手段に指示を出し、前記差分値ΔＶｎを前記最大差分値ΔＶｍａｘとして前記記憶手段に書き込ませ、
さらに前記検出手段によって新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｍａｘ＞ΔＶｎであり、かつΔＶｍａｘ≧ΔＶｎ＋ΔＶａである場合に、前記停止手段に充電停止を指示する
ことを特徴とする充電装置。
【請求項５】
二次電池の現在の電圧値ＶｎおよびＮ回前に検出された電圧値Ｖｎ−Ｎの差分値ΔＶｎと、計測される時間Δｔｎとに基づいて充電制御を行う充電方法であって、
前記差分値ΔＶｎを基準差分値ΔＶｍ１として記憶する過程と、
前記二次電池の電圧値Ｖｎが所定の電圧値以上であり、さらに前記差分値ΔＶｎおよび前記基準差分値ΔＶｍ１および定数ΔＶｂに対してΔＶｎ≧ΔＶｍ１＋ΔＶｂである場合に、時間測定をスタートし、現在の差分値ΔＶｎを基準差分値ΔＶｍ２として記憶する過程と、
新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｎ≧ΔＶｍ２＋ΔＶｂである場合に、測定された時間Δｔｎを基準時間Δｔｍ１として記憶し、現在の差分値ΔＶｎを基準差分値ΔＶｍ３として記憶し、時間測定を再スタートする過程と、
新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｎ≧ΔＶｍ３＋ΔＶｂであり、さらにこのとき測定された時間Δｔｎおよび前記基準時間Δｔｍ１および１未満の定数ｋに対してΔｔｎ≦ｋ×Δｔｍ１である場合に、充電を停止する過程と、
を具備することを特徴とする充電方法。
【請求項６】
二次電池の現在の電圧値ＶｎおよびＮ回前に検出された電圧値Ｖｎ−Ｎの差分値ΔＶｎに基づいて充電制御を行う充電方法であって、
前記二次電池の電圧値Ｖｎが所定の電圧値以上である場合に、前記差分値ΔＶｎを最大差分値ΔＶｍａｘとして記憶する過程と、
新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｍａｘ≦ΔＶｎである場合に、前記差分値ΔＶｎを最大差分値ΔＶｍａｘとして記憶する過程と、
新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｍａｘ＞ΔＶｎであり、かつΔＶｍａｘ≧ΔＶｎ＋ΔＶａである場合に、前記停止手段に充電停止を指示する過程と、
を具備することを特徴とする充電方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ニッケル水素電池などの二次電池を充電する充電装置および充電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二次電池の充電時における満充電の検出方法としては、充電時の電圧値・温度値を検出し、これらの値がある値以上となった時点で満充電を検出する方法や、電池電圧の最大値を検出し、電池電圧が最大値から一定値低下した時点で満充電を検出する方法、単位時間当たりの温度上昇率・電圧上昇率を検出し、これらの値がある値以上となった時点で満充電を検出する方法などがある。なお、特許文献１には電池電圧曲線の二回微分値を求め、この二回微分値が正から負へ変化する時点を求め、この時点を基準として満充電時期の検知動作を行う二次電池の充電方法が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−２１７８２６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような満充電の検出方法においては、外部の温度やノイズの影響によって誤検出が発生しやすいという問題があった。特に、電圧上昇率に基づいて満充電を検出する場合、新たに検出された電圧値とその１回前もしくは直近に検出された電圧値とを用いて電圧上昇率を求めると、ノイズの影響によって電圧上昇率の誤検出が発生しやすいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、外部からのノイズ等の影響を受けずに、二次電池の満充電を検出することができる充電装置および充電方法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】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、二次電池の電圧変化量および該電圧変化量の変動量を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記変動量が所定量となるまでの時間を計測する計時手段と、前記計時手段によって計測された前記時間を記憶する記憶手段と、前記時間に基づいて前記二次電池の充電を制御する制御手段とを具備する充電装置であって、前記制御手段は、前記二次電池の電圧が所定電圧値を超えた場合に、前記計時手段によって計測される前記時間を基準時間として前記記憶手段に格納し、前記計時手段によって再び計測される時間が前記基準時間未満である場合に、充電を停止することを特徴とする充電装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、二次電池の電圧値を検出する検出手段と、時間を計測する計時手段と、データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段にデータを書き込む書込手段と、前記記憶手段からデータを読み出す読出手段と、前記電圧値に関する値を算出する算出手段と、充電を停止する停止手段と、前記各手段を制御する制御手段とを具備する充電装置であって、前記算出手段は、前記検出手段によって検出された現在の電圧値Ｖｎおよび前記読出手段によって読み出されたＮ回前の電圧値Ｖｎ−Ｎの差分値ΔＶｎを算出し、前記書込手段は、前記検出手段によってｎ回目に検出された電圧値をＶｎとして前記記憶手段に書き込み、前記算出手段によって算出された前記差分値ΔＶｎを基準差分値ΔＶｍ１として前記記憶手段に書き込み、前記計時手段によって計測される時間Δｔｎを前記記憶手段に書き込み、前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記電圧値Ｖｎが所定の電圧値以上であり、さらに前記差分値ΔＶｎおよび前記読出手段によって読み出された前記基準差分値ΔＶｍ１および定数ΔＶｂに対してΔＶｎ≧ΔＶｍ１＋ΔＶｂである場合に、前記計時手段をスタートさせ、前記書込手段に指示を出して現在の差分値ΔＶｎを基準差分値ΔＶｍ２として前記記憶手段に書き込ませ、前記検出手段によって新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｎ≧ΔＶｍ２＋ΔＶｂである場合に、前記書き込み手段に指示を出し、前記計時手段によって測定された時間Δｔｎを基準時間Δｔｍ１として前記記憶手段に書き込ませ、現在の差分値ΔＶｎを基準差分値ΔＶｍ３として前記記憶手段に書き込ませ、前記計時手段を再スタートさせ、前記検出手段によって新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｎ≧ΔＶｍ３＋ΔＶｂであり、さらに前記計時手段によって計測された時間Δｔｎおよび前記読出手段によって読み出された前記基準時間Δｔｍ１および１未満の定数ｋに対してΔｔｎ≦ｋ×Δｔｍ１である場合に、前記停止手段に充電停止を指示することを特徴とする充電装置である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の充電装置において、前記定数ｋが１／２であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、二次電池の電圧値を検出する検出手段と、データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段にデータを書き込む書込手段と、前記記憶手段からデータを読み出す読出手段と、前記電圧値に関する値を算出する算出手段と、充電を停止する停止手段と、前記各手段を制御する制御手段とを具備する充電装置であって、前記算出手段は、前記検出手段によって検出された現在の電圧値Ｖｎおよび前記読出手段によって読み出されたＮ回前の電圧値Ｖｎ−Ｎの差分値ΔＶｎを算出し、前記書込手段は、前記検出手段によってｎ回目に検出された電圧値をＶｎとして前記記憶手段に書き込み、前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記電圧値Ｖｎが所定の電圧値以上である場合に、前記書込手段に指示を出し、前記差分値ΔＶｎを最大差分値ΔＶｍａｘとして前記記憶手段に書き込ませ、さらに前記検出手段によって新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｍａｘ≦ΔＶｎである場合に、前記書込手段に指示を出し、前記差分値ΔＶｎを前記最大差分値ΔＶｍａｘとして前記記憶手段に書き込ませ、さらに前記検出手段によって新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｍａｘ＞ΔＶｎであり、かつΔＶｍａｘ≧ΔＶｎ＋ΔＶａである場合に、前記停止手段に充電停止を指示することを特徴とする充電装置である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、二次電池の現在の電圧値ＶｎおよびＮ回前に検出された電圧値Ｖｎ−Ｎの差分値ΔＶｎと、計測される時間Δｔｎとに基づいて充電制御を行う充電方法であって、前記差分値ΔＶｎを基準差分値ΔＶｍ１として記憶する過程と、前記二次電池の電圧値Ｖｎが所定の電圧値以上であり、さらに前記差分値ΔＶｎおよび前記基準差分値ΔＶｍ１および定数ΔＶｂに対してΔＶｎ≧ΔＶｍ１＋ΔＶｂである場合に、時間測定をスタートし、現在の差分値ΔＶｎを基準差分値ΔＶｍ２として記憶する過程と、新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｎ≧ΔＶｍ２＋ΔＶｂである場合に、測定された時間Δｔｎを基準時間Δｔｍ１として記憶し、現在の差分値ΔＶｎを基準差分値ΔＶｍ３として記憶し、時間測定を再スタートする過程と、新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｎ≧ΔＶｍ３＋ΔＶｂであり、さらにこのとき測定された時間Δｔｎおよび前記基準時間Δｔｍ１および１未満の定数ｋに対してΔｔｎ≦ｋ×Δｔｍ１である場合に、充電を停止する過程とを具備することを特徴とする充電方法である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、二次電池の現在の電圧値ＶｎおよびＮ回前に検出された電圧値Ｖｎ−Ｎの差分値ΔＶｎに基づいて充電制御を行う充電方法であって、前記二次電池の電圧値Ｖｎが所定の電圧値以上である場合に、前記差分値ΔＶｎを最大差分値ΔＶｍａｘとして記憶する過程と、新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｍａｘ≦ΔＶｎである場合に、前記差分値ΔＶｎを最大差分値ΔＶｍａｘとして記憶する過程と、新たに検出された電圧値Ｖｎに関してΔＶｍａｘ＞ΔＶｎであり、かつΔＶｍａｘ≧ΔＶｎ＋ΔＶａである場合に、前記停止手段に充電停止を指示する過程とを具備することを特徴とする充電方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について説明する。図１は、この発明の実施の形態による充電装置の構成を示す図である。図において、１はニッケル水素電池などの二次電池である。二次電池１は１個の二次電池であってもよいし、複数の二次電池が直列または並列に配列されたものであってもよい。本実施形態における二次電池１は、満充電時の出力電圧が１．５Ｖの電池を２０個直列に接続した二次電池である。なお、接続される電池の数はこれに限定されない。
【００１３】
２は充電部であり、二次電池１に充電用の定電流を供給する。３は商用電源などの電源である。４は検出部であり、二次電池１の電圧をＡ−Ｄ変換し、電圧値を検出する。５はタイマであり、制御部８の指示により時間を計測する。６は記憶部であり、充電時に検出部４によって検出される電圧値や制御部８が判定条件として使用する基準電圧値および定数などを記憶する。７は操作部であり、ユーザによって操作されるテンキーや文字入力キー、ファンクションキーなどが設けられている。８は制御部であり、上記各部の制御および検出部４から出力される電圧値に基づいて各種の判定を行う。
【００１４】
次に、上述した構成による充電装置の動作を図２のフローチャートを用いて説明する。充電が開始されると二次電池１には充電部２から定電流が供給される。検出部４は、例えば１分ごとに二次電池１の電圧をＡ−Ｄ変換して電圧値を検出し、その値を制御部８へ出力する。制御部８はｎ回目に出力されたこの電圧値をＶｎとして記憶部６に格納する。また、制御部８は記憶部６から基準電圧値（本実施形態においては２７．８Ｖ）を読み出し、二次電池１の電圧値が基準電圧値を超えたかどうかの判定を行う（ステップＳ２０）。二次電池１の電圧値が基準電圧値を超えていない場合は上述した動作を繰り返す。二次電池１の電圧値が基準電圧値を超えた場合はステップＳ２１へ進む。
【００１５】
続いて制御部８はＮ回前（例えばＮ＝１０）に出力された電圧値Ｖｎ−Ｎを記憶部６から読み出し、差分値ΔＶｎ＝Ｖｎ−Ｖｎ−Ｎを基準差分値ΔＶｍ１として記憶部６に格納する（ステップＳ２１）。制御部８は検出部４から電圧値Ｖｎが出力されるごとに差分値ΔＶｎを算出すると共に、記憶部６から基準差分値ΔＶｍ１および定数ΔＶｂを読み出し、ΔＶｎ≧ΔＶｍ１＋ΔＶｂであるかどうかの判定を行う（ステップＳ２２）。制御部８はこの判定条件が満たされるまで上述した動作を行う。判定条件が満たされた場合、制御部８はこのときの差分値ΔＶｎを新たな基準差分値ΔＶｍ２として記憶部６に格納し、タイマ５をスタートさせる（ステップＳ２３）。
【００１６】
続いて制御部８は検出部４によって新たに検出された電圧値Ｖｎおよび記憶部６から読み出した基準差分値ΔＶｍ２を用いて上述した差分値ΔＶｎの算出を行うと共に、ΔＶｎ≧ΔＶｍ２＋ΔＶｂであるかどうかの判定を繰り返す（ステップＳ２４）。このΔＶｎ≧ΔＶｍ２＋ΔＶｂの条件が満たされた場合、制御部８はタイマ５から計測された時間Δｔｎを受け取り、この時間を基準時間Δｔｍ１として記憶部６に格納する（ステップＳ２５）。そして、制御部８はこのときの差分値ΔＶｎを新たな基準差分値ΔＶｍ３として記憶部６に格納し、タイマ５を再スタートさせる（ステップＳ２６）。
【００１７】
続いて制御部８は検出部４によって新たに検出された電圧値Ｖｎおよび記憶部６から読み出した基準差分値ΔＶｍ３を用いて上述した差分値ΔＶｎの算出を行うと共に、ΔＶｎ≧ΔＶｍ３＋ΔＶｂであるかどうかの判定を繰り返す（ステップＳ２７）。このΔＶｎ≧ΔＶｍ３＋ΔＶｂの条件が満たされた場合、制御部８はタイマ５から計測された時間Δｔｎを受け取ると共に、記憶部６から基準時間Δｔｍ１および定数ｋを読み出し、Δｔｎ≦ｋ×Δｔｍ１であるかどうかの判定を行う（ステップＳ２８）。本実施形態においてはｋ＝１／２である。この判定条件が満たされない場合にはステップＳ２６へ戻り、上述した動作を行う。一方、この判定条件が満たされた場合には制御部８は充電部２へ停止命令を出力し、充電部２はこれに基づいて二次電池１への電流の供給を停止する（ステップＳ２９）。
【００１８】
図３は二次電池１の充電中における電池電圧の時間変化を示した充電特性グラフである。横軸は充電開始からの経過時間であり、実線は電池電圧、一点鎖線は測定された電圧とＮ回前に測定された電圧との差（電圧変化量）を示している。図の時刻ｔａにおいて電池電圧が２７．８Ｖを超えるとステップＳ２０における判定条件が満たされる。続いて時刻ｔｂにおいてステップＳ２２における判定条件が満たされ、制御部８はタイマ５をスタートさせる。時刻ｔｃにおいてステップＳ２４における判定条件が満たされると、制御部８はタイマ５によって計測された時間Δｔｎを基準時間Δｔｍ１として記憶部６に格納し、タイマ５を再スタートさせる。
【００１９】
続いて時刻ｔｄにおいてステップＳ２７における判定条件が満たされ、ステップＳ２８における判定が行われるが、ｔｄ−ｔｃ＞１／２×Δｔｍ１であるため判定条件が満たされず、再びステップＳ２６に戻る。同様に時刻ｔｅにおいてもステップＳ２８における判定が行われるが、判定条件が満たされずステップＳ２６に戻る。しかし、時刻ｔｆにおいてステップＳ２７における判定条件が満たされ、ステップＳ２８における判定が行われると、ｔｆ−ｔｅ≦１／２×Δｔｍ１であるため、制御部８は充電部２へ停止命令を出力し、二次電池１の充電が終了する。
【００２０】
図４は上述した説明を電池電圧曲線と対応付けたものである。図に示すように、時刻ｔｂにおいては現在の電圧がＮ回前に検出された電圧に対してΔＶｍ１＋ΔＶｂ＝ΔＶｍ２だけ上昇したことが検出される。同様に、時刻ｔｃにおいては現在の電圧がＮ回前に検出された電圧に対してΔＶｍ２＋ΔＶｂ＝ΔＶｍ３だけ上昇したことが検出される。このとき、時刻ｔｂの時点から要した時間が基準時間Δｔｍ１となる。
【００２１】
さらに、時刻ｔｆにおいて現在の電圧がＮ回前に検出された電圧に対してΔＶｍ３＋ΔＶｂだけ上昇し、時刻ｔｅの時点から要した時間Δｔｎと基準時間Δｔｍ１との間にΔｔｎ≦１／２×Δｔｍ１の関係が成り立ち、この時点で充電が終了する。以上のように、この充電方法においては、電圧上昇が所定値ΔＶｂだけさらに上昇するのに要する時間をΔｔｎとして検出している。
【００２２】
上述したΔＶｍ１・ΔＶｍ２・ΔＶｍ３という基準差分値を用い、それらを基準として電圧上昇がさらに所定値ΔＶｂだけ上昇するのに要する時間を検出することにより、ΔＶｂを微小値に設定しても、ノイズやアナログ値からデジタル値へのデータのまるめ化の影響を小さくすることができる。したがって、電圧の微小変化を精度良く検出することができるようになるため、充電の制御（停止）も精度良く行うことができる。
【００２３】
なお、図２のステップＳ２０において二次電池１の電圧値が基準電圧値を超えたと判定された後、ステップＳ２２における判定条件が満たされるまでタイマ５をスタートさせていないが、これは充電初期のノイズの影響を考慮しているためであり、ステップＳ２１〜ステップＳ２２を省略する充電方法であってもよい。また、ｋの値は１未満であればよいが、特に１／２が最適値である。
【００２４】
次に、他の充電方法における充電装置の動作を図５のフローチャートを用いて説明する。充電が開始されると二次電池１には充電部２から定電流が供給される。検出部４は、例えば１分ごとに二次電池１の電圧をＡ−Ｄ変換して電圧値を検出し、その値を制御部８へ出力する。制御部８はｎ回目に出力されたこの電圧値をＶｎとして記憶部６に格納する。また、制御部８は記憶部６から基準電圧値（本実施形態においては２７．８Ｖ）を読み出し、二次電池１の電圧値が基準電圧値を超えたかどうかの判定を行う（ステップＳ５０）。二次電池１の電圧値が基準電圧値を超えていない場合は上述した動作を繰り返す。二次電池１の電圧値が基準電圧値を超えた場合はステップＳ５１へ進む。
【００２５】
続いて制御部８はＮ回前（例えばＮ＝１０）に出力された電圧値Ｖｎ−Ｎを記憶部６から読み出し、差分値ΔＶｎ＝Ｖｎ−Ｖｎ−Ｎを最大差分値ΔＶｍａｘとして記憶部６に格納する（ステップＳ５１）。制御部８は検出部４から電圧値Ｖｎが出力されるごとに差分値ΔＶｎを算出すると共に、記憶部６から最大差分値ΔＶｍａｘを読み出し、ΔＶｍａｘ＞ΔＶｎであるかどうかの判定を行う（ステップＳ５２）。この判定条件が満たされなかった場合は、ステップＳ５１に戻る。一方、この判定条件が満たされた場合、制御部８はさらに記憶部６から定数ΔＶａを読み出し、ΔＶｍａｘ≧ΔＶｎ＋ΔＶａであるかどうかの判定を行う（ステップＳ５３）。この判定条件が満たされなかった場合は、再びステップＳ５２へ戻る。一方、この判定条件が満たされた場合、制御部８は充電部２へ停止命令を出力し、充電部２はこれに基づいて二次電池１への電流の供給を停止する（ステップＳ５４）。
【００２６】
図６は図３と同様の充電特性グラフである。図の時刻ｔｇにおいて電池電圧が２７．８Ｖを超えるとステップＳ５０における判定条件が満たされる。電圧変化量が右上がりである間（図５の時刻ｔｇ〜ｔｈの間）、ステップＳ５２における判定条件は満たされず、ステップＳ５１〜ステップＳ５２が繰り返される。仮に外部からのノイズ等の影響によってステップＳ５３に進んだとしても、ステップＳ５３における判定条件が満たされず、再びステップＳ５２へ戻ることになる。
【００２７】
続いて時刻ｔｈにおいて電圧変化量が最大となり、ステップＳ５１において、このときのΔＶｎがΔＶｍａｘとして記憶部６に格納される。以降はステップＳ５２〜ステップＳ５３が繰り返される。時刻ｔｉにおいてステップＳ５３における判定条件が満たされることにより、電圧変化量曲線が極大点を通過したことを制御部８が認識でき、制御部８は充電部２へ停止命令を出力し、二次電池１の充電が終了する。
【００２８】
一般に、二次電池の充電においては、満充電近くになると二次電池の温度が上昇し、これが二次電池の寿命低下の原因となっている。したがって、充電開始時の電圧が低電圧の場合には図２の充電方法を用いて、二次電池の温度上昇が増大する前に充電を終了し、充電開始時の電圧が高電圧である場合に図５の充電方法を用いることが望ましい。
【００２９】
なお、電圧変化量曲線は二次電池の温度上昇によって変化するので、外部環境の温度あるいは二次電池自身からの発熱などによって定数ｋの最適な値が変化する可能性がある。そこで、二次電池の電池パックの中にサーミスタなど、温度検出が可能な素子を設け、このサーミスタが検出する温度値によって定数ｋの値の補正を行ってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、現在の電圧値および直近でない過去に測定された電圧値の差分値を変数とする電圧変化量曲線を用いて充電終了の判断を行うようにしたので、外部からのノイズ等の影響を受けずに、二次電池の満充電を検出することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態による充電装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態における充電方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】同実施の形態における充電方法を説明するためのグラフである。
【図４】同実施の形態における充電方法を説明するための電池電圧曲線図である。
【図５】同実施の形態における他の充電方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】同実施の形態における他の充電方法を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１・・・二次電池、２・・・充電部、３・・・電源、４・・・検出部、５・・・タイマ、６・・・記憶部、７・・・操作部、８・・・制御部
【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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