JP2579549B2

JP2579549B2 - バッテリ充電器

Info

Publication number: JP2579549B2
Application number: JP1223837A
Authority: JP
Inventors: 哲郎清水
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 1989-08-30
Filing date: 1989-08-30
Publication date: 1997-02-05
Anticipated expiration: 2012-02-05
Also published as: JPH0386025A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、充電状態を示す表示機能を備えたバッテリ
充電器に関する。

〔従来の技術〕

従来のバッテリ充電器では、一般に、バッテリに一定
の所定電圧によって充電電流が供給され、所定の充電カ
ットオフ特性に従って充電が停止されていた。充電器に
は、充電中であることを表示するLED等の発光手段が設
けられていることが多い。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述した従来のバッテリ充電器の多くでは、
発光手段による充電状態の表示は、充電中において点灯
し充電が終了した時点で消灯していた。そのような充電
器では、充電中におけるバッテリへの充電状態が良くわ
からず、また、充電に必要な残り時間の見当をつけるこ
とも困難であった。また、充電状態を表示できる充電器
は、その実現に複雑な回路を使用しており、コスト高と
なっていた。

そこで、本発明では、充電の状態を複雑な点滅回路を
必要としないでLED等の発光手段に表示できるバッテリ
充電器を提供することをその目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のバッテリ充電器は、交流電源を入力して整
流、平滑する直流化回路と、前記直流化回路の出力電流
を安定化して所定の充電電流をバッテリに供給する供給
回路と、前記供給回路のバッテリ供給電圧が所定電圧を
超えたときに前記充電電流をカットオフする保護回路と
を包含して成り、前記供給回路は、前記直流化回路の出力端間に直列接
続されたPNP形第１トランジスタ及び起動用第１抵抗
と、前記直流化回路の正側出力端に始動用第２抵抗を介
してエミッタが接続されたPNP形第２トランジスタと、
前記第２トランジスタのコレクタに接続された逆流防止
用のダイオードとを備えてなり、前記第１トランジスタ
のベースが前記第２トランジスタのエミッタに接続さ
れ、前記第２トランジスタのベースが前記第１トランジ
スタのコレクタに接続されており、前記保護回路は、前記バッテリが接続される前記供給
回路の出力端間の電圧又は前記バッテリの端子電圧を検
出するための分圧用の抵抗と、この分圧点にベースが接
続され前記供給回路の出力端間の電圧又はバッテリの端
子電圧が前記所定電圧に達することにより作動する電圧
検知トランジスタと、前記電圧検知トランジスタの作動
によって前記第２トランジスタをオフし前記供給回路の
前記充電電流をカットオフする充電電流制御手段と、前
記充電電流制御手段と前記第２トランジスタのベースと
の間に接続され充電時に点灯制御されると共に前記充電
電流制御手段によるカットオフ時に消灯制御される発光
手段と、を有し、前記発光手段の点滅間隔が前記バッテ
リへの充電状態に応じて制御されることを特徴としてい
る。そして、前記電圧検知手段及び前記充電電流制御手
段として、それぞれはトランジスタを備え、各々のトラ
ンジスタのエミッタが互いに共通する作動抵抗を介して
基準電位に接続される構成とすることが望ましい。

〔作用〕

本発明のバッテリ充電器が有する保護回路は、供給回
路の出力を検出して充電電圧を検知する電圧検知手段
と、供給回路の充電電流を制御する充電電流制御手段と
を有している。そして、供給回路と充電電流制御手段と
の間には発光手段が接続され、充電電流が流れているあ
いだ、発光手段は点灯するように構成されている。

このような構成を有するため、バッテリへの充電が進
み、供給回路の出力電圧が設定された充電電圧に近づく
と、電圧検知手段がその出力電圧を検知し始めて、充電
電流制御手段を作動させ、それまで点灯していた発光手
段を消灯させるとともに供給回路の充電電流を遮断す
る。

充電電流が遮断された供給回路の出力端電圧は、バッ
テリの端末電圧となる。バッテリの充電が終了していな
い場合には、その出力端電圧は設定充電電圧よりも低く
なるため、電圧検知手段が作動して充電電流制御手段を
作動させ発光手段を点灯させるとともに充電電流をバッ
テリに供給する。

充電電流がバッテリに供給され再度、供給回路の出力
電圧が設定された充電電圧に近づくと、電圧検知手段に
よってその電圧が検知され、前述したと同様に発光手段
を消灯させるとともに充電電流を遮断する。

この動作は、供給回路の出力端電圧が電圧検知手段の
検知作動を始める電圧に達してから始まり、バッテリが
設定充電電圧に達するまで繰り返される。そして、その
繰り返し間隔はバッテリ電圧と設定充電電圧との差に対
応して次第に短くなる。

このように、バッテリの充電が進み、所定電圧に近づ
いたときから、充電電流の供給がパルス状に行われ、発
光手段の点滅はバッテリへの充電が所定電圧に達するま
で次第にその間隔を短くして行われる。そのため、発光
手段の点滅状況によってバッテリの充電状態を知ること
ができる。

〔実施例〕

本発明にかかる実施例のバッテリ充電器を第１図、第
２図を参照して説明する。第１図は本実施例にかかるバ
ッテリ充電器の回路図であり、第２図はその動作を説明
する動作説明図である。

本実施例のバッテリ充電器は、電圧検知手段及び充電
電流制御手段として各々トランジスタを用い、交流電源
を入力して整流、平滑する直流化回路１を含み、直流化
回路１の出力電流を安定化してバッテリ５に供給する供
給回路２と、供給回路２のバッテリ供給電圧が所定電圧
を超えたときに充電電流をカットオフする保護回路３
と、を有している。

直流化回路１は、交流電源を入力して変圧するトラン
ス11と、トランス11の出力を全波整流する１対のダイオ
ード12a、12bと、ダイオード12a、12bのリップルを多く
含む直流出力を平滑する平滑コンデンサ13と、を有して
いる。

供給回路２は、第１トランジスタ21と、第１トランジ
スタ21のベースにエミッタが接続される第２トランジス
タ22と、第１トランジスタ21のエミッタとベース間に接
続される第１抵抗23と、第１トランジスタ21のコレクタ
に接続されるとともに第２トランジスタ22のベースとに
一方が接続され他方が基準電位に接続される起動用の第
２抵抗24と、逆流防止用のダイオード25と、を有して構
成され、１対の出力端26a、26bに出力される。

保護回路３は、供給回路２の出力電圧を検出して充電
電圧を検知する電圧検知手段としての電圧検知トランジ
スタ31と、電圧検知トランジスタ31によって作動し供給
回路２の第２トランジスタ22を制御して充電電流の遮
断、導通を行う充電電流制御手段としての充電電流制御
トランジスタ32と、充電電流制御トランジスタ32のコレ
クタと供給回路２との間に接続される発光手段である発
光ダイオード（LED）33とを有している。さらに電圧検
知トランジスタ31のベースとダイオード25のカソードと
の間に接続される可変抵抗34と、同じく電圧検知トラン
ジスタ31のベースと基準電圧E₀との間に接続される第３
抵抗35と、充電電流制御トランジスタ31のベースとダイ
オード25のカソードとの間に接続される第４抵抗36と、
充電電流制御トランジスタ32のコレクタとLED33との間
に接続される第２抵抗37とを有している。そして、電圧
検知トランジスタ31のエミッタと充電電流制御トランジ
スタ32のエミッタはそれぞれ共通の作動抵抗38を介して
基準電位に接続されている。

以上のように構成される本実施例のバッテリ充電器
は、次のように動作する。

まず、第２図に示すように供給回路２の出力端子26
a、26bに充電されるバッテリ５が接続（時刻t1）される
と、出力端26a、26bの電圧Eout（Ｉに示す）は被充電バ
ッテリ５の電圧となる。出力端26a、26bの電圧Eoutは、
可変抵抗34で設定された充電設定電圧Ecよりも低くなっ
ているため、電圧検知トランジスタ31（IIに示す）はOF
Fとなり、その結果、充電電流制御トランジスタ32（III
に示す）は、そのベースに接続された第４抵抗36のバイ
アス電圧によってONとなり、供給回路２の第２トランジ
スタ22がONとなる。そして、第１トランジタ21のエミッ
タ、ベース間電圧と第１抵抗23とで設定される充電電流
（IVに示す）が流れ、それと同時にLED33（Ｖに示す）
が点灯する。

バッテリ５に充電電流が流れ続け、充電が進行してバ
ッテリ５の端子電圧が充電設定電圧に近くなると（時刻
t2）、電圧検知トランジスタ31はOFF状態ではあるがON
状態に近づき、そのエミッタ電流は増加する。このエミ
ッタ電流は、充電電流制御トランジスタ32のエミッタと
共通に接続される作動抵抗38を介して基準電圧E₀に流れ
るため、充電電流制御トランジスタ32はベース電位が低
くなるとともにエミッタ電圧が上昇する。このため、充
電電流制御トランジスタ32は急激にOFFとなる。その結
果、供給回路２の第２トランジスタ22はOFFとなり、充
電電流は遮断され、同時にLED33は消灯する。

そして、充電電流が遮断されると、供給回路２の出力
端26a、26bの電圧Eoutは、第２図（Ｉ）に示すように被
充電のバッテリ５の電圧となる。バッテリ５の充電が完
了していなければ、その電圧は充電設定電圧よりも低く
なっているため、電圧検知トランジスタ31はOFFとな
り、前述したと同様に充電電流制御トランジスタ32がO
N、そして供給回路２の第２トランジスタ22がONとな
る。その結果、充電電流が流れるとともにLED33は点灯
する。

充電電流が流れると出力端電圧も少し上昇し、上述し
たような動作が繰り返されながら（時刻t2、t3……）、
バッテリ５への充電が進み、この充電の進行に伴ってLE
D33の点滅の繰り返しの間隔が次第に短くなり、バッテ
リ５が充電され充電設定電圧に達するまでLED33の点滅
が続く。そして充電が終了すると、供給回路２の充電電
流が遮断される。

なお、充電が終了して充電電流が遮断された後も、起
動用の第２抵抗24によって供給回路２には、第２図（I
V）に示すようなわずかな電流が流れバッテリ５に供給
される。この電流がトリクル電流となり、充電終了後も
バッテリ５の電圧の低下を防止している。

また、出力端26a、26bが短絡した場合あるいはバッテ
リ５が逆極性で接続された場合には、出力端26a、26b間
の電圧が０となるため、充電電流制御トランジスタ32の
エミッタとベース間の電位差は０となり、OFFとなる。
その結果、供給回路２の第２トランジスタ22はOFFとな
り、バッテリ５の充電電流は供給されない。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように、本発明のバッテリ
充電器は、充電が終了に近づいた時点から、それまで点
灯し続けた発光手段が点滅を始め、充電の進みに従って
点滅の間隔が制御される機能を簡単な構成で実現してい
る。このため、本発明のバッテリ充電器は、充電中にお
いてその充電状態を発光手段によって簡便に知ることが
でき、残り時間の見当も得られる。さらに、出力端のシ
ョートやバッテリの逆接続等に対し、充電電流を遮断す
る保護機能を併せ持っている。このように、本発明のバ
ッテリ充電器は、バッテリ充電器の利便性の大幅向上を
低コストで実現している。

また、供給回路を２個のトランジスタ及び２個の始動
用抵抗により構成したので、充電が終了して充電電流が
遮断された後もわずかな電流をバッテリに供給でき、い
わゆるトリクル充電を実現でき、充電終了後もバッテリ
の電圧低下を防止できるものであります。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例にかかるバッテリ充電器の回路図であ
り、第２図はその動作を説明する動作説明図である。１……直流化回路２……供給回路３……保護回路５……バッテリ 31……電圧検知トランジスタ（電圧検知手段） 32……充電電流制御トランジスタ（充電電流制御手段） 33……発光ダイオード（発光手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源を入力して整流、平滑する直流化
回路（１）と、前記直流化回路（１）の出力電流を安定
化して所定の充電電流をバッテリ（５）に供給する供給
回路（２）と、前記供給回路（２）のバッテリ供給電圧
が所定電圧を超えたときに前記充電電流をカットオフす
る保護回路（３）と、を包含して成るバッテリ充電器に
おいて、前記供給回路（２）は、前記直流化回路（１）の出力端
間に直列接続されたPNP形第１トランジスタ（21）及び
起動用第１抵抗（24）と、前記直流化回路（１）の正側
出力端に始動用第２抵抗（23）を介してエミッタが接続
されたPNP形第２トランジスタ（22）と、前記第２トラ
ンジスタ（22）のコレクタに接続された逆流防止用のダ
イオード（25）とを備えてなり、前記第１トランジスタ
（21）のベースが前記第２トランジスタ（22）のエミッ
タに接続され、前記第２トランジスタ（22）のベースが
前記第１トランジスタ（21）のコレクタに接続されてお
り、前記保護回路（３）は、前記バッテリ（５）が接続され
る前記供給回路（２）の出力端間の電圧又は前記バッテ
リ（５）の端子電圧を検出するための分圧用の抵抗（3
4,35）と、この分圧点にベースが接続され前記供給回路
（２）の出力端間の電圧又はバッテリ（５）の端子電圧
が前記所定電圧に達することにより作動する電圧検知ト
ランジスタ（31）と、前記電圧検知トランジスタ（31）
の作動によって前記第２トランジスタ（22）をオフし前
記供給回路（２）の前記充電電流をカットオフする充電
電流制御手段（32）と、前記充電電流制御手段（32）と
前記第２トランジスタ（22）のベースとの間に接続され
充電時に点灯制御されると共に前記充電電流制御手段
（32）によるカットオフ時に消灯制御される発光手段
（33）と、を有し、前記発光手段（33）の点滅間隔が前
記バッテリ（５）への充電状態に応じて制御されること
を特徴とするバッテリ充電器。