JP2621115B2 - 充電器の制御回路 - Google Patents
充電器の制御回路Info
- Publication number
- JP2621115B2 JP2621115B2 JP29805287A JP29805287A JP2621115B2 JP 2621115 B2 JP2621115 B2 JP 2621115B2 JP 29805287 A JP29805287 A JP 29805287A JP 29805287 A JP29805287 A JP 29805287A JP 2621115 B2 JP2621115 B2 JP 2621115B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- battery
- temperature
- control circuit
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、Ni−Cd電池のような２次電池を充電し、そ
の電池の温度を測定して充電制御を行う充電器の制御回
路に関する。
の電池の温度を測定して充電制御を行う充電器の制御回
路に関する。
（従来技術） 従来から、蓄電池の充電制御方式には、電池電圧検知
方式、タイマー制御方式、電池温度検知方式等が知られ
ている。蓄電池は、充電すると、一般に、第16図に示す
ような充電時間−電圧特性を示し、第７図に示すような
充電時間−温度特性を示す。
方式、タイマー制御方式、電池温度検知方式等が知られ
ている。蓄電池は、充電すると、一般に、第16図に示す
ような充電時間−電圧特性を示し、第７図に示すような
充電時間−温度特性を示す。
電池電圧検知方式は、電池を充電した時に上昇してい
く電池電圧を検出し、ある設定電圧になると、充電を停
止するものである。ところが、電池個々の電圧のバラツ
キ、温度特性のバラツキにより、容量100％の電池電圧
は大きくバラツクため、電池が過充電にならないように
充電するためには、100％充電時の電圧に、制御電圧を
設定するのではなく、80％程度の充電時の電圧に設定し
なければならない。そのため、常に容量不足状態になっ
ている。
く電池電圧を検出し、ある設定電圧になると、充電を停
止するものである。ところが、電池個々の電圧のバラツ
キ、温度特性のバラツキにより、容量100％の電池電圧
は大きくバラツクため、電池が過充電にならないように
充電するためには、100％充電時の電圧に、制御電圧を
設定するのではなく、80％程度の充電時の電圧に設定し
なければならない。そのため、常に容量不足状態になっ
ている。
次に、タイマー制御方式は、電池の容量に関係なく、
一定時間電池に充電電流を流すものである。そのため、
容量が満杯の電池を、この制御方式の充電器にて繰り返
し接続して充電すると、過充電を繰り返すため、電池が
劣化する虞れがある。
一定時間電池に充電電流を流すものである。そのため、
容量が満杯の電池を、この制御方式の充電器にて繰り返
し接続して充電すると、過充電を繰り返すため、電池が
劣化する虞れがある。
電池温度検知方式は、第17図に示すように、電池は、
充電容量が100％を越えてさらに充電すると、温度上昇
する特性を有することを利用して、この上昇した温度を
検知して、充電を停止するものである。ところが、この
場合、大負荷で使用した直後の電池は、放電で温度が上
昇しており、充電器に接続しても温度が下がるまで充電
を開始しないので充電時間が長くかかる。
充電容量が100％を越えてさらに充電すると、温度上昇
する特性を有することを利用して、この上昇した温度を
検知して、充電を停止するものである。ところが、この
場合、大負荷で使用した直後の電池は、放電で温度が上
昇しており、充電器に接続しても温度が下がるまで充電
を開始しないので充電時間が長くかかる。
このように従来のいずれの充電制御方式も何らかの解
決課題を有している。
決課題を有している。
（発明の目的） 本発明は、上記問題点を解消するもので、電池温度な
どに関係なく、電池の容量がなくなっている時には、直
ちに充電を開始し、容量が100％以上になると過充電に
ならずに充電を完了制御することができる充電器の制御
回路を提供することを目的とする。
どに関係なく、電池の容量がなくなっている時には、直
ちに充電を開始し、容量が100％以上になると過充電に
ならずに充電を完了制御することができる充電器の制御
回路を提供することを目的とする。
（発明の構成） 本発明は、電池の温度を検出する温度検知回路を有
し、この検知信号に基づいて所定の温度上昇を検知した
ときに、電池への充電電流を制御する充電器の制御回路
において、電池の電圧を検知する電圧検知回路を設け、
前記温度検知回路と電圧検知回路とによって温度検知回
路の検知温度が充電により上昇した場合と放電により上
昇した場合とを識別する識別手段を構成し、放電による
温度上昇と識別したときは充電電流の制御を行わないよ
うにしたものである。この構成により、上昇している電
池温度が、充電により上昇したものか、放電により上昇
したものかを見分けることができ、放電による温度上昇
時には、充電停止や末期電流への変更のような制御を行
うことなく、直ちに充電が開始される。
し、この検知信号に基づいて所定の温度上昇を検知した
ときに、電池への充電電流を制御する充電器の制御回路
において、電池の電圧を検知する電圧検知回路を設け、
前記温度検知回路と電圧検知回路とによって温度検知回
路の検知温度が充電により上昇した場合と放電により上
昇した場合とを識別する識別手段を構成し、放電による
温度上昇と識別したときは充電電流の制御を行わないよ
うにしたものである。この構成により、上昇している電
池温度が、充電により上昇したものか、放電により上昇
したものかを見分けることができ、放電による温度上昇
時には、充電停止や末期電流への変更のような制御を行
うことなく、直ちに充電が開始される。
（実施例） 本発明の第１実施例による構成を第１図，第２図によ
り説明する。
り説明する。
これらの図において、１は交流電源、２はノイズフィ
ルタ回路、３は整流回路、４はスイッチング回路、５は
トランス、６は整流回路、７は被充電用の電池（電池パ
ック）で、整流回路６の出力に充電器としての出力が得
られ、その出力端子a,bに電池７は接続される。８は充
電電流を検出して充電電流を制御するためスイッチング
回路４に出力するPWM制御回路、９は電池の電圧を検知
し充電制御のための信号を出力する電圧検知充電制御回
路、10は電池の温度を検知するセンサ、11はセンサ10の
検知信号を入力とした温度検知充電制御回路、12は上記
電圧検知充電制御回路９と温度検知充電制御回路11の出
力のANDをとるAND回路で、このAND回路12の出力は上記P
WM制御回路８に与えられる。
ルタ回路、３は整流回路、４はスイッチング回路、５は
トランス、６は整流回路、７は被充電用の電池（電池パ
ック）で、整流回路６の出力に充電器としての出力が得
られ、その出力端子a,bに電池７は接続される。８は充
電電流を検出して充電電流を制御するためスイッチング
回路４に出力するPWM制御回路、９は電池の電圧を検知
し充電制御のための信号を出力する電圧検知充電制御回
路、10は電池の温度を検知するセンサ、11はセンサ10の
検知信号を入力とした温度検知充電制御回路、12は上記
電圧検知充電制御回路９と温度検知充電制御回路11の出
力のANDをとるAND回路で、このAND回路12の出力は上記P
WM制御回路８に与えられる。
上記電圧検知充電制御回路９、温度検知充電制御回路
11、AND回路12は後述から明らかなように、電池の温度
が充電により上昇した場合と放電により上昇した場合と
を識別する手段を構成しており、放電により温度上昇し
ている場合には、直ちに充電を開始することができるよ
うに機能するものである。
11、AND回路12は後述から明らかなように、電池の温度
が充電により上昇した場合と放電により上昇した場合と
を識別する手段を構成しており、放電により温度上昇し
ている場合には、直ちに充電を開始することができるよ
うに機能するものである。
電圧検知充電制御回路９は、温度特性を持たない定電
流源による電流で抵抗R1とボリュームVRとダイオードD
1,D2,D3により基準電圧を作り、この基準電圧と電池電
圧とをオペアンプOP1で比較するものである。また、抵
抗R2により基準電圧にヒステリシスを持たせている。
流源による電流で抵抗R1とボリュームVRとダイオードD
1,D2,D3により基準電圧を作り、この基準電圧と電池電
圧とをオペアンプOP1で比較するものである。また、抵
抗R2により基準電圧にヒステリシスを持たせている。
温度検知充電制御回路11は、電池温度を検出するセン
サとしてのサーミスタRthと抵抗R3によって抵抗分割し
た電圧と、抵抗R4と抵抗R5により抵抗分割した電圧とを
オペアンプOP2で比較するものである。また、抵抗R6に
より温度ヒステリシスを持たせている。
サとしてのサーミスタRthと抵抗R3によって抵抗分割し
た電圧と、抵抗R4と抵抗R5により抵抗分割した電圧とを
オペアンプOP2で比較するものである。また、抵抗R6に
より温度ヒステリシスを持たせている。
上記構成の動作を、通常充電の場合と電池の使用直後
で温度が高い場合の信号波形を示す第３図とともに説明
する。
で温度が高い場合の信号波形を示す第３図とともに説明
する。
まず、充電されていない電池パックを充電器に接続す
ると、電池は充電されていないので、電圧も温度も低い
ため、充電器は1Cの充電電流を流し、充電を開始する。
充電容量が80％以上になると、電圧検知充電制御回路９
が動作し、その出力信号がHigh（高）からLow（低）に
なる。しかし、温度検知充電制御回路11の出力はHighの
ままであるので、AND回路12の出力はLowのままである。
したがって、電池７には充電電流が流れ続ける。そのた
め電池温度が上昇してくる。そして、電池温度が制御温
度以上になると、温度検知充電制御回路11が動作して、
その出力がHighからLowに変る。このため、AND回路12の
出力は、LowからHighに変り、充電電流は図示のように
末期電流に変る。それぞれの電圧検知充電制御回路9,温
度検知充電制御回路11では電圧あるいは温度が初期の制
御レベルに達した後は、ヒステリシスにより、制御電
圧、制御温度は低くなる。そのため、充電電流が低くな
っても、再充電することはない。
ると、電池は充電されていないので、電圧も温度も低い
ため、充電器は1Cの充電電流を流し、充電を開始する。
充電容量が80％以上になると、電圧検知充電制御回路９
が動作し、その出力信号がHigh（高）からLow（低）に
なる。しかし、温度検知充電制御回路11の出力はHighの
ままであるので、AND回路12の出力はLowのままである。
したがって、電池７には充電電流が流れ続ける。そのた
め電池温度が上昇してくる。そして、電池温度が制御温
度以上になると、温度検知充電制御回路11が動作して、
その出力がHighからLowに変る。このため、AND回路12の
出力は、LowからHighに変り、充電電流は図示のように
末期電流に変る。それぞれの電圧検知充電制御回路9,温
度検知充電制御回路11では電圧あるいは温度が初期の制
御レベルに達した後は、ヒステリシスにより、制御電
圧、制御温度は低くなる。そのため、充電電流が低くな
っても、再充電することはない。
使用直後の電池パックは、放電を行った直後のため
に、温度が高くなっている。そのため、温度検知充電制
御回路11が動作し、その出力はLowになっており、また
ヒステリシスにより制御電圧が低くなっている。しか
し、電池電圧は低いために、電圧検知充電制御回路９の
出力はHighのままであるので、AND回路12の出力はLowと
なり、電池７には充電電流が流れる。そして、充電して
いくうちに電池温度は低下し、温度検知充電制御回路11
の出力もHighになり、制御温度も高くなる。その後、充
電を続けると、通常時と同じ動作をする。このように、
充電制御は、電圧が高く、かつ温度が高い時に働くの
で、100％充電が可能となる。また、従来の温度制御と
は違い、放電直後の電池の温度上昇時にも、直ちに充電
を開始することができる。
に、温度が高くなっている。そのため、温度検知充電制
御回路11が動作し、その出力はLowになっており、また
ヒステリシスにより制御電圧が低くなっている。しか
し、電池電圧は低いために、電圧検知充電制御回路９の
出力はHighのままであるので、AND回路12の出力はLowと
なり、電池７には充電電流が流れる。そして、充電して
いくうちに電池温度は低下し、温度検知充電制御回路11
の出力もHighになり、制御温度も高くなる。その後、充
電を続けると、通常時と同じ動作をする。このように、
充電制御は、電圧が高く、かつ温度が高い時に働くの
で、100％充電が可能となる。また、従来の温度制御と
は違い、放電直後の電池の温度上昇時にも、直ちに充電
を開始することができる。
次に、本発明の第２実施例を説明する。
上記第１実施例では電圧検知充電制御回路９や温度検
知充電制御回路11の出力を保持するのに、大きなヒステ
リシスが必要である。温度検知充電制御回路11では、末
期電流時には、電池温度はほぼ周囲温度と同じになる。
また使用直後も周囲温度が高い時には制御温度まで下が
らないことがある。
知充電制御回路11の出力を保持するのに、大きなヒステ
リシスが必要である。温度検知充電制御回路11では、末
期電流時には、電池温度はほぼ周囲温度と同じになる。
また使用直後も周囲温度が高い時には制御温度まで下が
らないことがある。
この問題に対処するための第２実施例構成を第４図に
示す。本実施例ではAND回路12の代わりに、Ｒ−Ｓフリ
ップフロップ21を用いるようにする。電圧検知充電制御
回路９の出力をＲ−Ｓフリップフロップ21のリセット
（Ｒ）入力に、温度検知充電制御回路11の出力はインバ
ータゲート22を通して、セット（Ｓ）入力に入れる。こ
の構成により、第５図に示すように通常充電時、電圧検
知充電制御回路９の出力がHighからLowに変り、温度検
知充電制御回路11の出力がHighからLowに変ると、フリ
ップフロップ21の出力はHighになり、充電電流は末期電
流に下がる。
示す。本実施例ではAND回路12の代わりに、Ｒ−Ｓフリ
ップフロップ21を用いるようにする。電圧検知充電制御
回路９の出力をＲ−Ｓフリップフロップ21のリセット
（Ｒ）入力に、温度検知充電制御回路11の出力はインバ
ータゲート22を通して、セット（Ｓ）入力に入れる。こ
の構成により、第５図に示すように通常充電時、電圧検
知充電制御回路９の出力がHighからLowに変り、温度検
知充電制御回路11の出力がHighからLowに変ると、フリ
ップフロップ21の出力はHighになり、充電電流は末期電
流に下がる。
そして、電池温度が下がって温度検知充電制御回路11
の出力がLowからHighに変っても、フリップフロップ21
は出力を保持する。
の出力がLowからHighに変っても、フリップフロップ21
は出力を保持する。
次に使用直後の電池温度の高い場合について説明する
と、ANDとトランジスタは電池温度が高く温度検知充電
制御回路11の出力がLowで、電池電圧が低く電圧検知充
電制御回路９の出力がLowの時は、フリップフロップ21
のR,S入力が共にHighとなり、その出力が不安定になる
ため、この時は強制的にLowにして充電電流を流す。電
池温度が下がってからは、通常時と同じように動作す
る。かくして温度ヒステリシズが小さくても、また、ど
の周囲温度があっても正確な充電動作が得られ易い。
と、ANDとトランジスタは電池温度が高く温度検知充電
制御回路11の出力がLowで、電池電圧が低く電圧検知充
電制御回路９の出力がLowの時は、フリップフロップ21
のR,S入力が共にHighとなり、その出力が不安定になる
ため、この時は強制的にLowにして充電電流を流す。電
池温度が下がってからは、通常時と同じように動作す
る。かくして温度ヒステリシズが小さくても、また、ど
の周囲温度があっても正確な充電動作が得られ易い。
次に、本発明の第３実施例を説明する。
上記第1,第２実施例においては、温度検知充電制御回
路11による温度検知は、絶対温度を検知している。しか
し、これでは周囲温度が低い時には電池温度も低いため
に、電池が制御温度まで上昇するまでに過充電になる虞
れがある。そこで第３実施例では、第６図にその要部の
みを示すが、温度検知充電制御回路11において、サーミ
スタRth1,Rth2を直列に接続した回路を用い、サーミス
タRth1で電池温度を、サーミスタRth2で周囲温度を検出
するようにする。その他の構成は上記実施例と同様であ
る。
路11による温度検知は、絶対温度を検知している。しか
し、これでは周囲温度が低い時には電池温度も低いため
に、電池が制御温度まで上昇するまでに過充電になる虞
れがある。そこで第３実施例では、第６図にその要部の
みを示すが、温度検知充電制御回路11において、サーミ
スタRth1,Rth2を直列に接続した回路を用い、サーミス
タRth1で電池温度を、サーミスタRth2で周囲温度を検出
するようにする。その他の構成は上記実施例と同様であ
る。
この構成により、電池の周囲温度に対する相対的な温
度上昇が設定値以上になると、温度検知充電制御回路11
の出力がHighからLowに変り、的確に充電電流を末期電
流に制御することができ、周囲温度が低い時の過充電を
防止できる。
度上昇が設定値以上になると、温度検知充電制御回路11
の出力がHighからLowに変り、的確に充電電流を末期電
流に制御することができ、周囲温度が低い時の過充電を
防止できる。
次に、本発明の第４実施例を説明する。
上記の各実施例による制御回路の場合、電池容量が80
％以上入った電池でも放置したものであれば、電圧が制
御電圧まで上昇し、かつ温度が上昇するまで充電する。
そのため、これを繰り返せば、電池の過充電となる。そ
こで、第４実施例では、第７図に示すように、電池パッ
クを充電器に接続すれば、動作するタイマ回路Ｔを設
け、このタイマ回路Ｔが動作しているある一定時間、温
度検知充電制御回路11の制御温度を低下せしめ同回路11
の出力をLowに保持する構成とする。
％以上入った電池でも放置したものであれば、電圧が制
御電圧まで上昇し、かつ温度が上昇するまで充電する。
そのため、これを繰り返せば、電池の過充電となる。そ
こで、第４実施例では、第７図に示すように、電池パッ
クを充電器に接続すれば、動作するタイマ回路Ｔを設
け、このタイマ回路Ｔが動作しているある一定時間、温
度検知充電制御回路11の制御温度を低下せしめ同回路11
の出力をLowに保持する構成とする。
かくして、この構成により、タイマ時間の間に、もし
電池の容量が満杯であれば、すぐに電池電圧が高くなる
ので、電圧検知充電制御回路９の出力もLowとなり、充
電電流は末期電流へ下がる。したがって、電池パックの
充電器への接続の繰り返しによる過充電を防止すること
ができる。
電池の容量が満杯であれば、すぐに電池電圧が高くなる
ので、電圧検知充電制御回路９の出力もLowとなり、充
電電流は末期電流へ下がる。したがって、電池パックの
充電器への接続の繰り返しによる過充電を防止すること
ができる。
次に本発明の第５実施例を説明する。第８図は基本的
はブロック構成を示し、第９図は要部の具体的回路構成
を示す。
はブロック構成を示し、第９図は要部の具体的回路構成
を示す。
この実施例において、電池温度検知回路31は、ダイオ
ードで構成した温度センサDS、オペアンプOP1、抵抗RS1
〜RS3、ボリュームVR1で構成され、電池温度変化を電圧
変化に変換している。
ードで構成した温度センサDS、オペアンプOP1、抵抗RS1
〜RS3、ボリュームVR1で構成され、電池温度変化を電圧
変化に変換している。
ΔＴ発生回路32は、サンプルホールド回路33、クロッ
ク発生回路34、減算増幅回路35から構成されている。サ
ンプルホールド回路33は、トランジスタQ1、オペアンプ
OP2、コンデンサCH1から構成されており、クロック発生
回路34は、クロック発生用集積回路IC1、外付け用の抵
抗RT1,RV1、およびコンデンサCT1,CV1から構成され、減
算増幅回路35はオペアンプOP3、抵抗RM1〜RM4で構成さ
れ、上記ΔＴ発生回路32によりクロック発生回路34のつ
くりだす周期のΔＴを得ることができる。
ク発生回路34、減算増幅回路35から構成されている。サ
ンプルホールド回路33は、トランジスタQ1、オペアンプ
OP2、コンデンサCH1から構成されており、クロック発生
回路34は、クロック発生用集積回路IC1、外付け用の抵
抗RT1,RV1、およびコンデンサCT1,CV1から構成され、減
算増幅回路35はオペアンプOP3、抵抗RM1〜RM4で構成さ
れ、上記ΔＴ発生回路32によりクロック発生回路34のつ
くりだす周期のΔＴを得ることができる。
比較回路36は、基準電圧用の抵抗Rref1、ツェナーダ
イオードDz1およびコンパレータCOP1、抵抗RD、コンデ
ンサCDから構成され、ΔＴが基準電圧を越えるとき出力
がHighになる。
イオードDz1およびコンパレータCOP1、抵抗RD、コンデ
ンサCDから構成され、ΔＴが基準電圧を越えるとき出力
がHighになる。
ΔＴ検知充電制御回路37は、コンパレータCOP2と基準
電圧用の抵抗Rref2、ツェナーダイオードDz2から構成さ
れている。
電圧用の抵抗Rref2、ツェナーダイオードDz2から構成さ
れている。
第１温度検知充電制御回路38は、コンパレータCOP3と
基準電圧用抵抗Rref3、ツェナーダイオードDz3から構成
され、ΔＴ検知充電制御回路37と第１温度検知充電制御
回路38の出力を受ける形でAND回路12が設けられてい
る。このAND回路12はANDゲートIC4と抵抗Rx、トランジ
スタQ2から構成されている。
基準電圧用抵抗Rref3、ツェナーダイオードDz3から構成
され、ΔＴ検知充電制御回路37と第１温度検知充電制御
回路38の出力を受ける形でAND回路12が設けられてい
る。このAND回路12はANDゲートIC4と抵抗Rx、トランジ
スタQ2から構成されている。
ラッチ回路39は、NANDゲートIC2,IC3と抵抗RLAから構
成され、比較回路36とAND回路12の信号を受けている。
このラッチ回路39の入力にHighが入ると、その出力はPW
M制御回路８の第２図のＡ点に伝えられ、充電をストッ
プさせる。
成され、比較回路36とAND回路12の信号を受けている。
このラッチ回路39の入力にHighが入ると、その出力はPW
M制御回路８の第２図のＡ点に伝えられ、充電をストッ
プさせる。
次に第２温度検知充電制御回路40は、基準電圧用抵抗
Rref4、ツェナーダイオードDz4と、基準電圧にヒステリ
シスを持たすための抵抗RY1、トランジスタQ3と、比較
用コンパレータCOP4、抵抗RY2から構成されている。こ
の第２温度検知充電制御回路40の出力がHighになると、
この出力は、PWM制御回路８の第２図のＢ点に伝えら
れ、充電電流を減らす。
Rref4、ツェナーダイオードDz4と、基準電圧にヒステリ
シスを持たすための抵抗RY1、トランジスタQ3と、比較
用コンパレータCOP4、抵抗RY2から構成されている。こ
の第２温度検知充電制御回路40の出力がHighになると、
この出力は、PWM制御回路８の第２図のＢ点に伝えら
れ、充電電流を減らす。
時間遅延信号発生回路41は、時間遅延信号発生用集積
回路IC5と外付け用抵抗RT2,RV2〜RV5、コンデンサCV2,C
T2、トランジスタQ4から構成されており、AND回路12の
出力が時間遅延信号発生回路41で定めた時間内しかラッ
チ回路39に影響しないようにしてある。具体的回路の構
成は以上の通りである。
回路IC5と外付け用抵抗RT2,RV2〜RV5、コンデンサCV2,C
T2、トランジスタQ4から構成されており、AND回路12の
出力が時間遅延信号発生回路41で定めた時間内しかラッ
チ回路39に影響しないようにしてある。具体的回路の構
成は以上の通りである。
次に上記構成の動作を説明する。
電池７の温度が高い時に充電を開始すると、電池温度
検知回路31の検出出力は、第１温度検知充電制御回路38
で基準電圧を越え、AND回路12にHighが入力される。一
方、ΔＴ発生回路32の出力は、電池が充電されているも
のなら大きく、充電されていないものなら小さくなる。
この状況を第10図（ａ）（ｂ）に示す。いま、充電され
ている充電済電池の場合、ΔＴ検知充電制御回路37の出
力は、同回路37の入力が基準電圧を越すためHighとな
り、AND回路12に伝えられる。すると、AND回路12の両入
力は、High,Highとなり、その出力もHighになり、ラッ
チ回路39を通して、充電電流をストップする。
検知回路31の検出出力は、第１温度検知充電制御回路38
で基準電圧を越え、AND回路12にHighが入力される。一
方、ΔＴ発生回路32の出力は、電池が充電されているも
のなら大きく、充電されていないものなら小さくなる。
この状況を第10図（ａ）（ｂ）に示す。いま、充電され
ている充電済電池の場合、ΔＴ検知充電制御回路37の出
力は、同回路37の入力が基準電圧を越すためHighとな
り、AND回路12に伝えられる。すると、AND回路12の両入
力は、High,Highとなり、その出力もHighになり、ラッ
チ回路39を通して、充電電流をストップする。
一方、充電されていない、すなわち放電済電池の場
合、AND回路の12の両入力は、High、Lowとなり、その出
力はLowであり、したがって充電電流は流れ続ける。こ
れらの動作時の各部の入出力信号は第11図に示す。
合、AND回路の12の両入力は、High、Lowとなり、その出
力はLowであり、したがって充電電流は流れ続ける。こ
れらの動作時の各部の入出力信号は第11図に示す。
次に、電池７の温度がさらに高く、電池の劣化の可能
性がある場合、第２温度検知充電制御回路40の出力がHi
ghとなり、充電電流を少なくして、長時間充電モードに
切り換える。この時、第２温度検知充電制御回路40の基
準電圧はヒステリシスによって下がり、電池の温度が安
全な温度に下がるまでこの状態を保持して、温度が下が
ると、第２温度検知充電制御回路40の出力がLowにな
り、充電電流は元に戻り、急速充電モードとなり、基準
電圧も元に戻る。この動作状況を第12図に示す。
性がある場合、第２温度検知充電制御回路40の出力がHi
ghとなり、充電電流を少なくして、長時間充電モードに
切り換える。この時、第２温度検知充電制御回路40の基
準電圧はヒステリシスによって下がり、電池の温度が安
全な温度に下がるまでこの状態を保持して、温度が下が
ると、第２温度検知充電制御回路40の出力がLowにな
り、充電電流は元に戻り、急速充電モードとなり、基準
電圧も元に戻る。この動作状況を第12図に示す。
次に本発明の第６実施例を第13図に示す。
本実施例は、電池を所定時間放電させ、その時の電圧
降下を検出して電池が過充電状態にあるか放電状態にあ
るかを判定する回路を備えたことに特徴を有する。すな
わち、基本的回路に加えて、電池７を放電させる放電回
路51と、放電時間を制御する放電制御回路52と、一定時
間後の電圧を基準電圧と比較する電圧比較回路53と、こ
の比較回路53の出力で温度検知充電制御回路11の制御を
解除する制御解除回路54とから構成されている。なお、
制御解除回路54には解除信号を一定時間保持するための
タイマを含む。
降下を検出して電池が過充電状態にあるか放電状態にあ
るかを判定する回路を備えたことに特徴を有する。すな
わち、基本的回路に加えて、電池７を放電させる放電回
路51と、放電時間を制御する放電制御回路52と、一定時
間後の電圧を基準電圧と比較する電圧比較回路53と、こ
の比較回路53の出力で温度検知充電制御回路11の制御を
解除する制御解除回路54とから構成されている。なお、
制御解除回路54には解除信号を一定時間保持するための
タイマを含む。
電池７を充電器に接続した時の動作を次に説明する。
電池温度が高い時、温度検知充電制御回路11が動作し充
電を制御する。ここに、充電を行うか否かを判定するた
めに、放電回路51により一定時間放電し、その一定時間
後の放電電圧を電圧比較回路53により基準電圧と比較
し、第14図（ａ）に示すように、放電電圧が基準電圧よ
り低い時は、放電状態であると判定し、制御解除回路54
が動作し、充電制御を解除する。逆に第14図（ｂ）に示
すように、放電電圧が基準電圧より高い時は、充電状態
の電池であると判定し、制御解除回路54は動作せず充電
制御されたままとなる。
電池温度が高い時、温度検知充電制御回路11が動作し充
電を制御する。ここに、充電を行うか否かを判定するた
めに、放電回路51により一定時間放電し、その一定時間
後の放電電圧を電圧比較回路53により基準電圧と比較
し、第14図（ａ）に示すように、放電電圧が基準電圧よ
り低い時は、放電状態であると判定し、制御解除回路54
が動作し、充電制御を解除する。逆に第14図（ｂ）に示
すように、放電電圧が基準電圧より高い時は、充電状態
の電池であると判定し、制御解除回路54は動作せず充電
制御されたままとなる。
上記制御解除回路54は、第15図（ａ）に示すように、
内蔵のタイマー出力により一定時間、解除信号を保持し
（出力がHigh）、一定時間以上経過すると、解除信号は
リセットされる（出力がLow）。さらに、電池温度が一
度、温度検知充電制御回路11における制御温度以下にな
った場合も、第15図（ｂ）に示すように、その時点で、
解除信号はリセットされる。かくして、電池の温度が高
い時に、電池が放電状態であるか、過充電状態かが判断
されて、適切に充電制御がなされる。
内蔵のタイマー出力により一定時間、解除信号を保持し
（出力がHigh）、一定時間以上経過すると、解除信号は
リセットされる（出力がLow）。さらに、電池温度が一
度、温度検知充電制御回路11における制御温度以下にな
った場合も、第15図（ｂ）に示すように、その時点で、
解除信号はリセットされる。かくして、電池の温度が高
い時に、電池が放電状態であるか、過充電状態かが判断
されて、適切に充電制御がなされる。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、被充電用の２次電池の
温度が高い場合に、それが充電によるものが、放電によ
るものかを識別判断して、充電を制御するようにしたの
で、電池温度が下がるのを待たずに充電開始ができ、電
池容量を常に100％に充電することができ、電池の不活
性化をなくすることができる。また、さらに電池の温度
が高い場合でも、徐々にでも充電していくことで、温度
が下がるまでに、少しでも充電することができるように
なり、充電時間を大巾に短縮することができる。
温度が高い場合に、それが充電によるものが、放電によ
るものかを識別判断して、充電を制御するようにしたの
で、電池温度が下がるのを待たずに充電開始ができ、電
池容量を常に100％に充電することができ、電池の不活
性化をなくすることができる。また、さらに電池の温度
が高い場合でも、徐々にでも充電していくことで、温度
が下がるまでに、少しでも充電することができるように
なり、充電時間を大巾に短縮することができる。
第１図は本発明の第１実施例による充電器の制御回路の
ブロック構成図、第２図は同制御回路の具体的回路図、
第３図は同回路の動作を説明するための通常充電と使用
直後の充電の信号波形図、第４図は第２実施例による制
御回路のブロック構成図、第５図は同実施例の第３図相
当図、第６図は第３実施例による要部回路図、第７図は
第４実施例による要部回路図、第８図は第５実施例によ
るブロック構成図、第９図はその具体的回路図、第10図
（ａ）（ｂ）はΔＴ発生回路のタイムチャート図、第11
図はΔＴ検知制御回路のタイムチャート図、第12図は電
池温度と第２温度検知充電制御回路の基準電圧の関係
図、第13図は第６実施例によるブロック構成図、第14図
（ａ）（ｂ），第15図（ａ）（ｂ）はそれぞれ同実施例
の動作を説明するための図、第16図は電池の充電特性
図、第17図は電池温度上昇特性図である。 ７……電池、９……電圧検知充電制御回路、10……セン
サ、11……温度検知充電制御回路、12……AND回路、21
……Ｒ−Ｓフリップフロップ、Rth1,Rth2……サーミス
タ、31……電池温度検知回路、36……比較回路、38……
第１温度検知充電制御回路、40……第２温度検知充電制
御回路、51……放電回路、53……電圧比較回路、54……
制御解除回路。
ブロック構成図、第２図は同制御回路の具体的回路図、
第３図は同回路の動作を説明するための通常充電と使用
直後の充電の信号波形図、第４図は第２実施例による制
御回路のブロック構成図、第５図は同実施例の第３図相
当図、第６図は第３実施例による要部回路図、第７図は
第４実施例による要部回路図、第８図は第５実施例によ
るブロック構成図、第９図はその具体的回路図、第10図
（ａ）（ｂ）はΔＴ発生回路のタイムチャート図、第11
図はΔＴ検知制御回路のタイムチャート図、第12図は電
池温度と第２温度検知充電制御回路の基準電圧の関係
図、第13図は第６実施例によるブロック構成図、第14図
（ａ）（ｂ），第15図（ａ）（ｂ）はそれぞれ同実施例
の動作を説明するための図、第16図は電池の充電特性
図、第17図は電池温度上昇特性図である。 ７……電池、９……電圧検知充電制御回路、10……セン
サ、11……温度検知充電制御回路、12……AND回路、21
……Ｒ−Ｓフリップフロップ、Rth1,Rth2……サーミス
タ、31……電池温度検知回路、36……比較回路、38……
第１温度検知充電制御回路、40……第２温度検知充電制
御回路、51……放電回路、53……電圧比較回路、54……
制御解除回路。
Claims (8)
- 【請求項１】電池の温度を検出する温度検知回路を有
し、この検知信号に基づいて所定の温度上昇を検知した
ときに、電池への充電電流を制御する充電器の制御回路
において、電池の電圧を検知する電圧検知回路を設け、
前記温度検知回路と電圧検知回路とによって温度検知回
路の検知温度が充電により上昇した場合と放電により上
昇した場合とを識別する識別手段を構成し、放電による
温度上昇と識別したときは充電電流の制御を行わないよ
うにしたことを特徴とする充電器の制御回路。 - 【請求項２】識別手段は、温度検知回路と電池の電圧を
検知する電圧検知回路と、これら両回路の出力のANDを
とるAND回路により構成され、このAND回路の出力により
充電電流を制御するようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の充電器の制御回路。 - 【請求項３】識別手段は、温度検知回路と電池の電圧を
検知する電圧検知回路の出力信号をＲ−Ｓフリップフロ
ップによりANDをとるとともに、温度検知回路の信号を
保持する構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の充電器の制御回路。 - 【請求項４】温度検知回路は、周囲温度と電池温度との
差を検知する構成としたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の充電器の制御回路。 - 【請求項５】電池が接続されることにより始動するタイ
マを備え、このタイマの始動後の一定時間は温度検知回
路が作動しないように構成して電池の充電容量をチェッ
クすることを特徴とした特許請求の範囲第１項記載の充
電器の制御回路。 - 【請求項６】識別手段は、電池の温度変化を検知する回
路を有したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の充電器の制御回路。 - 【請求項７】温度検知回路は、温度検知出力と基準値と
を比較する比較回路を有し、かつ、この比較回路の出力
に基き電池の高温時には充電モードを長時間充電モード
とし、電池の温度が所定値まで低下した時に急速充電モ
ードに切換える回路を備えたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の充電器の制御回路。 - 【請求項８】電池を所定時間放電させ、その時の電圧降
下を検出して電池が過充電状態にあるか放電状態にある
かを判定する回路を備えたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の充電器の制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29805287A JP2621115B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 充電器の制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29805287A JP2621115B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 充電器の制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01138931A JPH01138931A (ja) | 1989-05-31 |
| JP2621115B2 true JP2621115B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=17854507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29805287A Expired - Fee Related JP2621115B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 充電器の制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2621115B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4802414B2 (ja) * | 2001-08-06 | 2011-10-26 | 日産自動車株式会社 | 電池の残容量計 |
| JP2007074897A (ja) * | 2006-10-27 | 2007-03-22 | Matsushita Electric Works Ltd | 充電器 |
| JP5823098B2 (ja) * | 2010-05-27 | 2015-11-25 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | セルバランスシステム |
| CN109245230A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-18 | 东莞启益电器机械有限公司 | 一种电池及对讲机充电座的充电控制电路 |
-
1987
- 1987-11-25 JP JP29805287A patent/JP2621115B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01138931A (ja) | 1989-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2740652B2 (ja) | バッテリ給電式電気装置 | |
| JPH0474290A (ja) | Ｉｃカード | |
| JPH05111172A (ja) | バツテリの充電装置および充電方法 | |
| JPH0363302B2 (ja) | ||
| US5541491A (en) | Battery charging apparatus | |
| US5563495A (en) | Charging circuit with battery charge monitor circuit | |
| JPS62201027A (ja) | 充電制御装置 | |
| JP2621115B2 (ja) | 充電器の制御回路 | |
| JP3296624B2 (ja) | パック電池のタイプを判別する電気機器 | |
| US6462514B2 (en) | Battery unit with an integral charge controller | |
| JPH03289331A (ja) | 充電装置 | |
| JP3242985B2 (ja) | 二次電池の充電回路 | |
| JPH07123604A (ja) | 二次電池の充電装置 | |
| JP2890702B2 (ja) | 蓄電池のメモリ効果判別方法並びにメモリ効果警告装置 | |
| JP3145734B2 (ja) | 充電制御回路 | |
| JPH10322917A (ja) | 二次電池の劣化判定方法およびその装置 | |
| JP2675794B2 (ja) | 充電器の制御回路 | |
| JPH04150734A (ja) | 二次電池の充電回路 | |
| JPH07202701A (ja) | 積分回路及びそれを用いたバッテリチャージャ | |
| JP3480854B2 (ja) | 二次電池の充電回路 | |
| JPH04261342A (ja) | 二次電池の充電回路 | |
| JP3151275B2 (ja) | 二次電池の充電回路 | |
| JPH04325836A (ja) | 電池充電装置 | |
| JP2805732B2 (ja) | 閃光発光制御装置 | |
| JP3038713B2 (ja) | 鉛蓄電池の残存容量試験装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |