JP2707163B2 - Rechargeable battery charger - Google Patents

Rechargeable battery charger

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JP2707163B2
JP2707163B2 JP3071470A JP7147091A JP2707163B2 JP 2707163 B2 JP2707163 B2 JP 2707163B2 JP 3071470 A JP3071470 A JP 3071470A JP 7147091 A JP7147091 A JP 7147091A JP 2707163 B2 JP2707163 B2 JP 2707163B2
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secondary battery
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滋博 金子
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電子機器装置に関
し、特に、AC(交流)アダプタに組込まれ、いわゆる
ニッケル/カドミウム(ニッカド)電池などの二次電池
を充電するための装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic apparatus, and more particularly, to an apparatus for charging a secondary battery such as a nickel / cadmium (nickel) battery which is incorporated in an AC (alternating current) adapter.

【0002】図3は、ニッカド電池に対する充電装置と
しての機能を有する従来のACアダプタのシステムブロ
ック図である。図3を参照して、従来のACアダプタ1
aは、ACプラグ3とヒューズ4とを介して外部の電源
から与えられる交流電流を定電圧の直流(DC)に変換
してDC出力端子29に、定電流源に変換してバッテリ
2に対する充電端子であるバッテリ端子9にそれぞれ与
えるための交流/直流変換手段として動作するスイッチ
ングレギュレータ回路5と、スイッチングレギュレータ
回路5とDC出力端子29との間に設けられたDC出力
スイッチ12およびダイオード13と、スイッチングレ
ギュレータ回路5とバッテリ端子9との間に直列に接続
された急速充電スイッチ回路6と定電流補正用抵抗7と
ダイオード8とを含む。スイッチングレギュレータ回路
5およびダイオード8の間には、急速充電スイッチ回路
6および定電流補正用抵抗7と並列に、トリクル充電ス
イッチ10およびトリクル充電制限抵抗11が接続され
ている。急速充電スイッチ回路6とトリクル充電スイッ
チ回路10とDC出力スイッチ12との機能については
後述する。
FIG. 3 is a system block diagram of a conventional AC adapter having a function as a charging device for a NiCd battery. Referring to FIG. 3, a conventional AC adapter 1
a converts an alternating current supplied from an external power supply through the AC plug 3 and the fuse 4 into a constant voltage direct current (DC), and converts the alternating current into a DC output terminal 29; A switching regulator circuit 5 that operates as an AC / DC converter for supplying the battery terminal 9 as a terminal; a DC output switch 12 and a diode 13 provided between the switching regulator circuit 5 and the DC output terminal 29; It includes a quick charge switch circuit 6, a constant current correction resistor 7, and a diode 8 connected in series between the switching regulator circuit 5 and the battery terminal 9. A trickle charge switch 10 and a trickle charge limiting resistor 11 are connected between the switching regulator circuit 5 and the diode 8 in parallel with the quick charge switch circuit 6 and the constant current correction resistor 7. The functions of the quick charge switch circuit 6, trickle charge switch circuit 10, and DC output switch 12 will be described later.

【0003】急速充電スイッチ回路6と、トリクル充電
スイッチ回路10と、DC出力スイッチ12とは、マイ
コン(マイクロコンピュータ)20によって制御され
る。スイッチングレギュレータ回路5からDC出力スイ
ッチ12への接続線は途中で分岐し、DC/DC変換手
段として動作するスイッチングレギュレータ回路24に
接続されている。スイッチングレギュレータ回路24
は、スイッチングレギュレータ回路5から出力される1
5〜6Vの定電圧を5V程度の直流電圧に変換するため
のものである。スイッチングレギュレータ回路24に
は、充電状態であることを表示するための充電LED
(Light Emitting Diode)27と、充電LED27と接
地電位との間に接続され、マイコン20によって制御さ
れるスイッチ28とが接続されている。
The quick charge switch circuit 6, trickle charge switch circuit 10, and DC output switch 12 are controlled by a microcomputer (microcomputer) 20. A connection line from the switching regulator circuit 5 to the DC output switch 12 branches on the way and is connected to a switching regulator circuit 24 that operates as a DC / DC converter. Switching regulator circuit 24
Is 1 output from the switching regulator circuit 5.
This is for converting a constant voltage of 5 to 6 V into a DC voltage of about 5 V. The switching regulator circuit 24 has a charging LED for indicating that it is in a charged state.
(Light Emitting Diode) 27 and a switch 28 connected between the charging LED 27 and the ground potential and controlled by the microcomputer 20 are connected.

【0004】ACアダプタ1aはさらに、入力がバッテ
リ端子9に接続され、バッテリ端子9にバッテリ2が装
着されたことを検出し、マイコン20に伝達するための
バッテリ装着検出回路14と、同じく入力がバッテリ端
子9に接続され、バッテリ2に対する充電が完了したこ
とを検出し、マイコン20に伝達するための充電完了検
出回路15とを含む。バッテリ装着検出回路14と充電
完了検出回路15とは、共にスイッチングレギュレータ
回路24から電力の供給を受けて動作する。
The AC adapter 1 a further has an input connected to the battery terminal 9, detects that the battery 2 is mounted on the battery terminal 9, and transmits the input to the microcomputer 20. A charge completion detection circuit 15 connected to the battery terminal 9 for detecting that the charging of the battery 2 has been completed and transmitting it to the microcomputer 20 is provided. Both the battery mounting detection circuit 14 and the charging completion detection circuit 15 operate by receiving power supply from the switching regulator circuit 24.

【0005】マイコン20にはさらに、何らかの原因で
充電完了検出回路15がバッテリ2に対する充電の完了
を検出することができなかった場合に、満充電によるバ
ッテリ2の損傷を防ぐために設けられるタイマ19と、
バッテリ端子9へのバッテリ2の装着時のがたつき(チ
ャタリング)やあるいはいたずらなどによって、バッテ
リ装着検出回路14の出力が不安定になった場合に、こ
のACアダプタ1aの動作モードが不安定になることを
防ぐためのメモリ回路23と、マイコン20に接続され
たパワースイッチ22とが設けられている。
The microcomputer 20 further includes a timer 19 provided to prevent damage to the battery 2 due to full charge when the charge completion detection circuit 15 cannot detect the completion of charging of the battery 2 for some reason. ,
When the output of the battery mounting detection circuit 14 becomes unstable due to rattling (chattering) or mischief when the battery 2 is mounted on the battery terminal 9, the operation mode of the AC adapter 1a becomes unstable. There is provided a memory circuit 23 for preventing such a situation from occurring, and a power switch 22 connected to the microcomputer 20.

【0006】マイコン20はバッテリ装着検出回路14
および充電完了検出回路15の出力に応答して、バッテ
リ端子9にバッテリ2が装着されていない場合にはDC
出力端子29へのDC出力を行なうACアダプタモー
ド、バッテリ端子9にバッテリ2が装着されている場合
にはバッテリ2を充電する充電モード、さらにバッテリ
2に対する充電が終了したことを検出して、バッテリを
充電完了し、さらにバッテリの自己放電をカバーするた
めにおよび完全充電(満充電)するために少ない電流を
バッテリ2に対して与えるトリクル充電モードとを自動
的に選択し選択されたモードに従って各スイッチ6、1
0、12を制御するためのものである。
The microcomputer 20 includes a battery mounting detection circuit 14
And in response to the output of the charge completion detection circuit 15, when the battery 2 is not mounted on the battery terminal 9,
An AC adapter mode for performing DC output to the output terminal 29, a charging mode for charging the battery 2 when the battery 2 is mounted on the battery terminal 9, and further detecting that the charging of the battery 2 has been completed. And a trickle charge mode in which a small amount of current is supplied to the battery 2 to cover the self-discharge of the battery and to fully charge (fully charge) the battery 2 in accordance with the selected mode. Switch 6, 1
0 and 12 are controlled.

【0007】図3を参照して、従来の充電装置を含むA
Cアダプタは以下のように動作する。
Referring to FIG. 3, A including a conventional charging device
The C adapter operates as follows.

【0008】ACアダプタモード ポータブル機器などにDC電源を供給する場合、以下の
ような接続が行なわれる。ACプラグ3は商用交流電源
のコンセントに接続される。ポータブル機器はDCケー
ブルなどでDC出力端子29に接続される。
AC Adapter Mode When DC power is supplied to a portable device or the like, the following connection is made. The AC plug 3 is connected to an outlet of a commercial AC power supply. The portable device is connected to the DC output terminal 29 by a DC cable or the like.

【0009】ACアダプタモードはバッテリ端子9にバ
ッテリ2が装着されていない場合に選択される。バッテ
リ端子9にバッテリ2が装着されているかどうかは、バ
ッテリ装着検出回路14により検出される。
The AC adapter mode is selected when the battery 2 is not mounted on the battery terminal 9. Whether or not the battery 2 is mounted on the battery terminal 9 is detected by the battery mounting detection circuit 14.

【0010】バッテリ2がバッテリ端子9に装着されて
いない場合、マイコン20はDC出力スイッチ12およ
び急速充電スイッチ回路6をONにし、トリクル充電ス
イッチ10をOFFとする。スイッチングレギュレータ
回路5は、ACプラグ3から与えられる交流電圧を規定
の直流の定電圧B2に定電圧化し、DC出力スイッチ1
2に与える。この定電圧はDC出力スイッチ12がON
であるため、ダイオード13およびDC出力端子29を
経てポータブル機器等に供給される。急速充電スイッチ
回路6がONであるため、バッテリ端子9にバッテリ2
が装着されたことは、バッテリ装着検出回路14によっ
て容易に検出できる。
When the battery 2 is not mounted on the battery terminal 9, the microcomputer 20 turns on the DC output switch 12 and the quick charge switch circuit 6, and turns off the trickle charge switch 10. The switching regulator circuit 5 converts the AC voltage supplied from the AC plug 3 into a constant DC constant voltage B2,
Give to 2. This constant voltage turns on the DC output switch 12.
Therefore, it is supplied to a portable device or the like via the diode 13 and the DC output terminal 29. Since the quick charge switch circuit 6 is ON, the battery 2 is connected to the battery terminal 9.
Can be easily detected by the battery mounting detection circuit 14.

【0011】充電モード 以下の説明においては、本発明が特に関係するニッカド
(ニッケル−カドミウム)電池などの、定電流充電の必
要なバッテリについて説明する。バッテリ端子9にバッ
テリ2が装着されたことをバッテリ装着検出回路14が
検出し、マイコン20にその情報を与える。マイコン2
0はバッテリ装着検出回路14の出力を受けて、DC出
力スイッチ12をOFFとする。急速充電スイッチ回路
6はON、トリクル充電スイッチ10はOFFに保たれ
る。
Charge Mode In the following description, a battery that requires constant current charging, such as a nickel-cadmium (NiCd) battery, to which the present invention is particularly concerned, will be described. The battery attachment detection circuit 14 detects that the battery 2 has been attached to the battery terminal 9, and sends the information to the microcomputer 20. Microcomputer 2
0 turns off the DC output switch 12 in response to the output of the battery attachment detection circuit 14. The quick charge switch circuit 6 is kept ON, and the trickle charge switch 10 is kept OFF.

【0012】スイッチングレギュレータ回路5は、プラ
グ3から供給される交流電圧を電圧B1の直流の定電流
に変換し、急速充電スイッチ回路6に与える。定電流の
大きさは、急速充電スイッチ回路6と、ダイオード8
と、バッテリ2の内部インピーダンスと、定電流補正用
抵抗7の抵抗値r1とにより定まる値となる。充電電流
はスイッチングレギュレータ回路5から急速充電スイッ
チ回路6および定電流補正用抵抗7、そしてダイオード
8とバッテリ端子9を介してバッテリ2に与えられる。
そしてバッテリ2はこの電流により充電される。
The switching regulator circuit 5 converts an AC voltage supplied from the plug 3 into a DC constant current of a voltage B1 and supplies the DC constant current to the quick charge switch circuit 6. The magnitude of the constant current is determined by the rapid charging switch circuit 6 and the diode 8
, And the internal impedance of the battery 2 and the resistance value r1 of the constant current correction resistor 7. The charging current is supplied from the switching regulator circuit 5 to the battery 2 via the rapid charging switch circuit 6, the constant current correcting resistor 7, the diode 8, and the battery terminal 9.
Then, the battery 2 is charged by this current.

【0013】充電モードのときには、マイコン20はス
イッチ28をONとする。スイッチングレギュレータ回
路24は、スイッチレギュレータ回路5から出力される
15〜6Vの電圧を5〜6Vに変換して充電LED27
に与えている。スイッチ28がONすることにより、充
電LED27が点灯し、充電中であることを表示する。
In the charging mode, the microcomputer 20 turns on the switch 28. The switching regulator circuit 24 converts the voltage of 15 to 6 V output from the switch regulator circuit 5 to 5 to 6 V to charge the LED 27.
Has given to. When the switch 28 is turned on, the charging LED 27 is turned on to indicate that charging is in progress.

【0014】トリクル充電モード バッテリ2に対する充電が完了すると、トリクル充電モ
ードに動作モードが移る。充電の完了は、充電完了検出
回路15によって行なわれる。この検出は、以下のよう
にして行なわれる。バッテリ2の端子電圧は、充電中は
図5のグラフに示されるように徐々に増加する。しか
し、充電完了付近にくると、バッテリ2の端子電圧には
図5の充電時間t1によって示されるように、電圧が低
下するポイントが見られる。このドロップ量がΔVにな
った時点を検出して充電完了と判断する。このような方
式を−ΔV方式と呼ぶ。
Trickle charge mode When charging of the battery 2 is completed, the operation mode shifts to the trickle charge mode. Completion of charging is performed by the charging completion detection circuit 15. This detection is performed as follows. The terminal voltage of the battery 2 gradually increases during charging as shown in the graph of FIG. However, near the completion of the charging, the terminal voltage of the battery 2 has a point where the voltage decreases as indicated by the charging time t1 in FIG. The point in time when the drop amount becomes ΔV is detected, and it is determined that charging is completed. Such a method is called a -ΔV method.

【0015】充電完了検出回路15は、上述の−ΔV方
式によってバッテリ2の充電完了を検出し、マイコン2
0に充電完了を示す信号を与える。マイコン20は、充
電完了を示す信号を受けると、トリクル充電スイッチ1
0をONに、急速充電スイッチ回路6をOFFとする。
スイッチングレギュレータ回路5から出力される充電電
流は、トリクル充電スイッチ10、トリクル充電制限抵
抗11(抵抗値r2)、ダイオード8およびバッテリ端
子9を介してバッテリ2に与えられ、この電流によって
バッテリ2がトリクル充電される。
The charging completion detecting circuit 15 detects the completion of charging of the battery 2 by the above-mentioned -ΔV method,
A signal indicating the completion of charging is given to 0. When the microcomputer 20 receives the signal indicating the completion of charging, the microcomputer 20
0 is turned on, and the quick charge switch circuit 6 is turned off.
The charging current output from the switching regulator circuit 5 is applied to the battery 2 via the trickle charge switch 10, trickle charge limiting resistor 11 (resistance value r2), diode 8, and battery terminal 9, and the current causes the battery 2 to trickle. Charged.

【0016】前述のようにトリクル充電は、ニッカドバ
ッテリを完全充電する目的と、バッテリ2の自己放電を
カバーする目的で行なわれる。トリクル充電において使
用される電流は、通常の充電電流の約1/30ほどの、
小さな電流である。ニッカドバッテリの場合、バッテリ
内の活性化が弱いため、トリクル充電を連続して流して
も、満充電による液漏れというような問題は発生しな
い。マイコン20は、充電完了検出回路15によって充
電の完了が検出された場合、スイッチ28をOFFさせ
る。これにより、充電LED27が消灯する。
As described above, trickle charging is performed for the purpose of completely charging the NiCd battery and for the purpose of covering self-discharge of the battery 2. The current used in trickle charging is about 1/30 of the normal charging current,
It is a small current. In the case of a nickel-cadmium battery, the activation in the battery is weak, so that even if trickle charge is continuously supplied, a problem such as liquid leakage due to full charge does not occur. The microcomputer 20 turns off the switch 28 when the charging completion detection circuit 15 detects the completion of charging. Thereby, the charging LED 27 is turned off.

【0017】何らかの原因で充電完了検出回路15が、
上述の−ΔVのドロップ電圧を検出することができない
場合が発生するおそれがある。そのような場合、充電が
継続され、満充電によるバッテリ2の損傷、すなわち過
充電による液漏れなどが発生するおそれがある。そのよ
うな不都合を防ぐため、タイマ19によって充電時間を
制限する場合もある。
For some reason, the charging completion detecting circuit 15
There is a possibility that a case where the above-mentioned -ΔV drop voltage cannot be detected may occur. In such a case, the charging is continued, and the battery 2 may be damaged by the full charge, that is, the liquid may leak due to the overcharge. In order to prevent such inconvenience, the charging time may be limited by the timer 19 in some cases.

【0018】メモリ回路23は、ACアダプタ1aの充
電回路の動作が、充電端子9のがたつきなどによって不
安定になることを防ぐためのものである。すなわち、バ
ッテリ端子9のがたつきにより、バッテリ装着検出回路
14の出力が、バッテリ装着を表わす値とバッテリを外
した状態を表わす値との間で細かく変化することが起こ
り得る。このようなことはバッテリ端子9のがたつきの
みならず、操作者が故意にバッテリ2をバッテリ端子9
に着脱することによっても発生し得る。メモリ回路23
は、ある程度の時間が経過しなければモード切換えが起
こらないようにするために設けられたものである。
The memory circuit 23 is for preventing the operation of the charging circuit of the AC adapter 1a from becoming unstable due to rattling of the charging terminal 9 or the like. That is, the rattling of the battery terminal 9 may cause the output of the battery mounting detection circuit 14 to change finely between a value indicating the battery mounting and a value indicating the state in which the battery is removed. This is not only the rattling of the battery terminal 9 but also the operator intentionally disconnecting the battery 2 from the battery terminal 9.
It can also occur by attaching and detaching to the Memory circuit 23
Is provided so that mode switching does not occur until a certain time has elapsed.

【0019】図4は、ACアダプタ1aによるバッテリ
2の充電動作のフローを示す図である。図4において、
各ブロックは操作者による操作またはACアダプタ1a
の動作状態を表わし、各ブロックを接続する線は条件に
よってACアダプタ1aの状態が遷移する経路を表わ
す。
FIG. 4 is a diagram showing a flow of a charging operation of the battery 2 by the AC adapter 1a. In FIG.
Each block is operated by an operator or AC adapter 1a
The line connecting each block represents a path through which the state of the AC adapter 1a changes depending on conditions.

【0020】図4を参照して、ACアダプタ1aは、A
Cプラグ3をコンセントに差込むことにより(ACコー
ド入41)、バッテリ脱のときには経路Aを経てP−O
N42に、バッテリ着のときには経路Bを経てP−ON
43に状態がそれぞれ移る。バッテリ脱の状態(P−O
N42)においてパワースイッチ22がONされた後、
そのままバッテリ脱の状態であれば経路A1を経て状態
はACアダプタモード49に移る。ACアダプタモード
49においては、前述のとおりDC出力端子29から外
部にDC電圧が与えられる。この状態でパワースイッチ
22がOFFされることにより、状態は経路Gを経てP
−ON42に戻る。
Referring to FIG. 4, AC adapter 1a
By plugging the C plug 3 into the outlet (AC cord 41), when the battery is removed, the P-O
N-way, P-ON via path B when the battery arrives
The state moves to 43 respectively. Battery removal (PO)
After the power switch 22 is turned on in N42),
If the battery has just been removed, the state shifts to the AC adapter mode 49 via the path A1. In the AC adapter mode 49, a DC voltage is applied to the outside from the DC output terminal 29 as described above. When the power switch 22 is turned off in this state, the state changes to P via the path G.
Return to -ON42.

【0021】バッテリ脱の状態(P−ON42)におい
てパワースイッチ22がオンされた後バッテリ端子9に
バッテリ2が装着された場合、ACアダプタ1aの状態
は経路B′を経て急速充電モード45に移行する。急速
充電モード45においては、前述のようにバッテリ端子
9を経てバッテリ2に充電電流が供給され、バッテリ2
がその電流で充電される。急速充電モード45による動
作モードにおいてバッテリが取外された場合、ACアダ
プタの状態は経路A2を経てACアダプタモード49に
移行する。急速充電モード45において充電が完了した
場合には、ACアダプタは経路Hを経てトリクル充電モ
ード46に状態を移す。トリクル充電モード46におい
てバッテリが取外された場合には経路A3を経てACア
ダプタモード49に状態が移り、パワーオフされた場合
には経路G1を経てP−ON43に状態が戻る。
When the battery 2 is attached to the battery terminal 9 after the power switch 22 is turned on in the battery removal state (P-ON 42), the state of the AC adapter 1a shifts to the rapid charging mode 45 via the path B '. I do. In the quick charge mode 45, the charging current is supplied to the battery 2 via the battery terminal 9 as described above,
Is charged with the current. When the battery is removed in the operation mode of the quick charge mode 45, the state of the AC adapter shifts to the AC adapter mode 49 via the path A2. When charging is completed in the quick charge mode 45, the AC adapter shifts to the trickle charge mode 46 via the path H. When the battery is removed in the trickle charging mode 46, the state shifts to the AC adapter mode 49 via the path A3, and when the power is turned off, the state returns to the P-ON 43 via the path G1.

【0022】バッテリ着(P−ON34)の状態でパワ
ースイッチ22がONされた場合、ACアダプタ1aの
動作は急速充電モード45に移る。その後の動作はP−
ON42から急速充電モード45に状態が移った場合と
同様であるので、ここではその詳細は省略する。
When the power switch 22 is turned on while the battery is loaded (P-ON 34), the operation of the AC adapter 1a shifts to the quick charge mode 45. The subsequent operation is P-
Since this is the same as the case where the state has shifted from the ON 42 to the quick charge mode 45, the details are omitted here.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
二次電池の充電装置には、以下のような問題点があっ
た。ニッカドバッテリの場合、短時間使用した後でも充
電し、常にバッテリを満充電状態にしたいという心理が
使用者にある。すなわち、図6に示されるように短い充
電と放電とが繰り返される可能性がある。しかし、この
ような場合にはバッテリにメモリ効果(Memory
Effect)と呼ばれる現象が引き起こされることが
知られている。
However, the above-described secondary battery charger has the following problems. In the case of a nickel-cadmium battery, there is a user's psychology that the user wants to charge the battery even after using it for a short time and always keep the battery fully charged. That is, short charging and discharging may be repeated as shown in FIG. However, in such a case, the memory effect (Memory) is added to the battery.
It is known that a phenomenon called Effect is caused.

【0024】図7を参照して、メモリ効果を起こすと、
バッテリの放電カーブ(図7の一点鎖線)が、通常の放
電カーブ(図7の実線)よりも下がる。このため、バッ
テリを満充電にしても、使用可能な時間が短くなる。図
7においては、バッテリの電圧が終止電圧(1.0V)
まで下がる時刻がt1からt2に移る。すなわち、同様
に満充電状態からバッテリの使用を開始した場合、メモ
リ効果を起こしたものの使用可能な時間はそうでないも
のに比べて短くなってしまう。
Referring to FIG. 7, when the memory effect occurs,
The discharge curve of the battery (dotted line in FIG. 7) is lower than the normal discharge curve (solid line in FIG. 7). Therefore, even when the battery is fully charged, the usable time is shortened. In FIG. 7, the voltage of the battery is the final voltage (1.0 V).
The time of falling from t1 moves to t2. In other words, similarly, when the use of the battery is started from the fully charged state, the usable time is shorter than that in which the memory effect is caused but not used.

【0025】このメモリ効果は、バッテリを一度使い切
ることによって解消できることが知られている。このよ
うにバッテリが部分放電を記憶しているかのようにふる
まうことからこの現象がメモリ効果と呼ばれているわけ
である。
It is known that this memory effect can be eliminated by using up the battery once. This phenomenon is called a memory effect because the battery behaves as if it stores a partial discharge.

【0026】この現象が起こる原因として統一された説
はできていないが、考え方の1つとして以下ようなもの
がある。図8を参照して、図8(a)〜(e)に示され
る円が、バッテリ内の活物質(実際に電荷を蓄え、放電
する源)の全量を表わすものとする。
Although a unified theory has not been established as a cause of this phenomenon, one of the ideas is as follows. Referring to FIG. 8, the circles shown in FIGS. 8 (a) to 8 (e) represent the total amount of the active material (source for actually storing and discharging electric charge) in the battery.

【0027】図8(a)は、使用前のバッテリを表わ
す。このバッテリにはメモリ効果は現われていない。バ
ッテリを図8(b)に示されるように満充電状態にした
後、図8(c)に示されるように部分的に放電する。図
8(b)、(c)において、斜線部分が電気を蓄えてい
る活物質、白地部分が放電済みの活物質をそれぞれ表わ
す。
FIG. 8A shows the battery before use. This battery has no memory effect. After the battery is fully charged as shown in FIG. 8B, the battery is partially discharged as shown in FIG. 8C. 8 (b) and 8 (c), hatched portions indicate active materials storing electricity, and white portions indicate discharged active materials.

【0028】このような部分放電と充電とが何回も繰り
返されるものとする。活物質の反応は決まった部分にお
いて行なわれやすいため、図8(c)の内側の円内の活
物質に蓄えられた電気は使用されずに残り続けることに
なる。その結果図8(d)に示されるように、このバッ
テリを満充電状態にした場合、内側の円内の活物質は充
電後長時間を経ているのに対し、その外側の活物質は充
電直後であるという状態が発生し得る。
It is assumed that such partial discharge and charge are repeated many times. Since the reaction of the active material is easily performed in a fixed portion, the electricity stored in the active material in the inner circle in FIG. 8C continues to be used without being used. As a result, as shown in FIG. 8 (d), when the battery is fully charged, the active material in the inner circle has passed for a long time after charging, whereas the active material on the outer circle has just been charged. May occur.

【0029】このバッテリを図8(e)のように完全放
電させる過程を考える。この場合まず内側の円の外側の
領域の活物質から先に放電が行なわれる。このときのバ
ッテリ電圧はほぼ通常のバッテリ電圧と同程度である。
外側領域の放電完了後、内側の円内の活物質からの放電
が開始される。前述のようにこの部分は充電後長時間を
経ている。そのため、この部分からの放電が行なわれて
いるときにはバッテリ電圧は低い。その結果、前述のよ
うなメモリ効果が引き起こされるものと考えられる。
A process of completely discharging the battery as shown in FIG. In this case, first, the active material in the region outside the inner circle is discharged first. The battery voltage at this time is almost the same as a normal battery voltage.
After the discharge in the outer region is completed, discharge from the active material in the inner circle is started. As described above, this part has passed a long time after charging. Therefore, the battery voltage is low when discharging is being performed from this portion. As a result, it is considered that the above-described memory effect is caused.

【0030】この様なメモリ効果は、使用による放電の
みならず、満充電状態からの自然放電をくり返すことに
よっても発生し得る。ただし、これは1ヶ月以内のくり
返し充電に限る。3ヶ月以上放置すれば、1.0V/セ
ル以下となる。
Such a memory effect can be caused not only by discharge during use but also by repeating spontaneous discharge from a fully charged state. However, this is limited to repeated charging within one month. If left for 3 months or more, the voltage will be 1.0 V / cell or less.

【0031】メモリ効果による使用時間の現象は、短い
充放電1回で約1〜1.5%ほどである。使用時間は充
放電20回で約20%減少し、それ以上充放電を繰り返
すと最大約30〜50%程度減少することが知られてい
る。
The phenomenon of the use time due to the memory effect is about 1 to 1.5% in one short charge / discharge. It is known that the use time is reduced by about 20% after 20 charge / discharge cycles, and is reduced by up to about 30 to 50% when the charge / discharge cycle is repeated more.

【0032】前述の説明からわかるようにメモリ効果を
改善するためには、一度バッテリを使い切ることが必要
である。ニッカドバッテリの場合、単セルの設定電圧は
1.2Vが標準とされる。これを放電がほぼ完全に行わ
れたと考えられる電圧(終止電圧)、すなわち1.0V
以下に低下するまでバッテリを使用すればよい。
As can be seen from the above description, in order to improve the memory effect, it is necessary to use up the battery once. In the case of a nickel-cadmium battery, the standard setting voltage of a single cell is 1.2 V. This is the voltage (final voltage) at which discharge is considered to be almost complete, that is, 1.0 V
The battery may be used until it drops below.

【0033】このような問題を解決すべく、バッテリを
強制的に放電させるための放電器と呼ばれるものや、放
電器を組込み、充電の前にバッテリを強制的に放電させ
るような充電装置がある。
In order to solve such a problem, there is a so-called discharger for forcibly discharging the battery, and a charging device incorporating the discharger and forcibly discharging the battery before charging. .

【0034】しかし、満充電に近い状態で強制的に放電
すると放電時間が長くなる。強制放電を人手を介して行
なうような装置は、商品的にあまり好ましくないものと
いえる。さらに、強制的な放電を何度も繰り返すと、バ
ッテリの寿命を短くする恐れがある。
However, if the battery is forcibly discharged in a state near full charge, the discharge time becomes longer. An apparatus in which the forced discharge is performed manually is not commercially desirable. Further, if the forced discharge is repeated many times, the life of the battery may be shortened.

【0035】それゆえにこの発明の目的は、メモリ効果
の発生を自動的に抑止することができ、二次電池の充電
時間を不当に長くすることのない、二次電池の充電装置
を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a charging device for a secondary battery which can automatically suppress the occurrence of a memory effect and does not unduly increase the charging time of the secondary battery. It is.

【0036】[0036]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の二次電
池の充電装置は、二次電池を着脱することが可能で、装
着された二次電池に充電のための直流電流を与えるため
の充電端子と、充電端子への二次電池の着脱を検知し、
二次電池が充電端子に装着されているときには予め定め
る第1の値を、取外されているときには予め定める第2
の値をそれぞれとる電池着脱検知信号を出力するための
電池着脱検知手段と、電池着脱検知信号の第2の値から
第1の値への変化に応答して、充電端子に装着された二
次電池の端子電圧を検出し、検出された端子電圧が、予
め定められた上限と、前記二次電池の終止電圧以上の予
め定められた下限との間の電圧範囲内にあるか否かを検
知するための端子電圧検知手段と、端子電圧検知手段に
応答し、検出された端子電圧が上記電圧範囲内にある場
合には、端子電圧が終止電圧以下になるまで二次電池を
強制的に放電させるための強制放電手段と、端子電圧検
知手段と強制放電手段とに応答して、検出された端子電
圧が上記電圧範囲外であることまたは強制放電手段によ
る強制的な放電が終了したことを検知して、充電端子を
介して二次電池を予め定める充電状態まで充電するため
の充電手段とを含む。
According to the present invention, there is provided a charging apparatus for a secondary battery in which a secondary battery can be attached and detached and a DC current for charging is supplied to the mounted secondary battery. Of the charging terminal and the attachment / detachment of the secondary battery to the charging terminal,
A predetermined first value is set when the secondary battery is attached to the charging terminal, and a predetermined second value is set when the secondary battery is removed.
And a battery attachment / detachment detecting means for outputting a battery attachment / detachment detection signal which takes a value of each of the following values: a secondary battery attached to the charging terminal in response to a change in the battery attachment / detachment detection signal from the second value to the first value. Detecting a terminal voltage of the battery and detecting whether or not the detected terminal voltage is within a voltage range between a predetermined upper limit and a predetermined lower limit equal to or higher than the end voltage of the secondary battery; Terminal voltage detecting means for responding, and if the detected terminal voltage is within the above voltage range, the secondary battery is forcibly discharged until the terminal voltage becomes equal to or lower than the end voltage. In response to the forced discharge means for causing the power supply, the terminal voltage detection means and the forced discharge means to detect that the detected terminal voltage is out of the voltage range or that the forced discharge by the forced discharge means has ended. And charge the secondary battery via the charging terminal. And a charging means for charging until the charging state to define the eye.

【0037】請求項2に記載の二次電池の充電装置は、
請求項1に記載の装置に加えてさらに、充電端子に装着
された二次電池の強制的な放電を開始させるための強制
放電開始信号を出力するための、手操作可能な強制放電
開始信号出力手段を含み、強制放電手段は、検出された
端子電圧が上記電圧範囲内にある場合以外に、強制放電
開始信号にも応答して二次電池の強制的な放電を開始す
ることを特徴とする。
The charging device for a secondary battery according to claim 2 is
2. A manually operable forced discharge start signal output for outputting a forced discharge start signal for starting forced discharge of a secondary battery mounted on a charging terminal in addition to the device according to claim 1. Means for forcibly discharging the secondary battery in response to a forced discharge start signal, in addition to the case where the detected terminal voltage is within the above voltage range. .

【0038】[0038]

【作用】請求項1に記載の二次電池の充電装置において
は、二次電池が充電端子に装着されると、二次電池の端
子電圧がまず測定される。端子電圧が予め定める範囲外
にあるときには直ちに充電が開始されるが、それ以外の
場合には端子電圧が終止電圧以下に下がるまで強制放電
手段により二次電池の強制放電が行なわれる。その後充
電が行なわれる。
In the charging device for a secondary battery according to the first aspect, when the secondary battery is mounted on the charging terminal, the terminal voltage of the secondary battery is measured first. When the terminal voltage is out of the predetermined range, charging is started immediately. In other cases, the secondary battery is forcibly discharged by the forcible discharging means until the terminal voltage falls below the end voltage. Thereafter, charging is performed.

【0039】請求項2に記載の二次電池の充電装置にお
いてはさらに、強制放電開始信号出力手段を用いて、手
操作により強制放電を開始させることができる。放電
は、端子電圧を検知することにより強制放電を行なうも
のと同一の強制放電手段により行なわれる。
In the charging device for a secondary battery according to the second aspect, the forced discharge can be started manually by using the forced discharge start signal output means. Discharging is performed by the same forced discharging means that performs forced discharging by detecting a terminal voltage.

【0040】[0040]

【実施例】図1は本発明に係るニッカドバッテリの充電
装置を備えたACアダプタ1のシステムブロック図であ
る。図1に示されるACアダプタ1が図3に示される従
来のACアダプタ1aと異なるのは、一方端子がダイオ
ード8の出力に、他方端子が放電抵抗17を介して接地
電位にそれぞれ接続され、マイコン20によってオン/
オフ制御されることにより、バッテリ端子9に接続され
たバッテリの強制的な放電を制御するための放電手段た
る放電スイッチ16と、放電制御スイッチ16と放電抵
抗17との接続点の電圧を検知し、マイコン20にその
情報を与えるための端子電圧検知手段である電圧検知回
路18とを含むことである。充電装置1はさらに、スイ
ッチングレギュレータ回路24と接地電位との間に直列
に接続された、強制放電中であることを示すためのリフ
レッシュLED25およびマイコン20によって制御さ
れるスイッチ26とを含む。マイコン20には、パワー
スイッチ22のほかに、操作者がバッテリ2を強制放電
させたいときに使用する、強制放電開始信号出力手段た
るリフレッシュスイッチ21が接続されている。
FIG. 1 is a system block diagram of an AC adapter 1 equipped with a nickel-cadmium battery charging device according to the present invention. The AC adapter 1 shown in FIG. 1 is different from the conventional AC adapter 1a shown in FIG. 3 in that one terminal is connected to the output of a diode 8 and the other terminal is connected to a ground potential via a discharge resistor 17 and a microcomputer. On by 20 /
By being turned off, a discharge switch 16 serving as a discharging means for controlling the forcible discharge of the battery connected to the battery terminal 9 and a voltage at a connection point between the discharge control switch 16 and the discharge resistor 17 are detected. And a voltage detecting circuit 18 which is a terminal voltage detecting means for giving the information to the microcomputer 20. The charging device 1 further includes a refresh LED 25 for indicating that forced discharging is being performed and a switch 26 controlled by the microcomputer 20 connected in series between the switching regulator circuit 24 and the ground potential. In addition to the power switch 22, the microcomputer 20 is connected with a refresh switch 21 which is a forced discharge start signal output means used when an operator wants to forcibly discharge the battery 2.

【0041】図1と図3とにおいて、同一の部品には同
一の参照符号および名称が与えられている。それらの機
能も同一である。したがって、ここではそれらについて
の詳しい説明は繰り返されない。
1 and 3, the same parts are given the same reference numerals and names. Their functions are the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

【0042】なお、放電抵抗17の抵抗値は、バッテリ
の寿命を縮めないことおよび発熱などの問題を生ずるお
それがあるため、このACアダプタ1に接続されるポー
タブル機器の負荷の約1/3〜1/4に設定するとよ
い。
Since the resistance of the discharge resistor 17 may not shorten the life of the battery and cause problems such as heat generation, the load of the portable device connected to the AC adapter 1 is about 1/3 to about 1/3. It is good to set to 1/4.

【0043】図1を参照して、この発明の一実施例に係
る充電装置を含むACアダプタ1は以下のように動作す
る。ACアダプタモードにおけるACアダプタ1の動作
は、図3を参照して既に説明された従来のものと同様で
ある。したがって、ここではその説明は省略する。
Referring to FIG. 1, AC adapter 1 including the charging device according to one embodiment of the present invention operates as follows. The operation of the AC adapter 1 in the AC adapter mode is the same as that of the conventional one already described with reference to FIG. Therefore, the description is omitted here.

【0044】ニッカドバッテリ2に対する充電は以下の
ように行なわれる。充電端子9にニッカドバッテリ2が
装着されると、バッテリ装着検出回路14がそれを検出
し、マイコン20にバッテリ装着を表わす信号を与え
る。マイコン20はバッテリ装着検出回路14の出力変
化に応答して、強制放電スイッチ16をオンする。急速
充電スイッチ回路6とDC出力スイッチ12とはオフさ
れる。電圧検知回路18はバッテリ2の端子電圧を検知
してマイコン20にその値を表わす信号を与える。
The charging of the NiCd battery 2 is performed as follows. When the NiCd battery 2 is mounted on the charging terminal 9, the battery mounting detection circuit 14 detects this and sends a signal indicating the battery mounting to the microcomputer 20. The microcomputer 20 turns on the forced discharge switch 16 in response to the output change of the battery attachment detection circuit 14. The quick charge switch circuit 6 and the DC output switch 12 are turned off. Voltage detection circuit 18 detects a terminal voltage of battery 2 and provides a signal representing the value to microcomputer 20.

【0045】マイコン20は電圧検知回路18の出力に
応答して以下のように動作する。マイコン20は、検出
された端子電圧がバッテリ2の1セル当り約0.8V〜
1.1Vである場合にはスイッチ16をオンに保つ。急
速充電スイッチ回路6、トリクル充電スイッチ回路1
0、DC出力スイッチ12は、いずれもオフに保たれ
る。これにより、バッテリ2は、スイッチ16および放
電抵抗17を介して強制的に放電される。放電とともに
バッテリ2の端子電圧は低下していく。
The microcomputer 20 operates as follows in response to the output of the voltage detection circuit 18. The microcomputer 20 determines that the detected terminal voltage is about 0.8 V / cell of the battery 2.
If the voltage is 1.1 V, the switch 16 is kept on. Quick charge switch circuit 6, trickle charge switch circuit 1
0, the DC output switch 12 is kept off. As a result, the battery 2 is forcibly discharged through the switch 16 and the discharge resistor 17. The terminal voltage of the battery 2 decreases with the discharge.

【0046】マイコン20は、電圧検知回路18の検知
するバッテリ2の端子電圧が0.8Vになると、放電制
御スイッチ16をOFFとする。マイコン20は急速充
電スイッチ回路6をONとする。これにより、従来の装
置と同様にバッテリ2に対する急速充電が開始される。
When the terminal voltage of the battery 2 detected by the voltage detection circuit 18 becomes 0.8 V, the microcomputer 20 turns off the discharge control switch 16. The microcomputer 20 turns on the quick charge switch circuit 6. As a result, the rapid charging of the battery 2 is started as in the conventional device.

【0047】バッテリ2が装着された際の電圧検知回路
18の検知した端子電圧が1セル当り0.8V以下であ
る場合、または1.1V以上である場合にはマイコン2
0は直ちに放電制御スイッチ16をOFFし、急速充電
スイッチ回路6をONとする。すなわち、この場合には
充電が即座に開始される。
If the terminal voltage detected by the voltage detection circuit 18 when the battery 2 is mounted is 0.8 V or less per cell or 1.1 V or more, the microcomputer 2
0 immediately turns off the discharge control switch 16 and turns on the quick charge switch circuit 6. That is, in this case, charging is started immediately.

【0048】上述のようにバッテリ2の端子電圧を一旦
検知し、その値に応じてバッテリ2の強制放電を行なう
のは、以下のような考え方によるものである。前述のよ
うにメモリ効果は、バッテリの部分放電・充電が繰り返
されたときに発生する。メモリ効果を解消するために
は、バッテリをほぼ使い切ることが必要である。ところ
で、上述のような部分的放電・充電を繰り返すような使
用方法をする使用者であっても、ふだんよりもバッテリ
を長時間使用し、使い切った状態に近くなることがあ
る。そのようなときには、バッテリ2の端子電圧は1セ
ル当り約1.0Vに近くなる。このときに間違いなく端
子電圧を1セル当り1.0V以下にするように自動的に
放電を行なうことにより、メモリ効果が確実に解消され
る。強制放電の頻度が多くなることもなく、バッテリの
寿命が短くなるという問題も発生するおそれは少ない。
また、図7の実線のカーブで示されているが、端子電圧
が1セル当り1.1V以下の場合には放電カーブの傾斜
が大きい。そのため、この部分では放電に要する時間t
0も短くて済む。
The reason why the terminal voltage of the battery 2 is detected once and the battery 2 is forcibly discharged in accordance with the value is as follows. As described above, the memory effect occurs when the partial discharge / charge of the battery is repeated. In order to eliminate the memory effect, it is necessary to almost use up the battery. By the way, even a user who uses the battery in such a manner as to repeat the partial discharge and charge as described above may use the battery for a longer time than usual and may be almost in a state of exhaustion. In such a case, the terminal voltage of the battery 2 approaches about 1.0 V per cell. At this time, by automatically discharging the terminal voltage to 1.0 V or less per cell, the memory effect is surely eliminated. The frequency of forced discharge does not increase, and the problem that the life of the battery is shortened is less likely to occur.
Also, as shown by the solid curve in FIG. 7, when the terminal voltage is 1.1 V or less per cell, the slope of the discharge curve is large. Therefore, in this portion, the time t required for discharge is t
0 can be shortened.

【0049】すなわち、放電制御スイッチ16と放電抵
抗17と電圧検知回路18とを新たに設け、充電端子9
にバッテリ2が装着されたときの端子電圧を検知して、
この端子電圧が予め定める範囲内にある場合にはバッテ
リ2を強制放電させることにより、バッテリ2のメモリ
効果が自動的に解消またはその発生が抑止されることに
なる。
That is, a discharge control switch 16, a discharge resistor 17, and a voltage detection circuit 18 are newly provided,
To detect the terminal voltage when the battery 2 is attached to the
When the terminal voltage is within a predetermined range, the battery 2 is forcibly discharged, so that the memory effect of the battery 2 is automatically eliminated or its occurrence is suppressed.

【0050】この場合、端子電圧がどの範囲にある場合
に強制放電を自動的に行なうかが問題となる。一般的に
ポータブル機器を設計する場合、使用されるバッテリの
セル数、公称電圧は、機器の最低動作電圧に対して約1
0%増の電圧になるように選択されている。これは、バ
ッテリの重さをできるだけ小さくするためである。
In this case, there is a problem in which range of the terminal voltage the forced discharge is automatically performed. Generally, when designing a portable device, the number of cells of the battery used and the nominal voltage are about 1 to the minimum operating voltage of the device.
The voltage is selected so as to increase the voltage by 0%. This is to make the weight of the battery as small as possible.

【0051】たとえば、機器の最低動作電圧が5.3V
の場合には、セルを5個使用した公称電圧6Vのバッテ
リを、機器の最低動作電圧が約8.8Vである場合には
セル8個使用の9.6Vの公称電圧を有するバッテリを
使用して機器を駆動するような設計が行なわれる。この
数値から判断すると、機器を正常に動作させるために必
要な、ニッカドバッテリの1セル当りの電圧は約1.1
V程度であることがわかる。しかし、1セル当りの端子
電圧が約1.1Vとなったところでニッカドバッテリに
充電を行なえば、メモリ効果が生ずるおそれがある。そ
こで、メモリ効果を解消するためには端子電圧が1.0
V以下になるまでバッテリの放電を行なうことが望まし
い。本実施例の場合には放電を確実なものとするため
に、この電圧を約0.8Vに設定した。
For example, if the minimum operating voltage of the device is 5.3 V
In the case of the above, a battery having a nominal voltage of 6 V using five cells is used, and a battery having a nominal voltage of 9.6 V using eight cells is used when the minimum operating voltage of the device is about 8.8 V. Is designed to drive the device. Judging from this numerical value, the voltage per cell of the NiCd battery required for normal operation of the device is about 1.1.
It can be seen that it is about V. However, if the NiCd battery is charged when the terminal voltage per cell becomes about 1.1 V, a memory effect may be generated. Therefore, in order to eliminate the memory effect, the terminal voltage must be 1.0
It is desirable that the battery be discharged until the voltage falls below V. In the case of the present embodiment, this voltage was set to about 0.8 V in order to ensure discharge.

【0052】なお、以上のような自動的なバッテリの放
電が行なわれている場合でも、充電LED27は通常の
充電時と同様に点灯される。使用者の混乱を避けるため
である。
Even when the battery is automatically discharged as described above, the charging LED 27 is turned on in the same manner as during normal charging. This is to avoid user confusion.

【0053】リフレッシュスイッチ21は、充電端子9
に装着されたバッテリを、その端子電圧にかかわらず強
制的に放電させることをマイコン20に指示するために
設けられたものである。このような電池の強制放電を
「リフレッシュ」と称する。リフレッシュは、バッテリ
2にメモリ効果が生じたと感ぜられたときなどに使用者
の意思によって行なわれる。
The refresh switch 21 is connected to the charging terminal 9
Is provided for instructing the microcomputer 20 to forcibly discharge the battery attached to the microcomputer 20 irrespective of its terminal voltage. Such forced discharge of the battery is called "refresh". The refresh is performed according to the user's intention, for example, when it is felt that a memory effect has occurred in the battery 2.

【0054】リフレッシュは、バッテリを電源とするポ
ータブル機器を頻繁に使用する人(図6に示される使い
方をする人)にとって利用価値がある。そのような使用
状態においては、バッテリ2の端子電圧が1セル当り
1.1V以上に保たれたままで放電・充電が繰り返され
る。そのように充・放電が多数回繰り返された場合、端
子電圧は1.1V以上であっても明らかにメモリ効果が
発生したと感ぜられる場合がある。そのようなときに
は、前述の電圧検知回路18による自動的な放電では対
応できない。リフレッシュはそのような場合に行なうべ
きものである。したがってこのリフレッシュはそれほど
頻繁に行なわれるものではない。
Refresh is useful for those who frequently use a portable device powered by a battery (the person who uses the portable device shown in FIG. 6). In such a state of use, discharging / charging is repeated while the terminal voltage of the battery 2 is kept at 1.1 V or more per cell. When charge / discharge is repeated many times as described above, the memory effect may be clearly felt even when the terminal voltage is 1.1 V or more. In such a case, the automatic discharge by the voltage detection circuit 18 cannot cope. Refresh should be performed in such a case. Therefore, this refresh is not performed so frequently.

【0055】リフレッシュモードにおいてはACアダプ
タ1は以下のように動作する。リフレッシュスイッチ2
1が押下されると、マイコン20は急速充電スイッチ回
路6、トリクル充電スイッチ回路10をOFFとする。
放電制御スイッチ16はONされる。バッテリ端子9に
装着されたバッテリ2は、放電制御スイッチ16および
放電抵抗17を介して強制的に放電される。このとき、
マイコン20はスイッチ26をON、スイッチ28をO
FFとする。リフレッシュLED25が点灯し、使用者
は強制放電中であることを知ることができる。電圧検知
回路18の出力する端子電圧が十分低く、たとえば約
0.8V以下になったとき、マイコン20は強制放電ス
イッチ16をオフし、スイッチ26もオフする。さらに
通常、バッテリ2を充電するべきであるから、マイコン
20は急速充電スイッチ回路6をONに、スイッチ28
もONにする。これによりバッテリ2には充電が行なわ
れ、充電LED27が点灯して充電中であることを表示
する。充電完了後のACアダプタ1の動作は、従来の装
置と同様である。したがって、ここではそれらについて
の詳しい説明は繰り返されない。
In the refresh mode, the AC adapter 1 operates as follows. Refresh switch 2
When 1 is pressed, the microcomputer 20 turns off the quick charge switch circuit 6 and the trickle charge switch circuit 10.
The discharge control switch 16 is turned on. The battery 2 mounted on the battery terminal 9 is forcibly discharged via the discharge control switch 16 and the discharge resistor 17. At this time,
The microcomputer 20 turns on the switch 26 and turns on the switch 28
FF. The refresh LED 25 lights up, and the user can know that the forced discharge is being performed. When the terminal voltage output from the voltage detection circuit 18 becomes sufficiently low, for example, about 0.8 V or less, the microcomputer 20 turns off the forced discharge switch 16 and also turns off the switch 26. Further, since the battery 2 should normally be charged, the microcomputer 20 turns on the quick charge switch circuit 6 and turns on the switch 28.
Is also turned on. As a result, the battery 2 is charged, and the charging LED 27 lights up to indicate that charging is in progress. The operation of the AC adapter 1 after the completion of charging is the same as that of the conventional device. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

【0056】図1に示されるACアダプタにおいては、
リフレッシュのための強制放電回路と、端子電圧を検知
することによって自動的に放電を行なうための放電回路
とが兼用されている。したがって、従来のACアダプタ
に組込まれたリフレッシュ機能付きの充電装置と比較し
てコストの上昇を抑えることができる。
In the AC adapter shown in FIG.
A forced discharge circuit for refreshing and a discharge circuit for automatically discharging by detecting a terminal voltage are also used. Therefore, an increase in cost can be suppressed as compared with a charging device with a refresh function incorporated in a conventional AC adapter.

【0057】図2は、図1に示されるACアダプタの動
作の流れを示すフロー図である。図2が図4に示される
従来のACアダプタの動作を示すフロー図と異なるの
は、バッテリ端子9にバッテリ2が装着された状態でパ
ワーオンされたときに、バッテリの端子電圧を検知する
ための処理(電圧検知44)と、検出された端子電圧が
予め定める範囲内にある場合に自動的に行なわれる自動
放電47の処理と、リフレッシュスイッチ21が押下さ
れたときに行なわれる強制放電処理48とが新たに設け
られていることである。
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of the operation of the AC adapter shown in FIG. FIG. 2 differs from the flowchart showing the operation of the conventional AC adapter shown in FIG. 4 in that when the power is turned on with the battery 2 attached to the battery terminal 9, the terminal voltage of the battery is detected. (Voltage detection 44), processing of automatic discharge 47 automatically performed when the detected terminal voltage is within a predetermined range, and forced discharge processing 48 performed when the refresh switch 21 is pressed. Are newly provided.

【0058】図2と図4とにおいて、同一の処理または
対応する処理には同一の参照符号および名称が与えられ
ている。それらにおいて行なわれる処理も同一である。
したがって、ここではそれらについての説明は省略す
る。
In FIGS. 2 and 4, the same processes or corresponding processes are given the same reference numerals and names. The processing performed in them is the same.
Therefore, the description thereof is omitted here.

【0059】自動放電処理47および強制放電処理48
は以下のような流れに従って実行される。バッテリ端子
9にP−ON42の処理が行なわれた後バッテリ2が装
着されると、ACアダプタの状態は経路B1を経て電圧
検知44の処理に移行する。電圧検知44においては、
前述のようにバッテリ2の端子電圧が測定され、その値
がどのような範囲にあるかが判断される。バッテリ1セ
ル当りの電圧が約0.8V以下または約1.1V以上で
ある場合には、ACアダプタ1の状態は経路Cを経て急
速充電45の処理に移行する。一方、バッテリ1セル当
りの電圧が約0.8V〜1.1Vである場合には、AC
アダプタ1の状態は経路Dを経て自動放電47の処理に
移行する。
Automatic discharge processing 47 and forced discharge processing 48
Is executed according to the following flow. When the battery 2 is mounted after the process of the P-ON 42 is performed on the battery terminal 9, the state of the AC adapter shifts to the process of the voltage detection 44 via the path B1. In the voltage detection 44,
As described above, the terminal voltage of the battery 2 is measured, and it is determined what range the value is. When the voltage per battery cell is about 0.8 V or less or about 1.1 V or more, the state of the AC adapter 1 shifts to the process of the quick charge 45 via the path C. On the other hand, when the voltage per battery cell is about 0.8 V to 1.1 V,
The state of the adapter 1 shifts to the processing of the automatic discharge 47 via the path D.

【0060】自動放電47の実行中に、バッテリ2の端
子電圧が1セル当り約0.8Vにまで下がった場合、A
Cアダプタ1の状態は経路Eを経て急速充電45の処理
に移行する。自動放電47の処理中にリフレッシュスイ
ッチ21がオンされると、ACアダプタ1の状態は、経
路Fを経て強制放電48の状態に移行する。急速充電4
5またはトリクル充電モード46の実行中にリフレッシ
ュスイッチが押下された場合にも同様である。
When the terminal voltage of the battery 2 drops to about 0.8 V per cell during the execution of the automatic discharge 47, A
The state of the C adapter 1 shifts to the process of the quick charge 45 via the path E. When the refresh switch 21 is turned on during the processing of the automatic discharge 47, the state of the AC adapter 1 shifts to the state of the forced discharge 48 via the path F. Quick charge 4
The same applies when the refresh switch is pressed during the execution of the trickle charge mode 46 or the trickle charge mode 46.

【0061】強制放電48の処理によってバッテリ2の
強制放電が完了すると、ACアダプタの状態は経路Iを
経て急速充電45の状態に移行する。
When the forced discharge of the battery 2 is completed by the process of the forced discharge 48, the state of the AC adapter shifts to the state of the quick charge 45 via the path I.

【0062】すなわち、自動放電47の処理の後に急速
充電45の処理が行なわれるような経路を設けることに
より、バッテリ2のメモリ効果を自動的に解消すること
ができる。さらに、自動放電47、急速充電45、トリ
クル充電モード46のいずれにおいても、リフレッシュ
スイッチ21が押されることによってACアダプタの動
作は強制放電48の処理に移行する(F,F1,F
2)。これにより、自動放電47では対処できないよう
なメモリ効果を、使用者の意思に従って解消させること
ができる。
That is, the memory effect of the battery 2 can be automatically eliminated by providing a path in which the process of the quick charge 45 is performed after the process of the automatic discharge 47. Further, in any of the automatic discharge 47, the quick charge 45, and the trickle charge mode 46, when the refresh switch 21 is pressed, the operation of the AC adapter shifts to the process of the forced discharge 48 (F, F1, F).
2). Thus, a memory effect that cannot be dealt with by the automatic discharge 47 can be eliminated according to the user's intention.

【0063】上述の実施例においては、強制放電が行わ
れるべきバッテリ1セル当りの電圧は0.8〜1.1V
の範囲に設定した。しかし本発明はこれには限定され
ず、この範囲を多少変更しても差支えない。
In the above-described embodiment, the voltage per cell of the battery to be forcibly discharged is 0.8 to 1.1 V
Was set in the range. However, the present invention is not limited to this, and this range may be slightly changed.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上のように請求項1に記載の二次電池
の充電装置においては、充電開始に先立って二次電池の
端子電圧が調べられる。端子電圧が予め定める範囲外に
あるときには直ちに充電が開始され、それ以外の場合に
は充電に先立って二次電池の強制放電が自動的に行なわ
れる。強制放電がない場合と比較して、二次電池の完全
な放電が行なわれる機会が増え、メモリ効果を解消する
ことができる。無条件で強制的に放電を行なう場合より
も強制放電が行なわれる頻度が低く、二次電池の寿命を
不当に短くすることもない。さらに、端子電圧が二次電
池の終止電圧に近い場合のみ強制放電が行なわれるた
め、少ない時間で放電を完了することができ、充電にか
かる時間を不当に長くすることもない。
As described above, in the secondary battery charging device according to the first aspect, the terminal voltage of the secondary battery is checked before starting charging. When the terminal voltage is out of the predetermined range, charging is started immediately. In other cases, forcible discharging of the secondary battery is automatically performed prior to charging. As compared with the case where there is no forced discharge, the chances of completely discharging the secondary battery are increased, and the memory effect can be eliminated. The frequency of forced discharge is lower than the case where forced discharge is performed unconditionally, and the life of the secondary battery is not unduly shortened. Furthermore, since forced discharge is performed only when the terminal voltage is close to the terminal voltage of the secondary battery, the discharge can be completed in a short time, and the time required for charging is not unduly lengthened.

【0065】請求項2に記載の二次電池の充電装置にお
いては、請求項1に記載の装置による効果に加えてさら
に、以下のような効果がある。この装置においては、利
用者の以上によって手操作で強制放電手段による放電を
開始させることができる。そのため、請求項1に記載の
装置による自動的な強制放電では対処できないようなメ
モリ効果をも有効に解消することができる。しかも、強
制放電手段そのものは請求項1に記載の手段をそのまま
用いることができ、装置を不当に複雑にする必要がな
い。
The secondary battery charging device according to the second aspect has the following effects in addition to the effects of the device according to the first aspect. In this device, the discharge by the forced discharge means can be started manually by the user. Therefore, the memory effect that cannot be dealt with by the automatic forced discharge by the device according to the first aspect can be effectively eliminated. In addition, the means described in claim 1 can be used as it is as the forced discharge means itself, and the apparatus does not need to be unduly complicated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る充電装置を有するAC
アダプタのシステムブロック図である。
FIG. 1 shows an AC having a charging device according to an embodiment of the present invention.
It is a system block diagram of an adapter.

【図2】図1に示される装置の動作の流れを示すフロー
図である。
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of operation of the device shown in FIG. 1;

【図3】従来の充電装置を組込んだACアダプタのシス
テムブロック図である。
FIG. 3 is a system block diagram of an AC adapter incorporating a conventional charging device.

【図4】従来のACアダプタの動作の流れを示すフロー
図である。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation flow of a conventional AC adapter.

【図5】充電時間とバッテリの1セル当り電圧との関係
を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a charging time and a voltage per cell of a battery.

【図6】短い充電・放電が行なわれる場合の、時間とバ
ッテリ1セル当りの電圧との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between time and voltage per battery cell when short charge / discharge is performed.

【図7】バッテリのメモリ効果の影響を表わす、使用時
間とバッテリの1セル当りの電圧との関係を示すグラフ
である。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the operating time and the voltage per cell of the battery, showing the effect of the memory effect of the battery.

【図8】メモリ効果の原因を説明するための模式図であ
る。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the cause of the memory effect.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ACアダプタ 2 ニッカドバッテリ 6 急速充電スイッチ回路 9 バッテリ端子 10 トリクル充電スイッチ 12 DC出力スイッチ 14 バッテリ装着検出回路 15 充電完了検出回路 16 放電制御スイッチ 17 放電抵抗 18 電圧検知回路 20 マイコン 21 リフレッシュスイッチ REFERENCE SIGNS LIST 1 AC adapter 2 NiCd battery 6 Quick charge switch circuit 9 Battery terminal 10 Trickle charge switch 12 DC output switch 14 Battery mounting detection circuit 15 Charge completion detection circuit 16 Discharge control switch 17 Discharge resistor 18 Voltage detection circuit 20 Microcomputer 21 Refresh switch

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 二次電池を着脱することが可能で、装着
された二次電池に充電のための直流電流を与えるための
充電端子と、 前記充電端子への二次電池の着脱を検知し、二次電池が
前記充電端子に装着されているときには予め定める第1
の値を、取外されているときには予め定める第2の値を
それぞれとる電池着脱検知信号を出力するための電池着
脱検出手段と、 前記電池着脱検知信号の前記第2の値から前記第1の値
への変化に応答して、前記充電端子に装着された二次電
池の端子電圧を検出し、前記検出された端子電圧が、予
め定められた上限と、前記二次電池の終止電圧以上の予
め定められた下限との間の電圧範囲内にあるか否かを検
知するための端子電圧検知手段と、 前記端子電圧検知手段に応答し、前記検出された端子電
圧が前記電圧範囲内にある場合には、前記端子電圧が前
記終止電圧以下になるまで前記二次電池を強制的に放電
させるための強制放電手段と、 前記端子電圧検知手段と前記強制放電手段とに応答し、
前記検出された端子電圧が前記電圧範囲外であることま
たは前記強制放電手段による強制的な放電が終了したこ
とを検知して、前記充電端子を介して前記二次電池を予
め定める充電状態まで充電するための充電手段とを含む
二次電池の充電装置。
A charging terminal for supplying a DC current for charging to the mounted secondary battery, and detecting attachment / detachment of the secondary battery to / from the charging terminal. When a secondary battery is attached to the charging terminal, a first predetermined
Battery detachment detection means for outputting a battery detachment detection signal that takes a predetermined second value when the battery is detached, and the first value from the second value of the battery detachment detection signal. In response to the change to the value, the terminal voltage of the secondary battery attached to the charging terminal is detected, and the detected terminal voltage is equal to or higher than a predetermined upper limit and the terminal voltage of the secondary battery. A terminal voltage detecting means for detecting whether or not the voltage falls within a voltage range between a predetermined lower limit, and a response to the terminal voltage detecting means, wherein the detected terminal voltage is within the voltage range. In the case, the terminal voltage responds to the forced discharge means for forcibly discharging the secondary battery until the terminal voltage becomes equal to or lower than the end voltage, and the terminal voltage detection means and the forced discharge means,
Detecting that the detected terminal voltage is out of the voltage range or that the forcible discharging by the forcible discharging means has ended, charging the secondary battery to a predetermined charging state via the charging terminal. And a charging unit for charging the secondary battery.
【請求項2】 請求項1に従属の二次電池の充電装置で
あって、前記充電端子に装着された二次電池の強制的な
放電を開始させるための強制放電開始信号を出力するた
めの、手操作可能な強制放電開始信号出力手段をさらに
含み、前記強制放電手段は、前記検出された端子電圧が
前記電圧範囲内にある場合以外に、前記強制放電開始信
号にも応答して前記二次電池の強制的な放電を開始する
ことを特徴とする、二次電池の充電装置。
2. A secondary battery charging apparatus according to claim 1, wherein said secondary battery is connected to said charging terminal and outputs a forced discharge start signal for starting a forced discharge of said secondary battery. Further comprising a manually operable forced discharge start signal output means, wherein the forced discharge means responds to the forced discharge start signal in addition to the case where the detected terminal voltage is within the voltage range. A charging device for a secondary battery, wherein the secondary battery is forcibly discharged.
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