JP2718317B2 - 電池の充電装置 - Google Patents
電池の充電装置Info
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- JP2718317B2 JP2718317B2 JP4071497A JP7149792A JP2718317B2 JP 2718317 B2 JP2718317 B2 JP 2718317B2 JP 4071497 A JP4071497 A JP 4071497A JP 7149792 A JP7149792 A JP 7149792A JP 2718317 B2 JP2718317 B2 JP 2718317B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はニッケル・カドミウム電
池等の２次電池の充電装置に関するものである。
池等の２次電池の充電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の充電装置は特公昭５３−４０６９
５号、特公昭５７−１８４１２号公報のように電池電圧
の変化を一定時間ごとにサンプリングし、サンプリング
した最新の電池電圧と一つ前の電池電圧を順次比較し、
この比較に基づき充電電流の供給を制御していた。すな
わち、満充電近辺で電池電圧の変化が急になる時点を検
出して充電電流の供給を停止していた。
５号、特公昭５７−１８４１２号公報のように電池電圧
の変化を一定時間ごとにサンプリングし、サンプリング
した最新の電池電圧と一つ前の電池電圧を順次比較し、
この比較に基づき充電電流の供給を制御していた。すな
わち、満充電近辺で電池電圧の変化が急になる時点を検
出して充電電流の供給を停止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、充電時の電池
電圧の変化量は電池電圧に比較して非常に小さいため、
電池電圧の変化量検出による充電制御が問題となる。特
に、電池電圧の変化量をＡ／Ｄコンバータを介して周期
的にマイコンに取り込む場合より顕著な問題となる。す
なわち、サンプリング周期が短いと電池電圧の変化量が
小さいため、電池電圧の変化量の検出ができないことが
あり、反対にサンプリング周期が長いと電池電圧の変化
量を十分とれるが、応答よく検出することができないこ
とがある。どちらの場合も、電池を過充電にする危険が
ある。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなく
し、電池電圧の変化を応答良く確実に検出できるように
して電池の満充電検出を行うことである。
電圧の変化量は電池電圧に比較して非常に小さいため、
電池電圧の変化量検出による充電制御が問題となる。特
に、電池電圧の変化量をＡ／Ｄコンバータを介して周期
的にマイコンに取り込む場合より顕著な問題となる。す
なわち、サンプリング周期が短いと電池電圧の変化量が
小さいため、電池電圧の変化量の検出ができないことが
あり、反対にサンプリング周期が長いと電池電圧の変化
量を十分とれるが、応答よく検出することができないこ
とがある。どちらの場合も、電池を過充電にする危険が
ある。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなく
し、電池電圧の変化を応答良く確実に検出できるように
して電池の満充電検出を行うことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、最新のサン
プリング電池電圧までの複数のサンプリング電池電圧を
記憶し、サンプリングごとに電池電圧の書換えを行う電
池電圧記憶手段と、サンプリングごとに最新の電池電圧
と複数サンプリング前の電池電圧を比較する演算手段を
設けることにより達成される。
プリング電池電圧までの複数のサンプリング電池電圧を
記憶し、サンプリングごとに電池電圧の書換えを行う電
池電圧記憶手段と、サンプリングごとに最新の電池電圧
と複数サンプリング前の電池電圧を比較する演算手段を
設けることにより達成される。
【０００５】
【作用】上記手段により、電池電圧の十分な変化量がと
れ、応答性の良い確実な満充電検出ができるようにな
る。
れ、応答性の良い確実な満充電検出ができるようにな
る。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。図において、１は交流電源、２は複数の再充電可能
な電池を接続した電池組２Ａ及び該電池組２Ａに接触ま
たは近接して配置され電池温度を検出する電池温度検出
手段２Ｂからなる電池パック、３は電池組２Ａに流れる
充電電流を検出する電流検出手段、４は充電の開始及び
停止を制御する信号を伝達する充電制御信号伝達手段、
５は充電電流の信号をＰＷＭ制御ＩＣ２３に帰還する充
電電流信号伝達手段である。これら充電制御信号伝達手
段４及び充電電流信号伝達手段５は例えばホトカプラ等
から構成される。１０は全波整流回路１１と平滑用コン
デンサ１２からなる整流平滑回路、２０は高周波トラン
ス２１、ＭＯＳＦＥＴ２２とＰＷＭ制御ＩＣ２３からな
る充電電流制御手段である。ＰＷＭ制御ＩＣ２３はＦＥ
Ｔ２２の駆動パルス幅を変えて整流平滑回路１０の出力
電圧を調整するスイッチング電源用ＩＣである。３０は
ダイオード３１、３２、チョークコイル３３、平滑用コ
ンデンサ３４からなる整流平滑回路、４０は抵抗４１、
４２からなる電池電圧検出手段であって、電池組２から
の入力電圧を分圧する。５０は演算手段（以下ＣＰＵと
いう）５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、タイマ５４、Ａ
／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６、リセット入力端
５７からなるシングルチップマイコンである。ＣＰＵ５
１はサンプリングごとに最新の電池電圧と複数サンプリ
ング前の電池電圧を比較する。ＲＡＭ５３は最新のサン
プリング電池電圧までの所定数のサンプリング電池電圧
を記憶する電池電圧記憶手段５３１、最新のサンプリン
グ電池温度までの複数のサンプリング電池温度を記憶す
る電池温度記憶手段５３２を内蔵する。６０は演算増幅
器６１、６２、抵抗６３〜６６からなる差動増幅手段、
７０は電源トランス７１、全波整流回路７２、平滑コン
デンサ７３、三端子ボルテージレギュレータ７４、リセ
ットＩＣ７５からなる定電圧電源で、マイコン５０、電
池電圧検出手段４０、増幅手段６０等の電源となる。リ
セットＩＣ７５はマイコン５０を初期状態にするために
リセット入力端５７にリセット信号を出力する。
る。図において、１は交流電源、２は複数の再充電可能
な電池を接続した電池組２Ａ及び該電池組２Ａに接触ま
たは近接して配置され電池温度を検出する電池温度検出
手段２Ｂからなる電池パック、３は電池組２Ａに流れる
充電電流を検出する電流検出手段、４は充電の開始及び
停止を制御する信号を伝達する充電制御信号伝達手段、
５は充電電流の信号をＰＷＭ制御ＩＣ２３に帰還する充
電電流信号伝達手段である。これら充電制御信号伝達手
段４及び充電電流信号伝達手段５は例えばホトカプラ等
から構成される。１０は全波整流回路１１と平滑用コン
デンサ１２からなる整流平滑回路、２０は高周波トラン
ス２１、ＭＯＳＦＥＴ２２とＰＷＭ制御ＩＣ２３からな
る充電電流制御手段である。ＰＷＭ制御ＩＣ２３はＦＥ
Ｔ２２の駆動パルス幅を変えて整流平滑回路１０の出力
電圧を調整するスイッチング電源用ＩＣである。３０は
ダイオード３１、３２、チョークコイル３３、平滑用コ
ンデンサ３４からなる整流平滑回路、４０は抵抗４１、
４２からなる電池電圧検出手段であって、電池組２から
の入力電圧を分圧する。５０は演算手段（以下ＣＰＵと
いう）５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、タイマ５４、Ａ
／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６、リセット入力端
５７からなるシングルチップマイコンである。ＣＰＵ５
１はサンプリングごとに最新の電池電圧と複数サンプリ
ング前の電池電圧を比較する。ＲＡＭ５３は最新のサン
プリング電池電圧までの所定数のサンプリング電池電圧
を記憶する電池電圧記憶手段５３１、最新のサンプリン
グ電池温度までの複数のサンプリング電池温度を記憶す
る電池温度記憶手段５３２を内蔵する。６０は演算増幅
器６１、６２、抵抗６３〜６６からなる差動増幅手段、
７０は電源トランス７１、全波整流回路７２、平滑コン
デンサ７３、三端子ボルテージレギュレータ７４、リセ
ットＩＣ７５からなる定電圧電源で、マイコン５０、電
池電圧検出手段４０、増幅手段６０等の電源となる。リ
セットＩＣ７５はマイコン５０を初期状態にするために
リセット入力端５７にリセット信号を出力する。
【０００７】次に図１の回路図及び図２のフローチャー
トを参照して電池電圧の変化量を検出して電池の満充電
検出制御を行う場合の動作の説明をする。電源を投入す
ると、マイコン５０は電池パック２の接続待機状態とな
る（ステップ１０１）。電池パック２を接続すると、マ
イコン５０は電池接続を電池電圧検出手段４０からの信
号により判別し、出力ポート５６より充電制御信号伝達
手段４を介してＰＷＭ制御ＩＣ２３に充電開始信号を伝
達し、充電を開始する（ステップ１０２）。充電開始と
同時に、電池組２Ａに流れる充電電流を電流検出手段３
により検出し、この充電電流値と基準値Ｖｒｅｆとの差
を差動増幅手段６０より充電電流信号伝達手段５を介し
てＰＷＭ制御ＩＣ２３に帰還する。すなわち、充電電流
が大きい場合はパルス幅を狭め、逆の場合はパルス幅を
広げ、パルス幅に比例したパルスを高周波トランス２１
に与え、整流平滑回路３０で直流に平滑し、充電電流を
一定に保つ。電流検出手段３、差動増幅手段６０、信号
伝達手段５及びスイッチング回路２０及び整流平滑回路
３０を介して定電流制御をする。次いで、電池電圧記憶
手段５３１の記憶データ及び最新の電池電圧と複数サン
プリング前までの電池電圧との比較値をイニシャルセッ
トし（ステップ１０３）、電池電圧サンプリングタイマ
をスタートさせる（ステップ１０４）。サンプリングタ
イマ時間Δｔを経過したら（ステップ１０５）、再度、
電池電圧サンプリングタイマを再スタートさせる（ステ
ップ１０６）。次いで、電池組２Ａの電圧を分圧した電
池電圧検出手段４０の出力信号をＡ／Ｄコンバータ５５
でＡ／Ｄ変換し、電池電圧値Ｖｉｎとして取り込み（ス
テップ１０７）、ＣＰＵ５１で電池電圧値Ｖｉｎより６
サンプリング前の入力電池電圧値Ｅi-5 を減算しΔＶを
求める（ステップ１０８）。次いで、減算したΔＶとΔ
Ｖｍａｘの大か小かの判別を行う（ステップ１０９）。
減算したΔＶがΔＶｍａｘより大きい時は、ステップ１
１０に進みΔＶの値をΔＶｍａｘとすると共に電池電圧
記憶手段５３１の電池電圧の書換えを行い、再度ステッ
プ１０５〜ステップ１０９の処理を行う。減算したΔＶ
がΔＶｍａｘより小さい時は、マイコン５０は出力ポー
ト５６より充電制御信号伝達手段４を介して充電停止信
号をＰＷＭ制御ＩＣ２３に伝達し、充電を停止する（ス
テップ１１１）。次いで、電池パック２が取り出される
のを判別する（ステップ１１２）。電池パック２の取り
出しが判別したらステップ１０１に戻り、次の電池パッ
ク２の充電のための待機をする。
トを参照して電池電圧の変化量を検出して電池の満充電
検出制御を行う場合の動作の説明をする。電源を投入す
ると、マイコン５０は電池パック２の接続待機状態とな
る（ステップ１０１）。電池パック２を接続すると、マ
イコン５０は電池接続を電池電圧検出手段４０からの信
号により判別し、出力ポート５６より充電制御信号伝達
手段４を介してＰＷＭ制御ＩＣ２３に充電開始信号を伝
達し、充電を開始する（ステップ１０２）。充電開始と
同時に、電池組２Ａに流れる充電電流を電流検出手段３
により検出し、この充電電流値と基準値Ｖｒｅｆとの差
を差動増幅手段６０より充電電流信号伝達手段５を介し
てＰＷＭ制御ＩＣ２３に帰還する。すなわち、充電電流
が大きい場合はパルス幅を狭め、逆の場合はパルス幅を
広げ、パルス幅に比例したパルスを高周波トランス２１
に与え、整流平滑回路３０で直流に平滑し、充電電流を
一定に保つ。電流検出手段３、差動増幅手段６０、信号
伝達手段５及びスイッチング回路２０及び整流平滑回路
３０を介して定電流制御をする。次いで、電池電圧記憶
手段５３１の記憶データ及び最新の電池電圧と複数サン
プリング前までの電池電圧との比較値をイニシャルセッ
トし（ステップ１０３）、電池電圧サンプリングタイマ
をスタートさせる（ステップ１０４）。サンプリングタ
イマ時間Δｔを経過したら（ステップ１０５）、再度、
電池電圧サンプリングタイマを再スタートさせる（ステ
ップ１０６）。次いで、電池組２Ａの電圧を分圧した電
池電圧検出手段４０の出力信号をＡ／Ｄコンバータ５５
でＡ／Ｄ変換し、電池電圧値Ｖｉｎとして取り込み（ス
テップ１０７）、ＣＰＵ５１で電池電圧値Ｖｉｎより６
サンプリング前の入力電池電圧値Ｅi-5 を減算しΔＶを
求める（ステップ１０８）。次いで、減算したΔＶとΔ
Ｖｍａｘの大か小かの判別を行う（ステップ１０９）。
減算したΔＶがΔＶｍａｘより大きい時は、ステップ１
１０に進みΔＶの値をΔＶｍａｘとすると共に電池電圧
記憶手段５３１の電池電圧の書換えを行い、再度ステッ
プ１０５〜ステップ１０９の処理を行う。減算したΔＶ
がΔＶｍａｘより小さい時は、マイコン５０は出力ポー
ト５６より充電制御信号伝達手段４を介して充電停止信
号をＰＷＭ制御ＩＣ２３に伝達し、充電を停止する（ス
テップ１１１）。次いで、電池パック２が取り出される
のを判別する（ステップ１１２）。電池パック２の取り
出しが判別したらステップ１０１に戻り、次の電池パッ
ク２の充電のための待機をする。
【０００８】なお前記サンプリングタイマ時間Δｔを、
Δｔ＝Ｔｉ／１０００〜Ｔｉ／１００に、ΔＶの演算に
必要な最新データ所定数のサンプリング前のデータの時
間間隔ΔｔｄをＴｉ／５０〜Ｔｉ／１０と設定すれば良
好な結果が得られる。例えば、１０分充電器の場合、Δ
ｔを０．６秒〜６秒に、Δｔｄを１２秒〜６０秒にする
とよい。前記Ｔｉは空の電池パック２を満充電にするま
でに要する時間である。図４に電池電圧と電池温度のサ
ンプリングの状態を示す。
Δｔ＝Ｔｉ／１０００〜Ｔｉ／１００に、ΔＶの演算に
必要な最新データ所定数のサンプリング前のデータの時
間間隔ΔｔｄをＴｉ／５０〜Ｔｉ／１０と設定すれば良
好な結果が得られる。例えば、１０分充電器の場合、Δ
ｔを０．６秒〜６秒に、Δｔｄを１２秒〜６０秒にする
とよい。前記Ｔｉは空の電池パック２を満充電にするま
でに要する時間である。図４に電池電圧と電池温度のサ
ンプリングの状態を示す。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、電池電圧の変化量の検
出に関しては、最新の電池電圧と複数サンプリング前の
電池電圧を比較するので、電池電圧の変化量を十分検出
できると共に、サンプリングごとに最新の電池電圧と複
数サンプリング前の電池電圧を比較するので、満充電近
辺で生じる急激な電池電圧の変化に対応でき、確実な満
充電検出制御ができるようになる。
出に関しては、最新の電池電圧と複数サンプリング前の
電池電圧を比較するので、電池電圧の変化量を十分検出
できると共に、サンプリングごとに最新の電池電圧と複
数サンプリング前の電池電圧を比較するので、満充電近
辺で生じる急激な電池電圧の変化に対応でき、確実な満
充電検出制御ができるようになる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図。
【図２】本発明の一実施例を示す電池電圧の変化量を検
出して電池の満充電検出制御を行う場合のフローチャー
ト。
出して電池の満充電検出制御を行う場合のフローチャー
ト。
【図３】電池電圧と電池温度のサンプリングの状態を示
す電池の特性曲線。
す電池の特性曲線。
２０は充電電流制御手段、４０は電池電圧検出手段、５
１はＣＰＵ、５３１は電池電圧記憶手段である。
１はＣＰＵ、５３１は電池電圧記憶手段である。
Claims (1)
- 【請求項１】 電池電圧を検出する電池電圧検出手段
と、該電池電圧検出手段からの最新のサンプリング電池
電圧までの複数のサンプリング電池電圧を記憶し、サン
プリングごとに記憶された電池電圧が書換えられる電池
電圧記憶手段と、サンプリングごとに最新の電池電圧と
複数サンプリング前の電池電圧を比較する演算手段と、
該演算手段の比較に基づいて充電電流の供給を制御する
充電電流制御手段を備えたことを特徴とする電池の充電
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071497A JP2718317B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 電池の充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071497A JP2718317B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 電池の充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0646534A JPH0646534A (ja) | 1994-02-18 |
| JP2718317B2 true JP2718317B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=13462369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4071497A Expired - Lifetime JP2718317B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 電池の充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2718317B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100373740C (zh) * | 2004-10-13 | 2008-03-05 | 北京嘉捷源技术开发有限公司 | 蓄电池充电智能控制器及其调整电流的快速充电方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0681427B2 (ja) * | 1986-02-20 | 1994-10-12 | 松下電工株式会社 | 充電器の制御回路 |
| JPH02266835A (ja) * | 1989-04-04 | 1990-10-31 | Toshiba Corp | 充電装置 |
| JP2725866B2 (ja) * | 1989-12-14 | 1998-03-11 | 象印ベビー株式会社 | ベビーカー及びこれを組み立て及び折り畳む方法 |
| JP3034638U (ja) * | 1996-06-18 | 1997-02-25 | 易芝 李 | タッチペン |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP4071497A patent/JP2718317B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0646534A (ja) | 1994-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971014 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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