JP2793243B2 - 充電器 - Google Patents

充電器

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JP2793243B2
JP2793243B2 JP1089495A JP8949589A JP2793243B2 JP 2793243 B2 JP2793243 B2 JP 2793243B2 JP 1089495 A JP1089495 A JP 1089495A JP 8949589 A JP8949589 A JP 8949589A JP 2793243 B2 JP2793243 B2 JP 2793243B2
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豊勝 岡本
澄夫 和田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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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次電池を充電する充
電器に関するものである。
[従来の技術] 第4図に従来の充電器を示す。この充電器は、スイッ
チング素子Q4,発振トランスT及び制御回路2からなる
インバータ1を備え、このインバータ1で商用電源ACを
整流平滑した出力を高周波電力に変換すると共に、この
インバータ1の出力である発振トランスTの出力巻線L3
に誘起される高周波電圧をダイオードD2,D3及びチョー
クコイルLcで整流平滑して、この整流平滑して得られた
直流電圧で電池パックPに内蔵した2次電池Bを充電す
るものである。尚、上記インバータ1は他励式のもので
あり、IC5を用いて構成された制御回路2によってPWM
(パルス幅変調)制御されている。
この充電器では、2次電池Bと直列に接続された充電
電流検出用の抵抗R5によって充電電流を検出すると共
に、この充電電流に応じた制御信号を制御回路2にフィ
ードバックする充電電流制御回路3を備えている。尚、
この制御信号に応じて制御回路2はスイッチング素子Q4
をオンするオンデューティを制御して充電電流を一定に
保つ。この充電電流制御回路3では、2次電池Bの電池
温度を検出して、2次電池Bが過充電されることを防止
する機能を有する。つまり、2次電池Bの電池温度が所
定時間内の温度上昇が所定温度T1を備えたことを検出す
る電池温度検出回路17を備え、該検出回路17の検出子を
制御回路2にフィードバックする。
このフィードバックされる信号に基づいて、制御回路
2がスイッチング素子Q4のオンデューティを制御し、2
次電池Bの充電電流を調整する。また、電池温度検出回
路17は、電池パックPに内蔵した温度センサーにより電
池温度を検出している。この温度センサーを構成する抵
抗RsとダイオードDsが電池パックPに内蔵され、充電器
とは接点e,fにより接続されている。尚、この充電器で
は、充電電流制御回路3の出力をフォトカプラPCを介し
て制御回路2のIC5にフィードバックしており、このフ
ォトカプラPCとインバータ1の発振トランスTとで電源
側と電池側との絶縁を施している。
次に、充電開始について説明する。2次電池Bつまり
電池パックPがセットされていない時には、電池電圧検
出回路18のツエナーダイオードZD2のツエナー電圧より
開放電圧が高いため、抵抗R4、ツエナーダイオードZD2
を通して電流が流れ、制御回路2にフィードバックす
る。従って、電池パックPがセットされていない時に
は、制御回路2がスイッチング素子Q4のオンデューティ
を最小にしている。
電池パックPがセットされた時には、電池電圧検出回
路18のツエナーダイオードZD2のツエナー電圧より電池
電圧が低いため、ツエナーダイオードZD2を通して電流
が流れない。従って、充電電流制御回路3に出力により
制御回路2へフィードバックされ、充電が開始される。
[発明が解決しようとする課題] 従来、充電が開始されると、発光ダイオードを点灯さ
せる充電中表示をする場合が多い。ここで、電池が充放
電を繰り返すことにより、開放モードの故障(ここで、
開放モードの故障とは、電池と充電端子との間の結線が
断線したり、落下の衝撃等で結線が外れる等の故障のこ
とをいう。)の電池であった場合や、充電器と電池の接
点に異物が挟まった場合など、電池をセットしても充電
できない場合がある。この場合には、2次電池Bを納装
した電池パックPを充電器にセットしても、充電中表示
がされないため、充電器の故障か2次電池Bの故障か判
断がつかないため、両方を調べてみないとどちらの故障
かが分からず、修理に手間取ったり、新品と交換する時
に手間取ってしまうという問題がある。
本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、
電池をセットしたときに電池の故障を検出し、且つ報知
し、使用者に知らせるようにした充電器を提供すること
を目的としたものである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、電池を充電するための充電端子と、電池と
直列に接続された電流検出抵抗に発生する電圧により充
電電流を検出する電流検出手段と、検出された電流をフ
ィードバックし一定電流に制御する電流制御手段と、充
電中は充電表示を行う表示手段と、電池及び充電器の双
方に設けられた各電池検出端子の接続ないし非接続に応
じて電池の着脱を検出する電池検出手段とを備え、電池
の装着が検出された場合の充電制御開始後における充電
電流が所定値以下のとき、電池故障を検出して故障表示
を行うものである。
また、電池を充電するための充電端子と、電池と直列
に接続された電流検出抵抗に発生する電圧により充電電
流を検出する電流検出手段と、検出された電流をフィー
ドバックし一定電流に制御する電流制御手段と、充電中
は充電表示を行う表示手段と、電池及び充電器の双方に
設けられた各電池検出端子の接続ないし非接続に応じて
電池の着脱を検出する電池検出手段と、充電端子の電圧
を検出する電圧検出手段とを備え、電池の装着が検出さ
れた場合の充電制御開始後における電池電圧が所定値以
上のとき、電池故障を検出して故障表示を行うものであ
る。
[作 用] 而して本発明は、電池が装着されたときに充電電流が
所定値以下であれば、電池の故障表示が行われるように
なる。
また請求項2では、電池が挿着されたときに充電端子
の電圧が所定値以上であれば、電池の故障表示が行われ
るようになる。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図に具体回路図を示す。ただし、1次側は従来例と
同じなので、2次側の回路のみを示している。本発明で
は、電池パックPの装着の有無を検出する電池パック検
出回路21を新たに設け、電池パックPがセットされたに
も拘らず、充電電流が流れない時(実施例1)、また
は、電池電圧が充電器開放電圧(無負荷電圧)より、下
がらない時(実施例2)に、電池の故障を検出して、表
示するものである。
第1図に示すように、電池パック検出回路21は最も簡
単な構成をとっていて、充電器と電池パックPの接点f
が接続された時に、Lレベルの出力となり、接続されて
いない時には、Hレベルの出力となるようにしている。
また、当然、機械的な接点でも良い。CPU19は、電池パ
ックPがセットされていない時、つまり、電池パック検
出回路21の出力がHレベルの時には、抵抗R4、ツエナー
ダイオードZD2を介してフォトカップラPCの発光ダイオ
ードLDに電流を流すようにし、制御回路2にフィードバ
ックする。
電池パックPがセットされると、電池パック検出回路
21の出力がLレベルになり、CPU19はフォトカップラPC
の発光ダイオードLDに電流を流さないようにする。従っ
て、オペアンプOP1の出力により、制御回路2へフィー
ドバックされ、充電が開始される。また、電池電圧は、
抵抗R10とR11に分圧され、A/D変換器20に入力され、CPU
19に読み込まれる。
次に、実施例1の動作について説明する。第2図はフ
ローチャートを示している。電池パックPがセットさ
れ、電池パック検出回路21の出力がLレベルになり、CP
U19が充電開始動作しても、充電電流が流れない時、つ
まり、抵抗R5で変換された充電電流に応じた電圧値が所
定値以下の時、2次電池Bが上記開放モードの故障をし
ている。又は、充電器と電池パックPの接点に異物が挟
まっていると検出し、CPU19は表示回路22にてその旨を
表示する。表示方法は、充電表示LEDを点滅としても、
又は別に故障表示用LEDを設けても良い。また、表示と
同時に充電を停止する。つまり、フォトカップラPCの発
光ダイオードLEDに電流を流す。また、充電電流値をA/D
変換器20にて取り込んでいるが、単にコンパレータにて
所定電圧と比較し、電流が流れているかどうかをCPU19
に信号として入力するようにしても良い。更に、充電電
流が流れているかどうかのチェックは、充電開始後、所
定時間後にしても良い。
第2図においては、充電開始後は、所定値以上の充電
電流が流れている場合は、表示回路22にて充電中表示を
行い、充電が完了すれば表示回路22で充電完了表示を
し、充電を停止する。この制御はCPU19で行っている。
尚、電池パック検出回路21で電池検出手段を構成し、
CPU19及び表示回路22で検出表示手段を構成している。
次に、実施例2について説明する。実施例2は第2図
のAの部分だけを置き換えたものであり、そのフローチ
ャートを第3図に示す。電池パックPがセットされた時
には、正常であるならば充電器の出力電圧は、電池電圧
になる。しかし、電池が開放モードの故障である時や、
充電器と電池パックPの接点に異物が挟まった場合な
ど、電池パックPがセットされていても、出力電圧は開
放電圧(無負荷電圧)のままである。従って、電池パッ
ク検出回路21の出力がLレベルであるにも拘らず、抵抗
R10,R11により分圧され、A/D変換器20により取り込まれ
た出力電圧が、開放電圧より下がらない時、つまり、所
定電圧以上の時に、電池故障として表示回路22にてその
旨を表示するようにしている。尚、電池電圧はA/D変換
器20にて取り込んでいるが、単にコンパレータにて所定
電圧と比較し、出力電圧が所定値かどうかをCPU19に信
号として入力するようにしても良い。
[発明の効果] 本発明は上述のように、電池を充電するための充電端
子と、電池と直列に接続された電流検出抵抗に発生する
電圧により充電電流を検出する電流検出手段と、検出さ
れた電流をフィードバックし一定電流に制御する電流制
御手段と、充電中は充電表示を行う表示手段と、電池及
び充電器の双方に設けられた各電池検出端子の接続ない
し非接続に応じて電池の着脱を検出する電池検出手段と
を備え、電池の装着が検出された場合の充電制御開始後
における充電電流が所定値以下のとき、電池故障を検出
して故障表示を行うものであるから、電池が装着された
ときに充電電流が所定値以下であれば、電池の故障表示
が行われるようになるものであり、そのため、従来、充
電器の故障か電池の故障かわからなかったことによるト
ラブルを防止でき、また、使用者は電池の交換が必要な
ことを知ることができ、満足度の向上につながるという
効果を奏するものである。
また、請求項2では、電池を充電するための充電端子
と、電池と直列に接続された電流検出抵抗に発生する電
圧により充電電流を検出する電流検出手段と、検出され
た電流をフィードバックし一定電流に制御する電流制御
手段と、充電中は充電表示を行う表示手段と、電池及び
充電器の双方に設けられた各電池検出端子の接続ないし
非接続に応じて電池の着脱を検出する電池検出手段と、
充電端子の電圧を検出する電圧検出手段とを備え、電池
の装着が検出された場合の充電制御開始後における電池
電圧が所定値以上のとき、電池故障を検出して故障表示
を行うものであるから、電池が装着されたときに充電端
子の電圧が所定値以上であれば、電池の故障表示が行わ
れるようになりそのため、上記と同様に、従来、充電器
の故障か電池の故障かわからなかったことによるトラブ
ルを防止でき、また、使用者は電池の交換が必要なこと
を知ることができ、満足度の向上につながるという効果
を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の具体回路図、第2図は同上の
フロー図、第3図は同上の他の実施例のフロー図、第4
図は従来例の具体回路図である。 21は電池パック検出回路、Bは2次電池である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−123922(JP,A) 特開 平2−159931(JP,A) 実開 昭61−174844(JP,U) 実開 昭59−111438(JP,U) 実開 昭59−63639(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電池を充電するための充電端子と、電池と
    直列に接続された電流検出抵抗に発生する電圧により充
    電電流を検出する電流検出手段と、検出された電流をフ
    ィードバックし一定電流に制御する電流制御手段と、充
    電中は充電表示を行う表示手段と、電池及び充電器の双
    方に設けられた各電池検出端子の接続ないし非接続に応
    じて電池の着脱を検出する電池検出手段とを備え、電池
    の装着が検出された場合の充電制御開始後における充電
    電流が所定値以下のとき、電池故障を検出して故障表示
    を行うことを特徴とする充電器。
  2. 【請求項2】電池を充電するための充電端子と、電池と
    直列に接続された電流検出抵抗に発生する電圧により充
    電電流を検出する電流検出手段と、検出された電流をフ
    ィードバックし一定電流に制御する電流制御手段と、充
    電中は充電表示を行う表示手段と、電池及び充電器の双
    方に設けられた各電池検出端子の接続ないし非接続に応
    じて電池の着脱を検出する電池検出手段と、充電端子の
    電圧を検出する電圧検出手段とを備え、電池の装着が検
    出された場合の充電制御開始後における電池電圧が所定
    値以上のとき、電池故障を検出して故障表示を行うこと
    を特徴とする充電器。
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JP3108529B2 (ja) * 1992-02-17 2000-11-13 エムアンドシー株式会社 バッテリー充電方法およびその装置
JP4618561B2 (ja) 2006-04-28 2011-01-26 日立工機株式会社 電池の充電装置

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