JP2893881B2 - 充電装置 - Google Patents

充電装置

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JP2893881B2
JP2893881B2 JP2185084A JP18508490A JP2893881B2 JP 2893881 B2 JP2893881 B2 JP 2893881B2 JP 2185084 A JP2185084 A JP 2185084A JP 18508490 A JP18508490 A JP 18508490A JP 2893881 B2 JP2893881 B2 JP 2893881B2
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【発明の詳細な説明】 A産業上の利用分野 本発明は充電装置に関し、特に複数の電池を同時に充
電する充電装置に適用して好適なものである。
B発明の概要 本発明は、充電装置において、交互に充電電流を検出
すると共に、当該検出動作に応動して所定の充電電流を
交互に供給することにより、簡易な構成で複数の電池を
同時に充電することができる。
C従来の技術 従来、カメラ一体型ビデオテープレコーダ等において
は、第5図に示すような充電装置1を用いて電池2を充
電し、これにより当該電池2を繰り返し使用し得るよう
になされている。
すなわち充電装置1においては、ダイオードブリツジ
4で商用電源を整流した後、平滑コンデンサ6で平滑す
る。
トランス8の一次巻線は、平滑された直流電源を一端
に入力すると共に、所定のタイミングでオンオフ動作を
繰り返すFET(field efect toransistor)10に残りの一
端を接続し、これにより2次巻線を介して所定の2次出
力電圧を出力する。
ダイオード12は、トランス8の2次出力電圧を整流し
た後、平滑コンデンサ14を介して電池2に供給し、これ
により電池2に充電電流を供給する。
電池2は、充電電流検出用抵抗16を介して接地される
ようになされ、当該充電電流検出用抵抗16の端子電圧に
基づいて、充電電流値を検出し得るようになされてい
る。
定電流制御回路18は、充電電流検出用抵抗16の端子電
圧に基づいてFET10を駆動制御し、これにより電池2の
充電電流を所定値に保持して、安全かつ確実に充電し得
るようになされている。
これに対して第6図に示すように、複数の電池2A、2
B、2Cを充電する場合は、選択回路20を介して充電電流
を供給することにより、例えば電池2Aの充電が完了した
後、続いて電池2Bの充電に移る。
これによりカメラ一体型ビデオテープレコーダにおい
ては、予め電池2A、2B、2Cを充電しておくことにより、
電池2A、2B、2Cを交換して使用し、長時間録画し得るよ
うになされている。
D発明が解決しようとする課題 ところで、このような充電装置で複数の電池を同時に
充電することができれば、その分充電に要する時間を短
縮し得、便利であると考えられる。
この場合、電池を並列接続して充電すればよいと考え
られる。
ところが、この種の電池においては、充電電流を所定
値に保持して充電しなければならず、単に電池を並列接
続しただけでは、安全かつ確実に充電することが困難に
なる。
このため第7図に示すように、複数の電池を同時に充
電し得るようになされた充電装置22においては、定電流
制御回路18(第5図)で充電電流を所定値に保持する代
わりに、それぞれ電池2A、2Bに割り当てられた定電流回
路24A、24Bで充電電流で所定値に保持する。
すなわち制御回路26を用いてFET10を一定条件で駆動
すると共に、それぞれ充電電流検出用抵抗16A、16Bで電
池2A、2Bの充電電流を検出し、当該検出結果を定電流回
路24A、24Bに出力する。
ところがこの方法の場合、それぞれ電池2A、2Bに専用
の定電流回路24A、24Bが必要になり、その分全体構成が
複雑かつ大型化する問題があつた。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な
構成で複数の電池を同時に充電することができる充電装
置を提案しようとするものである。
E課題を解決するための手段 かかる課題を解決するため本発明においては、充電電
流検出結果に応じて、充電電流IA、IBを制御する電流制
御手段48、60と、充電電流IA、IBを、第1及び第2の電
池2A及び2Bに交互に所定期間供給する選択供給手段40
A、40B、42A、42B、62、64と、第1及び第2の電池2A及
び2Bの充電電流IA及びIBを検出する第1及び第2の充電
電流検出用抵抗16A及び16Bと、第1及び第2の充電電流
検出用抵抗16A及び16Bの検出結果を、選択供給手段40
A、40B、42A、42B、62、64の選択動作に応動して、電流
制御手段48、60に交互に出力する選択出力手段44A、44
B、46A、46B、50A、50B、62、64とを備えるようにす
る。
F作用 第1及び第2の電池2A及び2Bに充電電流IA、IBを交互
に定期期間供給すると共に、当該選択動作に応動して、
第1及び第2の充電電流検出用抵抗16A及び16Bの検出結
果を電流制御手段48、60に交互に出力すれば、定電流制
御手段48、60を第1及び第2の電池2A及び2Bで共用し
て、同時に充電することができる。
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
(G1)第1の実施例 第5図との対応部分に同一符号を付して示す第1図に
おいて、30は全体として充電装置を示し、コンデンサ3
2、34及びコイル36で形成されたラインフイルタ回路を
介して、商用電源をダイオードブリツジ4に供給する。
電池2A及び2Bは、FET38A及び38Bを介して充電電流研
修用抵抗16A及び16Bで接地され、これによりFET38A及び
38Bがオン状態に立ち上がると充電電流IA及びIBが供給
されるようになされている。
トランジスタ42A及び42Bは、それぞれコレクタ抵抗40
A及び40Bを備えたエミツタ接地型の反転増幅回路を構成
し、ベースに入力される制御信号SA及びSBに基づいてFE
T38A及び38Bをオン状態に切り換える。
従つて電池2A及び2Bにおいては、制御信号SA及びSB
信号レベルを切り換えて、充電電流が供給される状態
(以下充電状態と呼ぶ)と充電電流が供給されない状態
(以下休止状態と呼ぶ)を切り換えることができる。
これに対して充電電流検出用抵抗16A及び16Bは、それ
ぞれ抵抗44A及び44B、ダイオード46A及び46Bを介して、
充電電流IA及びIBの検出結果を定電流制御回路18に出力
する。
このとき抵抗44A及びダイオード46A、抵抗44B及びダ
イオード46Bの接続中点は、トランジスタ50A及び50Bを
介して接地されるようになされ、当該充電装置30におい
ては、制御信号SA及びSBに応じてトランジスタ50A及び5
0Bを交互にオフ状態に切り換えることにより、交互に充
電電流IA及びIBを検出し得るようになされている。
定電流制御回路18においては、電流検出回路48に充電
電流IA及びIBの検出結果を受け、当該検出結果に基づい
て、パルス幅変調回路60から出力されるパルス幅変調信
号を制御する。
さらに定電流制御回路18は、当該パルス幅変調信号を
トランジスタ61に出力し、当該トランジスタ61に接続さ
れたトランス8から、所定の2次巻線出力が得られるよ
うに制御する。
第2図に示すように発振回路62は、数秒周期Tで信号
レベルが反転する発振信号Sosc(第2図(A))をフリ
ツプフロツプ回路(FF)64に出力する。
フリツプフロツプ回路64は、当該発振信号SOSCに同期
して相補的に信号レベルが立ち上がる制御信号SA及びSB
を出力する。
これによりトランジスタ50A及び50Bが交互にオフ状態
に切り換わり、電流検出回路48においては、数秒周期T
で交互に充電電流IA及びIBの検出結果を得ることができ
る。
従つてダイオード12から出力される充電電圧V2(第2
図(B))においては、交互に得られる充電電流IA及び
IBが一定値になるように、制御信号SA及びSBに同期して
電圧が変化する。
なおこの実施例においては、それぞれ出力電圧が12
〔V〕及び6〔V〕の電池2A及び2Bを充電する。
このため充電電流IA及びIBを一定値に保持して充電す
る場合、電池2Aの充電電圧V2の方が高くなるように保持
される。
これに対してEFT38A及び38Bにおいては、相補的にオ
ン状態に切り換わり、充電電流IA及びIBが検出される期
間の間、それぞれ電池2A及び2Bに充電電流IA及びIB(第
2図(C)及び(D))を供給することができる。
従つて電池2A及び2Bにおいては、充電電流IA及びIB
検出結果に基づいて、所定値に保持された充電電流IA
びIBが間欠的に供給され、かくして充電期間と休止期間
とを交互に切り換えて電池2A及び2Bを同時に充電するこ
とができる。
さらにこのとき、充電装置30においては、定電流制御
回路18を共通に用いて、電池2A及び2Bを充電し得、その
分簡易な構成で複数の電池を同時に充電することができ
る。
さらに、このように休止期間を設けて間欠的に充電す
る場合、休止期間を設けないで連続的に充電する場合に
比して、短い時間で効率よく充電することができる。
従つて同時に充電しただけでなく、間欠的に充電した
分、さらに一段と充電に要する時間を短縮することがで
きる。
かくしてこの実施例において、電流検出回路48及びパ
ルス幅変調回路60は、充電電流検出結果に応じて、充電
電流IA、IBを制御する電流制御手段を構成するのに対
し、抵抗40A、40、トランジスタ42A、42B、発振回路6
2、フリツプフロツプ回路64は、充電電流IA及びIBを、
第1及び第2の電池2A及び2Bに交互に所定期間供給する
選択供給糸手段を構成する。
さらに充電電流検出用抵抗16A及び16Bは、それぞれ第
1及び第2の電池2A及び2Bの充電電流IAIBを検出する第
1及び第2の充電電流検出用抵抗を構成し、抵抗44A、4
4B、トランジスタ46A、46B、ダイオード50A、50B、発振
回路62、フリツプフロツプ回路64は、第1及び第2の充
電電流検出用抵抗16A、16Bの検出結果を、選択供給手段
の選択動作に応動して、電流制御手段に交互に出力する
選択出力手段を構成する。
以上の構成において、発振回路62の出力信号を同期し
てトランジスタ42A及び42Bが相補的に動作を切り換え、
これにより電池2A及び2Bに交互に充電電流IA及びIBが供
給される。
当該充電電流IA及びIBは、充電電流検出用抵抗16A及
び16Bで検出され、トランジスタ42A、42Bに応動してト
ランジスタ50A及び50Bが相補的に動作を切り換えること
により、当該検出結果が交互に定電流制御回路18に出力
される。
これによりダイオード12から出力される充電電圧V2
おいては、交互に検出される充電電流IA及びIBが所定値
になるように制御される。
これにより電池2A及び2Bにおいては、交互に休止期間
及び充電期間を繰り返し、充電電流IA及びIBが所定値に
なるように充電される。
以上の構成によれば、2つの電池2A及び2Bに交互に充
電電流を供給すると共に、当該充電電流の検出結果を交
互に定電流制御回路に出力したことにより、定電流制御
回路を共用して2つの電池を同時に充電し得、簡易な構
成で同時に2つの電池を充電することができる。
(G2)第2の実施例 第3図に示すように、この実施例においては、それぞ
れ電池2A及び2Bに対して専用の2次巻線を有するトラン
ス71を用いて、電池2A及び2Bを充電する。
このため制御回路26においては、一定の条件でトラン
ジスタ61を制御する。
ダイオード72A及び72Bは、それぞれトランジスタ71の
2次巻線出力を整流した後、平滑コンデンサ73A及び73B
を介して電池2A及び2Bに出力する。
これにより電池2A及び2Bにおいては、EFT38A及び38B
がオン状態に切り換わると、充電電流IA及びIBが供給さ
れるようになされている。
第4図に示すように発振回路74は所定周期で信号レベ
ルが立ち上がる発振出力信号SOSC1(第4図(A))を
出力する。
制御回路75は、充電電流検出用抵抗16A及び16Bの端子
電圧を交互に取り込んで、その検出結果SKA及びSKBをそ
れぞれ単安定マルチバイブレータ回路(MM)76及び77に
出力する。
単安定マルチバイブレータ回路76は、発振出力信号S
OSC1に同期して立ち上がった後、検出結果SKAに応じた
期間だけ経過して信号レベルが立ち下がる波形整形信号
SDA(第2図(B))を出力し、当該波形整形信号SDA
FET38Aを駆動する。
これにより電池2Aにおいては、充電電流IAの検出結果
SKAに基づいて、波形整形信号SDAの信号レベルが立ち上
がる期間TAの間だけ充電され、残りの期間、休止期間に
保持される。
微分回路78は、波形整形信号SDAの微分信号SDIV(第
2図(C))を生成する。
単安定マルチバイブレータ回路77は、微分信号SDIV
立ち下がるタイミングで立ち上がつた後、検出結果SKB
に応じた期間だけ経過して信号レベルが立ち下がる波形
整形信号を出力する。
波形整形回路79は、単安定マルチバイブレータ回路77
から出力される波形整形信号に同期して信号レベルが変
化する波形整形信号SDB(第2図(D))をFET38Bに出
力する。
このとき波形整形回路79は、波形整形信号SDA及びSDB
が同時に立ち上がらないように波形整形信号SDBの立ち
下がりを制御する。
これにより電池2Aにおいては、所定波高値の充電電流
IA(第2図(E))が波形整形信号SDAの信号レベルが
立ち上がる期間TAの間だけ供給されるのに対し、電池2B
においては、充電電流IAと等しい波高値の充電電流I
B(第2図(F))が波形整形信号SDBの信号レベルが立
ち上がる期間TBの間だけ供給され、かくして充電期間の
長さを制御して、電池2A及び2Bを同時に充電することが
できる。
第3図の構成によれば、2つの電池2A及び2Bに交互に
充電電流を供給すると共に、当該充電電流の検出結果を
交互に定電流制御回路に出力したことにより、充電電流
の検出結果に応じて充電期間を制御する場合でも、簡易
な構成で同時に2つの電池を充電することができる。
(G3)他の実施例 なお上述の実施例においては、充電電流の検出結果に
応じて、充電電圧又は充電期間を制御する場合について
述べたが、本発明にこれに限らず、充電電圧及び充電期
間を同時に制御する場合、充電期間及び休止期間の繰り
返し周期を制御する場合等、種々の制御方法を広く適用
することができる。
さらに上述の実施例においては数秒周期で交互に充電
する場合について述べたが、繰り返しの周期はこれに限
らず、数秒から数分の間で、必要に応じて自由に設定す
ることができる。
さらに上述の実施例においては、2つの電池を同時に
充電する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、複数の電池を同時に充電する場合に広く適用するこ
とができる。
さらに上述の実施例においては、カメラ一体型ビデオ
テープレコーダの電池を充電するについて述べたが、本
発明はこれに限らず、種々の電子機器の電池を充電する
充電装置に広く適用することができる。
H発明の効果 上述のように本発明によれば、交互に充電電流を検出
すると共に、当該検出動作に応動して充電電流を交互に
供給することにより、定電流回路を共用して複数の電池
を同時に充電し得、その分簡易な構成で複数の電池を同
時に充電することができる充電装置を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による充電装置を示すブロツ
ク図、第2図はその動作の説明に供する信号波形図、第
3図は第2の実施例による充電装置を示すブロツク図、
第4図はその動作の説明に供する信号波形図、第5図は
従来の充電装置を示すブロツク図、第6図は複数の電池
を充電する場合の接続図、第7図は複数の電池を交互に
充電する従来の充電装置を示すブロツク図である。 1、22、30……充電装置、2A、2B、2C……電池、16、16
A、16B……充電電流検出用抵抗、18……定電流制御回
路、10、38A、38B……FET、42A、42B、50A、50B、61…
…トランジスタ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】充電電流検出結果に応じて、充電電流を制
    御する電流制御手段と、 上記充電電流を、第1及び第2の電池に交互に所定期間
    供給する選択供給手段と、 上記第1及び第2の電池の充電電流を検出する第1及び
    第2の充電電流検出用抵抗と、 上記第1及び第2の充電電流検出用抵抗の検出結果を、
    上記選択供給手段の選択動作に応動して、上記電流制御
    手段に交互に出力する選択出力手段と を具えることを特徴とする充電装置。
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