JP3019353B2 - 充電装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は二次電池電圧、充電量等を検出するに用いて
好適な充電装置に関する。
好適な充電装置に関する。
〔発明の概要〕 本発明は二次電池電圧、充電量を検出するに用いて好
適な充電装置に関し、充電量と電池開放電圧が相関関係
を有する二次電池を急速充電をする様に成された充電装
置であって、二次電池を定電流充電するために二次電池
の出力電流と基準電流源とを比較して出力誤差を出力す
る出力電流誤差検出手段と、二次電池を定電圧充電する
ために二次電池の出力電圧と第１の基準電圧源とを比較
して出力誤差を出力する出力電圧誤差検出手段と、二次
電池の充電量検出点に応じた電池開放電圧の少なくとも
１つの電圧を基準電圧として選択可能な第２の基準電圧
源と、出力電圧誤差検出手段と第１及び第２の基準電圧
源間に配設されたスイッチング手段と、二次電池の微小
充電電流を検出する充電電流検出手段と、充電電流検出
手段からの微小充電電流が所定の微小充電電流以下に成
ったかを検知すると共に、スイッチング手段を周期的に
切換制御する制御信号を出力する制御手段を具備し、ス
イッチング手段が第２の基準電圧源側に切換えられた時
に制御手段は微小充電電流が所定値以下かを検知して充
電量を検出する様に成したことを特徴とする充電装置と
することで二次電池検出時の精度を高めて二次電池電圧
及び充電量の検出が行なえる充電装置が得られる様にし
たものである。
適な充電装置に関し、充電量と電池開放電圧が相関関係
を有する二次電池を急速充電をする様に成された充電装
置であって、二次電池を定電流充電するために二次電池
の出力電流と基準電流源とを比較して出力誤差を出力す
る出力電流誤差検出手段と、二次電池を定電圧充電する
ために二次電池の出力電圧と第１の基準電圧源とを比較
して出力誤差を出力する出力電圧誤差検出手段と、二次
電池の充電量検出点に応じた電池開放電圧の少なくとも
１つの電圧を基準電圧として選択可能な第２の基準電圧
源と、出力電圧誤差検出手段と第１及び第２の基準電圧
源間に配設されたスイッチング手段と、二次電池の微小
充電電流を検出する充電電流検出手段と、充電電流検出
手段からの微小充電電流が所定の微小充電電流以下に成
ったかを検知すると共に、スイッチング手段を周期的に
切換制御する制御信号を出力する制御手段を具備し、ス
イッチング手段が第２の基準電圧源側に切換えられた時
に制御手段は微小充電電流が所定値以下かを検知して充
電量を検出する様に成したことを特徴とする充電装置と
することで二次電池検出時の精度を高めて二次電池電圧
及び充電量の検出が行なえる充電装置が得られる様にし
たものである。
一般に、充電可能な二次電池等では、この二次電池充
電中の充電量を計測する場合、二次電池の開放電圧
（Ｖ）と充電量（％）との間に第４図の曲線（20）に示
される様な相関関係があれば二次電池の開放電圧V1,V2
‥‥V4を計測することで、この二次電池の充電量を検出
することが出来る。ここで、第６図Ａの回路図に示す様
に、例えば、商用AC電源のコンセントに挿入されるプラ
グ（１）を有する充電器（21）の出力端にスイッチング
手段（22）を介して充電すべき二次電池（12）を接続し
て充電中の開放電圧を計測する場合にはスイッチング手
段（22）を“オフ”状態にして、電圧計（23）等で二次
電池（12）の開放電圧を計測する様にしている。一般
に、二次電池（12）を急速充電する場合、定電流充電が
行なわれ、例えば比較的大きい1A〜2Aの充電電流を二次
電池（12）に供給するため、この大電流を“オン”“オ
フ”させるスイッチング手段（22）としては大電流用ス
イッチが必要となり、この様なスイッチはコストが上昇
するだけでなく、信頼性も劣化する問題があった。更
に、この様に大電流で急速充電を行なっている場合、充
電器（21）と二次電池（12）間の配線抵抗、接点抵抗、
二次電池（12）の内部抵抗で電圧降下が発生する。特に
二次電池をケーシング内に収納し、一つの付属部品とし
て扱う。ビデオカメラ等では電池着脱時の正及び負極端
子は接点構造と成され、充電器（21）に接点構造を介し
接続される形となる。この部分の接点抵抗は通常は50m
Ω〜100mΩ程度であるが着脱を繰返していると、その値
は200mΩ程度迄変化する。即ち、二次電池の着脱毎に接
点抵抗が変化し、充電中の二次電池の開放電圧の変化量
は、例えば、充電電流2A、接点抵抗200mΩでは0.4Vであ
るが、同じ充電電流2A、接点抵抗100mΩでは0.2Vとな
り、電圧変化量は大きくなる。即ち、第５図の充電特性
曲線に示す様に、急速充電時の電池電圧特性曲線（25）
に対し、二次電池（12）の開放電圧特性曲線（26）は破
線で示される様に電圧差が発生してしまう。尚、（27）
は急速充電時の充電電流特性曲線を示している。この様
な開放電圧の電圧変化の影響を受けずに開放電圧を検出
するために上述した第６図Ａに示す方法で検出すれば大
容量のスイッチング手段（22）を必要とする弊害が発生
する。そこで第６図Ｂに示す様に、二次電池（12）を収
納するケーシング（24）に多くの接点群（13）（14）
（13a）（14a）を設け接点群のうち接点（13）（14）間
に二次電池を接続し、接点（13a）（14a）間に電圧計
（23）等を接続して電圧を検出することも行なわれてい
る。
電中の充電量を計測する場合、二次電池の開放電圧
（Ｖ）と充電量（％）との間に第４図の曲線（20）に示
される様な相関関係があれば二次電池の開放電圧V1,V2
‥‥V4を計測することで、この二次電池の充電量を検出
することが出来る。ここで、第６図Ａの回路図に示す様
に、例えば、商用AC電源のコンセントに挿入されるプラ
グ（１）を有する充電器（21）の出力端にスイッチング
手段（22）を介して充電すべき二次電池（12）を接続し
て充電中の開放電圧を計測する場合にはスイッチング手
段（22）を“オフ”状態にして、電圧計（23）等で二次
電池（12）の開放電圧を計測する様にしている。一般
に、二次電池（12）を急速充電する場合、定電流充電が
行なわれ、例えば比較的大きい1A〜2Aの充電電流を二次
電池（12）に供給するため、この大電流を“オン”“オ
フ”させるスイッチング手段（22）としては大電流用ス
イッチが必要となり、この様なスイッチはコストが上昇
するだけでなく、信頼性も劣化する問題があった。更
に、この様に大電流で急速充電を行なっている場合、充
電器（21）と二次電池（12）間の配線抵抗、接点抵抗、
二次電池（12）の内部抵抗で電圧降下が発生する。特に
二次電池をケーシング内に収納し、一つの付属部品とし
て扱う。ビデオカメラ等では電池着脱時の正及び負極端
子は接点構造と成され、充電器（21）に接点構造を介し
接続される形となる。この部分の接点抵抗は通常は50m
Ω〜100mΩ程度であるが着脱を繰返していると、その値
は200mΩ程度迄変化する。即ち、二次電池の着脱毎に接
点抵抗が変化し、充電中の二次電池の開放電圧の変化量
は、例えば、充電電流2A、接点抵抗200mΩでは0.4Vであ
るが、同じ充電電流2A、接点抵抗100mΩでは0.2Vとな
り、電圧変化量は大きくなる。即ち、第５図の充電特性
曲線に示す様に、急速充電時の電池電圧特性曲線（25）
に対し、二次電池（12）の開放電圧特性曲線（26）は破
線で示される様に電圧差が発生してしまう。尚、（27）
は急速充電時の充電電流特性曲線を示している。この様
な開放電圧の電圧変化の影響を受けずに開放電圧を検出
するために上述した第６図Ａに示す方法で検出すれば大
容量のスイッチング手段（22）を必要とする弊害が発生
する。そこで第６図Ｂに示す様に、二次電池（12）を収
納するケーシング（24）に多くの接点群（13）（14）
（13a）（14a）を設け接点群のうち接点（13）（14）間
に二次電池を接続し、接点（13a）（14a）間に電圧計
（23）等を接続して電圧を検出することも行なわれてい
る。
従来例で説明した様に、第６図Ａに示す構成の充電装
置では急速充電時の大電流1A〜2Aの電流を“オン”“オ
フ”させるための大容量のスイッチング手段（22）を必
要とし、この様な大電流に耐え得るスイッチング手段は
コストが高いだけでなく、信頼性も劣る問題があった。
更に第６図Ｂに示す構成の充電装置ではスペース，コス
トの面で不利であるだけでなく二次電池の内部抵抗を含
んだまま測定するために開放電圧測定時の精度も劣化す
る問題があった。
置では急速充電時の大電流1A〜2Aの電流を“オン”“オ
フ”させるための大容量のスイッチング手段（22）を必
要とし、この様な大電流に耐え得るスイッチング手段は
コストが高いだけでなく、信頼性も劣る問題があった。
更に第６図Ｂに示す構成の充電装置ではスペース，コス
トの面で不利であるだけでなく二次電池の内部抵抗を含
んだまま測定するために開放電圧測定時の精度も劣化す
る問題があった。
本発明は叙上の問題点を解決するために成されたもの
で、その目的とするところは上記した各種抵抗分の電圧
降下による誤差を少くするために本発明では充電時電圧
に対し充電量検出電圧を設定し、この電圧設定条件で充
電電流が微小電流に降下した状態の電圧を検出すること
で精度の良い充電装置を得る様にしたものである。
で、その目的とするところは上記した各種抵抗分の電圧
降下による誤差を少くするために本発明では充電時電圧
に対し充電量検出電圧を設定し、この電圧設定条件で充
電電流が微小電流に降下した状態の電圧を検出すること
で精度の良い充電装置を得る様にしたものである。
本発明の充電装置はその例が第１図及び第２図に示さ
れている様に、充電量と電池開放電圧が相関関係を有す
る二次電池（12）を急速充電する様に成された充電装置
であって、二次電池（12）を定電圧充電するために二次
電池（12）の出力電流と基準電流源E3とを比較して出力
誤差を出力する出力電流誤差検出手段（18）と、二次電
池（12）を定電流充電するために二次電池（12）の出力
電圧と第１の基準電圧源E2とを比較して出力誤差を出力
する出力電圧誤差検出手段（17）と、二次電池（12）の
充電量検出点に応じた電池開放電圧の少なくとも１つの
電圧を基準電圧として選択可能な第２基準電圧源E1と、
出力電圧誤差検出手段（17）と第１及び第２の基準電圧
源E2及びE1間に配設されたスイッチング手段SWと、二次
電池（12）の微小充電電流を検出する充電電流検出手段
（９）と、この充電電流検出手段からの微小充電電流が
所定の微小充電電流以下に成ったかを検知すると共に、
スイッチング手段を周期的に切換制御する制御信号を出
力する制御手段（10）とを具備し、スイッチング手段SW
が第２の基準電圧源E1側に切換られた時に制御手段（1
0）は微小充電電流が所定値以下かを検知して充電量を
検出する様に成したものである。
れている様に、充電量と電池開放電圧が相関関係を有す
る二次電池（12）を急速充電する様に成された充電装置
であって、二次電池（12）を定電圧充電するために二次
電池（12）の出力電流と基準電流源E3とを比較して出力
誤差を出力する出力電流誤差検出手段（18）と、二次電
池（12）を定電流充電するために二次電池（12）の出力
電圧と第１の基準電圧源E2とを比較して出力誤差を出力
する出力電圧誤差検出手段（17）と、二次電池（12）の
充電量検出点に応じた電池開放電圧の少なくとも１つの
電圧を基準電圧として選択可能な第２基準電圧源E1と、
出力電圧誤差検出手段（17）と第１及び第２の基準電圧
源E2及びE1間に配設されたスイッチング手段SWと、二次
電池（12）の微小充電電流を検出する充電電流検出手段
（９）と、この充電電流検出手段からの微小充電電流が
所定の微小充電電流以下に成ったかを検知すると共に、
スイッチング手段を周期的に切換制御する制御信号を出
力する制御手段（10）とを具備し、スイッチング手段SW
が第２の基準電圧源E1側に切換られた時に制御手段（1
0）は微小充電電流が所定値以下かを検知して充電量を
検出する様に成したものである。
本発明の充電装置によれば出力電圧誤差検出手段（1
7）の基準電圧源E2及びE1の電圧がV2からV1に変えられ
た時の充電電流が所定の微小電流以下となったことを検
出することで、二次電池（12）の開放電圧がV1と一致し
例えば、充電量が50％であることが検出出来る様に成さ
れている。
7）の基準電圧源E2及びE1の電圧がV2からV1に変えられ
た時の充電電流が所定の微小電流以下となったことを検
出することで、二次電池（12）の開放電圧がV1と一致し
例えば、充電量が50％であることが検出出来る様に成さ
れている。
以下、本発明の充電装置の一実施例を第１図乃至第３
図について説明する。第１図は本例の全体的な系統図を
示すものであり、第２図は第１図の要部の回路図で充電
の為の制御回路をCPUで行なう場合の回路例であり、第
３図は本例の充電特性曲線説明図である。
図について説明する。第１図は本例の全体的な系統図を
示すものであり、第２図は第１図の要部の回路図で充電
の為の制御回路をCPUで行なう場合の回路例であり、第
３図は本例の充電特性曲線説明図である。
第１図で商用交流電源のコンセントに挿入された交流
プラグ（１）からの交流電圧は入力フィルタ（２）、ス
イッチング部（３）、変換トランス（４）並に整流平滑
回路（５）を介して直流化されて、この直流電圧は二次
電池（12）の陽極端子が接続され、充電が行なわれる正
端子（13）に供給される。負端子（14）には二次電池
（12）の陰極端子が接続されると共に充電電流検出用の
抵抗器（15）が負端子（14）と接地間に接続され充電電
流検出用の抵抗器（15）と負端子（14）の接続点から取
り出された充電電流は充電電流検出回路（10）及び出力
制御回路（８）に供給され、微小な充電電流が充電電流
検出回路（９）で検出され、充電用の制御回路（10）で
所定の微小電流値の判断が成される。充電用の制御回路
（10）には表示部（11）が接続される。この表示部（1
1）で例えば、第４図で説明した様に電池開放電圧を計
測することで充電量表示が行なわれる。充電用の制御回
路（10）はマイクロコンピュータ（以下CPUと記す）等
で構成され、出力制御回路（８）を制御する。出力制御
回路（８）内には後述するも、二次電池（12）に供給す
る平滑回路（5a）からの直流電圧と二つの基準電圧源を
比較する定電圧制御手段と充電電流検出用抵抗器（15）
のホット端子から供給される充電電流と基準電流とを比
較する定電流制御手段とを有する。CPU（10）は出力制
御回路（８）内の定電圧制御手段の基準電圧を切換制御
する制御信号を出力する。出力制御回路（８）の出力は
フォトカプラ（７）の発光素子に供給される。この発光
素子から発光された光は受光素子で電気信号に変換され
て制御回路（６）に供給され、スイッチング部（３）の
スイッチタイミングを制御する。
プラグ（１）からの交流電圧は入力フィルタ（２）、ス
イッチング部（３）、変換トランス（４）並に整流平滑
回路（５）を介して直流化されて、この直流電圧は二次
電池（12）の陽極端子が接続され、充電が行なわれる正
端子（13）に供給される。負端子（14）には二次電池
（12）の陰極端子が接続されると共に充電電流検出用の
抵抗器（15）が負端子（14）と接地間に接続され充電電
流検出用の抵抗器（15）と負端子（14）の接続点から取
り出された充電電流は充電電流検出回路（10）及び出力
制御回路（８）に供給され、微小な充電電流が充電電流
検出回路（９）で検出され、充電用の制御回路（10）で
所定の微小電流値の判断が成される。充電用の制御回路
（10）には表示部（11）が接続される。この表示部（1
1）で例えば、第４図で説明した様に電池開放電圧を計
測することで充電量表示が行なわれる。充電用の制御回
路（10）はマイクロコンピュータ（以下CPUと記す）等
で構成され、出力制御回路（８）を制御する。出力制御
回路（８）内には後述するも、二次電池（12）に供給す
る平滑回路（5a）からの直流電圧と二つの基準電圧源を
比較する定電圧制御手段と充電電流検出用抵抗器（15）
のホット端子から供給される充電電流と基準電流とを比
較する定電流制御手段とを有する。CPU（10）は出力制
御回路（８）内の定電圧制御手段の基準電圧を切換制御
する制御信号を出力する。出力制御回路（８）の出力は
フォトカプラ（７）の発光素子に供給される。この発光
素子から発光された光は受光素子で電気信号に変換され
て制御回路（６）に供給され、スイッチング部（３）の
スイッチタイミングを制御する。
上述の系統図の要部の具体的回路を第２図で説明す
る。第１図と対応部分には同一符号を付して重複説明を
省略するも、変換トランス（４）の１次側巻線の一端は
整流回路（５）の一端に他端は制御回路（６）を構成す
る出力トランジスタTr1のコレクタに接続され、エミッ
タは接地される。トランジスタTr1のベースはパルス幅
変調制御回路（以下PWM制御回路と記す）（6a）の出力
端に接続されている。PWM制御回路（6a）の入力端には
フォトカプラ（７）を構成するフォトトランジスタの如
き受光素子Tr2のコレクタが接続され、エミッタは接地
され、ベースに発光素子CD2からの光を受光する。フォ
トカプラ（７）を構成する発光ダイオード等から成る発
光素子CD2のアノードは充電する二次電池（12）の陽極
から接続される正端子（13）に接続され、発光素子CD2
のカソードは抵抗器R1を介して出力制御回路（８）を構
成する出力電圧誤差検出用のオペアンプ（17）及び出力
電流誤差検出用のオペアンプ（18）の各出力に接続され
たダイオードCD3及びCD4のアノードに接続されている。
変換トランス（４）の二次巻線側にはダイオードCD1と
コンデンサC1等からなる平滑回路（5a）等が設けられて
いる。二次巻線の一端は接地され、他端はダイオードCD
1のアノードに接続され、ダイオードCD1のカソードはコ
ンデンサC1の一端に接続されると共に二次電池（12）の
接続される正端子（13）に接続されている。コンデンサ
C1の他端は接地される。二次電池（12）の陰極の接続さ
れる負端子（14）には充電電流検出用抵抗器（15）が接
続され、この抵抗器（15）の一端は接地されている。抵
抗器（15）と負端子（14）の接続中点から取り出された
充電電流は定電流制御手段を構成する出力電流誤差検出
用のオペアンプ（18）と充電電流検出用のオペアンプ
（９）の非反転入力端子に供給される。これら各オペア
ンプ（18）及び（９）の反転入力端子に、基準電流源E3
及びE4が接続されている。ダイオードCD1と正端子（1
3）の接続中点から取り出された電圧は抵抗器R2及びR3
で分圧されて定電圧制御手段を構成する出力電圧誤差検
出用のオペアンプ（17）の非反転入力端子に供給され
る。反転入力端子はスイッチSWを介して例えば二つの基
準電圧源E1及びE2に接続されている。この基準電圧源E1
及びE2は２個に限らず後述するも、充電量検出点に応じ
て適宜の複数個を設ける様にしてもよく、更に２つの電
圧源E1及びE2をスイッチSWを介して切換選択するだけで
なく、１つの基準電圧源の電圧を連続的に可変する電圧
可変手段を設ける様にしてもよい。このスイッチSW又は
電圧可変手段はCPU（10）の出力（10a）で制御される。
CPU（10）内にはデジタル−アナログ変換手段及びアナ
ログ−デジタル変換手段等を含みスイッチSWを制御する
制御信号をアナログ信号に変換して出力すると共に充電
電流検出用のオペアンプ（９）からのアナログ的な充電
電流をデジタル変換してCPU（10）に供給する。オペア
ンプ（17）及び（18）の出力はダイオードCD3及びCD4の
カソードを接続されている。
る。第１図と対応部分には同一符号を付して重複説明を
省略するも、変換トランス（４）の１次側巻線の一端は
整流回路（５）の一端に他端は制御回路（６）を構成す
る出力トランジスタTr1のコレクタに接続され、エミッ
タは接地される。トランジスタTr1のベースはパルス幅
変調制御回路（以下PWM制御回路と記す）（6a）の出力
端に接続されている。PWM制御回路（6a）の入力端には
フォトカプラ（７）を構成するフォトトランジスタの如
き受光素子Tr2のコレクタが接続され、エミッタは接地
され、ベースに発光素子CD2からの光を受光する。フォ
トカプラ（７）を構成する発光ダイオード等から成る発
光素子CD2のアノードは充電する二次電池（12）の陽極
から接続される正端子（13）に接続され、発光素子CD2
のカソードは抵抗器R1を介して出力制御回路（８）を構
成する出力電圧誤差検出用のオペアンプ（17）及び出力
電流誤差検出用のオペアンプ（18）の各出力に接続され
たダイオードCD3及びCD4のアノードに接続されている。
変換トランス（４）の二次巻線側にはダイオードCD1と
コンデンサC1等からなる平滑回路（5a）等が設けられて
いる。二次巻線の一端は接地され、他端はダイオードCD
1のアノードに接続され、ダイオードCD1のカソードはコ
ンデンサC1の一端に接続されると共に二次電池（12）の
接続される正端子（13）に接続されている。コンデンサ
C1の他端は接地される。二次電池（12）の陰極の接続さ
れる負端子（14）には充電電流検出用抵抗器（15）が接
続され、この抵抗器（15）の一端は接地されている。抵
抗器（15）と負端子（14）の接続中点から取り出された
充電電流は定電流制御手段を構成する出力電流誤差検出
用のオペアンプ（18）と充電電流検出用のオペアンプ
（９）の非反転入力端子に供給される。これら各オペア
ンプ（18）及び（９）の反転入力端子に、基準電流源E3
及びE4が接続されている。ダイオードCD1と正端子（1
3）の接続中点から取り出された電圧は抵抗器R2及びR3
で分圧されて定電圧制御手段を構成する出力電圧誤差検
出用のオペアンプ（17）の非反転入力端子に供給され
る。反転入力端子はスイッチSWを介して例えば二つの基
準電圧源E1及びE2に接続されている。この基準電圧源E1
及びE2は２個に限らず後述するも、充電量検出点に応じ
て適宜の複数個を設ける様にしてもよく、更に２つの電
圧源E1及びE2をスイッチSWを介して切換選択するだけで
なく、１つの基準電圧源の電圧を連続的に可変する電圧
可変手段を設ける様にしてもよい。このスイッチSW又は
電圧可変手段はCPU（10）の出力（10a）で制御される。
CPU（10）内にはデジタル−アナログ変換手段及びアナ
ログ−デジタル変換手段等を含みスイッチSWを制御する
制御信号をアナログ信号に変換して出力すると共に充電
電流検出用のオペアンプ（９）からのアナログ的な充電
電流をデジタル変換してCPU（10）に供給する。オペア
ンプ（17）及び（18）の出力はダイオードCD3及びCD4の
カソードを接続されている。
上述の構成に於ける本例の動作を第３図の充電特性曲
線図と共に説明する。
線図と共に説明する。
第１図及び第２図で商用AC電源を入力フィルタ
（２）、整流回路（５）、スイッチング部（３）、変換
トランス（４）、平滑回路（5a）を介して充電電圧が二
次電池（12）に供給される。オペアンプ（18）は抵抗器
（15）に流れる充電電流を基準電流源E3と比較し、その
出力誤差電流をフォトカプラ用の発光素子CD2及びダイ
オードCD4に流し、第３図Ａに示す急速充電電流特性曲
線（27）の定電流曲線（27a）で示す様に例えば、2Aに
なる様に定電流駆動する。同様にオペアンプ（17）は二
次電池（12）に供給される整流された直流電圧（出力電
圧）を第２の基準電圧源E2と比較し、出力誤差電圧をフ
ォトカプラ用の発光素子CD2及びダイオードCD3に供給し
て第３図Ａの急速充電時電池電圧特性曲線（25）を例え
ば、出力電圧（25a）が8.3Vに成る様に定電圧駆動す
る。
（２）、整流回路（５）、スイッチング部（３）、変換
トランス（４）、平滑回路（5a）を介して充電電圧が二
次電池（12）に供給される。オペアンプ（18）は抵抗器
（15）に流れる充電電流を基準電流源E3と比較し、その
出力誤差電流をフォトカプラ用の発光素子CD2及びダイ
オードCD4に流し、第３図Ａに示す急速充電電流特性曲
線（27）の定電流曲線（27a）で示す様に例えば、2Aに
なる様に定電流駆動する。同様にオペアンプ（17）は二
次電池（12）に供給される整流された直流電圧（出力電
圧）を第２の基準電圧源E2と比較し、出力誤差電圧をフ
ォトカプラ用の発光素子CD2及びダイオードCD3に供給し
て第３図Ａの急速充電時電池電圧特性曲線（25）を例え
ば、出力電圧（25a）が8.3Vに成る様に定電圧駆動す
る。
これら両オペアンプ（17）及び（18）の誤差信号はフ
ォトカプラ（７）で変換トランス（４）の１次線側に接
続されたPWM制御回路（6a）に受光素子Tr2を介して供給
され変換トランス（４）を介して充電電圧及び充電電流
の出力を一定に制御する。オペアンプ（９）は充電用抵
抗器（15）に流れる充電電流を検出して基準電流源E4と
比較してCPU（10）に微小充電電流を供給している。CPU
（10）ではこの微小充電電流が所定の値、例えば0.1A以
下であるか否かの判断を行なう。本例ではオペアンプ
（17）の反転入力端子に接続されているスイッチSWの第
２の固定接点Ｃに接続されている第２の基準電圧源E2の
電圧がV2ボルトであるときの二次電池（12）に供給され
る出力電圧（25a）が8.3Vであるとし、二次電池（12）
の例えば充電量が50％充電された時の電池間放電圧が7.
5VであるとするとスイッチSWの接片ａが第１の固定接点
ｂに接する第１の基準電圧源E1の電圧をV1ボルトとし二
次電池（12）に供給される出力電圧（25b）が≒7.5Vに
なる様に第１の基準電圧源E1の電圧V1を選択する。この
様に第１の基準電圧源E1を選択した後に50％の充電量の
検出電圧を検出するにはCPU（10）から第３図Ａに示す
様に所定の周期でスイッチSWを切換える制御信号（10
a）を出力する。この結果平滑回路（5a）の出力にはV1
＝7.5V、及びV2＝8.5Vの出力電圧（25b）及び（25a）が
得られる。出力電圧（25b）が7.5V（基準電圧源E1側）
の時にオペアンプ（９）では充電電流を検出し、この検
出充電電流をCPU（10）に供給するCPU（10）は充電電流
が例えば、0.1A以上ならば（勿論0A以上でもよい）スイ
ッチSWの可動接片ａを基準電圧源E2側のV2ボルト（出力
電圧8.5V）側に切換えて所定時間2Aで充電する。所定期
間後、再度基準電圧源E1の接続された固定接点ｂ側にス
イッチSWの可動接片ａを切換えることで出力電圧が7.5
ボルトの条件で再びオペアンプ（９）で検出した充電電
流をCPU（10）がみて、この充電電流が0.1A以下と成っ
た時の第３図Ａに示す充電電流（27b）を検出すればこ
の値が50％充電時の電池開放電圧7.5V≒出力電圧7.5Vと
成る。即ち、第３図Ａの急速充電電流特性曲線（27）に
示す様に、50％充電時の開放電圧7.5V時の充電電流は始
め2Aから徐々に降下し、0.1A充電迄低下した時が50％充
電検出とすることが出来る。勿論50％充電量の他に複数
の例えば、30％、70％等の充電量を検出する場合も上述
と同様の方法で基準電圧源E2の電圧を所定値に設定し、
切換制御を行なえばよい。この様な構成によれば所定充
電量％時の充電量検出電圧を設定し、この設定電圧での
充電電流が零若しくは微小充電電流になったことを検出
するので微小電流が実施例の様に0.1Aであれば接点抵抗
が200mΩと大きく変化しても、0.1A×200mΩ＝0.02Vと
成り、2Aの充電電流切換に比べ20倍近くに二次電池電圧
検出精度を上げることが出来る。
ォトカプラ（７）で変換トランス（４）の１次線側に接
続されたPWM制御回路（6a）に受光素子Tr2を介して供給
され変換トランス（４）を介して充電電圧及び充電電流
の出力を一定に制御する。オペアンプ（９）は充電用抵
抗器（15）に流れる充電電流を検出して基準電流源E4と
比較してCPU（10）に微小充電電流を供給している。CPU
（10）ではこの微小充電電流が所定の値、例えば0.1A以
下であるか否かの判断を行なう。本例ではオペアンプ
（17）の反転入力端子に接続されているスイッチSWの第
２の固定接点Ｃに接続されている第２の基準電圧源E2の
電圧がV2ボルトであるときの二次電池（12）に供給され
る出力電圧（25a）が8.3Vであるとし、二次電池（12）
の例えば充電量が50％充電された時の電池間放電圧が7.
5VであるとするとスイッチSWの接片ａが第１の固定接点
ｂに接する第１の基準電圧源E1の電圧をV1ボルトとし二
次電池（12）に供給される出力電圧（25b）が≒7.5Vに
なる様に第１の基準電圧源E1の電圧V1を選択する。この
様に第１の基準電圧源E1を選択した後に50％の充電量の
検出電圧を検出するにはCPU（10）から第３図Ａに示す
様に所定の周期でスイッチSWを切換える制御信号（10
a）を出力する。この結果平滑回路（5a）の出力にはV1
＝7.5V、及びV2＝8.5Vの出力電圧（25b）及び（25a）が
得られる。出力電圧（25b）が7.5V（基準電圧源E1側）
の時にオペアンプ（９）では充電電流を検出し、この検
出充電電流をCPU（10）に供給するCPU（10）は充電電流
が例えば、0.1A以上ならば（勿論0A以上でもよい）スイ
ッチSWの可動接片ａを基準電圧源E2側のV2ボルト（出力
電圧8.5V）側に切換えて所定時間2Aで充電する。所定期
間後、再度基準電圧源E1の接続された固定接点ｂ側にス
イッチSWの可動接片ａを切換えることで出力電圧が7.5
ボルトの条件で再びオペアンプ（９）で検出した充電電
流をCPU（10）がみて、この充電電流が0.1A以下と成っ
た時の第３図Ａに示す充電電流（27b）を検出すればこ
の値が50％充電時の電池開放電圧7.5V≒出力電圧7.5Vと
成る。即ち、第３図Ａの急速充電電流特性曲線（27）に
示す様に、50％充電時の開放電圧7.5V時の充電電流は始
め2Aから徐々に降下し、0.1A充電迄低下した時が50％充
電検出とすることが出来る。勿論50％充電量の他に複数
の例えば、30％、70％等の充電量を検出する場合も上述
と同様の方法で基準電圧源E2の電圧を所定値に設定し、
切換制御を行なえばよい。この様な構成によれば所定充
電量％時の充電量検出電圧を設定し、この設定電圧での
充電電流が零若しくは微小充電電流になったことを検出
するので微小電流が実施例の様に0.1Aであれば接点抵抗
が200mΩと大きく変化しても、0.1A×200mΩ＝0.02Vと
成り、2Aの充電電流切換に比べ20倍近くに二次電池電圧
検出精度を上げることが出来る。
又上述の様に出力電圧を7.5V8.5Vと所定周期で繰返
すことで50％充電量と成る迄の充電時間を早める効果も
ある。
すことで50％充電量と成る迄の充電時間を早める効果も
ある。
例えば二次電池の特性が第３図Ｂで示す様な急速充電
時電池電圧特性曲線（25）並に急速充電電流特性曲線
（27）とすると、2A充電迄は第３図Ａの充電方法の時間
と同様であるが、充電電流が降下し、その電流が0.1A迄
降下するには非常に長時間を必要とする。従って、降下
が始まって、0.1Aの充電電流となるまでは7.5V以上の8.
5Vで充電すれば2Aの充電電流迄復帰し、その結果、8.3V
としている時間によって第３図ＢのT50の時間を大幅に
短くすることが出来る。
時電池電圧特性曲線（25）並に急速充電電流特性曲線
（27）とすると、2A充電迄は第３図Ａの充電方法の時間
と同様であるが、充電電流が降下し、その電流が0.1A迄
降下するには非常に長時間を必要とする。従って、降下
が始まって、0.1Aの充電電流となるまでは7.5V以上の8.
5Vで充電すれば2Aの充電電流迄復帰し、その結果、8.3V
としている時間によって第３図ＢのT50の時間を大幅に
短くすることが出来る。
本例の構成によれば第６図で説明した大電流容量のス
イッチング手段を必要とせず電池電圧検出時の検出精度
を向上させることが出来る。更に、二次電池の開放電圧
を検出し、充電量を検出或は表示するには電池電圧測定
回路と充電終了を検出するための充電電流検出回路の２
つが必要であったが、本例では出力電圧を設定するだけ
なので電圧を検出する回路は不用でオペアンプ（９）の
充電電流検出回路だけでよく、充電量は充電終了の検出
を行なう充電電流検出回路で共用出来るので回路を簡単
にすることが出来る。
イッチング手段を必要とせず電池電圧検出時の検出精度
を向上させることが出来る。更に、二次電池の開放電圧
を検出し、充電量を検出或は表示するには電池電圧測定
回路と充電終了を検出するための充電電流検出回路の２
つが必要であったが、本例では出力電圧を設定するだけ
なので電圧を検出する回路は不用でオペアンプ（９）の
充電電流検出回路だけでよく、充電量は充電終了の検出
を行なう充電電流検出回路で共用出来るので回路を簡単
にすることが出来る。
尚本発明は叙上の実施例に限定されることなく本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ることは明らか
である。
の要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ることは明らか
である。
本発明の充電装置によれば電池電圧検出精度が高く回
路の簡単なものが得られる。
路の簡単なものが得られる。
第１図は本発明の充電装置の一実施例を示す系統図、第
２図は本発明の充電装置の一実施例を示す要部の回路
図、第３図は本発明の充電特性曲線説明図、第４図は従
来の電池電圧−充電量特性曲線図、第５図は従来の充電
特性曲線説明図、第６図は従来の充電装置の構成図であ
る。 （７）はフォトカプラ、（８）は出力制御回路、（９）
は充電電流検出回路、（10）はCPU、（11）は表示部、
（12）は二次電池、（17）（18）はオペアンプである。
２図は本発明の充電装置の一実施例を示す要部の回路
図、第３図は本発明の充電特性曲線説明図、第４図は従
来の電池電圧−充電量特性曲線図、第５図は従来の充電
特性曲線説明図、第６図は従来の充電装置の構成図であ
る。 （７）はフォトカプラ、（８）は出力制御回路、（９）
は充電電流検出回路、（10）はCPU、（11）は表示部、
（12）は二次電池、（17）（18）はオペアンプである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−190220（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−180446（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−24023（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/10 H01M 10/42 - 10/46
Claims (1)
- 【請求項１】充電量と電池開放電圧が相関関係を有する
二次電池を急速充電する様に成された充電装置であっ
て、 上記二次電池を定電流充電するために該二次電池の出力
電流と基準電流源とを比較して出力誤差を出力する出力
電流誤差検出手段と、 上記二次電池を定電圧充電するために該二次電池の出力
電圧と第１の基準電圧源とを比較して出力誤差を出力す
る出力電圧誤差検出手段と、 上記二次電池の充電量検出点に応じた上記電池開放電圧
の少なくとも１つの電圧を基準電圧として選択可能な第
２基準電圧源と、 上記出力電圧誤差検出手段と上記第１及び第２の基準電
圧源間に配設されたスイッチング手段と、 二次電池の微小充電電流を検出する充電電流検出手段
と、 上記充電電流検出手段からの微小充電電流が所定の微小
充電電流以下に成ったかを検知すると共に、上記スイッ
チング手段を周期的に切換制御する制御信号を出力する
制御手段を具備し、 上記スイッチング手段が上記第２の基準電圧源側に切換
えられた時に上記制御手段は微小充電電流が所定値以下
かを検知して充電量を検出する様に成したことを特徴と
する充電装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2046814A JP3019353B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 充電装置 |
| KR1019910002552A KR100275140B1 (ko) | 1990-02-27 | 1991-02-18 | 충전장치 |
| US07/660,001 US5172044A (en) | 1990-02-27 | 1991-02-25 | Multi-rate constant voltage battery charger with display |
| MYPI91000302A MY104792A (en) | 1990-02-27 | 1991-02-25 | An apparatujs for displaying a charge amount of a re- chargeable battery in a battery charger. |
| DE69112243T DE69112243T2 (de) | 1990-02-27 | 1991-02-26 | Batterieladegerät. |
| EP91301515A EP0448235B1 (en) | 1990-02-27 | 1991-02-26 | Battery charging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2046814A JP3019353B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03251054A JPH03251054A (ja) | 1991-11-08 |
| JP3019353B2 true JP3019353B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=12757803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2046814A Expired - Lifetime JP3019353B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 充電装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3019353B2 (ja) |
| KR (1) | KR100275140B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101712097B (zh) * | 2008-11-24 | 2011-09-07 | 深圳市创唯星自动化设备有限公司 | 带静电吸附的劈刀结构、超声波焊接设备及键合方法 |
| US11539262B2 (en) | 2017-03-03 | 2022-12-27 | Nidec Sankyo Corporation | Connection structure of electric component, motor and connection method of electric component |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5442274A (en) * | 1992-08-27 | 1995-08-15 | Sanyo Electric Company, Ltd. | Rechargeable battery charging method |
| JPH07235332A (ja) * | 1994-02-24 | 1995-09-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池の充電方法 |
| US5747969A (en) * | 1995-11-21 | 1998-05-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of charging a rechargeable battery with pulses of a predetermined amount of charge |
| AU2017215242B2 (en) | 2016-02-05 | 2019-01-03 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Adaptor and charging control method |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP2046814A patent/JP3019353B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-18 KR KR1019910002552A patent/KR100275140B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101712097B (zh) * | 2008-11-24 | 2011-09-07 | 深圳市创唯星自动化设备有限公司 | 带静电吸附的劈刀结构、超声波焊接设备及键合方法 |
| US11539262B2 (en) | 2017-03-03 | 2022-12-27 | Nidec Sankyo Corporation | Connection structure of electric component, motor and connection method of electric component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100275140B1 (ko) | 2000-12-15 |
| KR920000162A (ko) | 1992-01-10 |
| JPH03251054A (ja) | 1991-11-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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