JP3034924B2 - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
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- JP3034924B2 JP3034924B2 JP2226492A JP22649290A JP3034924B2 JP 3034924 B2 JP3034924 B2 JP 3034924B2 JP 2226492 A JP2226492 A JP 2226492A JP 22649290 A JP22649290 A JP 22649290A JP 3034924 B2 JP3034924 B2 JP 3034924B2
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- charging
- circuit
- secondary battery
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- battery
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は充電装置に関する。
（従来の技術） 二次電池は、充電により複数回の再利用が可能であり
経済性に優れることから広く普及している。特に、近年
の各種電気製品の小型化、携帯化に伴い、その駆動源を
電池に求める傾向が強いことから、今後とも高容量化、
低価格化等の改良が図られ一層の普及が期待される。
経済性に優れることから広く普及している。特に、近年
の各種電気製品の小型化、携帯化に伴い、その駆動源を
電池に求める傾向が強いことから、今後とも高容量化、
低価格化等の改良が図られ一層の普及が期待される。
（発明が解決しようとする課題） ところで、二次電池の残留容量については、第２図に
示す如く放電電圧特性が平坦であるため、わかりにく
い。このため、安全を見越して残留容量に余欲がある状
態で充電が行なわれることが多い。しかしながら、この
ような充電を頻繁に繰り返すと、常に使われない容量に
相当する部分が不活性になり、電池残量がまだ有るにも
拘らず放電効率が著しく低下することで見かけ上の電池
の固有容量が減少する、いわゆるメモリ−効果を生じ
る。加えて、二次電池の寿命は、繰り返し充電回数によ
って決定されるため、中途半端な充電・放電を繰り返す
と電池の寿命をむかえるまでの総放電量が減少すること
になり、結果として電池の寿命を短くすることになる。
示す如く放電電圧特性が平坦であるため、わかりにく
い。このため、安全を見越して残留容量に余欲がある状
態で充電が行なわれることが多い。しかしながら、この
ような充電を頻繁に繰り返すと、常に使われない容量に
相当する部分が不活性になり、電池残量がまだ有るにも
拘らず放電効率が著しく低下することで見かけ上の電池
の固有容量が減少する、いわゆるメモリ−効果を生じ
る。加えて、二次電池の寿命は、繰り返し充電回数によ
って決定されるため、中途半端な充電・放電を繰り返す
と電池の寿命をむかえるまでの総放電量が減少すること
になり、結果として電池の寿命を短くすることになる。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とし
ては、所謂メモリー効果の発生を防止して二次電池の寿
命の短縮を抑制した充電装置を提供することにある。
ては、所謂メモリー効果の発生を防止して二次電池の寿
命の短縮を抑制した充電装置を提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、充電回路によっ
て充電される二次電池と、この二次電池の残留容量を検
出する残留容量検出手段と、検出した残留容量が設定容
量を下回らない状態で二次電池が充電された継続回数を
計数する計数手段と、計数した継続回数が所定回数に達
したときには残留容量が設定容量を下回らない状態での
二次電池の充電を禁止する充電禁止手段と、残留容量が
設定容量を下回った状態での充電に際して二次電池を完
全放電させた後に充電回路の作動を許可すると共に計数
手段の計数値をクリアする充電許可制御手段とを有する
ことを要旨とする。
て充電される二次電池と、この二次電池の残留容量を検
出する残留容量検出手段と、検出した残留容量が設定容
量を下回らない状態で二次電池が充電された継続回数を
計数する計数手段と、計数した継続回数が所定回数に達
したときには残留容量が設定容量を下回らない状態での
二次電池の充電を禁止する充電禁止手段と、残留容量が
設定容量を下回った状態での充電に際して二次電池を完
全放電させた後に充電回路の作動を許可すると共に計数
手段の計数値をクリアする充電許可制御手段とを有する
ことを要旨とする。
（作用） 本発明にあっては、残留容量が設定容量を下回らない
状態で二次電池が充電された継続回数が所定回数に達し
たときには残留容量が設定容量を下回らない状態での二
次電池の充電を禁止する一方、残留容量が設定容量を下
回った状態での充電に際しては二次電池を完全放電させ
た後に行うようにしている。
状態で二次電池が充電された継続回数が所定回数に達し
たときには残留容量が設定容量を下回らない状態での二
次電池の充電を禁止する一方、残留容量が設定容量を下
回った状態での充電に際しては二次電池を完全放電させ
た後に行うようにしている。
（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明に係る充電装置をシェーバに適用した
場合の構成を示す図である。同図において、１は商用電
源、３は充電回路を構成するスイッチングレギュレータ
等のAC−DC変換器、５は充電電圧検出回路、７は充電・
放電電流検出積算記憶回路、９は充電時期記憶回路、11
は充電制御回路、13は完全放電回路、15は電池残量表示
回路、17は二次電池、19は負荷であるモータである。
場合の構成を示す図である。同図において、１は商用電
源、３は充電回路を構成するスイッチングレギュレータ
等のAC−DC変換器、５は充電電圧検出回路、７は充電・
放電電流検出積算記憶回路、９は充電時期記憶回路、11
は充電制御回路、13は完全放電回路、15は電池残量表示
回路、17は二次電池、19は負荷であるモータである。
充電電圧検出回路５は、充電電圧が基準電圧以上に達
すると、OR回路21を介して充電制御回路11に制御信号を
送る機能を有するものである。
すると、OR回路21を介して充電制御回路11に制御信号を
送る機能を有するものである。
充電・放電電流検出積算記憶回路（以下、単に「積算
記憶回路」と呼ぶ）７は、充電電圧検出回路５と共に残
留容量検出手段を構成するもので、充電電流の積算値が
基準値に達すると、OR回路21を介して充電制御回路11に
制御信号を送るとともに、充電時期記憶回路９に二次電
池17の残留容量（以下「残量」と呼ぶ）を送り、さらに
表示回路15には二次電池の残量情報に加えて、シェーバ
の動作状態（充電中であるか負荷の運転中か等）の情報
を送る機能を有するものである。
記憶回路」と呼ぶ）７は、充電電圧検出回路５と共に残
留容量検出手段を構成するもので、充電電流の積算値が
基準値に達すると、OR回路21を介して充電制御回路11に
制御信号を送るとともに、充電時期記憶回路９に二次電
池17の残留容量（以下「残量」と呼ぶ）を送り、さらに
表示回路15には二次電池の残量情報に加えて、シェーバ
の動作状態（充電中であるか負荷の運転中か等）の情報
を送る機能を有するものである。
充電時期記憶回路９は、計数手段および充電禁止手段
を構成するもので、積算記憶回路７の信号に対応して、
たとえば電池残量が20％〜80％の時に開始された充電の
継続回数を記憶しておき、この継続回数がたとえば10回
になったら充電制御回路11に充電中止の信号を送ること
で、残量20％〜80％の間でのメモリー効果の発生を防止
するものである。尚、後述するが、充電回数の記憶積算
の途中で、電池容量を全て使いきって完全放電回路13が
動作したときは、メモリー効果による不都合が発生しな
いので、記憶回数のデータがクリアされる。
を構成するもので、積算記憶回路７の信号に対応して、
たとえば電池残量が20％〜80％の時に開始された充電の
継続回数を記憶しておき、この継続回数がたとえば10回
になったら充電制御回路11に充電中止の信号を送ること
で、残量20％〜80％の間でのメモリー効果の発生を防止
するものである。尚、後述するが、充電回数の記憶積算
の途中で、電池容量を全て使いきって完全放電回路13が
動作したときは、メモリー効果による不都合が発生しな
いので、記憶回数のデータがクリアされる。
充電制御回路11は、充電電圧検出回路５または積算記
憶回路７が充電完了の信号を出力した場合に、AC−DC変
換器３に対して充電停止信号を送り、又充電時期記憶回
路９が信号を出している時は、充電を開始させない信号
を送るものである。
憶回路７が充電完了の信号を出力した場合に、AC−DC変
換器３に対して充電停止信号を送り、又充電時期記憶回
路９が信号を出している時は、充電を開始させない信号
を送るものである。
完全放電回路13は、充電許可制御手段を構成するもの
で、、電圧検出回路５によって検出される二次電池17の
両端電圧が基準電圧以下になるか、あるいは積算記憶回
路７によって放電電流が基準値に達した時のいずれかの
信号をOR回路23を介して受けて動作して、二次電池の僅
かな残量を急速に放電される回路である。なお、完全放
電回路13が動作したときは、充電時期記憶回路９のデー
タをクリアする。
で、、電圧検出回路５によって検出される二次電池17の
両端電圧が基準電圧以下になるか、あるいは積算記憶回
路７によって放電電流が基準値に達した時のいずれかの
信号をOR回路23を介して受けて動作して、二次電池の僅
かな残量を急速に放電される回路である。なお、完全放
電回路13が動作したときは、充電時期記憶回路９のデー
タをクリアする。
電池残量表示回路15は、積算記憶回路７の電池残量の
記憶値に対応して、表示を行うものである。電池残量の
表示はLEDや液晶を用いてたとえば５段階に表示を切り
換えると言ったものである。
記憶値に対応して、表示を行うものである。電池残量の
表示はLEDや液晶を用いてたとえば５段階に表示を切り
換えると言ったものである。
次に、本実施例の作用を説明する。
まず、充電に際しては、商用電源１の接続により充電
回路を構成するAC−DC変換器３が作動して二次電池17の
充電が開始される。充電開始に伴い、充電電圧検出回路
５および積算記憶回路７がそれぞれ充電電圧および充電
電流の積算値を監視し、充電完了を検出すると、充電制
御回路11にOR回路21を介してその旨の信号を出力して充
電を停止させ、あるいは二次電池17の自己放電を補うた
め微小電流放電に切り換える。なお。充電中において
は、電池残量表示回路15が積算記憶回路７からの信号に
基づいて充電量を表示する。
回路を構成するAC−DC変換器３が作動して二次電池17の
充電が開始される。充電開始に伴い、充電電圧検出回路
５および積算記憶回路７がそれぞれ充電電圧および充電
電流の積算値を監視し、充電完了を検出すると、充電制
御回路11にOR回路21を介してその旨の信号を出力して充
電を停止させ、あるいは二次電池17の自己放電を補うた
め微小電流放電に切り換える。なお。充電中において
は、電池残量表示回路15が積算記憶回路７からの信号に
基づいて充電量を表示する。
次に、二次電池17の放電による放電による給電により
モータ19が駆動せしめられるのに伴い、充電電圧検出回
路５および積算記憶回路７は、それぞれ二次電池17の端
子電圧および放電電流の積算値を監視する。そして、端
子電圧が基準電圧より低下するか又は放電積算量が一定
値より大きくなり、二次電池17の残量が設定値（例えば
20％）以下となった場合、二次電池17の負荷をモータ19
から完全放電回路13に切り換えて、あるいはモータ19お
よび完全放電回路13を並列接続することで、二次電池17
を急速放電させて略完全放電状態とした上で、次回の充
電に備える。この場合の充電すべき量としては、二次電
池17の固有容量に応じて略一定であり、固有容量のほぼ
０％から100％をスパンとする充・放電を実現すること
ができる。なお、この場合、充電すべき量が一定となる
ため、充電制御は積算記憶回路７のみでも十分行える
が、電池の特性として自己放電があり、これは電流検出
回路では検出できないため誤差が生じる事になるので、
放電に関しては電圧検出を併用する事が必要である。
モータ19が駆動せしめられるのに伴い、充電電圧検出回
路５および積算記憶回路７は、それぞれ二次電池17の端
子電圧および放電電流の積算値を監視する。そして、端
子電圧が基準電圧より低下するか又は放電積算量が一定
値より大きくなり、二次電池17の残量が設定値（例えば
20％）以下となった場合、二次電池17の負荷をモータ19
から完全放電回路13に切り換えて、あるいはモータ19お
よび完全放電回路13を並列接続することで、二次電池17
を急速放電させて略完全放電状態とした上で、次回の充
電に備える。この場合の充電すべき量としては、二次電
池17の固有容量に応じて略一定であり、固有容量のほぼ
０％から100％をスパンとする充・放電を実現すること
ができる。なお、この場合、充電すべき量が一定となる
ため、充電制御は積算記憶回路７のみでも十分行える
が、電池の特性として自己放電があり、これは電流検出
回路では検出できないため誤差が生じる事になるので、
放電に関しては電圧検出を併用する事が必要である。
一方、電池残量が設定値以下に達しないうちに充電が
されると、充電時期記憶回路９は、積算記憶回路７から
の残量情報信号に基づいてこの旨を検知して、このよう
な充電の継続回数を記憶して行く。そして、この継続回
数が10回に達した場合には、充電制御回路11を介して充
電を中止させることで、所謂メモリー効果の発生を防止
する。
されると、充電時期記憶回路９は、積算記憶回路７から
の残量情報信号に基づいてこの旨を検知して、このよう
な充電の継続回数を記憶して行く。そして、この継続回
数が10回に達した場合には、充電制御回路11を介して充
電を中止させることで、所謂メモリー効果の発生を防止
する。
したがって、本実施例によれば、充電・放電のサイク
ルスパンが電池の固有容量に対してほぼ100％になり、
電池容量が十分に有る範囲内でのメモリー効果による不
具合を生じる事もなく、電池の使用効率が高くなる。し
かも電池の寿命は充電・放電サイクルの回数によること
が多く、中途半端な充電・放電を繰り返した場合に比べ
て、相対的に電池の寿命が長くなる。
ルスパンが電池の固有容量に対してほぼ100％になり、
電池容量が十分に有る範囲内でのメモリー効果による不
具合を生じる事もなく、電池の使用効率が高くなる。し
かも電池の寿命は充電・放電サイクルの回数によること
が多く、中途半端な充電・放電を繰り返した場合に比べ
て、相対的に電池の寿命が長くなる。
また急速充電において完全に100％で充電するには通
常充電末期に充電電流を小さく下げていくか、安全率を
見込んで100％になる充電を停止、あるいはトリクル充
電に切り換える制御が必要であるが、本実施例によれば
充電すべき量が予め分っている（一定である）ことか
ら、充電回路を定電流回路とすれば電池の固有容量から
充電時間が決定でき、充電は例えば積算記憶回路、ある
いはタイマ制御のみで良いことになるので、上述したよ
うに過充電を防止するため充電末期ぎりぎりまで細かい
制御を必要とせず、充電制御回路の簡単化に寄与し得
る。
常充電末期に充電電流を小さく下げていくか、安全率を
見込んで100％になる充電を停止、あるいはトリクル充
電に切り換える制御が必要であるが、本実施例によれば
充電すべき量が予め分っている（一定である）ことか
ら、充電回路を定電流回路とすれば電池の固有容量から
充電時間が決定でき、充電は例えば積算記憶回路、ある
いはタイマ制御のみで良いことになるので、上述したよ
うに過充電を防止するため充電末期ぎりぎりまで細かい
制御を必要とせず、充電制御回路の簡単化に寄与し得
る。
なお、上記実施例はシェーバに用いた場合を説明した
が、本発明に於いては二次電池を主な電源とし、充電回
路と二次電池を内挿するような電気機器全般に亘って応
用できる事は言うまでもない。
が、本発明に於いては二次電池を主な電源とし、充電回
路と二次電池を内挿するような電気機器全般に亘って応
用できる事は言うまでもない。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、残留容量が設定
容量を下回らない状態で二次電池が充電された継続回数
が所定回数に達したときには残留容量が設定容量を下回
らない状態での二次電池の充電を禁止すると共に、残留
容量が設定容量を下回った状態での充電に際しては二次
電池を完全放電させた後に行うようにしているので、所
謂メモリー効果の発生を防止して二次電池の寿命の短縮
を抑制することができる。
容量を下回らない状態で二次電池が充電された継続回数
が所定回数に達したときには残留容量が設定容量を下回
らない状態での二次電池の充電を禁止すると共に、残留
容量が設定容量を下回った状態での充電に際しては二次
電池を完全放電させた後に行うようにしているので、所
謂メモリー効果の発生を防止して二次電池の寿命の短縮
を抑制することができる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第２図は二
次電池の放電特性を示す図である。 １……商用電源 ３……AC−DC変換器 ５……充電電圧検出回路 ７……充電・放電電流検出積算記憶回路 ９……充電時期記憶回路 11……充電制御回路 13……完全放電回路 15……電池残量表示回路 17……二次電池、19……モータ 21……OR回路、23……OR回路
次電池の放電特性を示す図である。 １……商用電源 ３……AC−DC変換器 ５……充電電圧検出回路 ７……充電・放電電流検出積算記憶回路 ９……充電時期記憶回路 11……充電制御回路 13……完全放電回路 15……電池残量表示回路 17……二次電池、19……モータ 21……OR回路、23……OR回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−26333（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−35134（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−17829（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/36
Claims (1)
- 【請求項１】充電回路によって充電される二次電池と、
この二次電池の残留容量を検出する残留容量検出手段
と、検出した残留容量が設定容量を下回らない状態で二
次電池が充電された継続回数を計数する計数手段と、計
数した継続回数が所定回数に達したときには残留容量が
設定容量を下回らない状態での二次電池の充電を禁止す
る充電禁止手段と、残留容量が設定容量を下回った状態
での充電に際して二次電池を完全放電させた後に充電回
路の作動を許可すると共に計数手段の計数値をクリアす
る充電許可制御手段とを有することを特徴とする充電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2226492A JP3034924B2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2226492A JP3034924B2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04109831A JPH04109831A (ja) | 1992-04-10 |
| JP3034924B2 true JP3034924B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=16845954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2226492A Expired - Fee Related JP3034924B2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3034924B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001166222A (ja) * | 1999-12-09 | 2001-06-22 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡 |
| JP4093205B2 (ja) | 2003-12-05 | 2008-06-04 | 松下電器産業株式会社 | 充電制御装置 |
-
1990
- 1990-08-30 JP JP2226492A patent/JP3034924B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04109831A (ja) | 1992-04-10 |
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Legal Events
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