JP3096319B2 - 急速充電器 - Google Patents
急速充電器Info
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- JP3096319B2 JP3096319B2 JP03168533A JP16853391A JP3096319B2 JP 3096319 B2 JP3096319 B2 JP 3096319B2 JP 03168533 A JP03168533 A JP 03168533A JP 16853391 A JP16853391 A JP 16853391A JP 3096319 B2 JP3096319 B2 JP 3096319B2
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- Japan
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- charging
- temperature
- charging current
- charged
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一定レベルの充電電流で
急速に充電するようにしたニッケルカドミウム電池の急
速充電器に関するものである。
急速に充電するようにしたニッケルカドミウム電池の急
速充電器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電源コードを必要としない電池式
のいわゆるコードレス製品が広く普及している。例えば
電動工具の分野においても、内部抵抗が小さく大電流が
取り出せ、しかも充放電の繰り返し寿命が比較的長いニ
ッケルカドミウム電池を電源とするコードレス工具が急
激に普及している。
のいわゆるコードレス製品が広く普及している。例えば
電動工具の分野においても、内部抵抗が小さく大電流が
取り出せ、しかも充放電の繰り返し寿命が比較的長いニ
ッケルカドミウム電池を電源とするコードレス工具が急
激に普及している。
【０００３】しかも、極力速く充電して作業効率を上げ
たいという要求から、１時間充電（１Ｃ充電）が主流の
充電器となり、更に最近では、１２分充電（５Ｃ充電）
の充電器も市場に出回っている。すなわち充電電流を一
定レベル以上に大きくして充電に要する時間を短縮して
いる。
たいという要求から、１時間充電（１Ｃ充電）が主流の
充電器となり、更に最近では、１２分充電（５Ｃ充電）
の充電器も市場に出回っている。すなわち充電電流を一
定レベル以上に大きくして充電に要する時間を短縮して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ニッケ
ルカドミウム電池の場合、例えば０℃以下の低温下で充
電電流を大きくして急速充電させると、ニッケルカドミ
ウム電池内部のガス圧の急激な上昇により電解液洩れや
絶縁材の破損を招きニッケルカドミウム電池にストレス
を与えて、電池寿命を著しく低下させる恐れがあった。
このため、低温下での急速充電を禁止しているのが実情
であり、低温下では電池駆動機器を使用できず電池駆動
機器の使用効率が低下するという欠点があった。
ルカドミウム電池の場合、例えば０℃以下の低温下で充
電電流を大きくして急速充電させると、ニッケルカドミ
ウム電池内部のガス圧の急激な上昇により電解液洩れや
絶縁材の破損を招きニッケルカドミウム電池にストレス
を与えて、電池寿命を著しく低下させる恐れがあった。
このため、低温下での急速充電を禁止しているのが実情
であり、低温下では電池駆動機器を使用できず電池駆動
機器の使用効率が低下するという欠点があった。
【０００５】本発明の目的は、上記した従来技術の欠点
をなくし、低温下においてもニッケルカドミウム電池を
破損させることなく充電できるようにすることである。
をなくし、低温下においてもニッケルカドミウム電池を
破損させることなく充電できるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するために、ニッケルカドミウム電池の温度を検
出する温度検出手段及び該温度検出手段の検出信号を受
け、充電開始時の電池温度が所定値以下の時、充電電流
を電池内部のガス圧の急激な上昇を生じさせないと共に
充電していくに従い電池温度を上昇させる程度の第２充
電電流とする制御手段を設けたことを特徴とするもので
ある。
を達成するために、ニッケルカドミウム電池の温度を検
出する温度検出手段及び該温度検出手段の検出信号を受
け、充電開始時の電池温度が所定値以下の時、充電電流
を電池内部のガス圧の急激な上昇を生じさせないと共に
充電していくに従い電池温度を上昇させる程度の第２充
電電流とする制御手段を設けたことを特徴とするもので
ある。
【０００７】
【作用】充電開始時の電池温度が所定値以上の時は所定
レベル以上の大きな第１充電電流で急速充電し、また電
池温度が所定値以下の時は上記した小さい値の第２充電
電流で充電するようになるので、低温時においてもニッ
ケルカドミウム電池を破損させることなく比較的速く充
電できるようになる。
レベル以上の大きな第１充電電流で急速充電し、また電
池温度が所定値以下の時は上記した小さい値の第２充電
電流で充電するようになるので、低温時においてもニッ
ケルカドミウム電池を破損させることなく比較的速く充
電できるようになる。
【０００８】
【実施例】以下実施例を示した図面を参照して本発明を
説明する。図１は本発明の一実施例を示す回路図、図２
は図１の動作説明用波形図である。
説明する。図１は本発明の一実施例を示す回路図、図２
は図１の動作説明用波形図である。
【０００９】図１において、１は交流電源、２はニッケ
ルカドミウム電池であって、満充電検出用のサーモスタ
ット３が直列に接続されている。４は絶縁トランスであ
り、出力（電圧）可変制御回路５を介して整流ブリッジ
１１が接続される。該出力可変制御回路５は、双方向サ
イリスタ６、抵抗７、可変抵抗８、コンデンサ１０、双
方向２端子サイリスタ（バイアック）９、常閉のリレー
接点１７ａ、トランジスタ１６、リレーコイル１７、コ
ンパレータ１８、抵抗１９〜２２及び３端子レギュレー
タ２３等によって構成される。
ルカドミウム電池であって、満充電検出用のサーモスタ
ット３が直列に接続されている。４は絶縁トランスであ
り、出力（電圧）可変制御回路５を介して整流ブリッジ
１１が接続される。該出力可変制御回路５は、双方向サ
イリスタ６、抵抗７、可変抵抗８、コンデンサ１０、双
方向２端子サイリスタ（バイアック）９、常閉のリレー
接点１７ａ、トランジスタ１６、リレーコイル１７、コ
ンパレータ１８、抵抗１９〜２２及び３端子レギュレー
タ２３等によって構成される。
【００１０】出力可変制御回路５は、双方向サイリスタ
６の点弧角を変えることで整流ブリッジ１１の出力電圧
を制御する。双方向サイリスタ６の点弧角は、抵抗７
（または抵抗７と可変抵抗８）及びコンデンサ１０の充
電時定数及びバイアック９のブレークオーバ電圧値によ
り決定される。この時の抵抗７または抵抗７、可変抵抗
８の選択はリレー接点１７ａの開閉で行われる。
６の点弧角を変えることで整流ブリッジ１１の出力電圧
を制御する。双方向サイリスタ６の点弧角は、抵抗７
（または抵抗７と可変抵抗８）及びコンデンサ１０の充
電時定数及びバイアック９のブレークオーバ電圧値によ
り決定される。この時の抵抗７または抵抗７、可変抵抗
８の選択はリレー接点１７ａの開閉で行われる。
【００１１】リレー接点１７ａを開閉するリレーコイル
１７は、トランジスタ１６により通電駆動される。トラ
ンジスタ１６は、コンパレータ１８によりベースにハイ
レベルの電圧が印加されるとオンし、反対にローレベル
の電圧が印加されるとオフする。コンパレータ１８は、
抵抗１９、可変抵抗２０の分圧比で決まる基準電圧と、
抵抗２１、サーミスタ２２の分圧比で決まる電池温度に
対応するサーミスタ２２の端子電圧すなわち検出電圧と
を比較し、ハイレベルあるいはローレベルの出力信号を
発生するものである。すなわち前記電池温度が０℃以下
で前記検出電圧が基準電圧より大きくなった時ハイレベ
ルの出力を発生し、反対に前記電池温度が０℃を超え検
出電圧が基準電圧より小さくなった時ローレベルの出力
を発生するように抵抗１９〜２１等の値が設定されてい
る。３端子レギュレータ２３はコンパレータ１８等の駆
動用定電圧を発生するものである。
１７は、トランジスタ１６により通電駆動される。トラ
ンジスタ１６は、コンパレータ１８によりベースにハイ
レベルの電圧が印加されるとオンし、反対にローレベル
の電圧が印加されるとオフする。コンパレータ１８は、
抵抗１９、可変抵抗２０の分圧比で決まる基準電圧と、
抵抗２１、サーミスタ２２の分圧比で決まる電池温度に
対応するサーミスタ２２の端子電圧すなわち検出電圧と
を比較し、ハイレベルあるいはローレベルの出力信号を
発生するものである。すなわち前記電池温度が０℃以下
で前記検出電圧が基準電圧より大きくなった時ハイレベ
ルの出力を発生し、反対に前記電池温度が０℃を超え検
出電圧が基準電圧より小さくなった時ローレベルの出力
を発生するように抵抗１９〜２１等の値が設定されてい
る。３端子レギュレータ２３はコンパレータ１８等の駆
動用定電圧を発生するものである。
【００１２】次に動作について説明する。電源１を接続
すると、トランス４で降圧された交流電圧は双方向サイ
リスタ６の点弧角で決まる電圧を整流ブリッジ１１を介
してコンデンサ１５に蓄える。ニッケルカドミウム電池
２を接続し起動スイッチ１４を投入すると、サイリスタ
１２にゲート電流が流れサイリスタ１２が点弧（オン）
されて充電を開始する。充電が進み、ほぼ満充電になる
と、ニッケルカドミウム電池２の特徴として電池温度が
急上昇し、前記サーモスタット３が動作してその接点を
開き充電電流を遮断してサイリスタ１２を消弧させて充
電を停止する。
すると、トランス４で降圧された交流電圧は双方向サイ
リスタ６の点弧角で決まる電圧を整流ブリッジ１１を介
してコンデンサ１５に蓄える。ニッケルカドミウム電池
２を接続し起動スイッチ１４を投入すると、サイリスタ
１２にゲート電流が流れサイリスタ１２が点弧（オン）
されて充電を開始する。充電が進み、ほぼ満充電になる
と、ニッケルカドミウム電池２の特徴として電池温度が
急上昇し、前記サーモスタット３が動作してその接点を
開き充電電流を遮断してサイリスタ１２を消弧させて充
電を停止する。
【００１３】そしてこのような充電動作において、充電
電流は次のようにして切り換え制御される。ニッケルカ
ドミウム電池２の温度が０℃を超えている（以下常温と
いう）場合、上記した如くコンパレータ１８の出力はロ
ーレベルであり、トランジスタ１６がオフ、リレーコイ
ル１７が消勢状態、リレー接点１７ａが閉じ可変抵抗８
を短絡するので、抵抗７とコンデンサ１０の充電時定数
により双方向サイリスタ６の点弧角が決定される。この
常温時の整流ブリッジ１１の出力は図２（ニ）に示すよ
うになり、点弧が速くなることで図２（ホ）のような充
分大きな例えば５Ｃ以上の第１充電電流が流れ、急速充
電が行われる。
電流は次のようにして切り換え制御される。ニッケルカ
ドミウム電池２の温度が０℃を超えている（以下常温と
いう）場合、上記した如くコンパレータ１８の出力はロ
ーレベルであり、トランジスタ１６がオフ、リレーコイ
ル１７が消勢状態、リレー接点１７ａが閉じ可変抵抗８
を短絡するので、抵抗７とコンデンサ１０の充電時定数
により双方向サイリスタ６の点弧角が決定される。この
常温時の整流ブリッジ１１の出力は図２（ニ）に示すよ
うになり、点弧が速くなることで図２（ホ）のような充
分大きな例えば５Ｃ以上の第１充電電流が流れ、急速充
電が行われる。
【００１４】反対にニッケルカドミウム電池２の温度が
０℃以下の低温状態にある場合、上記した如くコンパレ
ータ１８の出力はハイレベルであり、トランジスタ１６
がオン、リレーコイル１７が付勢されてリレー接点１７
ａが開く。この時抵抗７と可変抵抗８及びコンデンサ１
０の充電時定数により双方向サイリスタ６の点弧角が決
定される。この低温時の整流ブリッジ１１の出力は図２
（ロ）に示すようになり、点弧が遅くなることで図２
（ハ）のような例えば１Ｃ以下の第２充電電流となり、
急速充電は行われない。
０℃以下の低温状態にある場合、上記した如くコンパレ
ータ１８の出力はハイレベルであり、トランジスタ１６
がオン、リレーコイル１７が付勢されてリレー接点１７
ａが開く。この時抵抗７と可変抵抗８及びコンデンサ１
０の充電時定数により双方向サイリスタ６の点弧角が決
定される。この低温時の整流ブリッジ１１の出力は図２
（ロ）に示すようになり、点弧が遅くなることで図２
（ハ）のような例えば１Ｃ以下の第２充電電流となり、
急速充電は行われない。
【００１５】しかして本実施例によれば、低温時での充
電電流を、第１充電電流より小さく、電池２内部のガス
圧を急激に上昇させることがないと共に充電に従い電池
温度を上昇させる程度の例えば１Ｃ以下の第２充電電流
としたので、電解液洩れや絶縁材の破損等を生じること
なくすなわち電池２にストレスを与えることなく充電が
でき低温時においても確実に充電できるようになる。
電電流を、第１充電電流より小さく、電池２内部のガス
圧を急激に上昇させることがないと共に充電に従い電池
温度を上昇させる程度の例えば１Ｃ以下の第２充電電流
としたので、電解液洩れや絶縁材の破損等を生じること
なくすなわち電池２にストレスを与えることなく充電が
でき低温時においても確実に充電できるようになる。
【００１６】またこの第２充電電流での充電時に電池２
の温度が所定値以上に上昇すると、上記した如く、コン
パレータ１８の出力がローレベルとなって、充電電流が
第１充電電流となって急速充電が自動的に行われるの
で、充電時間を短縮でき、低温下での電池駆動機器の使
用効率の低下を防止できるようになる。
の温度が所定値以上に上昇すると、上記した如く、コン
パレータ１８の出力がローレベルとなって、充電電流が
第１充電電流となって急速充電が自動的に行われるの
で、充電時間を短縮でき、低温下での電池駆動機器の使
用効率の低下を防止できるようになる。
【００１７】第２充電電流を、上記した如く、電池内部
のガス圧を急激に上昇させないと共に充電していくに従
い電池温度を上昇させる程度に設定し、第２充電電流で
の充電時に電池温度を上昇できるようにしたので、ニッ
ケルカドミウム電池２の利用率を高くできると共にこの
充電時の消費電力を小さくできるようになる。すなわち
低温近辺では充電時の電池温度が高くなるにつれてニッ
ケルカドミウム電池の利用率は高くなると共に電池電圧
は電池温度が高くなるにつれて小さくなるためである。
のガス圧を急激に上昇させないと共に充電していくに従
い電池温度を上昇させる程度に設定し、第２充電電流で
の充電時に電池温度を上昇できるようにしたので、ニッ
ケルカドミウム電池２の利用率を高くできると共にこの
充電時の消費電力を小さくできるようになる。すなわち
低温近辺では充電時の電池温度が高くなるにつれてニッ
ケルカドミウム電池の利用率は高くなると共に電池電圧
は電池温度が高くなるにつれて小さくなるためである。
【００１８】図３は本発明の他の実施例を示すものであ
る。図１と同じ符号は同じ要素あるいは共通する要素を
示す。図３は図１の出力可変制御回路５に代えてフィー
ドバック式の定電流電源２５を用いたもので、シャント
抵抗２６で充電電流を検出しオペアンプ２７を介してフ
ィードバックし定電流充電するものである。
る。図１と同じ符号は同じ要素あるいは共通する要素を
示す。図３は図１の出力可変制御回路５に代えてフィー
ドバック式の定電流電源２５を用いたもので、シャント
抵抗２６で充電電流を検出しオペアンプ２７を介してフ
ィードバックし定電流充電するものである。
【００１９】低温時においては、上記実施例と同様に、
コンパレータ１８とサーミスタ２２を用いＦＥＴ２８を
オンして抵抗２９を短絡し、オペアンプ２７の増幅率を
変更して行う。すなわち低温時はコンパレータ１８の出
力がハイレベルとなり、ＦＥＴ２８のゲートを付勢し
（ＦＥＴ２８がオン）、抵抗２９を短絡しオペアンプ２
７の増幅率を抵抗３３／抵抗３０と大きくして第２充電
電流を例えば１Ｃ以下の小さな値とする。
コンパレータ１８とサーミスタ２２を用いＦＥＴ２８を
オンして抵抗２９を短絡し、オペアンプ２７の増幅率を
変更して行う。すなわち低温時はコンパレータ１８の出
力がハイレベルとなり、ＦＥＴ２８のゲートを付勢し
（ＦＥＴ２８がオン）、抵抗２９を短絡しオペアンプ２
７の増幅率を抵抗３３／抵抗３０と大きくして第２充電
電流を例えば１Ｃ以下の小さな値とする。
【００２０】反対に常温時にはＦＥＴ２８をオフしてオ
ペアンプ２７の増幅率を抵抗３３／（抵抗３０＋抵抗２
９）と下げて第１充電電流を５Ｃ以上の大きな値とす
る。このようにすることで、上記実施例と同様の効果を
奏し得るようになる。
ペアンプ２７の増幅率を抵抗３３／（抵抗３０＋抵抗２
９）と下げて第１充電電流を５Ｃ以上の大きな値とす
る。このようにすることで、上記実施例と同様の効果を
奏し得るようになる。
【００２１】なお、温度０℃以下を低温としたが、この
温度は任意に設定してよいものである。
温度は任意に設定してよいものである。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、所定温度
以下での低温時には小さな第２充電電流により充電する
ようにして急速充電が行われないようにしたので、ニッ
ケルカドミウム電池が破損される恐れがなくなり、ニッ
ケルカドミウム電池を確実に充電できる急速充電器を安
価に提供することが可能となる。また低温時においても
電池駆動機器を使用できるようになり、電池駆動機器の
使用効率の向上が図れる。第２充電電流を充電に従い電
池温度を上昇させる程度に設定し、第２充電電流での充
電時に電池温度を上昇させるようにしたので、ニッケル
カドミウム電池の利用率を高めることができると共に第
２充電電流での充電時の消費電力を小さくできるという
効果を奏し得る。
以下での低温時には小さな第２充電電流により充電する
ようにして急速充電が行われないようにしたので、ニッ
ケルカドミウム電池が破損される恐れがなくなり、ニッ
ケルカドミウム電池を確実に充電できる急速充電器を安
価に提供することが可能となる。また低温時においても
電池駆動機器を使用できるようになり、電池駆動機器の
使用効率の向上が図れる。第２充電電流を充電に従い電
池温度を上昇させる程度に設定し、第２充電電流での充
電時に電池温度を上昇させるようにしたので、ニッケル
カドミウム電池の利用率を高めることができると共に第
２充電電流での充電時の消費電力を小さくできるという
効果を奏し得る。
【図１】 本発明急速充電器の一実施例を示す回路図。
【図２】 図１の動作説明用波形図。
【図３】 本発明急速充電器の他の実施例を示す回路
図。
図。
１は交流電源、２は電池、４はトランス、５、２５は直
流出力可変制御回路、１１は整流ブリッジ、２２はサー
ミスタである。
流出力可変制御回路、１１は整流ブリッジ、２２はサー
ミスタである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−191237（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−86027（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−43027（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−39326（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−39321（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−44628（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 所定レベルの第１充電電流で急速に充電
するようにした大電流放電が可能なコードレス工具用ニ
ッケルカドミウム電池の急速充電器であって、 前記ニッケルカドミウム電池の温度を検出する温度検出
手段と、該温度検出手段の検出信号を受け、前記ニッケ
ルカドミウム電池の温度が所定値以下の時充電電流を前
記第１充電電流より小さく、電池内部のガス圧を急激に
上昇させないと共に充電していくに従い電池温度を上昇
させる程度の第２充電電流とする制御手段とを備え、充
電開始時の電池温度が所定値以下の時第２充電電流で充
電し、第２充電電流による充電時に電池温度が所定値以
上になった時第１充電電流で充電するようにしたことを
特徴とするニッケルカドミウム電池の急速充電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03168533A JP3096319B2 (ja) | 1990-07-13 | 1991-07-10 | 急速充電器 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-186764 | 1990-07-13 | ||
| JP18676490 | 1990-07-13 | ||
| JP03168533A JP3096319B2 (ja) | 1990-07-13 | 1991-07-10 | 急速充電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340330A JPH04340330A (ja) | 1992-11-26 |
| JP3096319B2 true JP3096319B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=26492200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03168533A Expired - Lifetime JP3096319B2 (ja) | 1990-07-13 | 1991-07-10 | 急速充電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3096319B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320341A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-10-31 | Sony Corp | 充放電装置および方法、電力供給装置および方法、電力供給システムおよび方法、プログラム格納媒体、並びにプログラム |
| JP5029862B2 (ja) | 2006-03-31 | 2012-09-19 | 日立工機株式会社 | 充電装置 |
| JP2009017703A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Mitsumi Electric Co Ltd | 二次電池の充電制御回路及びこれを用いた充電制御装置 |
| EP2720347B1 (en) | 2011-06-09 | 2017-04-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power supply apparatus for vehicle |
| TWI681691B (zh) * | 2014-04-30 | 2020-01-01 | 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司 | 電熱式氣溶膠產生系統、裝置及其控制方法 |
| JP7054799B2 (ja) * | 2016-02-03 | 2022-04-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | サーバ装置の制御方法、及び、サーバ装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5044628U (ja) * | 1973-08-25 | 1975-05-06 | ||
| JPH0386027A (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-11 | Toshiba Corp | ２次電池の充電方式 |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP03168533A patent/JP3096319B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04340330A (ja) | 1992-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971111 |
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