JP3157312B2 - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被充電電池の電池電圧
のピーク値またはΔＶ低下に基づいて満充電を検出し、
充電を制御する充電装置に関する。
のピーク値またはΔＶ低下に基づいて満充電を検出し、
充電を制御する充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素
電池等のアルカリ二次電池は、通常、定電流充電され
る。それは、アルカリ二次電池が、定電流充電すると、
次第に電池電圧が上昇し、ピーク値に達した後降下する
性質を有するため、電池電圧がピーク値に達したことを
検出して、あるいは、電池電圧がピーク値からΔＶだけ
低下したことを検出して、充電を停止するか、または、
急速充電からトリクル充電に切り替えることにより、満
充電とすることができるからである。
電池等のアルカリ二次電池は、通常、定電流充電され
る。それは、アルカリ二次電池が、定電流充電すると、
次第に電池電圧が上昇し、ピーク値に達した後降下する
性質を有するため、電池電圧がピーク値に達したことを
検出して、あるいは、電池電圧がピーク値からΔＶだけ
低下したことを検出して、充電を停止するか、または、
急速充電からトリクル充電に切り替えることにより、満
充電とすることができるからである。
【０００３】これに対し、リチウムイオン二次電池等の
非水系二次電池は、アルカリ二次電池と異なり、定電圧
充電する必要がある。これは、リチウムイオン二次電池
を定電流充電すると、電池電圧がどんどん上昇し、過充
電されてしまうからである。
非水系二次電池は、アルカリ二次電池と異なり、定電圧
充電する必要がある。これは、リチウムイオン二次電池
を定電流充電すると、電池電圧がどんどん上昇し、過充
電されてしまうからである。
【０００４】従って、アルカリ二次電池と、非水系二次
電池との両方を充電できる充電装置としては、非水系二
次電池の過充電を防止するために、定電圧充電方式とす
るのが好ましい。
電池との両方を充電できる充電装置としては、非水系二
次電池の過充電を防止するために、定電圧充電方式とす
るのが好ましい。
【０００５】一方、ニッケルカドミウム電池を定電流充
電する場合、電池電圧が低い時には、消費電力は少ない
が、二次電池が満充電近くに達し、電池電圧が高くなる
と、消費電力が多くなる。そのため、充電電源の容量と
して、大きなものを用意しなければならない。
電する場合、電池電圧が低い時には、消費電力は少ない
が、二次電池が満充電近くに達し、電池電圧が高くなる
と、消費電力が多くなる。そのため、充電電源の容量と
して、大きなものを用意しなければならない。
【０００６】そこで、二次電池の電池電圧に関係なく、
消費電力を等しくして、充電電源の大型化を抑制するべ
く、二次電池の電池電圧にほぼ反比例する充電電流を用
いて充電を行うことが考えられる。
消費電力を等しくして、充電電源の大型化を抑制するべ
く、二次電池の電池電圧にほぼ反比例する充電電流を用
いて充電を行うことが考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、ニッケ
ルカドミウム電池を、定電圧充電方式の充電装置を用い
て充電したり、電池電圧にほぼ反比例する充電電流を用
いて充電を行うと、二次電池が満充電に近づき、電池電
圧が上昇するにつれて、充電電流は低下する。従って、
二次電池の電池電圧の上昇勾配は、緩やかになる。よっ
て、二次電池の電池電圧がピーク値に達したこと（ある
いは、電池電圧がピーク値からΔＶだけ低下したこと）
を正確に検出するためには、これらの検出精度を高感度
にしなければならない。
ルカドミウム電池を、定電圧充電方式の充電装置を用い
て充電したり、電池電圧にほぼ反比例する充電電流を用
いて充電を行うと、二次電池が満充電に近づき、電池電
圧が上昇するにつれて、充電電流は低下する。従って、
二次電池の電池電圧の上昇勾配は、緩やかになる。よっ
て、二次電池の電池電圧がピーク値に達したこと（ある
いは、電池電圧がピーク値からΔＶだけ低下したこと）
を正確に検出するためには、これらの検出精度を高感度
にしなければならない。
【０００８】しかしながら、前記検出感度を最初から高
感度に設定すると、充電途中の雑音等の影響で、早切れ
して満充電できない可能性が高くなる。
感度に設定すると、充電途中の雑音等の影響で、早切れ
して満充電できない可能性が高くなる。
【０００９】そこで、本発明は、充電の早切れがなく、
確実に満充電を検出できるようにしたものである。
確実に満充電を検出できるようにしたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴は、
被充電電池の電池電圧にほぼ反比例する充電電流を用い
て前記被充電電池を充電し、前記電池電圧がピーク値に
達したことを検出して、前記被充電電池の充電を制御す
る充電装置であって、前記充電電流の降下勾配を検出す
る電流検出手段と、前記降下勾配に基づいて前記ピーク
値の検出感度が高くなるように制御する制御手段とを備
えたことにある。
被充電電池の電池電圧にほぼ反比例する充電電流を用い
て前記被充電電池を充電し、前記電池電圧がピーク値に
達したことを検出して、前記被充電電池の充電を制御す
る充電装置であって、前記充電電流の降下勾配を検出す
る電流検出手段と、前記降下勾配に基づいて前記ピーク
値の検出感度が高くなるように制御する制御手段とを備
えたことにある。
【００１１】更に、本発明の第２の特徴は、被充電電池
の電池電圧にほぼ反比例する充電電流を用いて前記被充
電電池を充電し、前記電池電圧がピーク値からΔＶ低下
すると、前記被充電電池の充電を制御する充電装置であ
って、前記充電電流の降下勾配を検出する電流検出手段
と、前記降下勾配に基づいて前記ΔＶの検出感度が高く
なるように制御する制御手段とを備えたことにある。
の電池電圧にほぼ反比例する充電電流を用いて前記被充
電電池を充電し、前記電池電圧がピーク値からΔＶ低下
すると、前記被充電電池の充電を制御する充電装置であ
って、前記充電電流の降下勾配を検出する電流検出手段
と、前記降下勾配に基づいて前記ΔＶの検出感度が高く
なるように制御する制御手段とを備えたことにある。
【００１２】
【作用】本発明によれば、充電電流の降下勾配を検出す
ることにより、被充電電池が満充電に近づいたか否かを
判断し、近づいたと判断すると、電池電圧のピーク値検
出感度またはΔＶ検出感度を高くして、確実に満充電を
検出する。
ることにより、被充電電池が満充電に近づいたか否かを
判断し、近づいたと判断すると、電池電圧のピーク値検
出感度またはΔＶ検出感度を高くして、確実に満充電を
検出する。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック回路
図であり、１は充電用電源であり、この充電用電源１
は、商用の交流電源を平滑、整流して所定の定電圧を、
あるいは、被充電電池の電池電圧にほぼ反比例する充電
電流を発生する。２は被充電電池であり、例えば、ニッ
ケルカドミウム電池、ニッケル水素電池からなる。３は
被充電電池２への充電電力の供給をオン、オフする充電
制御スイッチ、４は被充電電池２の充電電流を検出する
ための検出抵抗、５は被充電電池２の電池電圧を検出す
る電圧検出部、６は検出抵抗４の電圧を検出することに
より被充電電池２に流れる充電電流を検出する電流検出
部、７は電流検出部６にて検出された充電電流の降下量
（即ち、単位時間当りの電流降下量）に基づいて、被充
電電池２の満充電を検出するためのピーク値検出感度
（即ち、単位時間当りの電池電圧変化量）及びΔＶ検出
感度（即ち、単位時間当りの電池電圧降下量）を適宜に
変更し、充電制御スイッチ３のオン、オフを制御する充
電制御部、８は充電中、満充電または充電異常等の表示
を行う表示部である。
図であり、１は充電用電源であり、この充電用電源１
は、商用の交流電源を平滑、整流して所定の定電圧を、
あるいは、被充電電池の電池電圧にほぼ反比例する充電
電流を発生する。２は被充電電池であり、例えば、ニッ
ケルカドミウム電池、ニッケル水素電池からなる。３は
被充電電池２への充電電力の供給をオン、オフする充電
制御スイッチ、４は被充電電池２の充電電流を検出する
ための検出抵抗、５は被充電電池２の電池電圧を検出す
る電圧検出部、６は検出抵抗４の電圧を検出することに
より被充電電池２に流れる充電電流を検出する電流検出
部、７は電流検出部６にて検出された充電電流の降下量
（即ち、単位時間当りの電流降下量）に基づいて、被充
電電池２の満充電を検出するためのピーク値検出感度
（即ち、単位時間当りの電池電圧変化量）及びΔＶ検出
感度（即ち、単位時間当りの電池電圧降下量）を適宜に
変更し、充電制御スイッチ３のオン、オフを制御する充
電制御部、８は充電中、満充電または充電異常等の表示
を行う表示部である。
【００１４】而して、本発明の特徴は、被充電電池２に
流れる充電電流を検出し、その降下勾配に応じてピーク
値検出感度及びまたはΔＶ検出感度を適宜に変更するこ
とにある。即ち、本発明における被充電電池２の電池電
圧Ｖは、図２に示すように、最初急峻に上昇し、その後
緩やかな上昇を続ける。そして、満充電に近づくと、や
や急峻に上昇してピーク値に達し、その後降下する。一
方、充電電流Ｉは、電池電圧とほぼ反比例するように変
化する。そこで、本発明では、充電の初期においては、
ピーク値検出感度Ｘ及びΔＶ検出感度Ａを設定し、充電
電流Ｉの降下勾配が急峻（図中の破線で示す領域）にな
ることを検出すると、ピーク値検出感度及びΔＶ検出感
度を、Ｘ及びＡから、これらより高感度のＹ及びＢに変
更する。
流れる充電電流を検出し、その降下勾配に応じてピーク
値検出感度及びまたはΔＶ検出感度を適宜に変更するこ
とにある。即ち、本発明における被充電電池２の電池電
圧Ｖは、図２に示すように、最初急峻に上昇し、その後
緩やかな上昇を続ける。そして、満充電に近づくと、や
や急峻に上昇してピーク値に達し、その後降下する。一
方、充電電流Ｉは、電池電圧とほぼ反比例するように変
化する。そこで、本発明では、充電の初期においては、
ピーク値検出感度Ｘ及びΔＶ検出感度Ａを設定し、充電
電流Ｉの降下勾配が急峻（図中の破線で示す領域）にな
ることを検出すると、ピーク値検出感度及びΔＶ検出感
度を、Ｘ及びＡから、これらより高感度のＹ及びＢに変
更する。
【００１５】次に、本発明の動作について、図３のフロ
ーチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ１に
おいて、充電すべき被充電電池２が接続されているかど
うか判断し、更に、ステップＳ２において、接続された
被充電電池２が正常なものであるかどうかを判断する。
ーチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ１に
おいて、充電すべき被充電電池２が接続されているかど
うか判断し、更に、ステップＳ２において、接続された
被充電電池２が正常なものであるかどうかを判断する。
【００１６】そして、正常な被充電電池２が接続された
と判断されると、ステップＳ３において、充電用電源１
から充電制御スイッチ３を介して被充電電池２に充電電
流が供給され、被充電電池２の充電が開始される。この
時、表示部８には、充電中であることが表示される。一
方、接続された被充電電池２が異常電池であると判断さ
れると、ステップＳ２よりステップＳ１３へと処理が進
み、被充電電池２の充電は行われない。この時、表示部
８には、充電異常が表示される。
と判断されると、ステップＳ３において、充電用電源１
から充電制御スイッチ３を介して被充電電池２に充電電
流が供給され、被充電電池２の充電が開始される。この
時、表示部８には、充電中であることが表示される。一
方、接続された被充電電池２が異常電池であると判断さ
れると、ステップＳ２よりステップＳ１３へと処理が進
み、被充電電池２の充電は行われない。この時、表示部
８には、充電異常が表示される。
【００１７】充電が開始されると、ステップＳ４、Ｓ５
において、充電制御部７により、ΔＶ検出感度及びピー
ク値検出感度及びΔＶ検出感度として、低感度のＡ及び
Ｘが夫々設定される。
において、充電制御部７により、ΔＶ検出感度及びピー
ク値検出感度及びΔＶ検出感度として、低感度のＡ及び
Ｘが夫々設定される。
【００１８】ステップＳ６において、充電制御部７は、
電圧検出部５にて検出された被充電電池２の電池電圧に
基づき、電池電圧のΔＶが検出されたか否かを判断す
る。今、ΔＶの値はある程度大きく（即ち、低感度）、
従って、雑音等に起因する被充電電池２の電池電圧の乱
れによって、充電の早切れが起こらないようになってい
る。このステップにおいて、ΔＶの低下が検出される
と、被充電電池２が満充電されたと判断し、ステップＳ
１３において、充電制御スイッチ３がオフ状態とされ、
充電が停止される。この時、表示部８には、満充電が表
示される。
電圧検出部５にて検出された被充電電池２の電池電圧に
基づき、電池電圧のΔＶが検出されたか否かを判断す
る。今、ΔＶの値はある程度大きく（即ち、低感度）、
従って、雑音等に起因する被充電電池２の電池電圧の乱
れによって、充電の早切れが起こらないようになってい
る。このステップにおいて、ΔＶの低下が検出される
と、被充電電池２が満充電されたと判断し、ステップＳ
１３において、充電制御スイッチ３がオフ状態とされ、
充電が停止される。この時、表示部８には、満充電が表
示される。
【００１９】一方、ステップＳ６にてΔＶの低下が検出
されない場合、ステップＳ７において、被充電電池２の
ピーク値が検出されたか否かを判断する。ピーク値の検
出は、電圧検出部５が検出する電池電圧に基づいて、単
位時間当りの電圧変化量が所定値以下であるかどうかに
より判断し、所定値以下であると、ピーク値であると判
断する。
されない場合、ステップＳ７において、被充電電池２の
ピーク値が検出されたか否かを判断する。ピーク値の検
出は、電圧検出部５が検出する電池電圧に基づいて、単
位時間当りの電圧変化量が所定値以下であるかどうかに
より判断し、所定値以下であると、ピーク値であると判
断する。
【００２０】ピーク値が検出されない場合、ステップＳ
８において、電流検出部６にて検出された被充電電池２
の充電電流に基づいて、被充電電流の降下勾配が所定値
以上であるかどうか、即ち、図２に破線領域で示す充電
電流の降下が、生じたかどうかが判断される。斯る判断
は、被充電電池２が満充電に近づいているかどうかを判
断するものであり、満充電に近いと、充電電流は大きく
低下する。
８において、電流検出部６にて検出された被充電電池２
の充電電流に基づいて、被充電電流の降下勾配が所定値
以上であるかどうか、即ち、図２に破線領域で示す充電
電流の降下が、生じたかどうかが判断される。斯る判断
は、被充電電池２が満充電に近づいているかどうかを判
断するものであり、満充電に近いと、充電電流は大きく
低下する。
【００２１】そして、ステップＳ８にて充電電流の降下
勾配が所定値以上であることが検出されると、ステップ
Ｓ９において、充電制御部７により、ピーク値検出感度
として、感度Ｘより高感度の感度Ｙが設定される。続い
て、ステップＳ１０において、ΔＶ検出感度として、感
度Ａより高感度の感度Ｂが設定される。
勾配が所定値以上であることが検出されると、ステップ
Ｓ９において、充電制御部７により、ピーク値検出感度
として、感度Ｘより高感度の感度Ｙが設定される。続い
て、ステップＳ１０において、ΔＶ検出感度として、感
度Ａより高感度の感度Ｂが設定される。
【００２２】なお、ステップＳ９、Ｓ１０における高感
度のピーク検出感度及びΔＶ検出感度の設定は、ステッ
プＳ７において、低感度のピーク検出感度Ｘの下でピー
ク値が検出された場合にも行われる。これは、低感度Ｘ
の下でのピーク値検出に基づく早切れを防止するためで
ある。
度のピーク検出感度及びΔＶ検出感度の設定は、ステッ
プＳ７において、低感度のピーク検出感度Ｘの下でピー
ク値が検出された場合にも行われる。これは、低感度Ｘ
の下でのピーク値検出に基づく早切れを防止するためで
ある。
【００２３】こうして、高感度のピーク値検出感度Ｙ及
びΔＶ検出感度Ｂが、夫々設定されると、ステップＳ１
１において、再びピーク値検出が行われる。そして、ピ
ーク値が検出されると、満充電に達したとして、ステッ
プＳ１３において、充電が停止され、満充電の表示がな
される。
びΔＶ検出感度Ｂが、夫々設定されると、ステップＳ１
１において、再びピーク値検出が行われる。そして、ピ
ーク値が検出されると、満充電に達したとして、ステッ
プＳ１３において、充電が停止され、満充電の表示がな
される。
【００２４】また、万一、ピーク値が検出されない場合
には、ステップＳ１２において、ΔＶ低下の検出が行わ
れ、検出がなされると、ステップＳ１３にて充電が停止
され、満充電表示が行われる。
には、ステップＳ１２において、ΔＶ低下の検出が行わ
れ、検出がなされると、ステップＳ１３にて充電が停止
され、満充電表示が行われる。
【００２５】以上のように、被充電電池２の充電電流の
変化に基づいて、被充電電池２の状態を検出し、満充電
状態に近づいたと判断すると、ピーク値検出感度及びΔ
Ｖ検出感度を高感度とすることにより、雑音等による充
電の早切れを防止すると共に、確実に満充電の検出を行
う。
変化に基づいて、被充電電池２の状態を検出し、満充電
状態に近づいたと判断すると、ピーク値検出感度及びΔ
Ｖ検出感度を高感度とすることにより、雑音等による充
電の早切れを防止すると共に、確実に満充電の検出を行
う。
【００２６】なお、本実施例では、ピーク値検出感度及
びΔＶ検出感度の両方を変更しているが、いずれか一方
のみを変更するようにしてもよい。
びΔＶ検出感度の両方を変更しているが、いずれか一方
のみを変更するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、充電電流の降下勾配を
検出することにより、被充電電池が満充電に近いか否か
を判断し、近いと判断すると、電池電圧のピーク値検出
感度またはΔＶ検出感度を高くして満充電を検出するよ
うにしたので、雑音等による充電を早切れを防止して、
確実に満充電を検出することができる。
検出することにより、被充電電池が満充電に近いか否か
を判断し、近いと判断すると、電池電圧のピーク値検出
感度またはΔＶ検出感度を高くして満充電を検出するよ
うにしたので、雑音等による充電を早切れを防止して、
確実に満充電を検出することができる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック回路図であ
る。
る。
【図２】本発明による被充電電池の電池電圧及び充電電
流の特性図である。
流の特性図である。
【図３】本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
である。
である。
１ 充電用電源 ２ 被充電電池 ５ 電圧検出部 ６ 電流検出部 ７ 充電制御部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/10
Claims (2)
- 【請求項１】 被充電電池の電池電圧にほぼ反比例する
充電電流を用いて前記被充電電池を充電し、前記電池電
圧がピーク値に達したことを検出して、前記被充電電池
の充電を制御する充電装置であって、前記充電電流の降
下勾配を検出する電流検出手段と、前記降下勾配に基づ
いて前記ピーク値の検出感度が高くなるように制御する
制御手段とを備えたことを特徴とする充電装置。 - 【請求項２】 被充電電池の電池電圧にほぼ反比例する
充電電流を用いて前記被充電電池を充電し、前記電池電
圧がピーク値からΔＶ低下することを検出して、前記被
充電電池の充電を制御する充電装置であって、前記充電
電流の降下勾配を検出する電流検出手段と、前記降下勾
配に基づいて前記ΔＶの検出感度が高くなるように制御
する制御手段とを備えたことを特徴とする充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29440992A JP3157312B2 (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29440992A JP3157312B2 (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06153415A JPH06153415A (ja) | 1994-05-31 |
| JP3157312B2 true JP3157312B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=17807379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29440992A Expired - Fee Related JP3157312B2 (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3157312B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018073483A1 (en) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | Brightcharger Europe Oy Ltd | Charging control |
-
1992
- 1992-11-02 JP JP29440992A patent/JP3157312B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06153415A (ja) | 1994-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |