JP3172309B2 - 充電中に負荷が接続される充電器 - Google Patents
充電中に負荷が接続される充電器Info
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- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
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- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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- H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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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、充電して電池電圧がピ
ーク電圧から低下する−△Ｖを検出して充電を停止する
充電器に関し、とくに、充電中に負荷が接続される充電
器に関する。ところで、本明細書において−△Ｖを検出
して「充電を停止する」とは、充電電流を０にして充電
を完全に停止する状態のみでなく、充電電流を著しく減
少してトリクル充電とする状態も含むものとする。
ーク電圧から低下する−△Ｖを検出して充電を停止する
充電器に関し、とくに、充電中に負荷が接続される充電
器に関する。ところで、本明細書において−△Ｖを検出
して「充電を停止する」とは、充電電流を０にして充電
を完全に停止する状態のみでなく、充電電流を著しく減
少してトリクル充電とする状態も含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】ニッケルカドミウム電池やニッケル水素
電池は、充電するにしたがって電圧が上昇し、満充電に
なると電池が−△Ｖ低下する性質がある。充電器は、こ
の性質を利用して電池の満充電を検出し、電池が満充電
になると充電を停止するようにしている。しかしなが
ら、充電中に電池と並列に負荷を接続するものは、負荷
を接続したときに、電池電圧が低下することになる。そ
れは、充電器の出力電流が増加して、充電器の出力電圧
が低下するからである。電池電圧の低下は、負荷抵抗が
小さく、すなわち負荷電流が大きいほど大きくなる。ま
た、充電器の出力インピーダンスが大きくても、負荷を
接続したときの電圧低下は大きくなる。電池を電気機器
から外して充電するタイプの充電器は、この状態となる
ことはない。しかしながら、例えば無線の携帯電話や、
ラップトップのコンピュータ等は、充電中に負荷が接続
されることがある。電池を機器にセットした状態で充電
するからである。とくに携帯電話は、相手から電話がか
かってくるので、負荷が接続される時間を使用者が決定
できない。いいかえると、充電中は負荷を接続しないよ
うにすることができない。さらに、携帯電話は、電話が
かかってきたときに一時的にベルが鳴るので、使用状態
においても負荷電流が変動する性質がある。負荷の電流
変化は、電池の電圧を変化させることになる。
電池は、充電するにしたがって電圧が上昇し、満充電に
なると電池が−△Ｖ低下する性質がある。充電器は、こ
の性質を利用して電池の満充電を検出し、電池が満充電
になると充電を停止するようにしている。しかしなが
ら、充電中に電池と並列に負荷を接続するものは、負荷
を接続したときに、電池電圧が低下することになる。そ
れは、充電器の出力電流が増加して、充電器の出力電圧
が低下するからである。電池電圧の低下は、負荷抵抗が
小さく、すなわち負荷電流が大きいほど大きくなる。ま
た、充電器の出力インピーダンスが大きくても、負荷を
接続したときの電圧低下は大きくなる。電池を電気機器
から外して充電するタイプの充電器は、この状態となる
ことはない。しかしながら、例えば無線の携帯電話や、
ラップトップのコンピュータ等は、充電中に負荷が接続
されることがある。電池を機器にセットした状態で充電
するからである。とくに携帯電話は、相手から電話がか
かってくるので、負荷が接続される時間を使用者が決定
できない。いいかえると、充電中は負荷を接続しないよ
うにすることができない。さらに、携帯電話は、電話が
かかってきたときに一時的にベルが鳴るので、使用状態
においても負荷電流が変動する性質がある。負荷の電流
変化は、電池の電圧を変化させることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、充電中
に負荷が接続される充電器は、負荷を接続したときに電
池電圧が低下する。電池電圧が低下すると、コントロー
ル回路は、電池が満充電されてピーク電圧から−△Ｖと
判定して充電を停止する。したがって、電池が満充電さ
れる前に充電が停止してしまう。
に負荷が接続される充電器は、負荷を接続したときに電
池電圧が低下する。電池電圧が低下すると、コントロー
ル回路は、電池が満充電されてピーク電圧から−△Ｖと
判定して充電を停止する。したがって、電池が満充電さ
れる前に充電が停止してしまう。
【０００４】この欠点は、電池を充電する電源と、負荷
に電力を供給する電源とを２系統に分離することによっ
て解消している。しかしながら、この回路構成の電源
は、回路が複雑になるとともに、電源の出力を大きくす
る必要がある。それは、電池を充電する出力と、負荷を
駆動する出力とをプラスして出力することが要求される
からである。とくに、負荷電流が大きいときに、負荷の
最大出力に十分に耐えるように電源を設計する必要があ
る。
に電力を供給する電源とを２系統に分離することによっ
て解消している。しかしながら、この回路構成の電源
は、回路が複雑になるとともに、電源の出力を大きくす
る必要がある。それは、電池を充電する出力と、負荷を
駆動する出力とをプラスして出力することが要求される
からである。とくに、負荷電流が大きいときに、負荷の
最大出力に十分に耐えるように電源を設計する必要があ
る。
【０００５】電源は、負荷を接続しても電圧が低下しな
いように、定電圧特性に設計できる。この電源は、電源
を充電しているときに、負荷を接続しても電圧が−△Ｖ
低下することがない。しかしながら、定電圧特性の電源
は、電池が満充電になっても出力電圧が低下せず、電池
の満充電を検出できない。したがって、電池の満充電を
検出すためには、電源を定電圧特性とすることはできな
い。すなわち、１回路の出力に電池と負荷とを並列に接
続する電源は、電源の満充電を検出するために、負荷が
接続され、また、電池が満充電になったときに、電圧が
低下する特性が要求される。いいかえると、負荷を接続
したときに、電圧が低下する特性を持たせることが必要
である。このため、電池電圧を検出して電池を満充電す
る充電器は、負荷の接続と、電池の満充電とを区別でき
ず、−△Ｖ低下を検出して電池の充電を停止してしま
う。
いように、定電圧特性に設計できる。この電源は、電源
を充電しているときに、負荷を接続しても電圧が−△Ｖ
低下することがない。しかしながら、定電圧特性の電源
は、電池が満充電になっても出力電圧が低下せず、電池
の満充電を検出できない。したがって、電池の満充電を
検出すためには、電源を定電圧特性とすることはできな
い。すなわち、１回路の出力に電池と負荷とを並列に接
続する電源は、電源の満充電を検出するために、負荷が
接続され、また、電池が満充電になったときに、電圧が
低下する特性が要求される。いいかえると、負荷を接続
したときに、電圧が低下する特性を持たせることが必要
である。このため、電池電圧を検出して電池を満充電す
る充電器は、負荷の接続と、電池の満充電とを区別でき
ず、−△Ｖ低下を検出して電池の充電を停止してしま
う。
【０００６】本発明はこの欠点を解決することを目的に
開発したものである。この発明の重要な目的は、簡単な
回路構成で電池を満充電できる充電中に負荷が接続され
る充電器を提供することにある。
開発したものである。この発明の重要な目的は、簡単な
回路構成で電池を満充電できる充電中に負荷が接続され
る充電器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の充電中に負荷
が接続される充電器は、前述の目的を達成するために下
記の構成を備える。本発明の充電器は、充電中における
電池のピーク電圧からの−△Ｖ降下を検出して満充電を
検出する。この充電器は、電池の−△Ｖを検出して充電
を停止するコントロール回路１を備える。さらに、本発
明の充電器は、コントロール回路１に加えて、電池温度
を検出する温度検出部２と、この温度検出部２の出力信
号を演算して、再び充電を開始させる充電再スタート部
３とを備える。コントロール回路１が−△Ｖを検出して
充電を停止した後、充電再スタート部３は、温度検出部
２の出力信号を演算し、電池温度が設定値よりも低く、
あるいは電池の温度上昇勾配が設定値よりも低いとき
に、強制的に充電を再開させる。
が接続される充電器は、前述の目的を達成するために下
記の構成を備える。本発明の充電器は、充電中における
電池のピーク電圧からの−△Ｖ降下を検出して満充電を
検出する。この充電器は、電池の−△Ｖを検出して充電
を停止するコントロール回路１を備える。さらに、本発
明の充電器は、コントロール回路１に加えて、電池温度
を検出する温度検出部２と、この温度検出部２の出力信
号を演算して、再び充電を開始させる充電再スタート部
３とを備える。コントロール回路１が−△Ｖを検出して
充電を停止した後、充電再スタート部３は、温度検出部
２の出力信号を演算し、電池温度が設定値よりも低く、
あるいは電池の温度上昇勾配が設定値よりも低いとき
に、強制的に充電を再開させる。
【０００８】
【作用】本発明の充電中に負荷が接続される充電器は、
下記のようにして電池を満充電する。 電池Ｅの充電を開始する。 コントロール回路１は、電池Ｅの電圧を検出し、−
△Ｖ低下すると充電を停止する。電池は満充電になると
電圧が−△Ｖ低下する。ただ、電池に負荷を接続したと
きも電圧が−△Ｖ低下する。−△Ｖ低下を検出して電池
の充電を停止するコントロール回路１は、電池が満充電
されたときと、負荷が接続されたときに電池Ｅの充電を
停止する。 電池Ｅと並列に負荷が接続されて電池の充電が停止
されると、電池Ｅから負荷に電力が供給される。 充電再スタート部３は、温度検出部２からの信号を
演算して、電池Ｅの充電を再スタートするかどうかを演
算する。電池Ｅの温度が設定値よりも低く、あるいは、
電池Ｅの温度上昇勾配が設定値よりも低いとき、充電再
スタート部３は、電池Ｅの充電を再スタートさせる。そ
れは、この状態では、電池が満充電されていないと判定
するからである。充電再スタート部３が電池の充電を再
スタートするタイミング、すなわち、電池の充電が停止
されて再び充電が開始されるまでの時間は、待機タイマ
ー７で設定される。待機タイマー７の設定時間は、負荷
である電気機器の使用時間を考慮して最適値に設定され
る。待機タイマー７を使用して、充電を停止した後、一
定時間は充電を開始しないようにすると、電池Ｅから負
荷に電力が供給されるので、充電器の出力を小さく設計
できる。ただ、本発明の充電器は、待機タイマー７を使
用することなく、電池Ｅの充電を停止した後、充電再ス
タート部３でもって、電池Ｅの充電を直ちに再スタート
することも出来るのはいうまでもない。 電池Ｅの充電が開始されて、電池Ｅが満充電になる
と、コントロール回路１は再び−△Ｖ低下を検出して充
電を停止する。充電再スタート部３は、電池温度を検出
して充電を再開するかどうかを判定するので、電池Ｅが
満充電されて、温度が上昇していると、電池Ｅの充電を
再開しない。言い替えると、充電再スタート部３は、電
池Ｅが満充電されるまでは、充電を再スタートして充電
を繰り返して電池Ｅを満充電する。
下記のようにして電池を満充電する。 電池Ｅの充電を開始する。 コントロール回路１は、電池Ｅの電圧を検出し、−
△Ｖ低下すると充電を停止する。電池は満充電になると
電圧が−△Ｖ低下する。ただ、電池に負荷を接続したと
きも電圧が−△Ｖ低下する。−△Ｖ低下を検出して電池
の充電を停止するコントロール回路１は、電池が満充電
されたときと、負荷が接続されたときに電池Ｅの充電を
停止する。 電池Ｅと並列に負荷が接続されて電池の充電が停止
されると、電池Ｅから負荷に電力が供給される。 充電再スタート部３は、温度検出部２からの信号を
演算して、電池Ｅの充電を再スタートするかどうかを演
算する。電池Ｅの温度が設定値よりも低く、あるいは、
電池Ｅの温度上昇勾配が設定値よりも低いとき、充電再
スタート部３は、電池Ｅの充電を再スタートさせる。そ
れは、この状態では、電池が満充電されていないと判定
するからである。充電再スタート部３が電池の充電を再
スタートするタイミング、すなわち、電池の充電が停止
されて再び充電が開始されるまでの時間は、待機タイマ
ー７で設定される。待機タイマー７の設定時間は、負荷
である電気機器の使用時間を考慮して最適値に設定され
る。待機タイマー７を使用して、充電を停止した後、一
定時間は充電を開始しないようにすると、電池Ｅから負
荷に電力が供給されるので、充電器の出力を小さく設計
できる。ただ、本発明の充電器は、待機タイマー７を使
用することなく、電池Ｅの充電を停止した後、充電再ス
タート部３でもって、電池Ｅの充電を直ちに再スタート
することも出来るのはいうまでもない。 電池Ｅの充電が開始されて、電池Ｅが満充電になる
と、コントロール回路１は再び−△Ｖ低下を検出して充
電を停止する。充電再スタート部３は、電池温度を検出
して充電を再開するかどうかを判定するので、電池Ｅが
満充電されて、温度が上昇していると、電池Ｅの充電を
再開しない。言い替えると、充電再スタート部３は、電
池Ｅが満充電されるまでは、充電を再スタートして充電
を繰り返して電池Ｅを満充電する。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。ただし、以下に示す実施例は、この発明の技術
思想を具体化するための充電中に負荷が接続される充電
器を例示するものであって、この発明の充電器は、電気
回路やフローチャート等を下記のものに特定するもので
ない。この発明の充電器は、特許請求の範囲の要旨を変
更しない範囲において変更を加えることができる。
明する。ただし、以下に示す実施例は、この発明の技術
思想を具体化するための充電中に負荷が接続される充電
器を例示するものであって、この発明の充電器は、電気
回路やフローチャート等を下記のものに特定するもので
ない。この発明の充電器は、特許請求の範囲の要旨を変
更しない範囲において変更を加えることができる。
【００１０】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１１】図１に示す充電中に負荷が接続される充電
器は、電池Ｅのピーク電圧からの電圧低下である−△Ｖ
を検出して満充電を検出する。この充電器は、電源４
と、コントロール回路１と、温度検出部２と、充電再ス
タート部３とを備え、電池Ｅと並列に本体機器５が接続
されている。
器は、電池Ｅのピーク電圧からの電圧低下である−△Ｖ
を検出して満充電を検出する。この充電器は、電源４
と、コントロール回路１と、温度検出部２と、充電再ス
タート部３とを備え、電池Ｅと並列に本体機器５が接続
されている。
【００１２】電源４は、商用入力電圧を、電池の充電電
圧である直流に変換して出力する。すなわち、交流を所
定の電圧に低下する電圧降下部と、交流を平滑な直流に
変換する整流、平滑回路とを備えている。さらに、ニッ
ケルカドミウム電池、あるいは、ニッケル水素電池を定
電流充電する場合、電源４は出力側に、定電流回路を備
える。電池の充電電流が小さい場合、電源には定電流回
路を必要としない。電源４の出力は、電池Ｅを充電で
き、また、一時的に負荷に電力を供給できる容量に設計
される。電池Ｅの充電を停止する時間を、本体機器５の
使用時間より長く設定できる場合、電源４の出力は、電
池Ｅを充電できる容量に設計される。それは、負荷に
は、電池が電力を供給し、電源からは電力を供給しない
からである。
圧である直流に変換して出力する。すなわち、交流を所
定の電圧に低下する電圧降下部と、交流を平滑な直流に
変換する整流、平滑回路とを備えている。さらに、ニッ
ケルカドミウム電池、あるいは、ニッケル水素電池を定
電流充電する場合、電源４は出力側に、定電流回路を備
える。電池の充電電流が小さい場合、電源には定電流回
路を必要としない。電源４の出力は、電池Ｅを充電で
き、また、一時的に負荷に電力を供給できる容量に設計
される。電池Ｅの充電を停止する時間を、本体機器５の
使用時間より長く設定できる場合、電源４の出力は、電
池Ｅを充電できる容量に設計される。それは、負荷に
は、電池が電力を供給し、電源からは電力を供給しない
からである。
【００１３】コントロール回路１は、充電するときに電
池Ｅの電圧を検出して、充電を停止する。電池Ｅの電圧
は、負荷を接続した状態、すなわち、電池Ｅと並列に接
続されている本体機器５が電力を消費する状態となった
ときと、電池Ｅが満充電になったときとに、−△Ｖ低下
する。本体機器５が無線の携帯電話であると、電話がか
かってきたときにベルが鳴って電力を消費する状態とな
る。また、携帯電話を充電器にセットした状態で使用す
るときも、電力を消費する状態となる。さらに、本体機
器５がラップトップのマイコンであるときには、使用す
るために電源スイッチをオンにすると、電力を消費する
状態となる。
池Ｅの電圧を検出して、充電を停止する。電池Ｅの電圧
は、負荷を接続した状態、すなわち、電池Ｅと並列に接
続されている本体機器５が電力を消費する状態となった
ときと、電池Ｅが満充電になったときとに、−△Ｖ低下
する。本体機器５が無線の携帯電話であると、電話がか
かってきたときにベルが鳴って電力を消費する状態とな
る。また、携帯電話を充電器にセットした状態で使用す
るときも、電力を消費する状態となる。さらに、本体機
器５がラップトップのマイコンであるときには、使用す
るために電源スイッチをオンにすると、電力を消費する
状態となる。
【００１４】コントロール回路１は、本体機器５が電力
を消費する状態となったか、あるいは、電池Ｅが満充電
になったかを識別することなく、−△Ｖ低下を検出して
充電を停止する。コントロール回路１は、電源４と電池
Ｅとの間に接続されたスイッチング手段６をオフにして
充電を停止する。ただ、コントロール回路１は、スイッ
チング手段６をオフにした充電で、電池Ｅに微小電流を
流してトリクル充電することもできる。
を消費する状態となったか、あるいは、電池Ｅが満充電
になったかを識別することなく、−△Ｖ低下を検出して
充電を停止する。コントロール回路１は、電源４と電池
Ｅとの間に接続されたスイッチング手段６をオフにして
充電を停止する。ただ、コントロール回路１は、スイッ
チング手段６をオフにした充電で、電池Ｅに微小電流を
流してトリクル充電することもできる。
【００１５】温度検出部２は、電池Ｅの温度を検出し
て、電池Ｅの充電を再開するかどうかを判定する。した
がって、温度検出部２は、電池Ｅの近傍に配設されて電
池温度を検出する。温度検出部２は、好ましくは電池パ
ックに内蔵される。温度検出部２にはサーミスタ等の温
度センサーが使用でき、温度センサーは、電池Ｅの温度
を電気信号に変換して充電再スタート部３に入力する。
て、電池Ｅの充電を再開するかどうかを判定する。した
がって、温度検出部２は、電池Ｅの近傍に配設されて電
池温度を検出する。温度検出部２は、好ましくは電池パ
ックに内蔵される。温度検出部２にはサーミスタ等の温
度センサーが使用でき、温度センサーは、電池Ｅの温度
を電気信号に変換して充電再スタート部３に入力する。
【００１６】充電再スタート部３は、温度検出部２から
信号を演算して、停止した充電を再開するかどうかを演
算する。負荷が接続されて電池電圧が−△Ｖ低下したと
きは、電池の温度が上昇しない。それは、電池が満充電
しないからである。電池は満充電すると、温度が上昇す
る特性がある。それは、満充電されると、電池の入力電
力が充電のための化学変化には使用されず、ジュール熱
に変換されるからである。したがって、充電再スタート
部３は、コントロール回路１が−△Ｖ低下を検出して充
電を停止したときに、電池の温度が設定値よりも低く、
あるいは、電池の温度上昇勾配が設定値よりも小さいと
きに、充電を再開する。
信号を演算して、停止した充電を再開するかどうかを演
算する。負荷が接続されて電池電圧が−△Ｖ低下したと
きは、電池の温度が上昇しない。それは、電池が満充電
しないからである。電池は満充電すると、温度が上昇す
る特性がある。それは、満充電されると、電池の入力電
力が充電のための化学変化には使用されず、ジュール熱
に変換されるからである。したがって、充電再スタート
部３は、コントロール回路１が−△Ｖ低下を検出して充
電を停止したときに、電池の温度が設定値よりも低く、
あるいは、電池の温度上昇勾配が設定値よりも小さいと
きに、充電を再開する。
【００１７】充電再スタート部３が、電池の絶対温度を
検出して充電を再開する場合、充電を再開する設定値
は、周囲温度プラス１０℃とする。ただ、温度の設定値
は、電池の容量や充電電流によって変化するので、例え
ば、５〜１５℃の範囲で最適値になるように調整する。
電池の温度上昇勾配を検出して充電を再開する場合、設
定値は、１℃／分に設定する。電池の温度上昇勾配がこ
の値よりも小さいときに、充電を再開する。この値も電
池の容量や充電電流によって変化するので、例えば０．
５〜２℃／分の範囲で最適値に調整する。
検出して充電を再開する場合、充電を再開する設定値
は、周囲温度プラス１０℃とする。ただ、温度の設定値
は、電池の容量や充電電流によって変化するので、例え
ば、５〜１５℃の範囲で最適値になるように調整する。
電池の温度上昇勾配を検出して充電を再開する場合、設
定値は、１℃／分に設定する。電池の温度上昇勾配がこ
の値よりも小さいときに、充電を再開する。この値も電
池の容量や充電電流によって変化するので、例えば０．
５〜２℃／分の範囲で最適値に調整する。
【００１８】充電再スタート部３は、充電を停止した
後、充電を再開するまでの時間を設定する待機タイマー
７を内蔵している。待機タイマー７は、本体機器５の種
類を考慮して設定時間を最適値に調整している。本体機
器５が無線の携帯電話である場合、待機タイマー７の設
定時間は、１０秒〜１０分に設定される。それは、携帯
電話はベルが鳴る時間が約１０秒、通話時間が１０分以
下であるからである。待機タイマー７の設定時間を１０
秒以上に設定すると、ベルが鳴るときに、電源を本体機
器５から切り離すことができる。したがって、ベルが消
費する電力を電池から供給して、充電器の電源から供給
しないようにできる。したがって、充電器の電源は、ベ
ルを鳴らすのに必要な電力を必要としない。さらに、待
機タイマー７の設定時間を１０分にすると、携帯電話を
使用して通話するときに電力を電池から供給して、電源
が供給する必要がない。このため、電源は携帯電話を通
話するのに必要な電力を出力する必要がなく、小出力に
設計できる。このように、充電再スタート部３に待機タ
イマー７を装備することによって、充電器の電源出力を
小さくできる。ただ、待機タイマー７の設定時間を長く
すると、この間は充電が再開されないので、電源の充電
が遅くなる弊害がある。
後、充電を再開するまでの時間を設定する待機タイマー
７を内蔵している。待機タイマー７は、本体機器５の種
類を考慮して設定時間を最適値に調整している。本体機
器５が無線の携帯電話である場合、待機タイマー７の設
定時間は、１０秒〜１０分に設定される。それは、携帯
電話はベルが鳴る時間が約１０秒、通話時間が１０分以
下であるからである。待機タイマー７の設定時間を１０
秒以上に設定すると、ベルが鳴るときに、電源を本体機
器５から切り離すことができる。したがって、ベルが消
費する電力を電池から供給して、充電器の電源から供給
しないようにできる。したがって、充電器の電源は、ベ
ルを鳴らすのに必要な電力を必要としない。さらに、待
機タイマー７の設定時間を１０分にすると、携帯電話を
使用して通話するときに電力を電池から供給して、電源
が供給する必要がない。このため、電源は携帯電話を通
話するのに必要な電力を出力する必要がなく、小出力に
設計できる。このように、充電再スタート部３に待機タ
イマー７を装備することによって、充電器の電源出力を
小さくできる。ただ、待機タイマー７の設定時間を長く
すると、この間は充電が再開されないので、電源の充電
が遅くなる弊害がある。
【００１９】図１に示す充電器は、図２に示すフローチ
ャートで、ニッケルカドミウム電池、またはニッケル水
素電池を充電する。 ［Ｎ１］ 保護タイマーをセットする。保護タイマーは
電池の充電がいつまでも終了しないときに、充電を強制
的に終了するために使用される。保護タイマーはコント
ロール回路１に内蔵される。 ［Ｎ２］ 充電を開始する。 ［Ｎ３］ 保護タイマーの設定時間を経過したかどうか
を判定する。 ［Ｎ４］ 保護タイマーの設定時間をオーバーしていな
いと、コントロール回路１が−△Ｖを検出する。電池電
圧が−△Ｖ低下しないと、Ｎ４のステップにループす
る。 ［Ｎ５］ 電池電圧が−△Ｖ低下すると充電を停止す
る。 ［Ｎ６］ 充電再スタート部３の待機タイマー７を作動
させる。 ［Ｎ７］ 電池の温度上昇勾配（ΔＴ／Δｔ）を検出し
て設定値と比較する。 ［Ｎ８］ 電池の温度上昇勾配（ΔＴ／Δｔ）が設定値
よりも大きくないと、待機タイマー７が時間オーバーし
たかどうかを判定する。時間オーバーしてしないと、Ｎ
７のステップにループする。 ［Ｎ９］ 待機タイマー７が時間オーバーすると、充電
を再開して、Ｎ３のステップにループする。 ［Ｎ１０］Ｎ７のステップで、電池の温度が設定値より
も大きいと、再び−△Ｖ低下を検出する。 ［Ｎ１１］電池が満充電されていると、−△Ｖ低下が検
出されるので、満充電を表示する。 ［Ｎ１２］充電を停止して終了する。 ［Ｎ１３］Ｎ１０のステップで、−△Ｖ低下が検出され
ないと、保護タイマーが時間オーバーしたかどうかを判
定し、時間オーバーすると、充電を停止して終了する。
ャートで、ニッケルカドミウム電池、またはニッケル水
素電池を充電する。 ［Ｎ１］ 保護タイマーをセットする。保護タイマーは
電池の充電がいつまでも終了しないときに、充電を強制
的に終了するために使用される。保護タイマーはコント
ロール回路１に内蔵される。 ［Ｎ２］ 充電を開始する。 ［Ｎ３］ 保護タイマーの設定時間を経過したかどうか
を判定する。 ［Ｎ４］ 保護タイマーの設定時間をオーバーしていな
いと、コントロール回路１が−△Ｖを検出する。電池電
圧が−△Ｖ低下しないと、Ｎ４のステップにループす
る。 ［Ｎ５］ 電池電圧が−△Ｖ低下すると充電を停止す
る。 ［Ｎ６］ 充電再スタート部３の待機タイマー７を作動
させる。 ［Ｎ７］ 電池の温度上昇勾配（ΔＴ／Δｔ）を検出し
て設定値と比較する。 ［Ｎ８］ 電池の温度上昇勾配（ΔＴ／Δｔ）が設定値
よりも大きくないと、待機タイマー７が時間オーバーし
たかどうかを判定する。時間オーバーしてしないと、Ｎ
７のステップにループする。 ［Ｎ９］ 待機タイマー７が時間オーバーすると、充電
を再開して、Ｎ３のステップにループする。 ［Ｎ１０］Ｎ７のステップで、電池の温度が設定値より
も大きいと、再び−△Ｖ低下を検出する。 ［Ｎ１１］電池が満充電されていると、−△Ｖ低下が検
出されるので、満充電を表示する。 ［Ｎ１２］充電を停止して終了する。 ［Ｎ１３］Ｎ１０のステップで、−△Ｖ低下が検出され
ないと、保護タイマーが時間オーバーしたかどうかを判
定し、時間オーバーすると、充電を停止して終了する。
【００２０】さらに、図３に示すように、充電再スター
ト部３が電池温度を検出するタイミングを、−△Ｖ検出
の前にすることもできる。このように、充電再スタート
部３に待機タイマー７を内蔵し、待機タイマー７でもっ
て一定時間は充電を再開しない充電器は、電源の出力を
相当に小さく設計できる。とくに、電池は一時的な大電
流には十分に電力を供給できる能力がある。したがっ
て、負荷が接続されたときに、電池から電力を供給する
充電器は、出力容量を小さくして小型化できる特長があ
る。
ト部３が電池温度を検出するタイミングを、−△Ｖ検出
の前にすることもできる。このように、充電再スタート
部３に待機タイマー７を内蔵し、待機タイマー７でもっ
て一定時間は充電を再開しない充電器は、電源の出力を
相当に小さく設計できる。とくに、電池は一時的な大電
流には十分に電力を供給できる能力がある。したがっ
て、負荷が接続されたときに、電池から電力を供給する
充電器は、出力容量を小さくして小型化できる特長があ
る。
【００２１】さらに、本発明の充電器は、図４に示すよ
うに、待機タイマー７を使用しないで、電池を充電する
こともできる。図４のフローチャートは下記の工程で電
池を充電する。 ［Ｎ１］ 保護タイマーをセットする。 ［Ｎ２］ 充電を開始する。 ［Ｎ３］ コントロール回路１が電池Ｅの−△Ｖ低下を
検出する。 ［Ｎ４］ 電池電圧が−△Ｖ低下すると充電を停止す
る。 ［Ｎ５］ 充電再スタート部３が電池Ｅの温度を演算
し、電池の温度上昇勾配（ΔＴ／Δｔ）を設定値に比較
する。 ［Ｎ６］ 電池温度上昇勾配が設定値よりも大きくない
と、充電を再開する。 ［Ｎ７］ 電池温度上昇勾配が設定値よりも大きいと、
電池が満充電されていると判定して、満充電の表示をす
る。 ［Ｎ８］ 電池の充電を終了する。 ［Ｎ９］ Ｎ３のステップで、電池の電圧が−△Ｖ低下
しないと判定すると、保護タイマーの時間オーバーかど
うかを判定し、時間オーバーすると充電を終了し、時間
オーバーしていないとＮ３のステップにループして、充
電を継続する。
うに、待機タイマー７を使用しないで、電池を充電する
こともできる。図４のフローチャートは下記の工程で電
池を充電する。 ［Ｎ１］ 保護タイマーをセットする。 ［Ｎ２］ 充電を開始する。 ［Ｎ３］ コントロール回路１が電池Ｅの−△Ｖ低下を
検出する。 ［Ｎ４］ 電池電圧が−△Ｖ低下すると充電を停止す
る。 ［Ｎ５］ 充電再スタート部３が電池Ｅの温度を演算
し、電池の温度上昇勾配（ΔＴ／Δｔ）を設定値に比較
する。 ［Ｎ６］ 電池温度上昇勾配が設定値よりも大きくない
と、充電を再開する。 ［Ｎ７］ 電池温度上昇勾配が設定値よりも大きいと、
電池が満充電されていると判定して、満充電の表示をす
る。 ［Ｎ８］ 電池の充電を終了する。 ［Ｎ９］ Ｎ３のステップで、電池の電圧が−△Ｖ低下
しないと判定すると、保護タイマーの時間オーバーかど
うかを判定し、時間オーバーすると充電を終了し、時間
オーバーしていないとＮ３のステップにループして、充
電を継続する。
【００２２】
【発明の効果】本発明の充電中に負荷が接続される充電
器は、負荷を接続して、電池電圧が−△Ｖ低下すると充
電が停止される。しかしながら、電池が満充電されない
状態では、充電再スタート部が電池の充電を再開する。
充電再スタート部は、温度検出部でもって電池温度、ま
たは温度上昇勾配を検出して、電池の充電を再開する。
したがって、電池が満充電されるまでは、コントロール
回路が、電池の−△Ｖ低下を検出して充電を停止して
も、充電再スタート部は電池が満充電されるまでは、充
電を再開する。したがって、負荷を接続してコントロー
ル回路が電池の充電を停止しても、電池は満充電される
まで繰り返し充電が再開される。このように、−△Ｖ低
下を検出して充電を停止した後、電池が満充電になるま
では充電を再スタートする本発明の充電器は、充電中に
負荷を接続して電池電圧が変動するにもかかわらず、従
来のように２系統の電源出力を設ける必要がなく、回路
構成を著しく簡素化できる特徴がある。それは、１系統
の電源出力で電源を満充電と、また、負荷に電力を供給
できるからである。
器は、負荷を接続して、電池電圧が−△Ｖ低下すると充
電が停止される。しかしながら、電池が満充電されない
状態では、充電再スタート部が電池の充電を再開する。
充電再スタート部は、温度検出部でもって電池温度、ま
たは温度上昇勾配を検出して、電池の充電を再開する。
したがって、電池が満充電されるまでは、コントロール
回路が、電池の−△Ｖ低下を検出して充電を停止して
も、充電再スタート部は電池が満充電されるまでは、充
電を再開する。したがって、負荷を接続してコントロー
ル回路が電池の充電を停止しても、電池は満充電される
まで繰り返し充電が再開される。このように、−△Ｖ低
下を検出して充電を停止した後、電池が満充電になるま
では充電を再スタートする本発明の充電器は、充電中に
負荷を接続して電池電圧が変動するにもかかわらず、従
来のように２系統の電源出力を設ける必要がなく、回路
構成を著しく簡素化できる特徴がある。それは、１系統
の電源出力で電源を満充電と、また、負荷に電力を供給
できるからである。
【図１】本発明の実施例にかかる方法で電池を充電する
充電器のブロック線図
充電器のブロック線図
【図２】図１に示す充電器を使用して電池を充電する工
程を示すフローチャート図
程を示すフローチャート図
【図３】図１に示す充電器を使用して電池を充電する別
の工程を示すフローチャート図
の工程を示すフローチャート図
【図４】図１に示す充電器を使用して電池を充電する別
の工程を示すフローチャート図
の工程を示すフローチャート図
１…コントロール回路 ２…温度検出部 ３…充電再スタート部 ４…電源 ５…本体機器 ６…スイッチング手段 ７…待機タイマー Ｅ…電池
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−156235（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−39233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−262033（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−23731（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−36935（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−19923（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−191237（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−15078（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−245405（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−355633（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−328628（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−294227（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−83872（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/10 H02J 7/04 H02J 7/34
Claims (1)
- 【請求項１】 電池(E)のピーク電圧からの電圧低下で
ある−△Ｖを検出して満充電を検出する充電器におい
て、 −△Ｖを検出して充電を停止するコントロール回路(1)
と、電池温度を検出する温度検出部(2)と、この温度検
出部(2)の出力信号を演算して、再び充電を開始させる
充電再スタート部(3)とを備え、コントロール回路(1)が
−△Ｖを検出して充電を停止した後、充電再スタート部
(3)が温度検出部(2)の出力信号を演算し、電池温度が設
定値よりも低く、あるいは電池の温度上昇勾配が設定値
よりも低いときに、強制的に充電を再開させるように構
成されたことを特徴とする充電中に負荷が接続される充
電器。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP01134693A JP3172309B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 充電中に負荷が接続される充電器 |
| US08/186,021 US5519302A (en) | 1993-01-27 | 1994-01-25 | Battery charger which suspends charging according to a voltage drop and restarts charging according to battery temperature |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01134693A JP3172309B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 充電中に負荷が接続される充電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06225471A JPH06225471A (ja) | 1994-08-12 |
| JP3172309B2 true JP3172309B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=11775482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01134693A Expired - Fee Related JP3172309B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 充電中に負荷が接続される充電器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5519302A (ja) |
| JP (1) | JP3172309B2 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07143682A (ja) * | 1993-11-16 | 1995-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 充電装置 |
| JPH07222370A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 温度センサーを有する充電器 |
| JP3902253B2 (ja) * | 1994-12-26 | 2007-04-04 | ヤマハ発動機株式会社 | ２次電池の充電方法 |
| JPH09266639A (ja) * | 1996-03-27 | 1997-10-07 | Makita Corp | 充電装置 |
| JP3088296B2 (ja) * | 1996-08-02 | 2000-09-18 | 松下電器産業株式会社 | 携帯電話装置 |
| US5818204A (en) * | 1996-12-20 | 1998-10-06 | Ericsson Inc. | Battery charging methods and apparatuses |
| US5747970A (en) * | 1996-09-24 | 1998-05-05 | Motorola, Inc. | Battery charger charging time control |
| US7336054B2 (en) * | 1998-08-14 | 2008-02-26 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Apparatus and method of activating a microcontroller |
| GB2343797B (en) | 1998-08-14 | 2003-07-16 | Milwaukee Electric Tool Corp | Battery charger |
| US6326767B1 (en) | 1999-03-30 | 2001-12-04 | Shoot The Moon Products Ii, Llc | Rechargeable battery pack charging system with redundant safety systems |
| HUP9902385A2 (hu) | 1999-07-15 | 2001-02-28 | András Fazakas | Központi vezérlőegység akkumulátor töltésére |
| US6891354B2 (en) | 1999-07-15 | 2005-05-10 | Fazakas Andras | Method for detecting slow and small changes of electrical signals |
| NZ510958A (en) * | 2001-04-05 | 2003-11-28 | Stewart Trevor Winkle | Polarity independent jumper cables for connecting batteries in parallel |
| CA2483369A1 (en) * | 2002-06-13 | 2003-12-24 | Snap-On Technologies, Inc. | Integrated battery service system |
| KR100460513B1 (ko) * | 2002-08-26 | 2004-12-08 | 엘지전자 주식회사 | 무선가입자망 단말기의 배터리 충전장치 및 그 운용방법 |
| US20050156603A1 (en) * | 2003-04-02 | 2005-07-21 | Hsin-An Lin | Method of testing a battery pack by purposeful charge/discharge operations |
| US20060113956A1 (en) * | 2003-05-07 | 2006-06-01 | Bublitz Scott D | Battery charger and assembly |
| US8436583B2 (en) | 2004-06-09 | 2013-05-07 | Icc-Nexergy, Inc. | Multiple cell battery charger configured with a parallel topology |
| JP2006280060A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 充電装置 |
| TWI427893B (zh) * | 2010-05-18 | 2014-02-21 | 瀚宇彩晶股份有限公司 | 電子裝置及其充電方法 |
| KR101147231B1 (ko) * | 2010-07-23 | 2012-05-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전지 팩 및 그의 충방전 제어 방법 |
| CN102013532B (zh) * | 2010-10-14 | 2014-08-20 | 中兴通讯股份有限公司 | 终端充电的控制方法和装置 |
| KR20140003082A (ko) | 2012-06-29 | 2014-01-09 | 엘에스산전 주식회사 | 전기 자동차용 충전기 |
| AU2013284826B2 (en) * | 2012-07-06 | 2016-11-03 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Backpack-type power supply |
| CN106356978B (zh) * | 2016-10-14 | 2023-12-29 | 武汉美格科技股份有限公司 | 一种智能太阳能充电器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0373219A (ja) * | 1990-07-27 | 1991-03-28 | Brother Ind Ltd | ねじ加工装置 |
| JP2962884B2 (ja) * | 1991-07-31 | 1999-10-12 | 三洋電機株式会社 | 充電器 |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP01134693A patent/JP3172309B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-01-25 US US08/186,021 patent/US5519302A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06225471A (ja) | 1994-08-12 |
| US5519302A (en) | 1996-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |