JP3197683B2 - 充電器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は充電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、携帯型のパーソナルコンピュータ
やビデオカメラの駆動源としては、ニッケル・カドミウ
ム、ニッケル・水素からなる二次電池が広く採用されて
いる。

【０００３】この種二次電池の充電方法としては種々の
方式が提案され、かつ実用化されている。一例を挙げる
と、例えば米国特許第４３５４１４８号、同第４３８７
３３２号明細書等に開示されている所謂マイナス・デル
タ・ブイ方式がある。この方式は、二次電池の電圧がピ
ーク値を超えて若干低下した時点で充電を停止するもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、この種二次電池
はメモリ効果を有している。このメモリ効果とは、二次
電池を完全放電することなく、中途半端な放電と充電と
を繰返すことにより上記二次電池に残量があるにもかか
わらず所定の出力が得られない状態となることである。
このメモリ効果を防止する方法は、時折二次電池を完全
に放電させてしまうことである。このため現在一般に市
販されている充電器には放電用の回路が備えられている
ものがある。

【０００５】然るに、従来のこの種充電器では充電と放
電とを手動スイッチにより切替える構成となっていたた
め、使用者には放電一充電の切換え操作が要求され、使
い勝手が良くなかった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点に鑑み
てなされたもので、その特徴は、定電流により二次電池
を充電可能であると共に上記二次電池が装着可能な充電
器であって、定電流を発生する定電流回路と、該定電流
回路より発生された定電流を上記二次電池に対する充電
電流として供給する充電回路と、上記二次電池を放電す
るための放電回路と、上記各制御回路を制御すると共に
二次電池の装着・非装着を検出する手段を有する主制御
部とを備え、上記主制御部は自身のリセット後最初に上
記検出手段により装着が検出された二次電池に対しては
まず上記放電回路を制御することにより放電を行なった
後上記充電回路を制御することにより充電を行ない、そ
れ以降に上記検出手段より装着が検出された二次電池に
対しては上記充電回路を制御することにより直ちに充電
を行なうことにある。

【０００７】

【作用】斯る構成では、主制御部のリセット後最初に装
着された二次電池に対しては放電を行なった後充電を開
始する。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の充電器の一例を示す部分ブロ
ック回路図である。図中、（１）は例えばマイクロコン
ピュータからなる主制御部であり、該主制御部は内蔵の
制御プログラムに基づいて以下で説明する各部の制御を
司る。

【０００９】（２）はダイオードブリッジ等からなる整
流平滑回路であり、該回路はＡＣ端子より供給される交
流電流を直流に変換し、かつ、平滑した後トランス
（３）の一次巻線に選択的に供給する。（４）は定電流
回路であり、該回路はトランス（３）の二次巻線側に誘
起される電流を主制御部（１）の制御の下で所定の電流
値を有する直流定電流に変換し出力する。尚、図中に明
示していないが、上記定電流回路（４）は主制御部
（１）に対しても駆動電流を供給する。（５）（６）は
ニッケル・カドミウム又はニッケル・水素からなる二次
電池（図示せず）が着脱可能に接続される＋−の接続端
子であり、これらの端子には上記定電流回路（４）の定
電流出力の＋側及び一側が第１、第２の電流路（７）
（８）を介して接続される。

【００１０】（９）は第１電流路（７）中に直列に配さ
れた充電回路であり、該回路はスイッチング用の第１ト
ランジスタ（１０）と抵抗（１１）（１２）からなり、
主制御部（１）からの充電信号（１３）により上記第１
トランジスタ（１０）のオン・オフが制御される。即
ち、第１トランジスタ（１０）がオンすると定電流回路
（４）の出力は第１トランジスタ（１０）を介して接続
端子（５）に供給可能となる。

【００１１】（１４）は充電回路（９）に並列接続され
たトリクル充電回路であり、該回路はスイッチング用の
第２トランジスタ（１５）、そのベース側に接続された
抵抗（１６）（１７）及び電流調整用の抵抗（１８）
（１９）からなり、主制御部（１）からのトリクル信号
（２０）により第２トランジスタ（１５）のオン・オフ
が制御される。即ち、第２トランジスタ（１５）がオン
すると定電流回路（４）の出力は第２トランジスタ（１
５）及び抵抗（１８）（１９）を介して接続端子（５）
に供給可能となる。

【００１２】（２１）は接続端子（５）（６）間に接続
された放電回路であり、該回路は第３、第４トランジス
タ（２２）（２３）、第３トランジスタ（２２）のベー
スに接続された逆流防止用のツエナーダイオード（２
４）（２５）及び抵抗（２６）〜（２９）からなる。こ
の放電回路（２１）は主制御部（１）からの放電信号
（３０）により上記第３、第４トランジスタ（２２）
（２３）のオン・オフが制御される。即ち、第３、第４
トランジスタ（２２）（２３）がオンすると接続端子
（５）（６）に接続された二次電池の出力は、第３トラ
ンジスタ（２２）及び抵抗（２６）等を介して流れる。
この時、第３トランジスタ（２２）による発熱により電
力が消費され、二次電池の放電が行なえる。

【００１３】（３１）は第１発光ダイオードであり、該
発光ダイオードは充電信号（１３）により第５トランジ
スタ（３２）がオンした時発光可能に接続されている。
（３３）は第２発光ダイオードであり、該発光ダイオー
ドは放電信号（３０）より第６トランジスタ（３４）が
オンした時発光可能に接続されている。

【００１４】従って、上記第１発光ダイオード（３１）
は充電回路（９）を介しての二次電池充電中に点灯し、
一方、第２発光ダイオード（３３）は放電回路（２１）
による二次電池の放電中に点灯する。尚、上記各発光ダ
イオード（３１）（３３）の発光色は異ならせることに
より充放電の動作を視認し易くできる。

【００１５】（３５）は接続端子（５）に接続された分
圧抵抗であり、該分圧抵抗の端子間電圧に基づいて主制
御部（１）は二次電池の電池電圧等を検出する。

【００１６】図２は、主制御部（１）の制御動作を示す
フローチャートであり、以下ではこのチャートに基づい
て本実施例の動作を説明する。

【００１７】まずＳ１ステップにおいて主制御部（１）
に対し定電流回路（４）より駆動電流の供給が開始され
ると主制御部（１）はリセットされる。続くＳ２ステッ
プでは主制御部（１）は内蔵のフラッグＦを「０」にリ
セットする。このフラッグＦは後の説明で明らかとなる
様に二次電池に対する放電が行われた時「１」となる。
Ｓ３ステップでは、接続端子（５）（６）間に二次電池
が装着されているか否かを判定する。この判定は、二次
電池装着時分圧抵抗（３５）により電圧が発生するた
め、これに基づいて行なう。この判定において装着を検
出した際にはＳ４ステップにおいてフラッグＦが「１」
であるか否かを判定する。この判定において、「Ｆ＝
０」と判定するとＳ５ステップに処理を進める。

【００１８】Ｓ５ステップでは端子（５）（６）間に接
続されている二次電池の放電を行なう。具体的には、放
電信号（３０）を出力することにより放電回路（２１）
のみを導通状態とし、充電回路（９）及びトリクル充電
回路（１４）はオフ状態とすることにより二次電池の放
電回路（２１）での放電を開始する。尚、この時放電信
号（３０）により第２発光ダイオード（３３）も導通し
発光することとなるので、放電中であることを簡単に視
認できる。

【００１９】続くＳ６ステップでは、放電終了を判定す
る。この判定は、二次電池が完全に放電すると分圧抵抗
（３５）の出力も低下するのでこれに基づいて判定す
る。この判定により放電終了が検出されると処理はＳ９
ステップに進む。一方、放電が終了していないと判定す
ると処理はＳ７ステップに進む。

【００２０】このＳ７ステップでは、Ｓ３ステップと同
様に二次電池の有無を判定し、装着し続けられている際
には処理をＳ６ステップに戻し放電を継続する。一方、
二次電池が取外されたと判定した時にはＳ８ステップに
進みフラッグＦを「１」とした後処理をＳ３ステップに
戻す。

【００２１】上記Ｓ４ステップにおいて「Ｆ＝１」と判
定されるか、もしくは、Ｓ６ステップにおいて放電終了
と判定した際には処理はＳ９ステップに進む。Ｓ９ステ
ップでは充電を開始する。具体的には、まず充電信号
（１３）のみを出力し充電回路（９）を導通させ、トリ
クル充電回路（１４）及び放電回路（２１）はオフ状態
とすることにより二次電池に対する充電を開始する。
尚、この時充電信号（１３）により第１発光ダイオード
（３１）も導通し点灯するので、充電中であることを視
認できる。

【００２２】続くＳ１０ステップでは、Ｓ３ステップと
同様に二次電池の有無を判定し、二次電池が取外された
と判定した際には充電信号等の出力を停止し充電を終了
した後処理をＳ８ステップに進める。一方、装着し続け
られていると判定した際には処理をＳ１１ステップに進
める。このＳ１１ステップでは分圧抵抗（３５）の出力
に基づいて満充電か否かを判定し、満充電となったと判
定すると充電信号（１３）に替えてトリクル充電信号
（２０）を出力しトリクル充電に移る。一方、満充電に
達していないと判定した際には充電信号（１３）の出力
を継続する。上記Ｓ１１ステップの処理が終了すると処
理はＳ１０ステップに戻る。

【００２３】以上の動作を簡単にまとめると、主制御部
（１）のリセット後又はリセット時点で装着された二次
電池に対しては放電・充電を順次自動的に行なう。ま
た、放電中又は放電後に取外された電池を再度装着した
際には放電を行なうことなく充電を直ちに開始すること
となる。

【００２４】尚、本実施例では主制御部（１）のリセッ
ト後、２回以上の装着を行われた二次電池に対しては常
に充電動作のみを行なう様になっているが、例えば主制
御部（１）をリセットするリセット手段を設けることに
より２回目以降に装着された二次電池に対しても放電・
充電を自動的に行なえる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、リセット直後に装着し
た二次電池に対しては放電及び充電をその順に行なえる
ため、充電に際してメモリ効果を除去するための放電が
必要な場合には単に充電器をリセットするだけで良く、
充電−放電の手動切換操作が不要となり、またリセット
直後であっても放電が不要の場合には電池を装着し直す
だけで直ちに充電を開始するのでこれまた充電−放電の
手動切換操作が不要となり、操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。

【図２】本実施例の制御動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ 主制御部 ４ 定電流回路 ９ 充電回路 ２１ 放電回路

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 H02J 7/34 - 7/35

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定電流により二次電池を充電可能である
   と共に上記二次電池が装着可能な充電器であって、 定電流を発生する定電流回路と、該定電流回路より発生
   された定電流を上記二次電池に対する充電電流として供
   給する充電回路と、上記二次電池を放電するための放電
   回路と、上記各制御回路を制御すると共に二次電池の装
   着・非装着を検出する手段を有する主制御部とを備え、 上記主制御部は自身のリセット後最初に上記検出手段に
   より装着が検出された二次電池に対してはまず上記放電
   回路を制御することにより放電を行なった後上記充電回
   路を制御することにより充電を行ない、それ以降に上記
   検出手段より装着が検出された二次電池に対しては上記
   充電回路を制御することにより直ちに充電を行なうこと
   を特徴とする充電器。