JP3219443B2 - バッテリーチャージャ - Google Patents
バッテリーチャージャInfo
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- JP3219443B2 JP3219443B2 JP35835391A JP35835391A JP3219443B2 JP 3219443 B2 JP3219443 B2 JP 3219443B2 JP 35835391 A JP35835391 A JP 35835391A JP 35835391 A JP35835391 A JP 35835391A JP 3219443 B2 JP3219443 B2 JP 3219443B2
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- Japan
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- charging
- battery
- voltage
- circuit
- charge
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はニカド電池や鉛電池等の
二次電池を充電するバッテリーチャージャに関し、更に
詳しくはバッテリーの性能を低下させないように充電す
るバッテリーチャージャに関する。
二次電池を充電するバッテリーチャージャに関し、更に
詳しくはバッテリーの性能を低下させないように充電す
るバッテリーチャージャに関する。
【０００２】
【従来の技術】二次電池は一度放電しても再充電して繰
り返し使用可能であるために、自動車の予備電源や携帯
用小物電気製品の電源等として広く利用されている。こ
れら二次電池はある程度放電すると、バッテリーチャー
ジャによって充電するが、このとき従来のバッテリーチ
ャージャは電池がどの程度放電されているか否かに関わ
らず充電を開始していた。
り返し使用可能であるために、自動車の予備電源や携帯
用小物電気製品の電源等として広く利用されている。こ
れら二次電池はある程度放電すると、バッテリーチャー
ジャによって充電するが、このとき従来のバッテリーチ
ャージャは電池がどの程度放電されているか否かに関わ
らず充電を開始していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、二次電
池は浅い充放電を繰り返すと、充電途中で充電電圧が急
に下がってしまう等の現象が生じたり、電池が完全に放
電しなくなったりする現象が生ずる等のメモリ効果が発
生することがある。
池は浅い充放電を繰り返すと、充電途中で充電電圧が急
に下がってしまう等の現象が生じたり、電池が完全に放
電しなくなったりする現象が生ずる等のメモリ効果が発
生することがある。
【０００４】そのため近年のバッテリーチャージャにあ
っては、前記電池のメモリ効果を防止するために、充電
に際して電池を一旦放電してから充電するリフレッシュ
機能を設けたものも提案されている。しかし、このよう
なバッテリーチャージャにあっては使用者が必要に応じ
て適宜リフレッシュ機能のボタンを押すことにより、電
池をリフレッシュさせるために充電操作性が悪く、また
リフレッシュ操作をすると電池の放電状態に関わらず一
律に放電させてから充電するために、ほとんど放電して
いない電池にあっては充電時間に無駄が生じてしまう等
の課題があった。
っては、前記電池のメモリ効果を防止するために、充電
に際して電池を一旦放電してから充電するリフレッシュ
機能を設けたものも提案されている。しかし、このよう
なバッテリーチャージャにあっては使用者が必要に応じ
て適宜リフレッシュ機能のボタンを押すことにより、電
池をリフレッシュさせるために充電操作性が悪く、また
リフレッシュ操作をすると電池の放電状態に関わらず一
律に放電させてから充電するために、ほとんど放電して
いない電池にあっては充電時間に無駄が生じてしまう等
の課題があった。
【０００５】本発明の目的は従来の前記課題解決するも
のであり、電池の性能を低下させることなく、且つ充電
操作性を低下させることなく充電することが出来るバッ
テリーチャージャを提供せんとするものである。
のであり、電池の性能を低下させることなく、且つ充電
操作性を低下させることなく充電することが出来るバッ
テリーチャージャを提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明に係る手段は、電池を充電するためのバッテリ
ーチャージャに於いて、充電開始後所定時間の仮充電を
行って充電電圧を検出し、充電電圧が電池がほぼ放電し
終えた基準電圧Ｖ 2 より大きく、ほぼ満充電に近い基準
電圧Ｖ 1 より小さい一定範囲内にあるときは、電池を放
電させてから充電を行い、この一定範囲以外のときは電
池を放電することなく充電を行うよう構成したことを特
徴としてなる。
の本発明に係る手段は、電池を充電するためのバッテリ
ーチャージャに於いて、充電開始後所定時間の仮充電を
行って充電電圧を検出し、充電電圧が電池がほぼ放電し
終えた基準電圧Ｖ 2 より大きく、ほぼ満充電に近い基準
電圧Ｖ 1 より小さい一定範囲内にあるときは、電池を放
電させてから充電を行い、この一定範囲以外のときは電
池を放電することなく充電を行うよう構成したことを特
徴としてなる。
【０００７】
【作用】前記手段にあっては、電池がある程度放電し、
その結果として充電する際に所定時間の仮充電後の充電
電圧が一定範囲にある場合には自動的に放電した後充電
を開始する。また充電電圧が一定範囲外、例えば殆ど放
電された電池を充電する場合や、その逆に殆ど放電され
ていない電池を充電するときは、放電動作を行うことな
く充電を開始する。これにより電池のメモリ効果を生じ
させることなく、また充電時間に無駄を生じさせること
なく電池が充電される。
その結果として充電する際に所定時間の仮充電後の充電
電圧が一定範囲にある場合には自動的に放電した後充電
を開始する。また充電電圧が一定範囲外、例えば殆ど放
電された電池を充電する場合や、その逆に殆ど放電され
ていない電池を充電するときは、放電動作を行うことな
く充電を開始する。これにより電池のメモリ効果を生じ
させることなく、また充電時間に無駄を生じさせること
なく電池が充電される。
【０００８】
【実施例】次に前記手段を適用した本発明の一実施例に
係るバッテリーチャージャについて、図１乃至図３を参
照して具体的に説明する。尚、図１はバッテリーチャー
ジャの構成ブロック図であり、図２は充電動作のフロー
チャート、図３は電池電圧が異なる場合の充電電圧曲線
である。
係るバッテリーチャージャについて、図１乃至図３を参
照して具体的に説明する。尚、図１はバッテリーチャー
ジャの構成ブロック図であり、図２は充電動作のフロー
チャート、図３は電池電圧が異なる場合の充電電圧曲線
である。
【０００９】まず図１のブロック図を参照してバッテリ
ーチャージャの構成を説明する。このバッテリーチャー
ジャは交流電源１を直流変換回路２で所定の直流電圧に
変換して電池を充電するものであるが、この変換回路２
としては、例えばスイッチングトランジスタ及び高周波
トランス等を用いて構成したスイッチングレギュレータ
を用い、所望の直流電圧を得るものである。
ーチャージャの構成を説明する。このバッテリーチャー
ジャは交流電源１を直流変換回路２で所定の直流電圧に
変換して電池を充電するものであるが、この変換回路２
としては、例えばスイッチングトランジスタ及び高周波
トランス等を用いて構成したスイッチングレギュレータ
を用い、所望の直流電圧を得るものである。
【００１０】電流制御回路３は端子ｔ1 ，ｔ2 間に接続
した電池４への充電電流を制御するものであり、充電電
流を流すことによって電池４の充電を行い、後述するリ
セット信号を入力するとメイン充電回路を遮断して電池
４の充電を停止するものである。尚、この回路３はトリ
クル充電回路を有しており、メイン充電が完了した後も
トリクル充電を続行するように構成している。また節電
のために一定時間（約20時間程度）経過後にはタイマー
が動作してトリクル充電も終了するように構成してい
る。
した電池４への充電電流を制御するものであり、充電電
流を流すことによって電池４の充電を行い、後述するリ
セット信号を入力するとメイン充電回路を遮断して電池
４の充電を停止するものである。尚、この回路３はトリ
クル充電回路を有しており、メイン充電が完了した後も
トリクル充電を続行するように構成している。また節電
のために一定時間（約20時間程度）経過後にはタイマー
が動作してトリクル充電も終了するように構成してい
る。
【００１１】電圧検出回路５は前記電池４の充電に際
し、その充電電圧Ｖを検出するものである。またタイマ
ー回路６は充電開始から所定時間経過後に充電電圧判別
回路を動作させるものであり、後述する仮充電時間を設
定するものである。
し、その充電電圧Ｖを検出するものである。またタイマ
ー回路６は充電開始から所定時間経過後に充電電圧判別
回路を動作させるものであり、後述する仮充電時間を設
定するものである。
【００１２】前記充電電圧判別回路はコンパレータ７，
８，９，10によって構成しており、充電電圧Ｖが基準電
圧Ｖ1 及びＶ2 （Ｖ2 ＜Ｖ1 ）よりも大きいか小さいか
を判別し、後述するように充電電圧Ｖが基準電圧Ｖ1 ，
Ｖ2 に対し、Ｖ2 ＜Ｖ≦Ｖ1のときに放電回路11を動作
させ、それ以外のときは記憶回路12を介して電池４の充
電を行うものである。
８，９，10によって構成しており、充電電圧Ｖが基準電
圧Ｖ1 及びＶ2 （Ｖ2 ＜Ｖ1 ）よりも大きいか小さいか
を判別し、後述するように充電電圧Ｖが基準電圧Ｖ1 ，
Ｖ2 に対し、Ｖ2 ＜Ｖ≦Ｖ1のときに放電回路11を動作
させ、それ以外のときは記憶回路12を介して電池４の充
電を行うものである。
【００１３】前記放電回路11は端子ｔ1 ，ｔ2 間に接続
した電池４の電力を消費する負荷及びスイッチ回路から
なるものである。
した電池４の電力を消費する負荷及びスイッチ回路から
なるものである。
【００１４】また記憶回路12は素子ICを介して電流制御
回路３を制御するものであり、電池４の充電完了を検出
すると、リセット信号回路13を介してリセット信号を電
流制御回路３に出力するものである。尚、充電を完了し
たか否かは、図３に示すように充電中に上昇した充電電
圧Ｖが、充電完了時にピークに達し、その後は下降する
特性を有することから、充電電圧がある電圧値をピーク
に下がっていった場合、その電圧をピークホールドし、
その電圧よりも所定電圧（ΔＶ）低下すると充電完了と
して検出し、リセット信号を出力するものである。尚、
前記ΔＶの値としては充電する電池４によっても異なる
が、本実施例にあっては60ｍＶ〜 100ｍＶの電圧低下を
検出して充電完了と判別するようにしている。
回路３を制御するものであり、電池４の充電完了を検出
すると、リセット信号回路13を介してリセット信号を電
流制御回路３に出力するものである。尚、充電を完了し
たか否かは、図３に示すように充電中に上昇した充電電
圧Ｖが、充電完了時にピークに達し、その後は下降する
特性を有することから、充電電圧がある電圧値をピーク
に下がっていった場合、その電圧をピークホールドし、
その電圧よりも所定電圧（ΔＶ）低下すると充電完了と
して検出し、リセット信号を出力するものである。尚、
前記ΔＶの値としては充電する電池４によっても異なる
が、本実施例にあっては60ｍＶ〜 100ｍＶの電圧低下を
検出して充電完了と判別するようにしている。
【００１５】次に前記構成のバッテリーチャージャによ
る電池４の充電動作について、図２及び図３を参照して
説明する。充電する電池４を端子ｔ1 ，ｔ2 間に接続し
て充電を開始すると、ステップＳ１，Ｓ２においてタイ
マー回路６が動作して所定時間（約１分程度）の仮充電
を行う。この仮充電が終了すると、ステップＳ３へ進ん
で電圧検出回路５によって充電電圧Ｖを検出する。
る電池４の充電動作について、図２及び図３を参照して
説明する。充電する電池４を端子ｔ1 ，ｔ2 間に接続し
て充電を開始すると、ステップＳ１，Ｓ２においてタイ
マー回路６が動作して所定時間（約１分程度）の仮充電
を行う。この仮充電が終了すると、ステップＳ３へ進ん
で電圧検出回路５によって充電電圧Ｖを検出する。
【００１６】前記検出した充電電圧Ｖが基準電圧Ｖ1 よ
りも高いことをコンパレータ７によって検出すると（Ｖ
1 ＜Ｖ）、ステップＳ６へ進んでそのまま充電を続行す
る。そしてステップＳ７で記憶回路12が充電電圧ＶのΔ
Ｖ下降を検出すると、リセット信号を出力して電流制御
回路３によってメイン充電回路を遮断してメイン充電を
終了する。尚、メイン充電終了後は前述したようにトリ
クリ充電を続行する。
りも高いことをコンパレータ７によって検出すると（Ｖ
1 ＜Ｖ）、ステップＳ６へ進んでそのまま充電を続行す
る。そしてステップＳ７で記憶回路12が充電電圧ＶのΔ
Ｖ下降を検出すると、リセット信号を出力して電流制御
回路３によってメイン充電回路を遮断してメイン充電を
終了する。尚、メイン充電終了後は前述したようにトリ
クリ充電を続行する。
【００１７】前記充電状態を図３の曲線 に示す。この
ように充電する電池４がほとんど放電してなく満充電に
近い状態にある場合には、放電してから充電すると時間
が長くかかるばかりでなく、エネルギーも無駄になる。
従って、この場合には放電回路11によって放電すること
なく直接充電して充電時間及びエネルギーの無駄をなく
すものである。
ように充電する電池４がほとんど放電してなく満充電に
近い状態にある場合には、放電してから充電すると時間
が長くかかるばかりでなく、エネルギーも無駄になる。
従って、この場合には放電回路11によって放電すること
なく直接充電して充電時間及びエネルギーの無駄をなく
すものである。
【００１８】また前記ステップＳ３において仮充電後の
充電電圧ＶがＶ1 以下であることをコンパレータ８によ
って検出すると（Ｖ≦Ｖ1 ）、更にコンパレータ９，10
によって充電電圧Ｖが基準電圧Ｖ2 よりも低いか否かを
検出する。そして充電電圧がＶ2 以下であることをコン
パレータ10によって検出すると、ステップＳ６へ進んで
前記と同様に充電を行う。
充電電圧ＶがＶ1 以下であることをコンパレータ８によ
って検出すると（Ｖ≦Ｖ1 ）、更にコンパレータ９，10
によって充電電圧Ｖが基準電圧Ｖ2 よりも低いか否かを
検出する。そして充電電圧がＶ2 以下であることをコン
パレータ10によって検出すると、ステップＳ６へ進んで
前記と同様に充電を行う。
【００１９】この場合の充電状態を図３の曲線 に示
す。この曲線 のように電池４が略放電し終えた状態か
ら充電する場合には、そのまま充電してもメモリ効果を
生ずることがない。そのため放電することなく充電する
ことによって充電時間の無駄をなくすものである。
す。この曲線 のように電池４が略放電し終えた状態か
ら充電する場合には、そのまま充電してもメモリ効果を
生ずることがない。そのため放電することなく充電する
ことによって充電時間の無駄をなくすものである。
【００２０】さて前記ステップＳ３で仮充電後の充電電
圧Ｖが所定範囲にあること、具体的には基準電圧Ｖ2 よ
りも大きく、基準電圧Ｖ1 よりも小さいことをコンパレ
ータ８及びコンパレータ９によって検出すると（Ｖ2 ＜
Ｖ≦Ｖ1 ）、ステップＳ４へ進んで放電回路11を動作さ
せ、該放電回路11と電池４との閉回路によって電池４を
一旦放電する。そしてステップＳ５で電圧Ｖが基準電圧
Ｖ2 まで低下するまで放電したことを検出すると、ステ
ップＳ６及びＳ７へ進んで前記と同様に充電動作を行
う。
圧Ｖが所定範囲にあること、具体的には基準電圧Ｖ2 よ
りも大きく、基準電圧Ｖ1 よりも小さいことをコンパレ
ータ８及びコンパレータ９によって検出すると（Ｖ2 ＜
Ｖ≦Ｖ1 ）、ステップＳ４へ進んで放電回路11を動作さ
せ、該放電回路11と電池４との閉回路によって電池４を
一旦放電する。そしてステップＳ５で電圧Ｖが基準電圧
Ｖ2 まで低下するまで放電したことを検出すると、ステ
ップＳ６及びＳ７へ進んで前記と同様に充電動作を行
う。
【００２１】この場合の充電状態を図３の曲線 に示
す。このように電池４が略完全に放電した状態、或いは
ほとんど放電していない状態以外の場合には、電池の充
電を開始する前に所定電圧に至るまで放電してから充電
することにより、電池４をリフレッシュさせてメモリ効
果の発生を防止する。
す。このように電池４が略完全に放電した状態、或いは
ほとんど放電していない状態以外の場合には、電池の充
電を開始する前に所定電圧に至るまで放電してから充電
することにより、電池４をリフレッシュさせてメモリ効
果の発生を防止する。
【００２２】このように充電する電池４の状態を自動的
に検出し、従来のように使用者がリフレッシュ機能の操
作をすることなく、必要な場合のみメモリ効果を防止す
るような充電動作を行わせることが出来る。
に検出し、従来のように使用者がリフレッシュ機能の操
作をすることなく、必要な場合のみメモリ効果を防止す
るような充電動作を行わせることが出来る。
【００２３】尚、前記基準電圧Ｖ1 ，Ｖ2 は電池の種類
等によって適宜設定すれば良く、また仮充電時間等も適
宜設定すれば良い。
等によって適宜設定すれば良く、また仮充電時間等も適
宜設定すれば良い。
【００２４】
【発明の効果】本発明は前述したように、電池を充電す
る際に所定時間の仮充電を行ってから充電電圧を検出
し、該電圧が一定範囲内にあるときは、自動的に電池を
放電させてから充電を行うようすることにより、充電操
作性を低下させることなく電池のメモリ効果の発生を防
止し、電池の性能を低下させることなく充電することが
出来るものである。
る際に所定時間の仮充電を行ってから充電電圧を検出
し、該電圧が一定範囲内にあるときは、自動的に電池を
放電させてから充電を行うようすることにより、充電操
作性を低下させることなく電池のメモリ効果の発生を防
止し、電池の性能を低下させることなく充電することが
出来るものである。
【図１】本発明の一実施例に係るバッテリーチャージャ
の構成を示すブロック説明図である。
の構成を示すブロック説明図である。
【図２】充電動作手順を示すフローチャートである。
【図３】充電電圧曲線の説明図である。
１…交流電源 ２…直流変換回路 ３…電流制御回路 ４…充電電池 ５…電圧検出回路 ６…タイマー回路 ７，８，９，10…コンパレータ 11…放電回路 12…記憶回路 13…リセット信号回路
Claims (1)
- 【請求項１】 電池を充電するためのバッテリーチャー
ジャに於いて、充電開始後所定時間の仮充電を行って充
電電圧を検出し、充電電圧が電池がほぼ放電し終えた基
準電圧Ｖ 2 より大きく、ほぼ満充電に近い基準電圧Ｖ 1
より小さい一定範囲内にあるときは、電池を放電させて
から充電を行い、この一定範囲以外のときは電池を放電
することなく充電を行うよう構成したことを特徴とする
バッテリーチャージャ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35835391A JP3219443B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | バッテリーチャージャ |
| US07/990,525 US5475294A (en) | 1991-12-27 | 1992-12-15 | Charge controller for battery charger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35835391A JP3219443B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | バッテリーチャージャ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05184077A JPH05184077A (ja) | 1993-07-23 |
| JP3219443B2 true JP3219443B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=18458860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35835391A Expired - Fee Related JP3219443B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | バッテリーチャージャ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3219443B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI472120B (zh) * | 2008-07-23 | 2015-02-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | 用於對超級電容器充電之方法及充電器 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP35835391A patent/JP3219443B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05184077A (ja) | 1993-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010724 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |