JP3220806B2 - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
- Publication number
- JP3220806B2 JP3220806B2 JP33003491A JP33003491A JP3220806B2 JP 3220806 B2 JP3220806 B2 JP 3220806B2 JP 33003491 A JP33003491 A JP 33003491A JP 33003491 A JP33003491 A JP 33003491A JP 3220806 B2 JP3220806 B2 JP 3220806B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- value
- voltage
- detection
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルカリ二次電池を
はじめとする各種二次電池の充電装置であって、特に充
電時における電池電圧の変化を利用するものに関する。
はじめとする各種二次電池の充電装置であって、特に充
電時における電池電圧の変化を利用するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の充電装置では、電池電圧を
測定する手段としてＡ／Ｄコンバータを用いることが多
いが、これらの部品は概して高価であるばかりかノイズ
にも弱いとともに、制御用のマイコン装置との接続が複
雑となるなど問題も多く、安価で確実な電圧測定手段の
提供が求められている。
測定する手段としてＡ／Ｄコンバータを用いることが多
いが、これらの部品は概して高価であるばかりかノイズ
にも弱いとともに、制御用のマイコン装置との接続が複
雑となるなど問題も多く、安価で確実な電圧測定手段の
提供が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記要
望について研究をおこなった結果、充電制御を行うため
のデータとしては電池電圧の絶対値は必要なく、むしろ
電圧の変化割合の方が重要であり、かかる変化割合は、
電圧値を該電圧値に比例した周波数のパルス信号に変換
し、その信号の単位時間当たりのパルス数をカウントす
ることにより容易に測定できるとともに、その後の演算
処理も容易であることを知見した。
望について研究をおこなった結果、充電制御を行うため
のデータとしては電池電圧の絶対値は必要なく、むしろ
電圧の変化割合の方が重要であり、かかる変化割合は、
電圧値を該電圧値に比例した周波数のパルス信号に変換
し、その信号の単位時間当たりのパルス数をカウントす
ることにより容易に測定できるとともに、その後の演算
処理も容易であることを知見した。
【０００４】本発明は上記した知見に基づいてなされた
ものであって、アナログ状の二次電池電圧を該電圧値に
対応した周波数の信号に変換したのちにデジタル処理す
ることにより、充電装置としての構成の簡易化を図りな
がら、比較的高い測定精度で充電制御が行われる充電装
置を提供することを目的とする。
ものであって、アナログ状の二次電池電圧を該電圧値に
対応した周波数の信号に変換したのちにデジタル処理す
ることにより、充電装置としての構成の簡易化を図りな
がら、比較的高い測定精度で充電制御が行われる充電装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明にかかる充電装置においては、商用交流電
源１１を降圧整流する充電手段に加えて、図１にその概
略的な構成を示すごとく、二次電池１３を所定の一定電
流で充電しながら、充電中における電池電圧の大きさに
対応した周波数の信号に変換するＶ／Ｆ変換手段と、そ
のＶ／Ｆ変換手段から出力される信号の周波数を測定
し、その測定値に対応したデジタル値を出力する周波数
測定手段と、その周波数測定手段から出力されるデジタ
ル値から、電池電圧の変化状態を算出する演算手段と、
その演算手段による演算結果に対応して、二次電池１３
への通電状態を制御する制御手段とを備えている。
ため、本発明にかかる充電装置においては、商用交流電
源１１を降圧整流する充電手段に加えて、図１にその概
略的な構成を示すごとく、二次電池１３を所定の一定電
流で充電しながら、充電中における電池電圧の大きさに
対応した周波数の信号に変換するＶ／Ｆ変換手段と、そ
のＶ／Ｆ変換手段から出力される信号の周波数を測定
し、その測定値に対応したデジタル値を出力する周波数
測定手段と、その周波数測定手段から出力されるデジタ
ル値から、電池電圧の変化状態を算出する演算手段と、
その演算手段による演算結果に対応して、二次電池１３
への通電状態を制御する制御手段とを備えている。
【０００６】ここで上記したＶ／Ｆ変換手段から出力さ
れる信号をパルス信号とするとともに、前記した周波数
測定手段では、単位時間当たりに入力されるパルス数を
カウントし、そのカウント値に対応したデジタル値を出
力可能とする。一方、上記した演算手段は、前記した周
波数測定手段から出力されるデジタル値から図５（ｃ）
に例示する単位時間あたりの電圧変化量を求めるととも
に、その電圧変化量から、図５（ｄ）に例示する単位時
間当たりの電圧変化量の変化量である電池電圧曲線にお
ける二階微分値を求めることを可能とする。更に前記制
御手段は、図４に例示する如く、前記二階微分値が正か
ら負に反転する時期の検知動作が行われる第１検知工程
と連動して行われ、前記所定の一定電流と同一またはや
や低い一定電流で充電を継続する第１充電制御工程と、
前記第１検知工程における検知動作後に発生する、電池
電圧の単位時間当たりの変化量がゼロないし負の最大に
なるまでの期間内に入ったことを検知する第２検知工程
と、その第２検知工程における検知動作と連動して行わ
れ、充電を停止または十分に低い電流によるトリクル充
電を行う第２充電制御工程とを備えている。
れる信号をパルス信号とするとともに、前記した周波数
測定手段では、単位時間当たりに入力されるパルス数を
カウントし、そのカウント値に対応したデジタル値を出
力可能とする。一方、上記した演算手段は、前記した周
波数測定手段から出力されるデジタル値から図５（ｃ）
に例示する単位時間あたりの電圧変化量を求めるととも
に、その電圧変化量から、図５（ｄ）に例示する単位時
間当たりの電圧変化量の変化量である電池電圧曲線にお
ける二階微分値を求めることを可能とする。更に前記制
御手段は、図４に例示する如く、前記二階微分値が正か
ら負に反転する時期の検知動作が行われる第１検知工程
と連動して行われ、前記所定の一定電流と同一またはや
や低い一定電流で充電を継続する第１充電制御工程と、
前記第１検知工程における検知動作後に発生する、電池
電圧の単位時間当たりの変化量がゼロないし負の最大に
なるまでの期間内に入ったことを検知する第２検知工程
と、その第２検知工程における検知動作と連動して行わ
れ、充電を停止または十分に低い電流によるトリクル充
電を行う第２充電制御工程とを備えている。
【０００７】
【作用】上記した構成により、充電中における二次電池
１３の端子電圧は、Ｖ／Ｆ変換手段により電圧値に比例
した周波数の信号に変換されて測定手段に入力される。
測定手段では、入力信号の周波数を測定することにより
電池電圧のアナログ値がデジタル値に変換される。した
がって、演算手段ではデジタル計算により求めた電池電
圧曲線の二階微分値の変化から満充電時を算出し、その
演算結果に対応した充電量制御を制御手段で行わせるの
である。
１３の端子電圧は、Ｖ／Ｆ変換手段により電圧値に比例
した周波数の信号に変換されて測定手段に入力される。
測定手段では、入力信号の周波数を測定することにより
電池電圧のアナログ値がデジタル値に変換される。した
がって、演算手段ではデジタル計算により求めた電池電
圧曲線の二階微分値の変化から満充電時を算出し、その
演算結果に対応した充電量制御を制御手段で行わせるの
である。
【０００８】なお、上記した測定手段において、単位時
間当たりの入力パルス数をカウントすることにより、二
次電池電圧の電圧変化量がデジタル値として測定でき
る。したがってかかるデジタル値から、更に電圧変化量
の変化割合が正から負へ変化する点が算出されるが、か
かる時点は測定値の変動が大きいために他と明確に判別
できるとともに、充電中における一定の末期時期に対応
するので、かかる時点を基準として充電の終了制御動作
を行うことにより、充電動作が完了するのである。
間当たりの入力パルス数をカウントすることにより、二
次電池電圧の電圧変化量がデジタル値として測定でき
る。したがってかかるデジタル値から、更に電圧変化量
の変化割合が正から負へ変化する点が算出されるが、か
かる時点は測定値の変動が大きいために他と明確に判別
できるとともに、充電中における一定の末期時期に対応
するので、かかる時点を基準として充電の終了制御動作
を行うことにより、充電動作が完了するのである。
【０００９】
【実施例】以下、上記した本発明にかかる充電装置をニ
ッケルカドミウム二次電池を充電する充電装置に実施し
た一例を示すが、ニッケル水素電池を始めとする各種二
次電池の充電装置に対しても略同様に実施できることは
勿論である。
ッケルカドミウム二次電池を充電する充電装置に実施し
た一例を示すが、ニッケル水素電池を始めとする各種二
次電池の充電装置に対しても略同様に実施できることは
勿論である。
【００１０】充電装置は、図２にその概略的な構成を示
す如く、商用交流電源１１を整流し、所定の直流電流Ｉ
を出力可能とする充電回路１２と、該充電回路１２から
二次電池１３への通電時期を規制するスイッチング素子
１４と、二次電池１３の端子電圧に比例した周波数の信
号を発生するＶ／Ｆ変換器１５と、Ｖ／Ｆ変換器１５か
らの出力データを入力し、二次電池１３に対する所定の
充電制御動作を行なう制御回路１６とから構成される。
す如く、商用交流電源１１を整流し、所定の直流電流Ｉ
を出力可能とする充電回路１２と、該充電回路１２から
二次電池１３への通電時期を規制するスイッチング素子
１４と、二次電池１３の端子電圧に比例した周波数の信
号を発生するＶ／Ｆ変換器１５と、Ｖ／Ｆ変換器１５か
らの出力データを入力し、二次電池１３に対する所定の
充電制御動作を行なう制御回路１６とから構成される。
【００１１】充電回路１２は定電流源であって、更に、
制御回路１６から送られる制御信号Ｓ１の入力と連動し
て、出力電流Ｉの値を複数段階に変更できる様に構成し
ている。
制御回路１６から送られる制御信号Ｓ１の入力と連動し
て、出力電流Ｉの値を複数段階に変更できる様に構成し
ている。
【００１２】スイッチング素子１４は、リレーや半導体
スイッチの様なスイッチング手段が使用され、充電回路
１２と二次電池１３間に配設されており、制御回路１６
から出力される制御信号Ｓ２の入力と連動してオンオフ
し、二次電池１３への通電時期を規制できる様に構成し
ている。
スイッチの様なスイッチング手段が使用され、充電回路
１２と二次電池１３間に配設されており、制御回路１６
から出力される制御信号Ｓ２の入力と連動してオンオフ
し、二次電池１３への通電時期を規制できる様に構成し
ている。
【００１３】Ｖ／Ｆ変換器１５は、二次電池１３の電池
電圧Ｖｂを入力信号とし、例えば図３の如く、入力電圧
値に比例した周波数のパルス信号を発生する一方、制御
回路１６側でこのパルス信号のパルスレートＶｉの変化
を求めることにより、電池電圧Ｖｂをデジタル値として
直接処理できる様にしている。
電圧Ｖｂを入力信号とし、例えば図３の如く、入力電圧
値に比例した周波数のパルス信号を発生する一方、制御
回路１６側でこのパルス信号のパルスレートＶｉの変化
を求めることにより、電池電圧Ｖｂをデジタル値として
直接処理できる様にしている。
【００１４】制御回路１６は、ＣＰＵやメモリなどを一
体に備えたワンチップマイクロコンピュータが使用さ
れ、ＲＯＭ内に予め記憶しておいたプログラムにより、
図２に示す各回路の一部または全部がソフト的に構成さ
れる様にしている。
体に備えたワンチップマイクロコンピュータが使用さ
れ、ＲＯＭ内に予め記憶しておいたプログラムにより、
図２に示す各回路の一部または全部がソフト的に構成さ
れる様にしている。
【００１５】すなわち制御回路１６は、充電条件などの
各種設定を可能とする設定操作部２１と、前記したＶ／
Ｆ変換器１５から入力されるパルス信号の単位時間当た
りのパルス数をカウントし、パルスレートＶｉを間欠的
に測定するカウンタ部２０と、各種データを記憶するデ
ータ記憶部２２と、充電電圧Ｖｂの変化を利用した演算
値から満充電状態に達したか否かを判定する比較部２３
と、比較部２３における判定結果に対応して、最適の充
電時間や充電電流値を決定する演算部２４と、その演算
部２４における演算結果に対応した制御信号Ｓ１・Ｓ２
を出力する制御出力部２５と、各種タイマー信号を作る
タイマー部２６とから構成される。
各種設定を可能とする設定操作部２１と、前記したＶ／
Ｆ変換器１５から入力されるパルス信号の単位時間当た
りのパルス数をカウントし、パルスレートＶｉを間欠的
に測定するカウンタ部２０と、各種データを記憶するデ
ータ記憶部２２と、充電電圧Ｖｂの変化を利用した演算
値から満充電状態に達したか否かを判定する比較部２３
と、比較部２３における判定結果に対応して、最適の充
電時間や充電電流値を決定する演算部２４と、その演算
部２４における演算結果に対応した制御信号Ｓ１・Ｓ２
を出力する制御出力部２５と、各種タイマー信号を作る
タイマー部２６とから構成される。
【００１６】
【動作手順】以下において、図４に示す流れ図および図
５の説明図に従って、制御回路１６における制御手順を
具体的に説明する。先ず、充電の開始に先だってステッ
プ５１で設定操作部２１において、変曲点Ｃを検知する
までの充電電流値Ｉｂ、変曲点検知後の充電電流値Ｉ
ｍ、満充電検知後の充電電流値Ｉｓなどの各種初期設定
を行なったあと、時刻ｔ１にスタートスイッチをオンす
ると、制御出力部２５から電流値Ｉｂに対応した制御信
号Ｓ１が充電回路１２に送られ、該充電回路１２からの
出力電流ＩがＩｂとなる様に設定される。
５の説明図に従って、制御回路１６における制御手順を
具体的に説明する。先ず、充電の開始に先だってステッ
プ５１で設定操作部２１において、変曲点Ｃを検知する
までの充電電流値Ｉｂ、変曲点検知後の充電電流値Ｉ
ｍ、満充電検知後の充電電流値Ｉｓなどの各種初期設定
を行なったあと、時刻ｔ１にスタートスイッチをオンす
ると、制御出力部２５から電流値Ｉｂに対応した制御信
号Ｓ１が充電回路１２に送られ、該充電回路１２からの
出力電流ＩがＩｂとなる様に設定される。
【００１７】それと同時に、制御出力部２５からスイッ
チング素子１４に対してオンを指令する制御信号Ｓ２が
送られ、充電回路１２と二次電池１３間が導通し、所定
の定電流による急速充電が開始される（ステップ５
２）。
チング素子１４に対してオンを指令する制御信号Ｓ２が
送られ、充電回路１２と二次電池１３間が導通し、所定
の定電流による急速充電が開始される（ステップ５
２）。
【００１８】なお電池の種類によっては、充電開始直後
にｄＶ／ｄｔの値に変化が現れるものもあるが、これを
充電末期の変化と区別するために、ステップ５３におい
てタイマー部２６が作動し、第１回目に二次電池１３の
電池電圧Ｖｂを読み込むまでに、所定の待ち時間Ｔｗ
［分］を意図的に設けることも可能である。すなわち、
充電開始直後は図５（ａ）の如く電池電圧Ｖｂの変動が
大きく不安定でもあるため、 Ｔｗ＝Ｋｗ／Ｉｂ （但し、Ｋｗは充電条件に対応し
て設定される係数であって、本実施例では「５」。Ｉｂ
の単位は［Ｃ］。なお、この単位の［Ｃ］は充電レート
を示し、１［Ｃ］は１時間で１００％充電することを意
味する。）で求められる時間だけ電圧の読み込みを待つ
ことにより、変曲点Ｃの誤検知を防止するのである。但
し、充電初期にｄ2Ｖ／ｄｔ2の正負が反転しないタイプ
の電池においては、特に誤検知防止のためにＴｗを設け
ず、破線で示す如くステップ５３をスキップしてもよ
い。
にｄＶ／ｄｔの値に変化が現れるものもあるが、これを
充電末期の変化と区別するために、ステップ５３におい
てタイマー部２６が作動し、第１回目に二次電池１３の
電池電圧Ｖｂを読み込むまでに、所定の待ち時間Ｔｗ
［分］を意図的に設けることも可能である。すなわち、
充電開始直後は図５（ａ）の如く電池電圧Ｖｂの変動が
大きく不安定でもあるため、 Ｔｗ＝Ｋｗ／Ｉｂ （但し、Ｋｗは充電条件に対応し
て設定される係数であって、本実施例では「５」。Ｉｂ
の単位は［Ｃ］。なお、この単位の［Ｃ］は充電レート
を示し、１［Ｃ］は１時間で１００％充電することを意
味する。）で求められる時間だけ電圧の読み込みを待つ
ことにより、変曲点Ｃの誤検知を防止するのである。但
し、充電初期にｄ2Ｖ／ｄｔ2の正負が反転しないタイプ
の電池においては、特に誤検知防止のためにＴｗを設け
ず、破線で示す如くステップ５３をスキップしてもよ
い。
【００１９】次に、ステップ５３で所定時間Ｔｗが経過
したことが判断されると、ステップ５４で電池電圧Ｖｂ
をＶ／Ｆ変換器１５およびカウンタ部２０を介して演算
部２４でデジタル値Ｖｉとして読み込むと同時に、変数
ｎおよびＶｃを初期設定したあと、変曲点Ｃを検知する
ための第１検知工程に入る。
したことが判断されると、ステップ５４で電池電圧Ｖｂ
をＶ／Ｆ変換器１５およびカウンタ部２０を介して演算
部２４でデジタル値Ｖｉとして読み込むと同時に、変数
ｎおよびＶｃを初期設定したあと、変曲点Ｃを検知する
ための第１検知工程に入る。
【００２０】先ず、ステップ５５で前記した電池電圧Ｖ
ｉおよび差電圧Ｖｃをデータ記憶部２２に保存する。更
にステップ５６で、電池電圧Ｖｂを読み込むための時間
間隔Ｔｓ［分］が設定される。すなわち、電池電圧Ｖｂ
の単位時間当りの電圧変動量（ｄＶ／ｄｔ）は、通常は
充電電流値Ｉｂの大きさに略比例する。そこで、 Ｔｓ＝Ｋｓ／Ｉｂ （但し、Ｋｓは充電条件に対応
して設定される係数であって、本実施例では「１」。Ｉ
ｂの単位は［Ｃ］。）で求められる時間間隔で電池電圧
Ｖｂを間欠的に読み込むことにより、充電電流値Ｉｂの
大小にかかわらず、各検知電圧Ｖｉ間の電圧差Ｖｃが略
同一の傾向で変化する様に設定している。
ｉおよび差電圧Ｖｃをデータ記憶部２２に保存する。更
にステップ５６で、電池電圧Ｖｂを読み込むための時間
間隔Ｔｓ［分］が設定される。すなわち、電池電圧Ｖｂ
の単位時間当りの電圧変動量（ｄＶ／ｄｔ）は、通常は
充電電流値Ｉｂの大きさに略比例する。そこで、 Ｔｓ＝Ｋｓ／Ｉｂ （但し、Ｋｓは充電条件に対応
して設定される係数であって、本実施例では「１」。Ｉ
ｂの単位は［Ｃ］。）で求められる時間間隔で電池電圧
Ｖｂを間欠的に読み込むことにより、充電電流値Ｉｂの
大小にかかわらず、各検知電圧Ｖｉ間の電圧差Ｖｃが略
同一の傾向で変化する様に設定している。
【００２１】ここで、時間Ｔｓが経過し、ステップ５７
で電池電圧としてＶｉを読み込んだ後、ステップ５８に
おいて演算部２４で、今回の検知電圧値Ｖｉとデータ記
憶部２２に先に記憶しておいた前回の検知電圧値Ｖｍと
の差電圧Ｖｃを計算する。更に引き続いてステップ５９
において、今回計算によって得られた差電圧Ｖｃと前回
分の差電圧Ｖｄとの差電圧Ｖｓをとることにより、電池
電圧曲線における二階微分値が計算される。
で電池電圧としてＶｉを読み込んだ後、ステップ５８に
おいて演算部２４で、今回の検知電圧値Ｖｉとデータ記
憶部２２に先に記憶しておいた前回の検知電圧値Ｖｍと
の差電圧Ｖｃを計算する。更に引き続いてステップ５９
において、今回計算によって得られた差電圧Ｖｃと前回
分の差電圧Ｖｄとの差電圧Ｖｓをとることにより、電池
電圧曲線における二階微分値が計算される。
【００２２】ここで電圧曲線の二階微分値は、変曲点Ｃ
を中心として正の凸状態から負の凸状態へと値が急変す
る。したがって本実施例においては、ステップ６０にお
いて二階微分値Ｖｓの値が負になった時点を変曲点Ｃの
通過時期と判断する様に構成している。
を中心として正の凸状態から負の凸状態へと値が急変す
る。したがって本実施例においては、ステップ６０にお
いて二階微分値Ｖｓの値が負になった時点を変曲点Ｃの
通過時期と判断する様に構成している。
【００２３】なお、Ｖｓの値が負になった時点をすぐに
変曲点位置と判断すると、ノイズなどにより誤動作する
虞れがある。そこで本実施例では更に、Ｖｓが負値を繰
り返す回数ｎを設定し、正の場合はステップ６１でこの
値を常に「０」に維持し、負を検知する毎にステップ６
２でｎを１つ増加させ、ステップ６３で例えば２回の連
続した検知動作を確認した時点ｔ２ではじめて、次の第
２検知工程に移行する様に構成している。
変曲点位置と判断すると、ノイズなどにより誤動作する
虞れがある。そこで本実施例では更に、Ｖｓが負値を繰
り返す回数ｎを設定し、正の場合はステップ６１でこの
値を常に「０」に維持し、負を検知する毎にステップ６
２でｎを１つ増加させ、ステップ６３で例えば２回の連
続した検知動作を確認した時点ｔ２ではじめて、次の第
２検知工程に移行する様に構成している。
【００２４】第２検知工程ではステップ６４〜６７にお
いて、第１検知工程と略同様にして差電圧Ｖｃを求めた
あと、ステップ６８で差電圧Ｖｃが「０」となったか、
あるいは負になったことが検知されると、その時点ｔ３
をピーク点Ａと判断し、ステップ６９で所定の充電制御
工程における処理を実行したのち、制御出力部２５から
スイッチング素子１４にオフの制御信号Ｓ２を送って、
一連の充電動作を終了する（ステップ７０）。
いて、第１検知工程と略同様にして差電圧Ｖｃを求めた
あと、ステップ６８で差電圧Ｖｃが「０」となったか、
あるいは負になったことが検知されると、その時点ｔ３
をピーク点Ａと判断し、ステップ６９で所定の充電制御
工程における処理を実行したのち、制御出力部２５から
スイッチング素子１４にオフの制御信号Ｓ２を送って、
一連の充電動作を終了する（ステップ７０）。
【００２５】ここで、上記した充電制御工程６９は、充
電電流量などの充電条件に対応して、設定操作部２１に
よる設定内容あるいは充電状態の自動検知と連動して変
更して実施されるものであって、場合によっては、何も
行なうことなく直ちにステップ７０に移って充電を終了
することも可能である。しかしながら本実施例において
は、変曲点Ｃの検知時点ｔ１に充電電流Ｉをそれまでの
電流値Ｉｂよりやや小さいＩｍに減少させた状態で充電
を行なった後、ピーク点Ａを検知した時刻ｔ３から、更
に少ない電流値Ｉｓによるトリクル充電に切り換える様
にしている。
電電流量などの充電条件に対応して、設定操作部２１に
よる設定内容あるいは充電状態の自動検知と連動して変
更して実施されるものであって、場合によっては、何も
行なうことなく直ちにステップ７０に移って充電を終了
することも可能である。しかしながら本実施例において
は、変曲点Ｃの検知時点ｔ１に充電電流Ｉをそれまでの
電流値Ｉｂよりやや小さいＩｍに減少させた状態で充電
を行なった後、ピーク点Ａを検知した時刻ｔ３から、更
に少ない電流値Ｉｓによるトリクル充電に切り換える様
にしている。
【００２６】なお、電池電圧の値がピークに達したのち
に急激に低下する場合は、上記した第２検知工程とは別
に、あるいはそれに加えて、差電圧値が負の最大値にな
る時点ｔ４を検知してもよい。すなわち、かかる変化を
更に微分した値は、図５（ｄ）に示す様に、負から正へ
の変化を示す。したがって、第１検知工程と略同様にし
て２階微分値を求め、この値が負から正に変化する時点
を求めることにより、更に確実に満充電時期が検知でき
る。
に急激に低下する場合は、上記した第２検知工程とは別
に、あるいはそれに加えて、差電圧値が負の最大値にな
る時点ｔ４を検知してもよい。すなわち、かかる変化を
更に微分した値は、図５（ｄ）に示す様に、負から正へ
の変化を示す。したがって、第１検知工程と略同様にし
て２階微分値を求め、この値が負から正に変化する時点
を求めることにより、更に確実に満充電時期が検知でき
る。
【００２７】
【００２８】更に、Ｖ／Ｆ変換器１５の構成も、入力電
圧値の変化を周波数の変化に変換できるものであれば、
適宜変更して実施できることは勿論である。
圧値の変化を周波数の変化に変換できるものであれば、
適宜変更して実施できることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】本発明は上記の如く、電池電圧のアナロ
グ量を、該電圧値に対応した周波数の信号に変換したあ
と、その周波数を測定してデジタル値に変換処理する様
に構成したので、高価なＡ／Ｄコンバータを使用するこ
となく、充電装置としての構成の簡素化を図りながら、
比較的高い測定精度で充電制御動作が行われる。
グ量を、該電圧値に対応した周波数の信号に変換したあ
と、その周波数を測定してデジタル値に変換処理する様
に構成したので、高価なＡ／Ｄコンバータを使用するこ
となく、充電装置としての構成の簡素化を図りながら、
比較的高い測定精度で充電制御動作が行われる。
【００３０】更に、周波数の測定を単位時間当たりに入
力されるパルス数をカウントすることにより行うととも
に、電池電圧曲線の二階微分値が正から負に反転する時
期を検知する第１検知工程と、その後に発生する電池電
圧の単位時間当たりの変化量がゼロないし負の最大にな
るまでの期間内に入ったことを検知する第２検知工程と
の２段階の検知工程を経て充電の終了時点を判定する様
に構成したので、充電終了の制御が容易かつ確実に行え
る。
力されるパルス数をカウントすることにより行うととも
に、電池電圧曲線の二階微分値が正から負に反転する時
期を検知する第１検知工程と、その後に発生する電池電
圧の単位時間当たりの変化量がゼロないし負の最大にな
るまでの期間内に入ったことを検知する第２検知工程と
の２段階の検知工程を経て充電の終了時点を判定する様
に構成したので、充電終了の制御が容易かつ確実に行え
る。
【図１】本発明にかかる充電装置の基本的な構成を示す
概略図である。
概略図である。
【図２】本発明を実施した一例を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】Ｖ／Ｆ変換器における、入力電圧と出力周波数
の関係の一例を示すグラフである。
の関係の一例を示すグラフである。
【図４】図２の装置における制御手順の流れ図である。
【図５】図４の制御手順を説明するための図である。
１１ 商用交流電源 １２ 充電回路 １３
二次電池 １５ Ｖ／Ｆ変換器 １６ 制御回路 ２０
カウンタ部 ２３ 比較部 ２４ 演算部 ２５
制御出力部
二次電池 １５ Ｖ／Ｆ変換器 １６ 制御回路 ２０
カウンタ部 ２３ 比較部 ２４ 演算部 ２５
制御出力部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大嶋 敏夫 大阪府茨木市丑寅１丁目１番88号 日立 マクセル株式会社内 (72)発明者 大岩 恒美 大阪府茨木市丑寅１丁目１番88号 日立 マクセル株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−188135（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−217826（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−136444（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−23528（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36 H01M 10/42 - 10/48 301
Claims (2)
- 【請求項１】 二次電池を所定の一定電流で充電しなが
ら、充電中における電池電圧の大きさに対応した周波数
の信号に変換するＶ／Ｆ変換手段と、該Ｖ／Ｆ 変換手段から出力される信号の周波数を測定
し、該測定値に対応したデジタル値を出力する周波数測
定手段と、該周波数 測定手段から出力されるデジタル値から、電池
電圧の変化状態を算出する演算手段と、該 演算手段による演算結果に対応して、二次電池への通
電状態を制御する制御手段とを備えた充電装置にあっ
て、 前記Ｖ／Ｆ変換手段から出力される信号をパルス信号と
するとともに、 前記周波数測定手段では、単位時間当たりに入力される
パルス数をカウントし、該カウント数に対応したデジタ
ル値を出力可能とし、 前記演算手段は、前記周波数測定手段から出力されるデ
ジタル値から、単位時間あたりの電圧変化量を求めると
ともに、該電圧変化量から、単位時間当たりの電圧変化
量の変化量である電池電圧曲線における二階微分値を求
めることを可能とし、 前記制御手段は、 前記二階微分値が正から負に反転する時期の検知動作が
行われる第１検知工程と連動して行われ、前記所定の一
定電流と同一またはやや低い一定電流で充電を継続する
第１充電制御工程と、 前記第１検知工程における検知動作後に発生する、電池
電圧の単位時間当たりの変化量がゼロないし負の最大に
なるまでの期間内に入ったことを検知する第２検知工程
と、 該第２検知工程における検知動作と連動して行われ、充
電を停止または十分に低い電流によるトリクル充電を行
う第２充電制御工程 とを備えた充電装置。 - 【請求項２】 前記Ｖ／Ｆ変換手段における変換動作は
間欠的に行われるものであって、 その変換動作の時間間隔は、充電電流値に反比例させて
設定される 請求項１記載の充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33003491A JP3220806B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33003491A JP3220806B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05146088A JPH05146088A (ja) | 1993-06-11 |
| JP3220806B2 true JP3220806B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=18228036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33003491A Expired - Fee Related JP3220806B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3220806B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016012948A (ja) * | 2012-11-02 | 2016-01-21 | 三洋電機株式会社 | 充電装置およびその制御方法 |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP33003491A patent/JP3220806B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05146088A (ja) | 1993-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5140252A (en) | Method of charging secondary batteries | |
| US5206579A (en) | Battery charger and charge controller therefor | |
| JP3177528B2 (ja) | 二次電池の充電回路 | |
| JPH07274410A (ja) | 信号対雑音比に反応する下降電圧勾配充電終了を用いた電池再充電方式 | |
| US4430007A (en) | Method of reducing the power consumption of the stepping motor of an electronic timepiece and an electronic timepiece employing the method | |
| US5212439A (en) | Charging apparatus with battery voltage monitoring circuitry | |
| JP3220806B2 (ja) | 充電装置 | |
| JP3220797B2 (ja) | 二次電池の充電方法 | |
| JP3237293B2 (ja) | 密閉形鉛蓄電池の充電方法及び装置 | |
| JP3220803B2 (ja) | 二次電池の充電方法 | |
| JP3403309B2 (ja) | 充電装置 | |
| JP3735738B2 (ja) | ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの急速充電のための−△ｖ検出回路 | |
| JP2004274894A (ja) | 充電制御回路 | |
| US5864219A (en) | Circuit for detecting a level or a variation of an input direct voltage | |
| JP3145734B2 (ja) | 充電制御回路 | |
| JPH0566250A (ja) | 電気量積算装置 | |
| JP3274478B2 (ja) | 充電回路 | |
| JP2565784Y2 (ja) | 蓄電池充電装置 | |
| JP2577656B2 (ja) | 二次電池の充電方式 | |
| JP2874287B2 (ja) | 蓄電池のメモリ効果判別方法並びにメモリ効果対応充電器 | |
| JPH07154930A (ja) | 電気自動車用の充電装置 | |
| JPS63213428A (ja) | 充電完了検出装置 | |
| JPH06141475A (ja) | 非水電解液電池充電器の電池有無検出方法 | |
| SU1104614A1 (ru) | Система зар да | |
| JPH06276689A (ja) | 二次電池の充電制御回路 |
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: 20010718 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070817 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080817 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090817 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |