JP3223539B2 - 急速充電器 - Google Patents
急速充電器Info
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- JP3223539B2 JP3223539B2 JP25334991A JP25334991A JP3223539B2 JP 3223539 B2 JP3223539 B2 JP 3223539B2 JP 25334991 A JP25334991 A JP 25334991A JP 25334991 A JP25334991 A JP 25334991A JP 3223539 B2 JP3223539 B2 JP 3223539B2
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- voltage
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル・カドミウム
電池やニッケル水素電池等の２次電池への急速充電器に
関するものである。
電池やニッケル水素電池等の２次電池への急速充電器に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来の充電器の主要部構成を示し
ている。具体的には、Ａ／Ｄ変換器を用い周囲温度に対
する補償の不要な−ΔＶ検出制御方式による。この図を
持ちいて急速充電時の信号の流れを説明する。まず、接
続された２次電池２の電圧がＡ／Ｄ変換器３にて、ディ
ジタルデータに変換されるＡ／Ｄ変換器３内において
は、固定リファレンスの電源電圧（Ｖ＋）とＧＮＤ（Ｖ
−）間の電位差を４〜８ＢＩＴで表されるように分割
し、入力電圧ＶＩＮと比較する事によりＶＩＮを量子化
している。このＡ／Ｄ変換器３から出力されるディジタ
ルデータよりショート検出がおこなわれ、電池接続の確
認も行なわれる。電池の接続が確認され、その結果電圧
値が正常であれば、ＣＰＵ制御部４にてＴｒ２がＯＮ、
ついでＴｒ１がＯＮになり２次電池への定電流充電が開
始される。そして図２に示すように電圧はｔ１（電圧Ｖ
１）時間まで上昇し、ある時間（１Ｃ充電時、約１時
間）より下がり始めｔ２（電圧Ｖ２）になった時点つま
り−ΔＶ（Ｖ２−Ｖ１）下がった時点で急速充電をやめ
るか又はトリクル充電に切り換える。
ている。具体的には、Ａ／Ｄ変換器を用い周囲温度に対
する補償の不要な−ΔＶ検出制御方式による。この図を
持ちいて急速充電時の信号の流れを説明する。まず、接
続された２次電池２の電圧がＡ／Ｄ変換器３にて、ディ
ジタルデータに変換されるＡ／Ｄ変換器３内において
は、固定リファレンスの電源電圧（Ｖ＋）とＧＮＤ（Ｖ
−）間の電位差を４〜８ＢＩＴで表されるように分割
し、入力電圧ＶＩＮと比較する事によりＶＩＮを量子化
している。このＡ／Ｄ変換器３から出力されるディジタ
ルデータよりショート検出がおこなわれ、電池接続の確
認も行なわれる。電池の接続が確認され、その結果電圧
値が正常であれば、ＣＰＵ制御部４にてＴｒ２がＯＮ、
ついでＴｒ１がＯＮになり２次電池への定電流充電が開
始される。そして図２に示すように電圧はｔ１（電圧Ｖ
１）時間まで上昇し、ある時間（１Ｃ充電時、約１時
間）より下がり始めｔ２（電圧Ｖ２）になった時点つま
り−ΔＶ（Ｖ２−Ｖ１）下がった時点で急速充電をやめ
るか又はトリクル充電に切り換える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た方法ではＶ1 とＶ2 の電位差すなわち−ΔＶが通常２
００〜３００ｍＶあればＡ／Ｄ変換器の問題はないが、
ニッケル水素電池や一部のニッカド電池では１つのセル
あたり１０ｍＶ程度と１桁小さい電位差で満充電になる
ので、通常８ＢＩＴレベルのビット数では分解性能上、
電圧の変化を充分検出出来ないという問題点を有してい
た。この問題点を図２を例に考えると＋５Ｖ単電源Ａ／
Ｄ変換器にて通常リファレンスは＋Ｖ＝５〜４Ｖ、ーＶ
＝ＧＮＤであるから、１ビットに対して１５〜２０ｍＶ
の分解能となり、３０ｍＶ（４セル）の場合でも−ΔＶ
検出が十分な精度で行えない。
た方法ではＶ1 とＶ2 の電位差すなわち−ΔＶが通常２
００〜３００ｍＶあればＡ／Ｄ変換器の問題はないが、
ニッケル水素電池や一部のニッカド電池では１つのセル
あたり１０ｍＶ程度と１桁小さい電位差で満充電になる
ので、通常８ＢＩＴレベルのビット数では分解性能上、
電圧の変化を充分検出出来ないという問題点を有してい
た。この問題点を図２を例に考えると＋５Ｖ単電源Ａ／
Ｄ変換器にて通常リファレンスは＋Ｖ＝５〜４Ｖ、ーＶ
＝ＧＮＤであるから、１ビットに対して１５〜２０ｍＶ
の分解能となり、３０ｍＶ（４セル）の場合でも−ΔＶ
検出が十分な精度で行えない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、定電流にて充電するための定電流電源部
と、電池の充電状態に応じてＯＮ／ＯＦＦされるスイッ
チ部と、電池表面温度測定用のサーミスタと、電池電圧
をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、サーミ
スタの検知出力に応じてＡ／Ｄ変換部のリファレンス電
圧を変更するリファレンス電圧選択部を設けたものであ
る。
決するために、定電流にて充電するための定電流電源部
と、電池の充電状態に応じてＯＮ／ＯＦＦされるスイッ
チ部と、電池表面温度測定用のサーミスタと、電池電圧
をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、サーミ
スタの検知出力に応じてＡ／Ｄ変換部のリファレンス電
圧を変更するリファレンス電圧選択部を設けたものであ
る。
【０００５】
【作用】本発明は上記構成により電池の表面温度及び、
充電電圧を監視しながら充電を行い満充電時にリファレ
ンス電圧を変更する事により電池電圧の測定レンジをよ
り細かいレンジに変えて電圧監視するので電位の微少変
動も検出可能となる。すなわち、充電開始後、電池が満
充電に近付いてくると表面温度と電池電圧の上昇率が大
きくなるのを検出し、電位差を狭いレンジ（２）に設定
してーΔＶの検出を確実に行うものである。
充電電圧を監視しながら充電を行い満充電時にリファレ
ンス電圧を変更する事により電池電圧の測定レンジをよ
り細かいレンジに変えて電圧監視するので電位の微少変
動も検出可能となる。すなわち、充電開始後、電池が満
充電に近付いてくると表面温度と電池電圧の上昇率が大
きくなるのを検出し、電位差を狭いレンジ（２）に設定
してーΔＶの検出を確実に行うものである。
【０００６】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図１と図２
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【０００７】図１に本発明の充電器の主要部構成を示し
ている。図１において１は定電流にて充電するための定
電流電源部、２は充電される２次電池、３は電池電圧を
ディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部（８ＢＩ
Ｔ）、であり、これらは図３に示す従来例とほぼ同じ構
成である。Ｔｒ１とＴｒ２は電池の充電状態に応じてＯ
Ｎ／ＯＦＦされるスイッチ部、５は前記Ａ／Ｄ変換部の
基準電圧として電圧情報及び電池表面温度上昇に基づい
てリファレンス電圧を選択するリファレンス電圧選択
部、６は表面温度検出用のサーミスタ、７は前記Ａ／Ｄ
変換部からの電池データにより前記スイッチ部とリファ
レンス電圧選択部を制御するＣＰＵ制御部である。
ている。図１において１は定電流にて充電するための定
電流電源部、２は充電される２次電池、３は電池電圧を
ディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部（８ＢＩ
Ｔ）、であり、これらは図３に示す従来例とほぼ同じ構
成である。Ｔｒ１とＴｒ２は電池の充電状態に応じてＯ
Ｎ／ＯＦＦされるスイッチ部、５は前記Ａ／Ｄ変換部の
基準電圧として電圧情報及び電池表面温度上昇に基づい
てリファレンス電圧を選択するリファレンス電圧選択
部、６は表面温度検出用のサーミスタ、７は前記Ａ／Ｄ
変換部からの電池データにより前記スイッチ部とリファ
レンス電圧選択部を制御するＣＰＵ制御部である。
【０００８】以上の様に構成された急速充電器にて、具
体的に図３の充電の電圧波形（Ａ）と温度波形（Ｂ）に
基づいて説明すると、充電スタート時にはまず電池がど
のような電圧状態か、ショートしてないかを主に検出す
るために電位差の広いレンジ（１）に設定する。２次電
池２は４セル構成であり、本例は電池４セル（１．２ｖ
×４；標準）を充電する場合である。２次電池２を充電
端子に接続するとＡ／Ｄ変換部３にて図２に示している
リファレンス電位（電位差レンジ（１）：０〜８Ｖ）の
電位差で正リファレンス（Ｖ＋）と負リファレンス（Ｖ
−）間で電池電圧がディジタルデータ変換される。その
とき変換ビット数を８ビットだとすると、検出データが
“００Ｈ”であればショートか深放電と判断する。さら
に電流監視等による電池の接続が確認されると、ＣＰＵ
制御部７にてＴｒ２がＯＮ、ついでＴｒ１もＯＮにさ
れ、２次電池２の定電流充電が開始される。
体的に図３の充電の電圧波形（Ａ）と温度波形（Ｂ）に
基づいて説明すると、充電スタート時にはまず電池がど
のような電圧状態か、ショートしてないかを主に検出す
るために電位差の広いレンジ（１）に設定する。２次電
池２は４セル構成であり、本例は電池４セル（１．２ｖ
×４；標準）を充電する場合である。２次電池２を充電
端子に接続するとＡ／Ｄ変換部３にて図２に示している
リファレンス電位（電位差レンジ（１）：０〜８Ｖ）の
電位差で正リファレンス（Ｖ＋）と負リファレンス（Ｖ
−）間で電池電圧がディジタルデータ変換される。その
とき変換ビット数を８ビットだとすると、検出データが
“００Ｈ”であればショートか深放電と判断する。さら
に電流監視等による電池の接続が確認されると、ＣＰＵ
制御部７にてＴｒ２がＯＮ、ついでＴｒ１もＯＮにさ
れ、２次電池２の定電流充電が開始される。
【０００９】その後、充電が進むと図２の電圧波形
（Ａ）に示されたように徐々に電池端子電圧が上がりそ
れにつれて電池表面温度も上がり、図２の温度波形
（Ｂ）に示したようになる。そして満充電に近付いたｔ
ｓ時間に温度及び電圧が急速に上昇してくる。
（Ａ）に示されたように徐々に電池端子電圧が上がりそ
れにつれて電池表面温度も上がり、図２の温度波形
（Ｂ）に示したようになる。そして満充電に近付いたｔ
ｓ時間に温度及び電圧が急速に上昇してくる。
【００１０】そこで、この前記電圧波形（Ａ）と温度波
形（Ｂ）が共に急速な上昇に転じた時点で、前記リファ
レンス電圧選択部の電位差を（レンジ（２）：４．５〜
７Ｖ）に切変える。したがってレンジ（１）とレンジ
（２）に対して変換ビット数は８ビットで同じであるか
ら、レンジ（２）によれば１ビット１０ｍＶ以下が検出
可能となり、−ΔＶ（ｔ１〜ｔ２）が３０ｍＶ程度でも
検出が確実にでき、ＣＰＵ制御部７にて検出時に急速充
電を止めるかーまたはトリクル充電に切り替える。
形（Ｂ）が共に急速な上昇に転じた時点で、前記リファ
レンス電圧選択部の電位差を（レンジ（２）：４．５〜
７Ｖ）に切変える。したがってレンジ（１）とレンジ
（２）に対して変換ビット数は８ビットで同じであるか
ら、レンジ（２）によれば１ビット１０ｍＶ以下が検出
可能となり、−ΔＶ（ｔ１〜ｔ２）が３０ｍＶ程度でも
検出が確実にでき、ＣＰＵ制御部７にて検出時に急速充
電を止めるかーまたはトリクル充電に切り替える。
【００１１】
【発明の効果】以上のように本発明は、１時間程度で充
電可能な定電流急速充電器において、高価な多ビットの
Ａ／Ｄ変換器を使うことなしに電池電圧データのＡ／Ｄ
変換部のリファレンス電位差を表面温度と充電電圧を利
用することにより変えることで見掛け上のＡ／Ｄ変換の
分解能をあげて数十ｍＶしか変化しないーΔＶによる満
充電検出を確実に行える様にしたものであり実用上有効
なるものである。
電可能な定電流急速充電器において、高価な多ビットの
Ａ／Ｄ変換器を使うことなしに電池電圧データのＡ／Ｄ
変換部のリファレンス電位差を表面温度と充電電圧を利
用することにより変えることで見掛け上のＡ／Ｄ変換の
分解能をあげて数十ｍＶしか変化しないーΔＶによる満
充電検出を確実に行える様にしたものであり実用上有効
なるものである。
【図１】本発明の一実施例の急速充電器の主要部の構成
図
図
【図２】充電時の電圧波形と表面温度波形図
【図３】従来例の構成図
１ 定電流電源部 ２ ２次電池 ３ Ａ／Ｄ変換部 ５ リファレンス電圧選択部 ６ サーミスタ ７ ＣＰＵ制御部
Claims (2)
- 【請求項１】２次電池の充電器において、 定電流にて充電するための定電流電源部と、 電池の充電状態に応じて開閉するスイッチ部と、 電池表面温度測定用のサーミスタと、 電池電圧をディジタルデータに変換するアナログディジ
タル変換部と、前記アナログディジタル変換部へ与える リファレンス電
圧を選択するリファレンス電圧選択部とを有し、 充電時に前記サーミスタより得られた表面温度データと
電池電圧データを基に、電池の表面温度と電池電圧の上
昇率が所定値を越えた時に前記アナログディジタル変換
部の電位差レンジを狭いレンジに切り換えるよう前記リ
ファレンス電圧選択部を制御する制御部を有する ことを
特徴とする急速充電器。 - 【請求項２】リファレンス電圧選択部はアナログディジ
タル変換部へ与える正リファレンス電圧と負リファレン
ス電圧を切り換え可能であり、 制御部は、電池の表面温度と電池電圧の上昇率が小さい
状態では正リファレンス電圧と負リファレンス電圧の差
を大きくとり、電池の表面温度と電池電圧の上昇率が所
定値を越えた時に負リファレンス電圧を高い値に切り換
えて正リファレンス電圧と負リファレンス電圧の差を狭
くすることを特徴とする請求項１記載の急速充電器 。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25334991A JP3223539B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 急速充電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25334991A JP3223539B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 急速充電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0595635A JPH0595635A (ja) | 1993-04-16 |
| JP3223539B2 true JP3223539B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=17250094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25334991A Expired - Fee Related JP3223539B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 急速充電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223539B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6191556B1 (en) | 1999-10-12 | 2001-02-20 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for estimating the service life of a battery |
| JP2001240323A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-04 | Mitsubishi Electric Corp | エレベーターの制御装置 |
| US6527286B2 (en) | 2000-12-06 | 2003-03-04 | The Boler Company | Vehicle suspension assembly |
| JP5379450B2 (ja) * | 2008-11-05 | 2013-12-25 | 株式会社明電舎 | 蓄電装置の充放電試験システムおよび充放電試験方法 |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP25334991A patent/JP3223539B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0595635A (ja) | 1993-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |