JP3282194B2 - 充電装置 - Google Patents

充電装置

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JP3282194B2
JP3282194B2 JP29114191A JP29114191A JP3282194B2 JP 3282194 B2 JP3282194 B2 JP 3282194B2 JP 29114191 A JP29114191 A JP 29114191A JP 29114191 A JP29114191 A JP 29114191A JP 3282194 B2 JP3282194 B2 JP 3282194B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は充電装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、電池を電源とする装置ではマンガ
ン乾電池に代表される充電不可能な1次電池から、次第
にニッケルカドミウム蓄電池や小型鉛シール蓄電池に代
表される、充電して何度も繰り返し使用できる2次電池
が多く使用されるようになってきている。電池を電源と
する装置はその性格上、携帯機器が多く、電池の放電継
続時間はそのまま装置の動作時間になる。そのため、電
池が放電してしまった場合には、電池を充電するか充電
済みの別の電池と交換することになる。電池を交換する
間はその装置は動作することができない。しかし、一時
でも動作を中断させることができない場合は、本体を動
作させながら充電を行なうことになる。以下、従来の充
電装置を図面を用いて説明する。
【0003】図6は従来の充電装置のブロック図であ
り、1は本体装置、2は充電が可能な蓄電池、3は充電
装置、4は充電装置3の各部に電源を供給する電源回
路、5は充電電流を制御する電流制御回路、6は充電電
流を検知する電流検知回路、7は電流検知回路6が検知
した充電電流値から電流制御回路5の動作を制御する制
御回路である。
【0004】図7は従来の充電装置3を用い本体装置1
を動作させながら蓄電池2の充電を行なったときの各電
流値の変化カーブであり、縦軸は電流値、横軸は充電時
間を示す。7は電流制御回路5の出力電流カーブ、8は
蓄電池2に流れ込む充電電流のカーブ、9は本体装置1
の消費電流のカーブである。図7中のA点は本体装置1
の動作状態が変化して、本体装置1の消費電流が増加し
た時点、B点は消費電流がA点以前と同じ値に戻った時
点である。
【0005】図8において、10は従来の充電装置3を
用い、本体装置1を動作させながら蓄電池2の充電を行
なったときの蓄電池2の充電量の変化カーブである。ま
た縦軸は充電量、横軸は充電時間を示す。
【0006】図9は従来の充電装置3を用い本体装置1
を動作させながら蓄電池2の充電を行なったときの蓄電
池2の端子電圧の変化カーブであり、縦軸は蓄電池2の
端子電圧、横軸は充電時間を示す。
【0007】図10は従来の充電装置3を用い本体装置
1を動作させながら蓄電池2の充電を行ない、図7のA
点に於ける本体装置1の消費電流の増加が図7の場合よ
りも著しい時の蓄電池2の端子電圧の変化カーブであ
り、縦軸は蓄電池2の端子電圧、横軸は充電時間を示
す。
【0008】以下、図6〜図10を用いて従来の充電装
置3の動作について説明する。この充電装置3は電源回
路4から各ブロックに電源が供給される。充電を行なう
ために充電装置3に蓄電池2が接続されると、充電電流
が流れ始める。この電流は電流検知回路6によって検知
され、その信号は制御回路7に伝達され、その値に応じ
て制御回路7が電流制御回路5の動作を制御し、一定の
充電電流が流れる。ここで蓄電池2への充電電流は、電
流制御回路5の出力電流から本体装置1の消費電流を差
し引いた値になる。即ち、充電装置3では装置から流れ
出る電流を常に一定に保つように制御されている。充電
時間中に充電装置3の動作状態が変化しなければ、蓄電
池2への充電電流も一定値になり、蓄電池2の端子電圧
の変化も図9のようになり、充電終了検知の方法として
広く使用されている−ΔV方式等の方法で安全に急速充
電を終了することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
充電装置では、図7におけるA点のように本体装置の動
作状態が変化し消費電流が増加するとその分だけ蓄電池
2への充電電流は減少する。図8からも分かるように蓄
電池2の充電量の増加が緩やかになってしまう。そのた
め充電終了までの時間が長くなってしまう。また、充電
装置3の消費電流の増加が著しいときは、図10のよう
に充電の途中で蓄電池3の端子電圧が減少するために、
あたかも満充電になったかのように電池電圧の変動が発
生し、−ΔV方式では、まだ100%充電していないに
もかかわらず、急速充電が終了してしまうという不具合
も起きるという欠点を有していた。本発明は上記課題を
解決し、充電装置3の動作状態が変化し消費電流が増加
した場合にも安全・確実な急速充電手段を提供すること
を目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明では充電電流を制御する電流制御手段と、
充電電流を検知する電流検知手段と、電流検知回路が検
知した充電電流値に応じて前記電流制御手段の動作を制
御する制御手段と、被充電装置本体の動作状態の情報を
受信するための受信手段を備え、送信された前記被充電
装置の動作状態の情報を、前記受信手段によって受信
し、前記被充電装置の動作状態に同期させて充電電流を
変化させることを特徴とする充電装置であって、前記被
充電装置の動作状態の情報伝送を充電電流に重畳して行
なうことを特徴とする充電装置とした。
【0011】
【作用】本発明は上記した構成により、本体装置が動作
しながら急速充電を行なう時に本体の動作状態を充電装
置に伝達することにより、充電装置側で本体装置の動作
状態に同期させて充電電流を変化させることにより、本
体装置の動作状態が変化することによる充電電流・電池
電圧の変動の影響で発生する充電終了の誤検知や充電不
良を防止し、安全・確実な急速充電を行なうことができ
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
【0013】図1は本発明の一実施例に於ける充電装置
の構成を示すブロック図である。11は電池を電源とす
る本体装置、12は充電が可能な蓄電池、13は充電装
置、14は充電装置13の各ブロックに電源を供給する
電源回路、15は充電電流を制御する電流制御回路、1
6は充電電流を検知する電流検知回路、17は電流検知
回路16が検知した充電電流値から電流制御回路15の
動作を制御する制御する制御回路、18は本体装置11
の動作状態の情報を受けるための受信回路、19は本体
装置11と充電装置13を結ぶ通信線、20は本体装置
11の動作情報を送信する送信回路である。
【0014】図2は本発明の充電装置13を用い、本体
装置11を動作させながら蓄電池12の充電を行なった
ときの各電流値の変化カーブであり、縦軸は電流値、横
軸は充電時間を示す。21は電流制御回路15の出力電
流カーブ、22は蓄電池12に流れ込む充電電流のカー
ブ、23は本体装置11の消費電流のカーブである。図
2中のA点は本体装置の動作状態が変化して、本体装置
の消費電流が増加した時点、B点は消費電流がA点以前
と同じ値に戻った時点である。
【0015】図3において24は本実施例に係る充電装
置13を用い本体装置11を動作させながら蓄電池12
の充電を行なったときの蓄電池12の充電量の変化カー
ブである。縦軸は充電量、横軸は充電時間を示す。
【0016】図4は第2の実施例に於ける充電装置の構
成を示すブロック図である。25は電池を電源とする本
体装置、26は充電が可能な蓄電池、27は充電装置、
28は充電装置27の各ブロックに電源を供給する電源
回路、29は充電電流を制御する電流制御回路、30は
充電電流を検知する電流検知回路、31は電流検知回路
30が検知した充電電流値から電流制御回路29の動作
を制御する制御回路、32は充電電流に重畳された本体
装置25の動作状態の情報を取り出すための受信回路、
33は充電電流に本体装置25の動作情報を重畳するた
めの変調回路である。
【0017】図5は第3の実施例に於ける充電装置の構
成を示すブロック図である。34は電池を電源とする本
体装置、35は充電が可能な蓄電池、36は充電装置、
37は充電装置36の各ブロックに電源を供給する電源
回路、38は充電電流を制御する電流制御回路、39は
充電電流を検知する電流検知回路、40は電流検知回路
が検知した充電電流値から電流制御回路38の動作を制
御する制御回路、41は無線通信によって伝達された本
体装置34の動作情報を取り出すための受信回路、42
は無線で本体装置34の動作情報を送信する送信回路で
ある。
【0018】以上のように構成された本発明の実施例に
係る充電装置について、以下図1〜図3を用いてその動
作について説明する。
【0019】図1に於いて、充電装置は電源回路14か
ら各ブロックに電源が供給される。充電を行なうために
充電装置13に蓄電池12が接続されると、充電電流が
流れ始める。この電流は電流検知回路16によって検知
され、その信号は制御回路17に伝達され、制御回路1
7によって電流制御回路15の動作が制御され、一定の
充電電流が流れる。
【0020】ここで蓄電池12への充電電流は、電流検
知回路16によって検知され、その信号は制御回路17
に伝達され、制御回路17によって電流制御回路15の
動作が制御され、消費電流分だけ増加した出力電流を電
流制御回路15が流すため、充電装置12には一定の充
電電流が流れる。また、送信回路20から通信線19を
経由して本体装置11の動作状態が受信回路18に伝達
され、その情報によっても制御回路17は電流制御回路
15の出力電流を制御する。ここで蓄電池12への充電
電流は、電流制御回路15の出力電流から本体装置11
の消費電流を差し引いた値になり、常に一定に保つよう
に制御される。
【0021】図2のA点のように本体装置11の消費電
流が増加した場合には、本体装置11の消費電流が増加
するという情報が通信線19によって受信回路18に伝
えられ、電流制御回路15の電流も増加する。B点で本
体装置11の消費電流がA点以前の状態に戻れば、同様
に電流制御回路15の出力電流も減少する。つまり、充
電電流は常に一定値になるように制御される。このよう
に、本体装置11の動作状態が如何に変化しても充電電
流が一定であれば、図3のように蓄電池12の端子電圧
は単調増加を継続することができて、安全・確実に急速
充電を終了することができる。
【0022】第2の実施例では図4のように本体装置2
5の動作情報を充電電流に重畳して伝達するために第1
の実施例に於ける通信線19が不要となる。
【0023】第3の実施例では図5のように本体装置3
4の動作情報の伝達を無線通信によって行なうために第
1の実施例に於ける通信線19が不要となる。
【0024】以上の第1〜第3の実施例によれば、本体
装置を動作しながら急速充電を行なう時に本体の動作状
態を充電装置に伝達することにより、充電装置側で本体
装置の動作状態に同期させて充電電流を変化させること
により、本体装置の動作状態が変化することによる充電
電流・電池電圧の変動の影響で発生する充電終了の誤検
知や充電不良を防止し、安全・確実な急速充電を行なう
ことができる。
【0025】なお、第1〜第3の各実施例においては電
流制御回路の出力電流を一定に制御する定電流充電方式
としたが、主に鉛蓄電池に使用される、蓄電池の端子電
圧を常に一定に保持しながら充電を行なう定電圧充電方
式に応用できることは勿論のことである。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明は、本体装置を動作
しながら急速充電を行なう時に本体の動作状態を充電装
置に伝達することにより、充電装置側で本体装置の動作
状態に同期させて充電電流を変化させることにより、本
体装置の動作状態が変化することによる充電電流・電池
電圧の変動の影響で発生する充電終了の誤検知や充電不
良を防止し、安全・確実な急速充電を行なうことができ
るという大きな効果があり、実用上有効な充電装置を提
供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る充電装置のブロック構
成図
【図2】同充電装置の充電電流・時間特性を示す図
【図3】同充電量・時間特性を示す図
【図4】本発明の第2の実施例に係る充電装置のブロッ
ク構成図
【図5】同第3の実施例に係る充電装置のブロック構成
【図6】従来の充電装置のブロック構成図
【図7】同充電装置の充電電流・時間特性を示す図
【図8】同充電量・時間特性を示す図
【図9】同蓄電池の端子電圧・時間特性を示す図
【図10】同蓄電池の端子電圧・時間特性を示す図
【符号の説明】
11 本体装置 12 蓄電池 13 充電装置 14 電源回路 15 電流制御回路 16 電流検知回路 17 制御回路 18 受信回路 19 通信線 20 送信回路

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】充電電流を制御する電流制御手段と、充電
    電流を検知する電流検知手段と、電流検知回路が検知し
    た充電電流値に応じて前記電流制御手段の動作を制御す
    る制御手段と、被充電装置本体の動作状態の情報を受信
    するための受信手段を備え、送信された前記被充電装置
    の動作状態の情報を、前記受信手段によって受信し、前
    記被充電装置の動作状態に同期させて充電電流を変化さ
    せることを特徴とする充電装置であって、前記被充電
    置の動作状態の情報伝送を充電電流に重畳して行なうこ
    とを特徴とする充電装置。
  2. 【請求項2】充電電流を制御する電流制御手段と、充電
    電流を検知する電流検知手段と、電流検知回路が検知し
    た充電電流値に応じて前記電流制御手段の動作を制御す
    る制御手段と、被充電装置本体の動作状態の情報を受信
    するための受信手段を備え、送信された前記被充電装置
    の動作状態の情報を、前記受信手段によって受信し、前
    記被充電装置の動作状態に同期させて充電電流を変化さ
    せることを特徴とする充電装置であって、前記被充電
    置の動作状態の情報伝送を無線通信手段にて行なうこと
    を特徴とする充電装置。
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