JP3289075B2 - Charging device - Google Patents

Charging device

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JP3289075B2
JP3289075B2 JP17177692A JP17177692A JP3289075B2 JP 3289075 B2 JP3289075 B2 JP 3289075B2 JP 17177692 A JP17177692 A JP 17177692A JP 17177692 A JP17177692 A JP 17177692A JP 3289075 B2 JP3289075 B2 JP 3289075B2
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ニカド電池などの各
種二次電池に対する充電を可能とするインバータ式の充
電装置であって、特に充電状態の異常を検知して充電動
作を強制的に停止するものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter-type charging device capable of charging various secondary batteries such as a nickel-cadmium battery, and in particular, forcibly stops a charging operation upon detecting an abnormality in a charging state. About what you do.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の充電装置は、充電すべき二
次電池が装置内に固定されるかそれに近い状態あるこ
とを前提としていたため、インバータ回路の制御は専
ら、適切な充電を行えることのみを考慮したものが一般
的であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, this type of charging device is based on the premise that a secondary battery to be charged is fixed in or close to the device, so that the control of the inverter circuit is exclusively performed by appropriate charging. It was common to consider only what could be done.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、充電す
べき二次電池を使用者が任意に挿脱する形式のものにあ
っては、例えば二次電池の取り扱いを誤って二次電池の
内部をショート状態にし、ともするとインバータ回路を
過負荷状態にして破損する虞れがあった。
However, in the case where the secondary battery to be charged is arbitrarily inserted / removed by a user, for example, the secondary battery is erroneously handled and the inside of the secondary battery is short-circuited. In such a case, the inverter circuit may be damaged due to an overload state.

【0004】本発明者はかかる問題について考察した結
果、充電中における二次電池の端子電圧を検知し、該電
圧が設定値を下廻ると直ちにインバータ回路の発振状態
を停止させる様に構成する一方、インバータ回路からの
出力電圧とは独立した電圧で温度検知とインバータ回路
の停止制御を行わせることにより、充電状態の異常検知
によるインバータ回路の停止制御が適切に行われない場
合にあっても、確実にインバータ回路の停止制御が行え
ることを知見した。
As a result of studying the above problem, the present inventor detects a terminal voltage of the secondary battery during charging, and immediately stops the oscillation state of the inverter circuit when the voltage drops below a set value. Even if the temperature detection and the stop control of the inverter circuit are performed at a voltage independent of the output voltage from the inverter circuit, the stop control of the inverter circuit due to the abnormality detection of the state of charge is not properly performed. It has been found that the stop control of the inverter circuit can be reliably performed.

【0005】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、二次電池の取り扱いの如何にかかわら
ず、装置に異常が認められると確実に停止できる充電装
置を提供することを目的とする。
The present invention has been made based on the above findings, and it is an object of the present invention to provide a charging device that can be reliably stopped when an abnormality is found in a device regardless of handling of a secondary battery. I do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる充電装置
は、図1にその全体的な構成を概略的に示す如く、挿脱
自在に接続される二次電池16に対し、商用交流電圧2
6を整流した高圧直流電圧を低圧直流電圧に変換して所
定の充電電流を供給可能とするインバータ回路部30お
よび充電部34と、二次電池16の充電状態を調べ、予
め設定した充電の終了条件が検知されると、所定の検知
信号104を出力可能とする充電状態検知部36と、検
知信号104の入力と連動して、インバータ回路部30
における発振動作を強制的に停止するインバータ制御部
40とを備えている。
As shown schematically in FIG. 1, the charging device according to the present invention is configured such that a commercial AC voltage 2 is applied to a rechargeable battery 16 which is removably connected.
The inverter circuit unit 30 and the charging unit 34 that convert the high-voltage DC voltage obtained by rectifying 6 into a low-voltage DC voltage and can supply a predetermined charging current, and the charging state of the secondary battery 16 are checked. When the condition is detected, the charging state detection unit 36 that can output a predetermined detection signal 104 and the inverter circuit unit 30
And an inverter control unit 40 for forcibly stopping the oscillating operation.

【0007】上記した充電状態検知部36には更に、二
次電池16の端子電圧が略ゼロに低下したことを検知す
ると、検知信号104を出力するゼロ電圧検知回路10
2を備えたことを特徴とする。
When detecting that the terminal voltage of the secondary battery 16 has dropped to substantially zero, the charge state detection unit 36 outputs a detection signal 104 to the zero voltage detection circuit 10.
2 is provided.

【0008】なお、装置の温度が設定値を超えると検知
信号104をインバータ制御部40に送る温度検知部3
8を更に備え、上記した温度検知部38およびインバー
タ制御部40を、上記した高圧直流電圧を直接降圧した
電圧で駆動させる一方、上記した充電状態検知部36
は、インバータ回路部30からの出力電圧により駆動さ
せ、更に、充電状態検知部36からインバータ制御部4
0へは、互いに電気的に分離された状態で検知信号10
4を送ることが好ましい。
When the temperature of the device exceeds a set value, a temperature detector 3 sends a detection signal 104 to an inverter controller 40.
8, and drives the above-described temperature detection unit 38 and the inverter control unit 40 with a voltage obtained by directly stepping down the high-voltage DC voltage.
Are driven by the output voltage from the inverter circuit unit 30, and are further charged by the charging state detection unit 36 to the inverter control unit 4.
0, the detection signal 10 is electrically isolated from each other.
It is preferable to send 4.

【0009】[0009]

【作用】上記した構成により、正常な二次電池16が充
電に供されている場合は、インバータ回路部30および
充電部34が作動し、二次電池16は規定の充電電流が
供給されて充電が行われる。ここで、例えば内部がショ
ート状態の二次電池16が挿入されると、ゼロ電圧検知
回路102が働いてインバータ回路部30の発振を停止
する。
According to the above configuration, when the normal secondary battery 16 is being charged, the inverter circuit section 30 and the charging section 34 operate, and the secondary battery 16 is charged by supplying a specified charging current. Is performed. Here, for example, when the secondary battery 16 whose inside is short-circuited is inserted, the zero voltage detection circuit 102 operates to stop the oscillation of the inverter circuit unit 30.

【0010】一方、インバータ回路部30が異常な過負
荷状態になるなどして、充電状態検知部36が正常に働
かない場合にあっては、二次電池16やインバータ回路
部30の温度が上昇する結果、温度検知部38が検知動
作を行い、インバータ回路部30の発振を停止するので
ある。
On the other hand, when the charging state detecting section 36 does not operate normally due to an abnormal overload state of the inverter circuit section 30, the temperatures of the secondary battery 16 and the inverter circuit section 30 rise. As a result, the temperature detection unit 38 performs the detection operation, and stops the oscillation of the inverter circuit unit 30.

【0011】[0011]

【発明の効果】本発明は上記した如く、充電状態検知部
36にゼロ電圧検知回路102を備え、内部がショート
状態の二次電池16が差し込まれたことを検知すると直
ちにインバータ回路部30の発振動作を停止する様に構
成したので、二次電池16の取り扱い不良に起因する装
置の破損が未然に防止できる。
As described above, according to the present invention, the charging state detecting section 36 is provided with the zero voltage detecting circuit 102, and the oscillation of the inverter circuit section 30 is immediately performed when the insertion of the short-circuited secondary battery 16 is detected. Since the operation is stopped, it is possible to prevent the device from being damaged due to poor handling of the secondary battery 16.

【0012】更に、インバータ回路部30の駆動電圧
で、装置全体の温度上昇を検知する温度検知部38と、
インバータ回路部30の停止制御を行うインバータ制御
部40とを駆動する様に構成したので、装置全体の安全
性を更に向上させることが可能となった。
Further, a temperature detecting section 38 for detecting a temperature rise of the whole apparatus by a driving voltage of the inverter circuit section 30;
Since the configuration is such that the inverter control unit 40 that performs the stop control of the inverter circuit unit 30 is driven, the safety of the entire apparatus can be further improved.

【0013】[0013]

【実施例】以下本発明にかかる充電装置を、ガムタイプ
のニカド電池を充電するものに実施した一例に基づいて
説明するがこれに限らず、各種タイプの二次電池を充電
する、充電専用に構成された装置あるいは各種小型電気
機器に内蔵された回路に対しても略同様に実施できるこ
とは勿論である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The charging apparatus according to the present invention will be described below based on an example in which a gum type NiCd battery is charged. However, the present invention is not limited to this. It goes without saying that the present invention can be carried out in substantially the same manner for a device built in or a circuit built in various small electric devices.

【0014】本発明にかかる充電装置10は、図2にそ
の全体的な構成を示す如く、略矩形状に形成した本体ケ
ース12の正面14側に二次電池16の装着部18を凹
設するとともに、その周囲に発光ダイオード20を配設
して充電時期を表示可能とする一方、裏面22側にプラ
グ刃24を本体ケース12から出没自在に設け、更に内
部に電気回路を収納している。
As shown in FIG. 2, the charging device 10 according to the present invention has a mounting portion 18 for a secondary battery 16 recessed on the front surface 14 side of a main body case 12 formed in a substantially rectangular shape. At the same time, a light emitting diode 20 is disposed around the light emitting diode 20 so that the charging time can be displayed. On the other hand, a plug blade 24 is provided on the back surface 22 so as to be able to protrude and retract from the main body case 12, and further contains an electric circuit therein.

【0015】本体ケース12に収納される電気回路は、
図1に示す如く、プラグ刃24を介して入力される商用
交流電圧26を全波整流する整流部28と、その整流さ
れた高圧直流電圧を低周波のパルス信号に変換するイン
バータ回路部30と、インバータ回路部30の出力信号
をトランス32を使用して降圧整流し所定の低圧直流電
圧を形成して二次電池16に供給する充電部34と、イ
ンバータ回路部30の出力電圧で駆動され、二次電池1
6の充電状態に対応した検知信号104を出力する充電
状態検知部36と、整流部28の出力電圧で直接駆動さ
れ、本体ケース12内部の温度に対応した検知信号10
4を出力する温度検知部38と、検知信号104の入力
と連動してインバータ回路部30の動作を強制的に停止
するインバータ制御部40とを備えている。
The electric circuit housed in the main body case 12 is:
As shown in FIG. 1, a rectifying unit 28 for full-wave rectifying a commercial AC voltage 26 input through a plug blade 24, an inverter circuit unit 30 for converting the rectified high-voltage DC voltage into a low-frequency pulse signal, and A charging unit 34 that performs step-down rectification of the output signal of the inverter circuit unit 30 using the transformer 32 to form a predetermined low-voltage DC voltage and supplies the low-voltage DC voltage to the secondary battery 16, and is driven by the output voltage of the inverter circuit unit 30; Secondary battery 1
6 and a detection signal 10 corresponding to the temperature inside the main body case 12 which is directly driven by the output voltage of the rectification unit 28 and outputs a detection signal 104 corresponding to the state of charge
4 and a inverter control unit 40 for forcibly stopping the operation of the inverter circuit unit 30 in conjunction with the input of the detection signal 104.

【0016】商用交流電圧26は、温度ヒューズ42を
介して整流部28に入力され、該整流部28で全波整流
されて高圧直流電圧が出力される。かかる高圧直流電圧
は、図2および図3に示す如く、二次電池16の装着部
18に対する差し込み時期に対応してオンする常開のス
イッチ44を介してインバータ回路部30に印加される
とともに、電圧降下用の高抵抗46と電圧安定用の定電
圧ダイオード48およびコンデンサ50を備えた降圧回
路52で所定の低圧直流電圧に変換したものを、インバ
ータ制御部40と温度検知部38に印加することによ
り、インバータ回路部30からの出力電圧の有無にかか
わらず、両者40・38を確実に動作してインバータ回
路部30の制御が行える様にしている。
The commercial AC voltage 26 is input to a rectifier 28 via a temperature fuse 42, and the rectifier 28 performs full-wave rectification to output a high-voltage DC voltage. As shown in FIGS. 2 and 3, the high-voltage DC voltage is applied to the inverter circuit unit 30 via a normally-open switch 44 that is turned on in accordance with the timing of inserting the secondary battery 16 into the mounting unit 18, and A voltage converted into a predetermined low-voltage DC voltage by a step-down circuit 52 including a high resistance 46 for voltage drop, a constant voltage diode 48 for voltage stabilization, and a capacitor 50 is applied to an inverter control unit 40 and a temperature detection unit 38. Thus, regardless of the presence or absence of the output voltage from the inverter circuit section 30, both 40 and 38 are reliably operated so that the inverter circuit section 30 can be controlled.

【0017】[0017]

【インバータ回路部】インバータ回路部30は、出力ト
ランジスタ54のコレクタ側に一次コイル56を、ベー
ス側に帰還回路58を各々備えている。帰還回路58
は、帰還コイル60、コンデンサ62および抵抗64を
直列に接続したものであって、更にベース端と電源ライ
ン66との間に高抵抗68を接続するとともに、一次コ
イル56と並列に出力トランジスタ54のオフ時の衝撃
電圧吸収回路70を接続している。
[Inverter Circuit Section] The inverter circuit section 30 includes a primary coil 56 on the collector side of the output transistor 54 and a feedback circuit 58 on the base side. Feedback circuit 58
Is composed of a feedback coil 60, a capacitor 62 and a resistor 64 connected in series. Further, a high resistance 68 is connected between the base end and a power supply line 66, and the output transistor 54 is connected in parallel with the primary coil 56. The off-state impact voltage absorbing circuit 70 is connected.

【0018】かかる構成により、出力トランジスタ54
のオフ期間中に、抵抗68を通じてコンデンサ62を放
電し終えると出力トランジスタ54にベース電流が流れ
始める。すると一次コイル56にも電流が流れ始め、こ
の一次コイル56中の電流変化により帰還コイル60に
帰還電圧が発生する。この帰還電圧がコンデンサ62お
よび抵抗64を通じて出力トランジスタ54のベース電
流を増加させる結果、出力トランジスタ54は急激にオ
ンする。すると一次コイル56に流れる電流の大きさが
略直線状に増大し、帰還コイル60からは略一定の帰還
電圧が出力され、この電圧で出力トランジスタ54のベ
ース端に接続された定電圧ダイオード72を駆動させて
ベース電圧を安定化させることにより、出力トランジス
タ54は安定したオン状態を維持する。
With this configuration, the output transistor 54
When the discharging of the capacitor 62 through the resistor 68 is completed during the OFF period, the base current starts to flow to the output transistor 54. Then, a current starts to flow also in the primary coil 56, and a change in the current in the primary coil 56 generates a feedback voltage in the feedback coil 60. As a result of this feedback voltage increasing the base current of the output transistor 54 through the capacitor 62 and the resistor 64, the output transistor 54 turns on rapidly. Then, the magnitude of the current flowing through the primary coil 56 increases substantially linearly, and a substantially constant feedback voltage is output from the feedback coil 60. This voltage causes the constant voltage diode 72 connected to the base end of the output transistor 54 to output a constant voltage. By driving and stabilizing the base voltage, the output transistor 54 maintains a stable ON state.

【0019】かかる状態で、所定の時定数でコンデンサ
62の充電が進むと、出力トランジスタ54のベース電
流が減少し、このベース電流の減少が一次コイル56に
流れる電流の増加を抑える結果、帰還電圧の大きさは減
少し更にその極性は反転する。この帰還電圧の反転は、
出力トランジスタ54のベース・エミッタ間を逆方向に
バイアスして出力トランジスタ54を急激にオフする。
In this state, as the charging of the capacitor 62 progresses with a predetermined time constant, the base current of the output transistor 54 decreases, and this decrease in the base current suppresses the increase in the current flowing through the primary coil 56. Is reduced and its polarity is reversed. This inversion of the feedback voltage is
The output transistor 54 is rapidly turned off by biasing the base and emitter of the output transistor 54 in the reverse direction.

【0020】本発明を実施したインバータ回路部30に
あっては、上記した基本的な回路に加えて、出力電流の
制限回路74と帰還電圧の制限回路76とを更に備え
る。出力電流制限回路74は、出力トランジスタ54の
エミッタ側に抵抗78が介装され、更にその抵抗78の
両端電圧でトランジスタ80をオン可能とすることによ
り、該トランジスタ80のエミッタ・コレクタ間で出力
トランジスタ54のベース電流をバイパスさせる。すな
わち、一次コイル56に流れる電流の大きさが設定値を
越えると強制的に出力トランジスタ54のベース・エミ
ッタ間を短絡してオフし、該トランジスタ54のオフ時
に取り出される電流量を、入力電圧の増大にかかわらず
略一定に制限する。
The inverter circuit section 30 embodying the present invention further includes an output current limiting circuit 74 and a feedback voltage limiting circuit 76 in addition to the above basic circuits. The output current limiting circuit 74 includes a resistor 78 interposed on the emitter side of the output transistor 54, and further allows the transistor 80 to be turned on by the voltage between both ends of the resistor 78 so that the output transistor is connected between the emitter and collector of the transistor 80. The base current at 54 is bypassed. That is, when the magnitude of the current flowing through the primary coil 56 exceeds a set value, the base and the emitter of the output transistor 54 are forcibly short-circuited and turned off. Limit to almost constant regardless of increase.

【0021】一方、帰還電圧制限回路76は、コンデン
サ62と並列に制御用のトランジスタ82を接続した定
電圧回路であって、帰還電圧の大きさが設定値を越える
とダイオード83、抵抗85および定電圧ダイオード8
4に電流が流れ、制御用トランジスタ82にコレクタ電
流を流すことによって、帰還電圧の増大にかかわらず、
制御用トランジスタ82のエミッタ端における電圧値を
設定値以下に制限する。
On the other hand, the feedback voltage limiting circuit 76 is a constant voltage circuit having a control transistor 82 connected in parallel with the capacitor 62. When the magnitude of the feedback voltage exceeds a set value, the diode 83, the resistor 85 and the constant Voltage diode 8
4 and a collector current flowing through the control transistor 82, regardless of the increase of the feedback voltage.
The voltage value at the emitter terminal of the control transistor 82 is limited to a set value or less.

【0022】[0022]

【充電部】充電部34は、図4に示す如く、インバータ
回路部30の出力トランジスタ54のオフ期間に二次コ
イル86から出力される電流をダイオード88で選択的
に二次電池16に供給して充電する充電回路90と、二
次電池16の充電期間に対応して点灯する表示回路92
とから構成される。
[Charging Unit] As shown in FIG. 4, the charging unit 34 selectively supplies the current output from the secondary coil 86 to the secondary battery 16 by the diode 88 during the OFF period of the output transistor 54 of the inverter circuit unit 30. Circuit 90 for charging the secondary battery 16 and a display circuit 92 that lights up in response to the charging period of the secondary battery 16
It is composed of

【0023】表示回路92は、出力トランジスタ54の
オン期間に出力される電流で発光ダイオード20に通電
して充電時期表示を行わせるものであって、本体ケース
12の装着部18に設ける負極用電極94を、図2に示
す如くやや離間して配置された2本のピン状の電極94
a・94bとするとともに、一方の電極94aを二次コ
イル86の一方の端子に、他方の電極94bを発光ダイ
オード20と電流制限用の抵抗96を介して二次コイル
86の他方の端子に接続している。従って、二次電池1
6が装着部18に正しく挿入された場合にのみ2つの電
極94a・94bは二次電池16の負極で短絡され、発
光ダイオード20に通電して充電時期を表示させる。
The display circuit 92 supplies current to the light emitting diode 20 with the current output during the ON period of the output transistor 54 to display the charging time. The negative electrode electrode provided on the mounting portion 18 of the main body case 12 is provided. Two pin-shaped electrodes 94 are arranged at a distance from each other as shown in FIG.
a and 94b, one electrode 94a is connected to one terminal of the secondary coil 86, and the other electrode 94b is connected to the other terminal of the secondary coil 86 via the light emitting diode 20 and the current limiting resistor 96. are doing. Therefore, the secondary battery 1
Only when 6 is correctly inserted into the mounting portion 18, the two electrodes 94a and 94b are short-circuited by the negative electrode of the secondary battery 16, and the light emitting diode 20 is energized to display the charging time.

【0024】[0024]

【充電状態検知部】充電状態検知部36は、充電開始か
ら例えば15分程度の設定時間が経過後に所定の信号を
発生するタイマー回路98と、充電中の端子電圧を調
べ、該端子電圧が設定値を超えると信号を発生する過電
圧検知回路100と、端子電圧が略0ボルトにまで低下
すると信号を発生するゼロ電圧検知回路102と、上記
した各信号の入力と連動して検知信号104を発生する
検知信号発生回路106と、充電状態検知部36の全体
に所定の電力を供給する電源回路108とから構成され
る。
[Charge State Detecting Unit] The charging state detecting unit 36 checks a terminal circuit 98 that generates a predetermined signal after a set time of, for example, about 15 minutes has elapsed from the start of charging, and a terminal voltage during charging. An overvoltage detection circuit 100 that generates a signal when the value exceeds the value, a zero voltage detection circuit 102 that generates a signal when the terminal voltage drops to approximately 0 volt, and a detection signal 104 that is generated in conjunction with the input of each signal described above. And a power supply circuit 108 for supplying predetermined power to the whole of the charged state detection unit 36.

【0025】電源回路108は、インバータ回路部30
の一次コイル56と同一鉄心に巻かれた三次コイル1
10から、ダイオード112を介して出力トランジスタ
54のオフ期間中に出力される電流を選択的に取り出す
とともに、コンデンサ114あるいは定電圧ダイオード
116により安定化させたものである。
The power supply circuit 108 includes the inverter circuit unit 30
Tertiary coil 1 wound on the same core as primary coil 56
10, the current output during the off period of the output transistor 54 is selectively extracted from the output transistor 54 via the diode 112 and is stabilized by the capacitor 114 or the constant voltage diode 116.

【0026】タイマー回路98は、インバータ回路部3
0が作動して電源回路108から電圧が出力されると所
定のリセット信号118を発生するリセット回路120
と、このリセット信号118の入力と連動してカウント
を開始し、所定数のカウントを完了すると出力端121
がオフして信号を出力するカウンタ122とを備える。
The timer circuit 98 includes the inverter circuit unit 3
0 generates a predetermined reset signal 118 when a voltage is output from the power supply circuit 108 upon activation of the reset circuit 120.
Counting starts in conjunction with the input of the reset signal 118, and when a predetermined number of counts are completed, the output terminal 121
And a counter 122 for outputting a signal when the signal is turned off.

【0027】リセット回路120は、インバータ回路部
30の始動と連動して上昇する電源回路108の出力電
圧が印加されるコンデンサ124と、電源回路108か
らの出力電圧が印加され、その電圧が所定のツエナー電
圧を超えるとコンデンサ126に通電する定電圧ダイオ
ード128と、コンデンサ126の両端がベース・エミ
ッタ間に接続され、その充電電圧がターンオン電圧を超
えるとコレクタ・エミッタ間およびダイオード130で
上記したコンデンサ124の両端を短絡し、カウンタ1
22にリセット信号118を印加可能とするトランジス
タ132とから構成される。
The reset circuit 120 receives the output voltage of the power supply circuit 108 and the capacitor 124 to which the output voltage of the power supply circuit 108 which rises in conjunction with the start of the inverter circuit section 30 is applied. When the Zener voltage is exceeded, a constant voltage diode 128 is connected to the capacitor 126. Both ends of the capacitor 126 are connected between the base and the emitter. When the charging voltage exceeds the turn-on voltage, the capacitor 124 is connected between the collector and the emitter and the diode 130. Short both ends of counter 1
22 and a transistor 132 that can apply the reset signal 118 to the transistor 22.

【0028】過電圧検知回路100では、電源回路10
8から出力される安定化電圧を抵抗134・136で分
圧して基準電圧を形成する。一方、充電回路90の正極
用の電極138および一方の負極用電極94bの両端を
抵抗140・142・144で分圧することにより、充
電中における二次電池16の端子電圧に比例した検知電
圧を取り出す。
In the overvoltage detection circuit 100, the power supply circuit 10
8 is divided by the resistors 134 and 136 to form a reference voltage. On the other hand, by dividing both ends of the positive electrode 138 and one negative electrode 94b of the charging circuit 90 by the resistors 140, 142, and 144, a detection voltage proportional to the terminal voltage of the secondary battery 16 during charging is obtained. .

【0029】ここで基準電圧を、充電の進行にともなう
二次電池16の端子電圧のピーク値より稍低い値に設定
するとともに、かかる基準電圧と検知電圧とを比較器1
46で比較し、検知電圧が基準電圧を上回ると信号を検
知信号発生回路106に送ることにより、後記する如
く、タイマー回路98がタイムアップする前であって
も、過充電や二次電池16内部のオープン状態あるいは
低温度による充電状態を検知し、インバータ回路部30
を強制的に停止して充電を終了させる。
Here, the reference voltage is set to a value slightly lower than the peak value of the terminal voltage of the secondary battery 16 as the charging progresses, and the reference voltage and the detected voltage are compared with the comparator 1.
When the detection voltage exceeds the reference voltage, a signal is sent to the detection signal generation circuit 106 so that, as described later, even before the timer circuit 98 times out, overcharging or internal charging of the secondary battery 16 can be performed. The open circuit state or the charge state due to low temperature is detected, and the inverter circuit 30
Forcibly to stop charging.

【0030】なお、抵抗144と並列にコンデンサ14
8を接続することにより、二次電池16を装着時に、接
触抵抗に起因して端子電圧が乱れ、過電圧状態を誤検知
するのを未然に防止する。また、抵抗142・144と
並列に挿入された素子150は、静電気の放電用であ
る。
The capacitor 14 is connected in parallel with the resistor 144.
By connecting the secondary battery 8, it is possible to prevent the terminal voltage from being disturbed due to the contact resistance when the secondary battery 16 is mounted, thereby preventing the overvoltage state from being erroneously detected. The element 150 inserted in parallel with the resistors 142 and 144 is for discharging static electricity.

【0031】本発明にあっては更に、二次電池16のシ
ョート状態を検知して、インバータ回路部30を強制的
に停止可能とするゼロ電圧検知回路102を備える。す
なわち、電源回路108からの出力ラインを、抵抗15
2・154・140および定電圧ダイオード156を介
して充電回路90の正極用電極138に接続するととも
に、抵抗152と並列にトランジスタ158のエミッタ
・ベース間を接続している。
The present invention further includes a zero voltage detection circuit 102 for detecting a short-circuit state of the secondary battery 16 and forcibly stopping the inverter circuit section 30. That is, the output line from the power supply circuit 108 is connected to the resistor 15
It is connected to the positive electrode 138 of the charging circuit 90 via 2.154.140 and the constant voltage diode 156, and is connected between the emitter and base of the transistor 158 in parallel with the resistor 152.

【0032】従って、充電部34に二次電池16を挿入
すると、整流部28の出力側に備えたスイッチ44がオ
ンしてインバータ回路部30が始動し、充電状態検知部
36の電源回路108から所定の駆動電圧が出力され
る。しかしながら、二次電池16が内部でショート状態
であれば、充電回路90の正極用電極138の電位が略
ゼロとなり、定電圧ダイオード156を介して抵抗15
2に通電し、トランジスタ158をオンして所定の信号
を検知信号発生回路106に送るのである。
Accordingly, when the secondary battery 16 is inserted into the charging section 34, the switch 44 provided on the output side of the rectifying section 28 is turned on, the inverter circuit section 30 is started, and the power supply circuit 108 of the charging state detecting section 36 A predetermined drive voltage is output. However, if the secondary battery 16 is short-circuited internally, the potential of the positive electrode 138 of the charging circuit 90 becomes substantially zero, and the resistor 15
2, the transistor 158 is turned on, and a predetermined signal is sent to the detection signal generation circuit 106.

【0033】検知信号発生回路106は、上記したタイ
マー回路98、過電圧検知回路100あるいはゼロ電圧
検知回路102の何れか1つから信号が出力されると、
インバータ制御部40に向け、フォトカプラ160を用
いて電気的に分離した状態で検知信号104を送出す
る。
When a signal is output from any one of the timer circuit 98, the overvoltage detection circuit 100, and the zero voltage detection circuit 102, the detection signal generation circuit 106
The detection signal 104 is transmitted to the inverter control unit 40 in a state where the detection signal 104 is electrically separated using the photocoupler 160.

【0034】すなわち、フォトカプラ160の発光ダイ
オード162と直列にトランジスタ164のコレクタ・
エミッタ端を接続するとともに、ベース端にダイオード
166を介して上記した電源回路108の出力電圧を信
号として印加可能とする。したがって、信号がトランジ
スタ164のベース端に印加されると該トランジスタ1
64はオンし、電源回路108からフォトカプラ160
の発光ダイオード162に通電して発光させ、図3に示
すインバータ制御部40に備えたフォトカプラ160の
フォトトランジスタ168に検知信号104を送る。
That is, the collector of the transistor 164 is connected in series with the light emitting diode 162 of the photocoupler 160.
The emitter terminal is connected, and the output voltage of the power supply circuit 108 can be applied as a signal to the base terminal via the diode 166. Therefore, when a signal is applied to the base end of the transistor 164, the transistor 1
64 turns on, and the photocoupler 160
The light emitting diode 162 is energized to emit light, and the detection signal 104 is sent to the phototransistor 168 of the photocoupler 160 provided in the inverter control unit 40 shown in FIG.

【0035】[0035]

【温度検知部】温度検知部38は、降圧回路52の出力
電圧を抵抗170・172で分圧して基準電圧を作る一
方、本体ケース12の内部で二次電池16の裏面側など
の適所に固定されるサーミスタ174と抵抗176とで
分圧して検知電圧を取り出すとともに、基準電圧と検知
電圧とを比較器178で比較することにより、充電装置
10における本体ケース12内部での温度が設定値を超
えると、その信号レベルが「H」から「L」に変化する
検知信号104を、ダイオード179を介してインバー
タ制御部40に送る。
[Temperature Detector] The temperature detector 38 divides the output voltage of the step-down circuit 52 by the resistors 170 and 172 to generate a reference voltage, and fixes the output voltage inside the main body case 12 to an appropriate position such as the back side of the secondary battery 16. The temperature inside the main body case 12 of the charging device 10 exceeds the set value by dividing the detection voltage by the thermistor 174 and the resistor 176 to extract the detection voltage, and comparing the reference voltage and the detection voltage by the comparator 178. Then, the detection signal 104 whose signal level changes from “H” to “L” is sent to the inverter control unit 40 via the diode 179.

【0036】[0036]

【インバータ制御部】インバータ制御部40は、上記し
たインバータ回路部30における帰還コイル60と並列
に接続され、出力トランジスタ54のオフ期間中にダイ
オード180を介して充電されるコンデンサ182と、
検知信号104の入力と連動してオンするスイッチング
用トランジスタ184と、該トランジスタ184のオン
状態を維持するロック回路186とから構成される。
[Inverter Control Unit] The inverter control unit 40 is connected in parallel with the feedback coil 60 in the inverter circuit unit 30 and is charged via the diode 180 during the off period of the output transistor 54;
The switching transistor 184 is turned on in conjunction with the input of the detection signal 104, and a lock circuit 186 maintains the on state of the transistor 184.

【0037】ロック回路186は、抵抗188・190
とフォトトランジスタ168とを直列接続したものに降
圧回路52の出力電圧を印加するとともに、抵抗188
と並列にトランジスタ192のエミッタ・ベース端を接
続する。更に、トランジスタ192のコレクタ端をスイ
ッチング用トランジスタ184のベース端に接続し、抵
抗190とフォトトランジスタ168間とスイッチング
用トランジスタ184のコレクタ端とを、ダイオード1
94を介して接続している。
The lock circuit 186 includes resistors 188 and 190
And the phototransistor 168 connected in series, the output voltage of the step-down circuit 52 is applied,
And the emitter and base terminals of the transistor 192 are connected in parallel. Further, the collector end of the transistor 192 is connected to the base end of the switching transistor 184, and the diode 1 is connected between the resistor 190 and the phototransistor 168 and the collector end of the switching transistor 184.
94.

【0038】したがって、上記した充電状態検知部36
からフォトトランジスタ168に検知信号104が送ら
れて該フォトトランジスタ168がオンするか、温度検
知部38の出力端がアースされると、抵抗188に電流
が流れてトランジスタ192をオンし、スイッチング用
トランジスタ184にベース電圧を印加して該トランジ
スタ184をオンする。すると、抵抗188を今まで流
れていた電流は、ダイオード194を介してオン状態の
スイッチング用トランジスタ184を流れるので、検知
信号104の持続時間の長短にかかわらず、ロック回路
186はオン状態が固定され、スイッチング用トランジ
スタ184のオン状態がそのまま維持される。
Therefore, the above-mentioned charge state detection unit 36
When the detection signal 104 is sent to the phototransistor 168 and the phototransistor 168 is turned on or the output terminal of the temperature detection unit 38 is grounded, a current flows through the resistor 188 to turn on the transistor 192, and the switching transistor A base voltage is applied to the transistor 184 to turn on the transistor 184. Then, the current that has been flowing through the resistor 188 up to now flows through the switching transistor 184 in the ON state via the diode 194, so that the ON state of the lock circuit 186 is fixed regardless of the duration of the detection signal 104. , The on state of the switching transistor 184 is maintained as it is.

【0039】ここでスイッチング用トランジスタ184
は、そのエミッタ端をコンデンサ182とダイオード1
80間に、コレクタ端を出力トランジスタ54のベース
端に接続している。したがって、スイッチング用トラン
ジスタ184のオンと同時に、出力トランジスタ54の
オフ期間中にコンデンサ182に蓄えた電圧を、スイッ
チング用トランジスタ184を介して出力トランジスタ
54のベース・エミッタ間に逆バイアス状態で印加する
ことにより、スイッチング用トランジスタ184に殆ど
電流を流すことなく、出力トランジスタ54を急激にオ
フ状態にする。
Here, the switching transistor 184
Is connected to the capacitor 182 and the diode 1
The collector terminal is connected to the base terminal of the output transistor 54 between the terminals 80. Therefore, at the same time when the switching transistor 184 is turned on, the voltage stored in the capacitor 182 during the off period of the output transistor 54 is applied between the base and the emitter of the output transistor 54 via the switching transistor 184 in a reverse bias state. As a result, the output transistor 54 is rapidly turned off with almost no current flowing through the switching transistor 184.

【0040】出力トランジスタ54がオフした後は、高
抵抗68を通じて供給される微小な電流をダイオード1
80および帰還コイル60を通じてアースすることによ
り、出力トランジスタ54のベース電圧を略ゼロ状態に
維持し、インバータ回路部30における発振の停止状態
を保持させるのである。
After the output transistor 54 is turned off, a small current supplied through the high resistance 68 is applied to the diode 1
By grounding through the output coil 80 and the feedback coil 60, the base voltage of the output transistor 54 is maintained at approximately zero, and the oscillation stop state of the inverter circuit unit 30 is maintained.

【0041】勿論この場合、インバータ回路部30を完
全停止させるだけでなく、若干のベース電圧が残るよう
にすれば、出力トランジスタ54が弱い発振を行い、二
次側に小電力を供給し、消費電力の小さい充電状態検知
部36を駆動し続けることも可能である。またこのよう
にすれば、二次電池16の充電完了後の補充電を行うこ
ともできる。なおインバータ回路部30は、別途備えた
発振器により駆動する他励式でもよい。
Of course, in this case, if the inverter circuit section 30 is not only completely stopped, but also a slight base voltage is left, the output transistor 54 oscillates weakly, supplies small power to the secondary side, and consumes less power. It is also possible to continue to drive the charge state detection unit 36 with low power. In addition, in this way, it is possible to perform supplementary charging after the charging of the secondary battery 16 is completed. Note that the inverter circuit section 30 may be a separately excited type driven by an oscillator provided separately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる充電装置の全体的な構成を示す
概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a charging device according to the present invention.

【図2】本発明を実施した一例を示す外観斜視図であ
る。
FIG. 2 is an external perspective view showing an example in which the present invention is implemented.

【図3】図1中におけるインバータ回路部、インバータ
制御部および温度検知部の構成を具体的に示す電気回路
図である。
FIG. 3 is an electric circuit diagram specifically showing configurations of an inverter circuit unit, an inverter control unit, and a temperature detection unit in FIG.

【図4】図1中における充電部および充電状態検知部の
構成を具体的に示す電気回路図である。
FIG. 4 is an electric circuit diagram specifically showing configurations of a charging unit and a charging state detecting unit in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 充電装置 12 本体ケース 16 二次電池 26 商用交流電圧 30 インバータ回路部 34 充電部 36 充電状態検知部 38 温度検知部 40 インバータ制御部 54 出力トランジスタ 56 一次コイル 98 タイマー回路 100 過電圧検知回路 102 ゼロ電圧検知回路 104 検知信号 106 検知信号発生回路 160 フォトカプラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Charging device 12 Main body case 16 Secondary battery 26 Commercial AC voltage 30 Inverter circuit part 34 Charging part 36 Charge state detection part 38 Temperature detection part 40 Inverter control part 54 Output transistor 56 Primary coil 98 Timer circuit 100 Overvoltage detection circuit 102 Zero voltage Detection circuit 104 Detection signal 106 Detection signal generation circuit 160 Photocoupler

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 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02J 7/ 00-7/12 H02J 7 /34-7/36

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 挿脱自在に接続される二次電池(16)
に対し、商用交流電圧(26)を整流した高圧直流電圧
を低圧直流電圧に変換して所定の充電電流を供給可能と
するインバータ回路部(30)および充電部(34)
と、 二次電池(16)の充電状態を調べ、予め設定した充電
の終了条件が検知されると所定の検知信号を出力可能と
する充電状態検知部(36)と、 検知信号の入力と連動し、前記インバータ回路部(3
0)における発振動作を強制的に停止するインバータ制
御部(40)とを備えた充電装置であって、前記 充電状態検知部(36)にあって、二次電池(1
6)の端子電圧が略ゼロに低下したことを検知すると、
検知信号を出力可能とするゼロ電圧検知回路(102)
と、 温度が設定値を超えると検知信号を前記インバータ制御
部(40)に送る温度検知部(38)とを備え、 該温度検知部(38)および前記インバータ制御部(4
0)を、前記高圧直流電圧を直接降圧した電圧で駆動さ
せる一方、 前記充電状態検知部(36)は、インバータ回路部(3
0)からの出力電圧により駆動させる ことを特徴とする
充電装置。
1. A rechargeable battery (16) connected detachably.
High voltage DC voltage obtained by rectifying the commercial AC voltage (26)
Can be converted to a low-voltage DC voltage to supply a predetermined charging current.
Inverter circuit section (30) and charging section (34)
Check the state of charge of the secondary battery (16), and
When a termination condition is detected, a predetermined detection signal can be output.
In conjunction with the charging state detection unit (36) that performs the detection signal input,SaidInverter circuit (3
Inverter system for forcibly stopping the oscillation operation in 0)
A charging device comprising a control unit (40);Said To the charging state detection unit (36)There, Secondary battery (1
When it is detected that the terminal voltage of 6) has dropped to substantially zero,
Zero voltage detection circuit (102) capable of outputting a detection signal
When, When the temperature exceeds the set value, the detection signal is controlled by the inverter.
A temperature detection unit (38) to be sent to the unit (40); The temperature detector (38) and the inverter controller (4)
0) is driven by a voltage directly reduced from the high-voltage DC voltage.
While The charge state detection unit (36) includes an inverter circuit unit (3).
Drive by the output voltage from 0) Characterized by
Charging device.
【請求項2】 前記充電状態検知部(36)からインバ
ータ制御部(40)へは、互いに電気的に分離された状
態で検知信号を送る請求項1記載の充電装置。
Wherein said charging state detection unit from (36) an inverter control section (40), the charging apparatus according to claim 1, wherein that feed a detection signal in a state of being electrically separated from each other.
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