JPH01185135A - 充電器の制御回路 - Google Patents
充電器の制御回路Info
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- JPH01185135A JPH01185135A JP598388A JP598388A JPH01185135A JP H01185135 A JPH01185135 A JP H01185135A JP 598388 A JP598388 A JP 598388A JP 598388 A JP598388 A JP 598388A JP H01185135 A JPH01185135 A JP H01185135A
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Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野1
本発明は、NiCd電池のような2次電池を充電し、そ
の電池の温度上昇率を測定して充電制御を行なう充電器
の制御回路に関するものである。
の電池の温度上昇率を測定して充電制御を行なう充電器
の制御回路に関するものである。
[従来の技術1
従来の充電器は電池の特性に応じて電池パックの形状や
充電電流、制御方式等を変えて電池の種類に対応してき
たが、電池パックの本体側の共用化の要求や、充電時間
短縮などのニーズによって同一充電器での共用化が必要
になってきた。そこで、外観上電池パックに切り欠き等
を入れて、充電器に入らないようにする等の配慮がなさ
れていた。しかしながら、電池の種類や互換性の有無に
耐えられなくなっているのが現状である。
充電電流、制御方式等を変えて電池の種類に対応してき
たが、電池パックの本体側の共用化の要求や、充電時間
短縮などのニーズによって同一充電器での共用化が必要
になってきた。そこで、外観上電池パックに切り欠き等
を入れて、充電器に入らないようにする等の配慮がなさ
れていた。しかしながら、電池の種類や互換性の有無に
耐えられなくなっているのが現状である。
[発明が解決しようとする課題]
本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、2
次電池の外観上の区別なく温度計測用のセンサーや2次
電池の温度上昇率の特性を考慮して、それに応じた充電
電流を切り換えて、充電器の共用化を図ることを目的と
した充電器の制御回路を提供するものである。
次電池の外観上の区別なく温度計測用のセンサーや2次
電池の温度上昇率の特性を考慮して、それに応じた充電
電流を切り換えて、充電器の共用化を図ることを目的と
した充電器の制御回路を提供するものである。
[課題を解決するための手段]
(構成)
本発明は、被充電用の2次電池の温度を計測して該温度
に対応した電圧を出力する温度検出回路と、温度検出回
路の出力をクロγり発生回路のクロックパルスによりサ
ンプルΦホールドするサンプル・ホールド回路と、サン
プル・ホールド回路の出力より単位時間当たりの温度上
昇値に対応した信号を発生する減算増幅回路と、この減
算増幅回路の出力と予め設定した基準電圧とを比較して
減算増幅回路出力が大のときに出力信号を出す比較回路
とを備え、上記比較回路からの出力により上記2次電池
への充電を制御するようにして成る充電器において、温
度検出回路の温度計測用センサーの出力電圧を検知して
2次電池への充電電流を切り換える切換制御手段を設け
ることにより、温度検出回路の温度計測用センサーの出
力電圧を検知して2次電池への充電電流を切り換えて、
電池の違いを検知し、超急速充電、急速充電、定常充電
等の各充電電流に自動的に切り換えるようにしたことを
特徴とするものである。
に対応した電圧を出力する温度検出回路と、温度検出回
路の出力をクロγり発生回路のクロックパルスによりサ
ンプルΦホールドするサンプル・ホールド回路と、サン
プル・ホールド回路の出力より単位時間当たりの温度上
昇値に対応した信号を発生する減算増幅回路と、この減
算増幅回路の出力と予め設定した基準電圧とを比較して
減算増幅回路出力が大のときに出力信号を出す比較回路
とを備え、上記比較回路からの出力により上記2次電池
への充電を制御するようにして成る充電器において、温
度検出回路の温度計測用センサーの出力電圧を検知して
2次電池への充電電流を切り換える切換制御手段を設け
ることにより、温度検出回路の温度計測用センサーの出
力電圧を検知して2次電池への充電電流を切り換えて、
電池の違いを検知し、超急速充電、急速充電、定常充電
等の各充電電流に自動的に切り換えるようにしたことを
特徴とするものである。
また、2次電池の温度上昇率を検知して2次電池への充
電電流を切り換える切換制御手段を設けることにより、
2次電池の温度上昇率を検知して2次電池への充電電流
を切り換えて、電池の違いを検知して各電池に応じて充
電電流を流すようにしたことをvf徴とするものである
。
電電流を切り換える切換制御手段を設けることにより、
2次電池の温度上昇率を検知して2次電池への充電電流
を切り換えて、電池の違いを検知して各電池に応じて充
電電流を流すようにしたことをvf徴とするものである
。
(実施例1)
以下、本発明の1実施例を図面を参照して説明する。ま
ず、本発明の基本動作である温度上昇率に応じて充電電
流を制御するAT制御について説明する。第5図は充電
回路全体のブロック図を示すものであり、電源1からの
電圧はトランス等からなる降圧回路2により降圧され、
さらに降圧された電圧は整流回路3により直流に整流さ
れて平滑回路4により平滑される。平滑された電圧は定
電流回路5を介して定電流化され、サイリスタ、トラン
ジスタ等の充電電流制御素子6を通してNi−Cd電池
のような2次電池8を充電する。この電池8を充電する
際に、−T制御回路7により電池8の充電量を温度上昇
の微分値でとらえ、周囲温度や電池温度に関係なく電池
8を100%充電できるようにしている。この、!II
T @御回路7が本発明の要旨であり以下に詳述する
。
ず、本発明の基本動作である温度上昇率に応じて充電電
流を制御するAT制御について説明する。第5図は充電
回路全体のブロック図を示すものであり、電源1からの
電圧はトランス等からなる降圧回路2により降圧され、
さらに降圧された電圧は整流回路3により直流に整流さ
れて平滑回路4により平滑される。平滑された電圧は定
電流回路5を介して定電流化され、サイリスタ、トラン
ジスタ等の充電電流制御素子6を通してNi−Cd電池
のような2次電池8を充電する。この電池8を充電する
際に、−T制御回路7により電池8の充電量を温度上昇
の微分値でとらえ、周囲温度や電池温度に関係なく電池
8を100%充電できるようにしている。この、!II
T @御回路7が本発明の要旨であり以下に詳述する
。
ところで、第6図はAT制御回路7によ’) Il制御
するAT制御方式の制御状態のグラフを示すものであり
、横軸に時間を及び充電電気量%をと9、縦軸に電池電
圧及び電池温度をとっている。第6図かられかるように
、充電開始直後から100%充電電気量まではほとんど
電池8の温度上昇は見られないが、100%を過ぎると
温度上昇は急激に増加する。これを単位時間当たりの増
加量を、IJT=T/(jt)として、−Tをある値に
設定することによって充電電流を制御する。この−T制
御方式の−T制御回路7のブロック図を第4図に示す。
するAT制御方式の制御状態のグラフを示すものであり
、横軸に時間を及び充電電気量%をと9、縦軸に電池電
圧及び電池温度をとっている。第6図かられかるように
、充電開始直後から100%充電電気量まではほとんど
電池8の温度上昇は見られないが、100%を過ぎると
温度上昇は急激に増加する。これを単位時間当たりの増
加量を、IJT=T/(jt)として、−Tをある値に
設定することによって充電電流を制御する。この−T制
御方式の−T制御回路7のブロック図を第4図に示す。
第4図はaT制御方式のaT制御回路7のブロック図を
示し、電池8の温度を温度センサーにより検出し、この
検出した温度に対応した電圧を出力する温度検出回路9
と、この温度検出回路9の出力をサンプル・ホールドす
るサンプル・ホールド回路10と、サンプル・ホールド
回路10と温度検出回路9からの出力を減算する減算増
幅回路11と、基準電圧発生回路13からの基準電圧と
減算増幅回路11の出力とを比較する比較回路12等か
ら構成されているものである。
示し、電池8の温度を温度センサーにより検出し、この
検出した温度に対応した電圧を出力する温度検出回路9
と、この温度検出回路9の出力をサンプル・ホールドす
るサンプル・ホールド回路10と、サンプル・ホールド
回路10と温度検出回路9からの出力を減算する減算増
幅回路11と、基準電圧発生回路13からの基準電圧と
減算増幅回路11の出力とを比較する比較回路12等か
ら構成されているものである。
第1図は7!!T制御回路7の具体回路図を示し、温度
検出回路9は、ダイオードで構成した温度センサーDs
、オペアンプOP1、抵抗Rsl”Rs3、ボリューム
VR,等から構成されている。サンプル・ホールド回路
10は、トランジスタQ 1 % オペアンプOP2、
コンデンサC旧等から構成されている。また、サンプル
・ホールド回路10にクロックパルスを出力するクロッ
ク発生回路14は、クロック発生用集積回路IC,、外
付は用の抵抗R7、Rv、コンデンサ(,7,Cv等か
ら構成しである。サンプル・ホールド回路10の出力と
温度検出回路9の出力が入力される減算増幅回路11は
、オペアンプOPい抵抗R□〜RN4等から構成され、
減算増幅回路11の出力を積分する積分回路16は抵抗
RDとコンデンサCDから構成されている。基準電圧発
生回路13は抵抗Rref、ボリュームvR2、ツェナ
ーダイオードD2+から構成され、また、比較回路12
はフンパレータcop。
検出回路9は、ダイオードで構成した温度センサーDs
、オペアンプOP1、抵抗Rsl”Rs3、ボリューム
VR,等から構成されている。サンプル・ホールド回路
10は、トランジスタQ 1 % オペアンプOP2、
コンデンサC旧等から構成されている。また、サンプル
・ホールド回路10にクロックパルスを出力するクロッ
ク発生回路14は、クロック発生用集積回路IC,、外
付は用の抵抗R7、Rv、コンデンサ(,7,Cv等か
ら構成しである。サンプル・ホールド回路10の出力と
温度検出回路9の出力が入力される減算増幅回路11は
、オペアンプOPい抵抗R□〜RN4等から構成され、
減算増幅回路11の出力を積分する積分回路16は抵抗
RDとコンデンサCDから構成されている。基準電圧発
生回路13は抵抗Rref、ボリュームvR2、ツェナ
ーダイオードD2+から構成され、また、比較回路12
はフンパレータcop。
から楕成しである。比較回路12の出力をラッチするラ
ッチ回路15はナンドデートIC2,IC,、抵抗RL
^、トランジスタQ7等から構成されているものである
。
ッチ回路15はナンドデートIC2,IC,、抵抗RL
^、トランジスタQ7等から構成されているものである
。
第7図は7!IT制御回路7のタイムチャートを示し、
同図(a)は充電電気量を、同図(b)は電池表面温度
を、同図(e)は電池内圧を、同図(d)はり四7り出
力を、同図(e)は第4図におけるA点の出力を、同図
(f)は第4図におけるB点の出力を夫々示すものであ
る。
同図(a)は充電電気量を、同図(b)は電池表面温度
を、同図(e)は電池内圧を、同図(d)はり四7り出
力を、同図(e)は第4図におけるA点の出力を、同図
(f)は第4図におけるB点の出力を夫々示すものであ
る。
次に動作を説明する。電池8が第7図(a)に示すよう
に充電されていき、充電電気量が100%近くまでは電
池8の表面温度は上述したようにあまり上昇しない、一
方、温度検出回路9の温度センサーDsにより電池8の
温度を検出し、検出した温度は温度検出回路9により電
圧に変換される。この電圧はす゛ンブル・ホールド回路
10によってサンプル・ホールドされ、減算増幅回路1
1に入力される。減算増幅回路11のもう一方の入力に
温度検出回路9の出力電圧が直接入力される。
に充電されていき、充電電気量が100%近くまでは電
池8の表面温度は上述したようにあまり上昇しない、一
方、温度検出回路9の温度センサーDsにより電池8の
温度を検出し、検出した温度は温度検出回路9により電
圧に変換される。この電圧はす゛ンブル・ホールド回路
10によってサンプル・ホールドされ、減算増幅回路1
1に入力される。減算増幅回路11のもう一方の入力に
温度検出回路9の出力電圧が直接入力される。
従って、サンプル・ホールド回路10のホールド時すな
わちt1時の電圧をVt+とすると、1.間はこの電圧
VTIのままとなり変化しない。一方、電池8は温度上
昇しているため、温度検出回路9の出力電圧はt1時間
の間も変化する。t1時間後の電圧を■T2とすると、
減算増幅回路11の出力は4■T=VT2 VTIと
なる。すなわち、クロック発生回路14からは、第7図
(d)に示すようにサンプル・ホールド回路10にクロ
ックパルスが出力され、サンプル・ホールド回路10で
はクロックパルス毎にサンプリングとホールドを繰り返
し、電池8の温度上昇率が少ない時は@7図(e)に示
すように減算増幅回路11より大きな出力は出ない。
わちt1時の電圧をVt+とすると、1.間はこの電圧
VTIのままとなり変化しない。一方、電池8は温度上
昇しているため、温度検出回路9の出力電圧はt1時間
の間も変化する。t1時間後の電圧を■T2とすると、
減算増幅回路11の出力は4■T=VT2 VTIと
なる。すなわち、クロック発生回路14からは、第7図
(d)に示すようにサンプル・ホールド回路10にクロ
ックパルスが出力され、サンプル・ホールド回路10で
はクロックパルス毎にサンプリングとホールドを繰り返
し、電池8の温度上昇率が少ない時は@7図(e)に示
すように減算増幅回路11より大きな出力は出ない。
従って、この場合は、第7図(e)の−点鎖線に示す基
準電圧Vrefつまり基準電圧発生回路13により形成
される基準電圧Vrefより減算増幅回路11の出力は
小さい、この時の比較回路12の出力は第7図(f)に
示すようにHレベルの信号が出力され、ラッチ回路15
を介して電池8を充電するように制御している。ここで
、電池8の充電電気量が100%近くになると、電池8
の温度が急激に上昇し、サンプル・ホールド回路10で
ホールドしている時の電圧VTIより、温度検出回路9
からの電圧VT2の方が大きくなり、つまりaVtの電
圧が大きくなり、第7図(e)に示すように減算増幅回
路11の出力電圧が基準電圧発生回路13の基準電圧V
refより大きくなるため(V ref <JVt)
、第7図(f)に示すように比較回路12の出力が反転
し、充電電流制御素子6を制御して電池8への充電を停
止することになる。このように、電池8の温度上昇を微
分値でとらえるために、周囲温度や電池温度に関係なく
電池8を安全に又確実に100%の充電電気量を確保す
ることができるものである。
準電圧Vrefつまり基準電圧発生回路13により形成
される基準電圧Vrefより減算増幅回路11の出力は
小さい、この時の比較回路12の出力は第7図(f)に
示すようにHレベルの信号が出力され、ラッチ回路15
を介して電池8を充電するように制御している。ここで
、電池8の充電電気量が100%近くになると、電池8
の温度が急激に上昇し、サンプル・ホールド回路10で
ホールドしている時の電圧VTIより、温度検出回路9
からの電圧VT2の方が大きくなり、つまりaVtの電
圧が大きくなり、第7図(e)に示すように減算増幅回
路11の出力電圧が基準電圧発生回路13の基準電圧V
refより大きくなるため(V ref <JVt)
、第7図(f)に示すように比較回路12の出力が反転
し、充電電流制御素子6を制御して電池8への充電を停
止することになる。このように、電池8の温度上昇を微
分値でとらえるために、周囲温度や電池温度に関係なく
電池8を安全に又確実に100%の充電電気量を確保す
ることができるものである。
以上が4T制御の基本動作である。次に、本発明の要旨
の第1の実施例について説明する。この実施例では、温
度センサーDsの出力電圧を検知して超急速充電用か急
速充電用かを判断して充電電流を切り換えるようにした
ものである。第1図に具体回路図を示す、第1図では上
記で説明した回路の他に電池種類判別回路17と、電池
電圧制御回路18とを付加している。電池種類判別回路
17は、コンパレータCOP、、)ランノスタQ +
s + Q 117オトカツプラーPC1、抵抗R2?
〜Rj2等から構成され、電池電圧制御回路18は、コ
ンパレータC0P7、)ランジスタQ、γ、抵抗R23
−R31等から構成されている。ここで、温度センサー
Dsは電池8に密着して温度を検知する構造となってい
る。温度センサーDsは、この実施例ではダイオードで
構成しているが、感温抵抗、サーミスタ等で構成しても
よい。今、例えば;超急速充電用電池のセンサーをダイ
オード1個とすると、そのセンサー電圧は順方向降下電
圧である■Fになる。急速充電用電圧のセンサーをダイ
オード2個に選べば、センサー電圧は2XV、となり、
超急速充電と急速充電の区別を外観上区別することなく
判別することができる。
の第1の実施例について説明する。この実施例では、温
度センサーDsの出力電圧を検知して超急速充電用か急
速充電用かを判断して充電電流を切り換えるようにした
ものである。第1図に具体回路図を示す、第1図では上
記で説明した回路の他に電池種類判別回路17と、電池
電圧制御回路18とを付加している。電池種類判別回路
17は、コンパレータCOP、、)ランノスタQ +
s + Q 117オトカツプラーPC1、抵抗R2?
〜Rj2等から構成され、電池電圧制御回路18は、コ
ンパレータC0P7、)ランジスタQ、γ、抵抗R23
−R31等から構成されている。ここで、温度センサー
Dsは電池8に密着して温度を検知する構造となってい
る。温度センサーDsは、この実施例ではダイオードで
構成しているが、感温抵抗、サーミスタ等で構成しても
よい。今、例えば;超急速充電用電池のセンサーをダイ
オード1個とすると、そのセンサー電圧は順方向降下電
圧である■Fになる。急速充電用電圧のセンサーをダイ
オード2個に選べば、センサー電圧は2XV、となり、
超急速充電と急速充電の区別を外観上区別することなく
判別することができる。
電池種類判別回路17のコンパレータCOP、で、反転
入力が■Fの時、非反転入力をV、以上2V、以下に基
準電圧を設定しておけば、コンパレータcop、の出力
はHレベルとなって急速充電には切り換わらず、急速充
電用の電池電圧制御回路18も動作しない。従って、超
急速充電用制御回路である上述のAT制御回路7が動作
する。
入力が■Fの時、非反転入力をV、以上2V、以下に基
準電圧を設定しておけば、コンパレータcop、の出力
はHレベルとなって急速充電には切り換わらず、急速充
電用の電池電圧制御回路18も動作しない。従って、超
急速充電用制御回路である上述のAT制御回路7が動作
する。
次に、急速充電用の電池の場合、ダイオードDsの出力
電圧は2VFとなるので、コンパレータC0P6の出力
はLレベルとなり、トランジスタQ。
電圧は2VFとなるので、コンパレータC0P6の出力
はLレベルとなり、トランジスタQ。
、がオンし、7オトカツプフーPC1が動作する。
この時、トランジスタQ +sはオフし、0点電圧(電
池電圧)がコンパレータCOP tに入力され、急速充
電用の電池電圧制御回路18が動作する。従って、電池
の種類、つ*r>m急速充電用か急速充電用かにより7
!IT制御回路7と電池電圧制御回路18とを切り換え
るようにしている。尚、電池種類判別回路17が電池8
への充電電流を切り換える切換制御手段を構成している
。
池電圧)がコンパレータCOP tに入力され、急速充
電用の電池電圧制御回路18が動作する。従って、電池
の種類、つ*r>m急速充電用か急速充電用かにより7
!IT制御回路7と電池電圧制御回路18とを切り換え
るようにしている。尚、電池種類判別回路17が電池8
への充電電流を切り換える切換制御手段を構成している
。
第2図は充電器の具体回路図を示すものである。なお、
第5図はブロック図で概略的に示したものであるので、
第2図とは直接対応していない。
第5図はブロック図で概略的に示したものであるので、
第2図とは直接対応していない。
この例ではフィードフォワード型の定電流スイッチング
レギュレータを示している。コンデンサC1、とダイオ
ードプリツノRefで構成される入力整流回路19で交
流を直流に変換し、コンデンサCI2からなる平滑回路
21で平滑される。降圧トランス26の1次側には、ス
ナバ回路22.1次側制御回路用電源24、主スイツチ
ング回路25、パルス幅制御回路23、補助電源回路2
0が設けられ、また、降圧トランス26の2次側には、
2次側整流回路27、平滑回路28、電池8.2次側制
御回路用電源30、定電流制御回路31、充電電流切換
回路32等が設けられている。
レギュレータを示している。コンデンサC1、とダイオ
ードプリツノRefで構成される入力整流回路19で交
流を直流に変換し、コンデンサCI2からなる平滑回路
21で平滑される。降圧トランス26の1次側には、ス
ナバ回路22.1次側制御回路用電源24、主スイツチ
ング回路25、パルス幅制御回路23、補助電源回路2
0が設けられ、また、降圧トランス26の2次側には、
2次側整流回路27、平滑回路28、電池8.2次側制
御回路用電源30、定電流制御回路31、充電電流切換
回路32等が設けられている。
ここで、降圧トランス26は高周波で電圧を降圧し、整
流回路27で降圧した電圧を整流し、平滑回路28で平
滑を行なって電池8に充電を行なう、定電流制御は以下
のように行なっている。
流回路27で降圧した電圧を整流し、平滑回路28で平
滑を行なって電池8に充電を行なう、定電流制御は以下
のように行なっている。
センサー抵抗R1゜1で検出した電池8の充電電流を定
電流制御回路31で増幅し、7オトカツプラーpc、に
てパルス幅制御回路23にフィードバックする。この、
パルス幅制御回路23により発振周波数を一定にし、主
スイツチング回路25のパルス幅を充電電流に応じて制
御している。補助電源回路20はパルス幅制御回路23
のPWM I C23aの起動時の補助電源用で、降圧
トランス26の巻#i L I−L t 、L y t
L 4は互いに結合されているので、発振を開始する
と、1次側制御回路用電源24に安定した電源が供給さ
れる。2次側制御回路用電源30も、電源24と同様の
動作を行なう。
電流制御回路31で増幅し、7オトカツプラーpc、に
てパルス幅制御回路23にフィードバックする。この、
パルス幅制御回路23により発振周波数を一定にし、主
スイツチング回路25のパルス幅を充電電流に応じて制
御している。補助電源回路20はパルス幅制御回路23
のPWM I C23aの起動時の補助電源用で、降圧
トランス26の巻#i L I−L t 、L y t
L 4は互いに結合されているので、発振を開始する
と、1次側制御回路用電源24に安定した電源が供給さ
れる。2次側制御回路用電源30も、電源24と同様の
動作を行なう。
第1図の7オトカツプフーPC1の発光ダイオードと第
2図の充電電流切換回路32の7オトカツプラーPC,
の7すトランジスタとは光結合しているため、急速充電
用の電池が入ると、7tトカツプラーP Csは動作し
、充電電流切換回路32の抵抗R7゜2とR,、、は並
列になり、オペアンブOP、の増幅率が増すので、充電
電流は急速充電用の充電電流に切り換えられる。7オト
カツプラーPC2は過充電制御時で、超急速充電用制御
回路の充電制御時と急速充電制御時の両方共通で使用さ
れる。急速充電時の制御は第1図の0点の電池電圧が上
昇してコンパレータcop、の非反転入力の基準電圧を
越えると、コンパレータC0Ptの出力はHレベルにな
り、トランジスタQ7をオンさせ、7オトカツプラーP
C2もオンする。
2図の充電電流切換回路32の7オトカツプラーPC,
の7すトランジスタとは光結合しているため、急速充電
用の電池が入ると、7tトカツプラーP Csは動作し
、充電電流切換回路32の抵抗R7゜2とR,、、は並
列になり、オペアンブOP、の増幅率が増すので、充電
電流は急速充電用の充電電流に切り換えられる。7オト
カツプラーPC2は過充電制御時で、超急速充電用制御
回路の充電制御時と急速充電制御時の両方共通で使用さ
れる。急速充電時の制御は第1図の0点の電池電圧が上
昇してコンパレータcop、の非反転入力の基準電圧を
越えると、コンパレータC0Ptの出力はHレベルにな
り、トランジスタQ7をオンさせ、7オトカツプラーP
C2もオンする。
同時にトランジスタQ r tもオンし、基準電圧を下
げてヒステリシスを形成している。
げてヒステリシスを形成している。
このように、電池種類判別回路17により温度センサー
(ダイオードの■Fの違い、サーミスタのRthの違い
等)Dsの電圧の超急速充電用と急速充電用とを切り換
えることにより、外観上の区別なく電池の充電電流と制
御回路7,18を切り換えることが可能となるものであ
る。
(ダイオードの■Fの違い、サーミスタのRthの違い
等)Dsの電圧の超急速充電用と急速充電用とを切り換
えることにより、外観上の区別なく電池の充電電流と制
御回路7,18を切り換えることが可能となるものであ
る。
(実施例2)
第3図に第2実施例を示す。温度センサーDSの電圧を
見て超急速充電と急速充電を切り換える回路は先の実施
例と同様である。この実施例では1つのtT制御回路7
で超急速充電と急速充電が可能な回路を提示している。
見て超急速充電と急速充電を切り換える回路は先の実施
例と同様である。この実施例では1つのtT制御回路7
で超急速充電と急速充電が可能な回路を提示している。
すなわち、温度センサーDsが超急速充電用の1個の場
合には、コンパレータcop、の出力はHレベルである
ために、トランジスタQ +sとQIsは共にオフとな
り、−T制御回路7とは切り離されて、先の実施例と同
様に4T制御回路7により電池8が超急速充電されるこ
とになる。次に、温度検知用のダイオードである温度セ
ンサーDsが超急速充電用の1個から急速充電用の2個
に切り換わると、コンパレータcop、の出力はHレベ
ルからLレベルに切り換わり、トランジスタQ +sが
オンして7オトカフブラーPC5は出力し、充電電流を
減少させると同時にトランジスタQ+6もオンし1.!
IIT制御回路7の基準電圧発生回路13の基準電圧を
切り換える。温度センサーDsつまりダイオードが1個
から2個になることによって、単位時間当たりの温度上
昇率lJTも2倍に増加するが、本制御方式は、温度の
絶対値ではなく、相対値を比較するので、第3図のボリ
ュームVR,を適宜に調整することにより、オペアンプ
OP +を飽和させない範囲で使用すれば1JTu制御
回路7の兼用が可能である。
合には、コンパレータcop、の出力はHレベルである
ために、トランジスタQ +sとQIsは共にオフとな
り、−T制御回路7とは切り離されて、先の実施例と同
様に4T制御回路7により電池8が超急速充電されるこ
とになる。次に、温度検知用のダイオードである温度セ
ンサーDsが超急速充電用の1個から急速充電用の2個
に切り換わると、コンパレータcop、の出力はHレベ
ルからLレベルに切り換わり、トランジスタQ +sが
オンして7オトカフブラーPC5は出力し、充電電流を
減少させると同時にトランジスタQ+6もオンし1.!
IIT制御回路7の基準電圧発生回路13の基準電圧を
切り換える。温度センサーDsつまりダイオードが1個
から2個になることによって、単位時間当たりの温度上
昇率lJTも2倍に増加するが、本制御方式は、温度の
絶対値ではなく、相対値を比較するので、第3図のボリ
ュームVR,を適宜に調整することにより、オペアンプ
OP +を飽和させない範囲で使用すれば1JTu制御
回路7の兼用が可能である。
このように構成することで、先の実施例と同様、外観上
の区別なしに電池8の充電電流を切り換えることができ
るが、さらに、超急速充電用でも急速充電用でも電流本
数に関係なく定電流化できるため、充電器の共用化が可
能となるものである。また、超急速充電用でも急速充電
用でも同一の−T制御回路7を用いているので、回路コ
ストが安くなるものである。
の区別なしに電池8の充電電流を切り換えることができ
るが、さらに、超急速充電用でも急速充電用でも電流本
数に関係なく定電流化できるため、充電器の共用化が可
能となるものである。また、超急速充電用でも急速充電
用でも同一の−T制御回路7を用いているので、回路コ
ストが安くなるものである。
(実施例3)
次に、清求項3に対応した実施例について説明する。第
8図に示す本方式は、電池8の温度上昇率を見て超急速
充電用が急速充電用かを判断する方法を示したものであ
る。第9図に超急速充電用電池と急速充電用電池の電池
電圧、温度、温度上昇率、!lITの特性例を示す。こ
の第9図から明らかなように、超急速充電用電池では電
池内部での発生ガスにより内圧上昇を防ぐため電池の満
充電後は、ガス発生を温度上昇に変換させている。また
、高い充電電流の内部抵抗による損失を防ぐため内部抵
抗を抑えることにより、一般の急速充電用電池に比較し
、充電初期の温度上昇率aTは低い。このように、超急
速充電用電池と急速充電用電池の充電初期での、7jT
の特性の違いにより充電電流と充電制御回路を切り換え
ることを特徴とした方式である。
8図に示す本方式は、電池8の温度上昇率を見て超急速
充電用が急速充電用かを判断する方法を示したものであ
る。第9図に超急速充電用電池と急速充電用電池の電池
電圧、温度、温度上昇率、!lITの特性例を示す。こ
の第9図から明らかなように、超急速充電用電池では電
池内部での発生ガスにより内圧上昇を防ぐため電池の満
充電後は、ガス発生を温度上昇に変換させている。また
、高い充電電流の内部抵抗による損失を防ぐため内部抵
抗を抑えることにより、一般の急速充電用電池に比較し
、充電初期の温度上昇率aTは低い。このように、超急
速充電用電池と急速充電用電池の充電初期での、7jT
の特性の違いにより充電電流と充電制御回路を切り換え
ることを特徴とした方式である。
次に、第8図の動作の説明をする。比較回路12の反転
入力にあられれる単位時間当たりの温度上昇率を電圧に
変換した値を電池種類判別回路17のコンパレータco
p2の反転入力端に入力し、抵抗R1とR2によって作
られる基準電圧を非反転入力端に入力する。この例では
急速充電用電池の方が初期での温度上昇率−Tが高いの
で、基準電圧より反転入力が高いとコンパレータC0P
2の出力はLレベルになる。ナンドデートIC4とIC
,で構成される回路は7リツプ70ツブで、コンパレー
タcop、の出力がLレベルになると、ナンドデー)I
C,の出力もLレベルになってラッチされる。従って、
トランジスタQ、。がオンし、7オトカツプラーPC5
が動作するので、充電電流が急速充電用に切り換えられ
る(第2図)。また、トランジスタQ、はオフし、第2
図の0点に接続された電池電圧が電池電圧制御回路18
のコンパレータcop、の反転入力にあられれ、電池電
圧制御が開始される。その後の動作については第1の実
施例で述べたのと同じであるので説明は省略する。また
、超急速充電用の場合は温度上昇率−Tが低いので、電
池種類判別回路17のコンパレータcop、の出力はH
レベルとなり、両回路17.18は動作せず、4T副制
御路7の制御により電池8は充電される。しかして、こ
の方法は切り換えた後の制御方法は第2の実施例で述べ
た一T制御を行なうようにしても良い。尚、電池種類判
別回路17が切換制御手段を構成している。
入力にあられれる単位時間当たりの温度上昇率を電圧に
変換した値を電池種類判別回路17のコンパレータco
p2の反転入力端に入力し、抵抗R1とR2によって作
られる基準電圧を非反転入力端に入力する。この例では
急速充電用電池の方が初期での温度上昇率−Tが高いの
で、基準電圧より反転入力が高いとコンパレータC0P
2の出力はLレベルになる。ナンドデートIC4とIC
,で構成される回路は7リツプ70ツブで、コンパレー
タcop、の出力がLレベルになると、ナンドデー)I
C,の出力もLレベルになってラッチされる。従って、
トランジスタQ、。がオンし、7オトカツプラーPC5
が動作するので、充電電流が急速充電用に切り換えられ
る(第2図)。また、トランジスタQ、はオフし、第2
図の0点に接続された電池電圧が電池電圧制御回路18
のコンパレータcop、の反転入力にあられれ、電池電
圧制御が開始される。その後の動作については第1の実
施例で述べたのと同じであるので説明は省略する。また
、超急速充電用の場合は温度上昇率−Tが低いので、電
池種類判別回路17のコンパレータcop、の出力はH
レベルとなり、両回路17.18は動作せず、4T副制
御路7の制御により電池8は充電される。しかして、こ
の方法は切り換えた後の制御方法は第2の実施例で述べ
た一T制御を行なうようにしても良い。尚、電池種類判
別回路17が切換制御手段を構成している。
このように構成することで、電池8の温度上昇率を検出
して超急速充電用か急速充電用かを決定するため、温度
センサーも電池形状も全く同じであっても自動的に切り
換えが可能である。
して超急速充電用か急速充電用かを決定するため、温度
センサーも電池形状も全く同じであっても自動的に切り
換えが可能である。
(実施例4)
次に、請求項4に対応した第4の実施例について説明す
る。第10図は実施例4を示し、−T制御とT−T(タ
イマー制御から絶対温度制御)制御とを切り換える方式
である。尚、電池種類の判別は第1の実施例と同様にし
て行なうので、電池種類判別回路17の動作説明は省略
する。従って、超急速充電用の場合は第1の実施例と同
様に7!IT制御回路7により充電制御される。この時
、温度センサーDsは1個であるので、コンパレータC
OP、の出力はHレベルなので、各トランジスタQ +
s t Q lsはオフとなり、7オトカツプラーp
c3及びタイマー回路35は動作しない。また、トラン
ジスタQ11はオンとなりトランジスタQ 12をオフ
にして絶対温度保護回路34から信号は出力されない。
る。第10図は実施例4を示し、−T制御とT−T(タ
イマー制御から絶対温度制御)制御とを切り換える方式
である。尚、電池種類の判別は第1の実施例と同様にし
て行なうので、電池種類判別回路17の動作説明は省略
する。従って、超急速充電用の場合は第1の実施例と同
様に7!IT制御回路7により充電制御される。この時
、温度センサーDsは1個であるので、コンパレータC
OP、の出力はHレベルなので、各トランジスタQ +
s t Q lsはオフとなり、7オトカツプラーp
c3及びタイマー回路35は動作しない。また、トラン
ジスタQ11はオンとなりトランジスタQ 12をオフ
にして絶対温度保護回路34から信号は出力されない。
しかして、急速充電用電池が入れられると、電池種類判
別回路17のコンパレータcop、はLレベルになり、
トランジスタQ 13はオンするので、タイマー回路3
5のタイマーIC6の■ピンはLレベルになり、タイマ
ーIC,はタイマー動作を開始し、タイマー動作しでい
る間電池8は充電される。同時にトランジスタQ ls
もオンしてフォトカップラーPC,が動作して上述のよ
うに充電電流が切り換わる。また、絶対温度保護回路3
4において、急速充電用の2個の温度センサーDsによ
りコンパレータcop、がしレベルになると、トランジ
スタQ ++はオフし、トランジスタQ1□は動作でき
る状態になる。従って、電池8が温度上昇して、抵抗R
16とR+?で作られる基準電圧より温度センサーDs
の電圧が低下すると、コンパレータcop、はHレベル
になり、トランジスタQ。
別回路17のコンパレータcop、はLレベルになり、
トランジスタQ 13はオンするので、タイマー回路3
5のタイマーIC6の■ピンはLレベルになり、タイマ
ーIC,はタイマー動作を開始し、タイマー動作しでい
る間電池8は充電される。同時にトランジスタQ ls
もオンしてフォトカップラーPC,が動作して上述のよ
うに充電電流が切り換わる。また、絶対温度保護回路3
4において、急速充電用の2個の温度センサーDsによ
りコンパレータcop、がしレベルになると、トランジ
スタQ ++はオフし、トランジスタQ1□は動作でき
る状態になる。従って、電池8が温度上昇して、抵抗R
16とR+?で作られる基準電圧より温度センサーDs
の電圧が低下すると、コンパレータcop、はHレベル
になり、トランジスタQ。
2はオンし、ラッチ回路15のナンドデートIC2の入
力はLレベルになるので、トランジスタQ7はオンし、
7オトカツプラーPC2が動作して充電をカットする。
力はLレベルになるので、トランジスタQ7はオンし、
7オトカツプラーPC2が動作して充電をカットする。
このように構成することにより、先の実施例と同様に外
観上の区別なしに超急速充電用か急速充電用かを選択し
てその電池に応じた充電電流と制御回路とを切り換え、
且つ電池電圧を計測しないので電池本数の区別なく定電
流電流充電が可能となるものである。
観上の区別なしに超急速充電用か急速充電用かを選択し
てその電池に応じた充電電流と制御回路とを切り換え、
且つ電池電圧を計測しないので電池本数の区別なく定電
流電流充電が可能となるものである。
尚、上記各実施例においては、m急速充電用と急速充電
用の区別について説明したが、急速充電用と定常用、超
急速充電用と定常用というように色々な組み合わせにつ
いても本発明は適用できるのはもちろんである。
用の区別について説明したが、急速充電用と定常用、超
急速充電用と定常用というように色々な組み合わせにつ
いても本発明は適用できるのはもちろんである。
[発明の効果1
本発明は上述のように、被充電用の2次電池の温度を計
測して該温度に対応した電圧を出力する温度検出回路と
、温度検出回路の出力をクロック発生回路のクロックパ
ルスによりサンプル・ホールドするサンプル・ホールド
回路と、サンプル・ホールド回路の出力より単位時間当
たりの温度上昇値に対応した信号を発生する減算増幅回
路と、この減算増幅回路の出力と予め設定した基準電圧
とを比較して減算増幅回路出力が大のときに出力信号を
出す比較回路とを備え、上記比較回路からの出力により
上記2次電池への充電を制御するようにして成る充電器
において、温度検出回路の温度計測用センサーの出力電
圧を検知して2次電池への充電電流を切り換える切換制
御手段を設けたものであるから、温度検出回路の温度計
測用センサーの出力電圧を検知して2次電池への充電電
流を切り換えて、電池の違いを検知し、超急速充電、急
速充電、定常充電等の各充電電流に自動的に切り換える
ことができるものであり、そのため、電池を外観上区別
することなく充電することができて、充電器の共用化を
図ることができる効果を奏するものである。
測して該温度に対応した電圧を出力する温度検出回路と
、温度検出回路の出力をクロック発生回路のクロックパ
ルスによりサンプル・ホールドするサンプル・ホールド
回路と、サンプル・ホールド回路の出力より単位時間当
たりの温度上昇値に対応した信号を発生する減算増幅回
路と、この減算増幅回路の出力と予め設定した基準電圧
とを比較して減算増幅回路出力が大のときに出力信号を
出す比較回路とを備え、上記比較回路からの出力により
上記2次電池への充電を制御するようにして成る充電器
において、温度検出回路の温度計測用センサーの出力電
圧を検知して2次電池への充電電流を切り換える切換制
御手段を設けたものであるから、温度検出回路の温度計
測用センサーの出力電圧を検知して2次電池への充電電
流を切り換えて、電池の違いを検知し、超急速充電、急
速充電、定常充電等の各充電電流に自動的に切り換える
ことができるものであり、そのため、電池を外観上区別
することなく充電することができて、充電器の共用化を
図ることができる効果を奏するものである。
また、請求項3においても、2次電池の温度上昇率を検
知して2次電池への充電電流を切り換える切換制御手段
を設けていることで、2次電池の温度上昇率を検知して
いるということが異なるだけで上記と同じ効果を奏する
ものである。
知して2次電池への充電電流を切り換える切換制御手段
を設けていることで、2次電池の温度上昇率を検知して
いるということが異なるだけで上記と同じ効果を奏する
ものである。
請求項4においては、電池の種類により、電池の温度上
昇率に応じた制御と、タイマー制御から絶対温度制御へ
の制御とを切り換えることにより、電池の本数に関係な
く定電流充電や、絶対温度に対する充電制御を行なうこ
とが可能であり、充電器の共用化を図ることができるも
のである。
昇率に応じた制御と、タイマー制御から絶対温度制御へ
の制御とを切り換えることにより、電池の本数に関係な
く定電流充電や、絶対温度に対する充電制御を行なうこ
とが可能であり、充電器の共用化を図ることができるも
のである。
第1図は本発明の実施例の充電用制御回路の具体回路図
、第2図は同上の充電器の具体回路図、第3図は同上の
第2実施例の具体回路図、第4図は同上のaT制御回路
のブロック図、第5図は同上の全体のブロック図、第6
図は同上の充電時の電池の特性図、第7図は同上の動作
波形図、第8図は同上の第3実施例の具体回路図、第9
図は同上の超急速充電用と急速充電用の電池の区別を示
す各特性における特性図、第10図は同上の第4実施例
の具体回路図である。 8は電池、9は温度検出回路、10はサンプル・ホール
ド回路、11は減算増幅回路、12は比較回路、14は
クロック発生回路である。 代理人 弁理士 石 1)長 七 第5図 1コυ 0 50充を彎矢量(%) 第7図 IC時間ン
、第2図は同上の充電器の具体回路図、第3図は同上の
第2実施例の具体回路図、第4図は同上のaT制御回路
のブロック図、第5図は同上の全体のブロック図、第6
図は同上の充電時の電池の特性図、第7図は同上の動作
波形図、第8図は同上の第3実施例の具体回路図、第9
図は同上の超急速充電用と急速充電用の電池の区別を示
す各特性における特性図、第10図は同上の第4実施例
の具体回路図である。 8は電池、9は温度検出回路、10はサンプル・ホール
ド回路、11は減算増幅回路、12は比較回路、14は
クロック発生回路である。 代理人 弁理士 石 1)長 七 第5図 1コυ 0 50充を彎矢量(%) 第7図 IC時間ン
Claims (4)
- (1)被充電用の2次電池の温度を計測して該温度に対
応した電圧を出力する温度検出回路と、温度検出回路の
出力をクロック発生回路のクロックパルスによりサンプ
ル・ホールドするサンプル・ホールド回路と、サンプル
・ホールド回路の出力より単位時間当たりの温度上昇値
に対応した信号を発生する減算増幅回路と、この減算増
幅回路の出力と予め設定した基準電圧とを比較して減算
増幅回路出力が大のときに出力信号を出す比較回路とを
備え、上記比較回路からの出力により上記2次電池への
充電を制御するようにして成る充電器において、温度検
出回路の温度計測用センサーの出力電圧を検知して2次
電池への充電電流を切り換える切換制御手段を設けて成
ることを特徴とする充電器の制御回路。 - (2)2つの制御回路を備え、電池の種類に応じて制御
回路を切り換えるようにした請求項1記載の充電器の制
御回路。 - (3)被充電用の2次電池の温度を計測して該温度に対
応した電圧を出力する温度検出回路と、温度検出回路の
出力をクロック発生回路のクロックパルスによりサンプ
ル・ホールドするサンプル・ホールド回路と、サンプル
・ホールド回路の出力より単位時間当たりの温度上昇値
に対応した信号を発生する減算増幅回路と、この減算増
幅回路の出力と予め設定した基準電圧とを比較して減算
増幅回路出力が大のときに出力信号を出す比較回路とを
備え、上記比較回路からの出力により上記2次電池への
充電を制御するようにして成る充電器において、2次電
池の温度上昇率を検知して2次電池への充電電流を切り
換える切換制御手段を設けて成ることを特徴とする充電
器の制御回路。 - (4)電池の種類により、電池の温度上昇率に応じた制
御と、タイマー制御から絶対温度制御への制御とを切り
換えるようにした請求項3記載の充電器の制御回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63005983A JP2675794B2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 充電器の制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63005983A JP2675794B2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 充電器の制御回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01185135A true JPH01185135A (ja) | 1989-07-24 |
JP2675794B2 JP2675794B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=11626047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63005983A Expired - Lifetime JP2675794B2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 充電器の制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2675794B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06121468A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-04-28 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 二次電池の充電方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61161926A (ja) * | 1985-01-09 | 1986-07-22 | 三菱電機株式会社 | 人工衛星搭載蓄電池の充電制御方法 |
JPS62193518A (ja) * | 1986-02-20 | 1987-08-25 | 松下電工株式会社 | 充電器の制御回路 |
-
1988
- 1988-01-14 JP JP63005983A patent/JP2675794B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61161926A (ja) * | 1985-01-09 | 1986-07-22 | 三菱電機株式会社 | 人工衛星搭載蓄電池の充電制御方法 |
JPS62193518A (ja) * | 1986-02-20 | 1987-08-25 | 松下電工株式会社 | 充電器の制御回路 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06121468A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-04-28 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 二次電池の充電方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2675794B2 (ja) | 1997-11-12 |
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