JPH01186130A - 電池の充電装置 - Google Patents
電池の充電装置Info
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- JPH01186130A JPH01186130A JP934288A JP934288A JPH01186130A JP H01186130 A JPH01186130 A JP H01186130A JP 934288 A JP934288 A JP 934288A JP 934288 A JP934288 A JP 934288A JP H01186130 A JPH01186130 A JP H01186130A
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- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は電池電圧の異なる電池に急速充電を行う電池の
充電装置に関するものである。
充電装置に関するものである。
従来、急速充電を行う方式として、充電末期に電池電圧
がピークに達した後の降下電圧−ΔＶを検出して充電を
停止するーΔＶ満充電検出制御方式があるが、降下電圧
−ΔＶは一定値に固定されるために、１台の充電装置で
セル数の異なる電池（電圧の異なる電池）を充電する場
合、最適な充電が困難となる。すなわち、第５図に示す
ように、電池電圧の高い方が最適充電になるように降下
電圧−ΔＶ工を設定した場合、電池電圧の低いほうが過
充電になる。逆に、第６図に示すように、電池電圧の低
い方が最適充電になるように降下電圧−Δｖ２を設定し
た場合、電池電圧の高いほうが不足充電になる。また、
充電時間もばらつく。
がピークに達した後の降下電圧−ΔＶを検出して充電を
停止するーΔＶ満充電検出制御方式があるが、降下電圧
−ΔＶは一定値に固定されるために、１台の充電装置で
セル数の異なる電池（電圧の異なる電池）を充電する場
合、最適な充電が困難となる。すなわち、第５図に示す
ように、電池電圧の高い方が最適充電になるように降下
電圧−ΔＶ工を設定した場合、電池電圧の低いほうが過
充電になる。逆に、第６図に示すように、電池電圧の低
い方が最適充電になるように降下電圧−Δｖ２を設定し
た場合、電池電圧の高いほうが不足充電になる。また、
充電時間もばらつく。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくすこと
にある。
にある。
本発明は、電池電圧検出手段に入力する電池電圧の大き
さに応じて、分圧する抵抗の値を切り換え、どの電池に
対してもほぼ同じ程度の電圧を電池電圧検出手段から出
力することにより、−ΔＶ満充電検出制御を行うように
したものである。
さに応じて、分圧する抵抗の値を切り換え、どの電池に
対してもほぼ同じ程度の電圧を電池電圧検出手段から出
力することにより、−ΔＶ満充電検出制御を行うように
したものである。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図〜第４
図は本発明の一実施例を示すフローチャートである。図
において、１は交流電源、２はトランス、３．４．９と
１０は整流ダイオード、５と６はＳＣＲで定電流充電制
御および充電停止制御をする。７は充電される電池で、
電池７として、セル数が異なる（？Ｉ！池電圧電圧なる
）電池組が接続される。８は抵抗からなる電流検出手段
、１１はダイオードｌｌａ、平滑用コンデンサ１１ｂと
３端子ボルテージレギユレータｌｌａからなる定電圧電
源で、後述するマイコン１２および演算増幅器１６ａ等
の電源となる。１２は演算手段（ＣＰＵ）１２ａ、ＲＯ
Ｍｌ２ｂ、ＲＡＭ１２ｃ、タイマ１２ｄ、Ａ／Ｄコンバ
ータ１２ｅ、外部割り込み入力１２ｆ、入力ポート１２
ｇ、出力ポート１２ｈと１２ｉからなるシングルチップ
マイクロコンピュータ（以後マイコンと呼ぶ）である、
ＲＡＭ１２ｃはＡ／Ｄコンバータ１２ｅを通じて得た充
電電流データＩｎｅｗ、電池電圧データＶｎｅｗおよび
演算手段１２ａで処理された電池電圧データＶｏｌｄ、
ピーク電池電圧データ■ｐｅａｋ、降下電圧−ΔＶデー
タ等を保存する。タイマ１２ｄは電源電圧がゼロボルト
の時動作を開始し、タイマセット時間経過後、５ＣＲ５
，６の点弧制御の割り込み処理をする。出カポ−１−１
２ｈと１２ｉはオープンドレイン出力である１３はトラ
ンジスタ１３ａ、抵抗１３ｂと１３ｃからなる電源ゼロ
クロス検出手段で、電ｅＸ’Ｒ圧がゼロボルトの時、マ
イコン１２の外部割り込み人力１２ｆに割り込み信号を
発生する＠１４は押しボタンスイッチ１４ａと抵抗１４
ｂとからなる充電開始指令手段で、マイコン１２の入力
ポート１２ｇに充電開始信号を発生する。１５は抵抗１
５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ａ、と過電圧保護
用ダイオード１５ｆからなる電池電圧検出手段で、出力
ポート１２ｉにより抵抗１５ｂ〜１５ｅのうち１つがグ
ランドに接続され、電池７からの入力電圧を分圧する。
図は本発明の一実施例を示すフローチャートである。図
において、１は交流電源、２はトランス、３．４．９と
１０は整流ダイオード、５と６はＳＣＲで定電流充電制
御および充電停止制御をする。７は充電される電池で、
電池７として、セル数が異なる（？Ｉ！池電圧電圧なる
）電池組が接続される。８は抵抗からなる電流検出手段
、１１はダイオードｌｌａ、平滑用コンデンサ１１ｂと
３端子ボルテージレギユレータｌｌａからなる定電圧電
源で、後述するマイコン１２および演算増幅器１６ａ等
の電源となる。１２は演算手段（ＣＰＵ）１２ａ、ＲＯ
Ｍｌ２ｂ、ＲＡＭ１２ｃ、タイマ１２ｄ、Ａ／Ｄコンバ
ータ１２ｅ、外部割り込み入力１２ｆ、入力ポート１２
ｇ、出力ポート１２ｈと１２ｉからなるシングルチップ
マイクロコンピュータ（以後マイコンと呼ぶ）である、
ＲＡＭ１２ｃはＡ／Ｄコンバータ１２ｅを通じて得た充
電電流データＩｎｅｗ、電池電圧データＶｎｅｗおよび
演算手段１２ａで処理された電池電圧データＶｏｌｄ、
ピーク電池電圧データ■ｐｅａｋ、降下電圧−ΔＶデー
タ等を保存する。タイマ１２ｄは電源電圧がゼロボルト
の時動作を開始し、タイマセット時間経過後、５ＣＲ５
，６の点弧制御の割り込み処理をする。出カポ−１−１
２ｈと１２ｉはオープンドレイン出力である１３はトラ
ンジスタ１３ａ、抵抗１３ｂと１３ｃからなる電源ゼロ
クロス検出手段で、電ｅＸ’Ｒ圧がゼロボルトの時、マ
イコン１２の外部割り込み人力１２ｆに割り込み信号を
発生する＠１４は押しボタンスイッチ１４ａと抵抗１４
ｂとからなる充電開始指令手段で、マイコン１２の入力
ポート１２ｇに充電開始信号を発生する。１５は抵抗１
５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ａ、と過電圧保護
用ダイオード１５ｆからなる電池電圧検出手段で、出力
ポート１２ｉにより抵抗１５ｂ〜１５ｅのうち１つがグ
ランドに接続され、電池７からの入力電圧を分圧する。
１６は演算増幅器１６ａ、抵抗１６ｂと１６ｃ、コンデ
ンサ１６ｄからなる積分手段で、電流検出手段８の出力
を直流電圧に平滑する。１７はトランジスタ１７ａ。
ンサ１６ｄからなる積分手段で、電流検出手段８の出力
を直流電圧に平滑する。１７はトランジスタ１７ａ。
ダイオード１７ｂ、抵抗１７ｃと１７ｄからなるＳＣＲ
点弧手段である。
点弧手段である。
次に、第２図〜第４図のフローチャートをもとに動作の
説明をする。充電開始指令手段１４の押しボタンスイッ
チ１４ａを押し、充電開始指令をマイコン１２に与える
と、マイコン１２は電源ゼロクロス検出手段１３か心の
外部割り込みを許可し、充電開始をし、定電流充電制御
（ステップ２０１〜２ｏ５）および電池電圧検出手段１
５の出力電圧の切り替えと−ΔＶ満充電検出制御（ステ
ップ３０１〜３１５）を行う。
説明をする。充電開始指令手段１４の押しボタンスイッ
チ１４ａを押し、充電開始指令をマイコン１２に与える
と、マイコン１２は電源ゼロクロス検出手段１３か心の
外部割り込みを許可し、充電開始をし、定電流充電制御
（ステップ２０１〜２ｏ５）および電池電圧検出手段１
５の出力電圧の切り替えと−ΔＶ満充電検出制御（ステ
ップ３０１〜３１５）を行う。
マイコン１２は、電流検出手段８→Ａ／Ｄコンバータ１
２ｅを通じて得たデータＩｎｅｗと、あらかじめＲＯＭ
１２ｂに書き込まれた充’Ｆｌ電流設定データＩ ｒｅ
ｆとの差をもとにタイマセット時間（ＳＣＲの点弧時間
）を演算し、電池７への充電電流を一定になるように制
御する。すなわち、Ａ／Ｄコンバータ１２ｅを通じて得
たデータＩｎｅｗと、充電電流設定データＩｒｅｆが等
しい時はタイマセット時間をそのままにし、５ＣＲ５，
６の導通角を変えない、また、Ａ／Ｄコンバータ１２ｅ
を通じて得たデータＩｎｅｗが充電電流設定データＩｒ
ｅｆより小さい時は、タイマセット時間を減らし、５Ｃ
Ｒ５，６の導通角を大きくする（ステップ２０４）。逆
に、Ａ／Ｄコンバータ１２ｅを通じて得たデータＩｎｅ
ｗが充電電流設定データＩ ｒｅｆより大きい時は、タ
イマセット時間を増し、５ＣＲ５，６の導通角を小さく
しくステップ２０５）、電池７への充電電流がＩｒｅｆ
になるように制御する。
２ｅを通じて得たデータＩｎｅｗと、あらかじめＲＯＭ
１２ｂに書き込まれた充’Ｆｌ電流設定データＩ ｒｅ
ｆとの差をもとにタイマセット時間（ＳＣＲの点弧時間
）を演算し、電池７への充電電流を一定になるように制
御する。すなわち、Ａ／Ｄコンバータ１２ｅを通じて得
たデータＩｎｅｗと、充電電流設定データＩｒｅｆが等
しい時はタイマセット時間をそのままにし、５ＣＲ５，
６の導通角を変えない、また、Ａ／Ｄコンバータ１２ｅ
を通じて得たデータＩｎｅｗが充電電流設定データＩｒ
ｅｆより小さい時は、タイマセット時間を減らし、５Ｃ
Ｒ５，６の導通角を大きくする（ステップ２０４）。逆
に、Ａ／Ｄコンバータ１２ｅを通じて得たデータＩｎｅ
ｗが充電電流設定データＩ ｒｅｆより大きい時は、タ
イマセット時間を増し、５ＣＲ５，６の導通角を小さく
しくステップ２０５）、電池７への充電電流がＩｒｅｆ
になるように制御する。
一方、電池電圧検出手段１５の出力電圧の切り替えは、
ピーク値フラグがリセットされている時（電池電圧がピ
ークに達していない時）行うもので、Ａ／Ｄコンバータ
１２ｅを通じて新しく得たデータＶｎｅｗがＶｍｉｎよ
り小さい時、電池電圧検出手段の出力電圧が１ランク大
きくなるよう分圧抵抗１５ｂ〜１５ｅを切り替える（ス
テップ３０６）。逆に、Ａ／Ｄコンバータ１２ｅを通じ
て新しく得たデータＶｎｅｗがＶｍａｘより大きい時１
、電池電圧検出手段１５の出力電圧が１ランク小さくな
るよう分圧抵抗１５ｂ〜１５ｅを切り替える（ステップ
３ｏ５）。ここで、ＶｍｉｎとＶｍａｘはセル数が同じ
電池あるいはセル数がほぼ同じ電池のばらつきの最小電
圧と最大電圧である。
ピーク値フラグがリセットされている時（電池電圧がピ
ークに達していない時）行うもので、Ａ／Ｄコンバータ
１２ｅを通じて新しく得たデータＶｎｅｗがＶｍｉｎよ
り小さい時、電池電圧検出手段の出力電圧が１ランク大
きくなるよう分圧抵抗１５ｂ〜１５ｅを切り替える（ス
テップ３０６）。逆に、Ａ／Ｄコンバータ１２ｅを通じ
て新しく得たデータＶｎｅｗがＶｍａｘより大きい時１
、電池電圧検出手段１５の出力電圧が１ランク小さくな
るよう分圧抵抗１５ｂ〜１５ｅを切り替える（ステップ
３ｏ５）。ここで、ＶｍｉｎとＶｍａｘはセル数が同じ
電池あるいはセル数がほぼ同じ電池のばらつきの最小電
圧と最大電圧である。
また、−Δｖ満充電検出制御方式は、ピーク値フラグが
リセットされていて（電池電圧がピークに達していない
時）Ａ／Ｄコンバータ１２ｅを通じて新しく得たデータ
Ｖｎｅｗが前に入力したデータｖｏｌｄより大きい時、
ＲＡＭ１２ｃのＶ ｏ １ ｄデータエリヤにＶｎｅｗ
データを書き込み（ステップ３０４）、再度法の新しい
データと比較をする。充電が満充電近くになると、 Ａ
／Ｄコンバータ１２ｅを通じて新しく得たデータＶｎｅ
ｗが前に入力されたデータＶｏｉｄより小さくなる点が
生じる。この時、ピーク値フラグをセットしくステップ
３０５）、前に入力されたデータＶｏｉｄをピーク電圧
Ｖｐｅａｋデータとし、次いでピーク電圧Ｖｐｅａｋに
定数Ｋを掛け、降下電圧−ΔＶを誘導する（ステップ３
０７）。
リセットされていて（電池電圧がピークに達していない
時）Ａ／Ｄコンバータ１２ｅを通じて新しく得たデータ
Ｖｎｅｗが前に入力したデータｖｏｌｄより大きい時、
ＲＡＭ１２ｃのＶ ｏ １ ｄデータエリヤにＶｎｅｗ
データを書き込み（ステップ３０４）、再度法の新しい
データと比較をする。充電が満充電近くになると、 Ａ
／Ｄコンバータ１２ｅを通じて新しく得たデータＶｎｅ
ｗが前に入力されたデータＶｏｉｄより小さくなる点が
生じる。この時、ピーク値フラグをセットしくステップ
３０５）、前に入力されたデータＶｏｉｄをピーク電圧
Ｖｐｅａｋデータとし、次いでピーク電圧Ｖｐｅａｋに
定数Ｋを掛け、降下電圧−ΔＶを誘導する（ステップ３
０７）。
さらに、充電が続き、電池電圧が下降し、電池電圧がピ
ーク電圧Ｖｐｅａｋより−ΔＶ降下すると、外部割り込
みを禁止しくステップ３１０）、充電を停止し、ピーク
値フラグをリセットしくステップ３１１）、次の電池の
充電開始指令を待つ。
ーク電圧Ｖｐｅａｋより−ΔＶ降下すると、外部割り込
みを禁止しくステップ３１０）、充電を停止し、ピーク
値フラグをリセットしくステップ３１１）、次の電池の
充電開始指令を待つ。
なお、マイコン１２は、電源ゼロクロス検出手段１３か
らの外部割り込みでタイマセット時間を設定しくステッ
プ４０１）、充電電流のデータを電流検出手段８→積分
手段１６→Ａ／Ｄコンバータ１２ｅを通じて入力し、Ｒ
ＡＭ１２ｃのＩ ｎｅｗデータエリヤにストアしくステ
ップ４０３）、電源電圧のデータを電池電圧検出手段１
５→Ａ／Ｄコンバータ１２ｅを通じて入力し、ＲＡＭ１
２ｃのＶｎｅｗデータエリヤにストアする（ステップ４
０４）、一方、内部タイマ１２ｄの割り込みでは、ＳＣ
Ｒの点弧制御をする（ステップ５０１〜５０４）。
らの外部割り込みでタイマセット時間を設定しくステッ
プ４０１）、充電電流のデータを電流検出手段８→積分
手段１６→Ａ／Ｄコンバータ１２ｅを通じて入力し、Ｒ
ＡＭ１２ｃのＩ ｎｅｗデータエリヤにストアしくステ
ップ４０３）、電源電圧のデータを電池電圧検出手段１
５→Ａ／Ｄコンバータ１２ｅを通じて入力し、ＲＡＭ１
２ｃのＶｎｅｗデータエリヤにストアする（ステップ４
０４）、一方、内部タイマ１２ｄの割り込みでは、ＳＣ
Ｒの点弧制御をする（ステップ５０１〜５０４）。
本発明によれば、ピーク電池電圧の値が大幅に異なって
も電池電圧検出手段１５の出力が一定の範囲に入るよう
に制御されるため、最適な充電が出来るように電池電圧
の大きさに応じて降下電圧−△Ｖの値を制御することが
出来る。さらに、電池電圧データ入力にＡ／Ｄコンバー
タを使用しても、入力レベルが大幅に変わることがない
ので、−へＶ満充電検出制御における分解能の点で有利
である。
も電池電圧検出手段１５の出力が一定の範囲に入るよう
に制御されるため、最適な充電が出来るように電池電圧
の大きさに応じて降下電圧−△Ｖの値を制御することが
出来る。さらに、電池電圧データ入力にＡ／Ｄコンバー
タを使用しても、入力レベルが大幅に変わることがない
ので、−へＶ満充電検出制御における分解能の点で有利
である。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図〜第４
図は夫々本発明の一実施例におけるフローチャートであ
る。第５図、第６図は電池の充電特性図である。図にお
いて、５と６は５ＣＲ１７は充電される電池、８は電流
検出手段、１２はマイコン、１２ａは演算手段（ＣＰＵ
） 、１２ｂはＲＯＭ、１２ｃはＲＡＭ、１２ｄはタイ
マ、１２ｅはＡ／Ｄコンバータ、１２ｆは割り込み、１
２ｇは入力ポート、１２ｈと１２ｉは出力ポート、１５
は電池電圧検出手段、１７はＳＣＲ点弧手段である。 特許出願人の名称 日立工機株式会社 米２０（←Ｉ） 第２図（マの２）
図は夫々本発明の一実施例におけるフローチャートであ
る。第５図、第６図は電池の充電特性図である。図にお
いて、５と６は５ＣＲ１７は充電される電池、８は電流
検出手段、１２はマイコン、１２ａは演算手段（ＣＰＵ
） 、１２ｂはＲＯＭ、１２ｃはＲＡＭ、１２ｄはタイ
マ、１２ｅはＡ／Ｄコンバータ、１２ｆは割り込み、１
２ｇは入力ポート、１２ｈと１２ｉは出力ポート、１５
は電池電圧検出手段、１７はＳＣＲ点弧手段である。 特許出願人の名称 日立工機株式会社 米２０（←Ｉ） 第２図（マの２）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）充電末期に電池電圧がピークに達した後の降下電圧
を検出して充電を停止する満充電検出制御方式において
、充電する電池の電圧の大きさに応じて分圧抵抗の値を
変えることにより、電池電圧検出手段の出力電圧の大き
さが一定の範囲に入るようにしたことを特徴とする電池
の充電装置。 ２）電池への充電電流を電流検出手段を通じて検出し、
定電流充電を行う演算手段を備えたことを特徴とする特
許請求範囲第１項記載の電池の充電装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009342A JPH0732544B2 (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 電池の充電装置 |
| DE3901096A DE3901096C2 (de) | 1988-01-14 | 1989-01-16 | Vorrichtung zum Laden mindestens einer wiederaufladbaren Batterie |
| US07/297,286 US4998057A (en) | 1988-01-14 | 1989-01-17 | Method and apparatus for charging a battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009342A JPH0732544B2 (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 電池の充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01186130A true JPH01186130A (ja) | 1989-07-25 |
| JPH0732544B2 JPH0732544B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=11717797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63009342A Expired - Lifetime JPH0732544B2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-19 | 電池の充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732544B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4025431A1 (de) * | 1989-08-11 | 1991-02-14 | Ryobi Ltd | Batterieladeeinrichtung und ladeverfahren |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1064594A (ja) * | 1996-08-23 | 1998-03-06 | Hitachi Koki Co Ltd | 電池の充電装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63294227A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-30 | Matsushita Electric Works Ltd | 充電制御装置 |
-
1988
- 1988-01-19 JP JP63009342A patent/JPH0732544B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63294227A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-30 | Matsushita Electric Works Ltd | 充電制御装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4025431A1 (de) * | 1989-08-11 | 1991-02-14 | Ryobi Ltd | Batterieladeeinrichtung und ladeverfahren |
| US5089765A (en) * | 1989-08-11 | 1992-02-18 | Ryobi Limited | Battery charger and charging method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0732544B2 (ja) | 1995-04-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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