JPH0197141A - Charging circuit for storage battery - Google Patents

Charging circuit for storage battery

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JPH0197141A
JPH0197141A JP5555487A JP5555487A JPH0197141A JP H0197141 A JPH0197141 A JP H0197141A JP 5555487 A JP5555487 A JP 5555487A JP 5555487 A JP5555487 A JP 5555487A JP H0197141 A JPH0197141 A JP H0197141A
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voltage
circuit
storage battery
charging
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JP5555487A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Shiojima
塩島 信雄
Kazumi Tsuruoka
鶴岡 和海
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To enable controlling a charging quantity appropriately, by equipping an apparatus with a means for surely holding information about the peak value of a divided voltage obtained by dividing the terminal voltage of a storage battery. CONSTITUTION:A storage battery 1 is connected with a charging power source 3 via a charging control circuit 2. In an initial state, the output of a comparator 9 is at a low level, and when a timer circuit 11 is reset and its output reaches a low level, the output of OR circuit 10 also reaches a low level, said charging control circuit 2 is in the ON state, and charging of said storage battery 1 is started. The terminal voltage of the storage battery 1 is divided by a voltage divider circuit 4. The first divided voltage is given to a comparator 6 via a low-pass filter 5 and the output voltage of a memory circuit 7 rises. After the memory circuit 7 held a peak value at the end of charging, the outputs of the comparator 9 and the OR circuit 10 reach a high level, and the charging control circuit 2 controls charging of the storage battery 1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は蓄電池の充電回路に係り、特に蓄電池の端子電
圧のピーク値を検出して充電を制御する充電回路に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a charging circuit for a storage battery, and more particularly to a charging circuit that controls charging by detecting the peak value of terminal voltage of a storage battery.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

蓄電池の充電方式としては種々のものが帰られているが
、その一つに充電時における蓄電池の端子電圧のピーク
値を検出し、端子電圧がピーク値より一定値Δ■だけ低
下した時点で充電を停止させる方式がある。
Various charging methods have been proposed for storage batteries, one of which is to detect the peak value of the terminal voltage of the storage battery during charging, and then charge the battery when the terminal voltage drops by a certain value Δ■ from the peak value. There is a method to stop it.

この方式の具体例として、例えば特公昭59−3785
4号公報(以下、第1の従来例という)には、蓄電池の
端子電圧よりツェナーダイオードによる定電圧(ツェナ
ー電圧)分だけ低い電圧を検出する電圧検出部の検出電
圧と、記憶部の記憶電圧とを比較部で比較し、検出電圧
が記憶電圧より大なるとき記憶電圧を上昇させることに
より、記憶電圧を蓄電池の端子電圧のピーク値に対応す
る検出電圧と概略等しくなるようにして、これら記憶電
圧と検出電圧との差を演算増幅器により増幅した値をツ
ェナーダイオードで比較し、所定値を越えると充電を停
止させる方式が開示されている。
As a specific example of this method, for example,
Publication No. 4 (hereinafter referred to as the first conventional example) describes the detection voltage of a voltage detection unit that detects a voltage lower than the terminal voltage of a storage battery by a constant voltage (Zener voltage) caused by a Zener diode, and the storage voltage of a storage unit. When the detected voltage is larger than the stored voltage, the stored voltage is increased to make the stored voltage approximately equal to the detected voltage corresponding to the peak value of the terminal voltage of the storage battery. A method has been disclosed in which the difference between the voltage and the detected voltage is amplified by an operational amplifier and compared using a Zener diode, and when a predetermined value is exceeded, charging is stopped.

また、特公昭GO−18177号公報(以下、第2の従
来例という)には、蓄電池の端子電圧より第1のツェナ
ーダイオードによるツェナー電圧と逆流素子ダイオード
の順方向電圧分だけ低い電圧(すなわちピーク点電圧に
対応した対応電圧)を記憶するコンデンサにより構成さ
れた記憶回路の出力電圧と、端子電圧より第2のツェナ
ーダイオードのツェナー電圧1分だけ低い電圧(すなわ
ちピーク後における蓄電池の端子電圧に対応する対応電
圧)を出力する検出回路の出力電圧とを比較回路で比較
し、対応電圧が低下して比較回路で比較される両型圧が
一致した時点、すなわち端子電圧がΔ■低下した時点で
充電を停止させる回路が開示されている。
In addition, Japanese Patent Publication No. 18177 (hereinafter referred to as the second conventional example) discloses a voltage lower than the terminal voltage of the storage battery by the Zener voltage of the first Zener diode and the forward voltage of the reverse current element diode (i.e., the peak The output voltage of a storage circuit composed of a capacitor that stores the corresponding voltage corresponding to the point voltage, and the voltage that is one minute lower than the terminal voltage by the Zener voltage of the second Zener diode (i.e., corresponds to the terminal voltage of the storage battery after the peak) The comparison circuit compares the output voltage of the detection circuit that outputs the corresponding voltage), and when the corresponding voltage decreases and the two types of voltages compared by the comparison circuit match, that is, the terminal voltage decreases by Δ■. A circuit for stopping charging is disclosed.

【発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

しかしながら、第1の従来例では記憶電圧と検出電圧と
の差を演算増幅器により増幅した電圧がツェナー電圧を
越えると充電を停止させるわけであるが、ツェナー電圧
は周囲温度により変化するため、充電不足となって機器
の作動時間が短くなったり、逆に過充電となって蓄電池
の性能を著しく損なうことがある。
However, in the first conventional example, charging is stopped when the voltage obtained by amplifying the difference between the storage voltage and the detection voltage with an operational amplifier exceeds the Zener voltage, but since the Zener voltage changes depending on the ambient temperature, charging may be insufficient. This may shorten the operating time of the device or, conversely, cause overcharging, which can significantly impair the performance of the storage battery.

一方、第2の従来例においてもツェナーダイオードを用
いていることにより、温度変化によってΔVが大きく変
動するため、充電不足となったり過充電となったりする
おそれがある。
On the other hand, since the second conventional example also uses a Zener diode, ΔV varies greatly due to temperature changes, so there is a risk of insufficient charging or overcharging.

また、ΔVはツェナーダイオードの組合わせで決まるが
、市販されているツェナーダイオードのツェナー電圧は
離散的(0,2〜lv間隔)であり、蓄電池に適正なΔ
Vを得る組合わせが得られにくく、この点からも上記と
同様な問題が発生する。
In addition, ΔV is determined by the combination of Zener diodes, but the Zener voltage of commercially available Zener diodes is discrete (0.2 to lv intervals), and the appropriate ΔV for the storage battery is
It is difficult to obtain a combination that provides V, and from this point as well, the same problem as above occurs.

しかも、蓄電池の直列本数が少ない場合は適正なΔVが
小さく、例えば直列本数が1〜3本程度の場合のΔVは
数mV〜数十mV程度であり、ツェナーダイオードの組
合わせでこのような値を得ることは工業的に困難である
ため実用的でない。
Moreover, when the number of storage batteries connected in series is small, the appropriate ΔV is small; for example, when the number of storage batteries is about 1 to 3, ΔV is about several mV to several tens of mV, and such a value cannot be achieved with a combination of Zener diodes. It is not practical because it is industrially difficult to obtain.

さらに、第1.第2の従来例のいずれも、蓄電池の直列
本数により回路定数を変更しなければならないという煩
雑さがあった。
Furthermore, the first. In both of the second conventional examples, the circuit constants have to be changed depending on the number of storage batteries connected in series, which is complicated.

本発明は蓄電池の端子電圧を分圧した分圧電圧のピーク
値の情報を確実に保持する手段を備えることにより、充
電量を適切に制御することができ、また蓄電池の直列本
数を変えた場合でも特別な変更を加えることなく常に最
適な充電量が得られる蓄電池の充電回路を提供すること
を目的とする。
By providing means for reliably retaining information on the peak value of the divided voltage obtained by dividing the terminal voltage of the storage battery, the present invention can appropriately control the amount of charge, and even when the number of storage batteries connected in series is changed. However, the purpose of this invention is to provide a storage battery charging circuit that can always obtain the optimum amount of charge without making any special changes.

〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係る充電回路は、蓄電池の端子電圧VBを分圧
回路により第1の分圧電圧VDIと該第1の分圧電圧v
Dlより高い第2の分圧電圧VD2と−に分圧するとと
もに、第1の分圧電圧VD1を記憶する記憶回路を設け
、この記憶回路の出力電圧v outと第1の分圧電圧
VDIとを第1の比較器で比較して、Vout<VDI
の期間中に記憶回路の出力電圧を上昇させることにより
、この出力電圧V outとしてVD1のピーク値VI
I)に等しい値を保持し、さらにこの出力電圧v ou
tと第2の分圧電圧VD2とを第2の比較器で比較し、
V out≧VD2となったとき蓄電池の充電を制御す
るようにしたものである。
[Means for solving the problem] The charging circuit according to the present invention divides the terminal voltage VB of the storage battery into a first divided voltage VDI and the first divided voltage V by a voltage dividing circuit.
A memory circuit is provided to divide the voltage into a second divided voltage VD2 higher than Dl and - and to store the first divided voltage VD1, and the output voltage v out of this memory circuit and the first divided voltage VDI are Compared with the first comparator, Vout<VDI
By increasing the output voltage of the memory circuit during the period, the output voltage V out becomes the peak value VI of VD1.
I) and further this output voltage v ou
t and a second divided voltage VD2 by a second comparator,
The charging of the storage battery is controlled when V out≧VD2.

〔作用〕[Effect]

Vout<VDIの期間中は記憶回路の出力電圧Vol
tが増加することにより、蓄電池の端子電圧VBが最大
値VBpを示すピーク点P2を過ぎて低下するのに伴な
い第1の分圧電圧VD1が低下しても、V outはV
Dlの略最大値VDPを保持している。
During the period when Vout<VDI, the output voltage Vol of the memory circuit
As t increases, even if the first divided voltage VD1 decreases as the terminal voltage VB of the storage battery decreases past the peak point P2 indicating the maximum value VBp, V out remains V
The approximately maximum value VDP of Dl is held.

第2の分圧電圧VD2がVoutに等しい時のVBの値
をVBeとすると、このときのV outはVout−
VDp であるから、 ΔV−VBp−VBe となる。このことから、分圧回路の分圧比を適宜選定し
てVDl、  VB2を設定することにより、ΔVの値
を自由に決定することが可能となり、蓄電池の特性に合
った適正な値が得られる。
If the value of VB when the second divided voltage VD2 is equal to Vout is VBe, then V out is Vout-
Since VDp, ΔV-VBp-VBe. From this, by appropriately selecting the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit and setting VDl and VB2, it is possible to freely determine the value of ΔV, and an appropriate value that matches the characteristics of the storage battery can be obtained.

また、蓄電池を直列に複数(n)本接続して同時に充電
を行なう場合には、端子電圧VBおよびそのピーク電圧
VBpがn倍になると共に、それを分圧したVDl、 
VB2もそれぞれn倍となってΔ■もn倍となることに
より、煩雑な回路定数の変更等を必要とすることなく、
蓄電池が1本の場合と同じ充電量が自動的に得られる。
In addition, when a plurality (n) of storage batteries are connected in series and charged at the same time, the terminal voltage VB and its peak voltage VBP are multiplied by n, and the divided voltage VDl,
Since VB2 is also multiplied by n and Δ■ is also multiplied by n, there is no need to change complicated circuit constants, etc.
The same amount of charge as with one storage battery is automatically obtained.

さらに、V Di。Furthermore, VDi.

VB2が第1および第2の比較器の入力電圧範囲のを越
える場合でも、分圧回路の一つの抵抗の値を変えるのみ
でよく、ツェナーダイオードのツェナー電圧や抵抗値等
の変更は必要としない。
Even if VB2 exceeds the input voltage range of the first and second comparators, it is only necessary to change the value of one resistor in the voltage divider circuit, and there is no need to change the Zener voltage or resistance value of the Zener diode. .

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例に係る蓄電池の充電回路を示
したものである。蓄電池1は充電制御回路2を介して充
電用電源3に接続されている。充電制御回路2はスイッ
チング回路により構成される。充電用電源3は交流電源
を整流して直流を得る直流電源か、あるいは他の比較的
大容量の電池が使用される。
FIG. 1 shows a charging circuit for a storage battery according to an embodiment of the present invention. The storage battery 1 is connected to a charging power source 3 via a charging control circuit 2. The charging control circuit 2 is composed of a switching circuit. As the charging power source 3, a DC power source that rectifies an AC power source to obtain a direct current, or another relatively large capacity battery is used.

蓄電池1の両端には3個の抵抗R1+ R2。There are three resistors R1+R2 on both ends of the storage battery 1.

R3を直列接続してなる分圧回路4が接続されており、
抵抗R2とR3の接続点に発生する第1の分圧電圧V吋
は、ノイズ除去用である第1の低域フィルタ5を介して
第1の比較器6の一方の入力端子(非反転入力端子)に
入力される。第1の比較器6の出力は記憶回路7に入力
され、記憶回路7の出力電圧V outは第1の比較器
6の他方の入力端子(反転入力端子)および第2の比較
器9の一方の入力端子(非反転入力端子)に入力される
A voltage dividing circuit 4 formed by connecting R3 in series is connected,
The first divided voltage Vx generated at the connection point of resistors R2 and R3 is passed through a first low-pass filter 5 for noise removal to one input terminal (non-inverting input terminal) of the first comparator 6. terminal). The output of the first comparator 6 is input to the memory circuit 7, and the output voltage V out of the memory circuit 7 is input to the other input terminal (inverting input terminal) of the first comparator 6 and one of the second comparator 9. is input to the input terminal (non-inverting input terminal).

第2の比較器9の他方の入力端子(反転入力端子)には
、分圧回路4の抵抗R1とR2の接続点に発生する、第
1の分圧電圧VDIより高い第2の分圧電圧VD2がノ
イズ除去用の第2の低域フィルタ8を介して入力されて
いる。なお、第2の低域フィルタ8の時定数は、第1の
低域フィルタ5のそれより短い値に選ばれている。
The other input terminal (inverting input terminal) of the second comparator 9 receives a second divided voltage higher than the first divided voltage VDI, which is generated at the connection point between the resistors R1 and R2 of the voltage dividing circuit 4. VD2 is input via a second low-pass filter 8 for noise removal. Note that the time constant of the second low-pass filter 8 is selected to be shorter than that of the first low-pass filter 5.

第2の比較器9の出力はOR回路10の一方の入力端子
に入力される。OR回路10の他方の入力端子には、タ
イマー回路11の出力が入力される。OR回路10の出
力は充電制御回路2に制御入力として供給される。充電
制御回路2はOR回路10の出力が低レベルのとき充電
電流を流し、OR回路10の出力が高レベルになると充
電を停止するか、または充電電流を減少させることによ
って充電を制御する。
The output of the second comparator 9 is input to one input terminal of the OR circuit 10. The output of the timer circuit 11 is input to the other input terminal of the OR circuit 10. The output of the OR circuit 10 is supplied to the charging control circuit 2 as a control input. The charging control circuit 2 controls charging by causing a charging current to flow when the output of the OR circuit 10 is at a low level, and by stopping charging or reducing the charging current when the output of the OR circuit 10 becomes a high level.

CR時定数回路12は電源投入を検出する回路であり、
その出力はOR回路13の一方の入力端子に入力される
。このOR回路13の他方の入力端子には、OR回路1
0の出力が入力される。
The CR time constant circuit 12 is a circuit that detects power-on,
The output is input to one input terminal of the OR circuit 13. The other input terminal of this OR circuit 13 is connected to the OR circuit 1
An output of 0 is input.

OR回路13の出力はフリップフロップ14のリセット
入力端子Rに与えられる。フリップフロップ14のセッ
ト入力端子Sには、スタートパルスが入力される。フリ
ップフロップ14の反転出力端子この出力は、記憶回路
7およびタイマー回路11のリセット入力端子Rに供給
される。
The output of the OR circuit 13 is applied to the reset input terminal R of the flip-flop 14. A start pulse is input to the set input terminal S of the flip-flop 14. The inverted output terminal of the flip-flop 14 is supplied to the memory circuit 7 and the reset input terminal R of the timer circuit 11.

一方、蓄電池1の充電路に充電電流を検出するだめの抵
抗15が挿入されている。この抵抗15の端子電圧は第
3の比較器16の一方の入力端子(非反転入力端子)に
入力される。第3の比較器16の他方の入力端子(反転
入力端子)には、−定の基阜電圧VSが与えられている
。第3の比較器16の出力は、タイマー回路13のトリ
ガ入力端子に入力される。
On the other hand, a resistor 15 is inserted in the charging path of the storage battery 1 to detect the charging current. The terminal voltage of this resistor 15 is input to one input terminal (non-inverting input terminal) of the third comparator 16. The other input terminal (inverting input terminal) of the third comparator 16 is supplied with a - constant reference voltage VS. The output of the third comparator 16 is input to the trigger input terminal of the timer circuit 13.

次に、第1図の充電回路の動作を第2図の電圧波形図を
参照して説明する。
Next, the operation of the charging circuit shown in FIG. 1 will be explained with reference to the voltage waveform diagram shown in FIG. 2.

回路の電源が投入されると、CR時定数回路11からそ
の時定数で定まる幅のパルスがOR回路13を介してフ
リップフロップ14のリセット入力端子Rに入力され、
フリップフロップ14の反転出力端子ζは高レベルとな
って、記憶回路7およびタイマー回路11がリセットさ
れる。次に、フリップフロップ14のセット入力端子S
にスタートパルスが入力されると、出力端子ζは低レベ
ルとなって記憶回路7およびタイマー回路11のリセッ
ト状態が解除される。
When the circuit is powered on, a pulse with a width determined by the time constant is input from the CR time constant circuit 11 to the reset input terminal R of the flip-flop 14 via the OR circuit 13.
The inverting output terminal ζ of the flip-flop 14 becomes high level, and the memory circuit 7 and the timer circuit 11 are reset. Next, the set input terminal S of the flip-flop 14
When a start pulse is input to , the output terminal ζ becomes a low level and the reset state of the memory circuit 7 and the timer circuit 11 is released.

、  初期状態では第2の比較器9の出力は低レベルで
あるから、タイマー回路11の出力がリセット状態の解
除により低レベルになると、OR回路10の出力も低レ
ベルとなって、充電制御回路2がオン状態となり、蓄電
池1の充電が開始する。
In the initial state, the output of the second comparator 9 is at a low level, so when the output of the timer circuit 11 becomes a low level due to release of the reset state, the output of the OR circuit 10 also becomes a low level, and the charging control circuit 2 is turned on, and charging of the storage battery 1 starts.

蓄電池1の端子電圧VBは、第2図に示すように充電時
間の経過に伴ない徐々に上昇する。やがて充電末期とな
ると、蓄電池1がその容量分だけ充電されたt−t(1
00%)の近辺から端子電圧VBの上昇は急になり、t
−tpの時点でピークP1が現われる。この端子電圧V
Bのピーク値をVBpとする。端子電圧VBはピークP
1を過ぎると低下する。
The terminal voltage VB of the storage battery 1 gradually increases as the charging time passes, as shown in FIG. Eventually, at the end of charging, storage battery 1 is charged to its capacity t-t(1
00%), the terminal voltage VB rises suddenly, and t
A peak P1 appears at time -tp. This terminal voltage V
Let the peak value of B be VBp. Terminal voltage VB is peak P
When it exceeds 1, it decreases.

蓄電池1の端子電圧VBは分圧回路4により分圧され、
第1の分圧電圧VDIと第2の分圧電圧VD2とが得ら
れる。これらのうち第1の分圧電圧VDIは次式で与え
られる。
The terminal voltage VB of the storage battery 1 is divided by the voltage dividing circuit 4,
A first divided voltage VDI and a second divided voltage VD2 are obtained. Among these, the first divided voltage VDI is given by the following equation.

この第1の分圧電圧VDIを第1の低域フィルタ5を通
した電圧と、記憶回路7の出力電圧V outとが第1
の比較器6により比較される。
The voltage obtained by passing this first divided voltage VDI through the first low-pass filter 5 and the output voltage V out of the memory circuit 7 are the first
are compared by the comparator 6.

VDI≧V outの期間中は第1の比較器6の出力は
、高レベルであるから、記憶回路7の出力電圧V ou
tも上昇する。
During the period of VDI≧V out, the output of the first comparator 6 is at a high level, so the output voltage of the storage circuit 7 V out
t also increases.

■旧<Voutになると、V outは増加しなくなり
、V Dl= V out となる。
■When old<Vout, V out stops increasing and V Dl=V out .

充電が進んで蓄電池1の端子電圧VBがさらに上昇し、
それに伴ない電圧VDIが上昇すると、上記と同様の動
作が繰返され、記憶回路7の出力電圧V outはさら
に上昇する。
As charging progresses, the terminal voltage VB of storage battery 1 further increases,
When the voltage VDI increases accordingly, the same operation as described above is repeated, and the output voltage V out of the memory circuit 7 further increases.

そして、充電末期となって端子電圧VBがピーク値とな
るt−tpの時点での電圧VDIをVDpとすると、 となる。この時点tp以後の期間t≧tpでは、Vou
t −VDpであるから、 であり、V outは(3)式に等しい値を保持する。
If the voltage VDI at the time t-tp at which the terminal voltage VB reaches its peak value at the end of charging is VDp, then the following equation is obtained. In the period t≧tp after this point tp, Vou
Since t −VDp, V out holds a value equal to equation (3).

一方、第2の比較器9では分圧回路4からの第2の分圧
電圧VD2を第2の低域フィルタ8を通した電圧と、記
憶回路7の出力電圧V outを比較する。t≧tpの
期間のうち、Vout<VD2であるt<teの期間で
は、第2の比較器9の出力は低レベルのままであるが、
t>teでは Vout −VDp> VD2 となるため、第2の比較器9の出力は高レベルとなる。
On the other hand, the second comparator 9 compares the second divided voltage VD2 from the voltage dividing circuit 4 through the second low-pass filter 8 with the output voltage V out of the memory circuit 7 . During the period of t≧tp, the output of the second comparator 9 remains at a low level during the period of t<te where Vout<VD2, but
When t>te, Vout −VDp>VD2, so the output of the second comparator 9 becomes high level.

これによりOR回路10の出力が高レベルとなって、充
電制御回路2は蓄電池1の充電を制御する。すなわち、
t−teのときのVBをVBeとすると、このときVo
ut−VD2であるから、(3)式より であり、また であるから、 となり、 ΔV−VBp−VBc となることから、蓄電池1の端子電圧VBがそのピーク
値VBpより(4)式で表わされるΔVだけ低下した時
点teで充電が制御されることになる。
As a result, the output of the OR circuit 10 becomes high level, and the charging control circuit 2 controls charging of the storage battery 1. That is,
If VB at the time of t-te is VBe, then Vo
Since ut-VD2, it follows from equation (3), and since ΔV-VBp-VBc, the terminal voltage VB of storage battery 1 can be expressed by equation (4) from its peak value VBP. Charging is controlled at the time te when the voltage decreases by ΔV.

ところで、先に説明した従来の技術では、記憶電圧と検
出電圧との差を増幅した値をツェナーダイオードのツェ
ナー電圧と比較したり(第1の従来例)、あるいは蓄電
池の端子電圧のピーク値より第1のツェナーダイオード
のツェナー電圧と逆流素子ダイオードの順方向電圧骨だ
け低い電圧を記憶回路に−より記憶しておき、この記憶
電圧と、端子電圧より第2のツェナーダイオードのツェ
ナー電圧骨だけ低い電圧とを比較しく第2の従来例)、
その比較した両型圧が一致した時点で充電を制御するよ
うにしてため、周囲温度の変動によるツェナー電圧の変
動によって充電の過不足が生じるという問題があったが
、本発明では分圧回路から得られる第1の分圧電圧の最
大値と第2の分圧電圧とが一致した時点で充電を制御す
るため、周囲温度の影響による充電の過不足は生じない
By the way, in the conventional technology described above, the value obtained by amplifying the difference between the storage voltage and the detection voltage is compared with the Zener voltage of the Zener diode (first conventional example), or the value is compared with the peak value of the terminal voltage of the storage battery. A voltage that is lower by the Zener voltage of the first Zener diode and the forward voltage of the reverse current element diode is stored in a memory circuit, and this memory voltage and the Zener voltage of the second Zener diode are lower than the terminal voltage by the Compare the voltage with the second conventional example),
Since charging is controlled when the compared voltages of both types match, there has been a problem that over or under charging occurs due to fluctuations in Zener voltage due to fluctuations in ambient temperature. Since charging is controlled at the time when the maximum value of the obtained first divided voltage and the second divided voltage match, excess or insufficient charging does not occur due to the influence of ambient temperature.

さらに、従来の技術では蓄電池をn本直列に接続して充
電を行なう場合には、それに応じてツェナーダイオード
のツェナー電圧や抵抗の値等の回路定数を変更しなけれ
ばならず、煩雑な対応を必要とした。これに対し、本発
明では蓄電池の直列本数がnになると、端子電圧VBお
よびそのピーク値VBpと、これを分圧した第1の電圧
VDIおよびそのピーク値VDI)と第2の分圧電圧V
D2がいずれもn倍となるため、ΔVもn倍となり、蓄
電池が1本の場合と同じ充電量が得られる。しかも、蓄
電池の直列本数nが多くなり、それに伴ない第1および
第2の分圧電圧VDI、 VD2が高くなって、第1お
よび第2の比較器6,9の入力電圧範囲を越えることが
あっても、(4)式から分るようにΔVの値は分圧回路
4の抵抗R1の値には依存しないため、この抵抗R1の
値を大きくしてVDI、 VD2を下げるだけで対処で
き、蓄電池1本の場合と同じ充ff1ffiが得られる
ことになる。
Furthermore, in conventional technology, when n storage batteries are connected in series for charging, circuit constants such as the Zener voltage of the Zener diode and the resistance value must be changed accordingly, which requires complicated measures. I needed it. On the other hand, in the present invention, when the number of storage batteries connected in series becomes n, the terminal voltage VB and its peak value VBp, the first voltage VDI obtained by dividing this voltage and its peak value VDI), and the second divided voltage V
Since both D2 are multiplied by n, ΔV is also multiplied by n, and the same charge amount as in the case of one storage battery can be obtained. Moreover, as the number n of storage batteries connected in series increases, the first and second divided voltages VDI and VD2 become higher and do not exceed the input voltage range of the first and second comparators 6 and 9. Even if there is, the value of ΔV does not depend on the value of resistor R1 of voltage divider circuit 4, as seen from equation (4), so it can be dealt with simply by increasing the value of resistor R1 and lowering VDI and VD2. , the same charge ff1ffi as in the case of one storage battery can be obtained.

なお、上記実施例においてタイマー回路11は充電回路
の故障や、蓄電池1の特性劣化により例えば充電時の端
子電圧の変化にピークが現われない等の場合に、過充電
によって蓄電池1が破壊されるのを防止するためのもの
であり、その限時時間は通常の条件下での最大充電時間
より若干長い時間に選ばれる。すなわち、上述したよう
な原因によって充電時間がタイマー回路11の限時時間
を経過してもV out≧VD2とならない場合には、
タイマー回路11の限時出力(高レベル)が発生し、こ
れがOR回路10を介して充電制御回路2に供給される
ことにより、充電が強制的に制御される。
In the above embodiment, the timer circuit 11 prevents the storage battery 1 from being destroyed due to overcharging in the event that the charging circuit fails or the characteristics of the storage battery 1 deteriorate, for example, when a peak does not appear in the change in terminal voltage during charging. The time limit is selected to be slightly longer than the maximum charging time under normal conditions. That is, if the charging time does not become V out ≧ VD2 even after the time limit of the timer circuit 11 has elapsed due to the above-mentioned causes,
A time limit output (high level) of the timer circuit 11 is generated and supplied to the charging control circuit 2 via the OR circuit 10, whereby charging is forcibly controlled.

なお、このタイマー回路11は抵抗15の両端電圧が基
準電圧Vsを越え、第3の比較器16の出力が高レベル
となってトリガ信号として供給されることにより、蓄電
池1の充電電流がある所定値に達した時点で限時動作を
開始する。
Note that this timer circuit 11 is activated when the voltage across the resistor 15 exceeds the reference voltage Vs and the output of the third comparator 16 becomes high level and is supplied as a trigger signal. The time-limited operation starts when the value is reached.

第3図は第1図における記憶回路7の具体例と第1の比
較器6との接続関係を示したもので、第1の比較器6は
演算増幅器または電圧比較器により構成される。第1の
比較器6の非反転入力端子には第1の分圧電圧VDIが
印加され、反転入力端子には記憶回路7の出力電圧が印
加される。
FIG. 3 shows a connection relationship between a specific example of the storage circuit 7 in FIG. 1 and the first comparator 6. The first comparator 6 is constituted by an operational amplifier or a voltage comparator. The first divided voltage VDI is applied to the non-inverting input terminal of the first comparator 6, and the output voltage of the memory circuit 7 is applied to the inverting input terminal.

記憶回路7はダイオードD1と抵抗R6およびコンデン
サCを主体として構成され、ダイオードD1の一端にア
ノード)は第1の比較器6の出力端子に接続され、他端
(カソード)は抵抗R5およびコンデンサCを直列に介
して基準電位点(この例ではアース点)に接続されてい
る。ダイオードD1と抵抗R5の接続点は演算増幅器ま
たは電圧比較器により構成される第4の比較器17の非
反転入力端子に接続され、この第4の比較器17の出力
端子(記憶回路7の出力端子)はそれ自身の反転入力端
子と第1の比較器6の反転入力端子に接続されている。
The memory circuit 7 is mainly composed of a diode D1, a resistor R6, and a capacitor C. One end of the diode D1 (an anode) is connected to the output terminal of the first comparator 6, and the other end (cathode) is connected to a resistor R5 and a capacitor C. are connected in series to a reference potential point (earth point in this example). The connection point between the diode D1 and the resistor R5 is connected to the non-inverting input terminal of a fourth comparator 17 constituted by an operational amplifier or a voltage comparator. terminal) is connected to its own inverting input terminal and to the inverting input terminal of the first comparator 6.

第1の比較器6が第1の分圧電圧VDIと記憶回路7の
出力電圧Voutとを比較し、VDI>Voutのとき
は第1の比較器6の出力電圧が高レベルとなるため、ダ
イオードD1および抵抗R5を介してコンデンサCが充
電されることにより、第4の比較器17を介して記憶回
路7の出力電圧v outが上昇するが、’ V ou
tがさらに上昇しV DI −V outとなると、コ
ンデンサCが充電されなくなり、v outの上昇は停
止する。そして、蓄電池1の充電の進行に伴ない第1の
分圧電圧VDIが上昇すると、上記動作が繰返され、V
DIがピーク値VDpに達するまで続けられる。第1の
分圧電圧VDIがピーク値VDpに達した後はVDIは
低下し、第1の比較器6の出力は低レベルとなるため、
ダイオードDIがカットオフ状態となってコンデンサC
から抵抗R5を介して第1の比較器6の出力側へ電流が
流れるのを阻止することにより、コンデンサCの電位は
一定値を保ち、記憶回路7の出力電圧V outはVD
I)を保持する。
The first comparator 6 compares the first divided voltage VDI and the output voltage Vout of the memory circuit 7, and when VDI>Vout, the output voltage of the first comparator 6 is at a high level, so the diode By charging the capacitor C via D1 and the resistor R5, the output voltage v out of the storage circuit 7 increases via the fourth comparator 17, but 'V out
When t further increases to V DI −V out, capacitor C is no longer charged and v out stops increasing. Then, as the first divided voltage VDI increases as the charging of the storage battery 1 progresses, the above operation is repeated and V
This continues until DI reaches the peak value VDp. After the first divided voltage VDI reaches the peak value VDp, VDI decreases and the output of the first comparator 6 becomes a low level.
Diode DI is in cut-off state and capacitor C
By blocking the current from flowing from the current to the output side of the first comparator 6 via the resistor R5, the potential of the capacitor C is kept constant, and the output voltage V out of the memory circuit 7 is VD.
I) is retained.

なお、抵抗R5は第1の比較器6の出力端子がらダイオ
ードD1およびコンデンサCを介して基準電位点(アー
ス点)に至る経路内であれば、どこにあってもよい。ま
た、第3図における記憶回路7の保持特性はダイオード
D1のリーク電流に大きく依存するが、破線で示すよう
な抵抗R7およびダイオードD、を付加して、ダイオー
ドD1に加わる逆電圧を小さくしリーク電流を小さくす
ることにより、保持特性を改善することもできる。
Note that the resistor R5 may be located anywhere within the path from the output terminal of the first comparator 6 to the reference potential point (earth point) via the diode D1 and the capacitor C. Furthermore, the retention characteristics of the memory circuit 7 in FIG. 3 largely depend on the leakage current of the diode D1, but by adding a resistor R7 and a diode D as shown by the broken line, the reverse voltage applied to the diode D1 can be reduced and leakage can be reduced. Retention characteristics can also be improved by reducing the current.

また、第3図における抵抗R5の代わりに、一定の電流
が流れるように抵抗値が変化する定電流回路を用いても
よい。
Further, instead of the resistor R5 in FIG. 3, a constant current circuit whose resistance value changes so that a constant current flows may be used.

ところで、不活性化した蓄電池では充電初期に第2図に
P2で示したようなピークが現われることがある。この
ようなピークP2が本来の充電末期のピークP1と誤認
され、このピークP2に対応してMDIに現われるピー
ク値が記憶回路7によって保持されてしまうと、端子電
圧VBがピークP2を過ぎた直後に第2の比較器9の出
力によって充電が制御されることにより、著しい充電不
足となる。しかし、この問題ば抵抗R5コンデンサCで
決定される時定数を大きくし、蓄電池1の充電量がその
容量に達する時間t (100%)の5〜80%の経過
後に、VDIの変化に対して記憶回路7の出力v ou
tが追従するようにすることで解決される。
By the way, in an inactivated storage battery, a peak as shown by P2 in FIG. 2 may appear at the beginning of charging. If such a peak P2 is mistakenly recognized as the original peak P1 at the end of charging, and the peak value appearing on MDI corresponding to this peak P2 is held in the memory circuit 7, the terminal voltage VB will be reset immediately after passing the peak P2. Charging is controlled by the output of the second comparator 9, resulting in a significant charging shortage. However, in this case, the time constant determined by the resistor R5 and the capacitor C is increased, and after 5 to 80% of the time t (100%) for the charge amount of the storage battery 1 to reach its capacity, the change in VDI is Output of memory circuit 7 v ou
This can be solved by making t follow the problem.

すなわち、第2図においてt<taの期間で端子電圧V
BにピークP2が現われ、それに対応してVDIにもピ
ークが現われたとしても、図に示すようにP2のピーク
の前後に多少歪むが上昇を続け、Vout<VDIの関
係が成立している限り、該ピークは無視され、Vout
は上昇し続ける。そして、tl<t<tpの期間になる
とVoutは端子電圧VBの変化に追従する。なお、抵
抗R5に定電流回路に用いた場合は、記憶回路7の出力
電圧は第2図にV outで示す如く直線的に変化する
That is, in the period t<ta in FIG.
Even if a peak P2 appears in B and a corresponding peak also appears in VDI, as shown in the figure, it will continue to rise although there will be some distortion before and after the peak of P2, as long as the relationship of Vout<VDI holds. , the peak is ignored and Vout
continues to rise. Then, in the period tl<t<tp, Vout follows the change in the terminal voltage VB. Note that when the resistor R5 is used in a constant current circuit, the output voltage of the memory circuit 7 changes linearly as shown by V out in FIG.

第3図において抵抗R6,R8およびトランジスタQは
リセット回路を構成し、入力されるリセット信号が高レ
ベルのときトランジスタQが導通することにより、抵抗
R6を介してコンデンサCの電荷が放電し、記憶回路7
のリセットがなされる。このリセット動作は電源投入時
と、記憶回路7の出力電圧V outと第2の分圧電圧
VD2との関係がV out≧VD2となった時点、あ
るいは蓄電池1の充電電流が所定値に達しない期間に行
なわれる。
In FIG. 3, resistors R6, R8 and transistor Q constitute a reset circuit, and when the input reset signal is at a high level, transistor Q becomes conductive, so that the charge in capacitor C is discharged via resistor R6, and the memory is stored. circuit 7
will be reset. This reset operation occurs when the power is turned on, when the relationship between the output voltage V out of the memory circuit 7 and the second divided voltage VD2 becomes V out ≧ VD2, or when the charging current of the storage battery 1 does not reach a predetermined value. held during the period.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、蓄電池の端子電圧を第1の分圧電圧V
DIとこれより高い第2の分圧電圧VD2とに分圧し、
■旧のピーク値VDpを記憶回路によって保持しておき
、端子電圧VBがピークを過ぎてVDP以下になったと
き充電を制御することにより、従来のような充電量の過
不足を起こすことがなく、適切な充電制御を行なうこと
ができる。
According to the present invention, the terminal voltage of the storage battery is set to the first divided voltage V
dividing the voltage into DI and a second divided voltage VD2 higher than DI,
■By retaining the old peak value VDp in the memory circuit and controlling charging when the terminal voltage VB passes the peak and becomes less than VDP, there is no possibility of excess or deficiency in the amount of charge as in the past. , appropriate charging control can be performed.

また、蓄電池の直列本数を変えた場合でも、分圧電圧V
DI、 VO2がそれぞれ第1および第2の比較器の入
力電圧範囲を越えない限り、何ら回路定数等を変更する
必要はなく 、VDI、 VO2がそれぞれ比較器の入
力電圧範囲を越える場合は、分圧回路の抵抗R1の値の
みを変更するだけでよく、従来の技術のようにツェナー
ダイオードのツェナー電圧や抵抗値等の変更は必要しな
い。
Furthermore, even if the number of storage batteries connected in series is changed, the divided voltage V
As long as DI and VO2 do not exceed the input voltage range of the first and second comparators, there is no need to change the circuit constants, etc. If VDI and VO2 exceed the input voltage range of the comparators, It is only necessary to change the value of the resistor R1 of the voltage circuit, and there is no need to change the Zener voltage or resistance value of the Zener diode as in the conventional technology.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係る充電回路の構成を示す
図、第2図は同実施例の動作を説明するための電圧波形
図、第3図は同実施例における記憶回路の具体例を示す
図である。 1・・・蓄電池、2・・・充電制御回路、3・・・充電
用電源、4・・・分圧回路、6・・・第1の比較器、7
・・・記憶回路、9・・・第2の比較器、11・・・タ
イマー回路、12・・・時定数回路、14・・・フリッ
プフロップ、15・・・電流検出用抵抗。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 萬2図*rst 第3図
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a charging circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a voltage waveform diagram for explaining the operation of the embodiment, and FIG. 3 is a concrete diagram of a storage circuit in the embodiment. It is a figure which shows an example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Storage battery, 2...Charging control circuit, 3...Charging power source, 4...Voltage dividing circuit, 6...First comparator, 7
... Memory circuit, 9 ... Second comparator, 11 ... Timer circuit, 12 ... Time constant circuit, 14 ... Flip-flop, 15 ... Current detection resistor. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 2 *rst Figure 3

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)蓄電池の端子電圧VBを第1の分圧電圧VD1と
該第1の分圧電圧VD1より高い第2の分圧電圧VD2
とに分圧する分圧回路と、 前記第1の分圧電圧VD1を記憶する記憶回路と、この
記憶回路の出力電圧Voutと前記第1の分圧電圧VD
1とを比較し、Vout<VD1の期間中のみ該記憶回
路の出力電圧Voutを上昇させる第1の比較器と、 前記記憶回路の出力電圧Voutと前記第2の分圧電圧
VD2とを比較する第2の比較器と、この第2の比較器
の出力に基づいて、 Vout≧VD2となったとき前記蓄電池の充電を制御
する手段とを備えたことを特徴とする蓄電池の充電回路
(1) The terminal voltage VB of the storage battery is divided into a first divided voltage VD1 and a second divided voltage VD2 higher than the first divided voltage VD1.
a voltage dividing circuit that divides the voltage into two; a memory circuit that stores the first divided voltage VD1; and an output voltage Vout of this memory circuit and the first divided voltage VD.
1 and increases the output voltage Vout of the storage circuit only during the period of Vout<VD1; and the output voltage Vout of the storage circuit is compared with the second divided voltage VD2. A storage battery charging circuit comprising: a second comparator; and means for controlling charging of the storage battery when Vout≧VD2 based on the output of the second comparator.
(2)記憶回路は第1の比較器の出力端子に一端が接続
されたダイオードおよび該ダイオードの他端と定電位点
との間に直列に接続された抵抗およびコンデンサを含ん
で構成され、蓄電池の充電量がその容量の5〜80%の
範囲内に達する時間内で、該記憶回路の出力電圧Vou
tが第1の分圧電圧VD1の変化に追従するように上記
抵抗およびコンデンサの値が選定されていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の蓄電池の充電回路。
(2) The storage circuit includes a diode with one end connected to the output terminal of the first comparator, a resistor and a capacitor connected in series between the other end of the diode and a constant potential point, and a storage battery. The output voltage Vou of the memory circuit increases within the time when the amount of charge reaches within the range of 5 to 80% of its capacity.
2. The storage battery charging circuit according to claim 1, wherein the values of the resistor and capacitor are selected so that t follows the change in the first divided voltage VD1.
(3)コンデンサは、電源投入時および記憶回路の出力
電圧Voutと第2の分圧電圧VD2との関係がVou
t≧VD2となった時点、あるいは蓄電池の充電電流が
所定値に達しない期間に放電されることを特徴とする特
許請求の範囲第2項記載の蓄電池の充電回路。
(3) When the capacitor is turned on, the relationship between the output voltage Vout of the memory circuit and the second divided voltage VD2 is Vou.
3. The storage battery charging circuit according to claim 2, wherein the storage battery is discharged when t≧VD2 or during a period when the charging current of the storage battery does not reach a predetermined value.
(4)蓄電池の充電動作に関連してスタートするタイマ
ー回路を有し、記憶回路の出力電圧と第2の分圧電圧と
の関係がVout≧VD2となるより以前に該タイマー
回路の限時出力が発生されたとき蓄電池の充電を制御す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の蓄電池
の充電回路。
(4) It has a timer circuit that starts in conjunction with the charging operation of the storage battery, and the time-limited output of the timer circuit starts before the relationship between the output voltage of the storage circuit and the second divided voltage becomes Vout≧VD2. 2. A storage battery charging circuit according to claim 1, wherein said storage battery charging circuit controls charging of said storage battery when said power is generated.
(5)タイマー回路は蓄電池の充電電流が所定値に達し
た時点で限時動作を開始することを特徴とする特許請求
の範囲第4項記載の蓄電池の充電回路。
(5) The storage battery charging circuit according to claim 4, wherein the timer circuit starts a time-limited operation when the charging current of the storage battery reaches a predetermined value.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01243829A (en) * 1988-03-25 1989-09-28 Hitachi Ltd Charge control circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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