JPH02123927A - バッテリの充電装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は自動停止機構を有するバッテリの充電装置に係
り、特にバッテリの放電量を検出してこれに見合った電
気量を充電することができるようにしたバッテリの充電
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、充電を自動的に停止する機能を有する自動充電器
としては、バッテリの充電電圧を検出しそれが一定電圧
に達してから、所定時間を経過したのちにバッテリに対
する通電を停止する機能を備えたものが主として用いら
れている。

第６図は、従来の自動充電器の構成を例示したものであ
る。入力交流電源をトランス２１を介してブリッジ整流
器２２に加えて得られた直流出力はサイリスタ２３を経
て被充電バッテリ２４に加えることによって充電が行わ
れるが、この際被充電バッテリ２４の端子電圧を電圧比
較検出部２５において一定の闇値と比較して、これを越
えたことが検出されたとき、電子タイマ２６を起動する
。

そして、この電子タイマ２６において所定時間を計時し
たとき、通電制御部２７を動作させてサイリスタ２３に
対するゲート入力を遮断して、被充電バッテリ２４に対
する通電を停止する。

なお、過電流検出部２８は、充電電流の帰路に挿入した
シャント抵抗２９における電圧降下を闇値と比較するこ
とによって過電流を検出し、検出時、通電制御部２７を
制御して充電電流を遮断することによってバッテリおよ
び電源装置の保護を行う。また安定化電源部３０は整流
出力電圧を安定化して、他の部分に対して供給する。

（発明が解決しようとする課題） このように従来、自動充電器としては、バッテリに対す
る充電電圧が所定の範囲を越えたことを検出して充電を
打ち切る方式のものが、一般に用いられている。

しかしながら、バッテリの特性として、気温（液温）の
変化に基づく内部インピーダンスの変化や、劣化による
充放電特性の変化等があり、充電電圧の検出のみでは放
電量に対応した正しい充電量を与えることは困難である
。また、電源周波数の変化や電源電圧の変動等の外部要
因による影響も無視することができない。

［発明の目的〕 本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し
、とくにバッテリの自動充電を行う充電装置において、
充放電の電気量を検出して充電を行うことによって、種
々の変動要因がある場合でも、常に一定の充電率で充電
を行って満充電とすることができるようにすることを、
その目的とする。

〔課題を解決するだめの手段］ 本発明は、このような従来技術の課題を解決するために
、バッテリに対して充電器の出力と負荷とをそれぞれ切
、断可能に構成されたバッテリの充電装置において、該
バッテリの放電電流に比例した電圧を発生する手段と、
該バッテリの充電電流に所定の充電率を乗じた電圧を発
生する手段と、該電圧発生手段の電圧を同一極性で加算
した電圧に比例した周波数のパルスを発生する変換回路
と、該変換回路の出力パルスをバッテリが放電状態にあ
るとき加算し、充電状態にあるとき減算する加減算カウ
ンタとを備え、該加減算カウンタの計数値によってバッ
テリの充放電状態を知るようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。こ
の第１図において、符号ｌは、充電器であって交流電流
を整流して充電用直流出力を発生し、コネクタＣＮＩを
経て出力する。

この直流出力の正側は、コネクタＣＮ２からスイッチ２
を介して負荷３に接続される。また、負側はシャント抵
抗４，５を経て負荷３に接続されるとともに、正側とシ
ャント抵抗４．５の中点間にバッテリ６が接続される。

また、符号７は変換回路であって、シャント抵抗４．５
の両端の電圧を入力され、その出力パルスは加減算カウ
ンタ８に入力される。

加減算カウンタ８は、負荷３側からは加算指令を与えら
れるとともに、充電器１側からは減算指令を与えられ、
演算結果の出力はデイスプレィ９に入力される。

第１図において、充電時にはシャント抵抗４に図示の向
きに充電電流ＩＣが流れ、放電時にはシャント抵抗５に
図示の向きに放電電流Ｉ、が流れて、それぞれ電圧降下
を発生するが、その向きは変換回路７の入力に対して同
一である。

従って変換回路７に対しては、充電時および放電時とも
それぞれの電流に比例する電圧が同一極性で入力される
。

加減算カウンタ８は変換回路７の出力パルスを計数する
が、充電時には充電器１からその動作時に出力される充
電信号を減算指令として減算を行い、放電時には負荷３
から出力される放電信号を加算指令として加算を行う。

第２図は、充電信号および放電信号発生回路の他の例を
示したものであって、シャント抵抗４゜５の中点とバッ
テリ６との間に接続された小さな値の抵抗１１の両端の
電圧を極性検出回路１２で判別して正の出力を充電信号
とし、負の出力を放電信号として使用するようにしても
よい。

また、第３図は、変換回路７の構成例を示したものであ
って、入力端子を増幅器１３で増幅し、その出力を電圧
−周波数（Ｖ／Ｆ）変換器１４に加えることによって入
力電圧に比例した周波数のパルス出力を得る。

第４図は、Ｖ／Ｆ変換器１４の入出力特性を例示したも
のであって、入力電圧（Ｖ）に対して直線的に変化する
出力周波数（七）を得るものであることが必要である。

このように、第１図の回路によれば、放電時には放電量
に比例して加減算カウンタ８の計数値が次第に増加し、
デイスプレィ９において表示される。

次に、充電を行ったとき、加減算カウンタ８の計数値は
充電の進行に伴って減少し充電完了時「０」となる。従
ってデイスプレィ９の表示が「０」になることによって
、充電終了時期を知ることができる。カウント「０」の
信号は充電停止信号として充電器１に与えられ、これに
よって充電器１は充電動作を停止する。

この場合、放電電量に対する放電電量の比すなわち充電
率は１以上にとる必要があるが、これにはシャント抵抗
４．５の抵抗値め比を所要の充電率に等しくすればよい
。例えば充電率を１２０〔％〕にするときは、シャント
抵抗４．５の抵抗値の比をｒｌ：１．２」にする。充電
率を他の値にするときも同様である。

第５図は、充電率を可変にする場合の構成を例示したも
のである。ゲイン制御部１５は、充電信号または放電信
号が与えられたとき、制御信号に応じて増幅器１３の利
得を変化させる。従って、充電時または放電時における
Ｖ／Ｆ変換器１４の出力の大きさを変化させることがで
きるので、充電率を任意に可変して例えば補充電等の場
合の充電量制御を容易に行うことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、バッテリの放電量
を検出することができるとともに、放電量に対応する所
定の充電率の充電量を知ることができるので、常に適切
な充電量となるように充電装置の制御を行って満充電と
することができる。

また、本発明では、充放電量の検出と制御を数値的に行
うので正確な制御を行うことができるとともに、放電量
に対する充電量を充電器やバッテリにおける外的要因に
拘わらず、常に一定にすることができる。また充放電量
の計測結果をデイスプレィに表示すればバッテリの充放
電状態を可視的に知ることができるようになる。また充
放電電流の検出比を変化させるようにすれば、任意の充
電率値を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第２図は充
電信号および放電信号発生回路の他の例を示す図、第３
図は変換回路の構成例を示す図、第４図はＶ／Ｆ変換器
の入出力特性を例示する図、第５図は充電率を可、変に
する場合の構成を例示する図、第６図は従来の自動充電
器の構成を例示する図である。 １・・・・・・充電器、３・・・・・・負荷、４，５・
・・・・・電圧発生手段としてのシャント抵抗、６・・
・・・・バッテリ、７・・・・・・変換回路、８・・・
・・・加減算カウンタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、バッテリに対して充電器の出力と負荷とをそれ
   ぞれ切換え可能に構成されたバッテリの充電装置におい
   て、 該バッテリの放電電流に比例した電圧を発生する手段と
   、 該バッテリの充電電流に所定の充電率を乗じた電圧を発
   生する手段と、 該電圧発生手段の電圧を同一極性で加算した電圧に比例
   した周波数のパルスを発生する変換回路と、 該変換回路の出力パルスをバッテリが放電状態にあると
   き加算し、充電状態にあるとき減算する加減算カウンタ
   とを備え、 該加減算カウンタの計数値によってバッテリの充放電状
   態を知ることを特徴とするバッテリの充電装置。