JPH0241628A - 電池充電装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は電池充電装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の電池充電装置としては、たとえばＳ３図に示され
るようなものがある。

この電池充電装置では、端子１が抵抗３を介してトラン
ジスタ２のエミツトに接続される。トランジスタ２のベ
ースはトランジスタ４のコレクタに接続され、トランジ
スタ４のエミッタは抵抗５を介してアースされる。さら
に、端子１とトランジスタ２のベースの間には抵抗６が
接続される。

トランジスタ２、トランジスタ４、抵抗３、抵抗５、抵
抗６から定電流回路７が構成される。

トランジスタ４はベースに電流か入力されるとオンとな
り、トランジスタ４がオンとなるとトランジスタ２はオ
ンとなる。

トランジスタ２のコレクタは充電電流供給線路８を介し
ダイオード９のアノード側に接続され、ダイオード９の
カソード側は電池１０に接続される。定電流回路７は充
電電流供給線路８およびダイオード９を介し電池１０を
充電する。

トランジスタ４のベースは抵抗１１を介してナントゲー
ト１２に接続され、ナントゲート１２は充電制御回路１
３を構成する。

ナンドゲ−１・１２は入力ｓ１、ｓ２がともにＬＯ，Ｗ
レベルとなった時に出力ｓ３がＨｉｇｈレベルとなる。

ナンドゲ゛−ト１２は出力ｓ３をＨ１ｇｈレベル、Ｌｏ
ｗレベルとすることによりトランジスタ４をオン、オフ
とし、定電流回路１の出方を制御する。

次にこの電池充電回路の動作について説明する。

定電流回路７に直流入力電流１ｉｎが与えられ、充電制
御回路１３の制御人力であるＳｌ、Ｓ２がともにＬｏｗ
レベルとなり、電池１．０の充電条件が満たされている
ことが確認されると充電制御回路１３の出力Ｓ３がＨｉ
ｇｈレベルとなる。出力Ｓ３がＨｉｇｈレベルとなると
、定電流回路７のトランジスタ４がオンとなり、さらに
、トランジスタ２がオンとなり、定電流回路７がら充電
電流が充電電流供給線路８およびダイオード９を介し電
池１０に供給される。

ところで、この電池充電装置では、定電流回路７の出力
端とダイオード９のカッ−１間のどこがで対アース間短
絡か発生した場合でも、トランジスタ２は正常時と変ら
ぬ電流を供給続けるのでトランジスタ２における損失は
以下の通りとなる。

正常時損失　Ｐｉ−（Ｖｉｎ　−Ｒ３１１ｎ　−ＶＦ６
−ＶＢ）ｔｉｎ異常時損失　Ｒ２−（Ｖｉｎ　−Ｒ３１
ｉｎ　）ｌｉｎＶｉｎ　；入力電圧　　　　１ｉｎ　；
入力電流１？３　　、抵抗３の抵抗値 ＶＩ’９　；ダイオード９のダイオード電圧ＶＢ　　、
電池電圧 すなわち、異常時においては、ＰＩ−Ｒ２−（ＶＦ’９
ＬＤ）ｌｉｎの損失増加となる。したがって、短絡事故
等の異常時に、トランジスタ２の破損を防ぐには、異常
時の損失増加に耐えられるような許容損失のトランジス
タを使用する必要があり、省コスト、省エネルギーに逆
行する問題があった。

そこで、この問題を解決するために第４図に示すように
、充電制御回路１３の出力と定電流回路７の出力をダイ
オード１４を介して接続した電池充電装置が考案された
。

この電池充電装置では、短絡時に、充電制御回路１３の
出力かダイオード］４を介してバイパスされ、充電電流
供給線路８に供給されるので、トランジスタ４およびト
ランジスタ２はオフとなり、トランジスタ２の損失は零
となる。この時、ダイオ一ド１４には充電制御回路１３
内でおよび抵抗１１て制限された極めて小さな電流か流
れるたけである。

しかしながら、第４図に示す電池充電装置では、長期間
放置したりして過放電し、開放端電圧が８点の電圧から
ダイオード９およびダイオード１４の順方向電圧（ＶＰ
９＋ＶＦ１４）を差し引いた電圧よりも低い状態となっ
た電池１０を充電しようとする時は、充電制御回路１３
からの出力電流がダイオード］４．９を経由して電池］
０に流入するため、定電流回路７か起動できなくなる。

なお、ダイオード１４を経由する微小電流により電池１
０は徐々に充電されるので、やがてダイオード］４か逆
バイアスされるため、トランジスタ４、トランジスタ２
かオンとなり、定電流回路７か起動するが、一般にはダ
イオード１４経由で流れる電流は充電電流のおおむね１
１５０〜１１１００程度であるため、ダイオード１４経
由の電流で電池］０が充電され、やがて、定電流回路７
が起動するのは実用的でない。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来の電池充電装置では、過放電した電池
を充電する時、短時間に定電流回路か起動しないという
課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、過放電した電池を充電する時、短
時間で定電流回路が起動する電池充電装置を提供するこ
とにある。

［発明の構成コ （課題を解決するだめの手段） 前記目的を達成するために本発明は、一定の充電電流を
電池に供給する定電流回路と、前記定電流回路の出力を
オン、オフする充電制御回路と、前記定電流回路の出力
と前記充電制御回路の出力間を接続するダイオードと、
前記充電制御回路の出力状態に拘らず前記定電流回路の
出力を所定時間オンにする強制起動回路とを具備するこ
とを特徴とする。

（作　用） 本発明では、過放電した電池を充電する時に、強制起動
回路によって充電制御回路の出力状態に拘らず定電流回
路の出力か所定時間オンされ、定の充電電流か電池に供
給され、前記所定時間内の短時間で、前記定電流回路の
出力と前記充電制御回路の出ノＪ間を接続するダイオー
ドか逆バイアスされ、その後充電制御回路によって前記
定電流回路の出力かオン、オフされる （実施例） 以下、図面に基ついて本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係る電池充電装置の回路図
である。

第１図において第３図および第４図に示す電池充電装置
と同一の機能を果たす要素にはそれと同一の番号を例し
重複した説明を避ける。

本実施例では、第４図に示す電池充電回路において、端
子１にワンショット・マルチハイブレタ１５の入力端子
を接続させ、ワンショット・マルチバイブレータ１５の
出力端子にトランジスタ１６のベースを接続させる。ト
ランジスタ１６のコレクタとエミッタにはそれぞれトラ
ンジスタ４のコレクタとエミッタを接続させる。ワンシ
ョット・マルチバイブレータ１５とトランジスタ］６と
から強制起動回路１７が構成される。

ワンショッ］・・マルチバイブレータ］５は定電流回路
７に直流入力電圧Ｖｉｎが与えられると起動し、所定時
間トランジスタ］６のベース電流を流す。トランジスタ
１６はこれに応じてトランジスタ４を出力Ｓ３に拘らず
オンし、電流回路７をオンする。

次に本実施例の電池充電装置の動作について説明する。

定電流回路］に直流入力電圧Ｖｉｎが与えられ（第２図
（ａ））　、充電制御回路１３の制御入力である入力Ｓ
１、Ｓ２かともにＬｏｗレベルとなり、電池１０の充電
条件が満たされていることが確認されると充電制御回路
１３の出力ｓ３がＨｉｇｈレベルとなり電流か出力され
る。また、一方ではワンショット・マルチバイブレータ
１５が起動し、所定時間Ｉ・ランシスター６にベース電
圧を供給する（第２図（ｂ））ので、トランジスタ１６
のコレクタ電流が流れ（第２図（Ｃ））　、所定時間Ｔ
たけトランジスタ４のコレクタ電流が出力Ｓ３に拘らず
に流れ（第２図（ｄ））、ｈランシスターがオンになり
（第２図（ｅ））、定電流回路７から充電電流か充電電
流供給線路８およびダイオード９を介し電池］Ｏに供給
される。

以下３つの情況に分けて説明する。

第１に、正常時、すなわち充電電流供給線路８上に短絡
かなく、電池］Ｏが過放電されていない場合は、所定時
間Ｔ経過後、出力Ｓ３がトランジスタ４をオンするので
、所定時間Ｔ経過前向様に定電流回路７から充電電流が
電池１０に供給される。

第２に、充電電流供給線路８」二で短絡した場合は、出
力Ｓ３かダイオード１４を経由して短絡点からアースに
流入する。したかって、出力Ｓ３が定電流回路７のトラ
ンジスタ４に流入しないので、所定時間Ｔ経過後はトラ
ンジスタ４はオンされない。したかって、トランジスタ
２の電力損失は正常時以下となる。

第３に、電池１０が、長期間放置されたりして過放電し
、開放端電圧がａ点の電圧がらダイオド９およびダイオ
ード１４の順方向電圧（ＶＰ９＋ＶＰＩ４）を差し引い
た電圧よりも低い状態である場合は、見かけ上充電電流
供給線路８上の短絡とみなされるため、出力ｓ３がダイ
オード１４を経由して電池１０に流入する（第２図（ｇ
））が、強制起動回路１７の働きでトランジスタ４がオ
ンされ、トランジスタ２がオンとなり定電流回路７は所
定時間Ｔの間、電池１０に充電電流を供給する（第２図
（ｆ））。充電開始後数秒から十数秒（所定時間Ｔ以内
）後には、電池１ｏの端子電圧がダイオドロか逆バイア
スされる定格電圧程度に復帰する（第２図（ｆ））ので
ダイオード６が逆バイアスされ（第２図（ｇ））　、よ
って出力ｓ３はトランジスタ４に送られ、所定時間Ｔ経
過後もそのまま送られトランジスタ４はオンのままなの
で、電池］０の充電が続けられる。なお、所定時間Ｔの
間はトランジスタ２の駆動電流はトランジスタ４とトラ
ンジスタ１６に分流するが、やがて所定時間Ｔが経過し
てトランジスタ１６がオフされると、トランジスタ２の
駆動電流はすべてトランジスタ４を経由して流れ、定常
状態に至る。

かくして本実施例によれば、過放電した電池１０を充電
する時は、強制起動回路１７の働きでトランジスタ４か
オンされ、定電流回路７は所定時間Ｔの間電池１０に充
電電流を供給する。電池１０の端子電圧が上昇して充電
開始後数秒から十数秒（所定時間Ｔ以内）後にはダイオ
ード６が逆バイアスされる程度に復帰され、定常状態に
至る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、過放電した電池を
充電する時、短時間で定電流回路が起動する電池充電装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本施例に係る電池充電装置の回路図、第２図は
本実施例の電池充電装置の直流入力電圧印加時の主要部
の電圧、電流のタイミングチャド、第３図および第４図
は従来の電池充電装置の回路図である。 ７・・・定電流回路、１０・・・電池、１３・・・充電
制御回路、１４・・・ダイオード、１５・・・抵抗、１
５・・・ワンショット・マルチバイブレーク、１６・・
・充電電流供給線路、１７・・・強制起動回路 出願人　　　　　株式会社　東芝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一定の充電電流を電池に供給する定電流回路と、 前記定電流回路の出力をオン、オフする充電制御回路と
   、 前記定電流回路の出力と前記充電制御回路の出力間を接
   続するダイオードと、 前記充電制御回路の出力状態に拘らず前記定電流回路の
   出力を所定時間オンにする強制起動回路と、 を具備することを特徴とする電池充電装置。