JPH03251053A

JPH03251053A - 急速充電器及び急速充電方法

Info

Publication number: JPH03251053A
Application number: JP4640390A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Nakano; 憲彦中野
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1990-02-26
Publication date: 1991-11-08

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、栄、速充電を行う急速充電器及び急速充電方
法に関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕近年にお
いて、バッテリの充電方式として、充電時間の短縮のた
めに大電流の充電電流で充電する急速充電が多く行われ
ている。即ち、従来における通常の充電時間の数分の１
の時間で充電を済ませるために、大電流をバッテリに通
電している。

バッテリへの充電が少ない場合では何ら問題はないが、
充電が進み、充電電圧に近くなると、大電流による充電
では、そのバッテリ内の電解液が分解し、バッテリ内に
ガスを発生することがある。

発生した場合、そのガスが電極に付着して、充電する際
の絶縁膜となってしまい、充電が完全に行われないとい
う問題が生していた。

そこで、本発明では、急速充電におけるガスの発生を抑
えて、完全充電を図ることができる急速充電器及び急速
充電方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本発明に係る急速充電器
は、バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と
；比較電圧値として定格充電電圧よりも低い所定の電圧
値に設定する比較電圧値設定手段と；低減充電電流とし
て定格充電電流より小さな所定の電流値に設定する低減
充電電流設定手段と；上記バッテリ電圧検出手段にて検
出されたバッテリ電圧が上記比較電圧値に達した時に充
電電流を上記低減充電電流に減少させる充電電流切換手
段と；充ｔｉｔ流が上記低減充電電流となったときに始
動するタイマと；該タイマが所定時間カウントした後に
充電電流を遮断する遮断手段とジを備えたものである。

また、本発明に係る急速充電方法は、バッテリ電圧が定
格充電電圧よりも低い所定の電圧となった時に、充電電
流を定格充電電流よりも小さな所定の低減充電電流とし
、その後、所定時間経過後に、該低減充電電流の供給を
遮断するものである。

〔作　用〕

定格充電電流の大電流で充電し、バッテリ電圧が、定格
充電電圧より低い値に比較電圧値設定手段で設定された
電圧に達した時に、充電電流を低減充電電流設定手段で
設定された電流値まで低減させ、その後、その低減充電
電流によって充電を継続し、所定時間経過後、充電を遮
断することになる。

このため、充電時間の大幅な短縮を図ることができ、し
かも、バッテリ内にガスが発生し昌くなる定格充電電圧
近傍では、充電電流が低減充電電流となり、バッテリ内
のガスの発生を抑えることができる。

〔実施例〕

以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を詳説する。

第１図は本発明に係るバッテリ充電器の構成を示すブロ
ック図であり、この充電器は、交流電源を整流・平滑す
る直流化回路１と、直流化回路１の出力電流を安定化し
て所定の充電電流をハツチＩ７４に供給する供給回路２
と、バッテリ４の充電電流を制御する制御回路３と、を
備えている。

また、制御回路３は、バッテリ４の電圧を検出するバッ
テリ電圧検出手段３１と、バッテリ電圧検出手段３１で
検出した検出信号のノイズを除去するフィルタ手段３２
と、定格充電電圧よりも低い所定電圧値に比較電圧値を
設定する比較電圧値設定手段３３と、上記バッテリ電圧
検出手段３１にて検出されたバッテリ電圧を上記比較電
圧値設定手段３３で設定された比較電圧値と比較し該バ
ッテリ電圧が該比較電圧値に達したら切換信号が生成さ
れる電圧比較手段３４と、定格充電電流より小さな所定
電流値に低減充電電流を設定する低減充電電流設定手段
３５と、バッテリ電圧が上記比較電圧値に達した時に充
電電流を上記低減充電電流に減少させる充電電流切換手
段３６と、充電電流が上記低減充電電流となったときに
始動するタイマ３７と、該タイマ３７が所定時間カウン
トした後に充電電流を遮断する遮断手段３８と、を有し
、また、充電電流切換手段３６は、電圧比較手段３４か
らの切換信号によって低減充電電流設定手段３５で設定
された低減充電電流に充電電流を切換えるために、供給
回路２を制御するものであり、タイマ３７は、充電電流
が低減充電電流に切換わる時に始動し、所定時間Ｔ経過
後に制御信号を送出する遮断タイマである。

以上のように構成される本実施例の急速充電電器は、次
のように動作する。

まず、バッテリ４が接続されると、直流化回路ｌによっ
て所定の電圧の直流に変換され供給回路２によって安定
化された充電電流が該バッテリ４に供給される。なお、
充電電流の遮断、導通等の制御は、従来のバッテリと同
様に供給回路２のトランジスタ（図示せず）を０Ｎ−Ｏ
ＦＦ制御することによって行われる。

そして、バッテリ４の電圧Ｅ４　　（第３図参照）は常
時バッテリ電圧検出手段３１によって検出され、バッテ
リ電圧Ｅ、は、電圧検出手段３１、フィルタ手段３２を
経て、電圧比較手段３４にて、比較電圧値設定手段３３
で設定された比較電圧値Ｅ、と比較される。ここで、比
較電圧値とは、定格充電電圧Ｅ（第３図参照）より低い
所定の電圧値であって、具体的には、定格充電電圧Ｅ、
０７０％〜９０％程度とされる。

次に、バッテリ電圧Ｅ、が上記比較電圧値に達していれ
ば、充電電流切換手段３６にて、低減充電電流設定手段
３５で設定された低減充電電流に減少させる。即ち、第
４図に示す様に、充電電流を、大電流値であるＩ、から
低減電流値であるＩ２に減少させる。また、このとき、
タイマ３７がカウントし始め、所定時間Ｔ経過後に、遮
断手段３８が遮断信号を生成し、かかる遮断信号が供給
回路２に供給される。かくすると、遮断信号により供給
回路２のトランジスタ（図示せず）がＯＦＦ制御され、
充電電流の供給が停止される。なお、充電電流の遮断後
において、トリクル電流として微小の所定電流をバッテ
リ４に供給することもできる。

また、実施例ではＩ２を１１の約５０％としているが、
好ましくは、７０％〜３０％程度の範囲に充電電流を減
少させる。

従って、この急速充電器は、第２図に示すフローチャー
ト図に示すように、バッテリ４に充電電流を供給し、バ
ッテリ電圧Ｅｖが比較電圧（ｌ￥Ｅｃに達すれば、タイ
マ３７がカウントし始めると共に充電電流を１１から１
２に減少させ、低減充電電流とする。その後、タイマ３
７のカウントが所定時間Ｔ（例えば、本実施例では３０
分）に達すれば、遮断手段３８を作動させ、充電電流を
遮断させる。

即ち、本願発明に係るバッテリ充電方法は、バッテリ電
圧Ｅｖが定格充電電圧Ｅ、よりも低い所定の電圧（比較
電圧（ｌＩＥｃ）となった時に、充電電流を定格充電電
流よりも小さな所定の低減充電電流とし、その後、所定
時間経過後に、該低減充電電流の供給を遮断するもので
あって、定格充電電圧Ｅ、近傍で、低減充電電流とする
ので、バッテリ４内のガスの発生を抑えることができる
。

なお、本発明は上述の実施例に限定されず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であり、例えば、充
電電流が低減充電電流になったときからその充電電流の
供給を遮断するまでの所定時間Ｔは、充電されるバッテ
リ４の標準仕様等に適合するように適宜設定され、電圧
Ｅｖが定格充電電圧Ｅ、を越える時間に設定される。

特に必要となれば、低減充電電流値を２段階以上として
、徐々に充電電流値を減少させて充電を行うことも可能
である。この場合、制御は複雑となるが、より短時間で
満足のいく充電が実現できる。

さらに、バッテリとしてＮｉ−Ｃｄ電池のように、充電
特性が満充電においてパンテリ電圧がピークとなる特性
を有する場合には、そのピークを検出した後に充電電流
を遮断する保護回路を付加することも可能であり、過充
電の防止が図られる。

また、第１図に示した充電器においては、家庭用電源に
接続して使用しているが、カーバッテリ等を電源とする
ことができ、また、バッテリ電圧検出手段３１等の各手
段としては、アナログ方式又はディジクル方式のいずれ
でも適用することができ、−膜内には、マイクロコンピ
ュータが主な機能を担っている。

〔発明の効果〕

本発明は上述の如く構成されているので、次に記載する
効果を奏する。

定格充電電圧Ｅ、近傍までは、大電流による充電を行う
ことができ、その後は、低減充電電流にて充電が行われ
、所定時間Ｔ経過後にその充Ｔｌ電流が遮断されるもの
であるので、急速充電することができ、しかも、バッテ
リ内のガスの発生を抑えることができるので、電極にガ
スが付着して絶縁膜を形成することがなくなり、充電を
確実に行うことができる。また、バッテリ４の種類等に
応じて低減充電電流の大きさ、導通時間等を設定するこ
とで、種々のバッテリ４について過充電状態を招くこと
なく充電できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバッテリ充電器の−実施例を示す
ブロック図、第２図はフローチャート図、第３図はバッ
テリ電圧の変化を示すグラフ図、第４図は充電電流を示
すグラフ図である。４・・・バッテリ、３１・・・バッテリ電圧検出手段、
３３・・比較電圧値設定手段、３５・・・低減光Ｔｉ電
流設定手段、３６・・・充電電流切換手段、３７・・・
タイマ、３８・・・遮断手段、Ｅ、・・・比較電圧値、
Ｅ、・・・定格充電電圧、Ｅｖ・・・バッテリ電圧、Ｔ
・・・所定時間。特　許　出　願　人　　　日本電産株式会社第】図第図バ３第４図

Claims

【特許請求の範囲】１、バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と
、比較電圧値として定格充電電圧よりも低い所定の電圧値
に設定する比較電圧値設定手段と、低減充電電流として
定格充電電流より小さな所定の電流値に設定する低減充
電電流設定手段と、上記バッテリ電圧検出手段にて検出されたバッテリ電圧
が上記比較電圧値に達した時に充電電流を上記低減充電
電流に減少させる充電電流切換手段と、充電電流が上記低減充電電流となったときに始動するタ
イマと、該タイマが所定時間カウントした後に充電電流を遮断す
る遮断手段と、を備えたことを特徴とする急速充電器。２、バッテリ電圧が定格充電電圧よりも低い所定の電圧
となった時に、充電電流を定格充電電流よりも小さな所
定の低減充電電流とし、その後、所定時間経過後に、該
低減充電電流の供給を遮断することを特徴とする急速充
電方法。