JPH04145840A - Charging controller - Google Patents

Charging controller

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JPH04145840A
JPH04145840A JP2309422A JP30942290A JPH04145840A JP H04145840 A JPH04145840 A JP H04145840A JP 2309422 A JP2309422 A JP 2309422A JP 30942290 A JP30942290 A JP 30942290A JP H04145840 A JPH04145840 A JP H04145840A
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battery
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switch
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Zenjiro Uchida
善次郎 内田
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Sanyo Electric Co Ltd
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform appropriate charging control and, at the same time, to expand the applicable scope of a used battery by reading out different prescribed voltages in accordance with the kind of mounted batteries and detecting whether or not voltages drops front peak values become lower than the prescribed values. CONSTITUTION:When a DC plug is connected and, at the same time, a battery is mounted, whether or not the power switch 9 of a main body 1 has been turned on is discriminated through a rapid charging detecting switch input from a terminal P3 and, when the switch 9 has been turned on, whether or not an internal flag INF is '0' is checked. When the INF is '0', a rapid charging mode is set. A microcomputer 34 turns on a transistor by changing the level of a signal from a high level to a low level and raises the value of a constant-current when the time of a charging timer exceeds 20 seconds after the charging is started. The microcomputer 34 successively changes the value of the constant-current by successively changing the level of the signal from the high level to the low level.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、ニッケルカドニウム(Ni−cd)電池、ニ
ッケル水素(Ni−MH)電池等の二次電池を急速充電
する充電制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a charging control device for rapidly charging secondary batteries such as nickel-cadmium (Ni-cd) batteries and nickel-metal hydride (Ni-MH) batteries.

(ロ)従来の技術 一般に、二次電池には、充電末期において、電池の端子
電圧がピーク値に達した後大きく低下するAタイプや、
電池の温度が太きく」1昇するBタイプなど、充電特性
が異なる複数の種類が存在する。
(b) Conventional technology In general, secondary batteries are of the A type, in which the terminal voltage of the battery decreases significantly after reaching its peak value at the end of charging.
There are several types with different charging characteristics, such as type B, which causes the battery temperature to rise by 1.

従来は、特開平1−190226号公報に開示されてい
るように、上記電圧降下(−ΔV)を検出して充電制御
するーΔV充電制御手段と、上記温度上昇(ΔT)検出
して充電制御する△T充電制御手段とを設け、電池の種
類に応じていずれがの制御手段を選択することにより、
充電特性の大きく異なる複数種類の電池に対応できるよ
うにしていた。
Conventionally, as disclosed in JP-A-1-190226, a ΔV charging control means detects the voltage drop (-ΔV) to control charging, and a ΔV charging control means detects the temperature rise (ΔT) to control charging. By providing a △T charge control means and selecting which control means according to the type of battery,
It was designed to be compatible with multiple types of batteries with significantly different charging characteristics.

(ハ)発明が解決しようとする課題 従来技術においては、上記A、Bの如く充電特性が大き
く異なる複数の電池に対しては、確かに十分対応するこ
とができる。
(c) Problems to be Solved by the Invention The conventional technology can certainly adequately cope with a plurality of batteries having greatly different charging characteristics as in A and B above.

しかしながら、充電特性がほぼ同一であってもその具体
的な値が異なる電池も、二次電池には存在する。例えば
、ニッケルカドニウム電池とニッケル水素電池とは、共
に、充電開始から徐々に端子電圧が上昇し、ピーク電圧
に達した後大きく電圧が降下するという上記Aタイプの
充電特性を持つが、具体的な降下電圧値へ■は異なり、
通常、ニッケル水素電池の方がニッケルカドニウム電池
より小さい。
However, there are also batteries among secondary batteries that have substantially the same charging characteristics but different specific values. For example, both nickel-cadmium batteries and nickel-metal hydride batteries have the above-mentioned type A charging characteristics, in which the terminal voltage gradually increases from the start of charging and then drops significantly after reaching the peak voltage. ■ to the drop voltage value is different,
Nickel metal hydride batteries are usually smaller than nickel cadmium batteries.

このように充電特性が類似する複数種類の電池に対して
は、上記従来技術を適用しても対処できず、従って、こ
のような電池に対しては装着できる電池を1種類に限定
せざるを得なかった。
Even if the above-mentioned conventional technology is applied, it is not possible to deal with multiple types of batteries with similar charging characteristics, and therefore it is necessary to limit the number of batteries that can be installed to such batteries to only one type. I didn't get it.

(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、複数種類の二次電池を選択的に装着可能な装
着部と、前記二次電池に急速充電用の充電電流を供給す
る充電回路と、充電中の電池端子電圧がピーク値に達し
な後該ピーク値から所定電圧低下したことを検出する検
出手段を含み、該検出に応答して前記充電回路を制御し
急速充電を終了する充電制御手段と、電池の種類毎に異
なる前記所定電圧を記憶する記憶手段と、前記装着部に
装着された電池の種類を識別する識別手段と、該識別手
段の識別結果に応じて前記記憶手段から対応する所定電
圧を読み出す読み出し手段とを有し、読み出された所定
電圧を11Xj記検出に用いることにより、」1記課題
を解決するものである。
(d) Means for Solving the Problems The present invention provides a mounting section that can selectively mount a plurality of types of secondary batteries, a charging circuit that supplies charging current for rapid charging to the secondary battery, and a charging circuit that supplies charging current for rapid charging to the secondary battery. charging control means for controlling the charging circuit and terminating the rapid charging in response to the detection; , storage means for storing the predetermined voltage which is different for each type of battery; identification means for identifying the type of battery mounted on the mounting section; and a corresponding predetermined voltage from the storage means according to the identification result of the identification means. This invention solves the problem in item 1 by having a readout means for reading out the voltage and using the read predetermined voltage for the detection in 11Xj.

(ホ)作用 本発明では、装着された電池の種類に応じて異なる所定
電圧が読み出され、ピーク値からの電圧降下がこの所定
電圧より低下したか否かが検出されるので、わずかな構
成の追加で、充電特性が類似する異なる種類の電池にも
対応できるようになる。
(E) Effect In the present invention, a predetermined voltage that differs depending on the type of battery installed is read out, and it is detected whether or not the voltage drop from the peak value has fallen below this predetermined voltage. With the addition of , it becomes possible to support different types of batteries with similar charging characteristics.

(へ)実施例 第2図は、本発明の実施例の概略構成を示すブロック図
であり、1はニッケルカドニウム(Nicd)電池又は
ニッケル水素電池(N i −MH)電池等の二次電池
よりなる電池パック2が着脱自在なパーソナルコンピュ
ータ等の情報機器本体、3は一端がACプラグ4に結合
され他端がケーブル5を介して本体1に接続され、AC
電圧をDC電圧に変換して本体に供給するACアダプタ
ー機能と、電池パック2への充電機能とを備えたACア
ダプター&チャージャーである。
(F) Embodiment FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention, and 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention. The main body of an information device such as a personal computer has a detachable battery pack 2;
This is an AC adapter and charger that has an AC adapter function that converts voltage into DC voltage and supplies it to the main body, and a function that charges the battery pack 2.

本体1は、ケーブル5を接続するためのI) Cプラグ
6、供給される電源電圧をDC−DC変換して負荷7に
供給する本体電源回路8、電源供給ラインに挿入された
電源スィッチ9、電源スィッチ9と連動し電源スィッチ
のオンオフを検出するための急速充電検出スイッチ10
、電池種別検出用のスイッチ11、DCプラグ6の端子
HP2から電池パック2の入出力端子に向かって順方向
に挿入されたダイオード12、電池パック2の入出力端
子からDCプラグ6の端子HP1に向かって順方向に挿
入されたダイオード13を有する。
The main body 1 includes an I)C plug 6 for connecting the cable 5, a main power supply circuit 8 that converts the supplied power supply voltage from DC to DC and supplies it to the load 7, a power switch 9 inserted into the power supply line, A quick charge detection switch 10 works in conjunction with the power switch 9 to detect whether the power switch is on or off.
, a switch 11 for battery type detection, a diode 12 inserted in the forward direction from terminal HP2 of the DC plug 6 toward the input/output terminal of the battery pack 2, and a switch 11 inserted from the input/output terminal of the battery pack 2 to the terminal HP1 of the DC plug 6. It has a diode 13 inserted in the forward direction.

一方、ACアダプター&チャージャー3は、電源トラン
ス14の一次側に、ラインフィルタ15、整流回路16
、平滑回路17、−次側コイル18、スイッチング素子
19、スイッチング素子のオンオフを制御するPWM制
御回路20、フォトカプラ21の受光部であるフォトト
ランジスタ211を有する。
On the other hand, the AC adapter & charger 3 includes a line filter 15 and a rectifier circuit 16 on the primary side of the power transformer 14.
, a smoothing circuit 17, a negative side coil 18, a switching element 19, a PWM control circuit 20 for controlling on/off of the switching element, and a phototransistor 211 which is a light receiving part of a photocoupler 21.

また、トランスの二次側には、第1及び第2の2つのコ
イル22,2.3を備え、各々に、整流回路24,25
、平滑回路2’6.27が接続されている。平滑回路2
6の出力は、第1接点S1が順方向に挿入されたダイオ
ード28を介してDCプラグ29の端子P1に接続され
、且つ、第2接点S2がDCプラグ29の端子P2に接
続されたリレー30に接続されている。
Further, the secondary side of the transformer is provided with two coils 22, 2.3, a first and a second, and rectifier circuits 24, 25, respectively.
, smoothing circuit 2'6.27 are connected. Smoothing circuit 2
The output of 6 is a relay 30 whose first contact S1 is connected to the terminal P1 of the DC plug 29 via the diode 28 inserted in the forward direction, and whose second contact S2 is connected to the terminal P2 of the DC plug 29. It is connected to the.

さらに、平滑回路26の出力側には、電源の定電圧化及
び定電流化を実現するため、定電圧回路31、電流検出
回路32、定電流回路33、フォトカプラ21のフォト
ダイオード210が設けられている。これら定電圧回路
及び定電流回路の制御は、マイクロコンピュータ34に
より行われ、このマイクロコンピュータ34には、DC
プラグ29の端子P3.P4から、本体側の急速充電検
出スイッチ10.電池種別検出スイッチ11のスイッチ
出力が、そして、オープン電池&−Δ■検出回路35及
びショート電池検出回路36から検出信号が入力される
。尚、リレー30及びLED37の各ドライバ38.3
9も、マイクロコンピュータ34により制御される。
Further, on the output side of the smoothing circuit 26, a constant voltage circuit 31, a current detection circuit 32, a constant current circuit 33, and a photodiode 210 of the photocoupler 21 are provided in order to realize constant voltage and constant current of the power supply. ing. Control of these constant voltage circuits and constant current circuits is performed by a microcomputer 34, and this microcomputer 34 has DC
Terminal P3 of plug 29. From P4, press the quick charge detection switch 10 on the main body side. The switch output of the battery type detection switch 11 and the detection signals from the open battery &-Δ■ detection circuit 35 and the short battery detection circuit 36 are input. In addition, each driver 38.3 of the relay 30 and LED 37
9 is also controlled by the microcomputer 34.

二次側の他の平滑回路27の出力側には、トリクル充電
電流をDCプラグ29の端子P2を介して電池パック2
に供給するため、トリクル充電制御抵抗40が挿入され
ている。
A trickle charging current is supplied to the output side of the other smoothing circuit 27 on the secondary side through the terminal P2 of the DC plug 29 to the battery pack 2.
A trickle charge control resistor 40 is inserted to supply the voltage.

本実施例では、トリクル充電電流Irは0.IC以下の
150mAに設定されており、電池が装着されていない
オープン時に供給ライン42の電圧は23Vになるよう
設定されている。また、アダプターモードでは、リレー
30の接点が81と接続されて、供給ライン41には1
6Vの定電圧が供給され、急速充電モードでは、リレー
30の接点が82と接続されて、供給ライン42には2
3vの定電圧が供給され1.且つ、その定電流値は後に
説明するように、時間と共に段階的に上昇するよう制御
される。
In this embodiment, the trickle charging current Ir is 0. The voltage of the supply line 42 is set to 150 mA, which is lower than the IC, and the voltage of the supply line 42 is set to 23 V when the battery is not installed. In addition, in the adapter mode, the contact of the relay 30 is connected to 81, and the supply line 41 has one
A constant voltage of 6V is supplied, and in the fast charging mode, the contacts of the relay 30 are connected to 82, and the supply line 42 has two
A constant voltage of 3V is supplied and 1. Moreover, the constant current value is controlled to increase stepwise with time, as will be explained later.

次に、ACアダプター&チャージャー3の具体構成を第
3図に示し、より詳細に説明する。
Next, the specific configuration of the AC adapter and charger 3 is shown in FIG. 3 and will be described in more detail.

まず、マイクロコンピュータ34は、端子COMPから
入力されるアナログ電圧をデジタル電圧に変換するAD
変換器50と、プログラム及びN1−cd電池用とNi
−MH電池用の各々のΔ■値を記憶するROM51と、
AD変換器50からの入力電圧BV、そのピーク電圧P
EEK、後述の充電制御に使用する各種フラグINF、
5HORTF、BATF、DELTAを記憶するための
RAM52と、安全タイマー、ショートタイマー、充電
タイマー、−Δ■タイマー等の各種タイマー53とを内
蔵する。
First, the microcomputer 34 converts the analog voltage input from the terminal COMP into a digital voltage.
Converter 50, program, N1-cd battery, and Ni
- a ROM 51 that stores each Δ■ value for the MH battery;
Input voltage BV from AD converter 50, its peak voltage P
EEK, various flags INF used for charging control described later,
It has a built-in RAM 52 for storing 5HORTF, BATF, and DELTA, and various timers 53 such as a safety timer, short timer, charging timer, and -Δ■ timer.

オープン電池&−ΔV検出回路35は、マイクロコンピ
ュータ34からパルス信号PWMを入力して側波の基準
電圧■1を出力するトランジスタ600及びコンデンサ
601よりなる制波電圧発生回路60と、この調波基準
電圧V1とライン42の抵抗分割電圧Vsとを比較する
コンパレータ61と、コンパレータ61の出力によりオ
ンオフし、その出力を端子COPMに入力するトランジ
スタ62よりなり、ライン42の電圧に応じたアナログ
電圧をCOMP端子に入力する。
The open battery & -ΔV detection circuit 35 includes a wave suppression voltage generation circuit 60 comprising a transistor 600 and a capacitor 601 which inputs the pulse signal PWM from the microcomputer 34 and outputs the side wave reference voltage 1, and this harmonic reference. It consists of a comparator 61 that compares the voltage V1 with the resistor-divided voltage Vs of the line 42, and a transistor 62 that is turned on and off by the output of the comparator 61 and inputs the output to the terminal COPM, and converts an analog voltage according to the voltage of the line 42 to COMP. input to the terminal.

ここで、電圧Vsは、ライン42の電圧が22Vのとき
基準電圧■1の最高値とほぼ同電位になるように設定さ
れており、■1の最低値はO■である。従って、DCプ
ラグ29がDCプラグ5と接続されていないか、若しく
は、電池が未装着のオープン電池状態では、ライン42
の電圧は23Vと22Vより常に高くなるので、COM
P端子にはHの信号が入力され続け、一方、DCプラグ
が接続され、且つ、電池が装着された状態では、ライン
42の電圧は電池電圧に低下するので、COMP端子へ
の入力信号によりマイクロコンピュータ34は、DCプ
ラグ29が接続されているか否か、及び、オープンバッ
テリー状態であるか否かを判定できる。
Here, the voltage Vs is set to be approximately the same potential as the highest value of the reference voltage (1) when the voltage of the line 42 is 22V, and the lowest value of (1) is O (2). Therefore, in an open battery state where the DC plug 29 is not connected to the DC plug 5 or the battery is not installed, the line 42
Since the voltage of COM is always higher than 23V and 22V,
The H signal continues to be input to the P terminal, and on the other hand, when the DC plug is connected and the battery is installed, the voltage on the line 42 drops to the battery voltage, so the input signal to the COMP terminal causes the micro The computer 34 can determine whether the DC plug 29 is connected and whether there is an open battery condition.

ショート電池検出回路36は、ライン42の抵抗分割電
圧と定電圧レギュレータ63からの基準電圧を比較して
、ライン42の電圧がIOV以下であることを検出する
コンパレータ64と、コンパレータ64の出力によりオ
ンオフするトランジスタ65.66よりなり、トランジ
スタ65はリレードライバ38に接続され、トランジス
タ66はコンパレータ61の一端子に接続されている。
The short battery detection circuit 36 includes a comparator 64 that compares the resistance divided voltage of the line 42 with a reference voltage from the constant voltage regulator 63 and detects that the voltage of the line 42 is below IOV, and is turned on and off by the output of the comparator 64. The transistor 65 is connected to the relay driver 38 and the transistor 66 is connected to one terminal of the comparator 61.

次に、定電圧回路31及び定電流回路33について説明
する。
Next, the constant voltage circuit 31 and the constant current circuit 33 will be explained.

定電圧回路31は、ライン42と接地間に、抵抗R1,
フォトダイオード210.シャントレギュレータ70を
直列接続し、且つ、直列抵抗R2、R4,R5の分圧点
Aをシャントレギュレタ70のVref端子に接続して
構成されている。シャントレギュレータ70はそのVr
ef電圧が常に一定であり、また、R3,C3は発振防
止用の素子である。
The constant voltage circuit 31 has a resistor R1,
Photodiode 210. The shunt regulator 70 is connected in series, and the voltage dividing point A of the series resistors R2, R4, and R5 is connected to the Vref terminal of the shunt regulator 70. The shunt regulator 70
The ef voltage is always constant, and R3 and C3 are elements for preventing oscillation.

抵抗R5には、並列にトランジスタQ1が接続され、そ
のベースには、抵抗R7を介してマイクロコンピュータ
34からの信号Toが入力されている。
A transistor Q1 is connected in parallel to the resistor R5, and a signal To from the microcomputer 34 is input to the base of the transistor Q1 via a resistor R7.

従って、ライン42の電圧vOが上昇または下降しよう
とすると、フォトダイオード210に流れる電流が増加
または減少し、この電流がフォトトランジスタ211に
よりPWM制御回路20にフィードバックされ、電圧■
Oを下降または上昇させるようスイッチング素子がオン
オフして、電圧VOを一定に保つよう働く。また、VO
= 11十R2/ (R4+R5)l Vr e fで
あるので、トランジスタQ1がオンすると(R4+R5
)がR4のみとなって、電圧vOが高くなる。ここでは
、16Vから25Vへと変化する。
Therefore, when the voltage vO on the line 42 attempts to rise or fall, the current flowing through the photodiode 210 increases or decreases, and this current is fed back to the PWM control circuit 20 by the phototransistor 211, causing the voltage
The switching element is turned on and off to lower or raise O, and works to keep the voltage VO constant. Also, V.O.
= 110R2/(R4+R5)l Vr e f, so when transistor Q1 is turned on, (R4+R5
) becomes only R4, and the voltage vO becomes high. Here, the voltage changes from 16V to 25V.

一方、定電流回路33は、電流検出抵抗32の一端Cと
定電圧レギュレータ63の出力に接続された直列抵抗’
R13,R12,R11,RI O。
On the other hand, the constant current circuit 33 includes a series resistor' connected to one end C of the current detection resistor 32 and the output of the constant voltage regulator 63.
R13, R12, R11, RIO.

R9と、その分圧点りの電圧を子端子に入力し、一端子
に電流検出抵抗32の他端Bの電圧を抵抗R8を介して
入力するコンパレータ71と、フォトダイオード210
とシャントレギュレータ70のカソードとの接続点Eか
らコンパレータ71の出力に向かって順方向に挿入され
たダイオード72と、直列抵抗R13,R12,R11
に各々並列に接続され、マイクロコンピュータ34から
の信号TI、T2.T3を各ベースに各々入力するトラ
ンジスタQ1..Q2.Q3とよりなる。
R9, a comparator 71 which inputs the voltage at its voltage division point to its child terminal, and inputs the voltage at the other end B of the current detection resistor 32 to one terminal via the resistor R8, and a photodiode 210.
A diode 72 inserted in the forward direction from the connection point E between the terminal and the cathode of the shunt regulator 70 toward the output of the comparator 71, and series resistors R13, R12, R11.
are connected in parallel to the signals TI, T2 . Transistors Q1 . T3 are input to each base, respectively. .. Q2. Q3 and more.

この回路では、電池パック2が装着されると、ライン4
1から電池パック2を介して電流検出抵抗32に矢印方
向の電流が流れ、この電流が増加または減少しようとす
ると、コンパレータ71の出力が低下または上昇し、こ
れに応じてダイオード72を介してフォトダイオード2
10を流れる電流が増加または減少し、この電流がフィ
ードバックされて、電流検出抵抗32に流れる電流を減
少または増加させるように働き、結果として電流を一定
に保つ。
In this circuit, when battery pack 2 is installed, line 4
A current flows in the direction of the arrow from 1 to the current detection resistor 32 via the battery pack 2, and when this current attempts to increase or decrease, the output of the comparator 71 decreases or increases, and accordingly, a photovoltaic signal flows through the diode 72. diode 2
The current flowing through 10 increases or decreases, and this current is fed back to act to decrease or increase the current flowing through current sensing resistor 32, thus keeping the current constant.

さらに、信号TI、T2.T3がHからLになると、ト
ランジスタQ2.Q3.Q4がそれぞれオンして抵抗R
13,R12,R11が短絡され、これによって、D点
の基準電圧が上昇する。
Additionally, signals TI, T2 . When T3 goes from H to L, transistor Q2. Q3. Q4 turns on and resistor R
13, R12, and R11 are short-circuited, thereby increasing the reference voltage at point D.

従ってこの時、電流積□出抵抗32を流れる定電流値が
高くなる。ここでは、信号TI、T2.T3に応じて、
定電流イIhが、IA=0.6C,1,7A=IC,2
,5A=1.5Cと順に変化する。
Therefore, at this time, the value of the constant current flowing through the current output resistor 32 becomes high. Here, the signals TI, T2 . Depending on T3,
Constant current Ih is IA=0.6C, 1, 7A=IC, 2
, 5A=1.5C.

尚、TO〜T3が全てHであるときの定電流値は、0.
3A’=0.2Cに設定されている。
Note that the constant current value when TO to T3 are all H is 0.
It is set to 3A'=0.2C.

ところで、本実施例では、N1−cdとNiMHの2種
類の電池を使用可能であって、その電池種別は、第5図
に示す構成により識別される。
By the way, in this embodiment, two types of batteries, N1-cd and NiMH, can be used, and the battery types are identified by the configuration shown in FIG. 5.

即ち、電池パックの挿入部には電池種別スイ・ソチとし
てのマイクロスイッチ91が設けられており、N1−c
d電池200では、第5図Aに示すように、このスイッ
チ91に対応する位置はフラットになっているが、Ni
−MH電池201では、第5図Bに示すように、スイッ
チに対応する部分に凸部202が形成されている。
That is, the insertion part of the battery pack is provided with a microswitch 91 for battery type Swiss/Sochi, and N1-c
In the d battery 200, as shown in FIG. 5A, the position corresponding to this switch 91 is flat, but the Ni
In the -MH battery 201, as shown in FIG. 5B, a convex portion 202 is formed at a portion corresponding to the switch.

よって、矢印にしたがって、N1−cd電池200を挿
入した場合には、スイッチと電池とは接触せず、スイッ
チはオフのままであるが、Ni−MHを挿入した場合に
は、凸部によりスイッチが押し込まれ、スイッチはオン
する。そして、このオンオフスイッチ出力が、DCプラ
グ端子HP4及びR4を介してマイクロコンピュータに
入力される。
Therefore, when the N1-CD battery 200 is inserted according to the arrow, the switch and the battery do not come into contact and the switch remains off, but when the Ni-MH is inserted, the convex part closes the switch. is pushed in and the switch turns on. This on/off switch output is input to the microcomputer via DC plug terminals HP4 and R4.

第3図に戻って、LED37は、赤と緑の2色のLED
370及び部371から構成されており、L E Dド
ライバ39も2つのトランジスタ390及び391から
なる。
Returning to Figure 3, the LED 37 is a two-color LED of red and green.
The LED driver 39 also includes two transistors 390 and 391.

以下、第1図のフローチャート及び第4図の波形図を参
照して、実施例の動作を詳しく説明する。
Hereinafter, the operation of the embodiment will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 1 and the waveform diagram of FIG. 4.

ACプラグ4をコンセントに差し込むと、ACアダプタ
ー&チャージャー3はパワーオンリセットされ、内部状
態がクリアされると共に、リレー30が接点Sl側に接
触し、プラグ端子P1にライン41から16Vの定電圧
を供給するアダプタモードとなる。このモードでは、電
池が装着された状態では、ライン42から端子P2を介
して0、IC以下のトリクル充電電流が電池パック2に
供給される。
When the AC plug 4 is inserted into the outlet, the AC adapter & charger 3 is power-on reset, the internal state is cleared, and the relay 30 contacts the contact SL side, and a constant voltage of 16V is applied from the line 41 to the plug terminal P1. It becomes the supply adapter mode. In this mode, with the battery installed, a trickle charging current of less than 0, IC is supplied to the battery pack 2 from the line 42 via the terminal P2.

次に、第1図のフローチャートに示すように、マイクロ
コンピュータ34は、端子COMPへの入力により、A
Cアダプター&チャージャー3のDCプラグ29が、本
体l側のDCプラグ6と接続されているか、また、オー
プンバッテリー状態であるか否か判定する。DCプラグ
が接続状態にあり、且つ、バッテリーが装着されていれ
ば、さらに端子P3からの急速充電検出スイッチ入力に
より、本体1の電源スィッチ9がオンされているか判定
し、オンされていれば内部の禁止フラグINFがOであ
るかチエツクする。そして、INFが0であるとき、急
速充電モードに入る。
Next, as shown in the flowchart of FIG. 1, the microcomputer 34 receives the A
It is determined whether the DC plug 29 of the C adapter & charger 3 is connected to the DC plug 6 on the main body l side, and whether the battery is in an open battery state. If the DC plug is connected and the battery is installed, it is determined whether the power switch 9 of the main unit 1 is turned on based on the quick charge detection switch input from the terminal P3, and if it is turned on, the internal Check whether the inhibition flag INF is O. Then, when INF is 0, the rapid charging mode is entered.

急速充電モードでは、マイクロコンピュータ34は、信
号ToをHにし、リレードライバ38を駆動してリレー
30の接点を81から82に切り替えると共に、定電圧
回路31のトランジスタQ1をオンしてライン41から
の電池オープン時の供給電圧を25Vにアップさせ、さ
らに、信号T2〜T4をHにしてトランジスタQ2〜Q
4をオフにし、0.2Cの急速充電を開始する。そして
、開始と共に、安全タイマー530及び充電タイマー5
31をスタートさせる。尚、ライン42の電位は、勿論
、電池2の電圧と同電位になる。
In the quick charging mode, the microcomputer 34 sets the signal To to H, drives the relay driver 38 to switch the contact point of the relay 30 from 81 to 82, turns on the transistor Q1 of the constant voltage circuit 31, and disconnects the signal from the line 41. The supply voltage when the battery is open is increased to 25V, and the signals T2 to T4 are set to H, and the transistors Q2 to Q
4 and start 0.2C quick charging. Then, at the start, the safety timer 530 and the charging timer 5
Start 31. Note that the potential of the line 42 is, of course, the same potential as the voltage of the battery 2.

0.20充電の開始後、マイクロコンピュータ34は、
端子P4からの電池種別検出スイッヂ入力を読み取って
電池種別を判定し、N1−cd電池であれば、フラグB
ATFを0にすると共にドライバ390を駆動して、赤
色LED370を点灯し、Ni−MH主電池あれば、フ
ラグBATFを1にすると共にドライバ390及び39
1を駆動して、LED370及び371を点灯し、LE
D37を橙色に点灯する。
0.20 After the start of charging, the microcomputer 34
Read the battery type detection switch input from terminal P4 to determine the battery type, and if it is an N1-cd battery, flag B is set.
Set the ATF to 0 and drive the driver 390 to turn on the red LED 370. If there is a Ni-MH main battery, set the flag BATF to 1 and drive the drivers 390 and 390.
1, lights up LEDs 370 and 371, and
Light up D37 in orange.

次に、マイクロコンピュータ34は、充電タイマーによ
り0.2C充電を開始してから20秒間経過したか判定
し、経過していれば信号T1をI]から■、にしてトラ
ンジスタQ2をオンにし定電流値を0.60に上昇させ
る。その後、充電タイマーにより20秒経過する毎に信
号T2.T3を順にHからLにして、第4図Aに示すよ
うに、定電流値を順にIC,1,5Cへと変化させる。
Next, the microcomputer 34 uses a charging timer to determine whether 20 seconds have elapsed since the start of 0.2C charging, and if it has, the microcomputer 34 changes the signal T1 from I to ■ to turn on the transistor Q2 to provide a constant current. Increase the value to 0.60. Thereafter, every 20 seconds due to the charging timer, the signal T2. T3 is sequentially changed from H to L, and the constant current value is sequentially changed to IC, 1, and 5C, as shown in FIG. 4A.

これに伴い、電池電圧BVは同図に示すように徐々に」
1昇し、第6図Aに示す従来例の如く、充電初期に大電
流を急激に与えることにより生ずる疑似ピーク電圧は発
生しなくなる。この効果は、定電流値を変化させるステ
ップ数を細かくするほどより効果的である。
Along with this, the battery voltage BV gradually increases as shown in the figure.
1, and the pseudo peak voltage that occurs when a large current is suddenly applied at the beginning of charging, as in the conventional example shown in FIG. 6A, no longer occurs. This effect becomes more effective as the number of steps for changing the constant current value becomes smaller.

0、IC〜1.50の各急速充電サイクルにおいては、
5TEP−A、B、Dに示すように、DCプラグの接続
状態、オープンバッテリー状態。
In each quick charge cycle from 0, IC to 1.50,
5TEP-As shown in A, B, and D, DC plug connection status and open battery status.

本体スイッチ状態が常時検出されており、DCプラグが
外れるか、電池が外されるか、本体スイッチ9がオンに
されると、急速充電は停止され、LED37も消灯する
The state of the main body switch is constantly detected, and when the DC plug is removed, the battery is removed, or the main body switch 9 is turned on, quick charging is stopped and the LED 37 is also turned off.

また、マイクロコンピュータ34は、AD変換850の
出力によって、電池電圧BVを一定周期でサンプリング
しており、前回のサンプリング値と最新のサンプリング
値を常に比較して、大きいほうの値をPEEKとしてR
AM52に記憶するようにしている。そして、最新のサ
ンプリング値がPEEKより低くなったとき、ピーク電
圧が発生したと判断する。
In addition, the microcomputer 34 samples the battery voltage BV at regular intervals using the output of the AD converter 850, constantly compares the previous sampling value and the latest sampling value, and selects the larger value as PEEK.
I am trying to store it in AM52. Then, when the latest sampled value becomes lower than PEEK, it is determined that a peak voltage has occurred.

ピーク電圧が発生した後は、ピーク値と最新のサンプリ
ング電池電圧BVとの差が、予めROM51に記憶され
ているへV値を越えたが否かを判定し、越えたとき−Δ
Vが発生したと判断する。
After the peak voltage occurs, it is determined whether the difference between the peak value and the latest sampled battery voltage BV exceeds the V value stored in the ROM 51 in advance, and when it exceeds -Δ
It is determined that V has occurred.

そして、△Vタイマーによりこの状態が1分U!′J続
けば満充電と判断して禁止フラグINFを1にし、第4
図Aの如く、急速充電を終了する。つまり、信号Toを
り、Tl−T3をN9すl/−、−30の接点を81に
して、アダプタモードに戻り、電池2に対しては0.I
C以下のトリクル充電に入る。
Then, the △V timer allows this state to last for 1 minute! 'J continues, it is judged that the battery is fully charged and the prohibition flag INF is set to 1, and the fourth
As shown in Figure A, quick charging ends. In other words, the signal To is removed, Tl-T3 is set to N9sl/-, and the -30 contact is set to 81, returning to the adapter mode, and battery 2 is set to 0. I
Enter trickle charge below C.

もし、急速充電開始後80分経過しても、ピーク電圧が
又は−ΔVが検出されないときは、安全タイマー530
によって急速充電は停止される。
If the peak voltage or -ΔV is not detected even after 80 minutes have passed after the start of quick charging, the safety timer 530
Quick charging will be stopped.

ところで、ピーク電圧の発生後、本実施例では、フラグ
BATFの判定により、電池の種別に応じてROM51
がら異なるへ■値を読み出すようにしており、この処理
によって、2種の電池に対応できるようにしている。
By the way, in this embodiment, after the peak voltage is generated, the ROM 51 is set depending on the type of battery based on the determination of the flag BATF.
By this process, it is possible to use two types of batteries.

また、0.2C〜1.5cの各充電サイクルにおいては
、S T、 E P−7Cに示すように、電池電圧BV
がIOV以下であるが判定することによって、電池が短
絡した異常な状態にあるか否か判定している。
In addition, in each charging cycle from 0.2C to 1.5C, the battery voltage BV
By determining whether or not the battery is below IOV, it is determined whether or not the battery is in an abnormal short-circuited state.

即ち、ショートタイマーによって電池電圧BVが10v
以下である状態が30秒以上続くかどうかチエツクし、
続く場合はショートバッテリーと判断して急速充電を停
止し、フラグBATFに基ずき電池の種別に応じて、N
1−cd電池の場合はLED37を赤色に点滅させ、N
i−MH主電池場合はLED37を橙色に点滅させるよ
うにしている。
That is, the battery voltage BV is reduced to 10V by the short timer.
Check whether the following conditions continue for more than 30 seconds,
If it continues, it is determined that the battery is short and quick charging is stopped, and N is determined according to the battery type based on the flag BATF.
In case of 1-CD battery, blink LED 37 in red and press N.
In the case of the i-MH main battery, the LED 37 is made to blink in orange.

以上の急速充電サイクルが終了すると、マイクロコンピ
ュータ34の処理は第1図の先頭に戻り、ここで、DC
プラグの接続状態及びオープンバッテリー状態の判定が
行われ、DCプラグの接続が外れるか、オープンバッテ
リー状態になると、禁止フラグINFを0に戻して再び
同一の判定を繰り返す。さらに、DCプラグが接続され
ておりオープンバッテリー状態で無いときは、本体スイ
ッチ状態の判定と、これに続く禁止フラグINFの判定
が行われ、本体スイッチ9がオンのとき、及び、禁止フ
ラグが1のときは、INFを操作すること無く処理は先
頭に戻り、INFがOのときのみ急速充電モードに移る
When the above-mentioned quick charging cycle is completed, the processing of the microcomputer 34 returns to the beginning of FIG.
The connection state of the plug and the open battery state are determined, and when the DC plug is disconnected or the open battery state is established, the inhibition flag INF is returned to 0 and the same determination is repeated again. Furthermore, when the DC plug is connected and there is no open battery state, the main body switch state is determined and the subsequent prohibition flag INF is determined. When the main body switch 9 is on and the prohibition flag is 1 In this case, the process returns to the beginning without operating INF, and moves to the quick charging mode only when INF is O.

つまり、電池2が一旦急速充電されると、本体スイッチ
9をオンオフしても、DCプラグを外すか、電池2を取
り外さないかぎり、不用意に急速充電モードには入らな
いよう構成されている。言い換えれば、急速充電後にD
Cプラグを外して本体を使用し、その後DCプラグを差
し込むか、若しくは、DCプラグを接続したまま電池を
交換すれば、必ず急速充電が行われる。
In other words, once the battery 2 is rapidly charged, the system is configured so that even if the main body switch 9 is turned on and off, unless the DC plug is disconnected or the battery 2 is removed, the rapid charging mode will not be entered inadvertently. In other words, D after fast charging
If you use the main unit with the C plug removed, then insert the DC plug, or replace the battery with the DC plug connected, rapid charging will definitely occur.

第4図Bは、急速充電により満充電になった電池を、再
び急速充電した過充電状態を示す図であるが、本発明で
は、急速充電の初期状態においては上述したように、充
電電流を段階的に徐々に上昇させるので、電池電圧も徐
々にしか上昇せず、充電による温度上昇も、第6図Bに
示す従来例に比べれば極力抑えることができるようにな
る。
FIG. 4B is a diagram showing an overcharged state in which a fully charged battery is quickly charged again. In the present invention, in the initial state of quick charging, the charging current is reduced as described above. Since the battery voltage is gradually increased in stages, the battery voltage also increases only gradually, and the temperature increase due to charging can be suppressed as much as possible compared to the conventional example shown in FIG. 6B.

よって、電池の劣化が防止される。Therefore, deterioration of the battery is prevented.

また、従来例では、−ΔV検出タイマーで定まる数分間
は、既にピーク電圧が発生していても1.50の急速充
電を継続させなくてはならないが、本発明では、ステッ
プ充電モードの60秒間さえ待てば、その後のピーク電
圧の発生に応じて−Δ■検出を行なって充電を終了でき
、このため、過充電時の充電時間を短くでき、より一層
温度上昇を抑えることができる。
In addition, in the conventional example, the 1.50 quick charge must be continued for several minutes determined by the -ΔV detection timer even if a peak voltage has already occurred, but in the present invention, the 1.50 quick charge must be continued for 60 seconds in the step charge mode. If one waits for this, charging can be terminated by detecting -Δ■ in response to the occurrence of a subsequent peak voltage, thereby shortening the charging time during overcharging and further suppressing temperature rise.

(ト)発明の効果 本発明によれば、ニッケルカドニウム電池とニッケル水
素電池の如く、ピーク値からの降下電圧値のみが異なり
充電特性がほぼ同一の複数種類の電池に対しても、適切
な充電制御を行うことが可能となり、使用電池の適用範
囲を広げることができるようになる。
(G) Effects of the Invention According to the present invention, it is possible to appropriately charge multiple types of batteries, such as nickel-cadmium batteries and nickel-metal hydride batteries, which differ only in voltage drop from the peak value and have almost the same charging characteristics. It becomes possible to perform control and expand the range of applications of batteries used.

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

第1図は本発明の実施例の処理内容を示すフローチャー
ト、第2図は本実施例の概略ブロック図、第3図は本実
施例の詳細回路図、第4図は本実施例における電圧及び
電流波形図、第5図は本実施例の要部構造を示す図、第
6図は従来例における電圧及び電流波形図である。 1・・・・・本体、2・・・・・電池パック、3・・・
・・ACアダプタ&チャージャー 6,29・・・・・
DCプラグ、9・・・・・電源スィッチ、10・・・・
・急速充電スイッチ、11・・・・・電池種別検出スイ
ッチ、14・・・・・電源トランス、30・・・・・リ
レー 31・・・・・定電圧回路、33・・・・・定電
流回路、34・・・・・マイクロコンピュータ、35・
・・・・オープン電池&−ΔV検出回路、36・・・・
・ショート電池検出回路、37・・・・・LEDo
Fig. 1 is a flowchart showing the processing contents of the embodiment of the present invention, Fig. 2 is a schematic block diagram of the embodiment, Fig. 3 is a detailed circuit diagram of the embodiment, and Fig. 4 shows the voltage and FIG. 5 is a diagram showing the main structure of this embodiment, and FIG. 6 is a diagram of voltage and current waveforms in the conventional example. 1...Body, 2...Battery pack, 3...
・・AC adapter & charger 6,29・・・・
DC plug, 9...Power switch, 10...
・Quick charge switch, 11... Battery type detection switch, 14... Power transformer, 30... Relay 31... Constant voltage circuit, 33... Constant current Circuit, 34...Microcomputer, 35.
...Open battery & -ΔV detection circuit, 36...
・Short battery detection circuit, 37...LEDo

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数種類の二次電池を選択的に装着可能な装着部
と、前記二次電池に急速充電用の充電電流を供給する充
電回路と、充電中の電池端子電圧がピーク値に達した後
該ピーク値から所定電圧低下したことを検出する検出手
段を含み、該検出に応答して前記充電回路を制御し急速
充電を終了する充電制御手段と、電池の種類毎に異なる
前記所定電圧を記憶する記憶手段と、前記装着部に装着
された電池の種類を識別する識別手段と、該識別手段の
識別結果に応じて前記記憶手段から対応する所定電圧を
読み出す読み出し手段とを有し、読み出された所定電圧
を前記検出に用いることを特徴とする充電制御装置。
(1) A mounting part that can selectively mount multiple types of secondary batteries, a charging circuit that supplies charging current for rapid charging to the secondary battery, and a battery terminal voltage that reaches a peak value during charging. charging control means for controlling the charging circuit and terminating the rapid charging in response to the detection; a storage means for storing, an identification means for identifying the type of battery mounted on the mounting section, and a reading means for reading out a corresponding predetermined voltage from the storage means according to the identification result of the identification means; A charging control device characterized in that the output predetermined voltage is used for the detection.
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