JPH04178123A - 充電回路 - 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、回路温度の上昇を検知して高温のために生じ
る各回路素子や基板の破損等から回路を保護するように
した充電回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、蓄電池を設定時間だけ定電流で充電することによ
り満充電にする充電回路において、回路温度の上昇によ
り生じる各回路素子や基板の劣化、破損等から回路を保
護すべく回路温度を検知して、設定（許容）温度以上に
なると充電電流を減少させるようにしたものがある。

すなわち、第７図に示す充電回路においては、比較器１
０は検知された蓄電池３への充電電流に応じた制御信号
をＰ　Ｗ　Ｍ　１１　ｍ回路１１に出力し、この制御信
号に応じてＦＥＴＧｈがスイッチングされてトランスＴ
の二次側コイルＬ２に電力を誘起させるようにしている
。この電力はダイオードＤ１．Ｄ２　、チョークコイル
Ｌ３およびコンデンサＣ２により整流、平滑されて蓄電
池３に供給される。そして、充電時間が設定時間に達す
ると充電電流が停止あるいはトリクル電流に切り換えら
れる。

一方、比較器１０にはサーミスタ１２が接続され、この
サーミスタ１２により充電回路の温度が検知されるよう
にしている。そして、回路温度が設定濃度以上に上昇し
てサーミスタ１２の抵抗値が轟くなると充電電流が減少
し、この結果上記回路濃度の上昇が防止される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記充電回路にあっては、充電電流が減少す
るため、上記設定時間になっても蓄電池３は満充電に達
しておらず、容量不足を生じることになる。

本発明は、上記問題を解消するもので、充電回路の温度
が上昇して充１４流を減少させたときでも的確に満充電
にする充電回路を提供する口とを目的とする。

【課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、所定時間だけ第
１の充電電流を蓄電池に供給することにより充電を行う
充電回路において、上記所定時間が設定されるタイマと
、回路温度を検知する温度検知手段と、上記回路温度と
設定温度とを比較する比較手段と、上記回路温度が上記
設定温度以上になると上記第１の充Ｎ１１流を該第１の
充電電流より小さい第２の充電電流に切り換える切換手
段と、上記回路温度が上記設定２８ｆｉ以上になると上
記タイマに設定された所定時間をより長い時間に設定変
更する変更手段とを備えたものである。

また、請求項２では、所定時間だけ第１の充電電流を蓄
電池に供給することにより充電を行う充電回路において
、上記所定時間が設定されるタイマと、充電時間を累積
加算する累積手段と、上記累積加算した充３１１Ｗ！ｔ
ｌＩｌと設定時間とを比較する比較手段と、上記累積加
算した充電ＴＲ＠が上記設定時間以上になると上記第１
の充電電流を該第１の充電電流より小さい第２の充電電
流に切り換える切換手段と、上記累積加算した充電ＷＩ
ＩＷＡが上記設定時間以上になると上記タイマに設定さ
れた所定時間をより長い時開に設定変更する変更手段と
を備えたものである。

（作用〕 上記構成の充電回路によれば、蓄電池は所定時間になる
まで第１の充電電流で充電される。一方、充電中の回路
温度が検知され、回路温度と設定温度とが比較される。

そして、回路温度が設定温度以上になると上記ＩＩの充
電電流が１２の充電電流（＜第１の充電電流）に切り換
えられるとともに、上記設定゛された所定時間がより長
い時間に設定変更される。

また、請求項２では、蓄電池は所定時間になるまで第１
の充電電流で充電される。一方、充電時間が累積加算さ
れ、上記累積加算した充電時間と設定時間とが比較され
、上記累積加算した充電時間が設定時間以上になると、
第１の充電電流が第２の充電電Ｆ＆（〈第１の充電電流
）に切り換えられるとともに、上記設定された所定時間
がより長い時間に設定変更される。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る充電回路の第１実施例を示す回路
図である。

整流器１およびコンデンサＣ１は交流電１ｊ２からの交
流を整流、平滑してトランスＴに出力するものである。

ＦＥＴＧｈは後述するＰ　Ｗ　Ｍ　ＩＩＩ　Ｉｆ回路７
からのパルス信号に応じてトランスＴの一次側コイルＬ
１をスイッチングするものである。トランスＴは一次側
コイルし１のスイッチングにより二次側コイルＬ２に電
力を励起させるものである。ダイオードＤ＋　、Ｄ２　
、チョークコイルＬ３およびコンデンサＣ２からなる整
流平滑回路は二次側コイルＬ２からの出力を整流、平滑
して蓄電池３に充電電流として供給するものである。

抵抗Ｒ１は上記充電電流に応じた電圧をフィードバック
回路４に出力するものである。フィードバック回路４は
層幅器等からなり、定電流充電を行うべく抵抗Ｒ１から
の電圧に応じた制御信号をフォトカプラＰを通してＰＷ
〜１制御回路７に出力するものである。また、フィード
バック回路４はマイコン６からの切換信号により第１の
充電電流１１から該第１の充電電流■１より小さい第２
の充電電１１ｚに切り換えるようになされている。

さらに、フィードバック回路４はマイコン６からの完了
信号をＰ　Ｗ　Ｍ　ｉｌｌ　ｍ回路７に出力するように
している。

Ｐ　Ｗ　Ｍ　ＩＩＩ　ｉｌｌ１回路７はフィードバック
回路４からのＩＩＩＩｊ信号に応じたデユーティのパル
ス信号をＦＥＴＱｌに出力して蓄電池３に定電流を供給
させるようにしている。また、ＰＷＭ制御回路７はフィ
ードバック回路４からの完了信号によりＦＥＴＱｌへの
パルス信号の出力を停止あるいは小デユーティに抑制し
て充電電流を停止あるいはトリクル電流に切り換えるよ
うにしている。

温度検知回路５は本充電回路内の温度を検知してマイコ
ン６に出力するものである。すなわち、温度検知回路５
はポジスタ等からなり、例えば、発熱の大きなトランス
Ｔにテープで固定しである。

電池電圧検知回路５１は蓄電池３の電池電圧Ｖを検知し
、該電池電圧■が設定値ｖ１以上になると充電を完了さ
せるべく満充電信号をマイコン６に出力するものである
。

マイコン６は充電時間を計時すべくカウントするタイマ
を内蔵し、このカウント値Ｔが設定された時１１１ｔ１
．ｉ２に対応する設定値Ｔ１あるいはＴ２になると充電
を完了させるべく完了信号をフィードバック回路４に出
力するものである。また、マイコン６は上記電池電圧検
知回路５１からの満充電信号を受けてフィードバック回
路４に完了信号を出力するようにしている。すなわち、
容量の残っている蓄電池３を充電するとカウント値Ｔが
設定値Ｔ１あるいはＴ２になる前に満充電になるが、こ
の満充電を電池電圧Ｖにより検知することで過充電を防
ぐようにしている。

さらに、マイコン６は上記温度検知回路５からの温度信
号（回路温度）が設定温度Ｄ１以上のときにフィードバ
ック回路４に切換信号を出力するとともに、表示回路８
に表示信号を出力するようにしている。表示回路８はマ
イコン６からの表示信号により蓄電池３への充電電流が
第１の充電電流１１から第２の充電電流Ｉ２に切り換え
られたことを表示するものである。

なお、上記設定カウント値Ｔ１は容量の残っていない蓄
電池３を第１の充ｌ１ｌｌ流１１で充電したとき満充電
になるようなタイマのカウントＷＩＴに設定されている
。また、上記設定カウント値Ｔ２は第１の充電電流１１
から第２の充電電！Ｉ２に切り換えられた後、第２の充
電電流１２　　（＜Ｉｔ　）で充電したとき満充電にな
るようなカウント値Ｔに設定されるもので、第１の充電
電流１１での充電経過時間に基づいて演算される。すな
わち、設定カウント値Ｔ２は下式により演算される。

Ｔ２−　（Ｔ１−Ｔｏ　）Ｘ１１．’Ｉ２　＝１１）Ｔ
ｏ　＝第１の充電電流■１での充電経過時間に対応する
カウント値。

これは回路温度が設定温度Ｄ１に達する時間は周囲温度
等の状況によって異なるため、第１の充電電流１１で充
電される時間も異なる。従って、上記設定カウント値Ｔ
２を一定値にすると、充電最にばらつきが生じ、過充電
になったり、充電不足が生じたりすることになる。この
ため、第１の充電電流■１での充電時間に応じて残りの
充電時間を設定カウント値Ｔ２として設定するようにし
ている。

次に、上記第１実施例の充電回路の動作について第２図
のフローチャートおよび第３図のタイミングチャートを
用いて説明する。なお、第１の充電電流１１は正常状態
の充電電流で、第２の充電電流１２　　（＜Ｉｔ　）は
回路温度が設定温度Ｄ１以上のときの充電電流であり、
かつ、この充電電流Ｉ２は回路温度が上昇しないレベル
に設定されている。

蓄電池３への充電が開始されると、ステップＳ１で第１
の充電電流１１が蓄電池３へ供給され、一方、マイコン
６内のタイマのカウントが開始される。

続いて、ステップＳ２で本充電回路内の温度が設定温度
Ｄ１以上かどうかが判別され、回路温度が設定温度Ｄ１
以下であれば（ステップｓ２でＮＯ）、ステップ＄３で
カウント値ＴＳ設定値Ｔｔ以上かどうかが判別される。

ステップｓ３でカウント値Ｔが設定値Ｔ１以下であると
（ステップＳ３でＮｏ）　、ステップＳ４で電池電圧Ｖ
が設定値■１以上かどうかが判別される。そして、電池
電圧Ｖが設定値ｖ１以下であると（ステップｓ４でＮｏ
）　、ステップＳ１に戻って、第１の充電毎８！１１の
供給が継続される。一方、ステップｓ３でカウント値Ｔ
が設定１１Ｔｔ以上であると（ステップＳ３でＹＥＳ）
　、あるいはカウント値Ｔが設定値Ｔ１以下でもステッ
プＳ４で電池電圧Ｖが設定値ｖ１以上になるとくステッ
プｓ４でＹＥＳ）、満充電であるとして、蓄電池３への
充電電流の供給が停止され、あるいはトリクル電流が蓄
電池３へ供給される。

そして、第３図に示すように、ｔｏ時点で回路温度が設
定温度０１以上になればくステップＳ２でＹＥＳ）　、
ステップＳ５で第１の充電電流■１は第２の充電電流１
２　　（＜Ｉ＋　）に切り換えられ、これにより回路温
度は上昇しなくなる。一方、上記充電電流の切り換えと
同時に設定ＷｉＴ２が前２（１）により演算され、タイ
マの設定値が設定値Ｔ１から上記設定値Ｔ２に切り換え
られ、これにより充電時間を延長されて充電完了時の蓄
電池３の容量不足が防がれる。

続いて、ステップＳ６でカウント値Ｔが上記演算された
設定値１２以上かどうかが判別され、カウント値下が上
記演算された設定値Ｔ２以下であると（ステップＳ６で
Ｎｏ）　、ステップＳ７で電池電圧Ｖが設定値ｖ１以上
かどうかが判別され、電池電圧Ｖが設定値ｖ１以下であ
るとくステップＳ７でＮＯ）、ステップ＄５に戻り、第
２の充電毎ＦｉＬＩ２が蓄電池３へ継続して供給される
。一方、ステップＳ６でカウントｉ［Ｔが設定値１２以
上であると（ステップＳ６でＹＥＳ、第３図のｔ３１点
）、あるいはカウント値Ｔが設定−Ｔ１以下でもステッ
プＳ７で電池電圧Ｖが設定値Ｖ１１！上になると（ステ
ップＳ７でＹＥＳ）　、充電完了すべく蓄電池３への充
電電流の供給が停止され、あるいはトリクル電流が蓄電
池３へ供給される。

次に、本発明に係る充電回路の第２実施例を第４図を用
いて説明する。

第２実施例では、回路１度の検知に代えて累積充電時間
を求めるようにしたものである。なお、第１図と同一符
号が付されたものは同一機能を果たすものである。

すなわち、マイコン９は、各充電毎の充電時間をカウン
ト値下としてカウントする第１のタイマおよび複数回の
充電に亘る累積充電時間ｔａを累積カウント値Ｔａとし
てカウントする第２のタイマを内蔵し、上記累積カウン
ト値Ｔａが設定時間ｔ１１）に対応する設定累積値Ｔ１
ｏになると第１の充電電流■１を第２の充電毎１ｔ１２
　（＜Ｉｔ　＞に切り換える切換信号をフィードバラフ
ロ路４に出力するようにしている。また、マイコン９は
前回の充電完了から今回の充電までのインターバル時間
ｔｂをインターバルカウント値Ｔｔ）としてカウントす
る第３のタイマを内蔵し、上記インターバルカウント値
Ｔｂが設定時Ｒｔ　ｕに対応する設定値Ｔ１１以上の場
合に上記累積カウント値Ｔａをリセットするようにして
いる。なお、設定ＪｌｌｉｌＩｔｎはその間に回路温度
が充分に低下する時間に設定されている。

次に、上記第２実施例の充電回路の動作について第５図
のフローチャートおよび第６図のタイミングチャートを
用いて説明する。

蓄電池３への充電が開始されると、ステップＳ　１１で
第１の充電電流１１が蓄電池３へ供給され、同時に今回
の充電時間を求めるべく第１のタイマのカウントが開始
されるとともに、累積充電時間を求めるべく上記第２の
タイマのカウントが開始される。

続いて、ステップＳ１２で累積カウント値Ｔａが設定累
積１［Ｔｉ以上かどうかが判別される。累積カウント値
Ｔａが設定累積値ＴＩ以下であれば（ステップＳ１２で
Ｎｏ）、ステップＳ１３で今回の充電時間のカウント値
Ｔが設定１１１以上かどうかが判別される。このカウン
ト値Ｔが設定値Ｔ１以下であれば（ステップＳｆＩでＮ
ｏ）、ステップＳ　１１に戻り、第１の充電電Ｒ１１が
継続して供給される。一方、ステップＳｏで上記カウン
ト値Ｔが設定ＩＩＴ＋以上であると（ステップＳ１３で
ＹＥＳ）、充電が完了する。

一方、ステップＳ１２で累積カウント値Ｔａが設定累積
値Ｔｔ＋以上であれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ス
テップＳｉ７に移行し、上記第１の充電電流１１から第
２の充電電１１２に切り換えられ、更に前記（１）によ
り設定値Ｔ２が第１の充電電流１１での充電経過時間に
基づいて演算され、該設定値Ｔ２に切り換えられる。続
いて、ステップＳ１８で今回の充電時間のカウント値Ｔ
が上記設定値１２以上かどうかが判別され、上記カウン
ト値Ｔが上記設定値Ｔ２以下であれば（ステップＳｓｓ
でＮｏ）　、ステップＳ１７に戻り、第２の充電電流Ｉ
２がＪＩＩＭＬ、で供給される。一方、上記カウントｆ
ｌｉＴｓ設定値Ｔ２以上になると（ステップＳｗ＋でＹ
ＥＳ）、充電が完了する。

この優、次に充電すべき蓄電池に交換され、あるいは次
に蓄電池が接続されるまでのインターバル時開が第３の
タイマによりカウントされる。

そして、ステップＳ％でインターバルカウント値Ｔｂが
設定値Ｔ１１以上かどうかが判別され、インターバルカ
ウント値Ｔｂが設定値Ｔｎ以上であれば（ステップＳ％
でＹ、ＥＳ）、ステップＳ１５で累積カウント値Ｔａが
リセットされる。この後、ステップＳ１１に戻り、再び
第１の充電電流■１が蓄電池３へ供給される。

一方、ステップＳ％でインターバルカウント値Ｔｂが設
定値Ｔ１１以下であれば（ステップＳ％でＮｏ＞　、累
積カウント値Ｔａは引き続き累積され、ステップ５ＩＩ
ｌで累積カウント値Ｔａが設定累積値Ｔｍ以上かどうか
が判別される。そして、累積カウント値Ｔａが設定累積
値Ｔ＠以下のときは（ステップ百箇でＮＯ）、ステップ
Ｓ　ｎに戻る。一方、ステップ５１１１で累積カウント
値Ｔａが設定累積値Ｔｗ＋以上になると（ステップＳｗ
＋でＹＥＳ）、ステップＳｖに移行し、第６図に示すよ
うに、第１の充電電流１１は第２の充電電１１２　（＜
Ｉ＋　）に切り換えられると同時に、設定値Ｔ１は演−
された設定値Ｔ２　　（＞Ｔｌ　＞に切り換えられる。

この後、上述したようにステップＳ１８で今回の充電の
カウントＷＩＴが上記設定−１２以上かどうかが判別さ
れる。

なお、第１実施例の電池電圧検知回路５１に代えて蓄電
池３の電池温度を検知する電池温度検知回路を設け、電
池温度の上昇率（ΔＴ）に基づいて制御を行うようにし
てもよい。すなわち、電池電圧Ｖにより満充電を検知す
る場合と同様に電池濃度の上昇率（ΔＴ）から満充電を
検知して充電を完了させることにより過充電を防ぐこと
ができる。

また、第２実施例の回路（第４図）に第１実施例と同様
に電池電圧検知回路あるいは電池１度検知回路を設けて
もよい。この場合、容量の残っている蓄電池３であって
も過充電や充電不足を生じることなく確実に満充電にす
ることができる。

〔発明の効果） 本発明は、回路温度が設定温度以上になると、充電電流
を減少させるとともにタイマの設定値を大きい値に変更
するので、充電回路の温度の上昇を防止して各回路素子
や基板の劣化、破損等を防止するとともに、蓄電池を満
充電にすることができる。

また、充電ａｍの累積値が設定時開以上になると、充電
電流を減少させるとともにタイマの設定値を大きい値に
変更するので、連袂充電であっても回路温度の上昇を防
止するとともに、蓄電池を満充電にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る充電回路の第１実施例を示す回路
図、第２図は第１実施例の充電回路の動作を示すフロー
チャート、第３図は１１実施例の充電回路の動作を示す
タイミングチャート、第４図は本発明に係る充電回路の
第２実施例を示す回路図、第５図は第２実施例の充電回
路の動作を示すフローチャート、第６図は第２実腸例の
充電回路の動作を示すタイミングチャート、第７図は従
来の充電回路を示す回路図である。 ３・・・蓄電池、４・・・フィードバック回路、５・・
・温度検知回路、６．９・・・マイコン、７・・・ＰＷ
Ｍｌｉ１１ｗＪ回路、５１・・・電池電圧検知回路。 特許出願人　　　松下電工株式会社 代　理　人　　　　弁理士　　小谷　悦司同　　　　　
　弁理士　　長１）　正 向　　　　　　弁理士　　伊藤　孝夫 第　　３　　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定時間だけ第１の充電電流を蓄電池に供給するこ
   とにより充電を行う充電回路において、上記所定時間が
   設定されるタイマと、回路温度を検知する温度検知手段
   と、上記回路温度と設定温度とを比較する比較手段と、
   上記回路温度が上記設定温度以上になると上記第１の充
   電電流を該第１の充電電流より小さい第２の充電電流に
   切り換える切換手段と、上記回路温度が上記設定温度以
   上になると上記タイマに設定された所定時間をより長い
   時間に設定変更する変更手段とを備えたことを特徴とす
   る充電回路。 ２、所定時間だけ第１の充電電流を蓄電池に供給するこ
   とにより充電を行う充電回路において、上記所定時間が
   設定されるタイマと、充電時間を累積加算する累積手段
   と、上記累積加算した充電時間と設定時間とを比較する
   比較手段と、上記累積加算した充電時間が上記設定時間
   以上になると上記第１の充電電流を該第１の充電電流よ
   り小さい第２の充電電流に切り換える切換手段と、上記
   累積加算した充電時間が上記設定時間以上になると上記
   タイマに設定された所定時間をより長い時間に設定変更
   する変更手段とを備えたことを特徴とする充電回路。