JPH04281334A - 急速充電器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、充電可能な電池に対
して短時間で充電が完了できるようにした急速充電器に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】携帯用の電子機器は、一般的に電池によ
って電力を供給するようになされているが、電池に蓄え
られている電力は数百ｍＡ／Ｈの程度であるため、長時
間の使用に耐えることは困難であり、経済的なコストが
増大するという問題があった。そこで、充電可能な小型
電池として陽極にニッケル酸化物、陰極をカドミ化合物
としたニッカド電池（Ｎｉ−Ｃｄ　電池）が、小型のテ
ープレコーダ、電気カミソリ、ビデオカメラ等に多用さ
れている。

【０００３】このような充電可能な電池は、一般に商用
電源を変圧して直流電圧とし、この出力で充電する充電
器や、スイッチング電源から得られる交流電圧を整流し
て充電源を形成する充電器等によって充電し、数１００
回の充電に耐えて使用できるため経済的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな二次電池を充電する充電器は、通常、二次電池が連
続使用状態で蓄電力を消費する時間又はそれ以上の時間
で充電が完了するようになされているので、放電後に再
充電を行う時間が少なくとも１時間必要になり、緊急の
場合に使用できないという問題がある。

【０００５】そこで、充電器のパワーを高くして、充電
時間を３０分〜１０分位に短かくした充電器が開発され
ているが、充電時間を短くするためには短時間で大電流
（数アンペア）の出力が得られるように充電回路を構成
することが必要になり、充電器の回路素子が大型になる
と共に、発熱対策によってコストが大幅に上昇するとい
う問題がある。

【０００６】ちなみに、カドニカ電池用の充電器の場合
は、１時間充電用の充電器を１０分充電用の充電回路に
すると、充電器のコストは約２倍以上になる。又、１０
分充電型のものをさらに超急速充電である１〜３分充電
用に改良すると、その回路コストは５倍以上となり、充
電器自体もさらに大型化することになる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、超急速充電が
行われるようにするために、所定の直流電圧を出力する
ことが電源回路と、この電源回路の出力で通常は充電さ
れている補充電池を備え、充電用の出力端子には前記電
源回路と前記電池の出力電流が同時に流出するような回
路構成としたものである。

【０００８】

【作用】充電されている電池の内部インピーダンスは、
きわめて低い値となっているので、充電出力用端子に接
続された被充電池には、この補充電池から大量の充電電
流が供給され、短時間で充電状態にされる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の急速充電器の概要を示すブ
ロック図で、１０は商用電源ＡＣ１００Ｖを整流してレ
ギュレータ等で一定の直流電圧に変換する電源回路であ
り、例えばスイッチング電源回路によって構成すること
ができる。２０は前記電源回路１０によって充電されて
いる補充電池を示し、通常の充電器に慣用されているよ
うに一定時間のタイマーによってスイッチＳを開くか、
又は補充電池２０の充電状態を検出してスイッＳを開き
、過充電とならないように構成されている。

【００１０】Ｃ１　，Ｃ２　は被充電地３０が接続され
る出力端子であり、この出力端子には前記電源回路１０
と補充電池２０の電圧が並列して供給されることになる
。なお、スイッチＳは放電状態となっている被充電池３
０の端子電圧を検出したときに電源回路１０内の制御信
号によって自動的にオンとなるようにコントロールする
ことが好ましいが、スイッチＳはユーザが急速充電を希
望したときに、手動でオンとなるようにコントロールす
ることもできる。

【００１１】被充電電池３０は、例えば、小型の携帯用
テープレコーダ用の電池であれば、例えば、１本のニッ
カド電池（１．２Ｖ）であり、そのときに、補充電池２
０としては、２本のニッカド電池を直列に接続したもの
であればよい。本発明の急速充電器では補充電池２０は
、常時充電状態に保持されているので、出力端子Ｃ１　
，Ｃ２　に充電を希望する放電ずみ被充電電池３０が接
続されると、スイッチＳを閉じることにより、電源回路
１０と、補充電池２０の両方から充電電流が供給される
。

【００１２】この場合、充電電流の大部分は被充電電池
３０を接続することによって、短絡状態とされる低出力
インピーダンスの補充電池２０側から大量の電流が供給
されることになり、被充電電池３０を１〜３分間で充電
状態にすることができる。図２は、本発明の急速充電器
の１実施例を示す回路で、図１と同様に１０は商用電源
を所定の直流電圧に変換する電源回路である。この電源
回路１０としては、商用電源を整流したのちスイッチン
グトランジスタによって構成されているＤＣ−ＤＣコン
バーを利用することができる。

【００１３】直流出力としては補充電池２０を充電する
電圧Ｖ１　と、補充電池２０の充電状態を保持する電流
（通常の充電電流の１／２０）を供給する電圧Ｖ２　と
、充電端子Ｃ１　，Ｃ２　に接続される被充電電池３０
を通常の時間で充電する電圧Ｖ３　を用意している。２
１は前記補充電池２０の充電状態を監視している第１の
検出回路を示し、この第１の検出回路２１が補充電池２
０の充電を検出したときに、スイッチＳ１　がｂ接点か
らａ接点に切換わるようにコントロールする。

【００１４】又、２２は充電端子Ｃ１　，Ｃ２　に接続
されている被充電電池３０の充電状態を検出する第２の
検出回路を示し、放電状態とされている被充電電池３０
が充電端子Ｃ１　，Ｃ２　に接続されたときは、通常ａ
接点側にあるスイッチＳ２　を駆動して、急速充電用の
ｂ接点を選択するように動作させるものである。なお、
ニッカド電池の充電特性は、例えば、図３に示すように
充電量が時間の経過にしたがって増加すると共に、充電
電圧が上昇し、ほぼ１００％の充電を達成すると、その
電圧は低下傾向を示す。

【００１５】したがって、上記検出回路２１，２２は、
充電時にこの充電電圧の傾向を逐次メモリ等に記憶して
おけば、充電完了時を示す−ΔＶを検出することができ
る。なお、電池が完全に放電しているときは、僅かな電
流を流すと、その端子電圧が降下するので、従来から知
られている電池の良否を測定するのと同様な検出方法で
検出することができる。図２の急速充電器は補充電池２
０が十分に充電されているときは、その端子電圧はほぼ
Ｖ２　となっている。

【００１６】そして、この状態で放電してしまった規定
電圧がＶ３　以下の被充電電池３０が充電端子Ｃ１　，
Ｃ２　が接続されると、Ｖ２　＞Ｖ３　に設定されてい
るため、低インピーダンス出力である補充電池２０から
大量の充電電流が被充電電池３０側に供給され、被充電
電池３０を急速に充電する。例えば、補充電池２０の充
電電圧Ｖ２　を被充電電池３０の規定電圧Ｖ１　の２倍
位に設定しておくと、１個のニッカド電池に対して、約
３分間で充電状態にすることができた。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の急速充電
器は、通常充電用の電源回路に補充電池を付加し、充電
電流の大部分がこの補充電池から供給されるように形成
されているので、大量の充電電流を短時間に供給するこ
とができ、超急速充電が行われるようになる。又、補充
電池に対する充電回路は従来の低出力充電器をそのまま
利用することができるので、充電器のコストダウンをは
かり、かつ、小型化ができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理的な回路を示す説明図である。

【図２】本発明の一実施例を示す回路図である。

【図３】電池の充電特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１０　　電源回路 ２０　　補充電池 ３０　　被充電電池

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　所定の直流電圧を出力する電源回路と
   、この電源回路の出力で充電状態にされる低インピーダ
   ンス出力の電池と、前記電源回路の出力と前記電池の出
   力が並列接続されてる充電用の出力端子を備えているこ
   とを特徴とする急速充電器。
2. 【請求項２】　　電源回路がスイッチングレギュレータ
   ーによって構成されていることを特徴とする請求項１に
   記載の急速充電器。