JPH0429299B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は直列接続された複数個の電池を他の電
源からの電力供給によつて充電するようにした充
電回路に関するものである。

〔背景技術〕

従来の充電回路で直列接続された複数個の電池
を充電する場合、次のような問題があつた。つま
り、複数個の電池としてたとえ定格容量が一定の
電池を用いたとしても、夫々の電池の実際の容量
のばらつきにより、一定時間以上の放電により、
１個あるいは複数個の電池だけが空になることが
ある。この場合、上記空の電池に容量の残つてい
るその他の電池による電流（残容量のある電池の
放電電流）が流れ、このため空の電池が逆方向に
充電される。このような状態になつた複数個の電
池を充電する場合の充電初期には、逆充電された
電池が内部短絡された状態となり、電池電圧が低
くなる。例えば、２本のNiCd電池の場合に、一
方だけが空になると、空の電池が内部短絡するた
めに、通常は2.4V（1.2×２）となるはずの電池電
圧が1.2Vとなる。従つて、この電池電圧のまま
で電池を充電すると、大きな充電電流が流れ、定
格の大きな回路部品を必要としたり、電池を劣化
させたりする問題があつた。

そこで、特願昭58−76814号における充電回路
では、充電初期に複数個の電池のうちの１個ある
いは複数個が短絡していることを検知し、このよ
うな状態が生じている場合には逆充電された電池
を小電流で充電して、電池電圧を正常電圧に回復
させた後（例えば、NiCd電池２本の場合には
2.4Vに回復させた後）に、正規の充電電流によ
り充電を行うことが提案されている。

しかし、この従来例の場合には異常時の小電流
充電用の特別の充電々流経路を作つたりしてお
り、回路構成が複雑でかつ部品点数が多くなると
いう問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明は、複数の直列接続された電池を充電す
るとき、それらの電池の容量のアンバランスによ
りいくつかの電池が短絡された状態になり電池電
圧が小になつて充電初期に過大な充電々流が流れ
るおそれを無くし、しかも回路構成の簡略化及び
部品点数の削減を可能にした充電回路を提供する
ことを目的とするものである。

〔発明の開示〕

本発明の一実施例を図示の回路図により説明す
る。この実施例回路は、他励式降圧チヨツパを用
い、複数個直列接続された電池Ｂを充電する回路
であり、入力電圧Viは交流の整流直流やカーバ
ツテリなどの直流が印加される。IC₁は制御用の
トランジスタQ₁駆動用のパルス発生回路を構成
しており、このパルス発生回路IC₁のピンの駆
動パルスを受けてトランジスタQ₁がスイツチン
グをし、電池Ｂに充電々流を流す。コンパレータ
CP₁は電池電圧と基準電圧Vref（基準電圧発生部
IC₂のピン電圧）とを比較し、電池電圧が基準
電圧Vrefより大きくなるとコンパレータCP₁の出
力が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに反転しトラ
ンジスタQ₂をオフさせて充電完了とする。ここ
で上述のように基準電圧Vrefは基準電圧発生部
IC₂によりつくられている。即ち基準電圧発生部
IC₂のピンから電池電圧の温度変化を検知する
センサーダイオードDsに向つて定電流が流れボ
リユウムVRによつて基準電圧発生部IC₂のピ
ン電圧を設定する。基準電圧発生部IC₂のピン
電圧は基準電圧発生部IC₂内部の非反転増幅回路
により増幅され、ピン電圧（Vref）となる。

Vref＝｛１＋（R₁＋R₂）／R₃｝×V₂ V₂：IC₂ピン電圧 ゆえに基準電圧Vrefは電池Ｂの温度勾配（電
池Ｂと同じ温度特性）をもつている。

次に電池Ｂの容量アンバランスなどで充電初期
に電圧が通常より小さくなつた場合、コンパレー
タCP₂の出力が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに
反転し、パルス発生回路IC₁の発振パルスのデユ
ーテイを変化させ、小電流で電池Ｂを充電する。
電池電圧が上昇し通常の電圧にもどると、コンパ
レータCP₂の出力は“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベ
ルに反転し、通常の充電状態となる。ここで電池
電圧が小さいことを検知するコンパレータCP₂の
低圧基準電圧はコンパレータCP₁の基準電圧Vref
を抵抗R₁、R₂、R₃で分割してつくつているので、
基準電圧Vrefと同様に電池Ｂの温度勾配をもつ
ている。

従つて、逆充電された電池が低圧基準電圧まで
回復したことを周囲温度に影響されることなく正
確に検出することができ、十分に電池の電圧が回
復していない状態で電池を充電してしまうことを
防止できる。但し、短絡電池により電池電圧が低
くなつていることの検出のためには、上記温度補
償を行う程に厳密とする必要はないが、この場合
にも温度補償を行つてある方がより良いというこ
とはできる。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように他励式降圧チヨツパを用
い、直列接続された複数個の電池を充電する充電
回路において、上記複数個の電池のいずれかが容
量のアンバランスにより短絡状態となつて充電初
期に電池電圧が低くなつていることを検出する低
電圧検出手段と、この低電圧検出手段による低電
圧検出時に上記他励式降圧チヨツパのスイツチン
グ素子のオンデユーテイを小さくして電池を小電
流充電する充電制御手段とを備え、上記低電圧検
出手段の低電圧検出のための低圧基準電圧に電池
と同じ温度特性を持たせたものであり、複数個の
電池のいずれかが容量のアンバランスにより短絡
状態となつて充電初期に電池電圧が低くなつてい
るとき、その短絡電池の逆充電状態を小電流充電
により回復させることができ、このため上記充電
初期時に充電電流が過大となることを防止でき、
定格の大きい回路部品を使用する必要がなく、且
つ電池の劣化を防止できる。また、低電圧検出手
段の低電圧検出のための低圧基準電圧に電池と同
じ温度特性を持たせてあるので、逆充電された電
池が低圧基準電圧まで回復したことを周囲温度に
影響されることなく正確に検出することができ、
十分に電池の電圧が回復していない状態で電池を
充電してしまうことを防止できる。さらに、低電
圧検出手段による低電圧検出時に上記他励式降圧
チヨツパのスイツチング素子のオンデユーテイを
小さくして電池を小電流充電するので、小電流充
電を行うために、この電流を流すための新たな経
路をつくる必要がなく、部品点数を削減できる効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明一実施例の回路図であり、Ｂは電
池、Q₁はトランジスタ、CP₂はコンパレータ、
Dsはセンサーダイオード、IC₁はパルス発生回
路、IC₂は基準電圧発生部、R₁〜R₃は抵抗であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 他励式降圧チヨツパを用い、直列接続された
   複数個の電池を充電する充電回路において、上記
   複数個の電池のいずれかが容量のアンバランスに
   より短絡状態となつて充電初期に電池電圧が低く
   なつていることを検出する低電圧検出手段と、こ
   の低電圧検出手段による低電圧検出時に上記他励
   式降圧チヨツパのスイツチング素子のオンデユー
   テイを小さくして電池を小電流充電する充電制御
   手段とを備え、上記低電圧検出手段の低電圧検出
   のための低圧基準電圧に電池と同じ温度特性を持
   たせて成ることを特徴とする充電回路。