JPH04308429A - Charger for secondary battery - Google Patents

Charger for secondary battery

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JPH04308429A
JPH04308429A JP7147091A JP7147091A JPH04308429A JP H04308429 A JPH04308429 A JP H04308429A JP 7147091 A JP7147091 A JP 7147091A JP 7147091 A JP7147091 A JP 7147091A JP H04308429 A JPH04308429 A JP H04308429A
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battery
charging
secondary battery
voltage
terminal
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Shigehiro Kaneko
滋博 金子
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Abstract

PURPOSE:To prevent charging time for a secondary battery from being unreasonably lengthened while a memory effect of the secondary battery can be effectively eliminated and suppressed. CONSTITUTION:In the case of mounting a secondary battery 2 to a battery terminal 9, terminal voltage of the secondary battery 2 is measured prior to charging. In the case of the terminal voltage in a fixed range in the vicinity of final voltage of the secondary battery 2, a discharge limiting switch 16 is turned on to perform a forced discharge of the secondary battery 2 prior to the charging. The charging is started first when the terminal voltage is decreased surely lower than the final voltage. In the case of the detected terminal voltage out of the above-mentioned range, the charging is instantaneously started. Since the forced discharge of the secondary battery is automatically performed at an adequate period, a memory effect is effectively eliminated and suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、電子機器装置に関し
、特に、AC(交流)アダプタに組込まれ、いわゆるニ
ッケル/カドミウム(ニッカド)電池などの二次電池を
充電するための装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to electronic equipment, and more particularly to a device incorporated into an AC (alternating current) adapter for charging a secondary battery such as a so-called nickel/cadmium battery.

【0002】図3は、ニッカド電池に対する充電装置と
しての機能を有する従来のACアダプタのシステムブロ
ック図である。図3を参照して、従来のACアダプタ1
aは、ACプラグ3とヒューズ4とを介して外部の電源
から与えられる交流電流を定電圧の直流(DC)に変換
してDC出力端子29に、定電流源に変換してバッテリ
2に対する充電端子であるバッテリ端子9にそれぞれ与
えるための交流/直流変換手段として動作するスイッチ
ングレギュレータ回路5と、スイッチングレギュレータ
回路5とDC出力端子29との間に設けられたDC出力
スイッチ12およびダイオード13と、スイッチングレ
ギュレータ回路5とバッテリ端子9との間に直列に接続
された急速充電スイッチ回路6と定電流補正用抵抗7と
ダイオード8とを含む。スイッチングレギュレータ回路
5およびダイオード8の間には、急速充電スイッチ回路
6および定電流補正用抵抗7と並列に、トリクル充電ス
イッチ10およびトリクル充電制限抵抗11が接続され
ている。急速充電スイッチ回路6とトリクル充電スイッ
チ回路10とDC出力スイッチ12との機能については
後述する。
FIG. 3 is a system block diagram of a conventional AC adapter that functions as a charging device for NiCd batteries. Referring to FIG. 3, conventional AC adapter 1
a converts an alternating current given from an external power supply via an AC plug 3 and a fuse 4 into a constant voltage direct current (DC) and supplies it to a DC output terminal 29, and converts it into a constant current source to charge the battery 2. A switching regulator circuit 5 that operates as an AC/DC conversion means for supplying AC/DC to the battery terminal 9, which is a terminal, and a DC output switch 12 and a diode 13 provided between the switching regulator circuit 5 and the DC output terminal 29. It includes a quick charging switch circuit 6, a constant current correction resistor 7, and a diode 8 connected in series between a switching regulator circuit 5 and a battery terminal 9. A trickle charge switch 10 and a trickle charge limiting resistor 11 are connected between the switching regulator circuit 5 and the diode 8 in parallel with the quick charge switch circuit 6 and the constant current correction resistor 7. The functions of the quick charge switch circuit 6, trickle charge switch circuit 10, and DC output switch 12 will be described later.

【0003】急速充電スイッチ回路6と、トリクル充電
スイッチ回路10と、DC出力スイッチ12とは、マイ
コン(マイクロコンピュータ)20によって制御される
。スイッチングレギュレータ回路5からDC出力スイッ
チ12への接続線は途中で分岐し、DC/DC変換手段
として動作するスイッチングレギュレータ回路24に接
続されている。スイッチングレギュレータ回路24は、
スイッチングレギュレータ回路5から出力される15〜
6Vの定電圧を5V程度の直流電圧に変換するためのも
のである。スイッチングレギュレータ回路24には、充
電状態であることを表示するための充電LED(Lig
ht Emitting Diode)27と、充電L
ED27と接地電位との間に接続され、マイコン20に
よって制御されるスイッチ28とが接続されている。
[0003] The quick charge switch circuit 6, the trickle charge switch circuit 10, and the DC output switch 12 are controlled by a microcomputer 20. The connection line from the switching regulator circuit 5 to the DC output switch 12 branches in the middle and is connected to a switching regulator circuit 24 that operates as DC/DC conversion means. The switching regulator circuit 24 is
15~ output from the switching regulator circuit 5
This is for converting a constant voltage of 6V to a DC voltage of about 5V. The switching regulator circuit 24 includes a charging LED (Lig.
ht Emitting Diode) 27 and charging L
A switch 28 connected between the ED 27 and the ground potential and controlled by the microcomputer 20 is connected.

【0004】ACアダプタ1aはさらに、入力がバッテ
リ端子9に接続され、バッテリ端子9にバッテリ2が装
着されたことを検出し、マイコン20に伝達するための
バッテリ装着検出回路14と、同じく入力がバッテリ端
子9に接続され、バッテリ2に対する充電が完了したこ
とを検出し、マイコン20に伝達するための充電完了検
出回路15とを含む。バッテリ装着検出回路14と充電
完了検出回路15とは、共にスイッチングレギュレータ
回路24から電力の供給を受けて動作する。
The AC adapter 1a further has an input connected to a battery terminal 9, and a battery attachment detection circuit 14 for detecting that the battery 2 is attached to the battery terminal 9 and transmitting the detected information to the microcomputer 20. It includes a charging completion detection circuit 15 connected to the battery terminal 9 to detect that charging of the battery 2 is completed and to transmit the detected result to the microcomputer 20 . Both the battery attachment detection circuit 14 and the charging completion detection circuit 15 operate by receiving power from the switching regulator circuit 24 .

【0005】マイコン20にはさらに、何らかの原因で
充電完了検出回路15がバッテリ2に対する充電の完了
を検出することができなかった場合に、満充電によるバ
ッテリ2の損傷を防ぐために設けられるタイマ19と、
バッテリ端子9へのバッテリ2の装着時のがたつき(チ
ャタリング)やあるいはいたずらなどによって、バッテ
リ装着検出回路14の出力が不安定になった場合に、こ
のACアダプタ1aの動作モードが不安定になることを
防ぐためのメモリ回路23と、マイコン20に接続され
たパワースイッチ22とが設けられている。
The microcomputer 20 further includes a timer 19 provided to prevent damage to the battery 2 due to full charging when the charging completion detection circuit 15 fails to detect the completion of charging the battery 2 for some reason. ,
If the output of the battery attachment detection circuit 14 becomes unstable due to rattling (chattering) when the battery 2 is attached to the battery terminal 9 or due to mischief, the operation mode of the AC adapter 1a becomes unstable. A memory circuit 23 and a power switch 22 connected to the microcomputer 20 are provided to prevent this from happening.

【0006】マイコン20はバッテリ装着検出回路14
および充電完了検出回路15の出力に応答して、バッテ
リ端子9にバッテリ2が装着されていない場合にはDC
出力端子29へのDC出力を行なうACアダプタモード
、バッテリ端子9にバッテリ2が装着されている場合に
はバッテリ2を充電する充電モード、さらにバッテリ2
に対する充電が終了したことを検出して、バッテリを充
電完了し、さらにバッテリの自己放電をカバーするため
におよび完全充電(満充電)するために少ない電流をバ
ッテリ2に対して与えるトリクル充電モードとを自動的
に選択し選択されたモードに従って各スイッチ6、10
、12を制御するためのものである。
The microcomputer 20 includes a battery attachment detection circuit 14.
In response to the output of the charging completion detection circuit 15, if the battery 2 is not attached to the battery terminal 9, the DC
An AC adapter mode in which DC output is performed to the output terminal 29, a charging mode in which the battery 2 is charged when the battery 2 is attached to the battery terminal 9, and a charging mode in which the battery 2 is charged.
A trickle charge mode in which the battery 2 is charged completely by detecting that the battery 2 has finished charging, and a small current is applied to the battery 2 in order to cover the self-discharge of the battery and to fully charge the battery 2. automatically select each switch 6, 10 according to the selected mode.
, 12.

【0007】図3を参照して、従来の充電装置を含むA
Cアダプタは以下のように動作する。
Referring to FIG. 3, A
The C adapter operates as follows.

【0008】ACアダプタモード ポータブル機器などにDC電源を供給する場合、以下の
ような接続が行なわれる。ACプラグ3は商用交流電源
のコンセントに接続される。ポータブル機器はDCケー
ブルなどでDC出力端子29に接続される。
AC Adapter Mode When supplying DC power to a portable device or the like, the following connections are made. The AC plug 3 is connected to a commercial AC power outlet. The portable device is connected to the DC output terminal 29 with a DC cable or the like.

【0009】ACアダプタモードはバッテリ端子9にバ
ッテリ2が装着されていない場合に選択される。バッテ
リ端子9にバッテリ2が装着されているかどうかは、バ
ッテリ装着検出回路14により検出される。
The AC adapter mode is selected when the battery 2 is not attached to the battery terminal 9. Whether or not the battery 2 is attached to the battery terminal 9 is detected by the battery attachment detection circuit 14 .

【0010】バッテリ2がバッテリ端子9に装着されて
いない場合、マイコン20はDC出力スイッチ12およ
び急速充電スイッチ回路6をONにし、トリクル充電ス
イッチ10をOFFとする。スイッチングレギュレータ
回路5は、ACプラグ3から与えられる交流電圧を規定
の直流の定電圧B2に定電圧化し、DC出力スイッチ1
2に与える。この定電圧はDC出力スイッチ12がON
であるため、ダイオード13およびDC出力端子29を
経てポータブル機器等に供給される。急速充電スイッチ
回路6がONであるため、バッテリ端子9にバッテリ2
が装着されたことは、バッテリ装着検出回路14によっ
て容易に検出できる。
When the battery 2 is not attached to the battery terminal 9, the microcomputer 20 turns on the DC output switch 12 and the quick charge switch circuit 6, and turns off the trickle charge switch 10. The switching regulator circuit 5 converts the AC voltage applied from the AC plug 3 into a specified DC constant voltage B2, and outputs the DC output switch 1.
Give to 2. This constant voltage is turned on when the DC output switch 12 is turned on.
Therefore, it is supplied to a portable device or the like via the diode 13 and the DC output terminal 29. Since the quick charge switch circuit 6 is ON, the battery 2 is connected to the battery terminal 9.
The fact that the battery is attached can be easily detected by the battery attachment detection circuit 14.

【0011】充電モード 以下の説明においては、本発明が特に関係するニッカド
(ニッケル−カドミウム)電池などの、定電流充電の必
要なバッテリについて説明する。バッテリ端子9にバッ
テリ2が装着されたことをバッテリ装着検出回路14が
検出し、マイコン20にその情報を与える。マイコン2
0はバッテリ装着検出回路14の出力を受けて、DC出
力スイッチ12をOFFとする。急速充電スイッチ回路
6はON、トリクル充電スイッチ10はOFFに保たれ
る。
Charging Mode In the following discussion, we will discuss batteries that require constant current charging, such as nickel-cadmium batteries, to which the present invention is particularly concerned. A battery attachment detection circuit 14 detects that the battery 2 is attached to the battery terminal 9 and provides this information to the microcomputer 20. Microcomputer 2
0 turns off the DC output switch 12 upon receiving the output of the battery attachment detection circuit 14. The quick charge switch circuit 6 is kept ON and the trickle charge switch 10 is kept OFF.

【0012】スイッチングレギュレータ回路5は、プラ
グ3から供給される交流電圧を電圧B1の直流の定電流
に変換し、急速充電スイッチ回路6に与える。定電流の
大きさは、急速充電スイッチ回路6と、ダイオード8と
、バッテリ2の内部インピーダンスと、定電流補正用抵
抗7の抵抗値r1とにより定まる値となる。充電電流は
スイッチングレギュレータ回路5から急速充電スイッチ
回路6および定電流補正用抵抗7、そしてダイオード8
とバッテリ端子9を介してバッテリ2に与えられる。 そしてバッテリ2はこの電流により充電される。
The switching regulator circuit 5 converts the AC voltage supplied from the plug 3 into a DC constant current of voltage B1 and supplies it to the quick charge switch circuit 6. The magnitude of the constant current is determined by the internal impedance of the quick charge switch circuit 6, the diode 8, the battery 2, and the resistance value r1 of the constant current correction resistor 7. The charging current is transferred from the switching regulator circuit 5 to the quick charge switch circuit 6, constant current correction resistor 7, and diode 8.
is applied to the battery 2 via the battery terminal 9. The battery 2 is then charged by this current.

【0013】充電モードのときには、マイコン20はス
イッチ28をONとする。スイッチングレギュレータ回
路24は、スイッチレギュレータ回路5から出力される
15〜6Vの電圧を5〜6Vに変換して充電LED27
に与えている。スイッチ28がONすることにより、充
電LED27が点灯し、充電中であることを表示する。
In the charging mode, the microcomputer 20 turns on the switch 28. The switching regulator circuit 24 converts the voltage of 15 to 6 V outputted from the switch regulator circuit 5 to 5 to 6 V and charges the charging LED 27.
is giving to When the switch 28 is turned on, the charging LED 27 lights up to indicate that charging is in progress.

【0014】トリクル充電モード バッテリ2に対する充電が完了すると、トリクル充電モ
ードに動作モードが移る。充電の完了は、充電完了検出
回路15によって行なわれる。この検出は、以下のよう
にして行なわれる。バッテリ2の端子電圧は、充電中は
図5のグラフに示されるように徐々に増加する。しかし
、充電完了付近にくると、バッテリ2の端子電圧には図
5の充電時間t1によって示されるように、電圧が低下
するポイントが見られる。このドロップ量がΔVになっ
た時点を検出して充電完了と判断する。このような方式
を−ΔV方式と呼ぶ。
Trickle Charge Mode When charging of the battery 2 is completed, the operating mode shifts to trickle charge mode. Completion of charging is performed by the charging completion detection circuit 15. This detection is performed as follows. The terminal voltage of the battery 2 gradually increases during charging as shown in the graph of FIG. However, near the completion of charging, there is a point in the terminal voltage of the battery 2 where the voltage decreases, as shown by the charging time t1 in FIG. It is determined that charging is complete by detecting the point in time when this drop amount reaches ΔV. Such a method is called a -ΔV method.

【0015】充電完了検出回路15は、上述の−ΔV方
式によってバッテリ2の充電完了を検出し、マイコン2
0に充電完了を示す信号を与える。マイコン20は、充
電完了を示す信号を受けると、トリクル充電スイッチ1
0をONに、急速充電スイッチ回路6をOFFとする。 スイッチングレギュレータ回路5から出力される充電電
流は、トリクル充電スイッチ10、トリクル充電制限抵
抗11(抵抗値r2)、ダイオード8およびバッテリ端
子9を介してバッテリ2に与えられ、この電流によって
バッテリ2がトリクル充電される。
The charging completion detection circuit 15 detects the completion of charging of the battery 2 using the above-mentioned -ΔV method, and the microcomputer 2
A signal indicating the completion of charging is given to 0. When the microcomputer 20 receives a signal indicating the completion of charging, the microcomputer 20 switches the trickle charging switch 1
0 is turned on, and the quick charge switch circuit 6 is turned off. The charging current output from the switching regulator circuit 5 is given to the battery 2 via the trickle charging switch 10, the trickle charging limiting resistor 11 (resistance value r2), the diode 8, and the battery terminal 9, and this current causes the battery 2 to trickle. It will be charged.

【0016】前述のようにトリクル充電は、ニッカドバ
ッテリを完全充電する目的と、バッテリ2の自己放電を
カバーする目的で行なわれる。トリクル充電において使
用される電流は、通常の充電電流の約1/30ほどの、
小さな電流である。ニッカドバッテリの場合、バッテリ
内の活性化が弱いため、トリクル充電を連続して流して
も、満充電による液漏れというような問題は発生しない
。マイコン20は、充電完了検出回路15によって充電
の完了が検出された場合、スイッチ28をOFFさせる
。これにより、充電LED27が消灯する。
As described above, trickle charging is performed for the purpose of fully charging the NiCd battery and for covering the self-discharge of the battery 2. The current used in trickle charging is about 1/30 of the normal charging current.
It is a small current. In the case of NiCd batteries, the activation inside the battery is weak, so even if trickle charging is applied continuously, problems such as leakage due to full charge will not occur. The microcomputer 20 turns off the switch 28 when the charging completion detection circuit 15 detects the completion of charging. As a result, the charging LED 27 turns off.

【0017】何らかの原因で充電完了検出回路15が、
上述の−ΔVのドロップ電圧を検出することができない
場合が発生するおそれがある。そのような場合、充電が
継続され、満充電によるバッテリ2の損傷、すなわち過
充電による液漏れなどが発生するおそれがある。そのよ
うな不都合を防ぐため、タイマ19によって充電時間を
制限する場合もある。
For some reason, the charging completion detection circuit 15
There is a possibility that a case may occur in which the above-mentioned drop voltage of -ΔV cannot be detected. In such a case, charging continues, and there is a risk that the battery 2 may be damaged due to full charging, that is, fluid leakage may occur due to overcharging. In order to prevent such inconvenience, the charging time may be limited by the timer 19.

【0018】メモリ回路23は、ACアダプタ1aの充
電回路の動作が、充電端子9のがたつきなどによって不
安定になることを防ぐためのものである。すなわち、バ
ッテリ端子9のがたつきにより、バッテリ装着検出回路
14の出力が、バッテリ装着を表わす値とバッテリを外
した状態を表わす値との間で細かく変化することが起こ
り得る。このようなことはバッテリ端子9のがたつきの
みならず、操作者が故意にバッテリ2をバッテリ端子9
に着脱することによっても発生し得る。メモリ回路23
は、ある程度の時間が経過しなければモード切換えが起
こらないようにするために設けられたものである。
The memory circuit 23 is provided to prevent the operation of the charging circuit of the AC adapter 1a from becoming unstable due to rattling of the charging terminal 9 or the like. That is, due to the rattling of the battery terminal 9, the output of the battery attachment detection circuit 14 may vary minutely between a value indicating that the battery is attached and a value indicating that the battery is removed. This is caused not only by the rattling of the battery terminal 9, but also by the operator intentionally inserting the battery 2 into the battery terminal 9.
It can also occur by attaching and detaching the device. Memory circuit 23
is provided to prevent mode switching from occurring until a certain amount of time has elapsed.

【0019】図4は、ACアダプタ1aによるバッテリ
2の充電動作のフローを示す図である。図4において、
各ブロックは操作者による操作またはACアダプタ1a
の動作状態を表わし、各ブロックを接続する線は条件に
よってACアダプタ1aの状態が遷移する経路を表わす
FIG. 4 is a diagram showing the flow of charging operation of the battery 2 by the AC adapter 1a. In Figure 4,
Each block can be operated by the operator or by using the AC adapter 1a.
The line connecting each block represents the path through which the state of the AC adapter 1a changes depending on conditions.

【0020】図4を参照して、ACアダプタ1aは、A
Cプラグ3をコンセントに差込むことにより(ACコー
ド入41)、バッテリ脱のときには経路Aを経てP−O
N42に、バッテリ着のときには経路Bを経てP−ON
43に状態がそれぞれ移る。バッテリ脱の状態(P−O
N42)においてパワースイッチ22がONされた後、
そのままバッテリ脱の状態であれば経路A1を経て状態
はACアダプタモード49に移る。ACアダプタモード
49においては、前述のとおりDC出力端子29から外
部にDC電圧が与えられる。この状態でパワースイッチ
22がOFFされることにより、状態は経路Gを経てP
−ON42に戻る。
Referring to FIG. 4, the AC adapter 1a is
By inserting C plug 3 into the outlet (AC cord included 41), when disconnecting the battery, connect P-O via path A.
When the battery arrives at N42, connect to P-ON via route B.
43 respectively. Battery disconnected state (P-O
After the power switch 22 is turned on in N42),
If the battery remains disconnected, the state shifts to AC adapter mode 49 via route A1. In the AC adapter mode 49, a DC voltage is applied to the outside from the DC output terminal 29 as described above. By turning off the power switch 22 in this state, the state changes to P via path G.
- Return to ON42.

【0021】バッテリ脱の状態(P−ON42)におい
てパワースイッチ22がオンされた後バッテリ端子9に
バッテリ2が装着された場合、ACアダプタ1aの状態
は経路B′を経て急速充電モード45に移行する。急速
充電モード45においては、前述のようにバッテリ端子
9を経てバッテリ2に充電電流が供給され、バッテリ2
がその電流で充電される。急速充電モード45による動
作モードにおいてバッテリが取外された場合、ACアダ
プタの状態は経路A2を経てACアダプタモード49に
移行する。急速充電モード45において充電が完了した
場合には、ACアダプタは経路Hを経てトリクル充電モ
ード46に状態を移す。トリクル充電モード46におい
てバッテリが取外された場合には経路A3を経てACア
ダプタモード49に状態が移り、パワーオフされた場合
には経路G1を経てP−ON43に状態が戻る。
When the battery 2 is attached to the battery terminal 9 after the power switch 22 is turned on in the battery disconnected state (P-ON42), the state of the AC adapter 1a shifts to the quick charging mode 45 via path B'. do. In the quick charging mode 45, charging current is supplied to the battery 2 via the battery terminal 9 as described above, and the charging current is supplied to the battery 2 through the battery terminal 9.
is charged by that current. When the battery is removed in the quick charging mode 45 operating mode, the state of the AC adapter shifts to the AC adapter mode 49 via path A2. When charging is completed in the quick charging mode 45, the AC adapter changes the state to trickle charging mode 46 via path H. If the battery is removed in trickle charge mode 46, the state changes to AC adapter mode 49 via path A3, and if the power is turned off, the state returns to P-ON 43 via path G1.

【0022】バッテリ着(P−ON34)の状態でパワ
ースイッチ22がONされた場合、ACアダプタ1aの
動作は急速充電モード45に移る。その後の動作はP−
ON42から急速充電モード45に状態が移った場合と
同様であるので、ここではその詳細は省略する。
When the power switch 22 is turned on with the battery connected (P-ON 34), the operation of the AC adapter 1a shifts to the quick charging mode 45. The subsequent operation is P-
Since this is the same as when the state changes from ON42 to quick charge mode 45, the details will be omitted here.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
二次電池の充電装置には、以下のような問題点があった
。ニッカドバッテリの場合、短時間使用した後でも充電
し、常にバッテリを満充電状態にしたいという心理が使
用者にある。すなわち、図6に示されるように短い充電
と放電とが繰り返される可能性がある。しかし、このよ
うな場合にはバッテリにメモリ効果(Memory  
Effect)と呼ばれる現象が引き起こされることが
知られている。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned secondary battery charging device has the following problems. In the case of NiCd batteries, users have a tendency to want to charge the batteries even after using them for a short period of time, and always want to keep the batteries fully charged. That is, as shown in FIG. 6, short charging and discharging may be repeated. However, in such cases, the battery has a memory effect (Memory effect).
It is known that a phenomenon called "effect" is caused.

【0024】図7を参照して、メモリ効果を起こすと、
バッテリの放電カーブ(図7の一点鎖線)が、通常の放
電カーブ(図7の実線)よりも下がる。このため、バッ
テリを満充電にしても、使用可能な時間が短くなる。図
7においては、バッテリの電圧が終止電圧(1.0V)
まで下がる時刻がt1からt2に移る。すなわち、同様
に満充電状態からバッテリの使用を開始した場合、メモ
リ効果を起こしたものの使用可能な時間はそうでないも
のに比べて短くなってしまう。
Referring to FIG. 7, when the memory effect occurs,
The battery discharge curve (dotted chain line in FIG. 7) is lower than the normal discharge curve (solid line in FIG. 7). Therefore, even if the battery is fully charged, the usable time is shortened. In Figure 7, the battery voltage is the final voltage (1.0V)
The time at which the value decreases to 0.01 moves from t1 to t2. That is, when starting to use a battery from a fully charged state, the usable time will be shorter even though the memory effect has occurred than when the battery does not.

【0025】このメモリ効果は、バッテリを一度使い切
ることによって解消できることが知られている。このよ
うにバッテリが部分放電を記憶しているかのようにふる
まうことからこの現象がメモリ効果と呼ばれているわけ
である。
It is known that this memory effect can be eliminated by using up the battery once. This phenomenon is called the memory effect because the battery behaves as if it were remembering the partial discharge.

【0026】この現象が起こる原因として統一された説
はできていないが、考え方の1つとして以下ようなもの
がある。図8を参照して、図8(a)〜(e)に示され
る円が、バッテリ内の活物質(実際に電荷を蓄え、放電
する源)の全量を表わすものとする。
[0026] Although no unified theory has been established as to the cause of this phenomenon, one way of thinking is as follows. Referring to FIG. 8, it is assumed that the circles shown in FIGS. 8(a) to 8(e) represent the total amount of active material (the source that actually stores and discharges charge) in the battery.

【0027】図8(a)は、使用前のバッテリを表わす
。このバッテリにはメモリ効果は現われていない。バッ
テリを図8(b)に示されるように満充電状態にした後
、図8(c)に示されるように部分的に放電する。図8
(b)、(c)において、斜線部分が電気を蓄えている
活物質、白地部分が放電済みの活物質をそれぞれ表わす
FIG. 8(a) shows the battery before use. No memory effect appears in this battery. After the battery is fully charged as shown in FIG. 8(b), it is partially discharged as shown in FIG. 8(c). Figure 8
In (b) and (c), the shaded area represents the active material storing electricity, and the white area represents the active material that has been discharged.

【0028】このような部分放電と充電とが何回も繰り
返されるものとする。活物質の反応は決まった部分にお
いて行なわれやすいため、図8(c)の内側の円内の活
物質に蓄えられた電気は使用されずに残り続けることに
なる。その結果図8(d)に示されるように、このバッ
テリを満充電状態にした場合、内側の円内の活物質は充
電後長時間を経ているのに対し、その外側の活物質は充
電直後であるという状態が発生し得る。
It is assumed that such partial discharge and charging are repeated many times. Since the reaction of the active material tends to occur in a fixed portion, the electricity stored in the active material within the inner circle in FIG. 8(c) remains unused. As a result, as shown in Fig. 8(d), when this battery is fully charged, the active material in the inner circle has been charged for a long time, while the active material outside the circle has just been charged. A situation may occur where this is the case.

【0029】このバッテリを図8(e)のように完全放
電させる過程を考える。この場合まず内側の円の外側の
領域の活物質から先に放電が行なわれる。このときのバ
ッテリ電圧はほぼ通常のバッテリ電圧と同程度である。 外側領域の放電完了後、内側の円内の活物質からの放電
が開始される。前述のようにこの部分は充電後長時間を
経ている。そのため、この部分からの放電が行なわれて
いるときにはバッテリ電圧は低い。その結果、前述のよ
うなメモリ効果が引き起こされるものと考えられる。
Consider the process of completely discharging this battery as shown in FIG. 8(e). In this case, discharge is first performed from the active material in the area outside the inner circle. The battery voltage at this time is approximately the same as the normal battery voltage. After the discharge in the outer region is completed, discharge from the active material in the inner circle is started. As mentioned above, this part has been charged for a long time. Therefore, when discharging from this portion is occurring, the battery voltage is low. As a result, it is thought that the above-mentioned memory effect is caused.

【0030】この様なメモリ効果は、使用による放電の
みならず、満充電状態からの自然放電をくり返すことに
よっても発生し得る。ただし、これは1ヶ月以内のくり
返し充電に限る。3ヶ月以上放置すれば、1.0V/セ
ル以下となる。
Such a memory effect can occur not only due to discharge due to use, but also due to repeated natural discharge from a fully charged state. However, this is limited to repeated charging within one month. If left for more than 3 months, the voltage will drop to 1.0V/cell or less.

【0031】メモリ効果による使用時間の現象は、短い
充放電1回で約1〜1.5%ほどである。使用時間は充
放電20回で約20%減少し、それ以上充放電を繰り返
すと最大約30〜50%程度減少することが知られてい
る。
The phenomenon of usage time due to memory effect is about 1 to 1.5% in one short charging/discharging cycle. It is known that the usage time decreases by about 20% after 20 charging and discharging times, and by a maximum of about 30 to 50% if charging and discharging are repeated more than that.

【0032】前述の説明からわかるようにメモリ効果を
改善するためには、一度バッテリを使い切ることが必要
である。ニッカドバッテリの場合、単セルの設定電圧は
1.2Vが標準とされる。これを放電がほぼ完全に行わ
れたと考えられる電圧(終止電圧)、すなわち1.0V
以下に低下するまでバッテリを使用すればよい。
As can be seen from the above description, in order to improve the memory effect, it is necessary to use up the battery once. In the case of NiCd batteries, the standard set voltage of a single cell is 1.2V. This is the voltage at which it is considered that the discharge is almost completely completed (final voltage), that is, 1.0V.
You can use the battery until it drops below.

【0033】このような問題を解決すべく、バッテリを
強制的に放電させるための放電器と呼ばれるものや、放
電器を組込み、充電の前にバッテリを強制的に放電させ
るような充電装置がある。
In order to solve this problem, there are devices called dischargers for forcibly discharging the battery, and charging devices that incorporate a discharger and forcibly discharging the battery before charging. .

【0034】しかし、満充電に近い状態で強制的に放電
すると放電時間が長くなる。強制放電を人手を介して行
なうような装置は、商品的にあまり好ましくないものと
いえる。さらに、強制的な放電を何度も繰り返すと、バ
ッテリの寿命を短くする恐れがある。
However, if the battery is forcibly discharged in a state close to full charge, the discharge time becomes longer. It can be said that a device in which forced discharge is performed manually is not very desirable commercially. Furthermore, repeated forced discharges may shorten the life of the battery.

【0035】それゆえにこの発明の目的は、メモリ効果
の発生を自動的に抑止することができ、二次電池の充電
時間を不当に長くすることのない、二次電池の充電装置
を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a secondary battery charging device that can automatically suppress the occurrence of the memory effect and that does not unduly lengthen the charging time of the secondary battery. It is.

【0036】[0036]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の二次電
池の充電装置は、二次電池を着脱することが可能で、装
着された二次電池に充電のための直流電流を与えるため
の充電端子と、充電端子への二次電池の着脱を検知し、
二次電池が充電端子に装着されているときには予め定め
る第1の値を、取外されているときには予め定める第2
の値をそれぞれとる電池着脱検知信号を出力するための
電池着脱検知手段と、電池着脱検知信号の第2の値から
第1の値への変化に応答して、充電端子に装着された二
次電池の端子電圧を検出し、検出された端子電圧が、下
限を二次電池の終止電圧とする予め定める電圧範囲内に
あるか否かを検知するための端子電圧検知手段と、端子
電圧検知手段に応答し、検出された端子電圧が上記電圧
範囲内にある場合には、端子電圧が終止電圧以下になる
まで二次電池を強制的に放電させるための強制放電手段
と、端子電圧検知手段と強制放電手段とに応答して、検
出された端子電圧が上記電圧範囲外であることまたは強
制放電手段による強制的な放電が終了したことを検知し
て、充電端子を介して二次電池を予め定める充電状態ま
で充電するための充電手段とを含む。
[Means for Solving the Problems] The secondary battery charging device according to claim 1 is capable of attaching and detaching the secondary battery, and provides direct current for charging to the attached secondary battery. Detects the charging terminal and the insertion and removal of the secondary battery to the charging terminal,
When the secondary battery is attached to the charging terminal, the predetermined first value is set, and when the secondary battery is removed, the predetermined second value is set.
battery attachment/detachment detection means for outputting battery attachment/detachment detection signals each having a value of Terminal voltage detection means for detecting terminal voltage of a battery and detecting whether the detected terminal voltage is within a predetermined voltage range whose lower limit is the final voltage of the secondary battery; and terminal voltage detection means. a forced discharge means for forcibly discharging the secondary battery until the terminal voltage becomes equal to or lower than the final voltage when the detected terminal voltage is within the above voltage range; and a terminal voltage detection means. In response to the forced discharge means, it is detected that the detected terminal voltage is outside the above voltage range or that the forced discharge by the forced discharge means has ended, and the secondary battery is pre-charged via the charging terminal. and charging means for charging to a predetermined state of charge.

【0037】請求項2に記載の二次電池の充電装置は、
請求項1に記載の装置に加えてさらに、充電端子に装着
された二次電池の強制的な放電を開始させるための強制
放電開始信号を出力するための、手操作可能な強制放電
開始信号出力手段を含み、強制放電手段は、検出された
端子電圧が上記電圧範囲内にある場合以外に、強制放電
開始信号にも応答して二次電池の強制的な放電を開始す
ることを特徴とする。
[0037] The secondary battery charging device according to claim 2 comprises:
In addition to the device according to claim 1, the device further includes a manually operable forced discharge start signal output for outputting a forced discharge start signal for starting forced discharge of the secondary battery attached to the charging terminal. The forced discharging means starts forced discharging of the secondary battery in response to a forced discharge start signal in addition to when the detected terminal voltage is within the voltage range. .

【0038】[0038]

【作用】請求項1に記載の二次電池の充電装置において
は、二次電池が充電端子に装着されると、二次電池の端
子電圧がまず測定される。端子電圧が予め定める範囲外
にあるときには直ちに充電が開始されるが、それ以外の
場合には端子電圧が終止電圧以下に下がるまで強制放電
手段により二次電池の強制放電が行なわれる。その後充
電が行なわれる。
In the secondary battery charging apparatus according to the first aspect of the present invention, when the secondary battery is attached to the charging terminal, the terminal voltage of the secondary battery is first measured. When the terminal voltage is outside a predetermined range, charging is started immediately, but in other cases, forced discharge of the secondary battery is performed by the forced discharge means until the terminal voltage falls below the final voltage. Charging is then performed.

【0039】請求項2に記載の二次電池の充電装置にお
いてはさらに、強制放電開始信号出力手段を用いて、手
操作により強制放電を開始させることができる。放電は
、端子電圧を検知することにより強制放電を行なうもの
と同一の強制放電手段により行なわれる。
In the secondary battery charging device according to the second aspect of the present invention, forced discharge can be started manually by using a forced discharge start signal output means. The discharge is performed by the same forced discharge means that performs forced discharge by detecting the terminal voltage.

【0040】[0040]

【実施例】図1は本発明に係るニッカドバッテリの充電
装置を備えたACアダプタ1のシステムブロック図であ
る。図1に示されるACアダプタ1が図3に示される従
来のACアダプタ1aと異なるのは、一方端子がダイオ
ード8の出力に、他方端子が放電抵抗17を介して接地
電位にそれぞれ接続され、マイコン20によってオン/
オフ制御されることにより、バッテリ端子9に接続され
たバッテリの強制的な放電を制御するための放電手段た
る放電スイッチ16と、放電制御スイッチ16と放電抵
抗17との接続点の電圧を検知し、マイコン20にその
情報を与えるための端子電圧検知手段である電圧検知回
路18とを含むことである。充電装置1はさらに、スイ
ッチングレギュレータ回路24と接地電位との間に直列
に接続された、強制放電中であることを示すためのリフ
レッシュLED25およびマイコン20によって制御さ
れるスイッチ26とを含む。マイコン20には、パワー
スイッチ22のほかに、操作者がバッテリ2を強制放電
させたいときに使用する、強制放電開始信号出力手段た
るリフレッシュスイッチ21が接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a system block diagram of an AC adapter 1 equipped with a NiCd battery charging device according to the present invention. The AC adapter 1 shown in FIG. 1 is different from the conventional AC adapter 1a shown in FIG. On/by 20
By being turned off, the discharge switch 16, which is a discharge means for controlling forced discharge of the battery connected to the battery terminal 9, detects the voltage at the connection point between the discharge control switch 16 and the discharge resistor 17. , and a voltage detection circuit 18 which is a terminal voltage detection means for providing the information to the microcomputer 20. Charging device 1 further includes a refresh LED 25 connected in series between switching regulator circuit 24 and ground potential to indicate that forced discharging is in progress, and a switch 26 controlled by microcomputer 20 . In addition to the power switch 22, the microcomputer 20 is connected to a refresh switch 21, which is a forced discharge start signal output means used when the operator wants to forcefully discharge the battery 2.

【0041】図1と図3とにおいて、同一の部品には同
一の参照符号および名称が与えられている。それらの機
能も同一である。したがって、ここではそれらについて
の詳しい説明は繰り返されない。
Identical parts have been given the same reference numerals and names in FIGS. 1 and 3. Their functions are also the same. Therefore, detailed explanations about them will not be repeated here.

【0042】なお、放電抵抗17の抵抗値は、バッテリ
の寿命を縮めないことおよび発熱などの問題を生ずるお
それがあるため、このACアダプタ1に接続されるポー
タブル機器の負荷の約1/3〜1/4に設定するとよい
Note that the resistance value of the discharge resistor 17 should be approximately 1/3 to 1/3 of the load of the portable device connected to this AC adapter 1, in order to avoid shortening the battery life and causing problems such as heat generation. It is recommended to set it to 1/4.

【0043】図1を参照して、この発明の一実施例に係
る充電装置を含むACアダプタ1は以下のように動作す
る。ACアダプタモードにおけるACアダプタ1の動作
は、図3を参照して既に説明された従来のものと同様で
ある。したがって、ここではその説明は省略する。
Referring to FIG. 1, an AC adapter 1 including a charging device according to an embodiment of the present invention operates as follows. The operation of the AC adapter 1 in AC adapter mode is similar to the conventional one already described with reference to FIG. Therefore, the explanation thereof will be omitted here.

【0044】ニッカドバッテリ2に対する充電は以下の
ように行なわれる。充電端子9にニッカドバッテリ2が
装着されると、バッテリ装着検出回路14がそれを検出
し、マイコン20にバッテリ装着を表わす信号を与える
。マイコン20はバッテリ装着検出回路14の出力変化
に応答して、強制放電スイッチ16をオンする。急速充
電スイッチ回路6とDC出力スイッチ12とはオフされ
る。電圧検知回路18はバッテリ2の端子電圧を検知し
てマイコン20にその値を表わす信号を与える。
Charging of the NiCd battery 2 is performed as follows. When the NiCd battery 2 is attached to the charging terminal 9, the battery attachment detection circuit 14 detects this and gives a signal to the microcomputer 20 indicating that the battery is attached. The microcomputer 20 turns on the forced discharge switch 16 in response to a change in the output of the battery attachment detection circuit 14. The quick charge switch circuit 6 and the DC output switch 12 are turned off. The voltage detection circuit 18 detects the terminal voltage of the battery 2 and provides a signal representing the value to the microcomputer 20.

【0045】マイコン20は電圧検知回路18の出力に
応答して以下のように動作する。マイコン20は、検出
された端子電圧がバッテリ2の1セル当り約0.8V〜
1.1Vである場合にはスイッチ16をオンに保つ。急
速充電スイッチ回路6、トリクル充電スイッチ回路10
、DC出力スイッチ12は、いずれもオフに保たれる。 これにより、バッテリ2は、スイッチ16および放電抵
抗17を介して強制的に放電される。放電とともにバッ
テリ2の端子電圧は低下していく。
The microcomputer 20 operates as follows in response to the output of the voltage detection circuit 18. The microcomputer 20 determines that the detected terminal voltage is approximately 0.8 V per cell of the battery 2.
If it is 1.1V, keep switch 16 on. Quick charge switch circuit 6, trickle charge switch circuit 10
, DC output switch 12 are both kept off. As a result, the battery 2 is forcibly discharged via the switch 16 and the discharge resistor 17. As the battery 2 discharges, the terminal voltage of the battery 2 decreases.

【0046】マイコン20は、電圧検知回路18の検知
するバッテリ2の端子電圧が0.8Vになると、放電制
御スイッチ16をOFFとする。マイコン20は急速充
電スイッチ回路6をONとする。これにより、従来の装
置と同様にバッテリ2に対する急速充電が開始される。
The microcomputer 20 turns off the discharge control switch 16 when the terminal voltage of the battery 2 detected by the voltage detection circuit 18 reaches 0.8V. The microcomputer 20 turns on the quick charge switch circuit 6. As a result, rapid charging of the battery 2 is started as in the conventional device.

【0047】バッテリ2が装着された際の電圧検知回路
18の検知した端子電圧が1セル当り0.8V以下であ
る場合、または1.1V以上である場合にはマイコン2
0は直ちに放電制御スイッチ16をOFFし、急速充電
スイッチ回路6をONとする。すなわち、この場合には
充電が即座に開始される。
If the terminal voltage detected by the voltage detection circuit 18 when the battery 2 is installed is below 0.8V per cell, or above 1.1V, the microcomputer 2
0 immediately turns off the discharge control switch 16 and turns on the quick charge switch circuit 6. That is, in this case, charging starts immediately.

【0048】上述のようにバッテリ2の端子電圧を一旦
検知し、その値に応じてバッテリ2の強制放電を行なう
のは、以下のような考え方によるものである。前述のよ
うにメモリ効果は、バッテリの部分放電・充電が繰り返
されたときに発生する。メモリ効果を解消するためには
、バッテリをほぼ使い切ることが必要である。ところで
、上述のような部分的放電・充電を繰り返すような使用
方法をする使用者であっても、ふだんよりもバッテリを
長時間使用し、使い切った状態に近くなることがある。 そのようなときには、バッテリ2の端子電圧は1セル当
り約1.0Vに近くなる。このときに間違いなく端子電
圧を1セル当り1.0V以下にするように自動的に放電
を行なうことにより、メモリ効果が確実に解消される。 強制放電の頻度が多くなることもなく、バッテリの寿命
が短くなるという問題も発生するおそれは少ない。 また、図7の実線のカーブで示されているが、端子電圧
が1セル当り1.1V以下の場合には放電カーブの傾斜
が大きい。そのため、この部分では放電に要する時間t
0も短くて済む。
The reason why the terminal voltage of the battery 2 is once detected and the battery 2 is forcedly discharged according to the detected value as described above is based on the following concept. As mentioned above, the memory effect occurs when a battery is repeatedly partially discharged and charged. To eliminate the memory effect, it is necessary to nearly discharge the battery. By the way, even if a user uses the battery in a manner that involves repeated partial discharging and charging as described above, the battery may be used for a longer period of time than usual, and the battery may become nearly exhausted. In such a case, the terminal voltage of the battery 2 approaches approximately 1.0V per cell. At this time, the memory effect can be reliably eliminated by automatically discharging to ensure that the terminal voltage is 1.0 V or less per cell. The frequency of forced discharge does not increase, and there is little possibility that the problem of shortening the battery life will occur. Further, as shown by the solid curve in FIG. 7, when the terminal voltage is 1.1 V or less per cell, the slope of the discharge curve is large. Therefore, the time t required for discharge in this part
0 is also short.

【0049】すなわち、放電制御スイッチ16と放電抵
抗17と電圧検知回路18とを新たに設け、充電端子9
にバッテリ2が装着されたときの端子電圧を検知して、
この端子電圧が予め定める範囲内にある場合にはバッテ
リ2を強制放電させることにより、バッテリ2のメモリ
効果が自動的に解消またはその発生が抑止されることに
なる。
That is, a discharge control switch 16, a discharge resistor 17, and a voltage detection circuit 18 are newly provided, and the charging terminal 9
Detects the terminal voltage when battery 2 is attached to the
When this terminal voltage is within a predetermined range, by forcibly discharging the battery 2, the memory effect of the battery 2 is automatically eliminated or its occurrence is suppressed.

【0050】この場合、端子電圧がどの範囲にある場合
に強制放電を自動的に行なうかが問題となる。一般的に
ポータブル機器を設計する場合、使用されるバッテリの
セル数、公称電圧は、機器の最低動作電圧に対して約1
0%増の電圧になるように選択されている。これは、バ
ッテリの重さをできるだけ小さくするためである。
[0050] In this case, the problem is in what range of terminal voltage the forced discharge should be automatically performed. Generally, when designing a portable device, the number of battery cells used and the nominal voltage are approximately 1% of the minimum operating voltage of the device.
The voltage is selected to be increased by 0%. This is to reduce the weight of the battery as much as possible.

【0051】たとえば、機器の最低動作電圧が5.3V
の場合には、セルを5個使用した公称電圧6Vのバッテ
リを、機器の最低動作電圧が約8.8Vである場合には
セル8個使用の9.6Vの公称電圧を有するバッテリを
使用して機器を駆動するような設計が行なわれる。この
数値から判断すると、機器を正常に動作させるために必
要な、ニッカドバッテリの1セル当りの電圧は約1.1
V程度であることがわかる。しかし、1セル当りの端子
電圧が約1.1Vとなったところでニッカドバッテリに
充電を行なえば、メモリ効果が生ずるおそれがある。そ
こで、メモリ効果を解消するためには端子電圧が1.0
V以下になるまでバッテリの放電を行なうことが望まし
い。本実施例の場合には放電を確実なものとするために
、この電圧を約0.8Vに設定した。
For example, if the minimum operating voltage of the device is 5.3V
If the minimum operating voltage of the device is approximately 8.8V, use a battery with 8 cells and a nominal voltage of 9.6V if the minimum operating voltage of the device is approximately 8.8V. The design is such that the equipment is driven by the Judging from this value, the voltage per cell of a NiCd battery required for normal operation of the device is approximately 1.1
It can be seen that it is about V. However, if a NiCd battery is charged when the terminal voltage per cell reaches approximately 1.1V, a memory effect may occur. Therefore, in order to eliminate the memory effect, the terminal voltage must be 1.0
It is desirable to discharge the battery until the voltage drops below V. In this example, this voltage was set to about 0.8V to ensure discharge.

【0052】なお、以上のような自動的なバッテリの放
電が行なわれている場合でも、充電LED27は通常の
充電時と同様に点灯される。使用者の混乱を避けるため
である。
Note that even when the battery is automatically discharged as described above, the charging LED 27 is lit in the same way as during normal charging. This is to avoid user confusion.

【0053】リフレッシュスイッチ21は、充電端子9
に装着されたバッテリを、その端子電圧にかかわらず強
制的に放電させることをマイコン20に指示するために
設けられたものである。このような電池の強制放電を「
リフレッシュ」と称する。リフレッシュは、バッテリ2
にメモリ効果が生じたと感ぜられたときなどに使用者の
意思によって行なわれる。
[0053] The refresh switch 21 connects the charging terminal 9
This is provided to instruct the microcomputer 20 to forcibly discharge the battery installed in the battery regardless of its terminal voltage. The forced discharge of such a battery is
It is called "Refresh". Refresh is battery 2
This is done at the user's will when they feel that a memory effect has occurred.

【0054】リフレッシュは、バッテリを電源とするポ
ータブル機器を頻繁に使用する人(図6に示される使い
方をする人)にとって利用価値がある。そのような使用
状態においては、バッテリ2の端子電圧が1セル当り1
.1V以上に保たれたままで放電・充電が繰り返される
。そのように充・放電が多数回繰り返された場合、端子
電圧は1.1V以上であっても明らかにメモリ効果が発
生したと感ぜられる場合がある。そのようなときには、
前述の電圧検知回路18による自動的な放電では対応で
きない。リフレッシュはそのような場合に行なうべきも
のである。
Refreshing is useful for people who frequently use portable equipment powered by batteries (people who use it as shown in FIG. 6). Under such usage conditions, the terminal voltage of battery 2 is 1 per cell.
.. Discharging and charging are repeated while the voltage is kept above 1V. When charging and discharging are repeated many times in this way, it may be felt that a memory effect has clearly occurred even if the terminal voltage is 1.1V or more. At such times,
Automatic discharge by the voltage detection circuit 18 described above cannot cope with this problem. Refreshing should be performed in such cases.

【0055】リフレッシュモードにおいてはACアダプ
タ1は以下のように動作する。リフレッシュスイッチ2
1が押下されると、マイコン20は急速充電スイッチ回
路6、トリクル充電スイッチ回路10をOFFとする。 放電制御スイッチ16はONされる。バッテリ端子9に
装着されたバッテリ2は、放電制御スイッチ16および
放電抵抗17を介して強制的に放電される。このとき、
マイコン20はスイッチ26をON、スイッチ28をO
FFとする。リフレッシュLED25が点灯し、使用者
は強制放電中であることを知ることができる。電圧検知
回路18の出力する端子電圧が十分低く、たとえば約0
.8V以下になったとき、マイコン20は強制放電スイ
ッチ16をオフし、スイッチ26もオフする。さらに通
常、バッテリ2を充電するべきであるから、マイコン2
0は急速充電スイッチ回路6をONに、スイッチ28も
ONにする。これによりバッテリ2には充電が行なわれ
、充電LED27が点灯して充電中であることを表示す
る。充電完了後のACアダプタ1の動作は、従来の装置
と同様である。したがって、ここではそれらについての
詳しい説明は繰り返されない。
In the refresh mode, the AC adapter 1 operates as follows. Refresh switch 2
When 1 is pressed, the microcomputer 20 turns off the quick charge switch circuit 6 and the trickle charge switch circuit 10. The discharge control switch 16 is turned on. The battery 2 attached to the battery terminal 9 is forcibly discharged via the discharge control switch 16 and the discharge resistor 17. At this time,
The microcomputer 20 turns on the switch 26 and turns on the switch 28
FF. The refresh LED 25 lights up, allowing the user to know that forced discharge is in progress. The terminal voltage output by the voltage detection circuit 18 is sufficiently low, for example, approximately 0.
.. When the voltage falls below 8V, the microcomputer 20 turns off the forced discharge switch 16 and also turns off the switch 26. Furthermore, since battery 2 should normally be charged, microcontroller 2
0 turns on the quick charge switch circuit 6 and turns on the switch 28 as well. As a result, the battery 2 is charged, and the charging LED 27 lights up to indicate that charging is in progress. The operation of the AC adapter 1 after charging is completed is similar to that of conventional devices. Therefore, detailed explanations about them will not be repeated here.

【0056】図1に示されるACアダプタにおいては、
リフレッシュのための強制放電回路と、端子電圧を検知
することによって自動的に放電を行なうための放電回路
とが兼用されている。したがって、従来のACアダプタ
に組込まれたリフレッシュ機能付きの充電装置と比較し
てコストの上昇を抑えることができる。
[0056] In the AC adapter shown in Fig. 1,
The forced discharge circuit for refreshing and the discharge circuit for automatically discharging by detecting the terminal voltage are used. Therefore, an increase in cost can be suppressed compared to a charging device with a refresh function built into a conventional AC adapter.

【0057】図2は、図1に示されるACアダプタの動
作の流れを示すフロー図である。図2が図4に示される
従来のACアダプタの動作を示すフロー図と異なるのは
、バッテリ端子9にバッテリ2が装着された状態でパワ
ーオンされたときに、バッテリの端子電圧を検知するた
めの処理(電圧検知44)と、検出された端子電圧が予
め定める範囲内にある場合に自動的に行なわれる自動放
電47の処理と、リフレッシュスイッチ21が押下され
たときに行なわれる強制放電処理48とが新たに設けら
れていることである。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation flow of the AC adapter shown in FIG. The reason that FIG. 2 is different from the flowchart showing the operation of the conventional AC adapter shown in FIG. 4 is that when the power is turned on with the battery 2 attached to the battery terminal 9, the terminal voltage of the battery is detected. process (voltage detection 44), automatic discharge process 47 that is automatically performed when the detected terminal voltage is within a predetermined range, and forced discharge process 48 that is performed when the refresh switch 21 is pressed. This is a new provision.

【0058】図2と図4とにおいて、同一の処理または
対応する処理には同一の参照符号および名称が与えられ
ている。それらにおいて行なわれる処理も同一である。 したがって、ここではそれらについての説明は省略する
In FIGS. 2 and 4, identical or corresponding processes are given the same reference numerals and names. The processing performed in them is also the same. Therefore, a description thereof will be omitted here.

【0059】自動放電処理47および強制放電処理48
は以下のような流れに従って実行される。バッテリ端子
9にP−ON42の処理が行なわれた後バッテリ2が装
着されると、ACアダプタの状態は経路B1を経て電圧
検知44の処理に移行する。電圧検知44においては、
前述のようにバッテリ2の端子電圧が測定され、その値
がどのような範囲にあるかが判断される。バッテリ1セ
ル当りの電圧が約0.8V以下または約1.1V以上で
ある場合には、ACアダプタ1の状態は経路Cを経て急
速充電45の処理に移行する。一方、バッテリ1セル当
りの電圧が約0.8V〜1.1Vである場合には、AC
アダプタ1の状態は経路Dを経て自動放電47の処理に
移行する。
Automatic discharge processing 47 and forced discharge processing 48
is executed according to the following flow. When the battery 2 is attached after the P-ON 42 process has been performed on the battery terminal 9, the state of the AC adapter shifts to the voltage detection process 44 via path B1. In the voltage detection 44,
As described above, the terminal voltage of the battery 2 is measured, and the range of the value is determined. When the voltage per battery cell is about 0.8 V or less or about 1.1 V or more, the state of the AC adapter 1 shifts to the rapid charging process 45 via path C. On the other hand, when the voltage per battery cell is approximately 0.8V to 1.1V, AC
The state of the adapter 1 shifts to automatic discharge 47 via path D.

【0060】自動放電47の実行中に、バッテリ2の端
子電圧が1セル当り約0.8Vにまで下がった場合、A
Cアダプタ1の状態は経路Eを経て急速充電45の処理
に移行する。自動放電47の処理中にリフレッシュスイ
ッチ21がオンされると、ACアダプタ1の状態は、経
路Fを経て強制放電48の状態に移行する。急速充電4
5またはトリクル充電モード46の実行中にリフレッシ
ュスイッチが押下された場合にも同様である。
If the terminal voltage of the battery 2 drops to approximately 0.8V per cell during automatic discharge 47, A
The state of the C adapter 1 shifts to the rapid charging process 45 via route E. When the refresh switch 21 is turned on during the process of automatic discharge 47, the state of the AC adapter 1 shifts to the forced discharge state 48 via path F. quick charge 4
The same applies when the refresh switch is pressed during execution of the 5 or trickle charge mode 46.

【0061】強制放電48の処理によってバッテリ2の
強制放電が完了すると、ACアダプタの状態は経路Iを
経て急速充電45の状態に移行する。
When the forced discharge of the battery 2 is completed by the process of forced discharge 48, the state of the AC adapter shifts to the state of quick charge 45 via path I.

【0062】すなわち、自動放電47の処理の後に急速
充電45の処理が行なわれるような経路を設けることに
より、バッテリ2のメモリ効果を自動的に解消すること
ができる。さらに、自動放電47、急速充電45、トリ
クル充電モード46のいずれにおいても、リフレッシュ
スイッチ21が押されることによってACアダプタの動
作は強制放電48の処理に移行する(F,F1,F2)
。これにより、自動放電47では対処できないようなメ
モリ効果を、使用者の意思に従って解消させることがで
きる。
That is, by providing a path in which the rapid charging process 45 is performed after the automatic discharging process 47 process, the memory effect of the battery 2 can be automatically eliminated. Furthermore, in any of automatic discharge 47, quick charge 45, and trickle charge mode 46, when the refresh switch 21 is pressed, the operation of the AC adapter shifts to forced discharge 48 (F, F1, F2).
. Thereby, the memory effect that cannot be dealt with by the automatic discharge 47 can be eliminated according to the user's intention.

【0063】上述の実施例においては、強制放電が行わ
れるべきバッテリ1セル当りの電圧は0.8〜1.1V
の範囲に設定した。しかし本発明はこれには限定されず
、この範囲を多少変更しても差支えない。
In the above embodiment, the voltage per battery cell to be forcedly discharged is 0.8 to 1.1V.
The range was set to . However, the present invention is not limited to this, and this range may be slightly modified.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上のように請求項1に記載の二次電池
の充電装置においては、充電開始に先立って二次電池の
端子電圧が調べられる。端子電圧が予め定める範囲外に
あるときには直ちに充電が開始され、それ以外の場合に
は充電に先立って二次電池の強制放電が自動的に行なわ
れる。強制放電がない場合と比較して、二次電池の完全
な放電が行なわれる機会が増え、メモリ効果を解消する
ことができる。無条件で強制的に放電を行なう場合より
も強制放電が行なわれる頻度が低く、二次電池の寿命を
不当に短くすることもない。さらに、端子電圧が二次電
池の終止電圧に近い場合のみ強制放電が行なわれるため
、少ない時間で放電を完了することができ、充電にかか
る時間を不当に長くすることもない。
As described above, in the secondary battery charging apparatus according to the first aspect of the invention, the terminal voltage of the secondary battery is checked prior to starting charging. When the terminal voltage is outside a predetermined range, charging is started immediately, and in other cases, forced discharge of the secondary battery is automatically performed prior to charging. Compared to the case where there is no forced discharge, there is an increased chance that the secondary battery will be completely discharged, and the memory effect can be eliminated. The frequency of forced discharge is lower than when forced discharge is performed unconditionally, and the life of the secondary battery will not be unduly shortened. Furthermore, since forced discharging is performed only when the terminal voltage is close to the final voltage of the secondary battery, discharging can be completed in a short time and the time required for charging will not be unduly prolonged.

【0065】請求項2に記載の二次電池の充電装置にお
いては、請求項1に記載の装置による効果に加えてさら
に、以下のような効果がある。この装置においては、利
用者の以上によって手操作で強制放電手段による放電を
開始させることができる。そのため、請求項1に記載の
装置による自動的な強制放電では対処できないようなメ
モリ効果をも有効に解消することができる。しかも、強
制放電手段そのものは請求項1に記載の手段をそのまま
用いることができ、装置を不当に複雑にする必要がない
The secondary battery charging device according to the second aspect has the following effects in addition to the effects provided by the device according to the first aspect. In this device, the user can manually start the discharge by the forced discharge means. Therefore, it is possible to effectively eliminate the memory effect that cannot be dealt with by automatic forced discharge using the device according to the first aspect. Furthermore, as the forced discharge means itself, the means described in claim 1 can be used as is, and there is no need to make the device unduly complicated.

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

【図1】本発明の一実施例に係る充電装置を有するAC
アダプタのシステムブロック図である。
FIG. 1: AC having a charging device according to an embodiment of the present invention
FIG. 2 is a system block diagram of an adapter.

【図2】図1に示される装置の動作の流れを示すフロー
図である。
FIG. 2 is a flow diagram showing the flow of operation of the apparatus shown in FIG. 1;

【図3】従来の充電装置を組込んだACアダプタのシス
テムブロック図である。
FIG. 3 is a system block diagram of an AC adapter incorporating a conventional charging device.

【図4】従来のACアダプタの動作の流れを示すフロー
図である。
FIG. 4 is a flow diagram showing the operation flow of a conventional AC adapter.

【図5】充電時間とバッテリの1セル当り電圧との関係
を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between charging time and voltage per cell of a battery.

【図6】短い充電・放電が行なわれる場合の、時間とバ
ッテリ1セル当りの電圧との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between time and voltage per battery cell when short charging/discharging is performed.

【図7】バッテリのメモリ効果の影響を表わす、使用時
間とバッテリの1セル当りの電圧との関係を示すグラフ
である。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between usage time and voltage per cell of the battery, representing the influence of the memory effect of the battery.

【図8】メモリ効果の原因を説明するための模式図であ
る。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the cause of the memory effect.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  ACアダプタ 2  ニッカドバッテリ 6  急速充電スイッチ回路 9  バッテリ端子 10  トリクル充電スイッチ 12  DC出力スイッチ 14  バッテリ装着検出回路 15  充電完了検出回路 16  放電制御スイッチ 17  放電抵抗 18  電圧検知回路 20  マイコン 21  リフレッシュスイッチ 1 AC adapter 2 NiCd battery 6. Rapid charging switch circuit 9 Battery terminal 10 Trickle charging switch 12 DC output switch 14 Battery installation detection circuit 15 Charge completion detection circuit 16 Discharge control switch 17 Discharge resistance 18 Voltage detection circuit 20 Microcomputer 21 Refresh switch

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  二次電池を着脱することが可能で、装
着された二次電池に充電のための直流電流を与えるため
の充電端子と、前記充電端子への二次電池の着脱を検知
し、二次電池が前記充電端子に装着されているときには
予め定める第1の値を、取外されているときには予め定
める第2の値をそれぞれとる電池着脱検知信号を出力す
るための電池着脱検出手段と、前記電池着脱検知信号の
前記第2の値から前記第1の値への変化に応答して、前
記充電端子に装着された二次電池の端子電圧を検出し、
前記検出された端子電圧が下限を前記二次電池の終止電
圧とする予め定める電圧範囲内にあるか否かを検知する
ための端子電圧検知手段と、前記端子電圧検知手段に応
答し、前記検出された端子電圧が前記電圧範囲内にある
場合には、前記端子電圧が前記終止電圧以下になるまで
前記二次電池を強制的に放電させるための強制放電手段
と、前記端子電圧検知手段と前記強制放電手段とに応答
し、前記検出された端子電圧が前記電圧範囲外であるこ
とまたは前記強制放電手段による強制的な放電が終了し
たことを検知して、前記充電端子を介して前記二次電池
を予め定める充電状態まで充電するための充電手段とを
含む二次電池の充電装置。
Claim 1: A charging terminal capable of attaching and detaching a secondary battery, for supplying direct current for charging to the attached secondary battery, and detecting attachment and detachment of the secondary battery to the charging terminal. , battery attachment/detachment detection means for outputting a battery attachment/detachment detection signal that takes a predetermined first value when the secondary battery is attached to the charging terminal and takes a predetermined second value when the secondary battery is removed; and detecting a terminal voltage of a secondary battery attached to the charging terminal in response to a change in the battery attachment/detachment detection signal from the second value to the first value;
terminal voltage detection means for detecting whether or not the detected terminal voltage is within a predetermined voltage range whose lower limit is the final voltage of the secondary battery; a forced discharge means for forcibly discharging the secondary battery until the terminal voltage becomes equal to or less than the final voltage when the terminal voltage is within the voltage range; in response to the forced discharge means, detecting that the detected terminal voltage is outside the voltage range or that the forced discharge by the forced discharge means has ended, and charging the secondary battery via the charging terminal. A charging device for a secondary battery, including a charging means for charging the battery to a predetermined state of charge.
【請求項2】  請求項1に従属の二次電池の充電装置
であって、前記充電端子に装着された二次電池の強制的
な放電を開始させるための強制放電開始信号を出力する
ための、手操作可能な強制放電開始信号出力手段をさら
に含み、前記強制放電手段は、前記検出された端子電圧
が前記電圧範囲内にある場合以外に、前記強制放電開始
信号にも応答して前記二次電池の強制的な放電を開始す
ることを特徴とする、二次電池の充電装置。
2. A secondary battery charging device according to claim 1, wherein the secondary battery charging device is configured to output a forced discharge start signal for starting forced discharge of the secondary battery attached to the charging terminal. , further comprising manually operable forced discharge start signal output means, wherein the forced discharge means outputs the second output signal in response to the forced discharge start signal, except when the detected terminal voltage is within the voltage range. A secondary battery charging device characterized by starting forced discharge of a secondary battery.
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