JPH0431795Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は複数の電池が直列に接続されているバ
ツテリーを充電するようにした充電装置に関す
る。

(ロ) 従来の技術 従来、複数のバツテリー（例えばNiCd電池）
を充電する方法として、この複数のバツテリーを
順次個別に充電するものがある。

例えば、特開昭56−110446号公報では、複数の
NiCd電池ブロツクの満充電を検出するたびに次
の電池ブロツクの充電を開始し、又シヨートバツ
テリーが接続されているときには、これを検出し
て次の電池ブロツクを充電開始する充電装置が示
されている。このシヨート検出は、バツテリーの
充電電圧を予め設定された基準電圧と常時比較し
て、この基準電圧より低い場合にシヨートである
と判別する様に為されている。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 前記従来技術によるシヨート検出では、バツテ
リーが過放電バツテリーである場合には、シヨー
ト状態であると誤判別してしまう惧れがある。即
ち、過放電バツテリーは第３図の実線で示す様な
充電特性を示すものがあり、例えば基準電圧を
1.4V（第３図にて充電時間10secで必ず過放電バ
ツテリーが達し得る電圧と設定すれば、充電開始
後、約10秒間充電電圧が基準電圧を下回り、シヨ
ート状態であると誤判別される。

また、個々のバツテリーに多数のNiCd電池を
直列的に接続したバツテリーパツクを使用する場
合、NiCd電池のいくつかがシヨートしている、
即ちバツテリーパツクが部分的にシヨートしてい
る場合に充電電圧が、予め完全シヨート状態を検
出するべく設定された基準電圧を上回る事態が生
じ、この部分的シヨート状態の検出は不可能とな
る。

(ハ) 問題点を解決するための手段 充電開始後の比較的短時間後に、充電電圧と予
め低く設定された第１基準電圧とを比較する第１
シヨート検出回路と、第１シヨート検出回路の検
出から一定期間後に第１基準電圧よりも高く設定
された第２基準電圧と充電電圧とを比較する第２
シヨート検出回路とを備え、両シヨート検出回路
のどちらか一方でもシヨート状態であると判別さ
れた時に充電を中止することを特徴とする。

(ホ) 作 用 本考案は上述の如く構成したので、第１シヨー
ト検出回路にて、充電端子シヨート及びバツテリ
ーパツクの完全シヨートバツテリーを正常バツテ
リー（過放電バツテリーを含む）と区別でき、第
２シヨート検出回路にてバツテリーパツクの部分
的シヨートバツテリーを判別できる。

(ヘ) 実施例 以下、図面に従い本考案の一実施例について説
明する。

第２図は本考案の一実施例の回路ブロツク図で
ある。

１は電力源であるACパツク（電源回路）であ
り、定電流電源出力を供給する。

２はACパツク挿入検出回路である。ACパツク
は前述の様に、バツテリーと同一形状であつてバ
ツテリーを用いる機器のバツテリー接続部に収容
して用いることができる。そこで、ACパツクと
バツテリーとが誤つて充電装置に接続される惧れ
があり、定電流回路と異なるバツテリーがACパ
ツクの位置に接続されるとバツテリー端子がシヨ
ートしていた場合、大電流により充電装置が破壊
される。これを防ぐために所定位置にACパツク
１が接続されたか否かを検出する。

４は逆流検出回路であり、バツテリー充電中に
停電等によつて電源ライン５の電圧が低下する
と、電源ライン６側から電源ライン５側に電流が
逆流する惧れがあるため、両電源ライン５，６の
電圧を比較して逆流電流を検出している。

電源電圧制御回路３はACパツク挿入検出回路
２、逆流電流検出回路４からの検出出力により、
ACパツクが所定位置に接続されず、また逆流が
検出された場合に、ACパツク１からの定電流電
源出力のバツテリーへの供給が阻止される。

７，８，９は後述の順次切換回路１０からの制
御信号により開閉制御される出力切換スイツチで
あり、夫々電源ライン６とバツテリー１１，１
２，１３間に介在されている。

１４はバツテリー接続検出回路であり、バツテ
リー１１，１２，１３が端子７ａ，８ａ，９ａに
接続されているか否かの検出を為す。

１５は順次切換回路１０の制御信号によりリセ
ツトされ、例えば60分で急速充電が完了する様な
バツテリーの場合に、70分後位にタイマー出力を
発して、誤動作により満充電後も過充電が続くこ
とを防ぐための保護用タイマー回路である。

２０，２１は端子７ａ，８ａ，９ａにシヨート
バツテリーが接続された場合に端子電圧が異常に
低下するのを検知する第１・第２シヨート検出回
路である。

１７は端子７ａ，８ａ，９ａに対応する装着位
置にバツテリーが挿入されているか否かをメカ的
に検知するバツテリー挿入検出スイツチである。

１８は端子７ａ，８ａ，９ａの出力電圧の変
化、即ち充電電圧が定常状態からΔVだけ降下す
るのを検知して、充電中のバツテリーが満充電状
態に達したと判断する満充電検出回路である。

順次切換回路１０はバツテリー接続検出回路１
４、保護用タイマー回路１５、第１・第２シヨー
ト検出回路２０，２１、バツテリー挿入検出スイ
ツチ１７及び満充電検出回路１８の各出力に基い
て制御信号を発する。即ち、バツテリー接続検出
回路１４により、制御信号を発すべき出力切換ス
イツチ７，８，９の選択が為され、満充電検出回
路１８により充電中のバツテリーの充電が完了し
たことが判定されて、バツテリー挿入検出スイツ
チ１７により装着されている事が認められる別の
バツテリーに充電動作が移行し、更に第１・第２
シヨート検出回路２０，２１及びバツテリー接続
検出回路１４により、シヨートバツテリーや断線
バツテリーが誤つて接続されていると判断される
端子に電源出力が供給されるのが防止される。

次に第１・第２シヨート検出回路２０，２１に
ついて第１図を参照に詳述する。入力端子２２は
電源ライン６と接続され、充電中のバツテリーの
充電電圧が印加される。この入力端子２２は比較
器２３，２４の夫々の負側端子と接続される。比
較器２３，２４の正側端子は夫々第１基準電圧電
源２５、第２基準電圧電源２６と接続されてい
る。ここで、第１基準電圧値E₁は1.2Vに、第２
基準電圧値E₂は6.8Vに設定されている。

従つて充電電圧は比較器２３にて第１基準電圧
値E₁と比較され、比較結果がゲート回路２７に
出力される。ゲート回路２７は第１タイマー回路
２８にて開閉制御が為される。ここで第１タイマ
ー回路２８の設定時間T₁は10secに設定され、ま
たリセツトは順次切換回路１０からの制御信号に
より出力切換スイツチ７，８，９が切換られる毎
に為される。これにより充電を為す１つのバツテ
リーの充電開始後10sec経過した時に、ゲート回
路２７が開状態となり比較器２３の比較結果が順
次切換回路１０に供給される。

尚、設定時間T₁に10secを選択したのは、第３
図の実線で示した過放電バツテリーの充電特性曲
線Ａにおいて、充電電圧が1.2Vに達するのに要
する充電時間が10secであることに起因する。即
ち、充電すべきバツテリーが過放電バツテリーで
ある場合に、シヨート状態と誤判別されないしき
い値をとつているのである。第３図において点線
は正常バツテリーの充電特性曲線Ｂを示してい
る。

従つて、比較器２３、第１基準電圧電源２５・
第１タイマー回路２８・ゲート回路２７から成る
第１シヨート検出回路２０にて、充電開始から
10sec後に充電電圧が第１基準電圧値E₁に達すれ
ば、シヨートバツテリーでないと判断され、順次
切換回路１０にはＬレベルの比較出力が入力され
る。また、第１基準電圧値E₁に達しなければ、
シヨートバツテリーと判断され、Ｈレベルの比較
出力が入力される。順次切換回路１０はこの比較
出力がＨレベルの場合に、直ちに充電すべきバツ
テリーを次のものに切換えるべく制御信号を発す
る。こうして、第１基準電圧値E₁を1.2V、設定
時間T₁を10secに設定することにより、第３図に
示された充電特性曲線Ａを有する過放電バツテリ
ーに対してもシヨート状態にあると誤つて判別さ
れる惧れはない。

一方、比較器２４では充電電圧は第２基準電圧
値E₂と比較され、比較出力がゲート回路２９に
出力される。ゲート回路２９は第２タイマー回路
３０にて開閉制御が為される。ここで第２タイマ
ー回路３０の設定時間T₂は115secに設定され、
またリセツトは第１タイマー回路２８と同様に出
力切換スイツチ７，８，９が切換えられる毎に為
される。これにより、充電を為す１つのバツテリ
ーの充電開始後115sec経過した時に、ゲート回路
２９が開状態となり比較器２４の比較結果が順次
切換回路１０に供給される。

尚、設定時間T₂の115secは、第３図の過放電
バツテリー充電特性曲線Ａ及び正常バツテリー充
電特性曲線Ｂが、第２基準電圧値E₂である6.8V
に十分達することができる時間として選択されて
いる。更に第２基準電圧値E₂に6.8Vが選択され
ているのは、本実施例に使用されるバツテリーパ
ツクとして1.2VのNiCd電池を５個直列に接続さ
れたものを用いる時に、５個の中の少なくとも１
個がシヨートしている部分シヨートの場合に、第
３図の一点鎖線で示される充電特性曲線Ｃから明
らかな様に、バツテリー充電電圧が決して到達す
ることのできない電圧値として設定されている。
ここで、第３図の充電特性曲線Ｃはシヨートして
いるNiCd電池が１個と正常なNiCd電池が４個で
構成された部分シヨートのバツテリーパツクを充
電する場合の特性図であり、二点鎖線で示される
充電特性曲線ＤはシヨートしているNiCd電池が
１個と他が過放電状態のものを充電する場合の特
性図である。

従つて、比較器２４、第２基準電圧電源２６、
第２タイマー回路３０、ゲート回路２９から成る
第２シヨート検出回路２１にて、充電開始から
115sec後に充電電圧が第２基準電圧値E₂に達すれ
ば、バツテリーパツク中のNiCd電池にシヨート
したものが存在する。いわゆる部分シヨートはな
いと判断して順次切換回路１０にＬレベルの比較
出力を発する。また、第２基準電圧値E₂に達し
なければ、部分シヨートが存在するとしてＨレベ
ルの比較出力を発する。順次切換回路１０は第１
シヨート検出回路２０出力がＨレベルであつた場
合と同様に充電すべきバツテリーを切換える。

(ト) 考案の効果 本考案によれば、第２シヨート検出回路で部分
シヨート状態を検出することにより部分シヨート
状態を検出でき、しかも、長時間充電すると発熱
してしまうシヨート状態のバツテリーは第１シヨ
ート検出回路により短時間で検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は全て本考案の一実施例に係り、第１図は
ブロツク図、第２図は回路図、第３図は特性図で
ある。 １０……順次切換回路、１１，１２，１３……
バツテリー、２０……第１シヨート検出回路、２
１……第２シヨート検出回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 定電流源出力により複数の電池が直列に接続さ
   れているバツテリーを充電する充電装置におい
   て、 前記バツテリーの充電開始より第１期間経過
   後、前記バツテリーの充電電圧と第１基準電圧と
   を比較し、バツテリーがシヨート状態であること
   を検出する第１シヨート検出回路と、 前記バツテリーの充電開始より前記第１期間よ
   りも十分に長い第２期間経過後、前記バツテリー
   の充電電圧と前記第１基準電圧よりも高い第２基
   準電圧とを比較し、バツテリーが部分シヨート状
   態であることを検出する第２シヨート検出回路と
   を備え、 前記第１または第２シヨート検出回路が前記バ
   ツテリーがシヨート状態あるいは部分シヨート状
   態であると検出したとき、前記バツテリーへの充
   電を中止することを特徴とする充電装置。