JPH0449820A - バッテリー充電装置 - Google Patents
バッテリー充電装置Info
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- JPH0449820A JPH0449820A JP2157973A JP15797390A JPH0449820A JP H0449820 A JPH0449820 A JP H0449820A JP 2157973 A JP2157973 A JP 2157973A JP 15797390 A JP15797390 A JP 15797390A JP H0449820 A JPH0449820 A JP H0449820A
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- battery
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- nickel
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- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 27
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 9
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
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。
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、ニッケルカドミウム電池のバッテリー充電装
置に関するものである。
置に関するものである。
従来の技術
近年ワードプロセッサーは、小型軽量化が進み、バッテ
リー駆動可能なものが主流となっており、特にバッテリ
ーとして、小型高容量及び充電可能なニッケルカドミウ
ム電池が多く使われている。
リー駆動可能なものが主流となっており、特にバッテリ
ーとして、小型高容量及び充電可能なニッケルカドミウ
ム電池が多く使われている。
以下、従来のバッテリー充電装置について説明する。
第２図は従来のバッテリー充電装置の回路図であり、１
は定電流安定化回路であり、２はニッケルカドミウム電
池である。定電流安定化回路１は、トランジスターＱｌ
抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、ダイオードＤ１より構成され、
ＤＣ電源より供給される電圧Ｖ１の電源より、抵抗Ｒ１
、トランジスターＱｌを介してニッケルカドミウム電池
２に充電される。この時ニッケルカドミウム電池２の電
池電圧をＶｂ、ニッケルカドミウム電池２の充電電流を
１ｂとすると、トランジスターＱ１のエミッター、ベー
ス間の電圧、ダイオードＤ１の順方向電圧がそれぞれ０
．７Ｖの為、 Ｉｂ＝Ｒ２（Ｖｌ−０，７）／Ｒ１（Ｒ２＋Ｒ３）で一
定となるように制御され、定電流安定化回路ｌに於ける
消費電力Ｗは、 Ｗ＝ （Ｖｌ−Ｖｂ）Ｉｂ で表される。
は定電流安定化回路であり、２はニッケルカドミウム電
池である。定電流安定化回路１は、トランジスターＱｌ
抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、ダイオードＤ１より構成され、
ＤＣ電源より供給される電圧Ｖ１の電源より、抵抗Ｒ１
、トランジスターＱｌを介してニッケルカドミウム電池
２に充電される。この時ニッケルカドミウム電池２の電
池電圧をＶｂ、ニッケルカドミウム電池２の充電電流を
１ｂとすると、トランジスターＱ１のエミッター、ベー
ス間の電圧、ダイオードＤ１の順方向電圧がそれぞれ０
．７Ｖの為、 Ｉｂ＝Ｒ２（Ｖｌ−０，７）／Ｒ１（Ｒ２＋Ｒ３）で一
定となるように制御され、定電流安定化回路ｌに於ける
消費電力Ｗは、 Ｗ＝ （Ｖｌ−Ｖｂ）Ｉｂ で表される。
ところで電池電圧ｖｂは、第３図のようにニッケルカド
ミウム電池２の空の状態から充電を始めたときゼロボル
トから急激に上昇し、飽和電圧Ｖｂｓの８０％程度を趙
えると緩やかな上昇カーブとなり、Ｖｂｓで飽和する。
ミウム電池２の空の状態から充電を始めたときゼロボル
トから急激に上昇し、飽和電圧Ｖｂｓの８０％程度を趙
えると緩やかな上昇カーブとなり、Ｖｂｓで飽和する。
この為消費電力Ｗは、電池電圧がゼロボルトから０．８
Ｖｂｓ迄の間は、電池電圧が０．８ＶｂｓからＶｂｓ迄
の間に比べて大きいが、電池電圧ゼロボルトから０．８
Ｖｂｓの時間は極めて短い為、定電流安定化回路１の温
度はほとんど上がらず無視することができ、 Ｗ１＝ （Ｖｌ−Ｖｂ）Ｉｂ （Ｖｂ＝０．８Ｖｂｓ） の消費電力をカバーする熱容量があればよい。
Ｖｂｓ迄の間は、電池電圧が０．８ＶｂｓからＶｂｓ迄
の間に比べて大きいが、電池電圧ゼロボルトから０．８
Ｖｂｓの時間は極めて短い為、定電流安定化回路１の温
度はほとんど上がらず無視することができ、 Ｗ１＝ （Ｖｌ−Ｖｂ）Ｉｂ （Ｖｂ＝０．８Ｖｂｓ） の消費電力をカバーする熱容量があればよい。
例えば、Ｖ１＝１０Ｖ、Ｖｂｓ＝８Ｖ
Ｉｂ＝０．５Ａの時
Ｗｌ＝１．８Ｗ
となる。
発明が解決しようとする課題
しかしながらニッケルカドミウム電池は、その特性上、
長期間使用を重ねる等により寿命がくると、電池内部の
セルが一部短絡状態になり、飽和電圧Ｖｂｓが大幅に低
下してしまうという欠点を有している。その場合、例え
ば、Ｖｂｓが ８Ｖから３ｖに低下した場合、 Ｗ１＝３．８Ｗ と消費電力が大幅に増加し、充電回路の異常発熱を招き
、最悪の場合発炎発大の危険性がある。これを避けるた
めには、Ｖｂｓ＝ＯＶのワーストケースまで想定した熱
容量を確保する必要があるが、近年小型軽量化したワー
ドプロセッサーに於いては、そのスペースの確保は非常
にむずかしい。
長期間使用を重ねる等により寿命がくると、電池内部の
セルが一部短絡状態になり、飽和電圧Ｖｂｓが大幅に低
下してしまうという欠点を有している。その場合、例え
ば、Ｖｂｓが ８Ｖから３ｖに低下した場合、 Ｗ１＝３．８Ｗ と消費電力が大幅に増加し、充電回路の異常発熱を招き
、最悪の場合発炎発大の危険性がある。これを避けるた
めには、Ｖｂｓ＝ＯＶのワーストケースまで想定した熱
容量を確保する必要があるが、近年小型軽量化したワー
ドプロセッサーに於いては、そのスペースの確保は非常
にむずかしい。
課題を解決するための手段
本発明は上記従来の課題を解決するために、正常なニッ
ケルカドミウム電池の充電時、急激に電圧が立ち上がる
領域に基準電圧を設定しかつ電池電圧が前記基準電圧よ
りも上か下かを判定する電圧検知回路と、電池電圧が設
定した基準電圧以下の領域に於いて前記ニッケルカドミ
ウム電池への充電電流を低減する電流制限回路とを設け
たものである。
ケルカドミウム電池の充電時、急激に電圧が立ち上がる
領域に基準電圧を設定しかつ電池電圧が前記基準電圧よ
りも上か下かを判定する電圧検知回路と、電池電圧が設
定した基準電圧以下の領域に於いて前記ニッケルカドミ
ウム電池への充電電流を低減する電流制限回路とを設け
たものである。
作用
本発明は上記した構成により、長期使用等により劣化し
て充電時の飽和電圧が基準電圧以下に低下したニッケル
カドミウム電池を使用した場合に充電電流を抑えて充電
回路の消費電力を抑える。
て充電時の飽和電圧が基準電圧以下に低下したニッケル
カドミウム電池を使用した場合に充電電流を抑えて充電
回路の消費電力を抑える。
実施例
第１図は本発明の一実施例におけるプリンタの回路図で
あり、１は定電流安定化回路、２はニッケルカドミウム
電池、３は電池電圧検知回路、４は電流制限回路であり
、定電流安定化回路１はトランジスターＱ１．抵抗Ｒ１
，Ｒ２，Ｒ３、ダイオードＤ１より構成され、３は電池
電圧検知回路でツェナー電圧ｖＺのツェナーダイオード
Ｄ２゜抵抗Ｒ６より構成されている。４は電流制限回路
でトランジスターＱ１、抵抗Ｒ，４，Ｒ５により構成さ
れている。
あり、１は定電流安定化回路、２はニッケルカドミウム
電池、３は電池電圧検知回路、４は電流制限回路であり
、定電流安定化回路１はトランジスターＱ１．抵抗Ｒ１
，Ｒ２，Ｒ３、ダイオードＤ１より構成され、３は電池
電圧検知回路でツェナー電圧ｖＺのツェナーダイオード
Ｄ２゜抵抗Ｒ６より構成されている。４は電流制限回路
でトランジスターＱ１、抵抗Ｒ，４，Ｒ５により構成さ
れている。
以上のように構成されたバッテリー充電装置の動作につ
いて説明する。基準電圧をＶＴＲとし、ニッケルカドミ
ウム電池２の充電時の電池電圧をｖｂ、電源の入力電圧
をＶｌ、ニッケルカドミウム電池への充電電流をＩｂと
すると、トランジスターＱ２のエミッター、コレクター
間の電圧は約０．７ｖの為、 ＶｙＨ＝ＶＺ＋０．７＜Ｖｂ のときトランジスターＱ２はオンし、充電電流ＩｂｏＮ
は、 ＩｂｏＮ＝Ｒ２（Ｖｌ、−０，７）／Ｒ，１（Ｒ２＋Ｒ
３）となるが、 ＶｙＨ＝ＶＺ−”０．７ ＞ｖｔ） の時にはトランジスターＱ２はオフする為に、充電電流
ＪｂｏＦＦは、 Ｉｂｏｐｐ＝Ｒ２（Ｖｌ Ｏ，７＞、／Ｒ１（Ｒ２十
Ｒ３＋Ｒ４） となり、充電電流１ｂは低減される。
いて説明する。基準電圧をＶＴＲとし、ニッケルカドミ
ウム電池２の充電時の電池電圧をｖｂ、電源の入力電圧
をＶｌ、ニッケルカドミウム電池への充電電流をＩｂと
すると、トランジスターＱ２のエミッター、コレクター
間の電圧は約０．７ｖの為、 ＶｙＨ＝ＶＺ＋０．７＜Ｖｂ のときトランジスターＱ２はオンし、充電電流ＩｂｏＮ
は、 ＩｂｏＮ＝Ｒ２（Ｖｌ、−０，７）／Ｒ，１（Ｒ２＋Ｒ
３）となるが、 ＶｙＨ＝ＶＺ−”０．７ ＞ｖｔ） の時にはトランジスターＱ２はオフする為に、充電電流
ＪｂｏＦＦは、 Ｉｂｏｐｐ＝Ｒ２（Ｖｌ Ｏ，７＞、／Ｒ１（Ｒ２十
Ｒ３＋Ｒ４） となり、充電電流１ｂは低減される。
ここで基準電圧ＶＴＨを、ニッケルカドミウム電池２の
飽和電圧Ｖｂｓの８０％程度に定めると、正常なニッケ
ルカドミウム電池へ充電する場合は、電池電圧ｖｂが急
激に上昇する ０＜Ｖｂ＜０，８Ｖｂｓ の領域では充電電流はＩｂｏｐｐに制限されるが、電池
電圧ｖｂがゆるやかな上昇をする ０、８Ｖｂ ｓ ＜ｖｂ＜ｖｂ ｓ の領域では充電電流はＩｂ０Ｎに増加する。尚ｖｂがゼ
ロボルトからＶＴＨの間は充電電流が低減されるためニ
ッケルカドミウム電池へフルに充電するために必要な時
間は長くなるが、ｖｂがＶ丁Ｈ以下の時間は全体の充電
時間に比べ極めて短いため充電時間の増加はほとんどな
く充電装置の性能を損なうことはない。
飽和電圧Ｖｂｓの８０％程度に定めると、正常なニッケ
ルカドミウム電池へ充電する場合は、電池電圧ｖｂが急
激に上昇する ０＜Ｖｂ＜０，８Ｖｂｓ の領域では充電電流はＩｂｏｐｐに制限されるが、電池
電圧ｖｂがゆるやかな上昇をする ０、８Ｖｂ ｓ ＜ｖｂ＜ｖｂ ｓ の領域では充電電流はＩｂ０Ｎに増加する。尚ｖｂがゼ
ロボルトからＶＴＨの間は充電電流が低減されるためニ
ッケルカドミウム電池へフルに充電するために必要な時
間は長くなるが、ｖｂがＶ丁Ｈ以下の時間は全体の充電
時間に比べ極めて短いため充電時間の増加はほとんどな
く充電装置の性能を損なうことはない。
また長期使用等により劣化し、飽和電圧Ｖｂｓが基準電
圧ＶＴＨ以下に低下したニッケルカドミウム電池へ充電
された場合には、充電電流はＩｂ０ＰＦに低減され消費
電力を抑え、異常発熱を防止することができる。
圧ＶＴＨ以下に低下したニッケルカドミウム電池へ充電
された場合には、充電電流はＩｂ０ＰＦに低減され消費
電力を抑え、異常発熱を防止することができる。
例えば、Ｖ １ ＝ １０Ｖ、 ＶＴＨ＝６．４ＶＩ
ｂｏＮ＝０．５Ａ、 １ ｂｏｒｐ＝ｏ、 Ｉ Ａと
すると正常な電池の飽和電圧がＶｂ ｓ ＝８Ｖの時消
費電力Ｗは Ｗ＝ＴｂｏＮ（Ｖｌ−０，８Ｖｂｓ）−１，８（ｗ）必
要なのに対し、長期使用等により劣化し、電池の飽和電
圧がＶｂｓ＝３Ｖまで低下したニッケルカドミウム電池
へ充電する場合、消費電力ＷはＷ＝ Ｉ ｂｏｐｒ （
Ｖ １−０．８Ｖｂ ｓ ）０．７６ｒｗ） と逆に低下し、異常発熱を抑えることができる。
ｂｏＮ＝０．５Ａ、 １ ｂｏｒｐ＝ｏ、 Ｉ Ａと
すると正常な電池の飽和電圧がＶｂ ｓ ＝８Ｖの時消
費電力Ｗは Ｗ＝ＴｂｏＮ（Ｖｌ−０，８Ｖｂｓ）−１，８（ｗ）必
要なのに対し、長期使用等により劣化し、電池の飽和電
圧がＶｂｓ＝３Ｖまで低下したニッケルカドミウム電池
へ充電する場合、消費電力ＷはＷ＝ Ｉ ｂｏｐｒ （
Ｖ １−０．８Ｖｂ ｓ ）０．７６ｒｗ） と逆に低下し、異常発熱を抑えることができる。
このように本発明は、簡単な回路の追加でニッケルカド
ミウム電池の劣化時の飽和電圧の低下に対し充電装置の
異常発熱を防止することができ極めて有効なものといえ
る。
ミウム電池の劣化時の飽和電圧の低下に対し充電装置の
異常発熱を防止することができ極めて有効なものといえ
る。
尚本実施例は充電回路として定電流安定化回路を使用し
た例を示したが、定電圧安定化回路や抵抗等を用いた他
の充電回路にも適用できる。
た例を示したが、定電圧安定化回路や抵抗等を用いた他
の充電回路にも適用できる。
発明の効果
本発明は正常なニッケルカドミウム電池の充電時急激に
電圧が立ち上がる領域に基準電圧を設定しかつ電池電圧
が前記基準電圧よりも上か下かを判定する電圧検知回路
と、電池電圧が設定した基準電圧以下の領域においてニ
ッケルカドミウム電池への充電電流を低減する電流制限
回路とを設けて、長期使用等により劣化して充電時の飽
和電圧が基準電圧以下に低下したニッケルカドミウム電
池を使用した場合に充電電流を抑えて充電回路の消費電
力を抑えることにより、異常発熱を防止することができ
る。
電圧が立ち上がる領域に基準電圧を設定しかつ電池電圧
が前記基準電圧よりも上か下かを判定する電圧検知回路
と、電池電圧が設定した基準電圧以下の領域においてニ
ッケルカドミウム電池への充電電流を低減する電流制限
回路とを設けて、長期使用等により劣化して充電時の飽
和電圧が基準電圧以下に低下したニッケルカドミウム電
池を使用した場合に充電電流を抑えて充電回路の消費電
力を抑えることにより、異常発熱を防止することができ
る。
第１図は本発明の一実施例におけるバッテリー充電装置
の回路図、第２図は従来の技術におけるバッテリー充電
装置の回路図、第３図は同バッテリー充電装置によって
充電した際の充電時間によるニッケルカドミウム電池の
電圧の変化を示すグラフである。 １・・・・・・定電流安定化回路、２・・・・・・ニッ
ケルカドミウム電池、３・・・・・・電池電圧検知回路
、４・・・・・・電流制限回路。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１図 ｗＫ２図 第 ３ 図 紀電吋聞ｔ
の回路図、第２図は従来の技術におけるバッテリー充電
装置の回路図、第３図は同バッテリー充電装置によって
充電した際の充電時間によるニッケルカドミウム電池の
電圧の変化を示すグラフである。 １・・・・・・定電流安定化回路、２・・・・・・ニッ
ケルカドミウム電池、３・・・・・・電池電圧検知回路
、４・・・・・・電流制限回路。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１図 ｗＫ２図 第 ３ 図 紀電吋聞ｔ
Claims (1)
- 充電可能な電池への充電回路と、充電可能な電池の電圧
が基準電圧より上か下かを検知する検知手段と、充電可
能な電池の電圧が基準電圧を下回っていると検知した場
合に充電可能な電池の電圧が基準電圧を上回っている場
合に比べ充電電流を低減する電流制限回路を有すること
を特徴とするバッテリー充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2157973A JPH0449820A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | バッテリー充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2157973A JPH0449820A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | バッテリー充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0449820A true JPH0449820A (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=15661478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2157973A Pending JPH0449820A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | バッテリー充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0449820A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0443349U (ja) * | 1990-08-08 | 1992-04-13 | ||
| JP2011229289A (ja) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 車載データ記録装置 |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2157973A patent/JPH0449820A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0443349U (ja) * | 1990-08-08 | 1992-04-13 | ||
| JP2011229289A (ja) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 車載データ記録装置 |
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