JPH0549182A - Charger for battery set - Google Patents

Charger for battery set

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JPH0549182A
JPH0549182A JP22461291A JP22461291A JPH0549182A JP H0549182 A JPH0549182 A JP H0549182A JP 22461291 A JP22461291 A JP 22461291A JP 22461291 A JP22461291 A JP 22461291A JP H0549182 A JPH0549182 A JP H0549182A
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voltage
charging
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battery
battery pack
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JP22461291A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Maruyama
Momoki Watanabe
敏雄 丸山
百樹 渡辺
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Sharp Corp
シヤープ株式会社
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Abstract

PURPOSE:To realize good charging operation through a charger from which a power supply capacitor is eliminated. CONSTITUTION:AC voltage of a commercial power supply 1 is stepped down through a transformer 5 and full-wave rectified through a rectifier 6. Thus rectified voltage is applied through an inductance 27, a circulation diode 26, and a switching element 30 onto a battery set 29 and the instantaneous voltage thereof is detected through a detecting circuit A. When the instantaneous value of the rectified voltage varies and the voltage at point (a) exceeds the internal reference voltage of an inverter 12, the rectified voltage exceeds the output voltage of the set battery 29 to cause turn ON of the element 30 thus feeding a charging current to the set battery 29. When the charging current increases the voltage across a shunt resistor 24 also increases and when it exceeds a reference voltage created by resistors 15, 16, output of a comparator 25 is activated to cause turn OFF of the element 30 thus interrupting charging current supply to the set battery 29. When the operation is repeated, a pulsating charge current flows into the set battery 29 and the pulse current is synchronized with the rectified voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は直列接続された複数の蓄電池である組電池を充電する充電装置に関する。 The present invention relates to a charging apparatus for charging a battery pack of a plurality of storage batteries connected in series.

【0002】 [0002]

【従来の技術】この種の組電池を充電するに当たっては、図8に示すような充電装置が用いられる。 BACKGROUND ART When charging a battery pack of this kind, the charging device as shown in FIG. 8 is used. 商用電源1の商用交流はトランス5で降圧され、整流器6で全波整流された後、電源用のコンデンサ4にチャージされる。 Commercial AC commercial power source 1 is stepped down by the transformer 5, after being full-wave rectified by the rectifier 6 is charged in the capacitor 4 for power supply. 整流器6の出力段にはコンデンサ4の他、インダクタンス27、組電池29、スイッチング素子30が直列に接続されている。 Other rectifier 6 capacitor 4 to the output stage of the inductance 27, the assembled battery 29, the switching element 30 are connected in series. 図中2は発振器であって、発振器2から出力されたパルスはドライバー3を介してスイッチング素子30のゲートに導かれている。 Figure 2 is a oscillator, a pulse outputted from the oscillator 2 is guided to the gate of the switching element 30 via the driver 3. 即ち、発振器2のパルスによってスイッチング素子30がオンオフし、組電池29にパルス電流が流れて、組電池29が充電されるようになっている。 That is, the switching element 30 is turned on and off by the oscillator 2 pulses, a pulse current flows in the assembled battery 29, the battery pack 29 is adapted to be charged.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】さて、スイッチング電源の場合、スイッチング素子のスイッチング周波数を高くすると、電源用のコンデンサを小容量のものにすることができ、全体の小型化点で有利であるということは周知である。 [SUMMARY OF THE INVENTION Now, as the case of the switching power supply, higher switching frequency of the switching element, can be a capacitor for power supply to that of a small capacity, which is advantageous in miniaturization of the whole point it is well known. だが、上記充電装置による場合、スイッチング周波数を整流器6の出力電圧(整流電圧)の周波数より高くし、コンデンサ4の容量を小さくすると、コンデンサ4の出力電圧が脈動する他、整流電圧が1半波である期間にスイッチング素子30が2回以上オンオフし、良好な充電を行う上で以下に述べる問題が生ずる。 However, in the case of the charging device, and higher than the frequency of the output voltage of the rectifier 6 switching frequency (rectified voltage), reducing the capacitance of the capacitor 4, except that the output voltage of the capacitor 4 pulsates, the rectified voltage is 1 half-wave period the switching element 30 is turned on and off more than once is, the problem described occurs below in performing good charge.

【0004】例えば、図9に示す場合、整流電圧が1半波である期間にスイッチング素子30が2回オンオフして、2パルス分のパルス電流が流れている。 [0004] For example, in the case shown in FIG. 9, the switching element 30 during the rectified voltage is 1 half-wave is turned on and off twice, a pulse current of two pulses is flowing. 図中のパルスが出力される期間では、コンデンサ4にチャージされた電力が十分であることから、のパルスの平均電流は十分に大きい。 In the period in which the pulse in the figure is output, it from the sufficiently large average current of the pulsed power charged in the capacitor 4 is sufficient. ところが、図中のパルスが出力される期間では、放電によりコンデンサ4に僅かな電力しか残っていないことから、のパルスの平均電流はのパルスに比べて可なり小さい。 However, a period in which the pulse in the figure is output, since it does not remain only a small power to the capacitor 4 by the discharge, the average current of the pulse is variable becomes smaller than that of the pulse. 即ち、スイッチング周波数を高くし、コンデンサ4の容量を小さくすると、大きな充電電流を得ることができず、この結果、充電時間が長くなる。 That is, by increasing the switching frequency, reducing the capacitance of the capacitor 4, it is impossible to obtain a large charging current, as a result, the charging time becomes longer.

【0005】また、充電電流は整流回路6からの出力電流とコンデンサ4からの出力電流とが加算されたものであるが、整流器6の出力周波数とスイッチング周波数との位相差により、前者の出力電流が一定せず、これに伴って充電電流も安定しない。 Further, although the charging current is one in which the output current from the output current and the capacitor 4 from the rectifier circuit 6 is added, the phase difference between the output frequency and the switching frequency of the rectifier 6, the former output current but not certain, charging current is also not stabilized accordingly. この問題を回避するには大容量のコンデンサ4を使用せざるを得ず、結局として、 It is inevitable to use the capacitors 4 of a large capacity to avoid this problem, as the end,
装置全体の小型化は望めないというのが現状であった。 The overall size of the device because not expected was the status quo.

【0006】本発明は上記背景の下で創作されたものであり、その目的とするところは、電源用のコンデンサを省略した構成でありながら、良好な充電を行うことができる組電池の充電装置を提供することにある。 [0006] The present invention has been created under the background, and an object, while a configuration omitting the capacitor for power supply, the charging of the assembled battery which can realize a good charge It is to provide a.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1にかかる組電池の充電装置は、直列接続された複数の蓄電池である組電池を充電する装置であって、商用交流を降圧するトランスと、トランスの二次電圧を全波整流又は半波整流すると共に整流電圧を組電池に出力する整流回路と、整流回路と組電池との間に接続したスイッチ回路と、前記整流電圧の瞬時値を検知する検知回路と、前記整流電圧に同期したパルス電流を組電池に与えるべく、 Charging apparatus according battery pack to claim 1 of the problem solving means for the present invention is an apparatus for charging a battery pack of a plurality of storage batteries connected in series, a transformer for stepping down the commercial AC a rectifier circuit for outputting the transformer secondary voltage to the battery pack a rectified voltage with full-wave rectification or half-wave rectifier, a switch circuit connected between the rectifier circuit and the battery pack, the instantaneous value of the rectified voltage a detection circuit for detecting that, to provide a pulse current synchronized with the rectified voltage to the battery pack,
検知回路の検知結果に基づいてスイッチ回路をオンオフ制御する制御部とを具備していることを特徴としている。 It is characterized in that it comprises a control unit for turning on and off the switching circuit based on the detection result of the detection circuit.

【0008】本発明の請求項2にかかる組電池の充電装置は、直列接続された複数の蓄電池である組電池を充電する装置であって、商用交流を全波整流又は半波整流すると共に整流電圧を組電池に出力する整流回路と、整流回路と組電池との間に接続したスイッチ回路と、前記整流電圧の瞬時値を検知する検知回路と、前記整流電圧に同期したパルス電流を組電池に与えるべく、検知回路の検知結果に基づいてスイッチ回路をオンオフ制御する制御部と、前記組電池と直列に接続したインダクタンスと、直列接続された組電池とインダクタンスとに並列接続した還流ダイオードとを具備していることを特徴としている。 [0008] Charging device according battery pack to claim 2 of the present invention is an apparatus for charging a battery pack of a plurality of storage batteries connected in series, the rectifier as well as full-wave rectification or half-wave rectifying a commercial AC a rectifier circuit for outputting a voltage to the battery pack, and a switch circuit connected between the rectifier circuit and the battery pack, a detection circuit for detecting an instantaneous value of the rectified voltage, the battery pack the pulse current synchronized with the rectified voltage to give, a control unit for turning on and off the switching circuit based on the detection result of the detection circuit, and the inductance connected to the assembled battery in series, and a reflux diode connected in parallel to the battery pack and an inductance connected in series It is characterized in that it comprises.

【0009】 [0009]

【実施例】以下、本発明にかかる組電池の充電装置の実施例について図面を参照して説明する。 EXAMPLES Hereinafter, examples of the charging of the assembled battery according to the present invention will be described with reference to the drawings. 図1は充電装置の回路図である。 Figure 1 is a circuit diagram of a charging device.

【0010】まず、第1の実施例について説明する。 [0010] First, a first embodiment will be described. 図中1は商用電源であって、商用電源1の商用交流はトランス5により降圧される。 Figure 1 is a commercial power supply, commercial AC of the commercial power source 1 is stepped down by the transformer 5. トランス5の二次側にはダイオードブリッジ等からなる整流器6( 整流回路に相当する) が接続されており、整流器6によりトランス5の二次電圧が全波整流される。 The secondary side of the transformer 5 (corresponding to the rectifier circuit) the rectifier 6 composed of a diode bridge or the like is connected, the secondary voltage of the transformer 5 is full-wave rectified by the rectifier 6. 整流器6の出力端には、検知回路Aが接続されている他、ダイオード23、インダクタンス27、組電池29、スイッチング素子30(スイッチ回路に相当する)、シャント抵抗24が直列に接続されている。 The output end of the rectifier 6, except that sensing circuit A is connected, the diode 23, inductance 27, the battery pack 29 (corresponding to the switch circuit) switching element 30, the shunt resistor 24 are connected in series. 更に、直列接続されたインダクタンス27と組電池29 Furthermore, the inductance 27 and the assembled battery 29 which are connected in series
との間には還流ダイオード26が並列に接続されている。 Reflux diode 26 are connected in parallel between the.
組電池29はニッカド電池等の蓄電池を直列に複数接続したものが使用されている。 Battery pack 29 is obtained by connecting a plurality of storage batteries, such as NiCd batteries in series are used. なお、ダイオード23は組電池 It should be noted that the diode 23 is assembled battery
29からの出力電流が検知回路A側に逆流しないために設けられている。 Output current is provided in order not to flow back to the detection circuit A side from 29.

【0011】検知回路Aは抵抗7と抵抗8とを直列に接続した回路であって、整流器6の出力たる整流電圧の瞬時値を図中a点電圧として検出し、制御回路Bに出力するようになっている。 [0011] detecting circuit A is a circuit connected to the resistor 7 and the resistor 8 in series, it detects the instantaneous value of the output serving rectified voltage of the rectifier 6 as a picture in a point voltage so as to output to the control circuit B It has become.

【0012】次に、制御回路Bについて説明する。 [0012] Next, a description will be given of the control circuit B. 整流電圧の瞬時値の情報を含むa点電圧はインバータ12に導かれており、ここで内部の基準電圧と比較され、D−フリップフロップ28のPR入力端子に出力される。 a point voltage containing the information of the instantaneous value of the rectified voltage is led to the inverter 12, is compared here with the internal reference voltage, is output to the PR input terminal of the D- flip-flop 28. またa In addition a
点電圧は、ダイオード9、平滑用コンデンサ10、ツェナーダイオード11からなる定電圧回路にも導かれており、 Point voltage, the diode 9, a smoothing capacitor 10, also led to the constant voltage circuit comprising a Zener diode 11,
コンデンサ10、ツェナーダイオード11により定電圧化され、D−フリップフロップ28のCL入力端子に導かれている他、抵抗15、16からなる分圧回路を介して比較器25 Capacitor 10 is a constant voltage by the Zener diode 11, D-addition is guided to the CL input terminal of the flip-flop 28, compares through the voltage dividing circuit consisting of resistors 15, 16 25
のプラス入力に導かれている。 It is led of the positive input. 比較器25のマイナス入力には、シャント抵抗24の一端が接続されている。 The negative input of the comparator 25 is connected to one end of the shunt resistor 24. 即ち、 In other words,
抵抗15、16により生成された基準電圧とシャント抵抗24 The reference voltage generated by resistors 15, 16 and the shunt resistor 24
の両端により発生した電圧とを比較器25により比較する。 To a voltage generated by the ends of the comparator by the comparator 25. この比較器25の出力はD−フリップフロップ28のC C of the comparator output 25 is D- flip-flop 28
P入力端子に導かれ、D−フリップフロップ28の出力はスイッチング素子30のゲートに導かれている。 Led to the P input terminal, an output of the D- flip-flop 28 is led to the gate of the switching element 30. なお、ダイオード9は平滑用コンデンサ10にチャージされた電力が検知回路A側に逆流することを防止するために設けられている。 The diode 9 is provided in order to prevent the power charged in the smoothing capacitor 10 from flowing back to the detection circuit A side.

【0013】以上のように構成された充電装置の動作について説明する。 [0013] The operation of configured charging apparatus as described above will be described. 商用電源1から商用交流がトランス5 Commercial alternating current transformer from the commercial power supply 1 5
の一次側に印加されると、トランス5により降圧された電圧が整流器6の一次側に印加され、整流器6により全波整流された整流電圧が生成される。 When applied to the primary side of the voltage stepped down is applied to the primary side of the rectifier 6 by transformer 5, the rectified voltage full-wave rectified is produced by the rectifier 6. 図2中には整流電圧が点線で示されている。 Rectified voltage is shown by dotted lines in FIG. 整流電圧は図示の通り全波波形となっており、この瞬時値がグランド電位から上昇すると、これに伴って検知回路Aのa点電圧も上昇する。 Rectified voltage has become a street full wave waveform shown, the instantaneous value rises from the ground potential, also increases a point voltage detecting circuit A accordingly.
a点電圧がインバータ12の内部の基準電圧以上に達すると、インバータ12の出力がHからLに変化して、D−フリップフロップ28がプリセットされ、D−フリップフロップ28の出力はLからHになる。 When a point voltage reaches equal to or higher than the reference voltage of the internal inverter 12, the output of the inverter 12 is changed from H to L, D- flip-flop 28 is preset, output of D- flip-flop 28 from L to H Become. 整流電圧は検知回路A Rectified voltage detection circuit A
の他に、ダイオード23、インダクタンス27を介して組電池29とスイッチング素子30との間に印加されており、整流電圧が組電池29の出力電圧より大きくなることを条件に、スイッチング素子30がターンオンし、組電池29に充電電流が流れる。 Besides, the diode 23, which is applied between the assembled battery 29 and the switching element 30 via an inductance 27, on condition that the rectified voltage is greater than the output voltage of the assembled battery 29, the switching element 30 is turned in the and, the charging current flowing through the assembled battery 29. この充電電流が大きくなると、シャント抵抗24の両端に発生する電圧も大きくなる。 When the charging current increases, also increases the voltage generated across the shunt resistor 24. この電圧が抵抗15、16により生成される基準電圧より大きくなると、比較器25の出力がアクティブとなり、その結果、D When this voltage becomes higher than the reference voltage generated by resistors 15 and 16, the output of the comparator 25 becomes active, as a result, D
−フリップフロップ28の出力はHからLに戻り、スイッチング素子30はターンオフし、組電池29に充電電流が流れなくなる。 - output of the flip-flop 28 returns from the H L, and the switching element 30 is turned off, the charging current does not flow to the battery pack 29.

【0014】以後は上記した繰り返しとなり、その結果、組電池29に流れる充電電流は図2に示すようにパルス電流となる。 [0014] After that becomes repeatedly mentioned above, as a result, the charging current flowing through the assembled battery 29 is a pulse current as shown in FIG. このパルス電流は、整流器6の出力電圧、即ち、整流電圧に同期していることから、従来のように整流器6の出力に電源用のコンデンサが無くとも、 The pulse current, the output voltage of the rectifier 6, i.e., since it is synchronized with the rectified voltage, without the conventional capacitor for power output of the rectifier 6 as described above,
充電期間中、非常に安定したものになる。 During the charging period, to those very stable. また、整流器6等により規制されるものの、商用電源1の容量に上限が無いことから、大きなパルス電流を取り出すことが可能となる。 Although restricted by the rectifier 6 and the like, since the upper limit is not in the capacity of the commercial power source 1, it is possible to take out a large pulse current. 更に、インダクタンス27及び還流ダイオード Furthermore, inductances 27 and reflux diode
26によりそのパルス幅が広げられていることも併せると、非常に大きな充電電流が組電池29に流れることになり、充電に要する時間を短くできる。 Together also that the pulse width is widened by 26, a very large charging current will be flowing through the assembled battery 29 can be shortened the time required for charging.

【0015】ところで、組電池を構成する蓄電池(本実施例ではニッカド電池)は同型のものを使用するのが一般的であるとはいえ、同型の蓄電池であっても容量、内部抵抗、自己放電などの特性には僅かながらもバラツキが存在する。 By the way, although the (in this example nickel-cadmium battery) battery constituting the battery pack is generally used ones of the same type, capacity even battery of the same type, the internal resistance, self-discharge also there is a variation slightly in characteristics such as. 従来の充電装置を使用して組電池の充電を繰り返し行うと、各蓄電池の特性のバラツキから、次に述べるような問題の生じることが、今回の装置を開発する過程で判った。 When using a conventional charging device repeatedly performs charging of the assembled battery, the variation in characteristics of each storage battery, can occur problems such as described below, was found in the course of developing this device. 即ち、組電池の充電を繰り返し行うと、複数の蓄電池の中でも特定の蓄電池の充電不足が顕著となる結果、他の蓄電池との充電量のバランスが大きくなり、組電池としての充電量が低下するばかりか、充電不足の蓄電池の劣化の進行を早め、組電池の寿命が縮まることになる。 That is, when repeating the charging of the assembled battery, charging the lack of a specific battery among the plurality of storage batteries become remarkable result, the balance of the amount of charge of the other storage battery is increased, to decrease the amount of charge of a battery pack just one, it made the progress of the deterioration of the storage battery charging shortage soon as possible, in that the shortened life span of the battery pack.

【0016】従来、0.1 〜0.2 CA程度の充電電流で、 [0016] In the prior art, 0.1 ~0.2 CA about the charging current,
周波数は直流或いは高周波により充電を行っていたが、 Frequency but had done charging by direct current or high-frequency,
第1の実施例のように充電電流を1CA程度にし、100 The charge current as in the first embodiment in the order of 1CA, 100
Hz前後の周波数で充電する、言い換えると、大きな充電電流を間欠的に組電池29に与えてこれを充電すると、 Hz charging at a frequency of about, in other words, when charging this gives large charging current to intermittently assembled battery 29,
組電池29を構成する各蓄電池がバランス良く充電され、 Each battery constituting the assembled battery 29 is well-balanced charge,
たとえ劣化の進んだ組電池であっても十分に充電できることが実験により確かめられており、上記した問題もある程度は回避されることが判った。 And it is confirmed by experiments that can be charged even enough even when they are assembled battery advanced degradation, it was found that the problem mentioned above is avoided to some extent. よって、先の述べたメリットも併せると、組電池29の充電は非常に良好なものとなる。 Therefore, when combining merit as described in the above, charging of the assembled battery 29 becomes very good.

【0017】なお、第1の実施例の変形例として、制御回路Bの基準電圧を生成するに当たり三端子レギュレータを使用したり、別途の電源から引き込むようにしても良く、図3に示すように高周波発振器31、アンドゲート [0017] As a modification of the first embodiment, or using a three-terminal regulator in generating a reference voltage of the control circuit B, also in the draw from a separate power source may, as shown in FIG. 3 high-frequency oscillator 31, the aND gate
32を付加して、間欠的な高周波スイッチングを行うような形態を採ってもよい。 32 by adding, may take such forms as performing intermittent high frequency switching. また整流器6としては半波整流器を使用するようにしてもかまわない。 As the rectifier 6 may be to use a half-wave rectifier.

【0018】さて、二次電池の充電は一般に充電初期にはなるべく多くの電流を流し、急速に充電を行う一方、 [0018] Now, the charging of the secondary battery is generally passed through as many as possible of the current to the charging initial, while performing a rapid charging,
充電末期には小さな電流を流し、ゆっくり充電した方が良いことが知られており、組電池の充電を行う場合も同様なことが言える。 Passing a small current to the end of charging, it is known that it is better to slow charging, also can be said similar case of the charging of the assembled battery. 図4、図5は第1の実施例の回路の充電初期、充電末期の電圧電流波形を夫々示すグラフである。 4 and 5 are charged initial graph showing respectively the voltage and current waveforms of the end of charging of the circuit of the first embodiment. 図4に示す充電初期においては、整流電圧のピークと組電池29の出力電圧との差が大きいことから、充電電流は素早く立ち上がり、最大電流設定値を直ぐに超える結果、図示のような波形となる。 In the initial charging period shown in FIG. 4, since the difference between the output voltage of the peak and the battery pack 29 of the rectified voltage is greater, the charging current rises quickly as a result of exceeding immediately the maximum current setting value, a waveform as shown . 一方、図5に示す充電末期においては、組電池29の出力電圧は高く、整流電圧のピークとの差は小さいことから、充電電流の立ち上がりが遅く、最大電流設定値を超えるには時間がかかり、その結果、図示のような波形となる。 On the other hand, in the final stage of charging as shown in FIG. 5, the output voltage of the assembled battery 29 is high, since the difference between the peak of the rectified voltage is small, slow rise of the charging current, it takes some time to exceed the maximum current setpoint as a result, a waveform as shown. つまり充電初期に充電電流が小さいが、充電末期に充電電流が大きく理想とは逆となる。 That is charged initially to the charging current is small, the charging current to the end of charging is opposite to the larger ideal. この点を是正した回路として図6に示すものがある(第2の実施例とする)。 As corrective a circuit this point there is shown in FIG. 6 (a second embodiment).

【0019】第2の実施例が第1の実施例と大きく異なるのは、第1にトランスを使用せず、商用電源1の商用交流を直接に整流器6の一次側に通電した点、第2に抵抗18、ツェナーダイオード19、抵抗20、ダイオート17からなる過電圧保護回路を新たに設けた点、第3に高インピーダンスのインダクタンス33を使用した点である。 [0019] The second embodiment is largely different from the first embodiment, the first without the use of transformers, points directly to the conduction on the primary side of the rectifier 6 commercial AC of the commercial power source 1, a second the resistor 18, the Zener diode 19, resistor 20, that newly provided an overvoltage protection circuit consisting Daioto 17 is that using a high impedance of the inductance 33 in the third. この過電圧保護回路について説明すると、整流電圧がツェナーダイオード19のツェナー電圧より高くなると、ツェナーダイオード19に電流が流れ、抵抗20の両端に発生する電圧が大きくなる。 Referring to the overvoltage protection circuit, when the rectified voltage becomes higher than the Zener voltage of the Zener diode 19, current flows through the Zener diode 19, the voltage generated across the resistor 20 increases. この電圧はD−フリップフロップ This voltage is D- flip-flop
28のCL入力端子に導かれていることから、D−フリップフロップ28の出力はHからLに変化し、スイッチング素子30がターンオフして、充電電流が遮断される。 Since it was introduced in 28 of the CL input terminal, D- output of flip-flop 28 changes from H L, and the switching element 30 is turned off, the charging current is interrupted. なお、抵抗20の両端に発生する電圧をツェナーダイオード Incidentally, the voltage generated across the resistor 20 zener diode
11の電圧以上になることを防止するためにダイオード17 Diode 17 to prevent become 11 voltage above
が設けられており、ツェナーダイオード19に過電流が流れることを防止するために抵抗18が設けられている。 Is provided and resistor 18 is provided to prevent an overcurrent from flowing in the Zener diode 19.

【0020】上記した第2の実施例による場合には、トランスレスの構成とした関係上、商用電圧をAC100 V [0020] If according to the second embodiment described above, the relationship was transformerless configuration, the utility voltage AC100 V
とすると、整流電圧の最大値は約140 Vとなる。 When the maximum value of the rectified voltage is about 140 V. 二次電池を組電池として使用する場合の殆どは定格が24V以下であり、12V系の組電池29の充電電圧は充電初期の低いときで12V、充電末期の高いときで16V程度であり、整流電圧の最大値に比べて十分に小さい( 図7参照)。 Most of using the secondary battery as a battery pack or less rated 24V, the charging voltage of the 12V system battery pack 29 is 16V about when high 12V, the end of charging when low initial charging, rectifier sufficiently smaller than the maximum value of the voltage (see FIG. 7). それ故、充電電流の立ち上がりが充電初期と末期とで異なるということがなく、充電電流の大きさも一定となり、 Therefore, without that differ at the rising edge of the charging current and the charging initial and end, also becomes constant magnitude of the charging current,
第1の実施例の場合に比べると、理想の形に近づき、良好な充電を行う上でより有利となる。 Compared to the case of the first embodiment approaches the shape of the ideal, which is advantageous for performing a good charge.

【0021】但し、第1の実施例の場合と異なり、充電電流のパルス幅が小さくなり過ぎるので、高インピーダンスのインダクタンス33、還流ダイオード26が必須となる。 [0021] However, unlike the first embodiment, since the pulse width of the charging current is too small, the inductance 33 of the high impedance, the return diode 26 is essential. また組電池29の充電電圧も最大140 Vになる可能性があるので、第2の実施例のような過電圧防止回路を設けることが望ましい。 Since the charging voltage of the assembled battery 29 also may become maximum 140 V, it is desirable to provide an overvoltage protection circuit as in the second embodiment.

【0022】なお、本発明にかかる組電池の充電装置は、上記第1、第2の実施例のようにスイッチング素子 [0022] The charging of the assembled battery according to the present invention, the first switching element as in the second embodiment
30がターンオフするタイミングを充電電流の検出結果により行うのでなく、スイッチング素子30のオン時間を規制することにより行うような形態を採っても良い。 30 is not carried out by the detection result of the charging current when to turn off may take such forms as carried out by regulating the ON time of the switching element 30.

【0023】 [0023]

【発明の効果】以上、本発明の請求項1にかかる組電池の充電装置による場合には、充電電流がパルス電流であり、整流電圧に同期していることから、整流回路の出力段にコンデンサが無くとも、充電電流は、充電期間中、 Effect of the Invention above, in the case of the charging of the assembled battery according to claim 1 of the present invention is a charge current pulse current, a capacitor since it is synchronized with the rectified voltage, the output stage of the rectifying circuit even if there is no, charging current, during the charging period,
非常に安定したものになる。 It is something very stable. また、商用電源の容量が非常に大きいので、大きな充電電流を作り出すことができる。 Further, since the capacity of the commercial power source is very large, it is possible to produce a high charging current. それ故、組電池の充電に要する時間を短くでき、良好な充電を行うことができる。 Therefore, it is possible to shorten the time required for charging of the assembled battery, it is possible to perform a good charge. しかもコンデンサを省略することができることから、装置の小型化、軽量化、低価格化を図ることができる。 Moreover since it is possible to omit the capacitor can be reduced the size of the apparatus, light weight, low cost.

【0024】本発明の請求項2にかかる組電池の充電装置による場合には、整流電圧が非常に高く、大きな充電電流を作り出すことができる他、充電初期から充電末期まで同じパルス電流で充電できるようになっているので、請求項1による場合に比べて、より良好な充電を行うことができる。 [0024] When by the charging of the assembled battery according to claim 2 of the present invention, the rectified voltage is very high, except that it is possible to create a large charging current, it can be charged with the same pulse current from the charging beginning to the end of charge since it is done, it is possible as compared with the case according to claim 1, performed better charging. しかもトランスレスの構成となっているので、装置の小型化、軽量化、低価格化が実現される。 Moreover since a transformerless construction, miniaturization of the apparatus, weight reduction, cost reduction is achieved.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1の実施例を説明するための図であって、組電池の充電装置の回路図である。 [1] A diagram for explaining a first embodiment of the present invention, is a circuit diagram of a charging device of the battery pack.

【図2】第1の実施例の電圧電流波形を示すグラフである。 Figure 2 is a graph showing voltage-current waveforms of the first embodiment.

【図3】第1の実施例の変形例を示す図1に対応する図である。 3 is a view corresponding to FIG. 1 showing a modification of the first embodiment.

【図4】充電初期の図2に対応する図である。 4 is a view corresponding to Figure 2 of the initial charging.

【図5】充電末期の図2に対応する図である。 FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 2 of the end of charging.

【図6】本発明の第2の実施例を説明するための図であって、組電池の充電装置の回路図である。 [6] A diagram for explaining the second embodiment of the present invention, is a circuit diagram of a charging device of the battery pack.

【図7】第2の実施例の電圧電流波形を示すグラフである。 7 is a graph showing voltage-current waveforms of the second embodiment.

【図8】従来の組電池の充電装置を説明するための図であって、図1に対応する図である。 [8] A diagram for illustrating a charging apparatus of a conventional battery pack, and is a view corresponding to FIG.

【図9】従来装置の問題点を説明するための図2に対応する図である。 9 is a view corresponding to Figure 2 for illustrating a problem of the conventional apparatus.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 商用電源 5 トランス 6 整流器 A 検知回路 B 制御回路 26 還流ダイオード 27 インダクタンス 29 組電池 30 スイッチング素子 1 a commercial power supply 5 transformer 6 Rectifier A sensing circuit B control circuit 26 freewheeling diode 27 inductance 29 assembled battery 30 switching elements

Claims (2)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 直列接続された複数の蓄電池である組電池を充電する装置であって、商用交流を降圧するトランスと、トランスの二次電圧を全波整流又は半波整流すると共に整流電圧を組電池に出力する整流回路と、整流回路と組電池との間に接続したスイッチ回路と、前記整流電圧の瞬時値を検知する検知回路と、前記整流電圧に同期したパルス電流を組電池に与えるべく、検知回路の検知結果に基づいてスイッチ回路をオンオフ制御する制御回路とを具備していることを特徴とする組電池の充電装置。 1. A device for charging a battery pack of a plurality of storage batteries connected in series, a transformer for stepping down the commercial AC, the rectified voltage with full-wave rectification or half-wave rectification of the transformer secondary voltage a rectifier circuit for outputting the assembled battery, a switch circuit connected between the rectifier circuit and the battery pack, a detection circuit for detecting an instantaneous value of the rectified voltage to provide a pulse current synchronized with the rectified voltage to the battery pack so, the charging of the assembled battery, characterized in that it comprises a control circuit for turning on and off the switching circuit based on the detection result of the detection circuit.
  2. 【請求項2】 直列接続された複数の蓄電池である組電池を充電する装置であって、商用交流を全波整流又は半波整流すると共に整流電圧を組電池に出力する整流回路と、整流回路と組電池との間に接続したスイッチ回路と、前記整流電圧の瞬時値を検知する検知回路と、前記整流電圧に同期したパルス電流を組電池に与えるべく、 2. A device for charging a battery pack of a plurality of storage batteries connected in series, a rectifying circuit for outputting a commercial AC to the assembled battery to the rectified voltage with full-wave rectification or half-wave rectification, the rectifier circuit and a switching circuit connected between the battery pack, a detection circuit for detecting an instantaneous value of the rectified voltage, so as to provide a pulse current synchronized with the rectified voltage to the battery pack,
    検知回路の検知結果に基づいてスイッチ回路をオンオフ制御する制御回路と、前記組電池と直列に接続したインダクタンスと、直列接続された組電池とインダクタンスとに並列接続した還流ダイオードとを具備していることを特徴とする組電池の充電装置。 And comprising a control circuit for turning on and off the switching circuit based on the detection result of the detection circuit, and the inductance connected to the assembled battery in series, and a reflux diode connected in parallel to the battery pack and an inductance connected in series charging of the assembled battery, characterized in that.
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