JPH06205542A - バッテリ充電制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、バッテリ充電制御方式に関し、温
度やセル数に対応した比較電圧や自動設定した比較電圧
をもとにバッテリ充電末期のバッテリ充電電圧降下（−
ΔＶ）を確実に検出してバッテリ充電を停止し、バッテ
リの過充電によるバッテリ劣化を防止することを目的と
する。 【構成】 バッテリ電圧とバッテリ温度に対応する比較
電圧との差分を増幅する差動増幅器５と、増幅した後の
バッテリ電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器６２と、変
換した後のバッテリ電圧をもとにバッテリ充電末期のバ
ッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出するバッテリ充電
制御回路６とを備え、このバッテリ充電制御回路６が電
源からバッテリ２に充電電流の供給を開始し、バッテリ
充電末期のバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出した
ときに、バッテリ２への充電を停止するように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリ充電電圧を検
出してバッテリ充電を制御するバッテリ充電制御方式で
あって、バッテリ充電末期のバッテリ充電電圧降下（−
ΔＶ）を検出してバッテリ充電を停止するバッテリ充電
制御方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、バッテリ充電末期のバッテリ充電
電圧降下（−ΔＶ）をオペアンプによって検出する場
合、図９に示すようなオペアンプで差動増幅を用い、バ
ッテリ充電電圧があるレベル以上になったときに当該オ
ペアンプの出力電圧がバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）
に対応する値だけ降下したときに満充電と判断し、バッ
テリ充電を停止するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の図９に
示すようなオペアンプの差動増幅を用いてバッテリ充電
末期のバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出する場
合、当該オペアンプの入力電圧（−端子）が一定である
ため、出力電圧が入力電圧（＋端子）によって決まるの
で以下の問題があった。

【０００４】（１） バッテリ充電電圧は、図１０の
（ａ）に示すように、充電時の環境温度によって異な
り、低いバッテリ充電電圧から高いバッテリ充電電圧ま
で幅広い電圧を監視しなければならない。このため、オ
ペアンプで増幅した後のバッテリ充電電圧がＡ／Ｄ変換
器によってディジタル値に変換できる範囲まで縮小する
必要があり、Ａ／Ｄ変換器の精度が低下してしまってバ
ッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出し得なくなってし
まう問題が発生し、バッテリが過充電になり、劣化す
る。

【０００５】（２） バッテリ電圧は、図１０の（ｂ）
に示すように、バッテリのセル数によってバッテリ充電
電圧が異なるため、バッテリのセル数に合わせてバッテ
リ充電末期のバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出す
る回路を開発する必要が生じてしまう問題がある。

【０００６】（３） 特にニッケル・水素電池のよう
に、バッテリ充電末期のバッテリ充電電圧降下（−Δ
Ｖ）が小さいバッテリは、オペアンプで増幅した後のバ
ッテリ電圧をＡ／Ｄ変換器でディジタル値に変換して検
出したときに、正常に検出できない可能性が大きいとい
う問題がある。

【０００７】本発明は、これらの問題を解決するため、
温度センサで検出した温度やセル数に対応した比較電圧
や自動設定した比較電圧をもとにバッテリ充電電圧を増
幅した後、Ａ／Ｄ変換してバッテリ充電末期のバッテリ
充電電圧降下（−ΔＶ）を確実に検出してバッテリ充電
を停止し、バッテリの過充電によるバッテリ劣化を防止
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、バッテリ
２は、充電対象のバッテリである。

【０００９】温度センサ８は、バッテリ２の温度を検出
するものである。差動増幅器５は、バッテリ２のバッテ
リ電圧と温度センサ８によって検出したバッテリ温度に
対応する比較電圧などとの差分を増幅するものである。

【００１０】Ａ／Ｄ変換器６２は、差動増幅器５によっ
て増幅した後のバッテリ電圧をＡ／Ｄ変換するものであ
る。バッテリ充電制御回路６は、Ａ／Ｄ変換器６２によ
って変換した後のバッテリ電圧をもとに、バッテリ充電
末期のバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出したりな
どするものである。

【００１１】

【作用】本発明は、図１に示すように、差動増幅器５が
バッテリ２のバッテリ電圧と温度センサ８によって検出
したバッテリ温度に対応する比較電圧との差分を増幅
し、Ａ／Ｄ変換器６２が差動増幅器５によって増幅した
後のバッテリ電圧をＡ／Ｄ変換し、バッテリ充電制御回
路６がＡ／Ｄ変換後のバッテリ電圧をもとに、バッテリ
充電末期のバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出した
ときに、バッテリ２への充電を停止するようにしてい
る。

【００１２】また、差動増幅器５がバッテリ２のバッテ
リ電圧と設定手段７によって設定されたセル数に対応す
る比較電圧との差分を増幅し、Ａ／Ｄ変換器６２が差動
増幅器５によって増幅した後のバッテリ電圧をＡ／Ｄ変
換し、バッテリ充電制御回路６がＡ／Ｄ変換後のバッテ
リ電圧をもとに、バッテリ充電末期のバッテリ充電電圧
降下（−ΔＶ）を検出したときに、バッテリ２への充電
を停止するようにしている。

【００１３】また、差動増幅器５がバッテリ２のバッテ
リ電圧と、Ａ／Ｄ変換後のバッテリ電圧を所定範囲内と
なるように順次切り替え（更に必要に応じて切り替え）
て比較電圧との差分を増幅し、Ａ／Ｄ変換器６２が差動
増幅器５によって増幅した後のバッテリ電圧をＡ／Ｄ変
換し、バッテリ充電制御回路６がＡ／Ｄ変換後のバッテ
リ電圧をもとに、バッテリ充電末期のバッテリ充電電圧
降下（−ΔＶ）を検出したときに、バッテリ２への充電
を停止するようにしている。

【００１４】従って、温度センサ８で検出した温度やセ
ル数に対応した比較電圧、あるいは自動設定した比較電
圧を用いてバッテリ充電電圧を差動増幅した後、Ａ／Ｄ
変換してバッテリ充電末期のバッテリ充電電圧降下（−
ΔＶ）を確実に検出してバッテリ充電を停止し、バッテ
リの過充電によるバッテリ劣化を防止することが可能と
なる。

【００１５】

【実施例】次に、図１から図８を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の１実施例構成図を示す。
図１において、ＡＣアダプタ１は、ＡＣ電源を整流して
ＤＣ電源を生成するものである。

【００１７】バッテリ２は、ここでは、充電対象のバッ
テリであって、充電スイッチ３をＯＮにしてＡＣアダプ
タ１からのＤＣ電源を用いて充電するものである。充電
スイッチ３は、ＡＣアダプタ１からのＤＣ電源をもとに
バッテリ２を充電するためのスイッチである。

【００１８】ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、ＡＣアダプタ
１からのＤＣ電源（あるいは図示外のバッテリ２からの
ＤＣ電源）をもとに、所定のＤＣ電圧のＤＣ電源を発生
するものである。

【００１９】差動増幅器５は、入力信号（＋、−）を差
動増幅するものであって、例えばオペアンプである。こ
こでは、バッテリ電圧を＋端子に入力し、バッテリ充電
制御回路６からＤ−Ａ変換器６１によってアナログ値に
変換した比較電圧ｃを−端子に入力し、両者の差を増幅
するものである。この増幅した後の信号ｄは、Ａ−Ｄ変
換器６２を通してバッテリ充電制御回路６に入力し、本
実施例のバッテリ充電末期のバッテリ充電電圧降下（−
ΔＶ）を検出するようにしている。

【００２０】バッテリ充電制御回路６は、充電スイッチ
３をＯＮにしてバッテリ２の充電を開始したり、Ｄ−Ａ
変換器６１を通して比較電圧を差動増幅器５の−端子に
入力したり、差動増幅器５の出力からの信号ｄをＡ−Ｄ
変換器６２を通した信号を取り込んで、バッテリ充電末
期のバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出したり、こ
のバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出したときに充
電スイッチ３をＯＦＦにしてバッテリ２の充電を停止し
たりなどするものである（図３から図６参照）。

【００２１】設定手段７は、バッテリ２のセル数を設定
する手段であって、例えばキーボードなどである。Ｄ−
Ａ変換器６１は、ディジタルの比較電圧をアナログの比
較電圧に変換して差動増幅器５の−端子に供給するもの
である。

【００２２】Ａ−Ｄ変換器６２は、差動増幅器５の出力
からの信号ｄをディジタルの信号に変換してバッテリ充
電制御回路６に入力し、バッテリ充電電圧のバッテリ充
電電圧降下（−ΔＶ）を検出するためのものである。

【００２３】Ａ−Ｄ変換器６３は、温度センサ８からの
アナログの信号をディジタルの信号に変換してバッテリ
充電制御回路６に入力するものである。電池セル数設定
６４は、設定手段７によって設定されたバッテリ２のセ
ル数を保持するものである。

【００２４】温度センサ８は、バッテリ２の温度を測定
するセンサである。次に、図２のフローチャートに示す
順序に従い、図１の構成の動作を詳細に説明する。

【００２５】図２において、Ｓ１は、バッテリ有りか判
別する。これは、図１の充電しようとするバッテリ２の
装着有りか判別する。有りの場合には、Ｓ２に進む。無
の場合には、終了する（ＥＮＤ）。

【００２６】Ｓ２は、バッテリが満充電か判別する。Ｙ
ＥＳの場合には、終了する（ＥＮＤ）。ＮＯの場合に
は、Ｓ３に進む。Ｓ３は、充電スイッチをＯＮにする。
これは、バッテリ充電制御回路６が充電スイッチ３をＯ
Ｎにし、ＡＣアダプタ１からのＤＣ電源を用い、バッテ
リ２の充電を開始する。

【００２７】Ｓ４は、バッテリ電圧を検出する。これ
は、差動増幅器５の出力の信号ｄをＡ−Ｄ変換器６２に
よってディジタル値に変換したバッテリ電圧を、バッテ
リ充電制御回路６が検出する。

【００２８】Ｓ５は、前回のバッテリ電圧と、今回のバ
ッテリ電圧を比較する。Ｓ６は、前回のバッテリ電圧≦
今回のバッテリ電圧か判別する。ＹＥＳの場合には、今
回のバッテリ電圧が前回のバッテリ電圧よりも高いの
で、充電中と判別し、Ｓ７で前回のバッテリ電圧を更新
（今回のバッテリ電圧を前回のバッテリ電圧に更新）
し、Ｓ４に戻る。一方、Ｓ６でＮＯの場合には、今回の
バッテリ電圧が前回のバッテリ電圧よりも小さい（降
下）したので、Ｓ８に進む。

【００２９】Ｓ８は、Ｓ６のＹＥＳで今回のバッテリ電
圧が前回のバッテリ電圧よりも降下したので、このとき
のバッテリ電圧のピーク値を保持し、Ｓ９に進む。Ｓ９
は、ピーク値−今回のバッテリ電圧＞（−ΔＶ値）か判
別する。これは、充電中のバッテリ電圧のピーク値と、
今回のバッテリ電圧の差が、バッテリ充電電圧降下（−
ΔＶ）よりも大きいか判別する。ＹＥＳの場合には、バ
ッテリ２のバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）が検出され
たので、Ｓ１０でバッテリ２の満充電と決定し、Ｓ１１
で放電スイッチをＯＦＦにし、バッテリ２の充電を停止
する（ＥＮＤ）。一方、Ｓ９でＮＯの場合には、バッテ
リ充電電圧降下（−ΔＶ）が未だ検出されていないの
で、Ｓ４に戻り、繰り返し行う。

【００３０】以上によって、充電スイッチ３をＯＮにし
てバッテリ２の充電を開始し、差動増幅器５の出力の信
号ｄをＡ−Ｄ変換器６２によってディジタル値に変換し
たバッテリ電圧を監視し、ピーク値からバッテリ充電電
圧降下（−ΔＶ）だけバッテリ電圧が降下したときにバ
ッテリ２の満充電と決定して充電スイッチ３をＯＦＦに
し、バッテリ２の充電を停止する。この際、差動増幅器
５の−端子にバッテリ２の温度やセル数に対応した比較
電圧を設定（図３、図４を用いて後述）、あるいは自動
的に検出した比較電圧を設定（図５、図６を用いて後
述）することにより、当該差動増幅器５の増幅度を確保
してバッテリ充電末期のバッテリ充電電圧降下（−Δ
Ｖ）を確実に検出し、充電を停止することが可能とな
る。

【００３１】図３は、本発明の温度による比較電圧の設
定フローチャートを示す。これは、図１の温度センサ８
によって検出したバッテリ２の温度をもとに、バッテリ
充電制御回路６が比較電圧ｃを差動増幅器５の−端子に
設定するときの手順である。

【００３２】図３において、Ｓ１１は、温度センサを検
知する。これは、図１のバッテリ充電制御回路６が温度
センサ８からの信号ｅをＡ−Ｄ変換器６３によってディ
ジタル値に変換した値を読み取り、バッテリ２の温度を
検知する。

【００３３】Ｓ１２は、４０°Ｃ以上か判別する。これ
は、Ｓ１２で検知したバッテリ２の温度が４０°Ｃ以上
か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ１７で当該温度４０
°Ｃに対応する、予め実験で求めておいたＶＨ５電圧
を、比較電圧として差動増幅器５の−端子に設定して入
力する。一方、ＮＯの場合には、Ｓ１３に進む。

【００３４】Ｓ１３は、３０°Ｃ以上か判別する。ＹＥ
Ｓの場合には、Ｓ１８で当該温度３０°Ｃに対応する、
予め実験で求めておいたＶＨ４電圧を、比較電圧として
差動増幅器５の−端子に設定して入力する。一方、ＮＯ
の場合には、Ｓ１４に進む。

【００３５】Ｓ１４は、２０°Ｃ以上か判別する。ＹＥ
Ｓの場合には、Ｓ１９で当該温度２０°Ｃに対応する、
予め実験で求めておいたＶＨ３電圧を、比較電圧として
差動増幅器５の−端子に設定して入力する。一方、ＮＯ
の場合には、Ｓ１５に進む。

【００３６】Ｓ１５は、１０°Ｃ以上か判別する。ＹＥ
Ｓの場合には、Ｓ２０で当該温度１０°Ｃに対応する、
予め実験で求めておいたＶＨ２電圧を、比較電圧として
差動増幅器５の−端子に設定して入力する。一方、ＮＯ
の場合には、Ｓ１６に進む。

【００３７】Ｓ１６は、０°Ｃ以上か判別する。ＹＥＳ
の場合には、Ｓ２１で当該温度０°Ｃに対応する、予め
実験で求めておいたＶＨ１電圧を、比較電圧として差動
増幅器５の−端子に設定して入力する。一方、ＮＯの場
合には、Ｓ２２で当該温度０°Ｃ以下に対応する、予め
実験で求めておいたＶＨ０電圧を、比較電圧として差動
増幅器５の−端子に設定して入力する。

【００３８】以上によって、温度センサ８によってバッ
テリ２の温度を測定し、この温度に対応する、実験で求
めた最も適した比較電圧を差動増幅器５の−端子に設定
して入力する。これにより、差動増幅器５は、常にバッ
テリ２の温度に対応した最適な比較電圧が設定され、図
２で既述したように、バッテリ充電末期のバッテリ充電
電圧降下（−ΔＶ）を確実に検出することが可能とな
る。

【００３９】図４は、本発明のセル数による比較電圧の
設定フローチャートを示す。これは、図１の設定手段７
によって設定されたバッテリ２のセル数をもとに、バッ
テリ充電制御回路６が比較電圧ｃを差動増幅器５の−端
子に設定するときの手順である。

【００４０】図４において、Ｓ３１は、バッテリのセル
数の設定を取り込む。これは、図１のバッテリ充電制御
回路６が設定手段７から電池セル数設定６４に設定され
たバッテリ２のセル数を取り込む。

【００４１】Ｓ３２は、セル数が６個か判別する。これ
は、Ｓ３１で取り込んだバッテリ２のセル数が６個か判
別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ３６で当該セル数が６個
に対応する、予め実験で求めておいたＶＨ５電圧を、比
較電圧として差動増幅器５の−端子に設定して入力す
る。一方、ＮＯの場合には、Ｓ３３に進む。

【００４２】Ｓ３３は、セル数が８個か判別する。ＹＥ
Ｓの場合には、Ｓ３７で当該セル数が８個に対応する、
予め実験で求めておいたＶＨ４電圧を、比較電圧として
差動増幅器５の−端子に設定して入力する。一方、ＮＯ
の場合には、Ｓ３４に進む。

【００４３】Ｓ３４は、セル数が１０個か判別する。Ｙ
ＥＳの場合には、Ｓ３８で当該セル数が１０個に対応す
る、予め実験で求めておいたＶＨ３電圧を、比較電圧と
して差動増幅器５の−端子に設定して入力する。一方、
ＮＯの場合には、Ｓ３５に進む。

【００４４】Ｓ３５は、セル数がｎ個か判別する。ＹＥ
Ｓの場合には、Ｓ３９で当該セル数がｎ個に対応する、
予め実験で求めておいたＶＨｎ電圧を、比較電圧として
差動増幅器５の−端子に設定して入力する。一方、ＮＯ
の場合には、Ｓ４０でＶＨ０電圧を、比較電圧として差
動増幅器５の−端子に設定して入力する。

【００４５】以上によって、設定手段７によって設定さ
れたバッテリ２のセル数を取り込み、このセル数に対応
する、実験で求めた最も適した比較電圧を差動増幅器５
の−端子に設定して入力する。これにより、差動増幅器
５は、常にバッテリ２のセル数に対応した最適な比較電
圧が設定され、図２で既述したように、バッテリ充電末
期のバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を確実に検出する
ことが可能となる。

【００４６】図５は、本発明のバッテリ電圧検出による
比較電圧の設定フローチャートを示す。これは、バッテ
リ充電制御回路６がバッテリ電圧を検出し、最適となる
比較電圧ｃを差動増幅器５の−端子に自動設定するとき
の手順である。

【００４７】図５において、Ｓ４１は、バッテリ電圧を
検出する。これは、図１のバッテリ充電制御回路６がバ
ッテリ２のバッテリ電圧を検出する。Ｓ４２は、Ｓ４１
で検出したバッテリ電圧がＶＨＯ電圧よりも大か比較す
る。ＹＥＳの場合には、Ｓ４６で当該ＶＨ０電圧を比較
電圧として差動増幅器５の−端子に設定して入力する。
一方、ＮＯの場合には、Ｓ４３に進む。

【００４８】Ｓ４３は、Ｓ４１で検出したバッテリ電圧
がＶＨ１電圧よりも大か比較する。ＹＥＳの場合には、
Ｓ４７で当該ＶＨ１電圧を比較電圧として差動増幅器５
の−端子に設定して入力する。一方、ＮＯの場合には、
Ｓ４４に進む。

【００４９】Ｓ４４は、Ｓ４１で検出したバッテリ電圧
がＶＨ２電圧よりも大か比較する。ＹＥＳの場合には、
Ｓ４８で当該ＶＨ２電圧を比較電圧として差動増幅器５
の−端子に設定して入力する。一方、ＮＯの場合には、
Ｓ４５に進む。

【００５０】Ｓ４５は、Ｓ４１で検出したバッテリ電圧
がＶＨ３電圧よりも大か比較する。ＹＥＳの場合には、
Ｓ４９で当該ＶＨ３電圧を比較電圧として差動増幅器５
の−端子に設定して入力する。一方、ＮＯの場合には、
Ｓ５０で当該ＶＨ４電圧を比較電圧として差動増幅器５
の−端子に設定して入力する。

【００５１】以上によって、バッテリ電圧を検出して最
も適した比較電圧を差動増幅器５の−端子に自動設定し
て入力する。これにより、差動増幅器５は、常にバッテ
リ２のバッテリ電圧に対応した最適な比較電圧が設定さ
れ、図２で既述したように、バッテリ充電末期のバッテ
リ充電電圧降下（−ΔＶ）を確実に検出することが可能
となる。

【００５２】図６は、本発明の比較電圧の自動設定フロ
ーチャートを示す。これは、バッテリ充電制御回路６が
最適となる比較電圧ｃを差動増幅器５の−端子に自動設
定するときの手順である。

【００５３】図６において、Ｓ５１は、現在ＶＨ１電圧
か判別する。これは、現在、バッテリ充電制御回路６が
差動増幅器５の−端子に設定して入力した比較電圧がＶ
Ｈ１電圧か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ５２でバッ
テリ電圧検出し、Ｓ５３で電圧値が高い（所定電圧以上
高い）か判別し、ＹＥＳのときにＳ５４でＶＨ０電圧に
比較電圧を切り替え、ＮＯのときは更にＳ５５で電圧値
が低い（所定電圧以上低い）か判別し、ＹＥＳのときに
Ｓ５６でＶＨ２電圧に比較電圧を切り替える。一方、Ｓ
５１でＮＯの場合には、Ｓ５７に進む。

【００５４】Ｓ５７は、現在ＶＨ２電圧か判別する。こ
れは、現在、バッテリ充電制御回路６が差動増幅器５の
−端子に設定して入力した比較電圧がＶＨ２電圧か判別
する。ＹＥＳの場合には、Ｓ５８でバッテリ電圧検出
し、Ｓ５９で電圧値が高い（所定電圧以上高い）か判別
し、ＹＥＳのときにＳ６０でＶＨ１電圧に比較電圧を切
り替え、ＮＯのときは更にＳ６１で電圧値が低い（所定
電圧以上低い）か判別し、ＹＥＳのときにＳ６２でＶＨ
３電圧に比較電圧を切り替える。一方、Ｓ５７でＮＯの
場合には、Ｓ６３に進む。

【００５５】Ｓ６３は、現在ＶＨ３電圧か判別する。こ
れは、現在、バッテリ充電制御回路６が差動増幅器５の
−端子に設定して入力した比較電圧がＶＨ３電圧か判別
する。ＹＥＳの場合には、Ｓ６４でバッテリ電圧検出
し、Ｓ６５で電圧値が高い（所定電圧以上高い）か判別
し、ＹＥＳのときにＳ６６でＶＨ２電圧に比較電圧を切
り替え、ＮＯのときは更にＳ６７で電圧値が低い（所定
電圧以上低い）か判別し、ＹＥＳのときにＳ６８でＶＨ
４電圧に比較電圧を切り替える。一方、Ｓ６３でＮＯの
場合には、終了する。

【００５６】以上によって、最も適した比較電圧を差動
増幅器５の−端子に自動設定して入力する。これによ
り、差動増幅器５は、常にバッテリ２のバッテリ電圧に
対応した最適な比較電圧が設定され、図２で既述したよ
うに、バッテリ充電末期のバッテリ充電電圧降下（−Δ
Ｖ）を確実に検出することが可能となる。

【００５７】次に、図７および図８を用いて本発明を具
体的に説明する。図７は、本発明の動作説明図（その
１）を示す。図７の（ａ）は、比較電圧例を示す。ここ
で、横軸は時間ｔを表し、縦軸はバッテリ電圧（Ｖ）を
表す。図中のＶＨ０からＶＨ５は、図１の差動増幅器５
の−端子に設定して入力する比較電圧を表す。また、曲
線は、バッテリ２の温度が２４°Ｃのときの充電曲線を
示す。この充電曲線に示すように、バッテリ２を充電す
ると、ピーク電圧に到達した後、バッテリ充電電圧降下
（−ΔＶ）だけ降下する現象が現れ、このときはバッテ
リ充電末期である。従って、このバッテリ充電電圧降下
（−ΔＶ）を検出すれば、バッテリ２の満充電を検出す
ることができる。

【００５８】図７の（ｂ）は、温度センサ８の温度と比
較電圧の関係を示す。ここでは、図示の下記のように実
験で、温度センサの温度と、比較電圧との関係を求め
る。 ここで、ＶＨ５＞ＶＨ４＞ＶＨ３＞ＶＨ２＞ＶＨ１の関
係、即ちバッテリ電圧の温度が高くなる程、比較電圧は
低くなる。

【００５９】図７の（ｃ）は、電池セル数と比較電圧の
関係を示す。ここでは、図示の下記のように実験で、電
池セル数と、比較電圧との関係を求める。 ここで、ＶＨ５＞ＶＨ３＞ＶＨ１の関係がある。

【００６０】図８は、本発明の動作説明図（その２）を
示す。図８の（ｄ）は、電池セル数と温度センサの温度
と比較電圧の関係を示す。ここでは、電池セル数が１０
個のとき、温度センサの温度と比較電圧の関係を図示の
下記のように実験で求める。

【００６１】 電池セル数 温度センサの温度 比較電圧 １０個 ０°Ｃ ＶＨ０ １０個 １０°Ｃ ＶＨ１ １０個 ２０°Ｃ ＶＨ２ １０個 ３０°Ｃ ＶＨ３ １０個 ４０°Ｃ ＶＨ４ 図８の（ｅ）は、バッテリ充電電圧曲線の例を示す。バ
ッテリ充電電圧曲線の左側を拡大したものが右側に示す
曲線である。このバッテリ充電電圧曲線は、図示のよう
にバッテリ２の充電時間に従い徐々にバッテリ電圧が上
昇し、バッテリ充電末期になると、図示のようにバッテ
リ充電電圧降下（−ΔＶ）が発生する。

【００６２】図８の（ｆ）は、バッテリ充電制御回路６
の検出電圧幅例を示す。これらは、バッテリ充電制御回
路６が差動増幅器５に比較電圧ＶＨ０、ＶＨ１、ＶＨ
２、ＶＨ３をそれぞれ設定して−端子に入力したとき
に、当該バッテリ充電制御回路６が検出できるバッテリ
電圧の範囲を示す。具体的に言えば、 ・比較電圧ＶＨ０を差動増幅器５の−端子に設定して入
力したとき、図中のＶＨ０（Ｈ）からＶＨ０（Ｌ）の範
囲内のバッテリ電圧を検出できる。

【００６３】・比較電圧ＶＨ１を−端子に設定したと
き、ＶＨ１（Ｈ）からＶＨ１（Ｌ）の範囲内のバッテリ
電圧を検出できる。 ・比較電圧ＶＨ２を−端子に設定したとき、ＶＨ２
（Ｈ）からＶＨ２（Ｌ）の範囲内のバッテリ電圧を検出
できる。

【００６４】・比較電圧ＶＨ３を−端子に設定したと
き、ＶＨ３（Ｈ）からＶＨ３（Ｌ）の範囲内のバッテリ
電圧を検出できる。ここで、斜線の部分は、バッテリ電
圧の検出範囲が重なった部分である。

【００６５】このように比較電圧ＶＨ０、ＶＨ１、ＶＨ
２、ＶＨ３のうちの任意のものを設定して差動増幅器５
の−端子に入力することにより、バッテリ電圧を確実か
つ精度高く検出することが可能となる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
温度センサ８で検出した温度やセル数に対応した比較電
圧を設定、あるいは自動設定した比較電圧を用いてバッ
テリ充電電圧を差動増幅した後、Ａ／Ｄ変換してバッテ
リ充電末期のバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出す
る構成を採用しているため、バッテリ充電末期のバッテ
リ充電電圧降下（−ΔＶ）を確実に検出してバッテリ充
電を停止し、バッテリの過充電によるバッテリ劣化を防
止することができる。特にニッケル・水素電池のような
満充電時のバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）が小さい場
合においても、確実に検出でき、バッテリ２の過充電に
よる劣化を防止できる。これにらにより、従来のバッテ
リのセル数に応じた専用のバッテリ充電制御回路６を設
けたりする必要がなく、汎用のバッテリ充電制御回路６
を設計できると共に、更に自動的に比較電圧を設定する
ことにより、種々の電圧のバッテリの充電にも使用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例構成図である。

【図２】本発明のバッテリ充電制御フローチャートであ
る。

【図３】本発明の温度による比較電圧の設定フローチャ
ートである。

【図４】本発明のセル数による比較電圧の設定フローチ
ャートである。

【図５】本発明のバッテリ電圧検出による比較電圧の設
定フローチャートである。

【図６】本発明の比較電圧の自動設定フローチャートで
ある。

【図７】本発明の動作説明図（その１）である。

【図８】本発明の動作説明図（その２）である。

【図９】差動増幅アンプの構成例である。

【図１０】バッテリ充電電圧例である。

【符号の説明】

１：ＡＣアダプタ ２：バッテリ ３：充電スイッチ ４：ＤＣ−ＤＣコンバータ ５：差動増幅器 ６：バッテリ充電制御回路 ６１：Ｄ−Ａ変換器 ６２、６３：Ａ−Ｄ変換器 ６４：電池セル数設定 ７：設定手段 ８：温度センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バッテリ充電電圧を検出してバッテリ充電
   を制御するバッテリ充電制御方式において、 バッテリ（２）の温度を検出する温度センサ（８）と、 バッテリ（２）のバッテリ電圧と上記温度センサ（８）
   によって検出したバッテリ温度に対応する比較電圧との
   差分を増幅する差動増幅器（５）と、 この差動増幅器（５）によって増幅した後のバッテリ電
   圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器（６２）と、 このＡ／Ｄ変換器（６２）によって変換した後のバッテ
   リ電圧をもとに、バッテリ充電末期のバッテリ充電電圧
   降下（−ΔＶ）を検出するバッテリ充電制御回路（６）
   とを備え、 このバッテリ充電制御回路（６）が電源からバッテリ
   （２）に充電電流の供給を開始し、バッテリ充電末期の
   バッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出したときに、バ
   ッテリ（２）への充電を停止するように構成したことを
   特徴とするバッテリ充電制御方式。
2. 【請求項２】バッテリ充電電圧を検出してバッテリ充電
   を制御するバッテリ充電制御方式において、 バッテリ（２）のセル数を設定する設定手段（７）と、 バッテリ（２）のバッテリ電圧と上記設定手段（７）に
   よって設定されたセル数に対応する比較電圧との差分を
   増幅する差動増幅器（５）と、 この差動増幅器（５）によって増幅した後のバッテリ電
   圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器（６２）と、 このＡ／Ｄ変換器（６２）によって変換した後のバッテ
   リ電圧をもとに、バッテリ充電末期のバッテリ充電電圧
   降下（−ΔＶ）を検出するバッテリ充電制御回路（６）
   とを備え、 このバッテリ充電制御回路（６）が電源からバッテリ
   （２）に充電電流の供給を開始し、バッテリ充電末期の
   バッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出したときに、バ
   ッテリ（２）への充電を停止するように構成したことを
   特徴とするバッテリ充電制御方式。
3. 【請求項３】バッテリ充電電圧を検出してバッテリ充電
   を制御するバッテリ充電制御方式において、 バッテリ（２）のバッテリ電圧と比較電圧との差分を増
   幅する差動増幅器（６）と、 この差動増幅器（６）によって増幅した後のバッテリ電
   圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器（６２）と、 このＡ／Ｄ変換器（６２）によって変換した後のバッテ
   リ電圧をもとに、バッテリ充電末期のバッテリ充電電圧
   降下（−ΔＶ）を検出するバッテリ充電制御回路（６）
   とを備え、 このバッテリ充電制御回路（６）がＡ／Ｄ変換後のバッ
   テリ電圧を所定範囲内となるように上記比較電圧を順次
   切り替え（更に必要に応じて切り替え）、電源からバッ
   テリ（２）に充電電流の供給を開始し、バッテリ充電末
   期のバッテリ充電電圧降下（−ΔＶ）を検出したとき
   に、バッテリ（２）への充電を停止するように構成した
   ことを特徴とするバッテリ充電制御方式。