JPH0690531A

JPH0690531A - 充電装置

Info

Publication number: JPH0690531A
Application number: JP5093678A
Authority: JP
Inventors: Yasuharu Yamazaki; 康晴山崎; Shoichi Nakamura; 正一中村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-07-21
Filing date: 1993-03-29
Publication date: 1994-03-29
Also published as: DE69329479T2; EP0580351B1; EP0580351A2; EP0580351A3; KR940006325A; TW299520B; US5541491A; DE69329479D1

Abstract

(57)【要約】【目的】充電式バッテリのバッテリ特性を劣化させる
ことなく充電すると共に、長期間に渡ってバッテリの容
量を確保する。また、充電装置の小型化を図る。【構成】バッテリ設置部６５に設置された充電式バッ
テリには、充電電源５１から出力される充電電流がトラ
ンジスタ５２を介して供給される。充電制御コントロー
ラ５３からは、充電電流に対応するパルス幅のパルス信
号がトランジスタ５２に供給される。このパルス信号に
よりトランジスタ５２のオン／オフが制御される。トラ
ンジスタ５２のオン／オフに対応して、充電電源５１か
ら出力される定電流が充電式バッテリに供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、ビデオカメ
ラ等に用いて好適な充電式バッテリの充電装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ビデオカメラでは、駆動電源と
して、ニッカドやニッケル水素等の充電式バッテリが使
用されている。このバッテリの容量は、例えば６００ｍ
Ａ／ｈ及び１０００ｍＡ／ｈの２種類のものがある。充
電式バッテリを充電する場合は、ＡＣ電源を整流したＤ
Ｃ電源で充電が行われる。このような充電の場合には、
図８Ａに示されるような一定電流が充電式バッテリに供
給される。また、自己放電による電力の減少を補うため
に、フル充電後も、図８Ｂに示されるような充電電流が
充電式バッテリに供給される。

【０００３】上述のような充電方式では、フル充電後
も、フル充電前と等しい充電電流が充電式バッテリに供
給される。ところで、充電式バッテリの自己放電量は多
くなく、従って、図８Ｂに示されるような電流で充電す
る必要はない。そこで、図９に示されるような電流値で
充電が行われる場合がある。すなわち、急速充電時に
は、図９Ａに示されるような比較的大きな一定電流が充
電式バッテリに供給される。充電完了後には、自己放電
した電力を補充するために、フル充電時の電流に比べて
比較的小さな一定電流（図９Ｂ参照）が充電式バッテリ
に供給される。

【０００４】図１０には、図９に示されるような電流を
充電式バッテリに供給するための充電装置の回路ブロッ
ク図が示される。なお、充電式バッテリへの充電は、短
時間でフル充電する急速充電、または標準時間でフル充
電する標準充電で行われる。例えば、標準充電で充電が
行われる場合には、制御部１０１から出力される制御信
号によって標準充電用のＩ₁充電部１０２がオンされ、
充電式バッテリ１０３が充電される。

【０００５】また、充電式バッテリ１０３がフル充電と
なったか否かの検出がフル充電検出部１０４で行われ
る。フル充電検出部１０４によって、充電式バッテリ１
０３がフル充電されたことが検出されると、フル充電検
出部１０４から制御部１０１に検出信号ＤＳが供給され
る。制御部１０１からは、電流量を制御する制御信号が
充電部１０２に供給される。充電式バッテリに供給され
るこの時の電流は、図８Ｂに示されるような比較的小さ
な一定電流とされる。

【０００６】また、急速充電で充電が行われる場合に
は、制御部１０１から出力される制御信号によって急速
充電用のＩ₂充電部１０５がオンされ、充電式バッテリ
１０３が充電される。上述と同様に、フル充電検出部１
０４で充電式バッテリ１０３のフル充電が検出される
と、比較的小さな一定電流が充電式バッテリ１０３に供
給される。

【０００７】しかしながら、このような回路構成にして
も充電式バッテリに常に充電が行われていることにな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、充電式
バッテリに対して常に充電が行われていると、過充電と
なり、バッテリの電池特性が劣化してしまうおそれがあ
る。また、フル充電後に常に微小電流を供給すると、充
電効率の低下で適切な充電が行われないおそれがある。

【０００９】また、複数の充電方式（急速充電やトリク
ル充電等）を有する充電装置においては、充電方式に対
応する数の回路が必要である。このため、部品点数が増
加してしまい、充電装置を小型化するに際しての妨げと
なってしまう。さらに、制御部にＩＣが用いられる場合
には、急速充電及び標準充電用の回路のためにＩＣのピ
ンが使用される。ＩＣのピン数には制約があり、例え
ば、他の信号線に使用する予定であったピンを充電用回
路に使用してしまい、ＩＣ自体の機能を制約するおそれ
がある。

【００１０】したがって、この発明の目的は、充電式バ
ッテリを長期間にわたって充電装置に接続しておいて
も、バッテリの特性を劣化させずに充電でき、また、長
期間にわたってバッテリの容量を確保することができる
ような充電装置を提供することである。

【００１１】また、この発明の他の目的は、充電方式の
異なる複数の回路の統合を図り、回路規模の縮小化が可
能な充電装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、充電式バッ
テリに対して充電電流を供給する電流設定手段と、上記
充電電流に対応するパルス幅のパルス信号を発生するパ
ルス幅制御手段と、パルス幅制御手段の出力に基づいて
充電式バッテリへの充電電流をスイッチングするスイッ
チング手段とを備えるようにした充電装置である。

【００１３】また、この発明は、充電式バッテリに対し
て充電電流を供給する電流設定手段と、初期充電、急速
充電、補充充電及びトリクル充電でそれぞれ必要とされ
る充電電流に対応するパルス幅のパルス信号を発生する
パルス幅制御手段と、パルス幅制御手段の出力に基づい
て、充電式バッテリへの充電電流をスイッチングするス
イッチング手段とを備えるようにした充電装置である。

【００１４】

【作用】過充電や自己放電に対処するための充電では、
振幅が一定であると共に周期的であるパルス電流で充電
する。これにより、バッテリ特性を劣化させずに充電で
きるようにする。また、充電方式の切り替えを充電制御
コントローラで行う。これにより、複数の異なる充電方
式の回路を統合し、装置の小型化を図る。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１には、この発明が適用された第一実施例の
充電装置の回路ブロック図が示される。図１において、
ＡＣプラグ１は、トランス２の一次側に接続される。ト
ランス２の二次側の一端にダイオード３が接続される。
ダイオード３の他端は、コンデンサ４の一端及びＤＣ−
ＤＣコンバータ５の端子５Ａに接続される。ＤＣ−ＤＣ
コンバータ５の端子５Ｃは接地され、端子５Ｂはコンデ
ンサ６の一端に接続される。トランス２の二次側の他端
には、コンデンサ４の他端及びコンデンサ６の他端が接
続されて接地される。

【００１６】また、コンデンサ６の一端は、トランジス
タ７のエミッタ及びトランジスタ８のエミッタに接続さ
れる。トランジスタ７のコレクタは、電流制限用の抵抗
１８を介してトランジスタ８のコレクタに接続点１２で
接続される。トランジスタ７のベースはトランジスタ９
のコレクタに、一方、トランジスタ８のベースはトラン
ジスタ１０のコレクタにそれぞれ接続される。トランジ
スタ９のベースは充電制御コントローラ１１の端子１１
Ａに、トランジスタ１０のベースはコレクタ１１の端子
１１Ｂにそれぞれ接続される。また、トランジスタ９の
エミッタ及びトランジスタ１０のエミッタは接地され
る。なお、トランジスタ７、８、９及び１０のそれぞれ
のベース−エミッタ間には、バイアス用の抵抗７Ａ、８
Ａ、９Ａ及び１０Ａが接続される。

【００１７】接続点１２は、抵抗１３の一端及びダイオ
ード１４の一端に接続される。抵抗１３の他端は、充電
制御コントローラ１１の端子１１Ｃに接続されると共
に、抵抗１５の一端に接続される。抵抗１５の他端は接
地される。なお、抵抗１３及び１５は、充電式バッテリ
の電圧検出用抵抗とされる。即ち、後述する充電式バッ
テリ１６がフル充電され、その状態から放電が始まった
時の充電電圧の変化ΔＶが抵抗１３及び１５により検出
される。ダイオード１４の他端は、端子１９Ａを介し
て、ニッカドまたはニッケル水素で構成された充電式バ
ッテリ１６に接続される。また、充電式バッテリ１６の
温度を検出するためのバッテリ温度センサ１７（例えば
サーミスタ）が充電式バッテリ１６の近傍に設けられ、
端子１９Ｂを介して充電制御コントローラ１１の端子１
１Ｄに接続される。なお、バッテリ温度センサ１７によ
り、充電式バッテリ１６の温度変化Δｔが検出される。

【００１８】ＡＣプラグ１から供給される電源は、トラ
ンス２によって所定の電圧に降下され、ダイオード３及
びコンデンサ４を介してＤＣ−ＤＣコンバータ５で安定
化電源とされる。ＤＣ−ＤＣコンバータ５の出力信号
は、トランジスタ７のエミッタ及びトランジスタ８のエ
ミッタに供給される。標準充電がなされる場合には、充
電制御コントローラ１１の端子１１Ａから制御信号ＣＳ
１がトランジスタ９のベースに印加されてトランジスタ
９がオンされる。これにより、トランジスタ７がオンさ
れる。トランジスタ７のコレクタ電流は、抵抗１８及び
ダイオード１４を介して充電式バッテリ１６に供給され
る。これにより、標準充電が行われる。

【００１９】また、急速充電がなされる場合には、充電
制御コントローラ１１の端子１１Ｂから制御信号ＣＳ２
がトランジスタ１０のベースに印加されてトランジスタ
１０がオンされる。これにより、トランジスタ８がオン
される。トランジスタ８のコレクタ電流は、ダイオード
１４を介して充電式バッテリ１６に供給される。

【００２０】以下、充電式バッテリの急速充電によるフ
ル充電後の充電制御コントローラ１１の動作を説明す
る。なお、充電式バッテリ１６がフル充電されたか否か
は、抵抗１３及び１５の接続点から充電制御コントロー
ラ１１の端子１１Ｃに供給される信号、バッテリ温度セ
ンサ１７から充電制御コントローラ１１の端子１１Ｄに
供給される信号及び充電制御コントローラ１１の内部に
設けられた充電時間タイマとから判断される。また、充
電制御コントローラ１１内には、上述の充電時間タイマ
の他に、入力信号処理回路及び演算記憶回路等（図示せ
ず）が設けられている。

【００２１】入力信号処理回路では、充電時間タイマの
情報、アナログ値で供給された電圧値及びバッテリ温度
の情報とがディジタル値に変換される。入力信号処理回
路のディジタル出力信号は、演算記憶回路に供給され
る。演算記憶回路では、このディジタル信号に基づい
て、充電制御コントローラ１１の端子１１Ｂから出力さ
れる電流のパルス幅及びその周期が演算されて記憶され
る。充電式バッテリ１６のフル充電後に自己放電が発生
した場合に、端子１１Ｂからパルス状の制御信号ＣＳ２
が一定周期でトランジスタ１０に供給される。これによ
り、トランジスタ１０が周期的にオン／オフされ、フル
充電の状態に保つことが可能になる。なお、この場合の
充電は、間欠的に行われるので、充電式バッテリの特性
劣化を防ぐことが可能になる。

【００２２】上述のパルス幅の演算は、充電制御コント
ローラ１１の演算記憶回路に記憶された充電式バッテリ
の特性データ（図２参照）に基づいてなされる。なお、
図２のような特性データを有する充電式バッテリの容量
は、例えば１０００ｍＡｈ、また、電圧は６Ｖとされ
る。特性データより、１ヵ月の自己放電量は３００ｍＡ
ｈである。これから１時間当たりのバッテリの自己放電
量を演算すると、放電量＝３００ｍＡｈ／（３０×２４）＝０．４１６ｍＡｈとなる。

【００２３】また、充電電流を４０ｍＡとすると、１時
間当たりの充電時間は、充電時間＝０．４１６ｍＡｈ／４０ｍＡ＝３７．４４ｓｅｃと演算される。これより、フル充電後に端子１１Ｂから
出力される制御信号ＣＳ２のパルス及びパルス幅は、１
時間当たりに０．４１６ｍＡ及び３７．４４秒とされ
る。なお、このパルス及びパルス幅は、急速充電時と同
等のものである。また、パルス幅は３７．４４秒ではな
く、例えば約４０〜５０秒にしても良い。

【００２４】図３には、この発明が適用された第二実施
例の充電装置の回路ブロック図が示される。図３におい
て、ＡＣプラグ２１は、トランス２２の一次側に接続さ
れる。トランス２２の二次側の一端にダイオード２３が
接続される。ダイオード２３の他端は、コンデンサ２４
の一端及びＤＣ−ＤＣコンバータ２５の端子２５Ａに接
続される。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の端子２５
Ｃは接地され、端子２５Ｂはコンデンサ２６の一端に接
続される。トランス２の二次側の他端には、コンデンサ
２４の他端及びコンデンサ２６の他端が接続されて接地
される。

【００２５】また、コンデンサ２６の一端は、トランジ
スタ２７のエミッタ、バイアス抵抗２８の一端及び三端
子レギュレータ２９の端子２９Ａに接続されると共に、
コンデンサ２６Ａを介して接地される。トランジスタ２
７のベースは、バイアス抵抗２８の他端及び充電制御コ
ントローラ３０の端子３０Ｂに接続される。三端子レギ
ュレータ２９の端子２９Ｂは、充電制御コントローラ３
０の端子３０Ａに接続されると共に、コンデンサ３６を
介して接地される。また、端子２９Ｃは接地される。ト
ランジスタ２７のコレクタは、ダイオード３１の一端及
び抵抗３２の一端に接続される。抵抗３２の他端は、抵
抗３３の一端及び充電制御コントローラ３０の端子３０
Ｃに接続される。抵抗３３の他端は接地される。なお、
抵抗３２及び３３は、後述する充電式バッテリ３４の電
圧検出用の抵抗とされる。つまり、充電式バッテリ３４
がフル充電され、その状態から放電が始まった時の充電
電圧の変化ΔＶが抵抗３２及び３３により検出される。

【００２６】ダイオード３１の他端が端子３７Ａを介し
て充電式バッテリ３４の＋側にに接続される。また、充
電式バッテリ３４の−側は端子３７Ｃを介して接地され
る。充電式バッテリ３４の温度を検出するための、例え
ばサーミスタからなるバッテリ温度センサ３５が充電式
バッテリ３４の近傍に設けられ、端子３７Ｂを介して充
電制御コントローラ３０の端子３０Ｄに接続される。な
お、バッテリ温度センサ３５により、充電式バッテリ３
４の温度変化Δｔが検出される。

【００２７】ＡＣプラグ２１から供給される電源は、ト
ランス２２によって所定の電圧に降下され、ダイオード
２３及びコンデンサ２４を介してＤＣ−ＤＣコンバータ
２５で安定化電源とされる。ＤＣ−ＤＣコンバータ２５
の出力信号は、トランジスタ２７のエミッタ及び三端子
レギュレータ２９に印加される。標準充電が行われる場
合には、充電制御コントローラ３０の端子３０Ｂから標
準充電用の制御信号がトランジスタ２７のベースに印加
される。これにより、トランジスタ２７がオンされる。
トランジスタ２７のコレクタ電流は、ダイオード３１を
介して充電式バッテリ３４に供給される。

【００２８】また、急速充電が行われる場合には、充電
制御コントローラ３０の端子３０Ｂから急速充電用の制
御信号がトランジスタ２７のベースに印加される。これ
により、上述と同様に充電式バッテリ３４が充電され
る。なお、この場合の充電電流量が図４Ａに示される。

【００２９】以下、充電式バッテリ３４のフル充電後の
充電制御コントローラ３０の動作を説明する。なお、充
電的バッテリ３４がフル充電されたか否かは、抵抗３２
及び３３の接続点から充電制御コントローラ３０の端子
３０Ｃに供給される信号、バッテリ温度センサ３５から
充電制御コントローラ３０の端子３０Ｄに供給される信
号及び充電制御コントローラ３０内部に設けられた充電
時間タイマとから判断される。また、この場合の充電
（放電時の充電）は、急速充電で行われ、フル充電値に
比べて１／１０〜１／５０のパルス的な充電値で行われ
る（図４Ｂ参照）。さらに、充電制御コントローラ１１
内には、上述の充電時間タイマの他に、入力信号処理回
路及び演算記憶回路等（図示せず）が設けられる。

【００３０】入力信号処理回路では、充電時間タイマの
情報と、アナログ値で供給された電圧値及びバッテリ温
度の情報とがディジタル値に変換される。入力信号処理
回路のディジタル出力信号は、演算記憶回路に供給され
る。演算記憶回路では、このディジタル信号に基づい
て、充電制御コントローラ３０の端子３０Ｂから出力さ
れる電流のパルス幅及びパルス幅の周期が演算されて記
憶される。

【００３１】このような充電装置においては、急速充電
及び標準充電するための回路が１つに統合され、充電制
御コントローラ３０から出力される制御信号によって、
急速充電と標準充電とを切り替えている。これにより、
充電装置の小型化等を実現することができる。

【００３２】図５には、充電を制御する充電制御コント
ローラ３０の急速充電時の動作のフローチャートが示さ
れる。図５において、充電式バッテリに急速充電が行わ
れると（ステップ４１）、充電制御コントローラ３０の
端子３０Ｃ、３０Ｄから入力される信号及び充電制御コ
ントローラ３０内部に設けられた充電時間タイマによっ
て、充電式バッテリ３４がフル充電されたか否かが判断
される（ステップ４２）。

【００３３】フル充電されると、トランジスタ２７がオ
フされ（ステップ４３）、この時点から、充電制御コン
トローラ３０内部の充電時間タイマがオンされる（ステ
ップ４４）。なお、充電時間タイマのオン時間は、演算
記憶回路により演算及び記憶されており、ステップ４４
においては、実質上、トランジスタ２７のオフ時間を制
御するために設けられている。

【００３４】ステップ４５において、充電時間タイマに
設定された所定の時間が経過したことが判断されると、
トランジスタ２７にパルス状の制御信号が供給され、ト
ランジスタ２７がオンされる（ステップ４６）。これに
より、充電式バッテリ３４への充電が行われる。なお、
トランジスタ２７のオンと同時に、充電時間タイマがオ
ンし（ステップ４７）、充電式バッテリ３４への充電時
間が設定される。この場合の充電時間設定も、上述と同
様に演算記憶回路により記憶されている。充電時間タイ
マに設定された所定時間が経過したことがステップ４８
で判断されると、トランジスタ２７をオフするために、
ステップ４３の制御に戻る。

【００３５】ところで、従来の充電装置においては、急
速充電、標準充電の他に初期充電（充電式バッテリが正
常なものか否かを判断するために流される電流）、補充
充電（例えば、ニッケル水素の充電式バッテリをフル充
電するための電流）及びトリクル充電による充電方式が
設けられている場合がある。このような充電装置では、
充電方式に対応した数の回路が構成される。この点にお
いて、充電装置を、より小型化することが考えられる。

【００３６】上述の点を考慮して構成された、この発明
による第三実施例の充電装置が図６に示される。なお、
ニッケル水素からなる充電式バッテリが充電されるもの
とする。図６において、充電電源５１には、ＡＣプラグ
（図示せず）を介してＡＣ電源１００Ｖが入力される。
充電電源５１からは、初期充電電流が充電式バッテリに
供給される。また、１０００ｍＡの定電流及び５Ｖの定
電圧が出力される。充電電源５１には、トランジスタ５
２のエミッタが接続されると共に、充電制御コントロー
ラ５３が接続される。充電電源５１からトランジスタ５
２には定電流が供給される。トランジスタ５２のベース
は、抵抗５４を介して充電制御コントローラ５３に接続
される。トランジスタ５２のコレクタは、抵抗６３の一
端が接続される接続点５５及びダイオード５６を介して
端子５７に接続される。

【００３７】充電電源５１から５Ｖの定電圧が供給され
る充電制御コントローラ５３は、端子５８及び端子５９
に接続される。端子５９では、設置された充電式バッテ
リの容量が検出される。即ち、例えば、１０００ｍＡの
容量であるバッテリが設置されると、端子５９がバッテ
リの−側に接続されてショートされる。一方、６００ｍ
Ａの容量であるバッテリが設置されると、端子５９はど
こにも接続されず、オープン状態となる。充電制御コン
トローラ５３は、充電式バッテリが設置されたか否かを
検出するスイッチ部６０に接続される。さらに、充電制
御コントローラ５３は、抵抗６１の一端及びコンデンサ
６２の一端に接続される。なお、抵抗６１の電圧降下が
充電制御コントローラ５３に供給されることにより、電
圧ΔＶによる充電制御が可能となる。抵抗６１の一端
は、抵抗６３の他端と接続される。また、端子６４、ス
イッチ部６０の固定部、抵抗６１の他端、コンデンサ６
２の他端及び充電制御コントローラ５３は、充電電源５
１に接続されて接地される。なお、図において、点線で
示される部分６５は、充電式バッテリの設置部分であ
る。

【００３８】端子５７は、充電式バッテリの＋端子に接
続される。充電式バッテリの−端子には、充電式バッテ
リの温度検出のためのバッテリ温度センサ６６（例えば
サーミスタからなる）が接続され、このバッテリ温度セ
ンサ６６は、端子５８に接続される。また、充電式バッ
テリの−端子は、端子５９及び端子６４に接続される。

【００３９】以下、図６に示される充電式バッテリの動
作を説明する。スイッチ部６０により充電式バッテリが
設置部分６５に設置されたことが検出されると、その検
出信号が充電制御コントローラ５３に供給される。ま
た、端子５９のオープン／ショート状態により、充電式
バッテリの容量が検出され、その検出信号が充電制御コ
ントローラ５３に供給される。これにより、充電制御コ
ントローラ５３からの制御信号が抵抗５４を介してトラ
ンジスタ５２に供給され、トランジスタ５２がオンされ
る。充電式バッテリには、初期充電電流が供給され、充
電式バッテリが正常に動作するか否かが判断される。次
に、充電電源５１から供給される１０００ｍＡの定電流
により充電式バッテリが急速充電される。その後、補充
電が行われ、充電式バッテリがフル充電される。充電式
バッテリの放電が始まると、トリクル充電が開始され
る。

【００４０】なお、充電式バッテリの温度検出がバッテ
リ温度センサ６６で検出され、その検出値が充電制御コ
ントローラ５３に供給される。また、抵抗６１及び６３
により充電式バッテリが充電されたか否かが検出され
る。即ち、フル充電されたバッテリは、自己放電を開始
する。その時の充電電圧の変化ΔＶが抵抗６１及び６３
により検出される。充電制御コントローラ５３は、図１
及び図３の充電制御コントローラ１１及び３０と同様の
動作をする。これにより、充電式バッテリに適用される
充電方式が切り替えられる。

【００４１】ところで、上述の第一、第二及び第三実施
例において、充電式バッテリの温度変化Δｔを検出でき
るように、バッテリ温度センサが設けられている。この
ため、過充電に弱いニッケル水素の充電式バッテリが設
置された場合には、フル充電になる寸前まで急速充電が
行われ、その後、バッテリ温度センサから充電制御コン
トローラに制御信号が供給され、補充充電に切り替えら
れるようになっている。このため、ニッケル水素の充電
式バッテリを充電する場合でも、適正に充電を行うこと
ができる。なお、ニッケル水素の充電式バッテリは、実
際には放電し難いので、トリクル充電を行わないように
してもよい。

【００４２】また、充電式バッテリの充電式バッテリの
電圧変化ΔＶを検出できるように、電圧検出用抵抗が設
けられている。このため、ニッカドの充電式バッテリが
設置された場合にも、適正な充電を行うことができる。
上述の第一、第二及び第三実施例では、充電方式の切り
替えのために、電圧変化ΔＶ及びバッテリ温度変化Δｔ
等が充電制御コントローラ５３に供給されるが、例え
ば、ニッカドの充電式バッテリが設置された場合には電
圧変化ΔＶのみを、また、ニッケル水素の充電式バッテ
リが設置された場合には温度変化Δｔのみを充電制御コ
ントローラ５３に供給するようにしてもよい。

【００４３】図７には、図６における充電装置で例え
ば、ニッケル水素の充電式バッテリを充電した場合の充
電電流の波形図が示される。充電式バッテリが設置され
ると、期間Ｔ１のような充電電流が初期充電として充電
式バッテリに供給される。急速充電の状態になると、期
間Ｔ２で示される電流が充電式バッテリに供給される。
充電式バッテリに供給される充電電流は、その容量がフ
ル充電になる直前に、期間Ｔ３に示される補充充電に切
り替えられる。この補充充電により、充電式バッテリの
容量がフル充電とされる。フル充電後、放電が発生し始
めると、期間Ｔ４に示されるトリクル充電が開始され
る。図７からもわかるように、充電電流の振幅は、充電
方式に関係なく一定であり、また、パルス幅を変化させ
ることにより、充電方式が切り替えられる。

【００４４】ここで、充電装置により充電される充電式
バッテリの容量を、例えば、１０００ｍＡ（バッテリ
Ａ）と、６００ｍＡ（バッテリＢ）とすると、各バッテ
リに対する充電電流は、以下のようになる。

【００４５】また、充電を最大１０００ｍＡの充電電流
値で行なう場合の充電電流のオン時間のデューティ比
は、以下のようになる。

【００４６】充電の周期Ｔを１０００秒とした場合のオ
ン／オフ時間は、以下のようになる。

【００４７】また、充電の周期Ｔを１６６．７秒（１０
００秒／６）とした場合のオン／オフ時間は、以下のよ
うになる。充電の周期Ｔ＝１６６．７秒の場合のオン／オフ時間か
らもわかるように、充電時間の最短時間は１．０秒に設
定されている（バッテリＢのトリクル充電参照）。

【００４８】

【発明の効果】この発明によれば、複数の充電方式のた
めに必要とされた複数の回路を充電制御コントローラに
より１つにしたことで、回路規模の縮小化が実現可能と
なる。これと共に、制御部にＩＣを用いた場合において
も、使用するＩＣのピン数を減少でき、従って、ＩＣ自
体の機能を制約することがない。また、過充電に弱いニ
ッケル水素等からなる充電式バッテリに対して、バッテ
リ温度センサを設け、その検出出力に対応してパルス状
の補充充電を行なうことにより、バッテリ特性を劣化さ
せないでフル充電することができる。従って、充電式バ
ッテリを長期間にわたってバッテリの容量を確保するこ
とが可能となる。一方、ニッカドの充電式バッテリに対
しては、電圧検出を行う手段を設け、その電圧検出によ
り放電後の充電を行なうことが可能とされる。さらに、
間欠的に充電を繰り返すので、充電式バッテリの特性の
劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用された第１の充電装置の回路ブ
ロック図である。

【図２】充電式バッテリの特性データを示す図である。

【図３】この発明が適用された第２の充電装置の回路ブ
ロック図である。

【図４】充電電流量を示す図である。

【図５】充電制御コントローラの急速充電時の動作のフ
ローチャートである。

【図６】この発明が適用された第３の充電装置の回路ブ
ロック図である。

【図７】第３の充電装置に対応する充電電流の波形図で
ある。

【図８】従来の充電電流量を示す図である。

【図９】従来の充電電流量を示す図である。

【図１０】従来の充電装置の回路ブロック図である。

【符号の説明】

１１、３０、５３充電制御コントローラ１７、３５、６６バッテリ温度センサ５１充電電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電式バッテリに対して充電電流を供給
する電流設定手段と、上記充電電流に対応するパルス幅のパルス信号を発生す
るパルス幅制御手段と、上記パルス幅制御手段の出力に基づいて上記充電式バッ
テリへの上記充電電流をスイッチングするスイッチング
手段とを備えるようにした充電装置。
【請求項２】充電式バッテリに対して充電電流を供給
する電流設定手段と、初期充電、急速充電、補充充電及びトリクル充電でそれ
ぞれ必要とされる充電電流に対応するパルス幅のパルス
信号を発生するパルス幅制御手段と、上記パルス幅制御手段の出力に基づいて、上記充電式バ
ッテリへの上記充電電流をスイッチングするスイッチン
グ手段とを備えるようにした充電装置。
【請求項３】上記トリクル充電時に発生されるパルス
信号の電流値は、上記充電式バッテリの自己放電電流に
対応する電流値である請求項２記載の充電装置。
【請求項４】上記電流設定手段は、上記急速充電時と
上記トリクル充電時とで同一の電流を上記充電式バッテ
リに供給するようにした請求項２記載の充電装置。
【請求項５】上記トリクル充電時の電流値は、急速充
電時の電流値の１／１０〜１／５０である請求項２記載
の充電装置。