JPH07322522A - 充電装置 - Google Patents

充電装置

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JPH07322522A
JPH07322522A JP6108272A JP10827294A JPH07322522A JP H07322522 A JPH07322522 A JP H07322522A JP 6108272 A JP6108272 A JP 6108272A JP 10827294 A JP10827294 A JP 10827294A JP H07322522 A JPH07322522 A JP H07322522A
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JP
Japan
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charging
rechargeable battery
current
charging current
battery
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JP6108272A
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Yasuhiro Miki
康弘 三木
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Brother Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置内の直流電源回路などの利用効率が高
く、しかも次の充電池の充電を早く開始することができ
る充電装置を提供する。 【構成】 充電電流制御手段56は、充電電流出力手段
52から複数の充電池12aおよび12bのうちの一方
たとえば充電池12aに充電電流IC1を供給させ、その
充電池12aの充電末期が充電末期検出手段54により
検出された状態においてはその充電電流IC1を減少させ
ると同時に、他の充電池12bに対する充電電流IC2
供給を開始させる。このため、充電池12aの充電末期
においても、充電装置10の直流電源50などの容量が
充分に活用され、装置としての利用効率が高く保持され
る。また、上記所定の充電池12aに対する充電電流I
C1の低減と同時に他の充電池12bの充電が早期に開始
されるので、その充電池12bの充電についての時間効
率も得られるのである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、充電完了状態に近づく
に伴って充電電流を抑制することにより充電池を充電す
る充電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】Ni−Cd電池、Ni−MH電池、鉛電
池、リチウムイオン電池等の充電可能な充電池は、ビデ
オカメラ、携帯用テレビ、携帯用テープレコーダ、携帯
用テープ再生装置、携帯用CD再生装置等の携帯用電気
機器の電源などとして多用されている。このような充電
池の再充電に際しては、特にその充電期間の末期におけ
る内部発熱や内部ガス圧力の発生を防止するために、充
電完了状態に近づくに伴って充電電流を抑制する形式の
充電装置が提案されている。
【0003】
【発明が解決すべき課題】ところで、上記のような従来
の場合には、充電池の充電期間の末期においては、充電
電流が低減されることから充電装置内の直流電源回路な
どに容量的な余裕が発生するので、装置としての利用効
率が低くなる欠点があった。また、充電池の充電期間の
末期において充電電流を低減することにより充電が終了
するため、次の充電池の充電開始が遅れて時間効率が得
られないという欠点もあった。
【0004】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、装置内の直流電
源回路などの利用効率が高く、しかも次の充電池の充電
を早く開始することができる充電装置を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、充電完了状態に近づ
くに伴って充電電流を抑制することにより充電池を充電
する充電装置であって、(a) 直流電流を出力する共通の
直流電源と、(b) その直流電源から出力される直流電流
に基づいて充電電流を前記複数の充電池へ出力し得る複
数の充電電流出力手段と、(c) その複数の充電電流出力
手段に接続された複数の充電池の充電末期を検出する充
電末期検出手段と、(d) 前記充電電流出力手段から前記
複数の充電池のうちの所定の充電池に対して充電電流を
供給させ、その所定の充電池の充電末期において該充電
電流を減少させると同時に、他の充電池に対する充電電
流の供給を開始させる充電電流制御手段とを、含むこと
にある。
【0006】
【作用】このようにすれば、直流電流を出力する共通の
直流電源と、その直流電源から出力される直流電流に基
づいて充電電流を前記複数の充電池へ出力し得る複数の
充電電流出力手段とが設けられる一方、充電電流制御手
段は、前記充電電流出力手段から上記複数の充電池のう
ちの所定の充電池に充電電流を供給させ、その所定の充
電池の充電末期が充電末期検出手段により検出された状
態においてはその充電電流を減少させると同時に、他の
充電池に対する充電電流の供給を開始させる。
【0007】
【発明の効果】したがって、本発明の充電装置によれ
ば、所定の充電池の充電末期において、その所定の充電
池に対する充電電流が減少させられると同時に、他の充
電池に対する充電電流の供給が開始されるので、上記所
定の充電池の充電期間の末期においても、充電装置内の
直流電源などの容量が充分に活用され、装置としての利
用効率が高く保持される。また、上記所定の充電池に対
する充電電流の低減と同時に他の充電池の充電が早期に
開始されるので、その他の充電池の充電についての時間
効率も得られるのである。
【0008】ここで、好適には、前記充電末期検出手段
は、前記充電池の充電電圧に基づいて該充電池の充電末
期を判定するように構成される。このようにすれば、充
電池の充電末期が容易に検出できる利点がある。
【0009】また、好適には、前記充電電流制御手段
は、前記充電末期において前記所定の充電池の充電電圧
の値に基づいて該所定の充電池に対する充電電流を減少
させる。このようにすれば、充電末期において変化する
充電電圧の微分値或いは2階微分値に基づいて充電電圧
を減少させる場合に比較して演算が簡単となる利点があ
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は本発明の一実施例の充電装置10
の外観形状を示しており、図2は、その電気的構成を説
明する回路図である。
【0011】図1において、充電装置10には、充電池
12aに接続される一対の端子14、14を有する第1
接続場所16と、充電池12bに接続される一対の端子
18、18を有する第2接続場所20とが設けられてい
る。充電装置10内には、図2に示すように、電源ライ
ン22から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整
流回路24と、整流回路24から出力される直流電圧を
平滑化する平滑回路26と、上記端子14、14および
18、18にそれぞれ接続される一対の充電池12aお
よび12bに対する充電電流IC1およびIC2をそれぞれ
制御するために電流制御信号SI1 およびSI2 を出力
する制御回路28と、平滑回路26から出力される直流
電圧から上記電流制御信号SI1 およびSI2 に応じた
充電電流IC1およびIC2をそれぞれ出力する一対の可変
型定電流回路30および32と、一対の直列抵抗から成
る分圧回路から構成され、上記端子14、14および1
8、18にそれぞれ接続される一対の充電池12aおよ
び12bの充電電圧VC1およびVC2をそれぞれを検出す
る一対の充電電圧検出回路34および36と、それら充
電池12aおよび12bの充電完了状態をそれぞれ表示
するために上記制御回路28により駆動される一対の充
電完了表示器38および40とが設けられている。
【0012】上記制御回路28は、CPU、ROM、R
AMなどを含む所謂マイクロコンピュータを備えてお
り、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めR
OMに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理
し、上記端子14、14および18、18にそれぞれ接
続される一対の充電池12aおよび12bに対する充電
電流IC1およびIC2をそれぞれ制御する。
【0013】図3は、上記制御回路28の制御機能の要
部を説明する機能ブロック線図である。図において、前
記整流回路24および平滑回路26に対応する共通の直
流電源50から直流電流が出力される。前記可変型定電
流回路30および32に対応する複数の充電電流出力手
段52は上記直流電流に基づいて前記複数の充電池12
aおよび12bへ充電電流IC1およびIC2をそれぞれ供
給する。充電末期検出手段54は、上記充電電流出力手
段52からの充電電流IC1およびIC2を受ける複数の充
電池12aおよび12bの充電末期を検出する。前記制
御回路28に対応する充電電流制御手段56は、上記充
電電流出力手段52から上記充電池12aおよび12b
のうちの所定の充電池たとえば12aに充電電流IC1
供給させ、その所定の充電池12aの充電末期において
はその充電電流IC1を減少させると同時に、他の充電池
12bに対する充電電流IC2の供給を開始させる。
【0014】上記において、前記充電電圧検出回路34
および36に対応する充電電圧検出手段58は上記複数
の充電池12aおよび12bのうちの充電中のものたと
えば充電池12aの充電電圧VC1を検出し、充電末期検
出手段54は、前記充電池12aの充電電圧VC1に基づ
いてその充電池12aの充電末期を判定する。また、上
記充電電流制御手段56は、上記充電末期において所定
の充電池12aの充電電圧VC1に基づいてその所定の充
電池12aに対する充電電流IC1を減少させる。
【0015】以下、上記制御回路28の制御作動の要部
を、図4および図5のフローチャートに従って説明す
る。これら図4および図5は、一対の充電池12aおよ
び12bが第1端子14、14および第2端子18、1
8にそれぞれ接続された状態で開始される作動を示して
いる。
【0016】図4のステップSA1(以下、ステップを
省略する)では、予め設定された順序により選択された
一方の充電池12aに対して充電電流IC1が供給され
る。このときには、可変型定電流回路30は制御回路2
8から供給される電流制御信号SI1 に対応する電流値
を充電池12aの負荷に拘わらず一定に保持するように
作動する。次いで、SA2では、充電中の上記充電池1
2aの充電電圧VC1が予め設定された判断基準値VS
超えたか否かが判断される。この判断基準値VSは、充
電池12aの充電期間のうちの末期を検出するために予
め定められたものである。
【0017】当初は上記SA2の判断が否定されるの
で、上記SA1以下が繰り返し実行される。そして、上
記ステップが繰り返し実行されるうち、定電流充電が行
われることに伴って充電電圧VC1が徐々に上昇すること
から、上記SA2の判断が肯定される。図6のt1 時点
はこの状態を示している。このようにしてSA2の判断
が肯定されると、SA3において充電池12bの充電が
完了したか否かが判断される。この充電完了は、充電池
12bの電圧VC2がそのピーク値VC2P よりも予め設定
した判断基準値ΔV2 だけ低下したか否かに基づいて判
断される。
【0018】当初は上記SA3の判断が否定されるの
で、続くSA4において充電池12aへの充電電流IC1
が所定量減少される一方、SA5において他方の充電池
12bに対する充電電流IC2の所定量の増加が行われた
後、SA6において充電池12aの充電が完了したか否
かが判断される。この充電完了も、充電池12aの電圧
C1がそのピーク値VC1P よりも予め設定した判断基準
値ΔV1 だけ低下したか否かに基づいて判断される。
【0019】当初は上記SA6の判断が否定されるの
で、上記SA4以下が繰り返し実行されることにより、
充電池12aへの充電電流IC1が逐次減少される一方、
充電池12bに対する充電電流IC2が逐次増加させられ
る。この充電池12aへの充電電流IC1の減少量は、所
定の関係を示す予め記憶されたマップから充電池12a
の充電電圧VC1の値に基づいて算出される。また、上記
充電池12bに対する充電電流IC2の増加量は、たとえ
ば上記充電電流IC1の減少量に見合った量に決定され
る。
【0020】以上のステップが繰り返し実行されるう
ち、先に充電が開始された充電池12aの充電が完了す
ることからSA6の判断が肯定されるので、SA7にお
いて充電池12aの充電が完了したことを示す充電完了
表示器38が点灯表示されると同時に、充電池12aに
対する充電電流IC1が遮断される。図6のt2 時点はこ
の状態を示している。
【0021】続くSA8では、前記SA1と同様に、制
御回路28から供給される電流制御信号SI2 に従って
可変型定電流回路32から充電池12bに対してその負
荷に拘わらず一定の充電電流IC2が供給される。そし
て、SA9では、前記SA2と同様に、充電中の上記充
電池12bの充電電圧VC2が予め設定された判断基準値
S を超えたか否かが判断される。
【0022】当初は上記SA9の判断が否定されるの
で、上記SA8以下が繰り返し実行される。そして、上
記ステップが繰り返し実行されるうち、定電流充電が行
われることに伴って充電電圧VC2が徐々に上昇すること
から、上記SA9の判断が肯定される。図6のt3 時点
はこの状態を示している。このようにしてSA9の判断
が肯定されると、SA10において、前記SA3と同様
にして充電池12aの充電が完了したか否かが判断され
る。
【0023】前述のSA6、SA7に説明したように充
電池12aの充電が完了していることから、上記SA1
0の判断が肯定されるので、SA11では、前記SA4
と同様に、充電池12bへの充電電流IC2が所定量減少
されてから、SA12においてその充電池12bの充電
が完了したか否かが前記SA3と同様にして判断され
る。当初は上記SA12の判断が否定されるので、上記
SA11以下が繰り返し実行されることにより、充電池
12bへの充電電流IC2が逐次減少され、それに伴って
充電電圧VC2が逐次増加させられることから、上記SA
12の判断が肯定される。そして、続くSA13では、
充電池12bの充電が完了したことを示す充電完了表示
器40が点灯表示されると同時に、充電池12bに対す
る充電電流IC2が遮断される。図6のt4 はこの状態を
示している。このため、第1接続場所16および第2接
続場所20において装着されている2つの充電池12a
および12bが充電完了状態となる。
【0024】たとえば、上記充電池12bの充電中にお
いて、充電完了状態の充電池12aが新たなものに取替
えられた場合は、前記SA10の判断が否定されるの
で、SA14において充電池12bへの充電電流IC2
所定量減少される一方、SA15において他方の充電池
12aに対する充電電流IC1の所定量の増加が行われた
後、SA16において充電池12bの充電が完了したか
否かが判断される。当初は上記SA16の判断が否定さ
れるので、上記SA14以下が繰り返し実行されること
により、充電池12bへの充電電流IC2が逐次減少され
る一方、充電池12aに対する充電電流IC1が逐次増加
させられる。以上のステップが繰り返し実行されるうち
に充電池12bの充電が完了することからSA16の判
断が肯定されるので、前記SA1以下が再び実行されて
充電池12aに対する定電流充電が行われる。
【0025】そして、SA3の判断が肯定されるので、
SA18乃至SA20において、前記SA11乃至SA
13と同様に、充電池12aに対する充電電流IC1の減
少が行われるとともに、充電完了が判断されると、充電
池12aに対する充電電流I C1が遮断されるとともに、
充電池12aの充電完了を示す充電完了表示器38が点
灯される。なお、上記充電池12aの充電中において充
電完了状態の充電池12bが新たなものに取替られた場
合には、SA3の判断が否定されるので、前記SA4以
下が再び実行される。
【0026】上述のように、本実施例によれば、直流電
流を出力する共通の直流電源50と、その直流電源50
から出力される直流電流に基づいて充電電流IC を複数
の充電池12aおよび12bへ出力し得る複数の充電電
流出力手段52とが設けられる一方、充電電流制御手段
56は、上記充電電流出力手段52から複数の充電池1
2aおよび12bのうちの一方たとえば充電池12aに
充電電流IC1を供給させ、その充電池12aの充電末期
が充電末期検出手段54により検出された状態において
はその充電電流IC1を減少させると同時に、他の充電池
12bに対する充電電流IC2の供給を開始させる。この
ため、充電池12aの充電末期において、それに対する
充電電流IC1が減少させられると同時、他の充電池12
bに対する充電電流IC2の供給が開始されるので、上記
充電池12aの充電期間の末期においても、充電装置1
0の直流電源50などの容量が充分に活用され、装置と
しての利用効率が高く保持される。また、上記所定の充
電池12aに対する充電電流IC1の低減と同時に他の充
電池12bの充電が早期に開始されるので、その充電池
12bの充電についての時間効率も得られるのである。
本実施例では、SA1、SA4、SA5、SA8、SA
11、SA14、SA15、SA18が上記充電電流制
御手段56に対応し、SA2およびSA9が充電末期検
出手段54に対応している。
【0027】また、本実施例では、前記充電末期検出手
段54は、充電池12aおよび12bの充電電圧VC1
よびVC2に基づいてそれら充電池12aおよび12bの
充電末期を判定するように構成される。このため、充電
池12aおよび12bの充電末期が容易に検出できる利
点がある。
【0028】また、本実施例では、前記充電電流制御手
段56は、充電末期において所定の充電池たとえば充電
池12aの充電電圧VC1に基づいてその充電池12aに
対する充電電流IC1を減少させる。このようにすれば、
充電末期において変化する充電電圧VC1の微分値或いは
2階微分値に基づいて充電電圧を減少させる場合に比較
して演算が簡単となる利点がある。
【0029】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
【0030】たとえば、前述の実施例において、充電装
置10には一対の充電池12aおよび12bが接続され
る形式であったが、3個以上の充電池が接続されてもよ
いのである。
【0031】また、前述の実施例の充電電流制御手段5
6は、充電期間の末期が検出された場合には、予め記憶
されたマップから充電電圧VC に基づいて充電電流IC
を減少させていたが、予め記憶された減少関数から経過
時間に基づいて減少させてもよいのである。
【0032】また、前述の実施例における充電電流IC
は、図6に示すように連続的なものであったが、充電電
流IC を零とする休止期間が所定の周波数で設けられる
パルス状の電流であってもよい。このようにすれば、休
止期間内において充電池12aおよび12bの充電電圧
C1およびVC2が検出されることにより、充電池12a
および12bの内部抵抗の影響が除去され、検出精度が
高められる。
【0033】また、前述の実施例における充電電流IC
は、図6に示すように連続的に変化させられていたが、
段階的に変化させられてもよい。
【0034】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の充電装置を示す斜視図であ
る。
【図2】図1の実施例の電気的構成を説明するブロック
線図である。
【図3】図2の制御回路28の制御機能の要部を説明す
る機能ブロック線図である。
【図4】図2の制御回路28の制御作動の要部を説明す
るフローチャートの一部である。
【図5】図2の制御回路28の制御作動の要部を説明す
るフローチャートの一部である。
【図6】図4および図5に示す作動により変化する充電
電圧VC および充電電流IC を、各充電池について説明
するタイムチャートである。
【符号の説明】
10:充電装置 12:充電池 50:直流電源 52:充電電流出力手段 54:充電末期検出手段 56:充電電流制御手段 58:充電電圧検出手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充電完了状態に近づくに伴って充電電流
    を抑制することにより充電池を充電する充電装置であっ
    て、 直流電流を出力する共通の直流電源と、 該直流電源から出力される直流電流に基づいて充電電流
    を前記複数の充電池へ出力し得る複数の充電電流出力手
    段と、 該複数の充電電流出力手段に接続された複数の充電池の
    充電末期を検出する充電末期検出手段と、 前記充電電流出力手段から前記複数の充電池のうちの所
    定の充電池に対して充電電流を供給させ、該所定の充電
    池の充電末期においては該充電電流を減少させると同時
    に、他の充電池に対する充電電流の供給を開始させる充
    電電流制御手段と、 を、含むことを特徴とする充電装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の充電池のうちの充電中のもの
    の充電電圧を検出する充電電圧検出手段をさらに備え、
    前記充電末期検出手段は、前記充電池の充電電圧に基づ
    いて該充電池の充電末期を判定するものである請求項1
    の充電装置。
  3. 【請求項3】 前記充電電流制御手段は、前記充電末期
    において前記所定の充電池の充電電圧の値に基づいて該
    所定の充電池に対する充電電流を減少させるものである
    請求項2の充電装置。
JP6108272A 1994-05-23 1994-05-23 充電装置 Pending JPH07322522A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020053963A (ko) * 2000-12-26 2002-07-06 김춘태 복수의 밧데리용 밧데리충전장치
JP2008125280A (ja) * 2006-11-14 2008-05-29 Seiko Epson Corp 充電装置、情報処理端末、及び、情報処理システム
WO2010061449A1 (ja) * 2008-11-27 2010-06-03 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびハイブリッド車両、ならびに電源システムの充電制御方法

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