JPH0732544B2 - 電池の充電装置 - Google Patents

電池の充電装置

Info

Publication number
JPH0732544B2
JPH0732544B2 JP63009342A JP934288A JPH0732544B2 JP H0732544 B2 JPH0732544 B2 JP H0732544B2 JP 63009342 A JP63009342 A JP 63009342A JP 934288 A JP934288 A JP 934288A JP H0732544 B2 JPH0732544 B2 JP H0732544B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
voltage
converter
battery voltage
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63009342A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01186130A (ja
Inventor
茂 篠原
栄二 中山
俊 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Koki Co Ltd filed Critical Hitachi Koki Co Ltd
Priority to JP63009342A priority Critical patent/JPH0732544B2/ja
Priority to DE3901096A priority patent/DE3901096C2/de
Priority to US07/297,286 priority patent/US4998057A/en
Publication of JPH01186130A publication Critical patent/JPH01186130A/ja
Publication of JPH0732544B2 publication Critical patent/JPH0732544B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電池電圧すなわちセル数の異なる種々の電池を
急速かつ確実に充電するようにした電池の充電装置に関
するものである。
〔発明の背景〕
例えばアメリカ特許3938021号または特公昭60-18177号
の如く、充電完了期に電池電圧がピーク値に達した後の
降下電圧(−ΔV)を検出して充電電流を遮断し、過充
電を防止するものがあり、以下これを−ΔV充電制御法
という。
かかる−ΔV充電制御法は、満充電を確実に検出でき、
過充電による電池の損傷破壊を防止できる有力な充電法
であるが、以下に述べるような問題がある。
通常、前記−ΔVの値は1セル電池(電池電圧1.2V)当
たり10〜20mV程度がよいとされ、2セル電池(電池電圧
2.4V)の場合の−ΔVの値は20〜40mV、10セル電池(電
池電圧12V)の場合の−ΔVの値は100〜200mVとなる。
今−ΔVの値を100〜200mVと設定した場合、第5図に示
す如く、10セル電池は最適充電となるが、2セル電池の
場合は充電時間が長くなって過充電となる。反対に−Δ
Vの値を20〜40mVと設定した場合、第6図に示す如く、
2セル電池は最適充電となるが、10セル電池の場合は充
電時間が短くなって不足充電となる。すなわち電池電圧
によって過充電または不足充電となる恐れがある。
このため、前記−ΔVの値をセル数すなわち電池電圧に
対応して自動的に変え、過充電または不足充電を防止す
る充電法が提案されている。
前記電池電圧ピーク値の判別及び−ΔVの検出をA/Dコ
ンバータ(以下単にコンバータという)を内蔵したマイ
コンを利用して行うのが一般的となってきているが、マ
イコンを利用すると次に述べるような問題が生じること
が分かった。以下説明の便宜上コンバータを8ビットと
して説明する。
電池電圧は一般に分圧抵抗及びコンバータを介してマイ
コンに取り入れられるが、−ΔVの値が一セル電池当た
り10〜20mV程度と小さいため、コンバータに入力される
電池電圧が小さいと−ΔVの値を判別するのが困難にな
る。
例えば、2セル〜10セルの電池を充電しようとする場
合、電池電圧を分圧する前記分圧抵抗による分圧比を2:
1とすると、コンバータへの入力電圧は、2セル電池で
0.8V、10セル電池で4Vとなる。その時のコンバータの出
力は、5Vの時を〔FF〕(〔 〕は16進数であること
を示し、以下は省略する)とすると、4Vで〔CC〕、0.
8Vで〔28〕となる。
8ビットコンバータの分解能は、5×1/255〔FF〕=19.
6mVである。すなわち1ビット当たり19.6mVとなる。2
セル電池の−ΔVの値は上記した如く20〜40mVで、コン
バータへの入力電圧が6.7〜13.3mVであるから、前記−
ΔVを検出できなくなる。従って、2セル電池の−ΔV
の値を大きくするか、コンバータのビット数を大きくす
る必要がある。すなわち、セル数の異なる複数種類の電
池をマイコンを利用して充電しようとすると、コンバー
タの分解能の限界から、電池電圧の変化を判別できなく
なってしまう。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、マ
イコンすなわちコンバータへの入力電圧を電池電圧の値
にかかわらずほぼ一定になるようにしてピーク値及び−
ΔVを確実に判別検出できるようにし、以って過充電及
び不足充電とすることなく所定充電量を確実かつ急速に
充電できるようにすることである。
また本発明の他の目的は、少ないビット数のコンバータ
で電池電圧の変化を判別検出できるようにすることであ
る。
〔発明の概要〕
本発明は、電池電圧の変化は、電池電圧の絶対値の差だ
けでなく、相対値の差でも検出できることに着目し、電
池電圧の絶対値をコンバータへの入力電圧とするのでは
なく、電池電圧に対応して変換された相対値をコンバー
タへの入力電圧とするようにしたことを特徴とするもの
である。
〔発明の実施例〕
以下実施例図面を参照して本発明を説明する。第1図は
本発明の一実施例を示す回路図、第2図〜第4図は本発
明の一実施例を示すフローチャートである。図におい
て、1は交流電源、2はトランス、3、4、9、10は整
流ダイオード、5、6はSCRであって定電流充電制御及
び充電停止制御を行う。7は充電される電池で、セル数
すなわち電池電圧が異なる電池組が接続される。8は抵
抗からなる電流検出手段、11はダイオード11a、平滑用
コンデンサ11b、3端子ボルテージレギュレータ11cから
なる定電圧電源で、後述するマイコン12及び演算増幅器
16a等の電源となる。12は演算手段(CPU)12a、ROM12
b、RAM12c、タイマ12d、コンバータ12e、外部割り込み
入力ポート12f、入力ポート12g、出力ポート12h、12iか
らなるシングルチップマイコンである。RAM12cはコンバ
ータ12eを介して入力された充電電流データInew、電池
電圧データVnew及びCPU12aで処理された電池電圧データ
Vold,ピーク電池電圧データVpeak、−ΔVデータ等を記
憶する。タイマ12dは電源電圧がゼロボルトの時動作を
開始し、タイマセット時間経過後SCR5、6の点弧制御の
割り込み処理をする。出力ポート12h、12iはオープンド
レイン出力である。
13はトランジスタ13a、抵抗13b、13cからなる電源ゼロ
クロス検出手段で、電源電圧がゼロボルトの時、マイコ
ン12の外部割り込み入力ポート12fに割り込み信号を発
生する。14は押しボタンスイッチ14a、抵抗14bとからな
る充電開始指令手段で、マイコン12の入力ポート12gに
充電開始信号を送る。15は抵抗15a〜15e、過電圧保護用
ダイオード15fからなる電池電圧検出手段で、出力ポー
ト12iにより抵抗15b〜15eのうち一つがグランドに接続
されて選択され、電池7の電池電圧を該選択された抵抗
及び抵抗15aにより決定される分圧比で分圧し、分圧電
圧を前記コンバータ12eに入力する。抵抗15b〜15eは、
後述する如く、電池7の電圧に対応して一つが選択さ
れ、コンバータ12eへの入力電圧レベルを所定範囲内の
大きさとなるようにするものである。16は演算増幅器16
a、抵抗16b、16c及びコンデンサ16dからなる積分手段
で、電流検出手段8の出力を直流電圧に変換平滑する。
17はトランジスタ17a、ダイオード17b、抵抗17c、17dか
らなるSCR点弧手段である。
次に、第2図〜第4図のフローチャートを参照して本発
明充電装置の動作を説明する。充電開始指令手段14の押
しボタンスイッチ14aを押し、充電開始指令をマイコン1
2に送る(ステップ103)と、マイコン12は電源ゼロクロ
ス検出手段13からの外部割り込みを許可して充電を開始
し(ステップ104)、定電流充電制御(ステップ201〜20
5)及び電池電圧検出手段15の出力電圧の切り替えと−
ΔV満充電検出制御(ステップ301〜315)を行う。な
お、ステップ101及びステップ102はピーク値フラグを所
定値にリセット及びVoldを0にセットするイニシャル処
理である。
定電流制御について以下説明する。ステップ201におい
て電流検出手段8、積分手段16及びコンバータ12eを介
して充電電流データInewをロードし、該ロードされた充
電電流データInewとROM12bに記憶されている充電電流設
定データIrefが等しいか否かを比較し(ステップ20
2)、等しければ定電流制御を終了してステップ301に進
む。等しくなければステップ203において大小を比較
し、大きければステップ205に進んでタイマセット時間
を増しSCR5、6の導通角を小さくして充電電流が小さく
なるように制御し、小さければステップ204に進んでタ
イマセット時間を減らしSCR5、6の導通角を大きくして
充電電流が大きくなるように制御する。ステップ201〜2
05を繰り返すことにより、充電電流は充電電流設定デー
タIrefになるように制御される。
電池電圧検出手段15の出力電圧の切り替えについて説明
する。出力電圧の切り替えは、ピーク値フラグがリセッ
トされている時すなわち電池電圧がピークに達していな
い時に行われる。ステップ301においてコンバータ12eを
介してロードされた電池電圧データVnewとVminの大小比
較を行い(ステップ303)、電池電圧データVnewが小さ
ければステップ306に進んで電池電圧検出手段15の出力
電圧が1ランク大きくなるように分圧抵抗15b〜15eを選
択する。電池電圧データVnewが大きければステップ304
においてVmaxとの大小比較を行い、Vmaxより多ければス
テップ305に進んで電池電圧検出手段15の出力電圧が1
ランク小さくなるように分圧抵抗15b〜15eを選択する。
ステップ305、306の後はステップ307に進んで前に記憶
されている電圧データVoldをVnewに書き替える。またス
テップ304において電池電圧データVnewがVmaxより小さ
ければステップ308に進む。
以上のステップ301〜ステップ306を繰り返すことによ
り、電池電圧データVnewの値に対応した分圧抵抗15b〜1
5eの一つが選択され、電池電圧検出手段15の出力電圧す
なわちコンバータ12eの入力電圧は、電池7の種類に関
係なく所定範囲内の大きさに変換されるようになる。す
なわち分圧抵抗15b〜15eの大きさを適当に設定すること
により、コンバータ12eの入力電圧はほぼ一定の値にす
ることが可能となる。なお、前記Vmin、Vmaxは充電され
る電池7の種類及び分圧抵抗15a〜15eの大きさによって
決定されるコンバータ12eの入力電圧の最小値と最大値
である。
次に満充電検出制御について説明する。ステップ308に
おいて電池電圧データVnewと記憶されている電圧データ
Voldの大小比較を行い電池電圧がピーク値に達したか否
かの判断を行い、Vnewが大きければステップ309に進ん
でVoldをVnewに書き替える。Vnewが小さければ電池電圧
がピーク値に達したとしてステップ310に進んでピーク
値フラグをセットし、ステップ311においてピーク値Vpe
akをVoldに書き替える。ステップ312においてVpeak×K
の演算を行い−ΔVを決定する。ただし、上記した如
く、電池7のセル数が変ってもコンバータ12eの入力電
圧はほぼ一定となるように制御されているため、実際の
演算は省略され、−ΔVはある所定値に固定される。次
に電池電圧がピーク値から−ΔV低下したか否かの比較
をステップ314において行い、−ΔV低下したらステッ
プ315に進んで外部割り込みを禁止して充電を停止し、
ステップ316においてピーク値フラグをリセットしてス
テップ103に戻り次の電池7の充電に備える。ステップ3
14において−ΔV低下しないならステップ313に進み1
秒経過後にステップ201に戻って次のサンプリングを再
開する。前記ステップ314における−ΔV低下したか否
かの比較は、実際には、マイコン12によって行われるの
で当然のことであるが、電池電圧のピーク値に対応する
ビット値から所定ビット値小さくなったか否かを判断す
ることにより行われる。
なお、マイコン12は、電源ゼロクロス検出手段13からの
外部割り込みでタイマセット時間を設定し(ステップ40
1)、充電電流データInewを電流検出手段8、積分手段1
6、コンバータ12eを介して入力し、RAM12cのInewデータ
エリヤにストアし(ステップ403)、電池電圧データVne
wを電池電圧検出手段15、コンバータ12eを介して入力
し、RAM12cのVnewデータエリヤにストアする(ステップ
404)。一方、内部タイマ12dの割り込みでは、SCR5、6
の点弧制御をする(ステップ501〜504)。
上記実施例によれば、コンバータ12eへの入力電圧を、
電池7のセル数に関係なく、ほぼ所定範囲の大きさとな
るようにしたので、コンバータ12eの分解能を向上でき
ると共に電池7のセル数に関係なく電池電圧の変化を精
度よく検出することが可能となり、満充電を確実かつ精
度よく検出できるようになる。また小さいビット数のコ
ンバータ12eを使用することが可能となりマイコン12の
チップの大型化を防止できる。更にコンバータ12eの入
力電圧をほぼ所定範囲内の大きさになるようにしたの
で、−ΔVに対応する電池電圧が結果的に電池7のセル
数に対応した値となり、−ΔV低下による満充電検出を
精度よく行えるようになり、過充電または不足充電を確
実に防止できるようになる等の作用効果を奏し得るよう
になる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、コンバータへの入力電圧
を、電池のセル数に関係なくほぼ所定範囲内の大きさと
なるようにしたので、コンバータの分解能が向上して電
池電圧の変化を精度よく検出できるようになり、複数種
類の電池の最適な充電ができるように制御することが可
能となる。またコンバータのビット数を大きくする必要
がなくなり、マイコンチップの大型化を防止できる。更
に−ΔVの値をセル数に対応した値とすることができ、
−ΔV低下による満充電検出を精度よく行えるようにな
る等の作用効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明充電装置の一実施例を示す回路図、第2
図〜第4図は夫々本発明の一実施例における動作説明用
フローチャート、第5図、第6図は電池の充電特性を示
すグラフである。 図において、5、6はSCR、7は電池、8は電流検出手
段、12はマイコン、12aはCPU、12bはROM、12cはRAM、12
dはタイマ、12eはコンバータ、12fは割り込み入力ポー
ト、12gは入力ポート、12h、12iは出力ポート、15は電
池電圧検出手段、17はSCR点弧手段である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】充電電源と充電される電池との間に挿入さ
    れたスイッチング素子と、前記電池の電圧を検出する電
    池電圧検出手段と、前記スイッチング素子を導通させる
    出力信号を発生すると共に前記電池電圧検出手段からの
    電池電圧がA/Dコンバータを介して入力され、電池電圧
    の変化量を検出して前記出力信号の発生を停止するマイ
    コンとを備えた電池の充電装置であって、 前記電池電圧検出手段とA/Dコンバータとの間に電池電
    圧変換手段を設け、A/Dコンバータへの入力電圧が電池
    電圧に関係なく所定範囲内の大きさとなるようにしたこ
    とを特徴とする電池の充電装置。
  2. 【請求項2】前記電池電圧変換手段を、複数の分圧比を
    選択できるように複数の分圧抵抗により構成したことを
    特徴とする請求項1記載の電池の充電装置。
  3. 【請求項3】前記分圧抵抗の一つを、前記電池電圧検出
    手段によって検出された電池電圧に対応してマイコンに
    より選択するようにしたことを特徴とする請求項2記載
    の電池の充電装置。
  4. 【請求項4】前記電池電圧の変化量を、電池電圧のピー
    ク値から所定量降下した変化量としたことを特徴とする
    請求項1記載の電池の充電装置。
JP63009342A 1988-01-14 1988-01-19 電池の充電装置 Expired - Lifetime JPH0732544B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63009342A JPH0732544B2 (ja) 1988-01-19 1988-01-19 電池の充電装置
DE3901096A DE3901096C2 (de) 1988-01-14 1989-01-16 Vorrichtung zum Laden mindestens einer wiederaufladbaren Batterie
US07/297,286 US4998057A (en) 1988-01-14 1989-01-17 Method and apparatus for charging a battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63009342A JPH0732544B2 (ja) 1988-01-19 1988-01-19 電池の充電装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01186130A JPH01186130A (ja) 1989-07-25
JPH0732544B2 true JPH0732544B2 (ja) 1995-04-10

Family

ID=11717797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63009342A Expired - Lifetime JPH0732544B2 (ja) 1988-01-14 1988-01-19 電池の充電装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0732544B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1064594A (ja) * 1996-08-23 1998-03-06 Hitachi Koki Co Ltd 電池の充電装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0374144A (ja) * 1989-08-11 1991-03-28 Ryobi Ltd バッテリー充電器および充電方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2593153B2 (ja) * 1987-05-25 1997-03-26 松下電工株式会社 充電制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1064594A (ja) * 1996-08-23 1998-03-06 Hitachi Koki Co Ltd 電池の充電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01186130A (ja) 1989-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2906422B2 (ja) 充電装置
US4998057A (en) Method and apparatus for charging a battery
US20020117993A1 (en) Battery charger
US4692682A (en) Nicad battery charger
US5321347A (en) Battery charger device and method
KR20040024754A (ko) 배터리 충전시스템 및 충전방법
CA1136212A (en) Method and apparatus for controlling battery recharging
GB2183944A (en) Battery charger
JPH0888026A (ja) 充電装置
EP0484803A2 (en) Method and apparatus for controlling power supply
US6420853B1 (en) Battery charger capable of accurately determining fully charged condition regardless of batteries with different charge chracteristics
US20050052159A1 (en) Method and apparatus for overcharge protection using analog overvoltage detection
JPH0732544B2 (ja) 電池の充電装置
KR920010400A (ko) 전원 제어 방법 및 장치
KR100294851B1 (ko) 배터리의 펄스 충전 제어장치 및그의 구동방법
JP3402757B2 (ja) 二次電池の充電方法および二次電池の充電装置
JPH09130983A (ja) 電池充電制御装置
JP3203378B2 (ja) 電池充電制御装置
JPH0591677A (ja) 電池充電装置
JPH07110109B2 (ja) 充電装置
KR920009361B1 (ko) 충방전 제어회로
KR950002106Y1 (ko) 배터리의 세류/쾌속 충전 제어회로
JP3162540B2 (ja) 充電装置
JP3188553B2 (ja) 充電装置
JP2553531B2 (ja) 二次電池充電制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080410

Year of fee payment: 13