JPH0777499B2

JPH0777499B2 - 蓄電池の充電制御装置

Info

Publication number: JPH0777499B2
Application number: JP3266924A
Authority: JP
Inventors: ジンジョーイェオン
Original assignee: ゴールド、スター、カンパニー、リミテッド
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2010-08-16
Also published as: US5175485A; JPH0630529A; GB2248735B; GB2248735A; KR920007295A; GB9119959D0; KR920009364B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蓄電池の充電制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、蓄電池の充電制御装置は、電源供
給部から蓄電池に電源を供給して定電流による急速充電
を行ない、充電が終ると、蓄電池への電源供給を中断す
る構成としたものが知られている。図１はこの従来の蓄
電池の充電制御装置を示した構成図であり、蓄電池に所
定の電源を供給するための電源供給部（１）と、ダイオ
ード（Ｄ_１）を介して電源供給部（１）からの電源を供
給される蓄電池（２）と、ツェナダイオード（ＺＤ_１）
と抵抗（Ｒ_１−Ｒ_４）及びコンデンサ（Ｃ_１）からな
り、蓄電池（２）の充電状態をチェックして、それに対
応した第１及び第２信号（Ｖ_１、Ｖ_２）を出力するため
の充電電圧状態検出部（３）と、抵抗（Ｒ_５−Ｒ_６）と
演算増幅器（ＯＰ_１）とダイオード（Ｄ_２）とコンデン
サ（Ｃ_４）からなり、充電電圧状態検出部（３）の第２
信号（Ｖ_２）を入力して波高値（ｐｅａｋｖａｌｕ
ｅ）を検出するための波高値検出部（４）と、抵抗（Ｒ
_７−Ｒ_１０）とコンデンサ（Ｃ_２、Ｃ_３）とトランジス
タ（Ｑ_１）とダイオード（Ｄ_３）からなり、波高値検出
部（４）の出力信号を一定に保持（ｈｏｌｄｉｎｇ）さ
せるための波高値保持部（５）（ｐｅａｋｖａｌｕｅ
ｈｏｌｄｅｒ）と、演算増幅器（ＯＰ_２）とコンデン
サ（Ｃ_５）からなり、前記充電電圧状態検出部（３）の
第１信号（Ｖ_１）と波高値検出部（４）の出力信号（Ｖ
_３）を入力信号としてこれらを比較して得た出力信号
（Ｖ_４）を前記電源供給部（１）にパワーオンまたはパ
ワーオフ信号として出力するための比較部（６）から構
成されている。

【０００３】上記の構成による動作を説明すれば次の通
りである。まず、電源供給部（１）がパワーオンされる
と、この電源供給部（１）はダイオード（Ｄ_１）を介し
て蓄電池（２）に定電流を供給して蓄電池（２）が速く
充電されるようにする。蓄電池（２）が充電される間に
は、充電電圧状態検出部（３）には極めて小さい電流が
流れる。この微細の電流は、抵抗（Ｒ_１）と抵抗
（Ｒ_２）、Ｒ_３）とを順次経由してコンデンサ（Ｃ_１）
と抵抗（Ｒ_４）に流れる。上記の充電電圧状態検出部
（３）は、第１及び第２信号（Ｖ_１、Ｖ_２）を出力す
る。ここで、蓄電池（２）に充電がなされる間、第１信
号（Ｖ_１）が第２信号（Ｖ_２）より大きい値を有する。
前記第１信号（Ｖ_１）は、比較部（６）の非反転入力端
子（＋）に印加され、第２信号（Ｖ_２）は抵抗（Ｒ_５）
を介して波高値検出部（４）の演算増幅器（ＯＰ_１）の
非反転入力端子（＋）に印加される。

【０００４】ついで、波高値検出部（４）のコンデンサ
（Ｃ_４）には常に所定の波高値が検出され、検出された
値は、比較部（６）に反転端子（−）に印加される。し
たがって、蓄電池（２）が充電されている間、比較部
（６）はハイ状態の出力信号（Ｖ_４）を出力する。この
ハイ状態の出力信号（Ｖ_４）は、電源供給部（１）に印
加されて持続的な充電になるように、前記電源供給部
（１）のパワーオン状態を保持させる。ここで、波高値
保持部（５）は、外部からの信号（Ｖ_５）により蓄電池
（２）に充電がされている間、トランジスタ（Ｑ_１）が
オンされて波高値検出部（４）のコンデンサ（Ｃ_４）に
充電された電圧を放電させる。したがって、波高値検出
部（４）の出力信号を、常に一定に保持させる役割をす
る。この時、図２（ａ）の時間（ｔ_０）で蓄電池（２）
への充電が完了すると、充電電圧状態検出部（３）の抵
抗（Ｒ_１）には大きい電流が流れ、電流の大きさが一定
値以上になると、ツェナーダイオード（ＺＤ_１）が短絡
状態になる。ついで、抵抗（Ｒ_１）に流れる電流は抵抗
（Ｒ_２、Ｒ_３）ではなくツェナーダイオード（ＺＤ_１）
を経由してコンデンサ（Ｃ_１）と抵抗（Ｒ_１）に流れ、
この時、第２信号（Ｖ_２）は第１信号（Ｖ_１）より大き
い値を有する。したがって、波高値検出部（４）の出力
信号（Ｖ_３）は充電電圧状態検出部（３）の第１信号
（Ｖ_１）より大きいので、比較部（６）はロー（ｌｏ
ｗ）状態の信号（Ｖ_４）を出力し、このロー状態の出力
信号（Ｖ_４）は、電源供給部（１）に印加されてこの電
源供給部（１）をパワーオフさせる。

【０００５】これを図２を参照してさらに説明する。蓄
電池（２）に充電が進行されている時間区間（_０−
ｔ_０）間には、充電電圧状態検出部（３）の第１出力信
号（Ｖ_１）が波高値検出部（４）の出力信号（Ｖ_３）よ
り高くなって比較部（６）はハイ信号を出力し、電源供
給部（１）はパワーオン状態を保持する。そして、蓄電
池（２）の充電電圧の時間（ｔ_０）において最大値とな
り、所定時間Ｔの経過後充電電圧状態検出部（３）の第
１出力信号（Ｖ_１）が波高値検出部（４）の出力信号
（Ｖ_３）より低くなり、比較部（６）はロー信号を出力
する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば次の問題点がある。イ．図２（ｂ）に示
すように、蓄電池（２）の電圧が最大値になる時間（ｔ
_０）から所望する充電電圧値と変化量（ΔＶ）ほど低下
される時間（ｔ_１）で充電動作終了させるので、前記変
化量（ΔＶ）の検出時間（Ｔ）の間、蓄電池（２）には
必要以上の過電流が供給されて蓄電池（２）の寿命が短
縮される。ロ．過電流からの蓄電池（２）の保護のため
に、急速充電に必要する充電電流の上限値を低くするた
めに充電時間が長くなる。ハ．蓄電池（２）の充電電圧
変化または温度検出回路の誤動作に対備して高価なタイ
マを別に付加しなければならない。本発明は上記問題点
を除去するためのもので、蓄電池を定電流充電モード
で、急速に充電し、蓄電池の充電電圧が最大値に達する
前、定電流充電モードを定電圧充電モードにより自動的
に切り替える充電制御装置により、過電流による蓄電池
の寿命短縮を防止し、かつ、充電時間を短縮させると共
に、更に、確実な動作が保証されるこのような装置を提
供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】初期に定電流充電モード
で動作し、充電モード切替信号によって定電圧充電モー
ドに切り替えられて動作する電源供給手段と、前記電源
供給手段からの電源供給によって充電が行われる蓄電池
とからなる充電装置において、蓄電池の充電電圧が、設
定値になると電源供給手段を定電圧充電モードに切り替
えるための充電電圧状態検出手段と、前記充電電圧状態
検出手段の出力信号によって蓄電池の入力側の電圧を入
力させ、これを異なった比で分圧して複数の出力信号と
するため、スイッチング手段と、前記スイッチング手段
の一つの出力信号が入力されると、これを基準信号と
し、ついで入力された信号が増加する方向に変化する
と、これを充電完了と判断して前記電源供給手段に充電
終了のためパワーオフ信号を出力するための電流変化検
出手段と、前記スイッチング手段の別の出力信号が入力
されると、前記電流変化検出手段を初期状態にリセット
させるためのリセット手段とから蓄電池の充電制御装置
を構成する。

【０００８】

【実施例】

本発明を図３乃至図５を参照して詳細に説明する。図３
は本発明の構成のブロック図で、電源供給手段（７）
と、電源供給手段（７）の出力側と負荷抵抗（Ｒ_１１）
及び逆流防止用ダイオード（Ｄ_５）を介して連結され、
電源供給手段（７）からの定電流及び定電圧により所定
の電圧を充電させるための蓄電池（８）と、電源供給手
段（７）の出力側と蓄電池（８）の入力側との間に連結
され、蓄電池（８）の充電状態をチェックして充電電圧
が設定された一定の値（所望する充電電圧の８０−９０
％）になると、所定レベルの信号を電源供給手段（７）
に定電圧充電モードへの切り替るための信号（Ｖ_６）と
して出力する充電電圧状態検出手段（９）と、充電電圧
状態検出手段（９）の出力側に連結され、充電電圧状態
検出手段（９）の出力信号が印加するとスイッチング動
作を行って前記蓄電池（８）の入力側の電圧を入力した
後、これを各々の所定比で配分した２個の信号を出力す
るためのスイッチング手段（１０）と、このスイッチン
グ手段（１０）の一つの出力信号を入力し、この入力さ
れた信号が初期状態とは違い増加方向に変換する時、こ
れを充電終了時点と判断して前記電源供給手段（７）に
パワーオフ信号（Ｖ_７）として所定のレベルの信号を出
力するための電流変化検出手段（１１）と、スイッチン
グ手段（１０）の一つの出力信号が入力すると、前記電
流変化検出手段（１１）を直ちに初期状態にリセットす
るためのリセット手段（１２）と、外部制御信号
（Ｖ_９、Ｖ_１０）によって所定の時間を決定し、充電電
圧状態検出手段（９）の出力信号が入力すると、決定さ
れた所定の時間が経過した後、電源供給手段（７）にパ
ワーオフ信号（Ｖ_８）として所定レベルの信号を出力す
るためのタイミング手段（１３）から構成されたもので
ある。

【０００９】図５は図３の一実施例を示す詳細回路図で
ある。図５で、充電電圧状態検出手段（９）は、蓄電池
（８）の充電電圧が設定値（本実施例においては所望す
る充電電圧の８０％）になると、導通する充電電圧検出
のためのツェナーダイオード（ＺＤ_３）と、このツェナ
ーダイオード（ＺＤ_３）がオンすると共にオンされて電
源供給手段（７）を初期の定電流充電モードから定電圧
充電モードに切り替えるように、電源供給手段（７）に
充電モードの切替信号（Ｖ_６）としてロー信号を出力す
るトランジスタ（Ｑ_２）と、其の他に、抵抗（Ｒ_１２、
Ｒ_１３）と可変抵抗（ＶＲ_１）、コンデンサ（Ｃ_７）か
ら構成したものである。ここで、可変抵抗（ＶＲ_１）
は、ツェナーダイオード（ＺＤ_３）のタンオン（ｔｕｒ
ｎｏｎ）電圧の設定用として使用される。

【００１０】スイッチング手段（１０）は、前記電圧状
態検出手段（９）の信号（Ｖ_６）が入力すると、蓄電池
（８）の入力側の電圧を入力し、これを所定の比で分圧
して出力するための第１スイッチング部（１０ａ）と、
前記電圧状態検出手段（９）の出力信号が入力されると
蓄電池（８）の入力側の電圧を入力し、これを第１スイ
ッチング部（１０ａ）とは違う所定の比で分圧して出力
するための第２スイッチング部（１０ｂ）から構成した
ものである。ここで、第１スイッチング部（１０ａ）
は、トランジスタ（Ｑ_３）と抵抗（Ｒ_１−Ｒ_１５、Ｒ
_２０−Ｒ_２１）とから構成し、第２スイッチング部（１
０ｂ）はトランジスタ（Ｑ_４）と抵抗（Ｒ_１６−
Ｒ_１９）とから構成したものである。

【００１１】電流変化検出手段（１１）は、前記電源供
給手段（７）が定電圧充電モードで動作する時、前記第
２スイッチング部（１０ｂ）の出力信号をダイオード
（Ｄ_６）を介して入力して充電させるコンデンサ
（Ｃ_８）と、コンデンサ（Ｃ_８）に充電された電圧と以
後に入力される第２スイッチング部（１０ｂ）の出力信
号を比較する演算増幅器（ＯＰ_４）とで構成したもので
ある。

【００１２】すなわち、コンデンサ（Ｃ_８）とダイオー
ド（Ｄ_６）は蓄電池（８）の定電圧充電時、比較基準電
圧を保持する役割を行い、演算増幅器（ＯＰ_４）は前記
比較基準電圧と蓄電池（８）の充電電流の増加分を比較
する役割を行なう。リセット手段（１２）はスイッチン
グ手段（１０）の第１スイッチング部（１０ａ）の出力
信号を入力して充電されるコンデンサ（Ｃ_９）と、この
コンデンサ（Ｃ_９）が充電される間、オンされて前記電
流変化検出手段（１１）の基準電圧源であるコンデンサ
（Ｃ_８）の電荷を放電させて電流変化検出手段（１１）
を初期化するためのトランジスタ（Ｑ_５）と抵抗（Ｒ
_２２−Ｒ_２３）及びダイオード（Ｄ_７）とから構成した
ものである。

【００１３】すなわち、リセット手段（１２）の抵抗
（Ｒ_２２）とトランジスタ（Ｑ_５）及びダイオード（Ｄ
_７）は、電流変化検出手段（１１）のコンデンサ
（Ｃ_８）の放電経路となり、コンデンサ（Ｃ_９）と抵抗
（Ｒ_２３）はトランジスタ（Ｑ_５）のタンオン時間を決
定する。また、タイミング手段（１３）は、蓄電池
（８）の入力側の電圧を印加して所定の電圧で充電させ
るための充電部（１３ａ）と、使用者の選択による外部
制御信号（Ｖ_９、Ｖ_１０）によって違う放電時間内に、
前記充電部（１３ａ）の充電電荷を放電させるための第
１放電部（１３ｂ）及び第２放電部（１３ｃ）と、前記
充電電圧状態検出手段（９）で所定のレベルの出力信号
が入力されると前記充電部（１３ａ）に充電された電圧
が放電されるように動作するタイミング開始部（１３
ｄ）と、前記充電部（１３ａ）の充電電圧を反転端子
（−）の入力信号とし、所定の基準電圧源（Ｖ_Ｒ）を非
反転端子（＋）の入力信号として充電部（１３ａ）の充
電電圧が全く放電されると、ハイ信号を前記電源手段
（７）にパワーオフ信号（Ｖ_８）として印加するための
比較部（１３ｅ）とから構成したものである。

【００１４】ここで、充電部（１３ａ）は抵抗
（Ｒ_２４）とダイオード（Ｄ_４）とツェナーダイオード
（ＺＤ_２）及びコンデンサ（Ｃ_６）とから構成し、第１
放電部（１３ｂ）は抵抗（Ｒ_２７−Ｒ_２９）とトランジ
スタ（Ｑ_６）と構成し、第２放電部（１３ｃ）は抵抗
（Ｒ_３０−Ｒ_３２）とトランジスタ（Ｑ_７）と構成し、
タイミング開始部（１３ｄ）はトランジスタ（Ｑ_８）と
抵抗（Ｒ_２５−Ｒ_２６）と構成し、比較部（１３_ｅ）は
比較基準電圧源（Ｖ_Ｒ）と演算増幅器（ＯＰ_３）とから
構成したものである。すなわち、トランジスタ（Ｑ_６）
とトランジスタ（Ｑ_７）とはコンデンサ（Ｃ_６）の放電
経路の選択のためのものであり、演算増幅器（ＯＰ_３）
はコンデンサ（Ｃ_６）が所定の電位以下で放電される
時、電源供給手段（７）のパワオフ信号（Ｖ_８）を出力
するためのものであり、コンデンサ（Ｃ_６）と抵抗（Ｒ
_２７−Ｒ_３２）とは放電時定数の決定のためのものであ
る。

【００１５】また、外部制御信号（Ｖ_９、Ｖ_１０）は蓄
電池（８）の容量に適合した充電時間を設定するため
に、使用者が外部のタイマスイッチを操作すると、前記
第１放電部（１３ｂ）と、第２放電部（１３ｃ）に印加
されるハイレベルの信号である。上記構成による動作を
図３乃至図４を参照して詳細に説明する。まず、最初
に、蓄電池（８）が定電流で充電される場合には、蓄電
池（８）の充電によって“Ｋ”点の電圧が上昇する。

【００１６】“Ｋ”点の電圧が蓄電池（８）容量の略８
０−９０％になる所定電圧（Ｖ_Ｄ）に到達すると、充電
電圧状態検出手段（９）はこれを検出し、所定レベルの
信号を電源供給手段（７）に充電モード切替信号
（Ｖ_Ｄ）として出力する。これによって、電源供給手段
（７）は、定電流充電モードから定電圧充電モードと切
り替えて動作するので蓄電池（８）を定電圧で充電させ
る。このように、定電圧充電をすると、“Ｋ”点の流れ
る電流が減少する。なぜならば、蓄電池（８）が充電さ
れると、蓄電池（８）の内部抵抗値が増加するためであ
る

【００１７】そして前記充電電圧状態検出手段（９）の
検出信号は、スイッチング手段（１０）に入力され、ス
イッチング手段（１０）は、この検出信号が入力される
と、電流変化検出手段（１１）をスイッチングして
“Ｋ”点の電圧が印加されるようにし、タイミング手段
（１３）の動作を開始させ、かつリセット手段（１２）
を動作させて電流変化検出手段（１１）を初期状態にリ
セットさせて電流変化検出手段（１１）の動作が安定化
するようにする。この後、電流電化検出手段（１１）
は、“Ｋ”点の電流が減少したのち、上昇するのを検出
する。

【００１８】すなわち、蓄電池（８）が定電圧充電モー
ドから充電が完了して過充電の始作すればここから蓄電
池（８）内のガス圧が上昇し温度も上昇して、これによ
って内部抵抗が減少するので、“Ｋ”点の電流が上昇す
る。これにより、“Ｋ”点の電流が上昇する瞬間、電流
変化検出手段（１１）はこれを検出し、電源供給手段
（７）に充電を終了させるためにパワーオフ信号
（Ｖ_７）出力する。

【００１９】したがって、電源供給手段（７）は蓄電池
（８）に供給された定電圧電源を遮断して蓄電池（８）
の充電を中断する。タイミング手段（１３）のタイミン
グ時間（Ｔ）と蓄電池（８）の充電時間（第４図のよう
なＴ_１＋Ｔ_２）とは、下記式（１）のような不等関係が
成立されるようにあらかじめ設定する。Ｔ＞Ｔ_１＋Ｔ_２
…（１）したがって電流変化検出
手段（１１）が充電終了による電流変化を検出しない場
合、このタイミング手段（１３）で電源供給手段（７）
に充電終了のための過オフ信号（Ｖ_８）を出力して蓄電
池（８）を充電終了させる。

【００２０】本発明による動作を図４および図５を参照
して更に詳細に説明する。図５のように、蓄電池（８）
を定電流で充電すると、電源供給手段（７）の出力から
抵抗（Ｒ_１１）と逆流防止用ダイオード（Ｄ_５）とを介
して蓄電池（８）に定電流が流れ、蓄電池（８）が充電
開始する。蓄電池（８）に充電する電圧（“Ｋ”点電
圧）は、タイミング手段（１３）、充電電圧状態検出手
段（９）及びスイッチング手段（１０）に印加されるの
で、タイミング手段（１３）の充電部（１３ａ）内の抵
抗（Ｒ_２４）とダイオード（ＺＤ_４）とを介してコンデ
ンサ（Ｃ_６）に電圧が印加されてコンデンサ（Ｃ_６）が
充電される。ここで、ツェナーダイオード（ＺＤ_２）
は、コンデンサ（Ｃ_６）を一定の電圧で充電させるため
のダイオードである。

【００２１】このように、コンデンサ（Ｃ_６）に充電さ
れた電圧は、第１放電部（１３ｂ）と第２放電部（１３
ｃ）のトランジスタ（Ｑ_６、Ｑ_７）がオンされると、抵
抗（Ｒ_２７）、抵抗（Ｒ_３０）を介して放電される。ト
ランジスタ（Ｑ_６、Ｑ_７）は各々のベースにハイレベル
信号が印加される時、オンされるので、外部から印加さ
れる信号（Ｖ_９、Ｖ_１０）の中、どのものが印加された
かによってコンデンサ（Ｃ_６）の放電時定数が決定され
る。例えば、使用者が外部のタイマスイッチ（図示され
ず）を操作してハイレベル信号である外部制御信号（Ｖ
_９）を、第１放電部（１３ｂ）に入力させると、トラン
ジスタ（Ｑ_６）がオンするのでコンデンサ（Ｃ_６）の充
電電圧は抵抗（Ｒ_２７）とトランジスタ（Ｑ_６）のコレ
クタとエミッタとを介して放電され、充電部（１３ａ）
のコンデンサ（Ｃ_６）が放電すると比較部（１３ｅ）内
の演算増幅器（ＯＰ_３）の反転入力端子（−）の電位
は、非反転入力端子（＋）の比較基準電位（Ｖ_Ｒ）より
低くなる。この瞬間、比較部（１３ｅ）の出力信号はロ
ーレベルからハイレベルに切り替え、このローレベル信
号は電源供給手段（７）に充電終了のパワーオフ信号
（Ｖ_８）として印加される。

【００２２】したがって、電源供給手段（７）は蓄電池
（８）に供給する電源を遮断して充電終了させる。この
とき、コンデンサ（Ｃ_６）と抵抗（Ｒ_２７）による放電
時定数（Ｔ）を図４のように、式（１）の不等関係にな
るように設定すれば電流変化検出手段（１１）が誤動作
して充電終了の時点を検出されない場合にも充電を終了
させることができる。上記のように蓄電池（８）が充電
され、これによって“Ｋ”点の電圧が上昇して所定の電
圧（Ｖ_Ｄ）になると、充電電圧状態検出手段（９）のツ
ェナーダイオード（ＺＤ_３）がオンされてトランジスタ
（Ｑ_２）がオンされる。これによりコレクタ電位はハイ
レベルからローレベルと低くなりこのローレベル信号は
電源供給手段（７）に充電モード切替信号（Ｖ_６）とし
て入力される。この瞬間、電源供給手段（７）は、定電
流充電モードから定電圧充電モードに切り替えて以後、
蓄電池（８）を定電圧充電させる。

【００２３】また、トランジスタ（Ｑ_２）のコレクタ電
位がローレベルになると、スイッチング手段（１０）の
第１スイッチング部（１０ａ）内のトランジスタ
（Ｑ_３）がオンされるので、抵抗（Ｒ_２０、Ｒ_２１）で
分圧された“Ｋ”点の電圧が、リセット手段（１２）の
コンデンサ（Ｃ_９）を介して抵抗（Ｒ_２３）とトランジ
スタ（Ｑ_５）とのベースに印加される。したがってコン
デンサ（Ｃ_９）が充電され、このコンデンサ（Ｃ_９）が
充電される間、トランジスタ（Ｑ_５）がオンされるので
電流変化検出手段（１１）のコンデンサ（Ｃ_８）は抵抗
（Ｒ_２２）とトランジスタ（Ｑ_５）とのコレクタ−エミ
ッタを介して放電される。この時、トランジスタ
（Ｑ_５）はコンデンサ（Ｃ_９）が充電完了するとオフさ
れる。結局、定電流充電モードから定電圧充電モードに
切替される時点で、電流変化検出手段（１１）が初期状
態にリセットされ、安定した電流変化検出の動作を行
う。

【００２４】また、スイッチング手段（１０）の第２ス
イッチング部（１０ｂ）内のトランジスタ（Ｑ_２）がオ
ンされると、“Ｋ”点電圧は抵抗（Ｒ_１８、Ｒ_１９）に
分圧されて演算増幅器（ＯＰ_４）の反転入力端子（−）
に加えられ、かつこれと共に、ダイオード（Ｄ_６）を介
してコンデンサ（Ｃ_８）が充電される。このコンデンサ
（Ｃ_８）に充電された電圧は演算増幅器（ＯＰ_４）の非
反転入力端子（＋）に基準電圧として印加される。一
方、充電電圧状態検出手段（９）のトランジスタ
（Ｑ_２）のコレクタ電位がローレベルになると、タイミ
ング手段（１３）のタイミング開始部（１３ｄ）内のト
ランジスタ（Ｑ_８）がオンされるので、充電部（１３
ａ）のツェナーダイオード（ＺＤ_２）とダイオード（Ｄ
_４）とがオフされる。これにより充電部（１３ａ）のコ
ンデンサ（Ｃ_６）は充第１放電部（１３ｂ）の抵抗（Ｒ
_２７）または第２放電部（１３ｃ）の抵抗（Ｒ_３０）を
介して放電開始し、タイミング手段（１３）を作動す
る。

【００２５】このように、定電圧の充電が進行される
と、図４のように蓄電池（８）に流れる電流が徐々に減
少する。ついで蓄電池（８）が充電完了されて過充電と
なると、蓄電池（８）の入力側電流がさらに増加する。
なぜならば、逆電流が流れるためである。したがって、
図５の“Ｋ”点の電圧が低くなるので、抵抗（Ｒ_１８、
Ｒ_１９）で分圧された電圧も低くなる。抵抗（Ｒ_１８、
Ｒ_１９）で分圧された電圧が低くなると、電流変化検出
手段（１１）の演算増幅器（ＯＰ_４）の反転入力端子
（−）には非反転入力端子（＋）に印加されるコンデン
サ（Ｃ_８）の充電電圧より小さい電圧が入力して演算増
幅器（ＯＰ_４）の出力信号はハイレベルと変化し、電源
供給手段（７）にパワーオフ信号（Ｖ_７）として印加さ
れる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば次の効果
がある。イ．蓄電池を急速に定電流で充電したのち所定
の電圧に達すると定電圧で充電させて充電終了の時点で
過充電される電流を減らすことができる。したがって、
蓄電池の寿命が延長するのみならず定電流の充電時の充
電電流を従来より数倍以上高めるので充電時間が短縮で
きる。ロ．定電流充電モードから定電圧に切替えられる
時点で電流変化検出手段が初期状態にリセットされるの
で、確実で安定した電流変化検出動作がなされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の充電制御装置を示した回路図。

【図２】従来の充電制御装置の動作特性図。

【図３】本発明による来充電制御装置の構成ブロック
図。

【図４】本発明による充電制御装置の動作特性図。

【図５】図３の一実施例を示した回路図である。

【符号の説明】

７…電源供給手段、８…蓄電池、９…充電電圧状態検出
手段、１０…スイッチング手段、１１…電流変化検出手
段、１２…リセット手段、１３…タイミング手段、ＶＲ
_１…可変抵抗、Ｒ_１−Ｒ_３２…抵抗、Ｑ_２−Ｑ_３…トラ
ンジスタ、ＯＰ_３−ＯＰ_４…演算増幅器、ＺＤ_２−ＺＤ
_３…ツェナーダイオード、Ｃ_６−Ｃ_９…コンデンサ、Ｄ
_４−Ｄ_７…ダイオード。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】初期に定電流充電モードで動作し、充電
モード切替信号によって定電圧充電モードに切り替えら
れて動作する電源供給手段と、前記電源供給手段からの
電源供給によって充電が行われる蓄電池とからなる充電
装置において、蓄電池の充電電圧が、設定値になると電
源供給手段を定電圧充電モードに切り替えるための充電
電圧状態検出手段と、前記充電電圧状態検出手段の出力
信号によって蓄電池の入力側の電圧を入力させ、これを
異なった比で分圧して複数の出力信号とするためのスイ
ッチング手段と、前記スイッチング手段の一つの出力信
号が入力されると、これを基準信号とし、ついで入力さ
れた信号が増加する方向に変化すると、これを充電完了
と判断して前記電源供給手段に充電終了のためパワーオ
フ信号を出力するための電流変化検出手段と、前記スイ
ッチング手段の別の出力信号が入力されると、前記電流
変化検出手段を初期状態にリセットさせるためのリセッ
ト手段とから構成されたことを特徴とする蓄電池の充電
制御装置。
【請求項２】前記充電電圧状態検出手段の出力信号が
入力されると、あらかじめ設定された所定の時間が経過
した後前記電源供給手段に、前記パワーオフ信号とは別
の、充電終了のためのパワーオフ信号を出力するための
タイミング手段が含まれることを特徴とする前記請求項
１に記載の蓄電池の充電制御装置。
【請求項３】充電電圧状態検出手段は、蓄電池の入力
側に接続され、充電電圧が設定された所定の値になる
と、タンオンするツェナーダイオードと、ツェナーダイ
オードがタンオンすると、スイッチング動作して前記電
源供給手段に定電圧充電モードに切り替えの所定レベル
の信号を出力するスイッチング部とから構成したことを
特徴とする前記請求項１に記載の蓄電池の充電制御装
置。
【請求項４】スイッチング手段は、充電電圧状態検出
手段の出力信号が入力されると、スイッチング動作して
蓄電池の入力側の電圧を各々入力する複数のスイッチン
グ部と、各スイッチング部を介して入力される電圧を互
に違う比率で各々分圧して出力するための複数の分圧部
から構成することを特徴とする前記請求項１に記載の蓄
電池の充電制御装置。
【請求項５】電流変化検出手段は、前記のスイッチン
グ手段の一つの出力信号を充電する充電部と、この充電
部の充電信号を基準信号とし、ついで入力される信号を
比較信号とし、充電完了されて蓄電池の入力側の電流が
増加すると電源供給手段にパワーオフ信号を提供する比
較部から構成することを特徴とする前記請求項１に記載
の蓄電池の充電制御装置。
【請求項６】充電電圧状態検出手段の設定された電圧
値は、所望する蓄電池の充電電圧値の９０％以下である
ことを特徴とする前記請求項１に記載の蓄電池の充電制
御装置。
【請求項７】タイミング手段の設定時間をＴ、蓄電池
の定電流充電モードによる充電時間をＴ_１、蓄電池の定
電圧充電モードによる充電時間をＴ_２という時、Ｔ＞Ｔ
_１＋Ｔ_２の不等式が成立するように構成することを特徴
とする前記請求項２記載の蓄電池の充電制御装置。
【請求項８】タイミング手段は、蓄電池の入力側の電
圧を印加して充電する充電部と、前記充電電圧状態検出
手段の出力信号が入力すると、前記充電部の充電信号を
放電させるためのタイミング開始部と、異なる放電時定
数を有して外部制御信号により選択され、前記充電部の
充電信号が放電される経路を提供する複数の放電部と、
基準電圧を有し、かつ充電部の充電信号が全く放電され
ると前記電源供給手段に充電終了のためのパワーオフ信
号が提供する比較部から構成することを特徴とする前記
請求項２に記載の蓄電池の充電制御装置。
【請求項９】リセット手段は、スイッチング手段の一
つの出力信号が入力されると充電する充電部と、この充
電部に充電がなされる間、スイッチング動作して電流検
出手段を初期化させる放電経路を提供するスイッチング
部から構成されたことを特徴とする前記請求項１に記載
の蓄電池の充電制御装置。