JPH082150B2 - 電池の充電方法 - Google Patents
電池の充電方法Info
- Publication number
- JPH082150B2 JPH082150B2 JP63009343A JP934388A JPH082150B2 JP H082150 B2 JPH082150 B2 JP H082150B2 JP 63009343 A JP63009343 A JP 63009343A JP 934388 A JP934388 A JP 934388A JP H082150 B2 JPH082150 B2 JP H082150B2
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- Japan
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- battery
- charging
- thermostat
- switching element
- detecting means
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- 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〕 本発明は急速充電を行う電池の充電方法に関するもの
である。
である。
従来、故障をして短絡状態にある電池組あるいは過放
電状態の電池組を充電する場合、過電流が流れ充電装置
にダメージを与えるという問題があった。また充電を開
始させるためには電源スイッチ投入等の何らかの操作を
必要とし操作性の面で問題があった。
電状態の電池組を充電する場合、過電流が流れ充電装置
にダメージを与えるという問題があった。また充電を開
始させるためには電源スイッチ投入等の何らかの操作を
必要とし操作性の面で問題があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、
操作性を向上すると共に充電装置がダメージを受けない
ようにすることである。
操作性を向上すると共に充電装置がダメージを受けない
ようにすることである。
本発明は、電池組が充電装置に接続されたことを検出
する電池組接続検出手段及び充電電流を徐々に大きくす
るソフトスタート制御手段を設け、前記電池組接続検出
手段が電池組の接続を検出したらソフトスタート制御手
段を動作させ、充電電流を徐々に大きくすることによっ
て、充電装置がダメージを受けないようにしたことを特
徴とするものである。
する電池組接続検出手段及び充電電流を徐々に大きくす
るソフトスタート制御手段を設け、前記電池組接続検出
手段が電池組の接続を検出したらソフトスタート制御手
段を動作させ、充電電流を徐々に大きくすることによっ
て、充電装置がダメージを受けないようにしたことを特
徴とするものである。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図〜第
４図は本発明の動作説明用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
はダイオード、５、６は本発明スイッチング素子を構成
するSCRでソフトスタート充電制御、定電流充電制御及
び充電停止制御を行う。７は複数の電池7a及び該電池7a
に近接して設けられ、電池7aから熱影響を受けてその接
点を開くサーモスタット7bからなる電池組、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、後述するシングルチップマイクロコンピ
ュータ（以下マイコンという）12及び演算増幅器16a等
の電源となる。12は演算手段（CPU）12a、ROM12b、RAM1
2c、タイマ12d、A/D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からなるマ
イコンである。RAM12cは、A/Dコンバータ12eを介して得
た充電電流データInew、電池電圧データVnew及び演算手
段12a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等を保存記憶する。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の点孤制御の割り込みを処理する。
４図は本発明の動作説明用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
はダイオード、５、６は本発明スイッチング素子を構成
するSCRでソフトスタート充電制御、定電流充電制御及
び充電停止制御を行う。７は複数の電池7a及び該電池7a
に近接して設けられ、電池7aから熱影響を受けてその接
点を開くサーモスタット7bからなる電池組、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、後述するシングルチップマイクロコンピ
ュータ（以下マイコンという）12及び演算増幅器16a等
の電源となる。12は演算手段（CPU）12a、ROM12b、RAM1
2c、タイマ12d、A/D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からなるマ
イコンである。RAM12cは、A/Dコンバータ12eを介して得
た充電電流データInew、電池電圧データVnew及び演算手
段12a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等を保存記憶する。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の点孤制御の割り込みを処理する。
13はトランジスタ13a、抵抗13bと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の外部割り込み入ポート12fに割り込み信号を発
生する。14はトランジスタ14a、ダイオード14b、抵抗14
c、14dと14eからなるサーモスタット状態信号発生手段
で、マイコン12の入力ポート12gにサーモスタット7bの
状態信号を発生する。すなわち、電池組７を後述する充
電装置19に接続した時のサーモスタット7bの閉状態の信
号と、電池組７を充電装置19から接続を外した時あるい
は満充電によりサーモスタット7bが作動した時のサーモ
スタット7bの開状態の信号を発生するもので、サーモス
タット7bと共に本発明電池組接続検出手段を構成する。
15は抵抗ａと15bからなる電池電圧検出手段で、電池組
７の電池電圧を分圧して前記A/Dコンバータ12eに入力す
る。16は演算増幅器16a、抵抗16b、16c、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、18はLED18a、抵抗18b
からなる異常警告手段である。19は以上のトランス２、
ダイオード３、４、９、10、SCR5、６、電流検出手段
８、定電圧電源11、マイコン12、電源ゼロクロス検出手
段13、サーモスタット状態信号発生手段14、電池電圧検
出手段15、積分手段16、SCR点弧手段17及び異常警告手
段18からなる充電装置である。
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の外部割り込み入ポート12fに割り込み信号を発
生する。14はトランジスタ14a、ダイオード14b、抵抗14
c、14dと14eからなるサーモスタット状態信号発生手段
で、マイコン12の入力ポート12gにサーモスタット7bの
状態信号を発生する。すなわち、電池組７を後述する充
電装置19に接続した時のサーモスタット7bの閉状態の信
号と、電池組７を充電装置19から接続を外した時あるい
は満充電によりサーモスタット7bが作動した時のサーモ
スタット7bの開状態の信号を発生するもので、サーモス
タット7bと共に本発明電池組接続検出手段を構成する。
15は抵抗ａと15bからなる電池電圧検出手段で、電池組
７の電池電圧を分圧して前記A/Dコンバータ12eに入力す
る。16は演算増幅器16a、抵抗16b、16c、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、18はLED18a、抵抗18b
からなる異常警告手段である。19は以上のトランス２、
ダイオード３、４、９、10、SCR5、６、電流検出手段
８、定電圧電源11、マイコン12、電源ゼロクロス検出手
段13、サーモスタット状態信号発生手段14、電池電圧検
出手段15、積分手段16、SCR点弧手段17及び異常警告手
段18からなる充電装置である。
次に第２図〜第４図のフローチャートをもとに動作の
説明をする。電池組７が充電装置19に接続され、サーモ
スタット状態信号発生手段14→入力ポート12gを介して
サーモスタット7bが閉状態であるのを演算手段12aで判
別すると、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、充電を開始し、ソフト充電制
御（ステップ201〜204）、異常電流判別制御（ステップ
301〜303）、定電流充電制御（ステップ401〜405）及び
−ΔＶ満充電検出制御（ステップ501〜510）を行う。
説明をする。電池組７が充電装置19に接続され、サーモ
スタット状態信号発生手段14→入力ポート12gを介して
サーモスタット7bが閉状態であるのを演算手段12aで判
別すると、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、充電を開始し、ソフト充電制
御（ステップ201〜204）、異常電流判別制御（ステップ
301〜303）、定電流充電制御（ステップ401〜405）及び
−ΔＶ満充電検出制御（ステップ501〜510）を行う。
ソフト充電制御は、電流検出手段８→A/Dコンバータ1
2eを介して得たデータInewが予めROM12bに書き込まれた
充電電流設定データIrefより小さい時は、タイマセット
時間をΔｔ減らし（ステップ203）、SCR5、６の導通角
を増やし、徐々に充電電流を大きくする。InewがIrefと
等しいか大きくなった時、異常電流判別制御をする。す
なわち、タイマセット時間が最大設定値近辺（SCR5、６
の最小導通角近辺）にあって、１分程度（過放電電池が
正常な状態に戻る時間）継続した場合、異常警告手段18
のLED18aを点灯する（ステップ303）。通常、異常な電
流が流れない限り、タイマセット時間は最大設定値近辺
には設定されない。
2eを介して得たデータInewが予めROM12bに書き込まれた
充電電流設定データIrefより小さい時は、タイマセット
時間をΔｔ減らし（ステップ203）、SCR5、６の導通角
を増やし、徐々に充電電流を大きくする。InewがIrefと
等しいか大きくなった時、異常電流判別制御をする。す
なわち、タイマセット時間が最大設定値近辺（SCR5、６
の最小導通角近辺）にあって、１分程度（過放電電池が
正常な状態に戻る時間）継続した場合、異常警告手段18
のLED18aを点灯する（ステップ303）。通常、異常な電
流が流れない限り、タイマセット時間は最大設定値近辺
には設定されない。
タイマセット時間が最大設定値近辺には設定されない
時は、次の定電流充電制御の処理をする。定電流充電制
御は、実際流れている充電電流のデータInewと、充電電
流設定データIrefとの差をもとにタイマセット時間（SC
R5、６の点弧時間）を演算し、電池７への充電電流を一
定になるように制御する。すなわち、InewとIrefが等し
い時はタイマセツト時間をそのままにしてSCR5、６の導
通角を変えない。またInewがIrefより小さい時は、タイ
マセット時間を減らしてSCR5、６の導通角を大きくする
（ステップ404）。
時は、次の定電流充電制御の処理をする。定電流充電制
御は、実際流れている充電電流のデータInewと、充電電
流設定データIrefとの差をもとにタイマセット時間（SC
R5、６の点弧時間）を演算し、電池７への充電電流を一
定になるように制御する。すなわち、InewとIrefが等し
い時はタイマセツト時間をそのままにしてSCR5、６の導
通角を変えない。またInewがIrefより小さい時は、タイ
マセット時間を減らしてSCR5、６の導通角を大きくする
（ステップ404）。
逆にInewがIrefより大きい時は、タイマセット時間を
増やし、SCR5、６の導通化を小さくし（ステップ40
5）、電池7aへの充電電流がIrefになるように制御す
る。
増やし、SCR5、６の導通化を小さくし（ステップ40
5）、電池7aへの充電電流がIrefになるように制御す
る。
−ΔＶ満充電検出制御は、ピーク値フラグがリセット
されていて（電池電圧がピークに達していない時）A/D
コンバータ12eを介して新しく得たデータVnewが前に入
力したデータVoldより大きい時、RAM12cのVoldデータエ
リヤにVnewデータを書き込み（ステップ504）、再度次
の新しいデータと比較をする。充電が満充電近くなる
と、VnewがVoldより小さくなる点が生じる。
されていて（電池電圧がピークに達していない時）A/D
コンバータ12eを介して新しく得たデータVnewが前に入
力したデータVoldより大きい時、RAM12cのVoldデータエ
リヤにVnewデータを書き込み（ステップ504）、再度次
の新しいデータと比較をする。充電が満充電近くなる
と、VnewがVoldより小さくなる点が生じる。
この時、ピーク値フラグをセットし（ステップ50
5）、Voldをピーク電圧Vpeakデータとする（ステップ50
6）。更に充電が続いて電池電圧が降下し、電池電圧が
ピーク電圧Vpeakより−ΔＶ降下すると、外部割り込み
を禁止して（ステップ508）充電を停止し、サーモスタ
ット7bの状態を監視し（ステップ509）、サーモスタッ
ト7bが開状態になった時、ピーク値フラグをリセットし
（ステップ510）、次の電池組７の充電のための待機を
する。
5）、Voldをピーク電圧Vpeakデータとする（ステップ50
6）。更に充電が続いて電池電圧が降下し、電池電圧が
ピーク電圧Vpeakより−ΔＶ降下すると、外部割り込み
を禁止して（ステップ508）充電を停止し、サーモスタ
ット7bの状態を監視し（ステップ509）、サーモスタッ
ト7bが開状態になった時、ピーク値フラグをリセットし
（ステップ510）、次の電池組７の充電のための待機を
する。
なお、充電途中で電池組７を充電装置19から外すと、
マイコン12はサーモスタット状態信号発生手段14からの
信号により、サーモスタット7bが開状態にあると判別し
（ステップ601）、外部割り込みを禁止して（ステップ6
02）充電を停止し、電池電圧データVnewが零であるのを
判別し（ステップ604）、次の電池組７の充電をための
待機をする。
マイコン12はサーモスタット状態信号発生手段14からの
信号により、サーモスタット7bが開状態にあると判別し
（ステップ601）、外部割り込みを禁止して（ステップ6
02）充電を停止し、電池電圧データVnewが零であるのを
判別し（ステップ604）、次の電池組７の充電をための
待機をする。
ここで、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701）、充電電流のデータを電流検出手段８→積分手
段16→A/D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703）、電池電圧の
データを電池電圧検出手段15→A/D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704）。一方、内部タイマ12dの割り込みでは、SC
R5、６の点弧制御をする（ステップ801〜804）。
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701）、充電電流のデータを電流検出手段８→積分手
段16→A/D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703）、電池電圧の
データを電池電圧検出手段15→A/D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704）。一方、内部タイマ12dの割り込みでは、SC
R5、６の点弧制御をする（ステップ801〜804）。
以上のように本発明によれば、電池組を接続したら自
動的に充電が開始されると共に充電電流が徐々に大きく
なるので、操作性が向上すると共に充電装置にダメージ
を与えることがなくなる。更にスイッチング素子のオン
時間にもとずき異常を判別し、異常警告をするために異
常な状態から正常な状態に戻す対応が早くなる等の作用
効果を奏し得るようになる。
動的に充電が開始されると共に充電電流が徐々に大きく
なるので、操作性が向上すると共に充電装置にダメージ
を与えることがなくなる。更にスイッチング素子のオン
時間にもとずき異常を判別し、異常警告をするために異
常な状態から正常な状態に戻す対応が早くなる等の作用
効果を奏し得るようになる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック回路図、第２
図〜第４図は本発明の動作説明用フローチャートであ
る。 図において、５、６はSCR、７は電池組、7aは電池、7b
はサーモスタット、８は充電電流検出手段、12はマイコ
ン、12aは演算手段（CPU）、12bはROM、12cはRAM、12d
はタイマ、12eはA/Dコンバータ、12fは割り込み入力ポ
ート、12gは入力ポート、12hは出力ポート、14はサーモ
スタット状態判別手段、15は電池電圧検圧手段、17はSC
R点弧手段、18は異常警告手段、19は充電装置である。
図〜第４図は本発明の動作説明用フローチャートであ
る。 図において、５、６はSCR、７は電池組、7aは電池、7b
はサーモスタット、８は充電電流検出手段、12はマイコ
ン、12aは演算手段（CPU）、12bはROM、12cはRAM、12d
はタイマ、12eはA/Dコンバータ、12fは割り込み入力ポ
ート、12gは入力ポート、12hは出力ポート、14はサーモ
スタット状態判別手段、15は電池電圧検圧手段、17はSC
R点弧手段、18は異常警告手段、19は充電装置である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−71236（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−17732（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】充電電源と充電される電池組との間に挿入
されたスイッチング素子をオンさせて前記充電電源から
の充電により電池組を充電するようにした電池充電装置
において、 前記電池組が充電装置に接続されたことを検出する電池
組接続検出手段を設け、該電池組接続検出手段が電池組
の接続を検出した時前記スイッチング素子をオンさせて
充電を開始すると共にスイッチング素子のオン時間を徐
々に増加させて充電電流を徐々に大きくなるようにした
ことを特徴とする電池の充電方法。 - 【請求項２】前記電池組接続検出手段を、電池組内の電
池に近接して設けられ、電池が所定温度になった時にそ
の接点を開くサーモスタット及び該サーモスタットの端
子電圧を検出し所定電圧の時出力を発生するサーモスタ
ット状態判別手段により構成したことを特徴とする請求
項１記載の電池の充電方法。 - 【請求項３】正常の充電に比べ前記スイッチング素子の
オン時間が短い時異常と判別し、異常警告手段により警
告するようにしたことを特徴とする請求項１記載の電池
の充電方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009343A JPH082150B2 (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 電池の充電方法 |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP63009343A JPH082150B2 (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 電池の充電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01186131A JPH01186131A (ja) | 1989-07-25 |
| JPH082150B2 true JPH082150B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=11717827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63009343A Expired - Lifetime JPH082150B2 (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-19 | 電池の充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082150B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04108344U (ja) * | 1991-03-05 | 1992-09-18 | 三洋電機株式会社 | 充電制御回路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5219152Y2 (ja) * | 1973-06-11 | 1977-04-30 | ||
| JPS5771236A (en) * | 1980-10-22 | 1982-05-04 | Olympus Optical Co | Charging circuit |
-
1988
- 1988-01-19 JP JP63009343A patent/JPH082150B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01186131A (ja) | 1989-07-25 |
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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: 20090110 Year of fee payment: 13 |