JPH08237880A - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
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- JPH08237880A JPH08237880A JP7039841A JP3984195A JPH08237880A JP H08237880 A JPH08237880 A JP H08237880A JP 7039841 A JP7039841 A JP 7039841A JP 3984195 A JP3984195 A JP 3984195A JP H08237880 A JPH08237880 A JP H08237880A
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- Japan
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- current
- circuit
- charging
- voltage
- battery
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 充電装置のコストタブウンを図ると共に、設
計の自由度を増し、使い勝手もよくする。 【構成】 充電用電源からの入力電流を第１，第２の電
流安定化回路１１，１２で安定化してそれぞれ大電流，
小電流を出力するが、切り替え回路１３は初めに第１の
電流安定化回路１１を動作させて、バッテリパック３を
大電流で急速に充電する。そして、電池電圧が所定値に
達して満充電に近づくと、それを電圧検出回路１３が検
出し、それによって切り替え回路１４が第１の電流安定
化回路１１の動作を停止させて第２の電流安定化回路１
２を動作させ、小電流で充電を継続する。そして電池電
圧が一旦少し低下した後再び所定値に達し満充電になる
と、第２の電流安定化回路１２の動作も停止させて、充
電を完了する。
計の自由度を増し、使い勝手もよくする。 【構成】 充電用電源からの入力電流を第１，第２の電
流安定化回路１１，１２で安定化してそれぞれ大電流，
小電流を出力するが、切り替え回路１３は初めに第１の
電流安定化回路１１を動作させて、バッテリパック３を
大電流で急速に充電する。そして、電池電圧が所定値に
達して満充電に近づくと、それを電圧検出回路１３が検
出し、それによって切り替え回路１４が第１の電流安定
化回路１１の動作を停止させて第２の電流安定化回路１
２を動作させ、小電流で充電を継続する。そして電池電
圧が一旦少し低下した後再び所定値に達し満充電になる
と、第２の電流安定化回路１２の動作も停止させて、充
電を完了する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、Ｌｉイオン２次電池
等の充電可能な電池を充電するための充電装置に関す
る。
等の充電可能な電池を充電するための充電装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】充電装置を用いて電池を充電する場合
は、その電池の種類によって規定された充電電圧の範囲
内で定電圧充電を行う必要がある。充電電圧が規定され
た範囲より低い場合は充電容量が減少し、充電電圧が規
定された範囲より高い場合は電圧ストレスによって電池
自体の充電可能容量が激減し、何れにしても所定の電池
の端子電圧（電池電圧ともいう）を得ることが困難にな
る。また、充電電流にも上限がある。
は、その電池の種類によって規定された充電電圧の範囲
内で定電圧充電を行う必要がある。充電電圧が規定され
た範囲より低い場合は充電容量が減少し、充電電圧が規
定された範囲より高い場合は電圧ストレスによって電池
自体の充電可能容量が激減し、何れにしても所定の電池
の端子電圧（電池電圧ともいう）を得ることが困難にな
る。また、充電電流にも上限がある。
【０００３】例えば、Ｌｉイオン２次電池の充電電圧の
範囲は狭いため、充電用電源からの入力電流の上限を規
制すると共に、電圧を安定化するようにしている。その
ための従来の充電装置の一例を図３に示す。この図３に
示す充電装置によれば、充電用電源（図示せず）からの
入力電流を電流安定化回路１により安定化すると共に充
電電流の上限を例えば１．２Ａに規制して後、電圧安定
化回路２により例えば４.１±０.０５Ｖの充電電圧に安
定化し、それを充電すべき電池のバッテリパック３に供
給して充電を行なう。
範囲は狭いため、充電用電源からの入力電流の上限を規
制すると共に、電圧を安定化するようにしている。その
ための従来の充電装置の一例を図３に示す。この図３に
示す充電装置によれば、充電用電源（図示せず）からの
入力電流を電流安定化回路１により安定化すると共に充
電電流の上限を例えば１．２Ａに規制して後、電圧安定
化回路２により例えば４.１±０.０５Ｖの充電電圧に安
定化し、それを充電すべき電池のバッテリパック３に供
給して充電を行なう。
【０００４】図４はこの充電装置の充電特性を示すもの
で、電池電圧が低下した状態から上昇し、略４.１Ｖに
達するまでは充電電流は略１Ａで一定に流れ、４.１Ｖ
に達すると充電電流は減少し、ゼロに収束して充電が完
了する。
で、電池電圧が低下した状態から上昇し、略４.１Ｖに
達するまでは充電電流は略１Ａで一定に流れ、４.１Ｖ
に達すると充電電流は減少し、ゼロに収束して充電が完
了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の充電装置では、充電用電源の出力電流の全範囲
において高精度に電圧の安定化を図ることができるよう
な電源制御方式が求められる。特に、高精度に電圧を安
定化させるためには、充電電流が流れる回路基板の配線
による電圧ロス及びバッテリパック端子部の接触ロス等
の影響も考慮する必要がある。
た従来の充電装置では、充電用電源の出力電流の全範囲
において高精度に電圧の安定化を図ることができるよう
な電源制御方式が求められる。特に、高精度に電圧を安
定化させるためには、充電電流が流れる回路基板の配線
による電圧ロス及びバッテリパック端子部の接触ロス等
の影響も考慮する必要がある。
【０００６】そのため、少なくともバッテリパックのす
ぐ近くに充電装置を設置し、且つ電池電圧を直接モニタ
できるように充電装置とバッテリパックとをケルビン接
続し、バッテリパック内の配線ロスまで監視して電圧の
安定化を図れるように工夫された電圧安定化回路が必要
とされ、コスト高になるという問題があった。またこれ
に伴い、ケルビン接続のために要するバッテリパックの
端子数の増加使用上及び設計上の種々の制限も発生し
た。
ぐ近くに充電装置を設置し、且つ電池電圧を直接モニタ
できるように充電装置とバッテリパックとをケルビン接
続し、バッテリパック内の配線ロスまで監視して電圧の
安定化を図れるように工夫された電圧安定化回路が必要
とされ、コスト高になるという問題があった。またこれ
に伴い、ケルビン接続のために要するバッテリパックの
端子数の増加使用上及び設計上の種々の制限も発生し
た。
【０００７】この発明はこのような状況に鑑みてなされ
たものであり、特に高精度の電圧安定化回路を用いるこ
となく、充電装置の低コスト化を図り、かつ設計自由度
を高めることを目的としている。そのため、電圧の安定
化を行わずに充電電流を切り替え制御するのみで満充電
を行うことのできる充電装置を提供しようとするもので
ある。
たものであり、特に高精度の電圧安定化回路を用いるこ
となく、充電装置の低コスト化を図り、かつ設計自由度
を高めることを目的としている。そのため、電圧の安定
化を行わずに充電電流を切り替え制御するのみで満充電
を行うことのできる充電装置を提供しようとするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、充電用電源からの入力電流を安定化して
大電流を出力し、それを充電すべき電池に供給する第１
の電流安定化回路と、上記入力電流を安定化して小電流
を出力し、それを上記電池に供給する第２の電流安定化
回路と、上記電池の端子電圧を検出する電圧検出回路
と、その検出電圧に応じて上記第１，第２の電流安定化
回路の動作を切り替え制御する切り替え回路とを備えた
充電装置を提供する。
達成するため、充電用電源からの入力電流を安定化して
大電流を出力し、それを充電すべき電池に供給する第１
の電流安定化回路と、上記入力電流を安定化して小電流
を出力し、それを上記電池に供給する第２の電流安定化
回路と、上記電池の端子電圧を検出する電圧検出回路
と、その検出電圧に応じて上記第１，第２の電流安定化
回路の動作を切り替え制御する切り替え回路とを備えた
充電装置を提供する。
【０００９】その切り替え回路を、上記電池の充電開始
から電圧検出回路による検出電圧が所定値に達するまで
は上記第１の電流安定化回路を動作させ、上記所定値に
達した後は前上第２の電流安定化回路を動作させ、上記
検出電圧が上記所定値より低下した後再度該所定値に達
したときに上記第１，第２の電流安定化回路の動作をい
ずれも停止させる回路にするとよい。
から電圧検出回路による検出電圧が所定値に達するまで
は上記第１の電流安定化回路を動作させ、上記所定値に
達した後は前上第２の電流安定化回路を動作させ、上記
検出電圧が上記所定値より低下した後再度該所定値に達
したときに上記第１，第２の電流安定化回路の動作をい
ずれも停止させる回路にするとよい。
【００１０】
【作用】この発明による充電装置は、電圧検出回路が検
出する電池の端子電圧（電池電圧）に応じて、切り替え
回路が第１，第２の電流安定化回路の動作を切り替える
ことにより、充電電流を大電流又は小電流に制御し、充
電すべき電池の充電状態に応じた適切な充電を行なう。
出する電池の端子電圧（電池電圧）に応じて、切り替え
回路が第１，第２の電流安定化回路の動作を切り替える
ことにより、充電電流を大電流又は小電流に制御し、充
電すべき電池の充電状態に応じた適切な充電を行なう。
【００１１】また、初期には第１の電流安定化回路によ
る大電流で充電し、電池電圧が所定値に達したら第２の
電流安定化回路による小電流に切り替え、再び所定値に
達したとき充電を停止させることにより、先ず大電流で
満充電に近い状態まで急速に充電した後、さらに小電流
によって満充電まで充電することができる。
る大電流で充電し、電池電圧が所定値に達したら第２の
電流安定化回路による小電流に切り替え、再び所定値に
達したとき充電を停止させることにより、先ず大電流で
満充電に近い状態まで急速に充電した後、さらに小電流
によって満充電まで充電することができる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して具
体的に説明する。図１はこの発明の一実施例を示す充電
装置のブロック回路図である。図１において、３は充電
すべき電池のバッテリパックで、例えば、Ｌｉイオン２
次電池，鉛蓄電池その他の電池のパックである。
体的に説明する。図１はこの発明の一実施例を示す充電
装置のブロック回路図である。図１において、３は充電
すべき電池のバッテリパックで、例えば、Ｌｉイオン２
次電池，鉛蓄電池その他の電池のパックである。
【００１３】１１は充電用電源（図示せず）からの入力
電流を安定化して大電流を出力し、それをそバッテリパ
ック３に供給する第１の電流安定化回路、１２は入力電
流を安定化して小電流を出力し、それをバッテリパック
３に供給する第２の電流安定化回路、１３はバッテリパ
ック３の端子電圧を高精度に監視して検出する電圧検出
回路、１４は第１，第２の電流安定化回路１１，１２の
動作を切り替える切り替え回路である。なお、充電用電
源としては、例えば商用交流電流からの電流を整流平滑
して出力する直流電源が用いられる。
電流を安定化して大電流を出力し、それをそバッテリパ
ック３に供給する第１の電流安定化回路、１２は入力電
流を安定化して小電流を出力し、それをバッテリパック
３に供給する第２の電流安定化回路、１３はバッテリパ
ック３の端子電圧を高精度に監視して検出する電圧検出
回路、１４は第１，第２の電流安定化回路１１，１２の
動作を切り替える切り替え回路である。なお、充電用電
源としては、例えば商用交流電流からの電流を整流平滑
して出力する直流電源が用いられる。
【００１４】このように構成して充電装置の動作につい
て説明する。この充電装置に、充電すべきバッテリパッ
ク３を装着して電源を投入すると、最初はその電池電圧
が低いので、電圧検出回路１３による検出電圧も低く、
切り替え回路１３は先ず第１の電流安定化回路１１を選
択して充電を開始する。
て説明する。この充電装置に、充電すべきバッテリパッ
ク３を装着して電源を投入すると、最初はその電池電圧
が低いので、電圧検出回路１３による検出電圧も低く、
切り替え回路１３は先ず第１の電流安定化回路１１を選
択して充電を開始する。
【００１５】すなわち、充電用電源からの入力電流は、
第１の電流安定化回路１１で例えば０．７Ａに安定化さ
れてバッテリパック３を充電する。それにより、図２に
示すように電池電圧が上昇して略４.１Ｖに達成するま
で、充電電流は０.７Ａで一定に流れている。電池電圧
が４.１Ｖ に達すると、それが電圧検出回路１３によっ
て検出され、その検出に応じて切り替え回路１４は、第
１の電流安定化回路１１の動作を停止させてから第２の
電流安定化回路１２を動作させる。
第１の電流安定化回路１１で例えば０．７Ａに安定化さ
れてバッテリパック３を充電する。それにより、図２に
示すように電池電圧が上昇して略４.１Ｖに達成するま
で、充電電流は０.７Ａで一定に流れている。電池電圧
が４.１Ｖ に達すると、それが電圧検出回路１３によっ
て検出され、その検出に応じて切り替え回路１４は、第
１の電流安定化回路１１の動作を停止させてから第２の
電流安定化回路１２を動作させる。
【００１６】それによって、入力電流は第２の電流安定
化回路１２により略０.１２Ａ まで急激に減少し、それ
に伴って電池電圧も略４Ｖまで減少する。この状態から
充電が継続されて電池電圧が再び上昇し、４.１Ｖに達
するまでは充電電圧０.１２Ａで一定となっている。そ
して電池電圧が再び４.１Ｖに達すると、電圧検出回路
１３がそれを検出し、それによって切り替え回路１４
が、第２の電流安定化回路１２の動作も停止させて充電
を完了する。
化回路１２により略０.１２Ａ まで急激に減少し、それ
に伴って電池電圧も略４Ｖまで減少する。この状態から
充電が継続されて電池電圧が再び上昇し、４.１Ｖに達
するまでは充電電圧０.１２Ａで一定となっている。そ
して電池電圧が再び４.１Ｖに達すると、電圧検出回路
１３がそれを検出し、それによって切り替え回路１４
が、第２の電流安定化回路１２の動作も停止させて充電
を完了する。
【００１７】この実施例によれば、最初に大電流の充電
電流により電池を急速に充電して満充電に近い状態と成
し、次にその充電電流を小電流にして満充電状態を得る
ようにしている。すなわち、電流を制御することにより
満充電を得るようにしているので、電圧を安定化する必
要がなく、従来のような高精度の電圧安定化回路を省略
して、２つの電流安定化回路１１，１２のみを設ければ
よい。特に、電圧検出回路１３は一般的に集積化された
ものが使用でき、かつ電流安定化回路１１，１２とは独
立に構成されるため、充電装置内の実装配置上の自由度
が向上する。
電流により電池を急速に充電して満充電に近い状態と成
し、次にその充電電流を小電流にして満充電状態を得る
ようにしている。すなわち、電流を制御することにより
満充電を得るようにしているので、電圧を安定化する必
要がなく、従来のような高精度の電圧安定化回路を省略
して、２つの電流安定化回路１１，１２のみを設ければ
よい。特に、電圧検出回路１３は一般的に集積化された
ものが使用でき、かつ電流安定化回路１１，１２とは独
立に構成されるため、充電装置内の実装配置上の自由度
が向上する。
【００１８】また、電圧検出回路１３は充電装置内に設
けられて電池電圧を監視するので、充電装置とバッテリ
パック３とを簡単に接続することができる。これらのこ
とにより、充電装置をバッテリパックから離れた場所に
設置することができ、使い勝手が向上すると共に、コス
トダウンを図ることができる。
けられて電池電圧を監視するので、充電装置とバッテリ
パック３とを簡単に接続することができる。これらのこ
とにより、充電装置をバッテリパックから離れた場所に
設置することができ、使い勝手が向上すると共に、コス
トダウンを図ることができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の充
電装置によれば、高精度の電圧安定化回路を省略するこ
とができ、コストダウンをはかることができると共に、
設計の自由度を高めることができ、さらに使い勝手を良
くすることができる。また、最初に大電流により充電を
行って満充電に近づいた状態と成し、次に小電流により
充電を行って満充電とすることにより、さらに効率的な
充電を行うことができる。
電装置によれば、高精度の電圧安定化回路を省略するこ
とができ、コストダウンをはかることができると共に、
設計の自由度を高めることができ、さらに使い勝手を良
くすることができる。また、最初に大電流により充電を
行って満充電に近づいた状態と成し、次に小電流により
充電を行って満充電とすることにより、さらに効率的な
充電を行うことができる。
【図１】この発明の一実施例を示す充電装置のブロック
回路図である。
回路図である。
【図２】図１に示した充電装置の充電特性を示す線図で
ある。
ある。
【図３】従来の充電装置の例を示すブロック回路図であ
る。
る。
【図４】図３に示した充電装置の充電特性を示す線図で
ある。
ある。
３：バッテリパック １１：第１の電流安定
化回路 １２：第２の電流安定化回路 １３：電圧検出回路 １４：切り替え回路
化回路 １２：第２の電流安定化回路 １３：電圧検出回路 １４：切り替え回路
Claims (2)
- 【請求項１】 充電用電源からの入力電流を安定化して
大電流を出力し、それを充電すべき電池に供給する第１
の電流安定化回路と、 前記入力電流を安定化して小電流を出力し、それを前記
電池に供給する第２の電流安定化回路と、 前記電池の端子電圧を検出する電圧検出回路と、 該電圧検出回路による検出電圧に応じて前記第１，第２
の電流安定化回路の動作を切り替え制御する切り替え回
路とを備えたことを特徴とする充電装置。 - 【請求項２】 前記切り換え替え回路は、前記電池の充
電開始から前記電圧検出回路による検出電圧が所定値に
達するまでは前記第１の電流安定化回路を動作させ、前
記所定値に達した後は前記第２の電流安定化回路を動作
させ、前記検出電圧が前記所定値より低下した後再度該
所定値に達したときに前記第１，第２の電流安定化回路
の動作をいずれも停止させる回路であることを特徴とす
る請求項１記載の充電装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7039841A JPH08237880A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 充電装置 |
| KR1019960004209A KR100209780B1 (ko) | 1995-02-28 | 1996-02-22 | 충전장치 |
| US08/605,922 US5675235A (en) | 1995-02-28 | 1996-02-23 | Charging apparatus for controlling supplement of electric current to a rechargeable battery |
| TW085102258A TW353243B (en) | 1995-02-28 | 1996-02-27 | Charging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7039841A JPH08237880A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08237880A true JPH08237880A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12564199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7039841A Pending JPH08237880A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 充電装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5675235A (ja) |
| JP (1) | JPH08237880A (ja) |
| KR (1) | KR100209780B1 (ja) |
| TW (1) | TW353243B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8289001B2 (en) | 2009-05-26 | 2012-10-16 | Freescale Semiconductor, Inc. | Battery charging circuit and battery charger |
| WO2014006810A1 (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | パナソニック 株式会社 | 充電装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09233707A (ja) * | 1996-02-21 | 1997-09-05 | Ricoh Co Ltd | 充電装置 |
| KR100238054B1 (ko) * | 1997-07-04 | 2000-01-15 | 윤종용 | 영상표시장치의 신호 자동공급 방법 및 장치 |
| US6166518A (en) | 1999-04-26 | 2000-12-26 | Exonix Corporation | Implantable power management system |
| CN100369347C (zh) * | 2003-12-04 | 2008-02-13 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车动力电源管理系统 |
| CN101109789B (zh) * | 2006-12-15 | 2010-06-23 | 长安大学 | 电动汽车蓄电池性能智能分析试验台 |
| KR102158288B1 (ko) * | 2012-07-09 | 2020-09-21 | 삼성전자주식회사 | 배터리를 충전하기 위한 방법 및 그 전자 장치 |
| US10239477B1 (en) * | 2015-12-17 | 2019-03-26 | Space Systems/Loral, Llc | Battery charge management for geosynchronous spacecraft |
| CN112204843A (zh) | 2018-05-30 | 2021-01-08 | 米沃奇电动工具公司 | 快速充电电池组 |
| WO2020097918A1 (zh) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 深圳市欢太科技有限公司 | 充电电流调节方法、装置、终端及计算机可读存储介质 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4554500A (en) * | 1983-03-31 | 1985-11-19 | Anton/Bauer, Inc. | Battery charging apparatus and method |
| US4767977A (en) * | 1987-01-08 | 1988-08-30 | Hm Electronics, Inc. | Battery charger |
| DE3732339A1 (de) * | 1987-09-25 | 1989-04-13 | Varta Batterie | Ladeverfahren fuer wartungsfreie bleibatterien mit festgelegtem elektrolyten |
| US5043650A (en) * | 1988-02-26 | 1991-08-27 | Black & Decker Inc. | Battery charger |
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-
1995
- 1995-02-28 JP JP7039841A patent/JPH08237880A/ja active Pending
-
1996
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