JPH08308136A - ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの−△ｖ検出を用いた急速充電システム - Google Patents
ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの−△ｖ検出を用いた急速充電システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バッテリの過充電によるバッテリの損傷を防
止するとともに、周囲の温度や他の外部環境の影響を受
けること無く、バッテリを安全かつ急速に充電できる充
電システムを提供すること。 【解決手段】 パワー段１２は、ニッケルカドミウム／
ニッケル水素合金バッテリ１１を急速充電するために高
電流を発生させる。充電制御回路１３はバッテリ充電制
御回路段であって、バッテリ１１の電圧をセンシングし
てバッテリが完充されるまでの電圧降下を検出して急速
充電から微細充電へのモード変換信号を発生させ、バッ
テリ１１の負荷がオープンされたかショートされたとき
を検出してエラー信号を発生させる。パワーサプライ制
御回路１４はパワー段１２のスイッチング素子を駆動さ
せるためのゲートドライブ段であって、抵抗ＲSENSE に
かかる電圧をフィードバックされて一定の電流がバッテ
リに供給されるようにパルス幅変調をする。
止するとともに、周囲の温度や他の外部環境の影響を受
けること無く、バッテリを安全かつ急速に充電できる充
電システムを提供すること。 【解決手段】 パワー段１２は、ニッケルカドミウム／
ニッケル水素合金バッテリ１１を急速充電するために高
電流を発生させる。充電制御回路１３はバッテリ充電制
御回路段であって、バッテリ１１の電圧をセンシングし
てバッテリが完充されるまでの電圧降下を検出して急速
充電から微細充電へのモード変換信号を発生させ、バッ
テリ１１の負荷がオープンされたかショートされたとき
を検出してエラー信号を発生させる。パワーサプライ制
御回路１４はパワー段１２のスイッチング素子を駆動さ
せるためのゲートドライブ段であって、抵抗ＲSENSE に
かかる電圧をフィードバックされて一定の電流がバッテ
リに供給されるようにパルス幅変調をする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はニッケルカドミウム
／ニッケル水素合金（ＮｉＣｄ／ＮｉＭＨ）バッテリの
−△Ｖ検出を用いた急速充電システムに係り、より詳し
くは、スイッチングモードパワーサプライ（ＳＭＰＳ；
Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｍｏｄｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐ
ｌｙ）を用いて高電流で短時間内にバッテリを充電する
とき、バッテリの電圧をセンシング（ｓｅｎｓｉｎ
ｇ）、−△Ｖを検出して用いることにより、正確な充電
終了（Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）し
てバッテリの過充電を防止しバッテリを安全に急速充電
できる急速充電システムに関する。
／ニッケル水素合金（ＮｉＣｄ／ＮｉＭＨ）バッテリの
−△Ｖ検出を用いた急速充電システムに係り、より詳し
くは、スイッチングモードパワーサプライ（ＳＭＰＳ；
Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｍｏｄｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐ
ｌｙ）を用いて高電流で短時間内にバッテリを充電する
とき、バッテリの電圧をセンシング（ｓｅｎｓｉｎ
ｇ）、−△Ｖを検出して用いることにより、正確な充電
終了（Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）し
てバッテリの過充電を防止しバッテリを安全に急速充電
できる急速充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、バッテリで充電させてどこでも移
動しながら用いられるように製作される、いわゆる携帯
装置が多く用いられている。かかる携帯装置は、充／放
電を繰り返すことができる２次バッテリを用いることに
より、より機能性が追求されている。このような２次バ
ッテリの中でも、ニッケルカドミウム／ニッケル水素合
金バッテリは、すぐれた諸特性のためかかる携帯装置に
多く用いられている。
動しながら用いられるように製作される、いわゆる携帯
装置が多く用いられている。かかる携帯装置は、充／放
電を繰り返すことができる２次バッテリを用いることに
より、より機能性が追求されている。このような２次バ
ッテリの中でも、ニッケルカドミウム／ニッケル水素合
金バッテリは、すぐれた諸特性のためかかる携帯装置に
多く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリは、過
充電されたとき温度上昇とともに種々のバッテリ性能を
低下させることが知られている。このため、従来ではか
かるニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリを
充電するとき、小さい電流で徐々に充電することによ
り、過充電に伴うバッテリの損傷は防止していたが、こ
れはエネルギー効率面において非効率的であるととも
に、バッテリを充電するのに時間がかかりすぎるという
多くの不都合さが生じるという問題があった。
ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリは、過
充電されたとき温度上昇とともに種々のバッテリ性能を
低下させることが知られている。このため、従来ではか
かるニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリを
充電するとき、小さい電流で徐々に充電することによ
り、過充電に伴うバッテリの損傷は防止していたが、こ
れはエネルギー効率面において非効率的であるととも
に、バッテリを充電するのに時間がかかりすぎるという
多くの不都合さが生じるという問題があった。
【０００４】このため、急速充電をしながらバッテリが
正確に完全充電されたときを検出して急速充電を中断さ
せることにより、短時間内に安全にバッテリを充電でき
るシステムが求められた。
正確に完全充電されたときを検出して急速充電を中断さ
せることにより、短時間内に安全にバッテリを充電でき
るシステムが求められた。
【０００５】本発明はこのような従来技術の課題を解決
し、充電の際バッテリの電圧特性を用いた−△Ｖを検出
して、バッテリが完全に充電されると自動に急速充電モ
ード（Ｆａｓｔ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｍｏｄｅ）から微
細充電モード（Ｔｒｉｃｋｌｅ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｍ
ｏｄｅ）に転換して過充電によるバッテリの損傷を防止
し、周囲の温度や他の外部環境に関係なしにバッテリを
正確でかつ安全に急速完全充電できるニッケルカドミウ
ム／ニッケル水素合金バッテリ用急速充電システムを提
供することを目的とする。
し、充電の際バッテリの電圧特性を用いた−△Ｖを検出
して、バッテリが完全に充電されると自動に急速充電モ
ード（Ｆａｓｔ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｍｏｄｅ）から微
細充電モード（Ｔｒｉｃｋｌｅ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｍ
ｏｄｅ）に転換して過充電によるバッテリの損傷を防止
し、周囲の温度や他の外部環境に関係なしにバッテリを
正確でかつ安全に急速完全充電できるニッケルカドミウ
ム／ニッケル水素合金バッテリ用急速充電システムを提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明のニッケルカドミウム／ニッケル水素合
金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速充電システムは、
充／放電が可能な２次電池であるニッケルカドミウム／
ニッケル水素合金バッテリと、ニッケルカドミウム／ニ
ッケル水素合金バッテリを急速充電するため高電流を発
生させるパワー段と、ニッケルカドミウム／ニッケル水
素合金バッテリの電圧をセンシングしてニッケルカドミ
ウム／ニッケル水素合金バッテリが完充されるときの−
△Ｖを検出して、急速充電から微細充電へのモード変換
信号を出力し、またニッケルカドミウム／ニッケル水素
合金バッテリの負荷がオープンされたかショットされた
ときを検出してバッテリエラー信号を出力する充電制御
回路と、パワー段内部のスイッチング素子を駆動させる
ためのゲートドライブ段であって、抵抗にかかる電圧を
フィードバックされてニッケルカドミウム／ニッケル水
素合金バッテリに一定の電流が供給されるようパルス幅
変調してパワー段に出力し、また充電制御回路から出力
されるモード変換信号とバッテリエラー信号を入力され
て、各信号に応じて適切なパルス幅変調をすることによ
り、ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリに
流れる電流量を調節するか中断させる信号を出力するス
イッチングモードパワーサプライ制御回路とを有する。
るための本発明のニッケルカドミウム／ニッケル水素合
金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速充電システムは、
充／放電が可能な２次電池であるニッケルカドミウム／
ニッケル水素合金バッテリと、ニッケルカドミウム／ニ
ッケル水素合金バッテリを急速充電するため高電流を発
生させるパワー段と、ニッケルカドミウム／ニッケル水
素合金バッテリの電圧をセンシングしてニッケルカドミ
ウム／ニッケル水素合金バッテリが完充されるときの−
△Ｖを検出して、急速充電から微細充電へのモード変換
信号を出力し、またニッケルカドミウム／ニッケル水素
合金バッテリの負荷がオープンされたかショットされた
ときを検出してバッテリエラー信号を出力する充電制御
回路と、パワー段内部のスイッチング素子を駆動させる
ためのゲートドライブ段であって、抵抗にかかる電圧を
フィードバックされてニッケルカドミウム／ニッケル水
素合金バッテリに一定の電流が供給されるようパルス幅
変調してパワー段に出力し、また充電制御回路から出力
されるモード変換信号とバッテリエラー信号を入力され
て、各信号に応じて適切なパルス幅変調をすることによ
り、ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリに
流れる電流量を調節するか中断させる信号を出力するス
イッチングモードパワーサプライ制御回路とを有する。
【０００７】また、ニッケルカドミウム／ニッケル水素
合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速充電システムの
充電制御回路の構成は、ニッケルカドミウム／ニッケル
水素合金バッテリの陽極端子と抵抗の一方端子とが連結
され、パワー段のスイッチングにより発生する高周波数
雑音をフィルタリングするローパスフィルタと、ローパ
スフィルタに連結されており、ニッケルカドミウム／ニ
ッケル水素合金バッテリの電圧をセンシングして、電圧
降下を検出し出力する−△Ｖ検出部と、−△Ｖ検出部か
らニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの電
圧をセンシングして、ニッケルカドミウム／ニッケル水
素合金バッテリの負荷がオープンされたかショットされ
たときなどの異常状態を検出してバッテリエラー信号を
出力するバッテリエラー信号発生部と、−△Ｖ検出部の
出力を入力されてモード変換信号を出力するラッチ部と
を有する。
合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速充電システムの
充電制御回路の構成は、ニッケルカドミウム／ニッケル
水素合金バッテリの陽極端子と抵抗の一方端子とが連結
され、パワー段のスイッチングにより発生する高周波数
雑音をフィルタリングするローパスフィルタと、ローパ
スフィルタに連結されており、ニッケルカドミウム／ニ
ッケル水素合金バッテリの電圧をセンシングして、電圧
降下を検出し出力する−△Ｖ検出部と、−△Ｖ検出部か
らニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの電
圧をセンシングして、ニッケルカドミウム／ニッケル水
素合金バッテリの負荷がオープンされたかショットされ
たときなどの異常状態を検出してバッテリエラー信号を
出力するバッテリエラー信号発生部と、−△Ｖ検出部の
出力を入力されてモード変換信号を出力するラッチ部と
を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるニッケルカド
ミウム／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用い
た急速充電システムの好ましい実施の形態を添付図面に
基づいて詳細に説明する。
ミウム／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用い
た急速充電システムの好ましい実施の形態を添付図面に
基づいて詳細に説明する。
【０００９】図１は本発明におけるニッケルカドミウム
／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速
充電システムの実施の形態における機能ブロック図であ
り、図４および図５はその詳細回路図である。図１に示
されているように、本実施の形態の急速充電システム
は、ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１
１、パワー段１２、充電制御回路１３およびスイッチン
グモードパワーサプライ制御回路１４より構成されてい
る。
／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速
充電システムの実施の形態における機能ブロック図であ
り、図４および図５はその詳細回路図である。図１に示
されているように、本実施の形態の急速充電システム
は、ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１
１、パワー段１２、充電制御回路１３およびスイッチン
グモードパワーサプライ制御回路１４より構成されてい
る。
【００１０】ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バ
ッテリ１１は、抵抗ＲSENSE の一方端子とＯＰアンプ
（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ，Ｇ）の入
力端に陰極端子が接続されており、充／放電が可能な２
次電池である。
ッテリ１１は、抵抗ＲSENSE の一方端子とＯＰアンプ
（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ，Ｇ）の入
力端に陰極端子が接続されており、充／放電が可能な２
次電池である。
【００１１】パワー段１２は、一方端子がニッケルカド
ミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の陽極端子と接
続されており、他の一方端子が抵抗ＲRENSE の一方端子
と接続されており、ニッケルカドミウム／ニッケル水素
合金バッテリ１１を急速充電するため高電流を発生させ
る回路である。
ミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の陽極端子と接
続されており、他の一方端子が抵抗ＲRENSE の一方端子
と接続されており、ニッケルカドミウム／ニッケル水素
合金バッテリ１１を急速充電するため高電流を発生させ
る回路である。
【００１２】充電制御回路１３は、一方端子がニッケル
カドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の陽極端子
と接続されており、他の一方端子が抵抗ＲSENSE の一方
端子と接続されている。この充電制御回路１３は、ニッ
ケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の電圧
をセンシングして、ニッケルカドミウム／ニッケル水素
合金バッテリ１１が完全充電されたときの−△Ｖを検出
する。そして、−△Ｖを検出すると、急速充電から微細
充電へのモード変換信号を出力する。充電制御回路１３
はまた、ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテ
リ１１の負荷がオープンされたかショートされたときを
検出し、これらを検出するとバッテリエラ−信号を出力
する。
カドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の陽極端子
と接続されており、他の一方端子が抵抗ＲSENSE の一方
端子と接続されている。この充電制御回路１３は、ニッ
ケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の電圧
をセンシングして、ニッケルカドミウム／ニッケル水素
合金バッテリ１１が完全充電されたときの−△Ｖを検出
する。そして、−△Ｖを検出すると、急速充電から微細
充電へのモード変換信号を出力する。充電制御回路１３
はまた、ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテ
リ１１の負荷がオープンされたかショートされたときを
検出し、これらを検出するとバッテリエラ−信号を出力
する。
【００１３】スイッチングモードパワーサプライ制御回
路１４は、パワー段１２の内部のスイッチング素子を駆
動させるための信号を出力するゲートドライブ段であ
る。具体的には、この制御回路１４は、抵抗ＲSENSE に
かかる電圧をＯＰアンプの出力端からフィードバックし
てニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１
に一定の電流が供給されるようパルス幅変調をしてパワ
ー段１２に出力する。この制御回路１４はまた、充電制
御回路１３から出力されるモード変換信号とバッテリエ
ラー信号を入力し、各信号に応じて適切なパルス幅変調
をすることによりニッケルカドミウム／ニッケル水素合
金バッテリ１１に流れる電流量を調節するか、または中
断させる信号を出力する。
路１４は、パワー段１２の内部のスイッチング素子を駆
動させるための信号を出力するゲートドライブ段であ
る。具体的には、この制御回路１４は、抵抗ＲSENSE に
かかる電圧をＯＰアンプの出力端からフィードバックし
てニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１
に一定の電流が供給されるようパルス幅変調をしてパワ
ー段１２に出力する。この制御回路１４はまた、充電制
御回路１３から出力されるモード変換信号とバッテリエ
ラー信号を入力し、各信号に応じて適切なパルス幅変調
をすることによりニッケルカドミウム／ニッケル水素合
金バッテリ１１に流れる電流量を調節するか、または中
断させる信号を出力する。
【００１４】また、本実施の形態では、充電制御回路１
３のモード変換信号を入力する発光ダイオードＬＥＤ
（図５参照）を備え、これにより充電モードの変更が表
示される。
３のモード変換信号を入力する発光ダイオードＬＥＤ
（図５参照）を備え、これにより充電モードの変更が表
示される。
【００１５】図２は本発明の実施の形態に従うニッケル
カドミウム／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を
用いた急速充電システムの充電制御回路１３を示す詳細
回路図である。
カドミウム／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を
用いた急速充電システムの充電制御回路１３を示す詳細
回路図である。
【００１６】図２に示されているように、本発明の実施
の形態に従うニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バ
ッテリの−△Ｖ検出を用いた急速充電システムにおける
充電制御回路１３は、ローパスフィルタ１３１、−△Ｖ
検出部１３２、バッテリエラー信号発生部１３３および
ラッチ部１３４により構成されている。
の形態に従うニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バ
ッテリの−△Ｖ検出を用いた急速充電システムにおける
充電制御回路１３は、ローパスフィルタ１３１、−△Ｖ
検出部１３２、バッテリエラー信号発生部１３３および
ラッチ部１３４により構成されている。
【００１７】ローパスフィルタ１３１は、第１抵抗Ｒ１
および第１キャパシタＣ１により構成され、ニッケルカ
ドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の陽極端子に
接続されている。すなわち、第１抵抗Ｒ１はニッケルカ
ドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の陽極端子と
一方端子が接続されている。第１キャパシタＣ１は、抵
抗ＲSENSE の一方端子と接続されており、第１抵抗Ｒ１
と他の一方端子が接続されている。
および第１キャパシタＣ１により構成され、ニッケルカ
ドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の陽極端子に
接続されている。すなわち、第１抵抗Ｒ１はニッケルカ
ドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の陽極端子と
一方端子が接続されている。第１キャパシタＣ１は、抵
抗ＲSENSE の一方端子と接続されており、第１抵抗Ｒ１
と他の一方端子が接続されている。
【００１８】−△Ｖ検出部１３２は、第２キャパシタＣ
２、第２抵抗Ｒ２、第１ＯＰアンプＱ１、第１ダイオー
ドＤ１、第３キャパシタＣ３、第２ＯＰアンプＱ２、第
１基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧降下を行う電圧降下ブロッ
クＢ、第１比較器Ｑ３、第２比較器Ｑ４および２入力第
１ＮＡＮＤゲートＮ１により構成されている。−△Ｖ検
出部１３２は、ローパスフィルタ１３１およびニッケル
カドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の陰極端子
に接続されている。
２、第２抵抗Ｒ２、第１ＯＰアンプＱ１、第１ダイオー
ドＤ１、第３キャパシタＣ３、第２ＯＰアンプＱ２、第
１基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧降下を行う電圧降下ブロッ
クＢ、第１比較器Ｑ３、第２比較器Ｑ４および２入力第
１ＮＡＮＤゲートＮ１により構成されている。−△Ｖ検
出部１３２は、ローパスフィルタ１３１およびニッケル
カドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の陰極端子
に接続されている。
【００１９】具体的には、第２キャパシタＣ２は第１キ
ャパシタＣ１の一方端子と接続されている。第２抵抗Ｒ
２は第２キャパシタＣ２の一方端子と接続されている。
第１ＯＰアンプＱ１は、第１抵抗Ｒ１と＋入力端が接続
されており、第２抵抗Ｒ２と−入力端が接続されてい
る。第１ダイオードＤ１は、第１ＯＰアンプＱ１の出力
端に−端子が接続されており、第１ＯＰアンプＱ１の−
入力端に＋端子が接続されている。第３キャパシタＣ３
は第１ダイオードＤ１の＋端子と−端子に二つの端子が
並列に接続されている。第２ＯＰアンプＱ２は、第１Ｏ
ＰアンプＱ１の＋入力端と＋入力端が接続されており、
出力端が−入力端と接続されている。第１比較器Ｑ３
は、第１ＯＰアンプＱ１の出力端と−入力端が接続され
ており、第２ＯＰアンプＱ２の出力を、第１基準電圧Ｖ
ｒｅｆ１ほど電圧降下させるブロックＢを経た出力が＋
入力端に接続されている。第２比較器Ｑ４は、第２ＯＰ
アンプＱ２の出力端と＋入力端が接続されており、第２
基準電圧Ｖｒｅｆ２が−入力端に接続されている。第１
ＮＡＮＤゲートＮ１は第１比較器Ｑ３の出力と第２比較
器Ｑ４の出力が入力される。
ャパシタＣ１の一方端子と接続されている。第２抵抗Ｒ
２は第２キャパシタＣ２の一方端子と接続されている。
第１ＯＰアンプＱ１は、第１抵抗Ｒ１と＋入力端が接続
されており、第２抵抗Ｒ２と−入力端が接続されてい
る。第１ダイオードＤ１は、第１ＯＰアンプＱ１の出力
端に−端子が接続されており、第１ＯＰアンプＱ１の−
入力端に＋端子が接続されている。第３キャパシタＣ３
は第１ダイオードＤ１の＋端子と−端子に二つの端子が
並列に接続されている。第２ＯＰアンプＱ２は、第１Ｏ
ＰアンプＱ１の＋入力端と＋入力端が接続されており、
出力端が−入力端と接続されている。第１比較器Ｑ３
は、第１ＯＰアンプＱ１の出力端と−入力端が接続され
ており、第２ＯＰアンプＱ２の出力を、第１基準電圧Ｖ
ｒｅｆ１ほど電圧降下させるブロックＢを経た出力が＋
入力端に接続されている。第２比較器Ｑ４は、第２ＯＰ
アンプＱ２の出力端と＋入力端が接続されており、第２
基準電圧Ｖｒｅｆ２が−入力端に接続されている。第１
ＮＡＮＤゲートＮ１は第１比較器Ｑ３の出力と第２比較
器Ｑ４の出力が入力される。
【００２０】バッテリエラー信号発生部１３３は、−△
Ｖ検出部１３２に接続され、これより入力した信号に基
づいてバッテリエラー信号を出力する回路である。バッ
テリエラー信号発生部１３３は、第３比較器Ｑ５、第４
比較器Ｑ６および第１ＯＲゲートＯＲ１により構成され
ている。すなわち、第３比較器Ｑ５は、第２ＯＰアンプ
Ｑ２の出力端と＋入力端が接続されており、第３基準電
圧Ｖｒｅｆ３が−入力端に接続されている。第４比較器
Ｑ６は第２ＯＰアンプＱ２の出力端と−入力端が接続さ
れており、第４基準電圧Ｖｒｅｆ４が＋入力端に接続さ
れている。第１ＯＲゲートＯＲ１は第３比較器Ｑ５の出
力と第４比較器Ｑ６の出力を入力してバッテリエラー信
号を出力する。
Ｖ検出部１３２に接続され、これより入力した信号に基
づいてバッテリエラー信号を出力する回路である。バッ
テリエラー信号発生部１３３は、第３比較器Ｑ５、第４
比較器Ｑ６および第１ＯＲゲートＯＲ１により構成され
ている。すなわち、第３比較器Ｑ５は、第２ＯＰアンプ
Ｑ２の出力端と＋入力端が接続されており、第３基準電
圧Ｖｒｅｆ３が−入力端に接続されている。第４比較器
Ｑ６は第２ＯＰアンプＱ２の出力端と−入力端が接続さ
れており、第４基準電圧Ｖｒｅｆ４が＋入力端に接続さ
れている。第１ＯＲゲートＯＲ１は第３比較器Ｑ５の出
力と第４比較器Ｑ６の出力を入力してバッテリエラー信
号を出力する。
【００２１】ラッチ部１３４は、−△Ｖ検出部１３２に
接続され、これより入力した信号をラッチする回路であ
り、２入力第２ＮＡＮＤゲートＮ２および第１インバー
タＩ１とから構成される。具体的には、２入力第２ＮＡ
ＮＤゲートＮ２は、２入力第１ＮＡＮＤゲートＮ１の出
力を入力し、モード変換信号を出力する。第１インバー
タＩ１は、２入力第２ＮＡＮＤゲートＮ２の出力を入力
し、２入力第２ＮＡＮＤゲートＮ２に出力する。
接続され、これより入力した信号をラッチする回路であ
り、２入力第２ＮＡＮＤゲートＮ２および第１インバー
タＩ１とから構成される。具体的には、２入力第２ＮＡ
ＮＤゲートＮ２は、２入力第１ＮＡＮＤゲートＮ１の出
力を入力し、モード変換信号を出力する。第１インバー
タＩ１は、２入力第２ＮＡＮＤゲートＮ２の出力を入力
し、２入力第２ＮＡＮＤゲートＮ２に出力する。
【００２２】また、図３は本発明の実施の形態に従うニ
ッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ
検出を用いた急速充電システムのスイッチングモードパ
ワーサプライ制御回路を示す詳細回路図である。
ッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ
検出を用いた急速充電システムのスイッチングモードパ
ワーサプライ制御回路を示す詳細回路図である。
【００２３】次に、図１を用いて本発明の実施の形態に
従うニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの
−△Ｖ検出を用いた急速充電システムの動作を説明す
る。
従うニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの
−△Ｖ検出を用いた急速充電システムの動作を説明す
る。
【００２４】パワー段１２は、ニッケルカドミウム／ニ
ッケル水素合金バッテリ１１を急速充電するために高電
流を発生させるフライバック構造のスイッチングモード
パワーサプライを用いる。
ッケル水素合金バッテリ１１を急速充電するために高電
流を発生させるフライバック構造のスイッチングモード
パワーサプライを用いる。
【００２５】充電制御回路１３はニッケルカドミウム／
ニッケル水素合金バッテリ充電制御回路段であって、ニ
ッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の電
圧をセンシングしてバッテリが完充されるまでの電圧降
下を検出して急速充電から微細充電へのモード変換信号
を発生させ、さらにニッケルカドミウム／ニッケル水素
合金バッテリ１１の負荷がオープンされたかショートさ
れたときを検出してエラー信号を発生させるようになっ
ている。
ニッケル水素合金バッテリ充電制御回路段であって、ニ
ッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の電
圧をセンシングしてバッテリが完充されるまでの電圧降
下を検出して急速充電から微細充電へのモード変換信号
を発生させ、さらにニッケルカドミウム／ニッケル水素
合金バッテリ１１の負荷がオープンされたかショートさ
れたときを検出してエラー信号を発生させるようになっ
ている。
【００２６】スイッチングモードパワーサプライ制御回
路１４はパワー段１２のスイッチング素子を駆動させる
ためのゲートドライブ段であって、抵抗ＲSENSE にかか
る電圧をフィードバックされて一定の電流がバッテリに
供給されるようにパルス幅変調（ＰＷＭ；Ｐｕｌｓｅ
Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）をする。
路１４はパワー段１２のスイッチング素子を駆動させる
ためのゲートドライブ段であって、抵抗ＲSENSE にかか
る電圧をフィードバックされて一定の電流がバッテリに
供給されるようにパルス幅変調（ＰＷＭ；Ｐｕｌｓｅ
Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）をする。
【００２７】次に、図２に示されている、本発明の実施
の形態に従うニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バ
ッテリの−△Ｖ検出を用いた急速充電システムの充電制
御回路の動作について詳細に説明する。
の形態に従うニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バ
ッテリの−△Ｖ検出を用いた急速充電システムの充電制
御回路の動作について詳細に説明する。
【００２８】第１抵抗Ｒ１と第１キャパシタＣ１とで構
成されたローパスフィルタ１３１はパワー段１２のスイ
ッチングにより発生する高周波数雑音をフィルタリング
する。
成されたローパスフィルタ１３１はパワー段１２のスイ
ッチングにより発生する高周波数雑音をフィルタリング
する。
【００２９】ローパスフィルタ１３１を経たニッケルカ
ドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の電圧は第１
ＯＰアンプＱ１と第２ＯＰアンプＱ２の＋入力端にかか
る。ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１
１の電圧をセンシングして検出された値を出力する−△
Ｖ検出部１３２は第１ダイオードＤ１、第２抵抗Ｒ２、
第２キャパシタＣ２、第３キャパシタＣ３、第１ＯＰア
ンプＱ１、第２ＯＰアンプＱ２、第１比較器Ｑ３、第２
比較器Ｑ４および第１ＮＡＮＤゲ−トＮ１を含む。
ドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１の電圧は第１
ＯＰアンプＱ１と第２ＯＰアンプＱ２の＋入力端にかか
る。ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１
１の電圧をセンシングして検出された値を出力する−△
Ｖ検出部１３２は第１ダイオードＤ１、第２抵抗Ｒ２、
第２キャパシタＣ２、第３キャパシタＣ３、第１ＯＰア
ンプＱ１、第２ＯＰアンプＱ２、第１比較器Ｑ３、第２
比較器Ｑ４および第１ＮＡＮＤゲ−トＮ１を含む。
【００３０】ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バ
ッテリ１１の電圧が増加する状態においては第１ダイオ
ードＤ１がオン状態を保持し、第３キャパシタＣ３には
第１ダイオードＤ１のオン電圧ほど充電されるようにな
り、第１ダイオードＤ１を通じて流れ込む出力電流は第
２抵抗Ｒ２を経て第２キャパシタＣ２を充電させる。こ
のとき、第２キャパシタＣ２を充電させる電流は、下記
の式（１）により定義される。 ｉｃ2 ＝Ｃ2 （ｄＶbatt. ／ｄｔ） ・・・・・（１） 第１ＯＰアンプＱ１の−入力端はニッケルカドミウム／
ニッケル水素合金バッテリ１１の電圧が増加する間は＋
入力端の電圧に従う。
ッテリ１１の電圧が増加する状態においては第１ダイオ
ードＤ１がオン状態を保持し、第３キャパシタＣ３には
第１ダイオードＤ１のオン電圧ほど充電されるようにな
り、第１ダイオードＤ１を通じて流れ込む出力電流は第
２抵抗Ｒ２を経て第２キャパシタＣ２を充電させる。こ
のとき、第２キャパシタＣ２を充電させる電流は、下記
の式（１）により定義される。 ｉｃ2 ＝Ｃ2 （ｄＶbatt. ／ｄｔ） ・・・・・（１） 第１ＯＰアンプＱ１の−入力端はニッケルカドミウム／
ニッケル水素合金バッテリ１１の電圧が増加する間は＋
入力端の電圧に従う。
【００３１】ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バ
ッテリ１１がほぼ完充されてニッケルカドミウム／ニッ
ケル水素合金バッテリ１１の両端電圧が低下し始めると
式（１）により（ｄＶbatt. ／ｄｔ）が負の値を有する
ようになるので、結果的に第２抵抗Ｒ２と第３キャパシ
タＣ３を通じて放電が始まる。
ッテリ１１がほぼ完充されてニッケルカドミウム／ニッ
ケル水素合金バッテリ１１の両端電圧が低下し始めると
式（１）により（ｄＶbatt. ／ｄｔ）が負の値を有する
ようになるので、結果的に第２抵抗Ｒ２と第３キャパシ
タＣ３を通じて放電が始まる。
【００３２】一旦放電が始まると第１ダイオードＤ１は
オフになり、従って放電される電流ｉｃは第２抵抗Ｒ２
と第３キャパシタＣ３のパスを通じてのみ流れることに
なる。このとき、第３キャパシタＣ３を通じて放電され
る電流は下記の式（２）のようである。 ｉｃ2 ＝−Ｃ2 （ｄＶbatt. ／ｄｔ） ・・・・・（２） 従って、第３キャパシタＣ３の両端にかかる電圧は、次
の式（３）で表現される。 Ｖｃ3 ＝（１／Ｃ3 ）（∫ｉｃ2 ｄｔ） ＝−（１／Ｃ3 ）（∫Ｃ2 （ｄＶbatt. ／ｄｔ）ｄｔ） ＝−（Ｃ2 ／Ｃ3 ）△Ｖbatt. ・・・・（３） 第１比較器Ｑ３は第３キャパシタＣ３の両端にかかる電
圧Ｖｃ3 が第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧と同様になる
瞬間にローからハイで動作するようになる。すなわち、
第１ＯＰアンプＱ１の＋入力端と−入力端のオフセット
電圧を無視すると第２キャパシタＣ２による放電電流に
より第３キャパシタＣ３の両端の電圧が漸次増加し、結
局第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に到達する前まではロー状態
を保持するようになる。
オフになり、従って放電される電流ｉｃは第２抵抗Ｒ２
と第３キャパシタＣ３のパスを通じてのみ流れることに
なる。このとき、第３キャパシタＣ３を通じて放電され
る電流は下記の式（２）のようである。 ｉｃ2 ＝−Ｃ2 （ｄＶbatt. ／ｄｔ） ・・・・・（２） 従って、第３キャパシタＣ３の両端にかかる電圧は、次
の式（３）で表現される。 Ｖｃ3 ＝（１／Ｃ3 ）（∫ｉｃ2 ｄｔ） ＝−（１／Ｃ3 ）（∫Ｃ2 （ｄＶbatt. ／ｄｔ）ｄｔ） ＝−（Ｃ2 ／Ｃ3 ）△Ｖbatt. ・・・・（３） 第１比較器Ｑ３は第３キャパシタＣ３の両端にかかる電
圧Ｖｃ3 が第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧と同様になる
瞬間にローからハイで動作するようになる。すなわち、
第１ＯＰアンプＱ１の＋入力端と−入力端のオフセット
電圧を無視すると第２キャパシタＣ２による放電電流に
より第３キャパシタＣ３の両端の電圧が漸次増加し、結
局第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に到達する前まではロー状態
を保持するようになる。
【００３３】第２ＯＰアンプＱ２の出力端と第１比較器
Ｑ３の＋入力端との間に位置するブロックＢは設定され
た第１基準電圧Ｖｒｅｆ１ほど電圧を低下させる機能を
し、この実施の形態においてはダイオードを用いた。
Ｑ３の＋入力端との間に位置するブロックＢは設定され
た第１基準電圧Ｖｒｅｆ１ほど電圧を低下させる機能を
し、この実施の形態においてはダイオードを用いた。
【００３４】一方、完全放電されたニッケルカドミウム
／ニッケル水素合金バッテリ１１を急速充電すると、初
期に電圧が増加した後低下される特性を現すようにな
る。
／ニッケル水素合金バッテリ１１を急速充電すると、初
期に電圧が増加した後低下される特性を現すようにな
る。
【００３５】かかる特性のため、完全放電されたニッケ
ルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１を急速充
電させると、初期に発生する電圧降下を検出して充電モ
ードを微細充電モードに変換させるエラーが発生する。
ルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１を急速充
電させると、初期に発生する電圧降下を検出して充電モ
ードを微細充電モードに変換させるエラーが発生する。
【００３６】したがって、ニッケルカドミウム／ニッケ
ル水素合金バッテリ１１の電圧が第２基準電圧Ｖｒｅｆ
２に決まった電圧まで到達する前には、互いに異なる二
つの比較器Ｑ３、Ｑ４の出力、例えば、一方がローであ
ると他の一方はハイである出力が第１ＮＡＮＤゲートＮ
１の入力端に入るため、結果的に第１ＮＡＮＤゲートＮ
１の出力（ハイ）は変化しない。
ル水素合金バッテリ１１の電圧が第２基準電圧Ｖｒｅｆ
２に決まった電圧まで到達する前には、互いに異なる二
つの比較器Ｑ３、Ｑ４の出力、例えば、一方がローであ
ると他の一方はハイである出力が第１ＮＡＮＤゲートＮ
１の入力端に入るため、結果的に第１ＮＡＮＤゲートＮ
１の出力（ハイ）は変化しない。
【００３７】このため、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に決ま
った電圧までニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バ
ッテリ１１の電圧が上昇した後、ニッケルカドミウム／
ニッケル水素合金バッテリ１１の電圧が−△Ｖに減少し
なければ第１ＮＡＮＤゲートＮ１の出力はハイからロー
に低下しない。
った電圧までニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バ
ッテリ１１の電圧が上昇した後、ニッケルカドミウム／
ニッケル水素合金バッテリ１１の電圧が−△Ｖに減少し
なければ第１ＮＡＮＤゲートＮ１の出力はハイからロー
に低下しない。
【００３８】従って、完全放電されたニッケルカドミウ
ム／ニッケル水素合金バッテリ１１を急速充電すると
き、初期に発生できる誤動作を防止することができる。
ム／ニッケル水素合金バッテリ１１を急速充電すると
き、初期に発生できる誤動作を防止することができる。
【００３９】ラッチ部１３４は第２ＮＡＮＤゲートＮ２
と第１インバータＩ１とで構成される。
と第１インバータＩ１とで構成される。
【００４０】第１ＮＡＮＤゲートＮ１の出力がハイから
ローに低下されるとラッチ部１３４によりローからハイ
に１回だけの電圧変化が起こるようになり、このラッチ
部１３４の出力信号（モード変換信号）がスイッチング
モードパワーサプライ制御回路１４に伝達されるように
なる。スイッチングモードパワーサプライ制御回路１４
はこのモード変換信号を入力され、パワー段１２が急速
充電モードから微細充電モードに変わるようにパルス幅
変調をする。
ローに低下されるとラッチ部１３４によりローからハイ
に１回だけの電圧変化が起こるようになり、このラッチ
部１３４の出力信号（モード変換信号）がスイッチング
モードパワーサプライ制御回路１４に伝達されるように
なる。スイッチングモードパワーサプライ制御回路１４
はこのモード変換信号を入力され、パワー段１２が急速
充電モードから微細充電モードに変わるようにパルス幅
変調をする。
【００４１】二つの比較器Ｑ５、Ｑ６と第１ＯＲゲート
ＯＲ１とで構成されたバッテリエラー信号発生部１３３
はニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１
の電圧をセンシングして、次のような場合にバッテリエ
ラー信号を出力する。
ＯＲ１とで構成されたバッテリエラー信号発生部１３３
はニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１
の電圧をセンシングして、次のような場合にバッテリエ
ラー信号を出力する。
【００４２】まず、ニッケルカドミウム／ニッケル水素
合金バッテリ１１がオープンされるかその他のエラーに
より、ローパスフィルタ１３１内の第１キャパシタＣ１
にかかる電圧が第３比較器Ｑ５の第３基準電圧Ｖｒｅｆ
３に到達されると第３比較器Ｑ５の出力がローからハイ
に変わるようになる。
合金バッテリ１１がオープンされるかその他のエラーに
より、ローパスフィルタ１３１内の第１キャパシタＣ１
にかかる電圧が第３比較器Ｑ５の第３基準電圧Ｖｒｅｆ
３に到達されると第３比較器Ｑ５の出力がローからハイ
に変わるようになる。
【００４３】また、ニッケルカドミウム／ニッケル水素
合金バッテリ１１の欠陥により、ローパスフィルタ１３
１内の第１キャパシタＣ１にかかる電圧が第４比較器Ｑ
６の第４基準電圧Ｖｒｅｆ４まで低下されると第４比較
器Ｑ６の出力がロ−からハイに変わるようになる。
合金バッテリ１１の欠陥により、ローパスフィルタ１３
１内の第１キャパシタＣ１にかかる電圧が第４比較器Ｑ
６の第４基準電圧Ｖｒｅｆ４まで低下されると第４比較
器Ｑ６の出力がロ−からハイに変わるようになる。
【００４４】かかる二つの比較器Ｑ５、Ｑ６の出力のう
ち、一つだけハイになるとバッテリエラー信号が第１Ｏ
ＲゲートＯＲ１を通じてスイッチングモードパワーサプ
ライ制御回路１４に出力される。
ち、一つだけハイになるとバッテリエラー信号が第１Ｏ
ＲゲートＯＲ１を通じてスイッチングモードパワーサプ
ライ制御回路１４に出力される。
【００４５】図３に示されている、本発明の実施の形態
に従うニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ
の−△Ｖ検出を用いた急速充電システムのスイッチング
モードパワーサプライ制御回路を説明する。
に従うニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ
の−△Ｖ検出を用いた急速充電システムのスイッチング
モードパワーサプライ制御回路を説明する。
【００４６】パワー段１２のスイッチング素子であるＭ
ＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎ
ｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ）のゲートをドライブするためパルス幅変調
制御集積回路（ＫＡ３５２５Ａ）を用いて、充電制御回
路１３でモード変換信号がローからハイに変わって出力
されると、第１トランジスタＴＲ１がオンされてパルス
幅変調制御集積回路（ＫＡ３５２５Ａ）の２番ピン（Ｅ
Ａ＋）にかかる電圧は、 Ｒ２＊Ｖｒｅｆ／（Ｒ１＋Ｒ２） に変わるようになり、これによって、１１番ピンのデュ
ーティを減らすようになる。従って、ニッケルカドミウ
ム／ニッケル水素合金バッテリ１１に供給される電流量
を微細レベルに低下せしめる。
ＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎ
ｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ）のゲートをドライブするためパルス幅変調
制御集積回路（ＫＡ３５２５Ａ）を用いて、充電制御回
路１３でモード変換信号がローからハイに変わって出力
されると、第１トランジスタＴＲ１がオンされてパルス
幅変調制御集積回路（ＫＡ３５２５Ａ）の２番ピン（Ｅ
Ａ＋）にかかる電圧は、 Ｒ２＊Ｖｒｅｆ／（Ｒ１＋Ｒ２） に変わるようになり、これによって、１１番ピンのデュ
ーティを減らすようになる。従って、ニッケルカドミウ
ム／ニッケル水素合金バッテリ１１に供給される電流量
を微細レベルに低下せしめる。
【００４７】さらに、充電制御回路１３でバッテリエラ
ー信号がローからハイに変換されて出力されると、パル
ス幅変調制御集積回路（ＫＡ３５２５Ａ）の１０番ピン
で入力されてシャットダウン機能により、ニッケルカド
ミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１に供給されるエ
ネルギーを中断させる。
ー信号がローからハイに変換されて出力されると、パル
ス幅変調制御集積回路（ＫＡ３５２５Ａ）の１０番ピン
で入力されてシャットダウン機能により、ニッケルカド
ミウム／ニッケル水素合金バッテリ１１に供給されるエ
ネルギーを中断させる。
【００４８】なお、本実施の形態において、充電制御回
路１３とスイッチングモードパワーサプライ制御回路１
４を一つの集積回路ＩＣで構成して全体システムを簡素
化するように設計する。
路１３とスイッチングモードパワーサプライ制御回路１
４を一つの集積回路ＩＣで構成して全体システムを簡素
化するように設計する。
【００４９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、充電の際バッテリの電圧特性を用いた−△Ｖ検出
回路を用い、バッテリが完全に充電されると自動的に急
速充電モードから微細充電モードに切り替わるので、充
電によるバッテリの損傷を防止することが可能となる。
また、周囲の温度や他の外部環境に大きく左右されるこ
とが無いので、バッテリを正確で安全に急速完全充電で
きるニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの
−△Ｖ検出を用いた急速充電システムを提供できる。
れば、充電の際バッテリの電圧特性を用いた−△Ｖ検出
回路を用い、バッテリが完全に充電されると自動的に急
速充電モードから微細充電モードに切り替わるので、充
電によるバッテリの損傷を防止することが可能となる。
また、周囲の温度や他の外部環境に大きく左右されるこ
とが無いので、バッテリを正確で安全に急速完全充電で
きるニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの
−△Ｖ検出を用いた急速充電システムを提供できる。
【００５０】なお、本発明のかかる効果は全ての用途の
ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ充電シ
ステム用制御集積回路に用いられる。
ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ充電シ
ステム用制御集積回路に用いられる。
【図１】本発明の実施の形態に従うニッケルカドミウム
／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速
充電システムのブロック図である。
／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速
充電システムのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に従うニッケルカドミウム
／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速
充電システムの充電制御回路を示す詳細回路図である。
／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速
充電システムの充電制御回路を示す詳細回路図である。
【図３】本発明の実施の形態に従うニッケルカドミウム
／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速
充電システムのスイッチングモードパワーサプライ制御
回路を示す詳細回路図である。
／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速
充電システムのスイッチングモードパワーサプライ制御
回路を示す詳細回路図である。
【図４】本発明の実施の形態に従うニッケルカドミウム
／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速
充電システムの詳細回路図である。
／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速
充電システムの詳細回路図である。
【図５】本発明の実施の形態に従うニッケルカドミウム
／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速
充電システムの詳細回路図である。
／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速
充電システムの詳細回路図である。
１１ ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリ １２ パワ−段 １３ 充電制御回路 １４ スイッチングモードパワーサプライ制御回路 １３１ ローパスフィルタ １３２ −△Ｖ検出部 １３３ バッテリエラー信号発生部 １３４ ラッチ部 Ｑ１ 第１ＯＰアンプ Ｑ２ 第２ＯＰアンプ Ｑ３ 第１比較器 Ｑ４ 第２比較器 Ｒ１ 第１抵抗 Ｒ２ 第２抵抗
Claims (6)
- 【請求項１】 充／放電が可能な２次電池であるニッケ
ルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリと、 前記ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリを
急速充電するため高電流を発生させるパワー段と、 前記ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの
電圧をセンシングして前記ニッケルカドミウム／ニッケ
ル水素合金バッテリが完充されるときの電圧降下を検出
して、急速充電から微細充電へのモード変換信号を出力
し、また前記ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バ
ッテリの負荷がオープンされたかショットされたときを
検出してバッテリエラー信号を出力する充電制御回路
と、 前記パワー段内部のスイッチング素子を駆動させるため
のゲートドライブ段であって、抵抗にかかる電圧をフィ
ードバックされて前記ニッケルカドミウム／ニッケル水
素合金バッテリに一定の電流が供給されるようパルス幅
変調して前記パワー段に出力し、また前記充電制御回路
から出力されるモード変換信号とバッテリエラー信号を
入力され、各信号に応じて適切なパルス幅変調をするこ
とにより前記ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バ
ッテリに流れる電流量を調節するか中断させる信号を出
力するスイッチングモードパワーサプライ制御回路とを
有することを特徴とするニッケルカドミウム／ニッケル
水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速充電システ
ム。 - 【請求項２】 前記充電制御回路と前記スイッチングモ
ードパワーサプライ制御回路を一つの集積回路で構成す
ることを特徴とする請求項１に記載のニッケルカドミウ
ム／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急
速充電システム。 - 【請求項３】 ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金
バッテリの陽極端子と抵抗の一方端子と連結され、パワ
ー段のスイッチングにより発生する高周波数雑音をフィ
ルタリングするローパスフィルタと、 前記ローパスフィルタに連結されており、前記ニッケル
カドミウム／ニッケル水素合金バッテリの電圧をセンシ
ングして、電圧降下を検出し出力する−△Ｖ検出部と、 前記−△Ｖ検出部から前記ニッケルカドミウム／ニッケ
ル水素合金バッテリの電圧をセンシングして、前記ニッ
ケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの負荷がオ
ープンされたかショットされたときなどの異常状態を検
出してバッテリエラー信号を出力するバッテリエラー信
号発生部と、 前記−△Ｖ検出部の出力を入力されてモード変換信号を
出力するラッチ部とからなることを特徴とするニッケル
カドミウム／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を
用いた急速充電システムの充電制御回路。 - 【請求項４】 前記−△Ｖ検出部は、 第２基準電圧に決めている電圧までニッケルカドミウム
／ニッケル水素合金バッテリの電圧が上がった後、ニッ
ケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの電圧が−
△Ｖに減少されると、第１ＮＡＮＤゲートの出力がハイ
からローに低下されることを特徴とする請求項３に記載
のニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの−
△Ｖ検出を用いた急速充電システムの充電制御回路。 - 【請求項５】 前記バッテリエラー信号発生部は、 ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリがオー
プンされるかその他のエラーにより、前記ローパスフィ
ルタ内の第１キャパシタにかかる電圧が第３比較器の第
３基準電圧に至ると第３比較器の出力がローからハイに
変わることを特徴とする請求項３に記載のニッケルカド
ミウム／ニッケル水素合金バッテリの−△Ｖ検出を用い
た急速充電システムの充電制御回路。 - 【請求項６】 前記バッテリエラー信号発生部は、 ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの欠陥
により、前記ローパスフィルタ内の第１キャパシタにか
かる電圧が第４比較器の第４基準電圧まで低下されると
第４比較器の出力がローからハイに変わることを特徴と
する請求項３に記載のニッケルカドミウム／ニッケル水
素合金バッテリの−△Ｖ検出を用いた急速充電システム
の充電制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| KR1019950009621A KR0169392B1 (ko) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 니켈카드뮴/니켈수소합금 배터리의 -델타브이 검출을 이용한 금속 충전 시스템 |
| KR95-9621 | 1995-04-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08308136A true JPH08308136A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=19412785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8102652A Pending JPH08308136A (ja) | 1995-04-24 | 1996-04-24 | ニッケルカドミウム／ニッケル水素合金バッテリの−△ｖ検出を用いた急速充電システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5717311A (ja) |
| JP (1) | JPH08308136A (ja) |
| KR (1) | KR0169392B1 (ja) |
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- 1996-04-24 US US08/639,088 patent/US5717311A/en not_active Expired - Fee Related
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