JPH0935759A - 充電装置 - Google Patents

充電装置

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Publication number
JPH0935759A
JPH0935759A JP7207541A JP20754195A JPH0935759A JP H0935759 A JPH0935759 A JP H0935759A JP 7207541 A JP7207541 A JP 7207541A JP 20754195 A JP20754195 A JP 20754195A JP H0935759 A JPH0935759 A JP H0935759A
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JP
Japan
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charging
battery
charge amount
charge
unit
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Withdrawn
Application number
JP7207541A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidetaka Nishigori
秀隆 錦織
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.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
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Publication of JPH0935759A publication Critical patent/JPH0935759A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充電が実用可能な状態にまで進行したことを
容易に把握できる充電装置を提供すること。 【解決手段】 バッテリBに充電電流を出力する充電電
流出力部1と、バッテリBの充電量を検出する充電量検
出部3と、この充電量検出部3から出力される充電量信
号Sjに応じてバッテリBの充電状態を制御する充電制
御部4と、バッテリBの充電状況を表示する表示部6と
を備えている。このうち、充電制御部4が、充電量信号
Sjに示されるバッテリBの充電量Cgが予め設定され
た所定の実用可能充電量Cnに達したときに表示部6の
表示を切り替える実用可能報告機能を備えたこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電装置に係り、
特に、シェーバー,電気スクーターや電気自動車等に好
適な充電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電池の充電は過渡現象下で行われること
が広く知られている。充電の進行状況は、充電開始直後
は急速に充電が行われ、時間の経過と共に充電速度が徐
々に遅くなってゆく。充電装置の特性や充電対象となる
電池の種類などによって充電特性にはばらつきがあると
しても、一般的には、充電満了までにかかる時間のおよ
そ半分程の時点で既に8割から9割程度の充電が完了さ
れ、その後ゆっくりと満了までの充電が行われるように
なっている。また、従来の充電装置では、LEDの点灯
又は消灯によって充電の満了を使用者に周知せしめてい
た。そして、充電が満了すると、充電制御部の機能によ
り充電電流の出力が停止されるようになっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、実質的に電池の充電量が実用可能な状
態にまで達しているにも拘らず、その後の充電満了まで
には更に長時間を要する不都合があった。また、時間的
な要請により途中で充電を止めざるを得ない場合であっ
ても、使用者は、どの程度まで充電が進行しているかを
把握できず、未だ実用可能な状態まで充電が進行してい
ないにも拘らず充電を中止してしまう不都合もあった。
更に、充電終了後も充電制御部には駆動用電圧が印加さ
れており経済性を欠く不都合があった。
【0004】
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に、充電が実用可能な状態にまで進行した
ことを容易に把握できる充電装置を提供することを、そ
の目的とする。また、経済的な充電装置を提供すること
をその目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、バッテリに充電電流を出力する充電電流出力部と、
バッテリの充電量を検出する充電量検出部と、この充電
量検出部から出力される充電量信号に応じてバッテリの
充電状態を制御する充電制御部と、バッテリの充電状況
を表示する表示部とを備えている。このうち、充電制御
部が、充電量信号に示されるバッテリの充電量が予め設
定された所定の実用可能充電量に達したときに表示部の
表示を切り替える実用可能報告機能を備えた、という構
成を採っている。
【0006】本発明では、充電電流出力部による充電が
開始され、充電量検出部で検出されるバッテリの充電量
が予め設定された実用可能充電量(例えば満充電の8〜
9割)に達すると、充電制御部により表示部の表示が例
えば赤LEDから黄LEDに切り替えられる。
【0007】請求項2記載の発明では、バッテリに充電
電流を出力する充電電流出力部と、この充電電流出力部
の当該電流出力を入切するスイッチ部と、バッテリの充
電量を検出する充電量検出部と、バッテリの充電量に応
じてスイッチ部の入切を制御する充電制御部とを備えて
いる。このうち、充電制御部に、充電電流出力部の当該
電流出力に付勢されて作動し当該充電制御部に動作用の
駆動電圧を印加する制御部駆動電源を併設した、という
構成を採っている。
【0008】本発明では、充電制御回路によりバッテリ
の満充電が判断され、スイッチ回路が切断制御される
と、これにより、充電電流出力回路からの電流出力が停
止されると共に、制御部駆動電源からの制御部駆動電圧
の出力が停止される。このため、充電終了と共に充電制
御部の電力消費を含め装置全体の電力消費が停止され
る。
【0009】これらにより、前述した目的を達成しよう
とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1
乃至図5に基づいて説明する。
【0011】図1に示す充電装置は、バッテリBに充電
電流を出力する充電電流出力部1と、この充電電流出力
部1の当該電流出力を入切するスイッチ部2とを備えて
いる。また、バッテリBの充電量Cgを検出する充電量
検出部3と、この充電量検出部3から出力される充電量
信号Sjに応じてバッテリBの充電状態を制御する充電
制御部4とを備えている。充電制御部4には、充電電流
出力部1の当該電流出力に付勢されて作動し当該充電制
御部4に動作用の駆動電圧Vccを印加する制御部駆動
電源5が併設されている。また、充電制御部4には、バ
ッテリBの充電状況を表示する表示部6が接続されてい
る。ここで、符号7は、外部から入力される交流電圧を
直流電圧に変換する直流化部を示す。
【0012】充電制御部4は、充電量信号Sjに示され
たバッテリBの充電量Cgと予め設定された所定の実用
可能充電量Cnとを比較するコンパレータ4Aと、この
コンパレータ4Aでの比較において充電量Cgが実用可
能充電量Cnを上回ったときに計時を開始するタイマ回
路4Bと、このタイマ回路4Bによる計時が予め設定さ
れた一定時間に達したときに作動しスイッチ部2を切断
制御するリレー回路4Cとを備えている。これらコンパ
レータ4A,タイマ回路4Bやリレー回路4Cの駆動電
圧Vccは、すべて上述の制御部駆動電源5から供給さ
れるようになっている。
【0013】また、充電制御部4は、充電量信号Sjに
示されるバッテリBの充電量Cgが予め設定された所定
の実用可能充電量Cnに達したときに表示部6の表示を
切り替える実用可能報告機能を備えている。
【0014】以下、図2乃至図3に基づいて上記構成を
更に詳述すると、本実施形態において、充電電流出力回
路1は、直流化回路7で整流平滑された直流電圧を入力
として所定量の充電電流(充電電圧)を出力するDC−
DCコンバータ1Aを備えている。本実施形態に用いら
れるDC−DCコンバータ1Aは、入力端子IN+,I
N−に加えGATE_IN端子を備え、このGATE_
IN端子と入力端子IN−が短絡されている場合には充
電電流を出力せず、一方、開放されている場合には充電
電流を出力する仕様のものである。このようなDC−D
Cコンバータとしては、例えば、「IP-254-CU」 があ
る。符号R3,R4,VRはDC−DCコンバータ1A
の出力調整用抵抗を示す。
【0015】スイッチ部2は、上記DC−DCコンバー
タ1AのIN−端子及びGATE−IN端子間に直列に
接続されたプッシュスイッチSW1とリレー接点RY1
とを備えている。充電開始スイッチとしてのプッシュス
イッチSW1は押下により回路を開放する仕様のもので
ある。また、リレー接点RY1は、リレー回路4Cによ
り切断制御されるようになっており、装置の作動前はオ
ン状態にある。
【0016】充電量検出部3は、バッテリBの両端子間
に直列に接続された抵抗R6,R7を備え分圧回路によ
り構成される。抵抗R6,R7間の電位は充電量信号S
jとして出力される。ここで、バッテリBは、例えば定
格32Vのシール形鉛電池で、充電最大電圧が40V,
充電最大電流が4.1A程度のものである。ここで、バ
ッテリBの両端子はDC−DCコンバータ1Aの出力端
子と着脱可能に接続されている。
【0017】充電量検出部3の充電量信号出力は充電制
御部4に設けられたコンパレータ4Aのプラス入力端子
に接続されている。一方、コンパレータ4Aのマイナス
入力端子には、抵抗R16,R17が接続されている。
このうち、抵抗R16の他端は電源端子(Vcc)に接
続され、抵抗R17の他端は接地されている。コンパレ
ータ4Aの出力端子には抵抗R18,R19が接続され
ている。このうち、抵抗R18の他端は当該コンパレー
タ4Aのプラス入力端子に接続されている。一方、抵抗
R19の他端はインバータI1の入力段に接続され、こ
のインバータI1の出力段が抵抗R20とタイマ回路4
Bの入力段に接続されている。
【0018】タイマ回路4Bは、オフレディのタイマI
C4bを備えている。上記インバータI1の出力は、こ
のタイマIC4bのリセット端子(RES)に接続さ
れ、当該インバータI1の出力がローレベルに設定され
ると、タイマIC4bによる計時が開始されるようにな
っている。このタイマ回路4Bは、充電終了のタイミン
グを設定するためのものであって、従って、バッテリB
の充電量Cgが実用可能充電量Cnに達した時から充電
満了までの所要時間(充電満了仮定時間)を予め設定し
ておく。
【0019】リレー回路4Cは、トランジスタTr1の
スイッチング回路で構成されている。トランジスタTr
1は、エミッタが接地され、ベース端子は上記タイマI
C4bの出力段と接続されている。また、トランジスタ
Tr1のコレクタ端子には、抵抗R2を介してリレーR
Y1と抵抗R1が接続されている。リレーRY1の他端
は接地され、一方、抵抗R1の他端は電源端子(Vc
c)に接続されている。
【0020】表示部5には、黄色と赤色の2色の発光ダ
イオードL1,L2が装備されている。黄色の発光ダイ
オードL1のアノード側は、抵抗R21を介してインバ
ータI2の出力端子に接続されている。一方、赤色の発
光ダイオードL2のアノード側は、インバータI3及び
抵抗R22を介してインバータI2の出力端子と接続さ
れている。また、各発光ダイオードL1,L2のカソー
ド側は、接地されている。
【0021】制御部駆動電源6は、DC−DCコンバー
タ1Aの出力端子間に接続されたツェナダイオード6d
のツェナ電圧を入力として作動し制御部駆動電圧Vcc
を出力する三端子レギュレータ6Aを備えている。
【0022】次に、本実施形態における全体動作を図4
乃至図5に基づいて説明する。
【0023】充電開始スイッチSW1を押下すると、D
C−DCコンバータ1AのIN−端子とGATE_IN
端子が開放され、DC−DCコンバータ1Aの出力端子
間に電圧を生じ、充電電流が流れる(ステップS1)。
これにより、制御部駆動電源6を構成するツェナダイオ
ード6dの端子間に電圧を生じ、三端子レギュレータ6
Aから制御部駆動電圧Vccが出力される。この制御部
駆動電圧Vccは、充電制御部4のコンパレータ4A,
タイマ回路4Bやリレー回路を始めとする当該充電制御
部4の全体に供給される(ステップS2)。
【0024】リレー回路4Cを構成するトランジスタス
イッチング回路に駆動電圧Vccが供給されると、リレ
ーRY1が通電されスイッチ部2のリレー接点RY1が
開放される。これにより、充電開始スイッチSW1が再
び短絡されても、DC−DCコンバータ1Aからは充電
電流が出力され続ける(ステップS2)。
【0025】また、バッテリBの充電量Cgは、充電量
検出部3により常時検出され、当該充電量検出部3から
充電量信号Sjが連続的に出力される。ここで、充電量
信号Sjとは、抵抗R7の端子間電圧である。
【0026】充電量信号Sj(充電量Cg)はコンパレ
ータ4Aに入力され、駆動電圧Vccを分圧する抵抗R
16,R17により固定設定された所定の実用可能充電
量Cnと比較される。通常は充電対象となるバッテリB
の満充電量の9割程度に設定されることが望ましい。し
かし、この実用可能充電量Cnの設定値は、バッテリB
の種類、容量や使用目的等により最適値が異なるので実
験に基づいて適宜設定する必要がある。
【0027】充電開始からしばらくの間は、バッテリB
の充電量が僅かであるため、コンパレータ4Aの出力は
ローレベルに設定される。このため、インバータI1の
出力はハイレベル,インバータI2の出力はローレベ
ル,インバータI3の出力はハイレベルに設定される。
これにより、表示部5では充電中を知らせる赤色の発光
ダイオードL2のみが点灯する(ステップS2)。ま
た、タイマIC4bでは停止状態が維持される。
【0028】ここで、バッテリBが、例えば定格32V
のシール形鉛電池で、充電最大電圧が40V,充電最大
電流が4.1Aのものである場合、DC−DCコンバー
タ1Aの出力特性との関係で、バッテリBの充電量Cg
は図5に示すような変化をたどる。即ち、充電開始直後
は、バッテリBの端子間電圧が急速に上昇してゆき、一
方充電電流は一定時間経過後に急速に減少してゆく(ス
テップS3)。
【0029】そして、バッテリBの充電量Cgが徐々に
増加し、ついに実用可能充電量Cnを上回ると、コンパ
レータ4Aの出力がハイレベルに設定され、各インバー
タI1,I2,I3の出力も反転する。これにより、表
示部5では、赤色の発光ダイオードL2が消灯すると共
に、バッテリの実用可能を知らせる黄色の発光ダイオー
ドL1が点灯する。また、タイマIC4bのリセット端
子への入力がロウレベルに設定されると共に、計時が開
始される(ステップS4,S5)。
【0030】そして、更に充電が進行し(ステップS
6)、タイマIC4bによる計時が予め設定された充電
満了仮定時間に達すると(ステップS7)、もはやバッ
テリBの充電は満了したと判断され、タイマIC4bの
出力端子からリレー回路4Cに装備されたトランジスタ
Tr1のベースがハイレベルに設定され、これに伴って
リレーRY1がオフされる。これにより、スイッチ部2
のリレー接点RY1が短絡されるので、DC−DCコン
バータ1Aからの充電電流の出力は停止され、バッテリ
Bの充電は終了される(ステップS8)。
【0031】また、DC−DCコンバータ1Aの電流出
力が停止されると、制御部駆動電源6をなす三端子レギ
ュレータ6Aは入力電圧を失い、これがため、制御部駆
動電圧Vccの供給が切断される。このため、充電制御
部4の全機能が停止される。また、表示部5に装備され
た各発光ダイオードL1,L2が消灯し、充電の満了が
知らされる(ステップS8)。
【0032】本充電装置の使用者は、バッテリの充電を
速やかに行いたい場合には、表示部5に黄色の発光ダイ
オードL1が点灯したのを確認してACコンセントを抜
き充電を中断すれば良い。また、充電に費やす時間が充
分にある場合は、発光ダイオードL1,L2の双方が消
灯したのを確認して充電を終了すれば良い。
【0033】このように、本実施例によれば、充電制御
部が、バッテリの充電量が予め設定された実用可能充電
量(9割程度)に達したときに表示部の表示を切り替え
るので、充電装置の使用者は、バッテリの充電量が実用
可能量に達したことを容易に把握することができ、バッ
テリを早急に使用したい場合には、表示部が切り替わっ
たことを見計らって充電を止めることができ、満了まで
充電を行う場合に比べて遥かに短い時間で実用可能なバ
ッテリの使用を行うことができる。
【0034】また、充電の満了後には、充電電流出力部
からの電流出力が切断されることにより、制御部駆動電
源から充電制御部に供給される駆動電圧も切断されるの
で、これにより、充電終了後は、回路全体において無駄
な電力消費を排除することができ、これがため、充電終
了後に充電装置をそのまま放置したような場合の、経済
性を格段に向上することができる。
【0035】更に、バッテリの充電量が実用可能充電量
にまで達した後は、タイマ回路が起動し一定時間経過の
時を充電の満了と判断して充電電流の出力を切断するの
で、過充電を防止することができ、これにより使用の安
全性を向上することができる。
【0036】ここで、本実施形態において、充電の満了
を判断する手段はタイマ回路でなくてもよい。また、各
部の回路構成要素は、本実施形態のものと同等の作用効
果を生じさせるものであれば良い。
【0037】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成され機能す
るので、請求項1記載の発明では、充電制御部が、バッ
テリの充電量が予め設定された実用可能充電量(9割程
度)に達したときに表示部の表示を切り替えるので、充
電装置の使用者は、バッテリの充電量が実用可能量に達
したことを容易に把握することができ、バッテリを早急
に使用したい場合には、表示部が切り替わったことを見
計らって充電を止めることができ、満了まで充電を行う
場合に比べて遥かに短い時間で実用可能なバッテリの使
用を行うことができる。
【0038】請求項2記載の発明では、充電の満了後に
は、充電電流出力部からの電流出力が切断されることに
より、制御部駆動電源から充電制御部に供給される駆動
電圧も切断されるので、これにより、充電終了後は、回
路全体において無駄な電力消費を排除することができ、
これがため、充電終了後に充電装置をそのまま放置した
ような場合の、経済性を格段に向上することができる。
【0039】本発明によれば、このように従来にない優
れた充電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1の実施形態に基づいて本発明の一実施例を
示す回路図前段である。
【図3】図2に示す回路図と接続されて一実施例をなす
回路図後段である。
【図4】図2乃至図3に示す実施形態の動作を説明する
フローチャートである。
【図5】図2乃至図3に示す実施形態において充電を行
った場合のバッテリBの端子間電圧と充電電流の時間的
変化を示す線図である。
【符号の説明】
1 充電電流出力部 2 スイッチ部 3 充電量検出部 4 充電量制御部 5 制御回路駆動電源 6 表示部 B バッテリ Cg 充電量 Cn 実用可能充電量 Sj 充電量信号 Vcc 制御回路駆動電圧

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッテリに充電電流を出力する充電電流
    出力部と、前記バッテリの充電量を検出する充電量検出
    部と、この充電量検出部から出力される充電量信号に応
    じて前記バッテリの充電状態を制御する充電制御部と、
    前記バッテリの充電状況を表示する表示部とを備えた充
    電装置において、 前記充電制御部が、前記充電量信号に示されるバッテリ
    の充電量が予め設定された所定の実用可能充電量に達し
    たときに前記表示部の表示を切り替える実用可能報告機
    能を備えていることを特徴とした充電装置。
  2. 【請求項2】 バッテリに充電電流を出力する充電電流
    出力部と、この充電電流出力部の当該電流出力を入切す
    るスイッチ部と、前記バッテリの充電量を検出する充電
    量検出部と、前記バッテリの充電量に応じて前記スイッ
    チ部の入切を制御する充電制御部とを備えた充電装置に
    おいて、 前記充電制御部に、前記充電電流出力部の当該電流出力
    に付勢されて作動し当該充電制御部に動作用の駆動電圧
    を印加する制御部駆動電源を併設したことを特徴とした
    充電装置。
JP7207541A 1995-07-21 1995-07-21 充電装置 Withdrawn JPH0935759A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016185070A (ja) * 2011-09-17 2016-10-20 ブラウン ゲーエムベーハー 出力電圧を調整可能なdcコンバーター
CN109193882A (zh) * 2018-11-27 2019-01-11 惠州市凯业盛能源有限公司 一种充放电管理电路和充电电池

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JP2016185070A (ja) * 2011-09-17 2016-10-20 ブラウン ゲーエムベーハー 出力電圧を調整可能なdcコンバーター
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