JPS596732A

JPS596732A - 充電装置

Info

Publication number: JPS596732A
Application number: JP11327982A
Authority: JP
Inventors: 小高　賢一
Original assignee: Gencorp Inc
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1982-06-30
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1984-01-13
Also published as: JPH0326025B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、被充電電池の放電電気量にみあった端子電圧
を正確に検出し、この検出電圧に基づいて充電時間を制
御して、完全かつ確実な充電な行なうようにした充電装
置に関するものである。

従来の充電装置には、ビ）充電中の被充電電池の端子電
圧を検出し、この検出電圧が充電終止電圧に達したら本
来の充電から補充電に切換えるようにしたもの、←）タ
イマで予め設定した充電時間だけ充電するようにしたも
の、（／り（イ）と（０１を組合わせるようにしたもの
などがあった。このうちげ）と（／９のように充電中の
端子電圧をもとにして充電時間を制御するものは、充電
特性上、端子電圧の充電時間に対する変化がゆるやかな
ので、充電終止電圧の検出が難しく不正確になり、過充
電や充電不足が起り易いという欠点があった。特に過充
電のときは被充電電池の寿命を短かくしてしまう欠点も
あった。また峻）のタイマを用いた場合も設定すべき充
電時間を決めるのが難しいので、同様の欠点があった。

前記（イ）（ロ）し→の他に、充電終止電圧近くになる
と被充電電池の温度が上昇する点に着眼して、この温度
上昇を検出しこれによって本来の充電から補充電に切換
えるようにしたものもあるが装置の調整が難しいという
欠点があった。

もので、充電直前に被充電電池を一定時間放電させ、そ
の放電電流に基づいて被充電電池の放電電気量にみあっ
た端子電圧を正確に検出し、この検出電圧により充電時
間を制御するようにしたものである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明を用いた充電装置の電気回路を示すブロ
ック図である。図において、（１）は充電電力供給用の
直流電源で、この直流電源（１）には、スイッチング素
子としてのｐｎｐ型トランジスタ（２）のエミッタ・コ
レクタを経、充電電流制限用の抵抗（３）、逆流阻止用
のダイオード（４）および第１スイッチング回路（１６
）を介して被充電電池（５）が接続されている。前記ト
ランジスタ（２）と抵抗（３）の直列回路には、補充電
電流制限用の抵抗（６）が並列に接続されている。前記
被充電電池（５）には第２スイッチング回路（力と放電
用抵抗（８）の直列回路が並列に接続されている。この
放電用抵抗（８）は、例えば、完全充電状態のときに前
記被充電電池（５）のアンペア時容量の２〜３倍の放電
電流が流れるように設定しておく。前記第１スイッチン
グ回路（１６１および第２スイッチング回路（力には、
スタートスイッチ（９）のオンによって一定時間放電（
例えば数十秒）の間、制御信号を出力し、前記第２スイ
ッチング回路（７）をオンするとともに前記第１スイッ
チング回路（１６１をオフする第１タイマ回路αυが結
合されている。

この第１タイマ回路Ｑｌには、その出力制御信号の終了
直前を検知し、トリが一信号を出力するクロック回路ａ
υが結合されている。前記第２スイッチング回路（７）
と放電用抵抗（８）の接続点（Ａ）には、サンプリング
回路ａｚが接続され、このサンプリング回路（１２＋は
前記クロック回路αυからのトリガー信号に基づき、接
続点（Ａ）における放電用抵抗（８）の端子電圧（Ｖｌ
を取出して出力するように構成されている。

前記サンプリング回路（１２）の出力側には前記端子電
圧（Ｖ）をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路αｊが
接続され、このＡＤ変換回路（１３１の出力側には、入
力するデジタル信号を判別して選択信号を出力する論理
回路Ｉが結合されている。この論理回路（１４１の出力
側には、入力する選択信号に基づき、前記端子電圧（Ｖ
）に対応した所定時間Ｔ（充電時間に対応する）制御信
号を出力する第２タイマ回路（１５）が結合され、この
第２タイマ回路０鵠の出力側は前記トランジスタ（２）
のベースに接続されている。

つぎに本発明の詳細な説明する。第２図は被充電電池（
５）の放電時間（１）に対する端子電圧（Ｖ）の関係を
表わす放電特性を示すもので、この特性曲線（ａ）上の
端子電圧間がｖＩ、■２、■３、・・・Ｖｎ　　のとき
に完全かつ確実に充電するための充電時間ケ）は、”ｌ
、Ｔ２、Ｔ３・・・Ｔｎ　　であるとする。つぎに、例
として放電時間ｔｉ時にある被充電電池（５）の充電を
する場合について説明する。このときの被充電電池（５
）の端子電圧Ｃ％’）は回復現象により放電電気量にみ
あった電圧よりも高い電圧（■１）となっている。ここ
で充電のためにスタートスイッチ（９）をオンすると、
第１タイマ回路ＱＯＩが作動し、その設定時間ｔ　（数
十秒）の間、第２スイッチング回路（７）をオン状態と
し、第１スイッチング回路αｅをオフ状態にする。する
と、被充電電池（５）から放電用抵抗（８）にアンペア
時容量Ｃ（例えば４００ｍＡＨｒ　）の２〜３倍の放電
電流（８００ｍＡ〜１２００ｍＡ　）が流れるので接続
点（Ａｌの電位（すなわち端子電圧（Ｖ））は第２図点
線（ｂ）のようにｉｓ時間内に急激に減少して放電曲線
（ａｔ上にのり、放電電気量にみあった端子電圧となる
。ｔＪ時からｔｓ時間経過すると、第１タイマ回路（１
０１の制御信号がなくなり第２スイッチング回路（７）
がオフして（同時に第１スイッチング回路０６）はオン
状態となる。）放電電流が流れなくなるが、ｔｓ時間経
過直前にクロック回路ａυからトリガー信号が出る。こ
のためサンプリング回路α２は接続煮込）を介して■１
とＶ、の間にある端子電圧（Ｖ）を取出し、これをＡＤ
変挽回路Ｕに出力する。するとＡＤ変換回路ａＪからは
端子電圧（■、）に対応したデジタル信号がでて、これ
が論理回路Ｉで選択信号となり第２タイマ仲路（１５）
に入力するので、第２タイマ回路αりから所定の制御信
号がトランジスタ（２）のペースに加えられる。これに
よりこのトランジスタ（２）は端子電圧（Ｖ、）に対応
した充電時間（Ｔ、）オン状態を継続する。このため、
この充電時間（Ｔ、）の間、直流電源（１）からトラン
ジスタ（２）およびダイオード責４）を介して被充電電
池（５）に充電がおこなわれる。このようにして完全か
つ確実な充電がおこなわれる。そして、充電時間（Ｔ、
）が経過すると第２タイマ回路（１つの出力制卸信号が
なくなり、トランジスタ（２）がオフするので、補充電
電流制限用の抵抗（６）およびダイオード（４）を介し
た補充電に切換わる。

前記実施例では放電時間ｔ４時にある被充電電池（５）
を充電する場合について説明したが、これに限るもので
ない。例えば、ｔｍ時にあるときは第２図点線（ｃ’）
のように、ｔｎ時にあるときは同図点線（ｄ）のように
端子電圧■）が変化し、サンプリング回路は、前者では
ｖ２と■３の間の電圧を、後者ではＶｎｌとＶｎＯ間の
電圧をそれぞれ取出してＡＤ変換回路（１３）に出力す
る。このため、前記と同様にして第２タイマ回路０５）
は、７３時間、Ｔｎ時間制御信号を出力し被充電電池（
５）への充電時間は７３時間、Ｔｎ時間となる。

本発明は上記のように充電前に一定時間被充電電池を放
電させ、その放電電流を基にして被充電電池の端子電圧
を検出するようにしたので、被充電電池の放電電気量に
みあった端子電圧を正確に検出することができる。そし
て、この端子電圧を基にして充電時間を制御するように
したので完全かつ確実な充電ができる。このため、従来
のような過充電や充電不足がなく、被充電電池の寿命を
縮めることがない。また、端子電圧の検出および充電時
間の制御が自動的になされるので、充電時の面倒な調整
も不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による充電装置の一実施例における電気
回路のブロック図、第２図は特性図である。（１）・・・充電電力供給用直流電源、（２）・・・ス
イッチング用トランジスタ、（３）・・・充電電流制限
用抵抗、（４）・・・ダイオード、（５）・・・被充電
電池、（６）・・・補充電電流制限用抵抗、（７）（１
６）・・・スイッチング回路、（８）・・・放電用抵抗
、（９）・・・スタートヌイツテ、００）・・・第１タ
イマ回路、αυ・・・クロック回路、（１２１・・・サ
ンプリング回路、（１３＋・・・ＡＤ変換回路、Ｉ・・
・論理回路、αつ・・・第２タイマ回路。

Claims

【特許請求の範囲】（１）充電電力供給用電源からスイッチング素子を介し
て被充電電池に充電する充電装置において、充電直前に
該被充電電池を一定時間放電させ、この放電電流に基づ
いて該被充電電池の放電電気量にみあった端子電圧を検
出する端子電圧検出回路と、該端子電圧検出回路の検出電圧に基づいて該スイッチン
グ素子のオン時間を制御する充電時間制御回路とを具備したことを特徴とする充電装置。（２、特許請求の範囲第１項記載において、端子電圧検
出回路は、充電線路に挿入された第１スイッチング回路
と、被充電電池に並列接続された第２スイッチング回路
と放電用抵抗との直列回路と、一定時間の間、該第１ス
イッチング回路をオフするとともに該第２スイッチング
回路をオンするための第１タイマ回路と、該第２スイッ
チング回路のオン時間終了直前における該放電用抵抗の
端子電圧を取出して出力するサンプリング回路とからな
る充電装置。（３）特許請求の範囲第２項記載において、放電用抵抗
は、被充電電池のアンペア時容量の２〜３倍の放電電流
を流すように設定してなる充電装置。（４）特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載
において、充電時間制御回路は、端子電圧検出回路の検
出電圧をデジタル信号に変換するＡＤ変変目回路、該Ａ
Ｄ変変目回路出力信号を判別して選択信号を出力する論
理回路と、該論理回路の選択信号を入力することにより
、この選択信号に対応した所定時間スイッチング素子を
オンするための制御信号を出力する第２タイマ回路とか
らなる充電装置。