JPS61189136A - 充電式電池の充電装置 - Google Patents
充電式電池の充電装置Info
- Publication number
- JPS61189136A JPS61189136A JP60025286A JP2528685A JPS61189136A JP S61189136 A JPS61189136 A JP S61189136A JP 60025286 A JP60025286 A JP 60025286A JP 2528685 A JP2528685 A JP 2528685A JP S61189136 A JPS61189136 A JP S61189136A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- switch
- rechargeable battery
- discharging
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産 土のり 分野
この発明はニッケルカドミウム蓄電池等の充電式電池を
充電するための装置に関し、特に能率良く充電するため
の充電装置に関する。
充電するための装置に関し、特に能率良く充電するため
の充電装置に関する。
災釆艶挟権
ポータプルＶＴＲやラジカセなど、屋外で電池駆動され
るポータプル機器においては、数百回の充放電の繰り返
しに耐え、且つ、安価に提供できるニッケルカドミウム
蓄電池等の充電式電池が使用される。そして、このよう
な用途の充電式電池の標準充電時間は、近年の技術革新
により、５時間程度に短縮され、あるいは充電制御装置
を併用することによって１時間程度の急速充電も可能と
なり、ユーザーからもかかる短時間充電のものが強く要
望されるようになっている。
るポータプル機器においては、数百回の充放電の繰り返
しに耐え、且つ、安価に提供できるニッケルカドミウム
蓄電池等の充電式電池が使用される。そして、このよう
な用途の充電式電池の標準充電時間は、近年の技術革新
により、５時間程度に短縮され、あるいは充電制御装置
を併用することによって１時間程度の急速充電も可能と
なり、ユーザーからもかかる短時間充電のものが強く要
望されるようになっている。
ところで、蓄電池の充電に関しては、ファラデーの法則
が知られているが、これによると充電量は、一般に充電
電流と充電時間の積で表わさ肛るので、充電電流は電池
における活性物質の充填量や電池の構造等によって制限
されることとなる。
が知られているが、これによると充電量は、一般に充電
電流と充電時間の積で表わさ肛るので、充電電流は電池
における活性物質の充填量や電池の構造等によって制限
されることとなる。
また、充電が完了した状態において、大電流で充電を継
続すると、電池内圧や電池温度が急激に上昇して漏液す
るなど損傷の原因となる。従って急速充電を行なうため
には充電が完了した状態を検出して直ちに充電を停止す
る必要があり、その手段として次のようなものがある。
続すると、電池内圧や電池温度が急激に上昇して漏液す
るなど損傷の原因となる。従って急速充電を行なうため
には充電が完了した状態を検出して直ちに充電を停止す
る必要があり、その手段として次のようなものがある。
第１の温度検出方式は、充電が完了に近づくと、蓄電池
内での酸素ガスの消費反応により発熱することから、こ
の温度上昇をサーモスタットなどの温度センサで検知し
て充電を終了させようとするものである。また、第２の
電圧勾配検出方式では、定電流充電を行なった場合に、
前記の温度上昇により、充電式電池の端子電圧が降下す
るときの電圧勾配を検知して充電を終了させようとする
ものであり、その充電制御回路として例えば第３図のよ
うな回路が使用される。
内での酸素ガスの消費反応により発熱することから、こ
の温度上昇をサーモスタットなどの温度センサで検知し
て充電を終了させようとするものである。また、第２の
電圧勾配検出方式では、定電流充電を行なった場合に、
前記の温度上昇により、充電式電池の端子電圧が降下す
るときの電圧勾配を検知して充電を終了させようとする
ものであり、その充電制御回路として例えば第３図のよ
うな回路が使用される。
その概要を説明すると、充電式電池としての蓄電池１に
は、スイッチ２を介して別途設けられた定電流回路から
充電電流が供給され、ピークホールド回路３は、ポテン
ショメータ４を介して蓄電池１の分電圧を受け、蓄電池
１が充電を完了して前記の如く電圧が下降する直前のピ
ーク電圧に達すると、その電圧をホールドする。ピーク
ホールド回路３に接続される充電初期ロック機構５は充
電の初期において、別途設けられた充電制御部を作動さ
せるとともに、ピークホールド回路３をリセットした後
に作動開始させる。ピークホールド回路３およびポテン
ショメータ４が接続された電圧比較回路６は、ピークホ
ールド回路３がホールドしたピーク電圧と、漸次下降し
て行くポテンショメータ４の電圧とを比較して、蓄電池
１が所定の電圧値よりも低下したときに遅延回路７を作
動させてＯＲ回路８を介して充電停止回路９を作動させ
、このときスイッチ２を開路して充電を停止するように
している。なお、高電圧異常検出回路１０及び充電時間
制限タイマ１１は安全のために設けたものである。
は、スイッチ２を介して別途設けられた定電流回路から
充電電流が供給され、ピークホールド回路３は、ポテン
ショメータ４を介して蓄電池１の分電圧を受け、蓄電池
１が充電を完了して前記の如く電圧が下降する直前のピ
ーク電圧に達すると、その電圧をホールドする。ピーク
ホールド回路３に接続される充電初期ロック機構５は充
電の初期において、別途設けられた充電制御部を作動さ
せるとともに、ピークホールド回路３をリセットした後
に作動開始させる。ピークホールド回路３およびポテン
ショメータ４が接続された電圧比較回路６は、ピークホ
ールド回路３がホールドしたピーク電圧と、漸次下降し
て行くポテンショメータ４の電圧とを比較して、蓄電池
１が所定の電圧値よりも低下したときに遅延回路７を作
動させてＯＲ回路８を介して充電停止回路９を作動させ
、このときスイッチ２を開路して充電を停止するように
している。なお、高電圧異常検出回路１０及び充電時間
制限タイマ１１は安全のために設けたものである。
発■が解決しようとする１馳尭
前記第１の温度検出方式は、充電量が周囲温度に影響さ
れる結果となって好ましくなく、また温度センサの信頼
性の問題もあり、トラブルを生ずることもあった。一方
、第２の電圧勾配検出方式は、回路構成が複雑になって
コスト高になるという問題点があった。
れる結果となって好ましくなく、また温度センサの信頼
性の問題もあり、トラブルを生ずることもあった。一方
、第２の電圧勾配検出方式は、回路構成が複雑になって
コスト高になるという問題点があった。
ｆＪＩ Ｍ益ｔ＝ Ｎ決す全ための□手」叉上記問題点
を解決すべくこの発明は、充電式電池に接続された第１
のスイッチを閉とすることによりその充電式電池を放電
する放電電流回路を設け、放電した充電式電池の電圧値
が所定の値まで低下したとき放電停止信号を発生させ、
かつ、この放電停止信号に応答して上記第１のスイッチ
を開とする充電準備完了検出器を設け、さらにこの充電
準備完了検出器からの放電停止信号に応答して所定の充
電時間の開作動するタイマを設け、このタイマの作動期
間中充電電流回路と充電式電池との接続を図る第２のス
イッチを設けた構成としている。
を解決すべくこの発明は、充電式電池に接続された第１
のスイッチを閉とすることによりその充電式電池を放電
する放電電流回路を設け、放電した充電式電池の電圧値
が所定の値まで低下したとき放電停止信号を発生させ、
かつ、この放電停止信号に応答して上記第１のスイッチ
を開とする充電準備完了検出器を設け、さらにこの充電
準備完了検出器からの放電停止信号に応答して所定の充
電時間の開作動するタイマを設け、このタイマの作動期
間中充電電流回路と充電式電池との接続を図る第２のス
イッチを設けた構成としている。
作用
かかる構成により、充電式電池を充電開始するに当って
第１のスイッチによって放電電流回路に接続して急速放
電し、充電式電池が所定の微小残容量となるまで放電さ
れると充電準備完了検出器がこれを検出して前記接続を
切離すとともにタイマを作動させて、所定の時間にわた
って第２のスイッチを閉じて充電電流回路に接続して所
定の電流をもって急速充電するようにしている。
第１のスイッチによって放電電流回路に接続して急速放
電し、充電式電池が所定の微小残容量となるまで放電さ
れると充電準備完了検出器がこれを検出して前記接続を
切離すとともにタイマを作動させて、所定の時間にわた
って第２のスイッチを閉じて充電電流回路に接続して所
定の電流をもって急速充電するようにしている。
犬隻折
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図において、充電式電池としての例えばニッケルカ
ドミウム蓄電池ｌは放電用の第１のスイッチ１２を介し
て放電電流回路１３に接続され、そして充電用の第２の
スイッチ１４を介して充電電流回路１５に接続されてい
る。放電電流回路１３は第１のスイッチ１２が閉（ＯＮ
）のとき蓄電池１を急速放電するものである。一方、充
電電流回路１５は第２のスイッチ１４が閉のとき蓄電池
１を急速充電するものであり、所定の充電電流の供給が
可能となっている。第１のスイッチ１２は、充電しよう
とするときに、その充電準備を開始するための充電準備
開始信号Ａを受けて、閉となり、後述する放電を停止す
るための放電停止信号Ｂを受けて開（ＯＦＦ）となる。
ドミウム蓄電池ｌは放電用の第１のスイッチ１２を介し
て放電電流回路１３に接続され、そして充電用の第２の
スイッチ１４を介して充電電流回路１５に接続されてい
る。放電電流回路１３は第１のスイッチ１２が閉（ＯＮ
）のとき蓄電池１を急速放電するものである。一方、充
電電流回路１５は第２のスイッチ１４が閉のとき蓄電池
１を急速充電するものであり、所定の充電電流の供給が
可能となっている。第１のスイッチ１２は、充電しよう
とするときに、その充電準備を開始するための充電準備
開始信号Ａを受けて、閉となり、後述する放電を停止す
るための放電停止信号Ｂを受けて開（ＯＦＦ）となる。
充電準備完了検出器】６は、第１のスイッチ１２が閉の
とき蓄電池１の電圧を常時検知していて、その電圧が所
定の値まで低下したことに基づき蓄電池１が所定の残容
量に達したことを検出して放電停止信号Ｂを発生する。
とき蓄電池１の電圧を常時検知していて、その電圧が所
定の値まで低下したことに基づき蓄電池１が所定の残容
量に達したことを検出して放電停止信号Ｂを発生する。
タイマ１７は、所定の充電時間を設定していて、放電停
止信号Ｂを受けることにより作動し、その作動により充
電電流供給信号Ｃを出力するが、前記所定の充電時間が
経過すると充電電流供給信号Ｃの出力を停止するように
なっている。
止信号Ｂを受けることにより作動し、その作動により充
電電流供給信号Ｃを出力するが、前記所定の充電時間が
経過すると充電電流供給信号Ｃの出力を停止するように
なっている。
以上の構成において、以下にその動作を説明する。充電
しようとする際には、第２図における時刻Ｔ１において
別途スイッチ操作などによって、充電準備開始信号Ａが
発生すると、第１のスイッチ１２が閉となり、蓄電池１
は放電電流回路１３によって急速放電されて端子電圧は
低下する。そして放電が完了する時刻Ｔ２に近づくと端
子電圧は急激に低下し、時刻Ｔ２において、例えば周囲
温度２５℃を標準温度として１．０〜１．１Ｖ程度の設
定電圧に達すると、充電準備完了検出器１６がこれを検
出して放電停止信号Ｂを発生する。これにより第１のス
イッチ１２が開となって放電が停止され、同時にタイマ
１７が作動開始する。
しようとする際には、第２図における時刻Ｔ１において
別途スイッチ操作などによって、充電準備開始信号Ａが
発生すると、第１のスイッチ１２が閉となり、蓄電池１
は放電電流回路１３によって急速放電されて端子電圧は
低下する。そして放電が完了する時刻Ｔ２に近づくと端
子電圧は急激に低下し、時刻Ｔ２において、例えば周囲
温度２５℃を標準温度として１．０〜１．１Ｖ程度の設
定電圧に達すると、充電準備完了検出器１６がこれを検
出して放電停止信号Ｂを発生する。これにより第１のス
イッチ１２が開となって放電が停止され、同時にタイマ
１７が作動開始する。
一方、第２のスイッチ１４は当初間であるが、タイマ１
７の作動とともに充電電流供給信号Ｃがこれを閉にして
充電電流回路１５の所定の充電電流によって蓄電池１の
充電が開始される。そしてタイマ１７が時刻Ｔ、？とＴ
３との間の時間作動すると、第２のスイッチ１４を開に
して充電が停止される。このとき蓄電池１は第２図に示
す如く、最大電圧あるいはこれより若干下降した電圧値
を持ち過充電となることはない。
７の作動とともに充電電流供給信号Ｃがこれを閉にして
充電電流回路１５の所定の充電電流によって蓄電池１の
充電が開始される。そしてタイマ１７が時刻Ｔ、？とＴ
３との間の時間作動すると、第２のスイッチ１４を開に
して充電が停止される。このとき蓄電池１は第２図に示
す如く、最大電圧あるいはこれより若干下降した電圧値
を持ち過充電となることはない。
なお、蓄電池１が過放電に近い状態にある場合には、第
１のスイッチ１２は直ちに開となって、放電することな
しに充電が開始されることはいうまでもない。
１のスイッチ１２は直ちに開となって、放電することな
しに充電が開始されることはいうまでもない。
虜ＩＷＷ（１肢
以上の如く、この発明によれば、過放電を防ぐ充電準備
完了検出器や過充電を防ぐタイマなどを設けた構成とし
たので、過充電による漏液のおそれがなくなり、また、
より大電流による超急速充電が可能となり、特に充電時
の残容量が少ない場合には充電時間が従来よりも相当短
縮される。例えば、単３型電池の場合、５００ｍＡｈを
標準容量ＩＣで表わすが、この場合には１．５Ｃ１すな
わち７５０ｍＡの一定の充電電流で１時間以上の充電時
間を要するがこの発明の構成によれば１時間以内の充電
時間を確保できるという実験データがある。さらに、温
度センサを用いた従来装置のように周囲の温度等の外温
変化に影響されず、信頼性に富み、かつ、回路全体の構
成も簡単となるなど優れた効果がある。
完了検出器や過充電を防ぐタイマなどを設けた構成とし
たので、過充電による漏液のおそれがなくなり、また、
より大電流による超急速充電が可能となり、特に充電時
の残容量が少ない場合には充電時間が従来よりも相当短
縮される。例えば、単３型電池の場合、５００ｍＡｈを
標準容量ＩＣで表わすが、この場合には１．５Ｃ１すな
わち７５０ｍＡの一定の充電電流で１時間以上の充電時
間を要するがこの発明の構成によれば１時間以内の充電
時間を確保できるという実験データがある。さらに、温
度センサを用いた従来装置のように周囲の温度等の外温
変化に影響されず、信頼性に富み、かつ、回路全体の構
成も簡単となるなど優れた効果がある。
第１図はこの発明の実施例を示す制御回路のブロック図
、第２図は放電時の時間経過に対する蓄電池の端子電圧
特性図、第３図は従来の実施例を示す制御回路のブロッ
ク図である。 １・・・蓄電池、 １２・・第１のスイッチ。 １３・・・放電電流回路、 １４・・・第２のスイッチ
、１５・・・充電電流回路、 １６・・・充電準備完了
検出器、１７・・・タイマ。
、第２図は放電時の時間経過に対する蓄電池の端子電圧
特性図、第３図は従来の実施例を示す制御回路のブロッ
ク図である。 １・・・蓄電池、 １２・・第１のスイッチ。 １３・・・放電電流回路、 １４・・・第２のスイッチ
、１５・・・充電電流回路、 １６・・・充電準備完了
検出器、１７・・・タイマ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 充電式電池を所定の残容量に至るまで放電するための放
電電流回路と、 該放電電流回路を前記充電式電池に対して開閉するスイ
ッチであって、充電準備を開始指定するための充電準備
開始信号を受けて閉となり、放電を停止するための放電
停止信号を受けて開となる第１のスイッチと、 該第１のスイッチが閉のとき前記充電式電池の端子電圧
に基づき前記所定の残容量に達したことを検出して前記
放電停止信号を発生する充電準備完了検出器と、 前記放電停止信号を受けて作動し、予め設定された充電
時間の間充電電流供給信号を発生するタイマと、 前記充電電流供給信号を受けて充電電流回路を前記充電
式電池に対して接続する第２のスイッチとを設けてなる
充電式電池の充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025286A JPS61189136A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 充電式電池の充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025286A JPS61189136A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 充電式電池の充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61189136A true JPS61189136A (ja) | 1986-08-22 |
Family
ID=12161774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60025286A Pending JPS61189136A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 充電式電池の充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61189136A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63211576A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-09-02 | ベーエルゲー メカトロニカイ バララト | ニッケル−カドミウム電池の充電方法及びそれに使用する回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5967838A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-17 | エフテイ技研株式会社 | 電池の充電方法 |
-
1985
- 1985-02-14 JP JP60025286A patent/JPS61189136A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5967838A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-17 | エフテイ技研株式会社 | 電池の充電方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63211576A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-09-02 | ベーエルゲー メカトロニカイ バララト | ニッケル−カドミウム電池の充電方法及びそれに使用する回路 |
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