JPS6134834Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電池の充電装置に関する。

密封電池たとえばNi−Cd電池の充電電圧特性
は第２図のイで示すようにピーク点イを示した後
に低下し、この低下領域で充電量が充電量特性ロ
で示す如く満充電量となる。この充電電圧特性の
特徴を利用した電池の所定充電状態の検出法とし
て、充電電圧特性イの微分値を検出してその微分
値が零又は負の任意値になる時点を検出すること
が考えられる。ところが微分値零の場合はピーク
時点ｔ１であり、未だ電池充電量が充分とは云え
ない。また微分値を負の任意値にする場合、充電
電圧特性イは周囲温度により大きく異なるため、
検出時点が大巾に異なり、検出不能の事態が発生
し得る。

また充電用電源として交流電源を用いる場合に
は、交流を整流平滑せねばならず、平滑が不充分
であると充電電流にリツプル分が存在し、充電中
の電池電圧を検出するときには誤検出となる。そ
こで非充電期間を間欠的に設けて充電電流が流れ
ていない非充電期間に電池電圧を検出することが
考えられるが、非充電期間の存在により充電時間
が長くなる等の欠点がある。

本考案は以上の点に鑑み考案されたものにし
て、以下本考案の一実施例を図面に基いて説明す
る。第１図は本考案による充電回路図である。こ
の図面においてＴは１次コイルが商用電源Ｅに接
続される降圧トランスにしてその２次コイルは全
波整流回路Ｄの交流入力端に接続される。該回路
の直流出力端には、平滑コンデンサＣが接続され
ると共に被充電電池ＢたとえばNicd電池の充電
路CLが接続される。該充電路には定電圧回路
Ｉ、限流抵抗Ｒ０及び後述する制御回路の第１
トランジスタＱ１が介挿されている。

次には電池Ｂの両端間に設けられる分圧回路
にして、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列回路で構成され、
第１、第２及び第３の分圧端子ａ，ｂ，ｃを有す
る。は記憶回路にして、電位記憶素子Ｍとスイ
ツチ回路Ｓ１の直列回路及び演算増巾器Ｏ１から
なり、前記直列回路は第１分圧端子ａに接続され
る。記憶回路は電池の充電電圧特性イに表わさ
るピーク点イ′に対応した第２分圧端子ｂの電圧
より抵抗Ｒ３の電圧分低い第３分圧端子ｃの電圧
を記憶するものである。このため演算増巾器Ｏ１
は電位記憶素子Ｍの記憶電圧と第３分圧端子ｃの
出力電圧とを比較し、記憶電圧が第３分圧端子Ｃ
の出力電圧に等しくなると、出力を出しスイツチ
回路Ｓ１を開成して記憶電圧を第３分圧端子ｃの
出力電圧に追従せしめるものである。第２分圧端
子ｂの出力電圧特性及び記憶電圧動性を第２図中
ハ，ニで示す。これらの特性から明らかなよう
に、第３分圧端子ｃの出力電圧はピーク時点ｔ１
後低下するため、ピーク時点後スイツチ回路Ｓ１
は開成状態になり、ピーク時点ｔ１の第３分圧端
子ｃの出力電圧Ｖ_Cが電位記憶素子Ｍにて記憶さ
れる。

は制御回路にして、充電路CLに介挿される
第１トランジスタＱ１、該トランジスタを制御す
る第２トランジスタＱ２及び演算増巾器Ｏ２から
なり、該演算増巾器は電位記憶素子Ｍの記憶電圧
と第２分圧端子ｂの出力電圧が所定の差電圧に至
る迄出力を出して第１第２トランジスタＱ１，Ｑ
２を導通し、前記所定差電圧を検出するときには
第１第２トランジスタＱ１，Ｑ２を遮断して、電
池の充電を完了する。Ｌは充電表示素子である。

は電位記憶素子Ｍの保護回路にして、第２ト
ランジスタＱ２のベース・エミツタ間に接続され
れるスイツチ回路Ｓ２及び演算増巾器Ｏ３からな
り、電位記憶素子Ｍの印加電圧が基準電圧Ｖ０よ
り大きくなるとき、演算増巾器Ｏ３の出力によ
り、スイツチ回路Ｓ２を閉成し、演算増巾器Ｏ２
の出力を側流して第１第２トランジスタＱ１，Ｑ
２を遮断し、電池Ｂの充電を中止する。尚電位記
憶素子Ｍの両端間には記憶電圧の電荷を放出する
リセツト回路RSが設けられており、電池Ｂの充
電開始前に一時に該リセツト回路が閉成される。

以上の構成において、残存電気量零の電池Ｂの
充電を開始すると、充電電圧特性イに従つて充電
されていき、分圧回路の第２分圧端子ｂの出力
電圧及び記憶回路の記憶電圧は特性ハ，ニに従
つて変化する。この場合にピーク点イ′に至る迄
は記憶回路の記憶電圧に対し分圧回路の第２
分圧端子ｂの出力電圧が大きくなるため、両者の
差電圧特性ホは微視的に見ると、階段状になる。
即ち第２分圧端子ｂの出力電圧と記憶電圧との差
電圧が大きくなるとき、他言すれば第３分圧端子
ｃの出力電圧が記憶電圧より大きくなるとき、演
算増巾器Ｏ１の出力によりスイツチ回路Ｓ１が閉
成して前記差電圧が小さくなり、スイツチ回路Ｓ
１を開成する。該スイツチ回路の開閉周期は充電
電圧特性イの変化率に依存し、充電初期では長
く、ピーク点イ′付近では短かくなる。

ピーク点イ′後の第２分圧端子ｂの出力電圧と
記憶電圧の差電圧は、分圧回路の各出力電圧が
低下するため、次第に小さくなり、スイツチ回路
Ｓ１が開成状態となり、記憶回路の記憶電圧
Vcは一定で記憶されることになる。実施例では
差電圧が零になる時点ｔ２を演算増巾器Ｏ２にて
検出するため、その時点で該演算増巾器の出力が
低下して第１第２トランジスタＱ１，Ｑ２を遮断
して、電池Ｂの充電を終了する。

而して充電路CLに定電圧回路Ｉを設けないと
きには、特別に大きな容量の平滑コンデンサＣを
用いない限り、充電電流にリツプル分が存在し、
充電時の電池電圧の検出はリツプル分に基因して
誤検出となる。この誤検出を回避せんとする場合
には、非充電期間を間欠的に設け（たとえば交流
の正半波時を充電期間とし、負半波時を非充電期
間とする）、且その非充電期間にのみ記憶回路
を作動させると共に第２第３分圧端子ｂ，ｃの電
圧を検出記憶することが考えられる。ところが非
充電期間を設けることは、その分だけ電池の充電
に要する時間が長くなるだけでなく、非充電期間
のみ記憶回路を作動させると共に第２第３分圧
端子ｂ，ｃの電圧を検出記憶するためには、複雑
なスイツチ制御回路及び多くの記憶手段を要する
ことになる。これに対し本考案においては、充電
路CLに定電圧回路を介挿したので、これらの
諸不都合点を解消することができる。

以上の如く本考案は整流回路の出力端にスイツ
チング素子を介して接続される被充電電池と、複
数の分圧端子を有すると共に前記電池に並列接続
されてなる分圧回路と、該分圧回路に並列に接続
されて所定の分圧電圧を記憶する記憶回路と、該
記憶回路と前記分圧回路の出力を比較して前記ス
イツチング素子の導通を制御する制御回路とによ
り構成されるものであつて、前記記憶回路は、前
記分圧回路の一分圧端子に接続されるスイツチ回
路と電位記憶素子との直列回路と、前記分圧回路
の低電位側分圧端子と前記電位記憶素子との電圧
を比較して前記スイツチ回路に制御出力を供給す
る第１の演算増巾器とより構成され、且つ前記制
御回路は前記分圧回路の高電位側分圧端子と前記
電位記憶素子との電圧を比較して前記スイツチン
グ素子に制御出力を供給する第２の演算増巾器を
有するものであり、前記第２の制御増巾器の働き
によつて、被充電電池の所定充電状態の検出時点
は電池の充電特性のピーク時点後になり、しかも
第１の演算増巾器によつて第２の演算増巾器が作
動する前に未然に記憶電圧が分圧電圧を超えるこ
とを防止し、前記検出時点をより正確なものにで
きる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案による装置の一実施例を示し、第
１図は充電回路図、第２図は電池の充電特性図で
ある。 Ｄ……整流回路、Ｑ１……スイツチング素子、
（第１トランジスタ）、Ｂ……被充電電池、ａ，
ｂ，ｃ……分圧端子、……分圧回路、……記
憶回路、……制御回路、Ｓ１……スイツチ回
路、Ｍ……電位記憶素子、Ｏ１……第１の演算増
巾器、Ｏ２……第２の演算増巾器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 整流回路の出力端にスイツチング素子を介して
   接続される被充電電池と、複数の分圧端子を有す
   ると共に前記電池に並列接続されてなる分圧回路
   と、該分圧回路に並列に接続されて所定の分圧電
   圧を記憶する記憶回路と、該記憶回路と前記分圧
   回路の出力を比較して前記スイツチング素子の導
   通を制御する制御回路とにより構成されるもので
   あつて、前記記憶回路は、前記分圧回路の一分圧
   端子に接続されるスイツチ回路と電位記憶素子と
   の直列回路と、前記分圧回路の低電位側分圧端子
   と前記電位記憶素子との電圧を比較して前記スイ
   ツチ回路に制御出力を供給する第１の演算増巾器
   とより構成され、且つ前記制御回路は前記分圧回
   路の高電位側分圧端子と前記電位記憶素子との電
   圧を比較して前記スイツチング素子に制御出力を
   供給する第２の演算増巾器を有することを特徴と
   する電池の充電装置。