JPS6152117A - 充電装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ニッケルカドミウム電池などの２次電池か
らなる１個の被充電電池または、複数の被充電電池の直
列回路によりそれぞれ形成された複数の被充電電池ユニ
ットを、順次に充電する充電装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ニッケルカドミウム電池などの２次電池からなる
１個の被充電電池または複数の被充電電池の直列回路に
より形成された１個の被充電電池ユニットを充電する充
電装置は、充電を良好に行なうために充電電流を定電流
化する必要があり、たとえば特開昭５２−１１０４４２
号公報には、定電流装置の充電電流の電路に検出用の抵
抗用を挿入し、該抵抗用の端子間電圧にもとづき充電電
流を定電流化することが記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで前述の抵抗ＩＬＩは通電によ９発熱し、通電開
始から熱的飽和状態になるまでの間比較的急速に温度が
上昇変化するとともに、その後は比較的ゆるやかに上昇
変化し、このとき、温度の上昇にしたがって抵抗ＩＬ１
の抵抗値が低くなるため、充電電流に変化がな（ても、
抵抗用の端子間電圧が充電中の温度変化にもとづいて変
動し、充電電流を完全に定電流化することが困難になる
。

そして複数の被充電電池ユニットを連続的に順次に充電
する場合には、最明のユニットの充電のときの抵抗引の
抵抗値の変化率が太き（、後のユニットになる程抵抗Ｒ
１の抵抗値の変化率が小さくなり、この場合各ユニット
の充電時間が充電電流の変化にしたがって変化し、全ユ
ニットを良好に充電できない問題点がある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この発明は、１個の被充電電池または複数の被充電電池
の直列回路からなる複数の被充電電池ユニットを、定電
流化回路から出力された充電電流により順次に充電する
充電装置忙おいて、前記定電流化回路に、前記充電電流
が流れ当該電流の検出電圧を出力する検出用抵抗と、該
抵抗に並列に設けられ前記抵抗の温度変化による前記検
出電圧の変動を補償するサーミスタなどの温度補償素子
と、前記検出電圧にもとづき前記充電電流を定電流制御
する定電流制御部とを備えたことを特徴とする充電装置
である。

〔作用〕

そして温度補償素子により、検出用抵抗の温度変化にも
とつ（検出電圧の変動が補償されるため、充電電流の通
電により検出用抵抗の温度が変化しても検出電圧は温度
の影響を受けることがなく、最初の被充電電池ユニット
の充電開始から最後の被充電電池ユニットの充電終了ま
で、充電電流が完全に定電流制御される。

〔実施例〕　。

つき忙、この考案を、その１実施例を示しだ図面ととも
に詳細に説明する。

図面において、（１）は電源トランス、（２）はアノー
ドが電源トランス（１）の２次側の一端に接続された整
流用ダイオード、（３）はダイオード（２）のカソード
と電源トランス（１）の２次側の他端との間に投けられ
た平滑用第１コンデンサ、（４）は一端がダイオード（
２）のカソードに接続された平滑用リアクトル、（５）
はりアクドル（４）の他端と電源トランス（１）の２次
側の他端との間に設けられた平滑用第２コンデンサ、（
６）はコンデンサ（５）に並列に設けられた第１抵抗で
ある。

（７）はコレクタがりアクドル（４）の他端に接続され
たｌ’Ｊ　Ｐ　Ｎ型の第１トランジスタ、（８）はトラ
ンジスタ（７）にダーリントン接続されたＮＰＮ型の第
２トランジスタ、（９）はりアクドル（４）の他端とト
ランジスタ（８）のベースとの間に設けられたバイアス
用第２抵抗、　ａｎ　、　（１１１はトランジスタ（７
）のエミッタとトランジスタ（８）のベースとの間に直
列に設けられたバイアス用第３．第４抵抗であシ、両抵
抗（１０、ｏｌｌの接続点がトランジスタ（７）のベー
スとトランジスタ（８）のエミッタとの接続点に接続さ
れている。ｕ４はアノードがトランジスタ（７）のエミ
ッタに接続されたダイオードであυ、カソードがトラン
ジスタ（７）のコレクタに接続されている。

ｕ３は入力端子（１）がトランジスタ（７）のエミッタ
に接続されたスイッチ回路であυ、後述の第１ないし第
４検出信号にもとづき入力端子（ｉ）と第１ないし第４
出力端子（１ｍ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）　、　（ｄ
）との間を択一的に閉路する。

（１４ａ）、（１４ｂ）、（１４ｃ）、（１４ｄ）　／
ｄ第１ないし第４被充′屯電池ユニツトであり、それぞ
れ複数の被充電電池の直列回路からなり、ユニット（１
４Ｂ）の陽極端子（■りが第１出力端子（ａ）に接続さ
れるとともに、ユニット（＋４ｂ）〜（１４ｄ）の陽極
端子（ｐ）が第２ないし第４出力端子（ｂ）〜（ｄ）に
それぞれ接続されている。

ＱＧは各ユニット（１４＆）〜（＋４ｄ）の電圧を検出
する検出回路であり、各ユニッ）−（＋４ａ）〜（１４
ｄ）　ノ充電電圧がピーク電圧から少し低下し、各ユニ
ット（１４８）〜（１４ｄ）の充電終了を検出したとき
にスイッチ回路α］に第２．第３．第４．第１検出信号
をそれぞれ出力する。

ｕｌは一端が各ユニット（］　４ａ）〜（＋　４ｄ）の
陰極端子（ｎ）に接続された検出用第５抵抗であり、他
端が列に設けられた可変抵抗、ａっはベースが可変抵抗
α■の摺動片に接続されたＮＰＮ型の第３トランジスタ
であり、コレクタがトランジスタ（８）のベースに接続
されるとともＫ、エミッタが抵抗ｕＱの他端に接続され
ている。

（イ）はトランジスタ（７）　、　＋８１　、　Ｑ’ｌ
　、ダイオードαつおヨヒ抵抗（９）　、　（１０、（
１１）　、　（１１，Ｑｌ１９　、サーミスタａηから
なる定電流化回路であり、トランジスタ（７）、　ｆ８
＋　。

α１．ダイオードα功および抵抗（９）　、　（１１，
（１１１によシ定電流制御部Ｑυが形成されている。

なお、スイッチ回路０劃は、第１検出信号が入力される
と入力端子（１）と第２出力端子（ｂ）との間を閉成し
、第２．第３．第４検出信号が入力されると入力端子（
１）と第３．第４．第１出力端子（Ｃ）　、　（ｄ）　
。

（ｎ）それぞれとの間を択一的に閉成し、最初は入力端
子（ｉ）と第１出力端子（ｎ）との間が閉成されている
。

そして各ユニット（１４１１）〜（＋４ｄ）を第゛１°
図のように接続するとともに電源を投入し、充電を開始
すると、ダイオード（２）の整流および、コンデンサｆ
３１　、　（５１、リアクトル（４）の平滑により形成
された直流の充電電流がトランジスタ（１１，スイッチ
回路αＪを介してユニット（１４Ｂ）に流れるとともに
、ユニット（＋４８）を介した充電電流が抵抗（ｌｆ９
　、サーミスクαη、可変抵抗（至）の並列回路に流れ
、ユニット（１４８）さらに、抵抗四の端子電圧からな
る充電電流の検出、電圧に比例した電圧がトランジスタ
叫のベース、エミッタ間に印加され、トランジスタＱ傷
のコレクタ、エミッタ間のインピーダンスが充電電流に
反比例して変化する。

そしてトランジスタＱ’Ｊのコレクタ、エミッタ間のイ
ンピーダンスが高くなると、トランジスタ（８）のベー
ス電圧が上昇してトランジスタ（７）のコレクタ、エミ
ッタ間のインピーダンスが低くなり、充電電流が増加し
、逆Ｋ、トランジスタαりのコレクタ、エミッタ間のイ
ンピーダンスが低くなると、トランジスタ（８）のベー
ス電圧が低下してトランジスタ（７）のコレクタ、エミ
ッタ間のインピーダンスが扁くなり、充電電流が減少す
る。

したがって、充電電流が検出電圧にもとづいて定電流制
御され、該制御にもとづく充電電流によりユニット（１
４Ｂ）が充電される。

キして充電によりユニット（１４ａ）の充電電圧がピー
ク電圧に至った後に少し低下し、ユニット（＋４８）の
充電が終了すると、検出回路αりがら第１検出信号が出
力され、入力端子（ｊ）と第１出方端子（ａ）との間が
開成され、入力端子（ｉ）と第２出カ端子（ｂ）との間
が閉成され、ユニット（＋４ｂ）の充電に移行する。

さらＫ、ユニット（＋４ｂ）の充電が終了すると、検出
回路０υから第２検出信号が出力されてユニット（１４
ｃ）の充電に移行し、ユニット（１４０）の充電が終了
するとユニット（＋４ｄ）の充電に移行する。

そこで各ユニット（１４３）〜（１４ｄ）が、ユニット
（１４８）から順次に充電ぢれる。

ところで抵抗ｕＱは通電により発熱し、抵抗ＱＱの温度
が充電時間に伴なって上昇し始め、このとき抵抗ｕすの
抵抗値が温度の上昇にしたがって小さくなり始める。

そしてサーミスタａηがない場合は、充電開始がととも
に、熱的飽和状態に至った後は比較的小さな変化率で変
化し、抵抗（１１の抵抗値の便化にもとづいて検出電圧
が変動する。なお、図中のＬｌは充電の開始時刻を示し
、し２け充電の終了時刻を示す。

そこでサーミスタαηがない場合は、定電流制御される
はずの充電電流が抵抗Ｑｌ１９の温度変化にもとう（検
出電圧の変動により変動し、各ユニット（１４ａ）〜（
１４ｄ）の充電期間が抵抗ｕＱの温度変化にもとついて
異なり、各ユニット（１４８）〜（＋４ｄ）の充電状態
がユニット（１４ａ）〜（］　４ｄ）毎に異なって、各
ユニット（１４８）〜（＋４ｄ）をすべて良好に充電す
ることができなくなる。

一方、サーミスタαηは抵抗αＱの温度上昇にしたがっ
て抵抗値が大きくなる。

そして抵抗（１ｆ９とサーミスタａηとの並列回路の合
成抵抗値は、抵抗Ｑｔｔの温度上昇による抵抗値の減少
分が、サーミスタ（１７）の温度上昇による抵抗値の増
加により相殺され、抵抗ＯＱの端子間の検出電圧の温間
変化による変動がサーミスタＯηによシ補償され、前記
検出電圧の温度変化による変動が防止される。

すなわち、サーミスタαηがある場合は、第２図の実線
Ｈに示すように抵抗０（オとサーミスタ（ｌηとの並列
回路の合成抵抗の抵抗値が、抵抗（ＩＧの温度反化によ
ってはほとんど変化せず、検出電圧のｇｔ　Ｉｉ変化に
よる変動が防止される。

そして抵抗口Ｑの温度変化によって検出電圧が変動じな
いため、充電電流は充電開始時刻し１から充電終了時刻
Ｌ２まで完全に定電流側〜１ｊされ、各ユニット（１４
８）〜（＋４ｄ）は、完全に定電流制御された充電電流
により、全く同一条件で充電され、各ユニット（１４１
１）〜（１４ｄ）の充電状態が等しくなり、各ユニツ）
　（１４８）〜（＋４ｄ）がすべて良好に充電され、た
とえば最初に充電ａれるユニット（１４１）が過充電あ
るいは充電不足になることがない。

〔発明の効果〕 したがって、この発明の充電装置によると、充電電流を
検出する検出用抵抗に並列にサーミスタなどの温度補償
素子を設けたことにより、検出用抵抗の温度変化にもと
づく検出電圧の変動を防止し、すべての被充電電池ユニ
ットを、完全に定電流制御された充電電流により良好に
充電することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の充電装置の１実施例を示し、第１図は
結線図、第２図は時間と抵抗値との関係図である。 （１４ａ）〜（＋４ｄ）・・・被充電電池ユニット、α
Ｑ・・・検出用第５抵抗、Ｕη・・サーミスタ、翰・・
・定電流化回路、Ｑｌ）・・・定電流制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１個の被充電電池または複数の被充電電池の直列
   回路からなる複数の被充電電池ユニツトを、定電流化回
   路から出力された充電電流により順次に充電する充電装
   置において、前記定電流化回路に、前記充電電流が流れ
   当該電流の検出電圧を出力する検出用抵抗と、該抵抗に
   並列に設けられ前記抵抗の温度変化による前記検出電圧
   の変動を補償するサーミスタなどの温度補償素子と、前
   記検出電圧にもとづき前記充電電流を定電流制御する定
   電流制御部とを備えたことを特徴とする充電装置。