JPS63154029A - 二次電池充電制御回路 - 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 本発明は、二次電池の充電に用いられる二次電池充電制
御回路に関するものである。

従来の技術 近年、ポータプルビデオやハンドヘールドコンピュータ
用電源として、密閉形ニッケルカドミウム電池にカド電
池）や鉛シール電池等の二次電池が多く使用されている
。

これらの二次電池の充電の終了を検出する回路として、
充電電圧の上限を検出する方法や充電電圧のピークを検
出する方法が代表例として上げられる。

以下、図面を参照しながら上述したような従来の充電電
圧のピークを検出することにより、二次電池の充電の終
了を検出する充電制御回路について説明する。

第６図は従来の充電の完了を検知する回路として、第２
図に示す電池充電電圧特性のうち、ピーク点Ｐを検出す
る回路を具備するとともに、充電状態を表示するＬＥＤ
回路を備えた充電制御回路である。

第６図において、２１は電源トランス、２２は整流スタ
ック、２３は平滑コンデンサでこれら２１．２２．２３
により充電器の電源部をなしている。２４．２１５はス
イッチの役割を果たすトランジスタ、２６，２７．２８
は抵抗、２９は充電状態を表示するＬＥＤ、３０は電圧
比較を行う演算増幅器、３１は抵抗、３２はダイオード
、３３はコンデンサで電池の充電電圧特性のピーク点を
記憶する回路である。また３４はコンデンサ３３”の電
荷を放電するスイッチ、３６は充電される二次電池であ
る。

この第５図のように構成された充電の完了を検知する回
路として電池の充電電圧特性のピーク点を検出する回路
を備え、充電時にＬＥＤの点灯によって充電状態を表示
する回路を具備する充電制御回路について、以下その動
作を説明する。

まず、放電済の二次電池１８を第６図に示すように接続
し、スイッチ３４によりコンデンサ３３の電荷を放電後
、スイッチ３４を開きトランス２１の１次側を交流電源
に接続する。電池３６の電荷は、抵抗、３１、ダイオー
ド３１を通じてコンデンサ３３ｆｃ充電する。この場合
、演算増幅器３゜は非反転入力の方が反転入力に比較し
てダイオード３２の順方向電圧分だけ高くバイアスされ
るため、出力はハイレベル″′Ｈ”を出力する。この時
、ＬＥＤ２９は点灯し充電中を表示する。電源投入時は
演算増幅器３０は抵抗２７を通じてトランジスタ２６を
バイアスし、トランジスタ２６および抵抗２６を介して
それに接続されたトランジスタ２４もバイアスし、ＯＮ
状態とする。ＯＮ状態となったトランジスタ２４はトラ
ンス２フおよび整流スタック２２および平滑コンデンサ
２３で構成された直流電源部と電池３５を接続し充電を
行う。

充電中の電池電圧は第２図に示す様にピーク点ｐまでは
上昇し続け、その後は降下する。ここでコンデンサ３３
の電圧は電池電圧に追従して上昇し続け、やがてピーク
点ｐに達しその値を保持する。電池電圧が上昇している
期間中は抵抗３１、ダイオード３２を通じてコンデンサ
３３を充電しているのでダイオード３２は順方向にバイ
アスされ、演算増幅器３０も非反転入力側の方が反転入
力よシ高くバイアスされ、出力はハイレベル″′Ｈ”を
出力している。やがて充電が完了に近づき、電池電圧が
ピーク点ｐより降下を始めると、コンデンサ３３の電圧
の方が電池３６の電圧より高くなり、コンデンサ３３の
電荷はダイオード３１を逆バイアスする。従って、演算
増幅器３ｏは反転入力の方が非反転入力より高電位にバ
イアスされ、出力はローレベル＠Ｌ″を出力し、トラン
ジスタ２６および２４はバイアスされなくなり、ＯＦＦ
状態となり充電を終了しＬＲＤ２９は消灯し、充電終了
を表示する。

以上のように、充電の完了を検知する回路として電池の
充電電圧特性のピーク点を検出する回路を備え、充電時
にＬＥＤの点灯によって充電状態を表示していた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では充電状態を表示する
ＬＥＤは、点灯及び消灯の２通りしかなく、充電中と充
電終了状態を表示するのみである。

これでは充電が現在時点でどのくらいまでなされている
のかを知ることができない。

本発明は上記欠点に鑑み、充電の進行状態に追従し、Ｌ
ＲＤのＯＮ、０７７時間の比を段階的に変えることによ
って、充電状態をより詳細に表示する手段を備えた充電
制御回路を提供するものである。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の充電制御回路は、充
電の完了を横用する回路と、Ｉ、ＩＣＤを用いた充電表
示手段と充電状態に合わせて１４ＤのＯＮ、０７７時間
の比を可変させる充電表示制御から構成されている。

作用 この構成により、特許請求の範囲記載の充電回路によっ
て、充電初期の場合は充電表示Ｉ、ＩＥＤのＯＮ　、０
７７時間のデユーティ比’ｉｉ１００チで点灯している
。その後充電末期に電池電圧がピーク値から設定値以上
降下した時、ＬＥＤのデユーティ比を変え点滅の状態に
する。その後、段階的にデユーティ比を一定時間ごとに
変化させていき、充電完了時にはその時点のデユーティ
比でＬＩＥＤを点滅させ、充電の進行状態を詳細に表示
する機能を有することとなる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は充電の完了を検出する回路とＬＥＤを用いた充
電表示手段と充電状態に応じて充電表示方法を変化させ
る充電表示制御回路を具備した特許請求の範囲記載の充
電制御回路の構成を示すものである。

第１図において、１は充電回路が充電する電池である。

２は電池１の電圧によってコンデンサ３を充電するため
の手段である。３は電池１の電圧によって充電されるコ
ンデンサである。４はコンデンサ３をリセットするため
のリセット回路である。６は比較器６の非反転入力に接
続された基準電圧発生回路である。６は基準電圧発生回
路６による基準電圧とコンデンサ３の電圧を比較するた
めの比較器である。７はコンデンサ３の充電開始から比
較器６０反転出力が出力されるまでの時間をカウントす
るカウント手段である。８はカウント手段子でカウント
されたカウント値の最小値を記憶するための記憶手段で
ある。９は記憶手段８によって記憶されているカウント
最小値とカウント手段７による現在のカウント値とを比
較する比較手段である。１ｏはカウント手段６によるカ
ウント値が記憶手段によって記憶されたカウント最小値
よりも設定値以上増加したことを比較手段９が゛判断し
た時に充電電流を制御し、充電を完了する手段である。

１１はｌ４Ｉ）′１を用いた充電表示手段、１２は比較
手段９からの信号によって１．ＩＣＤのＯＮ　、ＯＦＦ
デユーティ比を変イレさせる充電表示制御回路である。

１３は電池１を充電するための直流安定化電源である。

以上のように構成された充電制御回路について、以下そ
の動作を説明する。

まず放電済の二次電池１を第１図に示すように接続し、
直流安定化回路により電池１の充電を開始してリセット
回路４’１０７Ｆにして解除すると同時にカウント手段
７０カウントをスタートさせる。この場合、コンデンサ
３は電池電圧によってこれを充電する手段２を通じて充
電され、このコ／デ／す３の電圧が基準電圧回路６の電
圧より高くなると比較器６の出力は反転出力となる。こ
こでカウント手段７はカランｌ停止すると同時にリセッ
ト回路４に信号を出し、コンデンサ３を放電させる。次
に比較手段９により記憶手段８に記憶されているカウン
ト値と、現在のカウント値を比較しカウント手段によっ
てカウントされた値の方が小さければその値を記憶手段
８に記憶し、充電表示制御回路１２へ信号が伝わり、充
電表示手段１１によりＬＥＤが点灯する、これを繰り返
し電池１に充電を続けると、充電中の電池電圧は第２図
に示すようにピーク値まで上昇し続け、その後は降下す
る。これに対応しカウント手段７によってカウントした
値は、電池１のピーク点で最小となり、その後増加する
。電池電圧が上昇している期間はカウント手段アによっ
てカウントされた値は、記憶手段８によって記憶されて
いる値よりも常に小さく、充電電流制御手段によって電
池１に充電を続ける。やがて充電が完了に近づき、電池
電圧がピーク点ｐよりも降下を始めると記憶手段８によ
って記憶されている値の方がカウント手段によってカウ
ントされた値よりも小さくなり、これが連続的に続くこ
とを比較手段９によって認識し充電電流制御手段１ｏに
よって充電電流が可変される。それと同時にＬｉＣＤに
よる充電状態の表示も比較手段９から充電表示制御回路
１２への信号によって周期１１１ｚでデユーティ比（１
：３）の点滅となる。以後、充電電流が段階的に変化す
るのに応じて第４図に示す様にデユーティ比をかえてＬ
ＥＤの点滅の速さを変えていく。第３図はこの制御を７
０−チャートによって示したものであり、本実施例にお
いては第１図の７．８，９゜１０．１２はマイクロコン
ピュータによって実現した。

発明の効果 以上のように本発明は充電状態に応じた充電表示方法と
して充電初期にはＬＫ、Ｄを点灯し、充電末期にはＬＥ
Ｄを点滅させて、その後充電電流が変化するごとに点滅
の割合を変化させ、充電状態を詳細に表示することが可
能となるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の二次電池充電回路の一実施例を示す回
路図、第２図は二次電池の充電電圧の特性図と相対的カ
ウント値との特性図、第３図は本発明の二次電池充電制
御回路の一実施例の充電制御を説明したフローチャート
、第４図は二次電池の充電電圧の特性と充電電流の特性
とｌｌＣＤ表示特性との関係を示した図、第５図は従来
の充電制御回路図である。 １・・・・・・二次電池、２・・・・・・電池電圧によ
ってコンデンサ３を充電する手段、３・・・・・・コン
デンサ、４・・・・・・リセット回路、６・・・・・・
基準電圧発生回路、６・・・・・・比較器、７・・・・
・・カウント手段、８・・・・・・記憶手段、９・・・
・・・比較手段、１０・・・・・・充電電流制御回路、
１１・・・・・・充電表示手段、１２・・・・・・充電
表示制御回路、１３・・・・・・直流安定化電源。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名−Ｊ
娶 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の電池を充電する回路であって、各電池に
   対する充電表示ＬＥＤと、上記充電表示ＬＥＤで充電待
   機中、充電中、充電末期、充電完了を区別する手段とを
   有した二次電池充電制御回路。
2. （２）充電回路は、電池両端に接続された電池電圧検出
   部と、充電中に電池電圧がピーク値から設定値以上降下
   した時に充電電流を徐々に下げていき、充電を完了する
   手段とを有し、上記充電電流に応じて充電ＬＥＤ表示を
   変化させる特許請求の範囲第１項記載の二次電池充電制
   御回路。