JPS63206124A - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
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- JPS63206124A JPS63206124A JP3617087A JP3617087A JPS63206124A JP S63206124 A JPS63206124 A JP S63206124A JP 3617087 A JP3617087 A JP 3617087A JP 3617087 A JP3617087 A JP 3617087A JP S63206124 A JPS63206124 A JP S63206124A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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】
イ) 産業上の利用分野
本発明は充電式の電気かみそり等に用いられるニッケル
カドミウム電池等の二次電池を充電するための充電装置
に関する。
カドミウム電池等の二次電池を充電するための充電装置
に関する。
(ロ)従来の技術
二次電池の充電時開−電池電圧特性曲線の傾斜を検出し
、この傾斜の変化に基いて充電を終了する充電装置の従
来例として特開昭53−103544号公報、特開昭5
4−158641号公報、特開昭56−25340号公
報等がある。
、この傾斜の変化に基いて充電を終了する充電装置の従
来例として特開昭53−103544号公報、特開昭5
4−158641号公報、特開昭56−25340号公
報等がある。
特開昭53−103544号公報では蓄電池にスイッチ
を介して定電流を供給し充電する様にした充電装置に於
いて、上記蓄電池の端子電圧を所定の周期でサンプリン
グすると共に該サンプリングされた端子°電圧を保持回
路で保持し、該保持回路の出力電圧と上記蓄電池の端子
電圧とを比較し、上記端子電圧が上記保持回路の出力電
圧より低くなったことを検出し、上記スイッチをオフす
る様にして充電を終了する様に成されており、また特開
昭54−158641号公報では充電のため電池へ電気
エネルギーを供給し、電池の充電状態に応じて変化する
電池特性を監視し、時間に対する上記特性の変化を解析
し、上記変化中の少なくとも−の変曲点の発生を確認し
、上記発生に基いて電池へのエネルギー供給を制御する
ように成されており、更に特開昭56−25540号公
報では、被充電電池の充電電圧の比例高電圧を検出記憶
する検出回路と、前記充電電圧の最大電圧の比例低電圧
を記憶する記憶回路と、前記最大電圧後に低ドする前記
検出回路の記憶電圧との所定差電圧を検出して前記電池
の充電を停止する制御回路と、前記電池の充電停止後前
記出力電圧と記憶電圧を一定関係に保持する保持回路と
を備えている。
を介して定電流を供給し充電する様にした充電装置に於
いて、上記蓄電池の端子電圧を所定の周期でサンプリン
グすると共に該サンプリングされた端子°電圧を保持回
路で保持し、該保持回路の出力電圧と上記蓄電池の端子
電圧とを比較し、上記端子電圧が上記保持回路の出力電
圧より低くなったことを検出し、上記スイッチをオフす
る様にして充電を終了する様に成されており、また特開
昭54−158641号公報では充電のため電池へ電気
エネルギーを供給し、電池の充電状態に応じて変化する
電池特性を監視し、時間に対する上記特性の変化を解析
し、上記変化中の少なくとも−の変曲点の発生を確認し
、上記発生に基いて電池へのエネルギー供給を制御する
ように成されており、更に特開昭56−25540号公
報では、被充電電池の充電電圧の比例高電圧を検出記憶
する検出回路と、前記充電電圧の最大電圧の比例低電圧
を記憶する記憶回路と、前記最大電圧後に低ドする前記
検出回路の記憶電圧との所定差電圧を検出して前記電池
の充電を停止する制御回路と、前記電池の充電停止後前
記出力電圧と記憶電圧を一定関係に保持する保持回路と
を備えている。
ところで特開昭53−103544号公報及び特開昭5
4−158641号公報において特性曲線のピーク点或
いは変曲点を検出する場合に所定時間経過する闇の電池
電圧の変化を検出している。
4−158641号公報において特性曲線のピーク点或
いは変曲点を検出する場合に所定時間経過する闇の電池
電圧の変化を検出している。
しかし通常の充電装置では細かな電圧変化を検出するこ
とは不可能であり、充電終了時点の検出精度に限界が生
じる。
とは不可能であり、充電終了時点の検出精度に限界が生
じる。
また特開昭56−25340号公報において電圧記憶素
子によって電池電圧の最大値を記憶し、電池電圧がその
最大値より一定値低下した時点で充電を停止すると、大
きな電流を電池に供給して充電を短時間で終了させるよ
うな場合に電池が過充電となって劣化や損傷をきたす問
題が生じる。
子によって電池電圧の最大値を記憶し、電池電圧がその
最大値より一定値低下した時点で充電を停止すると、大
きな電流を電池に供給して充電を短時間で終了させるよ
うな場合に電池が過充電となって劣化や損傷をきたす問
題が生じる。
(ハ)発明が解決しようとする問題点
本発明が解決しようとする問題点は、電池の充電終了時
点を正確に検出でき、特に充電電流の大小及び充電する
電池の本数に関係なく常に充電時間−電池電圧特性曲線
の最大電圧付近で電池の充電を停止することである。
点を正確に検出でき、特に充電電流の大小及び充電する
電池の本数に関係なく常に充電時間−電池電圧特性曲線
の最大電圧付近で電池の充電を停止することである。
に)問題点を解決するための手段
充電中の電池の端子電圧En(n=1.2、…)を随時
検出すると共にこの端子電圧Enと前回検出した端子電
圧En−1とを比較し、En−En−1の値が所定差電
圧△E以上に達する迄の時間を前回の端子電圧検出時点
から一定のサンプリング時間Tsでカウントすることに
よりそのカウント数ROによって算出し、このカウント
数ROが前回算出したカウント数R1に対しRO≧KR
1(K=1.2、…)なる関係を満足するときに電池へ
の充電電流供給を制御するものである。
検出すると共にこの端子電圧Enと前回検出した端子電
圧En−1とを比較し、En−En−1の値が所定差電
圧△E以上に達する迄の時間を前回の端子電圧検出時点
から一定のサンプリング時間Tsでカウントすることに
よりそのカウント数ROによって算出し、このカウント
数ROが前回算出したカウント数R1に対しRO≧KR
1(K=1.2、…)なる関係を満足するときに電池へ
の充電電流供給を制御するものである。
(ホ)作用
電池電圧が上昇して前回の検出時点から所定電圧高くな
った時点までの時間がカウンタ等の計数表示で記憶され
る。この計数を比較すれば電池の充電時開−電池電圧特
性曲線上の任意の2点間の傾斜が求まる。
った時点までの時間がカウンタ等の計数表示で記憶され
る。この計数を比較すれば電池の充電時開−電池電圧特
性曲線上の任意の2点間の傾斜が求まる。
そして現カウント数ROが前回算出したカウント数R1
に対しRO≧KR1(K=1、2、…)なる関係を満足
したときに電池への充電電流供給を制御する。
に対しRO≧KR1(K=1、2、…)なる関係を満足
したときに電池への充電電流供給を制御する。
(へ)実施例
以丁本発明充電装置を図面の一実施例に従って詳細に説
明する。
明する。
第2図に回路の略図を示す。(1)は8ビツト(bit
)のマイクロコンピュータ、(2)はラダー抵抗回路、
(3)は直流電流を出力する充電用電源、(4)は前記
充電用電g(3)の出力と前記ラダー抵抗回路(2)か
らの出力とを比較するコンパレータ、(5)は前記充電
用電源(3)によって充゛屯されるニッケルカドミウム
電池である。前記ラダー抵抗回路(2)は前記マイクロ
コンピュータ(1)のy〜7までの各bitの出力端子
に接続される複数個の抵抗(2R)と各抵抗(2R)闇
を橋絡する複数個の抵抗(R)とから成り、bit/の
一つの抵抗(2R)は接地されている。また前記コンパ
レータ(4)の出力端子は前記マイクロコンピュータ+
11の入力端子(1N)に接続され、該マイクロコンピ
ュータ(1)の出力端子(OUT)は前記充電用電源(
3)に接続されている。
)のマイクロコンピュータ、(2)はラダー抵抗回路、
(3)は直流電流を出力する充電用電源、(4)は前記
充電用電g(3)の出力と前記ラダー抵抗回路(2)か
らの出力とを比較するコンパレータ、(5)は前記充電
用電源(3)によって充゛屯されるニッケルカドミウム
電池である。前記ラダー抵抗回路(2)は前記マイクロ
コンピュータ(1)のy〜7までの各bitの出力端子
に接続される複数個の抵抗(2R)と各抵抗(2R)闇
を橋絡する複数個の抵抗(R)とから成り、bit/の
一つの抵抗(2R)は接地されている。また前記コンパ
レータ(4)の出力端子は前記マイクロコンピュータ+
11の入力端子(1N)に接続され、該マイクロコンピ
ュータ(1)の出力端子(OUT)は前記充電用電源(
3)に接続されている。
前記抵抗回路(2)は前記マイクロコンピュータ(1)
の各出力bitから出力されるデジタル値に対応したア
ナログ電圧値256(=2 )段階の精度で前記コンパ
レータ(4)の非反転入力端子に出力する。このよう善
こ前記ラダー抵抗回路(2)と前記コンパレータ(4)
とによってA/D変換回路を構成することにより電池(
5)の電圧をディジタル値として検出することが可能と
なっている。
の各出力bitから出力されるデジタル値に対応したア
ナログ電圧値256(=2 )段階の精度で前記コンパ
レータ(4)の非反転入力端子に出力する。このよう善
こ前記ラダー抵抗回路(2)と前記コンパレータ(4)
とによってA/D変換回路を構成することにより電池(
5)の電圧をディジタル値として検出することが可能と
なっている。
前記マイクロコンピュータ(1)は電池(5)が満充電
になるとその出力端子(OUT)よりコントロール信号
を出力し、充電用電源(3)を制御して前記電池(51
への充電電流供給を停止する。
になるとその出力端子(OUT)よりコントロール信号
を出力し、充電用電源(3)を制御して前記電池(51
への充電電流供給を停止する。
次に上記回路の動作、特にマイクロコンビュータ(11
の動作について第1図の流れ図及び第3図の光域時開−
電池゛電圧特性図に基いて説明する。
の動作について第1図の流れ図及び第3図の光域時開−
電池゛電圧特性図に基いて説明する。
第6図の時刻TOで電池(5)の充電が開始されたとす
る。マイクロコンピュータ(1)はまず今回のカウント
数を記録するレジスタR13をクリアし、また1回前、
2回前のカウント値を保存するレジスタR1、R2を起
こり得る最大のカウント値に対して十分大きな数に初期
設定する(図では省略)。
る。マイクロコンピュータ(1)はまず今回のカウント
数を記録するレジスタR13をクリアし、また1回前、
2回前のカウント値を保存するレジスタR1、R2を起
こり得る最大のカウント値に対して十分大きな数に初期
設定する(図では省略)。
この初期設定時と同時に時刻Tuにおける電池電圧の値
EOをEn−1として記録する。
EOをEn−1として記録する。
一定のサンプリング時間T8が経過する度(1゛z経過
したか)に前記レジスタROをカウントアツプする(R
O+1→RO)。また1回前のカウント値R1の2倍に
レジスタROの値が等しくなったかどうかを判定し、R
O≧2R1となったら充電を停止する。もしRO≧2R
1とならなければ更に2回前のカウント値R2の2倍に
レジスタROの値が等しくなったかどうか判定し、RO
≧2R2となったら充電を停止する。RO≧2R2とな
らない場合′4池″−圧の記録値En−1と”fs時間
経過後の電圧Enとを比較し差が△Eとならなければ次
のサンプリング時間TIを実行する。この動作は電池電
圧記憶値En−1と各サンプリング時の電池電圧Enと
の差がEn−En−1≧部を満足するまで続けられる。
したか)に前記レジスタROをカウントアツプする(R
O+1→RO)。また1回前のカウント値R1の2倍に
レジスタROの値が等しくなったかどうかを判定し、R
O≧2R1となったら充電を停止する。もしRO≧2R
1とならなければ更に2回前のカウント値R2の2倍に
レジスタROの値が等しくなったかどうか判定し、RO
≧2R2となったら充電を停止する。RO≧2R2とな
らない場合′4池″−圧の記録値En−1と”fs時間
経過後の電圧Enとを比較し差が△Eとならなければ次
のサンプリング時間TIを実行する。この動作は電池電
圧記憶値En−1と各サンプリング時の電池電圧Enと
の差がEn−En−1≧部を満足するまで続けられる。
時刻T1においてEl−EO−△Eとなり、En−En
−1≧△Eを満足すると、その時のレジスタROの値を
R1に、レジスタR1の値をR2に書き換え、レジスタ
Roを/にしてクリアすると共に、電池電圧値EnをE
n−1として記録し、再度サンプリングを開始する。そ
して以上の一連の動作をレジスタROの値が1回前のレ
ジスタR1の値の2倍以上、或いは2回前のレジスタR
2の値の2倍以上になる迄継続する。
−1≧△Eを満足すると、その時のレジスタROの値を
R1に、レジスタR1の値をR2に書き換え、レジスタ
Roを/にしてクリアすると共に、電池電圧値EnをE
n−1として記録し、再度サンプリングを開始する。そ
して以上の一連の動作をレジスタROの値が1回前のレ
ジスタR1の値の2倍以上、或いは2回前のレジスタR
2の値の2倍以上になる迄継続する。
第3図の特性図において、電池電圧EO〜E5は夫々間
隔が△E (V)であり、充電時naTo〜T6は電池
電圧が△E (V)ずつ上昇した時点を示し、カウント
数NO〜N5は夫々△E (V)ずつ上昇するのに必要
なレジスタROのカウント数を示している。例えば充電
時間TO〜T1闇には第4図に示す嫌にTI時時間サン
プリングがN0回行なわれ、またT3〜T4.T4〜T
5 、T5〜T6の夫々の闇には第5図に示すように、
NS 、N4 。
隔が△E (V)であり、充電時naTo〜T6は電池
電圧が△E (V)ずつ上昇した時点を示し、カウント
数NO〜N5は夫々△E (V)ずつ上昇するのに必要
なレジスタROのカウント数を示している。例えば充電
時間TO〜T1闇には第4図に示す嫌にTI時時間サン
プリングがN0回行なわれ、またT3〜T4.T4〜T
5 、T5〜T6の夫々の闇には第5図に示すように、
NS 、N4 。
N5回行なわれている。ここでN1〜N5の大きさを比
較すると電池電圧特性曲線(6)が時刻Ts迄は徐々に
傾斜が大きくなり(即ちカウント数は減少し)時刻T5
以後傾斜が小さくなってゆく(即ちカウント数は増大す
る)ので、 刀、lN5(2N2tN3 (2N1 (イ)N4 (2N3 、N4 (2N2やl NS
≧2N4 、Ns (2N!なる関係を満足する。即ち
時刻T6でその時点のカウント数N5が1回前のカウン
ト数N4の2倍となって充電は停止する。
較すると電池電圧特性曲線(6)が時刻Ts迄は徐々に
傾斜が大きくなり(即ちカウント数は減少し)時刻T5
以後傾斜が小さくなってゆく(即ちカウント数は増大す
る)ので、 刀、lN5(2N2tN3 (2N1 (イ)N4 (2N3 、N4 (2N2やl NS
≧2N4 、Ns (2N!なる関係を満足する。即ち
時刻T6でその時点のカウント数N5が1回前のカウン
ト数N4の2倍となって充電は停止する。
このことは、ある時点迄大きくなっていた電池電圧特性
の傾斜がその時点以後逆に小さくなってゆく(カウント
数は増大してゆく)ことを電池電圧が△EV上昇するの
に必要なカウント数の変化によって検出し、その傾斜が
電池電圧特性の最大値の後に十分緩やかになった時点で
充電を終了することを示唆している。
の傾斜がその時点以後逆に小さくなってゆく(カウント
数は増大してゆく)ことを電池電圧が△EV上昇するの
に必要なカウント数の変化によって検出し、その傾斜が
電池電圧特性の最大値の後に十分緩やかになった時点で
充電を終了することを示唆している。
尚、上述の実施例ではRO≧KR1なる関係式について
に−2の場合を取上げて説明したが、RO≧3R1でも
&≧4R1でも電池を損傷しない範囲内でマイクロコン
ピュータのプログラムを選択できることは君う迄もない
。
に−2の場合を取上げて説明したが、RO≧3R1でも
&≧4R1でも電池を損傷しない範囲内でマイクロコン
ピュータのプログラムを選択できることは君う迄もない
。
(ト)発明の効果
本発明は以上の説明の如く、充電中の電池の端子電圧)
i:n(n==1、2、…)を随時検出すると共にこの
端子電圧Enと前回検出した端子電圧En−1とを比較
し、En−En−1の値が所定差電圧△E以上に達する
迄の時間を前回の端子電圧検出時点から一定のサンプリ
ング時間7sでカウントすることによりそのカウント数
R1に対しRO≧KR1(K=1、2、…)なる関係を
満足するときに電池への充4nlE流供給を制御するこ
とにより、充電電流の大小成いは充電する電池の本数に
よらず正確に充電終了状態の検出が可能であり、しかも
従来の所定時間当たりの電池電圧上昇により傾斜を求め
る方法に比べ一定電圧(△EV)上昇するのに要する時
間をカウントすることはこのカウント周期を可能な限り
微小にすることによって傾斜測定の精度を容易に高める
ことが可能である。
i:n(n==1、2、…)を随時検出すると共にこの
端子電圧Enと前回検出した端子電圧En−1とを比較
し、En−En−1の値が所定差電圧△E以上に達する
迄の時間を前回の端子電圧検出時点から一定のサンプリ
ング時間7sでカウントすることによりそのカウント数
R1に対しRO≧KR1(K=1、2、…)なる関係を
満足するときに電池への充4nlE流供給を制御するこ
とにより、充電電流の大小成いは充電する電池の本数に
よらず正確に充電終了状態の検出が可能であり、しかも
従来の所定時間当たりの電池電圧上昇により傾斜を求め
る方法に比べ一定電圧(△EV)上昇するのに要する時
間をカウントすることはこのカウント周期を可能な限り
微小にすることによって傾斜測定の精度を容易に高める
ことが可能である。
また充電制御の判定基準としてRO≧KR1を採用する
ことにより電池の充電電圧のピーク後に充電を制御する
ことができ、しかもKの値を適当に設定すれば゛電池を
限りなく満充電に近い状態まで充電できるという効果が
ある。
ことにより電池の充電電圧のピーク後に充電を制御する
ことができ、しかもKの値を適当に設定すれば゛電池を
限りなく満充電に近い状態まで充電できるという効果が
ある。
第1図は本発明充電装置の動作を示す流れ図、第2図は
同じく一実施回路図、第3図は充電時間−電池電圧特性
図、第4図及び第5図は夫々第3図の要部拡大図である
。 (5)…電池、(ΔE)…所定差電圧、(Ro)(R+
)(R2)…カウント数。
同じく一実施回路図、第3図は充電時間−電池電圧特性
図、第4図及び第5図は夫々第3図の要部拡大図である
。 (5)…電池、(ΔE)…所定差電圧、(Ro)(R+
)(R2)…カウント数。
Claims (1)
- (1)充電中の電池の端子電圧E_n(n=1、2、…
)を随時検出すると共に、この端子電圧Enと前回検出
した端子電圧E_n_−_1とを比較し、E_n−E_
n_−_1の値が所定差電圧△E以上に達する迄の時間
を前回の端子電圧検出時点から一定のサンプリング時間
Tsでカウントすることによりそのカウント数R_0に
よつて算出し、このカウント数R_0が前回算出したカ
ウント数R_1に対しR_0=KR_1(K=1、2、
…)なる関係を満足するときに電池への充電電流供給を
制御することを特徴とする充電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3617087A JPS63206124A (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3617087A JPS63206124A (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 充電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63206124A true JPS63206124A (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=12462277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3617087A Pending JPS63206124A (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 充電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63206124A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01107624A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電回路 |
JPH04229027A (ja) * | 1990-12-01 | 1992-08-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電装置及び充電方法 |
CN108828456A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-16 | 惠州志顺电子实业有限公司 | 镍氢电池充电判满方法、装置及包括该装置的充电器 |
-
1987
- 1987-02-19 JP JP3617087A patent/JPS63206124A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01107624A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電回路 |
JPH04229027A (ja) * | 1990-12-01 | 1992-08-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電装置及び充電方法 |
CN108828456A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-16 | 惠州志顺电子实业有限公司 | 镍氢电池充电判满方法、装置及包括该装置的充电器 |
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