JPS6338187A - 充電表示回路 - 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 第１図は、−次電池および二次電池の充電器に◆従来の
技術 第２図のように、表示灯ＰＬ２およびＰＬ３を備えてい
る。充電中はＰＬ２が点灯、ＰＬ３は消えている。

充電完了の場合は、逆にＰＬ３が点灯、ＰＬ２は消える
。

◆発明が解決しようとする問題点 ところが従来の方式では、トリクル充電時のＣｏ！＋１
２の出力は、高い周波数の発振状態になり、そのパルス
波の平均電流でＰＩ、２を点灯表示。そして、ＰＬ３は
ＰＬ２の反転表示をしている。

したがって両表示灯は点滅ではなく、明るいが暗いかの
比較手段で充電の進行状聾を判断する方式のため、明る
い場所では確認が困雉であった。

第１図の発明は、この欠点を解決する乙のである。

◆問題点を解決するための手段 （１）第１図の発明では、電圧比較増幅器ＣＯＭの出力
と（＋）入力間に抵抗Ｒ２を挿入。さらに（＋）入力と
接地点との間にＲ１と’Ｉｓ　ｌ　’Ｅ圧Ｅの直７１１
回路により、電圧比較増幅器に正帰還を施すような回路
構成をとり、Ｅの電圧に対し上下に不感帯域（ヒステリ
シス）を設ける。

（２）第１図のＣとＲ３による積分回路の時定数で、充
電表示灯ＰＬの点滅表示が可能になるよう、早い周期の
充電パルス波に対し、そのパルス波を積分して周期を遅
らせる。

◆作用 （１）第１図について説明すれば、通常の充電状態の充
電電流■は、定電流素子Ｃ「−表示灯ＰＬ−トランジス
タＴｒ→電池Ｂの順に流れる。

電池Ｂの端子電圧Ｖｂ（Ｒ３，Ｃは小さいので無視する
）がＶａより低い場合は、電圧比較増幅器ＣＯＭの出力
が−Ｈ”のＶｏ（ｔｌ）となりＴｒは、ベース電流が流
れＯＮになり充電が行なわれる。このときＶａの電圧は
第３図のＶａ（Ｈ）であり、電池Ｂの電圧ｖｂはＱ点＝
Ｗ点をたどる。充電が進み、電圧ｖｂがＶ　ａ（Ｈ）を
越えるとＣＯＭの出力は、“Ｌ”のＶ　ｏ（Ｌ）になり
、ＴｒはＯＦＦになり、充電は休息状態になる。同時に
Ｒ２、Ｒ１の正帰還回路により、ＣＯＭの（＋）入力側
はＶ　ａ（Ｈ）からＶ　ａ（Ｌ）に引き下げられる。

一方、休息状態の電池Ｂの電圧は除徐に下降し、第３図
のＷ点＝Ｘ点の線をたどり、ｖｂがＶ　ａ（Ｌ）より低
くなるとＣＯＭの出力は、“Ｈ”になりＴｒはＯＮ、同
時にｖ　ａ（Ｌ）は、Ｖ　ａ（Ｈ）に引き上げられ、再
び充電が開始されｖｂの電圧は、第３図のＸ点→Ｙ点を
たどる。このＷ点→Ｘ点→Ｙ点→Ｚ点の繰り返し動作を
以後トリクル充電と称する。

電池Ｂは、トリクル充電が進み安定した開路電圧になる
と、休息状態時のＢの電圧ｖｂは下降速度が弱まり、第
４図のＷ′点−Ｘ２点になる。すなわちＶｏの出力波形
のデユーティサイクルは、Ｔ／１ｗから　Ｔ’／１ｗ’
に変化をして、その変化をＰＬが点滅の表示をする。

Ｖ　ａ（Ｈ）　、　Ｖ　ａ（Ｌ）レベルおよび不感帯幅
Ｈｓは、次の式で求めることができる。

Ｖａ（Ｈ）＝（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））　（Ｖｏ（Ｈ）
−Ｅ）＋ＥＶａ（Ｌ）＝（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））　　
（Ｖｏ（Ｌ）−Ｅ）＋ＥＨｓ＝　（Ｒ２／（Ｒ１＋　Ｒ
２））　　（Ｖｏ（Ｈ）−Ｖｏ（Ｌ））ただし、Ｖ　ｏ
（Ｈ）はＣＯＭの出力が°Ｈ”レベルの電圧。

Ｖ　ｏ（Ｌ）はＣＯＭの出力が“Ｌ″レベル電圧。

（２）Ｐ　Ｌの点滅をある速度以上に早くすると、残像
現象等で点滅が確認できなくなるが、被充電電池Ｂが古
くなると内部抵抗値が高くなり、トリクル充電時ｖｂの
電圧の上昇および下降波形が急斜して出力の“Ｈ”Ｌ“
周期が早くなり、ＰＬの点滅は、前記の理由で確認が困
難になる。そこで、第１図のＣ，Ｒ３の積分回路は、充
電パルス波を点滅の判別可能な遅い周期に押さえ、通常
充電状態かトリクル充電状態かの判定が容易にできるよ
う作用する。

◆実施例 本発明は、主に一次電池の再生（充電）を目的に考案し
た回路である。

一次電池の充電は、浅い放電をして容１がまだ十分に残
っているときに逆方向へ通電して、使ったエネルギー分
を補うという使い方であれば充電の効果があることは、
判明している。

−例として酸化銀電池の場合、製造直後の未使用の電圧
（開路電圧）は、約１．６Ｖであるので、充電終止電圧
ｖ　ａ（Ｈ）≦１，６Ｖ　　になるよう設定する。

充電電流Ｉは、６０〜８０時間率（約０．０１７Ｃ〜０
，０１．３Ｃ）ぐらいが、サイクル寿命が良いことが実
験で証明している。

比較的浅い放電をした酸化銀電池では、前記の充電終止
電圧および充電電流の条件に不感帯幅を５ｍＶ〜１０ｍ
Ｖに設定すれば、短時間でトリクル充電状態になり表示
灯が点滅を開始し、さらに数時間そのままにして置くと
、数秒から敗拾妙に１回の割合での瞬間的な点灯になり
、充電が完了したことが判定できる。

古くなった電池は、内部抵抗値が高くなり、トリクル充
電時の周期が早くて、表示灯の点滅は確認できない。そ
こで周期を遅くするには、不感帯幅を広げろ方法らある
が、その場合、内部抵抗値の低い正常な電池のトリクル
充電時は、逆に周期が遅すぎて充電時間が長くかかりす
ぎる。従って、早い周期のみ影響の大きい積分回路を使
用すれば良い。その積分回路の時定数は、 τ−ＣＸ　Ｒ３＝　１００＋ｎｓ　−１５０ｍ５が適当
である。

◆発明の効果 点滅表示なので判定が一目瞭然である。

表示灯が１系統の充電に対し、１ケで済み、パネル面の
レイアウトが簡単で低コストになる。

トリクル充電時、表示灯の点滅の周期および時間的変化
で充電の進行状態を確認できる。

トリクル充電時、表示灯の点滅の周期および時間的変化
で被充電電池の素質を判定できる。

保存中の電池を本発明の回路を使った充電器で、常時ト
リクル充電状態にして置けば、自己放電を防げる。

本発明の回路は、二次電池の充電にも応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本を示す回路図。 第２図は、従来の一例を示す回路図。 第３図は、ＣＯＭの入力および出力波形図。 第４図は、ＣＯＭの入力および出力波形図。 Ｅ、Ｅ２　　は、基準電圧。 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、抵抗。 Ｃは、コンデンサー。Ｄ　は、ダイオード。 ＣＯＭ　、　Ｃ０Ｍ２　　は、電圧比較増幅器。 Ｔｒ、Ｔｒ２　　は、トランジスター。 Ｃｒ、Ｃｒ２　　は、定電流素子。 ＰＬ　、　ＰＬ２　、　ＰＩ、３　は、発光ダイオード
。 Ｂ、Ｂ２は、被充電電池。 Ｖａ　、Ｖｂ　　は、入力端子。 ■０　は、出力電圧。 ■　は、充電電流。 Ｖａ（１１）　　は、上限しきい値。 Ｖ　ａ（Ｌ）　　は、下限しきい値。 Ｈｓ　　は、不感帯幅。 Ｖｏ（Ｈ）　　は、出力　“Ｈ”の飽和電圧。 Ｖ　ｏ（Ｌ）　　は、出力　“Ｌ”の飽和電圧。 ５Ｆｖ　　　　ＪＬ　　　　！ど−Ｊ 第　２　図 第　３ｒ！ＥＳ ′：ｇ　４　図 ≧　　　　　Ｔ′−一一→

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）定電流法または、準定電流法の充電器において、
   基準電圧と被充電電池の電圧を比較する比較器に履歴現
   象を与え、該比較結果を入力する前記被充電電池に通電
   する電流制御部と、該制御結果を表示する表示部から成
   り、前記比較器の検出電圧成分の有無を前記表示部が表
   示することを特徴とする充電表示回路。
2. （２）トリクル充電時における早い周期の充電パルス波
   に対し、表示部が表示可能な所要周期にパルス波を積分
   する積分回路を付加することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の充電表示回路。