JP3239689B2 - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
- Publication number
- JP3239689B2 JP3239689B2 JP15432095A JP15432095A JP3239689B2 JP 3239689 B2 JP3239689 B2 JP 3239689B2 JP 15432095 A JP15432095 A JP 15432095A JP 15432095 A JP15432095 A JP 15432095A JP 3239689 B2 JP3239689 B2 JP 3239689B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- current
- charging
- voltage
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
良く、無駄なく、かつ安全に行う充電装置に関するもの
である。
メラ等は小型化が進みバッテリーを電源とすることによ
り、どこへでも持ち運びが可能となり普及しつつある。
が増え、そして経済的にも省資源の面からも有利な充電
可能なバッテリーが使われるようになってきた。
を長くするためと、十分な充電を行いそのバッテリー能
力容量を引き出すためにはバッテリーの充電に最適な充
電機能が要求される。その機能は次のようなものであ
る。
源の供給を受け充電電圧制御回路1C又は2Cと定電流
回路1A又は2Aと電流検出回路1B又は2Bとマイク
ロコンピュータ31によりバッテリー29又は79を充
電する。
トランジスタ20のエミッタと接続し、そのトランジス
タ20のコレクタからバッテリー29のプラス端子28
を介して充電する。そして、バッテリー29の電圧を抵
抗26と抵抗27で分圧した電圧は基準電源25と増幅
器23で比較し、その出力をトランジスタ21と抵抗2
2を介してトランジスタ20に加えバッテリー29への
充電電圧を制御する。
1によりトランジスタ24をON/OFFしトランジス
タ21をON/OFFすることでバッテリー29への充
電をON/OFF制御する。即ち、充電電圧制御回路1
Cとマイクロコンピュータ31でバッテリー29への充
電電圧制御および遮断する手段を構成することになる。
抵抗27で分圧した電圧はマイクロコンピュータ31に
内蔵又は外部のA/Dコンバータ32のポートAD3に
入力し、バッテリー29の充電状態を監視するためのも
のである。
過放電により電圧が規定電圧以下の時、バッテリー29
を劣化させないために小さい電流で予備充電し、回復さ
せたり、充電が完了した後、自己放電に対し補充電する
ものである。
制御用トランジスタ36を介してバッテリー29を充電
する。定電流動作は電流検出抵抗34に発生する電圧を
抵抗33と抵抗35で分圧し、抵抗33の電圧でトラン
ジスタ37をドライブし、トランジスタ37のエミッタ
−コレクタ間の電圧で抵抗34と制御用トランジスタ3
6のベース間電圧を一定に制御し定電流を得る。
された電流を抵抗19で電圧に変え、その電圧を増幅器
16と帰還抵抗17,18で増幅しマイクロコンピュー
タ31に内蔵又は外部のA/Dコンバータ32のポート
AD1に入力し計測する。即ち、電流検出回路1Bはバ
ッテリー29への充電電流を検知する手段となる。
と定電流回路2Aと電流検出回路2Bからなる充電回路
も上記と同一動作である。
て、以下その動作について詳しく説明する。
源の供給を受けトランジスタ20に流れる電流をON/
OFFし、バッテリー29のプラス端子28を介して充
電する。トランジスタ20のON/OFF制御はマイク
ロコンピュータ31のポートP1出力のハイ/ローによ
りトランジスタ24をON/OFFし行う。そして、バ
ッテリー29への充電はバッテリー29の電圧状態によ
って制御する。
抗27で分圧しマイクロコンピュータ31に内蔵又は外
部のA/Dコンバータ32のポートAD3に入力し、バ
ッテリー29の充電電圧を監視する。
以上の場合はトランジスタ20を介してバッテリー容量
に相当する電流(約1〜2A:入力電源で制限する)で
充電を行う。そして充電が進むとバッテリー29の電圧
が充電電圧制御回路1Cで決まる電圧:V1で制限され
充電電流が減少する。基準電源25の電圧をVCとする
と V1=(R26+R27)/R27×VC〈R26,R27は抵抗
26、抵抗27の抵抗値〉 充電電流の減少は電流検出回路1Cの出力をマイクロコ
ンピュータ31に内蔵又は外部のA/Dコンバータ32
のポートAD1に入力し計測する。そしてマイクロコン
ピュータ31は規定の充電電流(約0.1A)以下にな
った時、バッテリー29が満充電になったと判断し、ポ
ートP1をハイにしてトランジスタ24をONさせトラ
ンジスタ21,20をOFFし充電を完了する。
が規定電圧以下の時、マイクロコンピュータ31のポー
トP2をローにして定電流回路1Aを動作させバッテリ
ー29を劣化させないように小さい電流(約0.1〜
0.2A固定)で予備充電し、回復させる。
補充電を行うために時間を決めて定電流回路1Aを動作
させるものである。
ランジスタ37のVbe〉 i1=0.7×(R33+R35)/(R34×R33)
〈R33,R34,R35は抵抗33,34,35の抵抗値〉
来の構成では、上記定電流回路1Aでバッテリー29が
0Vに近い時、入力電源端子1の電圧が15Vとすると
トランジスタ36の電力ロスは、約0.1A×15V=
1.5Wとなり、大きく放熱板も必要となる。
て定電流回路1Aの電流値を変えたり、補充電時の電流
を変えることができない点や、更に、一方のバッテリー
が満充電に近付き入力電源の電流に余裕が出た時、それ
に応じて他方のバッテリーに必要な充電電流を流すこと
ができないという問題点を有していた。
で、安いコストでしかも精度良くかつ簡単にバッテリー
の充電電流を制御可能とする充電装置を提供することを
目的とする。
に本発明の充電装置は、2個以上のバッテリーを充電す
る装置において、バッテリーへの充電電圧を制御又は遮
断する手段と、バッテリーへの充電電流を検知する手段
と、各バッテリーへの充電電流を切替える手段と、上記
検知した充電電流で、DC−DCコンバータの出力を制
御する手段とで構成するものである。
かも精度良くかつ簡単にバッテリーへの充電電流を制御
する充電装置を提供することができる。
1により説明する。
用し説明を省略して説明すると、同図において、基本的
には図2の従来技術のものと、電流検出回路1B,2B
と充電電圧制御回路1C,2Cは同じで、定電流回路1
A,2Aを無くしたものであり、ここでは特徴とするD
C−DCコンバータ回路と電流制御回路の動作について
説明する。
はDC−DCコンバータ制御回路9とFET10とダイ
オード11とコイル12とコンデンサ13から成り、電
圧降下型である。DC−DCコンバータ制御回路9はF
ET10のON/OFFのパルス幅を制御する増幅器8
を持ち出力電流を制御する。又、DC−DCコンバータ
制御回路9には基準電源Vst(例えば電圧:2.5
V)を持ち、入力電源端子2(アース)間に抵抗ブリッ
ジ:抵抗6、抵抗7、抵抗4、抵抗5とスイッチ3を介
して電流検出抵抗19及び69を構成し、抵抗ブリッジ
に増幅器8の入力を接続する。
に、マイクロコンピュータ31のポートPWMから出力
したい電流に対応するパルス幅制御された信号を出しそ
の信号を抵抗35とコンデンサ38で平滑し抵抗34を
介して接続する。
スイッチ手段となる切替スイッチ用のトランジスタ14
とトランジスタ15を通してバッテリー29かバッテリ
ー79に充電される。
DCコンバータの出力制御手段となるマイクロコンピュ
ータ31によるバッテリー29への充電電流の制御につ
いて説明する。
充電電流をi19、電流検出抵抗19の抵抗値をR19、抵
抗6と抵抗7の交点電圧をV+、抵抗4と抵抗5の交点
電圧をV-、マイクロコンピュータ31のポートPWM
から出力したい電流に対応するパルス幅制御された信号
を抵抗35とコンデンサ38で平滑し抵抗34を介して
抵抗7に流れる電流をip、抵抗4と抵抗5と抵抗6と
抵抗7の各抵抗値をRとすると(スイッチ3はa側、又
電流検出抵抗19に流れる抵抗26,27からの電流は
バッテリー29への充電電流に比べ小さいので無視す
る)、 V+=Vst×1/2+R×ip V-=(Vst−i19×R19)×1/2+i19×R9 V-=Vst×1/2+i19×R9×1/2 ここで、DC−DCコンバータ回路とトランジスタ14
からバッテリー29への充電電流i9を検知する回路は
閉ループとなっているので、 V+=V- が成り立つ。よって Vst×1/2+R×ip=Vst×1/2+i19×R
19×1/2 R×ip=i19×R19×1/2 i19=2R/R19×ip 又、電流ipはマイクロコンピュータ31のポートPW
Mのパルス幅に比例するので、バッテリー29への充電
電流i19はマイクロコンピュータ31のポートPWMの
パルス幅で自由に制御可能である。かつ電流検出回路1
Bの増幅器16の出力をA/Dコンバータ32のポート
AD1で測定し、その値によりマイクロコンピュータ3
1のポートPWMのパルスを変え充電電流を補正するこ
とも可能である。
い時でもDC−DCコンバータ回路でFET10のON
期間を短くするように、マイクロコンピュータ31のP
WMパルスを制御することにより規定の微少な予備充電
電流を電力ロス無く充電可能である。かつ電流検出回路
1Bの増幅器16の出力をA/Dコンバータ32のポー
トAD1で測定しその値によりマイクロコンピュータ3
1のポートPWMのパルスを変え充電電流を補正するこ
とも可能である。
く低下していない場合は多めの予備充電電流を流し速く
充電を完了することが可能となる。
電流が減り、入力電源の電流に余裕が出た時、電流検出
回路1Bの増幅器16の出力をA/Dコンバータ32の
ポートAD1でバッテリー29の充電電流i19を測定
し、予め入力電源の最大電流i mをマイクロコンピュー
タ31に入力しておけば“im−i19”の電流をバッテ
リー79の充電に振り向けることができる。そのために
スイッチ3をb側にし、トランジスタ70をOFFしト
ランジスタ15をONするようにポートP4,P3をハ
イ、ローを設定し、そしてマイクロコンピュータ31の
ポートPWMから“im−i19”の電流に相当するパル
スを出力することにより逐次、バッテリー29の充電電
流i19が低下する状態を検出し、バッテリー79に充電
電流を増やして流すことが可能となる。
リーを充電するために入力電源端子に並列接続した複数
対のプラス端子、マイナス端子と、これらの各対のプラ
ス端子、マイナス端子と前記入力電源端子間にそれぞれ
介在させた充電電圧制御回路と、入力側が前記入力電源
端子に接続され、出力側が切換スイッチを介して前記複
数対のプラス端子、マイナス端子の一つに選択的に接続
されるDC−DCコンバータ回路と、前記入力電源端子
と各複数対のプラス端子、マイナス端子間に介在させた
電流検出回路とを備え、電流検出回路で検出した電流値
によりマイクロコンピュータでDC−DCコンバータと
切換スイッチの少なくとも一方を制御する構成としたも
のであり、DC−DCコンバータ回路でバッテリー電圧
が0Vに近い時でも、マイクロコンピュータのPWMパ
ルスで規定の微少な予備充電電流を電力ロス無く充電可
能である。
く低下していない場合は多めの予備充電電流を流し速く
充電を完了することが可能となる。
電電流が減り、入力電源の電流に余裕が出た時、それに
応じて他方のバッテリーに充電電流を流すことが可能で
あり、安いコストでしかも精度良くかつ簡単にバッテリ
ーの充電電流を制御可能とする優れた充電装置を実現す
るものである。
図
7,68 抵抗 8,16,23,66,73 増幅器 9 DC−DCコンバータ制御回路 10 FET 11 ダイオード 12 コイル 13,38 コンデンサ 14,15,20,21,24,37,70,71,7
4,87 トランジスタ 19,69,34,84 電流検出抵抗 25,75 基準電源 28,78 プラス端子 29,79 バッテリー 30,80 マイナス端子 31 マイクロコンピュータ 32 A/Dコンバータ 33,35,83,85 抵抗 36,86 制御用トランジスタ 72,76,77 抵抗
Claims (1)
- 【請求項1】 2個以上のバッテリーを充電するために
入力電源端子に並列接続した複数対のプラス端子、マイ
ナス端子と、これらの各対のプラス端子、マイナス端子
と前記入力電源端子間にそれぞれ介在させた充電電圧制
御回路と、入力側が前記入力電源端子に接続され、出力
側が切換スイッチを介して前記複数対のプラス端子、マ
イナス端子の一つに選択的に接続されるDC−DCコン
バータ回路と、前記入力電源端子と各複数対のプラス端
子、マイナス端子間に介在させた電流検出回路とを備
え、電流検出回路で検出した電流値によりマイクロコン
ピュータでDC−DCコンバータと切換スイッチの少な
くとも一方を制御する充電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15432095A JP3239689B2 (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15432095A JP3239689B2 (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 充電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH099518A JPH099518A (ja) | 1997-01-10 |
JP3239689B2 true JP3239689B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=15581563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15432095A Expired - Fee Related JP3239689B2 (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 充電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3239689B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3508579B2 (ja) * | 1998-10-27 | 2004-03-22 | 日本電気株式会社 | 充電回路 |
JP3886142B1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-02-28 | 株式会社パワーシステム | キャパシタ蓄電電源用充電又は放電装置 |
JP2008125280A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Seiko Epson Corp | 充電装置、情報処理端末、及び、情報処理システム |
EP1978621A1 (en) * | 2007-04-05 | 2008-10-08 | Ferm B.V. | Universal charging device and method of charging a battery |
JP2014007908A (ja) * | 2012-06-26 | 2014-01-16 | Jfe Engineering Corp | 急速充電方法及び装置 |
-
1995
- 1995-06-21 JP JP15432095A patent/JP3239689B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH099518A (ja) | 1997-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5717309A (en) | Dual battery charging device | |
US6225783B1 (en) | Battery charge controlled as function of operating mode | |
JP3365745B2 (ja) | 充電電流制御装置 | |
KR20010067246A (ko) | 전원 유닛 | |
JPH08140281A (ja) | 充電装置 | |
WO1998009361A1 (fr) | Source d'alimentation electrique | |
JP3239689B2 (ja) | 充電装置 | |
JP3182248B2 (ja) | パック電池と充電器 | |
JP3457637B2 (ja) | 電池種別検出装置 | |
JP3235289B2 (ja) | バッテリーチャージャー | |
JP2730500B2 (ja) | 充電装置 | |
JP2003079058A (ja) | 電池パック | |
JPH10174298A (ja) | 充電型直流電源回路 | |
JP2809391B2 (ja) | 定電流・定電圧充電装置 | |
JPH09200971A (ja) | 充電装置 | |
JPH11234922A (ja) | 充電回路 | |
JPH0232856B2 (ja) | ||
JP3312428B2 (ja) | 放電回路 | |
JP3585086B2 (ja) | リチウムイオン二次電池の充電装置 | |
JP2002345156A (ja) | 充電電池あるいは充電電池パック | |
JPS634407B2 (ja) | ||
JP3508579B2 (ja) | 充電回路 | |
JP3235135B2 (ja) | バッテリーチャージャー | |
JPH05137273A (ja) | バツテリーチヤージヤー | |
JPH1169655A (ja) | 二次電池充電装置および電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081012 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091012 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091012 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101012 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111012 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121012 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |