JPH04109834A

JPH04109834A - 充電器

Info

Publication number: JPH04109834A
Application number: JP22632790A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Ohashi; 敏治大橋; Hideki Tamura; 秀樹田村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1990-08-27
Filing date: 1990-08-27
Publication date: 1992-04-10

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、電動工具やシェーバ−等の電気機器の充電器
に関する。

〔従来の技術〕

従来、電動工具やシェーバ−等の電気機器の充電器にお
いては、蓄電池の充電完了を表示する表示機能の設けら
れたものが知られているが、充電完了後の蓄電池や電池
パックの状態について表示されるものは知られていない
。

〔発明が解決しようとする課題〕

例えば蓄電池が寿命により内部短絡を起こしていたり、
電池パック内にこのような不良蓄電池が含まれていた場
合、充電が完了していても、かかる蓄電池や電池パック
からはモータ等の負荷に十分な電源が供給されず、電池
駆動を行うことができないことになる。しかし、従来の
充電器では、充電完了後の蓄電池や電池パックの状態に
ついて表示されないので、上記電池駆動における不良原
因が蓄電池の劣化によるものか、充電器の故障によるも
のかが分からず、ユーザが適切な不良対策を講じること
は困難であった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、蓄電池
の電圧を正確に検出し、電池電圧若しくは該電池電圧か
ら得られる蓄電池に関する情報を表示することのできる
充電器を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明は、１又は複数本の
蓄電池を充電する充電器において、充電動作を解除する
充電解除手段と、充電解除状態で蓄電池の電圧を検出す
る電池電圧検出手段と、検出した電池電圧を表示する表
示手段とを備えたものである（請求項１）。

また、本発明は、１又は複数本の蓄電池を充電する充電
器において、充電動作を解除する充電解除手段と、充電
解除状態で蓄電池の電圧を検出する電池電圧検出手段と
、検出された電池電圧から蓄電池の本数を演算する演算
手段と、該演算結果を表示する表示手段とを備えたもの
である（請求項２）。

なお、検出された電池電圧を予め設定された複数の閾値
と比較し、該複数の閾値に対応する代表電池電圧又は蓄
電池本数に変換して、その変換値を表示させようにして
もよい（請求項３）。

〔作用〕

請求項１記載の発明においては、充電解除状態でで蓄電
池の電圧が検出され、その検出結果が表示手段に表示さ
れる。

また、請求項２記載の発明においては、充電解除状態で
蓄電池の電圧が検出され、その検出結果から蓄電池の本
数が演算される。そして、その演算結果が表示手段に表
示される。

また、請求項３記載の発明においては、検出された電池
電圧は予め設定された複数の閾値と比較して該複数の閾
値に対応する代表電池電圧又は蓄電池本数に変換され、
その変換値が表示される。

〔実施例〕

本発明に係る充電器について図を用いて説明する。

第１図は本発明に係る充電器のブロック図である。

同図において、１は交流電圧ｅに含まれるノイズ成分を
除去する入力フィルタ回路、２は整流ブリッジ２ａと平
滑回路２ｂからなり、前記交流電圧ｅを直流電圧に変換
する整流平滑回路である。

また、３は整流平滑回路２により生成された直流電圧を
高速スイッチングする、例えばパワーＭＯ３ＦＥＴから
なるスイッチング回路、４は該スイッチング回路３をオ
ン・オフ駆動するドライバ回路、５はスイッチング回路
３のスイッチング動作のオン・オフデユーティを制御す
ることにより充電電流を制御するＰＷＭ制御回路、６は
前記ドライバ回路４及びＰＷＭ制御回路５の駆動電源を
供給する補助電源回路である。

また、７は充電開始時に充電電流を低レベルから徐々に
上昇させるべく切換指示するソフトスタート回路である
。後述する電池パック１１の装着が検出されると、後述
するマイクロコンピュータ１５（以下、マイコンという
）からパック検出信号がフォトカプラ１９を介してソフ
トスタート回路７に入力される。ソフトスタート回路７
は該パック検出信号を受けて前記ＰＷＭ制御回路５にソ
フトスタートの制御信号を入力し、該ＰＷＭ制御回路５
は該制御信号を受けて充電電流を所定の充電電流値より
も小さい値に切換え、充電開始後徐々に所定の充電電流
値まで上昇させる。

Ｔは、上記スイッチング回路３により１次側で生成され
た高周波の交流電圧を降圧して２次側に供給する高周波
トランスである。また、８は２次側に供給された交流電
圧を整流する、整流回路８ａ及び平滑回路８ｂからなる
整流平滑回路、９は充電電流を電圧に変換して検出する
電流検出回路、１０は前記電流検出回路９の検出電圧を
増幅し、フォトカプラ１７を介して前記ＰＷＭ制御回路
５にフィードバックする定電流制御回路である。

ＰＷＭ制御回路５は定電流制御回路１ｏから入力される
電圧に応じてパルス信号のオン・オフデユーティを変化
させ、充電電流を一定に制御する。

また、１１は充電すべき蓄電池Ｂと該蓄電池Ｂの温度を
検出する温度センサＤｓか内蔵された電池パックであり
、充電器の２次側出力端子にスイッチＳＷを介して接続
される。なお、スイッチＳＷは、マイコン１５によりオ
ン・オフ制御されるリレースイッチである。

また、１２は前記温度センサＤ８の検出電圧を温度検出
範囲に対応した所定の電圧範囲に増幅する増幅回路、１
３は電池パック１１の有無を検知するパック検知回路、
１４は前記蓄電池Ｂの電圧を検出する電圧検出回路であ
る。

マイコン１５内において、１５１は前記電圧検出回路１
４から入力された蓄電池Ｂの電圧データをＡ／Ｄ変換す
るＡ／Ｄ変換回路、１５２はＡ／Ｄ変換された電圧デー
タから蓄電池Ｂのセル数を判定するセル数判定回路であ
る。また、１５３は充電時間を計測するタイマ回路、１
５４は前記増幅回路１２から入力された蓄電池Ｂの温度
データをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路、１５５はＡ／
Ｄ変換された温度データから蓄電池Ｂの単位時間当りの
温度上昇値、すなわち、温度上昇率ΔＴを算出し、該温
度上昇率ΔＴと予め設定された閾値ΔＴよと比較して満
充電状態を判別する電池温度上昇率制御回路（以下、Δ
Ｔ制御回路という）、１５６はＡ／Ｄ変換された温度デ
ータから蓄電池Ｂの絶対温度を算出し、該絶対温度から
満充電状態を判別して過充電を防止する絶対温度保護回
路である。また、１５７はＬＣＤ等からなる表示器１６
を駆動するＬＣＤドライバである。

上記構成において、蓄電池Ｂの充電状態は、前記ΔＴ制
御回路１５５で判別され、温度上昇率ΔＴが前記閾値Δ
Ｔ０を越えると、満充電状態と判別され、充電停止が指
示される。また、前記タイマ回路１５３及び絶対温度保
護回路１５６は過充電を防止する保護回路として機能し
、タイマ回路１５３は充電時間が所定時間を越えると、
強制的に充電停止を指示し、絶対温度保護回路１５６は
蓄電池Ｂの温度が所定値を越えると、強制的に充電停止
を指示する。これらタイマ回路１５３、ΔＴ制御回路１
５５及び絶対温度保護回路１５６で充電停止が指示され
ると、マイコン１５からフォトカプラ１８を介して前記
ＰＷＭ制御回路５に末期電流への切換信号が出力され、
充電電流が所定の充電電流から末期電流又は零レベルに
切換えられる。

蓄電池Ｂが充電状態から充電停止状態に切換えられると
、スイッチＳＷがオフ状態に切換えられるとともにタイ
マ回路１５３で所定時間の計時が開始される。なお、こ
の所定時間は、電池パック１１が充電器の出力端子から
切り離されてから蓄電池Ｂの電圧が安定するまでの時間
である。そして、所定時間Ｔの計時が終了すると、電池
パック１１が充電器の出力端子から切り離された状態で
電圧検出回路１４により検出された蓄電池Ｂの電圧デー
タＶがマイコン１５内に読み込まれる。該電圧テークＶ
は、Ａ／Ｄ変換回路１５１でディジタルデータに変換さ
れた後、セル数判定回路１５２に入力され、蓄電池Ｂの
セル数Ｎが判定される。

セル数Ｎは、例えば予め設定された蓄電池１本当りの電
圧値ｖｏで前記電圧データＶを割ることにより算出され
る。そして、このセル数Ｎ及び電池の電圧データ■はＬ
ＣＤドライバ１５７を介して表示器１６に出力され、表
示される。なお、セル数Ｎ又は電池電圧Ｖいずれが一方
を表示させるようにしてもよい。

第３図は、充電時間Ｔと電池電圧Ｖとの関係を示す図で
ある。同図において、Ｔ１は充電途中の任意の時点であ
り、Ｔ２は充電開始後満充電となる時点である。充電途
中或いは満充電時において、電池パック１１を充電器か
ら切り離して充電解除状態にすると、電池電圧は破線で
示すように僅かに低下し、所定時間後には安定する。従
って、電池パック１１を充電器から切り離し、所定時間
後に電圧検出することにより安定、かつ、正確に蓄電池
Ｂの電圧検出を行うことができ、セル数判定も正確に行
うことができる。

なお、セル数判定をより正確に行うためには、電圧検出
は充電が完了する１２時点の後に行うのが好ましいが、
例えば電池パック１１内の蓄電池Ｂが偶数本（２本、４
本、６本・・・）で構成されている場合は、充電途中の
Ｔ□時点での電池電圧■１と充電完了後の電池電圧■２
との電圧差ΔＶ（Ｖ２　　Ｖｌ）がセル数判定における
電圧値の誤↓ 差としては小さいので、充電途中のＴ１時点おいても電
圧検出を行うことができる。充電途中で電圧検出を行う
場合は、タイマ回路１５３により充電開始と同時に所定
の充電時間Ｔ□が計時され、該計時が終了すると、マイ
コン１５によりスイッチＳＷがオフ状態にされ、更にタ
イマ回路１５３により電圧が安定するまでの所定時間が
計時される。そして、所定時間の計時後、電圧検ａが行
われ、該電圧検出が完了すると、再びスイッチｓｗがオ
ンされ、充電が継続される。

また、蓄電池Ｂのセル数Ｎは、前記電圧データＶを予め
設定された複数の閾値と比較して判定してもよく、電圧
値の表示は、表示電圧から蓄電池Ｂの良否判定ができれ
ばよいので、検出された電圧データＶそのものではなく
、前記閾値に対応した代表電圧値を表示させるようにし
てもよい。

表１は、前記閾値と判定結果及び表示電圧との関係の一
例を示したものである。例えば、電圧データＶが１５ｖ
の場合、閾値１２〜１６ｖの範囲にあるので、蓄電池Ｂ
のセル数Ｎは１０セルと判定され、セル数「１０セル」
、電圧値ｒ１２ｖＪの表示が行われる。

セル数を演算し、該演算結果と電池データＶとを表示さ
せる方法では、電池データ■を表示用に桁揃えしたり、
端数の生じた演算結果からセル数を判定しなければなら
ず、演算処理が面倒になるが、この方法では、電圧デー
タＶから直接セル数Ｎが判定できるとともにセル数の判
定結果に応じた所定の代表電圧値を表示させるので、セ
ル数判定やデータ表示の処理を迅速に行うことができる
。

かかる演算処理は、演算を実行してもよく、また、変換
テーブルで行うようにしてもよい。

なお、上記実施例では、電圧を検出するときは電池パッ
ク１１を充電解除状態にすべく充電器の出力端子から切
り離していたが、充電電流を零レベル又は微小電流に切
換え、実質的に蓄電池Ｂを充電解除状態にしてもよい。

第２図は、この実施例の一例を示すブロック図である。

同図は、第１図においてスイッチＳＷを除いたものであ
り、第１図の部材と同一部材には同一の番号を付してい
る。

タイマ回路１５３、ΔＴ制御回路１５５及び絶対温度保
護回路１５６で充電停止が指示されると、マイコン１５
からフォトカプラ１８を介して前記ＰＷＭ制御回路５に
切換信号が出力され、充電電流が零レベル又は微小電流
に切換えられる。また、充電途中で電圧検出が行われる
場合は、マイコン１５から前記ＰＷＭ制御回路５に切換
信号が出力され、充電電流が零レベル又は微小電流に切
換えられ、充電解除状態にして電圧検出が行われ、該電
圧検出が完了すると、再び充電電流が所定電流値に切換
えられて充電が継続される。

上述の本実施例によれば、例えば電池パック１１にセル
数１０本が表示されている場合、例えば電池電圧がｌｌ
ｖと表示されると、蓄電池Ｂの内、１本が不良であるこ
とが分かる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、充電解除状態で電
池電圧を検出し、蓄電池の電圧又は検出電圧から算出し
た蓄電池の本数を表示させるようにしたので、該蓄電池
の電圧又は本数から蓄電池の良否判別が可能となる。こ
れにより電池交換等の処置を適切に行うことができる。

また、検出した電池電圧を予め設定された複数の閾値と
比較し、該複数の閾値に対応する代表電池電圧又は蓄電
池本数に変換して、その変換値を表示させるようにした
ので、セル数判定や表示処理を迅速に行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る充電器のブロック図、第２図は第
２の実施例を示すブロック図、第３図は充電時間と電池
電圧との関係を示す図である。１・・入力フィルタ回路、２，８・・・整流平滑回路、
３・・・スイッチング回路、４・・・ドライバ回路、５
・・・ＰＷＭ制御回路、６・・・補助電源回路、７・・
・ソフトスタート回路、９・・・電流検出回路、１０・
・・定電流制御回路、１１・・・電池パック、１２・・
・増幅回路、１３・・・パック検知回路、１４・・・電
圧検出回路、１５・・・マイコン、１６・・・表示器（
ＬＣＤ）、１７〜１９・・・フォトカプラ、１５１，１
５４・・・Ａ／Ｄ変換回路、１５１・・・セル数判定回
路、１５３・・・タイマ回路、１５５・・・ΔＴ制御回
路、１５６・・・絶対温度保護回路、１５７・・・ＬＣ
Ｄドライバ、Ｂ・・・蓄電池、Ｄｓ・・・温度センサ、
ＳＷ・・・スイッチ。

Claims

【特許請求の範囲】１、１又は複数本の蓄電池を充電する充電器において、
充電動作を解除する充電解除手段と、充電解除状態で蓄
電池の電圧を検出する電池電圧検出手段と、検出した電
池電圧を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする
充電器。２、１又は複数本の蓄電池を充電する充電器において、
充電動作を解除する充電解除手段と、充電解除状態で蓄
電池の電圧を検出する電池電圧検出手段と、検出された
電池電圧から蓄電池の本数を演算する演算手段と、該演
算結果を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする
充電器。３、請求項１又は２記載の充電器において、予め設定さ
れた複数の閾値に対応して代表電池電圧又は蓄電池本数
が設定された設定手段と、検出された電池電圧と上記複
数の閾値とを比較する比較手段と、該比較結果から検出
された電池電圧を対応する代表電池電圧又は蓄電池本数
に変換する変換手段とを備え、該変換された値を前記表
示手段に導くようにしたことを特徴とする充電器。