JPH0440927B2 - - Google Patents

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JPH0440927B2
JPH0440927B2 JP61285643A JP28564386A JPH0440927B2 JP H0440927 B2 JPH0440927 B2 JP H0440927B2 JP 61285643 A JP61285643 A JP 61285643A JP 28564386 A JP28564386 A JP 28564386A JP H0440927 B2 JPH0440927 B2 JP H0440927B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
battery
trigger
counting
current
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61285643A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63140630A (ja
Inventor
Tomoyoshi Takeyasu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tabuchi Electric Co Ltd
Original Assignee
Tabuchi Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tabuchi Electric Co Ltd filed Critical Tabuchi Electric Co Ltd
Priority to JP61285643A priority Critical patent/JPS63140630A/ja
Publication of JPS63140630A publication Critical patent/JPS63140630A/ja
Publication of JPH0440927B2 publication Critical patent/JPH0440927B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ニツカド電池や鉛電池等のバツテリ
ーを充電する過充電防止機能付き充電器に関す
る。
従来の技術 充電器には、バツテリーの過充電を防止する機
能が内蔵されていることが多いが、この過充電の
防止は−ΔV方式により行われていた。
バツテリーは、充電が進行するにつれて、その
端子電圧が増大し、そして充電が完了して過充電
領域に進行し始めると、若干端子電圧が低下する
という性質がある。−ΔV方式はバツテリーのこ
の性質を利用して、過充電があまり進行しない内
に充電を停止するようにしていた。つまり従来の
過充電防止機能付き充電器は、バツテリーの端子
電圧の下降を検出することにより、その充電の完
了を認識するようになされていた。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この方式を採用した過充電防止
機能付き充電器では、充電毎にバツテリーが多少
過充電されることにより、バツテリーの充放電サ
イクル寿命に悪影響を及ぼすという問題点があつ
た。
本発明は、上記した問題点を解消するために創
案されたものであつて、バツテリーの内部抵抗が
充電の進行に伴い変化することを利用して、充電
の完了を検知する過充電防止機能付き充電器を提
供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明に係る過充電防止機能付き充電器は、電
源とバツテリーとを接続した電源ラインの途中に
設けてあり、かつ前記電源ラインに流れる充電電
流をオン・オフするスイツチと、前記電源ライン
の電圧低下を検出することにより前記バツテリー
が接続されたことを判定する電圧検出器と、繰り
返しトリガを出力し、かつ前記判定結果に基づい
て、前記トリガ出力の開始を行うトリガ発生器
と、前記充電電流を定電流制御し、かつ前記トリ
ガの信号変化に応じて、HレベルとLレベルの充
電電流がそれぞれ流れるように電流制御する電流
制御器と、前記トリガの信号変化に伴う前記電源
ラインの電圧変化ΔVを検出するとともに、この
ΔVと予め設定してあるしきい値とを比較するこ
とにより、前記バツテリーの充電の完了を検知す
るΔV検出器と、カウントの開始を前記判定結果
に基づいて行うとともに、カウントが終了した時
には前記スイツチをオフさせる一方、前記検知結
果が前記バツテリーの充電の完了を示す時には、
予め設定してある設定時間より速くカウントを終
了すべく、カウントを加速させるトータルタイマ
とを具備していることを特徴としている。
作 用 バツテリーが電源ラインに接続され、充電準備
が完了すると、電源に負荷が接続されたことにな
り、電源ラインの電圧が低下する。電圧検出器
は、この電圧の低下を検出することにより、バツ
テリーの充電準備が完了したと判定して、トリガ
発生器とトータルタイマとを動作させる。
電源ラインに流れる充電電流は、電流制御器に
おいて定電流制御されているので、電源ライン上
のΔVはバツテリーの内部抵抗の変化を示してい
る。ΔV検出器はこのΔVを検出するとともに、
このΔVと予め求めておいたバツテリーの充電完
了時の内部抵抗を示すしきい値とを比較してバツ
テリーの充電の完了を判定している。
一方トータルタイマーは、既にカウント動作を
開始しているが、ΔV発生器がバツテリーの充電
の完了を判定した時には、残量カウントを加速せ
しめ、予め設定された設定時間より速くスイツチ
を動作させて、充電電流を遮断するようにしてい
る。
実施例 第1図は本発明の過充電防止機能付き充電器の
一実施例の回路構成図、第2図はその主要信号を
示すタイミングチヤートである。
充電エネルギーを供給する電源10とバツテリ
ー30とは、電源ライン50で接続されていて、
その途中には、充電電流の逆流を防止するために
ダイオード40が設けられている。
電源10は、直流出力の電源であつて、本実施
例では、シリーズ型の電源を採用しているが、ス
イツチング型の電源でも構わない。但し電源10
の出力インピーダンスは無視できる程低い。
本発明に係る過充電防止機能付き充電器20
は、バツテリー30の充電の進行を監視して、そ
の過充電を防止するためのものであるが、充電の
進行に伴う、バツテリー30の内部抵抗の変化を
利用して過充電になる前に充電電流を遮断するよ
うにしてある。
過充電防止機能付き充電器20は、電源ライン
50の途中に設けてあつて、充電電流を後述する
制御信号53に基づいて遮断するスイツチ21
と、このスイツチ21の後段の電源ライン50に
設けてあり、後述する電流制御信号52に基づい
て、充電電流を定電流制御する電流制御器22
と、バツテリー30の充電準備が完了したことを
判定し、この判定結果を準備完了信号51として
出力する電圧検出器23と、繰り返しトリガを電
流制御信号52として出力するとともに、この出
力の開始を準備完了信号51に基づいて行うトリ
ガー発生器24と、トリガの信号変化に伴う、電
源ラインの電圧変化ΔVを検出するとともに、こ
のΔVと予め設定してあるしきい値とを比較し
て、その比較結果を判定信号54として出力する
ΔV検出器26と、準備完了信号51に基づいて
カウントを開始し、カウントが終了した時には制
御信号53を出力するトータルタイマー25とか
ら構成されている。
スイツチ21は、リレー等の開閉器であり、制
御信号がLレベルである場合に充電電流を遮断す
るように動作する。
電流制御器22は、充電電流の定電流制御して
おり、電流制御信号52の信号レベルに応じて、
Lレベルの充電電流I1とHレベルの充電電流I2
流れるように制御している。この電流制御器22
は、図示されていないが、トランジスタとツエナ
ーダイオード等の組み合わせから成る定電流回路
である。
電圧検出器23は、バツテリー30が図示され
ていないバツテリーホルダーに装着されたことに
伴う、電源ライン50の電圧の低下を検出するこ
とにより、バツテリー30の充電準備が完了して
いることを判定する比較器である。この電圧検出
器23は、電源ライン50の電圧が電源10の開
放電圧V1より下がつた時には、アクテイブ準備
完了信号51を出力する。
トリガ発生器24は、時間間隔T1の繰り返し
トリガを出力する回路であつて、準備完了信号5
1の立ち上がりをスタート信号としている。
ΔV検出器26は、バツテリー30の充電の進
行に伴う内部抵抗の変化を検出して、その充電の
完了を判定する回路である。ところで電流制御器
22で充電電流は、常に一定化されているので、
電圧ラインの電圧変化ΔVは、バツテリー30の
内部抵抗の変化に比例した値である。またバツテ
リーは過充電完了に近づくと、ガスが内部発生す
ることにより、その内部抵抗が高くなるという性
質がある。従つてバツテリーの種類等に関連した
充電完了時の内部抵抗を予め求めておき、これを
電圧変換したしきい値と検出したΔVとを比較す
ることにより、バツテリー30の充電完了を判定
することができる。そして充電が完了したと判定
した場合には、アクテイブ(Hレベル)の判定信
号54を出力するようにしてある。
トータルタイマ25は、動作中にカウント値を
可変できるタイマ回路であって、準備完了信号5
1の立ち上り信号をスタート信号としてカウント
動作を行う。予め設定されている設定時間はT2
であるが、判定信号54の立ち上がりに同期し
て、残量カウント値を低減させて、設定時間T2
より速くカウントを終了するようにしてある。そ
してカウントが終了した時には、アクテイブ(L
レベル)の制御信号53を出力するようにしてあ
る。また本実施例では、カウントを加速させる方
法として、カウント値を低減するようにしてある
が、クロツク周波数を増加するようにしても構わ
ない。
このように構成された過充電防止機能付き充電
器20の動作を第2図を参照して簡単に説明を行
う。
図において、電源ライン50の電圧はA点の電
圧として示している。まず電源10を接続した時
間t1においては、A点には、電源10の開放電
圧V1が印加されている。初期状態であるトータ
ルタイマ25は、Hレベルの制御信号53を出力
しており、充電電流は零となつている。そして時
間t2において、バツテリー30がセツトさいる
と、A点の電圧はV2に低下する。電圧検出器2
3は、この電圧の低下を検出してバツテリー30
の充電準備が完了したと判定して、トリガ発生器
24及びトータルタイマ25を動作させる。充電
がなされている間において、電流制御信号52が
Lレベルの時には、充電電流は電流I1、同様にH
レベルの時には電流I2であり、それぞれ定電流制
御されている。
また図に示すように充電が進行するにつれて
ΔVは大きくなつているが、ΔV検出器26はこ
のΔVを検出して、しきい値を越えた時間t3に
おいて、充電が完了したとして判定信号54を立
ち上がらせている。しかしこの信号でスイツチ2
1を動作させて充電電流を遮断するのではなく、
この判定信号54を時間T3だけ遅延させた制御
信号53の立ち上りでもつて行つている。
この制御信号53は、トータルタイマ25の残
量カウントを判定信号54の立ち上がる(時間t
3)で低減させてカウントを加速させ、設定時間
T2より速くカウント動作を終了させることによ
り形成した信号であつて、この制御信号53が立
ち下がつた時間t4において、スイツチ21を動
作させている(この時A点の電圧及び充電電流は
零となつている)。
また何らかの原因で充電の完了を検知出来なか
つた場合には、判定信号54に信号の変化はない
が、トータルタイマ25は、最初から設定されて
いる設定時間T2でカウントが終了する(時間t
5)ので、これによりスイツチ21を動作させて
この場合においても安全に充電電流を遮断するよ
うにしてある。
尚、本実施例においては、トリガ発生部、ΔV
検出器及びトータルタイマをハード構成として説
明したが、これに限定されずソフトにより行つて
も同様に実施することができる。
発明の効果 本発明に係る過充電防止機能付き充電器は、バ
ツテリーの内部抵抗の変化をモニターすることに
より、その充電の完了を判定するように構成され
ているので、バツテリーの過充電を確実に防止す
ることができるに伴い、従来の方式に比べて、バ
ツテリーの充放電サイクル寿命を伸ばすことがで
きるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の過充電防止機能付き充電器の
一実施例の回路構成図、第2図はその主要信号を
示すタイミングチヤートである。 10……電源、20……過充電防止機能付き充
電器、21……スイツチ、22……電流制御器、
23……電圧検出器、24……トリガ発生器、2
5……トータルタイマ、26……ΔV検出器、3
0……バツテリー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 電源とバツテリーとを接続した電源ラインの
    途中に設けてあり、かつ前記電源ラインに流れる
    充電電流をオン・オフするスイツチと、前記電源
    ラインの電圧低下を検出することにより前記バツ
    テリーが接続されたことを判定する電圧検出器
    と、繰り返しトリガを出力し、かつ前記判定結果
    に基づいて、前記トリガ出力の開始を行うトリガ
    発生器と、前記充電電流を定電流制御し、かつ前
    記トリガの信号変化に応じて、HレベルとLレベ
    ルの充電電流がそれぞれ流れるように電流制御す
    る電流制御器と、前記トリガの信号変化に伴う前
    記電源ラインの電圧変化ΔVを検出するととも
    に、このΔVと予め設定してあるしきい値とを比
    較することにより、前記バツテリーの充電の完了
    を検知するΔV検出器と、カウントの開始を前記
    判定結果に基づいて行うとともに、カウントが終
    了した時には前記スイツチをオフさせる一方、前
    記検知結果が前記バツテリーの充電の完了を示す
    時には、予め設定してある設定時間より速くカウ
    ントを終了すべく、カウントを加速させるトータ
    ルタイマとを具備していることを特徴とする過充
    電防止機能付き充電器。
JP61285643A 1986-11-28 1986-11-28 過充電防止機能付き充電器 Granted JPS63140630A (ja)

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JP61285643A JPS63140630A (ja) 1986-11-28 1986-11-28 過充電防止機能付き充電器

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JP61285643A JPS63140630A (ja) 1986-11-28 1986-11-28 過充電防止機能付き充電器

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JPS63140630A JPS63140630A (ja) 1988-06-13
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3872388B2 (ja) 2002-07-22 2007-01-24 株式会社日本自動車部品総合研究所 充電状態検出装置およびそのプログラム並びに充電状態検出方法、充放電制御装置

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JPS63140630A (ja) 1988-06-13

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