JPH06217468A

JPH06217468A - 充電システム

Info

Publication number: JPH06217468A
Application number: JP5002689A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Ogata; 靖夫小形; Katsuya Nishida; 勝也西田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-01-11
Filing date: 1993-01-11
Publication date: 1994-08-05

Abstract

(57)【要約】【目的】複数種類の充電池の充電を一つの充電装置で
行うことができる。【構成】充電池部２０と該充電池部２０へ充電する充
電装置部２２を有する充電システムにおいて、充電池部
２０が、充電池部２０自身の充電時の特性データを記憶
するメモリｂを有し、充電装置部２２が、前記特性デー
タをメモリｂから読み出して、読み出した特性データに
応じて充電池部２０の充電状況を制御する充電制御回路
ｃを有する。なお、充電池部２０に、該充電池部２０の
温度を検出する温度センサーａ１を設け、充電装置部２
２に、温度センサーａ１の検出温度に基づき充電池部の
異常発熱を検出したときに、充電池部の充電を中止する
手段を設けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数種類の充電池部を
単一の充電装置部にて充電する充電システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電気使用機器を、電源線の施設
されていない地点で動作させたり、任意の地点で動作さ
せたりするためには、電源として電池を用いる。電池に
は使い捨ての乾電池や充電することにより再使用可能な
充電池（充電電池とも称する）がある。

【０００３】充電池は充電装置で充電するものである。
また、充電池と充電装置とを含めて充電システムと称す
る。充電システムの従来構成を図３のブロック図に示
す。図３に示すように、この充電システムは、主に、充
電池１０と充電装置１２とからなり、充電装置１２は一
定の電流を出力する定電流回路１２ａ、該定電流回路１
２ａから出力された電流や電圧の大きさをスイッチング
により所望に調整するスイッチング回路１２ｂ、及び、
マイクロコンピュータからなる充電制御回路１２ｃを有
する。この充電制御回路１２ｃには、使用範囲（充電装
置１２を使用して充電できると規定された充電池１０の
範囲）内の充電池１０の充電特性データ（充電電圧、充
電電流、ピーク電圧等）が記憶されている。

【０００４】前記の構成の充電システムは、充電制御回
路１２ｃが、記憶した特性データに従ってスイッチング
回路１２ｂを制御し、これにより、定電流回路１２ａか
ら出力された電流を所望に調整して規定の充電池１０に
適切な充電を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
一般的な充電システムでは、１種類または単一電圧の２
乃至３種類の充電池しか充電できなかった。

【０００６】これに対して、充電システムにおいて、単
一電圧ではない複数種類の充電池への充電を可能とする
べく、充電装置に、充電池の種類に対応した充電モード
を選択するための切替スイッチを設け、それと共に充電
制御部には各充電池に対応した、つまり、各充電モード
の充電特性を記憶することが考えられる。これにより、
複数種類の充電池に対する充電を可能とする（例えば図
３の充電システムの場合、前記二つの充電モードから選
択できる切替スイッチ１２ｄを設けて、前記２種類の充
電池への充電を可能とする）。

【０００７】しかるに、前記図３の充電システムのよう
に、単一電圧でない充電池を充電できる構成としても、
複数種類の充電池のそれぞれの充電モードに対応して、
各モードを選択可能な切替スイッチを構成したり、すべ
ての充電特性データを記憶するメモリを設けたりするこ
とには限界があり、したがって、充電できる範囲に限り
があるという問題点がある。

【０００８】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたものであって、複数種類の充電池の充電を一
つの充電装置で適切かつ簡便に行うことができる充電シ
ステムを提供することを課題とする。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明は、充電池部と
該充電池部へ充電する充電装置部を有する充電システム
において、充電池部が、充電池部自身の充電時の特性デ
ータを記憶するメモリを有し、充電装置部が、前記特性
データをメモリから読み出して、読み出した特性データ
に応じて充電池部の充電状況を制御する手段とを有する
ことにより、前記課題を解決するものである。

【００１０】また、本発明においては、充電池部に、該
充電池部の温度を検出する温度センサーを設け、充電装
置部に、温度センサーの検出温度に基づき充電池部の異
常発熱を検出したときに、充電池部の充電を中止する手
段を設けることができる。

【００１１】

【作用】本発明においては、充電池部が、メモリが充電
池自身の充電時の特性データを記憶し、温度センサーが
電池部の温度を検出する。充電装置部は、前記特性デー
タをメモリから読み出して、読み出した特性データに応
じて充電池部の充電状況を制御する。したがって、数種
類の充電池の充電を一つの充電装置で適切かつ簡便に行
うことができる。

【００１２】また、充電池部が充電装置部に対応してい
なければ、充電池部への充電ができないという機能を奏
し得るので、誤って対応していない充電池を本発明の充
電装置にセットしても充電することがなく、充電池の保
護を確実に行い得る。

【００１３】それと共に、前記温度センサーの検出温度
に基づき電池部の異常発熱を検出したときに、電池部の
充電を中止する。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明の実施例に係る充電システ
ムの構成を示すものであり、この充電システムは、大き
く分けて次の（１）、（２）に示す、充電池部２０と充
電装置部２２とを有する構成となる。

【００１５】（１）充電池部２０充電池部２０は、充電池ａ及び充電特性データメモリｂ
という構成を有する。

【００１６】（充電池ａ）充電池ａは、充電装置部２２
の充電可能な範囲内で、異なった電池電圧、電流容量、
電池の種類（ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電
池、リチウムイオン電池等）のものにあたる。ここで言
う充電可能な範囲内は、充電装置部の（充電）電流容量
の大きさであり、実際に、この容量を大きくし、充電で
きる電池の範囲を広げることも物理的に可能と言える
が、充電装置部２２の大きさ、重さ、あるいは、コスト
の面等を勘案して、あるレベルの容量に留める必要があ
る。

【００１７】また、この充電池ａには、温度センサーａ
１が付帯して設けられている。この温度センサーａ１
は、充電池ａの表面温度を検出するものであり、検出温
度を充電装置部２２の充電制御回路ｃに出力して、充電
制御回路ｃにより、充電中、充電池ａに異常発熱が生じ
た時に充電を解除するためのセンサーである。逆に言え
ば、安全温度領域内で充電が行われているが監視するも
のである。温度検出から充電を解除する一連の動作手順
については、後に述べる。

【００１８】（充電特性データメモリｂ）充電特性デー
タメモリｂは、充電の際の各参照値（リファレンス）デ
ータを記憶するメモリである。これら参照値データに
は、充電池ａの充電電流、充電電圧（端子電圧）、ピー
ク電圧、電圧降下値（ΔＶ値）、（急速または通常の）
充電が制限時間以上になったならば充電を強制的に終了
させるための基準となる時間及び、充電池ａの異常発熱
時のプロテクト動作をさせる温度等のデータがある。充
電時には、これら参照値データは、予め充電制御回路ｃ
に送られる。なお、充電特性データメモリｂには、例え
ばリードオンリメモリ（ＲＯＭ）を用いることができ
る。このようにすれば、データの消える事がなく、確実
な充電動作を行い得る。

【００１９】（２）充電装置部２２充電装置部２２は、充電制御回路ｃ、スイッチング回路
ｄ、及び、定電流回路ｅという構成を有する。

【００２０】（充電制御回路ｃ）充電制御回路ｃは、記
憶回路ｃ１、データ制御回路ｃ２、充電動作（充電電
圧、充電電流、異常発熱時解除）用の各比較回路ｃ３〜
ｃ５、及び、タイマｃ６を有するものであり、例えば、
公知のマイクロコンピュータから構成される。記憶回路
ｃ１は、充電池部２０の充電特性データメモリｂより送
られてきた充電特性データを一時記憶する、例えばＲＡ
Ｍ（ランダムアクセスメモリ）からなるものである。ま
た、データ制御回路ｃ２は、前記記憶回路ｃ１に一時記
憶されたデータを振り分けて、各比較演算部ｃ３〜ｃ５
にそれぞれの参照値データを出力する。また、比較回路
ｃ３、ｃ４は、入力された電圧、電流の参照値データを
実際の充電状態（充電電圧、充電電流）データと比較す
る演算処理を行い、この演算結果に応じてスイッチング
回路ｄを制御する働きをもつ。また、他の比較回路ｃ５
は、温度の参照値データと前記温度センサａ１出力の温
度データとを比較し、出力温度が前記参照値データ以上
になったならば異常発熱が生じたとして、スイッチング
回路ｄを強制的に停止させて充電を中止させる。また、
タイマｃ６は、前記データの中に充電の制限時間の指定
もあるので充電時間をカウントし、充電時間が制限時間
を越えた時には、スイッチング回路ｄを強制的に停止さ
せて充電を中止させる。

【００２１】（スイッチング回路ｄ）スイッチング回路
ｄは、充電池ａの端子に接続されるものであって、充電
制御回路ｃより各制御信号を入力し、この入力制御信号
に従って定電流回路ｅ出力の電流を調節して充電池ａへ
の充電電流を調節する。なお、スイッチング回路ｄには
周知の半導体スイッチング回路を用いることができ、そ
の説明は略する。

【００２２】（定電流回路ｅ）定電流回路ｅは、前記充
電池ａの説明の中で前記したように、あるレベルまでの
電流容量を有するものである。

【００２３】以上のように、この実施例の充電システム
は、まず、充電池部２０に内蔵された充電特性データメ
モリｂにより充電電圧、充電電流、温度データ等の参照
値データを充電装置部２２の充電制御回路ｃに送る。該
充電制御回路ｃは、実際の充電池ａの端子電圧や流れ込
む電流、充電池ａの表面温度等を検出し、検出データを
参照値データと比較して、その結果からスイッチング回
路ｄを制御する。これにより、充電の状態をパラメータ
に応じて監視し、制御し、最良の充電を行う。前記充電
特性データメモリｂを内蔵した充電池であれば何でも一
台の充電装置にて充電できる。

【００２４】また、充電装置部２２と非対応の充電池が
セットされた場合には、充電特性データが送られないた
め、充電を行わない機能を奏する。このため、本発明の
充電システムは、他の充電システムにない安全性がある
と言える。

【００２５】次に、実施例の充電システムの詳細な制御
の流れを、図２のフローチャートに基づき説明する。な
お、充電システムの立ち上げ前には、当然充電装置部２
２に充電池２０をセットする。

【００２６】まず、ステップ１で充電制御回路ｃのイニ
シャライズを行い、次いでステップ２で、充電制御回路
ｃは充電特性データメモリ（ＲＯＭ）ｂに記憶されたデ
ータを読み込む。

【００２７】また、充電制御回路ｃは、そのデータ読み
込みとほとんど同時に、ステップ３で、充電池ａが充電
可能範囲内のものか否かを選定する。充電可能範囲内で
あればステップ４に進み、一方、充電可能範囲内でない
ならばステップ８に進む。

【００２８】このステップ３の選定では、充電装置部２
２の（充電）電流容量の大きさによって選定範囲が規定
されている（充電池ａの説明にて前述）。また、それ以
外にも、もし充電特性データメモリｂを持たない充電池
（本発明の規格外品）が充電装置部２２にセットされた
ときは、充電特性データが入力されることがないため、
充電が不可能である旨の判定をし、ステップ８に進む。
ステップ８では、充電が不可能である旨の表示灯（例え
ばＬＥＤ）を点灯する。

【００２９】次いでステップ４においては、読み取った
データに基づいてスイッチング回路ｄを制御する。次い
でステップ５で、充電中は、常に比較回路ｃ３、ｃ４で
電圧、電流を監視する。監視の結果、異常と判定したと
きはステップ１３に進んで、強制的に充電を終了させ
る。併せて、異常が発生した旨の表示灯（例えばＬＥ
Ｄ）を点灯する。

【００３０】一方、監視の結果、問題がなければ充電が
進み、ステップ６においてピーク電圧からの電圧降下Δ
Ｖを検出したときは、ステップ７に進んで充電完了とな
る。また、古い充電池などは、データ通りのピーク電圧
や電圧降下値ΔＶを示さない場合があるので、過充電と
ならぬように、ステップ９において制限時間が来たこと
を判断した場合にはタイマーの割り込みによりステップ
７に進んで充電完了とする。

【００３１】なお、充電池部２０に異常発熱が生じた場
合、充電池部２０全体の不具合のみならず、充電装置部
２２に不具合が生じる恐れがある。この異常発熱を防ぐ
ため、ステップ１１以降の手順を採用する。つまり、ス
テップ１１において、充電池部２０に取り付けた温度セ
ンサーａ１で、充電池部２０の温度を検出し、ステップ
１２で検出温度がデータの温度を超えたか否かを判断
し、超えたときは、ステップ１３に進んで、強制的に充
電を終了させる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、複
数種類の充電池の充電を一つの充電装置で適切かつ簡便
に行うことができるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る充電システムの構成回路
図である。

【図２】図１の充電システムの充電動作の流れ図であ
る。

【図３】従来の充電システムの構成回路図である。

【符号の説明】

２０充電池部２２充電装置部ａ充電池ａ１温度センサｂ充電特性デ−タメモリｃ充電制御回路ｄスイッチング回路ｅ定電流回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電池部と該充電池部へ充電する充電装
置部を有する充電システムにおいて、充電池部が、充電池部自身の充電時の特性データを記憶
するメモリを有し、充電装置部が、前記特性データをメモリから読み出し
て、読み出した特性データに応じて充電池部の充電状況
を制御する手段を有することを特徴とする充電システ
ム。
【請求項２】請求項１において、充電池部に、該充電
池部の温度を検出する温度センサーを設け、充電装置部
に、温度センサーの検出温度に基づき充電池部の異常発
熱を検出したときに、充電池部の充電を中止する手段を
設けることを特徴とする充電システム。