JPH066939A - 電池の充電装置 - Google Patents
電池の充電装置Info
- Publication number
- JPH066939A JPH066939A JP15667692A JP15667692A JPH066939A JP H066939 A JPH066939 A JP H066939A JP 15667692 A JP15667692 A JP 15667692A JP 15667692 A JP15667692 A JP 15667692A JP H066939 A JPH066939 A JP H066939A
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- charging
- charge
- gradient
- battery voltage
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Abstract
(57)【要約】
【目的】残容量が少ない電池の充電初期において、電池
電圧の２階時間微分値が負になり充電が停止してしま
い、電池がほとんど充電されないという不具合が生じ
る。そこで、残容量が少ない電池は残容量が多い電池に
比較し充電電圧の勾配が小さいことに着目し、これによ
り電池残容量を判別し、残容量が少ない電池はΔ2Ｖ非
検出の時間を設け、残容量が多い電池はΔ2Ｖ 非検出の
時間を設けないで充電制御をするようにした。 【構成】充電時の電池電圧を検出する電池電圧検出手段
と、該電池電圧検出手段の出力に基づいて充電初期の電
池電圧の勾配を検出し電池の残容量を判別する電池残容
量判別手段と、該電池残容量判別手段の出力に基づいて
電池への充電を制御する充電制御手段を備えたことを特
徴とする電池の充電装置。
電圧の２階時間微分値が負になり充電が停止してしま
い、電池がほとんど充電されないという不具合が生じ
る。そこで、残容量が少ない電池は残容量が多い電池に
比較し充電電圧の勾配が小さいことに着目し、これによ
り電池残容量を判別し、残容量が少ない電池はΔ2Ｖ非
検出の時間を設け、残容量が多い電池はΔ2Ｖ 非検出の
時間を設けないで充電制御をするようにした。 【構成】充電時の電池電圧を検出する電池電圧検出手段
と、該電池電圧検出手段の出力に基づいて充電初期の電
池電圧の勾配を検出し電池の残容量を判別する電池残容
量判別手段と、該電池残容量判別手段の出力に基づいて
電池への充電を制御する充電制御手段を備えたことを特
徴とする電池の充電装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はニッケル・カドミウム電
池（以後ニカド電池という）等の２次電池の充電装置に
関するものである。
池（以後ニカド電池という）等の２次電池の充電装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】２次電池の満充電検出方法として種々な
ものがあるが、特に急速充電に用いられるものとして、
充電時における電池電圧の２階時間微分値が負になるの
を検出して充電を停止する方法（以後Δ2Ｖ 方法とい
う）がある。
ものがあるが、特に急速充電に用いられるものとして、
充電時における電池電圧の２階時間微分値が負になるの
を検出して充電を停止する方法（以後Δ2Ｖ 方法とい
う）がある。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】残容量が少ない電池
は、図５の充電特性に示すように充電初期と満充電時に
おいて、電池電圧の２階時間微分値が負になる。この現
象は充電電流が大きくなるほど顕著になる。このため、
Δ2Ｖ 方法の場合充電初期で充電が停止し、電池がほと
んど充電されないという不具合が生じる。これを避ける
ために、充電初期にΔ2Ｖ を検出しない不感時間を設け
ると、残容量が多い電池ほどΔ2Ｖ を検出しない不感時
間内に電池が過充電になり、寿命の低下を招く恐れがあ
る。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなく
し、いかなる電池でも確実に充電できるようにすること
である。
は、図５の充電特性に示すように充電初期と満充電時に
おいて、電池電圧の２階時間微分値が負になる。この現
象は充電電流が大きくなるほど顕著になる。このため、
Δ2Ｖ 方法の場合充電初期で充電が停止し、電池がほと
んど充電されないという不具合が生じる。これを避ける
ために、充電初期にΔ2Ｖ を検出しない不感時間を設け
ると、残容量が多い電池ほどΔ2Ｖ を検出しない不感時
間内に電池が過充電になり、寿命の低下を招く恐れがあ
る。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなく
し、いかなる電池でも確実に充電できるようにすること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明充電装置においては、残容量が少ない電
池は残容量が多い電池に比較し電池電圧の勾配が小さい
ことに着目し、これにより電池残容量を判別し、残容量
が少ない電池はΔ2Ｖ を検出しない不感時間を設け、残
容量が多い電池はΔ2Ｖ を検出しない不感時間を設けな
いで充電制御をするようにした。
ために、本発明充電装置においては、残容量が少ない電
池は残容量が多い電池に比較し電池電圧の勾配が小さい
ことに着目し、これにより電池残容量を判別し、残容量
が少ない電池はΔ2Ｖ を検出しない不感時間を設け、残
容量が多い電池はΔ2Ｖ を検出しない不感時間を設けな
いで充電制御をするようにした。
【０００５】
【作用】これにより、電池残容量に対応した確実な満充
電検出制御ができるようになる。
電検出制御ができるようになる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。１は交流電源、２は複数の再充電可能な電池を接続
した電池組、３は電池組２に流れる充電電流を検出する
電流検出手段、４、５はホトカプラ等からなる信号伝達
手段、１０は全波整流回路１１と平滑用コンデンサ１２
からなる整流平滑回路、２０は高周波トランス２１、Ｍ
ＯＳＦＥＴ２２、ＰＷＭ制御ＩＣ２３からなるスイッチ
ング回路である。ＰＷＭ制御ＩＣ２３はＭＯＳＦＥＴ２
２の駆動パルス幅を変えて整流平滑回路１０の出力電圧
を調整するスイッチング電源用ＩＣである。３０はダイ
オード３１、３２、チョークコイル３３と平滑用コンデ
ンサ３４からなる整流平滑回路、４０は抵抗４１、４２
からなる電池電圧検出手段で、電池組２の電池電圧を分
圧する。５０はＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、
タイマ５４、Ａ／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６、
リセット入力ポート５７からなるシングルチップマイク
ロコンピュータ（以後マイコンという）である。６０は
演算増幅器６１、６２、抵抗６３〜６７及びアナログス
イッチ６８からなる充電電流制御手段である。アナログ
スイッチ６８は例えばＣＭＯＳＩＣ４０６６等からな
る。充電電流をＩ1と小さくする時は、マイコン５０の
出力ポート５６の信号によりアナログスイッチ６８をオ
ンして、初段の増幅度を上げる。充電電流をＩ2（Ｉ1＜
Ｉ2）と大きくする時は、マイコン５０の出力ポート５
６の信号によりアナログスイッチ６８をオフして、初段
の増幅度を下げる。７０は電源トランス７１、全波整流
回路７２、平滑コンデンサ７３、三端子ボルテージレギ
ュレータ７４、リセットＩＣ７５からなる定電圧電源
で、マイコン５０、電池電圧検出手段４０、充電電流制
御手段６０等の電源となる。リセットＩＣ７５はマイコ
ン５０を初期状態にするためにリセット入力ポート７５
にリセット信号を出力する。８０はＬＥＤ８１、抵抗８
２からなり、充電完了が間近であることを表示する充電
表示手段である。
る。１は交流電源、２は複数の再充電可能な電池を接続
した電池組、３は電池組２に流れる充電電流を検出する
電流検出手段、４、５はホトカプラ等からなる信号伝達
手段、１０は全波整流回路１１と平滑用コンデンサ１２
からなる整流平滑回路、２０は高周波トランス２１、Ｍ
ＯＳＦＥＴ２２、ＰＷＭ制御ＩＣ２３からなるスイッチ
ング回路である。ＰＷＭ制御ＩＣ２３はＭＯＳＦＥＴ２
２の駆動パルス幅を変えて整流平滑回路１０の出力電圧
を調整するスイッチング電源用ＩＣである。３０はダイ
オード３１、３２、チョークコイル３３と平滑用コンデ
ンサ３４からなる整流平滑回路、４０は抵抗４１、４２
からなる電池電圧検出手段で、電池組２の電池電圧を分
圧する。５０はＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、
タイマ５４、Ａ／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６、
リセット入力ポート５７からなるシングルチップマイク
ロコンピュータ（以後マイコンという）である。６０は
演算増幅器６１、６２、抵抗６３〜６７及びアナログス
イッチ６８からなる充電電流制御手段である。アナログ
スイッチ６８は例えばＣＭＯＳＩＣ４０６６等からな
る。充電電流をＩ1と小さくする時は、マイコン５０の
出力ポート５６の信号によりアナログスイッチ６８をオ
ンして、初段の増幅度を上げる。充電電流をＩ2（Ｉ1＜
Ｉ2）と大きくする時は、マイコン５０の出力ポート５
６の信号によりアナログスイッチ６８をオフして、初段
の増幅度を下げる。７０は電源トランス７１、全波整流
回路７２、平滑コンデンサ７３、三端子ボルテージレギ
ュレータ７４、リセットＩＣ７５からなる定電圧電源
で、マイコン５０、電池電圧検出手段４０、充電電流制
御手段６０等の電源となる。リセットＩＣ７５はマイコ
ン５０を初期状態にするためにリセット入力ポート７５
にリセット信号を出力する。８０はＬＥＤ８１、抵抗８
２からなり、充電完了が間近であることを表示する充電
表示手段である。
【０００７】次に、図１の回路図及び図２のフローチャ
ートをもとに動作の説明をする。電源を投入すると、マ
イコン５０は電池組２の接続待機状態となる（ステップ
１０１）。電池組２を接続すると、マイコン５０は電池
接続を電池電圧検出手段４０の信号により判別し、出力
ポート５６より信号伝達手段４を介してＰＷＭ制御ＩＣ
２３に充電開始信号を伝達し、充電を開始する（ステッ
プ１０２）。充電開始と同時に、電池組２に流れる充電
電流を電流検出手段３により検出し、この充電電流値と
基準値Ｖｒｅｆとの差を充電電流制御手段６０より信号
伝達手段５を介してＰＷＭ制御ＩＣ２３に帰還をかけ
る。すなわち、充電電流が大きい場合はパルス幅を狭
め、逆の場合はパルス幅を広げ、パルス幅に比例したパ
ルスを高周波トランス２１に与え、整流平滑回路３０で
直流に平滑し、充電電流を一定に保つ。電流検出手段
３、充電電流制御手段６０、信号伝達手段５、スイッチ
ング回路２０及び整流平滑回路３０を介して定電流制御
をする。次いで、電池電圧の勾配を判別し（ステップ１
０３）、勾配が小さい時は残量が少ない電池組２と判断
し、ＴのΔ2Ｖを検出しない不感時間を設定する（ステ
ップ１０４）と共に充電電流をＩ2に増加させ（ステッ
プ１０５）、充電電流の増加による充電時間の短縮を図
る。
ートをもとに動作の説明をする。電源を投入すると、マ
イコン５０は電池組２の接続待機状態となる（ステップ
１０１）。電池組２を接続すると、マイコン５０は電池
接続を電池電圧検出手段４０の信号により判別し、出力
ポート５６より信号伝達手段４を介してＰＷＭ制御ＩＣ
２３に充電開始信号を伝達し、充電を開始する（ステッ
プ１０２）。充電開始と同時に、電池組２に流れる充電
電流を電流検出手段３により検出し、この充電電流値と
基準値Ｖｒｅｆとの差を充電電流制御手段６０より信号
伝達手段５を介してＰＷＭ制御ＩＣ２３に帰還をかけ
る。すなわち、充電電流が大きい場合はパルス幅を狭
め、逆の場合はパルス幅を広げ、パルス幅に比例したパ
ルスを高周波トランス２１に与え、整流平滑回路３０で
直流に平滑し、充電電流を一定に保つ。電流検出手段
３、充電電流制御手段６０、信号伝達手段５、スイッチ
ング回路２０及び整流平滑回路３０を介して定電流制御
をする。次いで、電池電圧の勾配を判別し（ステップ１
０３）、勾配が小さい時は残量が少ない電池組２と判断
し、ＴのΔ2Ｖを検出しない不感時間を設定する（ステ
ップ１０４）と共に充電電流をＩ2に増加させ（ステッ
プ１０５）、充電電流の増加による充電時間の短縮を図
る。
【０００８】ステップ１０３において前記勾配が大きい
時は残容量が多い電池組２と判断し、ＬＥＤ８１を点灯
させて充電完了が間近であることを表示する（ステップ
１０６）。次いで、Δ2Ｖ 検出を開始し、電池組２の電
圧を分圧した電池電圧検出手段４０の出力信号をＡ／Ｄ
コンバータ５５でＡ／Ｄ変換し、電池電圧値Ｖｉｎとし
て取り込む（ステップ１０７）。電池電圧値Ｖｉｎより
前回入力した電池電圧値Ｖｐｒｅを減算してΔＶｉｎ
を、ΔＶｉｎより前回演算した電池電圧変化値ΔＶｐｒ
ｅを減算してΔ2Ｖを求める（ステップ１０８）。次い
で、減算したΔ2Ｖが負かどうかの判別を行う（ステッ
プ１０９）。Δ2Ｖが正の場合、ＶｉｎをＶｐｒｅに、
ΔＶｉｎをΔＶｐｒｅにし（ステップ１１０）、ｔ時間
経過をチェックし（ステップ１１１）、再度ステップ１
０７〜ステップ１０９の処理を行う。ステップ１０９に
おいてΔ2Ｖが負の場合、マイコン５０は出力ポート５
６より信号伝達手段４を介して充電停止信号をＰＷＭ制
御ＩＣ２３に伝達し、充電を停止する（ステップ１１
２）。次いで、電池組２が取り出されるのを判別する
（ステップ１１３）。電池組２の取り出しが判別したら
ステップ１０１に戻り、次の電池組２の充電のための待
機をする。上記動作にもとづく充電特性を図３（残容量
が少ない電池の場合）と図４（残容量が多い電池の場
合）に示す。ここで、ｔｃは充電電圧の勾配を検出する
のに必要な時間、ＴはΔ2Ｖ を検出しない不感時間であ
る。なお、前記ステップ１０３の電池電圧の勾配は、充
電開始時の電池電圧及び充電開始からｔｃ時間経過後の
電池電圧の差を演算することにより得られる。
時は残容量が多い電池組２と判断し、ＬＥＤ８１を点灯
させて充電完了が間近であることを表示する（ステップ
１０６）。次いで、Δ2Ｖ 検出を開始し、電池組２の電
圧を分圧した電池電圧検出手段４０の出力信号をＡ／Ｄ
コンバータ５５でＡ／Ｄ変換し、電池電圧値Ｖｉｎとし
て取り込む（ステップ１０７）。電池電圧値Ｖｉｎより
前回入力した電池電圧値Ｖｐｒｅを減算してΔＶｉｎ
を、ΔＶｉｎより前回演算した電池電圧変化値ΔＶｐｒ
ｅを減算してΔ2Ｖを求める（ステップ１０８）。次い
で、減算したΔ2Ｖが負かどうかの判別を行う（ステッ
プ１０９）。Δ2Ｖが正の場合、ＶｉｎをＶｐｒｅに、
ΔＶｉｎをΔＶｐｒｅにし（ステップ１１０）、ｔ時間
経過をチェックし（ステップ１１１）、再度ステップ１
０７〜ステップ１０９の処理を行う。ステップ１０９に
おいてΔ2Ｖが負の場合、マイコン５０は出力ポート５
６より信号伝達手段４を介して充電停止信号をＰＷＭ制
御ＩＣ２３に伝達し、充電を停止する（ステップ１１
２）。次いで、電池組２が取り出されるのを判別する
（ステップ１１３）。電池組２の取り出しが判別したら
ステップ１０１に戻り、次の電池組２の充電のための待
機をする。上記動作にもとづく充電特性を図３（残容量
が少ない電池の場合）と図４（残容量が多い電池の場
合）に示す。ここで、ｔｃは充電電圧の勾配を検出する
のに必要な時間、ＴはΔ2Ｖ を検出しない不感時間であ
る。なお、前記ステップ１０３の電池電圧の勾配は、充
電開始時の電池電圧及び充電開始からｔｃ時間経過後の
電池電圧の差を演算することにより得られる。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、残容量が少ない電池は
残容量が多い電池に比較し充電電圧の勾配が小さいこと
に着目し、これにより電池残容量を判別し、電池残容量
が少ない電池はΔ2Ｖ 非検出の時間を設け、残容量が多
い電池はΔ2Ｖ 非検出の時間を設けないで充電制御をす
るようにした。これにより、充電初期において充電が停
止することがなく、確実な充電を行うことができる。
残容量が多い電池に比較し充電電圧の勾配が小さいこと
に着目し、これにより電池残容量を判別し、電池残容量
が少ない電池はΔ2Ｖ 非検出の時間を設け、残容量が多
い電池はΔ2Ｖ 非検出の時間を設けないで充電制御をす
るようにした。これにより、充電初期において充電が停
止することがなく、確実な充電を行うことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図。
【図２】本発明の一実施例を示すフローチャート。
【図３】本発明による残容量が少ない電池の充電特性を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図４】本発明による残容量が多い電池の充電特性を示
すグラフ。
すグラフ。
【図５】従来の残容量が少ない電池の充電特性及び電池
電圧の２階時間微分特性を示すグラフ。
電圧の２階時間微分特性を示すグラフ。
２０は充電制御手段、４０は電池電圧検出手段、５０は
マイコン、６０は充電電流制御手段、８１はＬＥＤであ
る。
マイコン、６０は充電電流制御手段、８１はＬＥＤであ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 充電時の電池電圧を検出する電池電圧検
出手段と、該電池電圧検出手段の出力に基づいて充電初
期の電池電圧の勾配を検出し電池の残容量を判別する電
池残容量判別手段と、該電池残容量判別手段の出力に基
づいて２次電池への充電を制御する充電制御手段を備え
たことを特徴とする電池の充電装置。 - 【請求項２】 前記電池残容量判別手段において、電池
電圧の勾配が大きいと判別した時充電完了が間近である
ことを表示する充電表示手段を備えたことを特徴とする
請求項１記載の電池の充電装置
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15667692A JPH066939A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 電池の充電装置 |
| DE4319861A DE4319861B4 (de) | 1992-06-16 | 1993-06-16 | Batterieladegerät und Verfahren zum Aufladen einer Batterie |
| US08/077,051 US5444353A (en) | 1992-06-16 | 1993-06-16 | Battery charger |
| TW082208668U TW364697U (en) | 1992-06-16 | 1993-06-21 | Battery charger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15667692A JPH066939A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 電池の充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH066939A true JPH066939A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15632885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15667692A Withdrawn JPH066939A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 電池の充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066939A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100387501B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-06-18 | 현대자동차주식회사 | 배터리의 잔존 용량 보정방법 |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP15667692A patent/JPH066939A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100387501B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-06-18 | 현대자동차주식회사 | 배터리의 잔존 용량 보정방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |