JPH0775259A - 充電装置 - Google Patents
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- JPH0775259A JPH0775259A JP5216321A JP21632193A JPH0775259A JP H0775259 A JPH0775259 A JP H0775259A JP 5216321 A JP5216321 A JP 5216321A JP 21632193 A JP21632193 A JP 21632193A JP H0775259 A JPH0775259 A JP H0775259A
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
うにし、充電時間の短縮を図ることを目的とする。 【構成】 複数の被充電二次電池11a,11bに対し
て充電電力を供給する電源回路1と、定電流充電制御回
路18,20,7,6と、定電圧充電制御回路16,2
0,7,6と、定電流定電圧充電判別回路30と、この
二次電池11a,11bに対する充電電流を検出する電
流検出回路12a,12b,23,26とを有し、この
定電流定電圧充電判別回路30によって、この複数の二
次電池11a,11bに対する充電状態が定電流充電で
あると判別された時にはこの定電流定電圧充電判別回路
30の出力によって、この電流検出回路12a,12
b,23,26による充電終了の判定を禁止するように
したものである。
Description
きるようにした定電流充電制御回路及び定電圧充電制御
回路を有する充電装置に関する。
ては、充電を行う二次電池の充電容量に容量の相違が生
じる(二次電池の電圧の違い)為に、一般的には図8に
示す如き、複数の二次電池を順次充電するシリーズ充電
方式の充電装置が提案されている。
て、1は電源回路を示しこの電源回路1はプラグ2より
の商用電源をノイズを除去する入力フィルタ3を介し
て、整流回路4に供給し、この整流回路4の出力側に得
られる直流信号を変換トランス5の1次巻線5aの一端
に供給する。
をスイッチング用のnpn形トランジスタ6のコレクタ
に接続し、このトランジスタ6のエミッタを接地し、こ
のトランジスタ6のベースにパルス幅変調制御回路7よ
りのパルス幅変調信号を供給し、このトランジスタ6の
オン期間を制御し、この電源回路1の出力信号の電圧及
び電流を制御する。
を整流用のダイオード8及び平滑用コンデンサ9の直列
回路を介して、この2次巻線5bの他端に接続し、この
2次巻線5bの他端を接地する。
コンデンサ9の接続点を切替スイッチ10の可動接点1
0aに接続し、この切替スイッチ10の一方の固定接点
10 1 を第1の被充電用の二次電池11a、電流検出用
の抵抗器12a及び13の直列回路を介して接地し、ま
たこの切替スイッチ10の他方の固定設定102 を第2
の被充電用の二次電池11b、電流検出用の抵抗器12
b及び13の直列回路を介して接地する。
及びコンデンサ9の接続点を出力電圧検出用の抵抗器1
4及び15の直列回路を介して接地し、この抵抗器14
及び15の接続中点を定電圧充電制御回路を構成する演
算増幅回路16の反転端子(−端子)に接続し、この演
算増幅回路16の非反転端子(+端子)をこの電源回路
1の出力側に定電圧Vo例えば8Vを得るための基準電
圧を得る電池17を介して接地する。
点を定電流充電制御回路を構成する演算増幅回路18の
反転端子(−端子)に接続し、この演算増幅回路18の
非反転端子(+端子)をこの電源回路1の出力側に定電
流I例えば1Aの定電流を得るための基準電圧を得る電
池19を介して接地する。
びコンデンサ9の接地点をフォトカプラ20を構成する
発光ダイオード20aのアノードに接続し、この発光ダ
イオード20aのカソードを逆流防止用のダイオード2
1及び22を夫々介して演算増幅回路16及び18の出
力端子に夫々接続する。
ランジスタ20bのインピーダンス変化に応じた信号を
パルス幅変調制御回路7に供給し、このパルス幅変調制
御回路7においてはこのフォトトランジスタ20bのイ
ンピーダンスに応じたパルス幅のパルス幅変調信号を得
る如くする。
続中点を二次電池の充電が終了したときの電流を検出す
る為の電流検出回路を構成する演算増幅回路23の反転
端子(−端子)に接続し、この演算増幅回路23の非反
転端子(+端子)を二次電池の充電終了電流に対応する
基準電圧が得られる電池24を介して接地する。この演
算増幅回路23においては、二次電池11aの充電が終
了したときに充電制御回路25にハイレベル信号“1”
を供給する。
続中点を二次電池の充電が終了したときの電流を検出す
る為の電流検出回路を構成する演算増幅回路26の反転
端子(−端子)に接続し、この演算増幅回路26の非反
転端子(+端子)を二次電池の充電終了電流に対応する
基準電圧が得られる電池27を介して接地する。この演
算増幅回路26においても、この二次電池11bの充電
が終了したときに充電制御回路25にハイレベル信号
“1”を供給する。
1aを充電中は表示部28に設けた発光ダイオード28
aを点灯すると共に二次電池11bを充電中は表示部2
8に設けた発光ダイオード28bを点灯し、之等二次電
池11a及び11bの充電終了後は、之等発光ダイオー
ド28a及び28bを消灯する如くする。またこの充電
制御回路25は切替スイッチ10の可動接点10aの切
替を制御するようにしたもので、充電開始時はこの可動
接点10aを一方の固定接点101 に接続して、二次電
池11aを充電し、この二次電池11aを充電終了後、
この可動接点10aを他方の固定接点102 に接続し、
二次電池11bを充電する如くする。
二次電池11a又は11bを充電するときは図9A,
B,Cに示す如く、充電初めは二次電池11a又は11
bには比較的大電流が流れるので定電流充電制御回路を
構成する演算増幅回路18の出力側はローレベル信号
“0”となり、定電流充電制御が行なわれる。このとき
は二次電池11a又は11bの両端電圧は図9Aに示す
如く、この二次電池11a又は11bの定格電圧より低
く定電圧充電制御回路を構成する演算増幅回路16の出
力側はハイレベル信号“1”であり、定電圧充電制御回
路は不動作である。
電圧が定格電圧となったときは、定電圧充電制御回路を
構成する演算増幅回路16の出力側がローレベル信号
“0”となり、定電圧充電制御され、このときは二次電
池11a又は11bを流れる電流は垂下し、電池19で
決まる値より小さくなるので、この定電流充電制御回路
を構成する演算増幅回路18の出力側がハイレベル信号
“1”となり、この定電流充電制御回路は不動作とな
る。
る電流が電池24又は27で決まる値より低くなったと
きは充電を終了する。
示す如き充電装置は1個の二次電池11aが充電終了す
ると別の二次電池11bの充電に切り替わり充電するも
ので、斯る従来の充電装置においては充電時間は充電す
る二次電池の数で決まり、例えば1個の二次電池の充電
時間が2時間であれば、2個では4時間という具合に時
間が長くなってしまう不都合があった。
良好に並列に充電できるようにし、充電時間の短縮を図
ることを目的とする。
図1に示す如く複数の被充電二次電池11a,11bに
対して充電電力を供給する電源回路1と、定電流充電制
御回路18,20,7,6と、定電圧充電制御回路1
6,20,7,6と、定電流定電圧充電判別回路30
と、この二次電池11a,11bに対する充電電流を検
出する電流検出回路12a,12b,23,26とを有
し、この定電流定電圧充電判別回路30によって、この
複数の二次電池11a,11bに対する充電状態が定電
流充電であると判別された時にはこの定電流定電圧充電
判別回路30の出力によって、この電流検出回路12
a,12b,23,26による充電終了の判定を禁止す
るようにしたものである。
によって、この複数の二次電池に対する充電状態が定電
流充電であると判定された時には、この定電流定電圧充
電判別回路30の出力によって、この電流検出回路によ
る充電終了の判定を禁止するようにしたもので、複数の
二次電池を並列充電したときの充電終了の誤検出を回避
できる。
施例につき説明しよう。この図1において、図8に対応
する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略す
る。本例においては、プラグ2よりの商用電源を充電用
の電源回路1を構成するノイズを除去する入力フィルタ
3を介して整流回路4に供給し、この整流回路4の出力
側に得られる直流信号を変換トランス3の1次巻線5a
の一端に供給する。
をスイッチング用のnpn形トランジスタ6のコレクタ
に接続し、このトランジスタ6のエミッタを接地し、こ
のトランジスタ6のベースにパルス幅変調制御回路7よ
りのパルス幅変調信号を供給し、このトランジスタ6の
オン期間(オンデューティ)を制御しこの電源回路1の
出力信号の電圧及び電流を制御する如くする。
を整流用のダイオード8及び平滑用コンデンサ9の直列
回路を介して、この2次巻線5bの他端に接続し、この
2次巻線5bの他端を接地する。
を構成するダイオード8及びコンデンサ9の接続点を夫
々逆流防止用のダイオード31a及び31bを介して第
1及び第2の被充電用の二次電池11a及び11bの正
極に夫々接続し、この二次電池11a及び11bの夫々
の負極を夫々電流検出用の抵抗器12a及び12bを介
して夫々接地する如くする。
及びコンデンサ9の接続点を出力電圧検出用の抵抗器1
4及び15の直列回路を介して接地し、この抵抗器14
及び15の接続中点を定電圧充電制御回路を構成する演
算増幅回路16の反転端子(−端子)に接続し、この演
算増幅回路16の非反転端子(+端子)を、この電源回
路1の出力側に定電圧Vo例えば8Vを得るための基準
電圧を得る電池17を介して接地する。
続点を抵抗器32aを介して定電流充電制御回路を構成
する演算増幅回路18の反転端子(−端子)に接続する
共に、二次電池11b及び抵抗器12bの接続点を抵抗
器32bを介してこの演算増幅回路18の反転端子(−
端子)に接続する。
(−端子)には二次電池11a及び11bに夫々流れる
充電電流の合成電流に対応する電圧が供給される。また
この場合、この抵抗器32a,32bの抵抗値を抵抗器
12a,12bの抵抗値に比較して大きくすれば、この
抵抗器32a,32bに流れる電流を無視することがて
きる。またこのときは演算増幅回路18の反転端子(−
端子)のインピーダンスは大きいので、この抵抗器32
a,32bには電流はほとんど流れず、耐電力の小さな
小型の抵抗器が使用できる。
(+端子)をこの電源回路1の出力側に定電流I例えば
1Aの定電流を得るための基準電圧を得る電池19を介
して接地する。
続中点を抵抗器34aを介して二次電池の充電が終了し
たときの電流を検出する為の電流検出回路を構成する演
算増幅回路23の反転端子(−端子)に接続し、この演
算増幅回路23の非反転端子(+端子)を二次電池の充
電終了電流に対応する基準電圧が得られる電池24を介
して接地する。
続中点を抵抗器34bを介して二次電池の充電が終了し
たときの電流を検出する為の電流検出回路を構成する演
算増幅回路26の反転端子(−端子)に接続し、この演
算増幅回路26の非反転端子(+端子)を二次電池の充
電終了電流に対応する基準電圧が得られる電池27を介
して接地する。
する演算増幅回路16の出力端子を定電流定電圧充電判
別回路を構成する演算増幅回路30の反転端子(−端
子)に接続すると共に定電流充電制御回路を構成する演
算増幅回路18の出力端子をこの定電流定電圧充電判別
回路を構成する演算増幅回路30の非反転端子(+端
子)に接続する。
構成する演算増幅回路30の出力端子は定電流充電制御
回路が動作している演算増幅回路18の出力端子がロー
レベル信号“0”のときはローレベル信号“0”であ
り、定電圧充電制御回路が動作している演算増幅回路1
6の出力端子がローレベル信号“0”のときはハイレベ
ル信号“1”となる。
0の出力端子をアンド回路33a及び33bの夫々の他
方の入力端子に接続すると共に充電終了電流検出用の演
算増幅回路23及び26の夫々の出力端子を夫々このア
ンド回路33a及び33bの夫々の一方の入力端子に接
続し、このアンド回路33a及び33bの夫々の出力信
号を充電制御回路25に供給する。
3bにより定電流充電制御回路が動作をしているときに
は充電終了の判断をしない如くしている。
電池11a及び11bにおいて充電をスタートしたとき
に夫々表示部28の発光ダイオード28a及び28bを
点灯し、このアンド回路33a及び33bの出力信号が
ハイレベル信号“1”となったときに、この発光ダイオ
ード28a及び28bを消灯すると共にこの充電を終了
する如くする。
二次電池11a及び11bを同時に充電スタートする場
合につき、図2を参照して説明する。この場合、図1に
おいては逆流防止用のダイオード31a及び31bが設
けられているので、二次電池11aと11bと間に電池
電圧に相違があっても、逆流の電流が流れる不都合はな
く、充電電流は二次電池11a及び11bに分流され並
列に充電することができる。
列に充電するときは図2A,B及びCに示す如く、充電
初めは二次電池11a及び11bに比較的大電流が流れ
ると共に定電流充電制御回路を構成する演算増幅回路1
8の反転端子(−端子)には二次電池11a及び11b
に夫々流れる充電電流の合成電流に対応する電圧が供給
され、この演算増幅回路18の出力側はローレベル信号
“0”となり、定電流充電制御が行なわれる。
端電圧は図2Aに示す如く、この二次電池11a及び1
1bの定格電圧で決定される所定の電圧Voより低く、
定電圧充電制御回路を構成する演算増幅回路16の出力
側はハイレベル信号“1”であり、定電圧充電制御回路
は不動作である。
端電圧が所定の電圧Voとなったときは、この定電圧充
電制御回路を構成する演算増幅回路16の出力側がロー
レベル信号“0”となり、定電圧充電制御される。
れる電流は図2B及びCに示す如く垂下し、この合成電
流で決まる電圧が電池19の基準電圧より小さくなるの
で、この定電流充電制御回路を構成する演算増幅回路1
8の出力側がハイレベル信号“1”となり、この定電流
充電制御回路は不動作となる。
電流が夫々電池24及び27で決まる値よりも低くなっ
たときはすでに定電圧充電制御回路は動作しており、演
算増幅回路30の出力側はハイレベル信号“1”である
ので夫々充電を終了する。
a,11bを充電するのに定電流充電制御の時間が1個
の二次電池を充電する場合の時間例えば20分の略2倍
の40分程度であったが、定電圧充電制御の時間は1個
の二次電池を充電する場合と略等しい例えば1時間10
分であり、本例によれば2個の二次電池を順次充電する
場合に比し充電時間が大幅に短縮できる利益がある。
中に、二次電池11bの充電スタートする場合(2個の
二次電池11a,11bの電池電圧が違う場合も同様で
ある。)につき、図3A,B,C及びDを参照して説明
する。
装着され、図3A及びBに示す如く従来例と同様に、初
め定電流充電制御され、その後定電圧充電制御され充電
電流が垂下状態に入っているが、充電は終了に至ってい
ないとき(I期間経過後)に、二次電池11bの充電を
スタートしたとする。
所定電圧Voよりも低いため、この充電装置は図3Cに
示す如く再び定電流充電制御状態となり、電源回路1の
出力側の電圧は、この二次電池11bの電圧に降下す
る。
次電池11aの電圧よりも下がっている(II期間)た
め、このII期間においては図3Bに示す如く充電電流
が、極めて低下するが、このときは定電流定電圧充電判
別回路を構成する演算増幅回路30の出力側は図3Dに
示す如くローレベル信号“0”であり充電終了の誤判定
を行うことがない。
垂下(III 期間)となるが、二次電池11aにも、充電
電流がながれ始める。これは二次電池11b側の電池電
圧が二次電池11aの電池電圧に非常に接近した状態で
ある。
次電池11a及び11bの合成電流が図3Bに一点鎖線
で示す如く所定の定電流I例えば1Aであるときには依
然、定電流充電制御である。
後、再度垂下してきたとき(IV期間)、この演算増幅回
路30の出力側はローレベル信号“0”からハイレベル
信号“1”に切り替わる。このときは図3B,Cに示す
如く二次電池11a及び11bの合成充電電流が垂下に
なったこととなり、これ以降、充電終了電流検出用の演
算増幅回路23及び26の充電終了判定信号が有効とな
る。
構成する演算増幅回路30により定電流充電制御か又は
定電圧充電制御かを識別することで、複数の二次電池を
並列に充電することで生じる充電終了誤検出を回避する
ことができる利益がある。
御するための電流検出は複数の二次電池11a,11b
の夫々接続している充電電流検出用の抵抗器12a,1
2bを利用し、この複数の二次電池11a,11bの充
電電流の合成電流として取り出しているので、従来必要
であった定電流制御用電流検出用の耐電力の大きな形状
の大型の抵抗器13を必要としない利益がある。
この図4につき説明するに、この図4において、図1に
対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略
する。この図4においては、図1のアンド回路33a及
び33bを設けずに演算増幅回路30の出力側を夫々逆
流防止用のダイオード35a及び35bを介して、充電
終了電流検出用の演算増幅回路23及び26の夫々の反
転端子(−端子)に接続するようにしたものである。そ
の他は図1と同様に構成したものである。
ときは演算増幅回路30の出力側はハイレベル信号
“1”となり、これが演算増幅回路23及び26の反転
端子(−端子)に供給されるので、このときは、この演
算増幅回路23及び26は充電終了を判定することがな
い。従ってこの図4例においても、図1例と同様の作用
効果が得られることは容易に理解できよう。
5につき説明するに、この図5において図1,図8に対
応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略す
る。図5例においては、電源回路1の正極端子を接続ス
イッチ36及び37の夫々の可動接点36a及び37a
に接続し、この接続スイッチ36の固定接点36bを二
次電池11a及び抵抗器12aの直列回路を介して電源
回路1の負極端子に接続し、また接続スイッチ37の固
定接点37bを二次電池11b及び抵抗器12bの直列
回路を介して電源回路1の負極端子に接続する。
続点を充電終了電流検出用の演算増幅回路23の反転端
子(−端子)に接続すると共に二次電池11b及び抵抗
器12bの接続点を充電終了電流検出用の演算増幅回路
26の反転端子(−端子)に接続し、之等演算増幅回路
23及び26の夫々の非反転端子(+端子)を充電終了
電流に対応する基準電圧が得られる電池24を介して接
地する。
は、夫々二次電池11a及び11bが充電終了したとき
には充電制御回路25にハイレベル信号“1”を供給す
る。
マイコンで構成し、図7のフローチャートに示す如く制
御動作する如くする。その他は図1と同様に構成する。
参照して説明する。この図5において、二次電池11a
及び11bを充電する場合につき説明するに、まず充電
スタートする。このときは充電制御回路25は表示部2
8の発光ダイオード28a及び28bを点灯する(ステ
ップS1)。
オンとし(ステップS2)、二次電池11aを図6A,
Bに示す如く定電流充電制御し、演算増幅回路(CP
(M))30の出力側が図6Fに示す如く、ハイレベル
信号“1”になるまで、この状態を続け(ステップS
3)、この演算増幅回路30の出力側がハイレベル信号
“1”となったときに、この接続スイッチ36を図6D
に示す如くオフとする(ステップS4)。
オンとした(ステップS5)、二次電池11bを図6
A,Cに示す如く定電流充電制御し、演算増幅回路(C
P(M))30の出力側が図6Fに示す如くハイレベル
信号“1”になるまで、この状態を続け(ステップS
6)、この演算増幅回路30の出力側がハイレベル信号
“1”となったときに、この2個の接続スイッチ36及
び37を図6D,Eに示す如く夫々オンとし(ステップ
S7)、二次電池11a及び11bを並列充電する。こ
の場合は図6A,B,Cに示す如く定電圧充電制御がな
される。
の演算増幅回路(CP(A))23の出力側がローレベ
ル信号“0”であるかどうかを判断(ステップS8)す
ると共に二次電池11bの充電終了電流検出用の演算増
幅回路(CP(B))26の出力側がローレベル信号
“0”であるかどうかを判断し(ステップS9)、共に
之等がローレベル信号“0”のときは、この定電流充電
制御を続ける。
終了し、演算増幅回路23及び26の夫々の出力側がハ
イレベル信号“1”となったときには発光ダイオード2
8a及び28bを夫々消灯する(ステップS10,S1
1)。この発光ダイオード28a及び28bが共に消灯
したと判断した(ステップS12)ときには接続スイッ
チ36及び37をオフとし充電を終了する。
数の二次電池11a,11bを並列充電するようにして
いるので、この図5例においても、図1例同様の作用効
果が得られることは勿論である。
発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採
り得ることは勿論である。
並列に充電でき、充電時間の短縮を図ることができる利
益がある。また本発明によれば定電流定電圧充電判別回
路を設け、この複数の二次電池に対する充電状態が定電
流充電のときは充電終了の判定を禁止するようにしたの
で、複数の二次電池を並列充電したときの充電終了の誤
検出を回避できる利益がある。
る。
路 33a,33b アンド回路 35a,35b ダイオード
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の被充電二次電池に対して充電電力
を供給する電源回路と、定電流充電制御回路と、定電圧
充電制御回路と、定電流定電圧充電判別回路と、上記二
次電池に対する充電電流を検出する電流検出回路とを有
し、上記定電流定電圧充電判別回路によって、上記複数
の二次電池に対する充電状態が定電流充電であると判別
された時は上記定電流定電圧充電判別回路の出力によっ
て上記電流検出回路による充電終了の判定を禁止するこ
とを特徴とする充電装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の充電装置において、上記
電流検出回路を上記複数の二次電池の夫々の電流路に直
列に挿入された抵抗器と、該抵抗器の端子間電圧を基準
値と比較する電圧比較器とより構成したことを特徴とす
る充電装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の充電装置において、定電
流充電時に、上記定電流定電圧充電判別回路の出力によ
って上記電圧比較器の出力を無効にするようにしたこと
を特徴とする充電装置。 - 【請求項4】 請求項2記載の充電装置において、定電
流充電時に上記定電流定電圧充電判別回路の出力によっ
て上記抵抗器の端子間電圧の低下の検出を無効にするこ
とを特徴とする充電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21632193A JP3505747B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP21632193A JP3505747B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 充電装置 |
Publications (2)
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JPH0775259A true JPH0775259A (ja) | 1995-03-17 |
JP3505747B2 JP3505747B2 (ja) | 2004-03-15 |
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ID=16686702
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JP21632193A Expired - Lifetime JP3505747B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 充電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3505747B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000060014A (ja) * | 1998-08-18 | 2000-02-25 | I D Ekusu:Kk | 定電流/定電圧充電方法及び定電流/定電圧充電装置 |
JP2007236125A (ja) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Hitachi Koki Co Ltd | 充電装置 |
JP2008117743A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Samsung Sdi Co Ltd | ハイブリッドバッテリー及びその充電方法 |
JP2011087342A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Nec Corp | 二次電池の充電制御回路 |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP21632193A patent/JP3505747B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3505747B2 (ja) | 2004-03-15 |
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