JPH087793Y2 - 充電器の充電電流制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は充電電流制御装置に関するものであり、特
に、過充電による蓄電池の寿命低下を防止し、且つ、所
望の時間で満充電できるようにした充電器の充電電流制
御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、カセツトテーププレーヤ等の小形音響機器の普
及により、充電可能な蓄電池の使用比率は年々増大して
おり、之に伴って充電時間の短縮が要望され、所謂急速
充電器が広く使用されている。該急速充電器は通常の充
電電流の数倍の電流にて充電し、満充電検出回路によつ
て充電完了を検知した時点で充電を停止するものであ
る。又、更に充電時間を短縮するために、より大電流に
て10〜数10分程度の超急速充電としたものも知られてい
るが、該超急速充電に於ては満充電の検出手段が確立さ
れておらず、タイマーにより一定時間後に充電を停止さ
せている。

前述した急速充電器並びに超急速充電器は充電所要時
間を一定として大電流にて充電するので蓄電池の寿命に
及ぼす影響は無視できない。そして、不要不急の場合で
あつても短時間にて充電され、寿命低下が促進されるこ
とになるので充電電流の制御によつて寿命低下を防止し
た充電器が望まれている。

［考案が解決しようとする課題］ ニツケルカドミウム電池等の蓄電池は、一般に300〜5
00回程度の充電反復寿命があるとされており、使用条件
や充電条件によつて寿命に差を生じ、一定の電池寿命と
いうものは特定できない。しかし、充電電流が寿命に及
ぼす影響は大きく、大電流にて充電すると充電容量の減
少が加速され、結果として蓄電池の寿命を短絡すること
になる。従って、充電電流を小電流とすることが電池寿
命の点からは好ましいが、上述したように充電時間の短
縮化の要望が大であることも事実である。

そこで、使用者の所望時間内に充電でき、且つ充電電
流を必要最低限として、充電時間の短縮と電池の長寿命
化という相反する条件を可及的に満足する充電器の充電
電流制御装置を提供するために解決せられるべき技術的
課題が生じてくるのであり、本考案は該課題を解決する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この考案は上記目的を達成するために提案せられたも
のであり、充電器の充電電流を制御する制御回路と、充
電時間を任意に設定できるタイマー回路と、蓄電池の残
存容量検出回路とからなる充電電流制御装置であつて、
前記タイマー回路の設定時間と残存容量とにより所要電
流値を演算して充電電流を制御するように構成したこと
を特徴とする充電器の充電電流制御装置を提供せんとす
るものである。

［作用］ この考案は充電電流の制御回路を設けた充電器に蓄電
池の残存容量検出回路と、任意に時間設定できるタイマ
ー回路とを設け、夫々前記制御回路に接続している。そ
して、使用者が充電すべき蓄電池を充電器に接続し、前
記タイマー回路に所望の充電時間を設定すると、制御回
路は蓄電池の残存容量を測定し、該測定値と設定された
充電時間から満充電に要する電流値を演算して充電電流
を該演算値に制御し、使用者の要求に応じて急速充電で
きるとともに充電電流は必要最低限に制御される。従っ
て、不急の場合は充電時間を長時間に設定すると小電流
にて充電され、蓄電池の寿命低下は可及的に防止され
る。

［実施例］ 以下、この考案の一実施例を別紙添付図面に従つて詳
述する。第１図は充電電流制御装置（１）を設けた1.2V
ニツケルカドミウム電池用充電器（２）の回路ブロツク
図である。該充電器（２）は交流電源（３）をラインフ
イルタ（４）後の整流回路（５）で直流に整流し、スイ
ツチング素子（６）により前記直流を断続してパルス電
流とする。該パルス電流はトランス（７）により所定の
変圧比で変圧され、整流回路（８）を経て出力端子
（９）（10）へ出力される。前記スイツチング素子
（６）のオン／オフはマイクロプロセツサ（11）に内装
する制御回路（12）にて制御され、オン／オフのデユー
テイ比を連続的に変化できるように形成している。

充電電流制御装置（１）は放電回路（13）とA/Dコン
バータ（14）並びにマイクロプロセツサ（11）に内装す
る電圧測定部（15）とから蓄電池の残存容量検出回路
（16）を形成するとともに、切換スイツチ等による設定
時間入力部（17）を接続し、設定時間をタイマー回路
（18）に入力するようにしている。又、制御回路（12）
は残存容量検出回路（16）の測定電圧とタイマー回路
（18）の設定時間から、該設定時間で蓄電池を満充電す
るための所要充電電流値を演算し、該演算値に従ってス
イツチング素子（６）のデユーテイ比を制御する。即
ち、同一の残存容量を有する蓄電池であつても充電設定
時間によつて充電電流が変化し、前記設定時間にて満充
電となるように制御するので、充電時間設定を長時間と
すると充電電流は比例的に減少することになる。

次に、充電電流制御の手順を第１図及び第２図に従っ
て説明する。先ず、設定時間入力部（17）を手操作して
所望の充電時間を設定する（ステツプ101）。前記設定
時間入力部（17）の構成は特に限定せられるべきではな
いが、例えば数十分程度の超急速充電と１時間程度の急
速充電及び数時間の通常充電とを予め時間設定し、スイ
ツチ切換によつて選択するように形成すれば操作が容易
である。続いて出力端子（９）（10）に蓄電池を接続す
る（ステツプ102）。すると、制御回路（12）は放電回
路（13）のトランジスタ（19）をオンとして蓄電池の電
流を抵抗素子（20）を介してグラウンド（21）へ放電さ
せる（ステチプ103）。前記抵抗素子（20）の抵抗値は
2.7Ωに設定してあり、放電状態で５秒間経過後（ステ
ツプ104）、制御回路（12）はA/Dコンバータ（14）を介
してデジタル信号に変換された蓄電池の電圧を測定する
（ステツプ105）。

続いて、放電回路（13）のトランジスタ（19）をオフ
として放電を停止させ（ステツプ106）、前記測定電圧
から蓄電池の残存容量を判断するとともに、制御回路
（12）は残存容器と設定された充電時間とにより所要の
充電電流値を演算し決定する（ステツプ107）。ここ
で、蓄電池が放電して容量が残存しておらず、充電時間
を超急速充電に設定したときには、制御回路（12）はス
イツチング素子（６）のデユーテイ比を大として出力端
子（９）（10）に2A程度の大電流を流し、極めて短時間
にて充電する。

一方、前記蓄電池が完全に放電しておらず、容量が残
存している場合は同一時間にて満充電するために要する
充電電流は小であり、又、充電設定時間が長時間になる
程、所要電流は小となるので制御回路（12）が残存容量
と設定時間から決定する充電電流は2Aから百数十mAの範
囲を有している。そして、決定された充電電流で設定時
間経過後に満充電となり、タイマー回路（18）が充電を
停止させ（ステツプ108）、以後は蓄電池取外し時まで
微小電流により自己放電を補うトリクル充電とする（ス
テチプ109）。

上記一実施例に於ては小形ニツケルカドミウム電池用
の充電器について説明したが、特に之に限定せられるべ
きではなく充電電流並びに電圧を適宜設定することによ
り蓄電池一般に応用することができる。そして、この考
案は、この考案の精神を逸脱しない限り種々の改変を為
す事ができ、そして、この考案が該改変せられたものに
及ぶことは当然である。

［考案の効果］ この考案は上記位置実施例に詳述したように、充電器
の充電電流制御装置に充電時間を任意に設定できるタイ
マー回路を設けている。又、蓄電池の残存容量検出回路
を設け、充電開始時に残存容量を測定し、該測定値と設
定時間とから満充電に要する充電電流値を演算し、該電
流値にて充電するように構成している。依って、残存容
量に係らず設定時間で満充電となり過充電を防止できる
とともに、充電電流は必要最低限に制御されるので、不
急の場合は充電時間を長時間に設定して充電電流を低減
することにより蓄電池の寿命低下は可及的に小となる。

又、常に一定の大電流で充電する急速充電器に比して
充電器本体の発熱による電解コンデンサ等の劣化を減少
でき、蓄電池の寿命延長とともに充電器の耐久性並びに
信頼性が向上する等、正に諸種の実用的価値ある考案で
ある。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示し、第１図は充電器の回路ブ
ロック図、第２図は充電電流制御装置の動作を説明する
フローチヤートである。 （１）……充電電流制御装置 （２）……充電器、（12）……制御回路 （16）……残存容量検出回路 （18）……タイマー回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】充電器の充電電流を制御する制御回路と、
   充電時間を任意に設定できるタイマー回路と、蓄電池の
   残存容量検出回路とからなる充電電流制御装置であっ
   て、前記タイマー回路の設定時間と残存容量とにより所
   要電流値を演算して充電電流を制御するように構成した
   ことを特徴とする充電器の充電電流制御装置。