JPH10145983A - 電池の充電装置 - Google Patents
電池の充電装置Info
- Publication number
- JPH10145983A JPH10145983A JP29629596A JP29629596A JPH10145983A JP H10145983 A JPH10145983 A JP H10145983A JP 29629596 A JP29629596 A JP 29629596A JP 29629596 A JP29629596 A JP 29629596A JP H10145983 A JPH10145983 A JP H10145983A
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- Japan
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- charging
- temperature
- battery
- standby
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池高温時の充電において充電の早切れによ
る充電不足が生じるのを防止する。 【解決手段】 被充電電池の電池温度を検出する電池温
度検出手段と、充電開始前の電池温度が所定の温度以上
なら充電を待機する充電待機温度を設定する充電待機温
度設定手段と、充電中の電池温度が所定の温度以上にな
ったら充電を停止する充電停止温度を設定する充電停止
温度設定手段とを設け、充電停止温度設定手段によって
設定された充電停止温度を充電待機温度設定手段によっ
て設定された充電待機温度より高くする。
る充電不足が生じるのを防止する。 【解決手段】 被充電電池の電池温度を検出する電池温
度検出手段と、充電開始前の電池温度が所定の温度以上
なら充電を待機する充電待機温度を設定する充電待機温
度設定手段と、充電中の電池温度が所定の温度以上にな
ったら充電を停止する充電停止温度を設定する充電停止
温度設定手段とを設け、充電停止温度設定手段によって
設定された充電停止温度を充電待機温度設定手段によっ
て設定された充電待機温度より高くする。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明はニッケル・カドミウ
ム電池等（以下ニカド電池という）等の２次電池の充電
装置に関するものである。
ム電池等（以下ニカド電池という）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】電池のサイクル寿命を低下させる高温で
の充電を行わないようにするために、電池組内にサーミ
スタ等の感温素子を設け、充電前に所定の充電待機温度
以上の時充電を待機し、充電待機温度より低ければ充電
を開始し、また充電中に電池温度が所定の充電停止温度
に達したなら充電を停止する機能を有する充電装置があ
る。
の充電を行わないようにするために、電池組内にサーミ
スタ等の感温素子を設け、充電前に所定の充電待機温度
以上の時充電を待機し、充電待機温度より低ければ充電
を開始し、また充電中に電池温度が所定の充電停止温度
に達したなら充電を停止する機能を有する充電装置があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
充電装置においては、充電を待機する充電待機温度と、
充電を停止する充電停止温度が同じ温度値に設定されて
いるため、図３に示す如く、充電待機状態から所定の充
電待機温度より小さくなったら充電を開始すると、満充
電になる前の充電途中で電池温度が充電を待機及び停止
する温度に上昇し、充電不足を生じるといった問題があ
る。特に電動工具等に用いられ、大電流で充放電を行う
電池では顕著に出現する。本発明の目的は、上記した従
来技術の欠点をなくし、電池高温時の充電において充電
の早切れによる充電不足をなくすようにすることにあ
る。
充電装置においては、充電を待機する充電待機温度と、
充電を停止する充電停止温度が同じ温度値に設定されて
いるため、図３に示す如く、充電待機状態から所定の充
電待機温度より小さくなったら充電を開始すると、満充
電になる前の充電途中で電池温度が充電を待機及び停止
する温度に上昇し、充電不足を生じるといった問題があ
る。特に電動工具等に用いられ、大電流で充放電を行う
電池では顕著に出現する。本発明の目的は、上記した従
来技術の欠点をなくし、電池高温時の充電において充電
の早切れによる充電不足をなくすようにすることにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、充電開始前
の電池温度が所定の温度以上なら充電を待機する充電待
機温度と充電中の電池温度が所定の温度以上になったら
充電を停止する充電停止温度にヒステリシスを設け、充
電停止温度を充電待機温度より高くすることにより達成
される。
の電池温度が所定の温度以上なら充電を待機する充電待
機温度と充電中の電池温度が所定の温度以上になったら
充電を停止する充電停止温度にヒステリシスを設け、充
電停止温度を充電待機温度より高くすることにより達成
される。
【０００５】
【発明の実施の形態】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は複数の充電可能な素電
池を直列に接続した電池組であって、素電池に接触また
は近接して電池温度を検出する例えばサーミスタ等から
なる電池温度検出手段２Ａを内蔵している。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は充電
の開始及び停止を制御する信号を伝達する充電制御信号
伝達手段、５は充電電流の信号をＰＷＭ制御ＩＣ２３に
帰還する充電電流信号伝達手段である。充電制御伝達信
号手段４及び充電電流信号伝達手段５は例えばホトカプ
ラ等から構成される。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、ＭＯＳＦＥＴ２２、ＰＷＭ制御ＩＣ２３か
らなるスイッチング回路である。ＰＷＭ制御ＩＣ２３は
ＭＯＳＦＥＴ２２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ＩＣであ
る。３０はダイオード３１、３２、チョークコイル３
３、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、入力保護用ダイオード４３からなる
電池電圧検出手段で、電池組２の端子電圧を分圧する。
５０はＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、タイマ５
４、Ａ／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６ａ、５６
ｂ、リセット入力ポート５７からなるマイコンである。
６０は演算増幅器６１、６２、抵抗６３〜６６からなる
充電電流制御手段、７０は電源トランス７１、全波整流
回路７２、平滑コンデンサ７３、３端子レギュレータ７
４、リセットＩＣ７５からなる定電圧電源で、マイコン
５０、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は充
電電流を設定する充電電流設定手段であって、前記出力
ポート５６ｂからの信号に対応して演算増幅器６２の反
転入力端に印加する電圧値を設定するものである。
路図である。１は交流電源、２は複数の充電可能な素電
池を直列に接続した電池組であって、素電池に接触また
は近接して電池温度を検出する例えばサーミスタ等から
なる電池温度検出手段２Ａを内蔵している。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は充電
の開始及び停止を制御する信号を伝達する充電制御信号
伝達手段、５は充電電流の信号をＰＷＭ制御ＩＣ２３に
帰還する充電電流信号伝達手段である。充電制御伝達信
号手段４及び充電電流信号伝達手段５は例えばホトカプ
ラ等から構成される。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、ＭＯＳＦＥＴ２２、ＰＷＭ制御ＩＣ２３か
らなるスイッチング回路である。ＰＷＭ制御ＩＣ２３は
ＭＯＳＦＥＴ２２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ＩＣであ
る。３０はダイオード３１、３２、チョークコイル３
３、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、入力保護用ダイオード４３からなる
電池電圧検出手段で、電池組２の端子電圧を分圧する。
５０はＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、タイマ５
４、Ａ／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６ａ、５６
ｂ、リセット入力ポート５７からなるマイコンである。
６０は演算増幅器６１、６２、抵抗６３〜６６からなる
充電電流制御手段、７０は電源トランス７１、全波整流
回路７２、平滑コンデンサ７３、３端子レギュレータ７
４、リセットＩＣ７５からなる定電圧電源で、マイコン
５０、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は充
電電流を設定する充電電流設定手段であって、前記出力
ポート５６ｂからの信号に対応して演算増幅器６２の反
転入力端に印加する電圧値を設定するものである。
【０００６】次に図１の回路図、図２のフローチャート
を参照して充電装置の動作を説明する。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
は電池温度検出手段２Ａの出力信号をＡ／Ｄコンバータ
５５でＡ／Ｄ変換した電池組２の温度をデータとして取
り込み、マイコン５０の充電待機温度設定手段によって
予め設定されている充電待機温度（本実施例では６０℃
とする。）と比較し（ステップ１０２）、電池組２の温
度が６０℃以上なら充電を待機し、６０℃未満なら充電
を開始する（ステップ１０３）。本実施例では急速タイ
プの電池組２を充電する充電装置とし、９Ａで充電を行
うものとする。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、この充電電流に対
応する電圧と９Ａに対応する充電電流設定基準値との差
を充電電流制御手段６０より信号伝達手段５を介してＰ
ＷＭ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たパルスまた充電電流が
小さい場合はパルス幅を広げ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９Ａに保つ。すなわち、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、
整流平滑回路３０を介して充電電流を所定電流値になる
ように制御する。
を参照して充電装置の動作を説明する。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
は電池温度検出手段２Ａの出力信号をＡ／Ｄコンバータ
５５でＡ／Ｄ変換した電池組２の温度をデータとして取
り込み、マイコン５０の充電待機温度設定手段によって
予め設定されている充電待機温度（本実施例では６０℃
とする。）と比較し（ステップ１０２）、電池組２の温
度が６０℃以上なら充電を待機し、６０℃未満なら充電
を開始する（ステップ１０３）。本実施例では急速タイ
プの電池組２を充電する充電装置とし、９Ａで充電を行
うものとする。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、この充電電流に対
応する電圧と９Ａに対応する充電電流設定基準値との差
を充電電流制御手段６０より信号伝達手段５を介してＰ
ＷＭ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たパルスまた充電電流が
小さい場合はパルス幅を広げ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９Ａに保つ。すなわち、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、
整流平滑回路３０を介して充電電流を所定電流値になる
ように制御する。
【０００７】充電開始後、マイコン５０は電池温度検出
手段２Ａの出力信号をＡ／Ｄコンバータ５５でＡ／Ｄ変
換した電池組２の温度をデータとして取り込み、マイコ
ン５０の充電停止温度設定手段によって予め設定されて
いる充電停止温度（本実施例では６５℃とする。）と比
較し（ステップ１０４）、電池組２の温度が６５℃以上
なら、マイコン５０は出力ポート５６より充電制御信号
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１０６）。次いで電
池組２が取り出されるのを判別する（ステップ１０
７）。電池組２の取り出しを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。
手段２Ａの出力信号をＡ／Ｄコンバータ５５でＡ／Ｄ変
換した電池組２の温度をデータとして取り込み、マイコ
ン５０の充電停止温度設定手段によって予め設定されて
いる充電停止温度（本実施例では６５℃とする。）と比
較し（ステップ１０４）、電池組２の温度が６５℃以上
なら、マイコン５０は出力ポート５６より充電制御信号
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１０６）。次いで電
池組２が取り出されるのを判別する（ステップ１０
７）。電池組２の取り出しを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。
【０００８】ステップ１０４において、電池組２の温度
が６５℃未満なら、引き続き電池組２の満充電検出処理
を行う（ステップ１０５）。満充電検出は周知の如く種
々の検出方法があるが、例えば、充電末期のピーク電圧
値から所定量降下したことを検出する−ΔＶ検出、電池
電圧がピークに達する前に充電を停止させて過充電を低
減し、電池組２のサイクル寿命を向上させるため、電池
電圧の時間に対する２階微分値が負になるのを検出する
２階微分検出法、充電開始からの電池の温度上昇値が所
定の温度上昇値以上になるのを検出するΔＴ検出法、特
開昭６２−１９３５１８号、特開平２−２４６７３９
号、実開平３−３４６３８号公報等に記載されている充
電時における所定時間当りの電池温度上昇率（温度勾
配）が所定値以上になるのを検出するΔＴ／Δｔ検出法
等の一つないし複数の満充電検出法を用いて行えばよ
い。
が６５℃未満なら、引き続き電池組２の満充電検出処理
を行う（ステップ１０５）。満充電検出は周知の如く種
々の検出方法があるが、例えば、充電末期のピーク電圧
値から所定量降下したことを検出する−ΔＶ検出、電池
電圧がピークに達する前に充電を停止させて過充電を低
減し、電池組２のサイクル寿命を向上させるため、電池
電圧の時間に対する２階微分値が負になるのを検出する
２階微分検出法、充電開始からの電池の温度上昇値が所
定の温度上昇値以上になるのを検出するΔＴ検出法、特
開昭６２−１９３５１８号、特開平２−２４６７３９
号、実開平３−３４６３８号公報等に記載されている充
電時における所定時間当りの電池温度上昇率（温度勾
配）が所定値以上になるのを検出するΔＴ／Δｔ検出法
等の一つないし複数の満充電検出法を用いて行えばよ
い。
【０００９】ステップ１０５において、電池組２が満充
電なら、マイコン５０は出力ポート５６より充電制御信
号伝達手段４を介して充電停止信号をＰＷＭ制御ＩＣ２
３に伝達し充電を停止する（ステップ１０６）。次いで
電池組２が取り出されるのを判別する（ステップ１０
６）。電池組２の取り出しを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。ステ
ップ１０５において電池組２が満充電でなければ、ステ
ップ１０４に戻り上記で述べた処理を再び行う。
電なら、マイコン５０は出力ポート５６より充電制御信
号伝達手段４を介して充電停止信号をＰＷＭ制御ＩＣ２
３に伝達し充電を停止する（ステップ１０６）。次いで
電池組２が取り出されるのを判別する（ステップ１０
６）。電池組２の取り出しを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。ステ
ップ１０５において電池組２が満充電でなければ、ステ
ップ１０４に戻り上記で述べた処理を再び行う。
【００１０】上記実施例では充電待機温度を６０℃、充
電停止温度を６５℃としたが、これは急速充電タイプの
電池組２の性能に合わせたもので、これに限られるもの
ではない。また温度差を５Ｋとしたが、これも急速充電
タイプの電池組２の性能に合わせたもので、この値に限
られるものでない。但し、充分な充電量を得るためには
５Ｋ以上の温度差を設ける方が良い。
電停止温度を６５℃としたが、これは急速充電タイプの
電池組２の性能に合わせたもので、これに限られるもの
ではない。また温度差を５Ｋとしたが、これも急速充電
タイプの電池組２の性能に合わせたもので、この値に限
られるものでない。但し、充分な充電量を得るためには
５Ｋ以上の温度差を設ける方が良い。
【００１１】図４に本実施例の充電装置による電池組２
の充電特性を示す。図３と比較して分かるように充電待
機温度及び充電停止温度にヒステリシスを設けることに
より、充電の早切れを起こすことなく、充分な充電量を
確保できる。
の充電特性を示す。図３と比較して分かるように充電待
機温度及び充電停止温度にヒステリシスを設けることに
より、充電の早切れを起こすことなく、充分な充電量を
確保できる。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電池高温
時の充電において充電の早切れによる充電不足をなくす
ことができる。
時の充電において充電の早切れによる充電不足をなくす
ことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図。
【図２】本発明の動作説明用フローチャート。
【図３】従来の充電装置による電池の充電特性を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図４】本発明充電装置による電池の充電特性を示すグ
ラフ。
ラフ。
２は電池組、２Ａは電池温度検出手段、５０はマイコン
である。
である。
Claims (2)
- 【請求項１】 被充電電池の電池温度を検出する電池温
度検出手段と、充電開始前の電池温度が所定の温度以上
なら充電を待機し、所定温度より低ければ充電を開始す
る充電待機温度を設定する充電待機温度設定手段と、充
電中の電池温度が所定の温度以上になったら充電を停止
する充電停止温度を設定する充電停止温度設定手段とを
設け、充電停止温度設定手段によって設定された充電停
止温度を充電待機温度設定手段によって設定された充電
待機温度より高くしたことを特徴とする電池の充電装
置。 - 【請求項２】 前記充電停止温度を、充電待機温度より
５Ｋ以上高く設定し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 (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29629596A JPH10145983A (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | 電池の充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29629596A JPH10145983A (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | 電池の充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10145983A true JPH10145983A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17831712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29629596A Pending JPH10145983A (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | 電池の充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10145983A (ja) |
-
1996
- 1996-11-08 JP JP29629596A patent/JPH10145983A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040203 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |