JPH1132444A - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
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- JPH1132444A JPH1132444A JP9184710A JP18471097A JPH1132444A JP H1132444 A JPH1132444 A JP H1132444A JP 9184710 A JP9184710 A JP 9184710A JP 18471097 A JP18471097 A JP 18471097A JP H1132444 A JPH1132444 A JP H1132444A
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Abstract
充電動作を継続できるようにする。 【解決手段】 検出手段で外部電源から供給される電力
による充電電流発生能力のレベルを検出する。制御手段
は、検出手段により検出される充電電流発生能力レベル
の変動に応じて、充電電流制御手段の設定値を変更して
充電電流発生手段からの充電電流の値を変更させる。つ
まりある充電動作状況下において、そのときの電源電力
が必要な充電電流発生能力を備えているものであるか否
かを判別し、それに応じて充電動作(充電電流)をコン
トロールする(時点TM3)ことで、少なくとも充電不
能、充電中断となることを回避する。
Description
機器に内蔵され、充電池(2次電池)に対する充電動作
を行うことのできる充電装置に関するものである。
の充電用途に用いられる充電装置や、電子機器に内蔵さ
れて主にその電子機器で用いる充電池に対する充電動作
を行うことのできる充電装置が知られているが、これら
の充電装置では電源としてのDC入力を用いて充電電流
を発生させる。そして例えば商用交流電源を電源として
用いる場合は、いわゆるACアダプターなどを用いて交
流電源が直流電源として変換されて供給されるようにし
たり、またAC/DCコンバータを内蔵して直流電源を
得るようにしている。
は、通常1又は複数の充電池に対応できるように1又は
複数系統の充電回路系が構成され、或る充電回路系に充
電池が装填されることに応じて、その充電池に対して充
電電流が供給されるようにしている。充電動作としては
充電状態や時間などの充電動作状況に応じて充電電流量
を変化させるものなどもあるが、いずれにしても定格の
DC電源電力(電源容量)が供給されている状態におい
て、全系統での最大の充電電流の発生をまかなうことが
できるように設計される。例えばACアダプタを用いる
場合において、4.5V、650mAの出力のACアダ
プタを規格として設計する場合は、その4.5V、65
0mAのDC電源電力供給下において全充電回路系でそ
れぞれ最大の充電電流での充電動作が可能となるように
される。
構造が同じであっても出力電力が異なるもの(例えば
4.5V、500mA出力のACアダプター)など、そ
の充電装置にとって規格外となるものが存在し、ユーザ
ーによってそれらが接続される場合もある。この場合、
十分な充電電流を発生させられない場合が発生し、これ
によって充電時間が長くなってしまったり、場合によっ
ては充電動作不能となる場合もある。またACアダプタ
ーが規格どおりのものであったり、もしくは直接コンセ
ントプラグを商用交流電源に接続して内部でAC/DC
コンバートを行うものであっても、交流電源自体の実効
値が低下してしまったような場合にも、同様に充電動作
不能となることがある。
点に鑑みて、充電電流を発生させるためのDC電源の電
力が規定値よりも低くなった場合でも充電動作を継続
し、かつこのような場合でも充電動作を、なるべく通常
の充電時間に近い時間で完了できるようにすることを目
的とする。
される電力による、そのときの充電動作状況に応じた充
電電流発生能力のレベルを検出する。制御手段は、充電
動作状況(充電時間や充電レベル)に応じて充電電流制
御手段に設定値を与えて充電電流発生手段からの充電電
流の値を制御するとともに、検出手段により検出される
充電電流発生能力レベルの変動に応じて、充電電流制御
手段の設定値を変更して充電電流発生手段からの充電電
流の値を変更させる。つまりある充電動作状況下におい
て、そのときの電源電力が必要な充電電流発生能力を備
えているものであるか否かを判別し、それに応じて充電
動作(充電電流)をコントロールすることで、少なくと
も充電不能、充電中断となることを回避するとともに、
充電能力が回復することに応じて本来の充電電流での充
電動作を実行させ、充電時間の長時間化を少なくする。
充電装置の構成及び動作を、図1〜図8により説明して
いく。図1は本例の充電装置の構成を示すブロック図で
ある。電源端子1には所定のACアダプターが接続さ
れ、商用交流電源が例えば定格出力4.5V、650m
Aとしての直流電源電力DCinが供給される。もちろ
ん規格外のACアダプターが接続された場合や、商用交
流電源自体の実効値が低下したような場合には、4.5
V、650mAとしての直流電源電力DCinが得られ
ない場合もある。
流I1としてDC/DCコンバータ3Aに供給され、電
流I2としてDC/DCコンバータ3Bに供給される。
この充電装置は、DC/DCコンバータ3A、3Bによ
り2系統の充電回路系を備えるものである。即ちチャン
ネルch1の充電回路系として、DC/DCコンバータ
3Aは、充電電流I10を発生させて装填部4Aに装着
される充電池90に対する充電動作を実行する。またチ
ャンネルch2の充電回路系として、DC/DCコンバ
ータ3Bは、充電電流I20を発生させて装填部4Bに
装着される充電池90に対する充電動作を実行する。各
チャンネルch1、ch2は、充電池90が装填される
ことに応じて充電動作を開始することになる。なお、直
流電源電力DCinによる入力電圧をVin、DC/D
Cコンバータ3Aによる出力電圧をV10、DC/DC
コンバータ3Bによる出力電圧をV20で示している。
制御する信号Cdu1、Cdu2に応じて、PWM変調
信号とされる制御信号PWMa、PWMbを発生させ
る。各DC/DCコンバータ3A、3Bから出力される
充電電流I10、I20の値は、充電電流制御部7から
の制御信号PWMa、PWMbにより個別にコントロー
ルされることになる。充電電流制御部7における制御信
号PWMaのパルスデューティを決定する信号Cdu1
は、充電電流検出部5A及びアンプ6Aにより発生され
る。充電電流検出部5Aは、抵抗R1により電流/電圧
変換を行って、ある電圧値としてチャンネルch1での
充電電流I10のレベルを検出している。また充電電流
検出部5Aにはコントローラ2からの充電電流設定信号
Cci1により、ある電流値に相当する設定値がセット
される。そして充電電流検出部5Aは、検出したチャン
ネルch1の現在の充電電流I10の電流量と、設定値
としてセットされている電流量を比較して、その差分に
応じた信号を発生し、アンプ6Aを介して信号Cdu1
として充電電流制御部7に供給する。充電電流制御部7
はこのように発生された信号Cdu1に応じたパルスデ
ューティとなる制御信号PWMaを出力し、DC/DC
コンバータ3Aでの変換比をコントロールすることで、
充電電流I10は、充電電流設定信号Cci1の値に応
じた電流量に制御されることになる。
bのパルスデューティを制御する信号Cdu2も、同様
にチャンネルch2についての充電電流検出部5B及び
アンプ6Bにより発生される。充電電流検出部5Bは、
抵抗R2により電流/電圧変換を行って、ある電圧値と
してチャンネルch2での充電電流I20のレベルを検
出しており、またコントローラ2からの充電電流設定信
号Cci2により、ある電流値に相当する設定値がセッ
トされる。そして、検出したチャンネルch2の現在の
充電電流I20の電流量と、設定値としてセットされて
いる電流量を比較して、その差分に応じた信号を発生
し、アンプ6Bを介して信号Cdu2として充電電流制
御部7に供給する。充電電流制御部7はこのように発生
された信号Cdu2に応じたパルスデューティとなる制
御信号PWMbを出力し、DC/DCコンバータ3Bで
の変換比をコントロールすることで、充電電流I20
は、充電電流設定信号Cci2の値に応じた電流量に制
御される。
より形成され、この充電装置の充電動作全体のコントロ
ールを行う。コントローラ2は、チャンネルch1に装
着される充電池90ついて、抵抗R11、コンデンサC
1を介して電圧VB1を検出する。従って充電池90の
充電進行状況(充電量)を監視することができるととも
に、電圧VB1が所定の値より小さい場合には、装填部
4Aに充電池90が装着されていないと判断することが
できる。同様にコントローラ2は、チャンネルch2に
装着される充電池90ついて、抵抗R21、コンデンサ
C2を介して電圧VB2を検出する。従って充電池90
の充電進行状況(充電量)を監視することができるとと
もに、電圧VB2が所定の値より小さい場合には、装填
部4Bに充電池90が装着されていないと判断すること
ができる。
されることにより開始されるが、各チャンネルの充電池
の装填有無は、電圧VB1、VB2によりコントローラ
2が判断できることになる。そしてコントローラ2は信
号Cch1、Cch2により、充電電流制御部7での制
御信号PWMa、PWMbの生成動作のオン/オフを指
示する。例えば装填部4Aに充電池90が装着されたこ
とを検出したら、信号Cch1により制御信号PWMa
の出力開始を充電電流制御部7に指示し、これによって
DC/DCコンバータ3Aからの充電電流I10の出力
を開始させることになる。
電池90の温度状況を検出し、温度検出値をコントロー
ラ2に供給する。またコントローラ2は各チャンネルに
ついて充電開始からの時間をカウントするタイマ機能2
a、2bを有する。コントローラ2は、装填部4Aに装
填されている充電池90についての検出電圧値VB1、
装填部4Aに関する温度検出値、チャンネルch1の充
電が開始された時点からカウントを行うタイマ機能2a
のカウント値、のそれぞれの状態に応じてチャンネルc
h1での充電動作モードの制御を行う。またコントロー
ラ2は、装填部4Bに装填されている充電池90につい
ての検出電圧値VB2、装填部4Bに関する温度検出
値、チャンネルch2の充電が開始された時点からカウ
ントを行うタイマ機能2bのカウント値、のそれぞれの
状態に応じてチャンネルch2での充電動作モードの制
御を行う。充電動作モードの遷移については後述する。
制御により充電動作モードに応じた発光動作を行う。例
えば発光部11A、11Bは、それぞれ赤色発光LED
と緑色発光LEDを備える。これにより各発光部11
A、11Bは、それぞれ赤、緑の発光動作が可能とさ
れ、発光色により動作状態をユーザーに提示できる。ま
た例えば点滅動作と点灯動作などの発光方式によっても
動作状態を判別提示できる。そしてコントローラ2は発
光部11Aの発光色、発光方式を制御することでチャン
ネルch1の動作状況を提示する。また発光部11Bの
発光色、発光方式を制御することでチャンネルch2の
動作状況を提示する。
5A、5Bに対してそれぞれ充電電流設定信号Cci
1,Cci2により設定値をセットすることで、チャン
ネルch1、ch2についてそれぞれ充電電流I10、
I20の電流量をコントロールできる。コントローラ2
は、検出電圧値VB1、VB2、温度検出値、タイマ機
能2a、2bのカウント値のそれぞれの状態に応じて変
化するチャンネルch1、ch2での充電動作モードに
応じて、所定の電流量が発生されるように充電電流設定
信号Cci1,Cci2による設定値のセット/変更を
行う。また、入力電圧検出部8からの入力電圧検出信号
Vdがコントローラ2に供給されるが、コントローラ2
は入力電圧検出信号Vdに応じて設定値を変更するため
の充電電流設定信号Cci1,Cci2の出力も行う。
ンパレータで構成され、入力電圧Vinに対して図2に
示すような比較基準電圧V1、V2と比較する。つまり
入力電圧Vinの低下変動に対しては基準電圧V1をス
レッショルド値とし、また入力電圧Vinの上昇変動に
対しては基準電圧V2をスレッショルド値として、図示
するような入力電圧検出信号Vdを発生させ、コントロ
ーラ2に供給する。この入力電圧検出信号Vdの立ち上
がりは、その時点でのチャンネルch1、ch2の一方
又は両方に対する本来の充電電流での充電を実行するの
に十分な能力(充電電流発生能力)を満たす直流電源電
力DCinが供給されていない状態の検出信号となり、
また入力電圧検出信号Vdの立ち下がりは、その時点で
の充電動作として本来の電流量での充電動作を実行する
のに十分な能力を満たす直流電源電力DCinが得られ
ている状態に復帰したことの検出信号となる。
cを発生させる回路部である。即ち電源端子1にACア
ダプターが接続され直流電源電圧DCinが供給される
ことに応じて、動作電源電圧Vccを各部に供給し、本
充電装置を充電動作可能状態とする。
次のようになる。この充電装置ではチャンネルch1、
ch2の2系統の充電回路系でそれぞれ独立充電、独立
制御を行っているため、 電流I=I1+I2 となり、入力電力(=電流I×電圧Vin)についてみ
ると、 I×Vin=(I1×Vin)+(I2×Vin) ={(V10×I10)/η1}+{(V20×I20)/η2} となる。なお、η1はDC/DCコンバータ3Aの効
率、η2はDC/DCコンバータ3Bの効率である。
電流は充電動作モードに応じてほぼ一定となる。各チャ
ンネルでの充電動作は、充電動作モードとして、基本的
には図3のように、充電開始からの時間に応じて初期充
電モード、急速充電モード、トリクル充電モードと遷移
する。例えば充電池挿入から時点t1までの期間(例え
ば5分間)は初期充電モードとされ、この間の充電電流
は例えば約400mAとされる。また例えば時点t1か
ら時点t2(例えば充電池装填後4時間の時点)の期間
は急速充電モードとされ、この間の充電電流は例えば約
650mAとされる。さらに例えば時点t2から時点t
3(例えば充電池装填後6時間の時点)の期間はトリク
ル充電モードとされ、この間の充電電流は例えば約50
mAとされる。充電電流は充電動作モードに応じてこの
ような電流量に略一定に制御される。また、効率η1、
η2もほとんど一定である。
力電力(=電流I×電圧Vin)の最大値は直流電源電
力DCinで決まるため、チャンネルch1、ch2で
の充電電流が大きくなり電流Iが大きくなるほど、入力
電圧Vinは低下する。従って、入力電圧Vinの変動
は、その時点での直流電源電力DCinと、その時点で
実行しようとする充電電流総量I(=I1+I2)に応
じた、充電電流発生能力の変動と見ることもできる。そ
してこの入力電圧Vinの変動を入力電圧検出部8で検
出し入力電圧検出信号Vdを発生させることで、コント
ローラ2は、現在の直流電源電力DCinが、実行しよ
うとする充電動作にとって十分な電力であるか否かを判
別することができる。本例では、例えば各チャンネルに
ついて初期充電モードもしくは急速充電モードの際に、
コントローラ2は、上記のようにモードに応じた一定充
電電流生成制御を行うとともに、入力電圧検出信号Vd
に応じた充電電流量の変更制御も行うものである。
ついて説明する。充電動作モードはチャンネルch1、
ch2でそれぞれ独立に遷移する。装填部4(4Aもし
くは4B)に充電池90が装填されていない状態では、
そのチャンネルはスタンバイモードとされる。このとき
そのチャンネルに対応する発光部11(11Aもしくは
11B)は消灯状態とされる。コントローラ2は電圧値
VB(VB1又はVB2)、即ち充電池の端子電圧が例
えば0.2V以上となったら、そのチャンネルに充電池
90が装填されたと判別し、この充電池90の装填判別
に応じて充電を開始するが、まず初期充電モードとして
タイマ(2a又は2b)のカウント値が図3に示した時
点t1となるまで充電電流400mAの充電動作を実行
させる。
秒時点で電圧VBが0.8Vに達しない場合は、正常な
状態ではないため低電圧充電モードに切り換え、充電電
流を例えば60mAとする。低電圧充電モード中にも電
圧VBを監視しており、もし電圧VBが1Vを越えた場
合は初期充電モードに復帰する。ところが低電圧充電モ
ードの実行中に、初期充電モードのタイムアップである
時点t1(例えば5分)に達しても電圧VBが1Vに達
しなかったら、異常モードに移行し、発光部11で赤点
滅発光を実行させるとともに充電動作を停止させる。
においては電圧VBが正常範囲(過電圧(例えば1.7
0V)以下かつ低電圧(例えば0.8V)以上)にあれ
ば、急速充電モードに移行し、充電電流650mAでの
充電動作を行う。ただし初期充電モードタイムアップ時
に、電圧VBが正常範囲にない場合は異常モードに移行
する。
始から4時間)に達するか、電圧VBについて−ΔVが
検出されるまで行われる。−ΔV検出とは、いわゆるフ
ル充電状態に達したときに充電池の電圧がピーク値から
ΔV程度低下して安定する現象の検出のことであり、つ
まり充電池90の充電状態がフル充電に達したことの検
出である。急速充電期間のタイムアップか、もしくは−
ΔV検出に応じてトリクル充電モードに移行する。トリ
クル充電モードでは、発光部11で充電完了を示す緑色
点灯を実行させるとともに、50mAという微弱な充電
電流による充電動作を行う。このトリクル充電モードは
トータルタイムアップとなる時点t3(例えば充電開始
から6時間)に達するまで行われ、時点t3に達した
ら、充電終了モードに移行する。充電終了モードはトリ
クル充電モードから引き続き充電完了を示す緑色点灯を
発光部11で実行させるとともに、充電電流を0mAと
する。つまり充電動作を停止させる。
電終了モードにおいて、電圧VBとして過電圧もしくは
低電圧が検出された場合は、異常モードに移行する。ま
た初期充電モードとして充電が開始された後において、
温度異常の状態が検出された場合は、異常モードに移行
することになる。つまり、充電動作に際し、過放電やシ
ョート状態の充電池の可能性がある場合、過充電状態も
しくは乾電池が装填された可能性がある場合、温度異常
の場合などに、異常モードに移行して充電を停止させ、
事故を防ぐとともに赤色点滅でユーザーに警告する。
れたら、スタンバイモードに戻る。また異常モードの場
合は、充電池90が取り外されるか、トータルタイムア
ップとなったら、スタンバイモードに戻る。
が実行され、さらに初期充電モード、急速充電モードの
際には、入力電圧検出信号Vdに基づいた充電電流の変
更制御が行われる場合がある。図5から図7により、こ
のようなモード遷移で充電動作を実行するためのコント
ローラ2の処理を説明していく。
ドの状態を示している。ステップF101としてチャン
ネルch1の装填部4Aに充電池90が装填されたこと
が電圧VB1により検出されたら、処理はステップF1
02に移行し、チャンネルch1での充電動作が開始さ
れる。またステップF201としてチャンネルch2の
装填部4Bに充電池90が装填されたことが電圧VB2
により検出されたら、チャンネルch2での充電動作が
開始される。なお、チャンネルch1、ch2はそれぞ
れ独立して充電動作が実行されるが、コントローラ2の
制御内容は同様となるため、チャンネルch2について
の処理ステップは図示を省略し、以下、チャンネルch
1についてのみ述べていく。
行う。即ち信号Cch1により充電電流制御部7におけ
る制御信号PWMaの出力開始の指示を行うとともに、
タイマ2aのカウントをスタートさせる。また発光部1
1Aにおいて赤色点灯を実行させる。そしてまず初期充
電モードとしての充電を行うため、ステップF103で
充電電流設定信号Cci1により充電電流検出部5A
に、400mAの電流に相当する設定値をセットする。
これにより、充電電流検出部5Aは、充電電流I10と
設定値の比較に応じた信号Cdu1を発生させ、充電電
流制御部7に供給し、制御信号PWMaのパルスデュー
ティを設定する。これによってDC/DCコンバータ3
Aの変換動作がコントロールされるため、いわゆるフィ
ードバック系による定電流制御が行われることになり、
400mAの充電電流I10が充電池90に供給される
初期充電が実行される。
マ2aのカウント値がt1に達するまで行われるが、そ
の間ステップF104、F105での入力電圧検出信号
Vdに関する監視、ステップF106での温度検出部1
0からの温度情報の監視を行っている。
(図2参照)の立ち上がりが検出された場合とは、供給
されている直流電源電力DCinが当該充電装置で実行
する充電動作に対し何らかの原因で十分な電流発生能力
のない状態になったことを意味する。例えば商用交流電
源電圧の実行値の低下や規格外ACアダプタの接続、チ
ャンネルch1、ch2での総充電電流の増大などの原
因がある。この場合、そのままでは充電動作が継続でき
なくなるため、コントローラ2は処理をステップF10
9に進めて、充電電流設定信号Cci1により充電電流
検出部5Aでの設定値を低い値に切り換える。つまり充
電電流I10の電流量を低くする。そして、ステップF
105で肯定結果が得られるまでのステップF104〜
F108のループでは、通常より低い充電電流I10で
の初期充電が行われる。
も初期充電もしくは急速充電が行われている状態であっ
たとしたら、チャンネルch2の処理においても、ステ
ップF109もしくはステップF124に相当する処理
に進み、充電電流設定信号Cci2により充電電流検出
部5Bでの設定値も低い値に切り換えられ、充電電流I
20の電流量が低くされる。このように入力電力の充電
能力の変化に応じて充電電流が切り換えられることによ
り、充電を中断させることはなく、継続させることがで
きる。
号Vdの立ち下がりが検出された場合とは、供給されて
いる直流電源電力DCinが、その時点で実行する充電
動作に対し十分な電流発生能力のある状態に復帰したこ
とを意味する。例えば商用交流電源電圧の実行値の回復
や、チャンネルch1、ch2で必要な総充電電流の低
下などの原因がある。この場合、それ以前の時点でステ
ップF109で行った充電電流低減処理を継続している
必要はなくなったため、ステップF103に戻り、初期
充電モードでの本来の充電電流量が得られるようにす
る。即ち充電電流設定信号Cci1により充電電流検出
部5Aでの設定値を初期充電モードの本来の値に復帰さ
せる。これにより充電動作は通常の初期充電動作に戻
る。
場合は、図4で説明したように異常モードに移るために
ステップF115に進み、充電動作を停止させるととも
に、発光部11Aの赤色点滅を実行させる。
の値がt0(例えば30秒)になることを監視してお
り、この時点で一度、処理をステップF110に進め
る。ステップF110では電圧VB1が低電圧VL(例
えば0.8V)に達しているか否かを確認し、達してい
ればそのまま初期充電モード動作を継続する。ところが
電圧VB1が低電圧VLに達していなければ、ステップ
F111に進み、図4で説明した低電圧充電モードに移
行することになる。つまり充電電流設定信号Cci1に
より充電電流検出部5Aでの設定値を低電圧充電モード
用の値に変更し、例えば充電電流60mAでの充電を行
うようにする。
112で電圧VB1が所定電圧VLL(例えば1V)に
達したか否かを監視している。そして電圧VB1が所定
電圧VLLに達した場合は、ステップF103に戻って
初期充電モードに復帰する。ところが電圧VB1が所定
電圧VLLに達しないまま、タイマ2aのカウント値が
t1、つまり初期充電モードを終了する時間に達してし
まった場合は、異常状態であるとしてステップF115
の異常モード処理に進む。
8でタイマ2aのカウント値がt1となることで終了す
るが、このときステップF114で電圧VB1が正常範
囲内にあるか否かを確認する。即ち電圧VB1が低電圧
VLから過電圧VHの間の値であれば正常とするが、こ
れ以外の値であった場合は、乾電池、ショート/過放電
電池、過充電電池などの可能性があるとしてステップF
115の異常モード処理に移る。
示すように図6のステップF116に移行して、急速充
電モードの動作を開始することになる。ここでは急速充
電モードとしての充電を行うため、充電電流設定信号C
ci1により充電電流検出部5Aに、650mAの電流
に相当する設定値をセットする。これにより、充電電流
検出部5Aは、充電電流I10と設定値の比較に応じた
信号Cdu1を発生させ、充電電流制御部7に供給し、
制御信号PWMaのパルスデューティを設定する。そし
てこれによってDC/DCコンバータ3Aの変換動作が
コントロールされることで定電流制御が行われ、650
mAの充電電流I10が充電池90に供給される急速充
電が実行される。
V検出が行われるか、もしくはステップF123でタイ
マ2aのカウント値がt2に達するまで行われるが、そ
の間ステップF119、F120で入力電圧検出信号V
dに関する監視が行われる。また、ステップF121で
温度検出部10からの温度情報の監視を行っている。さ
らにステップF117、F118で電圧VB1が正常範
囲にあるか否かの監視も行われる。ステップF117で
は、電圧VB1が乾電池と判別される電圧値Vdbと比
較され、電圧値Vdb以上となっている場合は、「FC
3」として示すように図5のステップF115の異常モ
ード処理に進む。またステップF117では、電圧VB
1が正常範囲とされる低電圧VLから過電圧VHの間の
値にあるか否かが監視され、もしこの範囲にないことが
検出された場合は「FC3」として示すように図5のス
テップF115の異常モード処理に進む。さらに、ステ
ップF121で温度異常が確認された場合もステップF
115の異常モード処理に進むことになる。
(図2参照)の立ち上がりが検出された場合とは、上記
ステップF104の場合と同様に、供給されている直流
電源電力DCinが当該充電装置で実行する充電動作に
対し何らかの原因で十分な電流発生能力のない状態にな
ったことを意味する。この場合、そのままでは充電動作
が継続できなくなるため、コントローラ2は処理をステ
ップF124に進めて、充電電流設定信号Cci1によ
り充電電流検出部5Aでの設定値を低い値に切り換え
る。つまり充電電流I10の電流量を低くする。そし
て、ステップF120で肯定結果が得られるまでのステ
ップF117〜F123のループでは、通常より低い充
電電流I10での急速充電が行われる。
充電もしくは急速充電が行われている状態であったとし
たら、チャンネルch2の処理においても、ステップF
109もしくはステップF124に相当する処理に進む
ことになり、充電電流設定信号Cci2により充電電流
検出部5Bでの設定値も低い値に切り換えられ、充電電
流I20の電流量が低くされる。ステップF104での
場合と同様に、急速充電動作中も入力電力の充電能力の
変化に応じて充電電流が切り換えられることにより、充
電を中断させることはなく、継続させることができる。
号Vdの立ち下がりが検出された場合とは、供給されて
いる直流電源電力DCinが、その時点で実行する充電
動作に対し十分な電流発生能力のある状態に復帰したこ
とになるため、それ以前の時点でステップF124で行
った充電電流低減処理を継続している必要はなくなる。
このためステップF116に戻り、急速充電モードでの
本来の充電電流量が得られるようにする。即ち充電電流
設定信号Cci1により充電電流検出部5Aでの設定値
を急速充電モードの本来の値に復帰させる。これにより
充電動作は通常の急速充電動作に戻る。
3でタイマ2aのカウント値がt2となることで、もし
くはそれ以前に電圧VB1として−ΔVが検出され、充
電池90のフル充電状態が認められた時点で終了する。
そして「FC2」として示すように図7のステップF1
25に進んで、トリクル充電モード動作を開始する。ス
テップF125では、トリクル充電モードとしての充電
を行うため、充電電流設定信号Cci1により充電電流
検出部5Aに、50mAの電流に相当する設定値をセッ
トする。これにより、充電電流検出部5Aは、充電電流
I10と設定値の比較に応じた信号Cdu1を発生さ
せ、充電電流制御部7に供給し、制御信号PWMaのパ
ルスデューティを設定する。そしてこれによってDC/
DCコンバータ3Aの変換動作がコントロールされるこ
とで定電流制御が行われ、50mAの充電電流I10が
充電池90に供給されるトリクル充電が実行される。ま
た、このとき発光部11Aの点灯状態を緑点灯状態に切
り換える制御を行う。
タイマ2aのカウント値がt3に達するまで行われる
が、その間、ステップF127での温度検出部10から
の温度情報の監視、ステップF126での電圧VB1が
正常範囲にあるか否かの監視を行なっている。そしてF
126で電圧VB1が正常範囲とされる低電圧VLから
過電圧VHの間の値となっていないことが検出された場
合や、ステップF127で温度異常が確認された場合
は、図5のステップF115の異常モード処理に進む。
異常モード処理に移らずにタイマ2aのカウント値がt
3に達したら、ステップF129で終了モード処理とな
り、充電動作の終了及び発光部11Aの緑点灯状態の制
御を行う。
ップF109、F124において説明したように入力電
圧検出信号Vdに応じて充電電流量が切り換えられるこ
とで、規格外のACアダプタが接続された場合、交流電
源の実効値が低下した場合などにおいても充電動作を継
続させることができる。また入力電力による能力が相対
的に回復した場合は、通常の充電電流量に復帰させるた
め、なるべく通常の充電時間で十分な充電を実行させる
ことができる。
示す。図8には、チャンネルch1としてDC/DCコ
ンバータ3Aの出力である電流I10及び電圧V10、
チャンネルch2としてDC/DCコンバータ3Bの出
力である電流I20及び電圧V20、入力電圧Vin、
入力充電電流I(=I1+I2)の遷移例を示してい
る。例えば時点TM1でch1に充電池90が装填され
ると、チャンネルch1で初期充電が行われ、それに応
じて電流I10は初期充電電流量とされるとともに、電
圧値V10が図示するように変動する。そして初期充電
が終了すると急速充電モードに移り、電流I10は急速
充電電流量とされるとともに、電圧値V10も図示する
ように変動していく。この間、入力充電電流Iはチャン
ネルch1の初期充電、急速充電の電流量に応じた値に
なり、入力電力は一定であるため、入力電圧Vinは初
期充電、急速充電と移行するに従って低下していく。
われている間の或る時点TM2で、チャンネルch2に
も充電池が装填されたとする。するとチャンネルch2
で初期充電が行われ、それに応じて電流I20は初期充
電電流量とされるとともに、電圧値V20が図示するよ
うに変動する。また各チャンネルの充電電流の和(I1
+I2)である充電電流Iも増加し、その分入力電圧V
inは低下する。時点TM3でチャンネルch2が急速
充電に移ったとすると、この当初チャンネルch2では
例えば650mAの電流I20を発生すべく制御が行わ
れることになり、この瞬間チャンネルch1、ch2の
両方で650mAの充電電流が要求される。ここで、直
流入力電力DCinを供給するACアダプターの容量不
足やAC電源の電圧不足などで、それらの電流を発生さ
せる能力がない場合は、それが入力電圧Vinの低下と
してあらわれ、所定の基準値V1を下回ることになる。
これによって図2で説明したように入力電圧検出信号V
dが立ち上がり、コントローラ2によって充電電流を下
げる制御が行われるため、図示するように電流I10、
電流I20としての電流量が少ない値にセットされ、両
チャンネルでの充電動作が継続される。
1での−ΔVが検出され、急速充電が終了されると、ト
リクル充電として電流I10の値が例えば50mA程度
に設定される。このときの電流Iとしての値に低下によ
り入力電圧Vinのレベルが基準値V2を越える値に復
帰したとすると、チャンネルch2において低い電流量
で急速充電を続ける必要はなくなり、電流I20は急速
充電としての本来の電流量(例えば650mA)に設定
される。その後、例えば時点TM5で、チャンネルch
2での−ΔVが検出され、チャンネルch2もトリクル
充電に移り、電流I20の値が例えば50mA程度に設
定される。
流がコントロールされることで、充電動作が中断してし
まうような自体が避けられる。なお、実施の形態の例と
して独立2チャンネルの充電装置の例を述べたが、1チ
ャンネルもしくは3チャンネル以上の充電回路系を備え
た充電装置においても本発明は実施できることはいうま
でもない。また、実施の形態の説明上の数値(充電電流
値、モード切換時間、過電圧/低電圧等の比較基準電圧
値等)は、あくまで一例であり、これらは実際の充電装
置の設計時に最適値に設定されるものである。また本発
明の動作は、上述のモード遷移や処理手順に限定される
ものではない。例えば上記例では初期充電モード及び急
速充電モードの際に、入力電圧検出信号Vdに応じた充
電電流変更制御が行われるようにしたが、例えばトリク
ル充電モード時にも行うようにしてもよいし、もしく
は、急速充電モード時のみに実行されるようにしてもよ
い。また、充電電流変更は入力電圧検出に基づいて実行
するようにしたが、入力充電電流Iの値から充電電流発
生能力を判断して充電電流変更処理を行うようにするこ
ともできる。
は、外部電源から供給される電力による、そのときの充
電動作状況に応じた充電電流発生能力のレベルを検出
し、制御手段は、充電電流発生能力レベルの変動に応じ
て、充電電流制御手段の設定値を変更して充電電流発生
手段からの充電電流の値を変更させることで、そのとき
の充電能力に応じた充電動作を継続できるという効果が
あり確実に充電を行うことができる。また充電動作状況
と電源電力に応じて柔軟に対応して、その時点で可能な
最適な充電動作を行うことで、充電動作のむやみな長時
間化も防ぐことができる。
値と比較することで充電電流発生能力の低下を検出し、
また電力レベルを第2の基準値と比較することで充電電
流発生能力の回復を検出するようにすることで、充電動
作状況に適した検出動作を行うことができる。また制御
手段は、充電電流発生能力レベルの低下検出に応じて、
充電電流の値が低下されるように充電電流制御手段に対
する設定値変更を行い、また充電電流発生能力の回復検
出に応じて、充電電流制御手段に対する設定値を、充電
動作状況に応じた設定値とすることで、最も適切な充電
電流制御が実現される。
場合であって、充電電流制御手段及び制御手段によって
それぞれの充電電流発生手段での充電電流量が制御され
ることで、そのときの電源電力による充電電流発生能力
が、全系統の充電電流発生手段での動作をカバーできな
いような場合が生じても、各系統の充電電流を低下させ
ることで各系統での充電動作を継続させることができ
る。
ある。
ある。
る。
ある。
ある。
ある。
る。
DCコンバータ、4A,4B 装填部、5A,5B 充
電電流検出部、7 充電電流制御部、8 入力電圧検出
部、10 温度検出部、11A,11B 発光部、90
充電池
Claims (3)
- 【請求項1】 外部電源から供給された電力から充電電
流を発生させ、装着されている充電池に対する充電動作
を行うことのできる充電電流発生手段と、 前記充電電流発生手段から発生させる充電電流を、設定
値に応じて定電流制御することのできる充電電流制御手
段と、 外部電源から供給される電力による充電電流発生能力の
レベルを検出する検出手段と、 充電動作状況に応じて前記充電電流制御手段に設定値を
与えて前記充電電流発生手段からの充電電流の値を制御
するとともに、前記検出手段により検出されるレベル変
動に応じて、前記充電電流制御手段の設定値を変更して
前記充電電流発生手段からの充電電流の値を変更させる
ことのできる制御手段と、 を備えたことを特徴とする充電装置。 - 【請求項2】 前記検出手段は電力レベルを第1の基準
値と比較することで充電電流発生能力レベルの低下を検
出し、また電力レベルを第2の基準値と比較することで
充電電流発生能力の回復を検出するように構成されてい
るとともに、 前記制御手段は、充電電流発生能力レベルの低下検出に
応じて、前記充電電流の値が低下されるように充電電流
制御手段に対する設定値変更を行い、また充電電流発生
能力レベルの回復検出に応じて、充電電流制御手段に対
する設定値を、そのときの充電動作状況に応じた設定値
に戻す制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の充
電装置。 - 【請求項3】 前記充電電流発生手段を複数系統備える
とともに、 前記充電電流制御手段は、各充電電流発生手段に対して
個別に充電電流制御を行い、 前記制御手段は、前記各充電電流発生手段に関する個別
の設定値を前記充電電流制御手段に与えることを特徴と
する請求項1に記載の充電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9184710A JPH1132444A (ja) | 1997-05-16 | 1997-07-10 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-126784 | 1997-05-16 | ||
JP12678497 | 1997-05-16 | ||
JP9184710A JPH1132444A (ja) | 1997-05-16 | 1997-07-10 | 充電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1132444A true JPH1132444A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=26462911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9184710A Withdrawn JPH1132444A (ja) | 1997-05-16 | 1997-07-10 | 充電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1132444A (ja) |
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- 1997-07-10 JP JP9184710A patent/JPH1132444A/ja not_active Withdrawn
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