JPH1198712A - 充電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間でバッテリーを略完全放電状態になる
まで放電させることができる充電器を提供する。 【解決手段】 バッテリー１を略完全放電状態になるま
で放電させるリフレッシュ手段１３を備える。前記リフ
レッシュ手段１３に、バッテリー電圧が予め定めた電圧
に低下するまで放電電流を相対的に大きくするととも
に、バッテリー電圧が前記設定電圧を下回った後に放電
電流を相対的に小さくする電流切換手段１８を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル・カドミ
ウムバッテリーやニッケル・水素バッテリーなどのいわ
ゆるメモリー効果現象を起こすバッテリーを充電する充
電器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ニッケル・カドミウムバッテリーやニッ
ケル・水素バッテリーは、充電・放電サイクルの放電時
に容量をある程度残した状態で放電を中止することによ
って、いわゆるメモリー効果現象が起こることが知られ
ている。メモリー効果現象が発生すると放電時のバッテ
リー電圧が通常より早く低下するので、バッテリー電圧
が駆動下限電圧より低下したときに停止するような電子
機器においては、使用可能な時間が短くなってしまう。

【０００３】この種のバッテリーを充電する充電器とし
ては、メモリー効果現象を起こしたバッテリーを正常な
状態に戻すためにリフレッシュ手段を設けたものがあ
る。前記リフレッシュ手段は、バッテリーから負荷に一
定の電流を流し、バッテリーを略完全放電状態になるま
で放電させる構成を採っている。従来の充電器は、使用
者がスイッチ操作を行うことによって、前記リフレッシ
ュ手段によるリフレッシュ（メモリー効果現象の解消）
が実施されるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成した従来のリフレッシュ機能付き充電器は、リ
フレッシュが終了するまでに要する時間、すなわちバッ
テリーが略放電完了状態になるまでの時間を短縮するこ
とが問題であった。リフレッシュ時間を短縮するために
は、リフレッシュ時にバッテリーから負荷へ大電流が流
れるようにすればよい。しかし、この放電条件では、必
ずしもバッテリーを完全に放電させることはできず、リ
フレッシュ終了後にバッテリー容量が僅かに残ることが
ある。

【０００５】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、短時間でバッテリーを略完全放電状
態になるまで放電させることができる充電器を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る充電器は、バッテリーを略完全放電状
態になるまで放電させるリフレッシュ手段に、バッテリ
ー電圧が予め定めた電圧に低下するまで放電電流を相対
的に大きくするとともに、バッテリー電圧が前記設定電
圧を下回った後に放電電流を相対的に小さくする電流切
換手段を設けたものである。

【０００７】本発明によれば、バッテリー電圧が予め定
めた電圧に低下するまでリフレッシュの時間短縮を図る
ことができ、放電電流を相対的に小さくすることによっ
てバッテリーは略完全放電状態になるまで放電する。

【０００８】他の発明に係る充電器は、上述した発明に
係る充電器において、リフレッシュ手段や電流切換手段
の給電回路および充電器筐体内の電気機器の給電回路を
リフレッシュ時にバッテリーに接続する電源切換手段を
備えたものである。

【０００９】本発明によれば、リフレッシュ手段や電流
切換手段および充電器筐体内の電気機器もリフレッシュ
時に負荷になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

第１の実施の形態 以下、本発明に係る充電器の一実施の形態を図１ないし
図４によって詳細に説明する。図１は本発明に係る充電
器でバッテリーを充電している状態を示す斜視図、図２
は充電器の構成を示すブロック図、図３はリフレッシュ
時のバッテリー電圧の変化を示すグラフ、図４は本発明
に係る充電器のリフレッシュ時の動作を説明するための
フローチャートである。

【００１１】これらの図において、符号１は電動自転車
用のバッテリー、２はこの実施の形態による充電器を示
す。バッテリー１は、バッテリーケース１ａと、このバ
ッテリーケース１ａに収納したバッテリーセル（図示せ
ず）とから構成している。バッテリーセルは、従来周知
のニッケル・カドミウムバッテリーである。

【００１２】充電器２は、筐体２ａの一端から電源コー
ド３を導出するとともに他端からバッテリーコード４を
導出し、充電時に点灯する充電ランプ５と、リフレッシ
ュを開始するときにＯＮ操作するリフレッシュスイッチ
６と、リフレッシュ時に点灯するリフレッシュランプ７
とを筐体上部に設けている。電源コード３は、商用電源
のコンセント８に接続するプラグ３ａを有し、バッテリ
ーコード４は、バッテリー１の充・放電用コネクタ１ｂ
（図２参照）に接続するコネクタ４ａを有している。

【００１３】充電器２の筐体２ａ内には、図２に示すよ
うに、１００Ｖの交流電源を直流に変換するためのＡＣ
／ＤＣ変換器ないしトランス等からなる電源手段１１
と、バッテリー１を充電するための充電手段１２と、リ
フレッシュを実施するためのリフレッシュ手段１３と、
前記充電ランプ５およびリフレッシュランプ７を有する
表示手段１４と、バッテリー電圧を検出するための電圧
検出手段１５と、前記充電手段１２およびリフレッシュ
手段１３を制御するためのマイクロコンピュータ１６
と、筐体２ａ内を換気するためのファン１７などを設け
ている。前記リフレッシュスイッチ６は前記マイクロコ
ンピュータ１６に接続している。

【００１４】前記充電手段１２は、電源コード３を前記
コンセント８に接続するとともにバッテリーコード４を
バッテリー１に接続することによって充電電流をバッテ
リー１に供給する構成を採っている。なお、この充電手
段１２は、後述するマイクロコンピュータ１６からリフ
レッシュ信号が入力されているときには充電を実施しな
い。

【００１５】リフレッシュ手段１３は、抵抗器（図示せ
ず）などの負荷を有し、マイクロコンピュータ１６から
リフレッシュ信号が入力されているときにバッテリー１
を前記負荷に接続してバッテリー１のリフレッシュを実
施する構成を採っている。また、このリフレッシュ手段
１３は、前記リフレッシュ時の放電電流を放電前半期と
後半期とで切換えるようにしている。電流切換手段１８
は、図３に示すように、リフレッシュ時のバッテリー電
圧が予め定めた電圧Ａ（Ｖ）に低下するまで放電電流を
相対的に大きくし、バッテリー電圧が前記Ａ（Ｖ）を下
回った後に放電電流を相対的に小さくする構成を採って
いる。図３において実線はこの実施の形態による充電器
２でリフレッシュを行うときのバッテリー電圧の変化を
示し、二点鎖線は従来の充電器でリフレッシュを行った
ときのバッテリー電圧の変化を示す。なお、バッテリー
電圧は前記電圧検出手段１５が検出する。

【００１６】マイクロコンピュータ１６は、前記充電手
段１２による充電を実施しているときに表示手段１４に
充電ランプ点灯信号を送出して充電ランプ５を点灯させ
る。また、このマイクロコンピュータ１６は、リフレッ
シュスイッチ６がＯＮ操作さることによって充電モード
からリフレッシュモードに移行し、充電手段１２および
リフレッシュ手段１３にリフレッシュ信号を送出すると
ともに、表示手段１４にリフレッシュランプ点灯信号を
送出してリフレッシュランプ７を点灯させる。

【００１７】リフレッシュモードは、バッテリー電圧が
リフレッシュ終了電圧Ｂ（Ｖ）に達することによって終
了する。リフレッシュ終了後は充電モードに移行する。
また、このマイクロコンピュータ１６は、充電終了後に
電源手段１１による給電を断つように構成している。な
お、このマイクロコンピュータ１６は、充電時およびリ
フレッシュ時にファン１７を駆動して充電器筐体２ａ内
を換気する。

【００１８】このように構成した充電器２は、電源コー
ド３をコンセント８に接続するとともに、バッテリーコ
ード４をバッテリー１に接続することによって、バッテ
リー１を充電する。また、上述した状態でリフレッシュ
スイッチ６をＯＮ操作することによって、この充電器２
は充電を中止してバッテリー１に対してリフレッシュを
実行する。すなわち、バッテリー１をリフレッシュ手段
１３内の負荷に接続して放電させる。このときにはリフ
レッシュランプ７が点灯する。なお、充電時およびリフ
レッシュ時にはファン１７によって充電器筐体２ａ内が
換気される。

【００１９】リフレッシュ時には、先ず、図４に示すフ
ローチャートのステップＳ１に示すように、放電電流が
相対的に大きくなるように電流切換手段１８が放電回路
を切換える。この大電流が流れる状態は、ステップＳ２
で示すようにバッテリー電圧Ｖｂが予め定めたＡ（Ｖ）
以下になるまで維持する。バッテリー電圧Ｖｂが前記条
件を満たした後、ステップＳ３で示すように、放電電流
が相対的に小さくなるように電流切換手段１８が放電回
路を切換える。

【００２０】この放電電流が相対的に小さい状態は、ス
テップＳ４で示すように、バッテリー電圧Ｖｂが予め定
めた電圧Ｂ（Ｖ）に達するまで維持する。バッテリー電
圧Ｖｂが電圧Ｂ（Ｖ）に達した後は、ステップＳ５にお
いてマイクロコンピュータ１６の制御モードがリフレッ
シュモードから充電モードに移行し、充電手段１２がバ
ッテリー１を満充電状態になるまで充電する。充電終了
後は、マイクロコンピュータ１６が電源手段１１による
給電を断ち、この充電器２がオフ状態になる。

【００２１】この実施の形態で示した充電器２によれ
ば、リフレッシュ時にバッテリー電圧Ｖｂが予め定めた
電圧Ｂ（Ｖ）に低下するまで大電流を流して放電し、リ
フレッシュの時間短縮を図ることができる。このため、
リフレッシュが完了するまでに要する時間が従来の時間
Ｔから時間Ｔ１に短縮することができた。しかも、リフ
レッシュの終期には小電流を流して放電するため、リフ
レッシュが完了するときには従来と同様にバッテリーを
略完全放電状態にすることができる。

【００２２】第２の実施の形態 他の発明に係る充電器を図５によって詳細に説明する。
図５は他の発明に係る充電器の構成を示すブロック図
で、同図において前記図１および図２で説明したものと
同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細
な説明は省略する。

【００２３】図５に示す充電器２は、リフレッシュ時に
電源をバッテリー１に変更する電源切換手段２１を備え
ている。この電源切換手段２１は、マイクロコンピュー
タ１６の制御モードがリフレッシュモードであるとき
に、この充電器２の各電子部品の給電回路を電源手段１
１ではなくバッテリー１に接続する構成を採っている。
すなわち、リフレッシュ時にリフレッシュランプ７、リ
フレッシュ手段１３、電圧検出手段１５、マイクロコン
ピュータ１６およびファン１７がバッテリー１の負荷に
なる。

【００２４】このため、前記第１の実施の形態を採ると
きに較べてリフレッシュ時のバッテリー１の電力消費量
が増加するから、リフレッシュ時間をさらに短縮するこ
とができる。しかも、商用電源を使用することなくリフ
レッシュを実施することができる。

【００２５】なお、前記第１の実施の形態および第２の
実施の形態では、ニッケル・カドミウムバッテリーを有
するバッテリー１を使用した例を示したが、バッテリー
１は、ニッケル・水素バッテリーなどのメモリー効果現
象が起こる他のバッテリーでもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ッテリー電圧が予め定めた電圧に低下するまでリフレッ
シュの時間短縮を図ることができ、放電電流を相対的に
小さくすることによってバッテリーは略完全放電状態に
なるまで放電する。

【００２７】したがって、短時間でバッテリーを略完全
放電状態になるまで放電させることができる充電器を提
供することができる。

【００２８】リフレッシュ手段や電流切換手段などの給
電回路をリフレッシュ時にバッテリーに接続する他の発
明によれば、リフレッシュ手段や電流切換手段および充
電器筐体内の電気機器もリフレッシュ時に負荷になるか
ら、バッテリーの電力消費量が増加してリフレッシュ時
間を短縮することができる。また、商用電源を使用する
ことなくリフレッシュを実施することができるという効
果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る充電器でバッテリーを充電して
いる状態を示す斜視図である。

【図２】 充電器の構成を示すブロック図である。

【図３】 リフレッシュ時のバッテリー電圧の変化を示
すグラフである。

【図４】 本発明に係る充電器のリフレッシュ時の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図５】 他の発明に係る充電器の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１…バッテリー、２…充電器、１２…充電手段、１３…
リフレッシュ手段、１６…マイクロコンピュータ、１７
…ファン、１８…電流切換手段、２１…電源切換手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリーを略完全放電状態になるまで
   放電させるリフレッシュ手段を備えた充電器において、
   前記リフレッシュ手段に、バッテリー電圧が予め定めた
   電圧に低下するまで放電電流を相対的に大きくするとと
   もに、バッテリー電圧が前記設定電圧を下回った後に放
   電電流を相対的に小さくする電流切換手段を設けたこと
   を特徴とする充電器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の充電器において、リフレ
   ッシュ手段や電流切換手段の給電回路およびこれらを収
   容する充電器筐体内の電気機器の給電回路をリフレッシ
   ュ時にバッテリーに接続する電源切換手段を備えたこと
   を特徴とする充電器。