JPS61221539A

JPS61221539A - バツテリ充電器の制御装置および方法

Info

Publication number: JPS61221539A
Application number: JP24069185A
Authority: JP
Inventors: レイ・ジヨン・マーテイン
Original assignee: KURISUTEII ELECTRIC CORP
Current assignee: KURISUTEII ELECTRIC CORP
Priority date: 1984-10-29
Filing date: 1985-10-29
Publication date: 1986-10-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明はニツケルーカｒミウム／々ツテリの充電を制御
するバッテリ充電器の制御装置に関する− 〔発明の技術的背景〕制御回路はアナログまたはデジタルモーｒで動作するこ
とができる。

デジタルモードの機能は制御モーｒで正確さを増すこと
にある。加えて、デジタル方式を用いた測定手法はめず
らしい。

ニッカｐ　ｐ４　、テリの従来の充電方法は、満充電を
高い効率で行なうために数時間以上を要するので種々の
方法で電流値を制御し、一定電位を供給している。

各手法は種々の問題がある。他に、充電に長時間を要し
、セルの変化は過充電の原因となシ、試みの間に低容量
のセルが過充電となる。

−９ツテリの極は極性を有する。ｆスの泡（電気分解の
）はプレートに形成される。このような効果はバッテリ
の温度を上昇させ、分極を増大しｓ　ｔ４ツテリが過熱
あるいは破裂するまで泡を形成する。激しい割合よシも
少ない充電による発熱は電解液をペントし、これによっ
て−々。

テリは容量を減じる。

このような問題を減じるために、充電をオン、オフの一
臂ルスで行なう、／クルス時間の長さは分極およびバブ
ルの形成を減じるように制御する。

合計の充電時間を減じ、それは、低い分極および電気分
解によって悪化を減じることができる。

クリスタイエレクトロ株式会社は優れた一９ルス充電器
を開発し、各充電！４ルスの後で短り長さの逆極性の放
電／やルスを供給し、電気分解する。（第１図）この技
術は、種々の数時間を要する他の技術の代シに、１時間
当シ数分で完全な充電を行なえる。この手法の効果は、
代表的には０〜７℃の温度の上昇を示す、このタイプの
／臂、テリの充電器は、米国特許３，５）７．２９３　
：３．５　ｓ　９，０２　ｓ　：　３．５９７．６７３
　：　３．６０９．５０３　：３．６１４．５８２：３
．６１４．５８３：３．６１４．５８．４：および３．
６１７．８５）に示されている。

終端充電を決定するために、バッテリの充電の計測は、
オフ期間ま九は放電と充電・やルスの間のウィンｒつを
計測する。いくつかの手法では、バッテリの充電の終了
時に測定を行なう。

ひとつ、はバッテリの電圧が真の値に近づくまで測定し
、そしてこの時に充電器は充電を終了する。第２ａ図に
示すように、充電動作を継続中の代表的な電圧は、充電
サイクルの後期で上昇する。このため、バッテリを確充
に溝光・電とすることは、全／譬、テリのセルの変化に
それぞれ適応して電圧を選択しても困難である。他の手
法は負のスロープを検出するまでバッテリを充電するこ
とである。この手法による問題はこの点に近づくなめに
、バッテリは過充電になシ、これによってバッテリは激
しく発熱する。

他の手法は、特定の電圧に再び近づき、終了前に充電期
間を特定の長さの間、行なうことである。これは、バッ
テリによル完壁な充電を提供する。しかしながら、これ
は、バッテリの状態に関係なく絶対的な値に依存する。

〔発明の目的〕

本発明によれば新規かつ進歩した、・童、テリの実際の
電圧から派生して時間を決定し、派生した時間のスロー
プの変化、およびこの計測を用いてスロープの変化でバ
ッテリの充電動作を終了することが目的である。

他の目的、利点、機能および結果は、以下の記述によル
完壁に述べる・〔発明の概要〕本発明は、測定電圧を与えるためにバッテリの電圧を測
定する手段と、測定した電圧から派生させた派生電圧を
与えて派生した時間を決定する手段と、派生した電圧の
スロープの変化を決定する手段で、代表的にはスロープ
の変化のサインであシ、スロープの変化のファンクシ。

ンで充電を停止する手段で、代表的にはサインの変化が
生じた時、またはサインの変化を生じ九後予め定め走時
である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

アナログの実施例；この手法には２つの手法が含まれ、スロープの変化の決
定にアナログ技術を用いる。第３図はバッテリ充電器２
ノおよび一守、テリ、？　ｊ　Ｋ用いル振幅のスロープ
の検出システムの回路構成を示している０回路はサンプ
ルホールド部（８ＫＨ）　ｊ　Ｊ　、　Ｊ　４、”　ｙ
　７　テア　７　ｆ　Ｊ　５、ａＳアンプ２６、正スロ
ー！検出器２２）負スロープ検出０２８、アームドラッ
チ２９、アンドダート３０を含む。

充電器２１は従来、および本案のいずれもバッテリを充
放電する・第１のサンプルホールド２３は電圧を保持し
、第２のそれ２４は最後のサンプル電圧に対して以前に
サンプリングした電圧を比較し、充電率の増加、終了、
または減少の開始を決定する。第１の派生したカーブを
発生して充電の終了を検出器２２で派生した第１のカー
ブの正極性のエツジで最初に認める。

これは、待期した負の工、ゾの検出器２８は次の負のエ
ツジで充電を終了させる。このようなタイプの指示を用
いる最大の利点は、充電率をバッテリ自体で決定し、全
てのべ、テリセル忙適応しない予め定めた電圧によるも
のでは々いことにある。アナログ比較を用いてサンプル
した出力電圧を比較するこの技術は、他の決定システム
に比して優れている。上述のように、その温度の上昇は
、満充電となったときにサンプルして決定される率に依
存する。高速のサンプリング率は正確さを増すが、これ
は充電／母ルスの幅の点では不利である。実際の充電の
終了はバッテリ電圧のカーブの負のスロープの開始前で
あることが望ましい、経験によれば第１の派生したピー
クが発生した後の期間、よシ多くのエネルギーがバッテ
リへ与えられ通常の容量よシも多くの熱が発生する。し
たがって、よシ正確テ、カッ、スロープの変化で規定さ
れる率ハ、より正常なカーブを派生して発生でき、上述
の第１のそれと比較する。各高位のオーダは演算して、
規定したスロープの変化を鮮鋭にする。

複数のバッテリがＩ４ツタのように接続されている場合
、充電特性および派生するカーブは独特の様相となる。

このデータは記憶され充電サイクルの制御に用いる。

同様の特長の種々のシステムでは、発明の一部を実行す
るので使用者は各バッテリのタイプま九はコンディジ、
ンに応じて制御装置をリセ、トすることは不用である。

加えて、・々ツテリｔたはＩ４ツクが大量に放電し、ま
たは著るしく冷えている時は、制御装置の個有の動作は
全く、同一である。

デジタルの実施例：制御装置の最良の実施例は、マイクロコンビ１−夕との
結合にアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を用いたも
のである。マイクロコンビ。

−タは、各測定ウィンドウの間、ｚ４ツテリ電圧を測定
する。測定したべ、テリ電圧から第１の派生したカーブ
の発生は、アナログ手法と同様の方法で示される。

ＤＮ　−ＤＮ−１ ΔｔここでＤＨおよびＤＮ−１は、現在の測定ウィンドウの
前のバッテリ電圧を示すデジタル値、ｔは測定ウィンｒ
つ間の時間である。故に、ひとつの測定ウィンドウから
次への電圧変化は極めて小さく　（３ｍＶ　）でき１６
ピツトのＡＤＣの”ｄｆデギデカカーを第４図に示す。

この第１の派生したカーブの形状をよ）細かくするには
直線回帰アルがリズムを用いる。第１の派生カーブを呼
び戻すには、実際のカーブのスロープで、任意のデータ
点の式に最も適合する方法がある。

この式は、スロープおよび仕片、すなわち、ｙ＝ｍｘ＋
ｂ　ｓここでｍはスロープ、ｂａｙの切片である。した
がって、我々はスロープだけに興味があり、ｍだけを演
算することを要する。

直線回帰カーブが適合する式は。

ここでＳはサンプルに用いる数で、最良のＳの値は１１
である。したがうて、第１の派生したカーブをゾロ、ト
するには、我々は次のｆインラインを用いた。

この直線回帰手法は並んだ１１の点を含む。

実際に、バッテリ電圧カーブの最初の１１のサンプルの
手段は、第１の派生するカーブに対応して発生されない
、しかし、これは代表的には全てのカーブの小さな部分
だけを明らかにし、その効果は無視でき、第５図に２つ
のプロットで図示する。

前述のように、マイクロコンビ、−夕はＡＤＣを用いて
バッテリ電圧を測定する。このＡＤＣの動作は第６図に
アナ四グーデジタルコンＩ４−タｓｘｋよびｗイクロコ
ンビ、−夕３２と共に図示する。アナログ−デジタル変
換器（Ａ／Ｉ））への一般的なアプローチは第７図に示
すようにデジタル−アナログ変換器ＣＤＡＣ）　Ｊ　５
を用い、その出力をｐ４　ｙテリ２２とコン／ぐレータ
３６と比較する。８ピツトの識別の信号はマイクロコン
ビ、−夕３２で発生する。　ＹＥＳβ０状態ライン３２
は、マイクロ；ンビ、−タヘ、それが発生したデジタル
値がバッテリ電圧よシも大きいかどうかを知らせる。こ
れは、反復プロセスで、通常、１サクセッシデアデロキ
シメーシ、ン”と呼ばれる。したがって、我々は、バッ
テリ電圧の相対的に小さな変化を扱うので、高分解能の
ＡＤＣが望まれる。

好ましい実施例では、一般的でないアプローチを、第９
図に示すように選択している。この回路は、高ＡＤＣ３
５ｍおよび低ＡＤＣＪ５ｔ）、デ／譬イダ３８、加算器
３９およびサンプルホールド４０を含んでいる。第２の
８ビツトＤＡＣ３５ｂを付加して、そのフルレンジを２
倍に縮小し、高ＤＡＣ３５ａの変化を最小にし、細かい
分解能を得る。

そして、最初に８ピ、トルΦ変換器の高８ピツ）　ＤＡ
ＣＪ　５　ｍが実行し、そして、残シを低８ビ。

トＤＡＣ３５ｂが拾い、バッテリ電圧に粗密に接近を実
行し、本質において、１６ピ、トの分解能を与える。し
かしながら、このアプローチでは、高８ビ、トのＤＡＣ
は等しくても最下位ピット（ＬＳ　Ｂ　）が変化する問
題があシ、これは真の値ではない、実際に、８ピ、　）
　ＤＡＣの転送は、第８図に示すように抽かれる。言い
換えれば、粗な８ピ、　）　Ｄ／Ａ変換の値は低８ピツ
トのＤＡＣで正確なものにしなければ実行できない。し
かしながら、もし測定方法があ〕、名高ＤＡＣのＬＳＢ
の値の変化を低ＤＡＣの量で供給できれば高いＬＳＢの
誤シを除去できる。この誤シ特性は他のサンプルホール
ド４０ｂｌＣ新しい入力１校正”を加えることによって
実行できる。（第１θ図）校正の手法は以下に述べるよ
うに実行する。

第１０図において、低８ビ、トＤＡＣ３５ｂは値Ｏで、
高８ピｙ）ＤＡＣＪ５ａは値１である。バッテリのサン
プルホールドスイ、チ４０ａは校正中は開とする。校正
サンプルホールドスイッチ４０ｂは瞬間的に閉じ、コン
／４ル−タ３６の一入力は高ＤＡＣのカウント値１を保
持する。高ＤＡＣはカウント値０に戻る。そして低ＤＡ
Ｃは、φ変換を行ない、高ＤＡＣの最下位ピッ）　ＬＳ
Ｂノ値ハコン／４レータ３６の（イ）入力へ与えられる
。

一度、この値を得ると、これをメモリのテーブルの位置
１へ格納する。そして２５６回の校正サイクルを行なう
。

サイクル２は以下の如く実行する。高ＤＡＣのカウント
値２はサンプルホールドへ与、ｔられ、この値はコンパ
レータ３６の←）入力へ入力する。

高ＤＡＣは状態１へ戻〕、低ＤＡＣは昨変換を行ない、
高ＤＡＣの最下位ピ、　）　ＬＳＢは１から２へ変化す
る。一度、この値を得ると、これをメモリのテーブルの
位置２へ格納する。この手法は高ＤＡＣの全ての最下位
ピットが変化するまで繰シ返す。

校正手法は第１１図に示すフロー図のように加算する。

一度高ＤＡＣおよび低ＤＡＣの値が得られると、高ＤＡ
Ｃは低ＤＡＣと同様の第１２図に示すようなテーブルを
用いて変換を行なう、第１３図は最後のφとマイクロコ
ンビ、−夕のインターフェースを示すプロ、り図で両者
はデータバス、状態ライン、制御ラインを介して接続し
てｈる。

基本的に、低ＤＡＣは、各校正手法を行なう間、同様の
手法を用いて校正テーブルを生成する。

高ＤＡＣの値はテーブルインデックスを用いる。

全ての低ＤＡＣのテーブルはインデックスのＯから加算
して実行する。この計算結果の値はφ変換の期間中、８
ピツトの低ＤＡＣの値に加算する。計算結果の値は、バ
ッテリ電圧を１６ピ。

トで与える。すなわち、ＤＮ＝ΣＣＢ＋ＤＬここでり、はバッテリ電圧の１６ピツトのデジタル値、
Ｈはい変換した高ＤＡＣの８ピ、ト値、Ｃは校正テーブ
ルの値、そしてＤＸ、は〜Φ変換した低ＤＡＣの８ピ、
ト値である。

ケーブルＩＤシステム；第１４図に示す回路は、−量ツテリ４ノ、常閉温度スイ
ッチ４２）識別用抵抗Ｒ１０％電流源４３およびバッテ
リに接続する４ビンコネクタ４４、そして充電器および
制御装置からなる。

／ぐツテリケーブルはバッテリの識別を行なうために特
に設計した受動的な電子回路を有する。

−守、テリケーブルは制御装置および充電器に対して４
本の接続、パッチ１７　Ｋ対して２本または３本の接続
を行なう。

コネクタ４４のピン１および４は充電および放電時に電
力の送電用導体となる。ピン３はバッテリの識別検出ピ
ンである。

ピン２は温度遮断（’ｆ’ｃｏと称す）ピンである。

ピンはバッテリツヤツクのＴＣＯスイ、チの状態を制御
装置へ知らせる。バッテリツヤツクは温度遮断スイッチ
を持たないので、ピン２は、ケーツルのコネクタ端で…
ビン１に短絡する。／寸、テリノ譬ツクの接続のタイプ
に応じてＴＣＯスイ、チは主または従の充電停止のスイ
ッチとして動作する。

制御装置は、自動的に、いかなるパッテリパ、りが制御
装置に接続されたかを識別する。識別抵抗ＲＩＤはこの
バッテリｚ４　ｙりに等しく、−ン３と接地の間に接続
される。

接続された・バッテリのタイプを識別するために、マイ
クロコンビ、−夕は既知の電流をピン３へ与える。この
電流は識別抵抗ＲＩＤの両端にデジタル化する電圧を発
生する。そのままのデジタル値は、そのタイプのバッテ
リの纜ラメータテーデルに置かれ、第１８、第１９図に
示すように２段階のテーブル１．２の手法を用いる。

そのままのデジタル値に対応するケーブル１０抵抗の電
圧は、ノ譬うメータインデ、クステーブルのチーツル指
標に変換され、第１８図に示すようにテーブルはバッテ
リ識別抵抗の電圧をそのままデジタル化し、実際の／９
ラメータテーツルの値を与え、第１９図はこのようなパ
。

テリに関するものである。このテーブルの付随的な利点
は複数のタイプのバッテリに対して同じテーブルを使用
できることで、したがって、メモリを用いることは大き
な効果が得られる。

本発明の１つの商業的な実施例では、実際に３２１１の
タイプの・バッテリに対応する。各／４２メータテーブ
ルは、マイクロコンビ、−夕がデータを選択することに
よって特定のべ、テリに関する情報を提供し、制御装置
は充電、放電の時間および電流の動作ノ母うメータを決
定する。

／４ラメータテープルはそれぞれ２４バイト長でメモリ
に直列に格納される。これらのチーツルに含まれる情報
は、実際の・バッテリの充電および放電／４ラメータで
ある。商業的な実施例では実際に２０のノ苧ラメ−タテ
−プルを用い％４８０バイトを要する。両／４ラメータ
インデックステーブルおよび／々ラメータテープル（テ
ーブル１゜２）はＲＡＭ上に置かれる。新たなケーブル
を加える時を除いて、／譬うメータインデックステープ
ルの変更はまれである。

しかしながら／臂うメータテープルは、充電の最適化の
ためにより変更されるべ籾であり、異なる放電電流ま九
は異なる充電手法によるアンペア／時の計算値忙対応す
るものである。（すなわち反射１＋はＴＣ’０　）。こ
のため、それらの値は非揮発生のＲＡＭに置かれ、マイ
クロコンピュータのキーコートからアクセス可能で、そ
れらの変更はニーデーが任意に行なうことができる。

加えて、／量りテリタイプの決定は、ケーブルＩＤシス
テムの特定の目的のケーブルを用いる。

これらのケーブルは、外側に３２種のバッテリのタイプ
のＩＤ番号を有する。このような特殊な目的のケーブル
を接続した場合、マイクロコンピュータは特別なモード
で動作可能である。

２つのこのようなモードは電力供給モードおよび放電ブ
ースタ・モードである・電力供給モードの変形は第１４図で、第１５図のように
ピン１、ピン４で種々の負荷に接続する。電力供給モー
ドとすると、マイクロコンビ、−夕は第１に、いかなる
電力供給ケーブルが取り付けられたかを上述のようにケ
ーブルＩＤピン３を探してチェ、りする。もし、１つが
接続されてｈると、それ自体および他の電力供給ケーブ
ルの回線が活性となる。電力供給ケーブルは、電力供給
の手法で値を設定しないこともまた可能である。

第１４図の放電ブースタモードの変形を第１６図に示す
、放電ブースタ４８は、特定の放電電力レベルが、充電
器２１自体の許容放電領域を超過する時に、使用者が用
いる。もし、このような場合、マイクロコンピュータは
、どのチャンネルに放電ケーブルが接続されているかを
詞ぺる。そして接続されて−ると、それを活性化し、こ
のチャンネルが、ユーザーの要求した放電電流を発生し
た値に内部の放電電流を等しくさせる。放電ブースタは
電子負荷として従来、知られてｈる装置で、定電流負荷
として使用可能であｊ）　、ｔ４　ｙテリの試験を含む
種々の目的に使用できる。代表的な放電ブースタは、ブ
ースタの所定の電流を吸い込む可変抵抗を含む。

第１６図に示す構成では、この可変抵抗は、取り外し、
ま九は非接続で、抵抗ＲｆＤ２は、電流設定抵抗として
動作している。放電ブースタは、抵抗Ｒ４Ｄ２に電流を
与えて、抵抗の端子間に電圧を発生させ、この電圧はブ
ースタにどのような電流が流れているかを示す。

そして、制御装置は、それ自体の電力容量の外に異なる
レベルの放電電流で動作し、放電ブースタはどのような
電流量で動作しているかを示す、コネクタの端部では、
ケーブルＩＤ抵抗ＲｆＤ１は制御装置にどのような放電
ブースタ電流が接続されているかを知らせ、放電ブース
タの端部のケーブルでは、識別抵抗Ｒ４Ｄ２は放電ブー
スタがどのような放電電流で動作しているかを知らせる
。

現在、３つの放電ケーブル２．４そして６アンイアが提
供される。

ブースタは、どのチャンネルにも接続でき、制御装置は
複数のブースタを用いる能力がある。

これは電流容量を並列に加えればよい。現在、バーｒウ
ェアによる放電の限界は１４アンペアである。

／４５メータテーブルを用いた異なる充電モードの決定
；ケーブルＩＤシステムは／ぐラメ−タテ−デルを用い
るので、充電または放電を二、カドパッテリハ、り以外
の電池で行なうことが可能である。これは、全ての充電
および放電量は充電計画およびセル毎の電圧と同様にＡ
／ラメ−タテ−プルで解析可能なためである。

この事実によれば、制御装置はニラカド、銀鉛および充
電型リチウム電池の定電流の充電モードから酸等を導く
ことによりそれ自体で再形成可能で、バッテリのほとん
どの充・放電の構成はｈかなるバッテリのタイプにも対
応できる。

このような柔軟性は／４ラメータテーデルの使用なくし
ては不可能であシ、このテーブルはケーブルＩＤシステ
ムによるものである。

各充電モード（定電圧又は定電流）では／臂うメータテ
ープルの解析によル種々の動作ができる。定電流モーｒ
では、次のような機能が含まれる。

第１に派生する遮断を用いた反射充電負スロープの遮断を用いた反射充電ＴＣＯによる遮断の充電時間による遮断の充電電圧動作による遮断の充電定電圧モードでは、次のような機能が含まれる。

時間で遮断する充電電流動作で遮断する充電／４ラメータテーツルを用いた／童ツテリの状態の異常
検出：制御装置は、ケーブルＩＤ手法に比して、与えられたチ
ャンネルに如何なるタイプのバッテリが接続されている
かを知ることができるので、以下の状態をユーザーに対
して表示して示すことができる・逆極性のバッテリ・ヤックバッテリの異常な温度開放したパッテリノ！ツク短絡したべ、テリ／ぐツクセルが短絡したバッテリｔ’？　、りを示す図で、コネクタ４９は電源部の正出力とケーブル
の間に直列に接続している。充電ま念は放電サイクルの
間、このコネクタはマイクロコンビ、−夕により閉成さ
れる。充／放電サイクルの開始前に、マイクロコンピュ
ータは、コンタクトが接触する前に（イ）ピンを素早く
チェックする。もしこの電圧が負なう、充／放電サイク
ルは中止し、コンタクトは一開放・のままとなシ、逆極
性の誤シの表示を行なう。

このような温度遮断スイッチを含むバッテリでは、制御
装置は充／放電サイクルの前ま九はその間バッテリの異
常な高温をチェ、りすることができる。もしこのスイッ
チが開であれば、制御装置は電流サイクルを保持したま
まバッテリが冷却するのを待つ。この間、保持または高
温エラーの表示がなされる。

開放、短絡または劣化したＩ４．テリｉ４　ツクは充／
放電サイクルの前またはその間にテスト手法により検出
される。制御装置は如何なるタイプのＩ４　ツテリが与
えられたチャンネルに接続されたかを知ることができる
ので、それをＩ４ラメ−タテ−デルに格納し比値とテス
ト手法の期間中比較する。このテストは以下に述べる。

バッテリについてＩ４ラメ−タテ−プルに含まれる内容
は、セルのパラメータの数値である。

この値をセルのｌ９うメータ毎のＶＯＬＳと乗算して正
常なバッテリ電圧を得る。

充／放電サイクルの実行前に、制御装置は・クツテリ電
圧を測定する。もしこの電圧が０または異常に低ければ
バッテリは開放か、多くのセルが短絡しているか、全て
の・寸ツテｊ）　ｔ４　ｙりが短絡しているか、バッテ
リは全く放電しているとみなせる。これについて以下に
述べる。

コンタクトを閉成して、短時間（１０アンペアを３０ｍ
秒）充電／ヤルスを与える。次に・ｆツテリ電圧を観測
する。もし、充電、４ルス時間の末期に電圧が異常に低
ければ、短終したセルがあシ、また電圧が０ならば短絡
したべ、テリ・譬、りである。もし、電圧が／ヤラメー
タテーブルで規定した正常なバッテリ電圧よシ十分に高
ければ、開放したべ、テリまたは劣化したバッテリであ
る。

しかしながら、Ｉ４．テリ電圧がパラメータテーブルで
計算した正常なバッテリ電圧に近ければ、充電ノ母ルス
の前に異常に低い電圧を測定したのは、・クツテリ／４
ツクが著しく放電していたためである。

もし、充電ノ母ルスの印加前に測定した・々ツテリ電圧
がＩ４ラメ−タテ−プルによる正常な・９゜テリ電圧値
の範囲内でも、テスト手法は、ル倣電サイクル期間中、
最終的に完了するまで用いる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば充電パルスを用いて充電す
ることにより／量、テリの温度上昇が少なく、短時間で
満充電が可能なバッテリ充電器の制御装置セよび方法を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図なｈし第１９図は本発明を説明する図で、第１図は充／放電／母ルスによるｐ４　ｙテリの充電を
説明するタイミング図、第２ａ図は放電時のバッテリ電圧の時間に対する変化お
よび第１の派生電圧を示す図、第２ｂ図は第２ａ図の一
部を拡大して示す図。第３図は本発明のアナログ制御装置による充電器のプロ
、り図、第４図は第２ａ図、第２ｂ図に示すタイプのバッテリ電
圧を拡大した図、第５図は直線回帰を用いない第２ａ図のゾロ、トを示す
図、第６図は本発明のデジタル制御装置による充電器のブロ
ック図、第７図は第６図に示すアナログデジタル変換器のブロッ
ク図、第８図は第７図のアナログデジタル変換器の動作を示す
図、第９図は第７図に示す２つのアナログデジタル変換器の
概要のプロ、り図、第１Ｏ図は第６、第７、第９図に類似する本発明の他の
実施例のブロック図、第１１図は第１０図に示す素子の動作を示すフローチャ
ート、第１２図は第１０図に関する素子の変換テーブルを示す
図、第１３図は第１０図に示す素子の内部接続を示すゾロ、
り図、第１４図はバッテリケーブルの電気的構成を示す図、第１５図は負荷へ電力を供給するケーブルの電気的構成
を示す図、第１６図は放電ブースタ動作に用いるケーブルの電気的
構成を示す図、第１７図は制御装置の誤シ検出の電気的構成を示す図、第１８、第１９図はバッテリ充／放電／譬うメータを格
納するテーブルの配置を示す図である。２１・・・充電器、２２・・・パヴテリ、２３．２４・
・・サンプルホールド回路、２５・・・バッファ増幅器
、２６・・・差動増幅器、２１．２８・・・スロープ検
出、２９・・・アーム？ラッチ。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦ＦＩＧ、　２
ｂＦＩＧ、４　　　　　　　　４／１２ＦＩＧ、　５ン２２ＤＡＣヂシブ１し入力（−ｈウンドンＦＩＧ、　９ＦＩＧ、　＋２０−　”：　ｓ−１−＋Ｊ　Ｈｉ　ＤＡＣ／Ｉ　Ｌ　Ｓ
　Ｂ　’ｈ？−１’ＬＩＣ”””’い×　冨　ＨｉＤＡ
Ｃへ堪 ←　＝　　ＨｉＤＡＣ＾４Ｌ％ＬｏＤＡＣＩ％ｄ：Ｉ法
１５偉しくｔ比をｆ１ｏ塞ｍ１１１０　／　＋２ＦＩＧ、　１４ｌＧ１５＋Ｉ／１２ＦＩＧ、旧ＦＩＧ、　　１７ＦＩＧ、旧ＦＩＧ、　１９手続補正書（方式）２）発明の名称バッテリ充電器の制御装置および方法３、補正をする者事件との関係　　特許出願人名称　クリステイー・エレクトリック・コーポレイシ、
ン４、代　理　人住所　東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号第１７森ビル
昭和６１年３月２５日６、補正の対象

Claims

【特許請求の範囲】

（１）バッテリの電圧を測定する手段と、この手段で測定した電圧から時間を決定する手段と、上記電圧から充電のスロープを決定する手段と、上記スロープの変化のファンクションで充電を停止する
手段とを具備するバッテリ充電器の制御装置。
（２）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、上記
決定する手段は、アナログ手段であるバッテリ充電器の
制御装置。
（３）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、上記
決定する手段はデジタル手段であるバッテリ充電器の制
御装置。
（４）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、上記
決定する手段は、最初に与えられた時間から時間を決め
るバッテリ充電器の制御装置。
（５）特許請求の範囲第４項記載のものにおいて、上記
決定する手段は、スロープのサインの変化でスロープの
変化を決定するバッテリ充電器の制御装置。
（６）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、上記
充電を停止する手段は、スロープの変化を検出した時に
充電器を停止させるバッテリ充電器の制御装置。
（７）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、上記
充電を停止する手段は、決定された上記スロープの変化
の後、予め定めた時間で充電器を停止させるバッテリ充
電器の制御装置。
（８）第１、第２の入力と出力とを有する差動増幅器と
、上記差動増幅器の一方の入力に出力を与え、入力をバッ
テリの電圧に接続した第１のサンプルホールド回路と、上記第１のサンプルホールド回路の出力を入力とし、出
力を上記差動増幅器の他方の入力へ与える第２のサンプ
ルホールド回路と、第１、第２の入力および出力を有し、出力でバッテリ充
電器を制御するアンドゲートと、上記差動増幅器の出力
を入力とし、スロープの第１のサインを検出した時に出
力を与える第１のスロープ検出器と、上記差動増幅器の出力を入力とし、スロープの反対のサ
インを検出した時に上記アンドゲートの入力に接続した
出力を与える第２のスロープ検出器と、上記第１のスロープ検出器の出力を入力に接続し、出力
を上記アンドゲートの他方の入力へ与えるラッチ回路と
を具備するバッテリ充電器の制御装置。
（９）バッテリの電圧を測定する手段と、測定したアナログ電圧をデジタル電圧に変換するアナロ
グ−デジタル変換器と、上記デジタル電圧から時間を演算し、この時間でスロー
プの変化を決定する演算手段と、上記スロープの変化の
ファンクションで充電を停止する手段とを具備するバッテリ充電器の制御装置。
（１０）特許請求の範囲第９項記載のものにおいて、第１、第２の入力を有するコンパレータと、第１、第２
の入力を有し、出力を上記コンパレータの一方の入力に
接続した加算回路と、上記加算回路の一方の入力に出力
を接続した第１のデジタル−アナログ変換器と、第２のデジタル−アナログ変換器と、上記第２のデジタル−アナログ変換器の出力を入力し、
出力を上記加算回路の他方の入力に出力を接続した分圧
回路と入力にバッテリ電圧を与えられ出力を上記コンパレータ
の他方の入力に接続したサンプルホールド回路からなる
アナログ−デジタル変換器を有するバッテリ充電器の制
御装置。
（１１）特許請求の範囲第９項記載のものにおいて、バッテリに等しい抵抗と、上記抵抗に既知の電流を供給する手段と、上記電流により上記抵抗で生じる電圧を測定する手段と
、測定した電圧を予め定めたバッテリに等しく比例させる
手段と、を具備するバッテリ充電器の制御装置。
（１２）特許請求の範囲第１１項記載のものにおいて、
上記比例させる手段は、メモリと、測定電圧の値を変換する手段と、上記メモリのバッテリに等しい上記値を調べる手段とを具備するバッテリ充電器の制御装置。
（１３）特許請求の範囲第９項記載のものにおいて、バッテリに等しい第１の抵抗と、既知の電流源、および上記第１の抵抗を介して上記電流源に接続され上記第１
の抵抗の端子間の第１の電圧を出力する第１の回路手段
とを具備するバッテリ充電器の制御装置。
（１４）特許請求の範囲第１３項記載のものにおいて、メモリに記憶したパラメータ表と、メモリに記憶したインデックス表で、このインデックス
表は電圧値に比例するインデックスおよびパラメータ表
を有し、第１の抵抗の端子間の第１の電圧のファンクションによ
りパラメータ表を選択する手段とを具備するバッテリ充電器の制御装置。
（１５）特許請求の範囲第１３項記載のものにおいて、
バッテリの放電ブースターを用いるために、第２の放電電流の抵抗、およびバッテリ放電ブースタの
電流源の第２の抵抗に接続した第２の回路手段を具備するバッテリ充電器の制御装置。
（１６）バッテリの電圧の測定と、電圧の取り出しで与えられる上記測定電圧から時間を決
定することと、上記電圧の取り出しのスロープの変化を決定することと
、上記スロープの変化のファンクションで充電を停止する
こととからなる各ステップを有するバッテリ充電器の制御方法
。
（１７）特許請求の範囲第１６項記載の方法において、
第１の時間を決定することを含むバッテリ充電器の制御
方法。
（１８）特許請求の範囲第１７項記載の方法において、
スロープのサインの変化を決定することを含むバッテリ
充電器の制御方法。
（１９）特許請求の範囲第１６項記載の方法において、
スロープの変化を検出したときに充電を停止することを
含むバッテリ充電器の制御方法。
（２０）特許請求の範囲第１６項記載の方法において、
決定したスロープの変化の後、予め定めた時間で充電を
停止することを含むバッテリ充電器の制御方法。
（２１）特許請求の範囲第１６項記載の方法において、
バッテリと共に動作する抵抗とともに既知の電流から抵
抗の端子間に発生する電圧を測定することと、特定のバッテリの測定電圧に比例させることとを含むバ
ッテリ充電器の制御方法。
（２２）特許請求の範囲第２１項記載の方法において、
上記比例させるステップは、測定電圧の数に関連して、メモリ内のテーブルを調べる
ことを含むバッテリ充電器の制御方法。
（２３）特許請求の範囲第１６項記載の方法において、
バッテリ端子の極性を決定することを含み、所望の極性と極性を比較し、所望の極性とは異なるとき
はバッテリの充電を阻止するバッテリ充電器の制御方法。
（２４）特許請求の範囲第１６項記載の方法において、
バッテリ電圧の測定を含み、測定した電圧をテーブルの電圧と比較し、バッテリを上記時間の期間充電し、再びバッテリの電圧を測定し、バッテリの状態で示される電圧のテーブルを第２の測定
電圧と比較するバッテリ充電器の制御方法。