JPS6126438A - 急速充電回路 - Google Patents
急速充電回路Info
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- JPS6126438A JPS6126438A JP14530784A JP14530784A JPS6126438A JP S6126438 A JPS6126438 A JP S6126438A JP 14530784 A JP14530784 A JP 14530784A JP 14530784 A JP14530784 A JP 14530784A JP S6126438 A JPS6126438 A JP S6126438A
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- charging
- circuit
- battery
- output
- battery voltage
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、充電初期に大電流による急速な充電を行なう
とともに、充電完了が近づいたときもある程度の充電を
続け、はぼ１００％までの充電を行なった後に安全電流
による充電状態に切換えて充電制御を完了するようＫし
た急速充電回路に関するものである。
とともに、充電完了が近づいたときもある程度の充電を
続け、はぼ１００％までの充電を行なった後に安全電流
による充電状態に切換えて充電制御を完了するようＫし
た急速充電回路に関するものである。
一般に急速充電式の充電完了検知の方法としては、電池
電圧の温度変化に一致した温度勾配を持って設定された
一定電圧で、電池電圧の上昇を検知する方法が用いられ
ることが多い。ところが、このような方式の場合、電池
相互の電池電圧のばらつきを考慮すると、上記の検知す
べき一定電圧が電池容量の約８０％の充電時点になシ、
電池の持つ容量の１００チまでの充電を行なうことがで
きないという問題を有する他、電池の放置や寿命等によ
り電池の内部抵抗が増加している場合などにおいては、
充電時の電池電圧の上昇が早くなるため、早い時期で充
電完了を検知し、さらに充電量が不足するという問題が
発生していた。
電圧の温度変化に一致した温度勾配を持って設定された
一定電圧で、電池電圧の上昇を検知する方法が用いられ
ることが多い。ところが、このような方式の場合、電池
相互の電池電圧のばらつきを考慮すると、上記の検知す
べき一定電圧が電池容量の約８０％の充電時点になシ、
電池の持つ容量の１００チまでの充電を行なうことがで
きないという問題を有する他、電池の放置や寿命等によ
り電池の内部抵抗が増加している場合などにおいては、
充電時の電池電圧の上昇が早くなるため、早い時期で充
電完了を検知し、さらに充電量が不足するという問題が
発生していた。
そこで従来より、充電完了した後にさらに補充電を行な
い、上記の問題を解決しようとする試みが提案されてお
り、この補充電はタイマで時間を制限して行なう方式が
多く、その充電電流については、■それまでの急速充電
電流と同じ大電流で一定時間充電を行なうというものと
、■充電電流そのものを徐々に減少させながら補充電を
行なうものとが提案されている。ここで前者の■のもの
の場合、１０〜１５分程度の補充電を行なうのであるが
、このときの充電電流が大きいため、電池内部でのガス
の発生が多く、電池の内圧が上昇してカス抜けや電解液
の飛散等の事故を発生しやすい問題があり、また後者の
■のものの場合、充電電流を減少させた分だけ充電時間
が長くかかり、タイマとして長時間タイマが必要になる
ことから、ＣＲタイマの場合コンデンサの容量が大きく
なりすぎて形状が大型化するとともにノイズに対して弱
いものとなる問題があシ、又カウンタ方式のタイマを用
いる場合にはコスト高の原因となる問題があり、しかも
上記■■の両者は電池のはらっきを無視した一律的な制
御上なるため、必ずしも１００％充電を得られない問題
があった。
い、上記の問題を解決しようとする試みが提案されてお
り、この補充電はタイマで時間を制限して行なう方式が
多く、その充電電流については、■それまでの急速充電
電流と同じ大電流で一定時間充電を行なうというものと
、■充電電流そのものを徐々に減少させながら補充電を
行なうものとが提案されている。ここで前者の■のもの
の場合、１０〜１５分程度の補充電を行なうのであるが
、このときの充電電流が大きいため、電池内部でのガス
の発生が多く、電池の内圧が上昇してカス抜けや電解液
の飛散等の事故を発生しやすい問題があり、また後者の
■のものの場合、充電電流を減少させた分だけ充電時間
が長くかかり、タイマとして長時間タイマが必要になる
ことから、ＣＲタイマの場合コンデンサの容量が大きく
なりすぎて形状が大型化するとともにノイズに対して弱
いものとなる問題があシ、又カウンタ方式のタイマを用
いる場合にはコスト高の原因となる問題があり、しかも
上記■■の両者は電池のはらっきを無視した一律的な制
御上なるため、必ずしも１００％充電を得られない問題
があった。
本発明は複雑な回路構成を用いることなく、シかも確実
Ｋ１００％充電を行なうことができ、又ガス発生による
内圧上昇等の不都合を生じるようなことがない急速充電
回路を提供することを目的と、するものである。
Ｋ１００％充電を行なうことができ、又ガス発生による
内圧上昇等の不都合を生じるようなことがない急速充電
回路を提供することを目的と、するものである。
（実施例１）
第１図は本発明の実施例１のブロック図を示し、第２図
がその動作説明図である。電池（１）は充電電流発生回
路（２）から充電電流を供給されており、充電開始の初
期には第２図（ｂ）に示すように大電流の充電電流が供
給されている。この電池＋１）の電圧は電池電圧検出回
路（３）により七二りされており、電池（１）の電圧が
第２図（ａ）に示す電圧検出レベルＬに達する毎に出力
信号を発生する。かくてこの電池電圧検出回路（３）の
出力はカウンタ回路（４）を介して充電電流切換回路（
５）を制御し、この充電電流切換回路（５）Ｋより前記
充電電流発生回路（２）を制御することにより、第２図
に示すように電池ｆ１）の電圧が前記電圧検出しベル′
ｔ゛に達する毎に段階的に充電電流を減少するよう傾し
て補充電を行なうようにしである。又この実施例におい
て、カウンタ回路（４）は電池電圧検出回路（３）の出
力の発生数をカラシトしており、このカウント数が所定
数（第２図の場合３回）に達すると、充電電流切換回路
（５）を制御して充電電流発生回路（２）による充電電
流を極く小さな末期電流に切換設定するようにしである
０さらにこの実施例においては、必要によシ図中破線で
示す温度検出回路（６）の出力がカウンタ回路（４）に
接続されており、充電電流を末期電流に切換えるカウン
タ回路（４）の設定カウント数をこの温度検出回路（６
）の出力に応じて変化させるようにしである。
がその動作説明図である。電池（１）は充電電流発生回
路（２）から充電電流を供給されており、充電開始の初
期には第２図（ｂ）に示すように大電流の充電電流が供
給されている。この電池＋１）の電圧は電池電圧検出回
路（３）により七二りされており、電池（１）の電圧が
第２図（ａ）に示す電圧検出レベルＬに達する毎に出力
信号を発生する。かくてこの電池電圧検出回路（３）の
出力はカウンタ回路（４）を介して充電電流切換回路（
５）を制御し、この充電電流切換回路（５）Ｋより前記
充電電流発生回路（２）を制御することにより、第２図
に示すように電池ｆ１）の電圧が前記電圧検出しベル′
ｔ゛に達する毎に段階的に充電電流を減少するよう傾し
て補充電を行なうようにしである。又この実施例におい
て、カウンタ回路（４）は電池電圧検出回路（３）の出
力の発生数をカラシトしており、このカウント数が所定
数（第２図の場合３回）に達すると、充電電流切換回路
（５）を制御して充電電流発生回路（２）による充電電
流を極く小さな末期電流に切換設定するようにしである
０さらにこの実施例においては、必要によシ図中破線で
示す温度検出回路（６）の出力がカウンタ回路（４）に
接続されており、充電電流を末期電流に切換えるカウン
タ回路（４）の設定カウント数をこの温度検出回路（６
）の出力に応じて変化させるようにしである。
第３図は上記実施例の具体回路例を示すものである。（
２）は充電電流発生回路であって、リン平ンジチョーク
コンバータから構成され、トランジスタＱ１をスイッチ
ングさせることにより高周波トラクスＴの出力巻線Ｌ２
に出力を生じ、この出力を整流することによシミ池１＋
）を充電しているものであり、Ｌ 、 Ｌ３は夫々高周
波トランスＴの１次巻線及び帰還巻線である。又この充
電電流発生回路（２）には充電電流切換回路（６）が付
設され、これはトランジスタＱ１のエミッタ抵抗ＲＥＩ
に並列に、トランジスタＱｓ 、 Ｑ４・・・と抵抗Ｒ
Ｅ２ 、 ＲＥｓ・・・との直列回路を複数個接続して
構成され、これらトランジスタＱ３゜Ｑ４・・・のベー
ス端ａ、ｂ・・・をカウンタ回路（４）の出力で制御す
ることにより、トランジスタＱ１のエミツタ折１抗の合
成抵抗値を切換え、もって充電電流発生回路（２）から
出力される充電電流を大小切換えることができるように
しである。（３）は電池電圧検出回路であって、内部に
電池Ｅｌ＋の温度特性に合致した温度勾配を持った基準
電圧を発生する基準電圧発生部を有し、この基準電圧と
電池電圧とを比較して電池電圧が基準電圧に達したとき
検出出力を生じるようにしてあり、上記基準電圧は電池
ｆｌが８０チ充電された場合の電圧に対応した電圧とな
るようにしである。カウンタ回路（４）はＴ型フリッづ
フロラづよりなる分周回路ＦＦＩ 、 ＦＦ２と、この
Ｔ型フリッづフロラづよりなる分周回路ＦＦｊ 、 Ｆ
Ｆ２の出力を保持するラッチ回路（６＋） （６２）
（６３）から構成され、これらラッチ回路（６＋） （
６２） （６３）の各出力が前記充電電流切換口１９
ｆｉ＋のベース端ａ、ｂ・・に接続される。（７）は交
流電源を整流する整流器である。
２）は充電電流発生回路であって、リン平ンジチョーク
コンバータから構成され、トランジスタＱ１をスイッチ
ングさせることにより高周波トラクスＴの出力巻線Ｌ２
に出力を生じ、この出力を整流することによシミ池１＋
）を充電しているものであり、Ｌ 、 Ｌ３は夫々高周
波トランスＴの１次巻線及び帰還巻線である。又この充
電電流発生回路（２）には充電電流切換回路（６）が付
設され、これはトランジスタＱ１のエミッタ抵抗ＲＥＩ
に並列に、トランジスタＱｓ 、 Ｑ４・・・と抵抗Ｒ
Ｅ２ 、 ＲＥｓ・・・との直列回路を複数個接続して
構成され、これらトランジスタＱ３゜Ｑ４・・・のベー
ス端ａ、ｂ・・・をカウンタ回路（４）の出力で制御す
ることにより、トランジスタＱ１のエミツタ折１抗の合
成抵抗値を切換え、もって充電電流発生回路（２）から
出力される充電電流を大小切換えることができるように
しである。（３）は電池電圧検出回路であって、内部に
電池Ｅｌ＋の温度特性に合致した温度勾配を持った基準
電圧を発生する基準電圧発生部を有し、この基準電圧と
電池電圧とを比較して電池電圧が基準電圧に達したとき
検出出力を生じるようにしてあり、上記基準電圧は電池
ｆｌが８０チ充電された場合の電圧に対応した電圧とな
るようにしである。カウンタ回路（４）はＴ型フリッづ
フロラづよりなる分周回路ＦＦＩ 、 ＦＦ２と、この
Ｔ型フリッづフロラづよりなる分周回路ＦＦｊ 、 Ｆ
Ｆ２の出力を保持するラッチ回路（６＋） （６２）
（６３）から構成され、これらラッチ回路（６＋） （
６２） （６３）の各出力が前記充電電流切換口１９
ｆｉ＋のベース端ａ、ｂ・・に接続される。（７）は交
流電源を整流する整流器である。
温度検出回路（６）は電池＋１）の容量が温度によって
変化し、低温時や高温時には通常時に比べて容量が小さ
くなる他、低温時には電池電圧の上昇が早く、補充電の
量が少ないことが考えられるため、通常の温度時には補
充電をＮ回行ない、低温時あるいは高温時にはＮ＋α回
の補充電を行なうことによシ、温度による充電容量の差
をなくすようにしたものである。第４図はこの温度検出
回路（６）の出力によるカウンタ回路（４）の回路構成
の変更例を示、しており、温度検出回路（６）が低温を
検出しているとき、その出力は１ｔＨｌ／でトランジス
タＱＴの］レクタは１゛Ｌ“であシ、アンドゲートＡＮ
Ｄは閉じられているため、分周回路ＦＦ１． ＦＦ２は
第３図回路と同様に直列接続され、両分周回路ＦＦｌ、
ＦＦ２の計数値の和の計数値になったとき、分周回路
ＦＦ２に出力が生じるような動作を行なう。しかし温度
検出回路（６）が通常温度状態を検出してその出力がＬ
″のとき、トランジスタＱＴがオフとなってその］レク
タがゝ゛Ｈ“になると、アンドゲートＡＮＤが開き、電
池電圧検出回路（３）の出力が分周回路ＦＦ＋ 、 Ｆ
Ｆ２に同時に入力する。このため低温時には、両分同回
路ＦＦｌ、ＦＦ２の計数値の和の数だけ（例えばＮ＋α
）電池電圧検出回路（３）出力が生じたとき、第３．の
ラッチ回路（６３）がセットされ、この結果充電電流切
換回路（５）により末期電流充電状態に切換えるのに対
し、通常温度時には両分周回路ＦＦ＋ 、 ＦＦ２が同
時に計数動作を行ない１．夫々所定の回数（Ｎ又はα回
）の検出出力か生じたとき、両分周回ＩＦＦ＋、ＦＦ２
に出力を生じ、ラッチ回１ｉ３ （６２） （６３）が
セットされることになるものであシ、従ってＮ回又はα
回のいずれか多い方の回数だけ検出出力が生じたとき、
末期電流充電状態に切換えられるものである（実施例２
） 第６図及び第７図は本発明の第２の実施例を示し、前述
の第１図及び第３図の実施例のものに対し、タイマ回路
（８）を付設”したものでシリ、このタイマ回路（８）
は電池電圧検出回路（３）が最初の検出出力を生じたと
きタイマ動作を開始し、タイムアツプ時には分周回路Ｆ
ＦＩ 、 ＦＦ２のカウント状態に関係なく（例えば所
定数のパルスをタイマ回路（８）から出力する等の方法
により）カウンタ回路（４）をカウントアツプ状態にし
、強制的に末期充電電流による充電状態に切換えるもの
である。かくてこの実施例の場合、電池（１）が完全に
過充電状態になると電池電圧が低下し、電池電圧検出回
路（３）により検出出力を得ることができず、従ってカ
ウンタ回路（４）も動作しないだめ、いつまでも大電流
による充電が続けられて種々の不都合を生じることにな
る。そこでこの実施例では最初の検出出力の発生時から
所定時間経過したときは、強制的に末期電流充電に切換
えるようにし、もって上記のような不都合が発生するの
を防止するようにしたものである。
変化し、低温時や高温時には通常時に比べて容量が小さ
くなる他、低温時には電池電圧の上昇が早く、補充電の
量が少ないことが考えられるため、通常の温度時には補
充電をＮ回行ない、低温時あるいは高温時にはＮ＋α回
の補充電を行なうことによシ、温度による充電容量の差
をなくすようにしたものである。第４図はこの温度検出
回路（６）の出力によるカウンタ回路（４）の回路構成
の変更例を示、しており、温度検出回路（６）が低温を
検出しているとき、その出力は１ｔＨｌ／でトランジス
タＱＴの］レクタは１゛Ｌ“であシ、アンドゲートＡＮ
Ｄは閉じられているため、分周回路ＦＦ１． ＦＦ２は
第３図回路と同様に直列接続され、両分周回路ＦＦｌ、
ＦＦ２の計数値の和の計数値になったとき、分周回路
ＦＦ２に出力が生じるような動作を行なう。しかし温度
検出回路（６）が通常温度状態を検出してその出力がＬ
″のとき、トランジスタＱＴがオフとなってその］レク
タがゝ゛Ｈ“になると、アンドゲートＡＮＤが開き、電
池電圧検出回路（３）の出力が分周回路ＦＦ＋ 、 Ｆ
Ｆ２に同時に入力する。このため低温時には、両分同回
路ＦＦｌ、ＦＦ２の計数値の和の数だけ（例えばＮ＋α
）電池電圧検出回路（３）出力が生じたとき、第３．の
ラッチ回路（６３）がセットされ、この結果充電電流切
換回路（５）により末期電流充電状態に切換えるのに対
し、通常温度時には両分周回路ＦＦ＋ 、 ＦＦ２が同
時に計数動作を行ない１．夫々所定の回数（Ｎ又はα回
）の検出出力か生じたとき、両分周回ＩＦＦ＋、ＦＦ２
に出力を生じ、ラッチ回１ｉ３ （６２） （６３）が
セットされることになるものであシ、従ってＮ回又はα
回のいずれか多い方の回数だけ検出出力が生じたとき、
末期電流充電状態に切換えられるものである（実施例２
） 第６図及び第７図は本発明の第２の実施例を示し、前述
の第１図及び第３図の実施例のものに対し、タイマ回路
（８）を付設”したものでシリ、このタイマ回路（８）
は電池電圧検出回路（３）が最初の検出出力を生じたと
きタイマ動作を開始し、タイムアツプ時には分周回路Ｆ
ＦＩ 、 ＦＦ２のカウント状態に関係なく（例えば所
定数のパルスをタイマ回路（８）から出力する等の方法
により）カウンタ回路（４）をカウントアツプ状態にし
、強制的に末期充電電流による充電状態に切換えるもの
である。かくてこの実施例の場合、電池（１）が完全に
過充電状態になると電池電圧が低下し、電池電圧検出回
路（３）により検出出力を得ることができず、従ってカ
ウンタ回路（４）も動作しないだめ、いつまでも大電流
による充電が続けられて種々の不都合を生じることにな
る。そこでこの実施例では最初の検出出力の発生時から
所定時間経過したときは、強制的に末期電流充電に切換
えるようにし、もって上記のような不都合が発生するの
を防止するようにしたものである。
本発明は上述のように、一定量充電した後電池電圧を検
知しながら、初期の大電流充電電流よりも低い電流で充
電するので、電池内でのガス発生による内圧上昇、カス
抜は等がなく、電池にストレスが加わることがなくて信
頼性が確保できる効果を有する他、電池に充電容量のば
らつきがある場合においても、充電電流が多い場合には
次の検出出力発生までの時間が短かくなシ、また充電電
流が少ない場合には検出出力の発生間隔が長くなるとい
うように自動的に調整されるため、充電電流の設定設計
が楽でも電池にストしスを与えることなく正確な量の補
充電ができる効果を有するものである。
知しながら、初期の大電流充電電流よりも低い電流で充
電するので、電池内でのガス発生による内圧上昇、カス
抜は等がなく、電池にストレスが加わることがなくて信
頼性が確保できる効果を有する他、電池に充電容量のば
らつきがある場合においても、充電電流が多い場合には
次の検出出力発生までの時間が短かくなシ、また充電電
流が少ない場合には検出出力の発生間隔が長くなるとい
うように自動的に調整されるため、充電電流の設定設計
が楽でも電池にストしスを与えることなく正確な量の補
充電ができる効果を有するものである。
第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図は
同上の動作説明図、第３図は同上の具体回路何区、第４
図は同上の温度検出回路を付設する場合のカウンタ回路
部の回路図、第５図は本発明の第２の実施例のブロック
図・第６図は同上の具体回路何区であり、＋１）は電池
である。 代理人 弁理士 石 １）長 上 第１園 第２図
同上の動作説明図、第３図は同上の具体回路何区、第４
図は同上の温度検出回路を付設する場合のカウンタ回路
部の回路図、第５図は本発明の第２の実施例のブロック
図・第６図は同上の具体回路何区であり、＋１）は電池
である。 代理人 弁理士 石 １）長 上 第１園 第２図
Claims (5)
- （１）電池電圧が所定電圧レベルに達したことを検出す
る電池電圧検出手段と、この電池電圧検出手段が検出出
力を生じる毎に上記電池への充電電流を段階的に低減す
る充電電流切換手段とを具備して成ることを特徴とする
急速充電回路。 - （２）電池電圧検出手段の検出出力の数を検知するカウ
ント手段を設け、このカウント手段出力により充電制御
を行なうようにして成ることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の急速充電回路。 - （３）所定時間経過時に電池電圧検出手段の検出出力の
数に関係なく強制的に末期電流充電乃至充電遮断状態に
切換える切換手段を具備して成ることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の急速充電回路。 - （４）カウント手段によるカウント数と充電制御状態と
の対応関係を温度検出手段出力により変更するようにし
て成ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の急
速充電回路。 - （５）電池への充電電流を発生する充電電流発生手段の
エミッタ抵抗や発振回路定数素子のような制御用回路素
子の定数を変更することにより充電電流の切換えを行な
うようにして成ることを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の急速充電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14530784A JPS6126438A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 急速充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14530784A JPS6126438A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 急速充電回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126438A true JPS6126438A (ja) | 1986-02-05 |
Family
ID=15382124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14530784A Pending JPS6126438A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 急速充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126438A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6359737A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-15 | 松下電器産業株式会社 | 二次電池充電制御回路 |
| EP1355402A2 (en) | 2002-03-27 | 2003-10-22 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of charging a storage battery. |
| US10128680B2 (en) | 2015-05-18 | 2018-11-13 | Ablic Inc. | Constant current charging device |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP14530784A patent/JPS6126438A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6359737A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-15 | 松下電器産業株式会社 | 二次電池充電制御回路 |
| EP1355402A2 (en) | 2002-03-27 | 2003-10-22 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of charging a storage battery. |
| EP1355402A3 (en) * | 2002-03-27 | 2006-10-25 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of charging a storage battery. |
| US10128680B2 (en) | 2015-05-18 | 2018-11-13 | Ablic Inc. | Constant current charging device |
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