JPH03180780A - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
- Publication number
- JPH03180780A JPH03180780A JP1320838A JP32083889A JPH03180780A JP H03180780 A JPH03180780 A JP H03180780A JP 1320838 A JP1320838 A JP 1320838A JP 32083889 A JP32083889 A JP 32083889A JP H03180780 A JPH03180780 A JP H03180780A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- voltage
- charging
- circuit
- charged
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (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】
［産業上の利用分野］
本発明は二次電池を充電する充電装置に関する。
［従来の技術］
従来の充電器は、充電完了時に、それを使用者に通知す
る手段を備えているが、それは一般に、充電される二次
電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が所定値に達す
ると充電完了とみなして所定の表示をするようになって
いる。
る手段を備えているが、それは一般に、充電される二次
電池の端子電圧を監視し、当該端子電圧が所定値に達す
ると充電完了とみなして所定の表示をするようになって
いる。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、従来例では、充電途中で、充電完了までの時間
を知ることはできず、また、充電途中のバッテリで何時
間程度使用できるかとか、どの程度の電池容量になって
いるかなどの具体的な情報を得ることはできなかった。
を知ることはできず、また、充電途中のバッテリで何時
間程度使用できるかとか、どの程度の電池容量になって
いるかなどの具体的な情報を得ることはできなかった。
本発明はこのような情報を得ることのできる充電装置を
提示することを目的とする。
提示することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る充電装置は、充電すべき電池の開路電圧を
測定する電圧測定手段と、充電すべき電池の開路電圧の
充放電特性のデータを記憶するデータ保持手段とを備え
、測定された開路電圧及びデータ保持手段の保持データ
から電池の充放電状態を得ることを特徴とする。
測定する電圧測定手段と、充電すべき電池の開路電圧の
充放電特性のデータを記憶するデータ保持手段とを備え
、測定された開路電圧及びデータ保持手段の保持データ
から電池の充放電状態を得ることを特徴とする。
［作用コ
上記手段により、充電すべき電池の充放電の程度を精確
に判定でき、相応する定量的な表示を得ることかできる
。
に判定でき、相応する定量的な表示を得ることかできる
。
［実施例コ
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図を示す。１
０は充電しようとするバッテリ、１２はバッテリ１０の
端子間電圧を測定する電圧測定回路、１４はバッテリ１
０を充電する充電回路、１６．１８はバッテリ１０の充
電の程度、即ち充電度を測定するための抵抗、２０は充
電回路１４の出力、抵抗１６又は同１８を選択的にバッ
テリ１０に接続するスイッチ、２２は充電回路１４の作
動及びスイッチ２０の切換えを制御すると共に、電圧測
定回路１２の出力からバッテリ１０の充電度を求めるマ
イクロコンピュータからなる演算制御回路、２４は演算
制御回路２２の演算結果及び制御状態を表示する表示装
置である。また、２６は、バッテリ１０の充電度の測定
を演算制御回路２２に指示する指示スイッチ、２８は充
電又は測定するバッテリ１０の開路電圧についての充放
電特性のデータを記憶するメモリである。
０は充電しようとするバッテリ、１２はバッテリ１０の
端子間電圧を測定する電圧測定回路、１４はバッテリ１
０を充電する充電回路、１６．１８はバッテリ１０の充
電の程度、即ち充電度を測定するための抵抗、２０は充
電回路１４の出力、抵抗１６又は同１８を選択的にバッ
テリ１０に接続するスイッチ、２２は充電回路１４の作
動及びスイッチ２０の切換えを制御すると共に、電圧測
定回路１２の出力からバッテリ１０の充電度を求めるマ
イクロコンピュータからなる演算制御回路、２４は演算
制御回路２２の演算結果及び制御状態を表示する表示装
置である。また、２６は、バッテリ１０の充電度の測定
を演算制御回路２２に指示する指示スイッチ、２８は充
電又は測定するバッテリ１０の開路電圧についての充放
電特性のデータを記憶するメモリである。
演算制御回路２２は、バッテリ１０を充電する時には、
スイッチ２０をａ接点に接続すると共に充電回路１４を
作動状態にする。そして、充電中にバッテリ１０に対し
て所定時間間隔毎に、バッテリ１０の端子間電圧値に応
じた時間間隔、若しくは任意の時間間隔で、又はスイッ
チ２６の操作に応じて、スイッチ２０をｂ接点及びＣ接
点に接続し、その時のバッテリ１０の端子間電圧を電圧
測定回路１２で測定する。電圧測定回路１２の測定電圧
は演算制御回路２２に送られる。
スイッチ２０をａ接点に接続すると共に充電回路１４を
作動状態にする。そして、充電中にバッテリ１０に対し
て所定時間間隔毎に、バッテリ１０の端子間電圧値に応
じた時間間隔、若しくは任意の時間間隔で、又はスイッ
チ２６の操作に応じて、スイッチ２０をｂ接点及びＣ接
点に接続し、その時のバッテリ１０の端子間電圧を電圧
測定回路１２で測定する。電圧測定回路１２の測定電圧
は演算制御回路２２に送られる。
演算制御回路２２は、バッテリ１０に抵抗１６を接続し
た時の端子間電圧ｖ１と抵抗１８を接続したときの端子
間電圧■２とから、バッテリ１０の起電力Ｖを演算によ
り求める。抵抗１６．１８の抵抗値は既知であるから、
その電流をそれぞれＩＩ。
た時の端子間電圧ｖ１と抵抗１８を接続したときの端子
間電圧■２とから、バッテリ１０の起電力Ｖを演算によ
り求める。抵抗１６．１８の抵抗値は既知であるから、
その電流をそれぞれＩＩ。
Ｉ２とし、バッテリ１０の内部抵抗をＲ１起電力（開路
電圧）をＶとすると、 Ｒ＝ （Ｖｌ−Ｖ２） ／ （Ｉ２−ＩＩ）■＝ｖ１＋
１１・Ｒ ＝Ｖ２＋Ｉ２・Ｒ となる。
電圧）をＶとすると、 Ｒ＝ （Ｖｌ−Ｖ２） ／ （Ｉ２−ＩＩ）■＝ｖ１＋
１１・Ｒ ＝Ｖ２＋Ｉ２・Ｒ となる。
起電力Ｖは、内部抵抗Ｒや接続リード線の抵抗などの外
部要因に影響されない値であり、起電力を使用すること
により、バッテリ１０の充放重度を精確に判定できる。
部要因に影響されない値であり、起電力を使用すること
により、バッテリ１０の充放重度を精確に判定できる。
第２図は、Ｎｉ−Ｃｄ二次電池に所定の負荷を接続した
場合の放電特性を示す。
場合の放電特性を示す。
縦軸が起電力、横軸が経過時間であり、時間の経過と共
に起電力が単調に低下することが分かる。
に起電力が単調に低下することが分かる。
使用する機器の動作可能な最低起電力をＶ、とすると、
使用可能時間はＩ８となる。第３図はＮｉ−Ｃｄ二次電
池を所定の電流で充電した場合の充電特性を示す。縦軸
が端子間電圧、横軸が時間であり、フル充電になると端
子間電圧が少し減少するので、それによりフル充電か否
かを判別できる。なお、■２以下にまで放電したバッテ
リをフル充電するまでの時間をＴ、とする。
使用可能時間はＩ８となる。第３図はＮｉ−Ｃｄ二次電
池を所定の電流で充電した場合の充電特性を示す。縦軸
が端子間電圧、横軸が時間であり、フル充電になると端
子間電圧が少し減少するので、それによりフル充電か否
かを判別できる。なお、■２以下にまで放電したバッテ
リをフル充電するまでの時間をＴ、とする。
表１は第２図の放電特性及び第３図の充電特性をデータ
化して表としたものであり、メモリ２８に格納されてい
る。表１のＡは充電度を示す１００〜Ｏの数値データ、
Ｂはフル充電になるまでの時間０〜Ｔ、を示すデータ、
Ｃは最低使用電圧Ｖ、になるまでの時間Ｔ、〜０を示す
データである。例えば、半使用バッテリの起電力がｖｏ
のとき、第２図から使用可能時間はＴ、−Ｔ、 （分）
である。この状態は、Ｔ、／Ｔ、Ｘ １００（％）使用
されているとみなすことができ、これがメモリ２８の変
数ＡにＡｏとして記憶されている。これからまた、Ｔｙ
ＸＴｏ／Ｔｔ Ｃ分）でフル充電になることが予測され
る。
化して表としたものであり、メモリ２８に格納されてい
る。表１のＡは充電度を示す１００〜Ｏの数値データ、
Ｂはフル充電になるまでの時間０〜Ｔ、を示すデータ、
Ｃは最低使用電圧Ｖ、になるまでの時間Ｔ、〜０を示す
データである。例えば、半使用バッテリの起電力がｖｏ
のとき、第２図から使用可能時間はＴ、−Ｔ、 （分）
である。この状態は、Ｔ、／Ｔ、Ｘ １００（％）使用
されているとみなすことができ、これがメモリ２８の変
数ＡにＡｏとして記憶されている。これからまた、Ｔｙ
ＸＴｏ／Ｔｔ Ｃ分）でフル充電になることが予測され
る。
表１
第４図は演算制御回路２２の動作フローチャートを示す
。演算制御回路２２は先ず、充電回路１４を動作状態に
する（Ｓｌ〉。その後、スイッチ２０をｂ接点に接続し
くＳｌ）、抵抗１６によるバッテリ１０の端子間電圧Ｖ
ｌを電圧測定回路１２により測定する（Ｓ３）。次にス
イッチ２０をＣ接点に接続しくＳ４）、抵抗１８による
バッテリ１０の端子間電圧ｖ１を電圧測定回路１２によ
り測定する（Ｓ５）。Ｓ３ 、Ｓ５で測定した電圧Ｖｌ
、Ｖ２及びその電流１１．１２を上記式に代入してバッ
テリ１０の起電力Ｖを計算しくＳ６）、求めた起電力Ｖ
をメモリ２８（表１）のテーブルに当てはめて、該当す
るＡ、Ｂ、Ｃのデータを読み出して（Ｓ７）、表示装置
２４に転送し、表示させる（Ｓ８）。Ａの値が１００未
満の場合には、フル充電状態でないので、スイッチ２０
をａ接点に接続して充電し、所定時間充電した後（３１
１，１２）、又はスイッチ２６の操作に応じて（３１３
）、ＳＺに戻って測定を行なう。また、充電中のバッテ
リの端子間電圧が減少したならば（Ｓ１４）、起電力変
数Ｖにフル充電時の起電力値Ｖ、を代入してＳ７に戻り
（Ｓ１７）、１００に等しいＡをメモリ２８から読み出
させる。
。演算制御回路２２は先ず、充電回路１４を動作状態に
する（Ｓｌ〉。その後、スイッチ２０をｂ接点に接続し
くＳｌ）、抵抗１６によるバッテリ１０の端子間電圧Ｖ
ｌを電圧測定回路１２により測定する（Ｓ３）。次にス
イッチ２０をＣ接点に接続しくＳ４）、抵抗１８による
バッテリ１０の端子間電圧ｖ１を電圧測定回路１２によ
り測定する（Ｓ５）。Ｓ３ 、Ｓ５で測定した電圧Ｖｌ
、Ｖ２及びその電流１１．１２を上記式に代入してバッ
テリ１０の起電力Ｖを計算しくＳ６）、求めた起電力Ｖ
をメモリ２８（表１）のテーブルに当てはめて、該当す
るＡ、Ｂ、Ｃのデータを読み出して（Ｓ７）、表示装置
２４に転送し、表示させる（Ｓ８）。Ａの値が１００未
満の場合には、フル充電状態でないので、スイッチ２０
をａ接点に接続して充電し、所定時間充電した後（３１
１，１２）、又はスイッチ２６の操作に応じて（３１３
）、ＳＺに戻って測定を行なう。また、充電中のバッテ
リの端子間電圧が減少したならば（Ｓ１４）、起電力変
数Ｖにフル充電時の起電力値Ｖ、を代入してＳ７に戻り
（Ｓ１７）、１００に等しいＡをメモリ２８から読み出
させる。
Ｓ９でＡが１００に等しい場合には、フル充電であるか
ら、充電回路１４を停止して（Ｓ１６）、終了する。
ら、充電回路１４を停止して（Ｓ１６）、終了する。
上記実施例では、バッテリの起電力により充放電度など
を推定したが、勿論、端子間電圧により推定してもよい
。端子間電圧による場合には、起電力による場合に比べ
、少し精度が悪くなるが演算制御回路２２の動作が簡略
化される。２つの抵抗１６．１８を切り換える代わりに
、１つの抵抗の部分的短絡などにより２つの抵抗値を得
るようにしてもよい。
を推定したが、勿論、端子間電圧により推定してもよい
。端子間電圧による場合には、起電力による場合に比べ
、少し精度が悪くなるが演算制御回路２２の動作が簡略
化される。２つの抵抗１６．１８を切り換える代わりに
、１つの抵抗の部分的短絡などにより２つの抵抗値を得
るようにしてもよい。
［発明の効果］
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれ
ば、バッテリの充放電度、フル光等に要する時間、使用
可能時間などを精確に知ることができるようになる。ま
た、開路電圧に基づいて充電度を判定するようにしたの
で、バッテリ個々のばらつきを少なくすることができる
。
ば、バッテリの充放電度、フル光等に要する時間、使用
可能時間などを精確に知ることができるようになる。ま
た、開路電圧に基づいて充電度を判定するようにしたの
で、バッテリ個々のばらつきを少なくすることができる
。
第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第２図は
放電特性図、第３図は充電特性図、第４図は演算制御回
路２２の動作フローチャートである。 １０：バッテリ １２：電圧測定回路 １４：充電回路
１６，１８：抵抗 ２０：スイッチ ２２：演算制御
回路 ２４：表示装置 ２６！スイツチ ２８：メモリ
放電特性図、第３図は充電特性図、第４図は演算制御回
路２２の動作フローチャートである。 １０：バッテリ １２：電圧測定回路 １４：充電回路
１６，１８：抵抗 ２０：スイッチ ２２：演算制御
回路 ２４：表示装置 ２６！スイツチ ２８：メモリ
Claims (1)
- 充電すべき電池の開路電圧を測定する電圧測定手段と、
充電すべき電池の開路電圧の充放電特性のデータを記憶
するデータ保持手段とを備え、測定された開路電圧及び
データ保持手段の保持データから電池の充放電状態を得
ることを特徴とする充電装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1320838A JPH03180780A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 充電装置 |
| EP95112798A EP0689274B1 (en) | 1989-12-11 | 1990-12-10 | Charging apparatus |
| EP90123691A EP0432690B1 (en) | 1989-12-11 | 1990-12-10 | Charging apparatus |
| DE69033939T DE69033939T2 (de) | 1989-12-11 | 1990-12-10 | Ladegerät |
| DE69025868T DE69025868T2 (de) | 1989-12-11 | 1990-12-10 | Ladegerät |
| US08/947,713 US5861732A (en) | 1989-12-11 | 1997-10-09 | Battery charging apparatus |
| US08/962,893 US5864222A (en) | 1989-12-11 | 1997-11-17 | Charging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1320838A JPH03180780A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03180780A true JPH03180780A (ja) | 1991-08-06 |
Family
ID=18125806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1320838A Pending JPH03180780A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03180780A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014046234A1 (ja) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | 日産自動車株式会社 | 充電制御装置及び充電時間演算方法 |
| WO2014046233A1 (ja) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | 日産自動車株式会社 | 充電制御装置及び充電時間演算方法 |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP1320838A patent/JPH03180780A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014046234A1 (ja) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | 日産自動車株式会社 | 充電制御装置及び充電時間演算方法 |
| WO2014046233A1 (ja) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | 日産自動車株式会社 | 充電制御装置及び充電時間演算方法 |
| JP5900634B2 (ja) * | 2012-09-21 | 2016-04-06 | 日産自動車株式会社 | 充電制御装置及び充電時間演算方法 |
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