JPH031900B2 - - Google Patents
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- JPH031900B2 JPH031900B2 JP56193574A JP19357481A JPH031900B2 JP H031900 B2 JPH031900 B2 JP H031900B2 JP 56193574 A JP56193574 A JP 56193574A JP 19357481 A JP19357481 A JP 19357481A JP H031900 B2 JPH031900 B2 JP H031900B2
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- battery
- reference voltage
- charging
- switching element
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、充電式電気ドリルのような電池を使
用する機器の充電回路に関するもので、その目的
とするところは、複数個の電池のうち、1個又は
複数個が短絡している場合に過充電をを防止する
とともに充電回路の破損を防止することにあり、
他の目的とするところは、電池の特性、個数に合
わせて再充電時の回復電圧に必要な最適細流充電
を制御し、電池を劣化させることなく短時間で電
池電圧を回復させることにあり、更に他の目的と
するところは、電池の故障をすぐに判別できるよ
うにするところにある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a charging circuit for a device that uses batteries, such as a rechargeable electric drill, and its purpose is to charge one or more of a plurality of batteries. The purpose is to prevent overcharging and damage to the charging circuit in the event of a short circuit.
Another objective is to control the optimal trickle charge required for the recovery voltage during recharging according to the characteristics and number of batteries, and to recover the battery voltage in a short time without deteriorating the battery. Yet another purpose is to enable immediate determination of battery failure.
充電式電気ドリルのように電池を使用する機器
において、充放電を繰返し使用しているうちに複
数個の電池のうち、1個又は複数個の電池が短絡
することがある。この状態で充電すると充電によ
り正常な電池電圧にならないため充電制御回路が
動作せず、過充電状態が継続して電池或いは充電
回路を破損させるという問題があり、又、完全放
電状態の電池の初期状態で1時間程度の急速な充
電を行なつた場合、電池寿命の劣化が生じるとい
う問題がある。 In devices that use batteries, such as rechargeable electric drills, one or more of the batteries may become short-circuited during repeated charging and discharging. If the battery is charged in this state, the charging control circuit will not operate because the battery voltage will not reach the normal voltage due to charging, and the overcharged state will continue, causing damage to the battery or the charging circuit. If rapid charging for about one hour is performed under such conditions, there is a problem in that the battery life deteriorates.
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、以
下実施例により詳細に説明する。 The present invention has been made in view of this point, and will be explained in detail below with reference to Examples.
第1図において、1は電池で、スイツチング素
子SCRを直列接続し、スイツチング素子SCRは
充電制御回路2の出力と電池1の電圧とを比較し
スイツチング動作を行なつて充電制御を行なう。
充電制御回路2はICにより構成している。3は
第1基準電圧発生回路で、ダイオードD6,D7の
順降下電圧を利用して所定の基準電圧を発生する
ようにしてあり、同時に電池1に密接配置されて
電池1の温度検出機能を有しており、そのときの
電池1の温度に応じて基準電圧を直線的に変化さ
せるようにしてある。この第1基準電圧発生回路
3より得た基準電圧を充電制御回路2内部で増巾
し、充電制御回路2の端子より出力を出し、抵
抗R2、ダイオードD3を介してスイツチング素子
SCRをトリガする。4は第2基準電圧発生回路
で、ツエナーダイオードD3とコンデンサC2によ
り構成され、トランジスタQ1のベースに接続し
ておく。トランジスタQ1のコレクタをスイツチ
ング素子SCRのゲートに接続し、エミツタを電
池1に接続する。LEDは発光ダイオードで、電
池1の充電中に点灯するものである。即ち、電池
1の充電中は整流回路5の出力電圧が低く、充電
が終了すると整流回路5の出力電圧が高くなるこ
とを利用し、充電制御回路2でこの電圧変化を検
出し、充電中に発光ダイオードLEDを点灯する。
充電制御回路2はその具体例として第2図のよう
に構成されるもので、端子〜は第1図におけ
る各端子〜に対応している。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a battery, and a switching element SCR is connected in series, and the switching element SCR compares the output of the charging control circuit 2 with the voltage of the battery 1 and performs a switching operation to control charging.
The charging control circuit 2 is composed of an IC. Reference numeral 3 designates a first reference voltage generation circuit, which generates a predetermined reference voltage by using the forward voltage drop of diodes D 6 and D 7. At the same time, it is placed closely to the battery 1 and performs the temperature detection function of the battery 1. The reference voltage is changed linearly according to the temperature of the battery 1 at that time. The reference voltage obtained from this first reference voltage generation circuit 3 is amplified inside the charge control circuit 2, outputted from the terminal of the charge control circuit 2, and connected to the switching element via the resistor R 2 and the diode D 3 .
Trigger SCR. 4 is a second reference voltage generating circuit, which is composed of a Zener diode D3 and a capacitor C2 , and is connected to the base of the transistor Q1 . The collector of transistor Q1 is connected to the gate of switching element SCR, and the emitter is connected to battery 1. The LED is a light emitting diode that lights up while the battery 1 is being charged. That is, the output voltage of the rectifier circuit 5 is low while the battery 1 is being charged, and the output voltage of the rectifier circuit 5 is high when charging is completed.The charge control circuit 2 detects this voltage change and Light up the light emitting diode LED.
A specific example of the charging control circuit 2 is constructed as shown in FIG. 2, and the terminals .about. correspond to the terminals .about. in FIG. 1.
今、電池1の電圧が第2基準電圧発生回路4の
基準電圧より低い場合はトランジスタQ1がオン
し、スイツチング素子SCRに加わるトリガ電圧
を電池1に加え、スイツチング素子SCRはオフ
のままとなつて主充電電流ほ流れず、トランジス
タQ1を通して細流電流により充電される。この
細流電流による充電によつて電池1の電圧が第2
基準電圧発生回路4の基準電圧を越えると、トラ
ンジスタQ1がオフとなり、充電制御回路2の出
力によりスイツチング素子SCRがトリガされて
主充電電流が流れ、電池1に充電される。電池1
の電圧が第1基準電圧発生回路3の基準電圧で定
まる充電制御回路2の端子の出力電圧に達する
とスイツチング素子SCRがオフし、充電を終了
する。 Now, if the voltage of battery 1 is lower than the reference voltage of second reference voltage generation circuit 4, transistor Q1 turns on, applies the trigger voltage applied to switching element SCR to battery 1, and switching element SCR remains off. There is little main charging current flowing through the transistor Q1, and the battery is charged by a trickle current through the transistor Q1 . Charging with this trickle current causes the voltage of the battery 1 to rise to the second level.
When the reference voltage of the reference voltage generating circuit 4 is exceeded, the transistor Q 1 is turned off, the switching element SCR is triggered by the output of the charging control circuit 2, and the main charging current flows, so that the battery 1 is charged. battery 1
When the voltage reaches the output voltage at the terminal of the charging control circuit 2 determined by the reference voltage of the first reference voltage generating circuit 3, the switching element SCR is turned off and charging is completed.
第3図は本説明の他の実施例で、トランジスタ
Q1のコレクタをトランジスタQ2のベースに接続
し、トランジスタQ1がオンのとき、トランジス
タQ2を通して電池1に抵抗R9で定まる細流電流
を流すとともに、トランジスタQ3をオンにして
第1基準発生回路3の両端に直列に抵抗R11を接
続し、第1基準電圧回路3の基準電圧を低下さ
せ、もしくは零近くにして充電制御回路2の端子
の出力を停止させ、スイツチング素子SCRは
オフのままで主充電電流は流れず、トランジスタ
Q1,Q2を通して細流電流により充電される。電
池1の電圧が第2基準電圧回路4の基準電圧を越
えると、トランジスタQ1がオフとなり、トラン
ジスタQ2,Q3も同時にオフになつて以下第1図
の実施例と同様の動作を行なう。 FIG. 3 shows another embodiment of the present description, in which a transistor
The collector of Q 1 is connected to the base of transistor Q 2 , and when transistor Q 1 is on, a trickle current determined by resistor R 9 flows through transistor Q 2 to battery 1, and transistor Q 3 is turned on to meet the first standard. A resistor R11 is connected in series to both ends of the generation circuit 3, and the reference voltage of the first reference voltage circuit 3 is lowered or made close to zero to stop the output of the terminal of the charging control circuit 2, and the switching element SCR is turned off. As it is, the main charging current does not flow, and the transistor
Charged by trickle current through Q 1 and Q 2 . When the voltage of the battery 1 exceeds the reference voltage of the second reference voltage circuit 4, the transistor Q 1 is turned off, and the transistors Q 2 and Q 3 are also turned off at the same time, so that the same operation as in the embodiment shown in FIG. 1 is performed. .
第4図の実施例は、第2基準電圧発生回路4に
よりオンするトランジスタQ4をトランジスタQ1
とは別に設け、トランジスタQ4を可変抵抗RXを
介して電池1に直列接続して電源に接続したもの
で、電池1の電圧が第2基準電圧発生回路4の電
圧より低いとき、トランジスタQ1およびQ4をオ
ンにしてそれぞれを通して細流電流を流して充電
し、このときの主充電電流を可変抵抗RXにより
可変設定可能としたものである。したがつて、電
池1の特性、個数に合せて再充電時の回復電圧に
必要な最適細流電流が制御できる。 In the embodiment shown in FIG. 4, the transistor Q 4 which is turned on by the second reference voltage generation circuit 4 is replaced by the transistor Q 1
A transistor Q 4 is connected in series to the battery 1 through a variable resistor R 1 and Q4 are turned on to charge by flowing a trickle current through each, and the main charging current at this time can be variably set by a variable resistor RX . Therefore, the optimal trickle current required for the recovery voltage during recharging can be controlled in accordance with the characteristics and number of batteries 1.
第5図の実施例は、スイツチング素子SCRを
間欠的に短期間オンさせて細流電流充電を行なう
ようにしたもので、スイツチング素子SCRを間
欠的に短期間オンさせるために単安定マルチバイ
ブレータ6を備えたものである。つまり、電池1
の電圧が第2基準電圧発生回路4の基準電圧より
低いときには、トランジスタQ5,Q6をオンする
ことにより、単安定マルチバイブレータ6を動作
させ、この単安定マルチバイブレータ6の出力で
トランジスタQ1をオンオフして、整流回路5の
脈流出力で動作するスイツチング素子SCRの点
弧角を小さくすることにより、スイツチング素子
SCRのオン期間を短くして細流電流を電池1に
流す。上記単安定マルチバイブレータ6出力にて
トランジスタQ1をオンする期間は第6図のt1とし
てあり、この単安定マルチバイブレータ6は整流
回路5出力を電源として動作するものであるか
ら、整流回路5の脈流出力と同期して動作する。
なお、時間t1は脈流出力の1サイクルより短い時
間である。そして、このスイツチング素子SCR
の間欠動作による細流電流で電池1が第2基準電
圧発生回路4の基準電圧以上に上昇すると(第6
図の時間t0)、トランジスタQ5,Q6がオフして単
安定マルチバイブレータ6は動作せず、トランジ
スタQ1がオフ状態に保持されるので、スイツチ
ング素子SCRは充電制御回路2出力により制御
され、つまり主充電電流が電池1に流れる。本実
施例の場合にも上述の実施例と同様に電池1の充
電初期時には電池1を細流電流で充電することに
より、電池1が完全に放電された状態であつて
も、電池1に過大な充電電流を流すことがなく、
このため電池1の寿命を短くしたりすることがな
い利点がある。しかも充電される複数個の電池1
の1個あるいは複数個が短絡している場合には、
細流充電しても電池電圧は第2基準電圧発生回路
4の基準電圧以上に上昇することはないので、こ
のような場合にスイツチング素子SCRをオンす
ることにより電池1の急速充電を行なうというこ
とがなく、従つて大電流により電池1や充電回路
を破損させたりするということがない利点もあ
る。 In the embodiment shown in FIG. 5, the switching element SCR is intermittently turned on for short periods of time to perform trickle current charging, and a monostable multivibrator 6 is used to turn on the switching element SCR intermittently for short periods of time. It is prepared. In other words, battery 1
When the voltage is lower than the reference voltage of the second reference voltage generation circuit 4, the monostable multivibrator 6 is operated by turning on the transistors Q 5 and Q 6 , and the output of the monostable multivibrator 6 is used to generate the transistor Q 1 . By turning on and off the switching element SCR, which operates with the pulsating output of the rectifier circuit 5, by reducing the firing angle
The ON period of the SCR is shortened to allow a trickle current to flow through the battery 1. The period during which transistor Q 1 is turned on at the output of monostable multivibrator 6 is t 1 in FIG. 6, and since monostable multivibrator 6 operates using the output of rectifier circuit 5 as a power source, operates in synchronization with the pulsating output of the
Note that the time t 1 is shorter than one cycle of pulsating output. And this switching element SCR
When the voltage of the battery 1 rises above the reference voltage of the second reference voltage generation circuit 4 due to the trickle current caused by the intermittent operation (the sixth
At time t 0 in the figure, transistors Q 5 and Q 6 are turned off, monostable multivibrator 6 does not operate, and transistor Q 1 is kept in the off state, so switching element SCR is controlled by the output of charging control circuit 2. That is, the main charging current flows to the battery 1. In the case of this embodiment, as in the above-mentioned embodiment, by charging the battery 1 with a trickle current at the initial stage of charging the battery 1, even if the battery 1 is completely discharged, an excessive amount of energy is applied to the battery 1. No charging current flows,
Therefore, there is an advantage that the life of the battery 1 is not shortened. Moreover, multiple batteries 1 to be charged
If one or more of these are shorted,
Even with trickle charging, the battery voltage will not rise above the reference voltage of the second reference voltage generation circuit 4, so in such a case, the battery 1 can be quickly charged by turning on the switching element SCR. Therefore, there is an advantage that the battery 1 and the charging circuit will not be damaged by a large current.
第7図はスイツチング素子SCRがオフのとき
表示装置7を点灯するようにしたもので、トラン
ジスタQ1と同じ動作をするトランジスタQ7に表
示装置(発光ダイオード)7を直列に接続し、ト
ランジスタQ1がオンのとき、トランジスタQ7を
オンにして表示装置7を点灯させ、電池1の電圧
不良を表示する。良品の電池であれば約1分以内
で電池電圧が回復するが、不良品の場合は永久に
回復しないため、電池1の不良を検出できる。 In Figure 7, the display device 7 is turned on when the switching element SCR is off, and the display device (light emitting diode) 7 is connected in series with the transistor Q 7 which operates in the same way as the transistor Q 1 . When Q1 is on, the transistor Q7 is turned on and the display device 7 is turned on to indicate a voltage failure of the battery 1. If the battery is a good one, the battery voltage will recover within about one minute, but if it is a defective one, it will not recover forever, so a defect in the battery 1 can be detected.
本発明は上述のように、直流電源と電池との間
に直列に挿入されたスイツチング素子と、電池の
充電完了を示す第1基準電圧を発生する第1基準
電圧発生回路と、上記第1基準電圧よりも低い第
2基準電圧を発生する第2基準電圧発生回路と、
電池電圧が第2基準電圧より低いとき細流電流を
電池に供給する細流電流供給手段と、電池電圧が
上記第2基準電圧よりも高く且つ上記第1基準電
圧よりも低いとき上記スイツチング素子をオンし
て主充電電流で電池を充電する充電制御回路とを
備えたものであり、電池電圧が第2基準電圧より
も低いとき細流電流で電池を充電するようにして
あるので、電池が完全に放電された状態における
充電初期時に細流電流で充電することができ、こ
のため電池に過大な充電電流が流れず、電池寿命
を短くしたりすることがない利点がある。しか
も、充電される複数個の電池の1個あるいは複数
個が短絡している場合には、細流電流しても電池
電圧は第2基準電圧以上に上昇することはないの
で、このような場合にスイツチング素子をオンす
ることにより電池の急速充電を行なうということ
がなく、従つて大電流により電池や充電回路を破
損させたりするということがない利点もある。 As described above, the present invention includes a switching element inserted in series between a DC power source and a battery, a first reference voltage generation circuit that generates a first reference voltage indicating completion of charging of the battery, and a first reference voltage generating circuit that generates a first reference voltage indicating completion of charging of the battery. a second reference voltage generation circuit that generates a second reference voltage lower than the voltage;
trickle current supply means for supplying a trickle current to the battery when the battery voltage is lower than a second reference voltage; and a trickle current supply means for turning on the switching element when the battery voltage is higher than the second reference voltage and lower than the first reference voltage. and a charging control circuit that charges the battery with the main charging current, and when the battery voltage is lower than the second reference voltage, the battery is charged with a trickle current, so that the battery is not completely discharged. It is possible to charge the battery with a trickle current at the initial stage of charging in a state where the battery is in a state where the battery is charged with a trickle current, which has the advantage that an excessive charging current does not flow through the battery and the battery life is not shortened. Moreover, if one or more of the batteries being charged is short-circuited, the battery voltage will not rise above the second reference voltage even with a trickle current. There is also the advantage that the battery is not rapidly charged by turning on the switching element, and therefore the battery or charging circuit will not be damaged by a large current.
第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図は
同上の充電制御回路の具体回路図、第3図乃至第
5図はそれぞれ本発明の別の実施例の回路図、第
6図は第5図の実施例の充電電流波形図、第7図
は本発明の別の実施例の回路図である。
1……電池、2……充電制御回路、3……第1
基準電圧発生回路、4……第2基準電圧発生回
路、7……表示装置、SCR……スイツチング素
子、Q1……トランジスタ。
FIG. 1 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a specific circuit diagram of the same charging control circuit, FIGS. 3 to 5 are circuit diagrams of another embodiment of the present invention, and FIG. This figure is a charging current waveform diagram of the embodiment shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention. 1...Battery, 2...Charging control circuit, 3...First
Reference voltage generation circuit, 4...second reference voltage generation circuit, 7...display device, SCR...switching element, Q1 ...transistor.
Claims (1)
イツチング素子と、電池の充電完了を示す第1基
準電圧を発生する第1基準電圧発生回路と、上記
第1基準電圧よりも低い第2基準電圧を発生する
第2基準電圧発生回路と、電池電圧が第2基準電
圧より低いとき細流電流を電池に供給する細流電
流供給手段と、電池電圧が上記第2基準電圧より
も高く且つ上記第1基準電圧よりも低いとき上記
スイツチング素子をオンして主充電電流で電池を
充電する充電制御回路とを備えて成ることを特徴
とする充電回路。 2 電池電圧が第2基準電圧より低いとき、上記
細流電流供給手段が第1基準電圧を低下させ、充
電制御回路によりスイツチング素子をオフし、主
充電電流の電池への供給を停止させて成ることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の充電回
路。 3 上記細流電流供給手段が細流電流を可変設定
する細流電流設定手段を備えて成ることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の充電回路。 4 上記細流電流供給手段がスイツチング素子を
間欠的に短期間オンさせて細流電流充電を行なつ
て成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の充電回路。 5 スイツチング素子がオフのとき点灯する表示
装置を備えて成ることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の充電回路。[Scope of Claims] 1. A switching element inserted in series between a DC power supply and a battery, a first reference voltage generation circuit that generates a first reference voltage indicating completion of charging of the battery, and the first reference voltage. a second reference voltage generation circuit that generates a second reference voltage lower than the second reference voltage; a trickle current supply means that supplies a trickle current to the battery when the battery voltage is lower than the second reference voltage; and a charging control circuit that turns on the switching element to charge the battery with the main charging current when the voltage is higher than the first reference voltage and lower than the first reference voltage. 2. When the battery voltage is lower than the second reference voltage, the trickle current supply means lowers the first reference voltage, turns off the switching element by the charging control circuit, and stops supplying the main charging current to the battery. A charging circuit according to claim 1, characterized in that: 3. The charging circuit according to claim 1, wherein the trickle current supply means comprises trickle current setting means for variably setting the trickle current. 4. The charging circuit according to claim 1, wherein said trickle current supply means performs trickle current charging by intermittently turning on a switching element for a short period of time. 5. The charging circuit according to claim 1, further comprising a display device that lights up when the switching element is off.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19357481A JPS5899231A (en) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | Charging circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19357481A JPS5899231A (en) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | Charging circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5899231A JPS5899231A (en) | 1983-06-13 |
| JPH031900B2 true JPH031900B2 (en) | 1991-01-11 |
Family
ID=16310266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19357481A Granted JPS5899231A (en) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | Charging circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5899231A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5653551A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-13 | Toshiba Electric Equip | Battery charger |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19357481A patent/JPS5899231A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5899231A (en) | 1983-06-13 |
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