JPH031900B2 - - Google Patents
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- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- reference voltage
- charging
- switching element
- voltage
- 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.)
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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。
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。
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。
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。
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。
下実施例により詳細に説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19357481A JPS5899231A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19357481A JPS5899231A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 充電回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5899231A JPS5899231A (ja) | 1983-06-13 |
| JPH031900B2 true JPH031900B2 (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=16310266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19357481A Granted JPS5899231A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5899231A (ja) |
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/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5899231A (ja) | 1983-06-13 |
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