JPH03251052A - 充電量表示装置 - Google Patents

充電量表示装置

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JPH03251052A
JPH03251052A JP2046812A JP4681290A JPH03251052A JP H03251052 A JPH03251052 A JP H03251052A JP 2046812 A JP2046812 A JP 2046812A JP 4681290 A JP4681290 A JP 4681290A JP H03251052 A JPH03251052 A JP H03251052A
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JP
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charging
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cpu
constant
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JP2046812A
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Masayoshi Sasaki
真義 笹木
Koji Umetsu
浩二 梅津
Tsugio Samejima
鮫島 次男
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Sony Corp
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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】
〔産業上の利用分野〕 本発明は鉛蓄電池等に用いて好適な充電量表示装置に関
する。 〔発明の概要〕 本発明は鉛蓄電池の様な二次電池を定電圧充電し、その
充電量を表示する様にした充電量表示装置に於いて、定
電圧充電する電圧設定値を所定段階に順次可変し、可変
時点の微小電流変化を検出して充電量表示を行う様にし
て、充電電流だけを検出して充電量表示し充電表示回路
の構成を簡単にする様にしたものである。 〔従来の技術〕 従来から、鉛蓄電池の様な二次電池の充電装置において
は、この二次電池の充電状態を表示するために二次電池
の充電電流を検出して、充電量を表示する様にしていた
。然し、この様な二次電池では第4図の充電電圧特性曲
線(20)で示す様に所定時間経過後は充電量特性曲線
(21)が100%充電されない前に充電電圧は飽和状
態(20a)  となり充電電圧を検出しても所定電圧
以下では充電状態を表示することが出来なかった。即ち
、通常のものでは充電状態の70〜80%程度迄しか表
示が出来なかった。そこで従来では第4図に示す様に充
電電圧が飽和状態(20a)  になり出してからは、
それ迄一定であった充電電流特性曲線(22)が減少し
始めるので減少して行く充電電流(22a)  を検出
していた。この様な従来の充電量表示装置の構成を第5
図に示す。同図で、商用A C電源に挿入される交流プ
ラグ(1)からの交流電源電圧はフィルタ部(2)でフ
ィルタされ、スイッチング部(3〕に供給される。 スイッチング部(3)でのスイッチタイミングは例えば
、マイクロコンピュータ(以下CPUと記す)(10^
) の制御データをアナログ信号に変換した制御信号で
コントロールされる。スイッチング部(3)で所定のパ
ルス幅に制御されたスイッチング信号は変換トランス(
4)の1次側に供給され、変換トランスの2次側から取
り出された昇圧(降圧)変換信号は整流平滑回路(5)
で整流平滑化された後に直流電圧と成され、充電しよう
とする二次電池(12)の陽極端子が接続される正端子
(13)に供給される。 負端子(14)には二次電池(12)の陰極端子が接続
され、負端子(14)には充電電流検出用抵抗器(15
)が接続され、この抵抗器(15)の一端は接地されて
いる。正端子(13)には充電電圧検出回路(19)が
負端子(14)には充電電流検出回路(18)が接続さ
れ、両回路で検出された充電電圧及び充電電流はアナロ
グ−デジタル変換回路(以下A/Dと記す) (17)
及び(16)でデジタル−データに変換されて充電電圧
データ及び電圧電流データをCP U (IOA)  
に供給する。CP U (IOA>  はこの様な充電
電圧又は充電電流に対応したデータを出力し、図示しな
いが同じく2個のデジタル−アナログ変換回路(以下D
/Aと記す)に供給し、これら両D/Aの出力でスイッ
チング部(3)を制御する様に成すと共に表示部(11
)に充電状態を表示する様に構成されている。 〔発明が解決しようとする課題〕 畝上の第5図に示した従来の充電量表示装置によれば、
二次電池(12)を充電する場合、第4図に示す充電電
圧特性曲線(20)が上昇している間は充電電圧検出回
路(19)で充電電圧を検出してスイッチング部(3)
を制御し、充電電圧が一定になった状態では第4図に示
す充電電流特性曲線(22)の減少して行く充電電流(
22a)  を充電電流検出回路(18)で検出してス
イッチング部(3)を制御する様にしているので、CP
 U(IOA)  等でスイッチング部(3)を制御す
る場合には2つのA / D (16)及び(17)並
にD/Aを必要とするだけでなく、充電電流検出回路(
18)と充電電圧検出回路(19)を必要とし回路が複
雑化する問題があった。 本発明は畝上の問題点を解決するために成されたもので
、その目的とするところは充電電流のみの簡単な回路構
成で充電量表示の行なえる充電量表示装置を提供しよう
とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の充電量表示装置はその例が第1図に示されてい
る様に鉛蓄電池の様な二次電池(12)を定電圧充電し
、その充電量を表示する様にした充電量表示装置に於い
て、定電圧充電する電圧設定値を所定段階に順次可変し
、可変時点の微小電流変化を検出して充電量を表示部(
11)に表示する様にしたものである。 〔作用〕 本発明の充電量表示装置によれば、充電量表示を行なう
ための回路が充電電流検出回路だけで済み、極めて簡単
な構成とすることが出来る。 〔実施例〕 以下、本発明の充電量表示装置の一実施例を第1図乃至
第3図について説明する。第1図は本例の全体的な系統
図を示すものであり、第2図は第1図の要部の回路図で
充電制御回路をCPUで行なう場合の回路例であり、第
3図は本例の充電特性説明曲線図である。 尚、本例で従来の第5図との対応部分には同一符号を付
して説明する。 第1図で、商用交流電源のコンセントに挿入された交流
プラグ(1)からの交流電圧は入力フィルタ(2)、ス
イッチング部(3)、変換トランス(4)並に整流平滑
回路(5)を介して直流化されて鉛蓄電池の如き二次電
池(12)の陽極端子が接続され、充電が施される正端
子(13)に供給される。負端子(14)には二次電池
(12)の陰極端子が接続されると共に充電電流検出用
の抵抗器(15)が負端子(14)と接地間に接続され
充電電流検出用の抵抗器と負端子(14)の接続点から
取り出された充電電流は電流−電圧変換回路(9)に供
給され、充電電流は充電電圧に変換され、充電制御回路
(10)に供給される。充電制御回路(10)には表示
部(11)が接続されると共に充電制御電圧が出力制御
回路(8〕に供給され、この充電制御電圧に応じて整流
平滑回路(5)から供給される出力電圧の基準電圧が出
力制御回路(8)で切換えられる。出力制御回路(8)
の出力はフォトカブラ(7)の発光素子に供給される。 この発光素子から発光された光は受光素子で電気信号に
変換されて制御回路(6)に供給され、スイッチング部
(3)のスイッチタイミングを制御する。 上述の系統図の充電制御回路(10)をCP U (I
OA)とした電流−電圧変換回路(9)、8力制御回路
(8)並にフォトカプラ(7)の具体的回路構成の1例
を第2図で説明する。フォトカプラ(7)を構成する発
光ダイオードの如き発光素子CD、 のアノードには整
流平滑回路(5)から直流電圧が供給される。発光素子
CD + のカソードは電圧比較用オペアンプAMP、
の出力端に接続された抵抗器R0の一端に接続されてい
る。フォトカブラ(7)を構成するフォトトランジスタ
の如き受光素子Tr、は制御回路(6)に接続されてい
る。オペアンプA M P + の反転入力端子は可変
抵抗器VR,を介して直流電圧が供給されるラインに接
続され、反転入力端子とオペアンプ出力間には帰還抵抗
器R2が接続されると共に反転入力端子と接地間に抵抗
器R0が接続されている。オペアンプA M P + 
の非反転入力端子には基準端子T+ から基準電圧VI
EF が直列接続された分割抵抗器R4及びR3を介し
て供給され、抵抗器R5の一端は接地されている。出力
制御回路(8)を構成するトランジスタTr2及びTr
=の夫々のコレクタは抵抗器R,,R,を介して分割用
抵抗器R1及びR6の直列接続中点に接続され、エミッ
タは夫々接地されると共に夫々のトランジスタのペース
エミッタ間には抵抗器R8及びR+ +が接続され、夫
々のベースはベース抵抗器R,,R,,を介してCP 
U (IOA)  の例えば50%設定ボート及び70
%設定ボートに接続される。このCPU(10^)の各
出力ボートにはCP U(IOA)  内でデジタル的
な制御データをアナログ制御信号に変換して出力する様
に成されている。表示部(11)はCP U (IOA
)で制御され、50%充電量に設定され50%充電が成
された時は50%表示部のL E D(lla) が点
灯し、70%充電量に設定され70%充電が成された時
は70%表示部のL E D(llb) が、同様に1
00%充電量に設定され100%充電が成された時は1
00%表示部のL E D(tic)が点灯する様に構
成されている。 定電圧充電を行なう鉛蓄電池又1dリチウムIt喝の様
な二次電池(12)は正負端子(13) (14)間に
接続され、電流−電圧変換回路(9)は差動アンプAM
P2と抵抗器RI2及び可変抵抗器VR2で構成されて
いる。充電電流検出用抵抗器(15)の両端子間の電流
は差動アンプAMP、の非反転及び反転入力端子に可変
抵抗器VR2を介して供給され、電圧に変換されアナロ
グ−デジタル変換回路(16)に供給され、デジタルデ
ータに変換された充電電圧はCPU(IOA)  に供
給される。上述の構成に於ける本例の動作を第3図の充
電特性曲線と共に説明する。 本例では二次電池(12)として鉛蓄電池又はリチウム
電池の様に定電圧充電されるものに利用出来る。二次電
池が、例えば、10V、2Aで充電出来るものであると
すればCP U (IOA)  は充電電圧を充電量の
検出点に合せて始めは低い例えば5Vの充電電圧に設定
する。即ち、第3図で充電電圧特性曲線(20)が増加
する範囲で、充電電圧を飽和電圧の例えば、50%の5
V、2Aの設定電圧(20b)として置くと、二次電池
(12)が50%の設定電圧になる迄は第3図の充電電
流特性曲線(22)に示す様に一定の充電電流が流れて
いるが、50%の設定電圧(20b)  になると、定
電流モードから定電圧モードとなり、第3図の(22b
)  で示す様に充電電流が減少し始める。この時の−
Δ工を充電電流検出抵抗器(15)を介して検出し、電
流−電圧変換回路
〔9〕で電圧に変換した後にデジタル
データに変換してCP U (IOA)  に入力する
。c P U (IOA)  は−ΔIを検出したら表
示部(11)のL E D(lla)  を点灯させる
50%設定電圧がフル充電されたことを表示すると共に
、50%設定ボート端子に所定の電圧を供給し、トラン
ジスタTr2を“オン″状態にし基準電圧端子T、に供
給される基準電圧の分割比を変化させてオペアンプAM
P、の出力を変化させ、フォトカブラ(7)の発光素子
CD、 の発光量を変化させ、スイッチング部(3)の
スイッチタイミングを変化させる。更にCP U (I
OA)  は充電電圧の設定を例えば、次の70%の7
V、2Aの設定電圧(20c)に設定する。この設定条
件で二次電池(12)は再び充電が行なわれ、充電電流
は第3図の充電電流特性曲線(22)の様に定電流モー
ドで流れるが70%の設定モードになると定電流モード
から定電圧モードとなり、第3図の(22C)  で示
す様に充電電流が減少し始めるのでc p U (IO
A)  は再び−Δ■を検出すると同時に表示部(11
)の70%発生電圧がフル充電されたことを表示し、7
0%設定ボート端子に所定の電圧を供給し、トランジス
タTr、を“オン”状態にすることでオペアンプAPM
、の基準電圧が切換えられ、所定のスイッチタイミング
でスイッチング部(3)をスイッチングする。CP U
(IOA)は充電電圧設定のシフトアップを行ない。例
えば充電電圧特性曲線(20)が第3図に示す飽和領域
(20a)  に入って充電電圧が一定になる様な充電
電圧設定値に至り、例えば、IOV、2Aの設定電圧(
20d)では、充電電流特性曲線(22)は減少領域(
22a)  に入っているので最終設定電圧の100%
充電が施された状態では充電電流の一ΔI (22d)
  の検出を行って100%L E D(IIC)  
を点灯させる。 この時CP U(lQ^)にはトランジスタ7r、 、
 Tr2をオフ状態としオペアンプAMP、の非反転入
力端子には基準電圧V REP を抵抗器R4及びR5
で分圧した電圧が供給される。 上述の実施例によれば、充電量が100%の充電量と成
る迄、充電電流の一Δ■を検出するだけで済むので充電
電流の検出手段を設けるだけでよく、CPU(10^)
での制御時には1個のA/Dだけで済み、回路を簡単に
することが出来る。上述の実施例では設定値を50%、
70%、100%と設定したが、これらの値は適宜の値
及び間隔に選択出来ることは勿論で、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々変更し得ることは明らかである。 〔発明の効果〕 本発明の充電表示装置によれば、従来の様に充電電流と
充電電圧の両方を検出して充電状態を表示する場合に比
べて充電電流のみを検出して充電量表示を行なうことが
出来ので回路構成を簡単にすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の充電表示装置の一実施例を示す系統図
、第2図は本発明の充電表示装置の要部の回路図、第3
図は本発明の充電表示装置の充電特性曲線図、第4図は
従来の充電特性曲線図、第5図は従来の充電表示装置の
系統図である。 (2)はフィルタ部、(3)はスイッチング部、(4)
は変換トランス、(5)は整流平滑回路、(6)は制御
回路、(7)はフォトカブラ、(8)は出力制御回路、
(9〕は電流−電圧変換回路、(10)は充電制御回路
、(IOA)  はCPU、(11)は表示部である。 −J1統ネ甫正書 平成 2年 5月 1G日 1、事件の表示 平成 2年 特 許 願 第 46812号 住 所 東京部品用2北品用6丁目7番35号 名 称 (218) ソ 株 式 6、禎正により増加する発明の数 7、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 (1)明細書中、第8頁20行〜第9頁3行「このCP
U(IOA)の・・・・成されている。」を削除する。 (2)同、第9頁20行「共に説明する。」のあとにI
L千を加入する。[また、充電電流を一定の電流とする
回路は、ここでは省略する。」(3)同、第10頁9行
[とじて置くと、二次電池(12) Jとあるを「とじ
て置く。この時50%、70%の設定ポートはHIGH
状態とし、T、z。 Triを“オン°゛状態とする。二次電池(12) J
に訂正する。 (4)同、同頁20行〜第11頁7行「ると共に、・・
・・設定を例えば、」とあるを「る。次に、IOAの5
0%設定ポートをLOWとし、T r 2をオフさせる
。基準電圧端子T、に供給される基準電圧の分割比を変
化させ、オペアンプAMP、の非反転入力端子電圧を変
化させる。以上より、フォトカプラ(力の発光素子CD
、の発光量を変化させ、スイッチング部(3)のスイッ
チタイミングを変化させて、」に訂正する。 (5)同、第11頁11行「設定モードjとあるを「設
定充電量」に訂正する。 (6)同、同頁15行〜16行「充電されたことを・・
・・トランジスタTriを“オン”」とあるを「充電さ
れたことを表示する。次に70%設定ポート端子は、L
OWとし、トランジスタTri“オブ゛」に訂正する。 (7)同、同頁17行「オペアンプA P M I J
とあるを「オペアンプAMP+Jに訂正する。 (8)同、同頁19行rCPU (IOA)Jとあるを
[以上の様にしてCP U ’(IOA) Jに訂正す
る。 (9)同、同頁20行「行ない。例えば」とあるを「行
ない、例えばjに訂正する。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  鉛蓄電池の様な二次電池を定電圧充電し、その充電量
    を表示する様にした充電量表示装置に於いて、 上記定電圧充電する電圧設定値を所定段階に順次可変し
    、該可変時点の微小電流変化を検出して充電量表示を行
    うことを特徴とする充電量表示装置。
JP2046812A 1990-02-27 1990-02-27 充電量表示装置 Pending JPH03251052A (ja)

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JP2046812A JPH03251052A (ja) 1990-02-27 1990-02-27 充電量表示装置
KR1019910002308A KR100201445B1 (ko) 1990-02-27 1991-02-12 충전량표시장치
US07/660,001 US5172044A (en) 1990-02-27 1991-02-25 Multi-rate constant voltage battery charger with display
MYPI91000302A MY104792A (en) 1990-02-27 1991-02-25 An apparatujs for displaying a charge amount of a re- chargeable battery in a battery charger.
EP91301515A EP0448235B1 (en) 1990-02-27 1991-02-26 Battery charging apparatus
DE69112243T DE69112243T2 (de) 1990-02-27 1991-02-26 Batterieladegerät.

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KR (1) KR100201445B1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0698475A (ja) * 1992-09-10 1994-04-08 Rohm Co Ltd 蓄電池充電回路
JPH08136629A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Kyushu Electric Power Co Inc 蓄電池寿命診断装置
JP2010093925A (ja) * 2008-10-07 2010-04-22 Makita Corp 充電装置

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