JPH03261332A

JPH03261332A - 充電装置

Info

Publication number: JPH03261332A
Application number: JP6033390A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kikuchi; 菊地　敏幸; Kazuji Urahashi; 浦橋　和次
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-03-12
Filing date: 1990-03-12
Publication date: 1991-11-21

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】［産業上の利用分野コこの発明は二次電池を充電する装置に関するものである
。

［従来の技術］第４図は従来の充電装置を示すブロック回路図である。

図中、（１）は商用交流電源に接続され交流を整流かつ
平滑して直流を供給する電源回路、（２）は充電回路（
３）を介して電源回路（１）に接続されたニッケル・カ
ドミウム電池等の二次電池、（４）二次電池（２）の充
電電圧を検出する電圧検出回路である。

従来の充電装置は上記のように構成され、電源回路（１
）が商用交流電源に接続されると、二次電池（２）は充
電回路（３）を介して充電されて行く。二次電池（２）
の端子電圧は電圧検出回路（４）で監視され、充電回路
（３）は上記端子電圧が所定電圧になるまで、二次電池
（２）の容量の１／１０の電流で充電して行く。上記端
子電圧が所定の電圧に達したことが電圧検出回路（４）
で検出されると、充電回路（３）は開放され、二次電池
（２）の充電は停止する。

上記充電の経過は、後出する第２図の曲線（ａ）に示さ
れるとおりである。ここで、Ｖａは充電検出電圧である
。

［発明が解決しようとする課題］上記のような従来の充電装置では、二次電池（２）の端
子電圧の検出だけで充電しているため、二次電池（２）
の残量にかかわらず一律に充電しなければならず、残量
が大きい二次電池（２）を充電したときのメモリ効果（
少量の放電に対して少量の充電を行うことを繰り返すと
、電池全体の容量が低下する現象）により、二次電池（
２）の性能劣化を招く虞れがあるという問題点がある。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、二次電池特有のメモリ効果をなくシ。

性能を劣化させることなく、最適な充電ができるように
した充電装置を提供することを目的とする。

また、この発明の別の発明は、上記のものに加えて二次
電池の種類に応じて最適な充電ができるようにした充電
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係る充電装置は、二次電池の残量を検出し、
これが所定値以上であると、二次電池をいったん放電さ
せ、その後充電するようにしだものである。

また、この発明の別の発明に係る充電装置は、二次電池
の種類を指定するスイッチを設け、このスイッチの出力
に応じて上記の放電から充電への動作を可能とするよう
にしたものである。

［作　用］この発明においては、二次電池の残量を検出して、残量
が大きいときは充電する前に放電させるようにしたため
、二次電池は十分放電した状態から充電開始される。

また、この発明の別の発明においては、二次電池の種類
を指定するスイッチを設けたため、電池の種類により充
電形式が指定できる。

［実施例コ第１図及び第２図はこの発明の一実施例を示す図で、第
１図はブロック回路図、第２図は充放電特性図であり、
従来装置と同様の部分は同一符号で示す。

第１図中、（４Ａ）　（４Ｂ）は二次電圧（２）の端子
電圧を検出する電圧検出回路、（１１）は電圧検出回路
（４Ａ）（４Ｂ）からの出力を監視して充電回路（３）
を動作させる制御回路、（１２）は制御回路（１１）か
らの信号によりオン・オフされる放電回路で、トランジ
スタ等のスイッチング素子と、固定抵抗器、表示灯又は
モータ等の負荷回路により構成されている。

次に、この実施例の動作を説明する。

充電しようとする二次電池（２）の端子電圧が、第２図
に示す電圧ｖｂよりも低い場合は、電圧検出回路（４Ｂ
）の出力がオフとなり、制御回路（１１）は充電回路（
３）をオンし、放電１回路（１２）をオフとし、二次電
池（２）の充電が開始される。このときの充電特性は第
２図の曲Ｍ（ａ）で示される。充電が進行して二次電池
（２）の端子電圧が第２図の電圧Ｖａに達すると、電圧
検出回路（４Ａ）の出力がオンとなり、制御回路（１１
）は充電回路（３）をオフとし、二次電池（２）の充電
は停止する。

次に、充電しようとする二次電池（２）の端子電圧が、
餉２図に示す電圧ｖｂよりも高い場合は、電圧検出回路
（４Ｂ）の出力がオンとなり、制御回路（１１）は充電
回路（３）をオフ、放電回路（１２）をオンし、二次電
池（２）は第２図の曲線（ｂ）に従って放電して行く。

この放電により二次電池（２）の端子電圧が第２図の電
圧ｖｂに達すると、電圧検出回路（４Ｂ）の出力がオフ
となり、今度は制御回路（１１）は充電回路（３）をオ
ン、放電回路（１２）をオフとし、二次電池（２）は充
電が開始される。以後の動作は既述の充電時の動作と同
様である。

上記実施例では、充電電圧を検出するものとしたが、充
電終了時に電圧降下を検出する急速充電器に、制御回路
（１１）、放電回路（１２）及び電圧検出回路（４Ｂ）
を設けてもよい。

第３図はこの発明の別の発明の一実施例を示すブロック
回路図である。

図中、（１５）は充電時二次電池（２）に供給する電流
を制御する電流制御部（第１図の充電回路（３）に相当
）、（１６）は二次電池（２）の残留容景を検出すると
共に充電時の電圧を制御する電圧制御部（第１図の電圧
検出回路（４Ａ）　（４Ｂ）に相当）、（１７）は電源
回路（］）、電流制御部（１５）及び電圧制御部（１６
）を制御する制御部、（１８）は充電する二次電池（２
）の種類を指定する指定スイッチである。

すなわち、指定スイッチ（１８）はニッケル・カドミウ
ム電池のようなメモリ効果のある二池電池か（以下第１
種の電池という）、鉛電池のような完全放電させると性
能劣化を起こす二池電池（以下第２種の電池という）か
を指定するものである。

さて、二次電池（２）が装置にセットされると。

電圧制御部（１６）は二次電池（２）の電圧及び電圧制
御部（１６）内部の抵抗を通して流れる電流等から二次
電池（２）の残留容量を検出して、そのデータを制御部
（１７）へ送る。制御部（１７）では残留容量が所定レ
ベル以下のとき、又は第２種の電池が指定されたときは
、データを基に充電に必要な電圧・電流を算出し、電圧
制御部（１６）、電流制御部（１５）及び電源回路（１
）を制御する。電圧制御部（１６）は必要な電圧が供給
されていることと、過大な電圧が印加されていないこと
を監視し、電流制御部（１５）は必要な電流が供給され
ていることと過大な電流が流れていないことを監視する
。そして、所定時間ごとに二次電池（２）の残留容量を
検出して、その都度電圧・電流値を設定することにより
適正な充電を行い、所定の容量に達した時点で充電を終
了する。

次に、残留容量が所定レベルを越えているとき、又は第
１種の電池が指定されたときは、制御部（１））は電流
制御部（１５）の出力をオフ、放電回路（１２）をオン
し、二次電池（２）を放電させる。そして、残留容量が
所定レベルに低下するまで電圧制御部（１６）での検出
を繰返し、所定レベルに達すると充電を開始する。

上記実施例では、二次電池に供給する電源を直流とした
が、急速充電器等で使用される交流成分を含んだ電源で
もよい。

また、二次電池（２）の残留容量を検出する手段には、
高周波を用いたり、温度をセンサで検出したりすること
も行われる。

電流制御部（１５）の構成上の位置を、電圧制御部（１
６）よりも二池電池（２）側に移して、逆流防止機能を
持たせるようにしてもよい。

制御部（１７）に記憶部を設け、指定された二次電池（
２）の種類に応じて、最適な電圧・電流パターンを発生
させるようにすることも可能である。

ニッケル・カドミウム電池等のメモリ効果を防止するだ
けであれば、毎回放電させる必要はないため、カウンタ
や放電モード設定スイッチを設けて、数回の充電に対し
て１度放電プロセスを追加するようにしてもよい。

人工衛生のように、太陽電池を電源にして少量の電池を
長時間にわたって充電するようなシステムの場合、ニッ
ケル・カドミウム電池では、メモリ効果が発生しやすい
。この様なシステムでは、二池電池を２重系とし、片系
ずつ放電プロセスを追加するようにすれば、システムの
信頼性は向上する。

なお、携帯用機器に組み込まれた充電器に適用すること
も可能である。

［発明の効果］以上説明したとおりこの発明では、二次電池の残量を検
出し、これが所定値以上であると、二次電池をいったん
放電させ、その後充電するようにしたので、二次電池は
十分放電した状態から充電開始され、二次電池特有のメ
モリ効果をなくし、性能を劣化させることなく、最適な
充電ができる効果がある。

また、この発明の別の発明では、二次電池を指定するス
イッチを設け、このスイッチの出力に応じて、上記放電
から充電への動作を指令するようにしたので、電池の種
類により充電形式が指定でき、それぞれ最適な充電が選
択できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明による充電装置の一実施例
を示す図で、第１図はブロック回路図、第２図は充放電
特性図、第３図はこの発明の別の発明による充電装置の
一実施例を示すブロック回路図、第４図は従来の充電装
置を示すブロック図である。図中、（２）は二次電池、（３）は充電回路、（４Ａ）
（４Ｂ）は電圧検出回路、（１１）は制御回路、（１２
）は放電回路、　（１５）は充電回路（電流制御部）、
（１６）は検品回路（電圧制御部）、（１７）は制御回
路（制御部）、（１８）は指定スイッチ。なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。代理人大岩増雄第図第図時間→

Claims

【特許請求の範囲】

（１）二次電池を充電回路を通じて充電する装置におい
て、上記二次電池を放電させる放電回路と、上記二次電
池の残量が所定値以上であることを検出する検出回路と
、この検出回路が動作すると上記二次電池をいったん上
記放電回路に接続した後上記充電回路に切り換える制御
回路とを備えたことを特徴とする充電装置。
（２）二次電池の種類を指定するスイッチを設け、この
スイッチの出力に応じて検出回路及び制御回路の動作を
指令するようにした特許請求の範囲第１項記載の充電装
置。