JPH0475435A - 二次電池の充電回路 - Google Patents

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） 本発明は二次電池の充電回路に係り、特に充電時の二次
電池の温度を検出して充電を制御する方式の充電回路に
関する。

（従来の技術） 一次電池の充電方式には種々のものかあるか、特に二次
電池の温度を検出して充電制御を行う方式としては例え
ば特開昭６３−７６２７５号公報に記載された充電回路
がある。

この公知の充電回路においては、二次電池の温度を検出
する温度センサを設け、この温度センサからの信号を温
度監視回路によ−〕で監視し、設定温度まで上昇したと
き二次電池の充電を停止させるようにしている。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来の充電回路では温度センサ
の不良、あるいは温度センサと温度監視回路との接続不
良か生しると、温度検出結果に基づく二次電池の充電停
止制御がなされな（なってしまう。この結果、二次電池
は過充電となって異常温度上昇を生じ、電池自身や電池
を使用している機器の破損を引き起こすことがある。

本発明はこのような従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、二次電池の温度検出系か正常に動作しない
場合であっても、二次電池の破損や機器の破損を引き起
こすことかなく、信頼性および安全性の高い充電回路を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため、本発明の充電回路は二次電
池の温度を検圧し、その温度に対応した信号を発生する
温度センサと、この温度センサからの信号により二次電
池の温度が設定値に達したことを検出し、検出出力を発
生する温度検出回路と、二次電池の充電開始とともに起
動され、所定時間経過後に限時出力を発生するタイマー
回路と、温度検出回路の検出出力およびタイマー回路の
限時出力のうち先に出力された方によって二次電池の充
電を制御する充電制御回路とを具備することを特徴とし
ている。

（作用） ニッケル水素電池をはじめとする二次電池では、充電末
期になると電池内部から熱か発生し、発熱と放熱かバラ
ンスするまで表面温度か上昇する。充電電流か大きいは
と、このときの温度上昇率は大きくなり、発熱と放熱か
ノくランスした後の温度も高くなる。

二次電池の種類や周囲温度にもよるか、充電末期になっ
ても０．３〜０．５ＣｍＡ以上の電流で充電を続けると
、温度か異常に高くなる。

従って、温度検出回路の検出出力のみによって充電制御
を行うものとすると、温度センサや温度検出回路が正常
に動作しない場合、二次電池は異常温度上昇を起こす。

このような場合、本発明ではタイマー回路の限時出力に
よって二次電池の充電制御かなされるため、過充電によ
る二次電池の異常温度上昇か防止される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る充電回路の構成を示す
ブロック図である。同図において、充電用電源１には充
電制御回路２を介して二次電池であるニッケル水素電池
（以下、単に電池という）３に接続されている。充電用
電源１は交流電源の出力を整流して直流を得る電源や、
他の比較的大容量の電池が使用される。

温度センサ４は、電池３に内蔵されるか、または電池３
に近接して設置されている。この温度センサ４は電池３
の温度を検出し、その温度に対応した電圧の電気信号を
発生する。温度センサ４からの信号は、温度検出回路５
に入力される。温度検出回路５は温度センサ４からの信
号により電池３の温度が設定値に達したことを検出する
回路であり、具体的には例えば温度センサ４の出力電圧
と温度設定値に対応した基準電圧とを比較する電圧比較
器によって構成される。この場合、温度検出回路５の電
圧比較器は温度センサ４の出力電圧か基準電圧を越える
と出力が反転し、電池３の温度が設定値に達したことを
示す検出出力を発生する。

一方、タイマー回路６は充電開始とともに起動され、所
定の時間（限時時間）経過後に限時出力を発生する。こ
のタイマー回路６の圧力端子は、温度検出回路５の出力
端子とともに充電制御回路２の制御端子に接続されてい
る。

充電制御回路２は例えばスイッチング回路か、またはス
イッチング回路と抵抗の並列回路により構成される。通
常の充電時にはスイッチング回路はオン状態である。一
方、制御端子に所定の信号か与えられると、スイッチン
グ回路がオフ状態となって充電制御状態となるように構
成されている。

次に、この充電回路の動作を説明する。

充電が開始されると、充電用電源１から充電制御回路２
を介して電池３に充電電流が供給され始める。充電が進
み、充電末期になると、電池３の温度が上昇し始める。

電池３の温度は温度センサ４により温度に対応した電圧
値の電気信号に変換され、この温度センサ４の出力信号
か温度検出回路５に入力される。

温度検出回路５は、温度センサ４の出力電圧か予め設定
した温度（例えば５０℃〜６０℃）に相当する電圧（基
準電圧）に達すると、検出出力を発生する。この検出出
力は充電制御回路２に入力され、充電制御回路２を充電
制御状態とする。充電制御回路２は充電制御状態になる
と、スイッチング回路がオフ状態となるため、充電を停
止するか、あるいは抵抗が充電路に挿入されることによ
って、充電電流を通常より小さくする。

通常の充電動作は、以上のようにして行われる。一方、
温度センサ４や温度検出回路５が異常となったり、温度
センサ４と温度検出回路５との間を接続するリード線の
接続不良などにより、電池３の温度が設定値に達しても
温度検出回路５から充電制御回路２に検出出力が伝わら
ない場合は、やがてタイマー回路６から限時出力が発生
され、充電制御回路２に人力される。

充電制御回路２は、この限時出力を受けると充電制御状
態となり、先と同様に充電を停止するか、または充電電
流を減少させる。

このようにして、温度センサ４や温度検出回路５に異常
が生じたり、これらの間の接続不良が生じた場合でも、
充電制御回路２はタイマー回路６の限時出力により充電
制御状態となるので、過充電により電池３が異常温度に
なるのを防止できる。

本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例え
ば第１図では二次電池としてニッケル水素電池を用いた
か、他の二次電池、例えばニッケルカドミウム電池や鉛
蓄電池などを用いた場合でも、本発明の充電回路を適用
することが可能である。

また、本発明は単に二次電池を充電するのみてなく、二
次電池に並列に負荷を接続し、充電を行いながら負荷へ
の電力供給を行うフローティング充電回路にも適用する
ことができる。

さらに、本発明の充電回路は例えば充電電圧制御や一Δ
充電制御など公知の他の充電方式と組合わせて実施する
ことも可能である。

その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば二次電池の温度を
検出する温度センサおよび検出した温度が設定値に達し
たことを検出する温度検出回路とは別に、二次電池の充
電開始とともに起動されるタイマー回路を設け、これら
温度検出回路の検出出力およびタイマー回路の限時出力
のうち先に出力された方によって二次電池の充電を制御
する構成とすることにより、温度センサや温度検出回路
を含む温度検出系が不良の場合でもタイマー回路の限時
出力により充電制御を行うことが可能である。

従って、二次電池の過充電による異常温度上昇のおそれ
がなく、電池や機器の破損を引き起こすことがなくなり
、信頼性、安全性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る二次電池の充電回路の
構成を示すブロック図である。 １・・・充電用電源 ２・・・充電制御回路 ３・・・ニッケル水素電池（二次電池）４・・・温度セ
ンサ ５・・・温度検出回路 ６・・タイマー回路 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 二次電池の温度を検出し、その温度に対応した信号を発
   生する温度センサと、 この温度センサからの信号により前記二次電池の温度が
   設定値に達したことを検出し、検出出力を発生する温度
   検出回路と、 前記二次電池の充電開始とともに起動され、所定時間経
   過後に限時出力を発生するタイマー回路と、 前記温度検出回路の前記検出出力および前記タイマー回
   路の限時出力のうち先に得られた出力に従って前記二次
   電池の充電を制御する充電制御回路と を具備することを特徴とする二次電池の充電回路。