JPH05219656A - バッテリーチャージャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電モード及びアダプターモードを有するバ
ッテリーチャージャに於いて、電池の接続不良等の異常
を検出し、アラーム表示をすると共に出力を停止する。 【構成】 充電モードとアダプターモードとを有するバ
ッテリーチャージャに於いて、出力端子が開放されてい
ることを検出する回路と、充電電圧が低電圧であること
を検出する低電圧検出回路と、電圧が設定値よりも高い
ことを検出する過電圧検出回路と、電流が設定値よりも
大きいことを検出する過電流検出回路とを設け、これら
の検出により異常と判定された場合に出力を停止すると
共に、アラーム表示をするように構成してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は二次電池を充電し得ると
共に、アダプターとしても使用可能なバッテリーチャー
ジャに関し、更に詳しくは電池を充電中、或いはアダプ
ターとして使用中に異常が生じたときに、これを知らし
めると共に出力を停止するバッテリーチャージャに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ニカド電池や鉛電池等の二次電池は放電
しても再度充電することにより繰り返し使用であるため
に、携帯用小物電気機器の電源等として広く使用されて
いる。この電池はバッテリーチャージャによって充電す
るが、これら小物電気機器に用いる電池を充電するバッ
テリーチャージャは商用交流電源を所望電圧に変圧する
と共に直流に変換し、出力端子間に装填された電池を充
電するものである。

【０００３】また前記バッテリーチャージャは電池を充
電する場合以外にも、商用交流を所望の直流に変換し、
直流電源を供給するアダプターとしても使用し得るもの
もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記バ
ッテリーチャージャによって電池を充電する場合には、
電池が出力端子間に確実に装填されていないと、電池の
充電が的確に行われない。

【０００５】またアダプターとして使用する場合にも、
アダプター内部が故障している場合等にあっては、供給
電圧が上昇し、そのまま使用すると接続した機器を損傷
する等の不都合を生ずる。

【０００６】そのため、従来は電池を充電する場合に
は、出力端子間に電池が確実に装填されているか否かを
確認した上で充電を開始する必要があり、またアダプタ
ーとして使用する場合には適正アダプターを確実に接続
する必要があった。従って、これらを確認してから充電
等を行わなければないないものであった。

【０００７】本発明は従来の前記課題を解決するもので
あり、その目的とするところは、電池を充電する場合及
びアダプターとして使用する場合に、異常検出をする各
種保護機能を備えたバッテリーチャージャを提供せんと
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明にかかる構成は、電池を充電する充電モード
と、所定電力を供給するアダプターモードとを有するバ
ッテリーチャージャに於いて、電池を充電する際に、充
電電圧が所定範囲内のときに異常信号を出力する開放端
子電圧検出回路と、充電電圧が一定以下のときに異常信
号を出力する低電圧検出回路と、充電電圧が一定以上の
ときに異常信号を出力する過電圧検出回路と、充電電流
が一定以上のときに異常信号を出力する過電流検出回路
とを有する充電モードと、所定電圧を供給する際に、供
給電圧が一定以上のときに異常信号を出力する過電圧検
出回路と、供給電流が一定以上のときに異常信号を出力
する過電流検出回路とを有するアダプターモードと、前
記異常信号を入力してアラーム表示をすると共に、出力
を停止させるための異常判定回路とを設けたことを特徴
としてなる。

【０００９】

【作用】前記構成のバッテリーチャージャにあっては、
電池を充電するに当たって電池が確実に装填されておら
ず、例えば電池が接触不良状態で装填されていると、充
電電圧が適正値よりも高くなる。従って、電池が接触不
良になっていると、過電圧検出回路がこれを検出し、出
力を停止すると共にアラーム表示をする。また前記バッ
テリーチャージャをアダプターとして使用している場合
に、例えば供給電圧が上昇すると、これを過電圧検出回
路が検出して出力停止すると共に、アラーム表示を行
う。このような保護機能によって電池の充電や機器への
電力供給を的確に行うものである。

【００１０】

【実施例】次に前記手段を適用した本発明に係るバッテ
リーチャージャの一実施例について図１及び図２を参照
して説明する。尚、図１はバッテリーチャージャの構成
ブロック図であり、図２は動作手順のフローチャートで
ある。

【００１１】このバッテリーチャージャは交流電源１を
直流変換回路２によって所定の直流電圧に変換する。こ
の変換回路２としては、例えばスイッチングトランジス
タ及び高周波トランス等を用いて構成したスイッチング
レギュレータを使用し、所望の直流電圧に変換するよう
に構成する。そして前記変換した直流電圧を切換スイッ
チ３によって充電モードとアダプター（ＡＤ）モードに
切り換え使用される。

【００１２】充電モード回路４は出力端子間に装填した
電池を充電するためのものであり、電池に充電電圧を印
加して充電を行い、且つ充電中の充電電圧を検出して−
ΔＶ検出を行うことによって充電完了を検出するもので
ある。電池を充電する場合、充電中は充電電圧が充電中
は上昇し、充電完了時にピークに達し、その後は下降す
る特性を有することから、充電電圧がある電圧値をピー
クに下がった場合、その電圧値をピークホールドし、ピ
ーク値よりも所定電圧（ΔＶ）低下したときに充電完了
と判別してメイン充電を停止するものである。尚、前記
メイン充電停止後は、所定時間トリクル充電を続行する
ように構成している。尚、本実施例にあっては前記充電
電圧は約14〜15Ｖの範囲で変化する。

【００１３】アダプターモード回路５は出力端子に接続
した電気機器等に直流電力を供給するものであり、直流
変換回路２で変換した直流電圧を印加することにより直
流電源として使用するものである。

【００１４】前記充電モード回路４は開放端子電圧検出
回路６、低電圧検出回路７、過電流検出回路８、過電圧
検出回路９、定電圧回路10、定電流回路11に接続され、
前記アダプターモード回路５は過電流検出回路８、過電
圧検出回路９、定電圧回路10に接続されている。

【００１５】開放端子電圧検出回路６は電池を充電する
際に、充電電圧が一定範囲内の電圧値（本実施例にあっ
ては21〜23Ｖ）を数秒間継続したか否かを検出する回路
である。この回路６が前記状態を検出した場合には、端
子間に電池を装填せずに充電を開始したと判別する。

【００１６】低電圧検出回路７は充電に際し、充電電圧
が一定電圧（本実施例では９Ｖ）以下の電圧を数秒間継
続したか否かを検出する回路である。例えば複数セルで
１組の電池を充電する場合、そのうちの何セルかがショ
ートしているとき等にあっては、充電電圧は適正値まで
上昇しいな。従って、前記のような場合を低電圧検出回
路７により検出するものである。

【００１７】過電流検出回路８は充電モードのときは、
充電電流が過電流設定回路12を介して設定した範囲（本
実施例では 2.7〜３Ａ）を数秒間継続したか否かを検出
する回路である。例えば、充電モードの場合に、バッテ
リーチャージャ内部が故障している場合等にあっては過
電流が流れることがある。このような場合には過電流検
出回路８によって検出し、異常判定をするものである。
またアダプターモードのときは、前記内部故障の他にも
接続する機器が故障している場合に過電流が流れること
がある。このため、アダプター電流が設定回路12によっ
て設定した電流値（本実施例にあっては端子間に接続す
る電気機器の定格電流の 110％）以上を数秒間継続した
場合には、これを検出して異常判定をするものである。

【００１８】過電圧検出回路９は充電電圧、或いはアダ
プター電圧が設定回路13によって設定した電圧値以上で
あるか否かを検出する回路である。この過電圧検出回路
９は過電圧回路９ａと充電モードのときに充電最大電圧
を検出する回路９ｂとを有している。充電の際に、出力
端子間に装填した電池が接触不良等であると、充電電圧
が適正値よりも高くなる。従って、この場合には過電圧
回路９ａによって前記状態を検出することが出来る。
（本実施例にあっては21Ｖ以上の電圧を検出すると電池
の接続不良として検出する）また充電中に充電電圧が設
定した充電最大電圧値（本実施例にあっては19Ｖ、＋
0.7Ｖ、− 0.3Ｖ）を越えると充電最大電圧検出回路が
これを検出し、前記ΔＶの低下を検出しなくても充電完
了と判断してメイン充電を停止し、トリクル充電に切り
換えるようにするものである。一方、アダプターモード
のときは、制御回路等が故障すると、供給電圧が適正値
よりも高くなることがあるが、過電圧回路９ａが設定回
路13によって設定した電圧値（本実施例にあっては14
Ｖ）以上を数秒間継続して検出することにより、これを
検出する。

【００１９】定電圧回路10は電圧設定回路14で設定した
電圧値に充電モード及びアダプターモードの場合に、出
力電圧をフィードバックして一定に制御する制御回路15
を介して出力端子にかかる電圧を安定させるものであ
る。

【００２０】定電流回路11は充電モードの場合に、充電
電流が安定しないと充電電圧が変動し、ΔＶの誤検出を
行ってしまうため、制御回路15を介して充電電流を一定
に制御するものである。

【００２１】前記各検出回路６，７，８，９は異常判定
回路17に接続されているが、充電モードの場合にあって
は遅延回路16を介して異常判定回路17により異常判定を
行うようにしている。遅延回路16は前記検出回路による
検出に基づき、異常判定回路17による判定を一定時間経
過後に行わせるものである。即ち、充電モードによって
電池を充電する場合、充電開始直後は充電電圧が安定せ
ず、本来上昇すべき電圧が急激に低下することがある。
従って、充電開始直後は前記各検出回路による異常判定
は行わず、ある程度の時間が経過して充電電圧が安定し
た後に前記各検出回路に基づく異常判定を行うものであ
る。尚、アダプターモードの場合には前記遅延回路16を
介することなく異常判定回路17によって異常判定を行う
ようにしている。

【００２２】制御回路18は前記異常判定回路17による異
常判定が行われたときに、出力停止回路19を動作させて
電力供給を停止するものである。またアラーム回路20は
ＬＥＤ等によって構成され、前記異常判定回路17による
異常判定が行われたときにＬＥＤを点滅させる等して異
常状態であることを表示するものである。

【００２３】次に前記構成のバッテリーチャージャの動
作について、図２のフローチャートを参照して説明す
る。充電する場合には出力端子間に充電する電池を装填
し、またアダプターとして使用する場合には出力端子に
電気機器を接続する。そしてステップＳ１に於いてそれ
ぞれ充電モード或いはアダプターモードの際して異常検
出を行うための過電流検出回路８、過電圧検出回路９、
定電圧回路10に於ける各電流、電圧値をそれぞれ設定
し、切換スイッチ３により充電モード或いはアダプター
モードを選択する。

【００２４】ステップＳ２に於いて切換スイッチ３によ
る選択が充電モードの場合には出力端子間に装填した電
池に充電が行われる。この充電中にはステップＳ３に於
ける初期時間が経過すると、ステップＳ４〜Ｓ７に於い
て異常検出を行う。即ち、開放端子電圧検出回路６、低
電圧検出回路７、過電流検出回路８、過電圧検出回路９
によって充電電圧、或いは充電電流を検出し、これが異
常判定回路17により異常と判定されるとステップＳ８へ
移行して出力端子への出力を停止すると共に、ステップ
Ｓ９において異常である旨のアラーム表示を行う。

【００２５】前記異常が発生しない場合にはステップＳ
10に於いて充電が完了したか否かを判別し、即ち充電電
圧がΔＶの低下をしたか否かを検出し、ΔＶの低下をし
ていない場合にはステップＳ４へ戻って充電を続行す
る。

【００２６】一方、ステップＳ２に於いて切換スイッチ
３による選択がアダプターモードの場合には出力端子に
接続した機器の直流電源として作用する。このときステ
ップＳ11，Ｓ12に於いて異常検出を行う。即ち、過電流
検出回路８、過電圧回路９ａによって出力端子からの供
給電圧、供給電流を検出し、これが異常判定回路17によ
り異常と判定されるとステップＳ８へ移行して出力端子
への出力を停止すると共に、ステップＳ９に於いて異常
である旨のアラーム表示を行う。

【００２７】前記異常が発生しない場合にはステップＳ
13に於いてアダプターモードが終了するまで直流電圧を
供給する。

【００２８】尚、前記各回路を構成するに際し、マイコ
ン等を使用することなく抵抗やコンデンサ等の回路素子
を用いて構成するようにすれば、一部素子の変更によっ
て過電圧や過電流の設定等を自由に設定することが出
来、設計の汎用性が高くなる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は前述したように、充電モード及
びアダプターモードのいずれの場合にも供給する電圧、
電流値により電池等の装填が不確実な場合には出力を停
止すると共に、アラーム表示をして使用者に知らしめる
ことが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るバッテリーチャージャ
の構成ブロック図である。

【図２】前記バッテリーチャージャの動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１…交流電源 ２…直流変換回路 ３…切換スイッチ ４…充電モード回路 ５…アダプターモード回路 ６…開放端子電圧検出回路 ７…低電圧検出回路 ８…過電流検出回路 ９…過電圧検出回路 10…定電圧回路 11…定電流回路 16…遅延回路 17…異常判定回路 19…出力停止回路 20…アラーム回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池を充電する充電モードと、所定電力
   を供給するアダプターモードとを有するバッテリーチャ
   ージャに於いて、 電池を充電する際に、充電電圧が所定範囲内のときに異
   常信号を出力する開放端子電圧検出回路と、充電電圧が
   一定以下のときに異常信号を出力する低電圧検出回路
   と、充電電圧が一定以上のときに異常信号を出力する過
   電圧検出回路と、充電電流が一定以上のときに異常信号
   を出力する過電流検出回路とを有する充電モードと、 所定電力を供給する際に、供給電圧が一定以上のときに
   異常信号を出力する過電圧検出回路と、供給電流が一定
   以上のときに異常信号を出力する過電流検出回路とを有
   するアダプターモードと、 前記異常信号を入力してアラーム表示をすると共に、出
   力を停止させるための異常判定回路と、 を有するバッテリーチャージャ。