JPH0588155U - 充電回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周囲温度の変化に対しても充電中のドライブ
回路をOFF 動作せず、正確で安定した充電を行うもので
ある。 【構成】 直流電源からドライブ回路２を介して充電す
る電池３と、電池温度を検出する第１のセンサー４と、
周囲温度を検出する第２のセンサー5bとを接続した差動
増幅器５と、A/Dコンバータ７を介して検出する変化量検
出回路８と、コンパレータ９によって駆動するフリップ
フロップ回路10とを設け、このフリップフロップ回路10
で上記ドライブ回路２を制御して充電動作するよう構成
したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は電池の充電回路に係り、特に、周囲温度の変化に対しても満充電ま で正確な充電を行うのに好適な充電回路に関する。

【０００２】

【従来技術】

従来より、ニッカド電池やニッケル水素電池を充電する充電回路は図２に示す ブロック図のものが多く提供されていた。

【０００３】 図において、１はACアダプターなどから直流電源が供給される直流電源供給端 子であり、この供給端子１に供給された直流電源はドライブ回路２を介して充電 する電池３に供給され、電池３を充電することができた。

【０００４】 ４は充電電池３の温度を検出する第１のセンサーであり、一般にはサーミスタ ーなどが使われる。５は差動増幅器であり、この差動増幅器５は、例えば演算増 幅器5aと抵抗器R2〜R4、R6 で構成され、上記ドライブ回路２の出力側からＤＣ／
ＤＣ コンバータ６を介して直流電源が供給されている。

【０００５】 ７はＡ／Ｄ コンバータであり、このA/D コンバータ７は上記差動増幅器５の
出力 電圧をディジタル信号に変換し、変化量検出回路８に供給されて予め決められた 所定時間内の電圧値の変化量を検出する。この電圧変化量はコンパレータ９に供 給され、予め決められた所定電圧と比較される。

【０００６】 10は上記ドライブ回路２を制御する制御回路であり、この制御回路10は、例え ば図のようにフリップフロップ回路で構成され、このフリップフロップ回路10の セット端子にはセットスイッチ11が接続され、フリップフロップ回路10の出力信 号はドライブ回路２に供給される。

【０００７】 このように構成した充電回路は、供給端子１からの直流電源によって充電電池 ３を充電することができ、この充電電池３が満充電になり、この満充電の状態か ら過充電になる過程で電池３は急激に温度が上昇する。この温度変化を検出しフ リップフロップ回路10が動作してドライブ回路２を制御し、直流電源の供給を遮 断して充電を自動的に停止することができ、この充電方式を一般にはΔＴ充電方 式と云われている。

【０００８】 電池３の温度は、電池３の近傍に配置したサーミスタ４によって検出され差動 増幅器５で電圧に変換される。この検出電圧はA/D コンバータ７でディジタル信 号に変換され、変化量検出回路８で所定時間内の上記電池３の急激な温度変化量 を検出し、予め決められた値と上記変化量とがコンパレータ９で比較される。

【０００９】 このようにして、所定時間内の所定電圧値より大きく電池３の温度変化があっ た場合、フリップフロップ回路10は反転動作し、例えば出力信号をＨレベルから Ｌレベルに出力してドライブ回路２の制御トランジスタ（図示せず）をOFF にし 、供給端子１からの直流電源を遮断して電池３の充電動作を停止する。

【００１０】 このように、電池３の過充電を自動的に停止し、電池３の充電による破損や寿 命を短くすることを防ぐことができた。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記した従来の充電回路は周囲温度が上昇した場合、電池の温度上昇 が所定量より少なくても差動増幅器５の出力電圧が「Ｈレベル」になってしまう 。この差動増幅器５の「Ｈレベル」出力電圧によって、変化量検出回路８は電圧 の変化量を検出しフリップフロップ回路10を反転駆動する。

【００１２】 このように、フリップフロップ回路10の反転動作によってドライブ回路２の制 御トランジスタをOFF にして充電回路を遮断し、充電中の電池３が満充電しない 前に充電を停止してしまうという欠点があった。

【００１３】 この考案は上記した点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは 従来例の欠点を解消し、差動増幅器５のバイアス回路に温度センサーの第２のサ ーミスタを用い、周囲温度の変化に対しても誤動作しない充電回路を提供すると ころにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

この考案の充電回路は、直流電源からドライブ回路を介して充電される電池と 、この電池の温度を検出する第１のセンサーと、この第１のセンサー出力電圧が 供給される差動増幅器と、この差動増幅器の出力電圧によって電圧変化量を検出 する変化量検出回路と、この変化量検出回路の出力電圧がによって上記ドライブ 回路を制御する制御回路とを設け、上記電池が満充電から過充電時に充電を停止 するよう構成した充電回路において、上記差動増幅器のバイアス回路に周囲温度 を検出する第２のセンサーを設け、周囲温度変化に対して電池充電動作を補償す るよう構成したものである。

【００１５】

【作用】

この考案によれば、充電する電池の近傍に温度検出用の第１のセンサーである サーミスタを配置し、このサーミスタが差動増幅器の演算増幅回路の反転入力（ −）のバイアス回路を形成し、一方非反転入力（＋）のバイアス回路に周囲温度 を検出する第２のセンサーであるサーミスタを接続する。

【００１６】 このように構成した差動増幅器は、第１のセンサーで電池の満充電からの過充 電時の電池温度変化を検出し、充電のドライブ回路を制御して電池の過充電を停 止することができる。

【００１７】 一方、電池の充電動作中の周囲温度変化は、上記第１のセンサーと離れて配置 した第２のセンサーによって検出し、周囲温度変化に対する差動増幅器の非反転 入力のバイアス電圧を制御し、差動増幅器の差動出力電圧が温度変化によって発 生することを防止することができる。

【００１８】 即ち、電池の充電動作中に差動増幅器の温度変化による動作によって、充電回 路のドライブ回路がOFF になって充電を停止し、電池の充電がまだ満充電になる 前に充電が終るなどの不具合を無くすことができる。

【００１９】

【実施例】

この考案に係る充電回路の実施例を図１のブロック図に基づき説明する。なお 、従来例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。図において、5b は差動増幅器５の非反転入力端子（＋）に接続した第２のセンサーであり、この 第２のセンサー5bは周囲温度を検出して差動増幅器５の非反転入力のバイアス電 圧をコントロールすることができる。

【００２０】 上記、第２のセンサー5bは、例えばサーミスタを用いて温度を検出し、この第 ２のサーミスタ5bは充電電池３の温度を検出する第１のセンサー４である第１の サーミスタ４とは離れた位置に配置され、差動増幅器５の周囲温度のみを検出す る。

【００２１】 差動増幅器５を構成する演算増幅回路5aの反転入力端子（−）に第１のサーミ スタ４を接続し、非反転入力端子（＋）に第２のサーミスタ5bを接続し、第１の サーミスタ４は充電電池３の温度を検出し、第２のサーミスタ5bは周囲温度を検 出して差動増幅器５の動作を決めている。

【００２２】 ニッカド電池又はニッケル水素電池などを充電する場合、充電回路の電池３に 装着し、セットスイッチ11を操作するとフリップフロップ回路10の出力信号によ ってドライブ回路２がＯＮ動作し、電源供給端子１からの直流電源によって充電 電池３は従来例同様に充電動作を行う。

【００２３】 電池３の近傍に配置した第１のサーミスタ４によって、電池３が満充電から過 充電に達する時の急激な温度上昇を検知し、第１のサーミスタ４の抵抗値が下が り差動増幅器５の出力は上昇する。この出力電圧は A/Dコンバータ７でディジタ ル信号に変換され、変化量検出回路８で予め決められた所定時間内の変化量が検 出される。

【００２４】 変化量検出回路８で検出された所定時間内の変化量は、コンパレータ９で所定 電圧と比較され、所定電圧以上の変化量を検出し、フリップフロップ回路10をリ セットしてフリップフロップ回路10を反転動作させる。このフリップフロップ回 路10の出力信号は充電経路に構成したドライブ回路２を制御し、ドライブ回路２ の充電供給回路の制御用トランジスタ（図示せず）をOFF にし、端子１からの直 流電源の供給を遮断する。

【００２５】 即ち、電池３の過充電を第１のサーミスタ４で検知し、電池３の充電回路を遮 断し、充電を自動的に停止することができる。

【００２６】 一方、充電動作中に周囲温度が上昇すると、差動増幅器５の非反転入力端子（ ＋）に接続した第２のサーミスタ5bの抵抗値も同時に変化し、周囲温度の変化に よって差動増幅器５の出力電圧は変化せず、充電動作中の充電回路を遮断するこ となく、周囲温度変化に対しても充電は継続して行うことができる。

【００２７】 このように、第２のサーミスタ5bの周囲温度の検出によって、電池３は周囲温 度が変化しても正確な満充電までの充電動作を行うことができる。

【００２８】 以上、充電電池３の温度変化及び充電回路の周囲温度を第１及び第２のサーミ スタ4,5bで検出したが、温度検出素子はサーミスタでなく、他の温度検出素子を 用いて構成しても良い。更に、A/Dコンバータ７を用いた電圧変化量の検出は、他 の方法、例えばアナログコンパレータなどを用いた回路やマイクロコンピュータ によって電圧変化量の検出及び制御回路の制御を行うよう構成しても良い。

【００２９】

【考案の効果】

この考案に係る充電回路は前述のように、差動増幅器の非反転入力端子（＋） に周囲温度を検出する第２のサーミスタを設けたので、充電回路の周囲温度が上 昇しても差動増幅器の出力電圧が変化すること無く、電池の充電動作は満充電に なるまで正確に、安定して充電動作を続けることができるという効果がある。

【００３０】 しかも、構造が簡単であって、また、安価に構成することができるため実施も 容易であるなどの優れた特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る充電回路の実施例を示したブロ
ック図である。

【図２】従来例を示したブロック図である。

【符号の説明】

１ 直流電源の供給端子 ２ ドライブ回路 ３ 充電する電池 ４ 第１のセンサー（サーミスタ） ５ 差動増幅器 5a 演算増幅回路 5b 第２のセンサー（サーミスタ） ６ DC/DCコンバータ ７ A/Dコンバータ ８ 変化量検出回路 ９ コンパレータ 10 フリップフロップ回路 11 セットスイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源からドライブ回路を介して充電
   される電池と、この電池の温度を検出する第１のセンサ
   ーと、この第１のセンサー出力電圧が供給される差動増
   幅器と、この差動増幅器の出力電圧によって電圧変化量
   を検出する変化量検出回路と、この変化量検出回路の出
   力電圧がによって上記ドライブ回路を制御する制御回路
   とを設け、上記電池が満充電から過充電時に充電を停止
   するよう構成した充電回路において、 上記差動増幅器のバイアス回路に周囲温度を検出する第
   ２のセンサーを設け、周囲温度変化に対して電池充電動
   作を補償するよう構成したことを特徴とする充電回路。