JPH0591676A - 充電装置の温度センサ回路 - Google Patents
充電装置の温度センサ回路Info
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- JPH0591676A JPH0591676A JP24557691A JP24557691A JPH0591676A JP H0591676 A JPH0591676 A JP H0591676A JP 24557691 A JP24557691 A JP 24557691A JP 24557691 A JP24557691 A JP 24557691A JP H0591676 A JPH0591676 A JP H0591676A
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- Japan
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- temperature sensor
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- thermistor
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229910005580 NiCd Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度特性を線形特性に近似して、回路の動作
点の設計が容易な充電装置の温度センサ回路を提供す
る。 【構成】 充電する電池の温度を検出するサーミスタで
形成された温度センサＴＨ１と、該温度センサＴＨ１の
出力に応じて作動するラッチ回路とを有する充電装置の
温度センサ回路４において、前記温度センサＴＨ１に並
列に抵抗Ｒ１を接続した。
点の設計が容易な充電装置の温度センサ回路を提供す
る。 【構成】 充電する電池の温度を検出するサーミスタで
形成された温度センサＴＨ１と、該温度センサＴＨ１の
出力に応じて作動するラッチ回路とを有する充電装置の
温度センサ回路４において、前記温度センサＴＨ１に並
列に抵抗Ｒ１を接続した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＮｉＣｄ電池等の充電
可能な電池用の充電回路に係り、特に電池の温度を検出
して充電の制御を行なう充電装置の温度センサ回路に関
するものである。
可能な電池用の充電回路に係り、特に電池の温度を検出
して充電の制御を行なう充電装置の温度センサ回路に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の充電装置の温度センサ回路
を示す回路図で、図４はサーミスタの温度特性を示す図
である。サーミスタＴＨ１１は充電される電池の温度を
検出するもので、サーミスタＴＨ１２は雰囲気温度を検
出するものである。この充電装置では、充電による電池
温度の上昇に伴いサーミスタＴＨ２の抵抗が低下するこ
とにより、Ａ′点の電圧が上昇し、トランジスタＱ１
１，トランジスタＱ１２がオンし、トランジスタＱ１３
がオフになって、充電制御が行なわれる。
を示す回路図で、図４はサーミスタの温度特性を示す図
である。サーミスタＴＨ１１は充電される電池の温度を
検出するもので、サーミスタＴＨ１２は雰囲気温度を検
出するものである。この充電装置では、充電による電池
温度の上昇に伴いサーミスタＴＨ２の抵抗が低下するこ
とにより、Ａ′点の電圧が上昇し、トランジスタＱ１
１，トランジスタＱ１２がオンし、トランジスタＱ１３
がオフになって、充電制御が行なわれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
では、サーミスタの温度特性が図４に示すように非線形
特性を示すために、回路の温度特性を明確に把握するこ
とが困難である。また、特に高温域ではサーミスタの特
性変化は緩慢であるので、２個のサーミスタの特性差が
小さくなり、回路の動作点が定まり難いという課題を有
していた。
では、サーミスタの温度特性が図４に示すように非線形
特性を示すために、回路の温度特性を明確に把握するこ
とが困難である。また、特に高温域ではサーミスタの特
性変化は緩慢であるので、２個のサーミスタの特性差が
小さくなり、回路の動作点が定まり難いという課題を有
していた。
【０００４】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、温度特性を線形特性に近似して、回路の動作点の設
計が容易な充電装置の温度センサ回路を提供することを
目的とする。
で、温度特性を線形特性に近似して、回路の動作点の設
計が容易な充電装置の温度センサ回路を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、充電する電池の温度を検出するサーミス
タで形成された温度センサと、該温度センサの出力に応
じて作動するラッチ回路とを有する充電装置の温度セン
サ回路において、前記温度センサに並列に抵抗を接続し
た構成である。
に、本発明は、充電する電池の温度を検出するサーミス
タで形成された温度センサと、該温度センサの出力に応
じて作動するラッチ回路とを有する充電装置の温度セン
サ回路において、前記温度センサに並列に抵抗を接続し
た構成である。
【０００６】
【作用】上記した構成により本発明は、温度センサに並
列に接続された抵抗により、該抵抗と温度センサの合成
抵抗が以下に述べる原理に基づき線形特性を示すことと
なる。
列に接続された抵抗により、該抵抗と温度センサの合成
抵抗が以下に述べる原理に基づき線形特性を示すことと
なる。
【０００７】まず、サーミスタの一般抵抗式Ｒｔは、 Ｒｔ＝Ｒ０ｅｘｐ［Ｂ｛１／（Ｔ＋２７３）−１／２７３｝］ ＝Ｒ０ｅｘｐ［−ＢＴ／｛（Ｔ＋２７３）２７３｝］ ただし、Ｔ：サーミスタ温度（℃）、Ｒ０：０℃での抵
抗値 となる。ここで、通常の使用環境では、Ｔ≪２７３であ
るので、 Ｒｔ≒Ｒ０ｅｘｐ（−ＢＴ／２７３2） ＝Ｒ０ｅｘｐ（−ｋＴ） となる。ただし、ｋ＝Ｂ／２７３2とする。
抗値 となる。ここで、通常の使用環境では、Ｔ≪２７３であ
るので、 Ｒｔ≒Ｒ０ｅｘｐ（−ＢＴ／２７３2） ＝Ｒ０ｅｘｐ（−ｋＴ） となる。ただし、ｋ＝Ｂ／２７３2とする。
【０００８】従って、サーミスタと該サーミスタに並列
に接続された抵抗の合成抵抗Ｒｔ′は、 Ｒｔ′＝Ｒ・Ｒ０ｅｘｐ（−ｋＴ）／｛Ｒ＋Ｒ０ｅｘｐ（−ｋＴ）｝ ＝Ｒ／｛１＋Ｒｅｘｐ（ｋＴ）／Ｒ０｝ ただし、Ｒ：並列抵抗の抵抗値 となる。この式に、マクローリン展開を施すと、 Ｒｔ′＝Ｒ・Ｒ０／（Ｒ＋Ｒ０） −｛Ｒ2・Ｒ０／（Ｒ2＋２Ｒ・Ｒ０＋Ｒ０2）｝ＢＴ／２７３2 ＋α（Ｂ／２７３2）2Ｔ2 ＋・・・ ただし、Ｂ：サーミスタ特性を表すＢ定数、α：係数 となる。
に接続された抵抗の合成抵抗Ｒｔ′は、 Ｒｔ′＝Ｒ・Ｒ０ｅｘｐ（−ｋＴ）／｛Ｒ＋Ｒ０ｅｘｐ（−ｋＴ）｝ ＝Ｒ／｛１＋Ｒｅｘｐ（ｋＴ）／Ｒ０｝ ただし、Ｒ：並列抵抗の抵抗値 となる。この式に、マクローリン展開を施すと、 Ｒｔ′＝Ｒ・Ｒ０／（Ｒ＋Ｒ０） −｛Ｒ2・Ｒ０／（Ｒ2＋２Ｒ・Ｒ０＋Ｒ０2）｝ＢＴ／２７３2 ＋α（Ｂ／２７３2）2Ｔ2 ＋・・・ ただし、Ｂ：サーミスタ特性を表すＢ定数、α：係数 となる。
【０００９】Ｂは、一般的には数千程度であるので、上
式の第３項以下は無視できる。従って、 ｃ＝｛Ｒ2・Ｒ０／（Ｒ2＋２Ｒ・Ｒ０＋Ｒ０2）｝Ｂ／２７３2 とすると、Ｒｔ′＝Ｒ・Ｒ０／（Ｒ＋Ｒ０）−ｃＴ となり、温度センサと該温度センサに並列に接続された
抵抗との合成抵抗は、温度の線形式に近似されることと
なる。
式の第３項以下は無視できる。従って、 ｃ＝｛Ｒ2・Ｒ０／（Ｒ2＋２Ｒ・Ｒ０＋Ｒ０2）｝Ｂ／２７３2 とすると、Ｒｔ′＝Ｒ・Ｒ０／（Ｒ＋Ｒ０）−ｃＴ となり、温度センサと該温度センサに並列に接続された
抵抗との合成抵抗は、温度の線形式に近似されることと
なる。
【００１０】
【実施例】本発明に係る充電装置の温度センサ回路の実
施例について、図１，図２を用いて説明する。図２は本
発明に係る充電装置の温度センサ回路が適用される充電
装置全体を示す回路ブロック図である。
施例について、図１，図２を用いて説明する。図２は本
発明に係る充電装置の温度センサ回路が適用される充電
装置全体を示す回路ブロック図である。
【００１１】整流回路１は入力電源からの入力電圧を整
流してスイッチング回路２及び制御回路３に出力するも
のである。スイッチング回路２は内部にトランス、スイ
ッチング素子等を有し、該スイッチング素子のオン、オ
フによりトランスの１次巻線に流入する電流がスイッチ
ングされ、これにより２次巻線に電圧が誘起され、該誘
起電圧を整流、平滑して電池７を充電するものである。
流してスイッチング回路２及び制御回路３に出力するも
のである。スイッチング回路２は内部にトランス、スイ
ッチング素子等を有し、該スイッチング素子のオン、オ
フによりトランスの１次巻線に流入する電流がスイッチ
ングされ、これにより２次巻線に電圧が誘起され、該誘
起電圧を整流、平滑して電池７を充電するものである。
【００１２】制御回路３は、充電電流が一定になるよう
に前記スイッチング回路２を制御するとともに、後述す
る温度センサ回路４からの入力信号に基づいて前記スイ
ッチング回路２を制御するようになされている。
に前記スイッチング回路２を制御するとともに、後述す
る温度センサ回路４からの入力信号に基づいて前記スイ
ッチング回路２を制御するようになされている。
【００１３】温度センサ回路４は、制御回路３との接点
５と、整流回路１の負側との接点６との間に接続され、
電池温度、雰囲気温度に基づいて満充電制御のための検
出信号を制御回路３へ出力するものである。
５と、整流回路１の負側との接点６との間に接続され、
電池温度、雰囲気温度に基づいて満充電制御のための検
出信号を制御回路３へ出力するものである。
【００１４】図１は本発明に係る充電装置の温度センサ
回路の実施例を示す回路図である。サーミスタＴＨ１は
電池７の温度を検出するもので、サーミスタＴＨ２は雰
囲気温度を検出するものである。該サーミスタＴＨ２
は、雰囲気温度の変化に伴い後述するトランジスタＱ１
の動作点が変化するのを補正するものである。前記サー
ミスタＴＨ１，ＴＨ２は、抵抗Ｒ３，抵抗Ｒ４とともに
直列に接点５，接点６間に接続されるとともに、それぞ
れ補正抵抗Ｒ１，補正抵抗Ｒ２が並列に接続されてい
る。コンデンサＣ１は、サーミスタＴＨ１，補正抵抗Ｒ
１，抵抗Ｒ３と、サーミスタＴＨ１，補正抵抗Ｒ２，抵
抗Ｒ４とで分圧されるＡ点の電圧を保持している。ＰＮ
Ｐ形のトランジスタＱ２とＮＰＮ形のトランジスタＱ１
とは、トランジスタＱ２のベースとトランジスタＱ１の
コレクタ、トランジスタＱ２のコレクタとトランジスタ
Ｑ１のベースとを接続してラッチ回路を構成している。
そして、トランジスタＱ１のベースは抵抗Ｒ５を介して
Ａ点に、エミッタは接点６に接続され、また、トランジ
スタＱ２のエミッタは抵抗Ｒ６を介して接点５に接続さ
れている。さらに、トランジスタＱ３のベースはダイオ
ードＤ１を介してトランジスタＱ２のエミッタに、コレ
クタは抵抗Ｒ７を介して接点５に、エミッタは接点６に
それぞれ接続されている。
回路の実施例を示す回路図である。サーミスタＴＨ１は
電池７の温度を検出するもので、サーミスタＴＨ２は雰
囲気温度を検出するものである。該サーミスタＴＨ２
は、雰囲気温度の変化に伴い後述するトランジスタＱ１
の動作点が変化するのを補正するものである。前記サー
ミスタＴＨ１，ＴＨ２は、抵抗Ｒ３，抵抗Ｒ４とともに
直列に接点５，接点６間に接続されるとともに、それぞ
れ補正抵抗Ｒ１，補正抵抗Ｒ２が並列に接続されてい
る。コンデンサＣ１は、サーミスタＴＨ１，補正抵抗Ｒ
１，抵抗Ｒ３と、サーミスタＴＨ１，補正抵抗Ｒ２，抵
抗Ｒ４とで分圧されるＡ点の電圧を保持している。ＰＮ
Ｐ形のトランジスタＱ２とＮＰＮ形のトランジスタＱ１
とは、トランジスタＱ２のベースとトランジスタＱ１の
コレクタ、トランジスタＱ２のコレクタとトランジスタ
Ｑ１のベースとを接続してラッチ回路を構成している。
そして、トランジスタＱ１のベースは抵抗Ｒ５を介して
Ａ点に、エミッタは接点６に接続され、また、トランジ
スタＱ２のエミッタは抵抗Ｒ６を介して接点５に接続さ
れている。さらに、トランジスタＱ３のベースはダイオ
ードＤ１を介してトランジスタＱ２のエミッタに、コレ
クタは抵抗Ｒ７を介して接点５に、エミッタは接点６に
それぞれ接続されている。
【００１５】図３は、サーミスタＴＨ１と補正抵抗Ｒ１
の合成抵抗ＲT1及びサーミスタＴＨ２と補正抵抗Ｒ２の
合成抵抗ＲT2の温度特性を示す図である。以上のように
構成された温度センサ回路の動作について説明する。
の合成抵抗ＲT1及びサーミスタＴＨ２と補正抵抗Ｒ２の
合成抵抗ＲT2の温度特性を示す図である。以上のように
構成された温度センサ回路の動作について説明する。
【００１６】まず、サーミスタＴＨ１で検出した電池７
の温度が、サーミスタＴＨ２で検出した雰囲気温度とほ
ぼ等しい場合、例えば充電開始直後の場合について説明
する。このとき、合成抵抗ＲT1は合成抵抗ＲT2より大き
いので、Ａ点の電圧は低くなることから、トランジスタ
Ｑ１にベース電流は流入しないので、トランジスタＱ１
はオフしており、また、トランジスタＱ２もオフしてい
る。従って、接点５から抵抗Ｒ６，ダイオードＤ１を介
してベース電流が流入するトランジスタＱ３はオンす
る。
の温度が、サーミスタＴＨ２で検出した雰囲気温度とほ
ぼ等しい場合、例えば充電開始直後の場合について説明
する。このとき、合成抵抗ＲT1は合成抵抗ＲT2より大き
いので、Ａ点の電圧は低くなることから、トランジスタ
Ｑ１にベース電流は流入しないので、トランジスタＱ１
はオフしており、また、トランジスタＱ２もオフしてい
る。従って、接点５から抵抗Ｒ６，ダイオードＤ１を介
してベース電流が流入するトランジスタＱ３はオンす
る。
【００１７】ここで、抵抗Ｒ７の抵抗値Ｒ７を他の抵抗
に比して小さくしておくと、温度センサ回路４の端子側
から見たインピーダンスは近似的にＲ７となる。
に比して小さくしておくと、温度センサ回路４の端子側
から見たインピーダンスは近似的にＲ７となる。
【００１８】次に、満充電に近くなって、サーミスタＴ
Ｈ１で検出した電池７の温度が上昇して、サーミスタＴ
Ｈ２で検出した雰囲気温度より高くなった場合について
説明する。このとき、雰囲気温度はあまり変化しないの
で合成抵抗ＲT2は低下しないが、図３に示すように電池
７の温度上昇に伴って合成抵抗ＲT1は低下するので、Ａ
点の電圧が上昇することから、トランジスタＱ１にベー
ス電流が流入し、トランジスタＱ１はオンして（図３の
動作点）、トランジスタＱ２もオンする。このとき、ダ
イオードＤ１のアノード側には、トランジスタＱ１のＶ
beが印加されるが、ダイオードＤ１に遮断されてトラン
ジスタＱ５のベースには電流が流入しないので、トラン
ジスタＱ３はオフとなる。
Ｈ１で検出した電池７の温度が上昇して、サーミスタＴ
Ｈ２で検出した雰囲気温度より高くなった場合について
説明する。このとき、雰囲気温度はあまり変化しないの
で合成抵抗ＲT2は低下しないが、図３に示すように電池
７の温度上昇に伴って合成抵抗ＲT1は低下するので、Ａ
点の電圧が上昇することから、トランジスタＱ１にベー
ス電流が流入し、トランジスタＱ１はオンして（図３の
動作点）、トランジスタＱ２もオンする。このとき、ダ
イオードＤ１のアノード側には、トランジスタＱ１のＶ
beが印加されるが、ダイオードＤ１に遮断されてトラン
ジスタＱ５のベースには電流が流入しないので、トラン
ジスタＱ３はオフとなる。
【００１９】従って、温度センサ回路４の端子側から見
たインピーダンスは近似的に、抵抗Ｒ６と（ＲT1＋ＲT2
＋Ｒ３＋Ｒ４）の合成抵抗となる。
たインピーダンスは近似的に、抵抗Ｒ６と（ＲT1＋ＲT2
＋Ｒ３＋Ｒ４）の合成抵抗となる。
【００２０】このように、動作点の前後でインピーダン
スを変化させることに基づいて制御回路３に入力される
信号レベルが変更されることによって、制御回路３は満
充電を検知し、末期電流への切り換え等の満充電制御を
行なう。
スを変化させることに基づいて制御回路３に入力される
信号レベルが変更されることによって、制御回路３は満
充電を検知し、末期電流への切り換え等の満充電制御を
行なう。
【００２１】なお、上述したようにトランジスタＱ１と
トランジスタＱ２でラッチ回路を構成しているので、充
電完了後、末期電流になって電池７の温度が低下した場
合でも、温度センサ回路４のインピーダンスは元の状態
に戻ることはない。
トランジスタＱ２でラッチ回路を構成しているので、充
電完了後、末期電流になって電池７の温度が低下した場
合でも、温度センサ回路４のインピーダンスは元の状態
に戻ることはない。
【００２２】
【発明の効果】以上、本発明によれば、サーミスタで形
成された温度センサに並列に抵抗を接続することによ
り、温度特性を線形式に近似できるので、温度センサ回
路の動作温度を容易かつ明確に設計できる。
成された温度センサに並列に抵抗を接続することによ
り、温度特性を線形式に近似できるので、温度センサ回
路の動作温度を容易かつ明確に設計できる。
【図１】本発明に係る充電装置の温度センサ回路の実施
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図２】本発明に係る充電装置全体を示す回路ブロック
図である。
図である。
【図３】本実施例における合成抵抗の温度特性を示す図
である。
である。
【図４】サーミスタの温度特性を示す図である。
【図５】従来の充電装置の温度センサ回路を示す回路図
である。
である。
１ 整流回路 ２ スイッチング回路 ３ 制御回路 ４ 温度センサ回路 ５，６ 接点 ７ 電池 Ｃ１ コンデンサ Ｄ１ ダイオード Ｒ１，Ｒ２ 補正抵抗 Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７ 抵抗 Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３ トランジスタ ＴＨ１，ＴＨ２ サーミスタ
Claims (1)
- 【請求項１】 充電する電池の温度を検出するサーミス
タで形成された温度センサと、該温度センサの出力に応
じて作動するラッチ回路とを有する充電装置の温度セン
サ回路において、前記温度センサに並列に抵抗を接続し
たことを特徴とする充電装置の温度センサ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24557691A JPH0591676A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 充電装置の温度センサ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24557691A JPH0591676A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 充電装置の温度センサ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0591676A true JPH0591676A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17135782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24557691A Pending JPH0591676A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 充電装置の温度センサ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0591676A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332873B1 (en) | 1998-11-20 | 2001-12-25 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Hand-held massaging apparatus |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP24557691A patent/JPH0591676A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332873B1 (en) | 1998-11-20 | 2001-12-25 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Hand-held massaging apparatus |
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