JPH06141482A - 充電制御回路 - Google Patents
充電制御回路Info
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- JPH06141482A JPH06141482A JP28891092A JP28891092A JPH06141482A JP H06141482 A JPH06141482 A JP H06141482A JP 28891092 A JP28891092 A JP 28891092A JP 28891092 A JP28891092 A JP 28891092A JP H06141482 A JPH06141482 A JP H06141482A
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 229910003307 Ni-Cd Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018106 Ni—C Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 満充電電池の充電を迅速、的確に完了させ
る。 【構成】 充電開始時及び充電開始から所定時間ΔＴ経
過時に検出された電池電圧ＶBの変化分が所定値Ｋ以上
であって、所定時間ΔＴ経過時に検出された電池電圧Ｖ
Bが所定レベルＶth以上のときは充電を停止させるよう
にした。
る。 【構成】 充電開始時及び充電開始から所定時間ΔＴ経
過時に検出された電池電圧ＶBの変化分が所定値Ｋ以上
であって、所定時間ΔＴ経過時に検出された電池電圧Ｖ
Bが所定レベルＶth以上のときは充電を停止させるよう
にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｎｉ−Ｃｄ電池等の充
電可能な電池の充電制御回路に係り、特に初期キャンセ
ルタイマを備えた充電制御回路の改良に関するものであ
る。
電可能な電池の充電制御回路に係り、特に初期キャンセ
ルタイマを備えた充電制御回路の改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図６は電池を急速充電したときの電池電
圧及び充電電流の推移を示す図である。通常のＮｉ−Ｃ
ｄ電池等を充電すると、電池電圧は徐々に上昇し、満充
電に近付くと最大になり、さらに充電を継続すると電池
電圧が降下し始める（図６の実線）。そこで、従来、こ
の電圧降下が−ΔＶになると、満充電として充電電流を
急速充電電流からトリクル充電電流に切り換える−ΔＶ
制御を行う−ΔＶ充電制御回路が知られている。
圧及び充電電流の推移を示す図である。通常のＮｉ−Ｃ
ｄ電池等を充電すると、電池電圧は徐々に上昇し、満充
電に近付くと最大になり、さらに充電を継続すると電池
電圧が降下し始める（図６の実線）。そこで、従来、こ
の電圧降下が−ΔＶになると、満充電として充電電流を
急速充電電流からトリクル充電電流に切り換える−ΔＶ
制御を行う−ΔＶ充電制御回路が知られている。
【０００３】一方、長期間放置された、あるいは過放電
された電池を急速充電すると、充電開始直後に電圧のピ
ーク（初期ピーク）を示して降下した後、充電の進行と
ともに上昇し、以後は通常と同様の推移を示す（図６の
破線）。従って、初期ピークからの電圧が−ΔＶ以上降
下すると、−ΔＶ制御が動作して充電不足を生じてしま
うこととなる。このため、充電開始から所定時間は−Δ
Ｖ制御が動作しないように初期キャンセルタイマを設
け、初期キャンセル時間経過後に、−ΔＶ制御を開始す
るようになされている。この初期キャンセル時間は、例
えば充電時間を１時間とした場合、５分程度に設定され
ている。
された電池を急速充電すると、充電開始直後に電圧のピ
ーク（初期ピーク）を示して降下した後、充電の進行と
ともに上昇し、以後は通常と同様の推移を示す（図６の
破線）。従って、初期ピークからの電圧が−ΔＶ以上降
下すると、−ΔＶ制御が動作して充電不足を生じてしま
うこととなる。このため、充電開始から所定時間は−Δ
Ｖ制御が動作しないように初期キャンセルタイマを設
け、初期キャンセル時間経過後に、−ΔＶ制御を開始す
るようになされている。この初期キャンセル時間は、例
えば充電時間を１時間とした場合、５分程度に設定され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の充電制御回路では、満充電された電池を再度充電す
ると、初期キャンセル時間とその後の−ΔＶ電圧降下検
出までの時間とを合わせた時間だけ過充電されることと
なる。
来の充電制御回路では、満充電された電池を再度充電す
ると、初期キャンセル時間とその後の−ΔＶ電圧降下検
出までの時間とを合わせた時間だけ過充電されることと
なる。
【０００５】図７は満充電電池を充電した場合の電池電
圧、充電電流、電池温度の推移を示す図である。この場
合、電池電圧は初期キャンセル時間中にピークに達し、
初期キャンセル時間終了時点で電圧値を記憶し、以後、
電圧が降下するので、−ΔＶ電圧降下を検出して、充電
完了となる。この充電完了までの間、充電電流が供給さ
れるので、電池温度がより一層上昇することとなり、電
池温度が約６０℃以上にもなると、電池の劣化を招い
て、容量低下を生じることとなる。
圧、充電電流、電池温度の推移を示す図である。この場
合、電池電圧は初期キャンセル時間中にピークに達し、
初期キャンセル時間終了時点で電圧値を記憶し、以後、
電圧が降下するので、−ΔＶ電圧降下を検出して、充電
完了となる。この充電完了までの間、充電電流が供給さ
れるので、電池温度がより一層上昇することとなり、電
池温度が約６０℃以上にもなると、電池の劣化を招い
て、容量低下を生じることとなる。
【０００６】そこで、本出願人は、先に電池電圧検出手
段と、上記初期時間中に上記電池電圧が所定レベル以上
になると充電を完了させる充電完了制御手段とを備えた
ものを提案しているが（特願平３−３２９０５９号）、
電池温度の変化に伴い、電池電圧も変化してしまうの
で、この方式では、例えば温度が高い場合に、たとえ満
充電状態であっても、電圧が上記所定レベルまで達しな
いこともあるため、満充電を正確に判定することはでき
ない。
段と、上記初期時間中に上記電池電圧が所定レベル以上
になると充電を完了させる充電完了制御手段とを備えた
ものを提案しているが（特願平３−３２９０５９号）、
電池温度の変化に伴い、電池電圧も変化してしまうの
で、この方式では、例えば温度が高い場合に、たとえ満
充電状態であっても、電圧が上記所定レベルまで達しな
いこともあるため、満充電を正確に判定することはでき
ない。
【０００７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、満充電電池の充電を迅速、的確に完了させる充電制
御回路を提供することを目的とする。
で、満充電電池の充電を迅速、的確に完了させる充電制
御回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、初期キャンセル時間経過後、検出した電
池電圧から求まるピーク電圧より所定レベルだけ電圧降
下したことを検知して充電を停止させる充電制御回路に
おいて、上記初期キャンセル時間内の第１の時点と第２
の時点において検出された電池電圧から電圧変化分を算
出する電圧変化演算手段と、算出された電圧変化分が所
定値以上のときは充電を停止させる充電停止手段とを備
えた構成である（請求項１）。
に、本発明は、初期キャンセル時間経過後、検出した電
池電圧から求まるピーク電圧より所定レベルだけ電圧降
下したことを検知して充電を停止させる充電制御回路に
おいて、上記初期キャンセル時間内の第１の時点と第２
の時点において検出された電池電圧から電圧変化分を算
出する電圧変化演算手段と、算出された電圧変化分が所
定値以上のときは充電を停止させる充電停止手段とを備
えた構成である（請求項１）。
【０００９】また、初期キャンセル時間経過後、検出し
た電池電圧から求まるピーク電圧より所定レベルだけ電
圧降下したことを検知して充電を停止させる充電制御回
路において、上記初期キャンセル時間内の第１の時点と
第２の時点において検出された電池電圧から電圧変化分
を算出する電圧変化演算手段と、算出された電圧変化分
が所定値以上であって、かつ上記第２の時点で検出され
た電池電圧が所定電圧以上のときは充電を停止させる充
電停止手段とを備えている（請求項２）。
た電池電圧から求まるピーク電圧より所定レベルだけ電
圧降下したことを検知して充電を停止させる充電制御回
路において、上記初期キャンセル時間内の第１の時点と
第２の時点において検出された電池電圧から電圧変化分
を算出する電圧変化演算手段と、算出された電圧変化分
が所定値以上であって、かつ上記第２の時点で検出され
た電池電圧が所定電圧以上のときは充電を停止させる充
電停止手段とを備えている（請求項２）。
【００１０】
【作用】本発明によれば、第１の時点と第２の時点で検
出された電池電圧の変化分が所定値以上のときは、満充
電電池とみなして、充電が停止される。一方、上記変化
分が所定値未満のときは、通常の空電池とみなして、初
期キャンセル時間の経過後に、電池電圧がピーク電圧よ
り所定レベルだけ電圧降下すると充電が停止される、通
常の充電制御が行われる。
出された電池電圧の変化分が所定値以上のときは、満充
電電池とみなして、充電が停止される。一方、上記変化
分が所定値未満のときは、通常の空電池とみなして、初
期キャンセル時間の経過後に、電池電圧がピーク電圧よ
り所定レベルだけ電圧降下すると充電が停止される、通
常の充電制御が行われる。
【００１１】また、請求項２記載の発明によれば、第１
の時点と第２の時点で検出された電池電圧の変化分が所
定値以上であって、かつ第２の時点で検出された電池電
圧が所定電圧以上のときは、満充電電池とみなして、充
電が停止される。一方、上記変化分が所定値以上であっ
ても、第２の時点で検出された電池電圧が所定電圧未満
であれば、過放電電池とみなして、充電が継続される。
そして、初期キャンセル時間の経過後に電池電圧がピー
ク電圧より所定レベルだけ電圧降下したことが検出され
ると充電が停止される。
の時点と第２の時点で検出された電池電圧の変化分が所
定値以上であって、かつ第２の時点で検出された電池電
圧が所定電圧以上のときは、満充電電池とみなして、充
電が停止される。一方、上記変化分が所定値以上であっ
ても、第２の時点で検出された電池電圧が所定電圧未満
であれば、過放電電池とみなして、充電が継続される。
そして、初期キャンセル時間の経過後に電池電圧がピー
ク電圧より所定レベルだけ電圧降下したことが検出され
ると充電が停止される。
【００１２】
【実施例】以下、本発明に係る充電制御回路の一実施例
について、図１〜図５を用いて説明する。まず、制御構
成及び各機能について、図１の回路ブロック図及び図２
〜図４の電池電圧ＶB及び充電電流ＩCの推移を示す図を
用いて説明する。
について、図１〜図５を用いて説明する。まず、制御構
成及び各機能について、図１の回路ブロック図及び図２
〜図４の電池電圧ＶB及び充電電流ＩCの推移を示す図を
用いて説明する。
【００１３】入力端子１ａ，１ｂは、交流電源等が接続
可能になっている。電源回路４は、入力端子１ａ，１ｂ
間に接続された交流電源を降圧、整流し、出力端子２
ａ，２ｂ間に接続された１又は所定セル数の電池３を充
電すべく所定レベルの充電電流を供給するもので、後述
する制御回路５から入力される信号により、所定の充電
電流及びトリクル充電電流が供給可能になっている。
可能になっている。電源回路４は、入力端子１ａ，１ｂ
間に接続された交流電源を降圧、整流し、出力端子２
ａ，２ｂ間に接続された１又は所定セル数の電池３を充
電すべく所定レベルの充電電流を供給するもので、後述
する制御回路５から入力される信号により、所定の充電
電流及びトリクル充電電流が供給可能になっている。
【００１４】制御回路５は、マイクロコンピュータ等で
構成され、この充電制御回路全体の動作を制御するもの
で、充電開始からの計時を行う内蔵タイマを有するとと
もに、動作プログラム記憶部及び予め設定された後述の
所定の電圧レベルＶth、所定の電圧変化値Ｋ、初期キャ
ンセル時間ＴCや初期キャンセル時間ＴCより比較的短い
所定時間ΔＴ等のデータ記憶部を有している。
構成され、この充電制御回路全体の動作を制御するもの
で、充電開始からの計時を行う内蔵タイマを有するとと
もに、動作プログラム記憶部及び予め設定された後述の
所定の電圧レベルＶth、所定の電圧変化値Ｋ、初期キャ
ンセル時間ＴCや初期キャンセル時間ＴCより比較的短い
所定時間ΔＴ等のデータ記憶部を有している。
【００１５】また、制御回路５は、充電開始時、充電開
始から所定時間ΔＴ経過時点及び初期キャンセル時間Ｔ
C後に、電池３の電圧ＶBを検出するものである。
始から所定時間ΔＴ経過時点及び初期キャンセル時間Ｔ
C後に、電池３の電圧ＶBを検出するものである。
【００１６】そして、図２に示す満充電電池を充電した
場合のように、所定時間ΔＴ間の電池電圧上昇ΔＶ１が
所定値Ｋ以上であって、かつΔＴ経過時点での電池電圧
ＶBが所定レベルＶth以上であれば、充電を完了（停
止）するようにしている。
場合のように、所定時間ΔＴ間の電池電圧上昇ΔＶ１が
所定値Ｋ以上であって、かつΔＴ経過時点での電池電圧
ＶBが所定レベルＶth以上であれば、充電を完了（停
止）するようにしている。
【００１７】一方、図３に示す通常の空電池を充電した
場合のように、所定時間ΔＴ間の電池電圧上昇ΔＶ２が
所定値Ｋ未満であれば、通常の充電制御動作が行われ
る。すなわち、所定の初期キャンセル時間ＴCが経過す
ると、電池３の電圧ＶBをサンプリング時間毎に検出
し、前回と今回の検出電圧を比較してピーク電圧を求め
るとともに、求めたピーク電圧と検出電圧との差を求め
ることにより−ΔＶ電圧降下を検出するものである。そ
して、所定の電圧降下Ｌを検出したときは、電源回路４
を制御して、充電電流をトリクル充電電流に切り換える
ようにしている。
場合のように、所定時間ΔＴ間の電池電圧上昇ΔＶ２が
所定値Ｋ未満であれば、通常の充電制御動作が行われ
る。すなわち、所定の初期キャンセル時間ＴCが経過す
ると、電池３の電圧ＶBをサンプリング時間毎に検出
し、前回と今回の検出電圧を比較してピーク電圧を求め
るとともに、求めたピーク電圧と検出電圧との差を求め
ることにより−ΔＶ電圧降下を検出するものである。そ
して、所定の電圧降下Ｌを検出したときは、電源回路４
を制御して、充電電流をトリクル充電電流に切り換える
ようにしている。
【００１８】また、図４に示す過放電電池を充電した場
合のように、充電開始時の電池電圧が低いために所定時
間ΔＴ間の電池電圧上昇ΔＶ３が所定値Ｋ以上であって
も、ΔＴ経過時点の電池電圧ＶBが所定レベルＶth未満
であれば、上記図３の場合と同様の動作を行うようにし
ている。
合のように、充電開始時の電池電圧が低いために所定時
間ΔＴ間の電池電圧上昇ΔＶ３が所定値Ｋ以上であって
も、ΔＴ経過時点の電池電圧ＶBが所定レベルＶth未満
であれば、上記図３の場合と同様の動作を行うようにし
ている。
【００１９】次に、動作手順について、図５のフローチ
ャートを用いて説明する。
ャートを用いて説明する。
【００２０】まず、電源を投入して急速充電を開始する
と、制御回路５の内蔵タイマで計時を開始する（ステッ
プＳ１）とともに、電池電圧ＶB1を検出する（ステップ
Ｓ２）。そして、所定時間ΔＴが経過すると（ステップ
Ｓ３）、再度電池電圧ＶB2を検出し（ステップＳ４）、
ΔＴ間の電圧上昇ΔＶ（＝ＶB2−ＶB1）と所定値Ｋを比
較してΔＶ≧Ｋかどうかを判別し（ステップＳ５）、Δ
Ｖ≧Ｋでなければ、ステップＳ７に進み、一方、ΔＶ≧
Ｋならば、電池電圧ＶB2が所定レベルＶth以上かどうか
を判別し（ステップＳ６）、ＶB2≧Ｖthならば、満充電
電池とみなして充電を完了し、ＶB2≧Ｖthでなければ、
ステップＳ７に進む。
と、制御回路５の内蔵タイマで計時を開始する（ステッ
プＳ１）とともに、電池電圧ＶB1を検出する（ステップ
Ｓ２）。そして、所定時間ΔＴが経過すると（ステップ
Ｓ３）、再度電池電圧ＶB2を検出し（ステップＳ４）、
ΔＴ間の電圧上昇ΔＶ（＝ＶB2−ＶB1）と所定値Ｋを比
較してΔＶ≧Ｋかどうかを判別し（ステップＳ５）、Δ
Ｖ≧Ｋでなければ、ステップＳ７に進み、一方、ΔＶ≧
Ｋならば、電池電圧ＶB2が所定レベルＶth以上かどうか
を判別し（ステップＳ６）、ＶB2≧Ｖthならば、満充電
電池とみなして充電を完了し、ＶB2≧Ｖthでなければ、
ステップＳ７に進む。
【００２１】ステップＳ７では、初期キャンセル時間Ｔ
Cが経過したかどうかを判別し、経過するとサンプリン
グ時間毎に電池電圧ＶBの検出を開始してピーク電圧の
検出を行う（ステップＳ８）。そして、ピーク電圧を検
出すると電圧降下−ΔＶの検出を開始し（ステップＳ
９）、−ΔＶ≦Ｌになると（ステップＳ９でＹＥＳ）、
満充電とみなして充電を完了する。
Cが経過したかどうかを判別し、経過するとサンプリン
グ時間毎に電池電圧ＶBの検出を開始してピーク電圧の
検出を行う（ステップＳ８）。そして、ピーク電圧を検
出すると電圧降下−ΔＶの検出を開始し（ステップＳ
９）、−ΔＶ≦Ｌになると（ステップＳ９でＹＥＳ）、
満充電とみなして充電を完了する。
【００２２】このように、急速充電開始から所定時間Δ
Ｔを経過するまでの間の電池電圧ＶBの変化ΔＶが所定
値Ｋ以上で、かつ所定時間ΔＴ経過時点の電池電圧ＶB
が所定レベルＶth以上であるときは、満充電電池と判定
して直ちにトリクル充電に切り換えるので、過充電され
ることがない。
Ｔを経過するまでの間の電池電圧ＶBの変化ΔＶが所定
値Ｋ以上で、かつ所定時間ΔＴ経過時点の電池電圧ＶB
が所定レベルＶth以上であるときは、満充電電池と判定
して直ちにトリクル充電に切り換えるので、過充電され
ることがない。
【００２３】また、過放電電池や通常の空電池に対して
は、通常の充電制御動作として、初期キャンセル時間Ｔ
C経過後に、制御回路５により−ΔＶ電圧降下を検出す
るようにしたので、満充電の適正判断が行える。
は、通常の充電制御動作として、初期キャンセル時間Ｔ
C経過後に、制御回路５により−ΔＶ電圧降下を検出す
るようにしたので、満充電の適正判断が行える。
【００２４】なお、所定時間ΔＴをより短い時間にし
て、電圧変化ΔＶの判定を複数回繰返し行うようにすれ
ば、満充電電池の判別精度を上げることができる。ま
た、所定時間ΔＴは、最大で初期キャンセル時間ＴCと
同一でもよい。
て、電圧変化ΔＶの判定を複数回繰返し行うようにすれ
ば、満充電電池の判別精度を上げることができる。ま
た、所定時間ΔＴは、最大で初期キャンセル時間ＴCと
同一でもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、第１
の時点と第２の時点で検出された電池電圧の変化分が所
定値以上になると、直ちに充電を停止させるようにした
ので、満充電電池が接続されても過充電を生じることが
なく、発熱も生じないので、電池の長寿命化が図れる。
の時点と第２の時点で検出された電池電圧の変化分が所
定値以上になると、直ちに充電を停止させるようにした
ので、満充電電池が接続されても過充電を生じることが
なく、発熱も生じないので、電池の長寿命化が図れる。
【００２６】また、第１の時点と第２の時点で検出され
た電池電圧の変化分が所定値以上であって、かつ第２の
時点で検出された電池電圧が所定電圧以上のときは充電
を停止させるようにしたので、満充電電池の判別をより
正確に行うことができる。
た電池電圧の変化分が所定値以上であって、かつ第２の
時点で検出された電池電圧が所定電圧以上のときは充電
を停止させるようにしたので、満充電電池の判別をより
正確に行うことができる。
【図１】本発明に係る充電制御回路の一実施例を示す回
路ブロック図である。
路ブロック図である。
【図２】同充電制御回路で満充電電池を充電したときの
電池電圧及び充電電流の推移を示す図である。
電池電圧及び充電電流の推移を示す図である。
【図３】同充電制御回路で通常の空電池を充電したとき
の電池電圧及び充電電流の推移を示す図である。
の電池電圧及び充電電流の推移を示す図である。
【図４】同充電制御回路で過放電電池を充電したときの
電池電圧及び充電電流の推移を示す図である。
電池電圧及び充電電流の推移を示す図である。
【図５】同充電制御回路の動作手順を示すフローチャー
トである。
トである。
【図６】電池を充電したときの電池電圧及び充電電流の
推移を示す図である。
推移を示す図である。
【図７】満充電電池を充電した場合の電池電圧、充電電
流、電池温度の推移を示す図である。
流、電池温度の推移を示す図である。
１ａ，１ｂ 入力端子 ２ａ，２ｂ 出力端子 ３ 電池 ４ 電源回路 ５ 制御回路
Claims (2)
- 【請求項１】 初期キャンセル時間経過後、検出した電
池電圧から求まるピーク電圧より所定レベルだけ電圧降
下したことを検知して充電を停止させる充電制御回路に
おいて、上記初期キャンセル時間内の第１の時点と第２
の時点において検出された電池電圧から電圧変化分を算
出する電圧変化演算手段と、算出された電圧変化分が所
定値以上のときは充電を停止させる充電停止手段とを備
えたことを特徴とする充電制御回路。 - 【請求項２】 初期キャンセル時間経過後、検出した電
池電圧から求まるピーク電圧より所定レベルだけ電圧降
下したことを検知して充電を停止させる充電制御回路に
おいて、上記初期キャンセル時間内の第１の時点と第２
の時点において検出された電池電圧から電圧変化分を算
出する電圧変化演算手段と、算出された電圧変化分が所
定値以上であって、かつ上記第２の時点で検出された電
池電圧が所定電圧以上のときは充電を停止させる充電停
止手段とを備えたことを特徴とする充電制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28891092A JPH06141482A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 充電制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28891092A JPH06141482A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 充電制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06141482A true JPH06141482A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17736378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28891092A Pending JPH06141482A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 充電制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06141482A (ja) |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP28891092A patent/JPH06141482A/ja active Pending
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