JPH0731062A

JPH0731062A - 充電装置

Info

Publication number: JPH0731062A
Application number: JP5191867A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Yamamoto; 良男山本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1993-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1995-01-31
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: JP2581400B2

Abstract

(57)【要約】【目的】自己放電に起因する電池の正常又は異常を正
確に判断できるようにする。【構成】充電回路５によって充電された電池パックＰ
Ａを一定時間放置した後、放電回路５によって放電させ
る。この放電時間は、電池異常検出・表示部６によって
測定されて、予め設定された基準時間と比較される。そ
して、放電時間が基準時間以下であれば、赤色発光する
ＬＥＤ９を点灯させる。一方、放電時間が基準時間を越
えていれば、青色発光するＬＥＤ８を点灯させる。これ
により自己放電に起因する異常を検出することができる
ようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯用のコンピュータ
や各種電気機器等に使用される電池を充電する充電装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電池の異常又は正常を判断する機能を備
えた充電器として、特開平３−７０２５号公報等に開示
された構成を備えたものがある。同公報に開示された装
置は、充電中における電池（以下、電池パックとい
う。）の端子電圧値を検知する電圧検出回路と、同様に
当該電池パックの温度を検出する温度センサ及び温度検
出回路と、マイクロプロセッサとを備えたものである。
このような充電器では、電圧検出回路で検出された電圧
値と温度検出回路で検出された温度を上記マイクロプロ
セッサに入力させて判別させている。具体的には、マイ
クロプロセッサには予め基準電圧範囲を設定しておき、
検出した電池パックの端子電圧が基準電圧範囲にあるか
比較して判定する。そして、上記範囲外であれば異常で
あると判断する。一方、電池パックの温度が異常に高く
なった場合には、充電動作を停止するとともに異常であ
ることを表示させる。このようにして、電池パックの良
品又は不良品の判定を行うようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記充電器
に備えられた各検出回路によって特定の電池パックが正
常であると判断できた場合であっても、使用する直前に
充電したときにはほぼ予定通りの時間だけ継続して使用
することができるが、充電後数日間放置した後に使用し
ようとする場合には、使用できる時間が著しく短くなる
という現象があった。すなわち、前述した充電器のよう
に充電中の電池パックの端子電圧や温度変化に基づいて
正常又は異常を判断する手法では、電池パック内部に生
ずる微小な自己放電現象を検知することができない。こ
のため上記のような自己放電に起因する異常な電池パッ
クを見つけ出すことができないという欠点があった。従
って、上記電池パックだけを唯一の電源とする例えば携
帯用のコンピュータ等を使用する場合では、たとえば入
力作業の途中で不意に電源が切れ、入力途中のデータあ
るいはメインメモリ等に読み込まれているデータやプロ
グラム等が消失するおそれがあり、しかもこのために頻
繁に作業の中断を余儀なくされるという問題が未解決の
ままであった。

【０００４】そこで本発明は、自己放電に起因する電池
の正常又は異常を正確に判断できる充電装置の提供を目
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
の請求項１に記載した充電装置は、上記充電回路による
充電が完了した電池を所定時間経過後に定電流で放電さ
せる放電手段と、この放電時間を測定する測定手段と、
この測定された放電時間と予め設定した基準時間とを比
較して正常又は異常を判別する判別手段と、この判別結
果により電池の正常又は異常を表示する表示手段とを設
けたものとしている。

【０００６】同目的を達成するための請求項２に記載し
た充電装置は、請求項１に記載した充電装置に、充電開
始から充電完了までの充電時間を設定する第１のタイマ
ー回路と、上記充電完了から放電手段による放電開始ま
での時間を設定する第２のタイマー回路とを設けたもの
としている。

【０００７】また、請求項３に記載した充電装置は、上
記判別手段による判別結果が正常であるときには、放電
手段による放電完了後上記充電回路により再充電動作を
行うようにしている。

【０００８】

【作用】上記請求項１に記載した充電装置では、充電回
路による充電が完了した電池を、所定時間が経過した後
に放電手段によって定電流で放電させる。この放電時間
は測定手段によって測定され、判別手段によって予め設
定された基準時間と比較されて正常又は異常が判別され
る。表示手段は判別手段の判別結果によって正常又は異
常であることを表示する。上記請求項２に記載した充電
装置では、第１のタイマー回路で設定された時間だけ電
池を充電し、さらに第２のタイマー回路で設定した時間
が経過した後、放電手段によって定電流で放電させる。
この放電時間は、測定手段によって測定され、判別手段
によって予め設定された基準時間と比較して正常又は異
常が判別される。表示手段は比較手段からの比較結果に
よって正常又は異常を表示する。また、請求項３に記載
した充電装置では、請求項１又は２に記載した充電装置
において電池が正常であるときには、放電手段による放
電完了した後に再度充電動作を行う。

【０００９】

【実施例】本発明について図面を参照して説明する。図
１は、一実施例としての電気的構成を示すブロック図、
図２は、図１に示す充電装置の動作状態を示すタイミン
グチャート、図３は、定電流充電による電池パック電圧
及び電池セル温度特性を示す特性図である。なお、図３
においては縦軸が充電電流，電池セル温度，電池パック
電圧であり、横軸が充電時間である。

【００１０】図１に示す充電装置は、交流電源１にスイ
ッチＳＷを介して接続された充電回路２と、この充電回
路２にリレー接点Ｒを介して接続された放電回路５と、
電池異常検出・表示部６と、第１，第２のタイマー回路
３，４とを備えている。また、図中ＰＡは図示しない接
続コネクタを介して接続される電池パックであり、本実
施例では容量１０００ｍＡｈ程度のニッケルカドミウム
電池を想定している。上記充電回路２は、上記電池パッ
クＰＡを図３にＡで示すような定電流１Ｃ（本実施例で
は１０００ｍＡ）で一時間程度で急速に充電する機能を
備えたものである。本実施例に示すようなニッケルカド
ミウム電池からなる電池パックＰＡを充電する場合、当
該電池パックＰＡの充電終期には図３に示すように端子
電圧Ｄに電圧降下（−ΔＶ）が生ずる。そこで、本実施
例では当該充電回路２内に電圧降下（−ΔＶ）を検知す
る検知回路（図示しない）を併設し、この検知回路によ
る電圧降下（−ΔＶ）の検知後に０．０２Ｃ乃至０．０
５Ｃ（本実施例では２００乃至５００ｍＡ）程度の比較
的に電流値の小さいトリクル電流Ｂを出力し、このトリ
クル電流Ｂによりさらに１時間程度補充電するようにし
ている。なお、図中Ｅは電池セル温度を示している。

【００１１】放電回路５は、上記充電回路２によって充
電された電池パックＰＡを上述した定電流１Ｃで放電さ
せる機能を備えたものである。第１のタイマー回路３
は、上記充電回路２から出力される充電開始信号によっ
て作動されるようになっており、予め設定した時間（本
実施例では２時間）が経過した後に、上記リレー接点Ｒ
をオフ（開）となるようにしている。他方、第２のタイ
マー回路４は、上記第１のタイマー回路２で設定された
時間が経過した時点で出力される信号によって作動さ
れ、予め設定した時間（本実施例では４８時間）経過後
に放電回路２から出力される放電電流を電池異常検出・
表示部６に出力させるようにしている。

【００１２】上記電池異常検出・表示部６は、電池異常
検出・表示回路７と、保護用抵抗Ｔを介して直流電源Ｖ
ｃｃが接続された二つのＬＥＤ８，９とを備えている。
電池異常検出・表示回路７は、放電回路２から出力され
る放電電流の放電時間を計測し、この計測された放電時
間と予め設定された基準時間（本実施例では４０分）と
を比較し、この比較によって放電時間が基準時間を越え
ている場合にはＬＥＤ８を点灯させ、放電時間が基準時
間以下のときにはＬＥＤ９を点灯させるようになってい
る。なお、上記放電電流の放電時間は、本実施例では放
電電流の終止電圧値が所定電圧値以下となるまでの時間
としている。また、上記ＬＥＤ８，９は、一方のＬＥＤ
８が青色発光し、他方のＬＥＤ９が赤色発光するものを
使用して、直観的に正常又は異常が判断できるようにし
ている。

【００１３】以上の構成を備えた充電装置の動作状態に
ついて、図２をも参照して説明する。なお、ここでは電
池パックの正常又は異常を判別させる場合を中心として
説明する。まず、充電動作の開始前にはスイッチＳＷは
オフ（開）となっており、リレー接点Ｒはオン（閉）と
なっている。この状態で上記電池パックＰＡを接続して
図２に（イ）で示すタイミングでスイッチＳＷをオン
（閉）にすると、この時点から充電回路２による充電動
作が開始される。また、この充電開始と同時に充電回路
２から充電開始信号が出力され、第１のタイマー回路３
が作動する。この充電動作は最初の１時間が上述した定
電流１Ｃの急速充電Ａであり、後半の１時間が０．０２
乃至０．０５Ｃ程度のトリクル電流Ｂによる補充電であ
る。この両充電動作は、上記第１のタイマー回路３によ
ってリレー接点Ｒがオフ（開）にされたタイミング
（ロ）で、充電回路２と電池パックＰＡとの接続が解除
されて完了する。また、この充電動作の完了したタイミ
ング（ロ）で、第２のタイマー回路４が作動される。

【００１４】そして、上記第２のタイマー回路４で設定
された４８時間が経過したタイミング（ハ）で、電池パ
ックＰＡからの放電電流が放電回路５を介して電池異常
検出・表示回路７に出力される。電池異常検出・表示回
路７では、入力された放電電流の放電時間を計測し、こ
の放電時間と上記基準時間とを比較する。そして、放電
時間が基準時間以下であると判断した場合には、異常で
あることを示す赤色発光するＬＥＤ９を点灯制御する。
一方、電池パックＰＡの放電時間が上記基準時間を越え
たときには、正常であることを示す青色発光するＬＥＤ
８を点灯制御する。また、ＬＥＤ８を点灯させるタイミ
ング（ニ）で第１，第２のタイマー回路３，４をリセッ
トするとともに上記リレー接点Ｒを再び閉じて１時間の
急速充電Ａを行い、更に１時間のトリクル電流Ｂによる
補充電を行う。そして、補充電が終了した電池パックＰ
Ａを、図示しない接続コネクタから取り外し、携帯用の
コンピュータ等に装填すればすぐに使用することができ
る。なお、上述した電池パックの正常又は異常の判断を
行なわないときには、上記１回目の急速充電Ａ等で充分
に使用可能である。従って、この場合には１回目の急速
充電Ａ等の後に、電池パックＰＡを図示しない接続コネ
クタから取り外して使用すればよい。

【００１５】本実施例に示すように、電池パックの正常
又は異常を判断する場合には、電池パックＰＡに所定の
充電動作を行った後にそのまま一定時間放置し、その後
に意図的に定電流で放電させて当該電池パックＰＡの放
電継続時間を計測するようにしている。これにより、従
来では見つけ出すことができなかった自己放電に基づく
異常を検出することができる。従って、例えば電池パッ
クＰＡだけで駆動されるような携帯用コンピュータ等を
使用しているとき、不意に電源が切れる等の事故を未然
に防止することができる。さらに、本実施例で正常であ
ると判断された電池パックＰＡは、期待された所定時間
だけ継続して使用することができる。従って、作業途中
における電池パックの交換等を極力抑えることができ、
これにより作業効率の向上を図ることができる。なお、
本発明は前記図示又は説明した範囲に限定されるもので
はなく、その要旨の範囲内において様々に変形実施が可
能である。例えば、上記各実施例ではタイマー回路４の
設定時間を４８時間に設定した例について説明したが、
この設定時間は自己放電の発生状態に応じて増減設定し
てよい。この場合であっても、上記実施例とほぼ同様の
効果を得ることができる。

【００１６】さらに、上記実施例では電池パックの放電
時間に基づいて異常又は正常を判断している例について
説明したが、この放電時間の計測とともに電池パックの
端子電圧や温度等も測定し、これらの各測定結果からも
異常又は正常の判断を行うようにしてもよい。

【００１７】

【発明の効果】請求項１又は２に記載した発明によれ
ば、充電完了後の自己放電に起因する電池の正常又は異
常を正確に判断することができる。これにより、作業途
中における電池の交換等を極力抑えることができ、これ
により作業効率の向上を図ることができる。また、充電
終了後そのまま放置しておくだけで、正常又は異常の検
査を行なうことができる。また、請求項３に記載した発
明によれば、請求項１又は２で得られる効果に加え、電
池が正常であるときには放電終了後に再度充電動作を行
なうので、充分に充電された状態にてすぐに使用できる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての充電装置の電気的構
成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す充電装置の動作状態を示すタイミン
グチャートである。

【図３】定電流充電による電池パック電圧及び電池セル
温度特性を示す特性図である。

【符号の説明】

１電源２充電回路３第１のタイマー回路４第２のタイマー回路５電池パック６電池異常検出・表示部７電池異常検出・表示回路８，９ＬＥＤＰＡ電池パックＲリレー接点Ｔ保護用抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接続された電池を充電する充電回路を備
えた充電装置において、上記充電回路による充電が完了
した電池を所定時間経過後に定電流で放電させる放電手
段と、この放電時間を測定する測定手段と、この測定さ
れた放電時間と予め設定した基準時間とを比較して正常
又は異常を判別する判別手段と、この判別結果により電
池の正常又は異常を表示する表示手段とを設けたことを
特徴とする充電装置。
【請求項２】充電開始から充電完了までの充電時間を
設定する第１のタイマー回路と、上記充電完了から放電
手段による放電開始までの時間を設定する第２のタイマ
ー回路とを備えた請求項１記載の充電装置。
【請求項３】上記判別手段による判別結果が正常であ
るときには、放電手段による放電完了後上記充電回路に
より再充電動作を行う請求項１又は２に記載の充電装
置。