JPS593106B2 - ジユウデンカイロ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被充電用電池１の電圧を検出し、充電々流を
制御して過充電を防止する充電回路において、被充電用
電池１の電圧に対する充電制御設５ 定電圧Ｖｓを充電
初期時に高く設定し、充電末期時に充電電流が一定電流
値ＩＢ２まで下がると充電制御設定電圧Ｖｓを低くして
制御回路２の動作点を変える設定電圧変更回路３を設け
て成ることを特徴とする充電回路に係り、その目的とす
るとこ１０ろは、被充電用電池の急速充電を過充電する
ことなく行なえる充電回路を提供するにある。

第１図は所謂コンバータ発振回路を用いた従来の充電回
路の回路図で、５はコンバータトランス、出力トランジ
スタＴｒ３によつてリンギングチヨー１５ク型のコンバ
ータ発振回路を形成せる充電部であつて、商用電源ｅに
接続した整流電源回路４に接続されてあつて、出力トラ
ンジスタＴｒ３のエミッタに直列接続した抵抗Ｒ９の他
端と整流電源回路４の負極との間にコンバータトランス
の出力巻線ク０ＬｏとダイオードＤ３との直列回路と、
該直列回路に並列接続した被充電用電池１とを挿入接続
し、出力トランジスタＴｒ３のコレクタをコンバータト
ランスのコレクタ巻線Ｌｃを介して整流電源回路４の正
極に接続してある。

２は整流電源回路４を２５電源とする制御回路であつて
、被充電用電池１の充電末期に於ける電池電圧ＶＢの急
上昇を検出して電池電圧がダイオード群Ｄ２の両端の基
準電圧に対して定まる設定電圧Ｖｓに達するとトランジ
スタＴｒｌがオフ、トランジスタＴｒ２がオンとなるよ
３５うになつており、充電部５の出力トランジスタＴｒ
３のベース電流をトランジスタＴｒ−２で制御して充電
部５の発振を停止させるためのものである。

即ち第２図のように被充電用電池１の電池電圧ＶＢが設
定値Ｖｓに達すると、被充電用電池１に３５流れる充電
々流ＩＢは第２図に示す如く、制御回路２の働きによつ
て充電部５の動作が制御されて下がる。ところが上述の
制御回路２は設定電圧Ｖ８において電池電圧ＶＢが保た
れるように充電部５の発振停止後、自然放電等で電池電
圧Ｂが設定電圧Ｖｓより下がると、充電部５を間欠的に
動作させて補充電を行なうようになつている。この補充
電の際に流れる平均的な電流を充電末期電流１Ｂ０とす
ると、充電終了後この電流１Ｂ０にて長時間充電が行な
われることになる。従つてこの電流１Ｂ０を電池劣化が
問題とならない安全電流ＩＢＬ以下とする必要があるが
、前記設定電圧８を高くとればその電圧で充電された被
充電用電池１がとれる安全電流１ＢＬが低い値となつて
安全電流ＢＬ以下とするのが困難となるため、設定電圧
Ｖｓを低く設定することによつてその電圧に充電された
状態の被充電用電池１がとれる安全電流ＩＢＬを大きく
し、電池劣化が問題とならない補充電を可能とする必要
がある。一方被充電用電池１は充電初期には比較的小さ
な内部抵抗ｒ１を持ち、充電完了後の電池電圧が急上昇
した後は大きな内部抵抗Ｒ２を持つことになるから、充
電々流がある程度まで大きくなつても、充電初期の電池
電圧は内部抵抗が小さいため、さして充電々流の大きさ
の影響は受けないが、充電末期には充電電流の大きさに
よつて電池電圧は著しく影響を受ける。このため、被充
電用電池１にＭタイプの４５０ｍＡｈのニツケルカドミ
ウム蓄電池を用いて第１図の従来回路を使用すると１時
間充電は可能である。しかしながら大きな充電電流で急
速充電を行なう場合には充電初期の被充電用電池１の低
い内部抵抗の値も問題となる。つまり例えば充電終了後
の被充電による電池劣化を考慮して低い設定電圧Ｖｓを
上述のように設定すれば、大きな充電々流を流すと低い
内部抵抗でも電池電圧ＶＢが設定電圧Ｖｓを越え、十分
に充電を行なえない状態となるという問題がある。従つ
て充電末期の充電々流を一定値以下に抑えかつ急速に被
充電用電池の充電を完了するのは従来例回路では相反す
る制御回路２の設定条件を必要とするため困難であつた
。

本発明は上述の欠点に鑑みて提供したもので、以下実施
例により詳述する。

第３図は本発明の実施例のプロツタ図であつて、図中３
はＦｂｌ脚回路２の充電制御設定電圧を制御するための
設定電圧変更回路で、該設定電圧変更回路３は充電部５
の動作状態、すなわち充電部５より被充電用電池１へ流
れる充電々流を関接的に充電々流検出回路６にて検出し
、該検出信号を受けて、充電々流が大きい充電初期時に
おいては制御回路２の充電制御設定電圧ｓを高く設定し
、充電々流が少なくなる充電末期には充電々流が一定値
１Ｂ２まで下がると、制御回路２の充電制御設定電圧ｓ
を低くして、初めの設定電圧Ｖ８ｌの充電電流１Ｂ１に
対して更に小さな充電末期電流におさえるようになつて
いる。次に第４図に示す具体回路により更に動作を説明
する。

今コンバータ発振回路を構成する充電部５が発振動作し
ているときには出力トランジスタＴｒ３のエミツタに直
列接続した抵抗Ｒ９に出力トランジスタＴｒ３のエミツ
タ電流による電圧が発生する。このとき図中５点には第
５図ｂに示す如く非発振時よりも大きな電圧が発振し、
発振時か非発振時かが区別される。尚第５図ａはダイオ
ードブリツジＤｘよりなる整流電源回路４の出力波形を
示す。しかしてトランジスタＴｒ４は発振してトランジ
スタＴｒ３のエミツタ電流が流れ、抵抗Ｒ，の両端電圧
と被充電用電池１との和の電圧は第５図ｂのようになり
、この電圧は分圧されてトランジスタＴｒ４のベースに
印加され所定レベル以上のときトランジスタＴｒ４はオ
ンしてこのオン、オフ動作によつて充電部５の発振を検
出し、このトランジスタＴｒ４のオン、オフ動作信号は
トランジスタＴｒ５のベース・エミツタ間のコンデンサ
とトランジスタＴｒ５との働きによつて波形整形され、
トランジスタＴｒ５のコレクタには第５図ｃに示すよう
な矩形波が出力する。ここで第４図中の５点の波形が第
５図ｃに示すハイレベルとなつたとき、トランジスタＴ
ｒ６は導通し、コンデンサＣ５が充電され、コンデンサ
Ｃ５の端子電圧は第５図ｄのように上昇する。ここで、
図中４点の電圧が第６図イに示すように脈流が発生して
いるとき、充電初期時に５点には第６図口の電圧が発生
する。やがて充電が進んで、制御回路２の内部に設けた
ダイオード群Ｄ２によつて決定する充電制御設定電圧Ｖ
ｓ，で制御回路２が働き充電部５は制御される。このた
め充電部５の発振間隔が長くなつて、５点に発生する電
圧は第６図ハに示す如くなり、充電部５から被充電用電
池１へ流れる充電々流は第７図の◎点に示す如く低くな
る。このため、充電々流検出回路６のコンデンサＣ５が
充電される回数が少なくなつて、コンデンサＣ５の平均
電圧は低くなり、この電圧が充電々流の一定値１Ｂ２に
対応せる値Ｖ。５に低下すると設定電圧変更回路３のト
ランジスタＴｒ７がオフからオンし、このためトランジ
スタＴｒ８がオンからオフし、トランジスタＴｒ９がオ
フからオンとなり、抵抗Ｒ４２、トランジスタＴｒ，、
抵抗Ｒ７に電流が流れ、抵抗Ｒ７の電圧降下によつて制
御回路２の充電制御設定電圧ＶｓはＶｓ，からＶＳ２に
下がり、充電々流は第７図の４点に示す如くより少なく
なるように制御される。

なお最初充電開始時にはコンデンサＣ５に電荷はなく、
トランジスタＴｒ９がオンして制御回路２の設定電圧が
ＶＳ２となつているが、電池電圧が充分に低いため、充
電々流は多くなり、つまり充電部５の発振が継続してコ
ンデンサＣ５の充電々圧はすぐに上昇して設定電圧はＶ
Ｓｌとなるから、充電開始時のコンデンサＣ５の状態は
無視できる。本発明は、上述の如く、被充電用電池の電
圧に対する充電制御設定電圧を充電初期時に高く設定し
、充電末期時に充電電流が一定電流Ｂ２まで下がると充
電制御設定電圧Ｖｓを低くして制御回路の動作点を変え
る設定電圧変更回路を設けてあるから、被充電用電池を
大きな充電々流によつて短時間に急速充電を行なつても
、充電完了後は安全電流以下に保持することができ、し
かも充電末期の充電々流が急激に低下するので充電完了
時間が明瞭になるという効果がある。

また本発明は充電部の発振時に発生する充電部の出力ト
ランジスタに直列接続した抵抗の電圧によつて駆動され
るスイツチング手段を有し該スイツチング手段のオン時
にコンデンサを充電させオフ時にはコンデンサに並列接
続した抵抗を介して放電させて充電部から被充電用電池
に流れる充電電流に応じた電圧をコンデンサ両端に発生
させる充電々流検出回路を備えてあるので、充電部の出
力巻線の出力と被充電用電池との間に抵抗のような電流
検出素子を挿入することなく、充電々流を検出すること
ができるものであり、小電流が流れる出力巻線の出力回
路に比べて大きな電流が流れる出力トランジスタのエミ
ツタ回路の抵抗で発振の有無を検出することによつて、
損失を少なくし、かつ確実に充電々流を検出できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の回路図、第２図は同上の被充電用電池
の充電特性図、第３図は本発明の実施例回路プロツク図
、第４図は同上の具体回路図、第５図ａ乃至ｄ及び第６
図イ乃至ハは同上の各部のタイムチヤート、第７図は同
上の充電々流特性図であり、１は被充電用電池、２は制
御回路、３は設定電圧変更回路、６は充電々流検出回路
、Ｃ５はコンデンサ、Ｔｒ４はトランジスタ、Ｒ９は抵
抗、Ｖｓは充電制御設定電圧である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リンギングチョーク型の発振回路の出力巻線にダイ
   オードを介して被充電用電池を接続して被充電用電池を
   出力巻線により発生する発振出力にて充電する充電部を
   備えると共に被充電用電池の電池電圧と予め設定した充
   電制御設定電圧とを比較して電池電圧が充電制御設定電
   圧に達すると充電部の発振を停止させる制御回路を備え
   た充電回路において、充電部の発振時に発生する充電部
   の出力トランジスタに直列接続した抵抗の電圧によつて
   駆動されるスイッチング手段を有し該スイッチング手段
   のオン時にコンデンサを充電させオフ時にはコンデンサ
   に並列接続した抵抗を介して放電させて充電部から被充
   電用電池に流れる充電々流に応じた電圧をコンデンサ両
   端に発生させる充電々流検出回路と、前記コンデンサの
   電圧が一定値以下に低下したことを検出した際に制御回
   路の充電制御設定電圧を低くして制御回路の動作点を変
   える設定電圧変更回路とを設けて成ることを特徴とする
   充電回路。