JPS6022775Y2 - 電池の充電装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は２個以上の電池を並列充電する装置に関する。

従来２個以上の電池と並列回路と充電電源との間に共通
スイッチ部を介挿したものがあるが、過充電を防止する
ために当初残存容量の大きい電池を基準にして電池充電
電圧を検出し前記共通スイッチ部を遮断状態にして充電
を停止するときには、残存容量の少ない電池は充分に充
電されない。

逆に残存容量の少ない電池を基準にして電池充電電圧を
検出するときには残存容量の大きい電池は過充電になる
。

また充電電流が流入しているときの電池の充電電圧を検
出する場合には、その充電電流と電池の内部インピーダ
ンスによる電圧降下をも加味して検出することになり誤
検出となる。

本考案はかかる点に鑑み考案されたものにして以下本考
案の各実施例を図面に基いて説明する。

まず第１の実施例を説明するに、第１図において充電電
源１に対し２個の電池２，３を並列接続すると共に各電
池と直列に夫々半導体スイッチ素子としてのゲートター
ンオフ型シリコン制御整流器（以下ＳＣＲという）４，
５を接続して各充電路を形成する。

６はパルス発生回路にして各ＳＣＲのオン期間及びオフ
期間形成用の繰返しパルス信号を各ＳＣＲに応じて位相
をずらして発生するものである。

このパルス発生回路６はパルス発生器７及びカウンター
８よりなり、第２図に示すようにパルス発生器７からの
パルスａ１に対しカウンター８の出力はｂとＣの如くな
り、この出力Ｃに着目するとその出力Ｃの立上り信号ｄ
１が５ＣＲ４のターンオン信号となり、出力Ｃの立下り
信号らがターンオン信号となる。

従って一方のＳＣＲ４は同図中期間Ｔ１がオン期間、Ｔ
２がオフ期間となり、他方の５ＣＲ５はＴ１がオフ期間
、Ｔ２がオン期間になる。

このオン期間により夫々電池２，３が充電される。

次に９は検出制御回路にして、各ＳＣＲのオフ期間にお
ける所定の電池充電電圧を検出すると共に該検出出力に
より個別に各ＳＣＲをオフに維持するものであり、マル
チプレクサ１０、検出回路１１及びデマルチプレクサ１
２よりなる。

而して−ｆ３ｃＲ４，５のオン期間Ｔ１又はＴ２により
、このＳＣＲが導通し電池２又は３を充電する。

従って電池２，３は徐々に充電されていく。電池２はカ
ウンター出力Ｃの期間Ｔ１中充電されるが、その立下り
信号らによりＳＣＲ４がターンオフする。

従って期間Ｔ２は充電停止期間となり、電池２の充電電
圧はマルチプレクサ１０を通して検出回路１１で所定の
基準電圧と比較され、その充電電圧が未だ所定電圧に達
していないときには、マルチプレクサ１０と同期するデ
マルチプレクサ１２を介しての検出出力は第２団、の如
く出力がなく、次の立上り信号ｄ１により再びＳＣＲ４
がターンオンして電池２を充電する。

これに対し５ＣＲ４のオフ時の電池２の充電電圧が所定
電圧以上であるときには、デマルチプレクサ１２からの
検出回路１１の出力は第２図ｅ２の如く表われ、以後の
立上り信号ｄ□を側路腰５ＣＲ４のターンオンを阻止し
、このＳＣＲをオフ状態に維持する。

他方の電池３も同様にＳＣＲ５のオフ時のその充電電圧
が所定電圧以上であるとき、以後の充電が停止される。

第３図は第２の実施例を不味第１実施例との相違点につ
いて説明すると、各電池２，３に直列接続される半導体
スイッチ素子としてのトランジスタ１３，１４が用いら
れている。

またパルス発生回路６はパルス発生器７、カウンター８
及びオア回路１５，１６とからなり、第４図に示すよう
にパルス発生器７からのパルスａ２に対し、一対のカウ
ンター出力す、 ｃが得られ、信号ａ２とｂを入力と
するオア回路１５の出力はｆとなり、一方のトランジス
タ１３のベースに印加される。

同様に信号ａ２をＣを入力とするオア回路１６の出力は
ｇとなり他方のトランジスタ１４のベースに印加すれる
。

両トランジスタ１３．１４のオン期間及びオフ期間は夫
々繰返しパルス信号となる出力ｆ。

ｇにより定まるため、位相がずれたものとなる。

さらに検出制御回路９は前記出力ｆ９ｇがインバータ１
７．１８を介して印加されるゲート回路１９．２０と、
このゲート回路を介して電池２，３の各充電電圧が印加
されて所定の基準電圧と比較する検出回路１１Ａ、１１
Ｂと、この検出回路の出力により反転し前記出力Ｌ ｇ
のトランジスタ１３．１４のベースへの印加を阻止する
フリップフロップ２１．２２とから構成される。

以上の構成において、各出力Ｌ ｇに基ずき各電池２，
３が充電される。

一方の出力ｆのオフ期間Ｔ３はインバータ１７によりゲ
ート回路１９が開いて、電池２の充電電圧が検出回路１
１Ａに印加され、その充電電圧や所定電圧に達してない
ときにはフリップフロップ２１を反転するに至らず、そ
のオフ期間「３経過後再び電池２は充電される。

これに対し、オフ期間Ｔ３の電池充電電圧が所定電圧以
上に達していると、フリップフロップ２１が反転する。

このため、オフ期間Ｔ３の経過後は出量ｆがフリップフ
ロップ２１を通じて側路してトランジスタ１３が導通す
ることがない。

従ってトランジスタ１３はオフ状態に維持され、電池２
の充電は停止される。

他の電池３も同様にトランジスタ１４のオフ時の充電電
圧が所定電圧以上であるとき以後の充電が停止される。

第５図は第３の実施例を不味第２の実施例の変形であっ
て、その相違点は検出制御回路９にアント回路２３．２
４を設けると共に共通の検出回路１１とし、且つフリッ
プフロップ２１．２２に代ってラッチ回路２５を設けた
ことである。

第６図に示すように、パルス発生器７からのパルスａ２
に対し、一対のカウンター出力す、 ｃが得られ、信
号ａ２．ｂを入力とするオア回路１５の出力はｆとなり
、この出力ｆとラッチ回路２５の一方の出力りはアンド
回路２３の入力となり、その出力ｉがトランジスタ１３
に印加される。

同様に信号ａ２．ｃを入力とするオア回路１６の出力は
ｇとなり、この出力ｇとラッチ回路２５の他方の出力ｊ
はアンド回路２４の入力となり、その出力ｋがトランジ
スタ１４に印加される。

従って時刻ｔ１にトランジスタ１３がオフになると、第
２の実施例と同様に電池２の充電電圧がゲート回路１９
を通して検出回路１１に印加され、所定の基準電圧と比
較され、電池充電電圧をその所定基準電圧に達していな
いときにはラッチ出力りに変化はなく、アンド出力ｉが
°１゛になる時点ｔ２で再び電池２が充電される。

次にトランジスタ１３がオフになるときたとえはちの電
池充電電圧が前記所定基準電圧以上であると、アンド出
力ｉにてラッチされ、ラッチ出力りは“１゛から“Ｏ“
に切換わり、以後アンド出力ｉを０゛に維持する。

従ってトランジスタ１３を、オフに維持し、電池２の充
電を停止する。

他の電池３も同様にしてトランジスタ１４のオフ時の充
電電圧が所定基準電圧以上であるとき以後の充電が停止
される。

以上であるとき以後の充電が停止される。

尚各実施例においては説明を簡単にするために、２個の
電池を充電電源に対し並列接続した場合について述べた
が、並列接続される電池の数を２個以上にすることがで
きることは明らかである。

以上の如く本考案の構成によれば、充電電源に対し並列
接続される複数個の電池を個別に所定の充電電圧に充電
することができるので、前記各電池に共通の半導体スイ
ッチ素子を設ける従来装置の如く、一部の電池が過充電
あるいは充電不足になる欠点を除くことができる。

また各電池に対して夫々直列接続される半導体スイッチ
素子のオン期間及びオフ期間形成用の繰返しパルス信号
を各スイッチ素子に対して１７２周期の時間間隔をおい
て交互に発生するパルス発生回路を設けると共に前記ス
イッチ素子のうちのオフ状態にあるスイッチ素子に接続
された電池の充電電圧を検出すると共にその検出電圧が
所定電圧以上であるとき前記オフ状態にあるスイッチ素
子をオフ状態のまま維持する検出制御回路を設けたから
、各電池の充電状態を時期をずらして検出することがで
き、その充電状態の検出回路部を個別に設けてもよいが
一個で共通化するときは構成簡単且安価なものになり、
又前記オフ期間即ち電池の非充電時における電池充電電
圧を検出するため、電池の内部インピーダンスによる電
圧時下等を除いた正しい電池充電電圧を検出することが
できる等優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図及び第５図は本考案による充電装置の異
なる実施例を示す電気回路図、第２図、第４図及び第６
図は各実施例における波形説明図等・である。 １・・・・・・充電電源、２，３・・・・・・電池、４
． ５． １３．１４・・・・・・半導体スイッチ素子
、６・・・・・・パルス発生回路、９・・・・・・検出
制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 充電電源に対し互いに並列接続される一対の少なくとも
   １個の電池よりなる電池群と、各電池群に対して夫々直
   列接続される半導体スイッチ素子と、前記各スイッチ素
   子のオン期間及びオフ期間形成用の繰返しパルス信号を
   各スイッチ素子に対して１７２周機の時間間隔をおいて
   交互に発生するパルス発生回路と、前記スイッチ素子の
   うちのオフ状態にあるスイッチ素子に接続された電池の
   充電電圧を検出すると共にその検出電圧が所定電圧以上
   であるとき前記オフ状態にあるスイッチ素子をオフ状態
   のまま維持する検出制御回路とよりなる電池の充電装置
   。