JPS61124236A - バツテリ充電状態検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はニッケルカドミウム電池の充電において充電中
か充電完了かを知る充電表示回路に関するものである。

（従来の技術） 従来、バッテリ駆動モータを取付けた電気クリーナ、電
気ドリル等の装置は例えば第１図に示づ電気回路、即ち
、ＡＣ電源のＡｏｌ　００Ｖを降圧用トランスＰＴと全
波整流用ダイオードブリッジＤＢＩと平滑用コンデンサ
Ｃ１どを介してバッテリＢ１充電に対応した低圧直流電
源を出力させるＡＣアダプタＡＤＰと、充電電流制限用
抵抗Ｒ１と、モータＭ１に対するバッテリＢ１電源接続
とバッテリＢ１に対するＡＣアダプタＡＤＰ接続とを切
替えるスイッチＳＷ１とのそれぞれからなる電気回路に
よって制御され、スイッチＳＷＩを土−タ起動側に切替
えることによってモータＭ１を駆動し、スイッチＳＷ１
をバッテリ充電側に切替えることによってバッテリＢ１
を充電するようにしており、この形式の場合、充電に３
〜６時間かかるものの、充電時間が少々オーバしても過
充電による爆発・漏液を生じないように漂遊充電形式に
なっており、充電回路としては安価である。

しかし、この場合、充電状態を知ることができず、満充
電になったかどうかは時計によって推測するしかなく、
その結果、未充電のまま装置を使用して予定より早く電
池が切れたり、逆に、短時間で満充電になったにも拘ら
ず何時間も充電をし続け、その間、電力を無駄に消費す
ることになると言う欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はニッケルカドミウム電池がその充電途上におい
て満充電前の充電中か充電完了の満充電状態か否かを容
易に確認し得るようにすることにある。

（問題を解決するための手段） 本発明はニッケルカドミウム電池の充電電圧の変化に従
って出力電圧を変化させる電圧変化検出回路と、ニッケ
ルカドミウム電池の充電電圧最大値で電圧を保持するピ
ーク電圧保持回路と、前記電圧変化検出回路からの充電
変化電圧と前記ピーク電圧保持回路からの充電ピーク電
圧とを比較して充電ピーク電圧が充電変化電圧より高く
なったときに出力を変化させる電圧判別器と、充電ピー
ク電圧が充電変化電圧より高くなったときの前記電圧判
別器からの出力によって点灯状態を点灯と消灯の一方か
ら他方に変化させる充電状態表示回路とのそれぞれを備
えたバッテリ充電状態検出回路にある。

（実施例） 次に、本発明の一実施例の構成を第２図〜第５図によっ
て説明する。

図示省略のＡＣ電源アダプタに接続される端子ＴＩ、Ｔ
２間には順方向のダイオードＤ１を介してニッケルカド
ミウム電池Ｂ２が接続されている他、電源電圧Ｖ１を検
出する電圧検出器１としての分圧抵抗Ｒ２、Ｒ３が接続
され、電源電圧■１が供給されることによってオンにな
る分圧抵抗Ｒ２、Ｒ３の中間点に接続されたトランジス
タＱ１のコレクタは、電池Ｂ２の出力をオン・オフ制御
するスイッチング手段、この場合、抵抗Ｒ４，Ｒ５とト
ランジスタＱ２とからなるスイッチング手段２のトラン
ジスタＱ２のベースに抵抗Ｒ４を介して接続され、トラ
ンジスタＱ２のコレクタには、電圧判別器３と記憶回路
４と表示燈としてのＬＥＤを点滅表示する発振駆動回路
５とのそれぞれが接続されている。

即ちスイッチング手段２には１、第４図、第５図に示す
ように電池Ｂ２の充電電圧ＥＢの変化に従って出力電圧
■３を変化させる電圧変化検出回路としての分圧抵抗Ｒ
６、Ｒ７からの充電変化電圧Ｖ３と、電池Ｂ２の充電電
圧最大値ＥＢｍａｘで電圧を保持するピーク電圧保持回
路としてのダイオードＤ２を介して充電するとともに電
源オフ時にダイオードＤ３を介して放電するコンデンサ
Ｃ２からの充電ピーク電圧■４　　　とをオベア　ａ　
ｘ ンブＩＣ１に比較入力させて、充電ピーク電圧Ｖ４　　
　が充電変化電圧■３より高くなった満充　ａ　ｘ 電の充電完了時に出力■５をｒＨＪからｒＬＪに変化さ
せる電圧判別器３と、抵抗Ｒ８〜Ｒ１１とトランジスタ
Ｑ３とシリコン制御整流素子５ＣＲ１とのそれぞれから
なるとともに前記電圧判別器３からの出力がｒＬＪに反
転したときにトランジスタＱ３を介してシリコン制御整
流素子ＳＣＲ１をターンオンさせる記憶回路４と、抵抗
Ｒ１２〜Ｒ１５とコンデンサＣ３とオペアンプＩＣ２と
のそれぞれからなるとともに前記記憶回路４のシリコン
制御整流素子ＳＣＲ１のターンオフ状態において発光素
子の例えばＬＥＤをＣＲ時定数で定まる一定の周期、一
定のデユーティ−比で点滅させる発振駆動回路５とのそ
れぞれが接続されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

このように構成されたバッテリ充電状態検出回路がＡＣ
アダプタに接続されると、端子Ｔ１、Ｔ２間に充電電圧
Ｖ１が印加されて電池Ｂ２の充電が開始される他、充電
電圧■１が印加されての電圧検出器１からの出力による
スイッチング手段２のオンによって発振駆動回路５が作
動するとともに、充電初期においてはコンデンサＣ２の
電圧Ｖ４の方が分圧抵抗Ｒ６、Ｒ７の電圧ｖ３よりもダ
イオードＤ２の順方向電圧力だけ低く電圧判別器３の出
力がｒＨＪで、トランジスタＱ３とシリコン制御整流素
子５ＣＲ１ともオフ状態のため、ＬＥＤは発振駆動回路
５の周期とデユーティ−比に従つＣ点滅作動して、電池
Ｂ２が満充電に至らない充電中であることを表示する。

このようにして充電が進むに従って電池Ｂ２の充電電圧
は徐々に上昇するとともに、ニッケルカドミウム電池８
２の充電特性として第４図に示すように、充電終了前に
充電電圧を一時的に最高のＥＢｍ８Ｘに上昇させた後、
満充電状態の電圧Ｅ３ｓａｔまで降下安定するが、この
満充電状態において分圧抵抗Ｒ６、Ｒ７からの電圧は電
圧ＥＢｓａｔに対応して降下するものの、コンデンサＣ
２電圧はダイオードＤ２で放電が阻止されかつオペアン
プＩＣ１の入力インピーダンスＺｉが数１００ＭΩと高
いことから最高電圧のＥＢｍａｘに対応したピーク電圧
■４　　　を保持したままの　ａ　Ｘ ため、オペアンプＩＣ１の反転入力電圧Ｖ４の方が非反
転入力電圧Ｖ３より高くなって電圧判別器３の出力がｒ
ＬＪに反転して、トランジスタＱ３とともにシリコン制
御整流素子５ＣＲＩをターンオンさけるため、該５ＣＲ
Ｉのアノード電位Ｖ７がＯ■に引かれてＬＥＤには電流
が流れず消灯して、電池Ｂ２が満充電の充電完了状態に
あることを表示する。

このＬＥＤ消灯で充電終了を知った第５図の１４時点で
ＡＣアダプタを引き扱くと、トランジスタＱ１はベース
電位を失ってオフになり、トランジスタＱ２もベース電
流経路がなくなってオフになり、スイッチング手段２か
らの出力電圧Ｖ２も○Ｖになり、コンデンサＣ２の電荷
はダイオードＤ３をとおして放電されるとともに、電池
Ｂ２のの使用によってその充電電圧が降下した状態にお
いてＡＣアダプタを端子Ｔｌ、Ｔ２に接続することによ
って、前記作動が再度繰り返される。

なお、シリコン制御整流素子ＳＣＲはプログラマブルユ
ニジャンクショントランジスタＰＵＴに代えることがで
きる他、各回路１〜５も表示形態等に対応した任意の回
路とすることができる。

（発明の効果） 本発明はニッケルカドミウム電池の充電電圧が満充電の
充電完了時に一時的に上昇することによる変化点を検出
して発光素子の点灯状態を点灯と消灯の一方から他方に
変化させることによって、ニッケルカドミウム電池の充
電中及び充電完了を目視で容易に確認するとともに、不
足充電・過充電を判定してバッテリ駆動モータ装置の操
作性を向上させ、不用充電電力を軽減してバッテリの寿
命低下を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来実施例の電気回路図、第２図は本発明の一
実施例の電気回路図、第３図はそのブロック図、第４図
はそのニッケルカドミウム電池の充電電圧の変化状態を
示す特性図、第５図はその動作特性図である。 １・・・電圧検出器　　　２・・・スイッチング手段３
・・・電圧判別器　　　４・・・記憶回路５・・・発振
駆動回路　　ＬＥＤ・・・発光素子Ｂ２・・・ニッケル
カドミウム電池 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ニッケルカドミウム電池の充電電圧の変化に従つて出力
   電圧を変化させる電圧変化検出回路と、ニッケルカドミ
   ウム電池の充電電圧最大値で電圧を保持するピーク電圧
   保持回路と、前記電圧変化検出回路からの充電変化電圧
   と前記ピーク電圧保持回路からの充電ピーク電圧とを比
   較して充電ピーク電圧が充電変化電圧より高くなったと
   きに出力を変化させる電圧判別器と、充電ピーク電圧が
   充電変化電圧より高くなったときの前記電圧判別器から
   の出力によつて点灯状態を点灯と消灯の一方から他方に
   変化させる充電状態表示回路とのそれぞれを備えること
   を特徴とするバッテリ充電状態検出回路。