JPS614424A - 二次電池の制御装置 - Google Patents
二次電池の制御装置Info
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- JPS614424A JPS614424A JP12485584A JP12485584A JPS614424A JP S614424 A JPS614424 A JP S614424A JP 12485584 A JP12485584 A JP 12485584A JP 12485584 A JP12485584 A JP 12485584A JP S614424 A JPS614424 A JP S614424A
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- voltage
- terminal
- secondary battery
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- reference voltage
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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。
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、二次電池の充放電制御および状態表示装置に
関する分野に利用される。特に、無人機からの定期情報
送信および一般電子機器への商用電源の瞬間停電時に電
力供給を行う二次電池の充放電制御および状態表示装置
に関する分野に利用される。
関する分野に利用される。特に、無人機からの定期情報
送信および一般電子機器への商用電源の瞬間停電時に電
力供給を行う二次電池の充放電制御および状態表示装置
に関する分野に利用される。
二次電池を瞬時停電時の補助電源として利用する機器は
多い。この二次電池から放電が行われると商用電源の回
復を俟って充電が行われ、二次電池は使用可能状態を保
持する。
多い。この二次電池から放電が行われると商用電源の回
復を俟って充電が行われ、二次電池は使用可能状態を保
持する。
この二次電池の使用可能状態の監視を、従来例′ 装置
では充電時間および放電時間の計測値に基づいて行って
いた。しかし、この場合に充電電流の欠落および低下が
充電時に生じて充分な充電が行われていない場合でも、
また、二次電池が不用意に取外された状態にあっても所
定時間に亘り充分な充電が実行されているものと見做さ
れて二次電池が使用可能状態にあるものと誤検出される
欠点があった。
では充電時間および放電時間の計測値に基づいて行って
いた。しかし、この場合に充電電流の欠落および低下が
充電時に生じて充分な充電が行われていない場合でも、
また、二次電池が不用意に取外された状態にあっても所
定時間に亘り充分な充電が実行されているものと見做さ
れて二次電池が使用可能状態にあるものと誤検出される
欠点があった。
また、従来例装置では充放電サイクルの基準になる充電
目標電圧が、環境温度の変化にかかわらず設定時の値を
保つように設定されていて環境温度により影響を受ける
充電目標電圧と一致しないので、急速充電と浮動充電と
の切換タイミングが環境温度に対して最適な電圧値に一
致しない欠点があり、また第６図に示すようにこの二次
電池が使用される環境温度の予定最高値で放電終止電圧
が決定され、またこの二次電池が使用される環境温度の
予定最低値で充電終止電圧が決定されざるをえないので
、放電終止電圧と充電終止電圧の幅が狭められ電池容量
の有効利用が果たされない欠点があった。
目標電圧が、環境温度の変化にかかわらず設定時の値を
保つように設定されていて環境温度により影響を受ける
充電目標電圧と一致しないので、急速充電と浮動充電と
の切換タイミングが環境温度に対して最適な電圧値に一
致しない欠点があり、また第６図に示すようにこの二次
電池が使用される環境温度の予定最高値で放電終止電圧
が決定され、またこの二次電池が使用される環境温度の
予定最低値で充電終止電圧が決定されざるをえないので
、放電終止電圧と充電終止電圧の幅が狭められ電池容量
の有効利用が果たされない欠点があった。
本発明は、前述の欠点を除去するもので、第一の問題点
である充電電流の欠落および低下に起因する電池使用可
能状態の誤検出と、第二の問題点である不用意な電池の
取外しに起因する電池使用可能状態の誤検出と、第三の
問題点である環境温度による充電目標電圧の変動を無視
した急速充電と浮動充電との切換タイミングの選定に起
因する電池寿命に対する悪影響と、第四の問題点である
環境温度による充電目標電圧および放電目標電圧の変動
を無視した電池使用に起因する電池容量の利用効率の低
下とが生じない二次電池の制御装置を提供することを目
的とする。
である充電電流の欠落および低下に起因する電池使用可
能状態の誤検出と、第二の問題点である不用意な電池の
取外しに起因する電池使用可能状態の誤検出と、第三の
問題点である環境温度による充電目標電圧の変動を無視
した急速充電と浮動充電との切換タイミングの選定に起
因する電池寿命に対する悪影響と、第四の問題点である
環境温度による充電目標電圧および放電目標電圧の変動
を無視した電池使用に起因する電池容量の利用効率の低
下とが生じない二次電池の制御装置を提供することを目
的とする。
本発明の第一の発明は、二次電池が接続される電池端子
と、充電電源が接続される充電電源端子と、電池端子よ
り放電電流を取出すことが可能で−あることを表示する
レディ信号端子と、基準電圧発生回路と、一方の入力に
上記基準電圧発生回路の出力基準電圧が接続され他方の
入力に上記二次電池の端子電圧に対応する電圧が接続さ
れ比較出力が上記レディ信号端子に接続された比較回路
とを備えた二次電池の制御装置で、前述の第一および第
四の問題点を解決するための手段として、上記基準電圧
発生回路には、上記二次電池の環境温度に曝され、その
端子電圧に対応する電圧が上記基準電圧として出力され
、その順方向電圧が上記温度に応じて変化するＰＮ接合
素子と、このＰＮ接合素子に順方向電圧を印加する回路
手段とを備えたことを特徴とする。
と、充電電源が接続される充電電源端子と、電池端子よ
り放電電流を取出すことが可能で−あることを表示する
レディ信号端子と、基準電圧発生回路と、一方の入力に
上記基準電圧発生回路の出力基準電圧が接続され他方の
入力に上記二次電池の端子電圧に対応する電圧が接続さ
れ比較出力が上記レディ信号端子に接続された比較回路
とを備えた二次電池の制御装置で、前述の第一および第
四の問題点を解決するための手段として、上記基準電圧
発生回路には、上記二次電池の環境温度に曝され、その
端子電圧に対応する電圧が上記基準電圧として出力され
、その順方向電圧が上記温度に応じて変化するＰＮ接合
素子と、このＰＮ接合素子に順方向電圧を印加する回路
手段とを備えたことを特徴とする。
また、上記ＰＮ接合素子に順方向電圧を印加する回路手
段は、充電電源端子に電圧があるときに導通する第一の
スイッチ素子と、この第一のスイッチ素子を経由してＰ
Ｎ接合素子に比較的高い電圧を印加する手段と、充電電
源端子に電圧がないときに導通する第二のスイッチ素子
と１．この第二のスイッチ素子を経由してＰＮ接合素子
に比較的低い電圧を印加する手段とを含むことが望まし
い。 を次に、本発明の第二の発明は、二
次電池が接続される電池端子と、充電電源が接続される
充電電源端子と、電池端子より放電電流を取出すことが
可能であることを表示するレディ信号端子と、基準電圧
発生回路と、一方の入力に上記基準電圧発生回路の出力
基準電圧が接続され他方の入力に上記二次電池の端子電
圧に対応する電圧が接続され比較出力が上記レディ信号
端子に接続された比較回路とを備えた二次電池の制御装
置で、前述の第三の問題点を解決するための手段として
上記基準電圧発生回路には、上記二次電池の環境温度に
曝され、その端子電圧に対する電圧が上記基準電圧とし
て出力され、その順方向電圧が上記温度に応じて変化す
るＰＮ接合素子と、このＰＮ接合素子に順方向電圧を印
加する回路手段とを備え、上記充電電源素子と上記電池
端子との間に接続された比較的高い値の抵抗器と、この
抵抗器に並列に接続され、上記比較回路の出力信号によ
り制御され上記電池端子の電圧に対応する電圧が上記基
準電圧より低いときに上記抵抗器を低いインピーダンス
で短絡するスイッチ回路とを備えたことを特徴とする。
段は、充電電源端子に電圧があるときに導通する第一の
スイッチ素子と、この第一のスイッチ素子を経由してＰ
Ｎ接合素子に比較的高い電圧を印加する手段と、充電電
源端子に電圧がないときに導通する第二のスイッチ素子
と１．この第二のスイッチ素子を経由してＰＮ接合素子
に比較的低い電圧を印加する手段とを含むことが望まし
い。 を次に、本発明の第二の発明は、二
次電池が接続される電池端子と、充電電源が接続される
充電電源端子と、電池端子より放電電流を取出すことが
可能であることを表示するレディ信号端子と、基準電圧
発生回路と、一方の入力に上記基準電圧発生回路の出力
基準電圧が接続され他方の入力に上記二次電池の端子電
圧に対応する電圧が接続され比較出力が上記レディ信号
端子に接続された比較回路とを備えた二次電池の制御装
置で、前述の第三の問題点を解決するための手段として
上記基準電圧発生回路には、上記二次電池の環境温度に
曝され、その端子電圧に対する電圧が上記基準電圧とし
て出力され、その順方向電圧が上記温度に応じて変化す
るＰＮ接合素子と、このＰＮ接合素子に順方向電圧を印
加する回路手段とを備え、上記充電電源素子と上記電池
端子との間に接続された比較的高い値の抵抗器と、この
抵抗器に並列に接続され、上記比較回路の出力信号によ
り制御され上記電池端子の電圧に対応する電圧が上記基
準電圧より低いときに上記抵抗器を低いインピーダンス
で短絡するスイッチ回路とを備えたことを特徴とする。
また本発明の第三の発明は二次電池が接続される電池端
子と、充電電源が接続される充電電源端子と、電池端子
より放電電流を取出すことが可能であることを表示する
レディ信号端子と、基準電圧発生回路と、一方の入力に
上記基準電圧発生回路の出力基準電圧が接続され他方の
入力に上記二次電池の端子電圧に対応する電圧が接続さ
れ比較出力が上記レディ信号端子に接続された比較回路
とを備えた二次電池の制御装置で、前述の第二の問題点
を解決するための手段として、上記基準電圧発生回路に
は、上記二次電池の環境温度に曝され、その端子電圧に
対応する電圧が上記基準電圧として出力され、その順方
向電圧が上記温度に応じて変化するＰＮ接合素子と、こ
のＰＮ接合素子に順方向電圧を印加する回路手段とを備
え、上記電池端子の電圧が所定の値より高いときに閉成
されるスイッチ回路と、このスイッチ回路により上記比
較回路の入力に上記レディ信号端子の表示を消滅する極
性の電圧を与える回路手段とを備えたことを特徴とする
。
子と、充電電源が接続される充電電源端子と、電池端子
より放電電流を取出すことが可能であることを表示する
レディ信号端子と、基準電圧発生回路と、一方の入力に
上記基準電圧発生回路の出力基準電圧が接続され他方の
入力に上記二次電池の端子電圧に対応する電圧が接続さ
れ比較出力が上記レディ信号端子に接続された比較回路
とを備えた二次電池の制御装置で、前述の第二の問題点
を解決するための手段として、上記基準電圧発生回路に
は、上記二次電池の環境温度に曝され、その端子電圧に
対応する電圧が上記基準電圧として出力され、その順方
向電圧が上記温度に応じて変化するＰＮ接合素子と、こ
のＰＮ接合素子に順方向電圧を印加する回路手段とを備
え、上記電池端子の電圧が所定の値より高いときに閉成
されるスイッチ回路と、このスイッチ回路により上記比
較回路の入力に上記レディ信号端子の表示を消滅する極
性の電圧を与える回路手段とを備えたことを特徴とする
。
以下、本発明実施例装置を図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明実施例装置の構成を示す接続図である
。第２Ｍは、この実施例装置の応用例を示す接続図であ
る。第３図は、この実施例装置に用いられている二次電
池の充電特性を示す線図で、この図の縦軸の数値は二次
電池の端子電圧を、また横軸の数値は充電時間を示す。
。第２Ｍは、この実施例装置の応用例を示す接続図であ
る。第３図は、この実施例装置に用いられている二次電
池の充電特性を示す線図で、この図の縦軸の数値は二次
電池の端子電圧を、また横軸の数値は充電時間を示す。
第４図は、この実施例装置に用いられている二次電池の
放電特性を示す線図で、この図の縦軸の数値は二次電池
の端子電圧を、また横軸の数値は放電時間を示す。
放電特性を示す線図で、この図の縦軸の数値は二次電池
の端子電圧を、また横軸の数値は放電時間を示す。
第３図および第４図の実線は比較的高い温度Ｔ１でのそ
れぞれの特性を、また破線は比較的低い温度Ｔ２でのそ
れぞれの特性を示す。第５図は、実施例装置に設定され
る環境温度ごとに異なる充電目標電圧を線Ａとして、お
よび放電目標電圧を線Ｂとして示す線図で、縦軸の数値
は二次電池の端！ 予電圧を、また横軸の数値は環境温度を示す。第６図は
、二次電池の制御装置により制御された二次電池の充放
電サイクルを示す線図で、実線で示される閉曲線イロハ
イはこの二次電池が使用される環境温度の予定最高温度
時の状態を示し、破線で示される閉曲線イ′ロ′ハ′イ
′はこの二次電池が使用される環境温度の予定最低温度
時の状態を示す。一点鎖線で示される閉曲線イロ′ハ′
イは従来例装置の状態を示すものである。
れぞれの特性を、また破線は比較的低い温度Ｔ２でのそ
れぞれの特性を示す。第５図は、実施例装置に設定され
る環境温度ごとに異なる充電目標電圧を線Ａとして、お
よび放電目標電圧を線Ｂとして示す線図で、縦軸の数値
は二次電池の端！ 予電圧を、また横軸の数値は環境温度を示す。第６図は
、二次電池の制御装置により制御された二次電池の充放
電サイクルを示す線図で、実線で示される閉曲線イロハ
イはこの二次電池が使用される環境温度の予定最高温度
時の状態を示し、破線で示される閉曲線イ′ロ′ハ′イ
′はこの二次電池が使用される環境温度の予定最低温度
時の状態を示す。一点鎖線で示される閉曲線イロ′ハ′
イは従来例装置の状態を示すものである。
まず、この実施例装置の構成を第１図に基づいて説明す
る。この実施例装置は、充電電源端子１）と、電池端子
１２と、レディ信号端子１３と、共通電位端子１４と、
二次電池２０と比較回路３ｏと、電池重圧分圧回路４０
と基準電圧発生回路５０と、充電回路６０と、空検出回
路７０と、レディ信号表示回路８ｏとを備える。ここで
、本発明の二次電池の制御回路の特徴とする基準電圧発
生回路５０は、電圧印加口に各５１とダイオードＤ、と
を備え、このダイオードＤ、は、その順方向電圧が環境
温度に応して変化するＰＮ接合素子であり、また、電圧
印加回路４１は、このＰＮ接合素子に順方向の電圧を印
加する回路である。また、電圧印加回路５１は、第一の
スイッチ素子であるダイオードＤ、およびＤもと〜第二
のスイッチ素子であるダイオードＤ２と、これを介して
ＰＮ接合素子に電圧を印加する抵抗器Ｒ７およびＲ６゜
とを備える。また、本発明第二の発明の特徴とするとこ
ろは、充電回路が比較的高い値の抵抗器Ｒ３と、低いイ
ンピーダンスの叡抗層Ｒ２と、抵抗器Ｒ９を抵抗器Ｒ２
で短絡するスイッチであるダイオードＱ、とを備える。
る。この実施例装置は、充電電源端子１）と、電池端子
１２と、レディ信号端子１３と、共通電位端子１４と、
二次電池２０と比較回路３ｏと、電池重圧分圧回路４０
と基準電圧発生回路５０と、充電回路６０と、空検出回
路７０と、レディ信号表示回路８ｏとを備える。ここで
、本発明の二次電池の制御回路の特徴とする基準電圧発
生回路５０は、電圧印加口に各５１とダイオードＤ、と
を備え、このダイオードＤ、は、その順方向電圧が環境
温度に応して変化するＰＮ接合素子であり、また、電圧
印加回路４１は、このＰＮ接合素子に順方向の電圧を印
加する回路である。また、電圧印加回路５１は、第一の
スイッチ素子であるダイオードＤ、およびＤもと〜第二
のスイッチ素子であるダイオードＤ２と、これを介して
ＰＮ接合素子に電圧を印加する抵抗器Ｒ７およびＲ６゜
とを備える。また、本発明第二の発明の特徴とするとこ
ろは、充電回路が比較的高い値の抵抗器Ｒ３と、低いイ
ンピーダンスの叡抗層Ｒ２と、抵抗器Ｒ９を抵抗器Ｒ２
で短絡するスイッチであるダイオードＱ、とを備える。
また、本発明第三の特徴とする空検出回路７０は、ツェ
ナーダイオードＤ３と、抵抗器Ｒ４およびＲ３と、トラ
ンジスタＱ４とを備える。また、比較回路３０は、比較
器Ｑ３と、トランジスタＱ２と、抵抗器ＲＩ とを備え
る。さらにレディ表示回路７０は、発光ダイオードＤ４
と、抵抗器Ｒ６とを備える。
ナーダイオードＤ３と、抵抗器Ｒ４およびＲ３と、トラ
ンジスタＱ４とを備える。また、比較回路３０は、比較
器Ｑ３と、トランジスタＱ２と、抵抗器ＲＩ とを備え
る。さらにレディ表示回路７０は、発光ダイオードＤ４
と、抵抗器Ｒ６とを備える。
充電電源端子１）はダイオードＤ、およびＤ６のアノー
ドに接続され、ダイオードＤ、のカソードはダイオード
Ｄ２のカソードおよび抵抗器Ｒ７の一方の端に接続され
、ダイオードＤ６のカソードは抵抗器Ｒｈｏの一方の端
に接続される。抵抗器Ｒ７の他方の端と、抵抗器Ｒ８゜
の他方の端の接続点はダイオードＤ、のアノードに接続
され、ダイオードＤ、のカソードは共通電位端子１４に
接続される。
ドに接続され、ダイオードＤ、のカソードはダイオード
Ｄ２のカソードおよび抵抗器Ｒ７の一方の端に接続され
、ダイオードＤ６のカソードは抵抗器Ｒｈｏの一方の端
に接続される。抵抗器Ｒ７の他方の端と、抵抗器Ｒ８゜
の他方の端の接続点はダイオードＤ、のアノードに接続
され、ダイオードＤ、のカソードは共通電位端子１４に
接続される。
また、ダイオードＤ２のアノードは電池端子１２に接続
される。抵抗器Ｒ８の一方の端は電池端子１２に接続さ
れ、抵抗器Ｒ７の一方の端は共通電位端子１４に接続さ
れ、抵抗器Ｒ８の他方の端と抵抗器Ｒ７の他方の端との
接続点は比較器Ｑ３の第一の入力に接続され、ダイオー
ドＤ、のアノードは比較器Ｑ３の第二の入力に接続され
る。比較器Ｑ。
される。抵抗器Ｒ８の一方の端は電池端子１２に接続さ
れ、抵抗器Ｒ７の一方の端は共通電位端子１４に接続さ
れ、抵抗器Ｒ８の他方の端と抵抗器Ｒ７の他方の端との
接続点は比較器Ｑ３の第一の入力に接続され、ダイオー
ドＤ、のアノードは比較器Ｑ３の第二の入力に接続され
る。比較器Ｑ。
の出力はトランジスタＱ２のベースに接続され、トラン
ジスタＱ２のエミッタは抵抗器Ｒ６の一方の端およびレ
ディ信号端子１３に接続され、抵抗器Ｒ６の他方の端は
発光ダイオードＤ４のアノードに接続され、発光ダイオ
ードＤ４のカソードは共通電位１４に接続される。
ジスタＱ２のエミッタは抵抗器Ｒ６の一方の端およびレ
ディ信号端子１３に接続され、抵抗器Ｒ６の他方の端は
発光ダイオードＤ４のアノードに接続され、発光ダイオ
ードＤ４のカソードは共通電位１４に接続される。
抵抗器Ｒ１の一方の端、抵抗器Ｒ２の一方の端および抵
抗器Ｒ３の一方の端はダイオードＤ１のカソードに接続
され、抵抗器Ｒ５の他方の端とトランジスタＱ２のコレ
クタとの接続点はトランジスタＱ１のヘースに接続され
、抵抗器Ｒ２の他方の端はトランジスタＱｌ のコレク
タに接続され、トランジスタＱ、 ＋ のエミッタおよ
び抵抗Ｒ３の他方の端は電池端子１２に接続される。ツ
ェナーダイオードＤ３のカソードは電池端子１２に接続
され、ツェナーダイオードＤ３のアノードは抵抗器Ｒ４
の一方の端に接続され、抵抗器Ｒ６の一方の端子および
トランジスタの４のエミッタは共通電位端子１４に接続
され、抵抗器Ｒ４の他方の端と抵抗器Ｒ５の他方の端と
の接合点はトランジスタＱ４のヘースに接続され、トラ
ンジスタＱ、のコレクタは比較器Ｑ、の第一の入力に接
続される。二次電池２０の正極は電池端子１２に接続さ
れ、二次電池２゜の負極は共通電位端子１４に接続され
る。
抗器Ｒ３の一方の端はダイオードＤ１のカソードに接続
され、抵抗器Ｒ５の他方の端とトランジスタＱ２のコレ
クタとの接続点はトランジスタＱ１のヘースに接続され
、抵抗器Ｒ２の他方の端はトランジスタＱｌ のコレク
タに接続され、トランジスタＱ、 ＋ のエミッタおよ
び抵抗Ｒ３の他方の端は電池端子１２に接続される。ツ
ェナーダイオードＤ３のカソードは電池端子１２に接続
され、ツェナーダイオードＤ３のアノードは抵抗器Ｒ４
の一方の端に接続され、抵抗器Ｒ６の一方の端子および
トランジスタの４のエミッタは共通電位端子１４に接続
され、抵抗器Ｒ４の他方の端と抵抗器Ｒ５の他方の端と
の接合点はトランジスタＱ４のヘースに接続され、トラ
ンジスタＱ、のコレクタは比較器Ｑ、の第一の入力に接
続される。二次電池２０の正極は電池端子１２に接続さ
れ、二次電池２゜の負極は共通電位端子１４に接続され
る。
次にこの実施例装置の動作を第１図、第３図、第４図お
よび第５図に基づいて説明する。
よび第５図に基づいて説明する。
充電中は充電電源端子１）よりダイオ−Ｆ’ Ｄ ｂお
よび抵抗器ＲＩｏの直列回路とダイオードＤ１およｌ
び抵抗器Ｒ９の直列回路との並列回
路を経由してダイオードＤ、に流入する電流によりダイ
オードＤ、の端子間に電圧降下が生ずる。この電圧降下
値に分圧回路４０の分圧比を乗じた値は、第５図に示す
充電目標電圧を示す線上にあり、ダイオードＤ５の温度
特性に依存してこの線を軌跡として変化するように設定
される。
よび抵抗器ＲＩｏの直列回路とダイオードＤ１およｌ
び抵抗器Ｒ９の直列回路との並列回
路を経由してダイオードＤ、に流入する電流によりダイ
オードＤ、の端子間に電圧降下が生ずる。この電圧降下
値に分圧回路４０の分圧比を乗じた値は、第５図に示す
充電目標電圧を示す線上にあり、ダイオードＤ５の温度
特性に依存してこの線を軌跡として変化するように設定
される。
また、放電中は電池端子１２よりダイオードＤ２と抵抗
器Ｒ７を経由してダイオードＤ、に流入する電流により
ダイオードＤ、の端子間に電流降下が生ずる。この電流
降下値に分圧回路４０の分圧比を乗じた値は、第５図に
示す放電目標電圧を示す線上にありダイオードＤ、の温
度特性に依存してこの線を軌跡として変化するように設
定される。
器Ｒ７を経由してダイオードＤ、に流入する電流により
ダイオードＤ、の端子間に電流降下が生ずる。この電流
降下値に分圧回路４０の分圧比を乗じた値は、第５図に
示す放電目標電圧を示す線上にありダイオードＤ、の温
度特性に依存してこの線を軌跡として変化するように設
定される。
比較器Ｑ３には充電中は温度補正された充電目標電圧に
対応する電圧と二次電池電圧に対応する電圧とが比較さ
れ二次電池に対応する電圧が温度補正された充電目標電
圧に対応する電圧を超過すると、比較回路Ｑ３からは論
理信号「１」が出力される。また、放電中は温度補正さ
れた放電目標型１′°′寸応ｔ８電１′！″ｍ次電１）
５対９ゞ−４電 、。
対応する電圧と二次電池電圧に対応する電圧とが比較さ
れ二次電池に対応する電圧が温度補正された充電目標電
圧に対応する電圧を超過すると、比較回路Ｑ３からは論
理信号「１」が出力される。また、放電中は温度補正さ
れた放電目標型１′°′寸応ｔ８電１′！″ｍ次電１）
５対９ゞ−４電 、。
圧とが比較され、二次電池電圧に対応する電圧が温度補
正された放電目標電圧に対応する電圧を超過している間
は比較回路Ｑ３からは論理信号「１」が出力される。す
なわち、二次電池の使用可能時間帯には比較回路Ｑ３か
ら論理信号「１」が出力される。
正された放電目標電圧に対応する電圧を超過している間
は比較回路Ｑ３からは論理信号「１」が出力される。す
なわち、二次電池の使用可能時間帯には比較回路Ｑ３か
ら論理信号「１」が出力される。
比較器ｉｉ％Ｑ３からの論理信号「１」のときはトラン
ジスタＱ２は導通状態になり、発光ダイオードＤ、は照
光し、レディ信号端子１３がら外部の回路に二次電池放
電可能を示すレディ信号が送出される。
ジスタＱ２は導通状態になり、発光ダイオードＤ、は照
光し、レディ信号端子１３がら外部の回路に二次電池放
電可能を示すレディ信号が送出される。
次に、二次電池の充電は充電回路の動作により二つのモ
ードで実行される。すなわち、第一のモードは二次電池
２０の端子電圧が充電目標電圧値未満で、かつ急速充電
の要求される場合で、この時間帯では比較器Ｑ３の論理
出力の値は「ｏ」であり、したがってトランジスタＱｌ
と導通状態となり、比較的高い抵抗の抵抗器Ｒ３は低
いインンピーダンスの抵抗器Ｒ２で短絡され充電電源端
子１）と二次電池２０とが接続される。また、第二のモ
ードでは、二次電池２ｏの端子電圧が充電目標電圧値以
上で、かつ浮動充電が要求される場合で、トランジスタ
Ｑ、は非導通状態であり、二次電池２ｏは比較的高い抵
抗の抵抗器Ｒ３を介して充電電源端子１）に接続される
。
ードで実行される。すなわち、第一のモードは二次電池
２０の端子電圧が充電目標電圧値未満で、かつ急速充電
の要求される場合で、この時間帯では比較器Ｑ３の論理
出力の値は「ｏ」であり、したがってトランジスタＱｌ
と導通状態となり、比較的高い抵抗の抵抗器Ｒ３は低
いインンピーダンスの抵抗器Ｒ２で短絡され充電電源端
子１）と二次電池２０とが接続される。また、第二のモ
ードでは、二次電池２ｏの端子電圧が充電目標電圧値以
上で、かつ浮動充電が要求される場合で、トランジスタ
Ｑ、は非導通状態であり、二次電池２ｏは比較的高い抵
抗の抵抗器Ｒ３を介して充電電源端子１）に接続される
。
次に、空検出回路７０では、二次電池２ｏが取外された
状態になると充電電源端子ＩＩの電圧が印加される。ツ
ェナーダイオード２ｏは二次電池２ｏが発生し得ない電
圧を超過する電圧で導通するように設定されているので
、この充電電源端子１）の電圧印加により導通状態にな
り、これに伴いトランジスタＱ４も導通状態になり共通
電位が二次電池電圧に対応する。
状態になると充電電源端子ＩＩの電圧が印加される。ツ
ェナーダイオード２ｏは二次電池２ｏが発生し得ない電
圧を超過する電圧で導通するように設定されているので
、この充電電源端子１）の電圧印加により導通状態にな
り、これに伴いトランジスタＱ４も導通状態になり共通
電位が二次電池電圧に対応する。
次に、空検出回路７ｏでは二次電池２ｏが取外された状
態になると充電電源端子ＩＩの電圧が印加される。ツェ
ナーダイオード２ｏは二次電池２ｏが発生し得ない電圧
を超過する電圧でかつ充電電源電圧以下で導通するよう
に設定されているので、この充電電源端子１）０）電圧
印加により導通状態になり、これに伴いトランジスタＱ
、も導通状態になり、共通電位が二次電池電圧に対応す
る電圧として比較器Ｑ３に与えられ、比較器Ｑ３の出力
論理値は「０」になる。すなわち、二次電池使用可能の
表示が停止される。
態になると充電電源端子ＩＩの電圧が印加される。ツェ
ナーダイオード２ｏは二次電池２ｏが発生し得ない電圧
を超過する電圧でかつ充電電源電圧以下で導通するよう
に設定されているので、この充電電源端子１）０）電圧
印加により導通状態になり、これに伴いトランジスタＱ
、も導通状態になり、共通電位が二次電池電圧に対応す
る電圧として比較器Ｑ３に与えられ、比較器Ｑ３の出力
論理値は「０」になる。すなわち、二次電池使用可能の
表示が停止される。
次に第６図に基づいて、この二次電池２０の充放電サイ
クルを説明すると、充電電源電圧が確立されている期間
は、二次電池２０の端子電圧は環境温度に対応する充電
終止電圧イ、イ′−を保つように浮動充電されており、
充電電源電圧の喪失と同時に線イロハ、またはイ′ロ′
ハ′−の経路で放電による電圧低下が起こる。通常電圧
値ハ、八′−は環境温度に対応する放電終止電圧に設定
されることが好ましい。この放電によりうけた電力によ
り停電に伴う所定の回避動作を電源供給を受ける機器は
完了する。次に、充電電源電圧の回復後に、線ハイ、ハ
′イ′−の経路で急速充電による二次電池電圧の回復が
行われ、充電終止電圧まで−Ｆ昇する。
クルを説明すると、充電電源電圧が確立されている期間
は、二次電池２０の端子電圧は環境温度に対応する充電
終止電圧イ、イ′−を保つように浮動充電されており、
充電電源電圧の喪失と同時に線イロハ、またはイ′ロ′
ハ′−の経路で放電による電圧低下が起こる。通常電圧
値ハ、八′−は環境温度に対応する放電終止電圧に設定
されることが好ましい。この放電によりうけた電力によ
り停電に伴う所定の回避動作を電源供給を受ける機器は
完了する。次に、充電電源電圧の回復後に、線ハイ、ハ
′イ′−の経路で急速充電による二次電池電圧の回復が
行われ、充電終止電圧まで−Ｆ昇する。
この実施例装置では、基準電圧発生回路５０に温Ｃ度に
応じて変化するダイオードＤ５が用いられているが、環
境温度に依存して電圧の変化する他の回路手段を用いて
も本発明を実施することができる。 また、実施例装置
では空検出回路７０にツェナーダイオードＤ３が用いら
れているが、他の電圧検出回路手段を用いても本発明を
実施することができる。
応じて変化するダイオードＤ５が用いられているが、環
境温度に依存して電圧の変化する他の回路手段を用いて
も本発明を実施することができる。 また、実施例装置
では空検出回路７０にツェナーダイオードＤ３が用いら
れているが、他の電圧検出回路手段を用いても本発明を
実施することができる。
さらに、実施例装置に反対極性の素子を用いることによ
り正極接地形の回路構成としても本発明を実施すること
ができる。
り正極接地形の回路構成としても本発明を実施すること
ができる。
第２図に示すようにリレー回路９０の励磁コイルは二次
電池２０が使用可能状態にないとき、すなわちレディ信
号の論理値が「０」のときに、二次電池２０と電池端子
１２との接続を断路する。これにより、電池の過放電を
確実に防止することができる。
電池２０が使用可能状態にないとき、すなわちレディ信
号の論理値が「０」のときに、二次電池２０と電池端子
１２との接続を断路する。これにより、電池の過放電を
確実に防止することができる。
本発明は、以上説明したように、二次電池の使用可能状
態、すなわち環境温度下での充電終止電圧と放電終止電
圧の間の電圧を装置の電池端子か、イ□い、うお４．え
やエア’ｔ’ｃ ＊ｙｙ ｔ ４ Ｃｈヵ、７ｏ
□ ２ので運転および維持管理に資する効果がある。
態、すなわち環境温度下での充電終止電圧と放電終止電
圧の間の電圧を装置の電池端子か、イ□い、うお４．え
やエア’ｔ’ｃ ＊ｙｙ ｔ ４ Ｃｈヵ、７ｏ
□ ２ので運転および維持管理に資する効果がある。
また、急速充電から浮動充電の切換タイミングを、その
環境温度に対応する最大時刻まで遅延させることができ
るので、二次電池のアベイラビリティを向上させる効果
がある。
環境温度に対応する最大時刻まで遅延させることができ
るので、二次電池のアベイラビリティを向上させる効果
がある。
さらに、環境温度に応じてその温度に対応する充電終止
電圧と放電終止電圧で充放電サイクルが形成されるので
、電池容量の有効利用が計れる効果がある。
電圧と放電終止電圧で充放電サイクルが形成されるので
、電池容量の有効利用が計れる効果がある。
第１図は本発明実施例装置の構成を示す接続図。
第２図は本発明応用例装置の構成を示す接続図。
第３図は二次電池の充電特性を示す線図。
第４図は二次電池の放電特性を示す線図。
第５図は充電目標電圧および放電目標電圧と環境温度と
の関係を示す線図。 第６図は二次電池の制御装置により制御された二次電池
の充放電サイクルを示す線図。 １）・・・充電電源端子、１２・・・電池端子、１３・
・・レディ信号端子、１４・・・共通電位端子、２ｏ・
・・二次電池、３゜・・・比較回路、４０・・・電池電
圧分圧回路、５ｏ・・・基準電圧発生回路、６０・・・
充電回路、７ｏ・・・空検出回路、８゜・・・レディ信
号表示回路、９ｏ・・・リレー回路、Ｄｌ、Ｄ２、Ｄ５
、Ｄ６・・・ダイオード、Ｄ、・・・ツェナーダイオー
ド、Ｄ４・・・発光ダイオード、Ｃ１＋ 、Ｃ２、Ｃ４
・・・トランジスタ、Ｃ３・・・比較器、Ｒ１〜ＲＩＧ
・・・抵抗器。
の関係を示す線図。 第６図は二次電池の制御装置により制御された二次電池
の充放電サイクルを示す線図。 １）・・・充電電源端子、１２・・・電池端子、１３・
・・レディ信号端子、１４・・・共通電位端子、２ｏ・
・・二次電池、３゜・・・比較回路、４０・・・電池電
圧分圧回路、５ｏ・・・基準電圧発生回路、６０・・・
充電回路、７ｏ・・・空検出回路、８゜・・・レディ信
号表示回路、９ｏ・・・リレー回路、Ｄｌ、Ｄ２、Ｄ５
、Ｄ６・・・ダイオード、Ｄ、・・・ツェナーダイオー
ド、Ｄ４・・・発光ダイオード、Ｃ１＋ 、Ｃ２、Ｃ４
・・・トランジスタ、Ｃ３・・・比較器、Ｒ１〜ＲＩＧ
・・・抵抗器。
Claims (4)
- （１）二次電池が接続される電池端子と、 充電電源が接続される充電電源端子と、 電池端子より放電電流を取出すことが可能であることを
表示するレディ信号端子と、 基準電圧発生回路と、 一方の入力に上記基準電圧発生回路の出力基準電圧が接
続され他方の入力に上記二次電池の端子電圧に対応する
電圧が接続され比較出力が上記レディ信号端子に接続さ
れた比較回路と を備えた二次電池の制御装置において、 上記基準電圧発生回路には、 上記二次電池の環境温度に曝され、その端子電圧に対応
する電圧が上記基準電圧として出力され、その順方向電
圧が上記温度に応じて変化するＰＮ接合素子と、 このＰＮ接合素子に順方向電圧を印加する回路手段と を備えたことを特徴とする二次電池制御装置。 - （２）ＰＮ接合素子に順方向電圧を印加する回路手段は
、 充電電源端子に電圧があるときに導通する第一のスイッ
チ素子と、 この第一のスイッチ素子を経由してＰＮ接合素子に比較
的高い電圧を印加する手段と、 充電電源端子に電圧がないときに導通する第二のスイッ
チ素子と、 この第二のスイッチ素子を経由してＰＮ接合素子に比較
的低い電圧を印加する手段と を含む特許請求の範囲第（１）項に記載の二次電池の制
御装置。 - （３）二次電池が接続される電池端子と、 充電電源が接続される充電電源端子と、 電池端子より放電電流を取出すことが可能であることを
表示するレディ信号端子と、 基準電圧発生回路と、 一方の入力に上記基準電圧発生回路の出力基準電圧が接
続され他方の入力に上記二次電池の端子電圧に対応する
電圧が接続され比較出力が上記レディ信号端子に接続さ
れた比較回路と を備えた二次電池の制御装置において、 上記基準電圧発生回路には、 上記二次電池の環境温度に曝され、その端子電圧に対す
る電圧が上記基準電圧として出力され、その順方向電圧
が上記温度に応じて変化するＰＮ接合素子と、 このＰＮ接合素子に順方向電圧を印加する回路手段と を備え、 上記充電電源端子と上記電池端子との間に接続された比
較的高い値の抵抗器と、 この抵抗器に並列に接続され、上記比較回路の出力信号
により制御され上記電池端子の電圧に対応する電圧が上
記基準電圧より低いときに上記抵抗器を低いインピーダ
ンスで短絡するスイッチ回路と を備えたことを特徴とする二次電池の制御装置。 - （４）二次電池が接続される電池端子と、 充電電源が接続される充電電源端子と、 電池端子より放電電流を取出すことが可能であることを
表示するレディ信号端子と、 基準電圧発生回路と、 一方の入力に上記基準電圧発生回路の出力基準電圧が接
続され他方の入力に上記二次電池の端子電圧に対応する
電圧が接続され比較出力が上記レディ信号端子に接続さ
れた比較回路と を備えた二次電池の制御装置において、 上記基準電圧発生回路には、 上記二次電池の環境温度に曝され、その端子電圧に対応
する電圧が上記基準電圧として出力され、その順方向電
圧が上記温度に応じて変化するＰＮ接合素子と、 このＰＮ接合素子に順方向電圧を印加する回路手段と を備え、 上記電池端子の電圧が所定の値より高いときに閉成され
るスイッチ回路と、 このスイッチ回路により上記比較回路の入力に上記レデ
ィ信号端子の表示を消滅する極性の電圧を与える回路手
段と を備えたことを特徴とする二次電池の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12485584A JPS614424A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 二次電池の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12485584A JPS614424A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 二次電池の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS614424A true JPS614424A (ja) | 1986-01-10 |
| JPH0449330B2 JPH0449330B2 (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=14895760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12485584A Granted JPS614424A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 二次電池の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS614424A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429330U (ja) * | 1977-07-30 | 1979-02-26 | ||
| JPS58147973A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-02 | Nec Corp | 電池の過放電防止装置 |
| JPS598131A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録媒体 |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP12485584A patent/JPS614424A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429330U (ja) * | 1977-07-30 | 1979-02-26 | ||
| JPS58147973A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-02 | Nec Corp | 電池の過放電防止装置 |
| JPS598131A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0449330B2 (ja) | 1992-08-11 |
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