JPS63140631A - 過充電防止機能付き充電器 - Google Patents
過充電防止機能付き充電器Info
- Publication number
- JPS63140631A JPS63140631A JP61285644A JP28564486A JPS63140631A JP S63140631 A JPS63140631 A JP S63140631A JP 61285644 A JP61285644 A JP 61285644A JP 28564486 A JP28564486 A JP 28564486A JP S63140631 A JPS63140631 A JP S63140631A
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- JP
- Japan
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- charging
- trigger
- battery
- current
- voltage
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- Pending
Links
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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】
良業上辺田」」」Ｌ
本発明は、ニッカド電池や鉛電池等のバッテリーを充電
する過充電防止機能付き充電器に関する。
する過充電防止機能付き充電器に関する。
丈来叫皮避
充電器には、バッテリーの過充電を防止する機能が内蔵
されていることが多いが、この過充電の防止は−ΔＶ方
式により行われていた。
されていることが多いが、この過充電の防止は−ΔＶ方
式により行われていた。
バッテリーは、充電が進行するにつれて、その端子電圧
が増大し、そして充電が完了して過充電領域に進行し始
めると、若干端子電圧が低下するという性質がある。−
ΔＶ方式はバッテリーのこの性質を利用して、過充電が
あまり進行しない内に充電を停止するようにしていた。
が増大し、そして充電が完了して過充電領域に進行し始
めると、若干端子電圧が低下するという性質がある。−
ΔＶ方式はバッテリーのこの性質を利用して、過充電が
あまり進行しない内に充電を停止するようにしていた。
つまり従来の過充電防止機能付き充電器は、バッテリー
の端子電圧の下降を検出することにより、その充電の完
了を認識するようになされていた。
の端子電圧の下降を検出することにより、その充電の完
了を認識するようになされていた。
発■がＡしよ゛と るＵへ
しかしながら、この方式を採用した過充電防止機能付き
充電器では、充電毎にバッテリーが多少過充電されるこ
とにより、バッテリーの充放電サイクル寿命に悪影響を
及ぼすという問題点があった。
充電器では、充電毎にバッテリーが多少過充電されるこ
とにより、バッテリーの充放電サイクル寿命に悪影響を
及ぼすという問題点があった。
本発明は、上記した問題点を解消するために創案された
ものであって、バッテリーの内部抵抗が充電の進行に伴
い変化することを利用して、充電の完了を検出する過充
電防止機能付き充電器を提供することを目的とする。
ものであって、バッテリーの内部抵抗が充電の進行に伴
い変化することを利用して、充電の完了を検出する過充
電防止機能付き充電器を提供することを目的とする。
一間１１黒奎ｌ脱丸ｔ！Ｕζ吟ｏ１没
本発明に係る過充電防止機能付き充電器は、電源とバッ
テリーとを接続した電源ラインの途中に設けてあり、か
つ電源ラインに流れる充電電流を制御可能に遮断するス
イッチと、電源ラインの電圧を検出することにより、バ
ッテリーの充電準備が完了したことを判定する電圧検出
器と、繰り返しトリガを出力し、かつ前記判定結果に基
づいて、前記トリガ出力の開始を行うトリガ発生器と、
充電電流を定電流制御し、かつ前記トリガの信号変化に
応じて、ＨレベルとＬレベルの充電電流がそれぞれ流れ
るように電流制御する電流制御器と、前記トリガの信号
変化に伴う、電源ラインの電圧変化ΔＶを検出する一方
、このΔＶと予め設定してあるしきい値とを比較し、こ
の比較結果に基づいてスイッチを動作させるΔＶ＋＆出
器とから構成されている。
テリーとを接続した電源ラインの途中に設けてあり、か
つ電源ラインに流れる充電電流を制御可能に遮断するス
イッチと、電源ラインの電圧を検出することにより、バ
ッテリーの充電準備が完了したことを判定する電圧検出
器と、繰り返しトリガを出力し、かつ前記判定結果に基
づいて、前記トリガ出力の開始を行うトリガ発生器と、
充電電流を定電流制御し、かつ前記トリガの信号変化に
応じて、ＨレベルとＬレベルの充電電流がそれぞれ流れ
るように電流制御する電流制御器と、前記トリガの信号
変化に伴う、電源ラインの電圧変化ΔＶを検出する一方
、このΔＶと予め設定してあるしきい値とを比較し、こ
の比較結果に基づいてスイッチを動作させるΔＶ＋＆出
器とから構成されている。
作且
バッテリーが電源ラインに接続され、充電準備が完了す
ると、電源に負荷が接続されたことになり、電源ライン
の電圧が低下する。電圧検出器はこの電圧の低下を検出
することにより、バッテリーの充電準備が完了したと判
定して、トリガ発生器を動作させる。
ると、電源に負荷が接続されたことになり、電源ライン
の電圧が低下する。電圧検出器はこの電圧の低下を検出
することにより、バッテリーの充電準備が完了したと判
定して、トリガ発生器を動作させる。
ΔＶ検出器は、電源ラインの電圧変化ΔＶを検出してい
るが、電源ラインに流れる充電電流は、電流制御器にお
いて定電流制御されているので、このΔＶは、バッテリ
ーの内部抵抗の変化を示している。そして予め求めてお
いたバッテリーの充電完了時の内部抵抗であるしきい値
と検出したΔＶとをΔＶ検出器において比較し、バッテ
リーの充電の完了を判定している。そしてこの判定結果
がバッテリーの充電完了を示す時には、スイッチを動作
させて充電電流を遮断するようにしている。
るが、電源ラインに流れる充電電流は、電流制御器にお
いて定電流制御されているので、このΔＶは、バッテリ
ーの内部抵抗の変化を示している。そして予め求めてお
いたバッテリーの充電完了時の内部抵抗であるしきい値
と検出したΔＶとをΔＶ検出器において比較し、バッテ
リーの充電の完了を判定している。そしてこの判定結果
がバッテリーの充電完了を示す時には、スイッチを動作
させて充電電流を遮断するようにしている。
ス崖別
第１図は本発明の過充電防止機能付き充電器の一実施例
の回路構成図、第２図はその主要信号を示すタイミング
チャートである。
の回路構成図、第２図はその主要信号を示すタイミング
チャートである。
充電エネルギーを供給する電源１０とバッテリー３０と
は、電源ライン５０で接続されていて、その途中には、
充電電流の逆流を防止するためにダイオード４０が設け
られている。
は、電源ライン５０で接続されていて、その途中には、
充電電流の逆流を防止するためにダイオード４０が設け
られている。
電源１０は、直流出力の電源であって、本実施例では、
シリーズ型の電源を採用しているが、スイッチング型の
電源でも構わない。但し電源１０の出力インピーダンス
は無視できる程低い。
シリーズ型の電源を採用しているが、スイッチング型の
電源でも構わない。但し電源１０の出力インピーダンス
は無視できる程低い。
本発明に係る過充電防止機能付き充電器２０は、バッテ
リー３０の充電の進行を監視して、その過充電を防止す
るためのものであるが、充電の進行に伴う、バッテリー
３０の内部抵抗の変化を利用して過充電になる前に充電
電流を遮断するようにしである。
リー３０の充電の進行を監視して、その過充電を防止す
るためのものであるが、充電の進行に伴う、バッテリー
３０の内部抵抗の変化を利用して過充電になる前に充電
電流を遮断するようにしである。
過充電防止機能付き充電器２０は、電源ライン５０の途
中に設けてあって、後述する制御信号５３に基づいて充
電電流を遮断するスイッチ２１と、このスイッチ２１の
後段の電源ライン５０に設けてあり、後述する電流制御
信号５２に基づいて、充電電流を定電流制御する電流制
御器２２と、バッテリー３０の充電準備が完了したこと
を判定し、この判定結果を準備完了信号５１として出力
する電圧検出器２３と、繰り返しトリガを電流制御信号
５２として出力するとともに、このトリガ出力の開始を
準備完了信号５１に基づいて行うトリガ発生器２４と、
トリガの信号変化に応じて、ＨレベルとＬレベルの充電
電流がそれぞれ流れるように定電流制御する電流制御器
２２と、電流制御信号５２の信号変化に伴う、電源ライ
ンの電圧変化ΔＶを検出する一方、このΔＶと予め設定
してあるしきい値とを比較することにより、制御信号５
３を形成するΔＶ検出器２５とから構成されている。
中に設けてあって、後述する制御信号５３に基づいて充
電電流を遮断するスイッチ２１と、このスイッチ２１の
後段の電源ライン５０に設けてあり、後述する電流制御
信号５２に基づいて、充電電流を定電流制御する電流制
御器２２と、バッテリー３０の充電準備が完了したこと
を判定し、この判定結果を準備完了信号５１として出力
する電圧検出器２３と、繰り返しトリガを電流制御信号
５２として出力するとともに、このトリガ出力の開始を
準備完了信号５１に基づいて行うトリガ発生器２４と、
トリガの信号変化に応じて、ＨレベルとＬレベルの充電
電流がそれぞれ流れるように定電流制御する電流制御器
２２と、電流制御信号５２の信号変化に伴う、電源ライ
ンの電圧変化ΔＶを検出する一方、このΔＶと予め設定
してあるしきい値とを比較することにより、制御信号５
３を形成するΔＶ検出器２５とから構成されている。
スイッチ２１は、リレー等の開閉器であり、そのブレー
ク端子に電源ライン５０が接続されていて、制御信号５
６がアクティブ（Ｈレベル）である場合に、充電電流を
遮断するように動作する。
ク端子に電源ライン５０が接続されていて、制御信号５
６がアクティブ（Ｈレベル）である場合に、充電電流を
遮断するように動作する。
電流制御器２２は、充電電流を定電流制御しており、電
流制御信号５２の信号レベルに応じて、Ｌレベルの充電
電流■１とＨレベルの充電電流Ｉ２が流れるように制御
されている。この電流制御部２２は、図示されていない
が、トランジスタとツェナーダイオード等の組み合わせ
から成る定電流回路である。
流制御信号５２の信号レベルに応じて、Ｌレベルの充電
電流■１とＨレベルの充電電流Ｉ２が流れるように制御
されている。この電流制御部２２は、図示されていない
が、トランジスタとツェナーダイオード等の組み合わせ
から成る定電流回路である。
電圧検出器２３は、バッテリー５０が図示されていない
バッテリーホルダーに装着されたことに伴う、電源ライ
ン５０の電圧の低下を検出することにより、バッテリー
３０の充電準備が完了していることを判定する比較器で
ある。この電圧検出器２３は、電源ライン５０の電圧が
電源１０の開放電圧ｖｌより下がった時には、アクティ
ブの準備完了信号５１を出力する。
バッテリーホルダーに装着されたことに伴う、電源ライ
ン５０の電圧の低下を検出することにより、バッテリー
３０の充電準備が完了していることを判定する比較器で
ある。この電圧検出器２３は、電源ライン５０の電圧が
電源１０の開放電圧ｖｌより下がった時には、アクティ
ブの準備完了信号５１を出力する。
トリガ発生部２４は、時間間隔Ｔの繰り返しトリガを出
力する回路であって、準備完了信号５１の立ち上がりを
スタート信号としている。
力する回路であって、準備完了信号５１の立ち上がりを
スタート信号としている。
ΔＶ検出器２５は、バッテリー３０の内部抵抗の変化を
検出して、その充電の完了を判定する回路である。とこ
ろで電流制御器２２で充電電流は常に一定化されている
ので、電流制御信号５２が変化した時の電圧ライン５０
の電圧変化ΔＶは、バ・７テリー３０の内部抵抗の変化
に比例した値である。またバッテリーは過充電領域に近
づくと、ガスが内部発生することにより、その内部抵抗
が高くなる性質がある。従ってバッテリーの種類等に関
連した充電完了時の内部抵抗を予め求めておき、これを
電圧変換したしきい値と検出したΔＶとを比較すること
により、バッテリー３０の充電完了を判定することがで
きる。そして充電が完了したと判定した場合には、アク
ティブ（Ｈレベル）の制御信号５３を出力するようにし
である。
検出して、その充電の完了を判定する回路である。とこ
ろで電流制御器２２で充電電流は常に一定化されている
ので、電流制御信号５２が変化した時の電圧ライン５０
の電圧変化ΔＶは、バ・７テリー３０の内部抵抗の変化
に比例した値である。またバッテリーは過充電領域に近
づくと、ガスが内部発生することにより、その内部抵抗
が高くなる性質がある。従ってバッテリーの種類等に関
連した充電完了時の内部抵抗を予め求めておき、これを
電圧変換したしきい値と検出したΔＶとを比較すること
により、バッテリー３０の充電完了を判定することがで
きる。そして充電が完了したと判定した場合には、アク
ティブ（Ｈレベル）の制御信号５３を出力するようにし
である。
このように構成された過充電防止機能付き充電器２０の
動作を第２図を参照して簡単に説明を行う。
動作を第２図を参照して簡単に説明を行う。
図において、電源ライン５０の電圧はＡ点の電圧として
示している。まず電源１０を通電した時間Ｌ１において
は、Ａ点には、電源１０の開放電圧■１が印加されてい
る。一方初期状態であるΔＶ検出器２５はＬレベルの制
御信号５３を出力しており、充電電流は零となっている
。そして時間ｔ２において、バッテリー３０がセットさ
れると、Ａ点の電圧はｖ２に低下する。ΔＶ検出器２３
は、この電圧の低下を検出してバッテリー３０が準備完
了したと判定して、トリガ発生器２４を動作させる。充
電がなされている間において、電流制御信号５２がＬレ
ベルの時には、充電電流は電流１１で、またＨレベルの
時には電流Ｉ２であり、それぞれ定電流制御されている
。
示している。まず電源１０を通電した時間Ｌ１において
は、Ａ点には、電源１０の開放電圧■１が印加されてい
る。一方初期状態であるΔＶ検出器２５はＬレベルの制
御信号５３を出力しており、充電電流は零となっている
。そして時間ｔ２において、バッテリー３０がセットさ
れると、Ａ点の電圧はｖ２に低下する。ΔＶ検出器２３
は、この電圧の低下を検出してバッテリー３０が準備完
了したと判定して、トリガ発生器２４を動作させる。充
電がなされている間において、電流制御信号５２がＬレ
ベルの時には、充電電流は電流１１で、またＨレベルの
時には電流Ｉ２であり、それぞれ定電流制御されている
。
また図のように充電が進むにつれてΔＶは大きくなって
いるが、ΔＶ検出器２５はこのΔＶを検出して、これが
しきい値を越えた時間ｔ３においては、バッテリー３０
の充電が完了したとして制御信号５３を立ち上がらせて
いる。そしてこの立ち上がりと同時にスイッチ２１を動
作させ充電電流を遮断している。
いるが、ΔＶ検出器２５はこのΔＶを検出して、これが
しきい値を越えた時間ｔ３においては、バッテリー３０
の充電が完了したとして制御信号５３を立ち上がらせて
いる。そしてこの立ち上がりと同時にスイッチ２１を動
作させ充電電流を遮断している。
尚、本実施例においては、トリガ発生器、及びΔＶ検出
器をハード構成として説明したが、これに限定されずソ
フトにより行っても同様に実施することができる。
器をハード構成として説明したが、これに限定されずソ
フトにより行っても同様に実施することができる。
溌」Ｂγ別果
本発明に係る過充電防止機能付き充電器は、バッテリー
の内部抵抗の変化をモニターすることにより、その充電
の完了を判定するように構成されているので、バッテリ
ーの過充電を確実に防止することができるに伴い、従来
の方式に比べてバッテリーの充放電サイクル寿命を伸ば
すことができるという効果を奏する。
の内部抵抗の変化をモニターすることにより、その充電
の完了を判定するように構成されているので、バッテリ
ーの過充電を確実に防止することができるに伴い、従来
の方式に比べてバッテリーの充放電サイクル寿命を伸ば
すことができるという効果を奏する。
第１図は本発明の過充電防止機能付き充電器の一実施例
の回路構成図、第２図はその主要信号を示すタイミング
チャートである。 １０・・・電源、 ２０・・・過充電防止機能付き充電器、２１・ ・ ・
スイッチ、 ２２・・・電流制御器、 ２３・・・電圧検出器、 ２４・・・トリガ発生器、 ２５・・・ΔＶ検出器、 ３０・ ・ ・バッテリー、 ５０・・・電源ライン。
の回路構成図、第２図はその主要信号を示すタイミング
チャートである。 １０・・・電源、 ２０・・・過充電防止機能付き充電器、２１・ ・ ・
スイッチ、 ２２・・・電流制御器、 ２３・・・電圧検出器、 ２４・・・トリガ発生器、 ２５・・・ΔＶ検出器、 ３０・ ・ ・バッテリー、 ５０・・・電源ライン。
Claims (1)
- （１）電源とバッテリーとを接続した電源ラインの途中
に設けてあり、かつ前記電源ラインに流れる充電電流を
制御可能に遮断するスイッチと、前記電源ラインの電圧
を検出することにより、前記バッテリーの充電準備が完
了したことを判定する電圧検出器と、繰り返しトリガを
出力し、かつ前記判定結果に基づいて、前記トリガ出力
の開始を行うトリガ発生器と、前記充電電流を定電流制
御し、かつ前記トリガの信号変化に応じて、Ｈレベルと
Ｌレベルの充電電流がそれぞれ流れるように電流制御す
る電流制御器と、前記トリガの信号変化に伴う、前記電
源ラインの電圧変化ΔＶを検出する一方、このΔＶと予
め設定してあるしきい値とを比較し、この比較結果に基
づいて前記スイッチを動作させるΔＶ検出器とを具備し
ていることを特徴とする過充電防止機能付き充電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61285644A JPS63140631A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 過充電防止機能付き充電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61285644A JPS63140631A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 過充電防止機能付き充電器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140631A true JPS63140631A (ja) | 1988-06-13 |
Family
ID=17694200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61285644A Pending JPS63140631A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 過充電防止機能付き充電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63140631A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02254931A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-15 | Tabuchi Denki Kk | 電池充電装置 |
| JP2011067087A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | 無停電電源装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54119637A (en) * | 1978-03-08 | 1979-09-17 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | Method of detecting completion of charge for storage battery |
-
1986
- 1986-11-28 JP JP61285644A patent/JPS63140631A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54119637A (en) * | 1978-03-08 | 1979-09-17 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | Method of detecting completion of charge for storage battery |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02254931A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-15 | Tabuchi Denki Kk | 電池充電装置 |
| JP2011067087A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | 無停電電源装置 |
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