JPS63190525A - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
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- JPS63190525A JPS63190525A JP2334887A JP2334887A JPS63190525A JP S63190525 A JPS63190525 A JP S63190525A JP 2334887 A JP2334887 A JP 2334887A JP 2334887 A JP2334887 A JP 2334887A JP S63190525 A JPS63190525 A JP S63190525A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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】
（イ） 産業上の利用分野
本発明は充電式の電気かみそり等に用いられるニッケル
カドミウム電池等の二次電池を充電するための充電装置
に関する。
カドミウム電池等の二次電池を充電するための充電装置
に関する。
（ロ） 従来の技術
二次電池の充電時間−電池電圧特性曲線の傾斜を検出し
、この傾斜の変化に基いて充電を終了する充電装置の従
来例として特開昭５３−１０３５４４号公報、特開昭５
４−１５８６４１号公報、特開昭５６−２５３４０号公
報等がある。
、この傾斜の変化に基いて充電を終了する充電装置の従
来例として特開昭５３−１０３５４４号公報、特開昭５
４−１５８６４１号公報、特開昭５６−２５３４０号公
報等がある。
特開昭５３−１０３５４４号公報では蓄電池にスイッチ
を介して定電流を供給し充電する様にした充電装置に於
いて、上記蓄電池の端子電圧を所定の周期でサンプリン
グすると共に該サンプリングされた端子電圧を保持回路
で保持し、該保持回路の出力電圧と上記蓄電池の端子電
圧とを比較し、上記端子電圧が上記保持回路の出力電圧
より低くなったことを検出し、上記スイッチをオフする
様にして充電を終了する様に成されており、また特開昭
５４−１５８６４１号公報では充電のため電池へ電気的
エネルギーを供給し、電池の充電状態に応じて変化する
電池特性を監視し、時間に対する上記特性の変化を解析
し、上記変化中の少なくとも−の変曲点の発生を確認し
、上記発生に基づいて電池へのエネルギー供給を制御す
るように成されており、更に特開昭５６−２５３４０号
公報では、被充電電池の充電電圧の比例高電圧を検出記
憶する検出回路と、前記充電電圧の最大電圧の比例低電
圧を記憶する記憶回路と、前記最大電圧後に低下する前
記検出回路の出力電圧と前記記憶回路の記憶電圧との所
定差電圧を検出して前記電池の充電を停止する制御回路
と、前記電池の充電停止後前記出力電圧と記憶電圧を一
定関係に保持する保持回路とを備えている。
を介して定電流を供給し充電する様にした充電装置に於
いて、上記蓄電池の端子電圧を所定の周期でサンプリン
グすると共に該サンプリングされた端子電圧を保持回路
で保持し、該保持回路の出力電圧と上記蓄電池の端子電
圧とを比較し、上記端子電圧が上記保持回路の出力電圧
より低くなったことを検出し、上記スイッチをオフする
様にして充電を終了する様に成されており、また特開昭
５４−１５８６４１号公報では充電のため電池へ電気的
エネルギーを供給し、電池の充電状態に応じて変化する
電池特性を監視し、時間に対する上記特性の変化を解析
し、上記変化中の少なくとも−の変曲点の発生を確認し
、上記発生に基づいて電池へのエネルギー供給を制御す
るように成されており、更に特開昭５６−２５３４０号
公報では、被充電電池の充電電圧の比例高電圧を検出記
憶する検出回路と、前記充電電圧の最大電圧の比例低電
圧を記憶する記憶回路と、前記最大電圧後に低下する前
記検出回路の出力電圧と前記記憶回路の記憶電圧との所
定差電圧を検出して前記電池の充電を停止する制御回路
と、前記電池の充電停止後前記出力電圧と記憶電圧を一
定関係に保持する保持回路とを備えている。
ところで特開昭５３−１．０３５４４号公報及び特開昭
５４−１５８６４１号公報において特性曲線のピーク点
或いは変曲点を検出する場合に所定時間経過する間の電
池電圧の変化を検出している。しかし通常の充電装置で
は細かな電圧変化を検出することは不可能であり、充電
終了時点の検出精度に限界が生じる。
５４−１５８６４１号公報において特性曲線のピーク点
或いは変曲点を検出する場合に所定時間経過する間の電
池電圧の変化を検出している。しかし通常の充電装置で
は細かな電圧変化を検出することは不可能であり、充電
終了時点の検出精度に限界が生じる。
また特開昭５６−２５３４０号公報において電圧記憶素
子によって電池電圧の最大値を記憶し、電池電圧がその
最大値より一定値低１した時点で充電を停止すると、大
きな電流を電池に供給して充電を短時間で終了させるよ
うな場合に電池が過充電となって劣化や損傷をきたす問
題点が生じる。
子によって電池電圧の最大値を記憶し、電池電圧がその
最大値より一定値低１した時点で充電を停止すると、大
きな電流を電池に供給して充電を短時間で終了させるよ
うな場合に電池が過充電となって劣化や損傷をきたす問
題点が生じる。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明が解決しようとする問題点は、電池の充電終了時
点を正確に検出でき、特に充Ｔｔ′Ｗｌ流の大小及び充
電する′電池の本数に関係なく常に充電時間−電池電圧
特性曲線の最大電圧付近で！池の充電を停止することで
ある。
点を正確に検出でき、特に充Ｔｔ′Ｗｌ流の大小及び充
電する′電池の本数に関係なく常に充電時間−電池電圧
特性曲線の最大電圧付近で！池の充電を停止することで
ある。
（ニ） 問題点を解決するための手段二次電池の充電
時間−電池電圧特性曲線の傾斜を検出し、この傾斜の変
化に基いて充電を終了する充電装置において、電池電圧
が前回の傾斜検出時点から所定電圧上昇するのに要する
時間を微小時間間隔で計数することによって前記傾斜を
検出するものである。
時間−電池電圧特性曲線の傾斜を検出し、この傾斜の変
化に基いて充電を終了する充電装置において、電池電圧
が前回の傾斜検出時点から所定電圧上昇するのに要する
時間を微小時間間隔で計数することによって前記傾斜を
検出するものである。
（ホ） 作用
電池電圧が上昇して前回の検出時点から所定電圧高くな
った時点までの時間が力・ノンタ等の計数表示で記録さ
れる。この計数を比較すれば電池の充電時間−電池電圧
特性曲線上の任意の２点間の傾斜が求まる。
った時点までの時間が力・ノンタ等の計数表示で記録さ
れる。この計数を比較すれば電池の充電時間−電池電圧
特性曲線上の任意の２点間の傾斜が求まる。
（へ）実施例
以下本発明充電装置を図面の一実施例に従って詳細に説
明する。
明する。
第２図に回路の略図を示す。（１）は８ピツト（ｂｉｔ
）のマイクロコンピュータ、（２）はラダー抵抗回路、
（３）は直流電流を出力する充電用ｔｆＡ、（４）は前
記充電用型ｖＲ（３）の出力と前記ラダー抵抗回路（２
）からの出力とを比較するコンパレータ、（５）は前記
充電用１ｖＲ（３）によって充電されるニッケルカドミ
ウム電池である。前記ラダー抵抗回路（２）は前記マイ
クロコンピュータ（１）の２〜７までの各ｂｉｔの出力
端子に接続される複数個の抵抗（２Ｒ）と各抵抗（２Ｒ
）間を橋絡する複数個の抵抗（Ｒ）とから成り、ｂｉｔ
ｆｉの一つの抵抗（２Ｒ）は接地されている。また前記
コンパレータ（４）の出力端子は前記マイクロコンピュ
ータ（１）の入力端子（Ｉ Ｎ）に接続され、該マイク
ロコンピュータ（１）の出力端子（ＯＵＴ＞は前記充電
用型！＜３ ）に接続されている。
）のマイクロコンピュータ、（２）はラダー抵抗回路、
（３）は直流電流を出力する充電用ｔｆＡ、（４）は前
記充電用型ｖＲ（３）の出力と前記ラダー抵抗回路（２
）からの出力とを比較するコンパレータ、（５）は前記
充電用１ｖＲ（３）によって充電されるニッケルカドミ
ウム電池である。前記ラダー抵抗回路（２）は前記マイ
クロコンピュータ（１）の２〜７までの各ｂｉｔの出力
端子に接続される複数個の抵抗（２Ｒ）と各抵抗（２Ｒ
）間を橋絡する複数個の抵抗（Ｒ）とから成り、ｂｉｔ
ｆｉの一つの抵抗（２Ｒ）は接地されている。また前記
コンパレータ（４）の出力端子は前記マイクロコンピュ
ータ（１）の入力端子（Ｉ Ｎ）に接続され、該マイク
ロコンピュータ（１）の出力端子（ＯＵＴ＞は前記充電
用型！＜３ ）に接続されている。
前記抵抗回路（２）は前記マイクロコンピュータ（１）
の各出力ｂｉｔから出力されるディジタル値に対応した
アナログ電圧値を２５６（−２’）段階の精度で前記コ
ンパレータ（４）の非反転入力端子に出力する。このよ
うに前記ラダー抵抗回路（２）と前記コンパレータく４
）とによってＡ／Ｄ変換回路を構成することにより電池
（５）の電圧をディジタル値として検出することが可能
となっている。
の各出力ｂｉｔから出力されるディジタル値に対応した
アナログ電圧値を２５６（−２’）段階の精度で前記コ
ンパレータ（４）の非反転入力端子に出力する。このよ
うに前記ラダー抵抗回路（２）と前記コンパレータく４
）とによってＡ／Ｄ変換回路を構成することにより電池
（５）の電圧をディジタル値として検出することが可能
となっている。
前記マイクロコンピュータ（１）は電池（５）が満充電
になるとその出力端子（ＯＵＴ）よりコントロール信号
を出力し、充電用電源（３）を制御して前記電池（５）
への充１に電流供給を停止する。
になるとその出力端子（ＯＵＴ）よりコントロール信号
を出力し、充電用電源（３）を制御して前記電池（５）
への充１に電流供給を停止する。
次に上記回路の動作、特にマイクロコンピュータ（１）
の動作について第１ｖ１！Ｊの流れ図及び第３図の充電
時間−電池電圧特性図に基いて説明する。
の動作について第１ｖ１！Ｊの流れ図及び第３図の充電
時間−電池電圧特性図に基いて説明する。
第３図の時刻Ｔ。で電池（５）の充電が開始されたとす
る。マイクロコンピュータ（１）はまず今回のカウント
数を記録するレジスタＲ６をクリアし、また１回前、２
回前のカウント値を保存するレジスタＲ＋ 、Ｒ２を起
こり得る最大のカウント値に対して十分大きな数に初期
設定する（図では省略）、この初期設定時と同時に時刻
Ｔ。における電池電圧の値Ｅ０をＥを１として記録する
。
る。マイクロコンピュータ（１）はまず今回のカウント
数を記録するレジスタＲ６をクリアし、また１回前、２
回前のカウント値を保存するレジスタＲ＋ 、Ｒ２を起
こり得る最大のカウント値に対して十分大きな数に初期
設定する（図では省略）、この初期設定時と同時に時刻
Ｔ。における電池電圧の値Ｅ０をＥを１として記録する
。
一定のサンプリング時間Ｔｓが経過する度（Ｔｓ経過し
たかンに前記レジスタＲ６をカウントアツプする（Ｒｏ
＋ １−Ｒｏ）＊また１回前のカウント値Ｒ１の２倍に
レジスタＲ０の値が等しくなったかどうかを判定し、Ｒ
０≧２Ｒ＋ となったら充電を停止する。もしＲ０≧２
Ｒ＋とならなければ更に２回前のカウント値Ｒ２の２倍
にレジスタＲ０の値が等しくなったかどうかを判定し、
Ｒ０≧２Ｒ２となったら充電を停止する。Ｒ０≧２Ｒ２
とならない場合１池電圧の記録値Ｅ艷１とＴｓ時間経過
後の電圧Ｅｎとを比較し差がΔＥとならなければ次のサ
ンプリング時間Ｔｓを実行する。この動作は電池電圧記
憶値Ｅ％−１と各サンプリング時の電／Ｉ！！電圧Ｅｎ
との差がＥｎ−Ｅシ１≧ΔＥを満足するまで続けられる
。時刻Ｔ１においてＥｌ −ＥＯ−”ΔＥとなり、Ｅ
ｎ−ＥＴｌ−１≧ΔＥを満足すると、その時のレジスタ
Ｒ０の値をＲ１に、レジスタＲ１の値をＲ２に書き換え
、レジスタＲ０をＺにしてクリアすると共に、電池電圧
値Ｅｎをｇｖ＋として記録し、再度サンプリングを開始
する。そして以上の一連の動作をレジスタＲ０の値が１
回前のレジスタＲ１の値の２倍以上、或いは２回前のレ
ジスタＲ２の値の２倍以上になる迄継続する。
たかンに前記レジスタＲ６をカウントアツプする（Ｒｏ
＋ １−Ｒｏ）＊また１回前のカウント値Ｒ１の２倍に
レジスタＲ０の値が等しくなったかどうかを判定し、Ｒ
０≧２Ｒ＋ となったら充電を停止する。もしＲ０≧２
Ｒ＋とならなければ更に２回前のカウント値Ｒ２の２倍
にレジスタＲ０の値が等しくなったかどうかを判定し、
Ｒ０≧２Ｒ２となったら充電を停止する。Ｒ０≧２Ｒ２
とならない場合１池電圧の記録値Ｅ艷１とＴｓ時間経過
後の電圧Ｅｎとを比較し差がΔＥとならなければ次のサ
ンプリング時間Ｔｓを実行する。この動作は電池電圧記
憶値Ｅ％−１と各サンプリング時の電／Ｉ！！電圧Ｅｎ
との差がＥｎ−Ｅシ１≧ΔＥを満足するまで続けられる
。時刻Ｔ１においてＥｌ −ＥＯ−”ΔＥとなり、Ｅ
ｎ−ＥＴｌ−１≧ΔＥを満足すると、その時のレジスタ
Ｒ０の値をＲ１に、レジスタＲ１の値をＲ２に書き換え
、レジスタＲ０をＺにしてクリアすると共に、電池電圧
値Ｅｎをｇｖ＋として記録し、再度サンプリングを開始
する。そして以上の一連の動作をレジスタＲ０の値が１
回前のレジスタＲ１の値の２倍以上、或いは２回前のレ
ジスタＲ２の値の２倍以上になる迄継続する。
第３図の特性図において、電池電圧Ｅ。−Ｒ５は夫々間
隔がΔＥ（Ｖ）であり、充電時間Ｔ０〜Ｔ６は電池１！
圧が八Ｅ（Ｖ）ずつ上昇した時点を示し、カウント数Ｎ
０〜Ｎｓは夫々ΔＥ（Ｖ）ずつ上昇するのに必要なレジ
スタＲ６のカウント数を示し工いる。例えば充電時間１
０〜１１間には第４図に示す用にＴｓ待時間サンプリン
グがＮ０回行なわれ、またＴ３〜Ｔ４ 、Ｔ４〜Ｔｓ
、Ｔｓ −Ｔｅの夫々の間には第５図に示すようにＮ３
．Ｎ４゜ＮＳ回行なわれている。ここでＮ１−Ｎ３の大
きさを比較すると電池電圧特性曲線（６）が時刻Ｔｅ迄
は徐々に傾斜が大きくなり（即ちカウント数は減少し）
時刻Ｔ５以後傾斜が小さくなってゆく（即ちカウント数
は増大する）ので、 （ア） Ｎ３ （２Ｎ２ 、Ｎ３ ＜２Ｎ＋（イ）Ｎ
４＜２Ｎ３ 、Ｎ４＜２Ｎ２ （つ） Ｎｓ ≧２Ｎ！ 、ＮＳ ＜２Ｎ３なる関係
を満足する。即ち時刻Ｔ８でその時点のカウント数ＮＳ
が１回前のカウント数Ｎ本の２倍となって充電は停止す
る。
隔がΔＥ（Ｖ）であり、充電時間Ｔ０〜Ｔ６は電池１！
圧が八Ｅ（Ｖ）ずつ上昇した時点を示し、カウント数Ｎ
０〜Ｎｓは夫々ΔＥ（Ｖ）ずつ上昇するのに必要なレジ
スタＲ６のカウント数を示し工いる。例えば充電時間１
０〜１１間には第４図に示す用にＴｓ待時間サンプリン
グがＮ０回行なわれ、またＴ３〜Ｔ４ 、Ｔ４〜Ｔｓ
、Ｔｓ −Ｔｅの夫々の間には第５図に示すようにＮ３
．Ｎ４゜ＮＳ回行なわれている。ここでＮ１−Ｎ３の大
きさを比較すると電池電圧特性曲線（６）が時刻Ｔｅ迄
は徐々に傾斜が大きくなり（即ちカウント数は減少し）
時刻Ｔ５以後傾斜が小さくなってゆく（即ちカウント数
は増大する）ので、 （ア） Ｎ３ （２Ｎ２ 、Ｎ３ ＜２Ｎ＋（イ）Ｎ
４＜２Ｎ３ 、Ｎ４＜２Ｎ２ （つ） Ｎｓ ≧２Ｎ！ 、ＮＳ ＜２Ｎ３なる関係
を満足する。即ち時刻Ｔ８でその時点のカウント数ＮＳ
が１回前のカウント数Ｎ本の２倍となって充電は停止す
る。
このことは、ある時点迄大きくなっていた電池電圧特性
の傾斜がその時点以後逆に小きくなってゆく（カウント
数は増大してゆく）ことを電池電圧がΔＥＶＩ−昇する
のに必要なカウント数の変化によって検出し、その傾斜
が電池電圧特性の最大値の後に十分後やかになった時点
で充電を終了することを示唆している。
の傾斜がその時点以後逆に小きくなってゆく（カウント
数は増大してゆく）ことを電池電圧がΔＥＶＩ−昇する
のに必要なカウント数の変化によって検出し、その傾斜
が電池電圧特性の最大値の後に十分後やかになった時点
で充電を終了することを示唆している。
（ト）発明の効果
本発明、は以上の説明の如く、二次電池の充電時間−電
池電圧特性曲線の傾斜を検出し、この傾斜の変化に基い
て充電を終了する充電装置において、電池電圧が前回の
傾斜検出時点から所定電圧と昇するのに要する時間を微
小時間間隔で計数することによって前記傾斜を検出する
ことにより、充電電流の大小成いは充電する電池の本数
によらず正確に充電終了状態の検出が可能である。しか
も従来の所定時間当たりの電池電圧上昇により傾斜を求
める方法に比べ一定電圧（ΔＥＶ）上昇するのに要する
時間をカウントすることはこのカウント周期を可能な限
り微小にすることによって傾斜測定の精度を容易に高め
ることが可能である。
池電圧特性曲線の傾斜を検出し、この傾斜の変化に基い
て充電を終了する充電装置において、電池電圧が前回の
傾斜検出時点から所定電圧と昇するのに要する時間を微
小時間間隔で計数することによって前記傾斜を検出する
ことにより、充電電流の大小成いは充電する電池の本数
によらず正確に充電終了状態の検出が可能である。しか
も従来の所定時間当たりの電池電圧上昇により傾斜を求
める方法に比べ一定電圧（ΔＥＶ）上昇するのに要する
時間をカウントすることはこのカウント周期を可能な限
り微小にすることによって傾斜測定の精度を容易に高め
ることが可能である。
第１図は本発明充電装置の動作を示す流れ図、第２図は
同じく一実施回路図、第３図は充電時間゛ −電池電圧
特性図、第４図及び第５図は夫々第３図の要部拡大図で
ある。 （５）・・・電池、（６）・・・充電時間−電池電圧特
性曲線、（ΔＥ）・・・所定電圧、（ＲＯ）（Ｒ１）（
Ｒ２）・・・計数値。
同じく一実施回路図、第３図は充電時間゛ −電池電圧
特性図、第４図及び第５図は夫々第３図の要部拡大図で
ある。 （５）・・・電池、（６）・・・充電時間−電池電圧特
性曲線、（ΔＥ）・・・所定電圧、（ＲＯ）（Ｒ１）（
Ｒ２）・・・計数値。
Claims (1)
- （１）二次電池の充電時間−電池電圧特性曲線の傾斜を
検出し、この傾斜の変化に基いて充電を終了する充電装
置において、電池電圧が前回の傾斜検出時点から所定電
圧上昇するのに要する時間を微小時間間隔で計数するこ
とによって前記傾斜を検出することを特徴とする充電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2334887A JPH07110109B2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2334887A JPH07110109B2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | 充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63190525A true JPS63190525A (ja) | 1988-08-08 |
| JPH07110109B2 JPH07110109B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=12108083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2334887A Expired - Lifetime JPH07110109B2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | 充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07110109B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01107624A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電回路 |
| JPH04229027A (ja) * | 1990-12-01 | 1992-08-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電装置及び充電方法 |
| CN108828456A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-16 | 惠州志顺电子实业有限公司 | 镍氢电池充电判满方法、装置及包括该装置的充电器 |
-
1987
- 1987-02-02 JP JP2334887A patent/JPH07110109B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01107624A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電回路 |
| JPH04229027A (ja) * | 1990-12-01 | 1992-08-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電装置及び充電方法 |
| CN108828456A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-16 | 惠州志顺电子实业有限公司 | 镍氢电池充电判满方法、装置及包括该装置的充电器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07110109B2 (ja) | 1995-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |