JPS63234844A - 充電制御装置 - Google Patents

充電制御装置

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JPS63234844A
JPS63234844A JP6692587A JP6692587A JPS63234844A JP S63234844 A JPS63234844 A JP S63234844A JP 6692587 A JP6692587 A JP 6692587A JP 6692587 A JP6692587 A JP 6692587A JP S63234844 A JPS63234844 A JP S63234844A
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JP
Japan
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charging
signal
battery
voltage
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP6692587A
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English (en)
Inventor
豊勝 岡本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPS63234844A publication Critical patent/JPS63234844A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

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・カドミニウム電池、蓄電池等の二
次電池を充電する電池の充電制御装置に関する。
(従来技術) このような二次電池の充電は適正に行なわれなければな
らない。その理由を説明すると、過充電の場合は性能劣
化につながり、不足充電の場合は、電池の出力が定格電
圧まで達せず、また寿命が短くなるなどの現像が引き起
こされることがあるからである。
そして、比較的大きな充電電流にて急速充電を行なう場
合の適正な充電を行なう手法として、いわゆるーΔV方
式が広く知られている。すなわち、の方式は、二次電池
の充電電圧特性が第2図に示すように充電末期にピーク
点電圧を有することを利用したもので、このピーク点電
圧Vpを記憶し、その記憶電圧に対してピーク点後に低
下する電圧が所定電圧(−ΔV)になったときに充電を
完了しようとするものである(例えば特開昭54−11
8542号公報参照)。
一方、電池は周囲温度や充電電流の大きさなどにより、
充電のされ方が異なる。この周囲温度の違いにより充電
のされ方が異なることを、充電時間と電池電圧の関係で
第2図に示している。同図において、特性線2a、2b
、2cはそれぞれ周囲温度が0℃、20℃、40℃の場
合を示している。図示から判るように電池を低温で充電
した場合にはピーク点付近の変化が小さくなるとともに
、ピーク点後に低下する電圧も小さくなり、これが所定
電圧に達しないことがある。そのため、上記の−ΔV方
式にて充電を続けると過充電になる可能性がある。
(発明の目的) 本発明は、上記問題点を解消するもので、比較的大きな
充電電流で急速充電を行なった場合に、周囲温度の如何
に拘らず充電末期を確実に検出することができ、適正な
充電を可能とする充電制御装置を提供することを目的と
する。
(発明の構成) 本発明は、電池を充電するとともに充電電圧の変極点を
検出して充電を停止するようにした充電制御装置におい
て、電池電圧を検出してその信号をA/D変換するA/
D変換器と、このA/D変換器からの信号を記憶する記
憶手段と、この記憶した信号を後続の信号と比較する比
較手段と、この比較手段による比較動作を任意の時間毎
に行なわしめるタイマー手段と、後続の信号が記憶した
信号より小または等しいときに前記比較手段が発する出
力を計数する計数手段と、この計数手段における計数値
が所定値以上あるかどうかを判別する判別手段とを備え
、この判別手段の出力により電池への充電を停止するよ
うにしたものである。
この構成により、周囲温度が低温で充電した場合などの
ように充電末期に現われる変極点(ピーク点)電圧の後
に、低下する電圧が小さくとも、充電電圧が所定時間毎
にサンプリングされディジタル信号にて比較、計数され
、充電電流の供給を制御することができる。
(実施例) 第1図は本発明の充電制御装置の一実施例によるブロッ
ク構成を示し、第2図はその充電時間と電圧の特性を示
す。
これらの図において、本装置は、基本的には、充電され
るべき電池1に充電電流を供給する充電器2と、電池1
の端子電圧を受けてアナログ/ディジタル変換を行なう
A/D変換器3と、上記A/D変換器3のディジタル信
号出力を受けてその値を記憶する記憶回路4と、この記
憶した信号を後続の信号と比較する比較回路5と、この
比較回路5による比較動作を任意の時間毎に行なわしめ
る第1タイマー6と、上記比較回路5による後続の信号
が記憶していた信号より小または等しいときに発する出
力を計数する計数回路7と、この計数値が所定値(回数
)以上であるかどうかを判別する判別回路8とから構成
され、この判別回路8の出力信号でもって充電器2を停
止または制御するようにしている。
その動作を第4図とともに説明すると、第1タイマー6
の信号により時間t1における電池1の端子電圧E1が
A/D変換器3によりディジタル信号に変換され、記憶
回路4に記憶される。一定時間後、第1タイマー6の信
号により時間t1+1における電池1の端子電圧E  
がA/D変換器1+1 3により同様にディジタル信号に変換され、比較回路5
において、記憶回路4に記憶された前回の信号E1と比
較される。同時に記憶回路4は時間t  の時の信号に
更新される。
1+1 このように第1タイマー6の信号により電池1の端子電
圧が一定時間毎にサンプリングされ、時間t およびt
  の間での端子電圧の大小が順次、比較回路5で比較
検出される。この比較回路5においては、記憶回路4の
信号とA/D変換器3の出力信号とを比較して、A/D
変換器3の出力信号が記憶回路4の信号よりも小さい、
または等しい時に、計数回路6に信号を出力する。すな
わち、比較回路5は端子電圧がE ≧E  の時11+
1 に信号を出力し、計数回路7はこれを受けて計数し、判
別回路8は上記計数値が所定値以上になると充電器2を
停止させ充電を終了する。
かくして、周囲温度が低くて、充電電圧の変極点(ピー
ク点)後の電圧降下が小さくても、確実にそれを検知す
ることができ、充電制御を適正に行なうことができる。
また、本装置には計数回路7をリセットするリセット回
路9を備え、比較回路5の出力信号がない時、すなわち
、電池1の端子電圧がElくE1+1の時に計数回路7
を零にリセットするようにしている。したがって、計数
回路7は電池1の端子電圧が連続してE ≧E  の時
のみ計数値が増l   i+1 加することになる。
さらに、充電開始直後において誤動作を防止するために
、所定時間だけ比較回路5を動作させないように働く第
2タイマー10を備えている。すなわち、充電開始直後
、電池の端子電圧は不安定であって、特に電池の放置期
間が長い程、第5図に示すように充電開始直後に変極点
が生じる特性を有することから、この充電開始直後にお
いて、充電末期であると誤検知しないようにするため、
その間は第2タイマー10により不動作とする。
なお、第2タイマー10により不動作とするのは、比較
回路5に限られず、記憶回路4や計数回路7などであっ
ても構わない。
また、第1図に破線で囲んだブロック部分をマイクロコ
ンピュータのCPUにて構成してもよい。
この場合のCPUによる動作のフローチャートを第6図
に示す。
同図に従い動作の手順を説明すると、まず、充電開始後
、第2タイマー10により設定された所定時間を経過し
たかどうかを調べ(ステップS1)、所定時間を経過す
ると、第1タイマー6の動作でA/D変換器3の出力を
サンプリングして電圧E1なる信号を記憶回路4に記憶
させ(ステップS2)、一定時間(サンプリング時間)
を経過したかどうかを調べ(ステップS3)、一定時間
を経過するとA/D変換器3による後続の電圧E1+1
なる信号を受取り(ステップS4)、比較回路5にて記
憶していた信号E1と後続の信号E1+1を比較し、E
 ≧E  かどうかを調べる(ステ1国 ツブS5)。
ここで、E ≧E  のとき、つまり、後続の1!+1 信号の方が記憶していた信号より小さいか等しいとき、
計数回路7のカウンタを+1しくステップS6)、E 
 <Hのとき、つまり、後続の信i円 号の方が記憶していた信号よりも大きいとき、計数回路
7のカウンタを零にリセットする(ステップS7)。そ
して、上記ステップS6でカウンタを+1した場合は、
続いて判別回路8にてカウンタ値が所定回数以上になっ
たかどうかを調べ(ステップS8)、所定回数に達して
いないときは先の信号E を後続の信号E  に更新し
くステラl         i+1 ブS9)、元のステップS3に戻り、以下同様のステッ
プを繰り返す。また、ステップS7でカウンタを零にリ
セットした場合は、ステップS9に移り、信号の更新を
行なってから元のステップS3に戻る。
次に、上記ステップS8にてカウンタ値が所定値以上に
なると、充電が完了したとして充電完了動作つまり、判
別回路8は充電器2を停止させる信号を出力しくステッ
プ510)、動作を終了する。
以上のステップを実行することにより、適正な充電制御
が可能となる。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、充電電圧の変極点を検出
して充電電流を制御する装置において、電池電圧をA/
D変換したディジタル値をサンプリングして記憶した信
号と後続の信号を比較し、後続の信号が記憶した信号よ
り小または等しいときの出力を計数して、この計数値が
所定値になった時点で充電完了と判定するようにしてい
るので、比較的、大きな充電電流で急速充電を行なって
、たとえ周囲温度が低くて充電末期に現われるピーク電
圧の後に電圧が充分に下降しない場合であっても、確実
に充電完了を検知でき、過充電に至ることを防止できる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の充電制御装置の一実施例によるブロッ
ク構成図、第2図は二次電池の充電特性図、第3図は周
囲温度による充電特性図、第4図。 第5図は本発明装置による動作を説明するための充電特
性図、第6図は本発明装置の要部をCPUにて構成した
場合の動作のフローチャートである。 1・・・電池、2・・・充電器、3・・・A/D変換器
、4・・・記憶回路(記憶手段)、5・・・比較回路(
比較手段)、6・・・第1タイマー、7・・・計数回路
(計数手段)、8・・・判別回路(判別手段)、9・・
・リセット回路、10・・・第2タイマー。 特許出願人      松下電工株式会社代 理 人 
     弁理士 小谷悦司同        弁理士
 長1)正 向        弁理士 板谷康夫 第  2  図 光11引劃 第  4  図 第  5  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電池を充電するとともに充電電圧の変極点を検出し
    て充電を停止するようにした充電制御装置において、電
    池電圧を検出してその信号をA/D変換するA/D変換
    器と、このA/D変換器からの信号を記憶する記憶手段
    と、この記憶した信号を後続の信号と比較する比較手段
    と、この比較手段による比較動作を任意の時間毎に行な
    わしめるタイマー手段と、後続の信号が記憶した信号よ
    り小または等しいときに前記比較手段が発する出力を計
    数する計数手段と、この計数手段における計数値が所定
    値以上あるかどうかを判別する判別手段とを備え、この
    判別手段の出力により電池への充電を停止するようにし
    たことを特徴とする充電制御装置。 2、比較手段における後続の信号が記憶した信号より大
    のとき、計数手段の計数値を零にリセットするリセット
    手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の充電制御装置。 3、記憶手段または比較手段または計数手段を所定時間
    動作させない第2のタイマー手段を備えたことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の充電制御装置。
JP6692587A 1987-03-20 1987-03-20 充電制御装置 Pending JPS63234844A (ja)

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