JP3426616B2 - Battery charger - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、満充電した電池の過充
電を防止できる電池の充電装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery charging device capable of preventing overcharge of a fully charged battery.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ニッケル−カドミウム電池等の二次電池
は、充電するにしたがって電圧が上昇する性質がある。
この電池は、満充電になると、電圧がピーク値に上昇し
た後降下する特性がある。このため、電圧がピーク値か
らΔＶだけ低下したことを検出して充電を停止し、ある
いは、急速充電からトリクル充電に切り換えることによ
って、満充電することができる。満充電を検出するΔＶ
の値は、電池が過充電にならず、また、早切れとならな
いように調整される。しかしながら、充電を制御する充
電制御ΔＶの値を、正確にこの状態に設計することは、
実際には非常に難しい。充電制御ΔＶを小さくすると、
電池が過充電とならないが、充電途中の雑音等の影響
で、早切れして満充電できなくなる。反対に充電制御Δ
Ｖを大きくすると、早切れは起こらないが、過充電にな
る欠点がある。実際の充電装置において、過充電になら
ないように充電制御ΔＶを設計すると、雑音で早切れに
なるのを皆無にできない。2. Description of the Related Art Secondary batteries such as nickel-cadmium batteries have the property that the voltage increases as they are charged.
When fully charged, this battery has a characteristic that the voltage rises to a peak value and then drops. Therefore, full charge can be achieved by detecting that the voltage has decreased from the peak value by ΔV and stopping charging, or by switching from quick charging to trickle charging. ΔV to detect full charge
The value of is adjusted so that the battery does not become overcharged and does not expire prematurely. However, it is necessary to accurately design the value of the charge control ΔV that controls the charge in this state.
Actually very difficult. If the charge control ΔV is reduced,
The battery will not be overcharged, but due to noise during charging, it will prematurely expire and cannot be fully charged. On the contrary, charge control Δ
If V is increased, premature disconnection does not occur, but there is a drawback that overcharge occurs. In the actual charging device, if the charging control ΔV is designed so as not to cause overcharging, it is impossible to prevent premature disconnection due to noise.
【０００３】この欠点を避けるために、特開平２−１０
１９３４号公報に記載される充電装置が開発されてい
る。この公報に記載される装置は、充電時における電圧
カーブの勾配変化と、ΔＶの両方を検出して満充電を検
出している。ニッケル−カドミウム電池を充電するとき
の電圧上昇カーブを図１に示している。この図に示すよ
うに、充電の最初は緩いカーブで電圧が上昇し、途中で
勾配が急峻になり、その後は再び勾配が緩くなる。最後
は、ピーク値からΔＶ降下する。電圧カーブの勾配を検
出するために、電圧がＶｄだけ上昇する時間Ｔｉを検出
し、Ｔｉが下記の条件を満足するときに、満充電が近付
いたことを検出している。
Ｔｉ−１≧Ｔｉ≦Ｔｉ＋１……………In order to avoid this drawback, JP-A-2-10
The charging device described in Japanese Patent No. 1934 has been developed. The device described in this publication detects full charge by detecting both the gradient change of the voltage curve during charging and ΔV. The voltage rise curve when charging a nickel-cadmium battery is shown in FIG. As shown in this figure, the voltage rises in a gentle curve at the beginning of charging, the gradient becomes steep on the way, and thereafter the gradient becomes gentle again. At the end, ΔV falls from the peak value. In order to detect the slope of the voltage curve, the time Ti during which the voltage rises by Vd is detected, and when Ti satisfies the following conditions, it is detected that full charge is approaching. T i−1 ≧ Ti ≦ T i + 1 ……………
【０００４】このように、ΔＶと電圧上昇カーブの両方
で満充電を検出する装置は、ΔＶのみを検出する装置に
比較して、早切れを防止できる特長がある。それは、満
充電に接近しないと、電池の電圧上昇カーブは、前述の
の式を満足しないからである。しかしなから、この構
造の装置は、全ての二次電池を正確に満充電できない欠
点がある。例えば、容量が７０〜８０％である満充電に
近い状態の二次電池を再充電すると、電圧は図１で示す
ようなカーブでは上昇をせず、図２に示すように上昇す
る。この図に示すカーブで電圧が上昇すると、満充電が
近くなっても前記の の式を満足することはない。それ
は、電圧上昇カーブが、緩い→急峻→緩いの勾配に変化
しないことが理由である。Thus, both ΔV and the voltage rise curve are
The device that detects a full charge with is a device that detects only ΔV.
Compared with this, it has the feature of preventing premature cutting. It ’s full
If you do not approach charging, the battery voltage rise curve
This is because the expression of is not satisfied. However, this structure
The built-in device does not fully charge all secondary batteries.
There is a point. For example, for a full charge with a capacity of 70-80%
When the secondary battery in a close condition is recharged, the voltage is shown in Fig. 1.
The curve does not rise, but rises as shown in Figure 2.
It When the voltage rises in the curve shown in this figure, full charge
Even if it gets closer to the above Is never satisfied. It
Shows that the voltage rise curve changes from gentle → steep → gentle slope
The reason is not to do it.
【０００５】本発明者は、この欠点を解決するために、
電池温度を検出し、電池温度が上昇すると、充電制御Δ
Ｖを小さくして過充電を防止する充電装置を開発した
（特願平４−６０６４３号）。この装置は、満充電に接
近すると電池の温度が上昇する性質を利用して、電池が
満充電近くになって温度が上昇すると、充電制御ΔＶを
小さく切り換えて過充電を防止するものである。The present inventor has, in order to solve this drawback,
When the battery temperature is detected and the battery temperature rises, charging control Δ
We have developed a charging device that reduces V to prevent overcharging (Japanese Patent Application No. 4-60643). This device utilizes the property that the temperature of the battery rises when approaching full charge, and when the temperature rises near the full charge of the battery, the charge control ΔV is switched to a small value to prevent overcharging.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この装置は、電圧上昇
カーブの勾配を検出する装置に比較すると、満充電され
た電池の過充電を防止できる特長がある。しかしなが
ら、この装置は、温度が低い満充電電池を過充電してし
まう欠点がある。それは、低温の満充電電池を再充電す
ると、温度が上昇するよりも前に過充電となってしまう
からである。このため、この充電装置は、周囲温度の低
い状態では正常に満充電を判定できなくなる欠点があ
る。This device has a feature that it is possible to prevent overcharge of a fully charged battery, as compared with a device that detects the slope of a voltage rise curve. However, this device has a drawback that a fully charged battery having a low temperature is overcharged. This is because if the low temperature fully charged battery is recharged, it will be overcharged before the temperature rises. Therefore, this charging device has a drawback that it is not possible to normally determine the full charge in a state where the ambient temperature is low.
【０００７】本発明は、さらにこの欠点を解決すること
を目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、周
囲温度に関係なく、満充電電池の過充電を防止して二次
電池を理想的な状態で満充電できる充電装置を提供する
にある。The present invention was developed with the object of solving this drawback, and an important object of the present invention is to prevent overcharging of a fully charged battery regardless of ambient temperature and to prevent rechargeable batteries. To provide a charging device that can be fully charged in an ideal state.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の充電装置は、前
述の目的を改良するために開発されたもので、下記の構
成を備える。すなわち、本発明は、電池電圧を逐次検出
して、電池電圧がピーク値からΔＶ低下したことを検出
して充電を制御する充電装置を改良したものでする。本
発明の充電装置は、タイマー手段とΔＶ切換手段とを備
えている。タイマー手段は、充電を開始するとカウント
を開始する。ΔＶ切換手段は電池電圧を検出し、電池の
充電を停止しあるいは充電電流を少なくする充電制御Δ
Ｖを切り換える。すなわち、タイマー手段がカウントし
ている間に、電池電圧が設定値以上に上昇すると、ΔＶ
切換手段は充電制御ΔＶを小さくして、満充電電池の過
充電を防止する。The charging device of the present invention was developed to improve the above-mentioned object, and has the following configuration. That is, the present invention is an improved charging device that sequentially detects the battery voltage and detects that the battery voltage has decreased from the peak value by ΔV to control charging. The charging device of the present invention includes timer means and ΔV switching means. The timer means starts counting when charging is started. The ΔV switching means detects the battery voltage and stops the charging of the battery or reduces the charging current Δ
Switch V. That is, if the battery voltage rises above the set value while the timer means is counting, ΔV
The switching means reduces the charging control ΔV to prevent overcharging of the fully charged battery.
【０００９】タイマー手段の設定時間は、電池の充電電
流等を考慮して最適値に設定されるが、例えば、数十秒
の範囲に設定される。The setting time of the timer means is set to an optimum value in consideration of the charging current of the battery, etc., but is set to a range of several tens of seconds, for example.
【００１０】[0010]
【作用】本発明の充電装置は下記の動作をして電池を充
電する。
満充電の電池を再充電するとき
満充電に近い電池は、図３の曲線Ａで示すカーブのよう
に電圧が上昇する。すなわち、充電を開始すると、急激
に電圧が上昇する。このため、タイマー手段の設定時間
Ｔｃ以内に、電池電圧は設定電圧ＶＲＥＦ以上に上昇す
る。充電装置は、タイマー手段の設定時間以内に、電池
電圧が設定値以上に上昇することを検出して、充電制御
ΔＶを小さく切り換える。例えば、ΔＶ切換手段は、充
電制御ΔＶを２０ｍＶから１０ｍＶに切り換え、電池電
圧がピークから１０ｍＶ低下すると充電を停止し、ある
いはトリクル充電に切り換える。The charging device of the present invention performs the following operation to charge the battery. When a fully charged battery is recharged, the voltage of the battery close to full charge rises as shown by the curve A in FIG. That is, when charging is started, the voltage rapidly rises. Therefore, the battery voltage rises above the set voltage V REF within the set time T c of the timer means. The charging device detects that the battery voltage rises above the set value within the set time of the timer means, and switches the charging control ΔV to a small value. For example, the ΔV switching means switches the charge control ΔV from 20 mV to 10 mV, and stops the charging or switches to trickle charging when the battery voltage drops by 10 mV from the peak.
【００１１】 放電した電池を充電する場合
十分に放電した電池は、図３の曲線Ｂに従って電圧が上
昇する。このため、タイマー手段の設定時間Ｔｃの間
に、電池電圧が設定電圧ＶＲＥＦよりも上昇することは
ない。したがって、充電装置は、充電の初期に充電制御
ΔＶを小さく切り換えることなく、正常なルーチンに従
って電池を充電する。When the discharged battery is charged, the voltage of the fully discharged battery increases according to the curve B in FIG. Therefore, the battery voltage does not rise above the set voltage V REF during the set time T c of the timer means. Therefore, the charging device charges the battery according to a normal routine without switching the charging control ΔV to a small value in the initial stage of charging.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための充電装置を例示するものであって、
本発明の装置は、構成部品の材質、形状、構造、配置を
下記の構造に特定するものでない。本発明の装置は、特
許請求の範囲に於て、種々の変更を加えることができ
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the following examples illustrate a charging device for embodying the technical idea of the present invention,
The device of the present invention does not specify the material, shape, structure, and arrangement of the components as the following structures. The device of the present invention can be modified in various ways within the scope of the claims.
【００１３】図４に示す電池の充電装置は、充電用電源
１と、スイッチ手段２と、演算回路３と、分圧抵抗Ｒ
1、Ｒ2と、Ａ／Ｄコンバータ４と、サーミスタ５と、表
示回路６とを備えている。The battery charging device shown in FIG. 4 includes a charging power source 1, a switch means 2, an arithmetic circuit 3, and a voltage dividing resistor R.
1, R2, an A / D converter 4, a thermistor 5, and a display circuit 6.
【００１４】充電用電源１は、１００Ｖの家庭用の電圧
を、二次電池の充電電圧に降圧して整流するもので、図
示しないが、トランスとダイオードと平滑コンデンサー
とを備えている。The charging power source 1 lowers the household voltage of 100 V to the charging voltage of the secondary battery to rectify it, and includes a transformer, a diode, and a smoothing capacitor (not shown).
【００１５】スイッチ手段２は、電池７が満充電になる
と、演算回路３に制御されて、オン状態からオフ状態に
切り換えられて、電池７の充電が停止される。スイッチ
手段２には、トランジスタ、ＦＥＴ、リレー等のスイッ
チング素子が使用できる。When the battery 7 is fully charged, the switch means 2 is controlled by the arithmetic circuit 3 to switch from the on state to the off state, and the charging of the battery 7 is stopped. A switching element such as a transistor, a FET, or a relay can be used as the switch unit 2.
【００１６】図４に示す充電装置は、電池電圧がピーク
から低下したことを検出して、スイッチ手段２をオフに
するΔＶ切換手段を、分圧抵抗Ｒ1、Ｒ2と、Ａ／Ｄコン
バータ４と、演算回路３とで構成している。分圧抵抗Ｒ
1、Ｒ2は電池電圧を所定の電圧に分圧して、Ａ／Ｄコン
バータ４に入力する。Ａ／Ｄコンバータ４は、分圧され
た電圧を、アナログ信号からデジタル信号に変換して、
演算回路３に入力する。また、Ａ／Ｄコンバータ４は、
サーミスタ５からの信号も、デジタル信号に変換して演
算回路３に入力する。The charging device shown in FIG. 4 detects ΔV switching means for turning off the switch means 2 by detecting that the battery voltage has dropped from the peak, and the voltage dividing resistors R1 and R2 and the A / D converter 4. , And the arithmetic circuit 3. Voltage dividing resistor R
1 and R2 divide the battery voltage into a predetermined voltage and input it to the A / D converter 4. The A / D converter 4 converts the divided voltage from an analog signal to a digital signal,
Input to the arithmetic circuit 3. Further, the A / D converter 4 is
The signal from the thermistor 5 is also converted into a digital signal and input to the arithmetic circuit 3.
【００１７】演算回路３は、タイマー手段を内蔵するマ
イクロコンピュータ（以下マイコンと記述する）で、Ａ
／Ｄコンバータ４から入力される電圧信号を演算してス
イッチ手段２を制御する。演算回路３は、例えば１秒の
サンプリング周期で、電池の端子電圧を検出する。検出
された電池電圧はメモリに記憶される。メモリは、検出
された電圧の最大値を記憶する。メモリに最大電圧を記
憶させるために、メモリに記憶された電圧値は、次々と
サンプリングされる検出電圧に比較される。検出電圧が
メモリの記憶値よりも高いと、メモリの記憶値は検出電
圧に書き換えられる。検出電圧がメモリの記憶値よりも
低いときはメモリの記憶値はそのままとする。電池の電
圧が上昇しているとき、検出電圧は次第に上昇する。し
たがって、この状態ではメモリの記憶値は、検出電圧に
書き換えられる。電池が満充電に近くになって、電池の
端子電圧が低下すると、検出電圧はメモリの記憶値であ
るピーク電圧からΔＶだけ低くなる。演算回路３は、比
較したサンプリング電圧がメモリの記憶値であるピーク
電圧から、充電制御ΔＶ（例えば、２０ｍＶ、または１
０ｍＶ）以下に低下したかどうかを判断する。The arithmetic circuit 3 is a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) having timer means built therein.
The voltage signal input from the / D converter 4 is calculated to control the switch unit 2. The arithmetic circuit 3 detects the terminal voltage of the battery at a sampling cycle of, for example, 1 second. The detected battery voltage is stored in the memory. The memory stores the maximum value of the detected voltage. In order to store the maximum voltage in the memory, the voltage value stored in the memory is compared with the detected voltage which is sampled one after another. When the detected voltage is higher than the stored value of the memory, the stored value of the memory is rewritten with the detected voltage. When the detected voltage is lower than the stored value in the memory, the stored value in the memory is left unchanged. When the battery voltage is increasing, the detection voltage gradually increases. Therefore, in this state, the stored value of the memory is rewritten to the detection voltage. When the battery becomes close to full charge and the terminal voltage of the battery drops, the detection voltage decreases by ΔV from the peak voltage stored in the memory. The arithmetic circuit 3 calculates the charging control ΔV (for example, 20 mV, or 1 from the peak voltage in which the compared sampling voltage is the stored value of the memory).
It is determined whether the voltage drops below 0 mV.
【００１８】さらに、演算回路３は、設定電圧ＶＲＥＦ
を記憶し、タイマー手段として設定時間Ｔｃを記憶して
いる。タイマー手段の設定時間Ｔｃは、例えば１０〜６
０秒、好ましくは１０〜３５秒の範囲に設定される。タ
イマー手段は、電池の充電を開始するとカウントを開始
する。演算回路３は、タイマー手段がカウントしている
ときに、電池電圧が設定電圧ＶＲＥＦ以上に上昇する
と、充電制御ΔＶを小さく切り換える。したがって、演
算回路３は、タイマー手段がカウントしているときに、
電池電圧が設定電圧ＶＲＥＦ以上であるかどうかを検出
し、電池電圧が設定電圧ＶＲＥＦよりも低いときには、
スイッチ手段２をオフとする充電制御ΔＶを２０ｍＶと
し、電池電圧が設定電圧ＶＲＥＦよりも高くなると充電
制御ΔＶを１０ｍＶと低く切り換える。電池電圧が低
く、電池の充電が進行しない状態においては、充電制御
ΔＶを高くして雑音等の影響で早切れするのを防止す
る。電池が満充電の近くになると、充電制御ΔＶを低く
して、過充電になるのを防止する。充電制御ΔＶを切り
換える電池は、電池の充電電流、電池の容量等を考慮し
て最適値に調整される。例えば、設定電圧ＶＲＥＦは、
ニッケルカドミウム電池の場合、１セル当り１．４Ｖ〜
１．７Ｖ、好ましくは、１．４５Ｖ〜１．６５Ｖの範囲
に調整される。Further, the arithmetic circuit 3 has a set voltage V REF.
And the set time T c is stored as timer means. The set time Tc of the timer means is, for example, 10-6.
The time is set to 0 second, preferably 10 to 35 seconds. The timer means starts counting when charging of the battery is started. When the battery voltage rises above the set voltage V REF while the timer means is counting, the arithmetic circuit 3 switches the charging control ΔV to a small value. Therefore, the arithmetic circuit 3, when the timer means is counting,
It is detected whether the battery voltage is equal to or higher than the set voltage V REF , and when the battery voltage is lower than the set voltage V REF ,
The charging control ΔV for turning off the switch means 2 is set to 20 mV, and when the battery voltage becomes higher than the set voltage V REF , the charging control ΔV is switched to 10 mV. When the battery voltage is low and the battery is not charged, the charge control ΔV is increased to prevent premature disconnection due to the influence of noise or the like. When the battery is near full charge, the charge control ΔV is lowered to prevent overcharging. The battery for switching the charging control ΔV is adjusted to an optimum value in consideration of the charging current of the battery, the capacity of the battery and the like. For example, the set voltage V REF is
In the case of nickel-cadmium battery, 1.4V per cell
It is adjusted to 1.7V, preferably 1.45V to 1.65V.
【００１９】演算回路３が、充電の初期に充電制御ΔＶ
を切り換えるフローチャートを図５に示している。
充電を開始する。このときタイマー手段はカウントを開
始する。 タイマー手段は、設定時間Ｔｃを経過した
かどうかを判断する。 設定時間Ｔｃを経過すると、
電池電圧をサンプリングする。 サンプリングした電
圧が、設定電圧ＶＲＥＦよりも高いかどうかを判断す
る。 サンプリング電圧が、設定電圧ＶＲＥＦよりも
高いと、充電制御ΔＶを小さく切り換える。例えば、こ
の過程では、充電制御ΔＶを２０ｍＶから１０ｍＶに切
り換える。この過程でサンプリング電圧が設定電圧Ｖ
ＲＥＦよりも高くなるのは、満充電に近い電池である。
満充電に近い電池は、この過程で充電制御ΔＶが小さく
切り換えられる。このため、過充電を防止し、高感度に
満充電を検出して、充電を停止する。 サンプリング
電圧が設定電圧ＶＲＥＦよりも低いと判断したきは、充
電制御ΔＶを切り換えない。サンプリング電圧が設定電
圧ＶＲＥＦよりも低い電池は、満充電に近い電池ではな
い。このため、この電池は、通常の充電ルーチンで充電
する。The arithmetic circuit 3 controls the charge control ΔV at the beginning of charging.
FIG. 5 shows a flowchart for switching between the two.
Start charging. At this time, the timer means starts counting. The timer means determines whether or not the set time Tc has elapsed. When the set time T c has passed,
Sample the battery voltage. It is determined whether the sampled voltage is higher than the set voltage V REF . When the sampling voltage is higher than the set voltage V REF , the charging control ΔV is switched to a small value. For example, in this process, the charge control ΔV is switched from 20 mV to 10 mV. In this process, the sampling voltage is the set voltage V
What is higher than REF is a battery that is close to full charge.
For a battery close to full charge, the charge control ΔV is switched to a small value in this process. Therefore, overcharging is prevented, full charge is detected with high sensitivity, and charging is stopped. When it is determined that the sampling voltage is lower than the set voltage V REF , the charging control ΔV is not switched. A battery whose sampling voltage is lower than the set voltage V REF is not a battery close to full charge. Therefore, this battery is charged in a normal charging routine.
【００２０】図３は、充電されるニッケル−カドミウム
電池の電圧が上昇する状態を示すグラフである。図５の
曲線Ｂは深く放電した電池の特性を示し、曲線Ａは浅く
放電した電池、例えば、容量の７０〜８０％以上が残存
する電池の充電特性を示している。曲線Ｂで示すよう
に、深く放電したニッケル−カドミウム電池は、最初に
電圧が上昇した後電圧上昇が緩くなり、満充電になると
電圧が上昇してからピーク値からΔＶだけ低くなる。満
充電に近いニッケル−カドミウム電池は、曲線Ａで示す
ように、充電を開始した初期から急峻な勾配で電圧が上
昇し、タイマー手段の設定時間Ｔｃに電圧が設定電圧Ｖ
ＲＥＦよりも高くなる。FIG. 3 is a graph showing a state in which the voltage of a nickel-cadmium battery to be charged rises. A curve B in FIG. 5 shows the characteristics of a deeply discharged battery, and a curve A shows the charging characteristics of a shallowly discharged battery, for example, a battery having 70 to 80% or more of its capacity remaining. As shown by the curve B, in the deeply discharged nickel-cadmium battery, the voltage rises first and then the voltage rises slowly, and when the battery is fully charged, the voltage rises and then decreases from the peak value by ΔV. As shown by the curve A, the voltage of the nickel-cadmium battery, which is close to full charge, rises with a steep gradient from the beginning of charging, and the voltage is set to the set voltage V at the set time T c of the timer means.
It will be higher than REF .
【００２１】図４に示す充電装置は、タイマー手段に設
定される設定時間Ｔｃを経過したときに電池電圧を検出
して、充電する電池が満充電に近い電池か、あるいは、
十分に放電した電池であるかを判別している。満充電に
近い電池を充電するときは、ΔＶ切換手段が充電制御Δ
Ｖを低く切り換えて、高感度に満充電を検出する。十分
に放電した電池は、早切れを防止するために、ΔＶ切換
手段が充電制御ΔＶを小さく切り換えることなく、通常
のルーチンで充電する。The charging device shown in FIG. 4 detects the battery voltage when the set time Tc set by the timer means has elapsed, and the battery to be charged is a battery close to full charge, or
It is determined whether the battery is fully discharged. When charging a battery that is close to full charge, the ΔV switching means controls the charging Δ
V is switched to a low level to detect full charge with high sensitivity. The fully discharged battery is charged in a normal routine without the ΔV switching unit switching the charging control ΔV to a small value in order to prevent premature battery termination.
【００２２】本発明は、設定時間経過後の充電状態を特
定しない。設定時間以内で充電が完了されない電池は、
現在採用され、あるいはこれから採用される全ての状態
で充電できる。たとえば、図６で示すフローチャートの
ように、サーミスタで電池温度を検出しながら充電する
ことができる。 Ａ／Ｄコンバータでもって電池電圧
と電池温度とを一定の周期でサンプリングする。 電
池温度が設定温度Ｔよりも高いかどうかを判断す。
電池温度が設定温度Ｔよりも低いときには、電池の充電
を停止する充電制御ΔＶを、例えば２０ｍＶとする。
電池温度が設定温度Ｔよりも高いときは、充電制御Δ
Ｖを、例えば１０ｍＶに切り換える。 電池電圧が充
電制御ΔＶよりも下がったかどうかを検出する。 電
池電圧が充電制御ΔＶよりも下がっていた場合、スイッ
チング手段２をオフ状態に切り換えて、充電を終了す
る。 電池電圧が充電制御ΔＶよりも下がっていない
場合、からの動作を繰り返す。The present invention does not specify the state of charge after the set time has elapsed. For batteries that are not fully charged within the set time,
It can be recharged in all conditions that are or will be adopted. For example, as shown in the flowchart in FIG. 6, charging can be performed while detecting the battery temperature with the thermistor. The A / D converter samples the battery voltage and the battery temperature at regular intervals. It is determined whether the battery temperature is higher than the set temperature T.
When the battery temperature is lower than the set temperature T, the charging control ΔV for stopping the charging of the battery is set to 20 mV, for example.
When the battery temperature is higher than the set temperature T, charge control Δ
V is switched to, for example, 10 mV. It is detected whether the battery voltage has dropped below the charge control ΔV. When the battery voltage is lower than the charge control ΔV, the switching means 2 is turned off and the charging is completed. When the battery voltage is not lower than the charge control ΔV, the operation from is repeated.
【００２３】以上の実施例は、電池が満充電になると、
充電を停止すように構成している。ただ、本発明は、電
池の満充電を検出したときに、必ずしも電池の充電電流
を０として充電を停止する必要はない。例えば、電池が
満充電になるまでは、大電流で急速充電し、満充電にな
った後は、充電電流を小電流としてトリクル充電に切り
換えることも可能である。In the above embodiment, when the battery is fully charged,
It is configured to stop charging. However, in the present invention, it is not always necessary to stop the charging by setting the charging current of the battery to 0 when the full charging of the battery is detected. For example, it is possible to perform rapid charging with a large current until the battery is fully charged, and then switch to trickle charging with a small charging current after the battery is fully charged.
【００２４】さらにまた、以上の実施例は、設定時間Ｔ
ｃを経過したときに、電池の電圧を検出して、この時に
電池電圧が設定電圧ＶREFよりも高いかどうかを判断し
て、電池の充電状態を検出している。ただ、本発明の装
置は、設定時間Ｔｃが経過するまでの間に、一定の周期
で電池の電圧を複数回測定し、設定時間Ｔｃが経過する
よりも前に設定電圧ＶＲＥＦよりも高くなったかどうか
を判断することも可能である。例えば、設定時間Ｔｃを
２０秒にセットし、電池の電圧を１秒周期でサンプリン
グし、サンプリングした電圧が毎回設定電圧ＶREFより
も高いかどうかを判断し、サンプリング電圧が設定電圧
ＶREF以上になると、ΔＶ切換手段でもって充電制御Δ
Ｖを小さく切り換えることも可能である。Furthermore, in the above embodiment, the set time T
When c has elapsed, the battery voltage is detected, and at this time, it is determined whether the battery voltage is higher than the set voltage VREF, and the battery charge state is detected. However, the apparatus of the present invention, until the elapse of the set time T c, the voltage of the battery at a constant period is measured a plurality of times, than the setting voltage V REF before the elapse of the set time T c It is also possible to judge whether it has become higher. For example, the set time T c is set to 20 seconds, the voltage of the battery is sampled at a cycle of 1 second, it is judged whether the sampled voltage is higher than the set voltage VREF every time, and the sampling voltage becomes equal to or higher than the set voltage VREF. , ΔV switching means for charging control Δ
It is also possible to switch V to a small value.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明の電池の充電装置は、充電を開始
した一定時間に、電池の電圧が設定電圧以上に上昇する
かどうかを検出して、充電する電池の充電状態を検出
し、充電する電池の充電状態によって、満充電を検出す
る充電制御ΔＶの値を変更している。このため、本発明
の装置は、満充電に近い電池を過充電することなく再充
電できる特長がある。満充電に近い電池は、再充電を開
始した初期に電池電圧が急激に上昇してタイマー手段の
設定時間には設定電圧以上に高くなる。本発明の装置
は、電池の電圧が設定時間に設定電圧を越えると、充電
制御ΔＶを小さく切り換えて高感度に満充電を検出す
る、いいかえると、早く満充電を検出して充電を停止
し、あるいはトリクル充電に切り換えるので、満充電し
た電池の過充電を効果的に防止できる。電池温度を検出
して充電制御ΔＶを高感度に切り換える従来の装置も、
満充電に近い電池の過充電を防止することはできるが、
この装置は、周囲温度が低いときには、過充電する欠点
があった。それは、周囲温度が低いときには、電池温度
が上昇する前に電池が過充電されるからである。これに
対して、本発明の装置は、周囲温度に関係なく、満充電
に近い電池の過充電を防止できる特長がある。とくに好
ましいことに、周囲温度が低いときに、満充電に近い電
池を再充電すると、電池の電圧上昇が早くなるので、こ
のときにおける電池の過充電を確実に防止できる特長が
ある。The battery charging device of the present invention detects whether the voltage of the battery rises above the set voltage during the fixed time when the charging is started, detects the state of charge of the battery to be charged, and charges the battery. The value of the charge control ΔV for detecting full charge is changed according to the charging state of the battery. Therefore, the device of the present invention has a feature that a battery close to full charge can be recharged without being overcharged. For a battery close to full charge, the battery voltage rises rapidly at the beginning of recharging, and becomes higher than the set voltage during the set time of the timer means. The device of the present invention, when the voltage of the battery exceeds the set voltage during the set time, switches the charging control ΔV to a small value to detect the full charge with high sensitivity, in other words, detects the full charge early and stops the charging, Alternatively, switching to trickle charging can effectively prevent overcharging of a fully charged battery. The conventional device that detects the battery temperature and switches the charge control ΔV to high sensitivity is also
Although it is possible to prevent overcharging of a battery close to full charge,
This device has the drawback of overcharging when the ambient temperature is low. This is because when the ambient temperature is low, the battery is overcharged before the battery temperature rises. On the other hand, the device of the present invention has a feature that it is possible to prevent overcharge of a battery which is close to full charge, regardless of the ambient temperature. Particularly preferably, when the battery is close to full charge when the ambient temperature is low, the voltage of the battery rises quickly, so that the battery can be reliably prevented from being overcharged at this time.
【図１】深く放電した電池の電圧上昇カーブを示すグラ
フFIG. 1 is a graph showing a voltage rise curve of a deeply discharged battery.
【図２】満充電に近い電池の電圧と温度変化とを示すグ
ラフFIG. 2 is a graph showing a voltage and a temperature change of a battery close to full charge.
【図３】満充電に近い電池と深く放電した電池の電圧変
化を示すグラフFIG. 3 is a graph showing voltage changes of a battery that is close to full charge and a battery that is deeply discharged.
【図４】本発明の一実施例を示す電池の充電装置のブロ
ック線図FIG. 4 is a block diagram of a battery charging device showing an embodiment of the present invention.
【図５】図４に示す充電装置の演算回路の演算フローチ
ャート図5 is a calculation flowchart of a calculation circuit of the charging device shown in FIG.
【図６】設定時間経過後の電池の充電方式を示すフロー
チャート図FIG. 6 is a flowchart showing a battery charging method after a set time has elapsed.
１…充電用電源 ２…スイッチ手段 ３…演算回路 ４…Ａ／Ｄコンバータ ５…サーミスタ ６…表示回路 ７…電池 Ｒ1、Ｒ2…分圧抵抗 1 ... Power supply for charging 2 ... switch means 3 ... Arithmetic circuit 4 ... A / D converter 5 ... Thermistor 6 ... Display circuit 7 ... Battery R1, R2 ... Dividing resistance
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02J 7/ 00-7/ 10
Claims (3)
ーク値からΔＶ低下したことを検出して充電を停止し、
または充電電流を少なくするように構成された電池の充
電装置において、 タイマー手段とΔＶ切換手段とを備え、充電を開始する
とカウントを開始するタイマー手段の設定時間内に、電
池電圧が設定電圧以上に上昇すると、ΔＶ切換手段が充
電電流を少なくする充電制御ΔＶを小さく切り換えるよ
うに構成されたことを特徴とする電池の充電装置。1. A battery voltage is sequentially detected to detect that the battery voltage has decreased by ΔV from a peak value and to stop charging,
Alternatively, in a battery charging device configured to reduce the charging current, the battery voltage is set to be equal to or higher than a set voltage within a set time of the timer means that includes timer means and ΔV switching means and starts counting when charging is started. A battery charger, wherein the ΔV switching means is configured to switch to a smaller charging control ΔV for reducing the charging current when the battery voltage rises.
ーク値からΔＶ低下したことを検出して充電を停止し、Detection of a decrease in ΔV from the peak value and stopping charging,
または充電電流を少なくするように構成された電池の充Or charging a battery configured to reduce charging current.
電装置において、In electrical equipment, タイマー手段とΔＶ切換手段とを備え、充電を開始するA timer means and a ΔV switching means are provided to start charging.
とカウントを開始するタイマー手段の設定時間に、電池And at the set time of the timer means to start counting, the battery
電圧が設定電圧以上に上昇していると、ΔＶ切換手段がIf the voltage rises above the set voltage, the ΔV switching means
充電電流を少なくする充電制御ΔＶを小さく切り換えるChange charging control ΔV to decrease charging current
ように構成されたことを特徴とする電池の充電装置。A battery charging device having the above-mentioned configuration.
である請求項１又は２に記載される電池の充電装置。The battery charger according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12753592A JP3426616B2 (en) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | Battery charger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12753592A JP3426616B2 (en) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | Battery charger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05328627A JPH05328627A (en) | 1993-12-10 |
| JP3426616B2 true JP3426616B2 (en) | 2003-07-14 |
Family
ID=14962422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12753592A Expired - Fee Related JP3426616B2 (en) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | Battery charger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3426616B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2755536B2 (en) * | 1992-11-25 | 1998-05-20 | 株式会社ピーエフユー | Device with battery status detection function |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP12753592A patent/JP3426616B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05328627A (en) | 1993-12-10 |
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