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JP3270982B2 - バッテリチャージャ - Google Patents
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JP3270982B2 - バッテリチャージャ - Google Patents

バッテリチャージャ

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JP3270982B2
JP3270982B2 JP33298794A JP33298794A JP3270982B2 JP 3270982 B2 JP3270982 B2 JP 3270982B2 JP 33298794 A JP33298794 A JP 33298794A JP 33298794 A JP33298794 A JP 33298794A JP 3270982 B2 JP3270982 B2 JP 3270982B2
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JP
Japan
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charging
battery
voltage
charging current
charge
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秀一 久田
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリ装着検出スイ
ッチ類を設けずに充電電流監視により満充電検出とバッ
テリ装着の検出を行う機能を具備するバッテリチャ−ジ
ャ関するものである。
【0002】
【従来技術】図4は従来のバッテリチャ−ジャのブロッ
ク構成例を示す図である。図示するように、従来のバッ
テリチャ−ジャ1はAC100Vを直流に変換し直流定
電圧を出力する電源部11、バッテリ2の充電状態を監
視する充電制御部12、充電電流を検出するための抵抗
器13、バッテリ2が装着されたか否かを検出する検出
スイッチ15から構成され、充電端子14を通してバッ
テリ2を充電する。
【0003】電源部11は定電圧充電回路111及び出
力スイッチ112から構成される。充電制御部12は電
流検出部122、電圧検出部123、装着検出部124
及び判定部121を有し、該判定部121で電流検出部
122、電圧検出部123及び装着検出部124を監視
し、バッテリ2の充電状態及び装着状態を判定し、電源
部11に出力スイッチ112のオフ信号を出力し満充電
の表示(省略)等を行う。
【0004】以下、バッテリチャ−ジャ1の動作を説明
する。はじめのうち一定電流であるのは充電電流の上限
のためでうる。電源部11の出力スイッチ112は常時
オフされている。バッテリチャ−ジャ1はバッテリ2が
充電端子14に装着されると検出スイッチ15で検出
し、その検出信号を充電制御部12へ送る。充電制御部
12は装着検出部124を介して判定部121で装着さ
れたことを検知し、更に、電圧検出部123でバッテリ
2の電圧を確認すると、電源部11へ出力スイッチ11
2オンの信号を出力する。電源部11は出力スイッチ1
12をオンし抵抗器13を通して充電電流を流し充電を
開始する。
【0005】充電電流は図3の実線aに示すように時間
と共に減衰する。はじめのうち一定電流であるのは充電
電流の上限のためである。電流検出部122は、充電電
流が閾値A2≦充電電流≦閾値A1の範囲になるのを検出
すると判定部121は満充電と判定し電源部11へ出力
スイッチ112オフの信号を出力し満充電の表示(図で
は省略)等を行う。電源部11は出力スイッチ112を
オフし充電は完了する。なお、充電動作の途中でバッテ
リ2が抜き取られると充電電流は同図の点線bに示すよ
うに途中から充電電流≦閾値A2へ変化することもあ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バッテリチャ−ジャ1ではバッテリ装着検出の為の検出
スイッチ(又は装着検出端子)を設けるため、部品点数
が増え、コスト高の要因となる。また、電気的接続や機
構的接触の順番を設計する機構設計が煩雑になる。ま
た、バッテリチャ−ジャ1のケ−スにスイッチの穴(又
は端子類)等が必要となり形状が複雑になり加工及び組
立が複雑となり、且つ機械的又は静電気などの外的要因
により障害に弱くなると云う問題があった。
【0007】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、簡単な構造で、充電電流及
び、充電端子間電圧をチェックすることにより確実にバ
ッテリの装着及び満充電を検知できるバッテリチャ−ジ
ャを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1に記載の発明は、定電圧充電回路を具備し該定
電圧充電回路から定電圧を出力する電源部、バッテリの
充電電流を検出する充電電流検出部及びバッテリの電圧
を検出する電圧検出部を有する充電制御部と、バッテリ
装着する充電端子を具備し、バッテリの充電を行うバ
ッテリチャージャにおいて、充電制御部は、充電開始前
の電圧検出部で検出された電圧から充電端子に該バッテ
リが装着されたか否かを判定し、バッテリが装着されて
いると判定した場合、充電を開始し、続いて充電電流検
出部で検出された充電電流が所定の充電電流閾値A 1
下の場合は一旦充電を停止して再度バッテリが装着され
ているか否か判定し、バッテリが装着されていると判定
される場合には再度充電電流を確認すべく充電を再開
し、充電電流が前記充電電流閾値A 1 以下の場合は満充
電状態のバッテリが装着されていると判定する機能を具
備することを特徴とする。
【0009】また、請求項2記載の発明は、請求項1に
記載のバッテリチャージャにおいて、充電制御部は、二
つの所定の充電電流閾値A1及びA2(A1>A2)を設定
し、充電電流検出部で検出された充電電流が該充電電流
閾値A1 以下で該充電電流閾値A2 以上のときは充電完了
と判定し、更に該充電電流閾値A2 以下のときはバッテ
リが前記充電端子から脱離されたと判定する機能を具備
することを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明は上記構成を採用することにより、バッ
テリチャ−ジャ1は図3に示すように、バッテリ2の充
電が進むに従って充電電流が減少する特性を利用して、
バッテリ2の装着、充電の進行度及び満充電を検出して
いるため、バッテリ装着検出の為の検出スイッチ(又は
装着検出端子)類が必要なくなり部品点数が減り機構設
計も容易になり、コストダウンとなる。また、バッテリ
チャ−ジャ1のケ−スにスイッチ類(又は端子類)の穴
等が減り形状が簡単になり、機械的又は静電気などの外
的要因による障害にも強くなる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は本発明のバッテリチャ−ジャのブ
ロック構成例を示す図である。図示するように、本発明
のバッテリチャ−ジャ1はAC100Vを直流に変換し
直流定電圧を出力する電源部11、バッテリ2の充電状
態を監視し制御する充電制御部12、充電電流を検出す
るための抵抗器13から構成され、充電端子14を通し
てバッテリ2を充電する。本発明は前述した、従来例か
らバッテリ2の装着を検出する部品(スイッチ類)を取
り除き、これらが有する機能をソフト(プログラム)で
処理するようにしたものである。なお、図1上で図4と
同じ番号を付したものは図4と同じ機能を表すもので動
作説明は省略する。
【0012】本発明のバッテリチャ−ジャ1はバッテリ
2が装着されると、それを検知し出力スイッチ112を
オンし充電を開始し、バッテリ2が満充電になる(充電
が完了する)と出力スイッチ112をオフし、表示(図
では省略)を行う。以下、バッテリ装着及び満充電の判
定方法を説明する。
【0013】まず、最初(出力スイッチ112はオフ状
態)にバッテリ2が装着されると、充電制御部12は電
圧検出部123が充電端子14間の電圧を検出すると出
力スイッチ112をオンし、バッテリ2に充電電流を流
す。該充電電流の値が閾値A1(図3参照)より大きい
場合はバッテリ2が装着されたと判定し、充電を継続す
る。充電電流の値が閾値A1より小さい場合は、更に、
この原因がバッテリ装着時の不安定な接触による誤検出
か又は満充電状態のバッテリ2が装着された為かを確認
するために一度、出力スイッチ112をオフし充電端子
14間の電圧を測定しバッテリ電圧を確認し、再度出力
スイッチ112をオンしその時の充電電流の値が閾値A
1より低いことを再確認すれば、満充電状態のバッテリ
2が装着されたものと判定する。
【0014】満充電(充電完了)の判定は充電電流が減
少し、閾値A2≦充電電流≦閾値A1の範囲内になったこ
とを検知し、満充電と判定する。なお、充電継続中にバ
ッテリ2が抜き取られることを想定し、充電電流≦閾値
2になれば出力スイッチ112をオフする。
【0015】充電制御部12の判定部121はCPU
(中央処理装置)を有し、電流検出部122で検出する
検出電流及び電圧検出部123で検出する検出電圧を監
視し、バッテリ2の充電判定処理を行う。図2は本発明
のバッテリチャ−ジャの充電判定処理のフロ−チャ−ト
である。以下、同図に従って本充電処理を説明する。
【0016】まず、必要な変数等の初期設定、出力スイ
ッチ112をオフする等の初期化を行う(ステップST
10)。充電端子14間の電圧を監視し、充電端子14
間の電圧が一定電圧V1(充電を必要とする正常なバッ
テリの最低電圧値(これ以下なら異常)を目安にする、
バッテリ2を確認するための適切な電圧値)より高いか
否かを判定し、高ければバッテリ2が装着されたと判断
し(ステップST11)、充電制御部12は電源部11
へ信号を出力し出力スイッチ112をオンする(ステッ
プST12)。
【0017】判定部121は電流検出部122の出力、
抵抗器13を通る充電電流を読み込み、該充電電流が閾
値A1より小さいか否かを判定し(ステップST1
3)、小さい場合は一度出力スイッチ112をオフし
(ステップST14)、充電端子14間の電圧が一定電
圧V1(充電を必要とする正常なバッテリの最低電圧値
(これ以下なら異常)を目安にするバッテリ2を確認す
るための適切な電圧値)より、大きいか否かを再確認し
(ステップST15)、小さいければバッテリ2が未装
着と見做し、前記ステップST11からの処理を繰返
す。
【0018】上記端子電圧が一定電圧が前記一定電圧V
1より大きければ、再び出力スイッチ112をオンする
(ステップST16)。電流検出部122の出力、即ち
充電電流を読み込み、閾値A1より小さいか否かを判定
し(ステップST17)、小さければ満充電と判定し出
力スイッチ112をオフし表示等を行い(ステップST
18)、バッテリ2が取外されて充電端子14間の電圧
が一定電圧V1より低くなるのを待って(ステップST
19)ステップST11から繰返す。
【0019】前記ステップST17で充電電流が閾値A
1より大きい場合は充電を継続し、充電電流が図3の実
線aに示すように時間と共に減少し、閾値A2≦充電電
流≦閾値A1の範囲になると(ステップST20)満充
電と判定し、出力スイッチ112をオフし表示等を行い
(ステップST21)、ステップST19を実行する。
充電継続中、充電電流≦閾値A2を検出するとバッテリ
2が取外されたと判断し出力スイッチ112をオフし
(ステップST22)最初のステップST11から繰返
す。
【0020】以上説明したように本実施例のバッテリチ
ャ−ジャ1ではバッテリ2の充電が進むに従って充電電
流が減少する特性を利用して、バッテリの装着、充電の
進行度及び満充電を検出しているためバッテリ装着検出
の為の検出スイッチ(又は装着検出端子)が必要なくな
り部品点数が減り機構設計及び加工組立が容易になる。
また、バッテリチャ−ジャ1のケ−スにスイッチ類(又
は端子類)の穴等が減り形状が簡単になり、機械的又は
静電気などの外的要因による障害にも強くなる。
【0021】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、下記のような優れた効果が期待される。 (1)本発明の充電電流監視型バッテリチャ−ジャで
は、バッテリの充電が進むに従って充電電流が減少する
特性を利用してバッテリの装着、充電の進行度及び満充
電を検出するので、バッテリ装着検出の為の検出スイッ
チ(又は装着検出端子)が無用となり部品点数が減り機
構設計及び加工組立が容易になり、コストダウンを図る
ことができる。
【0022】(2)また、バッテリチャ−ジャのケ−ス
にスイッチ類(又は端子類)の穴等が減り形状が簡単に
なり、機械的又は静電気などの外的要因による障害にも
強くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバッテリチャ−ジャのブロック構成例
を示す図である。
【図2】本発明のバッテリチャ−ジャの充電判定処理の
フロ−チャ−トである。
【図3】バッテリ充電の経過時間と充電電流の変化を示
す図である。
【図4】従来のバッテリチャ−ジャのブロック構成例を
示す図である。
【符号の説明】 1 バッテリチャ−ジャ 11 電源部 111 定電圧充電回路 112 出力スイッチ 12 充電制御部 121 判定部 122 電流検出部 123 電圧検出部 13 抵抗器 14 充電端子 2 バッテリ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 定電圧充電回路を具備し該定電圧充電回
    路から定電圧を出力する電源部、バッテリの充電電流を
    検出する充電電流検出部及びバッテリの電圧を検出する
    電圧検出部を有する充電制御部と、バッテリを装着する
    充電端子を具備し、バッテリの充電を行うバッテリチャ
    ージャにおいて、 前記充電制御部は、充電開始前の前記電圧検出部で検出
    された電圧から前記充電端子に該バッテリが装着された
    か否かを判定し、バッテリが装着されていると判定した
    場合、充電を開始し、続いて前記充電電流検出部で検出
    された充電電流が所定の充電電流閾値A 1 以下の場合は
    一旦充電を停止して再度バッテリが装着されているか否
    か判定し、バッテリが装着されていると判定される場合
    には再度充電電流を確認すべく充電を再開し、充電電流
    が前記充電電流閾値A 1 以下の場合は満充電状態のバッ
    テリが装着されていると判定する機能を具備することを
    特徴とするバッテリチャージャ。
  2. 【請求項2】 前記充電制御部は、二つの所定の充電電
    流閾値A1及びA2(A1>A2)を設定し、前記充電電流
    検出部で検出された充電電流が該充電電流閾値A1 以下
    該充電電流閾値A2 以上のときは充電完了と判定し、
    更に該充電電流閾値A2 以下のときは前記バッテリが
    記充電端子から脱離されたと判定する機能を具備するこ
    とを特徴とする請求項1に記載のバッテリチャージャ。
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