JP2000175371A - 電池の充電装置 - Google Patents
電池の充電装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池パック内の温度検出素子及び充電装置の
電池温度検出手段の異常状態等を判別して、電池の寿命
低下を抑制することができる電池の充電装置を提供する
ことである。 【解決手段】 ２個の温度検出素子２ａ、２ｂを内蔵し
た電池パック１を充電する充電手段と、温度検出素子２
ａ、２ｂの出力に基づいて電池温度を検出する電池温度
検出手段９０Ａ、９０Ｂと、２個の温度検出素子２ａ、
２ｂの出力を比較し比較結果に応じて充電を制御する充
電制御手段を備えた。
電池温度検出手段の異常状態等を判別して、電池の寿命
低下を抑制することができる電池の充電装置を提供する
ことである。 【解決手段】 ２個の温度検出素子２ａ、２ｂを内蔵し
た電池パック１を充電する充電手段と、温度検出素子２
ａ、２ｂの出力に基づいて電池温度を検出する電池温度
検出手段９０Ａ、９０Ｂと、２個の温度検出素子２ａ、
２ｂの出力を比較し比較結果に応じて充電を制御する充
電制御手段を備えた。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明はニッケル・カドミウ
ム電池（以下ニカド電池という）等の２次電池を充電す
る充電装置に関するものである。
ム電池（以下ニカド電池という）等の２次電池を充電す
る充電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ニカド電池等の２次電池の充電におい
て、電池の満充電を検出するためまたは電池高温時の充
電を防ぐため、電池パック内に温度検出素子を内蔵さ
せ、温度検出素子の検出出力により充電を制御する方法
がある。
て、電池の満充電を検出するためまたは電池高温時の充
電を防ぐため、電池パック内に温度検出素子を内蔵さ
せ、温度検出素子の検出出力により充電を制御する方法
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電池温
度検出による充電制御方法は、電池パック内の温度検出
素子または充電装置の電池温度検出手段が異常状態にあ
る、あるいは故障していると、正確な充電制御ができ
ず、例えば電池高温時でも充電を行うようなことが起こ
り、電池の寿命を損なう恐れがある。
度検出による充電制御方法は、電池パック内の温度検出
素子または充電装置の電池温度検出手段が異常状態にあ
る、あるいは故障していると、正確な充電制御ができ
ず、例えば電池高温時でも充電を行うようなことが起こ
り、電池の寿命を損なう恐れがある。
【０００４】本発明の目的は、上記した欠点を解消し、
電池パック内の温度検出素子及び充電装置の電池温度検
出手段が異常状態にあることを検出して、電池の寿命低
下を抑制することができる電池の充電装置を提供するこ
とである。
電池パック内の温度検出素子及び充電装置の電池温度検
出手段が異常状態にあることを検出して、電池の寿命低
下を抑制することができる電池の充電装置を提供するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、２個の温度
検出素子を内蔵した電池パックを充電する充電手段と、
温度検出素子の出力に基づいて電池温度を検出する電池
温度検出手段と、２個の温度検出素子の出力を比較し比
較結果に応じて充電を制御する充電制御手段を備える電
池の充電装置とすることにより達成される。
検出素子を内蔵した電池パックを充電する充電手段と、
温度検出素子の出力に基づいて電池温度を検出する電池
温度検出手段と、２個の温度検出素子の出力を比較し比
較結果に応じて充電を制御する充電制御手段を備える電
池の充電装置とすることにより達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は本発明電池の充電装置の一
実施形態を示すブロック回路図である。図において、１
は交流電源、２はサーミスタ等の温度検出素子２ａ、サ
ーモスタット等の温度検出素子２ｂ及び直列に接続され
た複数の素電池を内蔵した電池パックである。ここでサ
ーモスタット２ｂは４５℃で接点を開く特性を有するも
のとする。３は電池パック２に流れる充電電流を検出す
る電流検出手段、４は充電の開始及び停止を制御する信
号を伝達する充電制御信号伝達手段、５は充電電流の信
号をＰＷＭ制御ＩＣ２３に帰還する充電電流信号伝達手
段である。充電制御伝達信号手段４、充電電流信号伝達
手段５はホトカプラ等からなる。１０は全波整流回路１
１と平滑用コンデンサ１２からなる整流平滑回路、２０
は高周波トランス２１、ＭＯＳＦＥＴ２２、ＰＷＭ制御
ＩＣ２３からなるスイッチング回路である。ＰＷＭ制御
ＩＣ２３はＭＯＳＦＥＴ２２の駆動パルス幅を変えて整
流平滑回路１０の出力電圧を調整するスイッチング電源
ＩＣである。３０はダイオード３１、３２、チョークコ
イル３３、平滑用コンデンサ３４からなる整流平滑回
路、４０は抵抗４１、４２からなる電池電圧検出手段
で、電池組２の端子電圧を分圧する。５０は演算手段
（ＣＰＵ）５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、タイマ５
４、Ａ／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６ａ、５６
ｂ、リセット入力ポート５７からなるマイコンである。
６０は演算増幅器６１、６２、抵抗６３〜６６からなる
充電電流制御手段、７０は電源トランス７１、全波整流
回路７２、平滑コンデンサ７３、３端子レギュレータ７
４、リセットＩＣ７５からなる定電圧電源で、マイコン
５０、充電電流制御手段６０等の電源となる。リセット
ＩＣ７５はマイコン５０を初期状態にするためにリセッ
ト入力ポート５７にリセット信号を出力する。８０は充
電電流を設定する充電電流設定手段であって、前記出力
ポート５６ｂからの信号に対応して演算増幅器６２の反
転入力端に印加する電圧値を変えるものである。９０Ａ
は第１電池温度検出手段であり、５Ｖの定電圧電源に接
続された抵抗９１、抵抗９２と、温度検出素子２ａとに
よって分圧された電圧をＡ／Ｄコンバータ５５に入力
し、マイコン５０はこの入力電圧を電池温度に換算し充
電を制御する。９０Ｂは第２電池温度検出手段であり、
５Ｖの定電圧電源に接続された抵抗９３と、それに連な
る温度検出素子２ｂとによって生じる電圧をＡ／Ｄコン
バータ５５に入力し、マイコン５０はこの入力電圧によ
り特定の電池温度に検出し充電を制御する。１００は異
常表示手段であり、発光ダイオード１０１、抵抗１０２
から構成されており、温度検出素子２ａ、２ｂ等が異常
状態にあると、発光ダイオードを点灯させる。
実施形態を示すブロック回路図である。図において、１
は交流電源、２はサーミスタ等の温度検出素子２ａ、サ
ーモスタット等の温度検出素子２ｂ及び直列に接続され
た複数の素電池を内蔵した電池パックである。ここでサ
ーモスタット２ｂは４５℃で接点を開く特性を有するも
のとする。３は電池パック２に流れる充電電流を検出す
る電流検出手段、４は充電の開始及び停止を制御する信
号を伝達する充電制御信号伝達手段、５は充電電流の信
号をＰＷＭ制御ＩＣ２３に帰還する充電電流信号伝達手
段である。充電制御伝達信号手段４、充電電流信号伝達
手段５はホトカプラ等からなる。１０は全波整流回路１
１と平滑用コンデンサ１２からなる整流平滑回路、２０
は高周波トランス２１、ＭＯＳＦＥＴ２２、ＰＷＭ制御
ＩＣ２３からなるスイッチング回路である。ＰＷＭ制御
ＩＣ２３はＭＯＳＦＥＴ２２の駆動パルス幅を変えて整
流平滑回路１０の出力電圧を調整するスイッチング電源
ＩＣである。３０はダイオード３１、３２、チョークコ
イル３３、平滑用コンデンサ３４からなる整流平滑回
路、４０は抵抗４１、４２からなる電池電圧検出手段
で、電池組２の端子電圧を分圧する。５０は演算手段
（ＣＰＵ）５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、タイマ５
４、Ａ／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６ａ、５６
ｂ、リセット入力ポート５７からなるマイコンである。
６０は演算増幅器６１、６２、抵抗６３〜６６からなる
充電電流制御手段、７０は電源トランス７１、全波整流
回路７２、平滑コンデンサ７３、３端子レギュレータ７
４、リセットＩＣ７５からなる定電圧電源で、マイコン
５０、充電電流制御手段６０等の電源となる。リセット
ＩＣ７５はマイコン５０を初期状態にするためにリセッ
ト入力ポート５７にリセット信号を出力する。８０は充
電電流を設定する充電電流設定手段であって、前記出力
ポート５６ｂからの信号に対応して演算増幅器６２の反
転入力端に印加する電圧値を変えるものである。９０Ａ
は第１電池温度検出手段であり、５Ｖの定電圧電源に接
続された抵抗９１、抵抗９２と、温度検出素子２ａとに
よって分圧された電圧をＡ／Ｄコンバータ５５に入力
し、マイコン５０はこの入力電圧を電池温度に換算し充
電を制御する。９０Ｂは第２電池温度検出手段であり、
５Ｖの定電圧電源に接続された抵抗９３と、それに連な
る温度検出素子２ｂとによって生じる電圧をＡ／Ｄコン
バータ５５に入力し、マイコン５０はこの入力電圧によ
り特定の電池温度に検出し充電を制御する。１００は異
常表示手段であり、発光ダイオード１０１、抵抗１０２
から構成されており、温度検出素子２ａ、２ｂ等が異常
状態にあると、発光ダイオードを点灯させる。
【０００７】次に図１の回路図、図２のフローチャート
を参照して本発明充電装置の動作を説明する。
を参照して本発明充電装置の動作を説明する。
【０００８】電源を投入するとマイコン５０は出力ポー
ト５６ａ、５６ｂをイニシャルセットし、電池パック２
の接続待機状態となる（ステップ２０１）。電池パック
２が接続されると、マイコン５０は温度検出素子２ａに
連なる第１電池温度検出手段９０Ａの出力信号をＡ／Ｄ
コンバータ５５でＡ／Ｄ変換し電池パック２の温度デー
タＴａとして取り込み（ステップ２０２）、予め設定さ
れている充電待機温度（本実施形態では６０℃とす
る。）と比較し（ステップ２０３）、電池パック２の温
度Ｔａが６０℃以上なら充電を待機する。
ト５６ａ、５６ｂをイニシャルセットし、電池パック２
の接続待機状態となる（ステップ２０１）。電池パック
２が接続されると、マイコン５０は温度検出素子２ａに
連なる第１電池温度検出手段９０Ａの出力信号をＡ／Ｄ
コンバータ５５でＡ／Ｄ変換し電池パック２の温度デー
タＴａとして取り込み（ステップ２０２）、予め設定さ
れている充電待機温度（本実施形態では６０℃とす
る。）と比較し（ステップ２０３）、電池パック２の温
度Ｔａが６０℃以上なら充電を待機する。
【０００９】ステップ２０３においてＴａが６０℃未満
なら、引き続きマイコン５０は温度検出素子２ｂに連な
る第２電池温度検出手段９０Ｂの出力信号をＡ／Ｄコン
バータ５５でＡ／Ｄ変換し電池パック２の温度データＴ
ｂとして取り込み（ステップ２０４）、温度検出素子２
ｂの開閉状態を検出する（ステップ２０５）。
なら、引き続きマイコン５０は温度検出素子２ｂに連な
る第２電池温度検出手段９０Ｂの出力信号をＡ／Ｄコン
バータ５５でＡ／Ｄ変換し電池パック２の温度データＴ
ｂとして取り込み（ステップ２０４）、温度検出素子２
ｂの開閉状態を検出する（ステップ２０５）。
【００１０】ステップ２０５においてＴｂが４５℃以
上、すなわち温度検出素子２ｂが開状態なら、引き続き
マイコン５０は温度検出素子２ａに連なる第１電池温度
検出手段９０Ａの出力信号からの温度データＴａと温度
検出素子２ｂの開閉温度４５℃とを比較し（ステップ２
０６）、Ｔａが４５℃以下であるときには、温度検出素
子２ａ、２ｂ、それに連なる温度検出手段９０Ａ、９０
Ｂのいずれかが異常状態にあると判別し、マイコン５０
は出力ポート５６ａをセットし、異常表示手段１００の
発光ダイオード１０１を発光させ（ステップ２０８）、
充電を開始しない。
上、すなわち温度検出素子２ｂが開状態なら、引き続き
マイコン５０は温度検出素子２ａに連なる第１電池温度
検出手段９０Ａの出力信号からの温度データＴａと温度
検出素子２ｂの開閉温度４５℃とを比較し（ステップ２
０６）、Ｔａが４５℃以下であるときには、温度検出素
子２ａ、２ｂ、それに連なる温度検出手段９０Ａ、９０
Ｂのいずれかが異常状態にあると判別し、マイコン５０
は出力ポート５６ａをセットし、異常表示手段１００の
発光ダイオード１０１を発光させ（ステップ２０８）、
充電を開始しない。
【００１１】ステップ２０５においてＴｂが４５℃未満
なら、またステップ２０６においてＴａが４５℃以上な
ら、充電を開始する（ステップ２０７）。充電開始と同
時に電池パック２に流れる充電電流を電流検出手段３に
より検出し、この充電電流に対応する電圧と所定の電流
値に対応する充電電流設定基準値との差を充電電流制御
手段６０より信号伝達手段５を介してＰＷＭ制御ＩＣ２
３に帰還をかける。すなわち、充電電流が大きい場合は
パルス幅を狭めたパルスを高周波トランス２１に与え整
流平滑回路３０で直流に平滑し、充電電流を一定に保
つ。すなわち、電流検出手段３、充電電流制御手段６
０、信号伝達手段５、スイッチング回路２０、整流平滑
回路３０を介して充電電流を所定電流値となるように制
御する。
なら、またステップ２０６においてＴａが４５℃以上な
ら、充電を開始する（ステップ２０７）。充電開始と同
時に電池パック２に流れる充電電流を電流検出手段３に
より検出し、この充電電流に対応する電圧と所定の電流
値に対応する充電電流設定基準値との差を充電電流制御
手段６０より信号伝達手段５を介してＰＷＭ制御ＩＣ２
３に帰還をかける。すなわち、充電電流が大きい場合は
パルス幅を狭めたパルスを高周波トランス２１に与え整
流平滑回路３０で直流に平滑し、充電電流を一定に保
つ。すなわち、電流検出手段３、充電電流制御手段６
０、信号伝達手段５、スイッチング回路２０、整流平滑
回路３０を介して充電電流を所定電流値となるように制
御する。
【００１２】充電開始後、マイコン５０は第１電池温度
検出手段９０Ａの出力信号をＡ／Ｄコンバータ５５でＡ
／Ｄ変換した電池パック２の温度をデータとして取り込
み、引き続き電池組２の満充電検出処理を行う（ステッ
プ２０９）。満充電検出は周知の如く種々の検出方法が
あるが、例えば、充電開始からの電池の温度上昇値が所
定の温度上昇値以上になるのを検出して充電を制御する
ΔＴ検出法、特開昭６２−１９３５１８号公報、特開平
２−２４６７３９号公報、実開平３−３４６３８号公報
等に記載されている充電時における所定時間当りの電池
温度上昇率（温度勾配）が所定値以上になるのを検出し
て充電を制御するΔＴ／Δｔ検出法等の１つないし複数
の満充電検出法を用いて行えば良い。
検出手段９０Ａの出力信号をＡ／Ｄコンバータ５５でＡ
／Ｄ変換した電池パック２の温度をデータとして取り込
み、引き続き電池組２の満充電検出処理を行う（ステッ
プ２０９）。満充電検出は周知の如く種々の検出方法が
あるが、例えば、充電開始からの電池の温度上昇値が所
定の温度上昇値以上になるのを検出して充電を制御する
ΔＴ検出法、特開昭６２−１９３５１８号公報、特開平
２−２４６７３９号公報、実開平３−３４６３８号公報
等に記載されている充電時における所定時間当りの電池
温度上昇率（温度勾配）が所定値以上になるのを検出し
て充電を制御するΔＴ／Δｔ検出法等の１つないし複数
の満充電検出法を用いて行えば良い。
【００１３】ステップ２０９において、電池パック２が
満充電なら、マイコン５０は出力ポート５６ｂより充電
制御信号伝達手段４を介して充電停止信号をＰＷＭ制御
ＩＣ２３に伝達し、充電を停止する（ステップ２１
０）。次いで電池パック２が取り出されるのを判別する
（ステップ２１１）。電池組２が取り出されたことを判
別したらステップ２０１に戻り、次の電池の充電のため
の待機をする。
満充電なら、マイコン５０は出力ポート５６ｂより充電
制御信号伝達手段４を介して充電停止信号をＰＷＭ制御
ＩＣ２３に伝達し、充電を停止する（ステップ２１
０）。次いで電池パック２が取り出されるのを判別する
（ステップ２１１）。電池組２が取り出されたことを判
別したらステップ２０１に戻り、次の電池の充電のため
の待機をする。
【００１４】なお、上記実施形態では充電待機温度を６
０℃、温度検出素子２ｂの開閉温度を４５℃としたが、
この値に限るものでない。
０℃、温度検出素子２ｂの開閉温度を４５℃としたが、
この値に限るものでない。
【００１５】また、上記実施形態では種類の異なる２個
の温度検出素子２ａ、２ｂを用いた構成としたが、同一
種類の温度検出素子を２個用いる構成としても良いと共
に、２個以上用いる構成としても良い。
の温度検出素子２ａ、２ｂを用いた構成としたが、同一
種類の温度検出素子を２個用いる構成としても良いと共
に、２個以上用いる構成としても良い。
【００１６】また、上記実施形態では充電開始前に２個
の温度検出素子２ａ、２ｂの出力の比較を行い異常状態
にあると判別した際には充電を行わないようにしたが、
充電開始後に上記比較を行い異常状態にあると判別した
際には充電を停止するようにしても良い。
の温度検出素子２ａ、２ｂの出力の比較を行い異常状態
にあると判別した際には充電を行わないようにしたが、
充電開始後に上記比較を行い異常状態にあると判別した
際には充電を停止するようにしても良い。
【００１７】
【発明の効果】上記したように本発明によれば、２個の
温度検出素子を内蔵した電池パックを充電する充電手段
と、２個の温度検出素子の出力に基づいて電池温度を検
出する電池温度検出手段と、２個の温度検出素子の出力
を比較し比較結果に応じて充電を制御する充電制御手段
を備えたことにより、電池パック内の温度検出素子及び
充電装置の電池温度検出手段の異常状態等を判別し、電
池の寿命低下を抑制することができる電池の充電装置を
提供することができるようになる。
温度検出素子を内蔵した電池パックを充電する充電手段
と、２個の温度検出素子の出力に基づいて電池温度を検
出する電池温度検出手段と、２個の温度検出素子の出力
を比較し比較結果に応じて充電を制御する充電制御手段
を備えたことにより、電池パック内の温度検出素子及び
充電装置の電池温度検出手段の異常状態等を判別し、電
池の寿命低下を抑制することができる電池の充電装置を
提供することができるようになる。
【図１】本発明電池の充電装置の一実施形態を示す回路
図。
図。
【図２】本発明電池の充電装置の一実施形態を示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
２は電池パック、２ａ、２ｂは温度検出素子、５０はマ
イコン、５５はＡ／Ｄコンバータ、６０は充電電流制御
手段、９０Ａ、９０Ｂは電池温度検出手段である。
イコン、５５はＡ／Ｄコンバータ、６０は充電電流制御
手段、９０Ａ、９０Ｂは電池温度検出手段である。
Claims (2)
- 【請求項１】 ２個の温度検出素子を内蔵した電池パッ
クを充電する充電手段と、温度検出素子の出力に基づい
て電池温度を検出する電池温度検出手段と、２個の電池
温度検出素子の出力を比較し比較結果に応じて充電を制
御する充電制御手段を備えたことを特徴とする電池の充
電装置。 - 【請求項２】 前記２個の温度検出素子を種類の異なる
素子としたことを特徴とする請求項１記載の電池の充電
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10344955A JP2000175371A (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 電池の充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10344955A JP2000175371A (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 電池の充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000175371A true JP2000175371A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=18373293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10344955A Withdrawn JP2000175371A (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 電池の充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000175371A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011132303A1 (ja) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | 株式会社ジェイピーパワーモジュール | キャパシタを用いた蓄電装置 |
| WO2012032621A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | Takeda Harumi | キャパシタを用いた蓄電装置、その充電制御装置、および、その充電制御方法 |
| JP2013097901A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Makita Corp | 温度検出装置及びバッテリパック |
-
1998
- 1998-12-04 JP JP10344955A patent/JP2000175371A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011132303A1 (ja) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | 株式会社ジェイピーパワーモジュール | キャパシタを用いた蓄電装置 |
| JP5416836B2 (ja) * | 2010-04-23 | 2014-02-12 | 株式会社ジェイピーパワーモジュール | キャパシタを用いた蓄電装置 |
| WO2012032621A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | Takeda Harumi | キャパシタを用いた蓄電装置、その充電制御装置、および、その充電制御方法 |
| JP2013097901A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Makita Corp | 温度検出装置及びバッテリパック |
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