JPH02246739A - 充電制御回路 - Google Patents

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】 ［ｆＩｔ業上の利用分野１ 本発明は、Ｎ　ｉ　−Ｃｄ電池のような２次電池の充電
状態を温度上昇率から検知して２次電池の充電制御を行
う充電制御回路に関するものである。

［従来の技術１ 充電器では、商用電源をトランス等によって降圧した電
圧を整流平滑し、この整流平滑出力から定電流回路で定
電流を得て、この定電流をサイリスタやトランジスタ等
の充電電流制御素子を介して２次電池（以下、単に電池
と呼ぶ。）に供給して充電するようにしである。

電池を急速充電する場合の充電制御方式としては、電圧
検出方式（電圧ｌＴ１１御充電方式、−ａＶ制御充電方
式、■テーパ制御充電方式）、温度検出方式等があり、
１００％充電を達成するためには一般的に温度検出方式
が良いとされ、さらにこの温度検出方式の中でもＡＴ／
Δｔ（’ｒ：温度、を二時間）方式が特に良いとされて
いる。つまり、この７１１Ｔ／７！Ｉｔ方式の充電制御
回路では、電池の温度上昇を微分値でとらえるため、周
囲温度や電池温度に影響されずに電池８の充電状態を検
知でかるからである。なお、このＡＴ／７１ＩＬ方式の
充電制御回路に関する発明としては特開昭６２−１９３
５１８号公報に記載されたものがある。

【発明が解決しようとする課Ｍ１ しかしながら、このａＴ／１方式では温度センサの出力
にアマチュア無線等のノイズが重畳されると、誤ったＡ
Ｔ／７！ｌｔを検出してしまい、電池が１００％充電さ
れていないにもかかわらず充電を停止されてしまうとい
う問題があった。

本発明は上述の５点に鑑みて為されたものであり、その
目的とするところは、ノイズによる誤動作を起こさない
７！ＩＴ／Δを方式の充電制御回路を提供することにあ
る。

［ａ題を解決するための手段ｌ 上記目的を達成するために、本発明は２次電池の温度を
検出する温度検出手段と、上記検出温度の上昇率を所定
時間毎に求める温度上昇率検出手段と、上記温度上昇率
を基準値と比較して温度上昇率が基準値以上になったこ
とを検知する比較手段と、この比較手段の基準値以上の
出力の継続時間が所定期間以上である場合に比較手段の
出力が適正な出力であると判断して２次電池の充電を停
止させる判別手段とを備えている。

［作用］ 本発明は、上述のように比較手段の基準値以上の出力の
継続時間が所定期間以上である場合に比較手段の出力が
適正な出力であると判断して２次電池の充電を停止させ
る判別手段を備えることにより、比較手段の出力が適正
な出力であるかどうかを１１できるようにして、ノイズ
による誤動作を防止できるようにしたものである。

［実施例１１ 第２図は充電器の回路構成を示す図であり、電源１から
の電圧をトランス等からなる降圧回路２で降圧し、この
降圧電圧を整流回路３で整流すると共に平滑回路４で平
滑し、上記整流平滑して得た直流電圧から定電流回路５
で定電流を作成し、この定電流をサイリスクやトランジ
スタ等の充電電流制御素子６を介して電池８に供給して
充電し、７ｊ１”　／　ａ　を方式の充電制御回路７で
電池８の充電電気量を温度上昇の微分値でとらえて充電
電流制御１Ｘ子６を制御し、電池８の充電制御を行うよ
うにしである。

ところで、電池温度は第３図に示すように充電開始直後
から充電電気量が１００％になるまで殆ど上昇が見られ
ず、１００％を過ぎると急激に上昇する。そこで、７ｊ
Ｔ／７１Ｉｔ方式の充電制御回路７では温度上昇率（Ａ
′ｒ’／Ａｔ）が所定値以上になったときに電池８の充
電を停止するようにしである。

この充電制御回路７は、第１図に示すように、電池温度
に対応する電圧を出力する温度検出回路９と、この温度
検出回路９の出力をサンプル・ホールドするサンプル・
ホールド回路１０と、サンプル・ホールド回路１０で温
度検出回路９の出力を周期的にサンプル・ホールドする
ためのクロックを発生するクロック発生回路１１と、上
記温度検出回路９の出力とサンプル・ホールド回路１０
の出力とを減算する減算増幅回路１２と、基準電圧発生
回路１４で作成された基準電圧Ｖｒｅｆと減算増幅回路
１３の出力とを比較する比較回路１３と、上記減算増幅
回路１２の出力が基準電圧Ｖｒｅ「以上であるときの比
較回路１３の出力の継続時間をカウントするカウンタ１
５と、カウンタ１５のカウント値が判定値以上であると
き比較回路１３の出力が適正な出力であると１４Ｍする
判別回路１６と、この判別回路１６の出力をラッチする
ラッチ回路１７とで構成しである。

以下、充電制御回路７の動作を説明する。第４図（ａ）
は電池８の充電状態を示し、同図（ｂ）に電池８の表面
温度を示す。この電池８の表面温度は電池８の表面に密
着して取り付けられた温度検出回路９の温度センサ（ダ
イオード）により検出し、この温度検出回路９では温度
センサにて検出した温度を電圧信号に変換して出力する
。この温度検出回路９の出力を第４図（ｅ）に示すクロ
ックに従ってサンプル・ホールド回路１０で周期的にサ
ンプル・ホールドし、このサンプル・ホールド回路１０
の出力を減算増幅回路１２で温度検出回路９の出力と減
算して電池８の所定時閏毎の温度上昇率を求める。つま
り、上記サンプル・ホールド回路１０で温度検出回路９
の出力をホールドしている間にも電池８の温度は上昇し
ており、このため温度検出回路９の出力電圧はサンプル
・ホールド回路１０のホールド期間ｔ１の闇も変化する
。従って、減算増幅回路１２の出力には第４図（ｄ）に
示す温度上昇率に相当する差電圧が生じる０例えば、サ
ンプル・ホールド回路１０のホールド電圧をＶＴＩとし
、温度検出回路９のホールド期間ｔ、の経過後の電圧を
ＶＴ２とすると、減算増幅回路１２の出力からはホール
ド期間１．の経過後に差電圧（４Ｖｖ＝ＶＴ２　　ＶＴ
Ｉ）が得られるのである。そして、サンプル期間り、に
はサンプル・ホールド回路１０の出力と温度検出回路９
の出力とが一致するため、減算増幅回路１２の出力はＯ
ｖとなる。

ここで、上記電池８の表面温度は上述したように１００
％近くまでは余り上昇しないので、減算増幅回路１２の
出力は小さく、比較回路１３の基準電圧Ｖｒｅｆを越え
ることはない。なお、このときの比較回路１３の出力は
第４図（ｅ）に示すようにハイレベルになるようにしで
ある。この比較回路１３の出力をカウントするカウンタ
１５は、比較回路１３の出力がローレベルである場合に
カウントを行うため、上述の場合のカウンタ１５のカウ
ント値は第４図（「）に示すように０であり、判別回路
１６の判定値ＣＴに達せず、この判別回路１６の出力は
第４図（ｇ）に示すようにローレベルであり、この判別
回路１６の出力はラッチ回路１７でラッチされ、このラ
ッチ回路１７によって充電電流制御素子６を介して電池
８に定電流を供給するように制御して電池８を充電する
。

その後、電池８が１００％近くまで充電されると、電池
８の温度が急激に上昇し、減算増幅回路１２の出力ａＶ
丁が比較回路１３の基準電圧Ｖｒｅｆを越えるため、比
較回路１３の出力がローレベルになる。この比較回路１
３のローレベル期間を適宜周期でカウンタ１５がカウン
トする。そして、このカウンタ１５のカウント値が判別
回路１６の判定値ＣＴ（比較回路１３の出力が適正な出
力であると判定する値）を越えると、この判別回路１６
の出力をラッチするラッチ回路１７によって充電電流制
御素子６を制御して電池８への充電を停止する。なお、
上記カウンタ１５のカウント値はクロック発生回路１１
のサンプル信号によってリセットするようにしである。

大に、温度検出回路９の温度センサの出力にアマチュア
無線等のノイズが重畳された場合について説明する。今
、ノイズ（但し、単発ノイズ）が重畳されると、第４図
（ｄ）に示すように温度検出回路９の出力にノイズによ
る出力電圧Ｎ１が瞬時的に現れる。この出力電圧Ｎ、が
基準電圧Ｖｒｅｆを越えた場合には、第４図（ｅ）に示
すように比較回路１３の出力が瞬時的にａ−レベルにな
る。従来の充電制御回路では比較回路１３の出力を直接
にラッチ回路１７でラッチしていたため、このような単
発ノイズによっても充電が停止される問題があった。し
かし、本実施例の場合には瞬時的に比較回路１３の出力
が瞬時的にローレベルになっても、カウンタ１５のカウ
ントはそれ以上に進まず、カウンタ１５のカウント値が
判定値ＣＴを越えないため、判別回路１６が比較回路１
３の出力を適正なものでないと判断して無視し、電池８
は充電状態に保たれる。従って、ノイズに−よる影響を
受けない。

［実施例２Ｊ 第５図に本発明の他の実施例を示す。第１の実施例では
、上述した単発的なノイズでなく周期的なノイズが重畳
されて、減算増幅回路１２の出ヵに第６図（ａ）に示す
ような電圧出力Ｎ２が現れた場合、比較回路１３の出力
が同図（ｂ）に示すようにハイ、ローレベルを繰り返し
、同図（ｅ）に示すようにカウンタ１５のカウント値が
判定値０丁を越えて判別回路１６の出力が同図（ｄ）に
示すように７）イレベルになり、電池８の充電が停止さ
れることが考えられる。そこで、このような誤動作を防
止するために、本実施例では第５図に示すように比１回
Ｍ１３の出力がハイレベルになったときにカウンタ１５
のカウント値をリセットするリセット回路１８を設けで
ある。つまり、第６図（ａ）に示すように比較回路１３
の出力がハイ、ローレベルとを繰り返した場合、比較回
路１３の出力がハイレベルになる毎にカウンタ１５のカ
ウント値をリセットするようにしである。このようにす
れば、比較回路１３の出力がローレベル状態を所定時間
保持しなければ、カウンタ１５のカウント値が判定値０
丁に達することはなく、従って上述のような周期的なノ
イズによって＃３誤動作を起こさない。

［発明の効果１ 本発明は上述のように１．比較手段の基準値以上の出力
の継続時間が所定期間以上である場合に比較手段の出力
が適正な出力であると判断して２次電池の充電を停止さ
せる判別手段を備えているので、ノイズによる比較手段
の出力は判別手段で適正な出力でないと判断でき、この
ためノイズによって２次電池の充電が停止される誤動作
を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の充電制御回路の回路構成を
示すブロック図、第２図は充電器の回路構成を示すブロ
ック図、第３図は電池の特性図、第４図は充電制御回路
の動作説明図、第５図は他の実施例の充電制御回路の回
路構成を示すブロック図、第り図は第１の実施例の改良
、煤の説明図である。 ７は充電制御回路、８は２次電池、９は温度検出回路、
１０はサンプル・ホールド回路、１１はクロック発生回
路、１２は減算増幅回路、１３は比較回路、１４は基準
電圧発生回路、１５はカウンタ、１６は判別回路、１８
はリセット回路である。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第２図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２次電池の温度を検出する温度検出手段と、上記
   検出温度の上昇率を所定時間毎に求める温度上昇率検出
   手段と、上記温度上昇率を基準値と比較して温度上昇率
   が基準値以上になったことを検知する比較手段と、この
   比較手段の基準値以上の出力の継続時間が所定期間以上
   である場合に比較手段の出力が適正な出力であると判断
   して２次電池の充電を停止させる判別手段とを備えた充
   電制御回路。
2. （２）２次電池の温度を検出してこの温度に対応する電
   圧を出力する温度検出回路と、この温度検出回路の出力
   を周期的にサンプル・ホールドするサンプル・ホールド
   回路と、上記温度検出回路の出力とサンプル・ホールド
   回路の出力との減算を行い温度上昇率に相当する電圧信
   号を所定時間毎に求める減算増幅回路と、この減算増幅
   回路の出力を基準電圧と比較して温度上昇率が所定値以
   上になったことを検知する比較回路と、温度上昇率が所
   定値以上のときの比較回路の出力の継続時間をカウント
   するカウンタと、カウンタのカウント値が判定値以上で
   あるとき比較回路の出力が適正な出力であると判断して
   ２次電池の充電を停止させる判別回路とを備えた充電制
   御回路。
3. （３）温度上昇率が所定値以下になったときの比較回路
   の出力を検出してカウンタのカウント値をリセットする
   リセット回路を設けた請求項２記載の充電制御回路。