JP2002298930A

JP2002298930A - 複数チャンネルの充電器

Info

Publication number: JP2002298930A
Application number: JP2001095929A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yamashita; 孝浩山下
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-11
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: KR100459281B1; JP3738194B2; KR20020077253A; US6771050B2; US20020167295A1; TWI249259B

Abstract

(57)【要約】【課題】少ない温度センサーでもって、電池の温度が
設定された温度になると確実に充電を停止する。【解決手段】複数チャンネルの充電器は、複数の二次
電池１を脱着できるように装着して充電する充電器であ
って、充電される電池１の温度を検出する温度センサー
４を備える。充電器は、温度センサー４で検出した検出
温度を充電停止温度に比較して、検出温度が充電停止温
度よりも高くなると充電を停止する。さらに、充電器
は、電池１が装着されたことを別々に独立して検出する
複数の装着検出部８を有する。温度センサー４の数は、
装着される全電池１数よりも少なくしている。さらに、
温度センサー４は、各々の装着検出部８で検出する電池
１の装着位置によって充電を停止する充電停止温度を変
更している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の電池を充
電する充電器に関し、とくに、電池温度を検出して充電
電流を制御する充電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電池の温度は充電中に上昇する。とく
に、満充電にされた後にさらに継続して充電される電池
の温度は急激に上昇する。したがって、電池の温度を検
出して、電池の満充電を検出して充電を停止することが
できる。また、異常な電池も充電すると温度が上昇する
ことがある。このため、電池温度を検出して異常な電池
の充電を停止することもできる。

【０００３】電池の満充電を検出し、あるいは、異常な
電池を温度で検出する充電器は、電池の温度を検出する
温度センサーを備えている。温度センサーは、充電され
る各々の電池温度を検出するために、各電池に接近して
配設される。複数の電池を充電する複数チャンネルの充
電器は、各々の電池の温度を正確に検出するために、各
々の電池に接近して温度センサーを配設する。この構造
の充電器は、温度センサーの数を電池個数と同じにする
必要がある。たとえば、４本の電池を充電する充電器
は、４つの温度センサーを必要とする。このため、温度
センサーの数が多くなって部品コストと製造コストが高
くなる欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】温度センサーの個数が
多くなる欠点は、ひとつの温度センサーで複数の電池温
度を検出する構造で解消できる。このことを実現する充
電器は、隣接する電池の間に温度センサーを配設する。
この充電器は、全ての装着部に電池を装着して充電する
とき、電池の温度を充電停止温度よりも低くできる。た
とえば、充電停止温度を６０℃とする充電器は、電池温
度が６０℃に上昇すると充電を停止できる。しかしなが
ら、複数チャンネルの充電器は、必ずしも全ての装着部
に電池をセットして充電するとは限らない。たとえば電
池を４列に並べて充電する複数チャンネルの充電器にお
いて、２本の電池を両端部分に離してセットして充電す
るとき、温度センサーの充電停止温度を６０℃に設定し
ているにもかかわらず、電池温度が６５℃に上昇するま
で充電は停止されなくなった。電池は、温度が異常に高
くなるまで充電すると性能が低下してしまう。この弊害
を避けるために、両端に装着された電池の温度が６０℃
になると充電が停止されるように充電停止温度を５５℃
と低くすると、全てのチャンネルに電池を装着して充電
するときに、電池の温度が５５℃に上昇すると充電が停
止される。充電を停止する温度が低くなると、電池を満
充電できず、また、異常でない電池の充電が停止される
等の弊害が発生する。

【０００５】本発明は、このような欠点を解決すること
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、少ない温度センサーでもって、電池の温度が設定さ
れた温度になると確実に充電を停止できる複数チャンネ
ルの充電器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の複数チャンネル
の充電器は、複数の二次電池１を脱着できるように装着
して充電する充電器であって、充電される電池１の温度
を検出する温度センサー４を備える。充電器は、温度セ
ンサー４で検出した検出温度を充電停止温度に比較し
て、検出温度が充電停止温度よりも高くなると充電を停
止する。さらに、充電器は、電池１が装着されたことを
別々に独立して検出する複数の装着検出部８を有する。
温度センサー４の数は、装着される全電池１数よりも少
なくしている。さらに、温度センサー４は、各々の装着
検出部８で検出する電池１の装着位置によって充電を停
止する充電停止温度を変更している。

【０００７】温度センサー４は、隣接して装着される２
個の電池１の間に配設することができる。この充電器
は、温度センサー４の数を半分にして、部品コストと製
造コストを低減できる。充電器は、検出温度が充電停止
温度になると充電電流を遮断して充電を停止することが
できる。充電器は、検出温度が充電停止温度になると充
電電流をトリクル充電電流に切り換えて実質的な充電を
停止することもできる。充電器は、各々の電池１と直列
に充電電流を制御するスイッチング素子６を接続して、
検出温度が充電停止温度になるとスイッチング素子６を
オフにして充電を停止することができる。

【０００８】装着検出部８は、電池１に接続される出力
端子９の電圧変化を検出して電池１の装着を検出するこ
とができる。この構造は、簡単な回路構成として、電池
１の装着を検出できる。装着検出部８は、電池１の装着
を検出するリミットスイッチとすることもできる。

【０００９】

【発明の実施の形態】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器を例示するもので
あって、本発明は充電器を以下のものに特定しない。

【００１０】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。

【００１１】複数チャンネルの充電器は、図１の断面図
に示すように、ケース２に複数の電池１を脱着できるよ
うに装着する装着部３を設けている。図の充電器は、４
個の電池１を装着するチャンネル１〜４の装着部３を設
けている。本発明の充電器は、２個以上の電池１を充電
することができる。したがって、２〜３個、あるいは５
個以上の電池１を充電できる構造とすることができる。
充電器の装着部３は、ここにセットされる電池１の＋−
の電極に接触する出力端子（図示せず）を設けている。
出力端子が電池１に接続されて、装着部３の電池１が充
電される。

【００１２】図２は、複数チャンネルの充電器の回路図
である。この充電器は、入力される交流を電池１を充電
する直流電圧に変換すると充電電源部５と、この充電電
源部５の出力側と各々の電池１との間に接続しているス
イッチング素子６と、スイッチング素子６を制御する充
電／放電制御部７と、充電／放電制御部７に電池１の温
度信号を入力する温度センサー４と、電池１の装着を検
出する装着検出部８とを備える。

【００１３】充電電源部５は、入力される商用電源、日
本においては交流１００Ｖを電池１の充電電圧に変換す
る。この充電電源部５は、図示しないが、電圧を変換す
るトランスと、交流を整流する整流回路と、整流された
脈流を平滑する平滑回路とを備える。この充電電源部５
は、充電／放電制御部７からの信号をフィードバックし
て、定電流特性とし、あるいは定電圧特性とすることも
できる。

【００１４】スイッチング素子６は、トランジスターや
ＦＥＴ等の半導体スイッチング素子である。スイッチン
グ素子６は、充電電源部５と各々の電池１との間に接続
されて、各々の電池１の充電電流を制御する。このスイ
ッチング素子６は、充電／放電制御部７でオンオフに制
御される。オンのスイッチング素子６は、これに接続し
ている電池１に充電電流を流す。オフのスイッチング素
子６は、接続している電池１の充電電流を遮断して充電
を停止させる。スイッチング素子６は、電池１が満充電
されるとき、あるいは検出温度が充電停止温度に上昇す
るとオンからオフに切り換えられる。

【００１５】温度センサー４は、装着される全電池数よ
りも少ない。図の充電器は、充電する電池１の数を４
個、温度センサー４を２個とする。したがって、温度セ
ンサー４は、全ての電池１の温度を独立して検出しな
い。図１の充電器は、隣接して装着される２個の電池１
の間にひとつの温度センサー４を配設している。すなわ
ち、チャンネル１と２の間と、チャンネル３と４の間に
温度センサー４を配設している。図の充電器は、隣接し
て装着される電池１の間に突出している凸部３Ａを有す
る。この凸部３Ａに温度センサー４を配設している。こ
の構造の充電器は、充電する全電池数の半分の個数の温
度センサー４で温度を検出する。温度センサーは、３列
以上に平行に並べて装着される電池のほぼ中央に配設す
ることもできる。たとえば３列の電池の中央部に、ある
いは４列の電池の中央部にひとつの温度センサーを配設
することもできる。ただ、全電池数に対する温度センサ
ーの個数を少なくすることは、温度センサーから離れて
装着される電池の温度を検出する精度が低下する。図１
に示すように、ひとつの温度センサー４を隣接する２個
の電池１の間に配設する充電器は、温度センサー４で正
確に電池温度を検出できる。したがって、充電器は、好
ましくは、全電池数の半分の温度センサー４を、電池１
の間に配設する。

【００１６】温度センサー４は、サーミスターである。
ただ、温度センサーには、サーミスター以外のものであ
って、温度によって電気抵抗が変化する全ての素子を使
用することができる。

【００１７】装着検出部８は、電池１に接続される出力
端子９の電圧変化を検出して電池１の装着を検出する。
装着検出部８は、複数の電池１が装着されたことを別々
に独立して検出する。したがって、４個の電池１を充電
する充電器は、４組の装着検出部８を有する。図の装着
検出部８は、プルアップ抵抗を有する。プルアップ抵抗
は、一端を電源回路１０に、他端を出力端子９に接続し
ている。この装着検出部８は、電池１が装着されないと
きに出力端子９の電圧を電源電圧とし、電池１が装着さ
れるときに出力端子９の電圧を電池電圧とする。電源電
圧は、電池電圧よりも高く設定される。したがって、電
池１を装着すると出力端子９の電圧が低下するので電池
１の装着を検出できる。

【００１８】以上の装着検出部８は、出力端子９の電圧
変化で電池１の装着状態を電気的に検出する。装着検出
部は、たとえばチャンネル１〜４の装着部にリミットス
イッチを配設し、各々のリミットスイッチで各チャンネ
ルの電池装着状態を判別することもできる。さらに、各
チャンネルに近接スイッチを設けて、電池の装着を検出
することもできる。

【００１９】充電／放電制御部７は、温度センサー４と
装着検出部８からの信号で、スイッチング素子６を制御
する。充電／放電制御部７は、温度センサー４から入力
される検出温度を充電停止温度に比較し、検出温度が充
電停止温度よりも高くなると、スイッチング素子６をオ
フにして充電を停止させる。充電停止温度は、電池１を
装着する状態で変化させる。したがって、充電／放電制
御部７は、各々の装着検出部８で検出する電池１の装着
位置によって、温度センサー４が電池１の充電を停止す
る充電停止温度を変更する。

【００２０】表１と２は、電池を装着する状態によって
変化される充電停止温度を示している。表１は、充電開
始時の温度が３３℃よりも高いときの充電停止温度を示
し、表２は、充電開始時の温度が３３℃以下のときの充
電停止温度を示している。これらの表において、ＴＨ１
は、チャンネル１と２の間に配設している温度センサー
４の充電停止温度を示し、ＴＨ２は、チャンネル３と４
の間に配設している温度センサー４の充電停止温度を示
している。これらの表に示すように、電池の装着本数を
１、２、３、４本と変化させると共に、電池が装着され
る位置によって充電停止温度は変化される。充電停止温
度は、これらの表に示すように、多数の電池を装着する
ときに平均的に高く、装着する電池の数が少なくなると
低くする。それは、多数の電池を一緒に充電するとき、
電池温度が同じであっても温度センサー４の検出温度は
高くなるからである。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】充電／放電制御部７は、温度センサー４の
検出温度を、表１または表２に示す充電停止温度に比較
し、検出温度がこの表の充電停止温度よりも高くなる
と、スイッチング素子６をオフにして充電を停止させ
る。充電／放電制御部７は、いずれかの温度センサー４
の検出温度が充電停止温度よりも高くなると、全てのス
イッチング素子６をオフにして充電を停止させる。ただ
し、いずれかの温度センサー４の検出温度が充電停止温
度より高くなるときに、全てのスイッチング素子６をオ
フに切り換えるのではなく、充電停止温度を越えた温度
が検出された温度センサー４の近傍に配設しているチャ
ンネルのスイッチング素子６のみをオフにして充電を停
止させることもできる。たとえば、ＴＨ１の温度センサ
ー４の検出温度が充電停止温度を越えて、ＴＨ２の温度
センサー４の検出温度が充電停止温度を越えないとき
に、チャンネル１と２のスイッチング素子６をオフに切
り換え、ＴＨ２の温度センサー４の検出温度が充電停止
温度を越えて、ＴＨ１の温度センサー４が充電停止温度
を越えないときは、チャンネル３と４のスイッチング素
子６をオフに切り換えるように制御することもできる。

【００２４】以上の充電器は、検出温度が充電停止温度
を越えるときにスイッチング素子６をオフにして充電を
停止させるが、検出温度が充電停止温度をこえるとき
に、充電を停止させることなく、トリクル充電に切り換
えて実質的に充電を停止することもできる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の複数チャンネルの充電器は、少
ない温度センサーでもって、設定温度になった電池の充
電を確実に停止できる特長がある。それは、本発明の充
電器が、電池が装着されたことを別々に独立して検出す
る複数の装着検出部を有し、各々の装着検出部で検出す
る電池の装着位置によって充電を停止する充電停止温度
を変更しているからである。この充電器は、装着検出部
で検出された電池の装着状態に応じて、最適な充電停止
温度に変更して充電を停止するので、温度センサーの数
を装着される全電池数よりも少なくするにも関わらず、
電池の実質的な温度が設定された温度になると確実に充
電を停止できる。このように、温度センサーの数を少な
くできる充電器は、部品コストと製造コストを低減して
安価に多量生産できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の複数チャンネルの充電器の断
面図

【図２】本発明の実施例の複数チャンネルの充電器の回
路図

【符号の説明】

１…電池２…ケース３…装着部３Ａ…凸部４…温度センサー５…充電電源部６…スイッチング素子７…充電／放電制御部８…装着検出部９…出力端子１０…電源回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5G003 AA01 BA02 CB01 CC02 FA01 FA07 5H030 AA03 AA09 AS18 BB09 DD05 DD06 DD08 FF22 FF43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の二次電池(1)を脱着できるように
装着して充電する充電器であって、充電される電池(1)
の温度を検出する温度センサー(4)を備えており、この
温度センサー(4)で検出した検出温度を充電停止温度に
比較して、検出温度が充電停止温度よりも高くなると充
電を停止するようにしてなる複数チャンネルの充電器に
おいて、電池(1)が装着されたことを別々に独立して検出する複
数の装着検出部(8)を有すると共に、温度センサー(4)の
数は装着される全電池数よりも少なく、各々の装着検出
部(8)で検出する電池(1)の装着位置によって充電を停止
する充電停止温度を変更するようにしてなる複数チャン
ネルの充電器。
【請求項２】温度センサー(4)が、隣接して装着され
る２個の電池(1)の間に配設されてなる請求項１に記載
される複数チャンネルの充電器。
【請求項３】検出温度が充電停止温度になると充電電
流を遮断して充電を停止する請求項１に記載される複数
チャンネルの充電器。
【請求項４】検出温度が充電停止温度になると充電電
流をトリクル充電電流に切り換えて実質的な充電を停止
する請求項１に記載される複数チャンネルの充電器。
【請求項５】各々の電池(1)と直列に充電電流を制御
するスイッチング素子(6)を接続しており、検出温度が
充電停止温度になるとスイッチング素子(6)をオフにし
て充電を停止する請求項１に記載される複数チャンネル
の充電器。
【請求項６】装着検出部(8)が、電池(1)に接続される
出力端子(9)の電圧変化を検出して電池(1)の装着を検出
する請求項１に記載される複数チャンネルの充電器。
【請求項７】装着検出部(8)が、電池(1)の装着を検出
するリミットスイッチである請求項１に記載される複数
チャンネルの充電器。