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JPH05300664A - Battery charger - Google Patents

Battery charger

Info

Publication number
JPH05300664A
JPH05300664A JP4098070A JP9807092A JPH05300664A JP H05300664 A JPH05300664 A JP H05300664A JP 4098070 A JP4098070 A JP 4098070A JP 9807092 A JP9807092 A JP 9807092A JP H05300664 A JPH05300664 A JP H05300664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
charging
battery
battery cells
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4098070A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Ishiyama
文雄 石山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4098070A priority Critical patent/JPH05300664A/en
Publication of JPH05300664A publication Critical patent/JPH05300664A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】同一種類のバッテリセルを複数個直列に接続し
て同時に充電する際、セルの異常発生を検出して、充電
を停止させる。 【構成】複数の直列接続のバッテリセルB1 …Bn をセ
ル数N1 、N2 で分割する接続点からケーブル12を介
して電圧を導出。この導出電圧を反転増幅させる反転増
幅器RA1、反転・増幅した結果とバッテリ端子電圧と
を加算(実際には引算)する加算器AD、及び、加算結
果をしきい値電圧EH (正値)、EL (負値)と比較す
るウインドーコンパレータWCを設ける。コンパレータ
WCの判定結果である論理信号CSを充電制御回路2の
ダイオードに供給して、その逆バイアス、順バイアスに
より充電継続、充電停止を指令する。コンパレータWC
にはインバータIV1を介して発光ダイオードD8を接
続。論理信号CSが論理Hのときに発光ダイオードD8
を点灯させる。
(57) [Summary] [Purpose] When a plurality of battery cells of the same type are connected in series and charged at the same time, an abnormal occurrence of the cells is detected and charging is stopped. [Structure] A voltage is derived via a cable 12 from a connection point at which a plurality of battery cells B 1 ... B n connected in series are divided by the cell numbers N 1 and N 2 . An inverting amplifier RA1 for inverting and amplifying this derived voltage, an adder AD for adding (actually subtracting) the result of inverting / amplifying and the battery terminal voltage, and a threshold voltage E H (positive value) for the addition result. , E L (negative value) is provided with a window comparator WC. The logic signal CS, which is the determination result of the comparator WC, is supplied to the diode of the charge control circuit 2, and the reverse bias and the forward bias instruct the continuous charge and the stopped charge. Comparator WC
Is connected to a light emitting diode D8 via an inverter IV1. Light emitting diode D8 when logic signal CS is logic H
Light up.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、鉛蓄電池、ニッケル
カドミウム電池等の2次電池(以下、バッテリ)を充電
するバッテリ充電装置に係り、とくに複数個の同一種類
のバッテリセルを直列に接続し、それらのバッテリセル
を同時に充電するバッテリ充電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery charger for charging a secondary battery (hereinafter referred to as a battery) such as a lead storage battery or a nickel-cadmium battery, and particularly, a plurality of battery cells of the same type connected in series. , A battery charger that charges those battery cells at the same time.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複数個の同一種類のバッテリセル
を直列に接続して充電するバッテリ充電装置としては、
図6に示すものが知られている。この図6記載の装置
は、充電電圧及び充電電流を制御する充電制御回路の出
力端に、直列接続した複数個の同一種類のバッテリセル
1 ,…,Bn を接続し、その複数個のバッテリセルB
1,…,Bn を同時に充電している。この装置における
充電電圧の制御は、直列接続されたバッテリセルの両端
電圧を検出することにより行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a battery charging device for charging a plurality of battery cells of the same type in series,
The one shown in FIG. 6 is known. In the device shown in FIG. 6, a plurality of battery cells B 1 , ..., B n of the same type connected in series are connected to the output terminal of a charging control circuit that controls the charging voltage and the charging current. Battery cell B
1 , ..., B n are being charged at the same time. The control of the charging voltage in this device is performed by detecting the voltage across the battery cells connected in series.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たバッテリ充電装置にあっては、直列接続されたバッテ
リセルの両端電圧のみを検出して充電する構成のため、
仮にバッテリセル群の中の一つのセルが故障した場合、
この故障が分からないまま充電を継続してしまう恐れが
あり、そのような事態に至ると、他の正常なバッテリセ
ルに異常な電圧が印加されて、その正常なセルが劣化し
たり、内部ガスを発生して支障が生じるという恐れがあ
った。
However, in the above-mentioned battery charger, the battery charging device is configured to detect and charge only the voltage across the battery cells connected in series.
If one cell in the battery cell group fails,
There is a risk of continuing charging without knowing this failure.In such a case, abnormal voltage is applied to other normal battery cells, which deteriorates the normal cells or internal gas. There was a risk that this could cause problems.

【0004】この発明は、上述した従来の問題に鑑みて
なされたもので、複数個の同一種類のバッテリセルを直
列接続状態で同時に充電する際、バッテリセルが最初か
ら故障していたり、充電途中で故障したとき、その故障
を確実に検出して、充電を自動的に停止させることを、
第1の目的とする。また、充電停止に至ったときは、オ
ペレータにその旨告知できるようにすることを、第2の
目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and when a plurality of battery cells of the same type are simultaneously charged in series connection, the battery cells may be out of order from the beginning, or in the middle of charging. When a failure occurs in, the failure is surely detected and charging is automatically stopped.
The first purpose. A second purpose is to be able to notify the operator when charging is stopped.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るため、この発明のバッテリ充電装置は、直列に接続さ
れた複数個のバッテリセルの両端に電圧を印加し、上記
複数個の同一種類のバッテリセルを同時に充電する充電
手段を備えたバッテリ充電装置において、上記複数個の
バッテリセルの中の、少なくとも1箇所のセル間接続点
の電圧を導出する電圧導出手段と、この電圧導出手段の
導出電圧と上記複数個のバッテリセルの両端電圧とに基
づき、上記バッテリセルの異常を判定する異常判定手段
と、この異常判定手段が上記バッテリセルの異常を判定
したときに、前記充電手段による充電を停止させる充電
停止手段とを備えた。
In order to achieve the first object, the battery charger according to the present invention applies a voltage across a plurality of battery cells connected in series, and a plurality of the same battery cells are connected. In a battery charger including a charging means for simultaneously charging different types of battery cells, a voltage deriving means for deriving a voltage at at least one inter-cell connection point among the plurality of battery cells, and the voltage deriving means. An abnormality determining means for determining abnormality of the battery cell based on the derived voltage of the battery and the voltage across the plurality of battery cells; and when the abnormality determining means determines abnormality of the battery cell, the charging means And a charging stop means for stopping charging.

【0006】とくに、前記異常判定手段は、前記電圧導
出手段の導出電圧と上記複数個のバッテリセルの両端電
圧とに基づいて、上記電圧導出手段の導出位置により分
割されたセル数の比を考慮した上記両端電圧と導出電圧
の差を演算する演算手段と、この演算手段の演算電圧と
上記バッテリセルの異常に対応して予め設定した基準電
圧とを比較する比較手段とを有し、前記充電停止手段
は、上記比較手段の比較結果が上記バッテリセルの異常
を示したものであるとき、前記充電手段による充電を停
止させる手段とした。
In particular, the abnormality determining means considers the ratio of the number of cells divided by the derivation position of the voltage derivation means based on the derivation voltage of the voltage derivation means and the voltages across the plurality of battery cells. The charging means includes a calculating means for calculating the difference between the voltage across the terminal and the derived voltage, and a comparing means for comparing the calculated voltage of the calculating means with a reference voltage preset corresponding to the abnormality of the battery cell. The stopping means is means for stopping the charging by the charging means when the comparison result of the comparing means indicates an abnormality of the battery cell.

【0007】また、第1、第2の目的を達成するため、
とくに、請求項3記載の発明に係るバッテリ充電装置で
は、上記構成に、前記充電停止手段が前記充電手段によ
る充電を停止させたとき、その充電停止を知らせる警報
手段を付加した。
In order to achieve the first and second objects,
In particular, in the battery charging device according to the invention as defined in claim 3, alarm means for notifying the stop of charging when the charging stopping means stops charging by the charging means is added to the above configuration.

【0008】[0008]

【作用】この発明に係るバッテリ充電装置では、複数個
のバッテリセルの内、例えば一つのバッテリセルが故障
した場合、異常判定手段が、電圧導出手段の導出電圧と
複数個のバッテリセルの両端電圧とに基づいて、電圧導
出位置により分割されたセル数の比を考慮した両端電圧
と導出電圧の差を演算し、この演算電圧とバッテリセル
の異常に対応して予め設定した基準電圧とが比較するな
どの処理を行って、セルの異常状態を判定する。これに
より、充電中のセルに異常が生じていると判定されたと
きは、充電停止手段が充電手段の充電動作を強制的且つ
自動的に停止するので、他の正常なセルに悪影響を与え
ることがない。とくに、請求項3記載の発明に係るバッ
テリ充電装置によれば、充電停止の状態に至ると、警報
手段がその旨をオペレータに知らせるので、オペレータ
はその後の必要な措置を迅速にとることができる。
In the battery charger according to the present invention, when one of the plurality of battery cells fails, the abnormality determining means determines the derived voltage of the voltage deriving means and the voltage across the plurality of battery cells. Based on the above, the difference between the both-end voltage and the derived voltage is calculated considering the ratio of the number of cells divided by the voltage derivation position, and this calculated voltage is compared with the reference voltage set in advance corresponding to the abnormality of the battery cell. The abnormal state of the cell is determined by performing processing such as As a result, when it is determined that there is an abnormality in the cell being charged, the charging stop means forcibly and automatically stops the charging operation of the charging means, which may adversely affect other normal cells. There is no. Particularly, according to the battery charging device of the third aspect of the present invention, when the charging stop state is reached, the alarm means notifies the operator of that fact, so that the operator can take necessary necessary measures promptly. ..

【0009】[0009]

【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】(第1実施例)第1実施例を図1〜図3に
基づいて説明する。
(First Embodiment) A first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0011】図1には、第1実施例に係るバッテリ充電
装置の全体構成を示す。この図1に示すバッテリ充電装
置は、交流電源1からの商用交流電力を受ける充電制御
回路2と、この充電制御回路2の出力端に接続され、同
時に充電される複数個の同一種類(例えば、鉛蓄電池或
いはニッケルカドミウム電池)のバッテリセルB1
…,Bn と、このバッテリセルB1 ,…,Bn の充電状
態を監視し、必要に応じて充電制御回路2に充電停止を
命ずる充電監視部3とを備えている。
FIG. 1 shows the overall configuration of a battery charging device according to the first embodiment. The battery charger shown in FIG. 1 has a charging control circuit 2 that receives commercial AC power from an AC power supply 1, and a plurality of the same type (for example, the same type) that is connected to the output terminal of the charging control circuit 2 and is charged at the same time. Battery cell B 1 of lead-acid battery or nickel-cadmium battery)
, B n, and a charging monitoring unit 3 that monitors the charging state of the battery cells B 1 , ..., B n and orders the charging control circuit 2 to stop charging if necessary.

【0012】この内、充電制御回路2はバッテリセルB
1 ,…,Bn の充電電圧及び充電電流を制御するもの
で、具体的には図2に示すように構成されている。この
充電制御回路2の出力特性は図3に示されている。この
充電制御回路2は、図2に示す如く、交流電源1に接続
された所定巻数比の降圧用トランスTと、このトランス
Tの出力を整流するブリッジ整流器Dと、この整流器D
の整流出力を平滑するコンデンサC1とを備えると共
に、そのコンデンサC1と充電出力端OUT+ ,OUT
- との間に設けられた電圧・電流制御回路10を備えて
いる。
Of these, the charge control circuit 2 is a battery cell B.
1 , ..., Bn for controlling the charging voltage and charging current, and are specifically configured as shown in FIG. The output characteristic of the charge control circuit 2 is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the charging control circuit 2 includes a step-down transformer T connected to an AC power source 1 and having a predetermined turn ratio, a bridge rectifier D that rectifies the output of the transformer T, and a rectifier D.
And a capacitor C1 for smoothing the rectified output of the capacitor C1 and the charging output terminals OUT + , OUT.
- and a voltage-current control circuit 10 provided between the.

【0013】電圧・電流制御回路10は図示のように、
コレクタがコンデンサC1のプラス端に接続されたトラ
ンジスタQ1及びエミッタがコンデンサC1のマイナス
端に接続されたトランジスタQ2を有する。トランジス
タQ1のエミッタはプラス側出力端OUT+ に接続さ
れ、そのベースは抵抗R10を介してエミッタに接続さ
れ且つ抵抗R11を介してトランジスタQ2のコレクタ
に接続されている。
The voltage / current control circuit 10 is, as shown,
It has a transistor Q1 whose collector is connected to the positive end of the capacitor C1 and whose emitter is connected to the negative end of the capacitor C1. The emitter of the transistor Q1 is connected to the plus side output terminal OUT + , its base is connected to the emitter via the resistor R10, and is connected to the collector of the transistor Q2 via the resistor R11.

【0014】このトランジスタQ2のエミッタは抵抗R
15を介してマイナス側出力端OUT- に至る。両方の
出力端OUT+ 、OUT- には、抵抗R13,R14の
分圧回路が並列に挿入され、その分圧回路の中間点が差
動入力形の演算増幅器A3のプラス入力端に接続されて
いる。この演算増幅器A3のマイナス入力端は、+Vの
電圧を分圧する抵抗R16及びツエナーダイオードZD
1の直列回路の中間点に接続されている。この演算増幅
器A3はその2入力の差分を増幅して出力するもので、
その出力側はダイオードD5及び抵抗R12を順方向に
介して前記トランジスタQ2のベースに接続されてい
る。
The emitter of the transistor Q2 is a resistor R
The output terminal OUT − of the negative side is reached via 15. A voltage divider circuit of resistors R13 and R14 is inserted in parallel to both output terminals OUT + and OUT −, and an intermediate point of the voltage divider circuit is connected to a positive input terminal of a differential input type operational amplifier A3. There is. The minus input terminal of the operational amplifier A3 has a resistor R16 for dividing the voltage of + V and a zener diode ZD.
1 is connected to the midpoint of the series circuit. This operational amplifier A3 amplifies and outputs the difference between its two inputs.
The output side is connected to the base of the transistor Q2 through the diode D5 and the resistor R12 in the forward direction.

【0015】さらに、抵抗R15の負荷側、即ちマイナ
ス側出力端OUT- はアースに接続されると共に、その
抵抗R15の電源側はまた、抵抗R17,R18及び演
算増幅器A4から成る反転増幅器RA4を介して差動入
力形の演算増幅器A5のプラス入力端にも至る。この演
算増幅器A5のマイナス入力端は、+Vの電圧を分圧す
る抵抗R19及びツエナーダイオードZD2の直列回路
の中間点に接続されている。この演算増幅器A5もその
2入力の差分を増幅するもので、その出力側はダイオー
ドD6を順方向に介して前記ダイオードD5及び抵抗R
12の中間点に接続されている。
Further, the load side of the resistor R15, that is, the minus output terminal OUT - is connected to the ground, and the power source side of the resistor R15 also passes through an inverting amplifier RA4 composed of resistors R17, R18 and an operational amplifier A4. To the positive input terminal of the differential input type operational amplifier A5. The negative input terminal of the operational amplifier A5 is connected to the intermediate point of the series circuit of the resistor R19 and the Zener diode ZD2 that divides the voltage of + V. This operational amplifier A5 also amplifies the difference between its two inputs, and its output side has the diode D5 and the resistor R through the diode D6 in the forward direction.
It is connected to 12 midpoints.

【0016】さらに、この抵抗R12とダイオードD
5,D6の中間点は、ダイオードD7を逆方向に介して
充電制御端子STOPに接続されている。この充電制御
端子STOPには後述するように、充電監視部3から論
理レベルの充電制御信号が供給される。
Further, the resistor R12 and the diode D
The midpoint between 5 and D6 is connected to the charge control terminal STOP via the diode D7 in the reverse direction. As will be described later, the charge control terminal STOP is supplied with a logic level charge control signal from the charge monitoring unit 3.

【0017】上記充電出力端OUT+ 、OUT- には図
1に示すように、セル数「N1+N2」の複数のバッテ
リセルB1 ,…,Bn が直列状態で接続されている。こ
の直列に接続されたバッテリセル群両端の内のプラス側
は、電圧検出用ケーブル11を介して充電監視部3の検
知端INh に接続されている。また、セル数N1、N2
で分割されるバッテリセルグループ同士の中間接続点
は、電圧検出用ケーブル12を介して充電監視部3のも
う一方の検知端INm に接続されている。さらに、直列
に接続されたバッテリセル群両端の内のマイナス側は、
アースを介して充電監視部3のアース回路に電気的に接
続され、接地電位となっている。
As shown in FIG. 1, a plurality of battery cells B 1 , ..., B n having the number of cells “N1 + N2” are connected in series to the charging output terminals OUT + and OUT . The plus side of both ends of the battery cell group connected in series is connected to the detection end IN h of the charge monitoring unit 3 via the voltage detection cable 11. Also, the number of cells N1 and N2
The intermediate connection point between the battery cell groups divided by is connected to the other detection end IN m of the charge monitoring unit 3 via the voltage detection cable 12. Furthermore, the negative side of both ends of the battery cell group connected in series is
It is electrically connected to the ground circuit of the charging monitoring unit 3 via the ground and has a ground potential.

【0018】さらに、充電監視部3は図1に示すよう
に、入力側から順に反転増幅器RA1、2入力の加算器
AD、ウインドーコンパレータWCを備えると共に、さ
らに、このウインドーコンパレータWCの出力側にイン
バータIV1及び発光ダイオードD8を備えている。
Further, as shown in FIG. 1, the charge monitoring section 3 is provided with an inverting amplifier RA1 and an adder AD having two inputs and a window comparator WC in order from the input side, and further, the output side of the window comparator WC. And an inverter IV1 and a light emitting diode D8.

【0019】この内、反転増幅器RA1は抵抗R1,R
2と演算増幅器A1とで図示のように形成され、その演
算増幅器A1の反転入力端が抵抗R1を介して前記検知
端INm に至ると共に、非反転入力端がアースに至る。
この反転増幅器RA1の出力は加算器ADに供給され
る。加算器ADは抵抗R3、R4、R5及び演算増幅器
A2とで形成され、演算増幅器A2の反転入力端側の2
入力の内、その一方の入力回路を形成する抵抗R3が前
記検知端INh に接続され、他方の入力回路を形成する
抵抗R4が前記反転増幅器RA1の出力端に接続されて
いる。演算増幅器A2の非反端入力端はアースに至る。
この加算器ADの出力端はウインドーコンパレータWC
に至る。
Of these, the inverting amplifier RA1 includes resistors R1 and R1.
2 and the operational amplifier A1 are formed as shown in the figure. The inverting input terminal of the operational amplifier A1 reaches the sensing terminal IN m through the resistor R1 and the non-inverting input terminal reaches the ground.
The output of the inverting amplifier RA1 is supplied to the adder AD. The adder AD is formed by resistors R3, R4, R5 and an operational amplifier A2, and is provided on the inverting input end side of the operational amplifier A2.
In the input, connected resistor R3 which forms the input circuit of one of which the detection end IN h, the resistor R4 to form a second input circuit is connected to an output terminal of the inverting amplifier RA1. The non-reverse input end of the operational amplifier A2 reaches the ground.
The output terminal of the adder AD is a window comparator WC.
Leading to.

【0020】ウインドーコンパレータWCは図示のよう
に2つの比較器CMP1,CPM2,インバータIV
2,ナンド回路NDを有する。両比較器CMP1,CP
M2の反転入力端が上記加算器ADの出力端に接続さ
れ、一方の比較器CMP1の反転入力端には、プラスの
参照電圧「+REF」を可変抵抗器VR1で分圧した基
準電圧EH が印加され、他方の比較器CMP2の反転入
力端には、マイナスの参照電圧「−REF」を可変抵抗
器VR2で分圧した基準電圧EL が印加されている。こ
のため、加算器ADの出力電圧をED とすると、一方の
比較器CMP1では、ED <EH のときのみその出力が
論理Hとなるし、他方の比較器CMP2では、ED >E
H のときのみその出力が論理Lとなる。
The window comparator WC includes two comparators CMP1, CPM2 and an inverter IV as shown in the figure.
2. It has a NAND circuit ND. Both comparators CMP1, CP
The inverting input terminal of M2 is connected to the output terminal of the adder AD, and the reference voltage E H obtained by dividing the positive reference voltage “+ REF” by the variable resistor VR1 is connected to the inverting input terminal of the one comparator CMP1. is applied to the inverting input terminal of the other comparator CMP2, the reference voltage E L where negative reference voltage "-REF" divided by the variable resistor VR2 is applied. Therefore, if the output voltage of the adder AD is E D , the output of one comparator CMP1 becomes a logic H only when E D <E H , and the output of the other comparator CMP2 is E D > E
Only when it is H , its output becomes logic L.

【0021】上記一方の比較器CMP1の出力端はナン
ド回路NDの一方の入力端に、他方の比較器CMP2の
出力端はインバータIV2を介してナンド回路NDの他
方の入力端に各々接続されている。このナンド回路ND
は、その2入力が論理Hのときのみその出力が論理Lと
なる。ナンド回路NDの出力端は、前述した充電制御回
路2の充電制御端STOPに接続されると共に、インバ
ータIV1及び発光ダイオードD8を介してプラス電圧
「+Vcc」に接続されている。
The output terminal of the one comparator CMP1 is connected to one input terminal of the NAND circuit ND, and the output terminal of the other comparator CMP2 is connected to the other input terminal of the NAND circuit ND via the inverter IV2. There is. This NAND circuit ND
Has an output of logic L only when its two inputs are logic H. The output terminal of the NAND circuit ND is connected to the charging control terminal STOP of the charging control circuit 2 described above, and is also connected to the positive voltage “+ Vcc” via the inverter IV1 and the light emitting diode D8.

【0022】なお、上記構成において、ケーブル12が
この発明の電圧導出手段を形成し、充電制御回路2のダ
イオードD7がこの発明の充電停止手段を形成し、この
ダイオードD7を除く充電制御回路2の部分がこの発明
の充電手段を形成する。また、充電監視部3の反転増幅
器RA1及び加算器ADがこの発明の演算手段を成し、
充電監視部3のウインドーコンパレータWCがこの発明
の比較手段を成す。この演算手段及び比較手段は異常判
定手段を構成する。さらに、充電監視部3のインバータ
IV1及び発光ダイオードD8が警報手段を成す。
In the above configuration, the cable 12 forms the voltage deriving means of the present invention, the diode D7 of the charging control circuit 2 forms the charging stopping means of the present invention, and the charging control circuit 2 excluding the diode D7 is of the charging control circuit 2. The parts form the charging means of the invention. Further, the inverting amplifier RA1 and the adder AD of the charge monitoring unit 3 constitute the arithmetic means of the present invention,
The window comparator WC of the charge monitoring unit 3 constitutes the comparison means of the present invention. The calculating means and the comparing means constitute abnormality determining means. Further, the inverter IV1 and the light emitting diode D8 of the charge monitoring unit 3 constitute alarm means.

【0023】次に、この実施例の動作及び効果を説明す
る。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.

【0024】最初に、複数のバッテリセルB1 ,…,B
n のいずれにも異常が無い、正常状態であるとする。こ
のとき、充電制御回路2の充電制御端STOPに供給さ
れる制御信号CSは、後述するように、論理L(0ボル
ト)であり、ダイオードD7が逆バイアスされている。
このため、トランジスタQ2は、ダイオードD5,D6
を経由して供給される信号によって動作する状態にあ
る。
First, a plurality of battery cells B 1 , ..., B
It is assumed that there is no abnormality in any of the n and that it is in a normal state. At this time, the control signal CS supplied to the charging control terminal STOP of the charging control circuit 2 is a logic L (0 volt) as described later, and the diode D7 is reverse biased.
Therefore, the transistor Q2 has the diodes D5 and D6.
It is in a state of being operated by a signal supplied via.

【0025】まず、充電開始時であって、直列接続のバ
ッテリセルB1 …Bn の端子電圧が低いときは、図3の
出力特性における動作点はA点からB点の間にある。こ
の状態では、充電出力側の抵抗R13,R14の分圧回
路で検出された出力電圧が演算増幅器A3の非反転入力
端に供給されるが、ツエナーダイオードZD1の電圧よ
りも低いため、演算増幅器A3の出力は論理L側に飽和
する。これにより、ダイオードD5は逆バイアスとなる
から、充電に係るトランジスタQ1,Q2の制御は、ダ
イオードD6を経由する電流によって制御される。
First, at the start of charging and when the terminal voltage of the battery cells B 1 ... B n connected in series is low, the operating point in the output characteristic of FIG. 3 is between the points A and B. In this state, the output voltage detected by the voltage dividing circuit of the resistors R13 and R14 on the charge output side is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A3, but is lower than the voltage of the Zener diode ZD1. Output is saturated to the logic L side. As a result, the diode D5 is reverse-biased, so that the transistors Q1 and Q2 for charging are controlled by the current passing through the diode D6.

【0026】充電時の出力(充電)電流は抵抗R15で
電圧値として検出される。この出力電流に対応した電圧
が反転増幅器RA4で増幅され、演算増幅器A5の非反
転入力端に供給される。このため、出力電流が増加する
と、反転増幅器RA4の出力は増大し、ツエナーダイオ
ードZD2の電圧よりも大きくなるから、演算増幅器A
5の出力が論理H側に飽和する。これにより、ダイオー
ドD6が順バイアスとなり、トランジスタQ2のベース
電流が増加し、コレクタ電流も増加する。この結果、ト
ランジスタQ2のコレクタ側に接続されているトランジ
スタQ1のベース電流が減少するから、トランジスタQ
1のコレクタ電流、即ちバッテリB1 ,…,Bn への出
力電流が減少する。
The output (charging) current during charging is detected as a voltage value by the resistor R15. The voltage corresponding to this output current is amplified by the inverting amplifier RA4 and supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A5. Therefore, when the output current increases, the output of the inverting amplifier RA4 increases and becomes larger than the voltage of the Zener diode ZD2.
The output of 5 is saturated on the logic H side. As a result, the diode D6 becomes forward biased, the base current of the transistor Q2 increases, and the collector current also increases. As a result, the base current of the transistor Q1 connected to the collector side of the transistor Q2 decreases, so that the transistor Q1
The collector current of 1 , that is, the output current to the batteries B 1 , ..., B n decreases.

【0027】反対に、バッテリ充電電流が減少して、反
転増幅器RA4の出力電圧がツエナーダイオードZD2
の電圧よりも小さくなると、演算増幅器A5の出力電圧
が論理L側に飽和し、ダイオードD6も逆バイアスとな
る。このため、トランジスタQ2のコレクタ電流が減少
し、トランジスタQ1のベース電流が増え、そのコレク
タ電流、即ち出力(充電)電流が増加する。
On the contrary, the battery charging current decreases and the output voltage of the inverting amplifier RA4 changes to the zener diode ZD2.
When the voltage becomes smaller than the voltage of, the output voltage of the operational amplifier A5 is saturated to the logic L side, and the diode D6 is also reverse biased. Therefore, the collector current of the transistor Q2 decreases, the base current of the transistor Q1 increases, and its collector current, that is, the output (charging) current increases.

【0028】このように、出力電流の大小に応じてフィ
ードバック制御がかかり、その出力電流は、演算増幅器
A5に接続されたツエナーダイオードZD2のツエナー
電圧に対応した値I0 (図3参照)を保持するように一
定に制御される。この定電流制御を行っている間に、充
電が進み、直列に接続されたバッテリセルB1 ,…,B
n の端子電圧が上昇していく。
Thus, feedback control is applied according to the magnitude of the output current, and the output current holds the value I 0 (see FIG. 3) corresponding to the Zener voltage of the Zener diode ZD2 connected to the operational amplifier A5. It is controlled to be constant. While this constant current control is being performed, charging progresses and battery cells B 1 , ..., B connected in series are connected.
The terminal voltage of n rises.

【0029】そして、直列接続のバッテリセルB1
…,Bn の端子電圧が上昇して、図3のB点に達する
と、今度は、演算増幅器A3の非反転入力端の入力電圧
がツエナーダイオードZD1のツエナー電圧よりも大き
くなるから、その出力が論理H側に飽和し、ダイオード
D5が順バイアスとなる。これに対して、演算増幅器A
5の非反転入力端の入力電圧はツエナーダイオードZD
2のツエナー電圧よりも低くなるから、その出力が論理
L側に飽和し、ダイオードD6が逆バイアスとなる。こ
のため、トランジスタQ2に対しては演算増幅器A3の
ベース電流の制御が効いて、図3のB,C間の動作域で
は、分圧回路R13,R14により検出された出力電圧
がツエナーダイオードZD1のツエナー電圧と等しくな
るようにフィードバック制御がかかり、出力(充電)電
圧の定電圧制御が実施される。
The battery cells B 1 , which are connected in series,
, When the terminal voltage of B n rises and reaches the point B in FIG. 3, this time, the input voltage of the non-inverting input terminal of the operational amplifier A3 becomes larger than the Zener voltage of the Zener diode ZD1. Is saturated on the logic H side, and the diode D5 is forward biased. On the other hand, the operational amplifier A
The input voltage of the non-inverting input terminal of 5 is the Zener diode ZD
Since it becomes lower than the Zener voltage of 2, the output is saturated to the logic L side, and the diode D6 is reverse biased. Therefore, the control of the base current of the operational amplifier A3 is effective for the transistor Q2, and in the operating region between B and C in FIG. 3, the output voltage detected by the voltage dividing circuits R13 and R14 is the Zener diode ZD1. Feedback control is applied so as to be equal to the Zener voltage, and constant voltage control of the output (charging) voltage is performed.

【0030】続いて、充電監視部3の制御を説明する。
ここで、直列に接続されたバッテリセルB1 ,…,Bn
のプラス端子の電圧をVB 、途中から引き出したケーブ
ル12の検出電圧をVC とする。
Next, the control of the charge monitoring unit 3 will be described.
Here, the battery cells B 1 , ..., B n connected in series
The voltage at the positive terminal of the cable is V B , and the detected voltage of the cable 12 pulled out from the middle is V C.

【0031】直列接続のバッテリB1 ,…,Bn の途中
接続点の電圧VC は、ケーブル12を介して反転増幅器
RA1に供給され、反転増幅器RA1で反転・増幅され
た後、加算器ADの一方の入力端に供給される。一方、
バッテリセルB1 ,…,Bnのプラス端子電圧VB はケ
ーブル11を介して加算器ADの他方の入力端に供給さ
れる。この加算器ADは、2つの入力電圧VC 、VB
加算(セル間電圧を反転させているから実際には引算に
なる)して、その出力電圧ED を次段のウインドーコン
パレータWCに供給する。
The voltage V C at the connection point of the series-connected batteries B 1 , ..., B n is supplied to the inverting amplifier RA1 via the cable 12, is inverted and amplified by the inverting amplifier RA1, and then is added by the adder AD. Is supplied to one of the input terminals. on the other hand,
The positive terminal voltage V B of the battery cells B 1 , ..., B n is supplied to the other input end of the adder AD via the cable 11. This adder AD adds two input voltages V C and V B (actually subtracts because the inter-cell voltage is inverted), and outputs the output voltage E D to the window comparator of the next stage. Supply to WC.

【0032】上記加算器ADの出力電圧ED は定量的に
は次式で表される。
The output voltage E D of the adder AD is quantitatively expressed by the following equation.

【0033】[0033]

【数1】 [Equation 1]

【0034】直列接続のバッテリセルB1 ,…,Bn
おいて、マイナス端子から途中のケーブル引出し位置ま
でのバッテリセル数をN1 、その途中の引出し位置から
プラス端子までのバッテリセル数をN2 とすると、反転
増幅器RA1の抵抗R1,R2及び加算器ADの抵抗R
3,R4の各抵抗値を次式の関係になるように設定す
る。
In the battery cells B 1 , ..., B n connected in series, the number of battery cells from the negative terminal to the middle cable drawing position is N 1 , and the number of battery cells from the middle drawing position to the positive terminal is N 2. Then, the resistances R1 and R2 of the inverting amplifier RA1 and the resistance R of the adder AD
The resistance values of R3 and R4 are set so as to satisfy the following equation.

【0035】[0035]

【数2】 これにより、式1は次式ように書き替えられる。[Equation 2] As a result, the equation 1 can be rewritten as the following equation.

【0036】[0036]

【数3】 [Equation 3]

【0037】また、バッテリセルB1 ,…,Bn の各電
圧が全て等しいならば、
If the voltages of the battery cells B 1 , ..., B n are all equal,

【数4】 であるから、上記式3は、[Equation 4] Therefore, the above equation 3 is

【数5】 となる。つまり、加算器ADの出力は0になる。[Equation 5] Becomes That is, the output of the adder AD becomes 0.

【0038】この加算器ADの出力電圧は、ウインドー
コンパレータWCの2つのコンパレータCMP1,CP
M2の反転入力となり、一方のコンパレータCMP1で
は正のリミット電圧EH と比較され、他方のコンパレー
タCMP2では負のリミット電圧EL と比較される。こ
のように全てのバッテリセルB1 ,…,Bn が正常状態
にあるときは、
The output voltage of the adder AD is the two comparators CMP1 and CP of the window comparator WC.
It becomes an inverting input of M2, and is compared with the positive limit voltage E H in one comparator CMP1 and with the negative limit voltage E L in the other comparator CMP2. Thus, when all the battery cells B 1 , ..., B n are in the normal state,

【数6】EL <ED <EH ……式6 であるから、一方のコンパレータCMP1の出力は論理
Hに、他方のコンパレータCMP2の出力は論理Lにな
る。これにより、ナンド回路NDの2入力が共に論理H
となって、その出力が論理Lになる。つまり、充電制御
回路2に充電制御端STOPに供給される制御信号CS
が論理Lであるから、前述した充電が継続される。ま
た、このとき、充電監視部3では、制御信号CSがイン
バータIV1によって反転されて論理Hとなるから、発
光ダイオードD8が逆バイアスとなり、発光ダイオード
D8の非点灯状態が維持される。
## EQU6 ## Since E L <E D <E H (6), the output of one comparator CMP1 becomes logic H, and the output of the other comparator CMP2 becomes logic L. As a result, both inputs of the NAND circuit ND are logically high.
And its output becomes logic L. That is, the control signal CS supplied to the charge control circuit STOP is supplied to the charge control circuit 2.
Is a logic L, the charging described above is continued. Further, at this time, in the charge monitoring unit 3, the control signal CS is inverted by the inverter IV1 and becomes logic H, so that the light emitting diode D8 is reversely biased and the non-lighted state of the light emitting diode D8 is maintained.

【0039】しかし、このような充電中に、バッテリセ
ルB1 ,…,Bn の中の一つでも不良になり、そのセル
の端子電圧が正常時よりも低下したとする。これによ
り、上記式4の関係が崩れるので、
However, it is assumed that during such charging, even one of the battery cells B 1 , ..., B n becomes defective and the terminal voltage of that cell becomes lower than that in the normal state. As a result, the relation of the above equation 4 is broken,

【数7】 ならば、加算器ADの出力電圧ED は正に、また、[Equation 7] Then, the output voltage E D of the adder AD is positive, and

【数8】 ならば、その出力電圧ED は負になる。[Equation 8] Then, the output voltage E D becomes negative.

【0040】この結果、バッテリセルB1 ,…,Bn
1個でも不良に至ると、
As a result, if even one of the battery cells B 1 , ..., B n is defective,

【数9】 ED >EH 又は ED <EL ……式9 となるから、いずれの場合も、ナンド回路NDの出力は
論理Hとなる。
[Equation 9] E D > E H or E D <E L .. Since Equation 9 is satisfied, the output of the NAND circuit ND becomes a logic H in any case.

【0041】つまり、セルの一つにでも異常が発生する
と、充電制御回路2の充電制御端STOPに供給される
充電制御信号CSは論理Hとなるから、充電制御回路2
のダイオードD7を強制的に順方向にバイアスする。こ
のため、充電制御回路2のトランジスタQ2が強制的に
オンとなって、トランジスタQ1をオフにし、バッテリ
セルB1 ,…,Bn への充電が自動的に停止される。同
時に、ナンド回路NDの論理Hの出力はインバータIV
1によって論理Lに変換されるから、発光ダイオードD
8が順方向にバイアスされる。この結果、発光ダイオー
ドD8が点灯し、オペレータにセルの異常発生が確実に
知らされる。
That is, when an abnormality occurs in one of the cells, the charge control signal CS supplied to the charge control terminal STOP of the charge control circuit 2 becomes logic H, so the charge control circuit 2
Diode D7 is forced forward biased. Therefore, the transistor Q2 of the charge control circuit 2 is forcibly turned on, the transistor Q1 is turned off, and the charging of the battery cells B 1 , ..., B n is automatically stopped. At the same time, the output of the logic H of the NAND circuit ND is the inverter IV.
Since it is converted to logic L by 1, the light emitting diode D
8 is forward biased. As a result, the light emitting diode D8 is turned on, and the operator is surely notified that the cell abnormality has occurred.

【0042】このようにして、同一種類のバッテリセル
を直列接続して同時充電する際、充電中にセルの異常が
発生したときには(充電前から異常が生じている場合も
含まれる)、充電が確実且つ自動的に停止され、その旨
告知される。これにより、そのような異常発生を知らず
に充電を継続させ、正常なセルまでも劣化させたり、内
部ガスの発生に拠る支障を未然に回避できる。
In this way, when battery cells of the same type are connected in series and simultaneously charged, if an abnormality occurs in the cells during charging (including the case where the abnormality has occurred before charging), charging is performed. It is surely and automatically stopped, and it is notified. As a result, it is possible to continue charging without noticing the occurrence of such an abnormality, to deteriorate even a normal cell, and to avoid problems caused by the generation of internal gas.

【0043】また、直列接続のバッテリセルからの電圧
導出用ケーブル12の引出し位置は、その引出しのため
の装置製作コストやセル異常の発生確率などに応じて任
意の位置に決めることができ、その引出し位置を変えた
場合でも、新しいセル数N1、N2 の比に対応したしき
い値EH 、EL をコンパレータCMP1,CMP2に与
えるように、可変抵抗器VR1,VR2を調整すれば容
易に対処できる。
Further, the lead-out position of the voltage deriving cable 12 from the battery cells connected in series can be determined at an arbitrary position in accordance with the cost of manufacturing the device for the lead-out and the probability of occurrence of cell abnormality. Even if the drawing position is changed, it is easy to adjust the variable resistors VR1 and VR2 so that the threshold values E H and E L corresponding to the new ratio of the numbers N 1 and N 2 are given to the comparators CMP1 and CMP2. Can deal with

【0044】(第2実施例)次に、この発明の第2実施
例を図4に基づいて説明する。ここで、上記第1実施例
と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、その説
明を省略又は簡略化する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the same or equivalent components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.

【0045】図4に示したバッテリ充電装置は、複数の
直列接続のバッテリセルB1 ,…,Bn からのケーブル
12の引出し位置を固定して使用する場合に好適なもの
である。
The battery charger shown in FIG. 4 is suitable when the cable 12 is fixedly pulled out from a plurality of battery cells B 1 , ..., B n connected in series.

【0046】複数のバッテリセルB1 ,…,Bn のプラ
ス端はケーブル11を介して充電監視部3の検知端IN
h に接続され、セル数比N1 、N2 に分割された途中接
続点はケーブル12を介して別の検知端INm に接続さ
れ、さらにマイナス端はケーブル13を介してさらに別
の検知端INe に接続されている。
The positive ends of the plurality of battery cells B 1 , ..., B n are connected to the detection end IN of the charge monitoring unit 3 via the cable 11.
An intermediate connection point connected to h and divided into cell number ratios N 1 and N 2 is connected to another detection end IN m via a cable 12, and a negative end is further detected via a cable 13. It is connected to IN e .

【0047】充電監視部3は、入力側に設けられた抵抗
R1a,R2aの分圧回路と、この分圧回路の後段に設
けられた差動増幅器AMP、ウインドーコンパレータW
C、インバータIV1、及び発光ダイオードD8とを備
えている。この内、抵抗R1a,R2aの分圧回路の両
端が検知端INh 、INe に各々接続されると共に、そ
の分圧点が差動増幅器AMPの反転入力端に接続されて
いる。また、検知端INm がアースに接続されると共
に、差動増幅器AMPの非反転入力端に接続されてい
る。この差動増幅器AMPの出力端は、次段のウインド
ーコンパレータWCの入力端に至る。
The charge monitoring unit 3 includes a voltage divider circuit of resistors R1a and R2a provided on the input side, a differential amplifier AMP and a window comparator W provided at a stage subsequent to the voltage divider circuit.
C, an inverter IV1, and a light emitting diode D8. Among them, the resistance R1a, across the sensing end IN h of the voltage divider circuit of R2a, together are each connected to the IN e, the voltage dividing point is connected to the inverting input terminal of the differential amplifier AMP. Further, the detection terminal IN m is connected to the ground and is also connected to the non-inverting input terminal of the differential amplifier AMP. The output terminal of the differential amplifier AMP reaches the input terminal of the window comparator WC in the next stage.

【0048】分圧回路の抵抗R1a,R2aの抵抗値
は、
The resistance values of the resistors R1a and R2a of the voltage dividing circuit are

【数10】 (R1a/N1 )=(R2a/N2 )……式10 を満足するように設定されている。## EQU10 ## (R1a / N 1 ) = (R2a / N 2 ) ... It is set so as to satisfy the expression 10.

【0049】このため、複数のバッテリセルB1 ,…,
n に異常が生じていない場合、差動増幅器AMPの2
入力の内、非反転側はアース電位であり、反転側はその
アース電位に対するプラス、マイナスの電圧をセル数比
で分圧したものであるから零ボルトである。このため、
差動増幅器AMPの出力ED も零となって、ウインドー
コンパレータWCから出力される充電制御信号CSは論
理Lを保持し、第1実施例と同様に充電が継続される。
Therefore, the plurality of battery cells B 1 , ...,
If no abnormality occurs in B n , the differential amplifier AMP 2
Among the inputs, the non-inverting side has a ground potential, and the inverting side has a voltage of plus and minus with respect to the ground potential divided by the cell number ratio, and thus has zero volts. For this reason,
The output E D of the differential amplifier AMP also becomes zero, the charge control signal CS output from the window comparator WC holds the logic L, and the charging is continued as in the first embodiment.

【0050】しかし、複数のバッテリセルB1 ,…,B
n の一つにでも異常が生じてセル電圧が低下した場合、
差動増幅器AMPの反転入力端(−)の入力電圧がプラ
ス又はマイナス側のある値をとる。このため、その入力
電圧がいずれの側の値であっても、ウインドーコンパレ
ータWCから出力される充電制御信号CSは論理Hとな
り、第1実施例と同様に、充電が直ちに停止され、且
つ、発光ダイオードD8に拠る警報が発令される。この
ように、加算回路としての差動増幅器AMPを使っても
第1実施例とほぼ同等の作用効果を得ることができるほ
か、回路を比較的簡単に形成できる。なお、セル間の電
圧導出位置の変更、つまり、セル数比N1、N2 を変更
したいときは、分圧回路の抵抗R1a,R2aの値を式
10を満足するように変更することで、対処できる。
However, a plurality of battery cells B 1 , ..., B
If an abnormality occurs in one of the n and the cell voltage drops,
The input voltage at the inverting input terminal (-) of the differential amplifier AMP takes a certain value on the plus or minus side. Therefore, no matter which side the input voltage is, the charge control signal CS output from the window comparator WC becomes logic H, and the charging is immediately stopped, as in the first embodiment, and An alarm is issued based on the light emitting diode D8. As described above, even if the differential amplifier AMP as the adder circuit is used, it is possible to obtain substantially the same operational effect as that of the first embodiment, and the circuit can be formed relatively easily. In addition, when changing the voltage derivation position between cells, that is, when it is desired to change the cell number ratios N 1 and N 2, by changing the values of the resistors R1a and R2a of the voltage dividing circuit so as to satisfy Expression 10, I can deal with it.

【0051】この第2実施例においては、とくに、抵抗
R1a,R2aによる分圧回路及び差動増幅器AMPが
この発明の演算手段を形成している。
In the second embodiment, in particular, the voltage dividing circuit by the resistors R1a and R2a and the differential amplifier AMP form the arithmetic means of the present invention.

【0052】(第3実施例)次に、第3実施例を図5を
参照して説明する。ここで、上記第1実施例と同一又は
同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略又
は簡略化する。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. Here, the same or equivalent components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.

【0053】図5に示したバッテリ充電装置は、複数の
直列接続のバッテリセルB1 ,…,Bn における2か所
の接続点から電圧を導出するようにしたものであり、概
略的には、第1実施例の図1における反転増幅器RA
1,加算器AD,ウインドーコンパレータWCのチャン
ネルを2系統(図5では符号a,bで示す)設け、それ
らの結果をオア回路ORで結合させたものである。
The battery charger shown in FIG. 5 is designed to derive the voltage from two connection points of a plurality of series-connected battery cells B 1 , ..., B n , and is roughly shown. The inverting amplifier RA in FIG. 1 of the first embodiment.
1, two channels of an adder AD and a window comparator WC are provided (indicated by symbols a and b in FIG. 5), and the results are combined by an OR circuit OR.

【0054】まず、複数のバッテリセルB1 ,…,Bn
は図示のようにセル数比N1 、N2、N3 に分割され、
それらの分割点からケーブル12b,12aによって接
続点電圧VC2、VC1が充電監視部3の検知端INma、I
mbに夫々導出されるようになっている。充電監視部の
検知端INh にはケーブル11により全体のバッテリ端
子電圧VB が導出されている。
First, a plurality of battery cells B 1 , ..., B n
Is divided into cell number ratios N 1 , N 2 , N 3 as shown,
The connection point voltages V C2 and V C1 from the dividing points to the detection ends IN ma and I of the charge monitoring unit 3 by the cables 12 b and 12 a.
N mb has been derived respectively. The entire battery terminal voltage V B is derived from the cable 11 to the detection end IN h of the charge monitoring unit.

【0055】さらに、図5に示す充電監視部3におい
て、一方のチャンネルaは上記検知端INh 、INma
接続された反転増幅器RA1a、加算器ADa,ウイン
ドーコンパレータWCaを有し、他方のチャンネルbは
上記検知端INh 、INmbに接続された反転増幅器RA
1b、加算器ADb,ウインドーコンパレータWCbを
有する。これらチャンネルa、bの各回路の素子構成は
図1のものと同一であるが、区別のために、図5に示す
ように参照符号を分けている。両チャンネルa,bのウ
インドーコンパレータWCa,WCbの出力信号は、オ
ア回路ORを介して充電制御信号CSを形成している。
Further, in the charge monitoring unit 3 shown in FIG. 5, one channel a has an inverting amplifier RA1a connected to the detection terminals IN h and IN ma , an adder ADa, and a window comparator WCa, and the other channel a. The channel b is an inverting amplifier RA connected to the detection terminals IN h and IN mb.
1b, an adder ADb, and a window comparator WCb. The element configuration of each circuit of these channels a and b is the same as that of FIG. 1, but for the sake of distinction, reference numerals are divided as shown in FIG. The output signals of the window comparators WCa and WCb of both channels a and b form the charge control signal CS via the OR circuit OR.

【0056】ここで、チャンネルa側では、N11=N1
+N2 、N12=N3 として、前記式1〜5中のN1 をN
11に、N2 をN12に、R1をR11に、…、VC をV
C1に、ED をED1に夫々読み替えるものとする。チャン
ネルb側でも同様に、N21=N1 、N22=N2 +N3
して、前記式1〜5中のN1 をN21に、N2 をN22に、
R1をR21に、…、VC をVC2に、ED をED2に夫々読
み替えるものとする(R11…、R21…などは図5中の抵
抗を指し、ED1、ED2は加算器ADa,ADbの加算電
圧を指す)このように2か所の電圧を検知する場合で
も、第1実施例と同様にセル異常時に充電を停止させる
ことができ、とくに、そのセル異常に対する検出精度を
格段に向上させることができる。
Here, on the channel a side, N 11 = N 1
+ As N 2, N 12 = N 3 , the N 1 in the above formulas 1 to 5 N
11 , N 2 to N 12 , R 1 to R 11, ..., V C to V
It is assumed that C D is replaced with E D and E D1 is read. Similarly, on the channel b side, N 21 = N 1 , N 22 = N 2 + N 3 , and N 1 in the above formulas 1 to 5 is N 21 , N 2 is N 22 ,
It is assumed that R1 is read as R21, ..., V C is read as V C2 , and E D is read as E D2 (R11 ..., R21 ... Are the resistors in FIG. 5, and E D1 and E D2 are adders ADa. , ADb). Even in the case of detecting the voltage at two places as described above, the charging can be stopped when the cell is abnormal as in the first embodiment, and the detection accuracy for the cell abnormality is remarkably high. Can be improved.

【0057】なお、複数の直列接続のバッテリセル
1 ,…,Bn から3か所以上の接続点電圧を引出す場
合でも、上記第2実施例と同様にチャンネル数を増やし
て対応できる。さらに、充電監視部における上記各実施
例の構成を、コンピュータのソフトウエアに置き換えて
実施してもよい。
Even when three or more connection point voltages are drawn from a plurality of series-connected battery cells B 1 , ..., B n , it is possible to increase the number of channels as in the second embodiment. Furthermore, the configuration of each of the above-described embodiments in the charge monitoring unit may be replaced with software of a computer.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、この発明のバッテ
リ充電装置は、複数個のバッテリセルの中の、少なくと
も1箇所のセル間接続点の電圧を導出し、この導出電圧
と複数個のバッテリセルの両端電圧とに基づき、バッテ
リセルの異常を判定するようにし、そのバッテリセルの
異常が判定されたときに、充電を停止させるようにした
ため、従来のようにバッテリセルが異常状態のまま充電
を継続してしまうという状態を確実に排除でき、これに
より、正常セルが劣化したり、内部ガスの発生に因る悪
影響を防止して、装置の信頼性を著しく向上させること
ができる。
As described above, the battery charger of the present invention derives the voltage at at least one inter-cell connection point among a plurality of battery cells, and the derived voltage and the plurality of batteries. The battery cell is judged to be abnormal based on the voltage across the cell, and when the battery cell is judged to be abnormal, charging is stopped. It is possible to reliably eliminate the state of continuing the operation, thereby preventing the normal cell from deteriorating and the adverse effects caused by the generation of the internal gas, and significantly improving the reliability of the device.

【0059】とくに、請求項3記載のバッテリ充電装置
によれば、充電停止に至ったということを警報によりオ
ペレータに知らせることができるので、オペレータは迅
速な措置を講じて、充電作業の停滞を防止できる。
Particularly, according to the battery charging device of the third aspect, the operator can be informed by an alarm that the charging has been stopped, so that the operator can take prompt measures to prevent the charging work from being delayed. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1実施例に係るバッテリ充電装置
の全体構成図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a battery charging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のバッテリ充電装置の充電制御回路を示す
構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a charge control circuit of the battery charger of FIG.

【図3】充電制御回路の出力特性を示す特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram showing output characteristics of a charge control circuit.

【図4】この発明の第2実施例に係るバッテリ充電装置
の全体構成図。
FIG. 4 is an overall configuration diagram of a battery charger according to a second embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第3実施例に係るバッテリ充電装置
の全体構成図。
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a battery charger according to a third embodiment of the present invention.

【図6】従来のバッテリ充電装置の例を示す構成図。FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of a conventional battery charging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 充電制御回路 3 充電監視部 10 電圧・電流制御回路 12、12a、12b ケーブル D7 ダイオード RA1 反転増幅器 AD 加算器 WC ウインドーコンパレータ RV1 インバータ D8 発光ダイオード AMP 差動増幅器 R1a, R1b 抵抗 B1 ,…,Bn バッテリセル1 AC power supply 2 Charging control circuit 3 Charging monitoring unit 10 Voltage / current control circuit 12, 12a, 12b Cable D7 Diode RA1 Inversion amplifier AD adder WC Window comparator RV1 Inverter D8 Light emitting diode AMP Differential amplifier R1a, R1b Resistance B 1 ,…, B n battery cell

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直列に接続された複数個のバッテリセル
の両端に電圧を印加し、上記複数個の同一種類のバッテ
リセルを同時に充電する充電手段を備えたバッテリ充電
装置において、上記複数個のバッテリセルの中の、少な
くとも1箇所のセル間接続点の電圧を導出する電圧導出
手段と、この電圧導出手段の導出電圧と上記複数個のバ
ッテリセルの両端電圧とに基づき、上記バッテリセルの
異常を判定する異常判定手段と、この異常判定手段が上
記バッテリセルの異常を判定したときに、前記充電手段
による充電を停止させる充電停止手段とを備えたことを
特徴とするバッテリ充電装置。
1. A battery charger comprising a charging means for simultaneously charging a plurality of battery cells of the same type by applying a voltage across a plurality of battery cells connected in series. Abnormality of the battery cell based on the voltage deriving means for deriving the voltage of at least one inter-cell connection point in the battery cell, and the derived voltage of the voltage deriving means and the voltage across the plurality of battery cells. A battery charging device, comprising: an abnormality determining unit that determines whether or not the battery cell is charged, and a charging stop unit that stops charging by the charging unit when the abnormality determining unit determines that the battery cell is abnormal.
【請求項2】 前記異常判定手段は、前記電圧導出手段
の導出電圧と上記複数個のバッテリセルの両端電圧とに
基づいて、上記電圧導出手段の導出位置により分割され
たセル数の比を考慮した上記両端電圧と導出電圧の差を
演算する演算手段と、この演算手段の演算電圧と上記バ
ッテリセルの異常に対応して予め設定した基準電圧とを
比較する比較手段とを有し、前記充電停止手段は、上記
比較手段の比較結果が上記バッテリセルの異常を示した
ものであるとき、前記充電手段による充電を停止させる
手段とした請求項1記載のバッテリ充電装置。
2. The abnormality determining means considers the ratio of the number of cells divided by the derivation position of the voltage derivation means based on the derivation voltage of the voltage derivation means and the voltages across the plurality of battery cells. The charging means includes a calculating means for calculating the difference between the voltage across the terminal and the derived voltage, and a comparing means for comparing the calculated voltage of the calculating means with a reference voltage preset corresponding to the abnormality of the battery cell. 2. The battery charging device according to claim 1, wherein the stopping means is means for stopping the charging by the charging means when the comparison result of the comparing means indicates an abnormality of the battery cell.
【請求項3】 前記充電停止手段が前記充電手段による
充電を停止させたとき、その充電停止を知らせる警報手
段を付加したことを特徴とする請求項1又は2記載のバ
ッテリ充電装置。
3. The battery charging device according to claim 1, further comprising alarm means for notifying the stop of charging when the charging stopping means stops charging by the charging means.
JP4098070A 1992-04-17 1992-04-17 Battery charger Pending JPH05300664A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6075344A (en) * 1998-03-02 2000-06-13 Nec Corporation Secondary-battery protection control
JP2008304864A (en) * 2007-06-11 2008-12-18 Ricoh Co Ltd Power storage device, image forming apparatus having power storage device, and discharge control method in power storage device

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