JP2000069686A - 充電制御器 - Google Patents
充電制御器Info
- Publication number
- JP2000069686A JP2000069686A JP11192319A JP19231999A JP2000069686A JP 2000069686 A JP2000069686 A JP 2000069686A JP 11192319 A JP11192319 A JP 11192319A JP 19231999 A JP19231999 A JP 19231999A JP 2000069686 A JP2000069686 A JP 2000069686A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- gain
- current
- charging
- transistor
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 初期電流値によって充電終了電流値を可変す
ることにより充電の終了時点を一定にし、充電池が過充
電や未充電されることを防止する。 【解決手段】 電源電圧をオン／オフすることにより、
電流または電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータから入力された電圧を充電する充電
部と、ＤＣ−ＤＣコンバータから入力を受け、使用者に
よって調整された利得だけ増幅させて出力する利得制御
部と、入力された２つの電圧を比較し、その比較値に応
じてデューティ比を可変させるパルス幅制御部と、利得
制御部からの入力電圧を基準電圧と比較し、低域通過フ
ィルターを通過した電圧が基準電圧よりも大きい場合、
充電終了信号を発生してパルス幅制御部が動作しないよ
うにする充電終了発生指示器とからなる。
ることにより充電の終了時点を一定にし、充電池が過充
電や未充電されることを防止する。 【解決手段】 電源電圧をオン／オフすることにより、
電流または電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータから入力された電圧を充電する充電
部と、ＤＣ−ＤＣコンバータから入力を受け、使用者に
よって調整された利得だけ増幅させて出力する利得制御
部と、入力された２つの電圧を比較し、その比較値に応
じてデューティ比を可変させるパルス幅制御部と、利得
制御部からの入力電圧を基準電圧と比較し、低域通過フ
ィルターを通過した電圧が基準電圧よりも大きい場合、
充電終了信号を発生してパルス幅制御部が動作しないよ
うにする充電終了発生指示器とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電器に関し、よ
り詳しくは充電制御器に関する。
り詳しくは充電制御器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に電池は、充電可能な電池（以下、
充電池という）と充電不可能な電池があり、そのうち、
充電池としてはリチウムイオン電池または鉛蓄電池など
が一般に用いらている。前記充電池は、所定の時間の間
に充電すると、それ以上電荷の充電がなされない充電終
了点に達するが、前記充電終了点以降にも充電をし続け
る場合、寿命が短縮する問題点が発生する。
充電池という）と充電不可能な電池があり、そのうち、
充電池としてはリチウムイオン電池または鉛蓄電池など
が一般に用いらている。前記充電池は、所定の時間の間
に充電すると、それ以上電荷の充電がなされない充電終
了点に達するが、前記充電終了点以降にも充電をし続け
る場合、寿命が短縮する問題点が発生する。
【０００３】従って、充電器の設計において、充電終了
点を探して充電終了点からそれ以上充電されないように
制御することは非常に重要である。
点を探して充電終了点からそれ以上充電されないように
制御することは非常に重要である。
【０００４】そのため、従来は充電終了点を探して終了
を制御する手段、すなわち、充電制御器を用い、代表的
には、電池に充電された量に応じたインピダンスの増加
で流入電流が減少する特性を利用することにより、流入
電流をチェックして充電終了を制御する手段を多く用い
た。
を制御する手段、すなわち、充電制御器を用い、代表的
には、電池に充電された量に応じたインピダンスの増加
で流入電流が減少する特性を利用することにより、流入
電流をチェックして充電終了を制御する手段を多く用い
た。
【０００５】このような充電器の設計において、充電池
に流入する初期電流の設定は使用者が調整するようにな
っており、充電終了時の流入電流もまた使用者が任意に
調整できるように提供している。
に流入する初期電流の設定は使用者が調整するようにな
っており、充電終了時の流入電流もまた使用者が任意に
調整できるように提供している。
【０００６】一般に、１つのリチウムイオン電池セルを
充電する場合、充電池の種類によって差はあるが、初期
電流は大体５００ｍＡ〜１Ａに設定され、充電終了時に
検出される電流（以下、充電終了電流という）は５０ｍ
Ａ〜１００ｍＡの範囲内で設定される。
充電する場合、充電池の種類によって差はあるが、初期
電流は大体５００ｍＡ〜１Ａに設定され、充電終了時に
検出される電流（以下、充電終了電流という）は５０ｍ
Ａ〜１００ｍＡの範囲内で設定される。
【０００７】従って、検出される電流が５０ｍＡ〜１０
０ｍＡ以内に設定された電流に達するようになると、充
電制御器はそれ以上電池に電流が流入しないように制御
する。
０ｍＡ以内に設定された電流に達するようになると、充
電制御器はそれ以上電池に電流が流入しないように制御
する。
【０００８】ノートブックコンピュータのように大容量
の充電池を必要とする場合においても同様に、初期電流
と終了電流を設定するようになり、電流値の変動がない
直列ではない並列に充電池を構成する場合、前記初期電
流は並列に連結された電池の数だけ増加しなければなら
ず、これに応じて初期電流も調整しなければならない。
の充電池を必要とする場合においても同様に、初期電流
と終了電流を設定するようになり、電流値の変動がない
直列ではない並列に充電池を構成する場合、前記初期電
流は並列に連結された電池の数だけ増加しなければなら
ず、これに応じて初期電流も調整しなければならない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
充電器は、充電池の容量に応じて初期電流値を調整する
場合においても、使用者の設定によって固定セッティン
グされた充電終了電流値は、初期電流値の如何による変
動がないので、充電池は過充電または未充電される場合
が発生することがある。これにより、充電池は過充電に
よって寿命が短縮されるか損傷される短所がある。
充電器は、充電池の容量に応じて初期電流値を調整する
場合においても、使用者の設定によって固定セッティン
グされた充電終了電流値は、初期電流値の如何による変
動がないので、充電池は過充電または未充電される場合
が発生することがある。これにより、充電池は過充電に
よって寿命が短縮されるか損傷される短所がある。
【００１０】前記短所について図１を参照して説明す
る。図１は従来の充電制御手段による充電池の容量別充
電時間に対する充電電流を示した波形図である。図１に
示した（１）、（２）、（３）のグラフは、充電池の容
量差によって使用者が初期電流値の設定を異ならせた時
のグラフである。前記三つグラフのうち、前記グラフ
（１）は容量が一番大きい充電池の充電電流値を、前記
グラフ（２）は容量が二番目に大きい充電池の充電電流
値を、前記グラフ（３）は容量が一番小さい充電池の充
電電流値を示す。
る。図１は従来の充電制御手段による充電池の容量別充
電時間に対する充電電流を示した波形図である。図１に
示した（１）、（２）、（３）のグラフは、充電池の容
量差によって使用者が初期電流値の設定を異ならせた時
のグラフである。前記三つグラフのうち、前記グラフ
（１）は容量が一番大きい充電池の充電電流値を、前記
グラフ（２）は容量が二番目に大きい充電池の充電電流
値を、前記グラフ（３）は容量が一番小さい充電池の充
電電流値を示す。
【００１１】前記グラフからわかるように、前記グラフ
（１）の初期電流Ｉｍａｘ３が一番大きく、次に前記グ
ラフ（２）の初期電流Ｉｍａｘ２であり、最後に前記
（３）の初期電流Ｉｍａｘ１が一番小さい。しかし、こ
れらのグラフは、初期電流値は異なるが、同一の電流、
すなわち、充電終了電流Ｉｍｉｎを有する。
（１）の初期電流Ｉｍａｘ３が一番大きく、次に前記グ
ラフ（２）の初期電流Ｉｍａｘ２であり、最後に前記
（３）の初期電流Ｉｍａｘ１が一番小さい。しかし、こ
れらのグラフは、初期電流値は異なるが、同一の電流、
すなわち、充電終了電流Ｉｍｉｎを有する。
【００１２】これは従来の充電終了制御手段が並列に連
結された充電池の数、すなわち、充電容量に関係なく一
定の充電終了電流で充電完了を遂行することを意味し、
充電池の容量別に充電される充電率が異なるようになる
ことを意味する。
結された充電池の数、すなわち、充電容量に関係なく一
定の充電終了電流で充電完了を遂行することを意味し、
充電池の容量別に充電される充電率が異なるようになる
ことを意味する。
【００１３】一例として、一つの充電池、すなわち、一
つのセルに対して初期電流が１Ａである場合、充電終了
電流を１００ｍＡとすることを基準にして９０％の充電
率を持つようにすると、並列に連結された四つのセルの
場合に対して従来の充電終了制御手段は、充電容量の差
によって初期電流が４Ａであっても充電終了電流を１０
０ｍＡとする。
つのセルに対して初期電流が１Ａである場合、充電終了
電流を１００ｍＡとすることを基準にして９０％の充電
率を持つようにすると、並列に連結された四つのセルの
場合に対して従来の充電終了制御手段は、充電容量の差
によって初期電流が４Ａであっても充電終了電流を１０
０ｍＡとする。
【００１４】従って、基準になる一つのセルの充電率は
９０％になるが、並列に連結された四つのセルでは充電
率が９７．５％になって過充電される。反対に、並列に
連結された四つのセルにおいて、初期電流を４Ａ、充電
終了電流を４００ｍＡとすることを基準にする場合、一
つのセルに対しては６０％の充電率を持つようになって
未充電される。
９０％になるが、並列に連結された四つのセルでは充電
率が９７．５％になって過充電される。反対に、並列に
連結された四つのセルにおいて、初期電流を４Ａ、充電
終了電流を４００ｍＡとすることを基準にする場合、一
つのセルに対しては６０％の充電率を持つようになって
未充電される。
【００１５】本発明は前記に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、初期電流値によって充電終了電流値が可変す
るようにして充電の終了時点を一定にすることにより、
充電池が過充電されるか未充電されることを防止するこ
とにある。
の目的は、初期電流値によって充電終了電流値が可変す
るようにして充電の終了時点を一定にすることにより、
充電池が過充電されるか未充電されることを防止するこ
とにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、使用者によって利得制御部の利得が調節
され、それによって初期充電電流が調節されても、一定
の充電率になる充電終了電流で充電終了がなされるよう
に、ＤＣ−ＤＣコンバータ部によって電源電圧を負荷が
必要とする形態に変換し、利得制御部で変換された電圧
を設定された利得だけ増幅し、前記パルス幅制御部と充
電終了発生指示部とに同時に入力せしめる。そうする
と、前記パルス幅制御部では利得制御部から入力される
電圧によって前記ＤＣ−ＤＣコンバータに入力される電
源を制御し、前記充電終了発生指示部もまた、利得制御
部から入力される電圧で充電終了時点を検出するように
なる。この時、前記充電終了発生指示部から充電終了時
点に該当する信号が出力されると、前記パルス幅制御部
が前記ＤＣ−ＤＣコンバータ部に電源が入力されないよ
うに制御する。
に、本発明は、使用者によって利得制御部の利得が調節
され、それによって初期充電電流が調節されても、一定
の充電率になる充電終了電流で充電終了がなされるよう
に、ＤＣ−ＤＣコンバータ部によって電源電圧を負荷が
必要とする形態に変換し、利得制御部で変換された電圧
を設定された利得だけ増幅し、前記パルス幅制御部と充
電終了発生指示部とに同時に入力せしめる。そうする
と、前記パルス幅制御部では利得制御部から入力される
電圧によって前記ＤＣ−ＤＣコンバータに入力される電
源を制御し、前記充電終了発生指示部もまた、利得制御
部から入力される電圧で充電終了時点を検出するように
なる。この時、前記充電終了発生指示部から充電終了時
点に該当する信号が出力されると、前記パルス幅制御部
が前記ＤＣ−ＤＣコンバータ部に電源が入力されないよ
うに制御する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照して詳細に説明する。しかし、下記実施例は本
発明の一実施例に過ぎず、本発明がこれらに限られるわ
けではない。
面を参照して詳細に説明する。しかし、下記実施例は本
発明の一実施例に過ぎず、本発明がこれらに限られるわ
けではない。
【００１８】図２は本発明の実施例による充電制御器の
ブロック図である。図２に示したように、本発明の実施
例による充電制御器は、入力される電源電圧Ｖｃｃをス
イッチによってオン／オフすることにより、負荷が必要
とする形態の電流または電圧に変換させるＤＣ−ＤＣコ
ンバータ１００と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００に
よって変換された電流また電圧の入力を受け、使用者に
よって調整された利得だけ増幅させて出力する利得制御
部２００と、前記利得制御部２００によって増幅された
電圧を入力として既に設定された比較電圧Ｖｈｙｓと比
較し、その比較値に応じてデューティ比を可変させて前
記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００のスイッチを制御し、前
記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００から下記充電部６００に
入力される電圧を比較し、その比較値に応じてデューテ
ィ比を可変させるパルス幅制御部３００と、前記利得制
御部２００によって可変した電圧を低域通過させること
で、入力される信号にあるリプル成分を除去する低域通
過フィルター４００と、前記低域通過フィルター４００
を通過した電圧を既に設定された基準電圧と比較し、低
域通過フィルター４００を通過した電圧が前記基準電圧
より大きい場合に充電終了信号を発生させ、前記パルス
幅制御部３００が動作しないようにする充電終了発生指
示器５００と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００を通じ
て入力される電圧を充電する充電部６００とからなる。
ブロック図である。図２に示したように、本発明の実施
例による充電制御器は、入力される電源電圧Ｖｃｃをス
イッチによってオン／オフすることにより、負荷が必要
とする形態の電流または電圧に変換させるＤＣ−ＤＣコ
ンバータ１００と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００に
よって変換された電流また電圧の入力を受け、使用者に
よって調整された利得だけ増幅させて出力する利得制御
部２００と、前記利得制御部２００によって増幅された
電圧を入力として既に設定された比較電圧Ｖｈｙｓと比
較し、その比較値に応じてデューティ比を可変させて前
記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００のスイッチを制御し、前
記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００から下記充電部６００に
入力される電圧を比較し、その比較値に応じてデューテ
ィ比を可変させるパルス幅制御部３００と、前記利得制
御部２００によって可変した電圧を低域通過させること
で、入力される信号にあるリプル成分を除去する低域通
過フィルター４００と、前記低域通過フィルター４００
を通過した電圧を既に設定された基準電圧と比較し、低
域通過フィルター４００を通過した電圧が前記基準電圧
より大きい場合に充電終了信号を発生させ、前記パルス
幅制御部３００が動作しないようにする充電終了発生指
示器５００と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００を通じ
て入力される電圧を充電する充電部６００とからなる。
【００１９】前記において利得制御部２００は、前記Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ１００から印加される電圧を使用者
によって設定可能な利得Ｋだけ増幅する利得制御器２１
０と、前記利得制御器２１０の出力電圧を既に設定され
た第１利得Ｋ１だけ増幅して前記パルス幅制御部３００
に印加する第１利得部２２０と、前記利得制御器２１０
の出力電圧を既に設定された第２利得Ｋ２だけ増幅して
前記低域通過フィルター４００に印加する第２利得部２
３０とからなる。
Ｃ−ＤＣコンバータ１００から印加される電圧を使用者
によって設定可能な利得Ｋだけ増幅する利得制御器２１
０と、前記利得制御器２１０の出力電圧を既に設定され
た第１利得Ｋ１だけ増幅して前記パルス幅制御部３００
に印加する第１利得部２２０と、前記利得制御器２１０
の出力電圧を既に設定された第２利得Ｋ２だけ増幅して
前記低域通過フィルター４００に印加する第２利得部２
３０とからなる。
【００２０】前記のように構成された本発明の実施例に
よる充電制御器は、次のような動作を遂行する。パルス
幅制御部３００から信号に従って前記ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ１００に電源電圧Ｖｃｃが印加されると、前記ＤＣ
−ＤＣコンバータ１００は印加される電源を、構成され
た負荷が要求する電流または電圧に変換させて利得制御
部２００と充電部６００に出力する。
よる充電制御器は、次のような動作を遂行する。パルス
幅制御部３００から信号に従って前記ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ１００に電源電圧Ｖｃｃが印加されると、前記ＤＣ
−ＤＣコンバータ１００は印加される電源を、構成され
た負荷が要求する電流または電圧に変換させて利得制御
部２００と充電部６００に出力する。
【００２１】前記利得制御部２００は使用者によって調
整された電流または電圧利得が設定されているので、前
記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００から入力される電圧を設
定された利得だけ増幅し、電圧または電流をパルス幅制
御部３００と低域通過フィルター４００に出力する。
整された電流または電圧利得が設定されているので、前
記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００から入力される電圧を設
定された利得だけ増幅し、電圧または電流をパルス幅制
御部３００と低域通過フィルター４００に出力する。
【００２２】すなわち、前記利得制御部２００は前記利
得制御器２１０で設定された利得Ｋだけ電圧を増幅させ
た後、この電圧を第１利得部２２０でさらに利得Ｋ１だ
け増幅させて前記パルス幅制御部３００に出力し、ま
た、前記利得制御器２１０で増幅された電圧を第２利得
部２３０でさらに利得Ｋ２に増幅させた後、前記低域通
過フィルター４００に出力する。
得制御器２１０で設定された利得Ｋだけ電圧を増幅させ
た後、この電圧を第１利得部２２０でさらに利得Ｋ１だ
け増幅させて前記パルス幅制御部３００に出力し、ま
た、前記利得制御器２１０で増幅された電圧を第２利得
部２３０でさらに利得Ｋ２に増幅させた後、前記低域通
過フィルター４００に出力する。
【００２３】前記パルス幅制御部３００は既に設定され
た比較電圧を常に入力としているため、前記利得制御部
２００から入力される電圧が前記比較電圧よりも大きい
かを比較する。
た比較電圧を常に入力としているため、前記利得制御部
２００から入力される電圧が前記比較電圧よりも大きい
かを比較する。
【００２４】前記パルス幅制御部３００は、前記利得制
御部２００から入力される電圧が比較電圧よりも大きい
と、出力する信号のデューティを短くし、前記ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ１００のスイッチがオフになる時間を長く
し、前記利得制御部２００から入力される電圧が比較電
圧よりも小さいと、信号のデューティ比を維持して前記
ＤＣ−ＤＣコンバータ１００を制御する。
御部２００から入力される電圧が比較電圧よりも大きい
と、出力する信号のデューティを短くし、前記ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ１００のスイッチがオフになる時間を長く
し、前記利得制御部２００から入力される電圧が比較電
圧よりも小さいと、信号のデューティ比を維持して前記
ＤＣ−ＤＣコンバータ１００を制御する。
【００２５】前記のようなパルス幅制御部３００の制御
動作に従って前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００はスイッ
チＳ１をオン／オフさせ、回路内に印加される電圧の電
流を小さくするか大きくすることによって、使用者が設
定した初期充電電流Ｉｍａｘが発生し、発生した電流が
前記充電部６００に入力される。
動作に従って前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００はスイッ
チＳ１をオン／オフさせ、回路内に印加される電圧の電
流を小さくするか大きくすることによって、使用者が設
定した初期充電電流Ｉｍａｘが発生し、発生した電流が
前記充電部６００に入力される。
【００２６】また、前記パルス幅制御部３００は、前記
充電部６００に充電される電圧を入力し、設定された比
較電圧と比較して出力信号のデューティ比を制御する。
充電部６００に充電される電圧を入力し、設定された比
較電圧と比較して出力信号のデューティ比を制御する。
【００２７】前記利得制御部２００により増幅されて前
記低域通過フィルター４００に印加される電圧は、高周
波成分であるリプル成分が除去されて前記充電終了発生
指示器５００に入力される。
記低域通過フィルター４００に印加される電圧は、高周
波成分であるリプル成分が除去されて前記充電終了発生
指示器５００に入力される。
【００２８】前記充電終了発生指示器５００は前記低域
通過フィルター４００から入力される電圧を既に設定さ
れた比較電圧と比較する。
通過フィルター４００から入力される電圧を既に設定さ
れた比較電圧と比較する。
【００２９】前記低域通過フィルター４００から入力さ
れる電圧が比較電圧より大きいか同一であれば、充電終
了信号を発生させて前記パルス幅制御部３００が駆動し
ないようにする。
れる電圧が比較電圧より大きいか同一であれば、充電終
了信号を発生させて前記パルス幅制御部３００が駆動し
ないようにする。
【００３０】図３は本発明の実施例による充電制御器の
詳細回路図である。図３に示したように、本発明の実施
例による充電制御器の各部は次のような回路で構成され
る。前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００は、パルス幅制御
部３００によって制御されるスイッチＳ１と、前記スイ
ッチＳ１の一端にカソードが連結され、接地端にアノー
ドが連結されたフリーホィーリング（free-wheeling）
ダイオードＤ１と、前記スイッチＳ１の一端と前記カソ
ードとに一端が連結されたインダクタＬと、前記インダ
クタＬの他端に一端が連結され、他端に充電部６００が
連結された充電電流検出用の抵抗Ｒ１とからなる。
詳細回路図である。図３に示したように、本発明の実施
例による充電制御器の各部は次のような回路で構成され
る。前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１００は、パルス幅制御
部３００によって制御されるスイッチＳ１と、前記スイ
ッチＳ１の一端にカソードが連結され、接地端にアノー
ドが連結されたフリーホィーリング（free-wheeling）
ダイオードＤ１と、前記スイッチＳ１の一端と前記カソ
ードとに一端が連結されたインダクタＬと、前記インダ
クタＬの他端に一端が連結され、他端に充電部６００が
連結された充電電流検出用の抵抗Ｒ１とからなる。
【００３１】ここで、前記抵抗Ｒ１はインダクタに流れ
る電流をセンシングして電圧に変え、この電圧は前記利
得制御部２００に印加される。
る電流をセンシングして電圧に変え、この電圧は前記利
得制御部２００に印加される。
【００３２】前記利得制御部２００は、前記抵抗Ｒ１の
一端に一端入力が連結され、前記抵抗Ｒ１の他端に他端
入力が連結された利得制御器２１０と、前記利得制御器
２１０の出力端に入力端が連結され、前記パルス幅制御
部３００の入力端に出力端が連結された第１利得部２２
０と、前記利得制御器２１０の出力端に入力端が連結さ
れ、前記低域通過フィルター４００の入力端に出力端が
連結された第２利得部２３０と、前記第１利得部２２０
の出力端と前記パルス幅制御部３００の入力端との接点
に一端が連結され、地端が接地された抵抗Ｒ２と、前記
第２利得部２３０の出力端と前記低域通過フィルター４
００の入力端との接点に一端が連結され、他段が接地さ
れた抵抗Ｒ３とからなる。
一端に一端入力が連結され、前記抵抗Ｒ１の他端に他端
入力が連結された利得制御器２１０と、前記利得制御器
２１０の出力端に入力端が連結され、前記パルス幅制御
部３００の入力端に出力端が連結された第１利得部２２
０と、前記利得制御器２１０の出力端に入力端が連結さ
れ、前記低域通過フィルター４００の入力端に出力端が
連結された第２利得部２３０と、前記第１利得部２２０
の出力端と前記パルス幅制御部３００の入力端との接点
に一端が連結され、地端が接地された抵抗Ｒ２と、前記
第２利得部２３０の出力端と前記低域通過フィルター４
００の入力端との接点に一端が連結され、他段が接地さ
れた抵抗Ｒ３とからなる。
【００３３】ここで、トランスコンダクタンスＧＭ１と
抵抗Ｒ２は第１利得部２２０をなし、トランスコンダク
タンスＧＭ２と抵抗Ｒ３は第２利得部２３０をなす。
抵抗Ｒ２は第１利得部２２０をなし、トランスコンダク
タンスＧＭ２と抵抗Ｒ３は第２利得部２３０をなす。
【００３４】低域通過フィルター４００は、出力端が前
記充電終了発生指示器５００の一端の入力が連結され、
比較基準電圧Ｖｃｏｍｐが前記充電終了発生指示器５０
０の他端の入力に連結されている。
記充電終了発生指示器５００の一端の入力が連結され、
比較基準電圧Ｖｃｏｍｐが前記充電終了発生指示器５０
０の他端の入力に連結されている。
【００３５】前記充電部６００は、前記抵抗Ｒ１の他段
に両極が連結され、接地端に陰極が連結されたバッテリ
ｂ１と、前記抵抗Ｒ１の他段と前記バッテリｂ１の両極
とに一端が連結され、接地端に他段が連結されたキャパ
シタＣとからなる。
に両極が連結され、接地端に陰極が連結されたバッテリ
ｂ１と、前記抵抗Ｒ１の他段と前記バッテリｂ１の両極
とに一端が連結され、接地端に他段が連結されたキャパ
シタＣとからなる。
【００３６】以下、本発明の実施例による充電制御器に
ついて図３を参照して説明する。まず、使用者は、バッ
テリの容量に符合する初期充電電流Ｉｍａｘが発生する
ように利得制御器２１０の利得Ｋを調整する。ここで、
初期充電電流Ｉｍａｘは後述するように利得Ｋに反比例
する値を有する。すなわち、利得Ｋ値が低いと初期充電
電流Ｉｍａｘが高く、利得Ｋ値が高いと初期充電電流Ｉ
ｍａｘが低い。
ついて図３を参照して説明する。まず、使用者は、バッ
テリの容量に符合する初期充電電流Ｉｍａｘが発生する
ように利得制御器２１０の利得Ｋを調整する。ここで、
初期充電電流Ｉｍａｘは後述するように利得Ｋに反比例
する値を有する。すなわち、利得Ｋ値が低いと初期充電
電流Ｉｍａｘが高く、利得Ｋ値が高いと初期充電電流Ｉ
ｍａｘが低い。
【００３７】前記のように、使用者が所定の利得Ｋ値を
設定した状態で、前記パルス幅制御部３００に電源が印
加されると、前記パルス幅制御部３００はスイッチング
周波数を出力してスイッチＳ１をオン／オフさせる。
設定した状態で、前記パルス幅制御部３００に電源が印
加されると、前記パルス幅制御部３００はスイッチング
周波数を出力してスイッチＳ１をオン／オフさせる。
【００３８】スイッチがオンになることによってＤＣ−
ＤＣコンバータ１００のインダクタＬには電流が蓄積さ
れ、蓄積された電流が出力されて抵抗Ｒ１にかかる。こ
こで、前記フリーホィーリングダイオードＤ１は、前記
スイッチＳ１がオフ時に逆起電力が発生することを防止
する。
ＤＣコンバータ１００のインダクタＬには電流が蓄積さ
れ、蓄積された電流が出力されて抵抗Ｒ１にかかる。こ
こで、前記フリーホィーリングダイオードＤ１は、前記
スイッチＳ１がオフ時に逆起電力が発生することを防止
する。
【００３９】前記抵抗Ｒ１にかかる電圧は前記利得制御
部２００の利得制御器２１０に入力され、使用者によっ
て調整された利得Ｋだけ増幅され、増幅された電圧は前
記第１及び第２利得部２２０、２３０の各トランスコン
ダクタンスＧＭ１、ＧＭ２にそれぞれ入力される。
部２００の利得制御器２１０に入力され、使用者によっ
て調整された利得Ｋだけ増幅され、増幅された電圧は前
記第１及び第２利得部２２０、２３０の各トランスコン
ダクタンスＧＭ１、ＧＭ２にそれぞれ入力される。
【００４０】前記トランスコンダクタンスＧＭ１は前記
増幅された電圧を利得Ｋ１だけ増幅した電流を出力し、
この電流は抵抗Ｒ２によって電圧に変換され、前記パル
ス幅制御部３００に入力される。
増幅された電圧を利得Ｋ１だけ増幅した電流を出力し、
この電流は抵抗Ｒ２によって電圧に変換され、前記パル
ス幅制御部３００に入力される。
【００４１】前記トランスコンダクタンスＧＭ２は前記
増幅された電圧を利得Ｋ２だけ増幅した電流を出力し、
この電流は抵抗Ｒ３によって電圧に変換され、前記低域
通過フィルター４００に入力される。
増幅された電圧を利得Ｋ２だけ増幅した電流を出力し、
この電流は抵抗Ｒ３によって電圧に変換され、前記低域
通過フィルター４００に入力される。
【００４２】ここで、前記利得制御部２００の回路的な
構成及び動作について図４を参照して説明する。図４は
本発明の実施例による充電制御器の利得制御部及び利得
部の回路図である。
構成及び動作について図４を参照して説明する。図４は
本発明の実施例による充電制御器の利得制御部及び利得
部の回路図である。
【００４３】図４に示したように、本発明の実施例によ
る利得制御部２００は、次のように構成されている。ベ
ースが互いに連結されたＰＮＰ形トランジスタＱ１、Ｑ
２とベースが互いに連結されたＰＮＰ形トランジスタＱ
３、Ｑ４、Ｑ５とは、エミッタが電源電圧Ｖｃｃに連結
されてそれぞれミラーを形成している。
る利得制御部２００は、次のように構成されている。ベ
ースが互いに連結されたＰＮＰ形トランジスタＱ１、Ｑ
２とベースが互いに連結されたＰＮＰ形トランジスタＱ
３、Ｑ４、Ｑ５とは、エミッタが電源電圧Ｖｃｃに連結
されてそれぞれミラーを形成している。
【００４４】ＮＰＮ形トランジスタＱ６は、前記トラン
ジスタＱ１のベースとコレクタとにコレクタが連結さ
れ、接地されている電流源にエミッタが連結されてお
り、前記抵抗Ｒ１の一端にベースが連結されている。
ジスタＱ１のベースとコレクタとにコレクタが連結さ
れ、接地されている電流源にエミッタが連結されてお
り、前記抵抗Ｒ１の一端にベースが連結されている。
【００４５】ＮＰＮ形トランジスタＱ７は、前記トラン
ジスタＱ２のコレクタにコレクタが連結され、エミッタ
が前記トランジスタＱ６のエミッタとカップリングされ
ており、前記抵抗Ｒ１の他端に連結された抵抗Ｒ１０の
一端にベースが連結されている。ここで、前記トランジ
スタＱ６、Ｑ７は差動増幅回路を形成している。
ジスタＱ２のコレクタにコレクタが連結され、エミッタ
が前記トランジスタＱ６のエミッタとカップリングされ
ており、前記抵抗Ｒ１の他端に連結された抵抗Ｒ１０の
一端にベースが連結されている。ここで、前記トランジ
スタＱ６、Ｑ７は差動増幅回路を形成している。
【００４６】ＮＰＮ形トランジスタＱ８は、前記トラン
ジスタＱ７のベースと前記抵抗Ｒ１０の一端にエミッタ
が連結され、前記トランジスタＱ７、Ｑ２のコレクタに
ベースが連結され、前記トランジスタＱ３のコレクタと
ベースとにコレクタが連結されている。
ジスタＱ７のベースと前記抵抗Ｒ１０の一端にエミッタ
が連結され、前記トランジスタＱ７、Ｑ２のコレクタに
ベースが連結され、前記トランジスタＱ３のコレクタと
ベースとにコレクタが連結されている。
【００４７】従って、前記トランジスタＱ８は、エミッ
タが前記トランジスタＱ７のベースに連結されているの
で、電圧バッファの役割を果す。
タが前記トランジスタＱ７のベースに連結されているの
で、電圧バッファの役割を果す。
【００４８】ＰＮＰ形トランジスタＱ９、Ｑ１０は、ト
ランジスタＱ４のコレクタにエミッタが連結され、基準
電圧Ｖｒｅｆ端にベースが連結されており、それぞれの
コレクタが前記パルス幅制御部３００または前記低域通
過フィルター４００の入力端に連結されている。
ランジスタＱ４のコレクタにエミッタが連結され、基準
電圧Ｖｒｅｆ端にベースが連結されており、それぞれの
コレクタが前記パルス幅制御部３００または前記低域通
過フィルター４００の入力端に連結されている。
【００４９】ＰＮＰ形トランジスタＱ１１は、トランジ
スタＱ５のコレクタにエミッタが連結され、基準電圧Ｖ
ｒｅｆ端のＢ地点に形成された抵抗Ｒ１１にかかる電圧
をベース入力とする。
スタＱ５のコレクタにエミッタが連結され、基準電圧Ｖ
ｒｅｆ端のＢ地点に形成された抵抗Ｒ１１にかかる電圧
をベース入力とする。
【００５０】前記トランジスタＱ９、Ｑ１０、Ｑ１１の
エミッタ間には抵抗Ｒｅが連結されている。そして、前
記トランジスタＱ９、Ｑ１０のベースが連結された地点
Ａには、両側に抵抗Ｒ１２、Ｒ１３が基準電圧Ｖｒｅｆ
端に形成されている。
エミッタ間には抵抗Ｒｅが連結されている。そして、前
記トランジスタＱ９、Ｑ１０のベースが連結された地点
Ａには、両側に抵抗Ｒ１２、Ｒ１３が基準電圧Ｖｒｅｆ
端に形成されている。
【００５１】従って、使用者は初期充電電流Ｉｍａｘを
設定するために、前記抵抗Ｒ１１を調整して電圧Ｖｂを
調整する。そうすると、前記抵抗Ｒ１１にかかる電圧Ｖ
ｂと、前記抵抗Ｒ１２、Ｒ１３の分圧電圧である電圧Ｖ
ａとは可変し、前記トランジスタＱ９、Ｑ１０のコレク
タに出力される電流の利得Ｋが異なるようにする。ここ
で、前記電圧Ｖａは固定された電圧である。
設定するために、前記抵抗Ｒ１１を調整して電圧Ｖｂを
調整する。そうすると、前記抵抗Ｒ１１にかかる電圧Ｖ
ｂと、前記抵抗Ｒ１２、Ｒ１３の分圧電圧である電圧Ｖ
ａとは可変し、前記トランジスタＱ９、Ｑ１０のコレク
タに出力される電流の利得Ｋが異なるようにする。ここ
で、前記電圧Ｖａは固定された電圧である。
【００５２】前記トランジスタＱ９、Ｑ１０のコレクタ
の出力に影響を及ぼす要素は、前記電圧Ｖａ、Ｖｂだけ
ではなく、エミッタに入力される電流Ｉｃ２、Ｉｃ３と
抵抗Ｒｅである。
の出力に影響を及ぼす要素は、前記電圧Ｖａ、Ｖｂだけ
ではなく、エミッタに入力される電流Ｉｃ２、Ｉｃ３と
抵抗Ｒｅである。
【００５３】前記抵抗Ｒｅは設計の際にセッティングさ
れる。しかし、前記電流Ｉｃ２は前記抵抗Ｒ１に電圧Δ
Ｖが発生することにより、前記トランジスタＱ６がター
ンオンされ、前記トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ８、Ｑ７
がターンオンされる。これにより、前記抵抗Ｒ１に発生
する電圧ΔＶが電流に変換されて前記トランジスタＱ
４、Ｑ５のコレクタに伝達される。
れる。しかし、前記電流Ｉｃ２は前記抵抗Ｒ１に電圧Δ
Ｖが発生することにより、前記トランジスタＱ６がター
ンオンされ、前記トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ８、Ｑ７
がターンオンされる。これにより、前記抵抗Ｒ１に発生
する電圧ΔＶが電流に変換されて前記トランジスタＱ
４、Ｑ５のコレクタに伝達される。
【００５４】前記電流Ｉｃ１、Ｉｃ２、Ｉｃ３は、次の
数１で表すことができる。
数１で表すことができる。
【数１】 上記数１から、前記電流Ｉｃ１、Ｉｃ２、Ｉｃ３を可変
させるΔＶは、前記パルス幅制御部３００の出力電流に
応じて可変することがわかり、前記パルス幅制御部３０
０は前記電流Ｉｃ２をエミッタ入力とするトランジスタ
Ｑ９のコレクタ電流Ｉｃ４によって影響を受ける。
させるΔＶは、前記パルス幅制御部３００の出力電流に
応じて可変することがわかり、前記パルス幅制御部３０
０は前記電流Ｉｃ２をエミッタ入力とするトランジスタ
Ｑ９のコレクタ電流Ｉｃ４によって影響を受ける。
【００５５】前記電流Ｉｃ２により、前記トランジスタ
Ｑ９、Ｑ１０のコレクタに流れる電流Ｉｃ４、Ｉｃ５を
求めることができ、前記電流Ｉｃ４、Ｉｃ５は、次の数
２と数３で表すことができる。
Ｑ９、Ｑ１０のコレクタに流れる電流Ｉｃ４、Ｉｃ５を
求めることができ、前記電流Ｉｃ４、Ｉｃ５は、次の数
２と数３で表すことができる。
【数２】
【数３】 上記において、Ａｅ４はトランジスタＱ９の単位トラン
ジスタの数であり、Ａｅ５はトランジスタＱ１０の単位
トランジスタの数である。
ジスタの数であり、Ａｅ５はトランジスタＱ１０の単位
トランジスタの数である。
【００５６】上記数２、３から、前記Ｉｃ４、Ｉｃ５
は、前記電流Ｉｃ２と抵抗Ｒｅだけではなく、前記トラ
ンジスタＱ９、Ｑ１０のトランジスタの数によって決定
されうることがわかる。
は、前記電流Ｉｃ２と抵抗Ｒｅだけではなく、前記トラ
ンジスタＱ９、Ｑ１０のトランジスタの数によって決定
されうることがわかる。
【００５７】ここで、前記トランジスタＱ９の単位トラ
ンジスタの数を可変させることによって得られる利得
は、前記トランスコンダクタンスＧＭ１の利得ｇｍ１で
あり、前記トランジスタＱ１０の単位トランジスタの数
を可変させることによって得られる利得は、前記トラン
スコンダクタンスＧＭ２の利得ｇｍ２である。
ンジスタの数を可変させることによって得られる利得
は、前記トランスコンダクタンスＧＭ１の利得ｇｍ１で
あり、前記トランジスタＱ１０の単位トランジスタの数
を可変させることによって得られる利得は、前記トラン
スコンダクタンスＧＭ２の利得ｇｍ２である。
【００５８】従って、前記トランジスタＱ９、Ｑ１０の
単位トランジスタの数を決定することにより、前記トラ
ンスコンダクタンスＧＭ１、ＧＭ２の比を決定すること
ができる。
単位トランジスタの数を決定することにより、前記トラ
ンスコンダクタンスＧＭ１、ＧＭ２の比を決定すること
ができる。
【００５９】以上から見ると、前記抵抗Ｒ１１を調整す
ることにより、電圧Ｖｂが決定されて利得Ｋが調節さ
れ、かつ前記電流Ｉｃ４、Ｉｃ５が調節されることにな
り、これによって前記抵抗Ｒ１にかかる電流、すなわ
ち、電圧ΔＶ／抵抗Ｒ１は前記電流Ｉｃ４による電圧の
入力を受けるパルス幅制御部３００によって制御され、
使用者が所望する初期充電電流Ｉｍａｘとなる。
ることにより、電圧Ｖｂが決定されて利得Ｋが調節さ
れ、かつ前記電流Ｉｃ４、Ｉｃ５が調節されることにな
り、これによって前記抵抗Ｒ１にかかる電流、すなわ
ち、電圧ΔＶ／抵抗Ｒ１は前記電流Ｉｃ４による電圧の
入力を受けるパルス幅制御部３００によって制御され、
使用者が所望する初期充電電流Ｉｍａｘとなる。
【００６０】前記電流Ｉｃ４は抵抗Ｒ２を経ることによ
り、電圧に変換されて前記パルス幅制御部３００に入力
され、前記電流Ｉｃ５は抵抗Ｒ３を経ることにより、電
圧に変換されて前記低域通過フィルター４００に入力さ
れる。
り、電圧に変換されて前記パルス幅制御部３００に入力
され、前記電流Ｉｃ５は抵抗Ｒ３を経ることにより、電
圧に変換されて前記低域通過フィルター４００に入力さ
れる。
【００６１】前記パルス幅制御部３００は、前記電流Ｉ
ｃ４が抵抗Ｒ２により変換された電圧の入力を受けて比
較電圧と比較し、変換された電圧が前記パルス幅制御部
３００の比較電圧よりも大きい場合、スイッチング周波
数のデューティを可変させて前記スイッチＳ１がオフに
なる時間を増加させ、小さい場合には前記スイッチＳ１
がオンになる時間を増加させる。
ｃ４が抵抗Ｒ２により変換された電圧の入力を受けて比
較電圧と比較し、変換された電圧が前記パルス幅制御部
３００の比較電圧よりも大きい場合、スイッチング周波
数のデューティを可変させて前記スイッチＳ１がオフに
なる時間を増加させ、小さい場合には前記スイッチＳ１
がオンになる時間を増加させる。
【００６２】従って、前記インダクタＬを通じて出力さ
れる電流の値が可変することにより、すなわち、一周期
内に前記スイッチＳ１がオンになる時間を増加させ、オ
フになる時間を減少させることにより、或いは、前記ス
イッチＳ１がオフになる時間を増加させ、オンになる時
間を減少させることにより、使用者が設定した初期充電
電流Ｉｍａｘが回路内に発生するようになる。
れる電流の値が可変することにより、すなわち、一周期
内に前記スイッチＳ１がオンになる時間を増加させ、オ
フになる時間を減少させることにより、或いは、前記ス
イッチＳ１がオフになる時間を増加させ、オンになる時
間を減少させることにより、使用者が設定した初期充電
電流Ｉｍａｘが回路内に発生するようになる。
【００６３】ここで、初期充電電流Ｉｍａｘは、次の数
４で表すことができる。
４で表すことができる。
【数４】 上記において、Ｖｈｙｓは前記パルス幅制御部３００内
部の電流制限のための比較電圧であり、Ｋは前記利得制
御器２１０の利得である。
部の電流制限のための比較電圧であり、Ｋは前記利得制
御器２１０の利得である。
【００６４】そして、充電終了発生指示器５００は、前
記低域通過フィルター４００によってリプル成分が除去
された電圧の入力を受け、比較基準電圧Ｖｃｏｍｐと比
較し、比較される電圧が基準電圧よりも大きい場合に充
電終了信号を発生させる。
記低域通過フィルター４００によってリプル成分が除去
された電圧の入力を受け、比較基準電圧Ｖｃｏｍｐと比
較し、比較される電圧が基準電圧よりも大きい場合に充
電終了信号を発生させる。
【００６５】前記充電終了発生指示器５００から発生し
た充電終了信号は、前記パルス幅制御部３００の動作を
制御し、前記パルス幅制御部３００の動作が遂行されな
いようにして前記スイッチＳ１をオフさせる。
た充電終了信号は、前記パルス幅制御部３００の動作を
制御し、前記パルス幅制御部３００の動作が遂行されな
いようにして前記スイッチＳ１をオフさせる。
【００６６】ここで、前記充電終了発生指示器５００の
出力が反転して充電を終了させる時の最終充電電流Ｉｍ
ｉｎを、次の数５で表すことができる。
出力が反転して充電を終了させる時の最終充電電流Ｉｍ
ｉｎを、次の数５で表すことができる。
【数５】 上記数４と５から、初期充電電流Ｉｍａｘと充電終了電
流Ｉｍｉｎは、前記利得制御器２１０の利得に影響を受
けていることがわかる。
流Ｉｍｉｎは、前記利得制御器２１０の利得に影響を受
けていることがわかる。
【００６７】従って、バッテリｂ１に充電される充電量
は、数６のように最大容量に対して同一比率で充電され
ることがわかる。
は、数６のように最大容量に対して同一比率で充電され
ることがわかる。
【数６】 上記数６からわかるように、分子と分母の常数は設定さ
れた値であるので、最終の値は常数、すなわち、一定の
比率になる。
れた値であるので、最終の値は常数、すなわち、一定の
比率になる。
【００６８】以上のような本発明の動作を図５に示し
た。図５は本発明の充電部に入力される充電池の容量に
応じた充電時間に対する充電電流を示した波形図であ
る。図５に示したグラフ（１）、（２）、（３）は、充
電池の容量の差によって使用者が初期電流値の設定を異
ならせた時のグラフであって、前記三つのグラフのう
ち、前記グラフ（１）は容量が一番大きい充電池の充電
電流値を示し、前記グラフ（２）は容量が二番目に大き
い充電池の充電電流値を示し、前記グラフ（３）は容量
が一番小さい充電池の充電電流値を示す。
た。図５は本発明の充電部に入力される充電池の容量に
応じた充電時間に対する充電電流を示した波形図であ
る。図５に示したグラフ（１）、（２）、（３）は、充
電池の容量の差によって使用者が初期電流値の設定を異
ならせた時のグラフであって、前記三つのグラフのう
ち、前記グラフ（１）は容量が一番大きい充電池の充電
電流値を示し、前記グラフ（２）は容量が二番目に大き
い充電池の充電電流値を示し、前記グラフ（３）は容量
が一番小さい充電池の充電電流値を示す。
【００６９】前記グラフからわかるように、前記グラフ
（１）の初期電流Ｉｍａｘ３が一番大きく、次に前記グ
ラフ（２）の初期電流Ｉｍａｘ２であり、最後に前記グ
ラフ（３）の初期電流Ｉｍａｘ１が一番小さい。
（１）の初期電流Ｉｍａｘ３が一番大きく、次に前記グ
ラフ（２）の初期電流Ｉｍａｘ２であり、最後に前記グ
ラフ（３）の初期電流Ｉｍａｘ１が一番小さい。
【００７０】前記グラフ（１）、（２）、（３）におい
て、初期電流Ｉｍａｘ１、Ｉｍａｘ２、Ｉｍａｘ３が一
定の時間まで維持され、その後、次第に減少している
が、これは前記パルス幅制御部３００で前記利得制御部
２００から入力される電圧によって前記スイッチＳ１を
ターンオフする前、充電部６００に入力される電圧によ
って前記スイッチＳ１をターンオフすることにより、前
記利得制御部２００から出力する信号のデューティが短
くなるためである。
て、初期電流Ｉｍａｘ１、Ｉｍａｘ２、Ｉｍａｘ３が一
定の時間まで維持され、その後、次第に減少している
が、これは前記パルス幅制御部３００で前記利得制御部
２００から入力される電圧によって前記スイッチＳ１を
ターンオフする前、充電部６００に入力される電圧によ
って前記スイッチＳ１をターンオフすることにより、前
記利得制御部２００から出力する信号のデューティが短
くなるためである。
【００７１】前記のように、一定時点以後に次第に減ら
す形態を有するグラフ（１）、（２）、（３）は、それ
ぞれの充電終了電流Ｉｍｉｎ３、Ｉｍｉｎ２、Ｉｍｉｎ
１を有し、充電終了点が同一である。
す形態を有するグラフ（１）、（２）、（３）は、それ
ぞれの充電終了電流Ｉｍｉｎ３、Ｉｍｉｎ２、Ｉｍｉｎ
１を有し、充電終了点が同一である。
【００７２】前記のように、それぞれ異なる初期充電電
流Ｉｍｉｎ３、Ｉｍｉｎ２、Ｉｍｉｎ１に対し、それぞ
れ異なる充電終了電流Ｉｍｉｎ３、Ｉｍｉｎ２、Ｉｍｉ
ｎ１を有することは、使用者が前記利得制御部２００の
利得を調節して初期充電電流を可変させても、可変した
初期充電電流に応じて充電終了電流が検出されることを
意味する。
流Ｉｍｉｎ３、Ｉｍｉｎ２、Ｉｍｉｎ１に対し、それぞ
れ異なる充電終了電流Ｉｍｉｎ３、Ｉｍｉｎ２、Ｉｍｉ
ｎ１を有することは、使用者が前記利得制御部２００の
利得を調節して初期充電電流を可変させても、可変した
初期充電電流に応じて充電終了電流が検出されることを
意味する。
【００７３】すなわち、初期充電電流に応じて一定の充
電率となる地点で充電終了電流が検出されることを意味
する。
電率となる地点で充電終了電流が検出されることを意味
する。
【００７４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、使用者
によって調節される初期充電電流に応じて充電池に充電
される充電比率が同一になる所定の充電終了電流で充電
動作が中止されるようにすることにより、充電池の容量
差によって発生する未充電及び過充電を防止し、過充電
の際に発生しうる充電池の損傷を防止することができ
る。
によって調節される初期充電電流に応じて充電池に充電
される充電比率が同一になる所定の充電終了電流で充電
動作が中止されるようにすることにより、充電池の容量
差によって発生する未充電及び過充電を防止し、過充電
の際に発生しうる充電池の損傷を防止することができ
る。
【図１】 従来の充電池の容量別充電時間に対する充電
電流を示した波形図である。
電流を示した波形図である。
【図２】 本発明の実施例による充電制御器のブロック
図である。
図である。
【図３】 本発明の実施例による充電制御器の回路図で
ある。
ある。
【図４】 本発明の実施例による充電制御器の利得制御
部及びトランスコンダクタンスの回路図である。
部及びトランスコンダクタンスの回路図である。
【図５】 本発明の充電部に入力される充電池の容量に
よる充電時間に対する充電電流を示した波形図である。
よる充電時間に対する充電電流を示した波形図である。
１００ ＤＣ−ＤＣコンバータ ２００ 利得制御部 ２２０ 第１利得部 ２３０ 第２利得部 ２１０ 利得制御器 ３００ パルス幅制御部 ４００ 低域通過フィルター ５００ 充電終了発生指示器 ６００ 充電部 ｂ１ バッテリ Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３
抵抗 Ｃ キャパシタ Ｌ インダクタ ＧＭ１、ＧＭ２ トランスコンダクタンス Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ９、Ｑ１０、Ｑ１１
ＰＮＰ形トランジスタ Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８ ＮＰＮ形トランジスタ
抵抗 Ｃ キャパシタ Ｌ インダクタ ＧＭ１、ＧＭ２ トランスコンダクタンス Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ９、Ｑ１０、Ｑ１１
ＰＮＰ形トランジスタ Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８ ＮＰＮ形トランジスタ
Claims (7)
- 【請求項１】 入力される電源電圧をスイッチによって
オン／オフすることにより、負荷が必要とする形態の電
流または電圧に変換させるＤＣ−ＤＣコンバータと、 前記ＤＣ−ＤＣコンバータを通じて入力される電圧を充
電する充電部と、 前記ＤＣ−ＤＣコンバータによって変換された電流また
は電圧の入力を受け、 使用者によって調整された利得だけ増幅させて出力する
利得制御部と、 前記利得制御部によって増幅された電圧を入力として既
に設定された比較電圧と比較し、その比較値に応じてデ
ューティ比を可変させて前記ＤＣ−ＤＣコンバータのス
イッチを制御し、前記ＤＣ−ＤＣコンバータから前記充
電部に入力される電圧を比較し、その比較値に応じてデ
ューティ比を可変させるパルス幅制御部と、 前記利得制御部によって増幅された電圧を既に設定され
た基準電圧と比較し、低域通過フィルターを通過した電
圧が前記基準電圧よりも大きい場合、充電終了信号を発
生して前記パルス幅制御部が動作しないようにする充電
終了発生指示器と、 からなる充電制御器。 - 【請求項２】 前記低域通過フィルターは、前記利得制
御部によって出力された電圧を低域通過させて前記電圧
のリプル成分を除去し、リプル成分が除去された電圧を
前記充電終了発生指示器に出力することを特徴とする請
求項１に記載の充電制御器。 - 【請求項３】 前記利得制御部は、前記ＤＣ−ＤＣコン
バータから印加される電圧を使用者によって設定可能な
利得だけ増幅する利得制御器と、前記利得制御器の出力
電圧を既に設定された第１利得だけ増幅して前記パルス
幅制御部に印加する第１利得部と、前記利得制御器の出
力電圧を既に設定された第２利得だけ増幅して前記低域
通過フィルターに印加する第２利得部とからなる請求項
２に記載の充電制御器。 - 【請求項４】 前記第１利得部は、前記利得制御器の出
力電圧を増幅して電流で出力する第１トランスコンダク
タンス部と、前記第１トランスコンダクタンス部の出力
と接地点との間に連結される抵抗とを含む請求項３に記
載の充電制御器。 - 【請求項５】 前記第２利得部は、前記利得制御器の出
力電圧を増幅して電流で出力する第２トランスコンダク
タンス部と、前記第２トランスコンダクタンス部の出力
と接地点との間に連結される抵抗とを含む請求項３に記
載の充電制御器。 - 【請求項６】 前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、パルス幅
制御部によって制御されるスイッチと、前記スイッチの
一端にカソードが連結され、接地端にアノードが連結さ
れたフリーホィーリングダイオードと、前記ダイオード
に連結されたインダクタと、前記インダクタの他端に一
端が連結され、他端に充電部が連結された第１抵抗とか
らなる請求項１に記載の充電制御器。 - 【請求項７】 前記利得制御部は、電源電圧にエミッタ
が連結されて電流ミラーを形成する第１タイプの第１、
第２トランジスタと、電源電圧にエミッタが連結されて
電流ミラーを形成する第１タイプの第３、第４、第５ト
ランジスタと、前記ＤＣ−ＤＣコンバータを通じて流れ
る電圧をベース入力とし、前記第１、第２トランジスタ
のコレクタにコレクタが連結されて差動増幅回路を構成
する第２タイプの第６、第７トランジスタと、前記第
６、第７トランジスタのエミッタに連結される電流源
と、前記第７トランジスタのコレクタとベースにそれそ
れエミッタが連結され、前記第３トランジスタのコレク
タとベースとにコレクタが連結された第２タイプの第８
トランジスタと前記第４トランジスタのコレクタにそれ
ぞれのエミッタが連結され、基準電圧端にそれぞれのベ
ースが連結され、それぞれのコレクタが出力端を形成す
る第１タイプの第９、第１０トランジスタと、一側が前
記第９、第１０トランジスタのベースに連結され、他側
が前記基準電圧に連結された第２抵抗と、一側が前記第
９、第１０トランジスタのベースと前記第２抵抗の一側
とに連結され、他側が接地された第３抵抗と、基準電圧
のパスに形成された第４抵抗と、前記第５トランジスタ
のコレクタにエミッタが連結され、接地端にコレクタが
連結され、前記第４抵抗にかかる電圧をベース入力とす
る第１タイプの第１１トランジスタと、前記第１０、第
１１トランジスタのエミッタに各端が連結された抵抗と
からなり、前記第９トランジスタのコレクタが前記パル
ス幅制御部に連結され、前記第１０トランジスタのコレ
クタが前記低域通過フィルターに連結されることを特徴
とする請求項６に記載の充電制御器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR199833989 | 1998-08-21 | ||
| KR1019980033989A KR100271094B1 (ko) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 충전 제어기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000069686A true JP2000069686A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=19547870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11192319A Pending JP2000069686A (ja) | 1998-08-21 | 1999-07-06 | 充電制御器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6133712A (ja) |
| JP (1) | JP2000069686A (ja) |
| KR (1) | KR100271094B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007236041A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Koki Co Ltd | 充電装置 |
| CN103130097A (zh) * | 2011-12-02 | 2013-06-05 | 株式会社安川电机 | 货物装卸系统 |
| WO2021101107A1 (ko) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 한국전기연구원 | 에너지 하베스팅용 배터리 충전 장치 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003052130A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Yazaki Corp | 充電制御装置 |
| US7525291B1 (en) * | 2003-01-21 | 2009-04-28 | Microsemi Corporation | Linearly regulated battery charger |
| FR2860352B1 (fr) * | 2003-09-29 | 2006-02-24 | Thales Sa | Systeme d'equilibrage d'un dispositif de stockage d'energie |
| US7321220B2 (en) * | 2003-11-20 | 2008-01-22 | Lg Chem, Ltd. | Method for calculating power capability of battery packs using advanced cell model predictive techniques |
| JP2006271086A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Nec Electronics Corp | 充電装置 |
| JP4642792B2 (ja) | 2007-02-16 | 2011-03-02 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 電源回路、電源制御回路および電源制御方法 |
| WO2008112528A1 (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Skyworks Solutions, Inc. | Controller and method for using a dc-dc converter in a mobile handset |
| US7977915B2 (en) * | 2007-11-27 | 2011-07-12 | Motorola Solutions, Inc. | Method and system for power management |
| US7898299B2 (en) * | 2008-09-25 | 2011-03-01 | Cypress Semiconductor Corporation | Current sense amplifier |
| US8288995B2 (en) * | 2009-01-07 | 2012-10-16 | Panasonic Corporation | Assembled battery charging method and battery charging system |
| US8449998B2 (en) | 2011-04-25 | 2013-05-28 | Lg Chem, Ltd. | Battery system and method for increasing an operational life of a battery cell |
| US9190862B2 (en) | 2012-08-23 | 2015-11-17 | Qualcomm Incorporated | Charging current calibration |
| WO2016053385A1 (en) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | Elitise Llc | Battery module architecture with horizontal and vertical expandability |
| CN107591851A (zh) * | 2017-05-04 | 2018-01-16 | 合肥中耐电子设备有限公司 | 一种电池充电器的内部充电状态检测系统 |
| US11056930B2 (en) * | 2019-05-31 | 2021-07-06 | Sigmasense, Llc. | Wireless power transfer and communications |
| US11131714B2 (en) | 2019-05-31 | 2021-09-28 | Sigmasense, Llc. | Battery monitoring and characterization during charging |
| US11977123B2 (en) | 2021-06-01 | 2024-05-07 | Sigmasense, Llc. | Sensing voltage using micro-watt sensor |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5382893A (en) * | 1991-05-16 | 1995-01-17 | Compaq Computer Corporation | Maximum power regulated battery charger |
| US5402055A (en) * | 1992-09-30 | 1995-03-28 | Compaq Computer Corporation | AC adapter including differential comparator for tracking battery voltage during trickle charge |
| TW269727B (en) * | 1995-04-03 | 1996-02-01 | Electrosource Inc | Battery management system |
| US5625275A (en) * | 1995-05-24 | 1997-04-29 | Ast Research, Inc. | Power supply which provides a variable charging current to a battery in a portable computer system |
-
1998
- 1998-08-21 KR KR1019980033989A patent/KR100271094B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-07-06 JP JP11192319A patent/JP2000069686A/ja active Pending
- 1999-08-18 US US09/376,845 patent/US6133712A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007236041A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Koki Co Ltd | 充電装置 |
| CN103130097A (zh) * | 2011-12-02 | 2013-06-05 | 株式会社安川电机 | 货物装卸系统 |
| JP2013116802A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Yaskawa Electric Corp | 荷役システム |
| WO2021101107A1 (ko) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 한국전기연구원 | 에너지 하베스팅용 배터리 충전 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000014513A (ko) | 2000-03-15 |
| US6133712A (en) | 2000-10-17 |
| KR100271094B1 (ko) | 2000-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000069686A (ja) | 充電制御器 | |
| US7436150B2 (en) | Energy storage apparatus having a power processing unit | |
| US6861823B2 (en) | Charging circuit for controlling a charging parameter of a rechargeable battery | |
| US9819270B2 (en) | Switching power converter, control circuit and integrated circuit therefor, and constant-current control method | |
| JP3259262B2 (ja) | 電圧レギュレータ | |
| KR100835091B1 (ko) | 충전기 및 이 충전기를 구비한 직류-직류 컨버터, 및 그들의 제어 회로 | |
| CN108964457B (zh) | 用于电子装置的高效电池充电器的实施方案 | |
| TWI707218B (zh) | 具有高速非線性補償的調節器及其控制方法 | |
| US7656133B2 (en) | Capacitor charger with a modulated current varying with an input voltage and method thereof | |
| JP6719332B2 (ja) | 充電装置 | |
| JP2003116269A (ja) | レギュレータ回路 | |
| JPH1014127A (ja) | バッテリーで電力供給される装置用のサプライ電圧レギュレーターとして自己整列する多機能バッテリー充電器 | |
| US8283898B2 (en) | Battery charging circuit | |
| JP2002189522A (ja) | レギュレータ | |
| EP1881580A1 (en) | Dc/dc converter | |
| US7560899B1 (en) | Circuit and method for adjusting safety time-out with charge current | |
| JPH06253467A (ja) | 充電器 | |
| JPH09120316A (ja) | 安定化電源装置 | |
| US6218811B1 (en) | Output variable charging circuit and charger incorporating same | |
| JP3499744B2 (ja) | 電子機器の充電回路 | |
| JP3036756B2 (ja) | 発振回路 | |
| KR100974313B1 (ko) | 배터리 충전기 | |
| KR100835092B1 (ko) | 직류-직류 컨버터 | |
| JP3083549B2 (ja) | 定電流充電回路 | |
| Van Hao et al. | An Adaptive and Wide-Range Output DC-DC Converter for Loading Circuit of Li-Ion Battery Charger |