JP2000092737A - Device for charging secondary battery - Google Patents

Device for charging secondary battery

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JP2000092737A
JP2000092737A JP10258815A JP25881598A JP2000092737A JP 2000092737 A JP2000092737 A JP 2000092737A JP 10258815 A JP10258815 A JP 10258815A JP 25881598 A JP25881598 A JP 25881598A JP 2000092737 A JP2000092737 A JP 2000092737A
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secondary battery
charging
voltage
battery
switch element
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JP10258815A
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Japanese (ja)
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Nobuo Shiojima
信雄 塩島
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for charting a secondary battery that can safely charge the secondary battery without overcharging by suppressing the heat generation of a charge power supply, and at the same time by miniaturizing the charge power supply. SOLUTION: A device is provided with a voltage measurement circuit l3 that detects a battery voltage Vb of a secondary battery BAT, a switch element 11 that is fitted between the secondary battery and the charge power supply, and a charge control circuit 14 that performs the on/off control of the switch element according to the battery voltage being detected by the voltage measurement circuit and pulsively charges the secondary battery. When the battery voltage exceeds a first setting voltage V1, pulse charge is made. On the other hand, when the battery voltage in the case of off state reaches a second setting voltage V2, the pulse charge is stopped.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、充電時における充
電電源の発熱を抑えることができ、しかも小型化を図る
ことのできる二次電池の充電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery charging apparatus capable of suppressing heat generation of a charging power supply during charging and reducing the size.

【0002】[0002]

【関連する背景技術】リチウムイオン電池等の非水溶媒
系二次電池や鉛蓄電池等は、充電中にその電池電圧が高
くなり過ぎると、電池性能が著しく劣化したり、その安
全性が損なわれる等の問題を有している。これ故、従来
では、専らその充電電圧(電池電圧)が一定の電圧を上
回ることがないように、定電圧充電するようにしてい
る。具体的には電池電圧が低いときには一定の電流(例
えば1CmA)で二次電池を充電し、該二次電池の電池
電圧が所定の電圧値(例えば電池セル当たり4.2V)
まで上昇したとき、その充電電流を低下させながら一定
電圧で充電するようにしている。そしてその充電電流が
徐々に減少し、例えば0.05CmA程度まで低下した
時点で、これを満充電状態であると看做して充電を停止
させ、二次電池に過大な電池電圧が生じないようにして
いる。
[Related Background Art] Non-aqueous solvent secondary batteries such as lithium-ion batteries and lead-acid batteries, if the battery voltage becomes too high during charging, battery performance will be significantly degraded or safety will be impaired. And the like. Therefore, in the related art, constant-voltage charging is performed so that the charging voltage (battery voltage) does not exceed a certain voltage. Specifically, when the battery voltage is low, the secondary battery is charged with a constant current (for example, 1 CmA), and the battery voltage of the secondary battery becomes a predetermined voltage value (for example, 4.2 V per battery cell).
When the voltage rises to a certain level, the battery is charged at a constant voltage while reducing the charging current. Then, when the charging current gradually decreases, for example, to about 0.05 CmA, this is regarded as a fully charged state, and charging is stopped, so that an excessive battery voltage is not generated in the secondary battery. I have to.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような定
電流・定電圧充電を実現する充電電源をリニア回路(ア
ナログ回路)にて構成した場合、その発熱量が多くなる
ことが否めず、またその小型化を図ることも困難であ
る。ちなみに上記充電電源をスイッチング回路にて構築
することでその発熱を抑えることが考えられるが、小型
化を図ると言う観点においては、さほどその効果は期待
できない。
However, when a charging power supply for realizing such constant current / constant voltage charging is constituted by a linear circuit (analog circuit), it is unavoidable that the amount of heat generated increases. It is also difficult to reduce the size. Incidentally, it is conceivable to suppress the heat generation by constructing the charging power supply with a switching circuit. However, from the viewpoint of miniaturization, the effect cannot be expected so much.

【0004】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、二次電池の充電に供せられる充
電電源の発熱を抑えると共に、その小型化を図ることを
可能とし、しかも二次電池を過充電することなく安全に
充電することのできる二次電池の充電装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to suppress the heat generation of a charging power supply used for charging a secondary battery and to reduce the size thereof. In addition, it is an object of the present invention to provide a secondary battery charger capable of safely charging a secondary battery without overcharging the secondary battery.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る二次電池の充電装置は、二次電池の端
子電圧としてその電池電圧を検出する電圧測定手段と、
前記二次電池とその充電電源との間に介装されて該二次
電池に対する充電を制御するスイッチ素子と、前記電圧
測定手段にて検出される電池電圧に応じて前記スイッチ
素子をオン・オフ制御して前記二次電池をパルス充電す
る充電制御手段とを具備し、前記二次電池に対する充電
を前記スイッチ素子にて断続制御することで前記充電電
源での発熱を防止し、またその全体的な小型化を図るよ
うにしたしたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a secondary battery charging apparatus according to the present invention comprises: a voltage measuring means for detecting a battery voltage as a terminal voltage of the secondary battery;
A switch element interposed between the secondary battery and its charging power supply for controlling charging of the secondary battery, and turning on / off the switch element according to a battery voltage detected by the voltage measuring means. Charge control means for performing pulse charging of the secondary battery by controlling the charging and discharging of the secondary battery by intermittently controlling the charging of the secondary battery by the switch element. It is characterized in that it is designed to be extremely compact.

【0006】また本発明の好ましい態様は、請求項2に
記載するように前記充電制御手段においては、前記二次
電池の電池電圧Vbが第1の設定電圧V1を上回ったとき
に前記スイッチ素子を一定の周期でオン・オフ制御する
ことを特徴としている。つまり二次電池の充電開始初期
時には、例えば前記スイッチ素子を連続的にオン動作さ
せて該二次電池を一定電流で充電し、この定電流充電に
伴って上昇する該二次電池の電池電圧Vbが前記第1の
設定電圧V1を越えた時点から前記スイッチ素子を一定
の周期でオン・オフ制御して該二次電池をパルス充電す
ることを特徴としている。
In a preferred aspect of the present invention, in the charging control means, when the battery voltage Vb of the secondary battery exceeds a first set voltage V1, the switching element is turned on. It is characterized in that on / off control is performed at a constant cycle. That is, at the initial stage of the start of charging of the secondary battery, for example, the switch element is continuously turned on to charge the secondary battery with a constant current, and the battery voltage Vb of the secondary battery increases with the constant current charging. Is characterized in that the switching element is turned on and off at a constant cycle from the time when the voltage exceeds the first set voltage V1, and the secondary battery is pulse-charged.

【0007】更に本発明の好ましい態様は、請求項3に
記載するように前記二次電池をパルス充電している際、
前記スイッチ素子のオフ動作開始から所定時間後の電池
電圧Vbが、または前記スイッチ素子のオン動作直前の
電池電圧Vbが第2の設定電圧V2を上回ったとき、前記
充電制御手段においては前記スイッチ素子をオフ動作状
態に保つ手段を有することを特徴としている。更には請
求項4に記載するように、前記二次電池の電池電圧Vb
が、該二次電池の許容最大充電電圧である第3の設定電
圧V3に達したとき、前記スイッチ素子をオフ動作させ
る手段を有することを特徴としている。
In a preferred aspect of the present invention, when the secondary battery is pulse-charged as described in claim 3,
When the battery voltage Vb after a predetermined time from the start of the OFF operation of the switch element or the battery voltage Vb immediately before the ON operation of the switch element exceeds the second set voltage V2, the charge control means Is maintained in an off-operation state. Furthermore, as described in claim 4, the battery voltage Vb of the secondary battery
Has a means for turning off the switch element when the voltage reaches a third set voltage V3 which is an allowable maximum charging voltage of the secondary battery.

【0008】つまり二次電池をパルス充電している際、
スイッチ素子のオフ動作時における電池電圧Vbが第2
の設定電圧V2を上回るとき、或いは前記スイッチ素子
のオン動作時における電池電圧Vbが第3の設定電圧V3
を達したとき、該スイッチ素子をオフ動作させ、且つオ
フ動作状態に保つことで、スイッチ素子を介する二次電
池の充電自体を停止させ、これによって二次電池の過充
電を防止することを特徴としている。
That is, when the secondary battery is pulse-charged,
When the battery voltage Vb at the time of the OFF operation of the switch element is the second
When the battery voltage Vb exceeds the third set voltage V3 or when the switch element is turned on.
When the threshold value is reached, the switch element is turned off and kept in the off operation state, whereby charging of the secondary battery via the switch element itself is stopped, thereby preventing overcharge of the secondary battery. And

【0009】また本発明の好ましい態様は、請求項5に
記載するように前記二次電池が複数の電池セルを直列接
続して構成されるとき、前記電圧測定手段においては個
々の電池セルの電池電圧を検出し、その中の最大値を検
出して前記二次電池に対する充電を制御することで、仮
に複数の電池セルの充電特性にバラツキがある場合であ
っても、その中の最大充電電圧を監視することで特定の
電池セルが過充電に至ることを防止することを特徴とし
ている。
According to a preferred aspect of the present invention, when the secondary battery is configured by connecting a plurality of battery cells in series as described in claim 5, the battery of each battery cell is included in the voltage measuring means. By detecting the voltage and controlling the charging of the secondary battery by detecting the maximum value among them, even if the charging characteristics of a plurality of battery cells vary, the maximum charging voltage among them Is monitored to prevent a specific battery cell from being overcharged.

【0010】また本発明は請求項6に記載するように前
記充電制御手段においては、前記充電電源による負荷の
駆動時には、前記スイッチ素子を介する二次電池の充電
を停止させることで、特に請求項7に記載するように前
記充電電源による負荷の駆動時で、且つ前記スイッチ素
子を介する前記二次電池の充電電流が所定値以上のとき
には該スイッチ素子をオン動作を禁止することで、充電
電源の容量に限りがある場合であっても二次電池の充電
に伴う充電電源の負荷変動を防止し、負荷に安定した電
力を供給することを特徴としている。
According to the present invention, in the charging control means, when the load is driven by the charging power source, the charging of the secondary battery via the switching element is stopped. As described in 7, when the load is driven by the charging power source, and when the charging current of the secondary battery through the switching element is equal to or more than a predetermined value, the switching element is prohibited from being turned on, thereby turning off the charging power source. Even when the capacity is limited, load fluctuation of the charging power supply due to charging of the secondary battery is prevented, and stable power is supplied to the load.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る二次電池の充電装置について説明する。
図1はこの発明の一実施形態に係る二次電池の充電装置
を示す概略的なブロック構成図で、BATはリチウムイ
オン電池等の二次電池、PSは該二次電池BATの充電
に供せられる充電電源である。この充電電源PSは、二
次電池BATを充電し得る十分に高い電圧と、制限され
た電流を出力する、いわゆるシリーズ制御方式のリニア
回路として構成されるものであっても良く、またスイッ
チング制御により一定電圧を出力する、いわゆるスイッ
チングレギュレータであっても良い。また交流電源を整
流・平滑して出力する簡単な構成の、いわゆるACアダ
プターの如きものであっても良い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A charging device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a secondary battery charging device according to an embodiment of the present invention. BAT is a secondary battery such as a lithium ion battery, and PS is used for charging the secondary battery BAT. Charging power source. The charging power supply PS may be configured as a so-called series control linear circuit that outputs a sufficiently high voltage capable of charging the secondary battery BAT and a limited current, and is controlled by switching control. A so-called switching regulator that outputs a constant voltage may be used. Further, a simple configuration such as a so-called AC adapter that rectifies and smoothes an AC power supply and outputs the rectified AC power may be used.

【0012】尚、前記二次電池BATは、1個の電池セ
ルとして与えられる場合もあるが、複数の電池セルを直
列に接続して、更には直列接続した電池セルからなる複
数の電池モジュールを並列接続して構成される場合もあ
る。ちなみに図1に示す実施形態においては、前記二次
電池BATは3個の電池セル(リチウムイオン電池)B
1,B2,B3を直列接続して実現されている。
The secondary battery BAT may be provided as a single battery cell, but a plurality of battery cells are connected in series, and a plurality of battery modules composed of battery cells connected in series are connected. In some cases, they are connected in parallel. Incidentally, in the embodiment shown in FIG. 1, the secondary battery BAT has three battery cells (lithium ion batteries) B.
1, B2 and B3 are connected in series.

【0013】さてこの実施形態においては、前記二次電
池BATはコネクタCを介して前記充電電源PSに接続
されて、該充電電源PSにより充電されるように構成さ
れている。即ち、二次電池BATを主体として構成され
る電池パック10と、充電電源PSを主体として構成さ
れる電源部20とは、コネクタCにおける複数の接続端
子c1,c2,c3,c4を介して相互に接続される。特に電
池パック10側の二次電池BATの正極(+)および負
極(−)は、コネクタCの接続端子c1,c4を介して電
源部20側の充電電源PSの正極側(+)および負極側
(−)にそれぞれ接続されて、その充電電源ラインが形
成されている。またコネクタCの接続端子c2,c3は電
池パック10における制御信号の入力端子として用いら
れる。
In this embodiment, the secondary battery BAT is connected to the charging power supply PS via a connector C and is configured to be charged by the charging power supply PS. That is, the battery pack 10 mainly composed of the secondary battery BAT and the power supply unit 20 mainly composed of the charging power supply PS are mutually connected via the plurality of connection terminals c1, c2, c3, c4 of the connector C. Connected to. In particular, the positive electrode (+) and the negative electrode (-) of the secondary battery BAT on the battery pack 10 side are connected to the positive (+) and negative electrode sides of the charging power supply PS on the power supply section 20 via the connection terminals c1 and c4 of the connector C. (-) To form a charging power supply line. The connection terminals c2 and c3 of the connector C are used as control signal input terminals in the battery pack 10.

【0014】しかして電池パック10における正極
(+)側の電源ライン、つまり前記二次電池BATの正
極(+)とコネクタCの接続端子c1との間にはスイッ
チ素子11が直列に介装されており、前記二次電池BA
Tは上記スイッチ素子11を介して充電されるようにな
っている。ちなみにスイッチ素子11は、例えばpチャ
ネル型のFET(電界効果トランジスタ)からなり、そ
の導通(オン動作)によって二次電池BATを充電し、
また遮断(オフ動作)によりその充電を禁止するもの
で、特に後述するようにオン・オフ制御されて二次電池
BATのパルス充電に供される。
Thus, the switching element 11 is interposed in series between the power supply line on the positive electrode (+) side of the battery pack 10, that is, between the positive electrode (+) of the secondary battery BAT and the connection terminal c1 of the connector C. And the secondary battery BA
T is charged via the switch element 11. Incidentally, the switch element 11 is made of, for example, a p-channel FET (field effect transistor), and charges the secondary battery BAT by conduction (ON operation) thereof.
In addition, the charging is prohibited by shutting off (off operation), and is subjected to pulse charging of the rechargeable battery BAT by being turned on / off as described later.

【0015】尚、この例では前記スイッチ素子11に直
列に放電制御用のスイッチ素子(FET)12が介装さ
れている。但し、その電流制御方向はスイッチ素子11
に対して逆向きに設定されている。このスイッチ素子
(FET)12は、後述する保護回路16によりその動
作が制御されるもので、二次電池BATの放電禁止制御
に用いられる。
In this example, a switch element (FET) 12 for controlling discharge is interposed in series with the switch element 11. However, the current control direction is the switching element 11
Is set in the opposite direction. The operation of the switch element (FET) 12 is controlled by a protection circuit 16 described later, and is used for controlling discharge inhibition of the secondary battery BAT.

【0016】さて電池パック10において、前記二次電
池BATの両端(正極と負極)間には該二次電池BAT
の電池電圧(端子電圧)Vbを検出する電池電圧測定回
路13が設けられている。また充電制御回路14は、基
本的には上記電池電圧測定回路13にて検出された電池
電圧Vbに応じて前記スイッチ素子11のオン・オフ
(導通/遮断)を制御し、特に所定の条件下でスイッチ
素子11を所定の周期でオン・オフ制御して前記二次電
池BATをパルス充電する役割を担う。尚、この充電制
御回路14の動作については後述する。
In the battery pack 10, the secondary battery BAT is located between both ends (a positive electrode and a negative electrode) of the secondary battery BAT.
A battery voltage measuring circuit 13 for detecting the battery voltage (terminal voltage) Vb of the first embodiment is provided. The charge control circuit 14 basically controls on / off (conduction / interruption) of the switch element 11 in accordance with the battery voltage Vb detected by the battery voltage measurement circuit 13, and particularly under a predetermined condition. The switch element 11 is controlled to be turned on / off at a predetermined cycle, thereby performing a role of pulse-charging the secondary battery BAT. The operation of the charge control circuit 14 will be described later.

【0017】しかして充電制御回路14の制御出力は、
論理回路(ゲート回路)15を介してスイッチ素子11
(FETのゲート電極)に印加されるようになってい
る。そして該論理回路15が後述する保護回路16の出
力を受けて充電許可され、その論理ゲートを開放してい
るときにのみ、前記充電制御回路14の制御出力がスイ
ッチ素子11に加えられて該スイッチ素子11がオン・
オフ駆動される。また論理回路15が保護回路16の管
理の下で充電禁止制御され、その論理ゲートが閉じられ
ている場合には、前記充電制御回路14の制御出力に拘
わりなく前記スイッチ素子11は強制的に遮断(オフ動
作)される。
The control output of the charge control circuit 14 is
Switch element 11 via logic circuit (gate circuit) 15
(Gate electrode of FET). Only when the logic circuit 15 receives the output of the protection circuit 16 to be described later and is permitted to charge, and only when the logic gate is opened, the control output of the charge control circuit 14 is applied to the switch element 11 and Element 11 is ON
It is driven off. When the logic circuit 15 is controlled to prohibit charging under the control of the protection circuit 16 and its logic gate is closed, the switch element 11 is forcibly shut off regardless of the control output of the charge control circuit 14. (OFF operation).

【0018】ちなみに上記保護回路16は、前記二次電
池BATを構成する各電池セルB1,B2,B3の電池電圧
Vb1,Vb2,Vb3を、そのノードP1,P2,P3,P4を介し
てそれぞれ検出している。そして保護回路15は、基本
的には前記各電池セルB1,B2,B3の電池電圧Vb1,Vb
2,Vb3のいずれかが、その充電禁止電圧Vocまで上昇し
たとき、前記論理回路15に対して充電禁止信号(L信
号)を出力して前述したように前記スイッチ素子11を
強制的に遮断(オフ動作)する。換言すれば、前記各電
池セルB1,B2,B3の電池電圧Vb1,Vb2,Vb3がそれぞ
れ上記充電禁止電圧Vocに達していない場合には、前記
論理回路15は保護回路16により遮断制御されること
なく充電許可された状態にあり、従ってスイッチ素子1
1は前記充電制御回路13から与えられる制御出力に従
ってオン・オフ制御される。そして充電電源PSから与
えられる充電電流は、上述した如くオン・オフ制御され
るスイッチ素子11から放電制御用のスイッチ素子12
を介して二次電池BATに供給される。
Incidentally, the protection circuit 16 detects the battery voltages Vb1, Vb2, Vb3 of the battery cells B1, B2, B3 constituting the secondary battery BAT via the nodes P1, P2, P3, P4 respectively. are doing. The protection circuit 15 basically includes the battery voltages Vb1, Vb of the battery cells B1, B2, B3.
When either of Vb3 and Vb3 rises to the charge prohibition voltage Voc, a charge prohibition signal (L signal) is output to the logic circuit 15 to forcibly cut off the switch element 11 as described above ( Off operation). In other words, when the battery voltages Vb1, Vb2, Vb3 of the respective battery cells B1, B2, B3 do not reach the charging inhibition voltage Voc, the logic circuit 15 is controlled to be cut off by the protection circuit 16. And the charging is permitted.
1 is turned on / off in accordance with a control output provided from the charge control circuit 13. The charging current supplied from the charging power supply PS changes from the switching element 11 which is turned on / off as described above to the switching element 12 for discharging control.
Is supplied to the secondary battery BAT via the

【0019】また同時に前記保護回路15は、前記各電
池セルB1,B2,B3の電池電圧Vb1,Vb2,Vb3のいずれ
かが、その放電禁止電圧Vudまで低下したとき、前述し
た放電用のスイッチ素子12に対して放電禁止信号(L
信号)を出力し、該スイッチ素子12を強制的に遮断す
る。換言すればスイッチ素子12は、各電池セルB1,B
2,B3の電池電圧Vb1,Vb2,Vb3が、その放電禁止電圧
Vudを上回っている場合にのみ、定常的に導通(オン動
作)駆動される。そして二次電池BATからの放電電流
は、スイッチ素子12を介してオン・オフ制御され、前
述した充電制御用のスイッチ素子11を介して放電され
る。
At the same time, when one of the battery voltages Vb1, Vb2, Vb3 of each of the battery cells B1, B2, B3 drops to the discharge prohibition voltage Vud, the protection circuit 15 operates as described above. 12 for a discharge inhibition signal (L
Signal) to forcibly shut off the switch element 12. In other words, the switch element 12 is connected to each of the battery cells B1, B
Only when the battery voltages Vb1, Vb2, and Vb3 of B3 are higher than the discharge prohibition voltage Vud, they are constantly driven (turned on). The discharge current from the secondary battery BAT is on / off controlled via the switch element 12 and discharged via the charge control switch element 11 described above.

【0020】一方、電源部20においては、前記充電電
源PSに対して並列にスイッチ21を介して所定の負荷
RLが接続されている。この負荷RLは、前記充電電源
PSが接続されているときには該充電電源PSから電源
供給を受け、また充電電源PSが切り離されているとき
には、コネクタCを介して前記二次電池BATから電源
供給を受けて作動する。しかして前記スイッチ21は負
荷RLへの電源供給をオン・オフ制御するもので、いわ
ゆる負荷RLに対する電源スイッチとしての機能を有す
る。特にこの電源部20においては、上記スイッチ21
の動作に連動するフローティング充電検出回路22が設
けられており、該フローティング充電検出回路22はス
イッチ21が導通(オン状態)しているとき、前記二次
電池BATに対する充電禁止信号(H信号)を出力する
ものとなっている。
On the other hand, in the power supply section 20, a predetermined load RL is connected to the charging power supply PS via a switch 21 in parallel. The load RL receives power supply from the charging power supply PS when the charging power supply PS is connected, and receives power supply from the secondary battery BAT via the connector C when the charging power supply PS is disconnected. It operates by receiving. The switch 21 controls on / off of the power supply to the load RL, and has a function as a power switch for the load RL. In particular, in the power supply section 20, the switch 21
Is provided, and the floating charge detection circuit 22 outputs a charge prohibition signal (H signal) to the secondary battery BAT when the switch 21 is conducting (ON state). Output.

【0021】このフローティング充電検出回路22が出
力する充電禁止信号は、前記コネクタCの接続端子c2
を介して前記電池パック10における充電制御回路14
に第1の外部制御信号CONT1として与えられる。またコ
ネクタCの接続端子c3は、電源部20の負極(−)側
に接続されており、この接続端子c3に加えられる信号
は前記充電制御回路14の第2の外部制御信号CONT2と
して与えられる。
The charge prohibition signal output from the floating charge detection circuit 22 is connected to the connection terminal c2 of the connector C.
Via the charge control circuit 14 in the battery pack 10
As a first external control signal CONT1. The connection terminal c3 of the connector C is connected to the negative (-) side of the power supply unit 20, and a signal applied to the connection terminal c3 is given as a second external control signal CONT2 of the charge control circuit 14.

【0022】ここで前記充電制御回路14について今少
し詳しく説明すると、該充電制御回路14は、例えば図
2に示すように構成されている。即ち、充電制御回路1
4は前記電圧測定回路13で検出された電池電圧Vbを
入力し、この電池電圧Vbを予め二次電池BATの電池
特性に応じて設定した第1乃至第3の設定電圧V1,V2,
V3(V1≦V2<V3)とそれぞれ比較する3つの比較器
31,32,33を備えている。これらの比較器31,3
2,33は、電池電圧Vbのレベルに応じて該充電制御回
路14の動作形態を制御する役割を担うもので、特に第
1の比較器31は電池電圧Vbが第1の設定電圧V1を上
回ったとき、パルス発生器(PG)34が発生する所定
周期で、且つ所定のデューティ比のパルス信号をゲート
回路35を介して出力する役割を担う。このゲート回路
35を介して出力されるパルス信号が、出力ゲート回路
36を介して前記スイッチ素子11を所定の周期でオン
・オフ制御する制御出力として用いられる。
The charge control circuit 14 will now be described in more detail. The charge control circuit 14 is configured as shown in FIG. 2, for example. That is, the charge control circuit 1
Reference numeral 4 denotes a battery voltage Vb detected by the voltage measuring circuit 13, and the first to third set voltages V1, V2,... Which are set in advance according to the battery characteristics of the secondary battery BAT.
There are provided three comparators 31, 32 and 33 for comparing with V3 (V1 ≦ V2 <V3). These comparators 31, 3
Reference numerals 2 and 33 serve to control the operation mode of the charge control circuit 14 according to the level of the battery voltage Vb. In particular, the first comparator 31 sets the battery voltage Vb higher than the first set voltage V1. In this case, it plays a role of outputting a pulse signal having a predetermined duty ratio and a predetermined duty ratio via the gate circuit 35 at a predetermined cycle generated by the pulse generator (PG) 34. The pulse signal output via the gate circuit 35 is used as a control output for controlling the switching element 11 to be turned on / off at a predetermined cycle via the output gate circuit 36.

【0023】また第2の比較器32は、前記パルス信号
に従って前記スイッチ素子11をオン・オフ制御してい
る期間において、特にスイッチ素子11がオフ動作して
から所定時間経過後において、或いはオン動作する直前
において前記電池電圧Vbが前記第2の設定電圧V2を上
回っているか否かを検出するためのものである。しかし
て電池電圧Vbと前記第2の設定電圧V2とを比較する第
2の比較器32の出力はフリップフロップ37に与えら
れている。
The second comparator 32 controls the ON / OFF state of the switch element 11 in accordance with the pulse signal, particularly after a predetermined time has elapsed after the switch element 11 has been turned off, or Immediately before the detection, it is for detecting whether or not the battery voltage Vb is higher than the second set voltage V2. The output of the second comparator 32 for comparing the battery voltage Vb with the second set voltage V2 is supplied to the flip-flop 37.

【0024】このフリップフロップ37は、前記ゲート
回路35の出力を遅延ライン38を介して所定時間遅延
させた後、インバータ39を介して反転させた信号のト
レーリングエッジをクロックCKとしてその入力Dを取
り込むもので、これによって上記タイミングにおける前
記第2の比較器32の出力がフリップフロップ37にセ
ットされる。具体的には前記スイッチ素子11がオフ動
作してから所定時間経過後、或いはオン動作する直前の
タイミングにおいて前記電池電圧Vbが第2の設定電圧
V2を上回っているとき、フリップフロップ37にはH
レベルの信号がセットされる。このフリップフロップ3
7の出力Qは、インバータ40を介して前記出力ゲート
回路36に前記スイッチ素子11の動作を制御する信号
として出力される。特に前記フリップフロップ37にH
レベルの信号がセットされているとき、出力ゲート回路
36を介して前記スイッチ素子11が強制的にオフ制御
されるものとなっている。従って前記タイミングにおけ
る電池電圧Vbが前記第2の設定電圧V2に達するまで
は、フリップフロップ37の出力はLレベルに保たれて
おり、従ってこの状態においてはスイッチ素子11が強
制的にオフ制御されることはない。
The flip-flop 37 delays the output of the gate circuit 35 by a predetermined time via a delay line 38, and uses the trailing edge of the inverted signal via an inverter 39 as a clock CK to input its input D. This causes the output of the second comparator 32 at the above timing to be set in the flip-flop 37. Specifically, when the battery voltage Vb is higher than the second set voltage V2 after a predetermined time has elapsed after the switch element 11 has been turned off or immediately before the switch element 11 is turned on, the flip-flop 37 is set to H
The level signal is set. This flip-flop 3
The output Q of 7 is output to the output gate circuit 36 via an inverter 40 as a signal for controlling the operation of the switch element 11. In particular, the flip-flop 37
When the level signal is set, the switch element 11 is forcibly turned off via the output gate circuit 36. Therefore, the output of the flip-flop 37 is kept at the L level until the battery voltage Vb at the timing reaches the second set voltage V2, and in this state, the switch element 11 is forcibly turned off. Never.

【0025】これに対して前記第3の比較器33は、前
記電池電圧Vbが二次電池BATの許容された最大充電
電圧(第3の設定電圧)V3に達したか否かを判定する
もので、第3の設定電圧V3に達したとき、Hレベルの
充電禁止信号を出力する。この充電禁止信号(H信号)
は、インバータ41を介して前記出力ゲート回路36に
与えられ、これによって前記スイッチ素子11が強制的
にオフ制御されるものとなっている。
On the other hand, the third comparator 33 determines whether or not the battery voltage Vb has reached the maximum allowable charging voltage (third set voltage) V3 of the secondary battery BAT. Then, when the voltage reaches the third set voltage V3, an H level charge inhibition signal is output. This charge inhibition signal (H signal)
Is supplied to the output gate circuit 36 via an inverter 41, whereby the switch element 11 is forcibly turned off.

【0026】尚、前記充電制御回路14には、更に前記
コネクタCの接続端子c2から与えられる充電禁止信号
を外部制御信号CONT1として入力する第1のインバータ
42と、コネクタCの接続端子c3から与えられる外部
制御信号CONT2を入力する第2のインバータ43とが設
けられている。第1のインバータ42は、外部制御信号
CONT1として前記フローティング充電検出回路22から
充電禁止信号(H信号)が加えられないとき、つまり外
部制御信号がLレベルに保たれていることを条件として
その出力をHレベルにし、これを前記出力ゲート回路3
6に加えることで該充電制御回路14の作動を許可する
役割を担う。また上記第2のインバータ43の入力端は
抵抗44を介してプルアップされており、接続端子c3
を介して負側の電源ラインに接続されてLレベルの外部
制御信号CONT2が与えられたときにその出力をHレベル
にする。そしてこのHレベルの出力を前記出力ゲート回
路36に加えることで該充電制御回路14の作動を許可
する役割を担う。
The charging control circuit 14 is further provided with a first inverter 42 for inputting a charging inhibition signal provided from the connection terminal c2 of the connector C as an external control signal CONT1 and a connection inhibition signal provided from the connection terminal c3 of the connector C. And a second inverter 43 for inputting an external control signal CONT2 to be applied. The first inverter 42 has an external control signal
When the charge prohibition signal (H signal) is not applied from the floating charge detection circuit 22 as the CONT1, that is, on the condition that the external control signal is kept at the L level, the output is set to the H level, and this is set to the output gate. Circuit 3
6 has a role of permitting the operation of the charge control circuit 14. The input terminal of the second inverter 43 is pulled up via a resistor 44, and is connected to a connection terminal c3.
When the L-level external control signal CONT2 is supplied to the power supply line on the negative side through the, the output thereof is set to the H level. The output of the H level is applied to the output gate circuit 36, thereby serving to permit the operation of the charge control circuit 14.

【0027】前述した出力ゲート回路36は、上述した
各インバータ40,41,42,43の出力を受けてゲー
ト制御されるもので、各インバータ40,41,42,4
3の出力がそれぞれHレベルに保たれていることを条件
として前記ゲート回路35からの出力を、前記スイッチ
素子11の駆動制御信号として出力する。しかしてゲー
ト回路35は、前記第1の比較器31の出力がLレベル
であるとき、つまり二次電池BATの電池電圧Vbが第
1の設定電圧V1まで上昇していない場合には、パルス
発生器34の出力(パルス信号)に拘わらず、その出力
をHレベルに保っている。この結果、この状態において
は前記出力ゲート回路36を介してHレベルの前記スイ
ッチ素子11を連続的にオン動作させる信号(制御出
力)が発せられ、スイッチ素子11を介して二次電池B
ATが連続的に充電される。
The above-described output gate circuit 36 is gate-controlled by receiving the output of each of the inverters 40, 41, 42, 43 described above.
The output from the gate circuit 35 is output as a drive control signal for the switch element 11 on condition that the outputs of the switches 3 are kept at the H level. When the output of the first comparator 31 is at the L level, that is, when the battery voltage Vb of the secondary battery BAT has not risen to the first set voltage V1, the gate circuit 35 generates a pulse. Irrespective of the output (pulse signal) of the detector 34, its output is maintained at the H level. As a result, in this state, a signal (control output) for continuously turning on the H-level switch element 11 is output via the output gate circuit 36, and the secondary battery B is output via the switch element 11.
The AT is charged continuously.

【0028】そしてこの二次電池BATの連続充電に伴
ってその電池電圧Vbが上昇し、該電池電圧Vbが前述し
た第1の設定電圧V1を上回ったとき、第1の比較器3
1の出力がHレベルに変化するので、ゲート回路35の
出力はパルス発生器34から与えられるパルス信号に応
じて一定周期で反転動作し、これによって前述したよう
に出力ゲート回路36を介してスイッチ素子11をオン
・オフ動作させる信号を出力されることになる。
When the battery voltage Vb increases with the continuous charging of the secondary battery BAT, and the battery voltage Vb exceeds the above-described first set voltage V1, the first comparator 3
1 changes to the H level, the output of the gate circuit 35 inverts at a constant period in response to the pulse signal given from the pulse generator 34, thereby switching the output signal through the output gate circuit 36 as described above. A signal for turning on / off the element 11 is output.

【0029】かくして上述した如く構成された充電制御
回路14の下で、電池電圧Vbに応じてスイッチ素子1
1の作動が制御され、二次電池BATに対する充電が制
御される充電装置によれば、例えば図3に示すようにし
てその充電が進められる。即ち、二次電池BATを充電
するに際して、先ず二次電池BATの機能を検査する電
池テストとして該二次電池BATに微小電流I1を供給
して初期充電し、この初期充電によって電池電圧Vbが
上昇するか否かを確認する。この初期充電による電池テ
ストは所定の短時間に亘って行われ、これによって電池
電圧Vbが初期電圧Voに達するか否かを判定する。この
際、電池電圧Vbの上昇が見込まれない場合には、電池
不良としてその後の充電処理は行わない。尚、この電池
テストの為の回路機能は、本発明の技術思想とは直接的
には関係がないので、図1には特に示していない。また
このような電池テストを行うことなく、二次電池BAT
が正常に機能するものと看做して、或いは別途設けられ
たテスト装置を用いて電池テストした後、該二次電池B
ATの以下に示す充電処理を直接的に開始することも勿
論可能である。
Thus, under the charge control circuit 14 configured as described above, the switching element 1 is switched in accordance with the battery voltage Vb.
According to the charging device in which the operation of the battery 1 is controlled and the charging of the secondary battery BAT is controlled, the charging proceeds, for example, as shown in FIG. That is, when charging the rechargeable battery BAT, first, as a battery test for checking the function of the rechargeable battery BAT, a small current I1 is supplied to the rechargeable battery BAT to perform initial charge, and the battery voltage Vb is increased by the initial charge. Confirm whether to do. The battery test by the initial charge is performed for a predetermined short time, and it is determined whether the battery voltage Vb reaches the initial voltage Vo. At this time, if a rise in the battery voltage Vb is not expected, it is determined that the battery is defective and the subsequent charging process is not performed. The circuit function for the battery test is not directly shown in FIG. 1 because it has no direct relation to the technical idea of the present invention. Also, without performing such a battery test, the secondary battery BAT
Is considered to function normally, or after a battery test is performed using a test device provided separately, the secondary battery B
It is of course possible to directly start the following charging process of the AT.

【0030】さて二次電池BATに対する充電は、充電
電源PSから負荷RLに対して電力が供給されていない
ことを条件として、つまりスイッチ21がオフ状態であ
り、前記フローティング充電検出回路22が充電禁止信
号(H信号)を出力していないこと、更に前記外部制御
信号CONT2がLレベルに保たれていることを条件として
開始される。このような充電初期時には、その電池電圧
Vbは前記第1の設定電圧V1よりも十分に低いので、前
述したように充電制御回路14は、連続的にHレベルの
制御信号を出力してスイッチ素子11をオン動作させ
る。このスイッチ素子11の連続的なオン動作(導通)
により、充電電源PSから二次電池BATに対して所定
の充電電流I2が供給され、二次電池BATは連続的に
定電流充電される。そしてこの定電流充電により、図3
に示すように電池電圧Vbが次第に高められる。
The charging of the rechargeable battery BAT is performed on condition that power is not supplied from the charging power source PS to the load RL, that is, the switch 21 is turned off, and the floating charge detecting circuit 22 inhibits charging. The operation is started on condition that no signal (H signal) is output and that the external control signal CONT2 is kept at L level. At the time of such initial charging, the battery voltage Vb is sufficiently lower than the first set voltage V1, and therefore, as described above, the charge control circuit 14 continuously outputs an H-level control signal to output the switch element. 11 is turned on. Continuous ON operation (conduction) of this switch element 11
Thus, a predetermined charging current I2 is supplied from the charging power source PS to the secondary battery BAT, and the secondary battery BAT is continuously charged at a constant current. By this constant current charging, FIG.
The battery voltage Vb is gradually increased as shown in FIG.

【0031】しかして上記定電流充電に伴って電池電圧
Vbが上昇し、例えば充電開始から時間t2を経た時点
で、その電池電圧Vbが前述した第1の設定電圧V1を上
回ると、第1の比較器31にてこの状態が検出されて前
記ゲート回路35が制御される。この結果、充電制御回
路14は前述したパルス発振器34の出力に基づいて所
定の周期で反転する制御出力を発し、スイッチ素子11
を所定の周期でオン・オフ動作させる。このスイッチ素
子11にオン・オフ動作により、二次電池BATが図3
に示すように間欠的に、つまりパルス充電される。
When the battery voltage Vb rises with the above-mentioned constant current charging and, for example, when the battery voltage Vb exceeds the above-mentioned first set voltage V1 at the time t2 after the start of charging, the first battery voltage Vb rises. This state is detected by the comparator 31 and the gate circuit 35 is controlled. As a result, the charge control circuit 14 generates a control output that is inverted at a predetermined cycle based on the output of the pulse oscillator 34, and the switch element 11
Are turned on and off at a predetermined cycle. When the switch element 11 is turned on and off, the rechargeable battery BAT is
As shown in the figure, the battery is intermittently charged, that is, pulse-charged.

【0032】このパルス充電時においては、二次電池B
ATの電池電圧Vbは充電電流の供給(充電)に伴って
高められ、またその充電休止にはそのときの充電状態に
応じた開放電圧まで低下する。しかしパルス充電の継続
に伴い、次第にその電池電圧Vbが全体的に高められて
いく。しかもこのとき前記充電電源PSは、二次電池B
ATに対して間欠的に充電電流を供給するだけなので、
さほど大きな発熱を伴うことなしに安定に電流を供給し
得る。
At the time of this pulse charging, the secondary battery B
The battery voltage Vb of the AT is increased in accordance with the supply (charging) of the charging current, and when the charging is stopped, the battery voltage Vb is reduced to an open voltage according to the charging state at that time. However, as the pulse charging continues, the battery voltage Vb gradually increases as a whole. Moreover, at this time, the charging power source PS is
Since the charging current is only supplied intermittently to the AT,
It is possible to stably supply a current without generating much heat.

【0033】しかしてこのようなパルス充電の過程にお
いて、特にスイッチ素子11をオフ動作させて二次電池
BATに対する充電を休止している際、前述した如くし
て二次電池BATの電池電圧Vbが前述した第2の設定
電圧V2を上回るか否かが判定される。そして電池電圧
Vbが第2の設定電圧V2を上回ったとき、フリップフロ
ップ37から充電停止信号が発せられ、出力ゲート回路
36を介して充電制御回路14の出力がLレベルに設定
される。このような充電制御回路14からの出力によっ
て前記スイッチ素子11がオフ状態に設定され、そのオ
フ状態が維持されて前記二次電池BATのパルス充電が
停止される。
In the pulse charging process, especially when the charging of the secondary battery BAT is suspended by turning off the switch element 11, the battery voltage Vb of the secondary battery BAT is increased as described above. It is determined whether the voltage exceeds the second set voltage V2. When the battery voltage Vb exceeds the second set voltage V2, a charge stop signal is issued from the flip-flop 37, and the output of the charge control circuit 14 is set to L level via the output gate circuit 36. The switch element 11 is set to the off state by the output from the charge control circuit 14, and the off state is maintained to stop the pulse charging of the secondary battery BAT.

【0034】即ち、パルス充電におけるオフ制御時の電
池電圧Vbが第2の設定電圧V2を上回ったとき、これを
二次電池BATが満充電状態に至ったと看做してスイッ
チ素子11をオフ制御し、該二次電池BATのパルス充
電を停止するものとなっている。また上述したパルス充
電時において前記電池電圧Vbが、該二次電池BATの
許容された最大充電電圧V3に至った場合には、この時
点で前記第3の比較器33の制御の下でスイッチ素子1
1が強制的にオフ制御されて上記パルス充電が停止制御
される。このようなパルス充電の停止制御により、二次
電池BATは過充電されることなく、満充電状態まで効
率的に充電されることになる。
That is, when the battery voltage Vb at the time of the off control in the pulse charge exceeds the second set voltage V2, it is regarded that the secondary battery BAT has reached the fully charged state, and the switch element 11 is turned off. Then, the pulse charging of the secondary battery BAT is stopped. When the battery voltage Vb reaches the maximum allowable charging voltage V3 of the secondary battery BAT during the above-described pulse charging, the switch element is controlled under the control of the third comparator 33 at this time. 1
1 is forcibly turned off, and the pulse charging is stopped and controlled. By such a pulse charging stop control, the secondary battery BAT is efficiently charged to a fully charged state without being overcharged.

【0035】尚、上述したパルス充電時等において、前
述したフローティング充電検出回路22が充電禁止信号
(H信号)を出力した場合には、つまりスイッチ21を
介して負荷RLに対する電力供給が開始されると、上述
した充電制御回路14の制御動作が停止制御される。こ
の停止制御によって二次電池BATに対する充電が停止
され、充電電源PSからの電力供給が負荷RLに対して
のみ実行される。従って充電電源PSの電源容量が少な
い場合であっても、二次電池BATの存在に拘わりな
く、負荷RLに対してだけ安定に電力供給がなされるこ
とになる。また二次電池BATをパルス充電しながら負
荷RLに対して電力供給すると、該二次電池BATのパ
ルス充電に伴って充電電源PSに負荷変動が生じ、この
負荷変動が負荷RLに対して災いすることがある。この
点、上述したように負荷RLへの電力供給時に二次電池
BATの充電を休止させることにより、充電電源PSの
負荷変動を抑えてその動作の安定化を図ることが可能と
なる。そして二次電池BATに対しては、負荷RLに対
して電力供給がなされていない状態でのみ、つまり負荷
RLの動作休止期間を利用して安定的に行われる。
When the above-mentioned floating charge detection circuit 22 outputs a charge prohibition signal (H signal) at the time of the above-described pulse charge or the like, the power supply to the load RL via the switch 21 is started. Then, the control operation of the charge control circuit 14 described above is stopped and controlled. By this stop control, charging of the secondary battery BAT is stopped, and power supply from the charging power supply PS is executed only to the load RL. Therefore, even if the power supply capacity of the charging power supply PS is small, power is supplied stably only to the load RL regardless of the presence of the secondary battery BAT. Further, when power is supplied to the load RL while the secondary battery BAT is pulse-charged, a load fluctuation occurs in the charging power supply PS with the pulse charging of the secondary battery BAT, and the load fluctuation harms the load RL. Sometimes. In this regard, by suspending the charging of the secondary battery BAT when supplying power to the load RL as described above, it is possible to suppress load fluctuations of the charging power supply PS and to stabilize its operation. Then, the rechargeable battery BAT is stably performed only in a state where power is not supplied to the load RL, that is, using the operation suspension period of the load RL.

【0036】従って上述した如く構成された充電装置に
よれば、二次電池BATの充電電圧Vbに応じてスイッ
チ素子11の作動をオン・オフ制御し、電池電圧Vbが
第1の設定電圧V1を上回った後には該二次電池BAT
をパルス充電するので、その充電電源PSに大きな負担
を掛けることなく、そしてその発熱を抑えて二次電池B
ATを効率的に充電することができる。しかもパルス充
電時における電池電圧Vbに応じてスイッチ素子11を
オフ制御し、パルス充電を停止させるので、二次電池B
ATを過充電することなく、安全に充電することができ
る。更には充電電源PSの負担を軽減し、その発熱を抑
えて、全体的にその小型化を図ることができる等の効果
が奏せられる。
Therefore, according to the charging device configured as described above, the operation of the switch element 11 is controlled on / off in accordance with the charging voltage Vb of the secondary battery BAT, and the battery voltage Vb changes to the first set voltage V1. After exceeding, the secondary battery BAT
Is charged in a pulsed manner, so that the charging power source PS is not overloaded and the heat generation thereof is suppressed to reduce the rechargeable battery B
The AT can be charged efficiently. In addition, the switch element 11 is turned off in accordance with the battery voltage Vb at the time of pulse charging, and the pulse charging is stopped.
The AT can be charged safely without overcharging. Further, the effects of reducing the load on the charging power source PS, suppressing its heat generation, and reducing the overall size can be obtained.

【0037】尚、上述した充電制御回路14の制御の下
で二次電池BATに対する充電を制御するに際し、前述
した保護回路16により個々の電池セルの電池電圧に着
目した充電制御が行われることも言うまでもない。この
ような保護回路16の機能により、特定の電池セルだけ
が逸早く満充電に到達し、該電池セルだけが過充電され
る等の不具合が効果的に防止される。また実際に充電装
置を構築するに際しては、電池電圧Vbの低下を検出し
て前述したフリップフロップ37による充電禁止を解除
するような機能を持たせることが望ましい。
In controlling the charging of the secondary battery BAT under the control of the charging control circuit 14, the above-described protection circuit 16 may perform the charging control focusing on the battery voltage of each battery cell. Needless to say. Such a function of the protection circuit 16 effectively prevents such a problem that only a specific battery cell reaches full charge quickly and only the battery cell is overcharged. Further, when actually constructing the charging device, it is desirable to have a function of detecting a drop in the battery voltage Vb and canceling the above-described prohibition of charging by the flip-flop 37.

【0038】またここでは非水溶媒系の二次電池を例に
説明したが、鉛蓄電池やニッケル水素二次電池、ニッケ
ルカドミウム蓄電池等のアルカリ系二次電池の充電装置
としても同様に適用することができる。更にはスイッチ
素子11としては、二次電池BATの正極側ではなく、
負極側に介装することも可能である。また実施形態にお
いては、図2に示すように充電制御回路14をハードウ
ェアで構成した例を示したが、その一部をマイクロプロ
セッサ等によりソフトウェア的に処理することもでき
る。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施することができる。
Although a non-aqueous solvent-based secondary battery has been described as an example, the present invention is similarly applicable to a charging device for an alkaline secondary battery such as a lead storage battery, a nickel hydride secondary battery, and a nickel cadmium storage battery. Can be. Further, the switching element 11 is not on the positive electrode side of the secondary battery BAT,
It is also possible to interpose on the negative electrode side. In the embodiment, the example in which the charge control circuit 14 is configured by hardware as shown in FIG. 2 has been described. However, a part of the configuration may be processed by software using a microprocessor or the like. In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、二
次電池の電池電圧に応じて該二次電池をパルス充電する
ので、その充電電源の発熱を少なくすることができ、ま
たその小型化を図ることができる。しかも電池パック内
において、簡単に、且つ安全性よくその充電を制御する
ことができる等の効果が奏せられる。
As described above, according to the present invention, since the rechargeable battery is pulse-charged in accordance with the battery voltage of the rechargeable battery, the heat generated by the charging power source can be reduced, and the size of the rechargeable battery can be reduced. Can be achieved. In addition, effects such as easy and safe control of charging in the battery pack can be obtained.

【0040】更には負荷動作時には、上記パルス充電を
停止させるので、負荷に供給される電圧変動等を抑える
ことができ、負荷の基本的な動作に悪影響を及ぼすこと
もない等の効果が奏せられる。
Further, during the load operation, the above-described pulse charging is stopped, so that fluctuations in the voltage supplied to the load can be suppressed, and effects such as not adversely affecting the basic operation of the load can be obtained. Can be

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

【図1】本発明の一実施形態に係る二次電池の充電装置
の概略的なブロック構成図。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a charging device for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す充電装置における充電制御回路の構
成例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a charging control circuit in the charging device shown in FIG.

【図3】図1に示す充電装置による二次電池の充電作用
を示す動作タイミング図。
FIG. 3 is an operation timing chart showing a charging operation of a secondary battery by the charging device shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

BAT 二次電池 PS 充電電源 RL 負荷 10 電池パック 20 電源部 11 スイッチ素子 13 電池電圧測定回路 14 充電制御回路 15 論理回路 16 保護回路 21 スイッチ 22 フローティング充電検出回路 31,32,33 比較器 34 パルス発振器 35 ゲート回路 36 出力ゲート回路 37 フリップフロップ 39,40,41,42,43 インバータ C コネクタ B1,B2,B3 電池セル BAT Secondary battery PS Charging power supply RL Load 10 Battery pack 20 Power supply unit 11 Switch element 13 Battery voltage measurement circuit 14 Charge control circuit 15 Logic circuit 16 Protection circuit 21 Switch 22 Floating charge detection circuit 31, 32, 33 Comparator 34 Pulse oscillator 35 gate circuit 36 output gate circuit 37 flip-flop 39, 40, 41, 42, 43 inverter C connector B1, B2, B3 battery cell

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二次電池の電池電圧を検出する電圧測定
手段と、 前記二次電池とその充電電源との間に介装されたスイッ
チ素子と、 前記電圧測定手段にて検出される電池電圧に応じて前記
スイッチ素子をオン・オフ制御して前記二次電池をパル
ス充電する充電制御手段とを具備したことを特徴とする
二次電池の充電装置。
1. A voltage measuring means for detecting a battery voltage of a secondary battery, a switch element interposed between the secondary battery and a charging power supply thereof, and a battery voltage detected by the voltage measuring means Charge control means for pulse-charging the secondary battery by controlling ON / OFF of the switch element in response to the control signal.
【請求項2】 前記充電制御手段は、前記二次電池の電
池電圧が第1の設定電圧を上回ったときに前記スイッチ
素子を一定の周期でオン・オフ制御することを特徴とす
る請求項1に記載の二次電池の充電装置。
2. The charge control unit according to claim 1, wherein when the battery voltage of the secondary battery exceeds a first set voltage, the switch element is turned on and off at a constant cycle. 3. The charging device for a secondary battery according to claim 1.
【請求項3】 前記充電制御手段は、前記二次電池のパ
ルス充電時において、前記スイッチ素子のオフ動作開始
から所定時間後の電池電圧、または前記スイッチ素子の
オン動作直前の電池電圧が第2の設定電圧を上回ったと
き、前記スイッチ素子をオフ動作状態に保つ手段を有す
ることを特徴とする請求項1または2に記載の二次電池
の充電装置。
3. The charge control unit according to claim 2, wherein, during pulse charging of the secondary battery, the battery voltage after a predetermined time from the start of the OFF operation of the switch element or the battery voltage immediately before the ON operation of the switch element is set to a second voltage. 3. The rechargeable battery charging device according to claim 1, further comprising a unit that keeps the switch element in an off-operation state when the voltage exceeds a set voltage.
【請求項4】 前記充電制御手段は、前記二次電池の電
池電圧が第3の設定電圧に達したとき、前記スイッチ素
子をオフ動作させる手段を有することを特徴とする請求
項1乃至3のいずれかに記載の二次電池の充電装置。
4. The charging control means according to claim 1, wherein said charging control means has means for turning off said switch element when a battery voltage of said secondary battery reaches a third set voltage. A charging device for a secondary battery according to any one of the above.
【請求項5】 前記二次電池は、複数の電池セルを直列
接続したものであって、前記電圧測定手段は、個々の電
池セルの電池電圧における最大値を検出して前記二次電
池に対する充電を制御する手段を備えることを特徴とす
る請求項1に記載の二次電池の充電装置。
5. The secondary battery has a plurality of battery cells connected in series, and the voltage measuring means detects a maximum value of a battery voltage of each battery cell and charges the secondary battery. The charging device for a secondary battery according to claim 1, further comprising a unit that controls the charging of the secondary battery.
【請求項6】 前記充電制御手段は、前記充電電源によ
る負荷の駆動時には、前記スイッチ素子を介する二次電
池の充電を停止させる手段を備えることを特徴とする請
求項1に記載の二次電池の充電装置。
6. The secondary battery according to claim 1, wherein the charging control unit includes a unit that stops charging of the secondary battery via the switch element when the load is driven by the charging power supply. Charging device.
【請求項7】 前記充電制御手段は、前記充電電源によ
る負荷の駆動時で、且つ前記スイッチ素子を介する前記
二次電池の充電電流が所定値以上のとき、該スイッチ素
子のオン動作を禁止することを特徴とする請求項6に記
載の二次電池の充電装置。
7. The charging control unit prohibits an on operation of the switching element when the load is driven by the charging power supply and when a charging current of the secondary battery through the switching element is equal to or more than a predetermined value. The charging device for a secondary battery according to claim 6, wherein:
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