JP2000333380A - 出力可変充電回路およびそれを用いた充電器 - Google Patents

出力可変充電回路およびそれを用いた充電器

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JP2000333380A JP11140179A JP14017999A JP2000333380A JP 2000333380 A JP2000333380 A JP 2000333380A JP 11140179 A JP11140179 A JP 11140179A JP 14017999 A JP14017999 A JP 14017999A JP 2000333380 A JP2000333380 A JP 2000333380A
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    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 充電電流や充電電圧などの充電特性を、外部
信号によって連続的に変化させることのできる出力可変
充電回路を提供する。 【解決手段】 充電電流検出回路22や充電電圧検出回
路23に外部信号を入力することによって、充電電流検
出回路22や充電電圧検出回路23で検出した充電特性
検出値を変更して充電制御回路21に帰還させる。 【効果】 外部信号に応じて充電電流や充電電圧などの
充電特性を連続的に変化させることができるため、この
出力可変充電回路だけで、既知か未知かを問わず、どの
ような充電条件や組み合わせの二次電池に対しても外部
信号を適当な値に設定することによって対応することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は出力可変充電回路お
よびそれを用いた充電器、特に電源として二次電池を利
用する携帯機器に用いられる出力可変充電回路およびそ
れを用いた充電器に関する。
【0002】
【従来の技術】図3に、従来の出力可変充電回路および
それを用いた充電器の回路図を示す。
【0003】図3において、出力可変充電回路1は、充
電制御回路2と、電解コンデンサ3および4と、電流検
出抵抗5と、充電電流検出回路6と、充電電圧検出回路
7と、切換スイッチ8と、充電条件記憶回路9とから構
成されている。ここで、充電制御回路2の入力は外部の
直流電源11に接続されている。また、充電制御回路2
の出力は外部の二次電池12に接続されている。そし
て、充電制御回路2の入力および出力の正極と負極の間
にはそれぞれ電解コンデンサ3および4が接続されてい
る。また、充電制御回路2の出力の正極と二次電池12
の間には電流検出抵抗5が直列に接続されている。ま
た、電流検出抵抗5の両端は充電電流検出回路6に接続
され、電流検出抵抗5の二次電池12側は充電電圧検出
回路7に接続されている。そして、充電電流検出回路6
と充電電圧検出回路7の出力は充電制御回路2に接続さ
れている。さらに、切換スイッチ8は充電条件記憶回路
9を介して充電制御回路2に接続されている。なお、こ
こで、充電電流検出回路6と充電電圧検出回路7はまと
めて充電特性検出回路10を構成している。
【0004】また、充電器13は、出力可変充電回路1
と直流電源11とで構成されている。
【0005】このように構成された出力可変充電回路1
および充電器13において、充電条件記憶回路9にはリ
チウムイオン電池やニッケル水素電池やニッケルカドミ
ウム電池などの各種の二次電池や、その二次電池を直列
や並列に接続してなる回路に対応する複数の充電条件が
記憶されている。ここで、充電条件とは充電電流や充電
電圧の設定値を総称したものである。そして、切換スイ
ッチ8を切り換えることによって充電条件記憶装置9か
ら1つの充電条件が選択され、充電制御回路2に入力さ
れる。
【0006】一方、充電電流検出回路6は電流検出抵抗
5の両端の電圧から充電電流を検出し、充電電流検出値
として充電制御回路2に帰還させる。また、充電電圧検
出回路7は充電電圧を検出し、充電電圧検出値として充
電制御回路2に帰還させる。このような、実際の充電電
流や充電電圧を充電特性という。また、充電特性を充電
特性検出回路10で検出した充電電流検出値や充電電圧
検出値を充電特性検出値という。そして、充電制御回路
2は、充電電流検出回路6および充電電圧検出回路7か
ら帰還された充電電流検出値および充電電圧検出値が、
あらかじめ充電条件記憶回路9から入力された充電条件
を満足するように出力を制御する。
【0007】このようにして、出力可変充電回路1を、
切換スイッチによって充電条件が異なる複数の二次電池
やその組み合わせに対応できる充電回路とすることがで
きる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、出力可変充
電回路1を1つの製品として製造し、これをユーザー側
で利用する場合には、ユーザー側で必要な二次電池の種
類、およびその二次電池を直列や並列に接続してなる回
路の分だけの充電条件をあらかじめ充電条件記憶回路9
に記憶させておく必要がある。この場合、充電条件の種
類によっては充電条件記憶回路9の記憶容量が大きくな
ったり、切換スイッチ8の切換数が多くなったりするた
め、出力可変充電回路1の大型化や価格上昇を招くとい
う問題がある。また、あらかじめ記憶させておいた充電
条件以外の、たとえば新しい二次電池や従来の二次電池
の新しい組み合わせには対応できないため、その場合に
は充電条件記憶回路9の記憶内容を変更するなどして、
それに対応できる出力可変充電回路を新規に作らなけれ
ばならないという問題がある。
【0009】そこで、本発明では、充電電流や充電電圧
などの充電特性を、外部信号によって連続的に変化させ
ることのできる出力可変充電回路およびそれを用いた充
電器を提供する。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の出力可変充電回路は、あらかじめ設定され
た充電条件を満たすように充電特性を制御する充電制御
回路と、該充電制御回路に接続されて充電特性を検出し
て充電特性検出値とするとともに、入力された外部信号
に応じて前記充電特性検出値を変更して前記充電制御回
路に帰還させる充電特性検出回路とからなることを特徴
とする。
【0011】また、本発明の出力可変充電回路は、入力
された外部信号に応じてあらかじめ設定された充電条件
を変更して、該変更された充電条件を満たすように充電
特性を制御する充電制御回路と、該充電制御回路に接続
されて充電特性を検出して充電特性検出値とするととも
に、該充電特性検出値を前記充電制御回路に帰還させる
充電特性検出回路とからなることを特徴とする。
【0012】また、本発明の出力可変充電回路は、前記
外部信号を変換する信号変換回路を有することを特徴と
する。
【0013】また、本発明の充電器は、上記の出力可変
充電回路と、該出力可変充電回路に直流電流を供給する
直流電源と、前記出力可変充電回路に外部信号を入力す
る外部信号源とを有することを特徴とする。
【0014】このように構成することにより、本発明の
出力可変充電回路およびそれを用いた充電器は、外部信
号に応じて充電電流や充電電圧などの充電特性を連続的
に変化させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1に、本発明の出力可変充電回
路およびそれを用いた充電器の一実施例を示す。図1に
おいて、図3と同一もしくは同等の部分には同じ記号を
付し、その説明を省略する。
【0016】図1において、出力可変充電回路20は、
電流検出抵抗5の両端が充電電流検出回路22に接続さ
れ、電流検出抵抗5の二次電池12側が充電電圧検出回
路23に接続されている。また、出力可変充電回路20
は、信号変換回路である演算増幅回路24および25を
有し、外部に設けられた外部信号源27が演算増幅回路
24を介して充電電流検出回路22に接続され、同じく
外部に設けられた外部信号源28が演算増幅回路25を
介して充電電圧検出回路23に接続されている。そし
て、充電電流検出回路22と充電電圧検出回路23の出
力は充電制御回路21に接続されている。ここで、充電
電流検出回路22と充電電圧検出回路23はまとめて充
電特性検出回路26を構成している。なお、充電制御回
路21には充電条件を入力するための端子はなく、出力
可変充電回路20は充電条件記憶回路や切換スイッチを
有していない。
【0017】また、充電器29は、上記の出力可変充電
回路20と、直流電源11と、外部信号源27および2
8とで構成されている。
【0018】このように構成された出力可変充電回路2
0において、外部信号源27から出力される外部信号を
演算増幅回路24で演算増幅(信号変換)し、充電電流
検出回路22に入力する。充電電流検出回路22におい
ては、充電特性検出値の1つである充電電流検出値を、
入力される外部信号に応じて変更して充電制御回路21
に入力する。例えば、外部信号が1Vの時には充電電流
検出値をそのまま充電制御回路21に入力し、また、外
部信号が2Vの時には充電電流検出値を1/2にして充
電制御回路21に入力し、さらには、外部信号が0.5
Vの時には充電電流検出値を2倍にして充電制御回路2
1に入力する。なお、このとき、外部信号の値が連続的
に変化すると、変更されて充電制御回路21に入力され
る充電電流検出値も連続的に変化する。このように、充
電電流検出値を変更して充電制御回路21に入力するこ
とによって、充電制御回路21は充電電流があらかじめ
決められている条件からずれていると判断して、充電電
流の値を変えようとする。そのため、例えば上記の例で
は外部信号が2Vの時には充電電流を2倍にするように
動作し、外部信号が0.5Vの時には充電電流を1/2
にするように動作する。このようにして、出力可変充電
回路20においては充電電流検出回路22に入力される
外部信号に応じて充電電流の値を連続的に変えることが
できる。
【0019】一方、演算増幅回路25も外部信号源28
から出力される外部信号を演算増幅(信号変換)し、充
電電圧検出回路23に入力する。充電電圧検出回路23
においては、充電電流の場合と同じように、もう1つの
充電特性検出値である充電電圧検出値を、入力される外
部信号に応じて変更して充電制御回路21に入力する。
このように、充電電圧検出値を変更して充電制御回路2
1に入力することによって、充電制御回路21は充電電
圧があらかじめ決められている条件からずれていると判
断して、充電電圧の値を変えようとする。このようにし
て、出力可変充電回路20においては充電電流検出回路
22と同様に、充電電圧検出回路23に入力される外部
信号に応じて充電電圧の値を連続的に変えることができ
る。
【0020】以上説明したように、出力可変充電回路2
0においては、入力される外部信号に応じて充電電流や
充電電圧などの充電特性を連続的に変えることができ
る。そのため、出力可変充電回路20だけで、既知か未
知かを問わず、どのような充電条件や組み合わせの二次
電池に対しても外部信号を適当な値に設定することによ
って対応することができる。そして、一種類の出力可変
充電回路でどのような二次電池にも対応できるために他
の種類の充電回路を設計する必要がなく、量産効果によ
り出力可変充電回路の低コスト化を図ることができる。
【0021】また、充電器29においては、外部信号を
変換する演算増幅回路24および25を備えているため
に、外部信号源27や28を必ずしも充電特性検出回路
に最適なものに設定する必要がない。そのため、外部信
号源のバリエーションを広くすることができ、これによ
って出力可変充電回路20を用いる充電器の低コスト化
を図ることができる。
【0022】図2に、本発明の出力可変充電回路および
それを用いた充電器の別の実施例を示す。図2におい
て、図1および図3と同一もしくは同等の部分には同じ
記号を付し、その説明を省略する。
【0023】図2において、出力可変充電回路30は、
充電制御回路31を有している。そして、充電電流検出
回路6および充電電圧検出回路7の出力が充電制御回路
31に接続されるとともに、演算増幅回路24および2
5の出力も充電制御回路31に接続されている。なお、
出力可変充電回路30は出力可変充電回路20と同様に
充電条件記憶回路や切換スイッチを有していない。
【0024】また、充電器32は、上記の出力可変充電
回路30と、直流電源11と、外部信号源27および2
8とで構成されている。
【0025】このように構成された出力可変充電回路3
0において、外部信号源27から出力される外部信号を
演算増幅回路24で演算増幅(信号変換)し、充電制御
回路31に入力する。充電制御回路31においては、あ
らかじめ設定されている充電電流の条件を外部信号で変
更して、これを新しい充電条件とする。例えば、外部信
号が1Vの時には充電電流はあらかじめ設定されている
条件とし、また、外部信号が2Vの時には充電電流をあ
らかじめ設定されている条件の1/2とし、さらには、
外部信号が0.5Vの時には充電電流をあらかじめ設定
されている条件の2倍とする。なお、このとき、外部信
号の値が連続的に変化すると変更された充電電流の条件
も連続的に変化するものとする。このように、あらかじ
め設定されている充電条件を外部信号によって変更した
値に設定し直すことによって、充電制御回路31は変更
された充電条件に従って充電電流を制御する。このよう
にして、出力可変充電回路30においては充電制御回路
31に入力される外部信号に応じて充電電流の条件を連
続的に変えることができる。
【0026】一方、演算増幅回路25も外部信号源28
から出力される外部信号を演算増幅(信号変換)し、充
電制御回路31に入力する。充電制御回路31において
は、あらかじめ設定されている充電電圧の条件を外部信
号で変更して、これを新しい充電条件とする。このよう
に、あらかじめ設定されている充電電圧の条件を外部信
号によって変更した値に設定し直すことによって、充電
制御回路31は変更された充電条件に従って充電電圧を
制御する。このようにして、出力可変充電回路30にお
いては充電制御回路31に入力される外部信号に応じて
充電電圧の条件を連続的に変えることができる。
【0027】以上説明したように、出力可変充電回路3
0においては、入力される外部信号に応じて充電電流や
充電電圧などの充電条件を連続的に変えることができ
る。そのため、出力可変充電回路30だけで、既知か未
知かを問わず、どのような充電条件や組み合わせの二次
電池に対しても外部信号を適当な値に設定することによ
って対応することができる。そして、一種類の出力可変
充電回路でどのような二次電池にも対応できるために他
の種類の充電回路を設計する必要がなく、量産効果によ
り出力可変充電回路の低コスト化を図ることができる。
【0028】また、充電器32においては、外部信号を
変換する演算増幅回路24および25を備えているため
に、外部信号源27や28を必ずしも充電特性検出回路
に最適なものに設定する必要がない。そのため、外部信
号源のバリエーションを広くすることができ、これによ
って出力可変充電回路30を用いる充電器32の低コス
ト化を図ることができるものである。
【0029】なお、上記の各実施例おいては、充電電流
検出回路と充電電圧検出回路の2つで充電特性検出回路
を構成していたが、充電特性検出回路としてはいずれか
一方のみでも構わないものである。
【0030】また、上記の各実施例においては、外部信
号源27や28から出力される外部信号を、充電電流検
出回路22や充電電圧検出回路23、あるいは充電制御
回路31に最適な信号に変換するために信号変換回路と
して演算増幅回路24や25を備えているが、信号変換
回路は演算増幅回路に限るものではなく、別の種類の信
号変換回路であっても構わないものである。さらに、外
部信号源27や28が充電電流検出回路22や充電電圧
検出回路23、あるいは充電制御回路31に最適な信号
を出力することができるものであれば、演算増幅回路の
ような信号変換回路は無くても構わないものである。
【0031】
【発明の効果】本発明の出力可変充電回路によれば、あ
らかじめ設定された充電条件を満たすように充電特性を
制御する充電制御回路と、充電制御回路に接続されて充
電特性を検出して充電特性検出値とするとともに、入力
された外部信号に応じて充電条件検出値を変更して充電
制御回路に帰還させる充電特性検出回路を有することに
よって、外部信号に応じて充電電流や充電電圧などの充
電条件を連続的に変化させることができ、出力可変充電
回路およびそれを用いた充電器の低コスト化を図ること
ができる。
【0032】また、入力された外部信号に応じてあらか
じめ設定された充電条件を変更して、その変更された充
電条件を満たすように充電特性を制御する充電制御回路
と、その充電制御回路に接続されて充電特性を検出して
充電特性検出値とするとともに、それを充電制御回路に
帰還させる充電特性検出回路を有することによっても、
外部信号に応じて充電電流や充電電圧などの充電条件を
連続的に変化させることができ、出力可変充電回路およ
びそれを用いた充電器の低コスト化を図ることができ
る。
【0033】また、外部信号を変換する信号変換回路を
有することによって、外部信号源のバリエーションを広
くして、出力可変充電回路を用いた充電器の低コスト化
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の出力可変充電回路の一実施例を示す回
路図である。
【図2】本発明の出力可変充電回路の別の実施例を示す
回路図である。
【図3】従来の出力可変充電回路を示す回路図である。
【符号の説明】
5…電流検出抵抗 6、22…充電電流検出回路 7、23…充電電圧検出回路 10、26…充電特性検出回路 11…直流電源 12…二次電池 20、30…出力可変充電回路 21、31…充電制御回路 24、25…演算増幅回路 27、28…外部信号源

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 あらかじめ設定された充電条件を満たす
    ように充電特性を制御する充電制御回路と、 該充電制御回路に接続されて充電特性を検出して充電特
    性検出値とするとともに、入力された外部信号に応じて
    前記充電特性検出値を変更して前記充電制御回路に帰還
    させる充電特性検出回路とからなることを特徴とする出
    力可変充電回路。
  2. 【請求項2】 入力された外部信号に応じてあらかじめ
    設定された充電条件を変更して、該変更された充電条件
    を満たすように充電特性を制御する充電制御回路と、 該充電制御回路に接続されて充電特性を検出して充電特
    性検出値とするとともに、該充電特性検出値を前記充電
    制御回路に帰還させる充電特性検出回路とからなること
    を特徴とする出力可変充電回路。
  3. 【請求項3】 前記外部信号を変換する信号変換回路を
    有することを特徴とする、請求項1または2に記載の出
    力可変充電回路。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の出
    力可変充電回路と、該出力可変充電回路に直流電流を供
    給する直流電源と、前記出力可変充電回路に外部信号を
    入力する外部信号源とを有することを特徴とする充電
    器。
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