JP2001339870A

JP2001339870A - 二次電池を内蔵する電気機器

Info

Publication number: JP2001339870A
Application number: JP2000160044A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Mashima; 隆彦真嶋; Kensuke Fukui; 憲介福井
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】二次電池を満充電した後、電池管理回路を動
作状態としながら、二次電池を理想的な状態にする。【解決手段】電気機器は、二次電池１と、二次電池１
を充電する充電回路１１と、充電電流を遮断する充電ス
イッチ１２と、二次電池１の満充電を検出して充電スイ
ッチ１２を制御する充電制御回路１３と、二次電池１の
状態を管理する電池管理回路３と、電池管理回路３の電
源回路１４に接続している電源スイッチ１５と、電源ス
イッチ１５を制御する電圧検出回路１２と、充電回路１
１の出力を電源スイッチ１５に供給する電源ダイオード
１７と、充電スイッチ１２の出力側を電源スイッチ１５
に接続して、二次電池１の出力を電源スイッチ１５に供
給する電池ダイオード１８とを備える。電気機器は、充
電回路１１の出力を、電源ダイオード１７と電源スイッ
チ１５を介して電池管理回路３に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池を内蔵し
ている電気機器に関し、とくに、二次電池の充放電を管
理する電池管理回路を内蔵する電気機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】二次電池を内蔵してこれを電源とする電
気機器は、図１に示すように、二次電池１の残容量を検
出して表示する電池管理回路３等を設けて便利に使用で
きる。それは、二次電池１の状態を管理しながら使用で
きるからである。たとえば、二次電池１の残容量を表示
する電池管理回路３は、二次電池１を満充電した後、満
充電であることを連続して表示するように設計してより
便利に使用できる。満充電した後、満充電である表示を
しないと、ユーザーは二次電池１が満充電できたかどう
かを確認できなくなるからである。このことを実現する
ために、図１に示す従来の電気機器は、電源スイッチ１
５を介して電池管理回路３を二次電池１に接続してい
る。電源スイッチ１５は、電池電圧でオンオフに制御さ
れ、電池の残容量が残り少なくなって電池電圧が低下す
るまではオン状態に保持される。

【０００３】この回路図の電気機器は、二次電池１を充
電回路１１に接続すると、充電スイッチ１２がオンにな
って二次電池１の充電が開始される。二次電池１を充電
しているとき、すなわち、充電スイッチ１２がオンの状
態では、充電スイッチ１２と電源スイッチ１５を介し
て、充電回路１１から電池管理回路３に電力が供給され
る。このため、電池管理回路３が動作状態となって、二
次電池１の残容量を表示する。二次電池１が満充電にな
ると、充電スイッチ１２はオフに切り換えられるが、ト
リクル充電スイッチ２３はオン状態となって、二次電池
１がトリクル充電される。トリクル充電される二次電池
１は、電池電圧が低下しない。したがって、電源スイッ
チ１５はオン状態を保持されて、電池管理回路３を動作
状態に保持する。この状態で、電池管理回路３は、トリ
クル充電スイッチ２３を介して電力が供給される。した
がって、二次電池１が満充電された後、長い時間、二次
電池１を充電回路１１から分離しなくても、電池管理回
路３は動作状態に保持される。また、二次電池１もトリ
クル充電されて過放電されることもない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】満充電された二次電池
を、トリクル充電しながら、電池管理回路を動作状態と
する回路は、かならずしも二次電池を理想的な状態では
充電できない。たとえば、二次電池をリチウムイオン二
次電池とする電気機器は、満充電した後に継続してトリ
クル充電すると、電池電圧が異常に高くなって過充電し
て電池の寿命が極端に短くなる。リチウムイオン二次電
池に限らず、たとえば、ニッケル−水素電池やニッケル
−カドミウム電池を内蔵する電気機器においても、電池
管理回路を動作させながらトリクル充電する場合、充電
電流を最適にするのが非常に難しい。トリクル充電する
充電電流が大きすぎると、二次電池が過充電されて寿命
が短くなり、反対に小さすぎると、電池管理回路が二次
電池を放電してしまう弊害が発生する。

【０００５】本発明は、この欠点を解決することを目的
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、二次
電池を満充電した後、電池管理回路を動作状態としなが
ら、二次電池を理想的な状態にできる二次電池を内蔵す
る電気機器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電気機器は、二
次電池１と、この二次電池１を充電する充電回路１１
と、充電回路１１と二次電池１との間に接続されて、充
電される二次電池１が満充電になると充電電流を遮断す
る充電スイッチ１２と、二次電池１の満充電を検出して
充電スイッチ１２をオンオフに制御する充電制御回路１
３と、二次電池１の充放電の状態を管理する電池管理回
路３と、電池管理回路３の電源回路１４に接続している
電源スイッチ１５と、この電源スイッチ１５を二次電池
１の電圧でオンオフに制御する電圧検出回路１６と、充
電回路１１の出力を電源スイッチ１５に供給する電源ダ
イオード１７と、充電スイッチ１２の出力側を電源スイ
ッチ１５に接続して、二次電池１の出力を電源スイッチ
１５に供給する電池ダイオード１８とを備える。この電
気機器は、二次電池１を満充電して充電スイッチ１２が
オフに切り換えられた後は、充電回路１１の出力を、電
源ダイオード１７と電源スイッチ１５を介して電池管理
回路３に供給する。この状態で、充電回路１１が電池管
理回路３に電力を供給して、電池管理回路３を動作状態
とする。満充電された二次電池１は、電池管理回路３に
電力を供給することなく、また、オフ状態の充電スイッ
チ１２によって充電電流も遮断されて、過充電されるこ
とはない。

【０００７】電気機器の電池管理回路３は、好ましく
は、二次電池１の残容量を演算して表示する残容量検出
表示回路である。さらに、本発明の電気機器は、二次電
池１の過放電を防止する保護回路４を備えている。この
保護回路４は、電池電圧が設定電圧よりも低くなると、
二次電池１の放電を停止する主保護回路４Ａと、二次電
池１を補充電するサブ保護回路４Ｂとを備える。サブ保
護回路４Ｂは、二次電池１を補充電するサブ電池８と、
このサブ電池８を二次電池１に接続するサブダイオード
７とを備える。二次電池１の電圧が低下すると、サブ電
池８が二次電池１を補充電して、二次電池１が長期間放
置されたときの過放電を有効に防止する。この電気機器
は、二次電池１を、たとえばリチウムイオン二次電池と
して、サブ電池をリチウム一次電池とする。

【０００８】さらに、電気機器が備える主保護回路４Ａ
は、電流を遮断する設定電圧が異なる第１保護回路４ａ
と第２保護回路４ｂを備える。第１保護回路４ａは負荷
２に直列に接続されて、二次電池１の電圧が第１設定電
圧以下になると負荷２に流れる電流を遮断する。第２保
護回路４ｂは、二次電池１と直列に接続されて、二次電
池１の電圧が第２設定電圧以下に低下すると、二次電池
１に流れる電流を遮断する。この電気機器は、好ましく
は、電圧検出回路１６が電源スイッチ１５をオフにする
電圧を、第１保護回路４ａの第１設定電圧よりも高くし
て、第１設定電圧を第２保護回路４ｂの第２設定電圧よ
りも高くする。この電気機器は、第２保護回路４ｂを、
二次電池１を内蔵しているパック電池１０に内蔵するこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電気機器を例示するもの
であって、本発明は電気機器を以下のものに特定しな
い。

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

【００１１】本発明は電気機器を特定しないが、電気機
器は、電気かみそりや電動歯ブラシなどである。図２の
回路図は、電気かみそりに内蔵される回路構成を示して
いる。この図の電気機器は、二次電池１と、二次電池１
を電源として動作する負荷２と、二次電池１を充電する
充電回路１１と、充電回路１１と二次電池１との間に接
続されて、二次電池１が満充電になると充電電流を遮断
する充電スイッチ１２と、二次電池１の満充電を検出し
て充電スイッチ１２をオンオフに制御する充電制御回路
１３と、二次電池１の充放電の状態を管理する電池管理
回路３と、電池管理回路３の電源回路１４に接続してい
る電源スイッチ１５と、この電源スイッチ１５を二次電
池１の電圧でオンオフに制御する電圧検出回路１６と、
充電回路１１の出力を電源スイッチ１５に供給する電源
ダイオード１７と、充電スイッチ１２の出力側を電源ス
イッチ１５に接続して、二次電池１の出力を電源スイッ
チ１５に供給する電池ダイオード１８と、二次電池１を
過放電から防止する保護回路４とを備える。

【００１２】二次電池１はリチウムイオン二次電池であ
る。リチウムイオン二次電池は、大きさや重さに対する
充電容量が大きく、小さくかつ軽くして充電容量を大き
くできる。ただ、二次電池は、リチウムイオン二次電池
にかぎらず、ニッケル−水素電池やニッケル−カドミウ
ム電池を使用することもできる。

【００１３】負荷２は電気機器によって異なる。電気か
みそりや電動歯ブラシのように、機械的な駆動機構を内
蔵する電気機器の負荷２はモーターである。電気機器が
無線器の場合、負荷は送信回路または受信回路である。
さらに、コンピュータ等の場合は電子回路である。

【００１４】充電回路１１は、二次電池１を充電する電
圧と電流を出力する電源であって、電気機器に内蔵さ
れ、あるいは、電気機器の外部にあって電気機器を脱着
できるように連結する。電気機器に脱着できるように連
結される充電回路は、たとえば、電気機器とは別の充電
器に内蔵される。この充電回路は、電気機器を充電器に
セットした状態で、二次電池を充電する。充電回路１１
を内蔵している電気機器は、たとえば、充電回路１１の
入力側に電源コードや電源プラグを接続しており、電源
コードや電源プラグをコンセントに接続して、二次電池
１を充電する。

【００１５】充電制御回路１３は、二次電池１の電圧を
検出して二次電池１が満充電されたかどうかを判定し
て、充電スイッチ１２をオンオフに制御する。二次電池
１が満充電されるまで、充電制御回路１３は充電スイッ
チ１２をオンとし、二次電池１が満充電されると充電ス
イッチ１２をオフに切り換えて充電を終了する。充電ス
イッチ１２は、ＦＥＴやトランジスター等のスイッチン
グ素子で、充電制御回路１３に接続されてオンオフに制
御される。

【００１６】図の電池管理回路３は、電池の残容量を演
算して表示する残容量検出表示回路である。残容量検出
表示回路は、複数のＬＥＤ１９と、点灯するＬＥＤ１９
の数を二次電池１の残容量で変更する演算回路２０とを
備える。演算回路２０は、二次電池１の充電時間と放電
時間の差で残容量を演算し、あるいは、二次電池１の充
電電流の積分値と、放電電流の積分値から残容量を演算
する。二次電池１の充電時間は、充電スイッチ１２がオ
ンになっている時間で検出できる。放電時間は、負荷２
と直列に接続しているスイッチのオン時間で検出でき
る。二次電池１の充電電流と放電電流は、図示しないが
二次電池と直列に電流検出抵抗を接続し、電流検出抵抗
の両端の電圧で検出する。演算回路２０は、演算した二
次電池１の残容量に相当する数のＬＥＤ１９を点灯す
る。たとえば、満充電された状態で全てのＬＥＤ１９を
点灯し、残容量が少なくなるにしたがって点灯するＬＥ
Ｄ１９の数を少なくし、完全に放電した状態で全てのＬ
ＥＤ１９を消灯する。

【００１７】電池管理回路は、必ずしも残容量検出表示
回路とは限らない。電気機器によっては、二次電池の環
境を常に管理する回路とすることもできる。たとえば、
高温な環境で使用される電気機器においては、電池管理
回路が二次電池の温度を常に検出して、電池温度が設定
温度よりも高くなると、警報を発生し、あるいは、強制
冷却器を動作させる。

【００１８】電源スイッチ１５は、電池管理回路３の電
源回路１４に接続されて、電池管理回路３の動作状態を
制御する。電源スイッチ１５がオンになると、電池管理
回路３は動作状態となり、オフになると、電池管理回路
３は動作しなくなる。図の残容量検出表示回路は、電源
スイッチ１５がオンになると、残容量を演算してＬＥＤ
１９を点灯して表示する。電源スイッチ１５がオフにな
ると、残容量の演算が停止されると共に、全てのＬＥＤ
１９が消灯される。

【００１９】電圧検出回路１６は、二次電池１の電圧で
電源スイッチ１５をオンオフに制御する。二次電池１の
電圧が設定電圧よりも高いときに、電圧検出回路１６は
電源スイッチ１５をオンとし、電池電圧が設定電圧より
も低下すると電源スイッチ１５をオフに切り換えて、二
次電池１の放電を停止する。二次電池１が過放電になる
のを防止するためである。

【００２０】電源スイッチ１５は、電源ダイオード１７
を介して充電回路１１に、電池ダイオード１８を介して
二次電池１に接続される。電源ダイオード１７と電池ダ
イオード１８は、充電回路１１と二次電池１から電池管
理回路３に電力を供給する方向に接続している。したが
って、充電回路１１が二次電池１を充電する電力を出力
するときは、充電回路１１が、電源ダイオード１７と電
源スイッチ１５を介して電池管理回路３に電力を供給す
る。充電回路１１は、充電スイッチ１２を介することな
く、電源ダイオード１７にバイパスされて電池管理回路
３に電力を供給する。したがって、二次電池１が満充電
されて、充電スイッチ１２がオフに切り換えられた後に
おいても、充電回路１１は、電源ダイオード１７と電源
スイッチ１５を介して電池管理回路３に電力を供給す
る。このため、二次電池１が満充電された後、充電回路
１１が充電電力を出力する状態にあっては、充電回路１
１から電池管理回路３に電力が供給されて、電池管理回
路３を動作状態に保持する。この状態で、二次電池１は
電池管理回路３に電力を供給せず、電池管理回路３で放
電されることはない。電池管理回路３は、電源スイッチ
１５とふたつのダイオードを介して、充電回路１１と二
次電池１に接続される。ただ、充電回路１１が二次電池
１の充電電力を出力する状態においては、充電回路１１
の出力電圧は充電している二次電池１の実質的な電圧よ
りも高い。充電回路１１から二次電池１に向かって電流
を流して充電するためである。このため、充電スイッチ
１２がオンの状態においても、電池管理回路３には、二
次電池１よりも充電回路１１から電力が供給される。二
次電池１が満充電されて、充電スイッチ１２がオフにな
った後は、二次電池１の電圧は次第に低下する。したが
って、充電回路１１の電圧は二次電池１の電圧よりもさ
らに高くなり、電池管理回路３に電力を供給する。充電
回路１１よりも電圧が低くなった二次電池１には、電池
管理回路３に電力を全く、あるいはほとんど供給しなく
なる。

【００２１】ふたつのダイオードを介して充電回路１１
と二次電池１に接続される電池管理回路３は、電源スイ
ッチ１５がオンのときに、電圧の高い一方から電力が供
給される。その後、電気機器を充電器から外し、あるい
は、充電回路１１の電源プラグをコンセントから外す
と、充電回路１１から二次電池１に充電電力が供給され
なくなる。この状態になると、二次電池１は電池ダイオ
ード１８を介して電源スイッチ１５に電力を供給する。
この状態で、電源スイッチ１５がオンになると、二次電
池１から電池管理回路３に電力が供給される。電源スイ
ッチ１５は常にオンには制御されない。電池管理回路３
の消費電力が大きいので、必要なときにかぎって、電源
スイッチ１５をオンに制御する。

【００２２】電源スイッチ１５は、二次電池１の電圧が
設定電圧よりも高く、しかも、スイッチング回路２１か
らオン信号が出力されときに限ってオンに制御される。
スイッチング回路２１からオン信号が出力されるのは、
電気機器を使用するときである。したがって、スイッチ
ング回路２１で電源スイッチ１５を制御する電気機器
は、使用するときにかぎって、電池管理回路３である残
容量検出表示回路を動作状態として、ＬＥＤ１９を点灯
して残容量を表示する。

【００２３】スイッチング回路２１は、操作スイッチ２
２を接続しており、操作スイッチ２２が押されるとオン
信号を出力する。さらに操作スイッチ２２が押される
と、スイッチング回路２１はオフ信号を出力する。オン
信号は、電源スイッチ１５をオンに切り換えると共に、
負荷２に接続しているスイッチング素子６もオンに切り
換える。

【００２４】保護回路４は、主保護回路４Ａとサブ保護
回路４Ｂとを備える。主保護回路４Ａは、二次電池１の
電圧を検出して電池電圧が設定電圧よりも低くなると、
二次電池１の放電を停止する。図の電気機器は、第１保
護回路４ａと第２保護回路４ｂからなる主保護回路４Ａ
を備えている。第１保護回路４ａは負荷２に直列に接続
されて、二次電池１の電圧が第１設定電圧以下になると
負荷２に流れる電流を遮断する。第２保護回路４ｂは二
次電池１と直列に接続されて、二次電池１の電圧が第２
設定電圧以下に低下すると、二次電池１から流れる電流
を遮断する。

【００２５】第１保護回路４ａと第２保護回路４ｂは、
電流を遮断する設定電圧が異なり、第１設定電圧は第２
設定電圧よりも高く、いいかえると、第２設定電圧を第
１設定電圧よりも低く設定している。二次電池１をリチ
ウムイオン二次電池とする電気機器は、たとえば、第１
設定電圧を３．１Ｖ／セルとし、第２設定電圧を２．７
Ｖ／セルとする。二次電池１が放電して、第１設定電圧
になると第１保護回路４ａが負荷２に流れる電流を遮断
する。この状態で、第１保護回路４ａは、電池管理回路
３に流れる電流を遮断しない。さらに二次電池１が放電
されて、第２設定電圧になると第２保護回路４ｂが、二
次電池１から流れる全ての電流を遮断する。この状態
で、負荷２と電池管理回路３の両方に流れる電流が遮断
される。

【００２６】第１保護回路４ａと第２保護回路４ｂは、
電圧検出回路５とスイッチング素子６とを備える。スイ
ッチング素子６は、ＦＥＴまたはトランジスター等の半
導体スイッチング素子６で、オン状態で電池を放電でき
る方向に接続している。第１保護回路４ａのスイッチン
グ素子６は、負荷２と直列に接続されて、負荷２に流れ
る電流を遮断する。第２保護回路４ｂのスイッチング素
子６は、二次電池１と直列に接続されて、二次電池１か
ら流れる電流を遮断する。電圧検出回路５は、二次電池
１の電圧を検出して設定電圧に比較し、電池電圧が設定
電圧以下になるとスイッチング素子６をオフとし、電池
電圧が設定電圧よりも高いときに、スイッチング素子６
をオンに制御する。

【００２７】図の電気機器は、第２保護回路４ｂを、二
次電池１を内蔵するパック電池１０に内蔵させている。
いいかえると、第２保護回路４ｂを内蔵しているパック
電池１０を電気機器にセットしている。この電気機器
は、第２保護回路４ｂを内蔵しているパック電池１０を
装着するので、パック電池１０と並列、すなわち、二次
電池１と第２保護回路４ｂとを直列に接続してなる回路
と並列にサブ保護回路４Ｂを接続している。

【００２８】サブ保護回路４Ｂはサブダイオード７とサ
ブ電池８とを備え、サブダイオード７を介してサブ電池
８を二次電池１に接続している。サブ保護回路４Ｂは、
二次電池１の電圧が低下すると、サブダイオード７を通
過して、サブ電池８で二次電池１を補充電する。サブ電
池８が二次電池１を補充電できるように、サブダイオー
ド７はサブ電池８が二次電池１を充電できる方向に接続
している。さらに、サブダイオード７は、二次電池１を
充電するときにサブ電池８に充電電流が流れるのを阻止
する。

【００２９】さらにまた、サブダイオード７の両端に発
生する電圧降下は、サブ電池８が二次電池１を充電する
ときに、サブ電池８が二次電池１を補充電する状態を理
想的な電圧値に調整する。サブ電池８は、二次電池１が
過放電になる電圧に低下するまで、二次電池１を充電す
る必要がない。仮に、サブ電池８がつねに二次電池１を
充電すると、サブ電池８は短期間で放電されてしまい、
二次電池１の過放電を長期間にわたって防止できなくな
る。サブ電池８は、二次電池１の電圧が、過放電される
状態になるまで低下するときにかぎって、二次電池１の
充電を開始するのが理想である。サブ電池８と直列に接
続しているサブダイオード７は、両端に約０．６Ｖの電
圧降下が発生する。したがって、二次電池１の電圧がサ
ブ電池８の電圧よりも０．６Ｖ以下に低下するまで、サ
ブ電池８は二次電池１の充電をしない。二次電池１の電
圧が過放電になるまで低下すると、サブ電池８が二次電
池１を充電する。ダイオードは極めて安価なパーツで、
しかも両端の電圧降下がほぼ一定である。このため、二
次電池１とサブ電池８に、電圧値のほぼ等しい電池を使
用する電気機器において、サブ電池８と直列にサブダイ
オード７を接続して、サブ電池８が二次電池１を充電す
る電圧を理想的な電圧値に制御できる。また、ダイオー
ドの電圧降下はほぼ一定であるから、複数のダイオード
を直列に接続して、ダイオード全体での電圧降下を最適
電圧に調整することができる。ダイオードを直列接続す
る個数が多くして、サブ電池が二次電池の充電を開始す
るときの二次電池の電圧値を低くできる。

【００３０】さらに、図のサブ保護回路４Ｂは、サブ電
池８が二次電池１を充電する充電電流を制限するため
に、サブダイオード７と直列に電流制限抵抗９を接続し
ている。電流制限抵抗９の抵抗値は、サブ電池８が二次
電池１を充電する充電電流で、二次電池１の自己放電を
補うことができるように設定する。

【００３１】二次電池１は自己放電するがその放電電流
は極めて小さい。このため、電流制限抵抗９の抵抗値
は、たとえば、約１０ｋΩと非常に大きな値に設定し
て、サブ電池８が二次電池１を充電する充電電流を小さ
くして、長期間にわたって二次電池１を補充電できるよ
うにする。さらに、サブ電池８は、長期間にわたって、
二次電池１の自己放電を補うことができるように、二次
電池１よりも自己放電の少ない電池を使用する。一次電
池は、二次電池に比較して自己放電が少ない。したがっ
て、サブ電池８には、好ましくは一次電池を使用する。
とくに、サブ電池８にはリチウム一次電池が最適であ
る。リチウム一次電池の自己放電が極めて少なく、長期
間にわたって二次電池１を補充電できるからである。こ
のため、二次電池１をリチウムイオン二次電池として、
サブ電池８をリチウム一次電池とする組合せは最適であ
る。とくに、この組合せは、サブ電池８と直列に接続さ
れたサブダイオード７でもって、サブ電池８が二次電池
１を充電する電圧も最適値に設定できる。

【００３２】サブ電池８は、負荷２に電力を供給するた
めの電池ではない。二次電池１の自己放電を補償するた
めの電池である。二次電池１の自己放電による電流は極
めて小さい。したがって、サブ電池８は、二次電池１の
容量に比較して容量の小さい電池、たとえば、コイン電
池、とくにリチウム一次電池であるコイン電池が最適で
ある。狭いスペースに収納して、極めて長期間にわたっ
て二次電池１の過放電による劣化を有効に防止できるか
らである。

【００３３】図２の電気機器は、二次電池１と直列に接
続している第２保護回路４ｂをパック電池１０に内蔵し
て、パック電池１０と並列にサブ保護回路４Ｂを接続し
ている。この電気機器は、保護回路４を内蔵しているパ
ック電池１０を電気機器に装着できる。ただ、この電気
機器は、第２保護回路４ｂが二次電池１の電流を遮断す
る状態で、サブ電池８が電池管理回路３で放電される。
サブ電池８の放電電流は、電流制限抵抗９に制限されて
極めて微小な電流ではあるが、サブ電池８の容量も小さ
いので、好ましくは、この放電電流もできる限り小さく
するのがよい。図３に示すように、サブ保護回路４Ｂを
二次電池１に並列に接続して、サブ電池８が電池管理回
路３で放電されるのを阻止できる。第２保護回路４ｂの
スイッチング素子６がオフになると、サブ電池８の−側
が電池管理回路３から電気的に切り離されるからであ
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、二次電池を満充電した後、電
池管理回路を動作状態としながら、二次電池を理想的な
状態にできる特長がある。それは、本発明の電気機器
が、二次電池を満充電して充電スイッチをオフに切り換
えた後は、充電回路の出力を、電源ダイオードと電源ス
イッチを介して電池管理回路に供給しているからであ
る。この電気機器は、二次電池が満充電された状態で
は、充電回路が電池管理回路に電力を供給して、電池管
理回路を動作状態とするので、満充電された二次電池
が、電池管理回路に電力を供給することがない。また、
二次電池は、オフ状態の充電スイッチによって充電電流
が遮断されているので過充電されることはない。このよ
に、本発明の電気機器は、満充電された二次電池を理想
的な状態にしながら電池管理回路を動作状態にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の二次電池を内蔵する電気機器の回路図

【図２】本発明の実施例の二次電池を内蔵する電気機器
の回路図

【図３】本発明の他の実施例の二次電池を内蔵する電気
機器の回路図

【符号の説明】

１…二次電池２…負荷３…電池管理回路４…保護回路４Ａ…主保護回路４
Ｂ…サブ保護回路４ａ…第１保護回路４ｂ…第２保護回路５…電圧検出回路６…スイッチング素子７…サブダイオード８…サブ電池９…電流制限抵抗１０…パック電池１１…充電回路１２…充電スイッチ１３…充電制御回路１４…電源回路１５…電源スイッチ１６…電圧検出回路１７…電源ダイオード１８…電池ダイオード１９…ＬＥＤ２０…演算回路２１…スイッチング回路２２…操作スイッチ２３…トリクル充電スイッチ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｊ 7/00 ３０３Ｈ０２Ｊ 7/00 ３０３Ｃ 7/04 7/04 ＧＦターム(参考） 5G003 AA01 BA01 CA11 DA13 EA02 EA05 5H030 AA01 AS11 BB01 BB04 BB08 BB21 FF41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二次電池(1)と、この二次電池(1)を充電
する充電回路(11)と、充電回路(11)と二次電池(1)との
間に接続されて、充電される二次電池(1)が満充電にな
ると充電電流を遮断する充電スイッチ(12)と、二次電池
(1)の満充電を検出して充電スイッチ(12)をオンオフに
制御する充電制御回路(13)と、二次電池(1)の充放電の
状態を管理する電池管理回路(3)と、電池管理回路(3)の
電源回路(14)に接続している電源スイッチ(15)と、この
電源スイッチ(15)を二次電池(1)の電圧でオンオフに制
御する電圧検出回路(16)と、充電回路(11)の出力を電源
スイッチ(15)に供給する電源ダイオード(17)と、充電ス
イッチ(12)の出力側を電源スイッチ(15)に接続して、二
次電池(1)の出力を電源スイッチ(15)に供給する電池ダ
イオード(18)とを備え、充電回路(11)の出力が、電源ダイオード(17)と電源スイ
ッチ(15)を介して電池管理回路(3)に供給されるように
してなる二次電池を内蔵する電気機器。
【請求項２】電池管理回路(3)が、二次電池(1)の残容
量を演算して表示する残容量検出表示回路である請求項
１に記載される二次電池を内蔵する電気機器。
【請求項３】二次電池(1)の過放電を防止する保護回
路(4)を備えており、保護回路(4)が、電池電圧が設定電
圧よりも低くなると、二次電池(1)の放電を停止する主
保護回路(4A)と、二次電池(1)を補充電するサブ保護回
路(4B)とを備え、サブ保護回路(4B)は、二次電池(1)を
補充電するサブ電池(8)と、このサブ電池(8)を二次電池
(1)に接続するサブダイオード(7)とを備え、二次電池
(1)の電圧が低下すると、サブ電池(8)が二次電池(1)を
補充電するようにしてなる請求項１に記載される二次電
池を内蔵する電気機器。
【請求項４】二次電池(1)がリチウムイオン二次電池
で、サブ電池(8)がリチウム一次電池である請求項３に
記載される二次電池を内蔵する電気機器。
【請求項５】主保護回路(4A)が、電流を遮断する設定
電圧が異なる第１保護回路(4a)と第２保護回路(4b)を備
え、第１保護回路(4a)は負荷(2)に直列に接続されて、
二次電池(1)の電圧が第１設定電圧以下になると負荷(2)
に流れる電流を遮断し、第２保護回路(4b)は二次電池
(1)と直列に接続されて、二次電池(1)の電圧が第２設定
電圧以下に低下すると、二次電池(1)に流れる電流を遮
断する請求項３に記載される二次電池を内蔵する電気機
器。
【請求項６】電圧検出回路(16)が電源スイッチ(15)を
オフにする電圧が、第１保護回路(4a)の第１設定電圧よ
りも高く、第１設定電圧が第２保護回路(4b)の第２設定
電圧よりも高い請求項５に記載される二次電池を内蔵す
る電気機器。
【請求項７】第２保護回路(4b)が、二次電池(1)を内
蔵するパック電池(10)に内蔵され、このパック電池(10)
と並列にサブ保護回路(4B)を接続している請求項５に記
載される二次電池を内蔵する電気機器。