JP2002325364A - 充放電制御装置 - Google Patents

充放電制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 過放電保護状態のままでの充電電流の検出
や、過充電保護状態のままでの放電電流の検出を行なう
ことが可能な充電式電源装置の提供。 【解決手段】充電電流の検出については、スイッチ回路
１０３の充電用スイッチ１１２の抵抗成分により発生す
る電圧を利用する。又、放電電流の検出については、ス
イッチ回路１０３の放電用スイッチ１１１の抵抗成分に
より発生する電圧を利用する。これにより、過放電保護
状態における充電過電流の検出や、過充電保護状態にお
ける放電過電流の検出を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、スイッチ回路の
オン、オフにより二次電池の充放電をコントロールする
ことができる充電式電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の二次電池からなる充電式電源装置
としては、図２に回路ブロック図を示すような充放電制
御回路が知られている。
【０００３】例えば、特開平４−７５４３０号「充電式
の電源装置」にこのような構造が開示されている。即
ち、外部端子−Ｖ０、又は＋Ｖ０にスイッチ回路１０３
を介して二次電池１０１が接続されている。更に、二次
電池１０１に並列に充放電制御回路１１０が接続されて
いる。この充放電制御回路１１０は、二次電池１０１の
電圧を検出する機能を備えている。
【０００４】二次電池１０１が過充電状態（電池が所定
の電圧値より高い状態をいう。以下、この状態を過充電
保護状態と呼ぶ。）の場合は、スイッチ回路１０３の充
電用スイッチ１１２が、ＯＦＦするように充放電制御回
路１１０から信号が出力される。
【０００５】又、過放電状態（電池が所定の電圧値より
低い状態をいう。以下、この状態を過放電保護状態と呼
ぶ。）の場合は、スイッチ回路１０３の放電用スイッチ
１１１がＯＦＦするように充放電制御回路１１０から信
号が出力される。又、充電電流や放電電流が、抵抗成分
のあるスイッチ回路１０３に流れることにより、発生す
る外部端子 −Ｖ０電圧をモニタし、ある電圧に達する
ことを検出してスイッチ回路１０３がＯＦＦするように
して、充電電流や放電電流を制限することが可能であ
る。
【０００６】即ち、過大な充電電流が流れた時に充電を
停止（充電過電流制御）することや、過大な放電電流が
流れた時に放電を停止（放電過電流制御）することがで
きる。以下、この状態のことを充電過電流保護状態およ
び放電過電流保護状態と呼ぶ。
【０００７】充放電制御回路は、既述のこれらの状態か
ら電池を保護するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来例として図２に示
した充放電制御回路の場合には、過放電保護状態のまま
での充電電流の検出や、過充電保護状態のままでの放電
電流の検出を行えないという問題点がある。
【０００９】ここで、過放電保護状態における充電電流
の検出が出来ない問題点について具体的に説明する。過
放電保護状態では、図２の放電用スイッチ１１１がＯＦ
Ｆしているが、この状態で充電器１０５を＋ＶＯと−Ｖ
Ｏ端子間に接続した場合、充電電流は二次電池１０１と
放電用スイッチ１１１と充電用スイッチ１１２を通り流
れる。
【００１０】しかし、放電用スイッチ１１１はＯＦＦし
ているため、放電用スイッチ１１１の寄生ダイオードを
通じて電流が流れることになる。従って、−ＶＯ端子電
圧が寄生ダイオードのＶＦ電圧分降下することになり、
この状態で放電過電流を正常に検出することはできな
い。
【００１１】過充電保護状態における放電電流の検出が
出来ない問題についても、過放電保護状態における充電
電流の検出と同様である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の目的は
従来のこのような課題を解決するため、充電電流につい
ては充電用スイッチ１１２の抵抗成分により発生する電
圧を検出するものである。更に、放電電流については放
電用スイッチ１１１の抵抗成分により発生する電圧を検
出することにより、過放電状態における充電過電流の検
出や、過充電状態における放電過電流の検出ができるよ
うにするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の充放電制御回路の
ブロック図である。以下にこの発明の実施例を図１に基
づいて説明する。
【００１４】充放電制御回路の構成としては、外部端子
＋Ｖ０ は、二次電池１０１の正電圧側に接続され、二
次電池１０１の負電圧側は、スイッチ回路１０３の放電
用スイッチ１１１および充電用スイッチ１１２を介して
外部端子−Ｖ０へ接続されている。
【００１５】更に、二次電池１０１に並列に二次電池１
０１の電圧を検出する機能を備えている充放電制御回路
１１０が接続されている。この充放電制御回路１１０
は、過充電検出回路１１３と、過放電検出回路１１５
と、放電過電流検出回路１１７と、充電過電流検出回路
１１９と、制御回路１２１と、を有している。
【００１６】充放電制御回路の基本動作としては、先
ず、外部端子 ＋Ｖ０と外部端子 −Ｖ０に充電器１０５
を付加する場合、二次電池１０１電圧が過充電状態とな
ることを、過充電検出回路１１３にて検出することで、
制御回路１２１を介し充電用スイッチ１１２をＯＦＦ
し、過充電状態での充電を止めている。
【００１７】又、問題となる過大な充電電流が、充電器
１０５から二次電池１０１へ流れることにより、充電用
スイッチ１１２のスイッチ抵抗により発生するb点とc点
の電位差を、充電過電流検出回路１１９にて検出する。
これにより、制御回路１２１を介し充電用スイッチ１１
２をＯＦＦし、充電過電流状態となる充電を止めてい
る。
【００１８】次に、外部端子 ＋Ｖ０と外部端子 −Ｖ０
に負荷１０４を付加する場合、二次電池１０１電圧が過
放電状態となることを、過放電検出回路１１５にて検出
する。これにより、制御回路１２１を介し放電用スイッ
チ１１１をＯＦＦし、過放電状態での放電を止めてい
る。
【００１９】又、問題となる過大な放電電流が、二次電
池１０１から負荷１０４へ流れることにより、放電用ス
イッチ１１１のスイッチ抵抗により発生するa点とｂ点
の電位差を、放電過電流検出回路１１７にて検出する。
これにより、制御回路１２１を介し放電用スイッチ１１
１をＯＦＦし、放電過電流状態となる放電を止めてい
る。
【００２０】次に、本発明の中での過放電保護状態にお
ける充電過電流を検出する動作について、詳しく説明す
る。一般に、過放電保護状態においては、放電用スイッ
チ１１１がＯＦＦとなっている。これにより、過放電保
護状態において外部端子 ＋Ｖ０と外部端子 −Ｖ０に充
電器１０５を付加すると、充電電流は放電用スイッチ１
１１の寄生ダイオードと充電用スイッチ１１２を通じて
流れる。従って、−ＶＯ端子電圧は、寄生ダイオードの
ＶＦ電圧分降下し、−ＶＯ端子の降下電圧での観測では
充電過電流を正常に検出することはできない。
【００２１】これに対し、本発明では充電用スイッチ１
１２のスイッチ抵抗により発生するｂ点とｃ点との間の
電位差を、充電過電流検出回路１１９にて検出する。
尚、スイッチ回路１０３に流れる電流は定電流であるの
で、放電用スイッチ１１１の状態の影響を受けないｂ点
とｃ点の電位差の検出が可能となる。即ち、放電用スイ
ッチ１１１の状態に関係なく、充電過電流を検出するこ
とが可能とするものである。
【００２２】以上の説明は、過充電保護状態での放電過
電流検出についても、過放電保護状態での充電過電流の
検出と同様である。
【００２３】また、本発明で使用の放電過電流検出回路
１１７と充電過電流検出回路１１９を兼用したとして
も、同様である。
【００２４】また、図１に示したスイッチ回路１０３は
−ＶＯ側にあるが、＋ＶＯ側にあっても同様に実現可能
である。
【００２５】また、二次電池を複数個直列に接続したば
あいでも、それぞれの電池の過充電、過放電を検出する
充放電制御回路を持つ電源装置も同様に実現可能であ
る。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、過放電
保護状態のままでの充電電流の検出や、過充電保護状態
のままでの放電電流の検出を行なうことが可能となる。
例えば自己放電などにより過放電状態の二次電池での異
常充電器接続等による危険な充電や、交流電源を半波整
流するのみの充電器の接続等により過充電状態となって
の危険な放電などから、二次電池を守るという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の充電式電源装置の回路ブロックを示し
た説明図である。
【図２】従来の充電式電源装置のブロックを示した説明
図である。
【符号の説明】
１０１ 二次電池 １０３ スイッチ回路 １０４ 負荷 １０５ 充電器 １１０ 充放電制御回路 １１１ 放電用スイッチ １１２ 充電用スイッチ １１３ 過充電検出回路 １１５ 過放電検出回路 １１７ 放電過電流検出回路 １１９ 充電過電流検出回路 １２１ 制御回路
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G016 CB01 CB21 CB31 CC01 CC02 CC07 CC12 CC23 CD06 CD09 5G003 AA01 BA01 CA04 DA13 FA04 GA01 5G053 AA01 AA02 AA09 BA01 BA04 CA02 EC03 5H030 AA03 AA04 AA06 AS20 BB01 BB21 FF42 FF43 FF44

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外部電源端子に直列接続されたスイッチ
    回路と二次電池と、前記スイッチ回路を制御するために
    前記二次電池に並列接続された充放電制御回路と、を有
    する充放電制御装置において、 前記スイッチ回路は、放電用スイッチ及び充電用スイッ
    チを有しており、 前記充放電制御回路は、前記二次電池の電圧値によって
    前記放電用スイッチと前記充電用スイッチのオン、オフ
    を制御する制御回路と、前記充電用スイッチに印加され
    た電圧を測定することにより放電過電流状態を検出する
    充電過電流検出回路と、前記放電用スイッチに印加され
    た電圧を測定することにより充電過電流状態を検出する
    放電過電流検出回路とを有しており、 前記充電過電流検出回路の出力と前記放電過電流検出回
    路の出力とが、前記制御回路に入力されていることを特
    徴とする充放電制御装置。
  2. 【請求項２】 前記二次電池の電圧が高くなった過充電
    時に、前記制御回路が前記充電用スイッチをオフにして
    前記外部電源端子から前記二次電池への充電電流を停止
    した状態で前記スイッチ回路に過大な放電電流が流れた
    場合、前記放電過電流検出回路が放電過電流状態を検出
    し、前記充放電制御回路が停止する機能を有することを
    特徴とする請求項１に記載の充放電制御装置。
  3. 【請求項３】 前記二次電池の電圧が低くなった過放電
    時に、前記制御回路が、前記放電用スイッチをオフにし
    て前記二次電池から前記外部電源端子への放電電流を停
    止した状態で前記スイッチ回路に過大な充電電流が流れ
    た場合、前記充電過電流検出回路が充電過電流状態を検
    出し、前記充放電制御回路が停止する機能を有すること
    を特徴とする請求項１又は２に記載の充放電制御回路。
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