JP2004140926A

JP2004140926A - Charging control apparatus

Info

Publication number: JP2004140926A
Application number: JP2002302980A
Authority: JP
Inventors: Kota Onishi; 大西　幸太
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2004-05-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging control device capable of improving the reliability of full-charging detection of a battery while assuring power supply to a load at the time of charging the battery. <P>SOLUTION: This charging control apparatus comprises a charging control circuit 2 for controlling a battery charging status at the time of charging the battery 1, a MOS transistor Q2 which is connected between the battery 1 and the load 3 for smooth turning-on and-off, a constant-voltage circuit 11 for supplying constant voltage to the load 3, and a control circuit 12 for controlling the operation of the MOS transistor Q2 and the constant-voltage circuit 11. The control circuit 12 operates the constant-voltage circuit 11 and turns off the MOS transistor Q2 at the time of charging the battery 1, and stops the operation of the constant-voltage circuit 11 and turns on the MOS transistor Q2 at the time of discharging the battery 1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ（充電可能な２次電池、蓄電池など）の充電時に、その充電制御を行う充電制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の充電制御装置としては、例えば、図３に示すようなものが知られている。
この充電制御装置は、図３に示すように、充電器（図示せず）によりバッテリ１を充電する際にその充電を制御する充電制御回路２と、バッテリ１に並列に接続される負荷３とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
充電制御回路２は、図３に示すように、検出抵抗Ｒｓ、電流制御用のトランジスタＱ１、電流制御用アンプ４と、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２と、コンパレータ５とを備えている。
このような構成からなる充放電制御装置では、バッテリ１の充電時には、充電用端子６を図示しない充電器に接続して使用する。このようにして充電が開始されると、検出抵抗Ｒｓに充電電流が流れ、この充電電流に応じた検出電圧が検出抵抗Ｒｓの両端に発生し、この検出電圧が電流制御用アンプ４に入力される。
【０００４】
電流制御用アンプ４は、その検出電圧に応じた出力電圧を出力し、この出力電圧がトランジスタＱ１のベースに印加されるので、トランジスタＱ１はその出力電圧に応じて導通抵抗が制御される。
一方、バッテリ１の充電電圧を所定値（例えば４．２〔Ｖ〕）に制御するため、その充電電圧が分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧され、その分圧電圧がコンパレータ５で基準電圧ＥＲ１と比較され、その分圧電圧が基準電圧を上回る場合にはコンパレータ５は、その旨を示す「Ｈ」レベルの信号を電流制御用アンプ４に出力する。この場合には、電流制御用アンプ４は、バッテリ１の充電電圧を抑制する方向の出力電圧を出力する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１０３６７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来装置では、バッテリ１に対して負荷３が並列に常時接続される構成となっている。このため、バッテリ１の充電時に、充電器から負荷３に対して電力が供給されるので、バッテリ１を充電しつつ負荷３を使用できるという利点がある。
【０００７】
しかし、従来装置では、バッテリ１の充電時には、バッテリ１と負荷３に流れる合計の電流が充電器から供給されるので、負荷３に供給される負荷電流が大きい場合には、バッテリ１に供給される充電電流が減るという不都合がある。
また、従来装置では、充電電流検出回路（図示せず）を用いて、検出抵抗Ｒｓに流れる電流を検出し、この検出電流をバッテリ１の充電電流としてバッテリ１の充電が終了したか否かを検出（判断）、すなわち満充電を検出している。
【０００８】
このため、上記のように負荷電流が大きな場合には、検出抵抗Ｒｓの検出電流はバッテリ１を充電する本来の充電電流とは大きく異なるので、満充電の検出の信頼性が低下するという不都合がある。
従って、このような状況の下では、バッテリの充電時に、負荷への電力の供給を確保しつつ、バッテリの満充電検出の信頼性を向上できる充電制御装置の出現が望まれる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、バッテリの充電時に、負荷への電力の供給を確保しつつ、バッテリの満充電検出の信頼性を向上できるようにした充電制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、請求項１〜請求項８に記載の各発明は、以下のように構成した。
すなわち、請求項１に記載の発明は、充電器によるバッテリの充電時にその充電を制御する充電制御装置であって、前記バッテリの充電時に所定の充電条件を満たすように、前記バッテリの充電状態を制御する第１の制御手段と、前記バッテリとそのバッテリの負荷との間に接続されオンオフ自在なスイッチング素子と、前記負荷に対して所定電圧を供給自在な電圧供給源と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の充電制御装置において、前記バッテリの充電時には、前記電圧供給源を動作させるとともに前記スイッチング素子をオフ状態にさせ、前記バッテリの放電時には、前記電圧供給源の動作を停止させるとともに前記スイッチング素子をオン状態にさせる第２の制御手段を、さらに備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の充電制御装置において、前記第２の制御手段は、前記バッテリの充電時には前記充電器を電源として動作させ、前記バッテリの放電時にはそのバッテリを電源として動作させるようにしたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１、請求項２または請求項３に記載の充電制御装置において、前記スイッチング素子はＭＯＳトランジスタからなり、前記電圧供給源は前記充電器に基づいて動作する定電圧回路からなることを特徴とするものである。
【００１３】
このように、請求項１〜請求項４に記載の各発明では、バッテリとそのバッテリの負荷との間に接続されオンオフ自在なスイッチング素子と、負荷に対して電圧を供給自在な電圧供給源とを設けるようにした。このため、バッテリの充電時に、負荷への電力の供給を確保しつつ、バッテリの満充電検出の信頼性を向上することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、充電器によるバッテリの充電時にその充電を制御する充電制御装置において、前記バッテリの充電時に所定の充電条件を満たすように、前記バッテリの充電状態を制御する第１の制御手段と、前記バッテリとそのバッテリの負荷との間に接続されオンオフ自在なスイッチング素子と、前記バッテリの充電時に前記負荷に対して前記充電器の出力電圧を供給する電圧供給手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の充電制御装置において、前記バッテリの充電時には、前記スイッチング素子をオフ状態にさせ、前記バッテリの放電時には、前記スイッチング素子をオン状態にさせる第２の制御手段を、さらに備えたことを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載の充電制御装置において、前記第２の制御手段は、前記バッテリの充電時には前記充電器を電源として動作させ、前記バッテリの放電時にはそのバッテリを電源として動作させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項５、請求項６または請求項７に記載の充電制御装置において、前記スイッチング素子はＭＯＳトランジスタからなり、前記電圧供給手段はダイオードを含むことを特徴とするものである。
このように、請求項５〜請求項８に記載の各発明では、バッテリとそのバッテリの負荷との間に接続されオンオフ自在なスイッチング素子と、バッテリの充電時に負荷に対して充電器の出力電圧を供給する電圧供給手段とを設けるようにした。このため、バッテリの充電時に、負荷への電力の供給を確保しつつ、バッテリの満充電検出の信頼性を向上することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明の充電制御装置の第１実施形態について、図１を参照して説明する。
この第１実施形態は、図１に示すように、充電器（図示せず）によりバッテリ１を充電する際にその充電を制御する充電制御回路２と、バッテリ１と負荷３との間に接続されオンオフ自在なＭＯＳトランジスタＱ２と、負荷３に定電圧を供給する定電圧回路１１と、ＭＯＳトランジスタＱ２と定電圧回路１１の動作を制御する制御回路１２とを備えている。
【００１８】
充電制御回路２は、図１に示すように、検出抵抗Ｒｓと、電流制御用のトランジスタＱ１と、電流制御用アンプ４と、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２と、コンパレータ５とを備えている。
さらに詳述すると、充電用端子６とバッテリ１の正の電極との間に、検出抵抗ＲｓとトランジスタＱ１とが直列に接続されている。検出抵抗Ｒｓは、バッテリ１の充電電流を検出するものであり、その充電電流により検出抵抗Ｒｓの両端に発生する検出電圧を電流制御用アンプ４に入力するようになっている。
【００１９】
電流制御用アンプ４は、その検出電圧に応じた出力電圧を出力し、この出力電圧をトランジスタＱ１のベースに印加し、これによりトランジスタＱ１導通抵抗を制御して充電電流を制御するものである。
コンパレータ５は、バッテリ１の充電電圧を所定値に制御（抑制）するため、その充電電圧を分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧した分圧電圧を基準電圧ＥＲ１と比較し、その分圧電圧が基準電圧を上回る場合には、その旨を示す「Ｈ」レベルの信号を電流制御用アンプ４に出力するものである。その出力があると、電流制御用アンプ４は、バッテリ１の充電電圧を抑制する方向の出力電圧を出力するようになっている。
【００２０】
ＭＯＳトランジスタＱ２は、制御回路１２により動作が制御され、バッテリ１の充電時にはオフし、バッテリ１の放電時にはオンするようになっている。
定電圧回路１１は、充電器の出力電圧に基づいて所定の電圧を発生するとともに、制御回路１２によりその動作が制御されるようになっている。すなわち、バッテリ１の充電時には動作状態となってその出力電圧を負荷３に供給し、バッテリ１の放電時には動作が停止するようになっている。
【００２１】
制御回路１２は、バッテリ１の充電時には、定電圧回路１１を動作させるとともにＭＯＳトランジスタＱ２をオフ状態にさせ、一方、バッテリ１の放電時には、定電圧回路１１の動作を停止させるとともにＭＯＳトランジスタＱ２をオン状態にさせる回路である。
このために、この制御回路１２は、コンパレータ１３とレベルシフタ１４とを備えている。コンパレータ１３は、充電用端子６の電圧を分圧抵抗Ｒ３、Ｒ４で分圧した分圧電圧を基準電圧ＥＲ２と比較し、その分圧電圧が基準電圧ＥＲ２を上回る場合には「Ｈ」レベルの信号、その分圧電圧が基準電圧ＥＲ２を下回る場合には「Ｌ」レベルの信号を出力するようになっている。
【００２２】
ここで、制御回路１２は、充電用端子６に印加される充電器の電圧ＶＣＣとバッテリ１の出力電圧ＶＢＡＴがダイードＤ１およびダイオードＤ２を介してコンパレータ１３とレベルシフタ１４の電源電圧ＶＩＮＴに接続され、制御回路１２は、電圧ＶＣＣと電圧ＶＢＡＴのうちの高い方の電圧で駆動される。
コンパレータ１３の出力信号は、定電圧回路１１とレベルシフタ１４にそれぞれ供給されるようになっている。レベルシフタ１４は、電源電圧ＶＩＮＴを負荷３の電圧ＶＯＵＴにレベルシフトようになっており、そのレベルシフトされた出力がＭＯＳトランジスタＱ２のゲートに供給されるようになっている。
【００２３】
次に、このような構成からなる第１実施形態の動作例について、図１を参照して説明する。
まず、充電用端子６を充電器（図示せず）に接続し、バッテリ１の充電を行う場合について説明する。この場合には、制御回路１２を構成するコンパレータ１３とレベルシフタ１４とは、充電器の出力電圧ＶＣＣを電源電圧ＶＩＮＴとして動作する。
【００２４】
そして、コンパレータ１３が、充電用端子６の電圧を分圧抵抗Ｒ３、Ｒ４で分圧した分圧電圧を基準電圧ＥＲ２と比較し、その分圧電圧が基準電圧ＥＲ２を上回ると、「Ｈ」レベルの信号を出力する。
「Ｈ」レベルの信号は、定電圧回路１１に供給されるとともに、レベルシフタ１４を介してＭＯＳトランジスタＱ２のゲートに供給される。このため、ＭＯＳトランジスタＱ２がオフになると同時に、定電圧回路１１が動作状態になるので、定電圧回路１１の出力電圧が負荷３に供給され、負荷３が定電圧回路１１により利用できるようになる。
【００２５】
このようにして充電が開始されると、検出抵抗Ｒｓにより充電電流が流れ、この充電電流に応じた検出電圧が検出抵抗Ｒｓの両端に発生し、この検出電圧が電流制御用アンプ４に入力される。電流制御用アンプ４は、その検出電圧に応じた出力電圧を出力し、この出力電圧がトランジスタＱ１のベースに印加されるので、トランジスタＱ１はその出力電圧に応じて導通抵抗が制御され、充電電流が制御される。
【００２６】
一方、バッテリ１の充電電圧を所定値（例えば４．２〔Ｖ〕）に制御するため、その充電電圧が分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧され、その分圧電圧がコンパレータ５で基準電圧ＥＲ１と比較され、その分圧電圧が基準電圧を上回る場合にはコンパレータ５は、その旨を示す「Ｈ」レベルの信号を電流制御用アンプ４に出力する。この場合には、電流制御用アンプ４は、バッテリ１の充電電圧を抑制する方向の出力電圧を出力する。
【００２７】
次に、バッテリ１の充電が終了して充電用端子６を充電器から切り離し、バッテリ１を負荷３に接続して放電させる場合について説明する。
この場合には、制御回路１２のコンパレータ１３とレベルシフタ１４とは、バッテリ１の出力電圧ＶＢＡＴを電源電圧ＶＩＮＴとして動作し、充電制御回路２は動作しない。
【００２８】
また、このときには、充電用端子６は充電器に接続されていないので、コンパレータ１３の＋端子の入力は０〔Ｖ〕となり、コンパレータ１３の出力信号は、「Ｌ」レベルとなる。その「Ｌ」レベルの信号は、定電圧回路１１に供給されるとともに、レベルシフタ１４を介してＭＯＳトランジスタＱ２のゲートに供給される。
【００２９】
このため、ＭＯＳトランジスタＱ２がオンになると同時に、定電圧回路１１は動作が停止状態になるので、バッテリ１の出力電圧が負荷３に供給され、負荷３がバッテリ１により利用できるようになる。
以上説明したように、この第１実施形態では、バッテリ１の充電時に、バッテリ１と負荷３とを電気的に切り離し、負荷３を定電圧回路１１の出力電圧で動作させ、バッテリ１は充電制御回路２で充電制御できるようにした。このため、バッテリ１の充電時に、負荷３の動作を確保しつつ、バッテリ１の満充電検出の信頼性を向上することができる。
【００３０】
また、第１実施形態によれば、負荷３の入力電圧を定電圧回路１１により、バッテリ１の電圧と同等にできるため、負荷３の入力電圧範囲を狭くすることができ、設計が容易となる。
次に、本発明の充電制御装置の第２実施形態について、図２を参照して説明する。
【００３１】
この第２実施形態は、図２に示すように、充電器によりバッテリ１を充電する際にその充電を制御する充電制御回路２と、バッテリ１と負荷３との間に接続されオンオフ自在なＭＯＳトランジスタＱ２と、バッテリ１の充電時に負荷３に対して充電器の出力電圧を供給するダイオードＤ１０と、ＭＯＳトランジスタＱ２の動作を制御する制御回路１２Ａとを備えている。
【００３２】
すなわち、この第２実施形態は、図１に示す定電圧回路１１と制御回路１２とを、図２に示すようにダイオードＤ１０と制御回路１２Ａとにそれぞれ置き換えたものである。従って、他の部分の構成は、図１に示す第１実施形態の構成と同様であるので、同一の構成要素については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００３３】
ダイオードＤ１０は、そのアノード側が充電用端子６と接続する入力ラインに接続され、そのカソード側が負荷３の一端側に接続されている。なお、ダイオードＤ１０は、電流を一方向に流す整流素子であるので、これに相当する素子やトランジスタのダイオード的な使用も可能である。
制御回路１２Ａは、バッテリ１の充電時には、ＭＯＳトランジスタＱ２をオフ状態にさせ、バッテリ１の放電時には、ＭＯＳトランジスタＱ２をオン状態にさせる回路である。
【００３４】
なお、制御回路１２Ａの具体的な構成は、図１に示す制御回路１２の構成と基本的に同一であるので、同一の構成要素には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
次に、このような構成からなる第２実施形態の動作例について、図２を参照して説明する。
【００３５】
まず、充電用端子６を充電器（図示せず）に接続し、バッテリ１の充電を行う場合について説明する。この場合には、制御回路１２Ａのコンパレータ１３とレベルシフタ１４とは、充電器の出力電圧ＶＣＣを電源電圧ＶＩＮＴとして動作する。
そして、コンパレータ１３が、充電用端子６の電圧を分圧抵抗Ｒ３、Ｒ４で分圧した分圧電圧を基準電圧ＥＲ２と比較し、その分圧電圧が基準電圧ＥＲ２を上回ると、「Ｈ」レベルの信号を出力する。「Ｈ」レベルの信号は、レベルシフタ１４を介してＭＯＳトランジスタＱ１のゲートに供給される。このため、ＭＯＳトランジスタＱ１がオフになり、充電器の出力電圧がダイオードＤ１０を介して負荷３に供給されるので、負荷３が充電器により利用できるようになる。
【００３６】
このようにして充電が開始されると、検出抵抗Ｒｓにより充電電流が流れ、この充電電流に応じた検出電圧が検出抵抗Ｒｓの両端に発生し、この検出電圧が電流制御用アンプ４に入力される。
電流制御用アンプ４は、その検出電圧に応じた出力電圧を出力し、この出力電圧がトランジスタＱ２のベースに印加されるので、トランジスタＱ２は出力電圧に応じて導通抵抗が制御され、充電電流が制御される。
【００３７】
一方、バッテリ１の充電電圧を所定値に制御するため、その充電電圧が分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧され、その分圧電圧がコンパレータ５で基準電圧ＥＲ１と比較され、その分圧電圧が基準電圧を上回る場合にはコンパレータ５は、その旨を示す「Ｈ」レベルの信号を電流制御用アンプ４に出力する。この場合には、電流制御用アンプ４は、バッテリ１の充電電圧を抑制する方向の出力電圧を出力する。
【００３８】
次に、バッテリ１の充電が終了して充電用端子６を充電器から切り離し、バッテリ１を負荷３に接続して放電させる場合について説明する。
この場合には、制御回路１２Ａのコンパレータ１３とレベルシフタ１４とは、バッテリ１の出力電圧ＶＢＡＴを電源電圧ＶＩＮＴとして動作し、充電制御回路２は動作しない。
【００３９】
また、このときには、充電用端子６は充電器に接続されていないので、コンパレータ１３の＋端子の入力は０〔Ｖ〕となり、コンパレータ１３の出力信号は、「Ｌ」レベルとなる。その「Ｌ」レベルの信号は、レベルシフタ１４を介してＭＯＳトランジスタＱ２のゲートに供給される。
このため、ＭＯＳトランジスタＱ２がオンになるので、バッテリ１の出力電圧が負荷３に供給され、負荷３がバッテリ１により利用できるようになる。
【００４０】
以上説明したように、この第２実施形態では、バッテリ１の充電時に、バッテリ１と負荷３とを電気的に切り離し、負荷３を充電器の出力電圧に基づいて動作させ、バッテリ１は充電制御回路２で充電制御できるようにした。このため、バッテリ１の充電時に、負荷３の動作を確保しつつ、バッテリ１の満充電検出の信頼性を向上することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、バッテリの充電時に、負荷への電力の供給を確保しつつ、バッテリの満充電検出の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の充電制御装置の第１実施形態の構成の一例を示す回路図である。
【図２】本発明の充電制御装置の第２実施形態の構成の一例を示す回路図である。
【図３】従来装置の回路図である。
【符号の説明】
Ｑ２はＭＯＳトランジスタ、１はバッテリ、２は充電制御回路、３は負荷、１１は定電圧回路、１２、１２Ａは制御回路、１３はコンパレータ、１４はレベルシフタである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a charge control device that controls charging when a battery (a rechargeable secondary battery, a storage battery, or the like) is charged.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of charge control device, for example, one shown in FIG. 3 is known.
As shown in FIG. 3, this charge control device includes a charge control circuit 2 that controls charging when a battery 1 is charged by a charger (not shown), and a load 3 that is connected in parallel with the battery 1. (For example, see Patent Document 1).
[0003]
As shown in FIG. 3, the charge control circuit 2 includes a detection resistor Rs, a current control transistor Q1, a current control amplifier 4, voltage dividing resistors R1 and R2, and a comparator 5.
In the charge / discharge control device having such a configuration, when charging the battery 1, the charging terminal 6 is connected to a charger (not shown) for use. When charging is started in this manner, a charging current flows through the detection resistor Rs, and a detection voltage corresponding to the charging current is generated across the detection resistor Rs, and this detection voltage is input to the current control amplifier 4. You.
[0004]
The current control amplifier 4 outputs an output voltage corresponding to the detected voltage, and the output voltage is applied to the base of the transistor Q1, so that the conduction resistance of the transistor Q1 is controlled according to the output voltage.
On the other hand, in order to control the charging voltage of the battery 1 to a predetermined value (for example, 4.2 [V]), the charging voltage is divided by the voltage dividing resistors R1 and R2, and the divided voltage is compared with the reference voltage ER1 by the comparator 5. When the divided voltage exceeds the reference voltage, the comparator 5 outputs an “H” level signal indicating this to the current control amplifier 4. In this case, the current control amplifier 4 outputs an output voltage in a direction to suppress the charging voltage of the battery 1.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-103672 A
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned conventional device, the load 3 is always connected to the battery 1 in parallel. For this reason, when the battery 1 is charged, power is supplied from the charger to the load 3, so that there is an advantage that the load 3 can be used while charging the battery 1.
[0007]
However, in the conventional device, when the battery 1 is charged, the total current flowing through the battery 1 and the load 3 is supplied from the charger. Therefore, when the load current supplied to the load 3 is large, the current is supplied to the battery 1. There is a disadvantage that the charging current is reduced.
Further, in the conventional device, a current flowing through the detection resistor Rs is detected by using a charging current detection circuit (not shown), and the detected current is used as a charging current of the battery 1 to determine whether the charging of the battery 1 is completed. Detection (determination), that is, full charge is detected.
[0008]
For this reason, when the load current is large as described above, the detection current of the detection resistor Rs is significantly different from the original charging current for charging the battery 1, so that the reliability of the detection of the full charge is reduced. is there.
Therefore, in such a situation, it is desired that a charge control device that can improve the reliability of the detection of the full charge of the battery while ensuring the supply of power to the load when charging the battery is desired.
[0009]
In view of the above, it is an object of the present invention to provide a charging control device capable of improving the reliability of battery full charge detection while ensuring power supply to a load when charging a battery. It is in.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, each of the inventions according to claims 1 to 8 is configured as follows.
That is, the invention according to claim 1 is a charge control device that controls the charging of a battery when the battery is charged by a charger, and changes a charging state of the battery so as to satisfy a predetermined charging condition when the battery is charged. A first control unit for controlling, a switching element connected between the battery and a load of the battery and capable of turning on and off freely, and a voltage supply source capable of supplying a predetermined voltage to the load. It is a feature.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the charge control device according to the first aspect, when the battery is charged, the voltage supply source is operated and the switching element is turned off. Second control means for stopping the operation of the voltage supply source and turning on the switching element is further provided.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the charge control device according to the first or second aspect, the second control means operates the charger as a power source when charging the battery, and discharges the battery. Sometimes, the battery is operated as a power source.
According to a fourth aspect of the present invention, in the charge control device according to the first, second or third aspect, the switching element comprises a MOS transistor, and the voltage supply operates based on the charger. It is characterized by comprising a constant voltage circuit.
[0013]
As described above, in each of the first to fourth aspects of the present invention, the switching element that is connected between the battery and the load of the battery and that can be turned on and off freely, and the voltage supply source that can supply the voltage to the load are Was provided. Therefore, when charging the battery, it is possible to improve the reliability of the detection of the full charge of the battery while ensuring the supply of power to the load.
[0014]
The invention according to claim 5 is a charging control device that controls charging when a battery is charged by a charger, wherein the charging state of the battery is controlled so as to satisfy a predetermined charging condition when charging the battery. Control means, a switching element which is connected between the battery and a load of the battery and which can be turned on and off freely, and a voltage supply means for supplying an output voltage of the charger to the load when the battery is charged. It is characterized by having.
[0015]
The invention according to claim 6 is the charging control device according to claim 5, wherein the switching element is turned off when the battery is charged, and the switching element is turned on when the battery is discharged. 2 is further provided with control means.
According to a seventh aspect of the present invention, in the charge control device according to the fifth or sixth aspect, the second control means operates the charger as a power source when charging the battery, and discharges the battery. Sometimes, the battery is operated as a power source.
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, in the charge control device according to the fifth, sixth or seventh aspect, the switching element comprises a MOS transistor, and the voltage supply means includes a diode. Things.
Thus, in each of the inventions according to claims 5 to 8, the switching element which is connected between the battery and the load of the battery and which can be turned on / off freely, and the output voltage of the charger with respect to the load when the battery is charged. And a voltage supply means for supplying the voltage. Therefore, when charging the battery, it is possible to improve the reliability of the detection of the full charge of the battery while ensuring the supply of power to the load.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
A first embodiment of the charging control device of the present invention will be described with reference to FIG.
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, a charge control circuit 2 that controls the charging of a battery 1 by a charger (not shown) and a connection between the battery 1 and a load 3. A MOS transistor Q2 that can be turned on and off freely, a constant voltage circuit 11 that supplies a constant voltage to the load 3, and a control circuit 12 that controls operations of the MOS transistor Q2 and the constant voltage circuit 11 are provided.
[0018]
As shown in FIG. 1, the charge control circuit 2 includes a detection resistor Rs, a current control transistor Q1, a current control amplifier 4, voltage dividing resistors R1, R2, and a comparator 5.
More specifically, a detection resistor Rs and a transistor Q1 are connected in series between the charging terminal 6 and the positive electrode of the battery 1. The detection resistor Rs detects a charging current of the battery 1, and a detection voltage generated across the detection resistor Rs by the charging current is input to the current control amplifier 4.
[0019]
The current control amplifier 4 outputs an output voltage corresponding to the detected voltage, applies the output voltage to the base of the transistor Q1, and thereby controls the transistor Q1 conduction resistance to control the charging current.
In order to control (suppress) the charging voltage of the battery 1 to a predetermined value, the comparator 5 compares a divided voltage obtained by dividing the charged voltage by the voltage dividing resistors R1 and R2 with a reference voltage ER1, and the divided voltage is When the voltage exceeds the reference voltage, an “H” level signal indicating that fact is output to the current control amplifier 4. When the output is provided, the current control amplifier 4 outputs an output voltage in a direction to suppress the charging voltage of the battery 1.
[0020]
The operation of the MOS transistor Q2 is controlled by the control circuit 12, and is turned off when the battery 1 is charged and turned on when the battery 1 is discharged.
The constant voltage circuit 11 generates a predetermined voltage based on the output voltage of the charger, and its operation is controlled by the control circuit 12. That is, when the battery 1 is charged, the operation state is established and the output voltage is supplied to the load 3, and the operation is stopped when the battery 1 is discharged.
[0021]
When the battery 1 is charged, the control circuit 12 activates the constant voltage circuit 11 and turns off the MOS transistor Q2. On the other hand, when the battery 1 is discharged, the control circuit 12 stops the operation of the constant voltage circuit 11 and activates the MOS transistor Q2. This is a circuit that is turned on.
To this end, the control circuit 12 includes a comparator 13 and a level shifter 14. The comparator 13 compares a divided voltage obtained by dividing the voltage of the charging terminal 6 by the dividing resistors R3 and R4 with a reference voltage ER2. When the divided voltage exceeds the reference voltage ER2, the comparator 13 changes to “H” level. When the signal and its divided voltage are lower than the reference voltage ER2, an "L" level signal is output.
[0022]
Here, the control circuit 12 connects the voltage VCC of the charger applied to the charging terminal 6 and the output voltage VBAT of the battery 1 to the power supply voltage VINT of the comparator 13 and the level shifter 14 via the diode D1 and the diode D2, The control circuit 12 is driven by the higher voltage of the voltage VCC and the voltage VBAT.
The output signal of the comparator 13 is supplied to the constant voltage circuit 11 and the level shifter 14, respectively. The level shifter 14 shifts the level of the power supply voltage VINT to the voltage VOUT of the load 3, and the level-shifted output is supplied to the gate of the MOS transistor Q2.
[0023]
Next, an operation example of the first embodiment having such a configuration will be described with reference to FIG.
First, a case where the charging terminal 6 is connected to a charger (not shown) to charge the battery 1 will be described. In this case, the comparator 13 and the level shifter 14 constituting the control circuit 12 operate using the output voltage VCC of the charger as the power supply voltage VINT.
[0024]
Then, the comparator 13 compares a divided voltage obtained by dividing the voltage of the charging terminal 6 by the dividing resistors R3 and R4 with a reference voltage ER2. When the divided voltage exceeds the reference voltage ER2, the "H" level is output. The signal of is output.
The “H” level signal is supplied to the constant voltage circuit 11 and also to the gate of the MOS transistor Q2 via the level shifter 14. Therefore, the constant voltage circuit 11 is activated at the same time as the MOS transistor Q2 is turned off, so that the output voltage of the constant voltage circuit 11 is supplied to the load 3 so that the load 3 can be used by the constant voltage circuit 11. .
[0025]
When charging is started in this manner, a charging current flows through the detection resistor Rs, and a detection voltage corresponding to the charging current is generated across the detection resistor Rs. This detection voltage is input to the current control amplifier 4. You. The current control amplifier 4 outputs an output voltage corresponding to the detected voltage, and this output voltage is applied to the base of the transistor Q1, so that the conduction resistance of the transistor Q1 is controlled according to the output voltage, and the charging current Is controlled.
[0026]
On the other hand, in order to control the charging voltage of the battery 1 to a predetermined value (for example, 4.2 [V]), the charging voltage is divided by the voltage dividing resistors R1 and R2, and the divided voltage is compared with the reference voltage ER1 by the comparator 5. When the divided voltage exceeds the reference voltage, the comparator 5 outputs an “H” level signal indicating this to the current control amplifier 4. In this case, the current control amplifier 4 outputs an output voltage in a direction to suppress the charging voltage of the battery 1.
[0027]
Next, a case will be described in which charging of the battery 1 is completed, the charging terminal 6 is disconnected from the charger, and the battery 1 is connected to the load 3 and discharged.
In this case, the comparator 13 and the level shifter 14 of the control circuit 12 operate using the output voltage VBAT of the battery 1 as the power supply voltage VINT, and the charging control circuit 2 does not operate.
[0028]
Further, at this time, since the charging terminal 6 is not connected to the charger, the input of the + terminal of the comparator 13 becomes 0 [V], and the output signal of the comparator 13 becomes the “L” level. The “L” level signal is supplied to the constant voltage circuit 11 and to the gate of the MOS transistor Q2 via the level shifter 14.
[0029]
Therefore, the operation of the constant voltage circuit 11 is stopped at the same time when the MOS transistor Q2 is turned on, so that the output voltage of the battery 1 is supplied to the load 3, and the load 3 can be used by the battery 1.
As described above, in the first embodiment, when the battery 1 is charged, the battery 1 is electrically disconnected from the load 3, the load 3 is operated at the output voltage of the constant voltage circuit 11, and the battery 1 The charge control can be performed by the circuit 2. Therefore, when charging the battery 1, the reliability of the detection of the full charge of the battery 1 can be improved while the operation of the load 3 is ensured.
[0030]
Further, according to the first embodiment, the input voltage of the load 3 can be made equal to the voltage of the battery 1 by the constant voltage circuit 11, so that the input voltage range of the load 3 can be narrowed and the design becomes easy. .
Next, a second embodiment of the charge control device of the present invention will be described with reference to FIG.
[0031]
As shown in FIG. 2, the second embodiment is a charge control circuit 2 that controls the charging of a battery 1 when the battery is charged by a charger, and a MOS transistor that is connected between the battery 1 and a load 3 and that can be turned on and off. It includes a transistor Q2, a diode D10 for supplying the output voltage of the charger to the load 3 when the battery 1 is charged, and a control circuit 12A for controlling the operation of the MOS transistor Q2.
[0032]
That is, in the second embodiment, the constant voltage circuit 11 and the control circuit 12 shown in FIG. 1 are replaced with a diode D10 and a control circuit 12A as shown in FIG. Therefore, since the configuration of the other parts is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0033]
The diode D 10 has an anode connected to an input line connected to the charging terminal 6, and a cathode connected to one end of the load 3. Since the diode D10 is a rectifying element that allows a current to flow in one direction, a diode or equivalent element or transistor can be used.
The control circuit 12A is a circuit that turns off the MOS transistor Q2 when the battery 1 is charged, and turns on the MOS transistor Q2 when the battery 1 is discharged.
[0034]
Note that the specific configuration of the control circuit 12A is basically the same as the configuration of the control circuit 12 shown in FIG. 1, and therefore the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
Next, an operation example of the second embodiment having such a configuration will be described with reference to FIG.
[0035]
First, a case where the charging terminal 6 is connected to a charger (not shown) to charge the battery 1 will be described. In this case, the comparator 13 and the level shifter 14 of the control circuit 12A operate using the output voltage VCC of the charger as the power supply voltage VINT.
Then, the comparator 13 compares a divided voltage obtained by dividing the voltage of the charging terminal 6 by the dividing resistors R3 and R4 with a reference voltage ER2. When the divided voltage exceeds the reference voltage ER2, the "H" level is output. The signal of is output. The “H” level signal is supplied to the gate of the MOS transistor Q1 via the level shifter 14. Therefore, the MOS transistor Q1 is turned off, and the output voltage of the charger is supplied to the load 3 via the diode D10, so that the load 3 can be used by the charger.
[0036]
When charging is started in this manner, a charging current flows through the detection resistor Rs, and a detection voltage corresponding to the charging current is generated across the detection resistor Rs. This detection voltage is input to the current control amplifier 4. You.
The current control amplifier 4 outputs an output voltage corresponding to the detected voltage, and this output voltage is applied to the base of the transistor Q2. Therefore, the conduction resistance of the transistor Q2 is controlled according to the output voltage, and the charging current is reduced. Controlled.
[0037]
On the other hand, in order to control the charging voltage of the battery 1 to a predetermined value, the charging voltage is divided by the voltage dividing resistors R1 and R2, and the divided voltage is compared with the reference voltage ER1 by the comparator 5, and the divided voltage is When the voltage exceeds the reference voltage, the comparator 5 outputs an “H” level signal indicating this to the current control amplifier 4. In this case, the current control amplifier 4 outputs an output voltage in a direction to suppress the charging voltage of the battery 1.
[0038]
Next, a case will be described in which charging of the battery 1 is completed, the charging terminal 6 is disconnected from the charger, and the battery 1 is connected to the load 3 and discharged.
In this case, the comparator 13 and the level shifter 14 of the control circuit 12A operate using the output voltage VBAT of the battery 1 as the power supply voltage VINT, and the charging control circuit 2 does not operate.
[0039]
Further, at this time, since the charging terminal 6 is not connected to the charger, the input of the + terminal of the comparator 13 becomes 0 [V], and the output signal of the comparator 13 becomes the “L” level. The "L" level signal is supplied to the gate of MOS transistor Q2 via level shifter 14.
Therefore, the MOS transistor Q2 is turned on, so that the output voltage of the battery 1 is supplied to the load 3, and the load 3 can be used by the battery 1.
[0040]
As described above, in the second embodiment, when the battery 1 is charged, the battery 1 and the load 3 are electrically disconnected, and the load 3 is operated based on the output voltage of the charger. The charge control can be performed by the circuit 2. Therefore, when charging the battery 1, the reliability of the detection of the full charge of the battery 1 can be improved while the operation of the load 3 is ensured.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to improve the reliability of battery full-charge detection while ensuring power supply to a load when charging a battery.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a first embodiment of a charge control device of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a second embodiment of the charge control device of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional device.
[Explanation of symbols]
Q2 is a MOS transistor, 1 is a battery, 2 is a charge control circuit, 3 is a load, 11 is a constant voltage circuit, 12 and 12A are control circuits, 13 is a comparator, and 14 is a level shifter.

Claims

A charge control device that controls charging when a battery is charged by a charger,
First control means for controlling a state of charge of the battery so as to satisfy a predetermined charge condition when charging the battery;
A switching element that is connected between the battery and the load of the battery and that can be turned on and off freely;
A voltage supply source capable of supplying a predetermined voltage to the load,
A charge control device comprising:

When charging the battery, the voltage supply source is operated and the switching element is turned off, and when the battery is discharged, the operation of the voltage supply source is stopped and the switching element is turned on. The charging control device according to claim 1, further comprising a control unit.

3. The apparatus according to claim 1, wherein the second control unit operates the charger as a power supply when the battery is charged, and operates the battery as a power supply when the battery is discharged. The charge control device according to any one of the preceding claims.

4. The charging control device according to claim 1, wherein the switching element comprises a MOS transistor, and the voltage supply comprises a constant voltage circuit that operates based on the charger.

In a charge control device that controls the charging of a battery by a charger,
First control means for controlling a state of charge of the battery so as to satisfy a predetermined charge condition when charging the battery;
A switching element that is connected between the battery and the load of the battery and that can be turned on and off freely;
Voltage supply means for supplying an output voltage of the charger to the load when charging the battery,
A charge control device comprising:

6. The control device according to claim 5, further comprising: a second control unit that turns off the switching element when charging the battery and turns on the switching element when discharging the battery. Charge control device.

7. The apparatus according to claim 5, wherein the second control means operates the battery charger as a power supply when charging the battery, and operates the battery as a power supply when discharging the battery. The charge control device according to any one of the preceding claims.

The charging control device according to claim 5, wherein the switching element comprises a MOS transistor, and the voltage supply means includes a diode.