JP2005253128A - 電池接続検出回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 判定回路5は、第1演算増幅回路AMP1の出力信号CVから電池接続端子T1の電圧Vt1をチェックすると共に、第2演算増幅回路AMP2の出力信号CCから2次電池BATに供給する電流量も合わせてチェックすることにより、電源電圧Vddに高周波ノイズが重畳しているような場合や電源電圧Vddが低下した場合でも、正確な電池接続の良否判定を行うようにした。
【選択図】 図1
Description
図7において、2次電池BATが正常に接続されたか否かを検出する検出回路をなす充電制御回路101は、2次電池BATに所定の電流を供給するための予備充電定電流回路102と、逆流を防止するためのダイオードDaと、充電装置100の電池接続端子Taの電圧を検出する電池パック電圧検出回路103と、電流検出回路104と、充電FET制御回路105とで構成されている。抵抗成分rは、2次電池BATの内部抵抗、及び2次電池BATの電極と充電装置100の電池接続端子Taとの接触抵抗の和である。
なお、充電モード及びアダプターモードを有するバッテリーチャージャにおいて、電池の接続不良等の異常を検出し、アラーム表示をすると共に出力を停止するものがあった(例えば、特許文献1参照。)。
接続された前記2次電池に電流を供給する電流供給回路部と、
前記2次電池を接続する接続端子T1の電圧が一定になるように、該電流供給回路部から供給される電流を制御する定電圧回路部と、
前記2次電池へ供給される電流が一定になるように、前記電流供給回路部から供給される電流を制御する定電流回路部と、
前記定電圧回路部及び定電流回路部の各動作状態を識別する判定回路部と、
を備え、
前記判定回路部は、定電圧回路部及び定電流回路部の各動作状態に応じて、接続された2次電池が正常であるか否か、及び2次電池が前記充電装置に正常に接続されたか否かをそれぞれ判定するものである。
制御電極に入力された制御信号に応じて、前記2次電池に供給する電流を制御する電流制御トランジスタで構成され、
前記定電圧回路部は、
前記接続端子T1の電圧検出を行い、該検出した電圧に比例した電圧Vd1を出力する電圧検出回路と、
該電圧検出回路の出力電圧Vd1と所定の第1基準電圧Vs1が対応する入力端に入力された第1演算増幅回路と、
該第1演算増幅回路の出力信号CVによって動作制御される第1制御トランジスタと、
で構成され、
前記定電流回路部は、
前記電流供給回路部から供給される電流を電圧に変換して出力する電流検出回路と、
該電流検出回路の出力電圧と所定の第2基準電圧Vs2が対応する入力端に入力された第2演算増幅回路と、
該第2演算増幅回路の出力信号CCによって動作制御される第2制御トランジスタと、
で構成され、
前記電流制御トランジスタは、第1制御トランジスタと第2制御トランジスタの各動作に応じて2次電池へ出力する電流を制御するようにした。
制御電極に入力された制御信号に応じて、前記2次電池に供給する電流を制御する電流制御トランジスタで構成され、
前記定電圧回路部は、
前記接続端子T1の電圧検出を行い、該検出した電圧に比例した電圧Vd1を出力する電圧検出回路と、
入力された制御信号Sc1に応じて、入力された複数の基準電圧Vr1〜Vrnの内1つを排他的に選択して第1基準電圧Vs1として出力する切替回路と、
前記電圧検出回路の出力電圧Vd1と該第1基準電圧Vs1が対応する入力端に入力された第1演算増幅回路と、
該第1演算増幅回路の出力信号CVによって動作制御される第1制御トランジスタと、
で構成され、
前記定電流回路部は、
前記電流供給回路部から供給される電流を電圧に変換して出力する電流検出回路と、
該電流検出回路の出力電圧と所定の第2基準電圧Vs2が対応する入力端に入力された第2演算増幅回路と、
該第2演算増幅回路の出力信号CCによって動作制御される第2制御トランジスタと、
で構成され、
前記電流制御トランジスタは、第1制御トランジスタと第2制御トランジスタの各動作に応じて2次電池へ出力する電流を制御するようにした。
また、2次電池に電流を供給する素子にバイポーラトランジスタを使用することにより、電源電圧に重畳されてきた高周波ノイズが接続端子T1に伝わり難くなり、上記判定の信頼性を更に向上させることができる。
第1の実施の形態.
図1は、本発明の第1の実施の形態における電池接続検出回路の例を示した図であり、電池接続検出回路は2次電池の充電装置内に設けられている。
図1において、電池接続検出回路1は、2次電池BATに電流を供給するPMOSトランジスタM1と、PMOSトランジスタM1を流れる電流値を検出するための抵抗R1と、充電装置の電池接続端子T1の電圧Vt1を検出する固定抵抗R2,R3と、プルアップ抵抗をなす抵抗R4と、所定の第1基準電圧Vs1を生成して出力する第1基準電圧発生回路2と、第1演算増幅回路AMP1と、第2演算増幅回路AMP2と、NMOSトランジスタM2,M3とを備えている。
内部抵抗が小さい良品の2次電池BATが充電装置に装着され、2次電池BATの電極と電池接続端子T1との接触抵抗が十分小さい場合、すなわち抵抗成分rのインピーダンスが小さい場合の動作について説明する。
PMOSトランジスタM1に流れる電流は、抵抗R1で電圧に変換され、該変換された電圧は、電流検出回路3によって、接地電圧基準の電圧に変換されて第2演算増幅回路AMP2の反転入力端に入力される。
この場合、PMOSトランジスタM1を介して2次電池BATに供給される電流が小さくても、電池接続端子T1の電圧Vt1は大きくなる。電池接続端子T1の電圧Vt1が、第1基準電圧Vs1に達すると、第1演算増幅回路AMP1の出力信号CVの電圧は低下し、NMOSトランジスタM2によってPMOSトランジスタM1の電流が減少し、抵抗R2とR3との接続部の電圧Vd1が第1基準電圧Vs1と同じになるように電池接続端子T1の電圧Vt1が制御される。
前記第1の実施の形態では、第1演算増幅回路AMP1の非反転入力端に入力される第1基準電圧Vs1は1種類の電圧値であったが、複数の電圧値の1つを選択して第1基準電圧Vs1とするようにしてもよく、このようにした場合を本発明の第2の実施の形態とする。
図4は、本発明の第2の実施の形態における電池接続検出回路の例を示した図である。なお、図4では、図1と同じもの又は同様のものは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図1との相違点のみ説明する。
第1基準電圧発生回路2aからの基準電圧Vr1〜Vrnは切替回路21にそれぞれ入力され、更に切替回路21には外部からの制御信号Sc1が入力されている。切替回路21は、制御信号Sc1に応じて、入力された基準電圧Vr1〜Vrnの内1つを排他的に選択し第1の基準電圧Vs1として第1演算増幅回路AMP1の非反転入力端に出力する。
前記第1及び第2の各実施の形態において、2次電池BATに負荷回路が接続された場合、該負荷回路が電流を消費していないときに電池接続検出を行うようにしてもよく、このようにしたものを本発明の第3の実施の形態とする。
図5は、本発明の第3の実施の形態における電池接続検出回路の例を示した図であり、図5では、前記第1の実施の形態の構成を有する場合を例にして示している。なお、図5では、図1と同じもの又は同様のものは同じ符号で示し、ここではその説明を省略すると共に図1との相違点のみ説明する。
図6において、判定回路5bは、負荷電流検出回路33から所定の状態信号S1が入力されると、第1演算増幅回路AMP1からの信号CVと第2演算増幅回路AMP2からの信号CCから、前記第2の実施の形態で説明した電池接続状態の検出動作を行う。また、判定回路5bは、所定の状態信号S1が入力されていないときは、電池接続状態の検出動作を停止する。
2,2a 第1基準電圧発生回路
3 電流検出回路
4 第2基準電圧発生回路
5,5b 判定回路
21 切替回路
30 外部負荷回路
31 定電圧回路
32 負荷回路
33 負荷電流検出回路
AMP1 第1演算増幅回路
AMP2 第2演算増幅回路
BAT 2次電池
M1 PMOSトランジスタ
M2,M3 NMOSトランジスタ
Q1 pnpトランジスタ
R1〜R4 抵抗
r 抵抗成分
Claims (11)
- 正常な2次電池が充電装置に正常に接続されたか否かの検出を行う電池接続検出回路において、
接続された前記2次電池に電流を供給する電流供給回路部と、
前記2次電池を接続する接続端子T1の電圧が一定になるように、該電流供給回路部から供給される電流を制御する定電圧回路部と、
前記2次電池へ供給される電流が一定になるように、前記電流供給回路部から供給される電流を制御する定電流回路部と、
前記定電圧回路部及び定電流回路部の各動作状態を識別する判定回路部と、
を備え、
前記判定回路部は、定電圧回路部及び定電流回路部の各動作状態に応じて、接続された2次電池が正常であるか否か、及び2次電池が前記充電装置に正常に接続されたか否かをそれぞれ判定することを特徴とする電池接続検出回路。 - 前記判定回路部は、2次電池から電源供給を受ける負荷回路部の動作状態を識別し、前記負荷回路部が電流を消費していないことを検出すると、定電圧回路部及び定電流回路部の各動作状態に応じて、接続された2次電池が正常であるか否か、及び2次電池が前記充電装置に正常に接続されたか否かをそれぞれ判定することを特徴とする請求項1記載の電池接続検出回路。
- 前記判定回路部は、定電流回路部の動作状態から接続端子T1の電圧が所定値以下であり、及び/又は定電流回路部の動作状態から2次電池に流れる電流が所定値以上であると、2次電池が正常であり、かつ該2次電池が前記接続端子T1に正常に接続されたと判定することを特徴とする請求項1又は2記載の電池接続検出回路。
- 前記電流供給回路部は、
制御電極に入力された制御信号に応じて、前記2次電池に供給する電流を制御する電流制御トランジスタで構成され、
前記定電圧回路部は、
前記接続端子T1の電圧検出を行い、該検出した電圧に比例した電圧Vd1を出力する電圧検出回路と、
該電圧検出回路の出力電圧Vd1と所定の第1基準電圧Vs1が対応する入力端に入力された第1演算増幅回路と、
該第1演算増幅回路の出力信号CVによって動作制御される第1制御トランジスタと、
で構成され、
前記定電流回路部は、
前記電流供給回路部から供給される電流を電圧に変換して出力する電流検出回路と、
該電流検出回路の出力電圧と所定の第2基準電圧Vs2が対応する入力端に入力された第2演算増幅回路と、
該第2演算増幅回路の出力信号CCによって動作制御される第2制御トランジスタと、
で構成され、
前記電流制御トランジスタは、第1制御トランジスタと第2制御トランジスタの各動作に応じて2次電池へ出力する電流を制御することを特徴とする請求項1、2又は3記載の電池接続検出回路。 - 前記電流供給回路部は、
制御電極に入力された制御信号に応じて、前記2次電池に供給する電流を制御する電流制御トランジスタで構成され、
前記定電圧回路部は、
前記接続端子T1の電圧検出を行い、該検出した電圧に比例した電圧Vd1を出力する電圧検出回路と、
入力された制御信号Sc1に応じて、入力された複数の基準電圧Vr1〜Vrnの内1つを排他的に選択して第1基準電圧Vs1として出力する切替回路と、
前記電圧検出回路の出力電圧Vd1と該第1基準電圧Vs1が対応する入力端に入力された第1演算増幅回路と、
該第1演算増幅回路の出力信号CVによって動作制御される第1制御トランジスタと、
で構成され、
前記定電流回路部は、
前記電流供給回路部から供給される電流を電圧に変換して出力する電流検出回路と、
該電流検出回路の出力電圧と所定の第2基準電圧Vs2が対応する入力端に入力された第2演算増幅回路と、
該第2演算増幅回路の出力信号CCによって動作制御される第2制御トランジスタと、
で構成され、
前記電流制御トランジスタは、第1制御トランジスタと第2制御トランジスタの各動作に応じて2次電池へ出力する電流を制御することを特徴とする請求項1、2又は3記載の電池接続検出回路。 - 前記定電圧回路部の動作状態は、前記第1演算増幅回路の出力信号CVの状態であり、前記定電流回路部の動作状態は、前記第2演算増幅回路の出力信号CCの状態であることを特徴とする請求項4又は5記載の電池接続検出回路。
- 前記電流制御トランジスタは、MOSトランジスタであることを特徴とする請求項4又は5記載の電池接続検出回路。
- 前記電流制御トランジスタは、バイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項4又は5記載の電池接続検出回路。
- 前記判定回路部は、第1演算増幅回路の出力信号CVが、電圧検出回路の出力電圧Vd1が第1基準電圧Vs1未満であることを示し、及び/又は第2演算増幅回路の出力信号CCが、電流検出回路の出力電圧が第2基準電圧Vs2以上であることを示すと、正常な2次電池が正常に接続されたと判定することを特徴とする請求項4、5、6、7又は8記載の電池接続検出回路。
- 前記電流供給回路部、定電圧回路部、定電流回路部及び判定回路部は、1つのICに集積されることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9記載の電池接続検出回路。
- 前記電流供給回路部、定電圧回路部、定電流回路部、判定回路部及び負荷回路部は、1つのICに集積されることを特徴とする請求項2記載の電池接続検出回路。
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