JP2009278743A - Charge control circuit, method of controlling charge control circuit, secondary battery, and electrical apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも1つのバッテリセルからなる二次電池の充電を行う充電制御回路、その制御方法、この充電制御回路に対応する二次電池、及び、この充電制御回路と二次電池とからなる電気機器に関するものである。 The present invention includes a charge control circuit for charging a secondary battery composed of at least one battery cell, a control method thereof, a secondary battery corresponding to the charge control circuit, and the charge control circuit and the secondary battery. It relates to electrical equipment.
特許文献1には、商用電源が利用できるときは、商用電源から負荷に電力を供給しながらバッテリィを充電し、商用電源が利用できないときは、バッテリィから負荷に電力を供給するように切り換える電源システムにおいて、スイッチ素子の数を低減するトポロジーを備えた電源システムが記載されている。
In
また、上述した電源システムを含め、リチウムイオン二次電池などの二次電池を充電する充電制御回路においては、少なくとも1つのバッテリセルからなる二次電池を確実に充電するため、各々のバッテリセルに対して適切な充電電圧を印加させる必要がある。 In addition, in a charge control circuit for charging a secondary battery such as a lithium ion secondary battery including the above-described power supply system, each battery cell is charged in order to reliably charge a secondary battery composed of at least one battery cell. On the other hand, it is necessary to apply an appropriate charging voltage.
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、少なくとも1つのバッテリセルからなる二次電池に対して、より確実な充電ができるようにする充電制御回路、その制御方法、この充電制御回路に対応する二次電池、及び、この充電制御回路と二次電池とからなる電気機器を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such a situation, and a charge control circuit that enables more reliable charging of a secondary battery composed of at least one battery cell, its control method, and this It is an object of the present invention to provide a secondary battery corresponding to a charge control circuit, and an electric device including the charge control circuit and the secondary battery.
上述した課題を解決するための手段として、本発明に係る充電制御回路は、少なくとも1つのバッテリセルからなる二次電池に直流充電電圧を印加させる充電回路と、充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部と、充電回路における二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続され、検出部による検出結果に応じて直流充電電圧の電圧値を制御する第1の制御素子とを備える。 As means for solving the above-described problems, a charge control circuit according to the present invention includes a charging circuit that applies a DC charging voltage to a secondary battery including at least one battery cell, and the DC charging voltage is applied by the charging circuit. A detection unit that detects at least one of a voltage value and a temperature with respect to the battery cell of the secondary battery, and a detection unit that is connected in series to a charging current path that applies a DC charging voltage to the secondary battery in the charging circuit. And a first control element that controls the voltage value of the DC charging voltage in accordance with the detection result of.
また、本発明に係る充電制御回路の制御方法は、充電回路により、少なくとも1つのバッテリセルからなる二次電池に直流充電電圧を印加させるステップと、充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出するステップと、充電回路における二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続される第1の制御素子により、検出された結果に応じて上記直流充電電圧の電圧値を制御するステップとを有する。 The charging control circuit control method according to the present invention includes a step of applying a DC charging voltage to a secondary battery including at least one battery cell by the charging circuit, and a secondary in which the DC charging voltage is applied by the charging circuit. A step of detecting at least one of a voltage value and a temperature for a battery cell of the battery, and a first control element connected in series to a charging current path for applying a DC charging voltage to the secondary battery in the charging circuit. And a step of controlling the voltage value of the DC charging voltage according to the detected result.
また、本発明に係る二次電池は、1つ以上のバッテリセルと、バッテリセルに対して、充電電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部と、検出部による検出結果に応じて各々のバッテリセルに印加する直流充電電圧を制御する充電回路に、検出部による検出結果を出力する出力部とを備える。 Further, the secondary battery according to the present invention includes one or more battery cells, a detection unit that detects at least one of the charging voltage value and the temperature with respect to the battery cells, and a detection result by the detection unit, respectively. The charging circuit that controls the DC charging voltage applied to the battery cell includes an output unit that outputs a detection result of the detection unit.
また、本発明に係る電気機器は、少なくとも1つのバッテリセルからなる二次電池と、二次電池に直流充電電圧を印加させる充電回路と、充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部と、充電回路における二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続され、検出部による検出結果に応じて直流充電電圧の電圧値を制御する第1の制御素子と、充電電流経路を介して、二次電池と第1の制御素子との間に直列に接続され、検出部による検出結果に応じて二次電池に印加される直流充電電圧の電圧値を制御する第2の制御素子とを備え、第1の制御素子は、充電電流経路の順方向に並列接続された整流素子を有し、第2の制御素子は、充電電流経路の逆方向に並列接続された整流素子を有し、第1の制御素子と第2の制御素子との接続点を介して負荷端と接続され、負荷端に直流電源電圧又は二次電池の電源電圧を供給する。 Further, an electric device according to the present invention includes a secondary battery including at least one battery cell, a charging circuit that applies a DC charging voltage to the secondary battery, and a secondary battery to which the DC charging voltage is applied by the charging circuit. The battery cell is connected in series to a detection unit that detects at least one of a voltage value and a temperature, and a charging current path that applies a DC charging voltage to the secondary battery in the charging circuit, depending on the detection result by the detection unit The first control element that controls the voltage value of the DC charging voltage and the secondary battery and the first control element are connected in series via the charging current path, and according to the detection result by the detection unit A second control element for controlling a voltage value of a DC charging voltage applied to the secondary battery, the first control element having a rectifying element connected in parallel in the forward direction of the charging current path, 2 control elements are charged A rectifying element connected in parallel in the opposite direction of the current path, connected to the load end via a connection point between the first control element and the second control element, and a DC power supply voltage or a secondary battery at the load end Supply the power supply voltage.
本発明は、充電回路により、少なくとも1つのバッテリセルからなる二次電池に直流充電電圧を印加させ、充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出し、充電回路における二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続される第1の制御素子により、検出された結果に応じて直流充電電圧の電圧値を制御するので、二次電池をバッテリセルの充電動作中の状態に応じて適切な充電電圧を印加させることができ、結果として、より確実に二次電池を充電することができる。 The present invention applies a DC charging voltage to a secondary battery composed of at least one battery cell by a charging circuit, and the voltage value and temperature for the battery cell of the secondary battery to which the DC charging voltage is applied by the charging circuit. Voltage value of the DC charging voltage according to the detected result by the first control element connected in series to the charging current path for detecting at least one of the charging circuit and applying the DC charging voltage to the secondary battery in the charging circuit Therefore, an appropriate charging voltage can be applied to the secondary battery according to the state during the charging operation of the battery cell, and as a result, the secondary battery can be charged more reliably.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明が適用された充電制御回路の一例として、まず、図1に示すような充電装置1を用いて、本発明を実施するための形態について説明する。
As an example of a charging control circuit to which the present invention is applied, first, a mode for carrying out the present invention will be described using a
<充電装置>
充電装置1は、図1に示すように、直流電源装置2からの供給電源によって駆動することで、二次電池3を充電する回路である。
<Charging device>
As shown in FIG. 1, the
直流電源装置2は、例えば商用電源などの交流電源が供給され、供給された交流電源電圧を昇圧して直流電源電圧に変換して、直流電源電圧を充電装置1に供給する。
The
二次電池3は、例えば、少なくとも1つのバッテリセルからなるリチウムイオン二次電池であり、図2に示すような構成を有している。すなわち、二次電池3は、n(nは自然数)個のバッテリセル311〜31nと、二次電池3に係る制御を行う制御部32とを備える。
The
なお、二次電池3としては、過電圧状態とならないように充電させることが望まれる二次電池であれば、上述したリチウムイオン二次電池に限らず、例えばニッケル水素二次電池であっても良い。
Note that the
制御部32は、各々のバッテリセル31i(iは1からnの整数)の電圧値を検出する電圧検出部321と、各々のバッテリセル31iの温度を検出する温度検出部322と、電圧検出部321と温度検出部322とにより検出された検出結果を充電装置1に出力する出力部323とを備える。
The
以上のような構成からなる二次電池3を充電するため、充電装置1は、次のような構成を有している。すなわち、充電装置1は、二次電池3に直流充電電圧を印加させる充電回路10と、充電回路10の充電電流経路に直列接続された電界効果トランジスタFETと、直流電源装置2からの直流電源電圧を検出する電圧検出部11と、電界効果トランジスタFETの動作制御を行う充電制御部12とを備える。また、充電装置1は、二次電池3の出力部323から出力される検出結果に応じて充電制御部12を制御する制御処理部13とを備える。
In order to charge the
充電回路10は、直流電源装置2と二次電池3とを直列に接続して、直流電源装置2から電源供給を受けて二次電池3を充電する。すなわち、充電回路10は、直流電源装置2から供給される直流電源電圧によって駆動し、充電電流経路を介して、二次電池3に直流充電電圧を印加する。
The
電界効果トランジスタFETは、ゲート端子が充電制御部12と接続され、ソース端子とドレイン端子とが充電電流経路に接続され、後述する充電制御部12によってゲート電圧が制御されてソース−ドレイン間で降下する電圧値が制御される。
In the field effect transistor FET, the gate terminal is connected to the
電圧検出部11は、直流電源装置2から供給される直流電源電圧を検出して、検出結果を充電制御部12に出力する。
The voltage detection unit 11 detects the DC power supply voltage supplied from the DC
充電制御部12は、後述する制御処理部13からの制御信号に応じて、電界効果トランジスタFETのゲート電圧を制御する。すなわち、充電制御部12は、電界効果トランジスタFETのゲート電圧を調整して、電界効果トランジスタFETのソース−ドレイン間で直流充電電圧に対して降下させる電圧値を調整することにより、充電電流経路を介して二次電池3に印加する直流充電電圧値を制御する。
The
また、充電制御部12は、電圧検出部11により検出される直流電源電圧が所定の閾値を越えているとき、二次電池3に印加させる直流充電電圧を下げるため、電界効果トランジスタFETのソース−ドレイン間で降下させる電圧値を大きくする。
In addition, the
制御処理部13は、上述した二次電池3の出力部323から出力される検出結果が入力され、入力された検出結果に応じて、例えば次のような制御信号を充電制御部12に供給する。
The
すなわち、制御処理部13は、二次電池3の電圧検出部321により検出される各々のバッテリセル311〜31nの電圧値のうち、いずれかのバッテリセル31iの電圧値が所定の電圧値より大きくなっているとき、バッテリセル31iが過電圧状態であると判断する。このとき、制御処理部13は、充電制御部12に電界効果トランジスタFETのゲート電圧を調整するための制御信号を出力する。
That is, the
また、制御処理部13は、二次電池3の温度検出部322により検出される各々のバッテリセル311〜31nの温度のうち、いずれかのバッテリセル31iの温度が所定の温度より大きくなっているとき、バッテリセル31iが過電圧状態であると判断する。このとき、制御処理部13は、充電制御部12に電界効果トランジスタFETのゲート電圧を調整するための制御信号を出力する。
In addition, the
なお、制御処理部13は、上述した各々のバッテリセル31iの電圧値及び温度のうち、少なくとも一方の検出結果を用いて、バッテリセル31i毎に過電圧状態であるかどうかを判断して、この判断に応じた制御信号を充電制御部12に出力するようにしてもよい。
The
以上のような構成からなる充電装置1では、充電回路10によって直流充電電圧が印加される二次電池3の各バッテリセル31iに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出した検出結果に応じて、電界効果トランジスタFETにより、直流充電電圧の電圧値を制御する。よって、充電装置1では、二次電池3を構成する各々のバッテリセル31iの充電動作中の状態に応じて適切な充電電圧を印加させることができ、結果として、例えばバッテリセル31iが過電圧状態となることなく、確実に二次電池3を充電することができる。
In the
また、制御処理部13は、上述した各々のバッテリセル31iの電圧値及び温度の両方を検出することで、各バッテリセル31iの温度に応じて、バッテリセル31iが過電圧状態であるかを判断する電圧値の閾値を任意に変更可能に設定するようにしてもよい。特に、制御処理部13は、このように温度に応じて過電圧状態を判断する電圧値の閾値を変更可能に設定することで、バッテリセルの温度特性に応じて過電圧状態であるかどうかを判断でき、さらにより確実に二次電池3を充電することができる。
Further, the
また、二次電池3内で各々のバッテリセル31iの電圧値及び温度の検出を検出しなくてもよく、例えば、図3に示す充電装置4のように、充電装置4内で、充電対象の二次電池5を構成する各々のバッテリセル5iの電圧値及び温度を検出するようにしてもよい。
Further, the detection of the voltage value and temperature of each battery cell 31i in the
充電装置4は、二次電池5に直流充電電圧を印加させる充電回路10と、充電回路10の充電電流経路に直列接続された電界効果トランジスタFETと、直流電源装置2からの直流電源電圧を検出する電圧検出部11と、電界効果トランジスタFETの動作制御を行う充電制御部12とを備える。なお、充電回路10、電界効果トランジスタFET、電圧検出部11及び充電制御部12に係る構成は上記の充電装置1と同様なので、その説明を省略する。
The charging
また、充電装置4は、二次電池5を構成する各々のバッテリセル5iの電圧値及び温度を検出し、その検出結果に応じて充電制御部12を制御する制御処理部40とを備える。
In addition, the charging
制御処理部40は、充電対象の二次電池5を構成する各々のバッテリセル5iの電圧値を検出する電圧検出部41と、各々のバッテリセル5iの温度を検出する温度検出部42と、検出結果を判断する判断部43を備える。
The
電圧検出部41は、充電装置4の各々のバッテリセル5iとそれぞれ検出線で接続され、充電時の各々のバッテリセル5iの電圧値を検出して、その検出結果を判断部43に出力する。
The
温度検出部42は、充電装置4の各々のバッテリセル5iの温度を検出するため、例えば熱電対を有しており、各々の熱電対を介して検出されるバッテリセル5iの温度情報を判断部43に出力する。
The
判断部43は、上記電圧検出部41及び温度検出部42による検出結果から、各々のバッテリセル5iが過電圧状態であるかどうかを判断して、この判断結果に基づいて、直流充電電圧を下げるための制御信号を充電制御部12に供給する。
The
充電装置4及びこの充電装置4に対応する二次電池5は、互いに接続するための端子数が増加するものの、二次電池5内に各々のバッテリセル5iに係る情報を検出する機能を設けなくてもよく、二次電池5の小型化を実現することができる。
The charging
<電子機器>
本発明が適用された他の実施形態に係る充電装置は、上述した充電装置1、4以外に、例えば、ビデオカメラや小型コンピュータなどの携帯型の電気機器の本体内部に組み込まれる。以下では、上述した直流電源装置2又は二次電池3から電源供給を受けて動作する電気機器100の構成について図4を参照して、その電源制御について詳細に説明する。
<Electronic equipment>
A charging device according to another embodiment to which the present invention is applied is incorporated into a main body of a portable electric device such as a video camera or a small computer, in addition to the
電気機器100は、図4に示すように、電源部110と、電気機器100が有する各種機能を実現する負荷部120とを備える。なお、電気機器100は、二次電池3と着脱可能に接続されても一体形成されているようにしてもよい。同様に、電気機器100は、直流電源装置2と着脱可能に接続されても一体形成されているようにしてもよい。
As illustrated in FIG. 4, the
電源部110は、上述した充電装置1、4と同様に二次電池3を充電する充電処理を行うとともに、直流電源装置2又は二次電池3の電源電圧を負荷部120に供給する処理も行う。また、電源部110は、負荷部120が動作中に、負荷部120への電源供給源が直流電源装置2から二次電池3、又はその逆に切り換えられたときにも、瞬間的に遮断することなく電源供給を行う。
The
以上のような機能を実現するため、電源部110は、次のような構成を有している。すなわち、電源部110は、二次電池3又は直流電源装置2による負荷部120への電源供給を行う充放電回路130と、充放電回路130の充電電流経路に直列接続された電界効果トランジスタFET1、FET2と、直流電源装置2からの直流電源電圧を検出する電圧検出部131と、電界効果トランジスタFET1、FET2の動作制御を行う充放電制御部132とを備える。また、電源部110は、二次電池3の出力部323から出力される検出結果に応じて充放電制御部132を制御する制御処理部140とを備える。
In order to realize the functions as described above, the
充放電回路130は、直流電源装置2と二次電池3とを直列に接続して、直流電源装置2から電源供給を受けて二次電池3を充電する。また、充放電回路130は、後述する充放電制御部132による電界効果トランジスタFET1、FET2の制御によって、直流電源装置2又は充電された二次電池3から負荷部120への電源供給を行う。
The charge /
電界効果トランジスタFET1は、ゲート端子が充放電制御部132と接続され、ソース端子とドレイン端子とが充放電回路130に直列に接続され、後述する充放電制御部132によってゲート電圧が制御されてソース−ドレイン間で降下する電圧値ΔV1が制御される。また、電界効果トランジスタFET1は、充電時に充放電回路130に流れる充電電流経路の順方向に並列接続される整流素子D1を有している。
The field effect transistor FET1 has a gate terminal connected to the charge /
電界効果トランジスタFET2は、ゲート端子が充放電制御部132と接続され、ソース端子とドレイン端子とが充放電回路130において、二次電池3と電界効果トランジスタFET1との間に直列に接続される。また、電界効果トランジスタFET2は、後述する充放電制御部132によってゲート電圧が制御されてソース−ドレイン間で降下する電圧値ΔV2が制御される。また、電界効果トランジスタFET2は、充電時に充放電回路130に流れる充電電流経路の逆方向に並列接続される整流素子D2を有している。
The field effect transistor FET2 has a gate terminal connected to the charge /
また、充放電回路130では、電界効果トランジスタFET1と電界効果トランジスタFET2との接続点Pを介して、負荷部120と接続されている。
Further, the charge /
電圧検出部131は、直流電源装置2から供給される直流電源電圧を検出して、検出結果を充放電制御部132に出力する。
The
充放電制御部132は、後述する制御処理部140からの制御信号に応じて、電界効果トランジスタFET1、FET2のゲート電圧を制御する。すなわち、充放電制御部132は、電界効果トランジスタFET1、FET2のそれぞれゲート電圧の調整して、電界効果トランジスタFET1、FET2のソース−ドレイン間で降下する電圧値ΔV1、ΔV2を調整することにより、充電電流経路を介して二次電池3に印加する直流充電電圧値を制御する。また、負荷部120への電源供給時において、充放電制御部132は、電界効果トランジスタFET1、FET2のそれぞれゲート電圧の調整をして、電界効果トランジスタFET1、FET2のソース−ドレイン間で降下する電圧値ΔV1、ΔV2を調整することにより、直流電源装置2又は充電された二次電池3から負荷部120への電源供給を行う。
The charge /
また、充放電制御部132は、電圧検出部131により検出される直流電源電圧が所定の閾値を越えているとき、二次電池3に印加させる直流充電電圧、又は、負荷部120への供給電源電圧を下げるため、電界効果トランジスタFET1、FET2のソース−ドレイン間で降下させる電圧値を大きくする。
Further, the charging / discharging
二次電池3の充電時において、制御処理部140は、上述した二次電池3の出力部323から出力される検出結果が入力され、入力された検出結果に応じて、例えば次のような制御信号を充放電制御部132に供給する。
When the
すなわち、制御処理部140は、二次電池3の電圧検出部321により検出される各々のバッテリセル311〜31nの電圧値のうち、いずれかのバッテリセル31iの電圧値が所定の電圧値より大きくなっているとき、バッテリセル31iが過電圧状態であると判断する。このとき、制御処理部140は、充電制御部12に電界効果トランジスタFET1、FET2のソース−ドレイン間で降下する電圧値ΔV1、ΔV2を下げるように調整するための制御信号を出力する。
That is, the
また、制御処理部140は、二次電池3の温度検出部322により検出される各々のバッテリセル311〜31nの温度のうち、いずれかのバッテリセル31iの温度が所定の温度より大きくなっているとき、バッテリセル31iが過電圧状態であると判断する。このとき、制御処理部140は、充放電制御部132に電界効果トランジスタFET1、FET2のソース−ドレイン間で降下する電圧値ΔV1、ΔV2を下げるように調整するための制御信号を出力する。
In addition, the
特に、充放電回路130においては、上述した充電回路10と異なり、電界効果トランジスタFET1をオフ状態にしても整流素子D1を介して充電電流経路が電気的に接続されている。よって、制御処理部140は、電界効果トランジスタFET1をオフ状態に、電界効果トランジスタFET2をオン状態にする制御を行うための制御信号を出力することで、FET素子をオン状態又はオフ状態に切り替えることにより、容易に二次電池3に印加される直流充電電圧を下げることができる。
In particular, in the charging / discharging
電源部110では、以上のようにして、制御処理部140が、二次電池3の充電を制御するのに加えて、次のような各状態に応じて負荷部120への電源供給を制御する。
In the
第1の状態として、直流電源装置2及び二次電池3のうち、直流電源装置2のみが電気機器100に接続されているものとする。このとき、制御処理部140は、直流電源装置2からの電源電圧を負荷部120に供給するため、電界効果トランジスタFET1をオンに、電界効果トランジスタFET2をオフにするように制御する制御信号を充放電制御部132に出力する。
As a first state, it is assumed that only the DC
第2の状態として、直流電源装置2及び二次電池3のうち、直流電源装置2のみが電気機器100に接続されている状態から、二次電池3が接続されたものとする。このとき、制御処理部140は、電界効果トランジスタFET1をオンに、電界効果トランジスタFET2をオフに維持するように制御する。すなわち、制御処理部140は、二次電池3への充電を行わずに、直流電源装置2からの直流電源電圧を負荷部120へ供給する。
As the second state, it is assumed that the
第3の状態として、直流電源装置2及び二次電池3のうち、二次電池3のみが電気機器100に電気的に接続されているものとする。このとき、制御処理部140は、二次電池3からの電源電圧を負荷部120に供給するため、電界効果トランジスタFET1をオフに、電界効果トランジスタFET2をオンにするように制御する制御信号を充放電制御部132に出力する。
As a third state, it is assumed that only the
第4の状態として、直流電源装置2及び二次電池3のうち、二次電池3のみが電気機器100に接続されている状態から、直流電源装置2が接続されたものとする。このとき、制御処理部140は、電界効果トランジスタFET1をオフに、電界効果トランジスタFET2をオンにした状態から、電界効果トランジスタFET1をオンに、電界効果トランジスタFET2をオフにした状態に切り替えるように制御する。このような切り替え処理を行うのは、二次電池3の電力消費を抑えて、直流電源装置2から負荷部120へ電源供給を行うためである。また、充放電回路130においては、このような切り替え処理を行っても、整流素子D1、D2の何れか一方から接続点Pを介して負荷部120へ電流が流れるので、切替時に瞬断することなく電源供給を行うことができる。
As a fourth state, it is assumed that the DC
第5の状態として、直流電源装置2及び二次電池3が共に電気機器100に接続されている状態から、直流電源装置2の接続が外されたものとする。このとき、制御処理部140は、電界効果トランジスタFET1をオンに、電界効果トランジスタFET2をオフにした状態から、電界効果トランジスタFET1をオフに、電界効果トランジスタFET2をオンにした状態に切り替えるように制御する。充放電回路130においては、このような切り替え処理を行っても、整流素子D1、D2の何れか一方から接続点Pを介して負荷部120へ電流が流れるので、切替時に瞬断することなく電源供給を行うことができる。
As a fifth state, it is assumed that the DC
第6の状態として、直流電源装置2及び二次電池3が共に電気機器100に接続されている状態から、二次電池3の接続が外されたものとする。このとき、制御処理部140は、電界効果トランジスタFET1をオンに、電界効果トランジスタFET2をオフにした状態を維持するように制御する。
As a sixth state, it is assumed that the
このように、電源部110では、負荷部120への電源供給元が切り替えられても、整流素子D1、D2の何れか一方から接続点Pを介して負荷部120へ電流が流れるので、瞬断することなく負荷部120へ電源供給を行うことができる。
Thus, in the
また、ノイズなどの影響により2つの電界効果トランジスタFET1、FET2が共にオフ状態となった場合にも、電源部110では、整流素子D1、D2の何れか一方を介して負荷部120に電源供給を行うことができる。
Further, even when both of the two field effect transistors FET1 and FET2 are turned off due to the influence of noise or the like, the
以上のように、電源部110では、充放電回路130に整流素子D1、D2を接続することで、二次電池3の充電動作時において容易に直流充電電圧を制御することができるとともに、負荷部120への電源供給時において電源供給元の切替による電源供給の瞬断を防止することができる。換言すれば、電源部110は、負荷部120への電源供給時において電源供給元の切替による電源供給の瞬断を防止するため回路構成を、二次電池3の充電動作時において容易に直流充電電圧を制御するための回路構成として兼用することができ、結果として回路規模の増大を抑えることができる。
As described above, in the
また、上述した電気機器100は、二次電池3内で検出された各々のバッテリセル31iの電圧値及び温度を受けて、直流充電電圧の値を制御するが、図5に示す電気機器200のように、電気機器200内で、充電対象の二次電池5を構成する各々のバッテリセル5iの電圧値及び温度を検出するようにしてもよい。
In addition, the
電気機器200は、電源部210と、負荷部120とを備える。また、電源部210は二次電池5又は直流電源装置2による電源供給を行う充放電回路130と、充放電回路130の充電電流経路に直列接続された電界効果トランジスタFET1、FET2と、直流電源装置2からの直流電源電圧を検出する電圧検出部131と、電界効果トランジスタFET1、FET2の動作制御を行う充放電制御部132とを備える。なお、充放電回路130、電界効果トランジスタFET1、FET2、電圧検出部131、及び、充放電制御部132については、その説明を省略する。また、電源部210は、二次電池5を構成する各々のバッテリセル5iの電圧値及び温度を検出し、その検出結果に応じて充放電制御部132を制御する制御処理部240とを備える。
The
制御処理部240は、充電対象の二次電池5を構成する各々のバッテリセル5iの電圧値を検出する電圧検出部241と、各々のバッテリセル5iの温度を検出する温度検出部242と、検出結果を判断する判断部243を備える。
The
電圧検出部241は、各々のバッテリセル5iとそれぞれ検出線で接続され、充電時の各々のバッテリセル5iの電圧値を検出して、判断部243に出力する。
The
温度検出部242は、各々のバッテリセル5iの温度を検出するための熱電対を有しており、各々の熱電対を介して検出されるバッテリセル5iの温度情報を判断部243に出力する。
The
判断部243は、上記電圧検出部241及び温度検出部242による検出結果から、各々のバッテリセル5iが過電圧の状態であるかどうかを判断して、この判断結果に基づいて、直流充電電圧を下げるための制御信号を充放電制御部132に供給する。
The
電気機器200及びこの電気機器200に対応する二次電池5は、互いに接続するための端子数が増加するものの、二次電池5内に各々のバッテリセル5iに係る情報を検出する機能を設けなくてもよく、二次電池5の小型化を実現することができる。
Although the
なお、本発明は、以上の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。 In addition, this invention is not limited only to the above embodiment, Of course, a various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1、4 充電装置、2 直流電源装置、3、5 二次電池、311〜31n、51〜5n バッテリセル、32 制御部、323 出力部、10 充電回路、11、41、131、241、321 電圧検出部、12 充電制御部、13、40、140、240 制御処理部、42、242、322 温度検出部、43、243 判断部、100、200 電気機器、110、210 電源部、120 負荷部、130 充放電回路、132 充放電制御部、FET、FET1、FET2 電界効果トランジスタ、D1、D2 整流素子 1, 4 charging device, 2 DC power supply device, 3, 5 secondary battery, 311 to 31n, 51 to 5n battery cell, 32 control unit, 323 output unit, 10 charging circuit, 11, 41, 131, 241, 321 voltage Detection unit, 12 Charge control unit, 13, 40, 140, 240 Control processing unit, 42, 242, 322 Temperature detection unit, 43, 243 Judgment unit, 100, 200 Electrical equipment, 110, 210 Power supply unit, 120 Load unit, 130 Charge / Discharge Circuit, 132 Charge / Discharge Control Unit, FET, FET1, FET2 Field Effect Transistor, D1, D2 Rectifier
Claims (6)
上記充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部と、
上記充電回路における上記二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続され、上記検出部による検出結果に応じて上記直流充電電圧の電圧値を制御する第1の制御素子とを備える充電制御回路。 A charging circuit for applying a DC charging voltage to a secondary battery comprising at least one battery cell;
A detection unit that detects at least one of a voltage value and a temperature for a battery cell of a secondary battery to which a DC charging voltage is applied by the charging circuit;
A first control element connected in series to a charging current path for applying a DC charging voltage to the secondary battery in the charging circuit, and controlling a voltage value of the DC charging voltage according to a detection result by the detection unit; A charge control circuit provided.
上記第1の制御素子は、上記充電電流経路の順方向に並列接続される整流素子を有し、
上記第2の制御素子は、上記充電電流経路の逆方向に並列接続される整流素子を有し、
上記第1の制御素子と上記第2の制御素子との接続点を介して負荷端と接続され、該負荷端に上記直流電源電圧又は上記二次電池の電源電圧を供給する請求項1記載の充電制御回路。 A voltage value of a DC charging voltage applied to the secondary battery is connected in series between the secondary battery and the first control element in the charging current path, according to a detection result by the detection unit. A second control element for controlling,
The first control element has a rectifying element connected in parallel in the forward direction of the charging current path,
The second control element has a rectifying element connected in parallel in the reverse direction of the charging current path,
2. The load terminal is connected to a load end via a connection point between the first control element and the second control element, and the DC power source voltage or the power source voltage of the secondary battery is supplied to the load end. Charge control circuit.
上記充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出するステップと、
上記充電回路における上記二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続される第1の制御素子により、上記検出された結果に応じて上記直流充電電圧の電圧値を制御するステップとを有する充電制御回路の制御方法。 Applying a DC charging voltage to a secondary battery comprising at least one battery cell by a charging circuit;
Detecting at least one of a voltage value and a temperature for a battery cell of a secondary battery to which a DC charging voltage is applied by the charging circuit;
A step of controlling a voltage value of the DC charging voltage according to the detected result by a first control element connected in series to a charging current path for applying a DC charging voltage to the secondary battery in the charging circuit; A control method for a charge control circuit comprising:
上記バッテリセルに対して、充電電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部と、
上記検出部による検出結果に応じて上記バッテリセルに印加する直流充電電圧を制御する充電回路に、該検出部による検出結果を出力する出力部とを備える二次電池。 One or more battery cells;
For the battery cell, a detection unit that detects at least one of a charging voltage value and a temperature;
A secondary battery comprising: a charging circuit that controls a DC charging voltage applied to the battery cell according to a detection result by the detection unit; and an output unit that outputs the detection result by the detection unit.
上記二次電池に直流充電電圧を印加させる充電回路と、
上記充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部と、
上記充電回路における上記二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続され、上記検出部による検出結果に応じて上記直流充電電圧の電圧値を制御する第1の制御素子と、
上記充電電流経路を介して、上記二次電池と上記第1の制御素子との間に直列に接続され、上記検出部による検出結果に応じて上記二次電池に印加される直流充電電圧の電圧値を制御する第2の制御素子とを備え、
上記第1の制御素子は、上記充電電流経路の順方向に並列接続される整流素子を有し、
上記第2の制御素子は、上記充電電流経路の逆方向に並列接続される整流素子を有し、
上記第1の制御素子と上記第2の制御素子との接続点を介して負荷端と接続され、負荷端に上記直流電源電圧又は上記二次電池の電源電圧を供給する電気機器。 A secondary battery comprising at least one battery cell;
A charging circuit for applying a DC charging voltage to the secondary battery;
A detection unit that detects at least one of a voltage value and a temperature for a battery cell of a secondary battery to which a DC charging voltage is applied by the charging circuit;
A first control element connected in series to a charging current path for applying a DC charging voltage to the secondary battery in the charging circuit, and controlling a voltage value of the DC charging voltage according to a detection result by the detection unit;
A voltage of a DC charging voltage that is connected in series between the secondary battery and the first control element via the charging current path and is applied to the secondary battery according to a detection result by the detection unit. A second control element for controlling the value,
The first control element has a rectifying element connected in parallel in the forward direction of the charging current path,
The second control element has a rectifying element connected in parallel in the reverse direction of the charging current path,
An electrical device connected to a load end via a connection point between the first control element and the second control element, and supplying the DC power supply voltage or the power supply voltage of the secondary battery to the load end.
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JPH0684755U (en) * | 1993-05-06 | 1994-12-02 | 太陽誘電株式会社 | Power supply switching circuit |
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JP2005137054A (en) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Nec Tokin Corp | Power source circuit |
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2008
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