JP2010178544A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電回路とバッテリとが近くに配置された場合であってもバッテリの急激な温度上昇を抑えることが可能な充電装置を提供する。
【解決手段】受電装置５Ａは、受電コイル１０から入力される直流電圧を変換して出力するＤＣ−ＤＣコンバータＩＣ２７と、変換された直流電圧を抵抗Ｒ２，Ｒ３で検出する出力電圧検出回路部２９と、負荷の発熱にともなって回路定数が変化する温度敏感素子を含む抵抗Ｒ４〜Ｒ８によって、出力電圧検出回路部２９から負荷に供給される充電電流Ｉｏｕｔを検出する電流検出回路部３０Ａとを備える。充電制御回路２８は、出力電圧検出回路部２９および電流検出回路部３０Ａの検出結果を受けて、負荷の発熱にともなって充電電流Ｉｏｕｔが低減するように負荷の充電を制御する。
【選択図】図３

Description

この発明は、充電装置に関し、特に、リチウムイオン電池等の２次電池に対する充電装置に関する。

従来から、２次電池を急速充電するための充電回路は存在しており、たとえば特許文献１（特開平６−８６４７４号公報）がある。

図８は、従来のバッテリ急速充電回路１００の構成を示した図である。
図８を参照して、バッテリ急速充電回路１００は、バッテリ１０３と、定電流供給回路１０４と、電池電圧監視回路１０５とを備える。定電流供給回路１０４は、定電流制御回路１０６と、電流出力部１０７と、基準電圧発生部１０８とを含む。基準電圧発生部１０８は、基準電圧源１０１と、サーミスタ１０２と、抵抗１１２とを有する。

バッテリ急速充電回路１００は、定電流制御回路１０６に供給される基準電圧をサーミスタ１０２により制御する。サーミスタ１０２は、バッテリ１０３の近傍に配置されている。サーミスタ１０２は、急速充電によるバッテリ１０３の発熱が一定以上になったことを検出して、バッテリ１０３への充電電流を低減させる。これにより、バッテリ１０３の発熱を抑える。

特開平６−８６４７４号公報

リチウムイオン電池等の充電は、一般的に定電流／定電圧充電（ＣＣ／ＣＶ充電）方式である。定電流充電時は、温度上昇があっても２次電池に一定電流を流し続ける。特に、急速充電では、定電流充電時に大電流を流して２次電池を充電する。この場合、充電回路内に配置されたチョークコイルやスイッチングＦＥＴ（Field Effect Transistor）が発熱し、バッテリよりも充電回路の温度上昇の方が大きくなる。

充電回路とバッテリとを一体化して構成されたバッテリパックなどでは、充電回路とバッテリとが近くにある構成となる。この場合、バッテリ自身の発熱に加えて充電回路の熱がバッテリに伝わる。その結果、極めて短時間にバッテリの温度上昇が起きてしまい、バッテリの寿命を縮めるといった問題がある。バッテリの発熱を検知して充電電流を制御する従来の方法では、熱によるバッテリの性能劣化を抑えることが難しい。

それゆえに、この発明の目的は、充電回路とバッテリとが近くに配置された場合であってもバッテリの急激な温度上昇を抑えることが可能な充電装置を提供することである。

この発明のある局面によれば、出力端子間に接続された負荷を充電する充電装置であって、直流電源入力部と、直流電源入力部から入力される第１の値を持つ直流電圧を、第２の値を持つ直流電圧に変換して出力する直流電圧変換部と、第２の値を持つ直流電圧を検出する出力電圧検出回路部と、負荷の発熱にともなって回路定数が変化する温度敏感素子を含む素子によって、直流電圧変換部から負荷に供給される負荷電流を検出する電流検出回路部とを備える。直流電圧変換部は、出力電圧検出回路部および電流検出回路部の検出結果を受けて、負荷の発熱にともなって負荷電流が低減するように負荷の充電を制御する。

好ましくは、直流電圧変換部は、負荷電流が一定となるように定電流制御を行なった後、第２の値を持つ直流電圧が一定となる定電圧制御に切り換える。

好ましくは、電流検出回路部に流れる負荷電流の２つの分圧電圧の差を検出するエラーアンプと、出力電圧検出回路部から出力される分圧電圧またはエラーアンプの出力を所定の電圧値と比較するコンパレータと、コンパレータの比較結果を受けて負荷の充電を制御する充電制御回路部とを含む。

好ましくは、出力電圧検出回路部は、第２の値を持つ直流電圧を分圧して直流電圧変換部に出力する第１および第２の抵抗を含む。

好ましくは、電流検出回路部は、負荷電流を検出する電流検出素子と、電流検出素子の第１の端子電圧を分圧して直流電圧変換部に出力する第１および第２の素子と、電流検出素子の第２の端子電圧を分圧して直流電圧変換部に出力する第３および第４の素子とを含み、第１から第４の素子の少なくとも１つは温度敏感素子である。

好ましくは、電流検出素子は、抵抗である。
好ましくは、電流検出素子は、直列接続された抵抗およびキャパシタを含む。

好ましくは、温度敏感素子は、ＮＴＣサーミスタである。
好ましくは、負荷は、２次電池である。

好ましくは、負荷は、リチウムイオン電池である。

この発明の実施の形態によれば、充電回路とバッテリとが近くに配置された場合にもバッテリの急激な温度上昇を抑えることができる。

この発明の実施の形態１による非接触型電力伝送システムＳＹＳの構成を示したブロック図である。 この発明の実施の形態１による送電装置１の構成を示した回路ブロック図である。 この発明の実施の形態１による受電装置５Ａの構成を示した回路ブロック図である。 抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタを用いた場合とそうでない場合とにおける充電電流Ｉｏｕｔの変化の差を示した図である。 抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタを用いた場合とそうでない場合とにおけるチョークコイル温度Ｔｃの変化の差を示した図である。 抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタを用いた場合とそうでない場合とにおけるバッテリー温度Ｔｂの変化の差を示した図である。 この発明の実施の形態２による受電装置５Ｂの構成を示した回路ブロック図である。 従来のバッテリ急速充電回路１００の構成を示した図である。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による非接触型電力伝送システムＳＹＳの構成を示したブロック図である。図１を参照して、非接触型電力伝送システムＳＹＳは、非接触型送電装置１と、非接触型受電装置５とを備える。

送電装置１は、コンバータ２と、インバータ３と、送電コイル４とを含む。コンバータ２は、商用交流電源を直流電力に変換する。インバータ３は、その直流電力を所定の周波数（たとえば１００ｋＨｚ）の交流電力に変換して送電コイル４に供給する。

受電装置５は、基板６と、電子部品７ａ〜７ｅ，８Ａ，８Ｂと、磁性体シート９と、受電コイル１０とを含む。受電コイル１０は、送電コイル４と電磁誘導結合されている。基板６の表面には、受電コイル１０で受けた交流電力を直流電力に変換する電力変換回路が形成されている。この電力変換回路は、種々の電子部品７ａ〜７ｅ，８Ａ，８Ｂで構成されている。電子部品７ａ〜７ｅ，８Ａ，８Ｂは、比較的高さの低い電子部品７ａ〜７ｅと、比較的高さの高い電子部品８Ａ，８Ｂとに分類される。

基板６の表面は、第１領域と第２領域とに分割されている。第１領域には、高さの低い複数の電子部品７ａ〜７ｅが配置されている。第２領域には、高さの高い複数の電子部品８Ａ，８Ｂが配置されている。磁性体シート９は、第１領域を覆うようにして設けられている。受電コイル１０は、磁性体シート９の上に設けられている。

受電コイル１０は、基板６上の電力変換回路に接続されている。図１から分かるように、第１領域に電子部品７ａ〜７ｅと、磁性体シート９と、受電コイル１０とが配置され、第２領域に電子部品８Ａ，８Ｂが配置されている。これにより、受電装置５の高さを低く抑制することが可能となる。

図１に示すように、送電装置１の送電コイル４に受電装置５の受電コイル１０を対向させて配置すると、電磁誘導結合により送電装置１から受電装置５に交流電力が送電される。この交流電力は、受電装置５の電力変換回路で直流電力に変換され、リチウムイオン電池等のバッテリーに充電される（図３参照）。

図２は、この発明の実施の形態１による送電装置１の構成を示した回路ブロック図である。

図２を参照して、互いに対向して配置された送電コイル４と受電コイル１０とは、電磁誘導結合されて１つのトランスＴｒを構成する。コンバータ２は、出力端子２ａと２ｂとの間に直流電圧を出力する。

インバータ３は、１次側制御回路１１と、キャパシタＣ１〜Ｃ３と、ＮチャネルＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタＱ１，Ｑ２とを含む。トランジスタＱ１，Ｑ２は、コンバータ２の出力端子２ａ，２ｂ間に直列接続されている。キャパシタＣ１は、１次側制御回路１１と出力端子２ａとの間に接続されている。キャパシタＣ２，Ｃ３は、それぞれトランジスタＱ１，Ｑ２に並列接続されている。送電コイル４は、トランジスタＱ２に並列接続されている。

１次側制御回路１１は、トランジスタＱ１，Ｑ２を所定のタイミングでオン／オフさせることにより受電コイル１０側の受電装置５（図１参照）に信号を送信し、受電装置５が予め登録された装置であるか否かを問い合わせる。１次側制御回路１１は、受電装置５がその問合せに応答して予め登録された装置であることを示す信号を送信してきた場合には、トランジスタＱ１，Ｑ２を交互にオン／オフさせて送電を行なう。

トランジスタＱ１，Ｑ２が交互にオン／オフされると、送電コイル４に交流電圧が発生し、その交流電圧は受電コイル１０に伝達される。このように、送電を開始する前に予め登録された装置であるか否かを問い合わせるのは、受電装置５でないものが送電コイル４に対向して配置された場合に送電が誤って行なわれるのを防止するためである。

図３は、この発明の実施の形態１による受電装置５Ａの構成を示した回路ブロック図である。受電装置５Ａは、本願発明の「充電装置」に対応する。

図３を参照して、実施の形態１の受電装置５Ａは、受電コイル１０の他、整流回路２０と、負荷変調回路２５と、２次側信号処理回路２６と、ＤＣ−ＤＣコンバータＩＣ２７と、出力電圧検出回路部２９と、電流検出回路部３０Ａと、エラーアンプ３１と、抵抗Ｒ１〜Ｒ８と、キャパシタＣ４，Ｃ５と、インダクタＬ１と、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＱ３，Ｑ５，Ｑ６と、ＰチャネルＭＯＳトランジスタＱ４，Ｑ７と、ダイオードＤ１とを含む。

整流回路２０は、ダイオード２１〜２４の環状接続により構成されている。受電コイル１０は、整流回路２０のの入力端子２０ａと２０ｂとの間に接続されている。整流回路２０は、受電コイル１０の端子間に発生した交流電圧を全波整流する。キャパシタＣ４は、整流回路２０の出力端子２０ｃと２０ｄとの間に接続されている。整流回路２０の出力電圧は、キャパシタＣ４によって平滑化されて直流電圧となる。

負荷変調回路２５は、抵抗Ｒ１とトランジスタＱ３とを含み、キャパシタＣ４と並列接続されている。負荷変調回路２５は、一種のＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調回路となっている。２次側信号処理回路２６は、トランジスタＱ３，Ｑ４，Ｑ７のゲートの各々に接続されている。初期状態では、トランジスタＱ３，Ｑ４，Ｑ７はオフされている。２次側信号処理回路２６は、負荷変調回路２５を制御して送電装置１（図２参照）からの問合せに応答する。

具体的には、送電装置１から予め登録された装置であるか否かを問い合わせる信号が送信されてきた場合、２次側信号処理回路２６はトランジスタＱ３を所定のタイミングでオン／オフさせることにより、予め登録された装置であることを示す信号を送電装置１に送信する。また、２次側信号処理回路２６は、送電装置１からの電力伝送が開始された場合、トランジスタＱ３をオフさせるとともにトランジスタＱ４，Ｑ７をオンさせる。

ＤＣ−ＤＣコンバータＩＣ２７は、トランジスタＱ５，Ｑ６と、充電制御回路２８と、コンパレータ３２と、電圧源３３とを含む。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータＩＣ２７に、エラーアンプ３１およびダイオードＤ１の少なくとも一方を取り込むことも可能である。トランジスタＱ４，Ｑ５、インダクタＬ１、抵抗Ｒ４、およびトランジスタＱ７は、整流回路２０の出力端子２０ｃと受電装置５Ａの出力端子Ｔ１との間に直列接続されている。整流回路２０の出力端子２０ｄは、受電装置５Ａの出力端子Ｔ２に接続されている。トランジスタＱ６は、ノードＮ７と出力端子Ｔ２との間に接続されている。インダクタＬ１は、ノードＮ１とノードＮ７との間に接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータＩＣ２７とインダクタＬ１とを組み合わせることにより直流電圧の変換が行なわれる。

出力電圧検出回路部２９は、ノードＮ１と出力端子Ｔ２との間に直列接続された抵抗Ｒ２，Ｒ３を含む。受電装置５Ａの出力電圧Ｖｏｕｔは、抵抗Ｒ２，Ｒ３で分圧されてノードＮ２からノードＮ１０に与えられる。

電流検出回路部３０Ａは、抵抗Ｒ４〜Ｒ８を含む。抵抗Ｒ４は、ノードＮ１とノードＮ４との間に接続されている。抵抗Ｒ５，Ｒ６は、ノードＮ１と出力端子Ｔ２との間に直列接続されている。抵抗Ｒ７，Ｒ８は、ノードＮ４と電圧Ｖｒｅｆ２のノードＮ６との間に接続されている。受電装置５Ａの充電電流Ｉｏｕｔは、抵抗Ｒ４で電圧に変換される。抵抗Ｒ５，Ｒ６の分圧電圧は、ノードＮ３からエラーアンプ３１の非反転入力端子に与えられる。抵抗Ｒ７，Ｒ８の分圧電圧は、ノードＮ５からエラーアンプ３１の反転入力端子に与えられる。

エラーアンプ３１は、抵抗Ｒ５，Ｒ６および抵抗Ｒ７，Ｒ８の各分圧電圧を受けて、出力端子がダイオードＤ１のアノードに接続されている。ダイオードＤ１のカソードは、ノードＮ１０を通じてコンパレータ３２の非反転入力端子に接続されている。コンパレータ３２の反転入力端子には、出力端子Ｔ２に接続された電圧Ｖｒｅｆ１の電圧源３３が接続されている。コンパレータ３２の出力端子は、充電制御回路２８に接続されている。

キャパシタＣ５は、ノードＮ４と出力端子Ｔ２との間に接続され、受電装置５Ａの出力電圧Ｖｏｕｔを平滑化する。これにより、受電装置５Ａの出力端子Ｔ１，Ｔ２間には、一定の直流電圧が出力される。出力端子Ｔ１，Ｔ２には、たとえば携帯端末装置のバッテリー等の２次電池（負荷）に接続される。

充電制御回路２８は、出力電圧検出回路部２９および電流検出回路部３０Ａの検出結果に基づいてトランジスタＱ５，Ｑ６を交互にオンさせ、上記バッテリーへの充電を制御する。具体的には、充電制御回路２８は、最初「定電流制御」にてバッテリーの充電を開始し、バッテリーの電圧が所定の値まで上昇したら、「定電圧制御」に切り換えて満充電まで行なう。

バッテリー電圧の「所定の値」は、受電装置５Ａの負荷に用いられる２次電池がどういう種類なのか、何セル構成の２次電池なのか等に応じて変化する。一般的に、２次電池の端子間電圧が上がってくると、エラーアンプ３１の出力よりも抵抗Ｒ２，Ｒ３による分圧電圧の方が優勢となり、これを起点にして「定電流制御」から「定電圧制御」に切り替わる。

ここで、抵抗を表わす参照符号Ｒ１〜Ｒ８は、抵抗のみならずその抵抗値をも表わすものとする。エラーアンプ３１の非反転入力端子の電位をＶｃｏｍｐ＋、反転入力端子の電位をＶｃｏｍｐ−とすると、Ｖｃｏｍｐ＋，Ｖｃｏｍｐ−は以下のように算出される。

Ｖｃｏｍｐ＋＝（Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６））（Ｖｏｕｔ＋Ｒ４・Ｉｏｕｔ）
Ｖｃｏｍｐ−＝（Ｒ８／（Ｒ７＋Ｒ８））（Ｖｏｕｔ−Ｖｒｅｆ２）
＋Ｖｒｅｆ２
充電制御回路２８は、定電流制御時には上記の両端子間の電位差がゼロとなるように、すなわちＶｃｏｍｐ＋＝Ｖｃｏｍｐ−となるように、トランジスタＱ５，Ｑ６のオン／オフを制御する。この等式を充電電流Ｉｏｕｔについて解くと、次のようになる。

Ｉｏｕｔ＝（（１−Ｋ）／Ｒ４・Ｋ）Ｖｒｅｆ２
ただし、Ｋ＝Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６）＝Ｒ８／（Ｒ７＋Ｒ８）
本願発明では、抵抗Ｒ５，Ｒ７に温度敏感素子が用いられる。温度敏感素子としては、白金測温抵抗体、サーミスタ、ＭＯＳＦＥＴ等があるが、実施の形態１では、抵抗Ｒ５，Ｒ７をＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタで構成している。これにより、受電装置５Ａに含まれる抵抗Ｒ５、Ｒ７の温度が上がるほど、抵抗Ｒ５，Ｒ７の抵抗値が下がる。その結果、Ｋの値は１に近づくので、充電電流Ｉｏｕｔは減少する。

受電装置５Ａの発熱量は、充電電流Ｉｏｕｔの大きさに依存している。充電電流Ｉｏｕｔを下げると、受電装置５Ａの発熱を抑えることができる。これにより、バッテリーに伝わる熱が小さくなる。上述したように、受電装置５Ａは、本願発明の「充電装置」に対応する。

図４は、抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタを用いた場合とそうでない場合とにおける充電電流Ｉｏｕｔの変化の差を示した図である。

図４を参照して、曲線ＲＥ１は抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタを用いなかった場合の充電電流Ｉｏｕｔの変化を示し、曲線ＮＴ１は抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタを用いた場合の充電電流Ｉｏｕｔの変化を示す。図４に示すように、時間が経過して受電装置５Ａが発熱するとともに、曲線ＮＴ１の方が曲線ＲＥ１よりも急速に充電電流Ｉｏｕｔが下がることが分かる。

図５は、抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタを用いた場合とそうでない場合とにおけるチョークコイル温度Ｔｃの変化の差を示した図である。

図５を参照して、曲線ＲＥ２は抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタを用いなかった場合のチョークコイル温度Ｔｃの変化を示し、曲線ＮＴ２は抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタを用いた場合のチョークコイル温度Ｔｃの変化を示す。図５に示すように、時間が経過して受電装置５Ａが発熱するとともに、曲線ＮＴ２の方が曲線ＲＥ２よりも最大Ｔｃｍ＝１３［度］だけチョークコイル温度Ｔｃの上昇が抑えられることが分かる。

よって、次の図６に示すように、受電装置５Ａからバッテリに伝わる熱が小さくなり、バッテリの温度上昇を抑えることができる。図６は、抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタを用いた場合とそうでない場合とにおけるバッテリー温度Ｔｂの変化の差を示した図である。

図６を参照して、曲線ＲＥ３は抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタを用いなかった場合のバッテリー温度Ｔｂの変化を示し、曲線ＮＴ３は抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタを用いた場合のバッテリー温度Ｔｂの変化を示す。図６に示すように、時間が経過して受電装置５Ａが発熱するとともに、曲線ＮＴ３の方が曲線ＲＥ３よりも最大Ｔｂｍ＝５［度］だけバッテリー温度Ｔｂの上昇が抑えられることが分かる。

なお、バッテリーの充電容量は、抵抗を用いて充電した場合でもＮＴＣサーミスタを用いて充電した場合でも、ともに２０分で約８０％となり、両者で同等の結果が得られた。したがって、本願発明では、急速充電特性を維持しつつ、バッテリに伝わる熱を小さくすることができる。

以上のように、実施の形態１の受電装置５Ａは、電流検出回路部３０Ａに流れる充電電流Ｉｏｕｔを検出するための抵抗Ｒ５，Ｒ７に、ＮＴＣサーミスタのような温度敏感素子を用いて充電回路の発熱を検知することにより、充電電流Ｉｏｕｔを制御している。

このように、受電装置５Ａは、バッテリの発熱を検出するのではなく、充電回路の発熱に即座に対応して充電電流を絞ることができる。これにより、充電回路の温度上昇が大きくなったときに充電電流を下げることができる。充電電流が下がれば電力損失が小さくなり、充電回路の発熱も小さくなる。したがって、充電回路からバッテリに伝わる熱を小さくできる。また、熱によってバッテリの寿命が縮むのを効果的に防ぐことができる。

［実施の形態２］
図７は、この発明の実施の形態２による受電装置５Ｂの構成を示した回路ブロック図である。

図７を参照して、実施の形態２の受電装置５Ｂは、電流検出回路部３０Ａが電流検出回路部３０Ｂに置き換えられた点において、実施の形態１の受電装置５Ａと異なる。受電装置５Ｂは、本願発明の「充電装置」に対応する。

電流検出回路部３０Ｂは、抵抗Ｒ４〜Ｒ８に加え、キャパシタＣ６を含む。抵抗Ｒ４は、ノードＮ１とノードＮ７との間に接続されている。抵抗Ｒ５，Ｒ６は、ノードＮ１と出力端子Ｔ２との間に直列接続されている。抵抗Ｒ７，Ｒ８は、ノードＮ４と電圧Ｖｒｅｆ２のノードＮ６との間に接続されている。キャパシタＣ６は、ノードＮ１とノードＮ４との間に接続されている。

電流検出回路部３０Ｂは、キャパシタＣ６を付加することで、インダクタＬ１と並列に接続されている。この電流検出回路部３０Ｂの抵抗Ｒ５，Ｒ７にＮＴＣサーミスタのような温度敏感素子を用いることで、充電回路が発熱した場合にダイレクトに充電電流Ｉｏｕｔを抑えることができる。

これにより、受電装置５Ｂは、実施の形態１と同様に、充電回路自体の発熱を応答性良く抑えることができる。よって、バッテリの温度が高くなりすぎるのを効果的に防止することができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

上述の本願発明は、実際の商品の一例として、トランスの１次側と２次側とを空間的に分離して電力を伝送するワイヤレス電力伝送の充電回路としての用途が想定される。

ＳＹＳ 非接触型電力伝送システム、１ 非接触型送電装置、２ コンバータ、３ インバータ、４ 送電コイル、５，５Ａ，５Ｂ 非接触型受電装置、６ 基板、７ａ〜７ｅ，８Ａ，８Ｂ 電子部品、９ 磁性体シート、１０ 受電コイル、Ｔｒ トランス、１１ １次側制御回路、Ｃ１〜Ｃ６ キャパシタ、Ｑ１〜Ｑ３，Ｑ５，Ｑ６ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、Ｑ４，Ｑ７ ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、２０ 整流回路、２１〜２４，Ｄ１ ダイオード、２５ 負荷変調回路、２６ ２次側信号処理回路、２７ ＤＣ−ＤＣコンバータＩＣ、２９ 出力電圧検出回路部、３０Ａ，３０Ｂ 電流検出回路部、３１ エラーアンプ、３２ コンパレータ、３３ 電圧源、Ｒ１〜Ｒ８，１１２ 抵抗、Ｌ１ インダクタ、１００ バッテリ急速充電回路、１０１ 基準電圧源、１０２ サーミスタ、１０３ バッテリ、１０４ 定電流供給回路、１０５ 電池電圧監視回路、１０６ 定電流制御回路、１０７ 電流出力部、１０８ 基準電圧発生部。

Claims (10)

1. 出力端子間に接続された負荷を充電する充電装置であって、
   直流電源入力部と、
   前記直流電源入力部から入力される第１の値を持つ直流電圧を、第２の値を持つ直流電圧に変換して出力する直流電圧変換部と、
   前記第２の値を持つ直流電圧を検出する出力電圧検出回路部と、
   前記負荷の発熱にともなって回路定数が変化する温度敏感素子を含む素子によって、前記直流電圧変換部から前記負荷に供給される負荷電流を検出する電流検出回路部とを備え、
   前記直流電圧変換部は、前記出力電圧検出回路部および前記電流検出回路部の検出結果を受けて、前記負荷の発熱にともなって前記負荷電流が低減するように前記負荷の充電を制御する、充電装置。
2. 前記直流電圧変換部は、前記負荷電流が一定となるように定電流制御を行なった後、前記第２の値を持つ直流電圧が一定となる定電圧制御に切り換える、請求項１に記載の充電装置。
3. 前記直流電圧変換部は、
   前記電流検出回路部に流れる前記負荷電流の２つの分圧電圧の差を検出するエラーアンプと、
   前記出力電圧検出回路部から出力される分圧電圧または前記エラーアンプの出力を所定の電圧値と比較するコンパレータと、
   前記コンパレータの比較結果を受けて前記負荷の充電を制御する充電制御回路部とを含む、請求項１または２に記載の充電装置。
4. 出力電圧検出回路部は、前記第２の値を持つ直流電圧を分圧して前記直流電圧変換部に出力する第１および第２の抵抗を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の充電装置。
5. 前記電流検出回路部は、
   前記負荷電流を検出する電流検出素子と、
   前記電流検出素子の第１の端子電圧を分圧して前記直流電圧変換部に出力する第１および第２の素子と、
   前記電流検出素子の第２の端子電圧を分圧して前記直流電圧変換部に出力する第３および第４の素子とを含み、
   前記第１から第４の素子の少なくとも１つは前記温度敏感素子である、請求項１〜４のいずれかに記載の充電装置。
6. 前記電流検出素子は、抵抗である、請求項５に記載の充電装置。
7. 前記電流検出素子は、直列接続された抵抗およびキャパシタを含む、請求項５に記載の充電装置。
8. 前記温度敏感素子は、ＮＴＣサーミスタである、請求項１〜７のいずれかに記載の充電装置。
9. 前記負荷は、２次電池である、請求項１〜８のいずれかに記載の充電装置。
10. 前記負荷は、リチウムイオン電池である、請求項１〜９のいずれかに記載の充電装置。

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