JP2011067041A - Charger and charging system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charger and a charging system, reducing the possibility of excessive increase in an output voltage when a charge current is cut off on a battery pack side, in the charger which charges a battery pack in which a full charge of a secondary battery is determined on the battery pack side to cut off the charge current. <P>SOLUTION: The charger is equipped with: a power supply part 11 which outputs a charge voltage; a current control part 14 which controls the charge voltage of the power supply part 11 so that the charge current becomes equal to a set current value and performs constant current charge; a limit voltage value setting part 16 which forms a limit voltage value Vrv by increasing a voltage value signal Vsen detected by a voltage detection part 13 only by a set voltage value Vm and delaying it only by a delay time d; and a comparator 15 which limits the charge voltage of the power supply part 11 by the limit voltage value Vrv. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、二次電池を含んだ電池パックを充電する充電装置、及び充電システムに関する。   The present invention relates to a charging device and a charging system for charging a battery pack including a secondary battery.

二次電池を用いた電池パックを充電する充電装置は、一般に、CCCV(Constant Current Constant Voltage)充電方式による充電を行うようになっている。CCCV充電方式では、まず定電流充電で充電を開始し、二次電池の端子電圧が、予め二次電池の満充電電圧に設定された設定電圧に到達すると定電圧充電に移行し、電流が垂下したことにより満充電を検出して充電出力を停止する。   A charging device for charging a battery pack using a secondary battery generally performs charging by a CCCV (Constant Current Constant Voltage) charging method. In the CCCV charging method, charging starts with constant current charging, and when the terminal voltage of the secondary battery reaches the set voltage set in advance to the fully charged voltage of the secondary battery, it shifts to constant voltage charging and the current droops. As a result, full charge is detected and charge output is stopped.

また、CCCV充電を行う際に、定電流充電から定電圧充電への移行を判定するための設定電圧を、電圧出力部から電池パックまでの配線抵抗や接続端子の接触抵抗等により生じる回路の電圧降下分を満充電電圧に加算した電圧値とすることで、二次電池本来の満充電電圧まで定電流充電を実行して充電時間を短縮する方法も考案されている(例えば、特許文献1参照)。   In addition, when performing CCCV charging, the setting voltage for determining the transition from constant current charging to constant voltage charging is the circuit voltage generated by the wiring resistance from the voltage output unit to the battery pack, the contact resistance of the connection terminal, etc. A method of reducing the charging time by executing constant current charging to the full charge voltage inherent to the secondary battery by setting the voltage value obtained by adding the drop to the full charge voltage has been devised (for example, see Patent Document 1). ).

特開平8−195225号公報JP-A-8-195225

ところで、電池パックには様々な用途があり、それぞれ必要な電圧も異なる場合が多く、それぞれに必要な満充電電圧を持つ種々の電池パックが必要となる。一方、上述の従来用いられている充電装置は、二次電池の端子電圧が、予め設定された満充電電圧あるいは満充電電圧に回路の電圧降下分を加算した値になるまで、定電流充電を実行するものであるから、電池パックの満充電電圧に応じた充電装置を用いる必要があった。   By the way, there are various uses for battery packs, and the required voltages are often different from each other, and various battery packs having a full charge voltage required for each are required. On the other hand, the above-described conventional charging device performs constant current charging until the terminal voltage of the secondary battery reaches a preset full charge voltage or a value obtained by adding the voltage drop of the circuit to the full charge voltage. Since it is what is executed, it is necessary to use a charging device according to the full charge voltage of the battery pack.

充電装置に設定されている満充電電圧と電池パックの満充電電圧とが異なると、二次電池が過充電されて劣化や安全性の低下を招いたり、二次電池を満充電になるまで充電できなかったりするからである。   If the full charge voltage set for the charging device and the full charge voltage of the battery pack are different, the secondary battery will be overcharged, causing deterioration and reduced safety, or charging until the secondary battery is fully charged. This is because it cannot be done.

そのため、複数の満充電電圧が異なる電池パックを所有している場合、それぞれの電池パックを充電できる複数台の充電装置が必要となり、広い設置スペースが必要となったり、ユーザの費用負担が増大したりするという不都合がある。そのため、市場において、満充電電圧の差異にかかわらず、種々の電池パックを充電できる充電装置のニーズがある。   Therefore, if you own multiple battery packs with different full charge voltages, you need multiple chargers that can charge each battery pack, requiring a large installation space and increasing the user's cost burden. There is an inconvenience. Therefore, there is a need in the market for a charging device that can charge various battery packs regardless of the difference in full charge voltage.

そこで、電池パック側に充電電流を遮断するスイッチング素子を備えて、電池パック側で二次電池の満充電を判定して充電電流を遮断するようにすれば、1台の充電装置で、満充電電圧の異なる種々の電池パックを充電することが可能になると考えられる。   Therefore, if a switching element that cuts off the charging current is provided on the battery pack side, and the charging current is cut off by determining that the secondary battery is fully charged on the battery pack side, a single charging device can be used for full charging. It is considered that various battery packs having different voltages can be charged.

しかしながら、一定の充電電流を供給する定電流充電の実行中に、電池パック側で充電電流を遮断すると、充電装置は一定の充電電流を維持しようとして急激に出力電圧を上昇させ、充電装置が出力可能な最大電圧まで出力電圧を上昇させてしまう。そのため、電池パックの満充電電圧にかかわらず、電池パック側に設けられるスイッチング素子の耐圧を、充電装置の最大出力電圧以上にする必要が生じる。そして、耐圧の大きいスイッチング素子は、耐圧の小さいスイッチング素子よりサイズが大きく、コストも高いため、電池パックの大型化やコストの増大を招くという、不都合があった。   However, if the battery pack side cuts off the charging current during constant current charging that supplies a constant charging current, the charging device suddenly increases the output voltage to maintain the constant charging current, and the charging device outputs Raises the output voltage to the maximum possible voltage. Therefore, regardless of the full charge voltage of the battery pack, the breakdown voltage of the switching element provided on the battery pack side needs to be equal to or higher than the maximum output voltage of the charging device. A switching element with a high breakdown voltage is larger in size and cost than a switching element with a low breakdown voltage, leading to inconvenience that the battery pack is increased in size and cost.

本発明の目的は、電池パック側で二次電池の満充電を判定して充電電流を遮断するようにした電池パックを充電する充電装置において、電池パック側で充電電流が遮断された際に、過度に出力電圧が上昇するおそれを低減することができる充電装置、及び充電システムを提供することである。   An object of the present invention is to charge a battery pack that determines the full charge of a secondary battery on the battery pack side and cuts off the charging current.When the charging current is cut off on the battery pack side, It is an object of the present invention to provide a charging device and a charging system that can reduce the possibility of an excessive increase in output voltage.

本発明に係る充電装置は、二次電池を含む電池パックに接続するための接続端子と、前記二次電池を充電するための充電電圧を、前記接続端子を介して前記電池パックへ出力する電源部と、前記電源部から前記接続端子を介して前記二次電池へ流れる電流値を検出する電流検出部と、前記充電電圧の値を充電電圧値として検出する電圧検出部と、前記電流検出部によって検出される電流値が予め設定された設定電流値となるように、前記電源部により出力される充電電圧を制御して定電流充電を実行する電流制御部と、前記電圧検出部によって検出される充電電圧値を、予め設定された設定電圧値だけ増大させると共に予め設定された遅延時間だけ遅延させることにより、前記充電電圧を制限すべき制限電圧を示す制限電圧値を生成する制限電圧値設定部と、前記電流制御部による定電流充電における充電電圧を、前記制限電圧値設定部によって生成された制限電圧値により制限する電圧制限部とを備える。   The charging device according to the present invention includes a connection terminal for connecting to a battery pack including a secondary battery, and a power source for outputting a charging voltage for charging the secondary battery to the battery pack via the connection terminal. A current detection unit that detects a current value flowing from the power supply unit to the secondary battery via the connection terminal, a voltage detection unit that detects a value of the charging voltage as a charging voltage value, and the current detection unit A current control unit for performing constant current charging by controlling a charging voltage output from the power supply unit so that a current value detected by the power supply unit becomes a preset set current value, and the voltage detection unit A limit for generating a limit voltage value indicating a limit voltage to limit the charge voltage by increasing the charge voltage value to be set by a preset set voltage value and delaying the charge voltage value by a preset delay time Comprising a pressure value setting unit, the charging voltage in the constant current charging with the current control unit, and a voltage limiting unit for limiting the limit voltage value generated by the limit voltage value setting unit.

この構成によれば、電池パック側で二次電池の満充電を判定して充電電流を遮断するようにした電池パックを充電する際に、電流制御部によって、電源部から二次電池へ供給される電流値が設定電流値となるように、充電電圧が制御されて、定電流充電が実行される。そうすると、二次電池の充電が進むにつれて、充電電圧が徐々に上昇する。そして、電圧検出部によって検出される充電電圧値が、制限電圧値設定部によって、予め設定された設定電圧値だけ増大されると共に予め設定された遅延時間だけ遅延されて、充電電圧を制限すべき制限電圧を示す制限電圧値が、逐次生成される。   According to this configuration, when charging the battery pack which determines that the secondary battery is fully charged and cuts off the charging current on the battery pack side, the current control unit supplies the secondary battery to the secondary battery. The charging voltage is controlled so that the constant current charging is performed such that the current value to be set becomes the set current value. Then, the charging voltage gradually increases as the charging of the secondary battery proceeds. Then, the charging voltage value detected by the voltage detecting unit should be increased by the preset voltage value and delayed by the preset delay time by the limit voltage value setting unit to limit the charging voltage. Limit voltage values indicating the limit voltage are sequentially generated.

ここで、二次電池が満充電になって電池パック側で充電電流が遮断されると、電流制御部は、設定電流値の充電電流を維持するべく充電電圧を上昇させる。しかしながら、その充電電圧は、電圧制限部によって、制限電圧値により制限される。そして、制限電圧値は、充電電圧値が、設定電圧値だけ増大されると共に予め設定された遅延時間だけ遅延されて得られた値である。従って、充電電圧は、当該遅延時間が経過する前、すなわち充電電流が遮断されたことによる充電電圧の上昇が生じる前の電圧に、設定電圧値だけ加算された電圧値によって、制限されることとなるから、充電電圧が過度に上昇することがない。従って、電池パック側で二次電池の満充電を判定して充電電流を遮断するようにした電池パックを充電する場合に、電池パック側で充電電流が遮断された際に、過度に充電電圧が上昇するおそれを低減することができる。   Here, when the secondary battery is fully charged and the charging current is cut off on the battery pack side, the current control unit increases the charging voltage to maintain the charging current at the set current value. However, the charging voltage is limited by the limit voltage value by the voltage limiting unit. The limit voltage value is a value obtained by increasing the charge voltage value by the set voltage value and delaying the charge voltage value by a preset delay time. Therefore, the charging voltage is limited by the voltage value obtained by adding the set voltage value to the voltage before the delay time elapses, that is, before the charging voltage rises due to the interruption of the charging current. Therefore, the charging voltage does not increase excessively. Therefore, when charging a battery pack that determines the full charge of the secondary battery on the battery pack side and cuts off the charging current, the charging voltage is excessively exceeded when the charging current is cut off on the battery pack side. The risk of rising can be reduced.

また、前記電圧検出部によって検出される充電電圧値が、前記制限電圧値設定部によって生成される制限電圧値を超えるとき、前記電源部による充電電圧の出力を停止させる停止制御部をさらに備えることが好ましい。   In addition, when the charge voltage value detected by the voltage detection unit exceeds the limit voltage value generated by the limit voltage value setting unit, a stop control unit that stops the output of the charge voltage by the power source unit is further provided. Is preferred.

この構成によれば、充電電圧値が、制限電圧値設定部によって生成される制限電圧値を超えたときは、二次電池が満充電になって電池パック側で充電電流が遮断されたために、電流制御部が、設定電流値の充電電流を維持するべく充電電圧を上昇させたものと考えられる。そこで、停止制御部が、充電電圧値が、制限電圧値設定部によって生成される制限電圧値を超えたとき、電源部による充電電圧の出力を停止させることで、二次電池が満充電になったときに、充電を終了させることができる。   According to this configuration, when the charge voltage value exceeds the limit voltage value generated by the limit voltage value setting unit, the secondary battery is fully charged and the charge current is cut off on the battery pack side. The current control unit is considered to have increased the charging voltage to maintain the charging current at the set current value. Therefore, the stop control unit stops the output of the charging voltage by the power supply unit when the charging voltage value exceeds the limiting voltage value generated by the limiting voltage value setting unit, so that the secondary battery becomes fully charged. Charging can be terminated.

また、前記電圧検出部によって検出される充電電圧値が前記制限電圧値設定部によって生成される制限電圧値を超え、かつ前記電流検出部によって検出される電流値が前記設定電流値に満たない場合、前記電源部による充電電圧の出力を停止させる停止制御部をさらに備えるようにしてもよい。   In addition, the charging voltage value detected by the voltage detection unit exceeds the limit voltage value generated by the limit voltage value setting unit, and the current value detected by the current detection unit is less than the set current value Further, a stop control unit that stops the output of the charging voltage by the power source unit may be further provided.

上述したように、充電電圧値が、制限電圧値を超えたときは、基本的には、二次電池が満充電になって電池パック側で充電電流が遮断されたものと考えられる。しかしながら、ノイズによって、充電電圧値が制限電圧値を超えるおそれもある。一方、電池パック側で充電電流が遮断されたときは、電流検出部によって検出される電流値が設定電流値を下回ることになる。そこで、停止制御部は、電圧検出部によって検出される充電電圧値が制限電圧値設定部によって生成される制限電圧値を超え、かつ電流検出部によって検出される電流値が設定電流値に満たない場合、電源部による充電電圧の出力を停止させることで、ノイズの影響を低減することができる。   As described above, when the charging voltage value exceeds the limit voltage value, it is basically considered that the secondary battery is fully charged and the charging current is cut off on the battery pack side. However, the charge voltage value may exceed the limit voltage value due to noise. On the other hand, when the charging current is interrupted on the battery pack side, the current value detected by the current detection unit falls below the set current value. Therefore, the stop control unit has a charge voltage value detected by the voltage detection unit exceeding a limit voltage value generated by the limit voltage value setting unit, and a current value detected by the current detection unit is less than the set current value. In this case, the influence of noise can be reduced by stopping the output of the charging voltage by the power supply unit.

また、前記設定電圧値は、前記二次電池が、SOCが0%の状態で前記設定電流値の電流による定電流充電で前記遅延時間の間充電された場合における当該二次電池の端子電圧の上昇値よりも、大きな値に設定されていることが好ましい。   Further, the set voltage value is the terminal voltage of the secondary battery when the secondary battery is charged during the delay time by constant current charging with the current of the set current value in a state where the SOC is 0%. It is preferable that the value is set larger than the increase value.

二次電池が定電流充電されたときの単位時間あたりの充電電圧の上昇量は、SOCが0%の状態のときが、最も大きい。従って、二次電池のSOCが0%の状態で設定電流値の電流による定電流充電で前記遅延時間の間充電された場合における当該二次電池の端子電圧の上昇値よりも、設定電圧値を大きな値に設定すれば、二次電池が定電流充電されることで上昇した充電電圧が、制限電圧を超えることがない。   The amount of increase in the charging voltage per unit time when the secondary battery is charged with a constant current is greatest when the SOC is 0%. Therefore, when the SOC of the secondary battery is 0%, the set voltage value is set to be higher than the increase value of the terminal voltage of the secondary battery when the secondary battery is charged during the delay time by constant current charging with the current of the set current value. If the value is set to a large value, the charging voltage that is increased due to constant current charging of the secondary battery does not exceed the limit voltage.

これにより、電池パック側で充電電流が遮断されておらず、従って定電流充電を実行可能な状態であるにもかかわらず、二次電池が定電流充電されることで上昇した充電電圧が制限電圧を超えてしまい、充電電圧が制限電圧に制限されて充電電流が減少してしまうおそれが低減される。   As a result, even though the charging current is not cut off on the battery pack side, and thus the constant current charging can be performed, the charging voltage that has risen due to the constant current charging of the secondary battery is the limit voltage. This reduces the risk that the charging voltage will be limited to the limiting voltage and the charging current will decrease.

また、前記遅延時間は、前記電流制御部が、前記電流検出部によって検出される電流値を増大させるべく、前記電源部によって前記充電電圧を前記設定電圧で表される設定電圧だけ上昇させるのにかかる応答時間よりも長い時間に設定されていることが好ましい。   In addition, the delay time is determined so that the current control unit increases the charging voltage by the set voltage represented by the set voltage by the power supply unit in order to increase the current value detected by the current detection unit. It is preferable that the time is set longer than the response time.

もし仮に、前記遅延時間が、前記応答時間よりも短いと、電池パック側で充電電流が遮断されて電流制御部により充電電圧が上昇され、前記設定電圧だけ上昇したときには、充電電流が遮断されたときから前記遅延時間より長い時間が経過していることになる。そうすると、制限電圧値は、電池パック側で充電電流が遮断された後の充電電圧値に設定電圧値が加算された値となる。この場合、充電電流が遮断された後の充電電圧値は、すでに電流制御部の電流フィードバックにより上昇が開始され、充電電流遮断前の電圧より高くなっている。この場合、制限電圧が、充電電流が遮断されたことによる充電電圧の上昇が生じる前の電圧に、設定電圧値だけ加算された電圧値よりも高くなるので、充電電圧の過度の上昇を抑制できる確実性が低下する。   If the delay time is shorter than the response time, the charging current is cut off on the battery pack side, the charging voltage is increased by the current control unit, and when the set voltage is increased, the charging current is cut off. From time to time, a time longer than the delay time has elapsed. Then, the limit voltage value is a value obtained by adding the set voltage value to the charge voltage value after the charge current is cut off on the battery pack side. In this case, the charging voltage value after the charging current is cut off has already started to rise by the current feedback of the current control unit, and is higher than the voltage before the charging current cut off. In this case, the limit voltage becomes higher than the voltage value obtained by adding the set voltage value to the voltage before the increase in the charging voltage due to the interruption of the charging current, so that an excessive increase in the charging voltage can be suppressed. Certainty is reduced.

しかしながらこの構成によれば、前記遅延時間が、前記応答時間よりも長いので、制限電圧値は、充電電流が遮断されたことによる充電電圧の上昇が生じる前の電圧に、設定電圧値だけ加算された電圧値となり、この制限電圧値によって充電電圧が制限されるから、充電電圧の過度の上昇を抑制できる確実性が増大する。   However, according to this configuration, since the delay time is longer than the response time, the limit voltage value is added by the set voltage value to the voltage before the charging voltage rises due to the interruption of the charging current. Since the charging voltage is limited by this limit voltage value, the certainty that the excessive increase of the charging voltage can be suppressed increases.

また、前記制限電圧値設定部は、前記電圧検出部によって検出される充電電圧値と、前記設定電圧値とを加算する加算部と、前記加算部により加算された加算値を、予め設定された時定数に基づき前記遅延時間遅延させて、前記制限電圧値として前記電圧制限部へ出力する遅延部とを備えることが好ましい。   The limit voltage value setting unit is preset with an addition unit that adds the charging voltage value detected by the voltage detection unit and the set voltage value, and an addition value added by the addition unit. It is preferable to include a delay unit that delays the delay time based on a time constant and outputs the delayed voltage value to the voltage limiting unit.

この構成によれば、加算部によって、充電電圧値と設定電圧値とが加算され、遅延部によって、当該加算された加算値が、予め設定された時定数に基づき前記遅延時間遅延されて、制限電圧値として電圧制限部へ出力される。   According to this configuration, the charging voltage value and the set voltage value are added by the adding unit, and the added value is delayed by the delay unit based on a preset time constant, and the limit is set. The voltage value is output to the voltage limiter.

また、前記電流制御部は、前記電流検出部によって検出される電流値が前記設定電流値を超えるとき、前記電源部へ、前記充電電圧を低下させる旨の要求信号を出力し、前記電流検出部によって検出される電流値が前記設定電流値に満たないとき、前記電源部へ、前記充電電圧を上昇させる旨の要求信号を出力することで、前記電源部による出力電流値を前記設定電流値に制御し、前記電圧制限部は、前記電圧検出部によって検出される充電電圧値が前記制限電圧値を超えるとき、前記電源部へ、前記充電電圧を低下させる旨の要求信号を出力するものであり、前記電流制御部からの前記充電電圧を低下させる旨の要求信号と、前記電圧制御部からの前記充電電圧を低下させる旨の要求信号とを論理和することで、前記電流制御部及び前記電圧制限部のうちいずれか一方から前記充電電圧を低下させる旨の要求信号が出力された場合、前記電源部へ、前記充電電圧を低下させる旨の制御信号を出力し、前記電流制御部及び前記電圧制限部のいずれからも、前記充電電圧を低下させる旨の要求信号が出力されない場合、前記電源部へ、前記充電電圧を上昇させる旨の制御信号を出力する論理和回路をさらに備えることが好ましい。   The current control unit outputs a request signal for reducing the charging voltage to the power supply unit when a current value detected by the current detection unit exceeds the set current value, and the current detection unit When a current value detected by the power supply unit is less than the set current value, a request signal for increasing the charging voltage is output to the power supply unit, whereby the output current value by the power supply unit is set to the set current value. The voltage limiting unit outputs a request signal to the power supply unit to reduce the charging voltage when the charging voltage value detected by the voltage detecting unit exceeds the limiting voltage value. A logical sum of a request signal for reducing the charging voltage from the current control unit and a request signal for reducing the charging voltage from the voltage control unit. When a request signal for reducing the charging voltage is output from any one of the limiting units, a control signal for decreasing the charging voltage is output to the power supply unit, and the current control unit and the voltage When a request signal for decreasing the charging voltage is not output from any of the limiting units, it is preferable to further include an OR circuit that outputs a control signal for increasing the charging voltage to the power supply unit.

この構成によれば、電流制御部は、電流検出部によって検出される電流値が設定電流値を超えるとき、電源部へ、充電電圧を低下させる旨の要求信号を出力し、電流検出部によって検出される電流値が前記設定電流値に満たないとき、電源部へ、充電電圧を上昇させる旨の要求信号を出力するので、電流検出部によって検出される電流値がフィードバックされて、電源部による出力電流値が設定電流値に制御される。   According to this configuration, when the current value detected by the current detection unit exceeds the set current value, the current control unit outputs a request signal for reducing the charging voltage to the power supply unit, and is detected by the current detection unit. When the current value to be supplied is less than the set current value, a request signal for increasing the charging voltage is output to the power supply unit, so that the current value detected by the current detection unit is fed back and output by the power supply unit. The current value is controlled to the set current value.

そして、電圧制限部は、電圧検出部によって検出される充電電圧値が制限電圧値を超えるとき、電源部へ、充電電圧を低下させる旨の要求信号を出力するので、制限電圧値によって、充電電圧値が制限される。また、論理和回路によって、電流制御部からの充電電圧を低下させる旨の要求信号と、電圧制御部からの充電電圧を低下させる旨の要求信号とが論理和されて、電流制御部及び電圧制限部のうちいずれか一方から充電電圧を低下させる旨の要求信号が出力された場合、電源部へ、充電電圧を低下させる旨の制御信号が出力される。   Then, when the charging voltage value detected by the voltage detection unit exceeds the limiting voltage value, the voltage limiting unit outputs a request signal for reducing the charging voltage to the power supply unit. Value is limited. Further, the logical sum circuit logically sums the request signal for reducing the charging voltage from the current control unit and the request signal for decreasing the charging voltage from the voltage control unit, and the current control unit and the voltage limiter. When a request signal for decreasing the charging voltage is output from any one of the units, a control signal for decreasing the charging voltage is output to the power supply unit.

これにより、電池パック側で充電電流が遮断され、設定電流値の充電電流を維持するために電流制御部によって、充電電圧を上昇させる旨の要求信号が出力されている場合であっても、充電電圧値が制限電圧値を超えて、電圧制限部から充電電圧を低下させる旨の要求信号が出力された場合には、単純な論理和演算によって、電圧制限部からの要求信号が優先されて、電源部へ、充電電圧を低下させる旨の制御信号が出力され、充電電圧が制限される。   As a result, the charging current is cut off on the battery pack side, and charging is performed even when a request signal for increasing the charging voltage is output by the current control unit in order to maintain the charging current of the set current value. When the voltage signal exceeds the limit voltage value and a request signal for reducing the charging voltage is output from the voltage limit unit, the request signal from the voltage limit unit is prioritized by a simple OR operation, A control signal for reducing the charging voltage is output to the power supply unit, and the charging voltage is limited.

この場合、充電電圧を上昇させる制御信号から、充電電圧を低下させる制御信号への切替が、単純な論理和演算によって行われるので、充電電圧値が制限電圧値を超えて電圧制限部から充電電圧を低下させる旨の要求信号が出力された場合には、制御信号の切替に要する遅延時間が短縮される結果、充電電圧を、速やかに制限することが容易となる。   In this case, since switching from the control signal for increasing the charging voltage to the control signal for decreasing the charging voltage is performed by a simple OR operation, the charging voltage value exceeds the limiting voltage value and the charging voltage is supplied from the voltage limiting unit. When a request signal for lowering the voltage is output, the delay time required for switching the control signal is shortened, and as a result, it is easy to quickly limit the charging voltage.

また、本発明にかかる充電システムは、上述の充電装置と、前記電池パックとを備え、前記電池パックは、前記接続端子と接続されるパック側接続端子と、前記パック側接続端子と前記二次電池との間の接続を開閉するスイッチング素子と、前記二次電池が満充電になったか否かを判定し、当該二次電池が満充電になった場合、前記スイッチング素子をオフさせる満充電判定部とを備える。   The charging system according to the present invention includes the above-described charging device and the battery pack, and the battery pack includes a pack-side connection terminal connected to the connection terminal, the pack-side connection terminal, and the secondary battery. A switching element that opens and closes a connection with a battery, and determines whether or not the secondary battery is fully charged, and when the secondary battery is fully charged, a full charge determination that turns off the switching element A part.

この構成によれば、二次電池が満充電になると、電池パック側の満充電判定部によって、二次電池が満充電になったと判定されて、スイッチング素子がオフされ、充電電流が遮断される。このとき、上述の充電装置によって、過度に充電電圧が上昇するおそれが低減される。   According to this configuration, when the secondary battery is fully charged, the full charge determination unit on the battery pack side determines that the secondary battery is fully charged, turns off the switching element, and interrupts the charging current. . At this time, a possibility that a charging voltage will rise excessively by the above-mentioned charging device is reduced.

また、前記電池パックを複数備えると共に当該各電池パックに接続するための複数の接続端子を備え、前記電源部と前記複数の接続端子との接続を切り替える切替スイッチをさらに備えることが好ましい。   In addition, it is preferable that a plurality of the battery packs are provided, a plurality of connection terminals for connecting to each of the battery packs are provided, and a changeover switch that switches connection between the power supply unit and the plurality of connection terminals is further provided.

この構成によれば、各電池パックの満充電電圧が互いに異なっていた場合であっても、切替スイッチを切り替えることで、各電池パックを充電することが可能となる。   According to this configuration, even when the full charge voltages of the battery packs are different from each other, it is possible to charge each battery pack by switching the changeover switch.

このような構成の充電装置、及び充電システムは、電池パック側で充電電流が遮断された際に、過度に充電電圧が上昇するおそれを低減することができる。   The charging device and the charging system having such a configuration can reduce the possibility that the charging voltage will rise excessively when the charging current is interrupted on the battery pack side.

本発明の一実施形態に係る充電装置を用いた充電システムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the charging system using the charging device which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す充電システムの動作の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of operation | movement of the charging system shown in FIG. 図1に示す充電システムの変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of the charging system shown in FIG.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図1は、本発明の一実施形態に係る充電装置を用いた充電システムの構成の一例を示すブロック図である。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted. FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a charging system using a charging device according to an embodiment of the present invention.

図1に示す充電システム1は、充電装置10と電池パック20とが接続されて、構成されている。充電装置10は、接続端子101,102,103、104、電源部11、電流検出部12、電圧検出部13、電流制御部14、コンパレータ15(電圧制限部)、制限電圧値設定部16、コンパレータ17(停止制御部)、及び論理和回路18を備えている。   The charging system 1 shown in FIG. 1 is configured by connecting a charging device 10 and a battery pack 20. The charging device 10 includes a connection terminal 101, 102, 103, 104, a power supply unit 11, a current detection unit 12, a voltage detection unit 13, a current control unit 14, a comparator 15 (voltage limiting unit), a limited voltage value setting unit 16, and a comparator. 17 (stop control unit) and an OR circuit 18 are provided.

電流制御部14は、コンパレータ141と、電流設定用基準電圧源142とから構成されている。制限電圧値設定部16は、オペアンプ161、抵抗R1,R2,R3,R4、キャパシタC1、及び設定電圧源162から構成されている。論理和回路18は、ダイオードD1,D2、及びプルダウン抵抗R5から構成されている。そして、例えば商用電源ACが、接続端子103,104を介して電源部11に接続されている。   The current control unit 14 includes a comparator 141 and a current setting reference voltage source 142. The limit voltage value setting unit 16 includes an operational amplifier 161, resistors R1, R2, R3, and R4, a capacitor C1, and a set voltage source 162. The OR circuit 18 includes diodes D1 and D2 and a pull-down resistor R5. For example, a commercial power supply AC is connected to the power supply unit 11 via the connection terminals 103 and 104.

電池パック20は、二次電池21、スイッチング素子22、満充電判定部23、及びパック側接続端子201,202を備えている。そして、パック側接続端子201,202間に、スイッチング素子22と二次電池21との直列回路が接続されている。   The battery pack 20 includes a secondary battery 21, a switching element 22, a full charge determination unit 23, and pack side connection terminals 201 and 202. A series circuit of the switching element 22 and the secondary battery 21 is connected between the pack side connection terminals 201 and 202.

スイッチング素子22は、例えばFET(Field Effect Transistor)やリレースイッチ等のスイッチング素子である。二次電池21としては、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等、種々の二次電池が用いられる。二次電池21は、1セルで構成されていてもよく、複数のセルが直列、並列、あるいは並列と直列とが組み合わされて構成された組電池であってもよい。   The switching element 22 is a switching element such as an FET (Field Effect Transistor) or a relay switch. As the secondary battery 21, various secondary batteries such as a lithium ion secondary battery and a nickel hydride secondary battery are used. The secondary battery 21 may be composed of one cell, or may be an assembled battery composed of a plurality of cells connected in series, parallel, or a combination of parallel and series.

満充電判定部23は、二次電池21が満充電になったか否かを判定し、二次電池21が満充電になった場合、スイッチング素子22をオフして二次電池21の充電電流を遮断する。満充電判定部23は、例えば二次電池21の端子電圧を検出し、当該端子電圧が、二次電池21が満充電になったときの電圧として予め設定された満充電電圧以上になったとき、二次電池21が満充電になったと判定する。   The full charge determination unit 23 determines whether or not the secondary battery 21 is fully charged. When the secondary battery 21 is fully charged, the switching element 22 is turned off to charge the secondary battery 21 with a charging current. Cut off. The full charge determination unit 23 detects, for example, the terminal voltage of the secondary battery 21, and when the terminal voltage becomes equal to or higher than a full charge voltage set in advance as a voltage when the secondary battery 21 is fully charged. Then, it is determined that the secondary battery 21 is fully charged.

あるいは、満充電判定部23は、例えば二次電池21に流れる充放電電流値を積算することで二次電池21の蓄電電荷量を計算し、当該蓄電電荷量が二次電池21の満充電容量以上になったとき、二次電池21が満充電になったと判定してもよく、その他の方法によって満充電の判定を行うものであってもよい。   Alternatively, the full charge determination unit 23 calculates the stored charge amount of the secondary battery 21 by, for example, integrating charge / discharge current values flowing through the secondary battery 21, and the stored charge amount is the full charge capacity of the secondary battery 21. When it becomes above, it may determine with the secondary battery 21 having been fully charged, and may determine full charge with the other method.

そして、充電装置10に電池パック20が取り付けられると、接続端子101とパック側接続端子201、接続端子102とパック側接続端子202が、それぞれ接続されるようになっている。接続端子102は、充電装置10において回路グラウンドと接続されている。   When the battery pack 20 is attached to the charging apparatus 10, the connection terminal 101 and the pack-side connection terminal 201, and the connection terminal 102 and the pack-side connection terminal 202 are connected to each other. The connection terminal 102 is connected to the circuit ground in the charging device 10.

電源部11は、例えばスイッチング電源回路等を用いて構成されている。そして、電源部11は、例えば接続端子103,104を介して商用電源ACから供給された交流電圧を、直流電圧に変換して二次電池21の充電電圧Voutを生成する。そして、電源部11は、電流検出部12、接続端子101、パック側接続端子201、及びスイッチング素子22を介して、二次電池21へ、充電電圧Voutを供給する。   The power supply unit 11 is configured using, for example, a switching power supply circuit. And the power supply part 11 converts the alternating voltage supplied from commercial power supply AC via the connection terminals 103 and 104, for example into a direct voltage, and produces | generates the charging voltage Vout of the secondary battery 21. FIG. The power supply unit 11 supplies the charging voltage Vout to the secondary battery 21 via the current detection unit 12, the connection terminal 101, the pack side connection terminal 201, and the switching element 22.

電源部11は、論理和回路18から出力される制御信号OPに応じて、充電電圧Voutを変化させる。また、電源部11は、コンパレータ17から出力される充電停止信号STOPに応じて、二次電池21の充電を停止し、充電電圧Voutをゼロにする。   The power supply unit 11 changes the charging voltage Vout according to the control signal OP output from the OR circuit 18. Further, the power supply unit 11 stops the charging of the secondary battery 21 according to the charging stop signal STOP output from the comparator 17 and sets the charging voltage Vout to zero.

論理和回路18は、ダイオードD1のアノードがコンパレータ15の出力端子に接続され、ダイオードD2のアノードがコンパレータ141の出力端子に接続されている。そして、ダイオードD1,D2のカソード同士が接続され、さらに抵抗R5でプルダウンされて、電源部11に接続されている。   In the OR circuit 18, the anode of the diode D 1 is connected to the output terminal of the comparator 15, and the anode of the diode D 2 is connected to the output terminal of the comparator 141. The cathodes of the diodes D1 and D2 are connected to each other, further pulled down by the resistor R5, and connected to the power supply unit 11.

これにより、コンパレータ15から出力される要求信号Vopと、コンパレータ141から出力される要求信号Iopとが論理和されて、制御信号OPとして電源部11へ出力される。   As a result, the request signal Vop output from the comparator 15 and the request signal Iop output from the comparator 141 are logically summed and output to the power supply unit 11 as the control signal OP.

電流検出部12は、例えばシャント抵抗や電流変成器等を用いて構成されており、電源部11から接続端子101を介して二次電池21へ流れる出力電流Ioutを電圧レベルで示す電流値信号Isenを、コンパレータ141の+端子へ出力する。   The current detection unit 12 is configured by using, for example, a shunt resistor, a current transformer, and the like, and a current value signal Isen indicating the output current Iout flowing from the power supply unit 11 to the secondary battery 21 via the connection terminal 101 at a voltage level. Is output to the + terminal of the comparator 141.

電圧検出部13は、例えば分圧抵抗やアンプ等を用いて構成されており、電源部11から出力された充電電圧Voutを電圧レベルで示す電圧値信号Vsen(充電電圧値)を、コンパレータ15の+端子、及び制限電圧値設定部16へ出力する。   The voltage detection unit 13 is configured by using, for example, a voltage dividing resistor, an amplifier, and the like, and a voltage value signal Vsen (charging voltage value) indicating the charging voltage Vout output from the power supply unit 11 at a voltage level is supplied to the comparator 15. Output to the + terminal and the limit voltage value setting unit 16.

電流制御部14は、コンパレータ141の+端子に電流値信号Isenが入力され、コンパレータ141の−端子に電流設定用基準電圧源142から出力される電流設定用基準電圧Virが入力されて構成されている。電流設定用基準電圧Virは、定電流充電のための設定電流値Iccを表す電圧値に設定されている。   The current control unit 14 is configured such that the current value signal Isen is input to the + terminal of the comparator 141 and the current setting reference voltage Vir output from the current setting reference voltage source 142 is input to the − terminal of the comparator 141. Yes. The current setting reference voltage Vir is set to a voltage value representing a set current value Icc for constant current charging.

また、コンパレータ141の出力端子にダイオードD2のアノードが接続され、ダイオードD2のカソードが電源部11に接続されている。   Further, the anode of the diode D <b> 2 is connected to the output terminal of the comparator 141, and the cathode of the diode D <b> 2 is connected to the power supply unit 11.

これにより、電流制御部14は、出力電流Ioutが設定電流値Iccを超えると、要求信号Iopをハイレベルで出力する。そうすると、ダイオードD2を介して電源部11へハイレベルの制御信号OPが出力されて、電源部11によって、充電電圧Voutが低下され、出力電流Ioutが減少される。   As a result, when the output current Iout exceeds the set current value Icc, the current control unit 14 outputs the request signal Iop at a high level. Then, a high-level control signal OP is output to the power supply unit 11 via the diode D2, and the power supply unit 11 decreases the charging voltage Vout and decreases the output current Iout.

また、電流制御部14は、出力電流Ioutが設定電流値Icc以下になると、要求信号Iopをローレベルで出力する。そうすると、ダイオードD2を介して電源部11へローレベルの制御信号OPが出力されて、電源部11によって、充電電圧Voutが上昇され、出力電流Ioutが増加される。このように、電流制御部14によって、出力電流Ioutに基づくフィードバック制御が行われることで、電源部11の出力電流Ioutが設定電流値Iccで一定になるように制御され、定電流充電が行われるようになっている。   Further, when the output current Iout becomes equal to or less than the set current value Icc, the current control unit 14 outputs the request signal Iop at a low level. Then, a low-level control signal OP is output to the power supply unit 11 via the diode D2, the charge voltage Vout is increased by the power supply unit 11, and the output current Iout is increased. Thus, by performing feedback control based on the output current Iout by the current control unit 14, the output current Iout of the power supply unit 11 is controlled to be constant at the set current value Icc, and constant current charging is performed. It is like that.

制限電圧値設定部16は、電圧検出部13から出力された電圧値信号Vsenを、設定基準電圧Vminだけ増大させると共に、予め設定された遅延時間dだけ遅延させることにより、充電電圧Voutを制限すべき制限電圧値Vrvを示す制限電圧値信号Vrを生成し、コンパレータ15の−端子へ出力する。   The limit voltage value setting unit 16 limits the charging voltage Vout by increasing the voltage value signal Vsen output from the voltage detection unit 13 by the set reference voltage Vmin and delaying the voltage value signal Vsen by a preset delay time d. A limit voltage value signal Vr indicating the power limit voltage value Vrv is generated and output to the negative terminal of the comparator 15.

制限電圧値設定部16は、以下のように構成されている。まず、設定電圧源162は、設定基準電圧Vminを、抵抗R2を介してオペアンプ161の+端子へ出力する。設定基準電圧Vminは、その電圧レベルによって、設定電圧値Vmを示している。   The limit voltage value setting unit 16 is configured as follows. First, the set voltage source 162 outputs the set reference voltage Vmin to the + terminal of the operational amplifier 161 via the resistor R2. The set reference voltage Vmin indicates the set voltage value Vm depending on the voltage level.

また、電圧検出部13から出力された電圧値信号Vsenが、抵抗R3を介してオペアンプ161の+端子に入力されている。   The voltage value signal Vsen output from the voltage detection unit 13 is input to the + terminal of the operational amplifier 161 via the resistor R3.

そして、オペアンプ161の−端子が抵抗R1を介して回路グラウンドに接続され、さらにオペアンプ161の出力端子と−端子との間に抵抗R4が接続されている。これにより、電圧値信号Vsenの電圧と設定基準電圧Vminとを加算して、制限電圧値Vrvを電圧レベルで表す制限電圧値信号Vrを生成する加算回路(加算部)が構成されている。   The negative terminal of the operational amplifier 161 is connected to the circuit ground via the resistor R1, and the resistor R4 is connected between the output terminal and the negative terminal of the operational amplifier 161. Thus, an adder circuit (adder) is configured to add the voltage of the voltage value signal Vsen and the set reference voltage Vmin to generate a limit voltage value signal Vr that represents the limit voltage value Vrv by a voltage level.

さらに、オペアンプ161の出力端子と−端子との間にキャパシタC1が接続されている。これにより、制限電圧値信号Vrの上昇が遅延され、制限電圧値信号Vrを設定基準電圧Vminだけ増大させるのにかかる遅延時間dが、キャパシタC1と抵抗R1とで得られる時定数に応じて設定される。   Further, a capacitor C1 is connected between the output terminal and the negative terminal of the operational amplifier 161. Thereby, the rise of the limit voltage value signal Vr is delayed, and the delay time d required to increase the limit voltage value signal Vr by the set reference voltage Vmin is set according to the time constant obtained by the capacitor C1 and the resistor R1. Is done.

ここで、遅延時間dは、電流制御部14が、出力電流Ioutを増大させるべく、電源部11によって充電電圧Voutを設定電圧値Vmで表される設定電圧だけ上昇させるのにかかる応答時間よりも長い時間に設定されている。   Here, the delay time d is longer than the response time required for the current control unit 14 to increase the charging voltage Vout by the set voltage value represented by the set voltage value Vm by the power supply unit 11 in order to increase the output current Iout. It is set for a long time.

また、設定電圧値Vmを表す設定基準電圧Vminは、二次電池が、SOC(State Of Charge)が0%の状態で設定電流値Iccの電流による定電流充電で遅延時間dの間充電された場合における充電電圧Voutの上昇値よりも、大きな値に設定されている。   In addition, the set reference voltage Vmin representing the set voltage value Vm is charged during the delay time d by the constant current charging with the current of the set current value Icc in a state where the SOC (State Of Charge) is 0%. In this case, the charging voltage Vout is set to a value larger than the increase value.

すなわち、二次電池21が設定電流値Iccで定電流充電された場合において、二次電池21のSOCが0%から100%になるまでの期間における二次電池21の端子電圧の上昇速度の最大値よりも、電圧値信号Vsenに設定基準電圧Vminが加算されて制限電圧値信号Vrへ上昇する上昇速度の方が速くなるように、キャパシタC1と抵抗R1との値が設定されている。   That is, when the secondary battery 21 is charged with a constant current at the set current value Icc, the maximum rate of increase in the terminal voltage of the secondary battery 21 during the period until the SOC of the secondary battery 21 changes from 0% to 100%. The values of the capacitor C1 and the resistor R1 are set so that the rising speed at which the set reference voltage Vmin is added to the voltage value signal Vsen and the rise to the limit voltage value signal Vr is faster than the value.

この場合、キャパシタC1と抵抗R1とが遅延部の一例に相当している。   In this case, the capacitor C1 and the resistor R1 correspond to an example of a delay unit.

コンパレータ15は、電圧検出部13によって検出された電圧値信号Vsenが、オペアンプ161から出力された制限電圧値信号Vrを超えるとき、電源部11の充電電圧Voutの低下を要求する要求信号Vopをハイレベルで出力する。そうすると、ダイオードD1から電源部11へハイレベルの制御信号OPが出力されて電源部11の充電電圧Voutが低下される。   When the voltage value signal Vsen detected by the voltage detection unit 13 exceeds the limit voltage value signal Vr output from the operational amplifier 161, the comparator 15 sets the request signal Vop requesting a decrease in the charging voltage Vout of the power supply unit 11 to a high level. Output by level. Then, a high-level control signal OP is output from the diode D1 to the power supply unit 11, and the charging voltage Vout of the power supply unit 11 is reduced.

このとき、制御信号OPは、ダイオードD1,D2によって、要求信号Vopと要求信号Iopとが論理和されて生成されているので、例えコンパレータ141から充電電圧Voutの上昇を要求する要求信号Iop(ローレベル)が出力されている場合であっても、強制的に制御信号OPがハイレベルにされて、充電電圧Voutが低下する。これにより、定電流充電中における充電電圧Voutが、ほぼ、制限電圧値信号Vrで示される制限電圧値Vrv以下に制限されるようになっている。   At this time, since the control signal OP is generated by the logical sum of the request signal Vop and the request signal Iop by the diodes D1 and D2, for example, the request signal Iop (low level) requesting the rise of the charging voltage Vout from the comparator 141. Even if the level is output, the control signal OP is forcibly set to the high level, and the charging voltage Vout decreases. As a result, the charging voltage Vout during the constant current charging is substantially limited to the limit voltage value Vrv or less indicated by the limit voltage value signal Vr.

コンパレータ17は、要求信号Iopと要求信号Vopとを比較し、要求信号Vopが要求信号Iopを超えたとき、すなわち要求信号Iopがローレベル、要求信号Vopがハイレベルになったとき、充電の停止を要求するハイレベルの充電停止信号STOPを電源部11へ出力する。   The comparator 17 compares the request signal Iop with the request signal Vop. When the request signal Vop exceeds the request signal Iop, that is, when the request signal Iop is at a low level and the request signal Vop is at a high level, charging is stopped. Is output to the power supply unit 11.

次に、上述のように構成された充電システム1の動作について説明する。図2は、充電システム1の動作の一例を説明するための説明図である。縦軸は、出力電流Ioutの電流、充電電圧Voutの電圧、及び制限電圧値Vrvの電圧を示し、横軸は時間の経過を示している。   Next, the operation of the charging system 1 configured as described above will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an example of the operation of the charging system 1. The vertical axis indicates the current of the output current Iout, the voltage of the charging voltage Vout, and the voltage of the limit voltage value Vrv, and the horizontal axis indicates the passage of time.

図2においては、二次電池21のSOCが0%の状態から充電が開始されるものとする。そうすると、電池パック20においては、二次電池21が満充電ではないから満充電判定部23によって、スイッチング素子22がオンされている。   In FIG. 2, it is assumed that charging is started from a state where the SOC of the secondary battery 21 is 0%. Then, in the battery pack 20, since the secondary battery 21 is not fully charged, the switching element 22 is turned on by the full charge determination unit 23.

そして、タイミングT1において、定電流充電が開始され、電流制御部14のフィードバック制御に基づき、電源部11から設定電流値Iccの出力電流Ioutが出力されて、電流検出部12、接続端子101、パック側接続端子201、及びスイッチング素子22を介して二次電池21が定電流充電される。   Then, at the timing T1, constant current charging is started, and based on the feedback control of the current control unit 14, the output current Iout of the set current value Icc is output from the power supply unit 11, and the current detection unit 12, the connection terminal 101, the pack The secondary battery 21 is charged with a constant current through the side connection terminal 201 and the switching element 22.

ここで、タイミングT1において電圧検出部13により検出された充電電圧Voutが電圧V1であるとすると、制限電圧値設定部16によって、充電電圧Voutを示す電圧値信号Vsenに設定基準電圧Vminが加算され、かつその加算結果である制限電圧値信号Vrの出力が、抵抗R1とキャパシタC1との時定数によって遅延される。そうすると、制限電圧値信号Vrで示される制限電圧値Vrvは、タイミングT1から遅延時間dだけ遅延したタイミングT2において、ほぼ設定基準電圧Vminで表される設定電圧値Vmが電圧V1に加算された値となる。   Here, assuming that the charging voltage Vout detected by the voltage detector 13 at the timing T1 is the voltage V1, the limit voltage value setting unit 16 adds the set reference voltage Vmin to the voltage value signal Vsen indicating the charging voltage Vout. In addition, the output of the limit voltage value signal Vr that is the addition result is delayed by the time constant of the resistor R1 and the capacitor C1. Then, the limit voltage value Vrv indicated by the limit voltage value signal Vr is a value obtained by adding the set voltage value Vm substantially represented by the set reference voltage Vmin to the voltage V1 at the timing T2 delayed by the delay time d from the timing T1. It becomes.

抵抗R1とキャパシタC1との時定数は、制限電圧値信号Vrで示される制限電圧値Vrvの上昇速度が、二次電池21が、SOCが0%の状態で設定電流値Iccの定電流充電で充電された場合における二次電池21の端子電圧、すなわち充電電圧Voutの上昇速度よりも、速い速度になるように、設定されている。   The time constant between the resistor R1 and the capacitor C1 is that the rising speed of the limit voltage value Vrv indicated by the limit voltage value signal Vr is constant current charging with the set current value Icc when the secondary battery 21 is in the state of 0% SOC. It is set to be faster than the terminal voltage of the secondary battery 21 when charged, that is, the rate of increase of the charging voltage Vout.

従って、タイミングT1〜T2の間に充電電圧Voutが上昇するより速く、制限電圧値Vrvが上昇するから、タイミングT2において、制限電圧値Vrvは充電電圧Voutを上回ることになる。   Therefore, the limit voltage value Vrv rises faster than the charging voltage Vout rises between timings T1 and T2, and therefore, at the timing T2, the limit voltage value Vrv exceeds the charging voltage Vout.

ここで、二次電池21の端子電圧すなわち充電電圧Voutの、上昇速度は、SOCが0%の状態から充電されたときが、SOCが0%から100%になるまでの期間において、最も速い。そして、制限電圧値Vrvが上昇する速度は、充電電圧Voutの上昇速度が最も速いSOC0%のときにおいても充電電圧Voutより速いから、電池パック20においてスイッチング素子22がオフされず、定電流充電が継続する限り、制限電圧値Vrvが充電電圧Voutを超え、すなわちコンパレータ15において、制限電圧値信号Vrが電圧値信号Vsenを超える状態が維持されることになる。   Here, the rising speed of the terminal voltage of the secondary battery 21, that is, the charging voltage Vout, is the fastest when the SOC is charged from 0% in the period from 0% to 100%. The speed at which the limit voltage value Vrv increases is faster than the charging voltage Vout even when the charging voltage Vout increases at the fastest SOC of 0%. Therefore, the switching element 22 is not turned off in the battery pack 20 and constant current charging is performed. As long as it continues, the limit voltage value Vrv exceeds the charging voltage Vout, that is, the comparator 15 maintains the state where the limit voltage value signal Vr exceeds the voltage value signal Vsen.

コンパレータ15において、制限電圧値信号Vrが電圧値信号Vsenを超えていると、コンパレータ15はローレベルの要求信号VopをダイオードD1へ出力するから、論理和回路18によって、電流制御部14の要求信号Iopが、そのまま制御信号OPとして電源部11へ出力されて、定電流充電が継続される。   In the comparator 15, if the limit voltage value signal Vr exceeds the voltage value signal Vsen, the comparator 15 outputs a low level request signal Vop to the diode D 1, and therefore the request signal of the current control unit 14 is output by the OR circuit 18. Iop is output as it is to the power supply unit 11 as the control signal OP, and constant current charging is continued.

そして、定電流充電が継続されて、二次電池21が充電されるのに伴って、充電電圧Voutが徐々に上昇し、充電電圧Voutの上昇に伴って、制限電圧値設定部16によって、制限電圧値信号Vr、すなわち制限電圧値信号Vrで示される制限電圧値Vrvが上昇することとなる。   Then, as the constant current charging is continued and the secondary battery 21 is charged, the charging voltage Vout gradually increases, and the limiting voltage value setting unit 16 limits the charging voltage Vout as the charging voltage Vout increases. The voltage value signal Vr, that is, the limit voltage value Vrv indicated by the limit voltage value signal Vr is increased.

ここで、あるタイミングにおける制限電圧値Vrvと充電電圧Voutとの差は、充電電圧Voutの上昇が遅くなるほど増大し、充電電圧Voutが一定になったとき最大となる。このとき、制限電圧値Vrvと充電電圧Voutとの差は、設定基準電圧Vminで表される設定電圧値Vmとなる。すなわち、制限電圧値Vrvは、あるタイミングにおいて、充電電圧Voutと設定電圧値Vmとが加算された値を超えることはない。   Here, the difference between the limit voltage value Vrv and the charging voltage Vout at a certain timing increases as the charging voltage Vout increases slowly, and becomes the maximum when the charging voltage Vout becomes constant. At this time, the difference between the limit voltage value Vrv and the charging voltage Vout becomes a set voltage value Vm represented by the set reference voltage Vmin. That is, the limit voltage value Vrv does not exceed a value obtained by adding the charging voltage Vout and the set voltage value Vm at a certain timing.

このようにして定電流充電が継続し、二次電池21が充電される。そして、例えば二次電池21の端子電圧が、予め設定された満充電電圧以上になると、満充電判定部23によって、スイッチング素子22がオフされて、二次電池21の充電電流が遮断される(タイミングT3)。   In this way, constant current charging continues and the secondary battery 21 is charged. For example, when the terminal voltage of the secondary battery 21 becomes equal to or higher than a preset full charge voltage, the full charge determination unit 23 turns off the switching element 22 and interrupts the charge current of the secondary battery 21 ( Timing T3).

そうすると、出力電流Ioutがゼロになるから、電流制御部14は、設定電流値Iccの充電電流を維持するべく電源部11へ、充電電圧Voutの上昇を要求する。具体的には、出力電流Ioutがゼロになると、電流検出部12から出力される電流値信号Isenがゼロを示す電圧値となり、コンパレータ141において、電流値信号Isenの電圧が電流設定用基準電圧Virを下回り、コンパレータ141からローレベルの要求信号Iop、すなわち充電電圧Voutの上昇を要求する要求信号がダイオードD2へ出力され、ダイオードD2からローレベルの制御信号OPが電源部11へ出力されて、電源部11が充電電圧Voutを急激に上昇させる。   Then, since the output current Iout becomes zero, the current control unit 14 requests the power supply unit 11 to increase the charging voltage Vout so as to maintain the charging current of the set current value Icc. Specifically, when the output current Iout becomes zero, the current value signal Isen output from the current detection unit 12 becomes a voltage value indicating zero, and in the comparator 141, the voltage of the current value signal Isen is the current setting reference voltage Vir. The low-level request signal Iop, that is, the request signal requesting the rise of the charging voltage Vout is output from the comparator 141 to the diode D2, and the low-level control signal OP is output from the diode D2 to the power supply unit 11. The unit 11 rapidly increases the charging voltage Vout.

そうすると、電圧検出部13から出力される電圧値信号Vsenが、制限電圧値信号Vrを超え、コンパレータ15からハイレベルの要求信号Vopが出力されて、論理和回路18から出力される制御信号OPが、要求信号Iopにかかわらずハイレベルにされて、電源部11へ出力される。そうすると、電源部11が充電電圧Voutを低下させるので、充電電圧Voutが、ほぼ制限電圧値Vrv以下に制限される。   Then, the voltage value signal Vsen output from the voltage detector 13 exceeds the limit voltage value signal Vr, the high level request signal Vop is output from the comparator 15, and the control signal OP output from the OR circuit 18 is output. Regardless of the request signal Iop, the signal is set to the high level and output to the power supply unit 11. Then, since the power supply unit 11 decreases the charging voltage Vout, the charging voltage Vout is limited to approximately the limit voltage value Vrv or less.

ここで、遅延時間dは、電流制御部14が、出力電流Ioutを増大させるべく、電源部11によって充電電圧Voutを設定電圧値Vmで表される設定電圧だけ上昇させるのにかかる応答時間よりも長い時間に設定されているから、充電電流が遮断されたタイミングT3から、充電電圧Voutが制限電圧値Vrvに達するタイミングT4までの時間は、遅延時間dより短い。   Here, the delay time d is longer than the response time required for the current control unit 14 to increase the charging voltage Vout by the set voltage value represented by the set voltage value Vm by the power supply unit 11 in order to increase the output current Iout. Since it is set to a long time, the time from the timing T3 when the charging current is cut off to the timing T4 when the charging voltage Vout reaches the limit voltage value Vrv is shorter than the delay time d.

従って、タイミングT4における制限電圧値Vrvの値には、まだタイミングT3以降の急激に上昇した充電電圧Voutはほとんど反映されておらず、従って、タイミングT4における制限電圧値Vrvは、ほぼ、タイミングT3以前の充電電圧Voutに、設定電圧値Vmが加算された電圧値となっている。   Therefore, the value of the limit voltage value Vrv at the timing T4 hardly reflects the charging voltage Vout that has rapidly increased after the timing T3. Therefore, the limit voltage value Vrv at the timing T4 is almost before the timing T3. The charging voltage Vout is a voltage value obtained by adding the set voltage value Vm.

そして、タイミングT4において、コンパレータ15からハイレベルの要求信号Vopが出力されると、要求信号Iopは充電電流を増大させるべくローレベルになっているから、コンパレータ17において、要求信号Vopが要求信号Iopを超えて、充電の停止を要求するハイレベルの充電停止信号STOPが電源部11へ出力される。   At timing T4, when the high-level request signal Vop is output from the comparator 15, the request signal Iop is at a low level to increase the charging current. Therefore, in the comparator 17, the request signal Vop is changed to the request signal Iop. Beyond this, a high-level charge stop signal STOP requesting to stop charging is output to the power supply unit 11.

そうすると、電源部11は、充電電圧Voutをゼロにして、充電を停止する(タイミングT5)。   Then, the power supply unit 11 sets the charging voltage Vout to zero and stops charging (timing T5).

以上、タイミングT3に示すように、図1に記載の充電システム1では、二次電池21が満充電になると、電池パック20側で満充電を検出して充電電流を遮断するから、充電装置10は、電池パック20の満充電電圧とは無関係に、満充電電圧の異なる電池パック20の充電に用いることができる。従って、満充電電圧の異なる電池パック毎に、異なる満充電電圧に対応する充電装置を用意する必要がない。   As described above, as shown in the timing T3, in the charging system 1 shown in FIG. 1, when the secondary battery 21 is fully charged, the battery pack 20 detects the full charge and cuts off the charging current. Can be used for charging the battery pack 20 having a different full charge voltage regardless of the full charge voltage of the battery pack 20. Therefore, it is not necessary to prepare a charging device corresponding to a different full charge voltage for each battery pack having a different full charge voltage.

また、タイミングT4に示すように、定電流充電中に充電電流が遮断されても、充電電圧Voutは、ほぼ充電電圧Voutが電流制御のフィードバックにより急激に上昇する前の電圧レベルに、設定電圧値Vmが加算された制限電圧値Vrvによって制限される。従って、一定の充電電流を維持しようとして電源部11が出力可能な最大電圧まで充電電圧Voutを上昇させてしまうことがないので、電池パック側で充電電流が遮断された際に、過度に出力電圧が上昇するおそれを低減することができる。   In addition, as shown in timing T4, even when the charging current is interrupted during constant current charging, the charging voltage Vout is almost the same as the set voltage value before the charging voltage Vout suddenly rises due to current control feedback. It is limited by the limit voltage value Vrv to which Vm is added. Accordingly, since the charging voltage Vout is not increased to the maximum voltage that can be output by the power supply unit 11 in order to maintain a constant charging current, the output voltage is excessively exceeded when the charging current is cut off on the battery pack side. The risk of rising can be reduced.

また、タイミングT3において、満充電判定部23が満充電を検出したときの充電電圧Voutは、すなわち二次電池21の満充電電圧に他ならない。そうすると、タイミングT4において、充電電圧Voutが制限される制限電圧値Vrvは、ほぼ二次電池21の満充電電圧に設定電圧値Vmが加算された値となる。   In addition, the charging voltage Vout when the full charge determination unit 23 detects full charge at timing T3 is nothing but the full charge voltage of the secondary battery 21. Then, at timing T <b> 4, the limit voltage value Vrv where the charging voltage Vout is limited is substantially a value obtained by adding the set voltage value Vm to the fully charged voltage of the secondary battery 21.

これにより、二次電池21の満充電電圧が、いかなる電圧であっても、電池パック20のパック側接続端子201,202間に印加される電圧は、ほぼ当該二次電池21の満充電電圧に設定電圧値Vmが加算された値に制限される。その結果、スイッチング素子22の電圧耐圧を、二次電池21の満充電電圧に設定電圧値Vmを加算した値にマージンを付加した電圧にすることができ、過度に高耐圧のスイッチング素子を用いる必要がない。   As a result, whatever the full charge voltage of the secondary battery 21 is, the voltage applied between the pack side connection terminals 201 and 202 of the battery pack 20 is substantially equal to the full charge voltage of the secondary battery 21. The set voltage value Vm is limited to the added value. As a result, the voltage withstand voltage of the switching element 22 can be set to a voltage obtained by adding a margin to the value obtained by adding the set voltage value Vm to the full charge voltage of the secondary battery 21, and it is necessary to use an excessively high withstand voltage switching element. There is no.

なお、コンパレータ17(停止制御部)は、要求信号Vopがハイレベル(充電電圧Voutが制限電圧値Vrvを超える)になり、かつ要求信号Iopがローレベル(電流値信号Isenで示される電流値が電流設定用基準電圧Virで示される設定電流値に満たない)の場合に充電を停止させる例を示したが、例えばコンパレータ17を備えず、コンパレータ15から出力される要求信号Vopを充電停止信号STOPとして用いることで、要求信号Vopがハイレベル(充電電圧Voutが制限電圧値Vrvを超える)になった場合に充電を停止するようにしてもよい。この場合、コンパレータ15が、停止制御部の一例に相当する。   Note that the comparator 17 (stop control unit) indicates that the request signal Vop is at a high level (the charging voltage Vout exceeds the limit voltage value Vrv), and the request signal Iop is at a low level (the current value indicated by the current value signal Isen). In the example, the charging is stopped in the case of the current setting reference voltage Vir being less than the set current value). However, for example, the comparator 17 is not provided, and the request signal Vop output from the comparator 15 is used as the charge stop signal STOP. As a result, the charging may be stopped when the request signal Vop becomes a high level (the charging voltage Vout exceeds the limit voltage value Vrv). In this case, the comparator 15 corresponds to an example of a stop control unit.

しかしながら、充電電圧Voutが制限電圧値Vrvを超える条件のみで充電を停止してしまうと、ノイズによる誤動作が生じ易くなる。一方、コンパレータ17によれば、充電電圧Voutが制限電圧値Vrvを超える条件と、電流値信号Isenで示される電流値が電流設定用基準電圧Virで示される設定電流値を下回る条件とが、共に成立しなければ、充電を停止することがないので、ノイズにより誤って充電を停止してしまうおそれが低減される。   However, if charging is stopped only under the condition that the charging voltage Vout exceeds the limit voltage value Vrv, malfunction due to noise is likely to occur. On the other hand, according to the comparator 17, both the condition that the charging voltage Vout exceeds the limit voltage value Vrv and the condition that the current value indicated by the current value signal Isen is lower than the set current value indicated by the current setting reference voltage Vir are both If it does not hold, charging will not be stopped, so that the possibility of accidentally stopping charging due to noise is reduced.

なお、図3に示す充電システム1aのように、充電装置10aに、複数の電池パック20a,20bが接続される構成としてもよい。電池パック20a,20bは、電池パック20と同様に構成され、かつ、二次電池21の満充電電圧が互いに異なっている。   In addition, it is good also as a structure by which the some battery pack 20a, 20b is connected to the charging device 10a like the charging system 1a shown in FIG. The battery packs 20a and 20b are configured in the same manner as the battery pack 20, and the full charge voltages of the secondary batteries 21 are different from each other.

充電装置10aは、例えば、電池パック20aにおけるパック側接続端子201,202に接続するための接続端子101a,102aと、電池パック20bにおけるパック側接続端子201,202に接続するための接続端子101b,102bとを備えている。   The charging device 10a includes, for example, connection terminals 101a and 102a for connecting to pack side connection terminals 201 and 202 in the battery pack 20a, and connection terminals 101b for connecting to pack side connection terminals 201 and 202 in the battery pack 20b. 102b.

そして、接続端子101aは、切替スイッチSW1と電流検出部12とを介して電源部11に接続されている。接続端子101bは、切替スイッチSW2と電流検出部12とを介して電源部11に接続されている。接続端子102a,102bは、回路グラウンドに接続されている。   The connection terminal 101a is connected to the power supply unit 11 via the changeover switch SW1 and the current detection unit 12. The connection terminal 101b is connected to the power supply unit 11 via the changeover switch SW2 and the current detection unit 12. The connection terminals 102a and 102b are connected to circuit ground.

充電装置10aは、その他の点では図1に示す充電装置10と同様に構成されている。そして、電池パック20aを充電するときは、切替スイッチSW1をオン、切替スイッチSW2をオフし、電池パック20bを充電するときは、切替スイッチSW1をオフ、切替スイッチSW2をオンすることで、満充電電圧が異なる電池パック20a,20bを、充電装置10aによって、充電装置10と同様に充電することができる。   Charging device 10a is otherwise configured in the same manner as charging device 10 shown in FIG. When the battery pack 20a is charged, the changeover switch SW1 is turned on and the changeover switch SW2 is turned off. When the battery pack 20b is charged, the changeover switch SW1 is turned off and the changeover switch SW2 is turned on to fully charge the battery pack 20a. Battery packs 20a and 20b having different voltages can be charged in the same manner as the charging device 10 by the charging device 10a.

なお、電流検出部12、電圧検出部13は、検出した出力電流Iout、及び充電電圧Voutを、それぞれ電流値信号Isen、電圧値信号Vsenとしてアナログ電圧で表し、制限電圧値設定部16は、アナログ回路で加算、及び遅延を行い、電流制御部14、コンパレータ15、及びコンパレータ17は、アナログ電圧レベルの比較動作を行う例を示したが、例えば電流検出部12、電圧検出部13は、出力電流Iout、及び充電電圧Voutを、デジタル値に変換することで検出し、デジタル演算により、加算、遅延、比較等の動作を行う構成であってもよい。   The current detector 12 and the voltage detector 13 represent the detected output current Iout and the charging voltage Vout as analog values as the current value signal Isen and the voltage value signal Vsen, respectively. In the example, addition and delay are performed in the circuit, and the current control unit 14, the comparator 15, and the comparator 17 perform an analog voltage level comparison operation. For example, the current detection unit 12 and the voltage detection unit 13 output current A configuration in which Iout and the charging voltage Vout are detected by converting them into digital values, and operations such as addition, delay, and comparison are performed by digital calculation may be employed.

本発明に係る充電装置、及びこれを用いた充電システムは、例えば、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、ハイブリッドエレベータ、太陽電池や発電装置として構成された充電装置、及びこのような充電装置と電池パックとが組み合わされた充電システムとして、好適に利用することができる。   A charging device according to the present invention and a charging system using the same include, for example, portable personal computers, digital cameras, electronic devices such as mobile phones, vehicles such as electric cars and hybrid cars, hybrid elevators, solar cells, and power generation devices. And a charging system in which such a charging device and a battery pack are combined.

1,1a 充電システム
10,10a 充電装置
11 電源部
12 電流検出部
13 電圧検出部
14 電流制御部
15,17,141 コンパレータ
16 制限電圧値設定部
18 論理和回路
20,20a,20b 電池パック
21 二次電池
22 スイッチング素子
23 満充電判定部
101,101a,101b,102,102a,102b 接続端子
142 電流設定用基準電圧源
161 オペアンプ
162 設定電圧源
201,202 パック側接続端子
C1 キャパシタ
D1,D2 ダイオード
Icc 設定電流値
Iop,Vop 要求信号
Iout 出力電流
Isen 電流値信号
OP 制御信号
R1,R2,R3,R4,R5 抵抗
STOP 充電停止信号
SW1,SW2 切替スイッチ
Vir 電流設定用基準電圧
Vm 設定電圧値
Vmin 設定電圧
Vout 充電電圧
Vr 制限電圧値信号
Vrv 制限電圧値
Vsen 電圧値信号
d 遅延時間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a Charging system 10,10a Charging apparatus 11 Power supply part 12 Current detection part 13 Voltage detection part 14 Current control part 15, 17, 141 Comparator 16 Limit voltage value setting part 18 OR circuit 20, 20a, 20b Battery pack 21 2 Secondary battery 22 Switching element 23 Full charge determination unit 101, 101a, 101b, 102, 102a, 102b Connection terminal 142 Current setting reference voltage source 161 Operational amplifier 162 Setting voltage source 201, 202 Pack side connection terminal C1 Capacitor D1, D2 Diode Icc Set current value Iop, Vop Request signal Iout Output current Isen Current value signal OP Control signal R1, R2, R3, R4, R5 Resistance STOP Charge stop signal SW1, SW2 changeover switch Vir Current setting reference voltage Vm Set voltage value Vmin Setting voltage Vout Charging voltage Vr Limit voltage value signal Vrv Limit voltage value Vsen Voltage value signal d Delay time

Claims (9)

二次電池を含む電池パックに接続するための接続端子と、
前記二次電池を充電するための充電電圧を、前記接続端子を介して前記電池パックへ出力する電源部と、
前記電源部から前記接続端子を介して前記二次電池へ流れる電流値を検出する電流検出部と、
前記充電電圧の値を充電電圧値として検出する電圧検出部と、
前記電流検出部によって検出される電流値が予め設定された設定電流値となるように、前記電源部により出力される充電電圧を制御して定電流充電を実行する電流制御部と、
前記電圧検出部によって検出される充電電圧値を、予め設定された設定電圧値だけ増大させると共に予め設定された遅延時間だけ遅延させることにより、前記充電電圧を制限すべき制限電圧を示す制限電圧値を生成する制限電圧値設定部と、
前記電流制御部による定電流充電における充電電圧を、前記制限電圧値設定部によって生成された制限電圧値により制限する電圧制限部と
を備えることを特徴とする充電装置。
A connection terminal for connecting to a battery pack including a secondary battery;
A power supply unit that outputs a charging voltage for charging the secondary battery to the battery pack via the connection terminal;
A current detection unit for detecting a current value flowing from the power source unit to the secondary battery via the connection terminal;
A voltage detector for detecting the value of the charging voltage as a charging voltage value;
A current control unit that performs constant current charging by controlling the charging voltage output by the power supply unit so that the current value detected by the current detection unit becomes a preset set current value;
A limiting voltage value indicating a limiting voltage to limit the charging voltage by increasing the charging voltage value detected by the voltage detecting unit by a preset setting voltage value and delaying the charging voltage value by a preset delay time. A limit voltage value setting unit for generating
A charging device comprising: a voltage limiting unit that limits a charging voltage in constant current charging by the current control unit by a limiting voltage value generated by the limiting voltage value setting unit.
前記電圧検出部によって検出される充電電圧値が、前記制限電圧値設定部によって生成される制限電圧値を超えるとき、前記電源部による充電電圧の出力を停止させる停止制御部をさらに備えること
を特徴とする請求項1記載の充電装置。
When the charge voltage value detected by the voltage detection unit exceeds the limit voltage value generated by the limit voltage value setting unit, the system further comprises a stop control unit that stops the output of the charge voltage by the power source unit. The charging device according to claim 1.
前記電圧検出部によって検出される充電電圧値が前記制限電圧値設定部によって生成される制限電圧値を超え、かつ前記電流検出部によって検出される電流値が前記設定電流値に満たない場合、前記電源部による充電電圧の出力を停止させる停止制御部をさらに備えること
を特徴とする請求項1記載の充電装置。
When the charge voltage value detected by the voltage detection unit exceeds the limit voltage value generated by the limit voltage value setting unit, and the current value detected by the current detection unit is less than the set current value, The charging device according to claim 1, further comprising a stop control unit that stops output of the charging voltage by the power source unit.
前記設定電圧値は、
前記二次電池が、SOCが0%の状態で前記設定電流値の電流による定電流充電で前記遅延時間の間充電された場合における当該二次電池の端子電圧の上昇値よりも、大きな値に設定されていること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の充電装置。
The set voltage value is
When the secondary battery is charged during the delay time by constant current charging with the current of the set current value when the SOC is 0%, the secondary battery has a larger value than the increase value of the terminal voltage of the secondary battery. It is set. The charging device of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
前記遅延時間は、
前記電流制御部が、前記電流検出部によって検出される電流値を増大させるべく、前記電源部によって前記充電電圧を前記設定電圧値で表される設定電圧だけ上昇させるのにかかる応答時間よりも長い時間に設定されていること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の充電装置。
The delay time is
Longer than the response time required for the current control unit to increase the charging voltage by the set voltage represented by the set voltage value by the power supply unit in order to increase the current value detected by the current detecting unit. It is set to time. The charging device of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
前記制限電圧値設定部は、
前記電圧検出部によって検出される充電電圧値と、前記設定電圧値とを加算する加算部と、
前記加算部により加算された加算値を、予め設定された時定数に基づき前記遅延時間遅延させて、前記制限電圧値として前記電圧制限部へ出力する遅延部とを備えること
を特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の充電装置。
The limit voltage value setting unit includes:
An addition unit for adding the charging voltage value detected by the voltage detection unit and the set voltage value;
The delay part which delays the delay time based on a preset time constant and outputs the added value added by the adder to the voltage limiter as the limit voltage value. The charging device according to any one of 1 to 5.
前記電流制御部は、
前記電流検出部によって検出される電流値が前記設定電流値を超えるとき、前記電源部へ、前記充電電圧を低下させる旨の要求信号を出力し、前記電流検出部によって検出される電流値が前記設定電流値に満たないとき、前記電源部へ、前記充電電圧を上昇させる旨の要求信号を出力することで、前記電源部による出力電流値を前記設定電流値に制御し、
前記電圧制限部は、
前記電圧検出部によって検出される充電電圧値が前記制限電圧値を超えるとき、前記電源部へ、前記充電電圧を低下させる旨の要求信号を出力するものであり、
前記電流制御部からの前記充電電圧を低下させる旨の要求信号と、前記電圧制御部からの前記充電電圧を低下させる旨の要求信号とを論理和することで、前記電流制御部及び前記電圧制限部のうちいずれか一方から前記充電電圧を低下させる旨の要求信号が出力された場合、前記電源部へ、前記充電電圧を低下させる旨の制御信号を出力し、前記電流制御部及び前記電圧制限部のいずれからも、前記充電電圧を低下させる旨の要求信号が出力されない場合、前記電源部へ、前記充電電圧を上昇させる旨の制御信号を出力する論理和回路をさらに備えること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の充電装置。
The current controller is
When the current value detected by the current detection unit exceeds the set current value, a request signal for lowering the charging voltage is output to the power supply unit, and the current value detected by the current detection unit is When the set current value is not reached, by outputting a request signal for increasing the charging voltage to the power supply unit, the output current value by the power supply unit is controlled to the set current value,
The voltage limiter is
When the charging voltage value detected by the voltage detection unit exceeds the limit voltage value, the power supply unit outputs a request signal to the effect that the charging voltage is reduced,
The current control unit and the voltage limiter are logically ORed with a request signal for reducing the charging voltage from the current control unit and a request signal for reducing the charging voltage from the voltage control unit. When a request signal for decreasing the charging voltage is output from any one of the units, a control signal for decreasing the charging voltage is output to the power supply unit, and the current control unit and the voltage limiter are output. When any request signal for decreasing the charging voltage is not output from any of the units, the circuit further comprises an OR circuit that outputs a control signal for increasing the charging voltage to the power supply unit. The charging device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の充電装置と、
前記電池パックとを備え、
前記電池パックは、
前記接続端子と接続されるパック側接続端子と、
前記パック側接続端子と前記二次電池との間の接続を開閉するスイッチング素子と、
前記二次電池が満充電になったか否かを判定し、当該二次電池が満充電になった場合、前記スイッチング素子をオフさせる満充電判定部と
を備えることを特徴とする充電システム。
The charging device according to any one of claims 1 to 7,
The battery pack,
The battery pack is
A pack-side connection terminal connected to the connection terminal;
A switching element that opens and closes a connection between the pack-side connection terminal and the secondary battery;
A charging system comprising: a full charge determination unit that determines whether or not the secondary battery is fully charged and turns off the switching element when the secondary battery is fully charged.
前記電池パックを複数備えると共に当該各電池パックに接続するための複数の接続端子を備え、
前記電源部と前記複数の接続端子との接続を切り替える切替スイッチをさらに備えること
を特徴とする請求項8記載の充電システム。
A plurality of the battery packs and a plurality of connection terminals for connecting to each of the battery packs,
The charging system according to claim 8, further comprising a changeover switch that switches connection between the power supply unit and the plurality of connection terminals.
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