JP2013074715A - Charging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばコードレス電動工具などの携帯用機器などの電源として用いられる二次電池(ニッケルカドミウム電池やリチウムイオン電池など)を充電する充電装置(充電器)の技術に関する。特に、充電装置における充電電圧や充電電流を制御する回路・部品に関する。 The present invention relates to a technology of a charging device (charger) for charging a secondary battery (such as a nickel cadmium battery or a lithium ion battery) used as a power source of a portable device such as a cordless electric tool. In particular, the present invention relates to a circuit / component for controlling a charging voltage and a charging current in a charging device.
従来、二次電池の充電装置には、充電電圧を制御する回路(電圧制御回路)や、充電電流を制御する回路(電流制御回路)が搭載されている。充電電圧の制御には、一定電圧への制御を可能とするシャントレギュレータ(電圧レギュレータ)のような部品・回路が用いられている。充電電流の制御には、電流の計測(検出)を可能とするシャント抵抗(電流検出抵抗)などの部品・回路が用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a secondary battery charging device is equipped with a circuit for controlling a charging voltage (voltage control circuit) and a circuit for controlling a charging current (current control circuit). For controlling the charging voltage, components / circuits such as a shunt regulator (voltage regulator) that can be controlled to a constant voltage are used. For the control of the charging current, components / circuits such as a shunt resistor (current detection resistor) capable of measuring (detecting) the current are used.
しかしながら、上記制御をしている部品(例えばシャントレギュレータやシャント抵抗)が故障した場合、過電圧や過電流などが防止・保護されず、正常な充電動作ができなくなる。 However, when a component under control (for example, a shunt regulator or a shunt resistor) fails, overvoltage or overcurrent is not prevented or protected, and normal charging operation cannot be performed.
上記の問題に関連する先行技術例として、特開2009−17651号公報(特許文献1)がある。特許文献1(「過電圧保護システム」等)では、充電器に関する電池(セル/セット)の電圧を検出する技術(充電器の設定電圧を高くしながら、セル電圧が閾値で制限される値を越えないことを保証する過電圧保護システム)が開示されており、電池電圧を検出し異常があった場合に充電を停止する、等の記載がある。 There exists Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-17651 (patent document 1) as a prior art example relevant to said problem. In Patent Document 1 (“overvoltage protection system”, etc.), a technique for detecting the voltage of a battery (cell / set) related to a charger (while the set voltage of the charger is increased, the cell voltage exceeds a value limited by a threshold value). An overvoltage protection system that guarantees that there is no such battery is disclosed, and there is a description that the battery voltage is detected and charging is stopped when there is an abnormality.
前述したように、充電装置において、充電電圧や充電電流を制御する部品(例えばシャントレギュレータやシャント抵抗)が故障した場合、過電圧や過電流などが防止・保護されず、正常な充電動作ができなくなる。そのため、この問題へ対処する手段が要求される。上記部品は、高信頼性・高精度を要求されている部品・回路である。 As described above, when a charging voltage or charging current control part (such as a shunt regulator or shunt resistor) fails in the charging device, overvoltage and overcurrent are not prevented or protected, and normal charging operation cannot be performed. . Therefore, a means for dealing with this problem is required. The above components are components / circuits that are required to have high reliability and high accuracy.
しかしながら、例えば特許文献1では、電池電圧を検出し異常があった場合に充電を停止する構成であるが、この構成の場合、過電圧となることなく正常に充電は停止する(過電圧を防止できる)ものの、充電が正常な完了とはならない。即ち、充電動作の途中停止により、満充電(電池の規定の容量まで十分に充電された状態)は実現できない。特に、二次電池がリチウムイオン電池の場合、一般的に定電流・定電圧制御を行うため、充電電圧と充電電流の両方を適切に制御しなければならない。 However, in Patent Document 1, for example, the battery voltage is detected and charging is stopped when there is an abnormality. In this configuration, charging is normally stopped without overvoltage (overvoltage can be prevented). However, charging does not complete normally. That is, full charge (a state in which the battery is fully charged) cannot be realized by stopping the charging operation halfway. In particular, when the secondary battery is a lithium ion battery, since constant current / constant voltage control is generally performed, both the charging voltage and the charging current must be appropriately controlled.
また、充電装置において、正常に充電を完了(満充電)させるためには、充電電圧の制御だけでなく、充電電流の制御も、重要な要素である。しかしながら、例えば特許文献1では、充電電圧を検出する旨の記載はあるが、充電電流を検出する旨の記載は無い。充電装置において、充電電圧や充電電流、望ましくは充電電圧と充電電流の両方を、適切に検出して制御する構成としなければ、適切な充電、特に満充電、を実現することはできない。 In addition, in order to complete the charging normally (full charge) in the charging device, not only the control of the charging voltage but also the control of the charging current are important factors. However, for example, in Patent Document 1, there is a description that the charging voltage is detected, but there is no description that the charging current is detected. If the charging device is not configured to appropriately detect and control both the charging voltage and charging current, preferably both the charging voltage and charging current, appropriate charging, particularly full charging cannot be realized.
以上を鑑み、本発明の主な目的は、充電装置において、充電電圧や充電電流(望ましくは充電電圧と充電電流の両方)を適切に検出して制御することにより、充電に関する過電圧や過電流の防止・保護を図りつつ、たとえ充電電圧や充電電流を制御する部品(例えばシャントレギュレータやシャント抵抗)が故障したとしても、充電エラー(不完全な充電)となることなく正常・適切な充電を完了させる事(満充電の実現)ができる技術を提供することである。 In view of the above, the main object of the present invention is to appropriately detect and control the charging voltage and charging current (preferably both the charging voltage and charging current) in the charging device, thereby preventing overvoltage and overcurrent related to charging. Even if parts that control the charging voltage or charging current (for example, shunt regulators or shunt resistors) break down while preventing or protecting them, normal and appropriate charging is completed without causing a charging error (incomplete charging). It is to provide a technology that can make it happen (realization of full charge).
また更には、上記充電電圧や充電電流を制御する部品・回路が故障(異常)の場合に、迅速に適切な対処を可能とする技術を提供することである。 Still another object of the present invention is to provide a technique capable of promptly and appropriately dealing with a failure (abnormality) in a component / circuit that controls the charging voltage or charging current.
前記目的を達成するため、本発明のうち代表的な形態は、二次電池(例えば直列接続された複数の電池セルを含んで構成された電池セット)を充電する充電装置、特に充電電圧を制御する回路(電圧制御回路)や充電電流を制御する回路(電流制御回路)等を備える充電装置であって、以下に示す構成を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a representative embodiment of the present invention is a charging device for charging a secondary battery (for example, a battery set including a plurality of battery cells connected in series), and in particular, controls a charging voltage. And a circuit for controlling a charging current (current control circuit), etc., and has the following configuration.
本充電装置では、まず、充電電圧や充電電流を適切に検出し制御する部品・回路(例えばシャントレギュレータ(電圧レギュレータ)やシャント抵抗(電流検出抵抗))を含む回路部である電圧制御回路や電流制御回路を備え、これにより電池の充電に関する過電圧や過電流の防止・保護を図る。その上で、本充電装置では、たとえ上記の部品・回路が故障したとしても、充電エラーとなることなく正常・適切な充電を完了させる事(満充電の実現)ができるように、上記電圧制御回路や電流制御回路に関する下記のような高信頼性回路(機能)を備える構成である。 In this charging device, first, a voltage control circuit or current that is a circuit unit including components and circuits (for example, a shunt regulator (voltage regulator) and a shunt resistor (current detection resistor)) that appropriately detect and control a charging voltage and a charging current. A control circuit is provided to prevent and protect overvoltage and overcurrent related to battery charging. In addition, even if the above-mentioned parts / circuits fail, the voltage control is performed so that normal and appropriate charging can be completed (realization of full charge) without causing a charging error. The configuration includes the following highly reliable circuit (function) related to the circuit and the current control circuit.
本充電装置の高信頼性回路として、上記の高信頼性・高精度を要求されている部品・回路(電圧レギュレータ、電流検出抵抗)を二重化した構成(一方を「一次系」、他方を「二次系」等と称する)とする。そして、本充電装置では、一次側の部品の電圧や電流の状態を監視・判定し、当該電圧や電流の異常を検出した場合、当該部品の故障と判定し、この場合、即時に、二次系の部品の動作に切り替えることにより、正常な動作を継続させる。即ち、正常な充電の完了を保証する。 As a high-reliability circuit for this charging device, the above components / circuits (voltage regulator, current detection resistor) that require high reliability and high accuracy are duplicated (one is the “primary system” and the other is “two”. It is referred to as “secondary system”. Then, the charging device monitors and determines the voltage and current states of the primary side component, and if an abnormality in the voltage or current is detected, it is determined that the component is faulty. By switching to the operation of the system parts, normal operation is continued. That is, the completion of normal charging is guaranteed.
また更に、本充電装置では、上記二次系への切り替えと共に、上記一次系の部品の故障(異常)の状態を示すように外部表示して、当該状態を外部(ユーザ)から確認可能とし、保守交換の必要性を伝える。これにより、たとえ上記一次系の部品が故障の場合にも、迅速で適切な対処(部品の保守交換など)を可能とする。 Furthermore, in this charging device, along with switching to the secondary system, the external display is made to indicate the state of failure (abnormality) of the primary system parts, and the state can be confirmed from the outside (user), Tell the need for maintenance replacement. As a result, even if the primary system component fails, it is possible to take a quick and appropriate action (maintenance and replacement of the component).
(1) 本充電装置は、例えば、電池への充電の電圧を制御する部品(電圧レギュレータ)を含んで成る電圧制御回路を有し、前記電圧制御回路は、二重化された第1、第2の部品、並びに切り替え用のスイッチ素子を含んで成る。本充電装置は、前記電圧制御回路の一次系の第1の部品における電圧の監視及び異常の判定・検出により当該第1の部品の故障を判定・検出する第1の処理部と、当該第1の部品の故障を検出した場合に、即時に、前記電圧制御回路の二次系の第2の部品の動作へ切り替える第2の処理部とを有する。更に、本充電装置は、外部へ情報を表示する外部表示部を備え、前記一次系の第1の部品の故障を検出した場合、即時に、前記外部表示部での所定の情報の表示をONさせる第3の処理部を有する。 (1) The present charging device includes, for example, a voltage control circuit including a component (voltage regulator) for controlling a voltage for charging a battery, and the voltage control circuit includes a first and a second that are duplicated. It comprises parts as well as switching elements for switching. The charging device includes a first processing unit that determines and detects a failure of the first component by monitoring a voltage in the first component of the primary system of the voltage control circuit and determining and detecting an abnormality. A second processing unit that immediately switches to the operation of the second component of the secondary system of the voltage control circuit when a failure of the component is detected. Further, the charging device includes an external display unit for displaying information to the outside, and when a failure of the primary system first component is detected, the display of predetermined information on the external display unit is immediately turned on. A third processing unit to be provided.
(2) 本充電装置は、例えば、電池への充電の電流を制御する部品(電流検出抵抗)を含んで成る電流制御回路を有し、前記電流制御回路は、二重化された第1、第2の部品、並びに切り替え用のスイッチ素子を含んで成る。本充電装置は、前記電流制御回路の一次系の第1の部品における電流の監視及び異常の判定・検出により当該第1の部品の故障を判定・検出する第1の処理部と、当該第1の部品の故障を検出した場合に、即時に、前記電流制御回路の二次系の第2の部品の動作へ切り替える第2の処理部とを有する。更に、本充電装置は、外部へ情報を表示する外部表示部を備え、前記一次系の第1の部品の故障を検出した場合、即時に、前記外部表示部での所定の情報の表示をONさせる第3の処理部を有する。 (2) The charging device includes, for example, a current control circuit including a component (current detection resistor) that controls a charging current to the battery. As well as switching elements for switching. The charging device includes: a first processing unit that determines and detects a failure of the first component by monitoring current in the first component of the primary system of the current control circuit and determining and detecting abnormality; And a second processing unit that immediately switches to the operation of the second component of the secondary system of the current control circuit when a failure of the component is detected. Further, the charging device includes an external display unit for displaying information to the outside, and when a failure of the primary system first component is detected, the display of predetermined information on the external display unit is immediately turned on. A third processing unit to be provided.
(3) 本充電装置は、例えば、上記(1)及び(2)の両方を備える構成である。 (3) The present charging device is configured to include both (1) and (2) above, for example.
本発明のうち代表的な形態によれば、充電装置において、充電電圧や充電電流(望ましくは充電電圧と充電電流の両方)を適切に検出して制御することにより、充電に関する過電圧や過電流の防止・保護を図りつつ、たとえ充電電圧や充電電流を制御する部品(例えばシャントレギュレータやシャント抵抗)が故障したとしても、充電エラー(不完全な充電)となることなく正常・適切な充電を完了させる事(満充電の実現)ができる。 According to a typical embodiment of the present invention, in a charging device, by appropriately detecting and controlling a charging voltage and a charging current (preferably both a charging voltage and a charging current), an overvoltage and an overcurrent related to charging are controlled. Even if parts that control the charging voltage or charging current (for example, shunt regulators or shunt resistors) break down while preventing or protecting them, normal and appropriate charging is completed without causing a charging error (incomplete charging). Can be achieved (realization of full charge).
また更には、上記充電電圧や充電電流を制御する部品・回路が故障(異常)の場合に、迅速に適切な対処を可能とする。 Furthermore, when a component / circuit that controls the charging voltage or charging current is out of order (abnormal), it is possible to quickly take appropriate measures.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態(充電装置)を詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment (charging device) of the present invention will be described in detail based on the drawings.
[概要等]
本実施の形態の充電装置は、図1のような基本構成において、図2,図3に示す電圧制御回路の部品(シャントレギュレータ)に関する高信頼性回路(機能)と、図4,図5に示す電流制御回路の部品(シャント抵抗)に関する高信頼性回路(機能)と、の両方の回路・機能を備える構成である。図2では、シャントレギュレータ(21)に関する二重化の構成により、一次系の部品(21)の電圧の異常の場合にも、二次系の部品(24)への切り替えにより正常な電圧制御を継続する。図4では、シャント抵抗(41)に関する二重化の構成により、一次系の部品(41)の電流の異常の場合にも、二次系の部品(44)への切り替えにより正常な電流制御を継続する。このように、本充電装置は、一次系の異常(故障)の検出に基づき即時に二次系へ切り替える制御により、充電の電圧や電流に関する正常な制御を継続して、満充電の実現を保証する。また更に、本充電装置は、上記切り替えと共に、即時に、部品(一次系)の保守交換の必要性を伝えるべく、外部表示をONさせる。
[Summary]
The charging device according to the present embodiment has a high-reliability circuit (function) related to the components (shunt regulator) of the voltage control circuit shown in FIGS. The circuit includes a high-reliability circuit (function) related to a current control circuit component (shunt resistor) shown in FIG. In FIG. 2, due to the duplex configuration relating to the shunt regulator (21), even when the voltage of the primary system component (21) is abnormal, normal voltage control is continued by switching to the secondary system component (24). . In FIG. 4, due to the duplex configuration relating to the shunt resistor (41), normal current control is continued by switching to the secondary system component (44) even when the current of the primary system component (41) is abnormal. . In this way, this charging device guarantees the realization of full charge by continuing normal control on the voltage and current of charging by controlling to switch to the secondary system immediately based on the detection of abnormality (failure) in the primary system. To do. In addition, the charging device turns on the external display to immediately notify the necessity of maintenance replacement of the component (primary system) at the same time as the switching.
[充電装置]
図1において、本実施の形態の充電装置(充電器)1の回路ブロック構成を示している。本充電装置1は、マイコン2、充電端子4、外部表示部5、外部表示制御部6、スイッチング(SW)回路電源部7、電流制御回路11、電圧制御回路12、電圧検出回路13、電流検出回路14、過電圧・高温検出回路15、過電圧検出回路16、高温検出回路17、等を有する構成である。なお19は容量識別(5V)の回路を示す。
[Charging device]
FIG. 1 shows a circuit block configuration of a charging device (charger) 1 according to the present embodiment. The charging device 1 includes a
充電装置1は、右側に示す充電端子4を通じて、充電対象である図示しない電池セット(電池パック)が着脱可能に接続される構成である。充電端子4と電池セットの電池端子とを接触させて充電する。充電端子4は、電池セットに応じた一例として一部の端子{L+,5V,LS,T,−}を示している。L+は、電池セットのプラス端子を示し、5Vは電池セットの容量識別端子であり電池セットの容量(例えば1.5Ah、3.0Ahを判別)を示し、LSは電池セットの異常検出端子を示し、Tは、電池セットの識別端子であり電池セットの電池電圧(すなわちセル数であり、例えば14.4V、18.0Vを判別)を示し、−は電池セットのマイナス端子を示す。 The charging device 1 has a configuration in which a battery set (battery pack) (not shown) to be charged is detachably connected through a charging terminal 4 shown on the right side. Charging is performed by bringing the charging terminal 4 and the battery terminal of the battery set into contact with each other. The charging terminal 4 shows some terminals {L +, 5V, LS, T, −} as an example corresponding to the battery set. L + indicates a positive terminal of the battery set, 5V indicates a capacity identification terminal of the battery set and indicates a capacity of the battery set (for example, distinguishing between 1.5 Ah and 3.0 Ah), and LS indicates an abnormality detection terminal of the battery set. , T is an identification terminal of the battery set, and indicates the battery voltage of the battery set (that is, the number of cells, for example, 14.4V or 18.0V is discriminated), and-indicates the negative terminal of the battery set.
電池セットは、複数の電池セル(二次電池)が直列接続されて成るセット(パック)である。電池セルはニッケルカドミウム電池やリチウムイオン電池などである。電池セットは公知技術であり詳細は説明しない。 The battery set is a set (pack) in which a plurality of battery cells (secondary batteries) are connected in series. The battery cell is a nickel cadmium battery or a lithium ion battery. The battery set is a known technique and will not be described in detail.
スイッチング(SW)回路電源部7は、SW回路10を含んで成り、AC100Vを入力するACケーブルを含む商用電源3に接続される。SW回路10は、図示しない平滑用コンデンサ及びFET等から成る第1スイッチング制御回路であり、商用電源3のAC電圧を直流平滑し、電流制御回路11等へ供給する。
The switching (SW) circuit
外部表示部5は、充電装置1の外部(ユーザ)に対して充電装置1に関する各種の情報を表示する部分であり、例えば各種のLED等を含んで成る。本実施の形態では特に、電流制御回路11、電圧制御回路12の各々の一次系の部品の故障の状態に応じて保守交換の必要性を伝えるための各々のLED(及び対応する文字等)を有する。なお他の状態を表示するための既存の各LED等も併せて有する。11,12の一次系の部品の故障の検出時には、対応する種類のLEDが即時に点灯(ON)することになる。ユーザは当該LEDの点灯をみることで充電装置1の11,12の部品を保守交換する必要性を直ちに分かり易く認識することができる。例えば保守員は、ユーザからの保守交換の要求を受け、11,12の部品を修理・交換することにより、正常の二重系の状態に戻す。
The
外部表示制御部6は、11,12の部品(一次側のシャントレギュレータやシャント抵抗)が故障した時に、マイコン2からの指示(a3)に基づき、外部表示部5へ対応する信号を与え、これにより外部表示部5の該当のLEDをON(点灯)させる制御を行う回路部である。
The external
なお外部表示部5及び外部表示制御部6は、LEDによる形態に限らず、所定の状態・情報を外部へ報せるアラーム音声出力などによる形態としてもよい。
Note that the
電流制御回路11(詳しくは図4)は、本実施の形態での二重化構成による保護の対象となる、図4のシャント抵抗41(電流検出抵抗)などの高精度が要求される部品を含んで成り、当該部品によって電流値(充電電流)を制御する。電流制御回路11は、電圧制御回路12、マイコン2、電流検出回路14等に接続されている。
The current control circuit 11 (detailed in FIG. 4) includes components requiring high accuracy such as the shunt resistor 41 (current detection resistor) in FIG. 4 to be protected by the duplex configuration in the present embodiment. The current value (charging current) is controlled by the component. The
電圧制御回路12(詳しくは図2)は、本実施の形態での二重化構成による保護の対象となる、図2のシャントレギュレータ21(電圧レギュレータ)などの部品(高精度が要求される部品)を含んで成り、当該部品によって電圧値(充電電圧)を制御する。電圧制御回路12は、電流制御回路11、マイコン2、電圧検出回路13等に接続されている。
The voltage control circuit 12 (specifically, FIG. 2) includes components (components requiring high accuracy) such as the shunt regulator 21 (voltage regulator) of FIG. 2 to be protected by the duplex configuration in the present embodiment. The voltage value (charging voltage) is controlled by the component. The
電圧検出回路13は、電池セットの充電電圧を検出する回路であり、充電端子4のL+端子の信号をもとに充電電圧を検出する。電圧検出回路13は、電池セットの全体電圧における過電圧を検出し、その時は、当該過電圧の状態を示すb1の信号をマイコン2へ与える。
The
電流検出回路14は、電池セットの充電電流を検出する回路であり、充電端子4の+端子と−端子間に流れる電流(本実施の形態では−端子側に接続)により充電電流を検出する。電流検出回路14は、電池セットの過電流を検出し、その時は、当該過電流の状態を示すb2の信号をマイコン2へ与える。
The
15,16,17は、過電圧検出・高温検出の機能に関する構成例(公知技術)であり、それぞれ、充電時に電池セット(または電池セル)に過電圧や高温などの異常があった場合に検出し、充電を停止させる。図1では、15の機能は、マイコンA/D(ソフトウェア処理)による構成であり、16,17の機能は、ハードウェア回路による構成である。すなわち、過電圧と高温の検出は、マイコンとハードウェア回路で二重に検出を実現している。 15, 16, and 17 are configuration examples (known techniques) related to overvoltage detection / high temperature detection functions, and are detected when there is an abnormality such as overvoltage or high temperature in the battery set (or battery cell) during charging, Stop charging. In FIG. 1, 15 functions are configured by a microcomputer A / D (software processing), and 16 and 17 functions are configured by a hardware circuit. That is, the detection of the overvoltage and the high temperature is realized by the microcomputer and the hardware circuit in duplicate.
過電圧・高温検出回路15は、充電端子4のLS端子などの信号をもとに、マイコンA/D(ソフトウェア処理)により、過電圧検出、及び高温検出を行う。15の過電圧検出の処理では、電池セットの電池セル毎の過充電(過電圧)の状態を検出し、その時は、当該過充電を示すb3の信号をマイコン2へ与える。15の高温検出の処理では、電池セットの高温の状態を検出し、その時は、当該高温を示すb6の信号をマイコン2へ与える。
The overvoltage / high
過電圧検出回路16は、充電端子4のLS端子などの信号をもとに、ハードウェア回路の処理により、電池セットの電池セル毎の過電圧(過充電)を検出し、その時は、当該過充電を示すb4の信号をマイコン2へ与える。
The
高温検出回路17は、充電端子4のLS端子の信号をもとに、ハードウェア回路の処理により、電池セットの高温の状態を検出し、その時は、当該高温を示すb7の信号をマイコン2へ与える。
The high
マイコン2は、内蔵する公知のプロセッサやメモリ等を用いて所定の演算処理を行うことにより充電装置1全体の制御処理を行う。この制御処理は、図3,図5に示す処理を含む。マイコン2から、電流制御回路11に対しては電流設定(a1)が行われ、電圧制御回路12に対しては電圧設定(a2)が行われる。マイコン2から外部表示制御部6に対しては外部表示制御(a3)が行われる。マイコン2は、前述の各部(13,14)からの信号(b1,b2)に基づき、電池セット(全体電圧)の過電圧の状態、過電流の状態を検出する。また、マイコン2は、前述の各部(15〜17)からの信号(b3,b4,b6,b7)に基づき、電池セットの過電圧や高温などの状態を検出する。またマイコン2は、充電端子4のT端子からのb5の信号に基づき、自器に接続されている電池セットを識別する。すなわち、マイコン2は、充電端子4に接続されている電池セットの電池電圧(セル数)等に応じて充電電流、充電電圧を制御し、最適な充電制御を行う。
The
またマイコン2は、後述の必要時(11,12の部品故障検出時)には、外部表示制御部6へ外部表示制御(ON指示)の信号(a3)を与える。これにより外部表示制御部6から外部表示部5へ対応する信号を与える。これにより、外部表示部5の指定のLEDを点灯させる。
Further, the
[電圧制御回路]
図2において、図1の電圧制御回路12に関する回路構成を示している。電圧制御回路12は、A/D変換部(監視部)20と、一次系を構成する第1のシャントレギュレータ21、FET22、及びFET23と、二次系を構成する第2のシャントレギュレータ24、FET25、及びFET26と、を有する。シャントレギュレータ21,24は、充電電圧を制御する部品(電圧レギュレータ)である。各FET(22,23,25,26)は、マイコン2からの信号に従いON/OFF制御可能なスイッチ素子である。
[Voltage control circuit]
FIG. 2 shows a circuit configuration relating to the
通常は一次側の部品(21)を動作させるため、一次側のFET22,23をONしている。一次側の部品(21)が故障した場合(時)には、二次側の部品(24)に切り替えるため、二次側のFET25,26がONされる。
Normally, the
一次系において、第1のシャントレギュレータ21の両端(b,c点)にFET22,23の一方端が接続されており、FET22の他方端(a点)が+(プラスすなわちL+端子)へ接続されており、FET23の他方端(d点)がグランド(−端子)へ接続されている。FET22,23の制御端子はマイコン2に接続されている。
In the primary system, one ends of the
二次系において、第2のシャントレギュレータ24の両端にFET25,26の一方端が接続されており、FET25の他方端が一次側のa点(プラスすなわちL+端子)へ接続されており、FET26の他方端が一次側のd点(グランドすなわち−端子)へ接続されている。FET25,26の制御端子はマイコン2に接続されている。
In the secondary system, one end of the
A/D変換部20は、公知技術によるアナログ/デジタル変換処理機能を含む回路部(機能的には電圧監視部)であり、一次側のシャントレギュレータ21の電圧を常に監視(検出)している。A/D変換部20は、マイコン2、及び第1のシャントレギュレータ21の両端(b,c点)に接続されており、b,c点間で検出される第1のシャントレギュレータ21のアナログ電圧値を、A/D変換したデジタル値の信号を、常にマイコン2へ出力している(c1)。
The A /
マイコン2は、A/D変換部20からの信号(c1)をもとに、一次系のシャントレギュレータ21の電圧(検出電圧)に関する異常を判定(例えば閾値との比較判定)し、当該異常を検出した場合、当該部品(21)の故障の状態であると判断する第1の処理を行い、当該故障を検出した場合、即時に、各FET(22,23,25,26)へのON/OFF制御をして一次系の部品(21)から二次系の部品(24)へ動作を切り替える第2の処理を行い、そして、当該切り替えに伴い外部表示制御部6へ電圧系に関する外部表示制御(指示)の信号を与える第3の処理を行う。
The
なお、充電電圧の制御に関する機能構成としてみた場合、充電装置1は、処理部/回路部の構成として、第1の処理部は、図2のA/D変換部20、マイコン2の第1の処理(図3のS101等)により実現される。第2の処理部は、マイコン2の第2の処理(図3のS103等)により実現される。第3の処理部は、マイコン2の第3の処理(図3のS105等)、外部表示制御部6、及び外部表示部5により実現される。
When viewed as a functional configuration related to control of the charging voltage, the charging device 1 is configured as a processing unit / circuit unit, and the first processing unit is the A /
[マイコン処理(1)]
図3は、図2の構成(電圧監視の場合)におけるマイコン2での制御処理例を示す。S101等は処理ステップを表す。前述のA/D変換部20からの信号(c1)の入力に応じてマイコン2は図3の処理を繰り返し実行する。
[Microcomputer processing (1)]
FIG. 3 shows an example of control processing in the
本充電装置1及び電池セットに関する設定値の具体例として、シャントレギュレータ(21)の電圧が、3.2V(下限値)〜3.6V(上限値)の範囲を、正常な電圧制御の状態とし、マイコン2は、この正常な電圧の範囲を外れる場合を、異常(即ち故障)の状態として検出する。
As a specific example of the set values for the charging device 1 and the battery set, the voltage of the shunt regulator (21) is in the range of 3.2 V (lower limit value) to 3.6 V (upper limit value) in a normal voltage control state. The
(S101) S101で、マイコン2は、第1の処理(電圧異常判定処理)を行う。第1の処理で、A/D変換部20からの信号(c1)による検出電圧(Vsとする)について、Vs>3.2V(下限値)の状態が0.5秒(所定時間)連続したかどうかを判断する。連続した場合(Y)は、正常であり、S102へ移り、連続しない場合(N)は、電圧異常と判定し、S103へ移る。
(S101) In S101, the
(S102) S102で、マイコン2は、同様に、A/D変換部20からの信号(c1)による検出電圧(Vs)について、Vs<3.6V(上限値)の状態が0.5秒(所定時間)連続したかどうかを判断する。連続した場合(Y)は、正常であり、終了(同様に繰り返し)し、連続しない場合(N)は、電圧異常と判定し、S103へ移る。
(S102) In S102, similarly, the
(S103,S104) S103,S104で、マイコン2は、電圧異常状態であるため、第2の処理(切り替え処理)を行う。まずS103で、マイコン2は、一次系のFET22及びFET23をOFFさせる(ON状態からOFF状態にする)信号を該当FET22,23へ出力する(図2のd1,d2)。またS104で、マイコン2は、二次系のFET25及びFET26をONさせる(OFF状態からON状態にする)信号を該当FET25,26へ出力する(図2のd3,d4)。
(S103, S104) In S103, S104, since the
(S105) 続いて、S105で、マイコン2は、第3の処理(外部表示ON処理)を行う。マイコン2は、外部表示制御部6へ、電圧異常に関する外部表示をONさせるための信号を出力する(図2のe1)。外部表示制御部6は、この信号(e1)を受けると、外部表示部5へ、対応する外部表示をONさせるアナログの信号(e2)を出力する。この信号(e2)により、外部表示部5の該当のLEDが点灯される。これにより外部(ユーザ)へ部品(21)の故障状態を伝える。
(S105) Subsequently, in S105, the
[作用等(1)]
図1,図2,図3の構成で、通常は一次系のシャントレギュレータ21が動作し、電池セットに対する充電電圧を適切に制御している。しかしながら、当該部品(21)の電圧異常による故障を検出した場合、従来技術の場合(一次系のみの構成)であれば、充電電圧の制御がきかなくなり充電エラーとなってしまう。一方、本実施の形態では、電圧制御回路12の部品(21)に関する二重化構成として、二次系の部品(24)を追加し、対応する制御処理(図3)を行う構成としている。A/D変換部20の監視に基づき一次系のシャントレギュレータ21の電圧異常を検出し、マイコン2で部品(21)の故障と判定した場合、即時に、一次系から二次系のシャントレギュレータ24の動作に切り替える。これにより、たとえ一次側の部品(21)が故障したとしても、即時に二次側の部品(24)の動作に切り替わるため、充電エラーとならず正常に充電の動作を継続させ、電池セットの満充電を実現できる。更に、一次側の部品(21)が故障した時、マイコン2から外部表示制御部6を通じて外部表示部5へ指示し、外部表示部5の特定のLEDを点灯させ、外部へ部品(21)の故障による保守交換の必要性を知らせる。当該表示を確認したユーザは、直ちに部品(21)または回路(12)の保守交換などの対処を実施できる。
[Action etc. (1)]
In the configuration shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
[電流制御回路]
次に、図4において、図1の電流制御回路11に関する回路構成を示している。電流制御回路11は、A/D変換部(監視部)40と、一次系を構成する第1のシャント抵抗41、FET42、及びFET43と、二次系を構成する第2のシャント抵抗44、FET45、及びFET46と、を有する。シャント抵抗41,44は、充電電流を制御する部品(電流検出抵抗)である。各FET(42,43,45,46)は、マイコン2からの信号に従いON/OFF制御可能なスイッチ素子である。
[Current control circuit]
Next, FIG. 4 shows a circuit configuration relating to the
通常は一次側の部品(41)を動作させるため、一次側のFET42,43をONしている。一次側の部品(41)が故障した場合(時)には、二次側の部品(44)に切り替えるため、二次側のFET45,46がONされる。
Normally, the
一次系において、第1のシャント抵抗41の両端(b,c点)にFET42,43の一方端が接続されている。二次系において、第2のシャント抵抗44の両端にFET45,46の一方端が接続されてる。FET42の他方端(a点)には、二次系のFET45の他方端が接続される。FET43の他方端(d点)には、二次系のFET46の他方端が接続される。各FET42,43,45,46の制御端子はマイコン2に接続されている。
In the primary system, one ends of the
A/D変換部40は、公知技術によるアナログ/デジタル変換処理機能を含む回路部(機能的には電流監視部)であり、一次側のシャント抵抗41の電流を常に監視(検出)している。A/D変換部40は、マイコン2、及び第1のシャント抵抗41の両端(b,c点)に接続されており、b,c点間で検出される第1のシャント抵抗41のアナログ電流値を、A/D変換したデジタル値の信号を、常にマイコン2へ出力している(f1)。
The A /
なおA/D変換部40からは検出電流を電圧値に換算した信号(f1)をマイコン2へ出力する形態とする。もしくは、A/D変換部40からは検出電流値の信号(f1)をマイコン2へ出力し、マイコン2で検出電流値を電圧値に換算してもよい。
The A /
マイコン2は、A/D変換部40からの信号(f1)をもとに、一次系のシャント抵抗41の電流(検出電流)に関する異常を判定(例えば閾値との比較判定)し、当該異常を検出した場合、当該部品(41)の故障の状態であると判断する第1の処理を行い、当該故障を検出した場合、即時に、各FET(42,43,45,46)へのON/OFF制御をして一次系の部品(41)から二次系の部品(44)へ動作を切り替える第2の処理を行い、そして、当該切り替えに伴い外部表示制御部6へ電流系に関する外部表示制御(指示)の信号を与える第3の処理を行う。
The
なお、充電電流の制御に関する機能構成としてみた場合、充電装置1は、処理部/回路部の構成として、第1の処理部は、図4のA/D変換部40、マイコン2の第1の処理(図5のS201等)により実現される。第2の処理部は、マイコン2の第2の処理(図5のS203等)により実現される。第3の処理部は、マイコン2の第3の処理(図5のS204等)、外部表示制御部6、及び外部表示部5により実現される。
When viewed as a functional configuration relating to control of the charging current, the charging device 1 is configured as a processing unit / circuit unit, and the first processing unit is the A /
[マイコン処理(2)]
図5は、図4の構成(電流監視の場合)におけるマイコン2での制御処理例を示す。前述のA/D変換部40からの信号(f1)の入力に応じてマイコン2は図5の処理を繰り返し実行する。
[Microcomputer processing (2)]
FIG. 5 shows an example of control processing in the
本充電装置1及び電池セットに関する設定値の具体例として、シャント抵抗(41)の電流に関し、最大で7.5Aの充電電流で電池セットを充電する構成とする。シャント抵抗(41)の電流(検出電流)が10A(0.2V相当)以下を正常の状態とし、マイコン2は、当該電流が10A(0.2V相当)を超えた場合を、異常(即ち故障)の状態として検出する。
As a specific example of the setting values related to the charging device 1 and the battery set, the battery set is charged with a charging current of 7.5 A at the maximum with respect to the current of the shunt resistor (41). When the current (detection current) of the shunt resistor (41) is 10A (equivalent to 0.2V) or less, the
(S201) S201で、マイコン2は、第1の処理(電流異常判定処理)を行う。マイコン2は、A/D変換部40からの信号(f1)による検出電流(Isとする)を換算した検出電圧(Vs)について、Vs>0.2Vの状態(Is>10Aの状態)が0.5秒(所定時間)連続したかどうかを判断する。連続した場合(Y)は、電流異常と判定し、S202へ移り、連続しない場合(N)は終了(同様に繰り返し)する。
(S201) In S201, the
(S202,S203) S202,S203で、マイコン2は、電流異常状態であるため、第2の処理(切り替え処理)を行う。まずS202で、マイコン2は、一次系のFET42及びFET43をOFFさせる信号を該当FET42,43へ出力する(図4のg1,g2)。またS203で、マイコン2は、二次系のFET45及びFET46をONさせる信号を該当FET45,46へ出力する(図4のg3,g4)。
(S202, S203) In S202, S203, since the
(S204) 続いて、S204で、マイコン2は、第3の処理(外部表示ON処理)を行う。マイコン2は、外部表示制御部6へ、電流異常に関する外部表示をONさせるための信号を出力する(図4のh1)。外部表示制御部6は、この信号(h1)を受けると、外部表示部5へ、対応する外部表示をONさせる信号(h2)を出力する。この信号(h2)により、外部表示部5の該当のLEDが点灯される。これにより外部(ユーザ)へ部品(41)の故障状態を伝える。
(S204) Subsequently, in S204, the
[作用等(2)]
図1,図4,図5の構成で、通常は一次系のシャント抵抗41が動作し、電池セットに対する充電電流を適切に制御している。しかしながら、当該部品(41)の電流異常による故障を検出した場合、従来技術の場合(一次系のみの構成)であれば、充電電流の制御がきかなくなり充電エラーとなってしまう。一方、本実施の形態では、電流制御回路11の部品(41)に関する二重化構成として、二次系の部品(44)を追加し、対応する制御処理(図5)を行う構成としている。A/D変換部40の監視に基づき一次系のシャント抵抗41の電流異常を検出し、マイコン2で部品(41)の故障と判定した場合、即時に、一次系から二次系のシャント抵抗44の動作に切り替える。これにより、たとえ一次側の部品(41)が故障したとしても、即時に二次側の部品(44)の動作に切り替わるため、充電エラーとならず正常に充電の動作を継続させ、電池セットの満充電を実現できる。更に、一次側の部品(41)が故障した時、マイコン2から外部表示制御部6を通じて外部表示部5へ指示し、外部表示部5の特定のLEDを点灯させ、外部へ部品(41)の故障による保守交換の必要性を知らせる。当該表示を確認したユーザは、直ちに部品(41)または回路(11)の保守交換などの対処を実施できる。
[Action etc. (2)]
In the configuration shown in FIGS. 1, 4 and 5, the
なお、充電される電池がリチウム電池の場合、リチウム電池は定電流・定電圧制御にて充電するのが一般的である。一方で、リチウム電池は大きな電力を供給することができるが、過電圧や過電流に弱く電池寿命の低下の原因となってしまう。 When the battery to be charged is a lithium battery, the lithium battery is generally charged by constant current / constant voltage control. On the other hand, a lithium battery can supply a large amount of electric power, but it is vulnerable to overvoltage and overcurrent and causes a reduction in battery life.
本発明は特に充電される電池がリチウム電池の場合に有効である。電圧レギュレータが故障してしまうと、充電器の出力電圧を制御できなくなってしまい、電池に過電圧に印加されてしまう。本発明によれば、一方の電圧レギュレータが故障しても正常な他方の電圧レギュレータに切り替えるため、出力電圧を正常に制御することができ、電池に過電圧が印加されることがなく、電池寿命が低下することを抑制することができる。 The present invention is particularly effective when the battery to be charged is a lithium battery. If the voltage regulator breaks down, the output voltage of the charger cannot be controlled, and an overvoltage is applied to the battery. According to the present invention, even if one voltage regulator breaks down, it switches to the other voltage regulator that is normal, so that the output voltage can be controlled normally, no overvoltage is applied to the battery, and the battery life is reduced. It can suppress that it falls.
また、電流検出抵抗も2つ設け、一方の抵抗が故障した場合に他方に切り替えるため、低電流制御や満充電制御を正常に行うことができる。 Also, two current detection resistors are provided, and when one of the resistors breaks down, the other is switched to the other, so that low current control and full charge control can be performed normally.
[効果等]
以上説明したように、本実施の形態によれば、充電電圧と充電電流の両方を適切に検出して制御することにより、充電に関する過電圧や過電流の防止・保護を図りつつ、たとえ充電電圧や充電電流を制御する部品(21,41)が故障したとしても、充電エラーとなることなく正常・適切な充電を完了させる事(満充電の実現)ができる。従来の充電装置では、充電電圧と充電電流の制御は1系統(一次)のみなので、いずれかが故障すれば、満充電は実現できない。一方、本実施の形態では、充電電圧と充電電流の制御は2系統(一次、二次)が存在するので、いずれの一次側が故障しても二次側が残存し、満充電を実現できる。
[Effects]
As described above, according to the present embodiment, by appropriately detecting and controlling both the charging voltage and the charging current, while preventing and protecting the overvoltage and overcurrent related to charging, Even if the components (21, 41) for controlling the charging current fail, normal and appropriate charging can be completed without realizing a charging error (full charge can be realized). In the conventional charging device, since the control of the charging voltage and the charging current is only one system (primary), full charging cannot be realized if one of them fails. On the other hand, in the present embodiment, since there are two systems (primary and secondary) for controlling the charging voltage and the charging current, the secondary side remains even if any of the primary sides fails, and full charge can be realized.
更に、上記部品が故障の場合にも、故障した部品を直ちに取り替える等、迅速に適切な対処を可能とする。ユーザが気付いた時にはいつのまにか部品が故障していたといった問題が無くなり、満充電の機能が維持される。 Furthermore, even when the above-mentioned parts fail, it is possible to quickly take appropriate measures such as immediately replacing the failed parts. When the user notices, there is no problem that a part has been out of order, and the full charge function is maintained.
本実施の形態の充電装置1は、比較的少ない部品と簡単な回路で機能(高信頼性回路)が構成される。電圧の場合(図2等)も電流の場合(図4等)もいずれも容易に適用可能である。なお、上述した電圧の場合(図2等)と電流の場合(図4等)の両方の機能を備える形態に限らず、一方の機能のみ備える充電装置の形態としてもよく、相応の効果が得られる。 The charging device 1 of the present embodiment has a function (high reliability circuit) with relatively few parts and a simple circuit. Both voltage (FIG. 2 etc.) and current (FIG. 4 etc.) can be easily applied. It should be noted that the present invention is not limited to the form having both functions of the voltage (FIG. 2 and the like) and the current (FIG. 4 and the like), and may be a form of a charging device having only one function. It is done.
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、11,12から監視部(20,40)を分離・独立化した形態や、マイコン2の各処理(第1〜第3の処理)を各回路部(例えばハードウェア回路)として分離・独立化した形態としてもよい。
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, the monitoring unit (20, 40) is separated / independent from 11, 12 or each processing (first to third processing) of the
本発明は、各種機器に関する充電装置全般に利用可能である。 The present invention can be used for all charging devices related to various devices.
1:充電装置、2:マイコン、3:商用電源(AC電源)、4:充電端子、5:外部表示部、6:外部表示制御部、7:SW回路電源部、10:SW回路、11:電流制御回路、12:電圧制御回路、13:電圧検出回路、14:電流検出回路、15:過電圧・高温検出回路、16:過電圧検出回路、17:高温検出回路、20:A/D変換部(電圧監視部)、21:シャントレギュレータ(一次側)、22,23,25,26:FET、24:シャントレギュレータ(二次側)、40:A/D変換部(電流監視部)、41:シャント抵抗(一次側)、42,43,45,46:FET、44:シャント抵抗(二次側)。 1: charging device, 2: microcomputer, 3: commercial power supply (AC power supply), 4: charging terminal, 5: external display unit, 6: external display control unit, 7: SW circuit power supply unit, 10: SW circuit, 11: Current control circuit, 12: voltage control circuit, 13: voltage detection circuit, 14: current detection circuit, 15: overvoltage / high temperature detection circuit, 16: overvoltage detection circuit, 17: high temperature detection circuit, 20: A / D converter ( Voltage monitoring unit), 21: shunt regulator (primary side), 22, 23, 25, 26: FET, 24: shunt regulator (secondary side), 40: A / D conversion unit (current monitoring unit), 41: shunt Resistance (primary side), 42, 43, 45, 46: FET, 44: Shunt resistance (secondary side).
Claims (8)
少なくとも2つの電圧レギュレータを有し、一方の電圧レギュレータにより前記電池への充電電圧を制御する電圧制御回路と、
前記電圧制御回路からの出力電圧を監視する電圧監視部と、
前記電圧監視部からの電圧信号により前記電圧制御回路の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電圧制御回路からの出力電圧に異常があった場合に他方の電圧レギュレータに切り替えることを特徴とする充電装置。 A charging device for charging a battery,
A voltage control circuit having at least two voltage regulators and controlling a charging voltage to the battery by one voltage regulator;
A voltage monitoring unit for monitoring an output voltage from the voltage control circuit;
Control means for controlling the operation of the voltage control circuit by a voltage signal from the voltage monitoring unit,
The said control means is switched to the other voltage regulator, when there is abnormality in the output voltage from the said voltage control circuit, The charging device characterized by the above-mentioned.
電池への充電電圧を制御する電圧制御回路を有し、
前記電圧制御回路は、部品として電圧レギュレータを含んで成り、
前記電圧制御回路は、前記部品を含む二重化構成として、第1、第2の電圧レギュレータを有し、前記第1の電圧レギュレータの両端に第1のスイッチ素子が接続され、前記第2の電圧レギュレータの両端に第2のスイッチ素子が接続され、
通常時には前記第1のスイッチ素子のONにより前記第1の電圧レギュレータをON動作させ、前記第2のスイッチ素子のOFFにより前記第2の電圧レギュレータをOFF動作させ、
前記第1の電圧レギュレータの電圧を監視して検出し当該電圧値の信号を出力する電圧監視部を有し、
前記電圧監視部からの電圧値の信号をもとに、前記第1の電圧レギュレータの電圧の異常による故障の状態を判定する第1の処理を行う第1の処理部と、
前記故障を検出した時に、前記第1のスイッチ素子をOFFし前記第2のスイッチ素子をONすることにより前記第1の電圧レギュレータの動作をOFFし前記第2の電圧レギュレータの動作をONさせるように切り替える第2の処理を行う第2の処理部と、を有すること、を特徴とする充電装置。 A charging device for charging a battery,
It has a voltage control circuit that controls the charging voltage to the battery,
The voltage control circuit includes a voltage regulator as a component,
The voltage control circuit includes first and second voltage regulators as a duplex configuration including the components, and a first switch element is connected to both ends of the first voltage regulator, and the second voltage regulator The second switch element is connected to both ends of the
During normal operation, the first voltage regulator is turned on by turning on the first switch element, and the second voltage regulator is turned off by turning off the second switch element.
A voltage monitoring unit that monitors and detects the voltage of the first voltage regulator and outputs a signal of the voltage value;
A first processing unit that performs a first process of determining a failure state due to a voltage abnormality of the first voltage regulator based on a voltage value signal from the voltage monitoring unit;
When the failure is detected, the first switch element is turned off and the second switch element is turned on to turn off the operation of the first voltage regulator and turn on the operation of the second voltage regulator. And a second processing unit that performs a second process of switching to a charging device.
外部へ情報を表示する外部表示部と、前記外部表示部を制御する外部表示制御部と、を有し、
前記切り替え時に、前記外部表示制御部へ制御指示することにより、前記外部表示部で前記電圧レギュレータの故障を示す情報を表示させるように制御する第3の処理を行う第3の処理部を有すること、を特徴とする充電装置。 The charging device according to claim 2, wherein
An external display unit for displaying information to the outside, and an external display control unit for controlling the external display unit,
A third processing unit for performing a third process of controlling the external display unit to display information indicating a failure of the voltage regulator by instructing the external display control unit to perform control at the time of switching; The charging device characterized by this.
少なくとも2つの電流検出抵抗を有し、一方の電流検出抵抗により前記電池への充電電流を制御する電流制御回路と、
前記電流制御回路で制御された電流を監視する電流監視部と、
前記電流監視部からの電流信号により前記電流制御回路の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電流制御回路で制御された充電電流に異常があった場合に他方の電流検出抵抗に切り替えることを特徴とする充電装置。 A charging device for charging a battery,
A current control circuit having at least two current detection resistors and controlling a charging current to the battery by one of the current detection resistors;
A current monitoring unit for monitoring the current controlled by the current control circuit;
Control means for controlling the operation of the current control circuit by a current signal from the current monitoring unit,
The control device switches to the other current detection resistor when there is an abnormality in the charging current controlled by the current control circuit.
電池への充電電流を制御する電流制御回路を有し、
前記電流制御回路は、部品として電流検出抵抗を含んで成り、
前記電流制御回路は、前記部品を含む二重化構成として、第1、第2の電流検出抵抗を有し、前記第1の電流検出抵抗の両端に第1のスイッチ素子が接続され、前記第2の電流検出抵抗の両端に第2のスイッチ素子が接続され、
通常時には前記第1のスイッチ素子のONにより前記第1の電流検出抵抗をON動作させ、前記第2のスイッチ素子のOFFにより前記第2の電流検出抵抗をOFF動作させ、
前記第1の電流検出抵抗の電流を監視して検出し当該電流値の信号を出力する電流監視部を有し、
前記電流監視部からの電流値の信号をもとに、前記第1の電流検出抵抗の電流の異常による故障の状態を判定する第1の処理を行う第1の処理部と、
前記故障を検出した時に、前記第1のスイッチ素子をOFFし前記第2のスイッチ素子をONすることにより前記第1の電流検出抵抗の動作をOFFし前記第2の電流検出抵抗の動作をONさせるように切り替える第2の処理を行う第2の処理部と、を有すること、を特徴とする充電装置。 A charging device for charging a battery,
It has a current control circuit that controls the charging current to the battery,
The current control circuit includes a current detection resistor as a component,
The current control circuit has first and second current detection resistors as a duplex configuration including the components, and a first switch element is connected to both ends of the first current detection resistor, and the second A second switch element is connected to both ends of the current detection resistor,
During normal operation, the first current detection resistor is turned on by turning on the first switch element, and the second current detection resistor is turned off by turning off the second switch element.
A current monitoring unit that monitors and detects the current of the first current detection resistor and outputs a signal of the current value;
A first processing unit that performs a first process of determining a failure state due to an abnormality in the current of the first current detection resistor based on a current value signal from the current monitoring unit;
When the failure is detected, the first switch element is turned off and the second switch element is turned on to turn off the operation of the first current detection resistor and turn on the operation of the second current detection resistor. And a second processing unit that performs a second process to be switched.
外部へ情報を表示する外部表示部と、前記外部表示部を制御する外部表示制御部と、を有し、
前記切り替え時に、前記外部表示制御部へ制御指示することにより、前記外部表示部で前記電流検出抵抗の故障を示す情報を表示させるように制御する第3の処理を行う第3の処理部を有すること、を特徴とする充電装置。 The charging device according to claim 5, wherein
An external display unit for displaying information to the outside, and an external display control unit for controlling the external display unit,
A third processing unit that performs a third process of controlling the external display unit to display information indicating a failure of the current detection resistor by instructing the external display control unit to perform control at the time of switching; A charging device characterized by that.
電池への充電電圧を制御する電圧制御回路と、電池への充電電流を制御する電流制御回路と、を有し、
前記電圧制御回路は、部品として電圧レギュレータを含んで成り、
前記電流制御回路は、部品として電流検出抵抗を含んで成り、
前記電圧制御回路は、前記部品を含む二重化構成として、第1、第2の電圧レギュレータを有し、前記第1の電圧レギュレータの両端に第1のスイッチ素子が接続され、前記第2の電圧レギュレータの両端に第2のスイッチ素子が接続され、
前記電圧制御回路に関して、通常時には前記第1のスイッチ素子のONにより前記第1の電圧レギュレータをON動作させ、前記第2のスイッチ素子のOFFにより前記第2の電圧レギュレータをOFF動作させ、
前記電流制御回路は、前記部品を含む二重化構成として、第1、第2の電流検出抵抗を有し、前記第1の電流検出抵抗の両端に第1のスイッチ素子が接続され、前記第2の電流検出抵抗の両端に第2のスイッチ素子が接続され、
前記電流制御回路に関して、通常時には前記第1のスイッチ素子のONにより前記第1の電流検出抵抗をON動作させ、前記第2のスイッチ素子のOFFにより前記第2の電流検出抵抗をOFF動作させ、
前記第1の電圧レギュレータの電圧を監視して検出し当該電圧値の信号を出力する電圧監視部と、前記第1の電流検出抵抗の電流を監視して検出し当該電流値の信号を出力する電流監視部と、を有し、
前記電圧監視部からの電圧値の信号をもとに、前記第1の電圧レギュレータの電圧の異常による故障の状態を判定する処理、及び、前記電流監視部からの電流値の信号をもとに、前記第1の電流検出抵抗の電流の異常による故障の状態を判定する処理を行う第1の処理部と、
前記電圧制御回路に関する前記故障を検出した時に、前記第1のスイッチ素子をOFFし前記第2のスイッチ素子をONすることにより前記第1の電圧レギュレータの動作をOFFし前記第2の電圧レギュレータの動作をONさせるように切り替える処理、及び、前記電流制御回路に関する前記故障を検出した時に、前記第1のスイッチ素子をOFFし前記第2のスイッチ素子をONすることにより前記第1の電流検出抵抗の動作をOFFし前記第2の電流検出抵抗の動作をONさせるように切り替える処理を行う第2の処理部と、を有すること、を特徴とする充電装置。 A charging device for charging a battery,
A voltage control circuit that controls the charging voltage to the battery, and a current control circuit that controls the charging current to the battery,
The voltage control circuit includes a voltage regulator as a component,
The current control circuit includes a current detection resistor as a component,
The voltage control circuit includes first and second voltage regulators as a duplex configuration including the components, and a first switch element is connected to both ends of the first voltage regulator, and the second voltage regulator The second switch element is connected to both ends of the
Regarding the voltage control circuit, the first voltage regulator is normally turned on by turning on the first switch element, and the second voltage regulator is turned off by turning off the second switch element.
The current control circuit has first and second current detection resistors as a duplex configuration including the components, and a first switch element is connected to both ends of the first current detection resistor, and the second A second switch element is connected to both ends of the current detection resistor,
With regard to the current control circuit, the first current detection resistor is normally turned on by turning on the first switch element, and the second current detection resistor is turned off by turning off the second switch element.
A voltage monitoring unit that monitors and detects the voltage of the first voltage regulator and outputs a signal of the voltage value; and monitors and detects the current of the first current detection resistor and outputs the signal of the current value A current monitoring unit, and
Based on a voltage value signal from the voltage monitoring unit, a process for determining a failure state due to a voltage abnormality of the first voltage regulator, and based on a current value signal from the current monitoring unit A first processing unit that performs a process of determining a failure state due to an abnormality in the current of the first current detection resistor;
When the failure relating to the voltage control circuit is detected, the operation of the first voltage regulator is turned off by turning off the first switch element and turning on the second switch element. The process of switching to turn on the operation, and the first current detection resistor by turning off the first switch element and turning on the second switch element when the failure relating to the current control circuit is detected And a second processing unit that performs a process of switching to turn on the operation of the second current detection resistor.
外部へ情報を表示する外部表示部と、前記外部表示部を制御する外部表示制御部と、を有し、
前記電圧制御回路に関する前記切り替え時に、前記外部表示制御部へ制御指示することにより、前記外部表示部で前記電圧レギュレータの故障を示す情報を表示させるように制御する処理、及び、前記電流制御回路に関する前記切り替え時に、前記外部表示制御部へ制御指示することにより、前記外部表示部で前記電流検出抵抗の故障を示す情報を表示させるように制御する処理を行う第3の処理部を有すること、を特徴とする充電装置。 The charging device according to claim 7, wherein
An external display unit for displaying information to the outside, and an external display control unit for controlling the external display unit,
A process for controlling the external display unit to display information indicating a failure of the voltage regulator by instructing control to the external display control unit at the time of switching related to the voltage control circuit, and the current control circuit A third processing unit that performs a process of controlling the external display unit to display information indicating a failure of the current detection resistor by giving a control instruction to the external display control unit at the time of switching; Charging device characterized.
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