JP2020092539A - 電池極性判定回路、充電器、及び電子機器 - Google Patents
電池極性判定回路、充電器、及び電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020092539A JP2020092539A JP2018229152A JP2018229152A JP2020092539A JP 2020092539 A JP2020092539 A JP 2020092539A JP 2018229152 A JP2018229152 A JP 2018229152A JP 2018229152 A JP2018229152 A JP 2018229152A JP 2020092539 A JP2020092539 A JP 2020092539A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- voltage
- connection state
- control device
- polarity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 7
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0034—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using reverse polarity correcting or protecting circuits
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/14—Indicating direction of current; Indicating polarity of voltage
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
- G01R31/3832—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration without measurement of battery voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
- H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/202—Casings or frames around the primary casing of a single cell or a single battery
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
- H02H11/002—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
- H02J7/0049—Detection of fully charged condition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
本発明の第1の態様は、収容される電池のそれぞれの電極端子に当接する第1接点及び第2接点を含む電池収容部と、前記電池収容部から前記電池の電圧が引き出される電圧引出点に抵抗器を介して接続され、前記電池収容部に収容される前記電池の極性を判定する制御装置と、前記第1接点が前記電圧引出点に接続されると共に前記第2接点が接地される第1接続状態と、前記第2接点が前記電圧引出点に接続されると共に前記第1接点が接地される第2接続状態と、を切り替え可能な接続切替回路と、前記抵抗器と前記制御装置とが接続される電圧読込点にカソードが接続され、アノードが接地されるダイオードと、を備え、前記制御装置は、前記接続切替回路の接続状態に対する前記電圧読込点の電圧に基づいて前記電池の極性を判定し、前記ダイオードの順方向電圧は、前記電圧読込点の電圧が前記制御装置の絶対最大定格の下限値以上となるように設定される、電池極性判定回路である。
本発明の第2の態様は、上記した本発明の第1の態様において、前記ダイオードは、ショットキバリアダイオードである、電池極性判定回路である。
本発明の第3の態様は、上記した本発明の第1又は2の態様において、前記抵抗器は、前記ダイオードから流入する電流が前記ダイオードの許容電流を超えないように抵抗値が設定される、電池極性判定回路である。
本発明の第4の態様は、上記した本発明の第1乃至3のいずれかの態様において、前記制御装置は、前記第1接続状態及び前記第2接続状態のいずれにおいても前記電圧読込点の電圧が所定の電圧範囲にない場合に、前記電池の異常判定を行う、電池極性判定回路である。
本発明の第5の態様は、上記した本発明の第1乃至4のいずれかの態様における前記電池極性判定回路と、前記制御装置による制御に基づいて、前記電池を充電するための充電電力を前記電圧引出点に出力する電源回路と、を備え、前記制御装置は、前記電池の極性を判定した後、前記第1接続状態又は前記第2接続状態のうち前記電圧読込点の電圧が前記電池の電圧となる接続状態で前記電池を充電する、充電器である。
本発明の第6の態様は、上記した本発明の第5の態様において、前記制御装置は、前記電池の極性を判定してから充電を開始するまでの間に、前記第1接続状態又は前記第2接続状態のうち前記電池の正極端子が接地される逆バイアスの接続状態により前記電池を放電終止電圧まで放電させる、充電器である。
本発明の第7の態様は、上記した本発明の第6の態様において、前記制御装置は、前記逆バイアスの接続状態と、前記第1接点及び前記第2接点が共に開放される開放状態と、を切り替えるPWM制御により前記電池の放電電流を制御する、充電器である。
本発明の第8の態様は、上記した本発明の第1乃至4のいずれかの態様における前記電池極性判定回路と、前記電圧引出点に出力される前記電池の放電電力で動作する負荷装置と、を備え、前記制御装置は、前記電池の極性を判定した後、前記第1接続状態又は前記第2接続状態のうち前記電圧読込点の電圧が前記電池の電圧となる接続状態で前記電池を放電する、電子機器である。
図1は、本発明の第1実施形態に係る充電器1の回路図である。本実施形態に係る充電器1は、電池収容部2、制御装置3、接続切替回路4、抵抗器R、及びダイオードDを備える「電池極性判定回路」、並びに電源回路5から構成される。そして、充電器1は、電池収容部2に収容される電池BATの極性、すなわち電池BATの接続方向を判定し、適切な接続方向で電池BATを充電する。
続いて、本発明に係る電池極性判定回路を備える電子機器について、図3を参照しながら第2実施形態として説明する。図3は、本発明の第2実施形態に係る電子機器10の回路図である。第2実施形態に係る電子機器10は、上記した第1実施形態の充電器1における電源回路5に代えて負荷装置20を備える点で、上記の第1実施形態と回路構成が異なる。以下、第1実施形態と異なる部分について説明することとし、第1実施形態と共通する構成要素については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
2 電池収容部
3 制御装置
4 接続切替回路
5 電源回路
10 電子機器
20 負荷装置
BAT 電池
T1〜T2 第1接点〜第2接点
SW1〜SW4 第1スイッチ〜第4スイッチ
R 抵抗器
D ダイオード
P1 電圧引出点
P2 電圧読込点
Claims (8)
- 収容される電池のそれぞれの電極端子に当接する第1接点及び第2接点を含む電池収容部と、
前記電池収容部から前記電池の電圧が引き出される電圧引出点に抵抗器を介して接続され、前記電池収容部に収容される前記電池の極性を判定する制御装置と、
前記第1接点が前記電圧引出点に接続されると共に前記第2接点が接地される第1接続状態と、前記第2接点が前記電圧引出点に接続されると共に前記第1接点が接地される第2接続状態と、を切り替え可能な接続切替回路と、
前記抵抗器と前記制御装置とが接続される電圧読込点にカソードが接続され、アノードが接地されるダイオードと、を備え、
前記制御装置は、前記接続切替回路の接続状態に対する前記電圧読込点の電圧に基づいて前記電池の極性を判定し、
前記ダイオードの順方向電圧は、前記電圧読込点の電圧が前記制御装置の絶対最大定格の下限値以上となるように設定される、電池極性判定回路。 - 前記ダイオードは、ショットキバリアダイオードである、請求項1に記載の電池極性判定回路。
- 前記抵抗器は、前記ダイオードから流入する電流が前記ダイオードの許容電流を超えないように抵抗値が設定される、請求項1又は2に記載の電池極性判定回路。
- 前記制御装置は、前記第1接続状態及び前記第2接続状態のいずれにおいても前記電圧読込点の電圧が所定の電圧範囲にない場合に、前記電池の異常判定を行う、請求項1乃至3のいずれかに記載の電池極性判定回路。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の前記電池極性判定回路と、
前記制御装置による制御に基づいて、前記電池を充電するための充電電力を前記電圧引出点に出力する電源回路と、を備え、
前記制御装置は、前記電池の極性を判定した後、前記第1接続状態又は前記第2接続状態のうち前記電圧読込点の電圧が前記電池の電圧となる接続状態で前記電池を充電する、充電器。 - 前記制御装置は、前記電池の極性を判定してから充電を開始するまでの間に、前記第1接続状態又は前記第2接続状態のうち前記電池の正極端子が接地される逆バイアスの接続状態により前記電池を放電終止電圧まで放電させる、請求項5に記載の充電器。
- 前記制御装置は、前記逆バイアスの接続状態と、前記第1接点及び前記第2接点が共に開放される開放状態と、を切り替えるPWM制御により前記電池の放電電流を制御する、請求項6に記載の充電器。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の前記電池極性判定回路と、
前記電圧引出点に出力される前記電池の電力で動作する負荷装置と、を備え、
前記制御装置は、前記電池の極性を判定した後、前記第1接続状態又は前記第2接続状態のうち前記電圧読込点の電圧が前記電池の電圧となる接続状態で前記電池を放電する、電子機器。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018229152A JP7227445B2 (ja) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | 電池極性判定回路、充電器、及び電子機器 |
EP19893126.3A EP3893353B1 (en) | 2018-12-06 | 2019-09-20 | Battery polarity determination circuit, charger, and electronic device |
PCT/JP2019/036872 WO2020115990A1 (ja) | 2018-12-06 | 2019-09-20 | 電池極性判定回路、充電器、及び電子機器 |
CN201980079656.8A CN113169566A (zh) | 2018-12-06 | 2019-09-20 | 电池极性判定电路、充电器和电子设备 |
US17/290,772 US11936223B2 (en) | 2018-12-06 | 2019-09-20 | Battery polarity determination circuit, charger, and electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018229152A JP7227445B2 (ja) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | 電池極性判定回路、充電器、及び電子機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020092539A true JP2020092539A (ja) | 2020-06-11 |
JP7227445B2 JP7227445B2 (ja) | 2023-02-22 |
Family
ID=70973753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018229152A Active JP7227445B2 (ja) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | 電池極性判定回路、充電器、及び電子機器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11936223B2 (ja) |
EP (1) | EP3893353B1 (ja) |
JP (1) | JP7227445B2 (ja) |
CN (1) | CN113169566A (ja) |
WO (1) | WO2020115990A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020092566A (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | Fdk株式会社 | 充電器及び充電方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006320154A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Pioneer Electronic Corp | 充電池の充電装置 |
JP2018153034A (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | Fdk株式会社 | 電池接続判定回路、充電装置、電子機器 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0739076A (ja) | 1993-07-22 | 1995-02-07 | Brother Ind Ltd | 無極性充電器 |
CN1138768A (zh) * | 1995-06-20 | 1996-12-25 | 明碁电脑股份有限公司 | 电池充电器 |
JP2003187770A (ja) * | 2001-12-21 | 2003-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池ケース |
CN2852492Y (zh) * | 2005-11-22 | 2006-12-27 | 刘志斌 | 充电器极性自动对接装置 |
US8054049B1 (en) * | 2007-08-30 | 2011-11-08 | Avaya Inc. | Using battery orientation to control mode of operation |
JP5032378B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2012-09-26 | セイコーインスツル株式会社 | 充放電制御回路及びバッテリ装置 |
CN103516000A (zh) * | 2012-06-15 | 2014-01-15 | 江苏金鼎汽车科技有限公司 | 一种充电器极性转换电路 |
US20140368155A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-18 | MtTek Co., Ltd | Smart vehicle rescue battery apparatus |
-
2018
- 2018-12-06 JP JP2018229152A patent/JP7227445B2/ja active Active
-
2019
- 2019-09-20 CN CN201980079656.8A patent/CN113169566A/zh active Pending
- 2019-09-20 EP EP19893126.3A patent/EP3893353B1/en active Active
- 2019-09-20 WO PCT/JP2019/036872 patent/WO2020115990A1/ja unknown
- 2019-09-20 US US17/290,772 patent/US11936223B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006320154A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Pioneer Electronic Corp | 充電池の充電装置 |
JP2018153034A (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | Fdk株式会社 | 電池接続判定回路、充電装置、電子機器 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020092566A (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | Fdk株式会社 | 充電器及び充電方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11936223B2 (en) | 2024-03-19 |
WO2020115990A1 (ja) | 2020-06-11 |
EP3893353A1 (en) | 2021-10-13 |
US20210376617A1 (en) | 2021-12-02 |
JP7227445B2 (ja) | 2023-02-22 |
EP3893353B1 (en) | 2023-09-06 |
CN113169566A (zh) | 2021-07-23 |
EP3893353A4 (en) | 2022-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3905005B2 (ja) | 携帯型機器及び半導体集積回路装置 | |
US10594146B2 (en) | Battery control circuit for multiple cells employing level shift circuits to avoid fault | |
KR100352401B1 (ko) | 충/방전 제어 회로 및 충전가능한 전원장치 | |
JP4311687B2 (ja) | 電源回路およびバッテリ装置 | |
US6690559B2 (en) | Charge/discharge type power supply | |
US7847519B2 (en) | Smart battery protector with impedance compensation | |
US10749358B2 (en) | Rechargeable battery protection integrated circuit, rechargeable battery protection device, and battery pack | |
JP3872476B2 (ja) | 充放電制御回路と充電式電源装置 | |
US8283898B2 (en) | Battery charging circuit | |
WO2020115990A1 (ja) | 電池極性判定回路、充電器、及び電子機器 | |
JPH09215219A (ja) | 充電装置、電流検出回路、及び、電圧検出回路 | |
US8643338B2 (en) | Power supply circuit using rechargeable battery | |
JP2000152510A (ja) | 充放電制御回路と充電式電源装置 | |
JP2000152509A (ja) | 充放電制御回路と充電式電源装置 | |
JP2019106884A (ja) | 電池制御回路、電池制御装置及び電池パック | |
EP3893354B1 (en) | Charger and charging method | |
KR100352399B1 (ko) | 충/방전 제어 회로 및 충전가능한 전원장치 | |
JP2004304994A (ja) | 組電池の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80 Effective date: 20181219 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230111 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230120 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7227445 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |