JP2604275B2 - Electronic device charge control method - Google Patents

Electronic device charge control method

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JP2604275B2
JP2604275B2 JP30942190A JP30942190A JP2604275B2 JP 2604275 B2 JP2604275 B2 JP 2604275B2 JP 30942190 A JP30942190 A JP 30942190A JP 30942190 A JP30942190 A JP 30942190A JP 2604275 B2 JP2604275 B2 JP 2604275B2
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、パーソナルコンピュータ等の電子機器にお
いて、ニッケルカドニウム(Ni−cd)電池等の二次電池
を急速充電する充電制御方式に関する。
The present invention relates to a charge control system for rapidly charging a secondary battery such as a nickel-cadmium (Ni-cd) battery in an electronic device such as a personal computer.

(ロ)従来の技術 ラップトップコンピュータあるいはノート型コンピュ
ータ等の電子機器は、持ち運ぶことを目的としたもので
あるので、電源として、ニッケルカドニウム電池等の充
電可能な二次電池を搭載するものがほとんどである。
(B) Conventional technology Since electronic devices such as laptop computers and notebook computers are intended to be carried around, most of them are equipped with rechargeable secondary batteries such as nickel cadmium batteries as power supplies. It is.

この種の機器においては、従来、特開昭63−124731号
公報,実開平1−166441号公報に開示されているよう
に、電子機器本体の使用状況を判定し、不使用の状態の
とき急速充電を行う様に制御していた。具体的には、電
源スイッチのオンオフ状態を検出し、スイッチがオンか
らオフになると急速充電を開始するようにしていた。
Conventionally, in this type of device, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-124731 and 1-166441, the usage status of the electronic device main body is determined, and when the device is not in use, a rapid response is made. It was controlled to charge. Specifically, the on / off state of the power switch is detected, and when the switch is turned off from on, quick charging is started.

(ハ)発明が解決しようとする課題 従来技術においては、電源スイッチがオンからオフに
なると常に急速充電が開始されるので、すでに充電され
ている満充電の電池が装着されている場合でも、急速充
電が行われてしまい、このために、電池が過充電状態に
なり電池の劣化を早めるという課題があった。
(C) Problems to be Solved by the Invention In the prior art, quick charging is always started when the power switch is turned on from off, so even if a fully charged battery that has already been charged is mounted, Charging is performed, which causes a problem that the battery is overcharged and the deterioration of the battery is accelerated.

(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、電子機器本体に設けられた電源スイッチ
と、電子機器本体に着脱自在に装着される二次電池と、
外部電源に基ずき前記二次電池を急速充電する充電回路
と、前記電源スイッチのオンオフ状態を検出する第1検
出手段と、前記二次電池の装着状況を検出する第2検出
手段と、充電禁止フラグを急速充電の終了に応じてセッ
トし、前記二次電池の取り外しに応じてリセットするフ
ラグ制御手段と、前記第1及び第2の検出手段の出力と
前記充電禁止フラグの状態に応じて前記充電回路を制御
する充電制御手段とを備え、二次電池が装着状態にあ
り、且つ、電源スイッチがオフで充電禁止フラグがリセ
ット状態にあるとき、急速充電を開始するようにして、
上記課題を解決するものである。
(D) Means for Solving the Problems The present invention provides a power switch provided on an electronic device main body, a secondary battery detachably mounted on the electronic device main body,
A charging circuit for rapidly charging the secondary battery based on an external power supply; a first detecting unit for detecting an on / off state of the power switch; a second detecting unit for detecting a mounting state of the secondary battery; A flag control means for setting a prohibition flag in response to the end of the quick charge and resetting in response to the removal of the secondary battery; and an output of the first and second detection means and a state of the charge prohibition flag. Charge control means for controlling the charging circuit, when the secondary battery is in the mounted state, and when the power switch is off and the charging prohibition flag is in the reset state, to start rapid charging,
This is to solve the above-mentioned problem.

また、本発明は、電子機器本体に設けられた電源スイ
ッチと、電子機器本体に着脱自在に装着される二次電池
と、外部電源からの電力を電子機器本体に供給するアダ
プターと、供給電力に基ずき前記二次電池を急速充電す
る充電回路と、前記電源スイッチのオンオフ状態を検出
する第1検出手段と、前記二次電池の装着状況を検出す
る第2検出手段と、前記アダプターと電子機器本体との
接続状態を検出する第3検出手段と、充電禁止フラグを
急速充電の終了に応じてセットし、前記二次電池の取り
外し及び前記アダプターと電子機器本体との接続の解除
に応じてリセットするフラグ制御手段と、前記第1乃至
第3の検出手段の出力と前記充電禁止フラグの充電に応
じて前記充電回路を制御する充電制御手段とを備え、二
次電池が装着状態にあると共にアダプターと電子機器本
体とが接続され、且つ、電源スイッチがオフで充電禁止
フラグがリセット状態にあるとき、急速充電を開始する
ようにして、上記課題を解決するものである。
Further, the present invention provides a power switch provided on the electronic device main body, a secondary battery detachably attached to the electronic device main body, an adapter for supplying power from an external power supply to the electronic device main body, A charging circuit for rapidly charging the secondary battery; first detecting means for detecting an on / off state of the power switch; second detecting means for detecting a mounting state of the secondary battery; A third detecting means for detecting a connection state with the device main body, and a charging prohibition flag are set according to the end of the rapid charging, and the secondary battery is removed and the connection between the adapter and the electronic device main body is released. Flag control means for resetting, and charge control means for controlling the charging circuit in accordance with the outputs of the first to third detection means and the charging of the charging prohibition flag. Rutotomoni adapter and the electronic apparatus main body and is connected, and, when the power switch is in the charging prohibition flag is reset off, so as to initiate a rapid charge is intended to solve the above problems.

(ホ)作用 本発明によれば、一旦電池が充電されると、充電禁止
フラグがセット状態になるので、電源スイッチをオフし
たときに満充電の電池が装着されていても、この電池が
再び急速充電されることはなく、過充電を防止できる。
(E) Operation According to the present invention, once the battery is charged, the charging prohibition flag is set, so that even when a fully charged battery is mounted when the power switch is turned off, the battery is re-charged. There is no rapid charging, and overcharging can be prevented.

更に、この充電禁止フラグは、電池の取り外しに応じ
てリセットされるので、電池の交換時には必ず自動的に
急速充電が行われる。
Further, since the charging prohibition flag is reset in accordance with the removal of the battery, the quick charging is always performed automatically when the battery is replaced.

また、電池の充電後に、アダプターと本体の接続を解
除して電池駆動により本体を使用し、その後に、アダプ
ターと本体を接続すると、自動的に急速充電が開始され
る。
Also, after charging the battery, the adapter is disconnected from the main body and the main body is used by driving the battery. Then, when the adapter is connected to the main body, rapid charging is automatically started.

(ヘ)実施例 第2図は、本発明の実施例の概略構成を示すブロック
図であり、1はニッケルカドニウム(Ni−cd)電池又は
ニッケル水素電池(Ni−MH)電池等の二次電池よりなる
電池パック2が着脱自在なパーソナルコンピュータ等の
情報機器本体、3は一端がACプラグ4に結合され他端が
ケーブル5を介して本体1に接続され、AC電圧をDC電圧
に変換して本体に供給するACアダプター機能と、電池パ
ック2への充電機能とを備えたACアダプター&チャージ
ャーである。
(F) Embodiment FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention, where 1 is a secondary battery such as a nickel cadmium (Ni-cd) battery or a nickel hydride battery (Ni-MH) battery. One end of an information device body 3 such as a personal computer to which a battery pack 2 is detachably attached is connected to the AC plug 4 at one end and the other end is connected to the main body 1 via a cable 5, and converts AC voltage to DC voltage. It is an AC adapter and charger having an AC adapter function for supplying to the main body and a function for charging the battery pack 2.

本体1は、ケーブル5を接続するためのDCプラグ6、
供給される電源電圧をDC−DC変換して負荷7に供給する
本体電源回路8、電源供給ラインに挿入された電源スイ
ッチ9、電源スイッチ9と連動し電源スイッチのオンオ
フを検出するための急速充電検出スイッチ10、電池種別
検出用のスイッチ11、DCプラグ6の端子HP2から電池パ
ック2の入出力端子に向かって順方向に挿入されたダイ
オード12、電池パック2の入出力端子からDCプラグ6の
端子HP1に向かって順方向に挿入されたダイオード13を
有する。
The main body 1 has a DC plug 6 for connecting a cable 5,
A main body power supply circuit 8 for converting the supplied power supply voltage into a DC-DC voltage and supplying the load 7 to the load 7, a power supply switch 9 inserted in the power supply line, and a quick charge for detecting on / off of the power supply switch in conjunction with the power supply switch 9. A detection switch 10, a battery type detection switch 11, a diode 12 inserted in a forward direction from the terminal HP2 of the DC plug 6 toward the input / output terminal of the battery pack 2, and a connection of the DC plug 6 from the input / output terminal of the battery pack 2. It has a diode 13 inserted in the forward direction toward the terminal HP1.

一方、ACアダプター&チャージャー3は、電源トラン
ス14の一次側に、ラインフィルタ15、整流回路16、平滑
回路17、一次側コイル18、スイッチング素子19、スイッ
チング素子のオンオフを制御するPWM制御回路20、フォ
トカプラ21の受光部であるフォトトランジスタ211を有
する。
On the other hand, the AC adapter & charger 3 includes, on the primary side of the power transformer 14, a line filter 15, a rectifier circuit 16, a smoothing circuit 17, a primary coil 18, a switching element 19, a PWM control circuit 20 for controlling on / off of the switching element, The phototransistor 21 includes a phototransistor 211 as a light receiving unit.

また、トランスの二次側には、第1及び第2の2つの
コイル22,23を備え、各々に、整流回路24,25、平滑回路
26,27が接続されている。平滑回路26の出力は、第1接
点S1が順方向に挿入されたダイオード28を介してDCプラ
グ29の端子P1に接続され、且つ、第2接点S2がDCプラグ
29の端子P2に接続されたリレー30に接続されている。
The secondary side of the transformer is provided with first and second two coils 22, 23, each of which has a rectifier circuit 24, 25 and a smoothing circuit.
26 and 27 are connected. The output of the smoothing circuit 26 is connected to a terminal P1 of a DC plug 29 via a diode 28 having a first contact S1 inserted in a forward direction, and a second contact S2 is connected to a DC plug.
It is connected to a relay 30 connected to the terminal P2 of the 29.

さらに、平滑回路26の出力側には、電源の定電圧化及
び定電流化を実現するため、定電圧回路31、電流検出回
路32、定電流回路33、フォトカプラ21のフォトダイオー
ド210が設けられている。これら定電圧回路及び定電流
回路の制御は、マイクロコンピュータ34により行われ、
このマイクロコンピュータ34には、DCプラグ29の端子P
3,P4から、本体側の急速充電検出スイッチ10,電池種別
検出スイッチ11のスイッチ出力が、そして、オープン電
池&−ΔV検出回路35及びショート電池検出回路36から
検出信号が入力される。尚、リレー30及びLED37の各ド
ライバ38,39も、マイクロコンピュータ34により制御さ
れる。
Further, on the output side of the smoothing circuit 26, a constant voltage circuit 31, a current detection circuit 32, a constant current circuit 33, and a photodiode 210 of the photocoupler 21 are provided in order to realize constant voltage and constant current of the power supply. ing. Control of these constant voltage circuit and constant current circuit is performed by the microcomputer 34,
This microcomputer 34 has a terminal P of the DC plug 29
From P3, the switch output of the quick charge detection switch 10 and the battery type detection switch 11 on the main body side, and the detection signals from the open battery & -ΔV detection circuit 35 and the short battery detection circuit 36 are input. The drivers 38 and 39 of the relay 30 and the LED 37 are also controlled by the microcomputer 34.

二次側の他の平滑回路27の出力側には、トリクル充電
電流をDCプラグ29の端子P2を介して電池パック2に供給
するため、トリクル充電制御抵抗40が挿入されている。
On the output side of the other smoothing circuit 27 on the secondary side, a trickle charge control resistor 40 is inserted to supply a trickle charge current to the battery pack 2 via the terminal P2 of the DC plug 29.

本実施例では、トリクル充電電流Irは0.1C以下の150m
Aに設定されており、電池が装着されていないオープン
時に供給ライン42の電圧は23Vになるよう設定されてい
る。また、アダプターモードでは、リレー30の接点がS1
と接続されて、供給ライン41には16Vの定電圧が供給さ
れ、急速充電モードでは、リレー30の接点がS2と接続さ
れて、供給ライン42には23Vの定電圧が供給され、且
つ、その定電流値は後に説明するように、時間と共に段
階的に上昇するよう制御される。
In the present embodiment, the trickle charge current Ir is 0.1 m or less and 150 m
It is set to A, and the voltage of the supply line 42 is set to 23 V when the battery is not mounted and the battery is open. In the adapter mode, the contact of the relay 30 is set to S1
Is connected to the supply line 41, a constant voltage of 16V is supplied to the supply line 41, and in the rapid charging mode, the contact of the relay 30 is connected to S2, and the supply line 42 is supplied with a constant voltage of 23V, and The constant current value is controlled so as to gradually increase with time, as described later.

次に、ACアダプター&チャージャー3の具体構成を第
3図に示し、より詳細に説明する。
Next, a specific configuration of the AC adapter & charger 3 is shown in FIG. 3 and will be described in more detail.

まず、マイクロコンピュータ34は、端子COMPから入力
されるアナログ電圧をデジタル電圧に変換するAD変換器
50と、プログラム及びNi−cd電池用とNi−MH電池用の各
々ΔV値を記憶するROM51と、AD変換器50からの入力電
圧BV,そのピーク電圧PEEK,後述の充電制御に使用する各
種フラグINF,SHORTF,BATF,DELTAを記憶するためのRAM52
と、安全タイマー,ショートタイマー,充電タイマー,
−ΔVタイマー等の各種タイマー53とを内蔵する。
First, the microcomputer 34 is an AD converter that converts an analog voltage input from the terminal COMP into a digital voltage.
50, a ROM 51 for storing a program and a ΔV value for each of a Ni-cd battery and a Ni-MH battery, an input voltage BV from the AD converter 50, its peak voltage PEEK, and various flags used for charge control described later. RAM52 for storing INF, SHORTF, BATF, DELTA
And safety timer, short timer, charge timer,
Various timers 53 such as a -ΔV timer are incorporated.

オープン電池&−ΔV検出回路35は、マイクロコンピ
ュータ34からパルス信号PWMを入力して鋸波の基準電圧V
1を出力するトランジスタ600及びコンデンサ601よりな
る鋸波電圧発生回路60と、この鋸波基準電圧V1とライン
42の抵抗分割電圧Vsとを比較するコンパレータ61と、コ
ンパレータ61の出力によりオンオフし、その出力を端子
COPMに入力するトランジスタ62よりなり、ライン42の電
圧に応じたアナログ電圧をCOPM端子に入力する。
The open battery & -ΔV detection circuit 35 receives the pulse signal PWM from the microcomputer 34 and outputs the sawtooth reference voltage V
A sawtooth voltage generating circuit 60 comprising a transistor 600 for outputting 1 and a capacitor 601;
The comparator 61 compares the resistance divided voltage Vs of 42 with the output of the comparator 61.
It comprises a transistor 62 for input to the COPM, and inputs an analog voltage corresponding to the voltage of the line 42 to the COPM terminal.

ここで、電圧Vsは、ライン42の電圧が22Vのとき基準
電圧V1の最高値とほぼ同電位になるように設定されてお
り、V1の最低値は0Vである。従って、DCプラグ29がDCプ
ラグ5と接続されていないか、若しくは、電池が未装着
のオープン電池状態では、ライン42の電圧は23Vと22Vよ
り常に高くなるので、COMP端子にはHの信号が入力され
続け、一方、DCプラグが接続され、且つ、電池が装着さ
れた状態では、ライン42の電圧は電池電圧に低下するの
で、COMP端子への入力信号によりマイクロコンピュータ
34は、DCプラグ29が接続されているか否か、及び、オー
プンバッテリー状態であるか否かを判定できる。
Here, the voltage Vs is set to be substantially the same potential as the highest value of the reference voltage V1 when the voltage of the line 42 is 22V, and the lowest value of V1 is 0V. Therefore, when the DC plug 29 is not connected to the DC plug 5 or when the battery is not mounted, the voltage of the line 42 is always higher than 23 V and 22 V. While the input is continued, while the DC plug is connected and the battery is installed, the voltage of the line 42 decreases to the battery voltage.
34 can determine whether or not the DC plug 29 is connected and whether or not the battery is in an open battery state.

ショート電池検出回路36は、ライン42の抵抗分割電圧
と定電圧レギュレータ63からの基準電圧を比較して、ラ
イン42の電圧が10V以下であることを検出するコンパレ
ータ64と、コンパレータ64の出力によりオンオフするト
ランジスタ65,66よりなり、トランジスタ65はリレード
ライバ38に接続され、トランジスタ66はコンパレータ61
の−端子に接続されている。
The short battery detection circuit 36 compares the resistance divided voltage of the line 42 with the reference voltage from the constant voltage regulator 63, and detects that the voltage of the line 42 is 10 V or less. The transistor 65 is connected to the relay driver 38, and the transistor 66 is connected to the comparator 61.
Are connected to the-terminal.

次に、定電圧回路31及び定電流回路33について説明す
る。
Next, the constant voltage circuit 31 and the constant current circuit 33 will be described.

定電圧回路31は、ライン42と接地間に、抵抗R1,フォ
トダイオード210,シャントレギュレータ70を直列接続
し、且つ、直列抵抗R2,R4,R5の分圧点Aをシャントレギ
ュレータ70のVref端子に接続して構成されている。シャ
ントレギュレータ70はそのVref電圧が常に一定であり、
また、R3,C3は発振防止用の素子である。
The constant voltage circuit 31 connects the resistor R1, the photodiode 210, and the shunt regulator 70 in series between the line 42 and the ground, and connects the voltage dividing point A of the series resistors R2, R4, and R5 to the Vref terminal of the shunt regulator 70. Connected and configured. The shunt regulator 70 has its Vref voltage always constant,
R3 and C3 are elements for preventing oscillation.

抵抗R5には、並列にトランジスタQ1が接続され、その
ベースには、抵抗R7を介してマイクロコンピュータ34か
らの信号T0が入力されている。
A transistor Q1 is connected in parallel to the resistor R5, and a signal T0 from the microcomputer 34 is input to the base of the transistor Q1 via the resistor R7.

従って、ライン42の電圧V0が上昇または下降しようと
すると、フォトダイオード210に流れる電流が増加また
は減少し、この電流がフォトトランジスタ211によりPWM
制御回路20にフィードバックされ、電圧V0を下降または
上昇させるようスイッチング素子がオンオフして、電圧
V0を一定に保つよう働く。また、V0={1+R2/(R4+R
5)}Vrefであるので、トランジスタQ1がオンすると(R
4+R5)がR4のみとなって、電圧V0が高くなる。ここで
は、16Vから25Vへと変化する。
Therefore, when the voltage V0 of the line 42 is going to rise or fall, the current flowing through the photodiode 210 increases or decreases, and this current is
The switching element is fed back to the control circuit 20, and the switching element is turned on and off so as to decrease or increase the voltage V0.
It works to keep V0 constant. V0 = {1 + R2 / (R4 + R
5) Since refVref, when transistor Q1 turns on (R
4 + R5) becomes only R4, and the voltage V0 increases. Here, it changes from 16V to 25V.

一方、定電流回路33は、電流検出抵抗32の一端Cと定
電圧レギュレータ63の出力に接続された直列抵抗R13,R1
2,R11,R10,R9と、その分圧点Dの電圧を+端子に入力
し、−端子に電流検出抵抗32の他端Bの電圧を抵抗R8を
介して入力するコンパレータ71と、フォトダイオード21
0とシャントレギュレータ70のカソードとの接続点Eか
らコンパレータ71の出力に向かって順方向に挿入された
ダイオード72と、直列抵抗R13,R12,R11に各々並列に接
続され、マイクロコンピュータ34からの信号T1,T2,T3を
各ベースに各々入力するトランジスタQ1,Q2,Q3とよりな
る。
On the other hand, the constant current circuit 33 includes one end C of the current detection resistor 32 and the series resistors R13 and R1 connected to the output of the constant voltage regulator 63.
2, R11, R10, R9, the voltage at the voltage dividing point D is input to the + terminal, and the voltage at the other end B of the current detection resistor 32 is input to the-terminal via the resistor R8; twenty one
A diode 72 inserted in a forward direction from the connection point E between the zero and the cathode of the shunt regulator 70 toward the output of the comparator 71, and series-connected resistors R13, R12, and R11 are connected in parallel to each other. It comprises transistors Q1, Q2, and Q3 that input T1, T2, and T3 to their respective bases.

この回路では、電池パック2が装着されると、ライン
41から電池パック2を介して電流検出抵抗32に矢印方向
の電流が流れ、この電流が増加または減少しようとする
と、コンパレータ71の出力が低下または上昇し、これに
応じてダイオード72を介してフォトダイオード210を流
れる電流が増加または減少し、この電流がフィードバッ
クされて、電流検出抵抗32に流れる電流を減少または増
加させるように働き、結果として電流を一定に保つ。
In this circuit, when the battery pack 2 is mounted, the line
A current flows in the direction indicated by an arrow from the current detection resistor 41 through the battery pack 2 to the current detection resistor 32. If the current increases or decreases, the output of the comparator 71 decreases or increases. The current flowing through the diode 210 increases or decreases, and this current is fed back to serve to reduce or increase the current flowing through the current detection resistor 32, thereby keeping the current constant.

さらに、信号T1,T2,T3がHからLになると、トランジ
スタQ2,Q3,Q4がそれぞれオンして抵抗R13,R12,R11が短
絡され、これによって、D点の基準電圧が上昇する。従
ってこの時、電流検出抵抗32を流れる定電流値が高くな
る。ここでは、信号T1,T2,T3に応じて、定電流値が、1A
=0.6C,1.7A=1C,2.5A=1.5Cと順に変化する。尚、T0〜
T3が全てHであるときの定電流値は、0.3A=0.2Cに設定
されている。
Further, when the signals T1, T2, T3 change from H to L, the transistors Q2, Q3, Q4 are respectively turned on and the resistors R13, R12, R11 are short-circuited, whereby the reference voltage at the point D increases. Therefore, at this time, the value of the constant current flowing through the current detection resistor 32 increases. Here, the constant current value is 1 A according to the signals T1, T2, and T3.
= 0.6C, 1.7A = 1C, 2.5A = 1.5C. In addition, T0 ~
The constant current value when T3 is all H is set to 0.3A = 0.2C.

ところで、本実施例では、Ni−cdとNi−MHの2種類の
電池を使用可能であって、その電池種別は、第5図に示
す構成により識別される。
By the way, in this embodiment, two types of batteries, Ni-cd and Ni-MH, can be used, and the battery types are identified by the configuration shown in FIG.

即ち、電池パックの挿入部には電池種別スイッチとし
てのマイクロスイッチ91が設けられており、Ni−cd電池
200では、第5図Aに示すように、このスイッチ91に対
応する位置はフラットになっているが、Ni−MH電池201
では、第5図Bに示すように、スイッチに対応する部分
に凸部202が形成されている。
That is, a micro switch 91 as a battery type switch is provided in the insertion portion of the battery pack, and the Ni-cd battery
In FIG. 5A, the position corresponding to the switch 91 is flat as shown in FIG.
In FIG. 5, as shown in FIG. 5B, a convex portion 202 is formed at a portion corresponding to the switch.

よって、矢印にしたがって、Ni−cd電池200を挿入し
た場合には、スイッチと電池とは接触せず、スイッチは
オフのままであるが、Ni−MHを挿入した場合には、凸部
によりスイッチが押し込まれ、スイッチはオンする。そ
して、このオンオフスイッチ出力が、DCプラグ端子HP4
及びP4を介してマイクロコンピュータに入力される。
Therefore, according to the arrow, when the Ni-cd battery 200 is inserted, the switch does not come into contact with the battery, and the switch remains off. Is pushed in, and the switch turns on. And the output of this on / off switch is the DC plug terminal HP4
And input to the microcomputer via P4.

第3図に戻って、LED37は、赤と緑の2色のLED370及
び部371から構成されており、LEDドライバ39も2つのト
ランジスタ390及び391からなる。
Returning to FIG. 3, the LED 37 is composed of an LED 370 and a section 371 of two colors, red and green, and the LED driver 39 is also composed of two transistors 390 and 391.

以下、第1図のフローチャート及び第4図の波形図を
参照して、実施例の動作を詳しく説明する。
Hereinafter, the operation of the embodiment will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 1 and the waveform diagram of FIG.

ACプラグ4をコンセントに差し込むと、ACアダプター
&チャージャー3はパワーオンリセットされ、内部状態
がクリアされると共に、リレー30が接点S1側に接触し、
プラグ端子P1にライン41から16Vの定電圧を供給するア
ダプタモードとなる。このモードでは、電池が装着され
た状態では、ライン42から端子P2を介して0.1C以下のト
ルクル充電電流が電池パック2に供給される。
When the AC plug 4 is plugged into an outlet, the AC adapter & charger 3 is power-on reset, the internal state is cleared, and the relay 30 contacts the contact S1 side.
An adapter mode for supplying a constant voltage of 16 V from the line 41 to the plug terminal P1 is set. In this mode, a torque charging current of 0.1 C or less is supplied to the battery pack 2 from the line 42 via the terminal P2 when the battery is mounted.

次に、第1図のフローチャートに示すように、マイク
ロコンピュータ34は、端子COMPへの入力により、ACアダ
プター&チャージャー3のDCプラグ29が、本体1側のDC
プラグ6と接続されているか、また、オープンバッテリ
ー状態であるか否かを判定する。DCプラグが接続状態に
あり、且つ、バッテリーが装着されていれば、さらに端
子P3からの急速充電検出スイッチ入力により、本体1の
電源スイッチ9がオンされているか判定し、オンされて
いれば内部の禁止フラグINFが0であるかチェックす
る。そして、INFが0であるとき、急速充電モードに入
る。
Next, as shown in the flowchart of FIG. 1, the microcomputer 34 connects the DC plug 29 of the AC adapter & charger 3 to the DC
It is determined whether the battery is connected to the plug 6 and whether the battery is in an open battery state. If the DC plug is connected and a battery is installed, it is further determined whether the power switch 9 of the main body 1 is turned on by a quick charge detection switch input from the terminal P3. Is checked whether the prohibition flag INF is 0. Then, when INF is 0, the operation enters the quick charge mode.

急速充電モードでは、マイクロコンピュータ34は、信
号T0をHにし、リレードライバ38を駆動してリレー30の
接点をS1からS2に切り替えると共に、定電圧回路31のト
ランジスタQ1をオンしてライン41からの電池オープン時
の供給電圧を25Vにアップさせ、さらに、信号T2〜T4を
HにしてトランジスタQ2〜Q4をオフにし、0.2Cの急速充
電を開始する。そして、開始と共に、安全タイマー530
及び充電タイマー531をスタートさせる。尚、ライン42
の電位は、勿論、電池2の電圧と同電位になる。
In the rapid charging mode, the microcomputer 34 sets the signal T0 to H, drives the relay driver 38 to switch the contact of the relay 30 from S1 to S2, and turns on the transistor Q1 of the constant voltage circuit 31 to turn on the line 41. The supply voltage when the battery is opened is increased to 25 V, and the signals T2 to T4 are set to H to turn off the transistors Q2 to Q4, thereby starting the rapid charging of 0.2C. And with the start, safety timer 530
And the charging timer 531 is started. Line 42
Of course is the same as the voltage of the battery 2.

0.2C充電の開始後、マイクロコンピュータ34は、端子
P4からの電池種別検出スイッチ入力を読み取って電池種
別を判定し、Ni−cd電池であれば、フラグBATFを0にす
ると共にドライバ390を駆動して、赤色LED370を点灯
し、Ni−MH電池であれば、フラグBATFを1にすると共に
ドライバ390及び391を駆動して、LED370及び371を点灯
し、LED37を橙色に点灯する。
After the start of 0.2C charging, the microcomputer 34
The battery type detection switch input from P4 is read and the battery type is determined.If the battery type is a Ni-cd battery, the flag BATF is set to 0, the driver 390 is driven, the red LED 370 is turned on, and the Ni-MH battery is used. If there is, the flag BATF is set to 1 and the drivers 390 and 391 are driven to turn on the LEDs 370 and 371 and turn on the LED 37 in orange.

次に、マイクロコンピュータ34は、充電タイマーによ
り0.2C充電を開始してから20秒間経過したか判定し、経
過していれば信号T1をHからLにしてトランジスタQ2を
オンにし定電流値を0.6Cに上昇させる。その後充電タイ
マーにより20秒経過する毎に信号T2,T3を順にHからL
にして、第4図Aに示すように、定電流値を順に1C,1.5
Cへと変化させる。これに伴い、電池電圧BVは同図に示
すように徐々に上昇し、第6図Aに示す従来例の如く充
電初期に大電流を急激に与えることにより生ずる疑似ピ
ーク電圧は発生しなくなる。この効果は、定電流値を変
化させるステップ数を細かくするほどより効果的であ
る。
Next, the microcomputer 34 determines whether or not 20 seconds have elapsed since the start of the 0.2 C charging by the charging timer, and if so, changes the signal T1 from H to L, turns on the transistor Q2, and sets the constant current value to 0.6. Raise to C. After that, the signal T2 and T3 are sequentially changed from H to L every 20 seconds by the charging timer.
Then, as shown in FIG. 4A, the constant current value is sequentially increased by 1 C and 1.5 C.
Change to C. Along with this, the battery voltage BV gradually increases as shown in the figure, and a pseudo peak voltage caused by suddenly applying a large current at the beginning of charging as in the conventional example shown in FIG. 6A does not occur. This effect is more effective as the number of steps for changing the constant current value is reduced.

0.1C〜1.5Cの各急速充電サイクルにおいては、STEP−
A,B,Dに示すように、DCプラグの接続状態,オープンバ
ッテリー状態,本体スイッチ状態が常時検出されてお
り、DCプラグが外れるか、電池が外されるか、本体スイ
ッチ9がオンにされると、急速充電は停止され、LED37
も消灯する。
In each quick charge cycle of 0.1C to 1.5C, STEP-
As shown in A, B, and D, the connection state of the DC plug, the open battery state, and the body switch state are always detected, and the DC plug is disconnected, the battery is removed, or the body switch 9 is turned on. Then, quick charge is stopped and LED37
Also goes out.

また、マイクロコンピュータ34は、AD変換器50の出力
によって、電池電圧BVを一定周期でサンプリングしてお
り、前回のサンプリング値と最新のサンプリング値を常
に比較して、大きいほうの値をPEEKとしてRAM52に記憶
するようにしている。そして、最新のサンプリング値が
PEEKより低くなったとき、ピーク電圧が発生したと判断
する。
Also, the microcomputer 34 samples the battery voltage BV at a constant cycle based on the output of the AD converter 50, constantly compares the previous sampling value with the latest sampling value, and uses the larger value as the PEEK in the RAM 52. To be remembered. And the latest sampling value is
When it becomes lower than PEEK, it is determined that a peak voltage has occurred.

ピーク電圧が発生した後は、ピーク値と最新のサンプ
リング電池電圧BVとの差が、予めROM51に記憶されてい
るΔV値を越えたか否かを判定し、越えたとき−ΔVが
発生したと判断する。そして、ΔVタイマーによりこの
状態が1分間続けば満充電と判断して禁止フラグINFを
1にし、第4図Aの如く、急速充電を終了する。つま
り、信号T0をL,T1〜T3をH,リレー30の接点をS1にして、
アダプタモードに戻り、電池2に対しては0.1C以下のト
リクル充電に入る。
After the occurrence of the peak voltage, it is determined whether or not the difference between the peak value and the latest sampling battery voltage BV has exceeded the ΔV value stored in the ROM 51 in advance. I do. If this state continues for one minute by the ΔV timer, it is determined that the battery is fully charged, the prohibition flag INF is set to 1, and the rapid charging is terminated as shown in FIG. 4A. In other words, the signal T0 is set to L, T1 to T3 to H, and the contact of the relay 30 to S1,
Returning to the adapter mode, the battery 2 enters trickle charge of 0.1 C or less.

もし、急速充電開始後80分経過しても、ピーク電圧が
又は−ΔVが検出されないときは、安全タイマー530に
よって急速充電は停止される。
If no peak voltage or -ΔV is detected even after 80 minutes from the start of the quick charge, the safety timer 530 stops the quick charge.

ところで、ピーク電圧の発生後、本実施例では、フラ
グBATFの判定により、電池の種別に応じてROM51から異
なるΔV値を読み出すようにしており、この処理によっ
て、2種の電池に対応できるようにしている。
By the way, after the occurrence of the peak voltage, in the present embodiment, a different ΔV value is read from the ROM 51 according to the type of the battery by the determination of the flag BATF. ing.

また、0.2C〜1.5Cの各充電サイクルにおいては、STEP
−Cに示すように、電池電圧BVが10V以下であるか判定
することによって、電池が短絡した異常な状態にあるか
否か判定している。
In each charge cycle of 0.2C to 1.5C,
As shown in -C, it is determined whether or not the battery is in an abnormal state in which the battery is short-circuited by determining whether or not the battery voltage BV is 10 V or less.

即ち、ショートタイマーによって電池電圧BVが10V以
下である状態が30秒以上続くかどうかチェックし、続く
場合はショートバッテリーと判断して急速充電を停止
し、フラグBATFに基ずき電池の種別に応じて、Ni−cd電
池の場合はLED37に赤色に点滅させ、Ni−MH電池の場合
はLED37を橙色に点滅させるようにしている。
That is, it is checked whether the state in which the battery voltage BV is 10 V or less continues for 30 seconds or more by a short timer. In the case of a Ni-cd battery, the LED 37 flashes red, and in the case of a Ni-MH battery, the LED 37 flashes orange.

以上の急速充電サイクルが終了すると、マイクロコン
ピュータ34の処理は第1図の先頭に戻り、ここで、DCプ
ラグの接続状態及びオープンバッテリー状態の判定が行
われ、DCプラグの接続が外れるか、オープンバッテリー
状態になると、禁止フラグINFを0に戻して再び同一の
判定を繰り返す。さらにDCプラグが接続されておりオー
プンバッテリー状態で無いときは、本体スイッチ状態の
判定と、これに続く禁止フラグINFの判定が行われ、本
体スイッチ9がオンのとき、及び、禁止フラグが1のと
きは、INFを操作すること無く処理は先頭に戻り、INFが
0のときのみ急速充電モードに移る。
When the above-described rapid charging cycle is completed, the processing of the microcomputer 34 returns to the top of FIG. 1, where the connection state of the DC plug and the open battery state are determined, and the connection of the DC plug is disconnected or the open state is established. When the battery enters the battery state, the prohibition flag INF is returned to 0, and the same determination is repeated again. Further, when the DC plug is connected and the battery is not in the open battery state, the main body switch state is determined, and then the prohibition flag INF is determined. When the main body switch 9 is turned on and the prohibition flag is set to 1, In this case, the process returns to the beginning without operating the INF, and shifts to the quick charge mode only when the INF is 0.

つまり、電池2が一旦急速充電されると、本体スイッ
チ9をオンオフしても、DCプラグを外すか、電池2を取
り外さないかぎり、不用意に急速充電モードには入らな
いよう構成されている。言い換えれば、急速充電後にDC
プラグを外して本体を使用し、その後DCプラグを差し込
むか、若しくは、DCプラグを接続したまま電池を交換す
れば、必ず急速充電が行われる。
In other words, once the battery 2 is rapidly charged, even if the main body switch 9 is turned on and off, unless the DC plug is removed or the battery 2 is removed, the device is not inadvertently entered into the rapid charging mode. In other words, after fast charging, DC
If you remove the plug and use the main unit and then insert the DC plug or replace the battery with the DC plug connected, quick charging will always be performed.

第4図Bは、急速充電により満充電になった電池を、
再び急速充電した過充電状態を示す図であるが、本発明
では、急速充電の初期状態においては上述したように、
充電電流を段階的に徐々に上昇させるので、電池電圧も
徐々にしか上昇せず、充電による温度上昇も第6図Bに
示す従来例に比べれば極力抑えることができるようにな
る。よって、電池の劣化が防止される。
FIG. 4B shows a fully charged battery by rapid charging.
It is a diagram showing an overcharged state of rapid charging again, in the present invention, in the initial state of rapid charging, as described above,
Since the charging current is gradually increased stepwise, the battery voltage also increases only gradually, and the temperature rise due to charging can be suppressed as much as possible as compared with the conventional example shown in FIG. 6B. Therefore, deterioration of the battery is prevented.

また、従来例では、−ΔV検出タイマーで定まる数分
間は、既にピーク電圧が発生していても1.5Cの急速充電
を継続させなくてはならないが、本発明では、ステップ
充電モードの60秒間さえ待てば、その後のピーク電圧の
発生に応じて−ΔV検出を行なって充電を終了でき、こ
のため、過充電時の充電時間を短くでき、より一層温度
上昇を抑えることができる。
In addition, in the conventional example, for a few minutes determined by the −ΔV detection timer, the quick charge of 1.5 C must be continued even if the peak voltage has already been generated. If it waits, the charging can be terminated by detecting -ΔV according to the subsequent generation of the peak voltage, so that the charging time at the time of overcharging can be shortened, and the temperature rise can be further suppressed.

(ト)発明の効果 本発明によれば、電源スイッチがオフである機器不使
用状態において急速充電が自動的に行われるだけでな
く、電池の過充電を防止でき、このため、電池の劣化を
抑えることができる。更には、電池を交換したときにも
自動的に急速充電を開始できる。
(G) Effects of the Invention According to the present invention, not only is rapid charging performed automatically in a device non-use state in which the power switch is off, but also overcharging of the battery can be prevented, and thus deterioration of the battery can be prevented. Can be suppressed. Furthermore, when the battery is replaced, quick charging can be automatically started.

また、電池が装着されていれば、アダプターを本体に
接続するだけで、電池を急速充電することができ、非常
に便利となる。
Also, if a battery is installed, the battery can be quickly charged simply by connecting the adapter to the main body, which is very convenient.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の実施例の処理内容を示すフローチャー
ト、第2図は本実施例の概略ブロック図、第3図は本実
施例の詳細回路図、第4図は本実施例における電圧及び
電流波形図、第5図は本実施例の要部構造を示す図、第
6図は従来例における電圧及び電流波形図である。 1……本体、2……電池パック、3……ACアダプタ&チ
ャージャー、6,29……DCプラグ、9……電源スイッチ、
10……急速充電スイッチ、11……電池種別検出スイッ
チ、14……電源トランス、30……リレー、31……定電圧
回路、33……定電流回路、34……マイクロコンピュー
タ、35……オープン電池&−ΔV検出回路、36……ショ
ート電池検出回路、37……LED。
FIG. 1 is a flowchart showing the processing contents of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic block diagram of the present embodiment, FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the present embodiment, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing a main part structure of the present embodiment, and FIG. 6 is a diagram showing voltage and current waveforms in a conventional example. 1 ... body, 2 ... battery pack, 3 ... AC adapter & charger, 6, 29 ... DC plug, 9 ... power switch,
10: Quick charge switch, 11: Battery type detection switch, 14: Power transformer, 30: Relay, 31: Constant voltage circuit, 33: Constant current circuit, 34: Microcomputer, 35: Open Battery & -ΔV detection circuit, 36 ... Short battery detection circuit, 37 ... LED.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電子機器本体に設けられた電源スイッチ
と、電子機器本体に着脱自在に装着される二次電池と、
外部電源に基ずき前記二次電池を急速充電する充電回路
と、前記電源スイッチのオンオフ状態を検出する第1検
出手段と、前記二次電池の装着状況を検出する第2検出
手段と、充電禁止フラグを急速充電の終了に応じてセッ
トし、前記二次電池の取り外しに応じてリセットするフ
ラグ制御手段と、前記第1及び第2の検出手段の出力と
前記充電禁止フラグの状態に応じて前記充電回路を制御
する充電制御手段とを備え、二次電池が装着状態にあ
り、且つ、電源スイッチがオフで充電禁止フラグがリセ
ット状態にあるとき、急速充電を開始するようにしたこ
とを特徴とする電子機器の充電制御方式。
A power switch provided on the electronic device main body; a secondary battery detachably mounted on the electronic device main body;
A charging circuit for rapidly charging the secondary battery based on an external power supply; a first detecting unit for detecting an on / off state of the power switch; a second detecting unit for detecting a mounting state of the secondary battery; A flag control means for setting a prohibition flag in response to the end of the quick charge and resetting in response to the removal of the secondary battery; and an output of the first and second detection means and a state of the charge prohibition flag. Charging control means for controlling the charging circuit, wherein when the secondary battery is in the mounted state, and the power switch is off and the charging prohibition flag is in the reset state, rapid charging is started. Charge control method for electronic equipment.
【請求項2】電子機器本体に設けられた電源スイッチ
と、電子機器本体に着脱自在に装着される二次電池と、
外部電源からの電力を電子機器本体に供給するアダプタ
ーと、供給電力に基ずき前記二次電池を急速充電する充
電回路と、前記電源スイッチのオンオフ状態を検出する
第1検出手段と、前記二次電池の装着状況を検出する第
2検出手段と、前記アダプターと電子機器本体との接続
状態を検出する第3検出手段と、充電禁止フラグを急速
充電の終了に応じてセットし、前記二次電池の取り外し
及び前記アダプターと電子機器本体との接続の解除に応
じてリセットするフラグ制御手段と、前記第1乃至第3
の検出手段の出力と前記充電禁止フラグの充電に応じて
前記充電回路を制御する充電制御手段とを備え、二次電
池が装着状態にあると共にアダプターと電子機器本体と
が接続され、且つ、電源スイッチがオフで充電禁止フラ
グがリセット状態にあるとき、急速充電を開始するよう
にしたことを特徴とする電子機器の充電制御方式。
2. A power switch provided on an electronic device main body, a secondary battery detachably mounted on the electronic device main body,
An adapter for supplying power from an external power supply to the electronic device main body, a charging circuit for rapidly charging the secondary battery based on the supplied power; a first detecting means for detecting an on / off state of the power switch; A second detecting means for detecting a state of attachment of the secondary battery, a third detecting means for detecting a connection state between the adapter and the electronic device main body, and a charging prohibition flag set in accordance with the end of the rapid charging. Flag control means for resetting in response to removal of a battery and disconnection of the adapter from the electronic device main body;
A charging control means for controlling the charging circuit in accordance with the output of the detecting means and the charging of the charging prohibition flag, wherein the secondary battery is in the mounted state, the adapter is connected to the electronic device main body, and the power supply is A charge control method for an electronic device, wherein rapid charging is started when a switch is off and a charge prohibition flag is in a reset state.
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