JP3017128B2 - 充電制御装置 - Google Patents

充電制御装置

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JP3017128B2
JP3017128B2 JP9122472A JP12247297A JP3017128B2 JP 3017128 B2 JP3017128 B2 JP 3017128B2 JP 9122472 A JP9122472 A JP 9122472A JP 12247297 A JP12247297 A JP 12247297A JP 3017128 B2 JP3017128 B2 JP 3017128B2
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
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  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電制御電圧の所
定値が異なる複数種類のリチウム・イオン2次電池を充
電する充電装置の充電制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ポータブル電子機器用電源とし
て、ランニングコスト等を考慮して、繰り返し充電して
使う2次電池が多く使用されるようになっている。この
種の2次電池は、充電電流や充電時間が決められてお
り、特にリチウム・イオン2次電池に対する充電条件は
細かく規定されている。通常、リチウム・イオン2次電
池は、定電圧−定電流充電方式による充電が行われる。
この定電圧−定電流充電方式とは、残容量のなくなった
2次電池に対し、所定の一定電流で充電を行い、充電の
進行に従って電池電圧が上昇し、電池電圧が充電制御電
圧に達したら、その電圧を一定に保持する方法で行う充
電方式である。
【0003】ところで、リチウム・イオン2次電池に
は、充電制御電圧の所定値の異なるものがあり、充電装
置において、充電するリチウム・イオン2次電池の種類
により各々充電電圧に見合った充電制御電圧を設定する
ことが必要とされる。このように、充電制御電圧の所定
値が異なる種類のリチウム・イオン電池を同一の充電装
置で充電しようとする場合、2次電池側に電池識別回路
を設け、リチウム・イオン2次電池の充電制御電圧を充
電装置において識別し、充電装置の充電制御電圧を切り
換える必要がある。
【0004】図2は、従来のリチウム・イオン2次電池
の充電制御方式を示す図であり、一つの充電装置29に
よって、充電制御電圧の所定値が異なる4.1Vリチウ
ム・イオン電池パック30と、4.2Vリチウム・イオ
ン電池パック35とを充電する場合、電池パックの充電
制御電圧を識別するための電池識別部26および電池識
別部32を電池パック側に設け、これを検出するための
電池識別回路24を充電装置29に設けることにより、
充電制御回路22が4.1Vの定電圧回路18と4.2
Vの定電圧回路19とを切り換えて、充電制御電圧の所
定値が異なる4.1Vリチウム・イオン電池パック30
と4.2Vリチウム・イオン電池パック35の充電を可
能としていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述の方法で
は、充電装置において充電制御電圧の所定値が異なるリ
チウム・イオン2次電池の充電制御電圧を切り換える為
に、リチウム・イオン2次電池側に電池識別部を設けな
ければならず、また充電装置側にはリチウム・イオン2
次電池側の電池識別部の信号を識別する電池識別回路や
所定充電制御電圧毎の定電圧回路が必要となり、充電装
置およびリチウム・イオン2次電池が大型になってしま
うという問題があった。
【0006】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、充電制御電圧の所定値が異なるリチウム・イオン
2次電池を1つの充電装置によって充電することができ
る充電制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、異なる所定充電制御電圧値を持つリチウム・イオン
2次電池を充電する充電制御装置であって、抵抗器によ
る電池電圧分圧回路を有するリチウム・イオン2次電池
パックの前記電池電圧分圧回路によって分圧された電池
電圧を電池電圧検出回路によって検出して充電制御回路
を駆動し、定電流または定電圧の充電を行う充電装置を
し、 前記分圧された電池電圧が、 異なる所定充電制御
電圧値を持つリチウム・イオン2次電池において、それ
ぞれ同一電圧値に設定されることを特徴とする充電制御
装置を提供する。
【0008】
【0009】請求項に記載の発明は、前記充電制御回
路が、前記リチウム・イオン2次電池が前記所定充電制
御電圧に達するまでは、所定の一定電流の充電を行う定
電流充電制御を行い、前記リチウム・イオン2次電池が
前記所定充電制御電圧に達した後は、前記所定充電制御
電圧を維持する定電圧充電制御を行うことを特徴とする
請求項1に記載の充電制御装置を提供する。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、本発明による充電
制御装置の一実施形態の回路構成を示すブロック図であ
る。この図において、定電圧回路1、定電流回路2、電
流検出回路3、充電制御回路4、および電池電圧検出回
路5によって充電装置6が構成される。この充電装置6
は、一般的な定電圧−定電流充電回路で構成された充電
装置である。
【0011】4.2Vリチウム・イオン2次電池パック
11は、4.2Vリチウム・イオン2次電池12、保護
回路13および電池電圧を分圧する抵抗器R1、抵抗器
R2から構成される。抵抗器R1、抵抗器R2は、抵抗
値比がR1:R2=1:41になるように設定する。実
際には、これらの抵抗器は、抵抗値許容差、温度特性お
よび経時変化等を考慮して、チップ型薄膜抵抗器を使用
し、かつ抵抗器に流れる電流を小さくするために、R1
=16.5kΩ、R2=680kΩとする。
【0012】4.1Vリチウム・イオン2次電池パック
14は、4.1Vリチウム・イオン2次電池15と、保
護回路16から構成されるが、4.2Vリチウム・イオ
ン2次電池パック11との共通化を図るために、電池電
圧検出端子Eと、4.1Vリチウム・イオン2次電池1
5のプラス側との間に抵抗器R1=16.5kΩを介挿
する。
【0013】次に、上述の構成による充電制御装置の動
作について説明する。図1において、充電装置6は一般
的な定電流−定電圧充電方式による充電装置であり、+
+電極と−電極間に加えられた直流電源を定電流回路2
によって所定の一定電流として充電電流を供給し、電池
電圧検出回路5が4.1Vを検出した時点で定電圧回路
1を動作させて定電圧充電に切り換わるように充電制御
回路4によって前記定電流回路2および定電圧回路1が
駆動される。
【0014】所定充電制御電圧が4.1Vである4.1
Vリチウム・イオン2次電池パック14を前記充電装置
6に装着して充電する場合は、4.1Vリチウム・イオ
ン2次電池16の電池電圧が直列に接続された抵抗器R
14(16.5kΩ)を介して 電池電圧検出端子Eに
接続され、充電装置6に入力される。上記構成により充
電を開始し、検出電圧が所定充電制御電圧である4.1
Vに達しない状態では、充電制御回路4によって定電流
回路2を動作させ、定電流充電を行うように制御され
る。
【0015】その後4.1Vリチウム・イオン2次電池
パック14の充電が進行して、4.1Vリチウム・イオ
ン2次電池15の電圧が上昇し、検出電圧が4.1Vま
で上昇した時点で、充電制御回路4により定電圧回路1
が定電圧充電を行うように制御される。これにより、
4.1Vリチウム・イオン2次電池パック14の充電が
可能となる。
【0016】次に、前記充電装置6によって、所定充電
制御電圧が4.2Vである4.2Vリチウム・イオン2
次電池パック11を充電する場合は以下のようになる。
4.2Vリチウム・イオン電池パック11が充電装置6
に装着されることにより充電が開始されると、前記充電
装置6の電池電圧検出回路5は、4.2Vリチウム・イ
オン2次電池の電池電圧を分圧する抵抗器R1、R2に
より分圧された電圧を検出する。すなわち、検出電圧
は、(R1/R2)×電池電圧となる。この分圧された
検出電圧が4.1Vに達しない状態では、充電制御回路
4によって定電流回路2を動作させ定電流充電を行うよ
うに制御される。
【0017】その後4.2Vリチウム・イオン電池パッ
ク11の充電が進行して、4.2Vリチウム・イオン2
次電池12の電圧が上昇し、抵抗R1およびR2によっ
て分圧された検出電圧が4.1Vまで上昇した時点で、
充電制御回路4により定電圧回路1が定電圧充電を行う
ように制御される。これにより、4.2Vリチウム・イ
オン2次電池パック11の充電が可能となる。
【0018】このように、定電圧回路1は、実際の4.
2Vリチウム・イオン電池12の電圧を抵抗器R1およ
びR2によって分圧された4.1Vの電圧を検出するこ
とにより、充電電圧は前記4.2Vリチウム・イオン2
次電池12の所定充電制御電圧である4.2Vに制御さ
れる。したがって、充電制御電圧の所定値が異なる4.
1Vリチウム・イオン2次電池パック14と、4.2V
リチウム・イオン2次電池パック11との充電が、充電
制御電圧を切り換えることなく1つの充電装置6によっ
て可能となる。
【0019】以上、本発明の一実施形態の動作を図面を
参照して詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、リチウ
ム・イオン2次電池の電圧は4.1Vまたは4.2Vに
限定されるものではなく、他の電圧の電池であっても良
い。
【0020】
【発明の効果】これまでに説明したように、この発明に
よれば、異なる所定充電制御電圧を持つリチウム・イオ
ン2次電池側に電池電圧を分圧する抵抗器を設けて、充
電装置の電池電圧検出回路に与える電圧を単一の電圧値
とすることにより、1つの充電装置によって、充電制御
電圧の所定値が異なるリチウム・イオン2次電池に対し
て充電が可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態による充電制御装置の回
路構成を示すブロック図である。
【図2】 従来の技術による充電制御装置の回路構成を
示すブロック図である。
【符号の説明】
1 定電圧回路 2 定電流回路 3 電流検出回路 4 充電制御回路 5 電池電圧検出回路 6 充電装置 11 4.2Vリチウム・イオン2次電池パック 12 4.2Vリチウム・イオン2次電池 13 保護回路 14 4.1Vリチウム・イオン2次電池パック 15 4.1Vリチウム・イオン2次電池 16 保護回路 E 電池電圧検出端子 R1 抵抗器 R2 抵抗器 18 4.1V定電圧回路 19 4.2V定電圧回路 20 定電流回路 21 電流検出回路 22 充電制御回路 23 電池電圧検出回路 24 電池識別回路 25 抵抗器 26 電池識別回路 27 保護回路 28 4.1Vリチウム・イオン2次電池 29 充電装置 30 4.1Vリチウム・イオン2次電池パック 31 抵抗器 32 電池識別回路 33 保護回路 34 4.2Vリチウム・イオン2次電池 35 4.2Vリチウム・イオン2次電池パック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/42 - 10/48 H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 異なる所定充電制御電圧値を持つリチウ
    ム・イオン2次電池を充電する充電制御装置であって、 抵抗器による電池電圧分圧回路を有するリチウム・イオ
    ン2次電池パックの前記電池電圧分圧回路によって分圧
    された電池電圧を電池電圧検出回路によって検出して充
    電制御回路を駆動し、定電流または定電圧の充電を行う
    充電装置を有し、 前記分圧された電池電圧は、 異なる所定充電制御電圧値を持つリチウム・イオン2次
    電池において、それぞれ同一電圧値に設定されることを
    特徴とする充電制御装置。
  2. 【請求項2】 前記充電制御回路は、 前記リチウム・イオン2次電池が前記所定充電制御電圧
    に達するまでは、所定の一定電流の充電を行う定電流充
    電制御を行い、 前記リチウム・イオン2次電池が前記所定充電制御電圧
    に達した後は、前記所定充電制御電圧を維持する定電圧
    充電制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の充電
    制御装置。
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