JP3202651B2 - 入力電力制御式充電方式 - Google Patents
入力電力制御式充電方式Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力電力制御式充
電方式に関し、特に、入力電圧検出機能を有する入力電
力制御式充電方式に関する。
電方式に関し、特に、入力電圧検出機能を有する入力電
力制御式充電方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の入力電力制御式充電方式
は、たとえば特開平６−１７８４６０号公報に開示さ
れ、その内容はＡＣ／ＤＣコンバータの小型化、ＡＣ／
ＤＣコンバータの低価格化、充電時間の短縮のために入
力電流を検出し、充電電流を制御するものである。
は、たとえば特開平６−１７８４６０号公報に開示さ
れ、その内容はＡＣ／ＤＣコンバータの小型化、ＡＣ／
ＤＣコンバータの低価格化、充電時間の短縮のために入
力電流を検出し、充電電流を制御するものである。
【０００３】この従来の入力電力制御式充電方式につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【０００４】図７は従来の入力電力制御式充電方式の一
例を示すブロツク図である。
例を示すブロツク図である。
【０００５】この従来の入力電力制御式充電方式は、電
力を供給するＡＣ／ＤＣコンバータ１１１と、ＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータ１１１より電力を消費する負荷回路１１２
と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１より前記負荷回路１１
２に流れ込む電流の大きさを検出する電流検出回路１１
３と、充電電流の大きさを制御する充電制御回路１１４
と、充電をされる２次電池１１５と、ダイオード１１
６、１１７と、トランジスタ１１８、１１９、１２０
と、抵抗１２１、１２２、１２３とから構成されてい
る。以下、この方式の動作について説明する。この充電
方式ではＡＣ／ＤＣコンバータ１１１より、負荷回路１
１２に流れ込む電流の大きさを電流検出回路１１３が検
出し、充電制御回路１１４に通知する。充電制御回路１
１４は、あらかじめＡＣ／ＤＣコンバータ１１１が供給
できる最大の電流値を記憶してあるため、負荷回路１１
２に流れる電流値と２次電池１１５に流れる電流値の合
計値がＡＣ／ＤＣコンバータ１１１の最大電流値を超え
ないようにトランジスタ１１８ー１２０を制御し、２次
電池１１５に流れ込む電流の大きさを制御している。こ
のためＡＣ／ＤＣコンバータ１１１の出力電力能力を常
時最大限使用できる。この充電方式は、従来の設計よう
に２次電池１１５への充電電流を固定値としていたた
め、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１の最大出力電力値を負
荷回路１１２の最大消費電力値と充電電力値との合計値
と負荷回路１１２が通常運転している状態で考えると余
裕を持った設計とする必要がなく、ＡＣ／ＤＣコンバー
タの出力電力の能力は負荷回路の最大消費電力と同値の
設計で良い。
力を供給するＡＣ／ＤＣコンバータ１１１と、ＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータ１１１より電力を消費する負荷回路１１２
と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１より前記負荷回路１１
２に流れ込む電流の大きさを検出する電流検出回路１１
３と、充電電流の大きさを制御する充電制御回路１１４
と、充電をされる２次電池１１５と、ダイオード１１
６、１１７と、トランジスタ１１８、１１９、１２０
と、抵抗１２１、１２２、１２３とから構成されてい
る。以下、この方式の動作について説明する。この充電
方式ではＡＣ／ＤＣコンバータ１１１より、負荷回路１
１２に流れ込む電流の大きさを電流検出回路１１３が検
出し、充電制御回路１１４に通知する。充電制御回路１
１４は、あらかじめＡＣ／ＤＣコンバータ１１１が供給
できる最大の電流値を記憶してあるため、負荷回路１１
２に流れる電流値と２次電池１１５に流れる電流値の合
計値がＡＣ／ＤＣコンバータ１１１の最大電流値を超え
ないようにトランジスタ１１８ー１２０を制御し、２次
電池１１５に流れ込む電流の大きさを制御している。こ
のためＡＣ／ＤＣコンバータ１１１の出力電力能力を常
時最大限使用できる。この充電方式は、従来の設計よう
に２次電池１１５への充電電流を固定値としていたた
め、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１の最大出力電力値を負
荷回路１１２の最大消費電力値と充電電力値との合計値
と負荷回路１１２が通常運転している状態で考えると余
裕を持った設計とする必要がなく、ＡＣ／ＤＣコンバー
タの出力電力の能力は負荷回路の最大消費電力と同値の
設計で良い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の入力電力制御式
充電方式の問題点は、入力電流を検出しているため、設
計時想定したＡＣ／ＤＣコンバータと異なった出力特性
のＡＣ／ＤＣコンバータを接続した場合、その能力を限
界まで使用できないもしくは能力以上の電力を供給して
しまうことである。
充電方式の問題点は、入力電流を検出しているため、設
計時想定したＡＣ／ＤＣコンバータと異なった出力特性
のＡＣ／ＤＣコンバータを接続した場合、その能力を限
界まで使用できないもしくは能力以上の電力を供給して
しまうことである。
【０００７】その理由は、入力電力の制御を入力電流に
よって行っていることにある。すなわち、入力電流検出
型の従来の方式では入力電流値より、ＡＣ／ＤＣコンバ
ータの出力電力が限界に近づいたことを検出しないとな
らないが、出力電流では出力限界に近づいたとしても、
その電流値の大きさ以外に変化が現れないため、ＡＣ／
ＤＣコンバータの限界点を検出できないためである。そ
のため、使用するＡＣ／ＤＣコンバータの使用限界点の
電流値をあらかじめ充電システムに記憶させ対応してい
た。
よって行っていることにある。すなわち、入力電流検出
型の従来の方式では入力電流値より、ＡＣ／ＤＣコンバ
ータの出力電力が限界に近づいたことを検出しないとな
らないが、出力電流では出力限界に近づいたとしても、
その電流値の大きさ以外に変化が現れないため、ＡＣ／
ＤＣコンバータの限界点を検出できないためである。そ
のため、使用するＡＣ／ＤＣコンバータの使用限界点の
電流値をあらかじめ充電システムに記憶させ対応してい
た。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の入力電力
式制御充電方式は、複数のＡＣ／ＤＣコンバータと、前
記複数のＡＣ／ＤＣコンバータの出力電流を被充電機器
に充電電流として供給する充電回路を含み、前記充電回
路が、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を検出する
電圧検出部と、前記電圧検出部の検出電圧により前記充
電電流の値を決定する充電電流制御部と、前記充電電流
制御部の出力により前記充電電流を制御し前記被充電機
器に制御された充電電流を供給する充電電流生成部とか
ら成ることを特徴とする。
式制御充電方式は、複数のＡＣ／ＤＣコンバータと、前
記複数のＡＣ／ＤＣコンバータの出力電流を被充電機器
に充電電流として供給する充電回路を含み、前記充電回
路が、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を検出する
電圧検出部と、前記電圧検出部の検出電圧により前記充
電電流の値を決定する充電電流制御部と、前記充電電流
制御部の出力により前記充電電流を制御し前記被充電機
器に制御された充電電流を供給する充電電流生成部とか
ら成ることを特徴とする。
【０００９】
【００１０】
【００１１】本発明の第１の入力電力制御式充電方式に
おいて、前記複数のＡＣ／ＤＣコンバータの出力の各々
と前記充電回路の入力間にそれぞれ設けられたダイオー
ドを含むことを特徴とする。また、前記複数のＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータの出力特性の下限電圧値が同一またはほぼ
等しいことを特徴とする。
おいて、前記複数のＡＣ／ＤＣコンバータの出力の各々
と前記充電回路の入力間にそれぞれ設けられたダイオー
ドを含むことを特徴とする。また、前記複数のＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータの出力特性の下限電圧値が同一またはほぼ
等しいことを特徴とする。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】図１は本発明の入力電力制御式充電方式の
一実施の形態を示すブロック図である。
一実施の形態を示すブロック図である。
【００１６】図１において、本充電方式は、ＡＣ／ＤＣ
コンバータ１と、充電回路２と、負荷回路３と、２次電
池４とから構成されている。さらに、充電回路２は、Ａ
Ｃ／ＤＣコンバータ１の入力電圧の大きさを検出する入
力電圧検出部５と、充電電流の大きさを決定する充電電
流制御部６と、充電電流の大きさを変化させる充電電流
生成部７とから構成され、ＡＣ／ＤＣコンバータ１の電
力を負荷回路３と２次電池４に振り分けている。
コンバータ１と、充電回路２と、負荷回路３と、２次電
池４とから構成されている。さらに、充電回路２は、Ａ
Ｃ／ＤＣコンバータ１の入力電圧の大きさを検出する入
力電圧検出部５と、充電電流の大きさを決定する充電電
流制御部６と、充電電流の大きさを変化させる充電電流
生成部７とから構成され、ＡＣ／ＤＣコンバータ１の電
力を負荷回路３と２次電池４に振り分けている。
【００１７】次に、本発明の充電方式の動作について図
２および３を参照して説明する。
２および３を参照して説明する。
【００１８】図２はＡＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧
−出力電流特性例を示しており、図３は充電回路２の制
御特性例を示している。
−出力電流特性例を示しており、図３は充電回路２の制
御特性例を示している。
【００１９】ＡＣ／ＤＣコンバータ１は、図２の出力特
性を有しており、ＡＣ／ＤＣコンバータ１は出力電圧Ｖ
ｏｕｔが下がってきて電圧の値がＶｍｉｎになったとき
にその出力能力の限界に達していることになる。このＡ
Ｃ／ＤＣコンバータ１の出力特性を利用して、充電回路
２において充電電流の大きさ（充電電流値）を制御す
る。
性を有しており、ＡＣ／ＤＣコンバータ１は出力電圧Ｖ
ｏｕｔが下がってきて電圧の値がＶｍｉｎになったとき
にその出力能力の限界に達していることになる。このＡ
Ｃ／ＤＣコンバータ１の出力特性を利用して、充電回路
２において充電電流の大きさ（充電電流値）を制御す
る。
【００２０】すなわち、充電回路２内の入力電圧検出部
５により入力電圧Ｖｉｎの大きさを認識し、その値がＶ
ｍａｘのときに充電電流制御部６により充電電流生成部
７を制御し、図３に示すように２次電池４への充電電流
Ｉｃｈｇーｏｕｔを最大値Ｉｏとし、Ｖｍａｘ＞入力電
圧＞Ｖｍｉｎのときには充電電流制御部６が充電電流生
成部７を制御し充電電流を小さくしていき、Ｖｍｉｎの
ときには充電電流は０Ａとなり、ＡＣ／ＤＣコンバータ
１の出力電力能力を超えない。ここでは負荷回路の消費
電力はＡＣ／ＤＣコンバータの出力電力能力を超えない
ことが前提条件である。
５により入力電圧Ｖｉｎの大きさを認識し、その値がＶ
ｍａｘのときに充電電流制御部６により充電電流生成部
７を制御し、図３に示すように２次電池４への充電電流
Ｉｃｈｇーｏｕｔを最大値Ｉｏとし、Ｖｍａｘ＞入力電
圧＞Ｖｍｉｎのときには充電電流制御部６が充電電流生
成部７を制御し充電電流を小さくしていき、Ｖｍｉｎの
ときには充電電流は０Ａとなり、ＡＣ／ＤＣコンバータ
１の出力電力能力を超えない。ここでは負荷回路の消費
電力はＡＣ／ＤＣコンバータの出力電力能力を超えない
ことが前提条件である。
【００２１】次に、本発明の第２の実施の形態につい
て、図４および図５を用いて詳細に説明する。
て、図４および図５を用いて詳細に説明する。
【００２２】上述の本発明の第１の実施の形態ではＡＣ
／ＤＣコンバータの数は１つであったが、その出力特性
においてその出力電圧範囲が重なっている（下限電圧が
同一またはほぼ等しい）ならばＡＣ／ＤＣコンバータを
ダイオードＯＲ接続することにより、複数のＡＣ／ＤＣ
コンバータを同時に使用できる。
／ＤＣコンバータの数は１つであったが、その出力特性
においてその出力電圧範囲が重なっている（下限電圧が
同一またはほぼ等しい）ならばＡＣ／ＤＣコンバータを
ダイオードＯＲ接続することにより、複数のＡＣ／ＤＣ
コンバータを同時に使用できる。
【００２３】このＡＣ／ＤＣコンバータを複数個接続す
る場合の実施の形態を図４に示す。
る場合の実施の形態を図４に示す。
【００２４】図４から明らかなように、第２の実施の形
態と第１の実施の形態（図１）との違いは、電力を供給
する複数個（この場合、３個）のＡＣ／ＤＣコンバータ
１１、１２および１３がダイオード８１、８２および８
３によりＯＲ接続されていることにある。
態と第１の実施の形態（図１）との違いは、電力を供給
する複数個（この場合、３個）のＡＣ／ＤＣコンバータ
１１、１２および１３がダイオード８１、８２および８
３によりＯＲ接続されていることにある。
【００２５】ここで、上記前提条件の通り、全てのＡＣ
／ＤＣコンバータ１１、１２および１３（それぞれの出
力特性は図５のａ、ｂおよびｃ）の出力電圧範囲は図５
に示す通り重なって（下限電圧Ｖｍｉｎは同一またはほ
ぼ同一）おり、またダイオードＯＲされていることによ
り、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１ー１３の出力電圧は同一
値となるように制御されるため、ＡＣ／ＤＣコンバータ
の動作も通常使用される範囲内に収まることになる、つ
まり充電回路２より見た場合、入力電流に変化（大きく
なる）はあるが、入力電圧に変化は無く、ＡＣ／ＤＣコ
ンバータが複数個になったとしても充電回路はＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータが一つの時と同様に動作する。
／ＤＣコンバータ１１、１２および１３（それぞれの出
力特性は図５のａ、ｂおよびｃ）の出力電圧範囲は図５
に示す通り重なって（下限電圧Ｖｍｉｎは同一またはほ
ぼ同一）おり、またダイオードＯＲされていることによ
り、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１ー１３の出力電圧は同一
値となるように制御されるため、ＡＣ／ＤＣコンバータ
の動作も通常使用される範囲内に収まることになる、つ
まり充電回路２より見た場合、入力電流に変化（大きく
なる）はあるが、入力電圧に変化は無く、ＡＣ／ＤＣコ
ンバータが複数個になったとしても充電回路はＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータが一つの時と同様に動作する。
【００２６】さらに、本発明の第３の実施の形態につい
て図６を用いて説明する。
て図６を用いて説明する。
【００２７】本発明の第３の実施の形態は、上述の第１
の実施の形態（図１）では充電回路２は１つであった
が、単純なワイヤードＯＲ接続により複数個の充電回路
２を同時に接続していることにある。
の実施の形態（図１）では充電回路２は１つであった
が、単純なワイヤードＯＲ接続により複数個の充電回路
２を同時に接続していることにある。
【００２８】この第３の実施の形態を図６に示す。図６
から明らかなように、第３の実施の形態と第１の実施の
形態との違いは、充電回路２１、２２および２３と２次
電池４１、４２および４３が複数個ワイアードＯＲ接続
により並列に接続されることにある。なお、負荷回路３
１、３２および４３の最大消費電力の合計値が、ＡＣ／
ＤＣコンバータ１の最大出力電力値を越えない場合には
複数の負荷回路３１、３２および３３を接続することも
可能である。
から明らかなように、第３の実施の形態と第１の実施の
形態との違いは、充電回路２１、２２および２３と２次
電池４１、４２および４３が複数個ワイアードＯＲ接続
により並列に接続されることにある。なお、負荷回路３
１、３２および４３の最大消費電力の合計値が、ＡＣ／
ＤＣコンバータ１の最大出力電力値を越えない場合には
複数の負荷回路３１、３２および３３を接続することも
可能である。
【００２９】以下に第３の実施の形態の動作を説明す
る。
る。
【００３０】充電回路２１ー２３は入力電圧（すなわ
ち、ＡＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧）を検出し、充
電電流を制御しているため、複数個接続されたとしても
充電による消費電力の増加により入力電圧が低下するこ
とは、上述の第１の実施の形態の場合と違いはなく、第
３の実施の形態でも第１実施の形態と同様に使用するこ
とができる。
ち、ＡＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧）を検出し、充
電電流を制御しているため、複数個接続されたとしても
充電による消費電力の増加により入力電圧が低下するこ
とは、上述の第１の実施の形態の場合と違いはなく、第
３の実施の形態でも第１実施の形態と同様に使用するこ
とができる。
【００３１】上述の本発明の第２および３の実施の形態
からも明らかなように、本発明の充電方式は簡単にシス
テムの拡張ができる構成となっている。
からも明らかなように、本発明の充電方式は簡単にシス
テムの拡張ができる構成となっている。
【００３２】
【発明の効果】本発明による第１の効果は、ＡＣ／ＤＣ
コンバータの出力電力の大きさや出力特性に関わらず、
その限界点にて使用できることにある。
コンバータの出力電力の大きさや出力特性に関わらず、
その限界点にて使用できることにある。
【００３３】第２の効果は、ＡＣ／ＤＣコンバータの出
力特性及び個数、接続する２次電池の個数を任意に選択
できることにある。換言すれば、当初のシステムを変更
せずにユニット的な接続にてシステムを拡張できる。
力特性及び個数、接続する２次電池の個数を任意に選択
できることにある。換言すれば、当初のシステムを変更
せずにユニット的な接続にてシステムを拡張できる。
【００３４】その理由は、入力電力の制御を入力電圧
（ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧）の大きさにより制
御しているためである。
（ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧）の大きさにより制
御しているためである。
【図１】本発明の入力電力制御式充電方式の第１の実施
の形態を示すブロック図である。
の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるＡＣ／ＤＣコンバ
ータの出力電圧−電流特性図例である。
ータの出力電圧−電流特性図例である。
【図３】本発明の実施の形態における充電回路の電圧−
電流特性図例である。
電流特性図例である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の一例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のＡＣ／ＤＣコンバ
ータの出力電圧−電流特性図例である。
ータの出力電圧−電流特性図例である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の一例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図７】従来の入力電力制御式充電方式の一例を示す図
である。
である。
１ ＡＣ／ＤＣコンバータ ２、２１、２２、２３ 充電回路 ３、３１、３２、３３ 負荷回路 ４、４１、４２、４３ ２次電池 ５ 入力電圧検出部 ６ 充電電流制御部 ７ 充電電流生成部 ８１、８２、８３ ダイオード １１１ ＡＣ／ＤＣコンバータ １１２ 負荷回路 １１３ 電流検出回路 １１４ 充電制御回路 １１５ ２次電池 １１６、１１７ ダイオード １１８、１１９、１２０ トランジスタ １２１、１２２、１２３ 抵抗
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のＡＣ／ＤＣコンバータと、前記複
数のＡＣ／ＤＣコンバータの出力電流を被充電機器に充
電電流として供給する充電回路を含み、前記充電回路
が、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を検出する電
圧検出部と、前記電圧検出部の検出電圧により前記充電
電流の値を決定する充電電流制御部と、前記充電電流制
御部の出力により前記充電電流を制御し前記被充電機器
に制御された充電電流を供給する充電電流生成部とから
成ることを特徴とする入力電力制御式充電方式。 - 【請求項２】 前記複数のＡＣ／ＤＣコンバータの出力
の各々と前記充電回路の入力間にそれぞれ設けられたダ
イオードを含むことを特徴とする請求項１記載の入力電
力制御式充電方式。 - 【請求項３】 前記複数のＡＣ／ＤＣコンバータの出力
特性の下限電圧値が同一またはほぼ等しいことを特徴と
する請求項１または２記載の入力電力制御式充電方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12365097A JP3202651B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 入力電力制御式充電方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12365097A JP3202651B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 入力電力制御式充電方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10322931A JPH10322931A (ja) | 1998-12-04 |
| JP3202651B2 true JP3202651B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=14865865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12365097A Expired - Fee Related JP3202651B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 入力電力制御式充電方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3202651B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105790399A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-07-20 | 国家康复辅具研究中心 | 交直流转换充电电路 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010027320A (ko) * | 1999-09-13 | 2001-04-06 | 서평원 | 단말기의 충전 장치 |
| JP4647747B2 (ja) | 2000-06-08 | 2011-03-09 | 富士通セミコンダクター株式会社 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ及びｄｃ−ｄｃコンバータ用半導体集積回路装置 |
| JP4967526B2 (ja) | 2006-08-22 | 2012-07-04 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 電源装置の制御回路、電源装置及びその制御方法 |
| US7656132B2 (en) * | 2006-11-14 | 2010-02-02 | Advanced Analogic Technologies, Inc. | Battery charger apparatus with a digital charge reduction loop |
| EP2244349A1 (en) * | 2009-04-22 | 2010-10-27 | FRIWO Gerätebau GmbH | Battery charger and method for charging a battery |
-
1997
- 1997-05-14 JP JP12365097A patent/JP3202651B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105790399A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-07-20 | 国家康复辅具研究中心 | 交直流转换充电电路 |
| CN105790399B (zh) * | 2016-04-08 | 2018-03-02 | 国家康复辅具研究中心 | 交直流转换充电电路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10322931A (ja) | 1998-12-04 |
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