JP3435862B2

JP3435862B2 - 充電装置

Info

Publication number: JP3435862B2
Application number: JP31077294A
Authority: JP
Inventors: 昌樹池田; 澄夫和田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 2003-08-11
Anticipated expiration: 2018-08-11
Also published as: JPH08168189A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トランスの二次側に接
続された被充電電池を二次側の制御手段により満充電制
御する充電装置において、充電制御を電池電圧の状態に
応じて間歇、連続に切り換えて行う充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＡＣ電源電流を整流して、トラン
スの一次側に供給するとともに、この電流の流入をスイ
ッチング手段でオン、オフさせて、二次コイルに交流電
圧を誘起させ、これを整流平滑して充電電池を生成し
て、接続された被充電電池に供給するようにした充電装
置が知られている。このような充電装置は二次側に満充
電制御のためのマイコン等から構成される制御部を備え
ている関係上、この制御部を駆動させる電源を得るべ
く、二次側に更に電源コイルを設けており、これより所
要レベルの電源電圧を確保している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接続さ
れる被充電電池は空状態では電池電圧が低いため、二次
コイルに誘起される電圧レベルが低レベルに引っ張ら
れ、これにより電源コイルの誘起電圧も引き下げられる
ため、マイコンを適正に駆動させ得る電源電圧の確保が
必ずしも充分ではないといった問題がある。

【０００４】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
上記トランスの二次側であって被充電電池に電流制御ス
イッチ手段を直列接続し、この電流制御スイッチ手段
を、接続される被充電電池の電池電圧に応じて間歇か、
連続制御させるようにして、二次側電源電圧の確保と、
介設された電流制御スイッチ手段の発熱防止とを可能に
する充電装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、トランスの二
次側に接続された被充電電池を二次側の制御手段により
満充電制御する充電装置において、上記トランスの二次
側であって被充電電池に直列接続された電流制御スイッ
チ手段と、電池電圧検出手段とを備え、上記制御手段
は、電池電圧が二次側誘起電圧に比して低い閾値レベル
以下のときは上記電流制御スイッチ手段を間歇的にオ
ン、オフさせ、電池電圧が上記閾値レベル以上であると
上記電流制御スイッチ手段を連続的にオンさせるように
切り換え制御するものである（請求項１）。

【０００６】また、上記電流制御スイッチ手段が半導体
素子であり、上記閾値レベルは、上記半導体素子のスレ
ショルドレベルを基準に設定されるのが好ましい（請求
項２）。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明によれば、被充電電池は、
二次側に誘起された電圧を整流して得られた充電電流が
制御手段で制御されながら供給されて充電される。この
とき、電池電圧検出手段により被充電電圧の電池電圧が
検出される。制御手段は、電池電圧が二次側誘起電圧に
比して低い閾値レベル以下のときは電流制御スイッチ手
段を間歇的にオン、オフさせ、電池電圧が上記閾値レベ
ル以上であると（充電によって閾値レベルに達すると）
上記電流制御スイッチ手段を本来的な連続的にオンさせ
るように切り換えられる。電池電圧が低いときに間歇的
にオン、オフすることで、二次側の誘起電圧がこの低レ
ベルに引っ張られる影響が低減され、これにより二次側
で生成される電源電圧の低下が抑制される。また、電流
制御スイッチ手段での大きな電圧降下分が時間的に緩和
されるので、電流制御スイッチ手段の発熱も抑制され
る。一方、電池電圧が上昇すると、連続充電しても電圧
低下の現象が解消されているので問題はない。

【０００８】請求項２記載の発明によれば、電池電圧が
半導体素子のスレショルドレベルと対比され、スレショ
ルドレベル以下であれば、半導体素子が間歇的にオン、
オフされて充電が行われ、スレショルドレベル以上であ
れば連続充電される。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明に係る充電装置を備えた充電
器と、この充電器で充電される被充電電池との関係を示
すブロック図である。図において、１は充電器、２は被
充電電池を示している。被充電電池２が例えばリチウム
電池であれば、内部にメモリとしてのＲＯＭ２Ａが内蔵
されており、このＲＯＭ２Ａ内には充電に際して必要な
パラメータが所定のフォーマットで記憶されている。充
電器１と被充電電池２とは、両者の装着によって所要本
数の信号ラインで接続するようになされている。

【００１０】充電器１内には、マイコン回路１０と該マ
イコン回路１０により制御されて駆動される充電動作回
路部１０’が設けられている。充電動作回路部１０’は
トランスＴを備え、その二次側に電流制御スイッチ手段
としてのトランジスタＱ５１が接続され、この出力側に
被充電電池２が接続されるようになっている。また、マ
イコン回路１０は、電池電圧を検出する電池電圧検出部
１０１と、検出された電池電圧のレベルに応じて上記ト
ランジスタＱ５１を間歇的にオン、オフさせる（電池電
圧が閾値レベル以下の場合）か、連続適にオンさせる
（電池電圧が閾値レベル以上、あるいは充電により閾値
レベルを越えた場合）かの制御信号を作成する充電方法
切換部１０２とを備え、生成された制御信号をトランジ
スタＱ５１のベースに出力するようにしている。

【００１１】図２は、本発明に係る充電装置が適用され
る充電器の接続態様の一例を示す構成図である。充電器
１は、リチウム電池及びその他の異種の被充電電池を充
電するものである。３は、被充電電池２を電源として使
用される負荷機器であって、例えば携帯用の電話機であ
る。被充電電池２がリチウム電池の場合、リチウム電池
内のＲＯＭ２Ａには、電話機がリチウム電池の特質等を
把握する上で必要なデータも記憶されている。そして、
電源供給や上記データの伝送はラインｌ１を介して行わ
れるようになっている。また、このラインｌ１には、充
電器１もラインｌ２を介して接続可能になされている。
充電器１の充電電流はラインｌ１の内、電源供給のため
のラインに、上記パラメータを読み取るラインはライン
ｌ１の内、データ伝送のためのラインにそれぞれ電気的
に接続可能になされている。

【００１２】図３及び図４は、この接続関係を説明する
ための図で、図３は、各器の接続状態を示す概略構成
図、図４は、各器の接続端子の配置を示す図である。充
電器１は交流電源接続用のプラグ１Ａを有し、上部に、
リチウム電池やその他の異種の二次電池を装着可能にす
る装着部１Ｂ（図４参照）を備えている。また、充電器
１は被充電電池を装填したまま電話機３も装着可能な構
造を有し、充電の都度、電話機３から被充電電池２を取
り外しする煩わしさを軽減している。

【００１３】リチウム電池は、例えば側面視で台形状に
形成されたパック状をなし、その装着先端部分の上下面
に〜で示す端子が内部を経由して短絡された状態で
形成されている。端子はグランド（ＧＮＤ）用であ
り、端子は温度センサ用であり、端子は正極＋端
子、端子は電池の容量（大小）判別用であり、端子
はＲＯＭ２Ａからデータやパラメータをシリアル伝送す
るためのリード／ライト（Ｒ／Ｗ）用である。電話機３
は下面適所に上記端子〜に対応する配列で接続端子
が形成されており、リチウム電池２を装填したとき、そ
れぞれが接触するようになっている。また、充電器１の
装着部１Ｂの内部にも同様に接続端子が対応して配列さ
れており、リチウム電池２を装着したとき、それぞれが
接触するようになっている。なお、リチウム電池２と異
なる異種の電池の場合、内部にＲＯＭ２Ａを備えていな
いため、端子は形成されていないが、他の端子は、リ
チウム電池と同様に形成されている。また、電池容量の
小さい電池は、種類を問わず、端子と端子は分離さ
れているが、大きな容量の電池では、端子と端子と
は短絡されており、端子の電位をチェックすることで
電池容量の判別が可能になっている。

【００１４】ここで、リチウム電池２内のＲＯＭ２Ａの
メモリマップについて説明する。このＲＯＭ２Ａ内に
は、リチウム性能を示すデータや充電のためのパラメー
タがアドレスに対応して、所定のフォーマット形式で予
め書き込まれている。例えば、リチウム電池の各型を示
すデータ等であり、その他のパラメータについては、以
下、その一例を示す。

【００１５】Ｖｃ（カットオフ電圧）：上限を示す許
容電圧で、８，２Ｖや８，４ＶＶmin（下限電圧）：急速充電制御可能な最低電
圧Ｔmin（制御下限温度）：例えば５℃（なお本実施例
では、−３０℃以下も測定可能）Ｔmax（カットオフ温度）：制御上限温度で、例えば４
５℃ Ｉｌ（急速充電ロー電流）：高速（ラピッド）充電モー
ドでの下限電流値（但し、後述するように充電開始時は
除く）Ｉｈ（急速充電ハイ電流）：高速（ラピッド）充電モー
ドでの電流Ｉｌへの加算値ｔｄ（満充電時間）：満充電とみなす時間要素Ｉｓ（満充電判別電流）：満充電に近づいて定電流制
御から定電圧制御に移行した後の満充電とみなす電流値続いて、図５を用いてリチウム電池の保護回路について
説明する。リチウム電池は上述したように、ＧＮＤ端子
と＋端子を有し、その間にセルＣｅ１，Ｃｅ２が直
列に接続されている。通常、リチウム電池は、２〜複数
のセルが直列接続して構成されている。

【００１６】また、リチウム電池は内部に保護回路２０
が設けられている。保護回路は、後述するように種々の
保護機能を実行するが、特に、充電開始時に急激な大電
流（例えば５０ｍＡ以上）が突入されると、保護回路が
働いて充電電流の流入を禁止するようになっている。従
って、保護回路が動作することのないように、充電動作
を行わせるには、充電開始直後に突入電流を流さないよ
うにする（以下、解除という）必要がある。

【００１７】保護回路２０は制御のためのＩＣ２１と上
記セルＣｅ１，２に直列に接続されたスイッチ回路とし
ての電界効果トランジスタＦＥＴ１〜３とを備えるとと
もに、各ＦＥＴ１〜３にはそれぞれダイオードが並列接
続されている。なお、＋端子の部分に介設されたダイ
オードと抵抗からなる並列回路２２は放電時の電流制限
用である。

【００１８】ＦＥＴ１は電池電圧が低下したときにオフ
して、それ以上の放電を防止するものであり、ＦＥＴ２
は大電流の突入によりオフするものであり、ＦＥＴ３は
過電圧でオフするものであり、かかるオフ制御は、取り
込んだ各セルＣｅ１，２の両端電圧に基づいて制御ＩＣ
２１から出力されるスイッチ信号によって行われる。

【００１９】図６〜図８は、本発明に係る充電装置の回
路をそれぞれ分割して示したものである。この充電装置
は、整流平滑回路部１１、変換回路部１２、駆動回路部
１３、停電流制御回路部１４、充電制御回路部１５、電
池状態検出回路部１６、電池内ＲＯＭ（Ｒ／Ｗ）回路部
１７、温度センサ回路部１８及び表示回路部１９から構
成されるとともに、かかる各回路部を統括制御するマイ
クロコンピュータ（以下、マイコン回路という）１０を
備えている。

【００２０】マイコン回路１０は各入出力端子を有する
マイコンμＣ１、基準クロック発振回路ＯＳＣ及び多段
（ラダー）抵抗Ｒ１〜Ｒ８から構成され、充電処理や電
話機３からのアクセス中に対する処理を行うためのプロ
グラムを内蔵したプログラムＲＯＭや処理データを一時
的に保存するＲＡＭ等を備えている。そして、各入力端
子からデータを取り込み、充電のためのパラメータある
いは予備パラメータを用い、処理プログラムに基づいて
処理を実行するべく、各出力端子から指令信号を出力す
るようにしている。また、上記プログラムＲＯＭ内に
は、図１で説明したように被充電電池２内のＲＯＭ２Ａ
からのパラメータの読み取り判別及び読み取りが出来な
かった場合に予備パラメータを作成するプログラムを備
える。

【００２１】ＲＯＭ１１は予備パラメータをＲＯＭ２Ａ
と同一フォーマットで予め記憶した内部メモリである。
例えば、各パラメータのアドレス値及びパラメータデー
タのビット数が一致するものである。ＲＯＭ１１内の予
備パラメータは、被充電電池２がリチウム電池であるに
も拘らずＲＯＭ２Ａからのパラメータの読み取りができ
なかった場合にも用いられるものであるから、リチウム
電池及びそれ以外の電池の双方に対して有効かつ適正範
囲のパラメータであることが必要である。例えばカット
オフ電圧Ｖｃに対しては９，１Ｖが、下限電圧Ｖminに
対しては４，４Ｖが、カットオフ温度Ｔmax、制御下限
温度Ｔminに対してはそれぞれ同一値が、急速充電ロー
電流Ｉｌに対しては若干大きい値が、急速充電ハイ電流
Ｉｈに対しては比較的低い値が、満充電時間ｔｄに対し
ては、電流Ｉｈを押えたことで若干長く、例えば３時間
に対して４時間が設定されている。また、ＲＯＭ１１
は、電池状態検出回路１６で電池容量の大小が判別可能
なことから、大容量、小容量に対応した予備パラメータ
が書き込まれている。

【００２２】なお、ＲＯＭ１１に代えて、予備パラメー
タ作成のためのプログラムを備え、これにより予備パラ
メータを作成するようにしてもよく、あるいは一方の容
量の予備パラメータのみ記憶しておき、容量判別の結果
に応じて他方の予備パラメータについては、これを作成
するようにしてもよい。

【００２３】多段抵抗Ｒ１〜Ｒ８は、各抵抗値が順次２
倍となる抵抗を配列して構成することで各段がビット位
置に相当するように構成されている。そして、各抵抗の
出力側は１本にまとめて端子ＬＣに接続されている。従
って、マイコンμＣ１の各抵抗の入力側にハイ、ロー信
号をビット情報として出力することで、端子ＬＣに本実
施例では２５６段階のレベル電圧を生成し得るようにな
っている。この端子ＬＣの出力電圧は、後述するように
定電流制御回路２４の参照信号として用いられる。抵抗
の段数は、定電流乃至は定電圧制御における制御精度等
を考慮して決定される。

【００２４】整流平滑回路部１１はプラグ１Ａからの商
用電源を整流し、平滑するもので、入力端子には、ヒュ
ーズＦ，ノイズやサージ除去のためのツェナーダイオー
ドＺＤ１１，抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ１１及びチョー
クコイルＬｃからなる回路を介して整流ブリッジＤＢ及
び平滑コンデンサＣ１２が接続されている。

【００２５】変換回路部１２はトランスＴ及び整流ダイ
オードＤ２１，Ｄ２２，Ｄ２３を備えるとともに、二次
側の定電圧電源生成回路１２１を備える。トランスＴは
一次コイルＬ１と、二次側に二次コイルＬ２及び電源コ
イルＬ３を有するとともに、駆動コイルＬ４を有する。
整流平滑回路部１１の出力側は一次コイルＬ１の一端に
接続され、他端側は駆動回路部１３内のスイッチングト
ランジスタであるＦＥＴ３１のドレインに接続されてい
る。また、二次コイルＬ２の一端にはダイオードＤ２
１，Ｄ２２が同じ向きで並列接続され、その出力側に平
滑コンデンサＣ２１が接続されており、この構成によ
り、二次コイルＬ２の両端に誘起された電圧を整流平滑
して充電電流を生成し、被充電電池２に導くようにして
いる。また、電源コイルＬ３の一端は、ダイオードＤ２
３及び平滑コンデンサＣ２２を介して二次側の定電圧電
源生成回路１２１に接続されている。定電圧電源生成回
路１２１の端子Ｂには、例えば５Ｖの定電圧が得られる
ようになっている。

【００２６】電源コイルＬ３を二次コイルＬ２に対し並
列に設けることで、被充電電池２の電圧が低いときに二
次コイルＬ２の誘起電圧が電池電圧に引っ張られて低く
なって定電圧電源生成回路１２１の端子Ｂの定電圧が低
下することを防止し、これによりマイコン回路１０の動
作の安定を確保している。

【００２７】駆動回路部１３はＦＥＴ３１を周期的にオ
ン、オフさせて一次コイルＬ１への流入電流をスイッチ
ングし、これにより二次コイルＬ２や他のコイルＬ３，
Ｌ４に電圧を誘起させるものである。なお、コンデンサ
Ｃ３１と抵抗Ｒ３１の並列回路にダイオードＤ３１を直
列接続してなる回路は、一次コイルＬ１に流入する電流
特性を向上させるとともに、逆電流の流入を防止するた
めのもので、一次コイルＬ１に並列接続されている。ま
た、ＦＥＴ３１のソースは電流検出抵抗Ｒ３２を介して
コモンラインに接続されている。

【００２８】起動抵抗Ｒ３３はＦＥＴ３１のゲートに電
圧を印加してＦＥＴ３１を起動させるためのもので、整
流平滑回路部１１の正極とＦＥＴ３１のゲート間に接続
されている。また、ＦＥＴ３１のゲートとコモンライン
間には、コンデンサＣ３２、抵抗Ｒ３４及び駆動コイル
Ｌ４からなる直列回路が接続され、自励の発振回路を構
成している。そして、駆動コイルＬ４の誘起電圧がＦＥ
Ｔ３１のゲートに印加されるとともに、ＦＥＴ３１のソ
ースとツェナーダイオードＺＤ３１のカソード間に抵抗
Ｒ３５が接続されている。これによって、ＦＥＴ３１の
ゲートに、ツェナーダイオードＺＤ３１のツェナー電圧
Ｖｚ以上の電圧が印加されないようにして保護を図って
いる。

【００２９】ダイオードＤ３２及びトランジスタＱ３１
からなる直列回路はＦＥＴ３１がオフの期間にコンデン
サＣ３３を負電圧に充電させる負電圧発生回路で、駆動
コイルＬ４の両端に接続されている。また、コンデンサ
Ｃ３３には放電用の抵抗Ｒ３６が並列に接続されてい
る。

【００３０】コンデンサＣ３２の両端には、ＦＥＴ３１
のゲートをオフ電圧にまで低下させる制御用トランジス
タＱ３２と、コンデンサＣ３２に蓄積された電荷及びＦ
ＥＴ３１のゲートの電荷を放電させる制御用トランジス
タＱ３３とがそれぞれ接続されている。すなわち、制御
用トランジスタＱ３２は、そのコレクタがコンデンサＣ
３２と抵抗Ｒ３４の接続点に、制御用トランジスタＱ３
３は、そのコレクタがコンデンサＣ３２とＦＥＴ３１の
ゲートとの接続点にそれぞれ接続されている。

【００３１】また、制御用トランジスタＱ３２，Ｑ３３
はそれぞれ抵抗Ｒ３７，Ｒ３８を介してツェナーダイオ
ードＺＤ３２のアノードに接続され、更にそのカソード
はＦＥＴ３１のソースに接続されている。そして、制御
用トランジスタＱ３２，Ｑ３３のエミッタはコンデンサ
Ｃ３３の負電圧側に接続されている。

【００３２】更に、この駆動回路部１３には定電流制御
回路部１４の一部を構成するフォトカプラＰＣが介設さ
れている。すなわち、フォトカプラＰＣを構成するフォ
トトランジスタＱｐｃがトランジスタＱ３１のベースと
コモンライン間に接続され、二次側に発光ダイオードＤ
ｐｃが設けられている。

【００３３】ここで、以上の回路構成による動作を説明
しておく。入力電源が接続されると、起動抵抗Ｒ３３を
介してコンデンサＣ３２が充電され、これによりＦＥＴ
３１のゲートに電圧が印加され、ＦＥＴ３１がオンし始
める。このため、一次コイルＬ１に電流が流れて駆動コ
イルＬ４に帰還電圧が誘起され、この誘起電圧が駆動コ
イルＬ４、抵抗Ｒ３４及びコンデンサＣ３２により定ま
る時定数で上昇し、ＦＥＴ３１のゲート電圧が上昇し、
ＦＥＴ３１のソースから流れる電流が増加する。そし
て、ソース電流の増大によって抵抗Ｒ３２の両端電圧が
上昇してツェナーダイオードＺＤ３２がオンすると、ベ
ース電流が流れて制御用トランジスタＱ３２，Ｑ３３が
共にオンし、ＦＥＴ３１のゲート電圧はコンデンサＣ３
３の負電圧まで低下する。このとき、制御用トランジス
タＱ３２によりコンデンサＣ３３の電荷を放電すること
によって、制御用トランジスタＱ３３と合わせてＦＥＴ
３１のゲートの電荷を除去するので、ＦＥＴ３１は急速
にオフにされる。

【００３４】この後、起動抵抗Ｒ３３を通してＦＥＴ３
１のゲートに再び電圧が印加され、ＦＥＴ３１がオンす
る。すなわち、ＦＥＴ３１はスイッチングを繰り返し、
このスイッチングにより二次コイルＬ２２に電力が誘起
され、整流されて、定電流が得られる。

【００３５】定電流制御回路部１４は、二次側の出力電
流を制御するもので、上記フォトカプラＰＣの他、制御
電圧発生回路１４１、出力電流に応じた電圧をその両端
に発生する検出抵抗Ｒ４１及び出力電流を検出するモニ
タ回路１４２を備える。

【００３６】前述したように、本発明は、異種の電池の
充電を可能にするものであるが、リチウム電池はニッケ
ル系等の電池と異なり、充電開始時に急激な充電電流を
供給すると保護回路２０が作動して充電ができないよう
になっている。定電流制御回路部１４は、充電開始時に
保護回路２０の解除するべく、徐々に上昇する充電電流
を生成させるとともに、その後は、定電流を生成させる
ためのものである。

【００３７】二次側に生成された充電電流は、＋端子
、被充電電池２及びＧＮＤ端子を介し、更に検出抵
抗Ｒ４１を経て流れるように回路構成されている。

【００３８】制御電圧発生回路１４１は検出抵抗Ｒ４１
を流れる電流により該抵抗Ｒ４１の両端に発生する電圧
に基づいて帰還用の制御電圧を発生するものである。す
なわち、制御電圧発生回路１４１はオペアンプＯＰ１を
有し、反転入力端子には検出電圧と電源電圧間を分圧す
る分圧抵抗Ｒ４２，Ｒ４３が、非反転入力端子には定電
圧電源回路１２１の電源出力端子Ｂからの電源電圧を分
圧して参照電圧を得る分圧抵抗Ｒ４４，Ｒ４５が接続さ
れている。検出抵抗Ｒ４１の両端には分圧抵抗Ｒ４３と
Ｒ４５とが接続されている。そして、上記参照電圧を基
準に検出抵抗Ｒ４１の両端電圧に対応したレベルの電圧
がオペアンプＯＰ１から出力され、この電圧がフォトカ
プラＰＣを構成する発光ダイオードＤｐｃのアノードに
印加されるようになっている。

【００３９】この定電流制御回路部１４による定電流制
御は以下の動作によってなされる。二次側の出力電流が
減少して制御電圧発生回路１４１から電圧が出力されな
くなると、発光ダイオードＤｐｃに電流が流れず、フォ
トトランジスタＱｐｃがオンしない。このため、トラン
ジスタＱ３１がオンせず、コンデンサＣ３３が負電圧ま
で充電されにくくなる。従って、ＦＥＴ３１のオン時間
が長くなって、出力電流が増大する。一方、出力電流が
増大して制御電圧発生回路１４１から電圧が出力される
と、発光ダイオードＤｐｃに電流が流れ、フォトトラン
ジスタＱｐｃがオンする。このため、トランジスタＱ３
１がオンして、コンデンサＣ３３がより負電圧まで充電
されるようになる。従って、ＦＥＴ３１のオン時間が短
くなって、出力電流が減少する。このように負帰還が働
くことで、定電流制御が行われる。

【００４０】また、分圧抵抗Ｒ４４とＲ４５の接続点に
はマイコン回路１０のＬＣ端子から出力される所定レベ
ルの電圧が印加され、上記参照電圧が可変制御可能にな
っている。参照電圧が可変されると、負帰還制御は非反
転入力端子への入力電圧が参照電圧と一致するように行
われるため、参照電圧に応じて二次側の出力電流を所要
レベルに調整可能となる。

【００４１】モニタ回路１４２は制御電圧発生回路１４
１による出力電流制御の適否を監視するためのものであ
る。すなわち、モニタ回路１４２は差動増幅器としての
オペアンプＯＰ２を有し、その非反転入力端子はＧＮＤ
に接続され、反転入力端子は検出抵抗Ｒ４１の両端に接
続されている。そして、検出抵抗Ｒ４１の両端電圧に対
応したレベルのモニタ電圧がオペアンプＯＰ２から出力
され、このモニタ電圧がマイコンμＣ１のＩＯ端子に導
かれるようになっている。マイコンμＣ１はＩＯ端子に
取り込まれたモニタ電圧とＬＣ端子から出力された参照
電圧で指示したあるべきモニタ電圧とを比較し、不一致
であれば、一致するように、多段抵抗Ｒ１〜Ｒ８への電
圧印加を振り分け調整してあるべきモニタ電圧、すなわ
ち所定の二次側出力電流が得られるように調整する。

【００４２】充電制御回路部１５は変換回路部１２と被
充電電池２間に介設され、二次側の出力電流を連続的
に、あるいは間歇的に被充電電池２に供給するものであ
る。充電制御回路部１５は、エミッタが変換回路部１２
の出力側に、コレクタが＋端子に接続され、ベースが
ツェナーダイオードＺＤ５１のカソードに接続されたト
ランジスタＱ５１、コレクタが抵抗Ｒ５１を介してツェ
ナーダイオードＺＤ５１のアノードに接続され、エミッ
タがＧＮＤに接続され、ベースがマイコン回路１０のＣ
Ｈ１端子に接続されたトランジスタＱ５２とからなる。
また、ＣＨ１端子は抵抗Ｒ５２を介して定電圧電源発生
回路１２１の電源出力端子Ｂからの定電圧でプルアップ
されており、マイコンμＣ１からＣＨ１端子にハイレベ
ル信号が出力されている間はトランジスタＱ５２がオン
され、これによりトランジスタＱ５１がオンして二次側
の出力信号が被充電電池２に供給され、一方、ＣＨ１端
子にローレベル信号が出力されている間はトランジスタ
Ｑ５２がオフにされ、これによりトランジスタＱ５１が
オフとなって二次側の出力信号が遮断されるようになっ
ている。被充電電池２の間歇充電は、このようにトラン
ジスタＱ５１をオン、オフすることで行われる。本実施
例における間歇充電は、例えば４０秒周期を採用し、２
秒（１６秒）の充電期間と３８秒（２４秒）の休止期間
を設定している。この場合の平均充電電流は充電期間中
に供給される電流の１／２０（２／５）となる。また、
周期、充電期間及び休止期間は流すべき平均電流等によ
って、適宜調整可能である。

【００４３】また、ツェナーダイオードＺＤ５１をトラ
ンジスタＱ５１のベースに接続した構成を採用し、かつ
電池電圧が低いときは間歇充電させることでトランジス
タＱ５１の過加熱を防止するとともに、電源コイルＬ３
の誘起電圧を所定レベルに維持して電源出力端子Ｂから
定レベルの電源電圧が得られるようにしている。例え
ば、二次コイルＬ２の出力電圧が５Ｖであるとすると
き、電池電圧が１Ｖであれば、トランジスタＱ５１で４
Ｖの電圧低下を生じることとなり、負荷となって発熱す
る。そこで、ツェナーダイオードＺＤ５１を用いてベー
ス電圧をスレショルドレベルに維持するようにして、ト
ランジスタＱ５１の発熱防止を図っている。

【００４４】電池状態検出回路部１６は端子、間に
接続された電池の容量を検出するもので、＋端子に接
続して電池電圧を検出するとともに、容量判別用端子
に接続して電池種類を判別する回路から構成されてい
る。すなわち、＋端子には分圧抵抗Ｒ６１，Ｒ６２の
接続点に抵抗Ｒ６３とコンデンサＣ６１を介して検出端
子Ｖ１が、また、容量判別用端子には分圧抵抗Ｒ６
４，Ｒ６５の接続点に抵抗Ｒ６６とコンデンサＣ６２を
介して判別端子Ｓ１が接続されている。被充電電池２
は、小容量のものは端子、間が電気的に分離されて
おり、一方、大容量のものは端子、が電気的に接続
された構造となっている。従って、端子、に同一電
圧が検出されたときは大容量タイプの電池と判断し、端
子に電圧出力が得られないときは小容量タイプの電池
と判断する。

【００４５】また、ニッケル系電池では正常状態は電池
電圧が４Ｖ以上であり、リチウム電池では１Ｖ以上であ
る。また、ニッケル系の電池では、４Ｖ以下であっても
急速充電させることは可能であるが、リチウム電池の場
合、１Ｖ以下では、異常発熱するため急速充電させるこ
とはできない。そこで、検出した電池電圧に応じて、後
述するように充電電流を制御するようにしている。

【００４６】電池内ＲＯＭ（Ｒ／Ｗ）回路１７は端子
に接続され、リチウム電池内のＲＯＭ２Ａのパラメータ
を読み出すためのものである。この電池内ＲＯＭ（Ｒ／
Ｗ）回路１７は端子とマイコンμＣ１のＲＯＭ端子間
に介設された抵抗Ｒ７１、端子とＧＮＤ間に介設され
たツェナーダイオードＺＤ７１、定電圧電源生成回路１
２の電源出力端子ＢとＲＯＭ端子間に介設された抵抗Ｒ
７２及び電源出力端子Ｂと端子間に介設されたダイオ
ードＤ７１から構成されている。マイコン回路１０は充
電に先立って、ＲＯＭ２Ａ内のアドレスを指定するアド
レスデータを送信するとともに、ＲＯＭ２Ａの該当する
アドレスから読み出されたパラメータを受信して内部の
ＲＡＭに格納する。

【００４７】また、マイコン回路１０はＲＯＭ２Ａにア
クセスしても、ＲＯＭ２Ａから何等のパラメータデータ
が受信されないときは、あるいはアクセスを所定回数繰
り返しても同様に返信データが得られないときは、パラ
メータが読み取れなかったと判断し、内部メモリである
ＲＯＭ１１に保存している予備パラメータを用いて充電
を開始するべく、予備パラメータを内部のＲＡＭに読み
出す。更に、予備パラメータで充電を開始した場合に、
充電中においても所定の周期で繰り返しＲＯＭ２Ａに対
してアクセスを試み、その間に読み取り不可の原因が取
り除かれる等してパラメータが読み取れると、このパラ
メータを予備パラメータに代えて内部のＲＡＭに更新
し、充電を本来のパラメータを用いて継続するように制
御する。

【００４８】温度センサ回路部１８は被充電電池２の温
度を検出するとともに、電池の装着をも検出するもので
ある。被充電電池２の対応する端子，間にはセンサ
として汎用される感温素子としてのサーミスタＴＨが接
続されている。

【００４９】この温度センサ回路部１８はＧＮＤ端子
と温度センサ端子に接続されており、端子とマイコ
ンμＣ１の検出端子Ｔ１間には抵抗Ｒ８１とその両端の
コンデンサＣ８１，Ｃ８２とが接続されるとともに、端
子には抵抗Ｒ８２を介して定電圧電源生成回路１２の
電源出力端子Ｂに接続されている。そして、電源出力端
子Ｂから抵抗Ｒ８２を介してサーミスタＴＨに電流を流
し、このときのサーミスタＴＨの温度状態に応じた抵抗
分と抵抗Ｒ８２の抵抗分による分圧電圧が検出電圧とし
て検出端子Ｔ１に出力され、マイコンμＣ１に導かれ
る。

【００５０】マイコン回路１０は、検出端子Ｔ１から取
り込まれた温度情報、すなわち被充電電池２の温度を計
測し、温度が５℃〜４５℃の範囲内であれば、制御可能
な温度と判断し、一方、電源出力端子Ｂからサーミスタ
ＴＨに電流が流れていない−３０℃以下の状態では、被
充電電池２が装着されていないと判断する。

【００５１】表示回路部１９は充電状態を色で識別可能
に表示するためのもので、２色、例えば赤色と緑色のＬ
ＥＤが一体的に内蔵された発光素子を有する。この表示
回路部１９は、定電圧電源生成回路部１２の電源出力端
子Ｂにそれぞれ電流制限抵抗Ｒ９１，Ｒ９２を介してコ
レクタが接続されたトランジスタＱ９１，Ｑ９２が並列
して設けられ、エミッタは共にＧＮＤに接続され、か
つ、それぞれのベースにはマイコンμＣ１からのＧＲ端
子、ＲＥ端子が接続されるとともに抵抗Ｒ９３，Ｒ９４
を介して電源出力端子Ｂに接続されてプルアップされて
いる。緑色（ＧＲＥＥＮ）ＬＥＤ９１はトランジスタＱ
９１のコレクタとＧＮＤ間に接続され、赤色（ＲＥＤ）
ＬＥＤ９２はトランジスタＱ９２のコレクタとＧＮＤ間
に接続されている。

【００５２】緑色のＬＥＤ９１は、ＧＲ端子がハイレベ
ルでトランジスタＱ９１がオンして消灯し、ＧＲ端子が
ローレベルでトランジスタＱ９１がオフして点灯する。
赤色のＬＥＤ９２は、ＲＥ端子がハイレベルでトランジ
スタＱ９２がオンして消灯し、ＲＥ端子がローレベルで
トランジスタＱ９２がオフして点灯する。また、緑色、
赤色のＬＥＤ９１，９２の双方が点灯されると、黄色
（ＹＥＬＬＯＷ）で点灯する。この時、ハイとローを繰
り返すと点滅（フラッシング）を行わせることもでき
る。マイコンμＣ１はＧＲ端子、ＲＥ端子にそれぞれハ
イ、ローの信号を出力して、充電中は赤色が点灯し、充
電完了で緑色が点灯し、通常状態以外の際には黄色が点
滅するように表示制御する。

【００５３】次に、図９のタイムチャートを用いて基本
的な充電動作を説明する。充電が開始されると、先ず、
充電電流Ｉが０から徐々に増大するようにマイコンμＣ
１のＬＣ端子から参照電圧が階段的に上昇されながら出
力される。これにより、被充電電池２がリチウム電池で
ある場合における保護回路２０の解除を確保している。
そして、所定レベルに達すると、定電流制御される。

【００５４】電池温度ＴはサーミスタＴＨで検出され、
温度上昇に伴ってサーミスタ抵抗が減少し、検出端子Ｔ
１での検出電圧が低下する。マイコンμＣ１は検出電圧
を温度Ｔに変換する（あるいは検出電圧のまま）ととも
に、連続する２回分の検出温度から上昇勾配ΔＴ／Δｔ
を算出する。そして、この勾配ΔＴ／Δｔが所定レベル
に達すると、満充電と判断して充電動作が終了されると
ともに、この時の電池電圧Ｖｐｅａｋが電池電圧入力端
子Ｖ１から取り込まれて記憶される。また、上記充電動
作の終了に引き続いて充電動作が再開される。この再開
充電時の充電電流は、先の充電開始時と同様に徐々に上
昇するように制御される。このように電流の立上りを緩
やかに制御すると、低下傾向にあった電池電圧が再び上
昇し始める。そして、電池電圧が記憶された値Ｖｐｅａ
ｋに一致すると、充電を完了させる。この後はメンテナ
ンスモードに移行する。

【００５５】このように、一旦、充電を終了した後に、
再び充電電流を徐々に増大させ、電池電圧が上昇して充
電終了時点における電圧に一致するまで再充電すること
で、充電量を可及的に満充電に近づけるようにしてい
る。なお、再開充電における電流を徐々に上昇するよう
にしたことで、そのまま、あるいは急激に高レベルの電
流を供給した場合に電池電圧がそのまま下がり続け、い
つまで経ってもＶｐｅａｋに一致することなく過充電に
なるのを効果的に防止している。

【００５６】また、上記実施例では、最初の充電終了を
温度の上昇勾配で監視しているが、これに限定されず、
この温度勾配とか電池電圧が満充電の直前まで上昇した
ことが検知されると、それまでの定電流制御を定電圧制
御に切り換え、この定電圧制御の下で、充電電流が満充
電に近づくにつれて所定レベル（満充電判別電流）Ｉｓ
まで低下したことを条件に充電完了と判断するようにし
てもよい。

【００５７】なお、充電開始時に、電池電圧が充電制御
回路部１５のスレショルドレベルに近い電圧に比して低
いときは、間歇充電乃至は予備的な充電を行って、電池
電圧をスレショルドレベルまで引き上げてから急速充電
に移行するようにして、充電制御回路部１５のトランジ
スタＱ１の発熱防止と二次側の電源電圧レベルの確保を
図っている。

【００５８】続いて、図１０，図１１のフローチャート
を用いて充電動作の詳細について説明する。なお、図１
０，図１１は、１つのフローチャートを分割して示した
ものである。図において、各ステップを繋ぐ線のうち、
二点鎖線はリチウム電池を示し、破線はリチウム電池と
判別できなかった場合やニッケル系等の電池を示し、細
い実線は両方の電池に共通する場合を示している。

【００５９】本フローチャートは、ＡＣプラグ１Ａが商
用ＡＣ電源に差し込まれ、あるいは図外のメインスイッ
チがオンされることで起動する。

【００６０】フローチャートが起動すると、先ず、ＩＤ
ＬＥモードに移行し、充電電流Ｉ＝０にされ、全ての状
態がオフにリセットされる（ステップＳ２）とともに、
電池温度Ｔの計測が行われる。電池温度Ｔ≧−３０℃で
あれば、被充電電池２が装着されていると判断して、ス
テップＳ４に移行する。ステップＳ４では、電池電圧Ｖ
及び電池温度Ｔのデータを取り込む。また、マイコμＣ
１により被充電電池２内のＲＯＭ２Ａをアクセス、すな
わちパラメータの読み取り指示が行われるとともに、パ
ラメータの読み取りが可能であったか否かの判別が行わ
れる。また、この状態では、ＬＥＤ９２が点灯される。

【００６１】なお、電池温度Ｔは、これ以後において常
にチェックされており、いずれの状態（ステップ）でも
電池温度Ｔが＜−３０℃であれば、ステップＳ２に戻
る。

【００６２】ここで、パラメータの読み取りができたの
であれば、被充電電池２がリチウム電池であると判断し
て、電池電圧Ｖがリチウム電池における最小レベルＶmi
n（例えば１Ｖ）以上で最大レベル（カットオフ電圧）
Ｖｃ以下で、かつ電池温度Ｔが最低レベルＴmin以上で
最高レベルＴmax以下のときは、ラピッドモード（ステ
ップＳ６）に移行する。一方、パラメータの読み取りが
できなかったのであれば、リチウム電池以外の電池か、
あるいはリチウム電池であっても接触不良等が原因して
パラメータの読み取りができないものと判断して、リチ
ウム電池の条件とリチウム電池以外の電池の条件を共に
満足する予備パラメータに対して、電池電圧Ｖが最小レ
ベルＶmin（例えば４，４Ｖ）以上で最大レベルＶmax以
下で、かつ電池温度Ｔが最低レベルＴmin以上で最高レ
ベルＴmax以下のとき、ラピッドモード（ステップＳ
６）に移行する。

【００６３】また、電池の種類に拘らず、電池温度Ｔが
Ｔmin（本実施例では５℃）未満であれば、トリクル１
モード（ステップＳ８）に、電池電圧Ｖが最小レベルＶ
min未満であれば、トリクル２モード（ステップＳ１
０）に、電池温度ＴがＴmax（本実施例では4５℃）を越
えておれば、トリクル３モード（ステップＳ１２）に移
行する。更に、リチウム電池の場合であって電池電圧Ｖ
がカットオフ電圧Ｖｃを越えているとき、また、リチウ
ム電池と判別できなかった電池の場合であって電池電圧
Ｖがカットオフ電圧Ｖnｃ（＞Ｖmax）を越えているとき
は、トリクル３モード（ステップＳ１２）に移行する。
このリミット電圧Ｖnｃはリチウム電池のカットオフ電
圧Ｖｃに対応するものである。

【００６４】ラピッドモードは急速充電を行わせるもの
で、充電電流の立上りは階段状にされて保護回路２０を
解除し、その後は大電流を連続して供給するようにして
いる。トリクル１モード〜トリクル３モードはいずれも
通常状態から外れた状態からの回復のためのもので、ト
リクル１モードは、電池電圧を急速充電可能なレベルま
で持ち上げたり、あるいはラピッドモードにおいて一時
的な異常、例えば接触不良や短絡またはセンサ異常等に
よって電池電圧ＶがＶminやＶth以下に落ちたとき、ま
た電池温度ＴがＴmin以下になったときに異常が解除さ
れるまで、いわば回復的な充電を行うためのものであ
る。トリクル２モードは電池電圧を急速充電可能なレベ
ルまで持ち上げるためのものである。トリクル３モード
は充電電流を停止させて、電池温度あるいは電池温度が
急速充電可能なレベルまで低下するのを待つためのもの
である。

【００６５】以下、充電動作を場合分けして説明する。 (1)リチウム電池が通常充電処理される場合ステップＳ４からステップＳ６のラピッドモードに移行
すると、充電電流Ｉが０からＩｌ＋Ｉｈ（例えば合計で
１Ａ程度）に向けて階段状に上昇される。この階段状の
電流上昇はマイコンμＣ１のＬＣ端子からの参照電圧を
順次上げていくことで行われる。そして、電流値が（Ｉ
ｌ＋Ｉｈ）に達すると、このレベルを維持しつつ連続給
電される。充電電流の段階的立ち上げは、例えば６４０
ｍｓの時間間隔で連続制御され、ＬＣ端子から参照電圧
が切り換えられた後にモニタ回路１４２は検出抵抗を介
して充電電流を検出し、ＬＣ端子での指示に応じた充電
電流から外れているときは、これを一致させるべく、参
照電圧の微調整が行われる。なお、二次側に被充電電池
２を接続しない状態で、検出抵抗Ｒ４１の両端に発生す
る電圧を事前に測定し、この分をオフセット量として補
償、すなわちマイコンμＣ１にセットすることで、検出
精度ひいては電流制御のより一層の精度向上を図ること
ができる。

【００６６】急速充電中では、電池電圧Ｖがカットオフ
電圧Ｖｃを越えたかどうかが判別され（ステップＳ６
１）、越えていなければそのまま充電が継続され、越え
ていれば定電流制御から定電圧制御に切り換えられる
（ステップＳ６２）。これにより電流は充電が進んで満
充電に近づくにつれて漸近的に減少し、電流値が２０ｍ
Ａ（＝Ｉｓ）まで低下すると満充電と判断して、メンテ
ナンスモード（ステップＳ１６）に移行する。メンテナ
ンスモードでは電流が０にされ、ＬＥＤ９１を点灯させ
て充電を完了する。

【００６７】(2)パラメータが読み取れなかったときの
非充電電池が通常充電処理される場合この場合は、予備パラメータを用いて充電制御が行われ
ることになる。充電開始は前記(1)と同様に階段的に充
電電流が増大するようにマイコンμＣ１で制御される。
なお、充電中に、電池電圧Ｖがリミット電圧Ｖsｃ（＜
Ｖnｃ）に達するか、カットオフ電圧Ｖnｃに達すると満
充電と判断してメンテナンスモードに移行する。メンテ
ナンスモードでは自己放電を補うレベルの末期電流が流
される（ステップＳ１６）。なお、この後でも被充電電
池２が本充電装置１に装着されている間は、電池電圧Ｖ
がチェックされており、電池電圧Ｖが、例えば１Ｖ低下
したら、補充充電を行うべく、ステップＳ４に移行す
る。

【００６８】一方、電池電圧Ｖが上記充電終了の各条件
に達する前に、温度上昇ΔＴ／Δｔが所定値に達する
と、この時点の電池電圧をＶｐｅａｋとして取り込ん
で、再充電のためのトップオフモード（ステップＳ１
４）に移行する。このトップオフモード（再充電）は上
記ラピッドモードの充電開始時同様、充電電流Ｉが０か
ら（Ｉｌ＋Ｉｈ）に向けて階段状に上昇される。この階
段状の電流上昇はマイコンμＣ１のＬＣ端子からの参照
電圧を順次上げていくことで行われる。このように、充
電電流を０から上昇させることで、電池電圧がまた、上
昇し始めることとなる。そして、電流値が（Ｉｌ＋Ｉ
ｈ）に達すると、このレベルを維持しつつ連続給電され
る。このモードではＬＥＤ９１が点灯されている。な
お、トップオフモードにおける電流値は（Ｉｌ＋Ｉｈ）
以下であれば所定のレベルに設定可能である。

【００６９】また、充電中は電池電圧Ｖが検出されてお
り、上記記憶された電圧Ｖｐｅａｋを越えたかどうかが
判断され（ステップＳ１４１）、越えていなければ、電
流値を（Ｉｌ＋Ｉｈ）に維持しながら充電を継続し（ス
テップＳ１４２）、Ｖ＞Ｖｐｅａｋになると、充電完了
としてメンテナンスモード（ステップＳ１６）に移行す
る。

【００７０】なお、トップオフモードの再充電におい
て、このラピッドモードの充電開始からの合計時間が満
充電ｔｄを越えた時点で、あるいは電池温度ＴがＴmax
を越えた時点で満充電とみなして充電完了し、メンテナ
ンスモードに移行する。

【００７１】(3)ステップＳ４からトリクル３モードに
移行する場合トリクル３モードでは充電を開始せず（Ｉ＝０）、ＬＥ
Ｄ９１，ＬＥＤ９２の双方を同期して点滅（イエローフ
ラッシュ）させる。この状態で、リチウム電池の場合
に、電池電圧Ｖが（Ｖｃ−２００ｍＶ）以下で、かつ電
池温度Ｔが（Ｔmax−６℃）以下になって回復したかど
うかが判別され、あるいは電池種類が不明な電池の場合
に、電池電圧Ｖが（Ｖnｃ−２００ｍＶ）以下で、かつ
電池温度Ｔが（Ｔmax−６℃）以下になって回復したか
どうかが判別され、そうであればラピッドモードに移行
する。なお、この場合、所定時間を経過しても通常状態
に復帰しないときはステップＳ２に戻るようにしてもよ
い。

【００７２】(4)ステップＳ４，Ｓ１０からトリクル１
モードに移行する場合トリクル１モードでは、先ず、電池電圧Ｖがスレショル
ド電圧Ｖｔｈ＋５０ｍＶ以下かどうかが判別される（ス
テップＳ８１）。このスレショルド電圧Ｖｔｈは、充電
制御回路１５において、Ｖｅｂ（トランジスタＱ１のエ
ミッタベース間電圧）＋Ｖｚ（ツェナーダイオードＺＤ
５１のツェナー電圧）で、本実施例では３，５Ｖに設定
されている。

【００７３】電池電圧Ｖが（Ｖｔｈ＋５０ｍＶ）未満で
あれば、トランジスタＱ１の発熱を考慮して、間歇充電
が指示され（ステップＳ８２）、そうでなければ連続
（リニア）充電が指示される（ステップＳ８３）。この
間歇充電及びリニア充電のいずれも、充電開始時にはマ
イコンμＣ１によって階段状に充電電流が増大するよう
に制御され、保護回路２０の解除を確保している。

【００７４】次いで、電池温度Ｔが（Ｔmax＋１℃）未
満かどうかが判別され（ステップＳ８４）、電池温度Ｔ
が（Ｔmax＋１℃）未満であれば、イエローフラッシュ
を行って（ステップＳ８５）、デューティ１、すなわち
例えば充電時間が２秒、休止期間が３８秒の周期４０秒
での間歇充電が開始される（ステップＳ８６）。そし
て、電池電圧Ｖが（Ｖｔｈ＋５０ｍＶ）未満かつ電池温
度Ｔが（Ｔmax＋１℃）未満であれば、間歇充電が継続
される。一方、電池温度Ｔが上昇してきて（Ｔmin＋１
℃）以上になると、次いで、電池電圧Ｖが（Ｖmin＋５
０ｍＶ）未満かどうかが判別され（ステップＳ８７）、
電池電圧Ｖが（Ｖmin＋５０ｍＶ）未満であれば、イエ
ローフラッシュを行って（ステップＳ８８，Ｓ８５）、
上記デューティ１による間歇充電が継続される。一方、
電池電圧Ｖが（Ｖmin＋５０ｍＶ）以上になると、ＬＥ
Ｄ９２が点灯され（ステップＳ８９）、続いて、電池電
圧Ｖが（Ｖｔｈ＋５０ｍＶ）以上であるかどうかが判別
される（ステップＳ９０）。ここで、電池電圧Ｖが（Ｖ
ｔｈ＋５０ｍＶ）未満であれば、取敢えずステップＳ８
７で電池電圧Ｖが（Ｖmin＋５０ｍＶ）以上であったの
で、充電電流を増大させるべく、デューティ２、すなわ
ち例えば充電時間が１６秒、休止期間が２４秒での間歇
充電に切り換えられる（ステップＳ９１）。

【００７５】一方、ステップＳ８３でリニア充電が開始
されたときも同様な処理が実行される。なお、間歇充電
はマイコンμＣ１のＣＨ１端子からのハイ、ロー信号に
よって行われ、充電、休止期間が電池温度、電池電圧及
びスレショルドレベルに応じて適宜変更される（ステッ
プＳＳ８６，Ｓ９１及びＳ８３）。

【００７６】そして、電池電圧Ｖが（Ｖｔｈ＋５０ｍ
Ｖ）以上になると急速充電可能なレベルまで回復したと
みなしてラピッドモードに移行する。

【００７７】(5)ステップＳ４からトリクル２モードに
移行する場合トリクル２モードでは、充電電流が５０ｍＡに設定さ
れ、この電流値はモニタ回路１４２によって監視され、
一定に維持される。なお、電流供給開始時点では電流は
０から５０ｍＡに向けて徐々に増大され、保護回路２０
の解除を確保している。先ず、電池電圧Ｖがカットオフ
電圧Ｖｃ以上かどうかが判別される（ステップＳ１０
１）。電池電圧Ｖがカットオフ電圧Ｖｃ以上であれば非
充電（ノンチャージ）モード（ステップＳ１８）に移行
する。電池電圧Ｖがカットオフ電圧Ｖｃ未満であれば、
次いで、電流値が５０ｍＡ以上かどうかが判別される
（ステップＳ１０２）。電流値が５０ｍＡ未満であれ
ば、５０ｍＡでの充電を繰り返し、そうでなければ、電
池温度ＴがＴmaxを越えたかどうかが判別される（ステ
ップＳ１０３）。電池温度ＴがＴmaxを越えたのであれ
ば、トリクル３モードに移行し、そうでなければトリク
ル２モードに移行する。

【００７８】一方、ステップＳ１０１から非充電モード
に移行したときは、充電を中断し、この間に電池電圧
が、リチウム電池にあってはＶmin〜（Ｖｃ−２００ｍ
Ｖ）になると、種類不明の電池にあってはＶmin〜（Ｖm
ax−２００ｍＶ）になると、ステップＳ４に移行する。

【００７９】なお、上記充電動作のフローチャートにお
いて、パラメータの読み取りができなかったときは、充
電制御中、定期的、周期的乃至は特定のステップにおい
てマイコンμＣ１がアクセスのためのコードをＲＯＭ端
子へ出力するようになっており、このときＲＯＭ２Ａか
らパラメータの読み取りができたときは、予備パラメー
タに代えて、読み出された本来のパラメータを用いるよ
うにすることもでき、このようにすることで、より適正
な充電制御が図れる。

【００８０】次に、ＲＯＭ２Ａへのアクセス動作につい
て図１２に示すフローチャートを用いて説明する。充電
装置１は被充電電池２が装着されると、パラメータを読
み取るべくＲＯＭ端子からＲＯＭ２Ａに対してアクセス
信号を送出する。このとき、先ず、図２に示すように接
続されている電話機３がＲＯＭ２Ａ内からデータを読み
取るべくアクセス中であるかどうか、すなわち通信中か
どうかが判別される（ステップＳ２０１）。アクセス中
であれば、マイコンμＣ１はアクセスを行うことなく、
リターンする。一方、電話機３がアクセス中でなけれ
ば、マイコンμＣ１は自己が優先であることを電話機３
側に示すべく、優先権信号（コード）を出力し（ステッ
プＳ２０２）、この後、読み出しのためのアクセスを開
始する（ステップＳ２０３）。優先権信号を示すコード
はアドレスコードやパラメータコード乃至はデータコー
ドとは異なるパターンコードが採用され、優先権信号と
他の信号とが識別し得るようにしてある。このように、
充電装置１及び電話機３の双方が予め約束したコードを
送信して優先権を確保することで、お互いに、誤ったデ
ータやパラメータを読み取ることが防止でき、通信の高
信頼性が確保できるようにしている。

【００８１】また、優先権信号に代えて、充電装置１か
らアクセスに際して、伝送ライン上にハイ、ローの何等
かのレベル信号があるときは、他方の機器がアクセス中
であると見做して、所定時間だけアクセスを待機するよ
うにしてもよい。

【００８２】なお、本実施例では、電話器を他の機器と
して説明したが、これに限定されず、二次電池で動作可
能かつ電池の特性データを必要に応じて読み込むように
なされた、髭剃り器や電動工具等の電池応用機器一般に
適用可能である。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、電池電圧が二次側誘起電圧に比して低い閾
値レベル以下のときは上記電流制御スイッチ手段を間歇
的にオン、オフさせ、電池電圧が上記閾値レベル以上で
あると上記電流制御スイッチ手段を連続的にオンさせる
ように切り換え制御するようにしたので、電池電圧のレ
ベルに拘らず、二次側の誘起電圧が電池電圧の低レベル
に引っ張られることが抑制され、この結果、二次側で生
成される電源電圧の低下が抑制される。これにより制御
手段の正常作動が確保できる。また、電流制御スイッチ
手段での大きな電圧降下分が時間的に緩和される分、電
流制御スイッチ手段の発熱の抑制もできる。しかも、電
池電圧が所定のレベルであれば、或いは所定のレベルま
回復すれば本来の連続充電となるので、迅速な充電も可
能である。

【００８４】また、請求項２記載の発明によれば、閾値
レベルを半導体素子のスレショルドレベルで設定したの
で、電池電圧が低いときの電源電圧の低下及び半導体素
子の発熱が可及的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る充電装置を備えた充電器と、この
充電器で充電される被充電電池との関係を示すブロック
図である。

【図２】本発明に係る充電装置が適用される充電器の接
続態様の一例を示す構成図である。

【図３】各器の接続状態を示す概略構成図である。

【図４】各器の接続端子の配置を示す図である。

【図５】リチウム電池の保護回路を説明する回路図であ
る。

【図６】本発明に係る充電装置の回路図である。

【図７】本発明に係る充電装置の回路図である。

【図８】本発明に係る充電装置の回路図である。

【図９】基本的な充電動作を説明するタイムチャートで
ある。

【図１０】充電動作を説明するフローチャートである。

【図１１】充電動作を説明するフローチャートである。

【図１２】ＲＯＭへのアクセス動作を説明するフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１充電装置２被充電電池２ＡＲＯＭ３電話機１０メモリ回路１０１電池電圧検出部１０２充電方法切換部１１整流平滑回路部１２変換回路部１３駆動回路部１４定電流制御回路部１５充電制御回路部１６電池状態検出回路部１７電池内ＲＯＭ（Ｒ／Ｗ）回路部１８温度センサ回路部１９表示回路部２０保護回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トランスの二次側に接続された被充電電
池を二次側の制御手段により満充電制御する充電装置に
おいて、上記トランスの二次側であって被充電電池に直
列接続された電流制御スイッチ手段と、電池電圧検出手
段とを備え、上記制御手段は、電池電圧が二次側誘起電
圧に比して低い閾値レベル以下のときは上記電流制御ス
イッチ手段を間歇的にオン、オフさせ、電池電圧が上記
閾値レベル以上であると上記電流制御スイッチ手段を連
続的にオンさせるように切り換え制御するものであるこ
とを特徴とする充電装置。
【請求項２】上記電流制御スイッチ手段が半導体素子
であり、上記閾値レベルは、上記半導体素子のスレショ
ルドレベルを基準に設定されていることを特徴とする請
求項１記載の充電装置。