JP3445434B2 - 電気機器 - Google Patents
電気機器Info
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- 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
-
- 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
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- 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
Description
イオン2次電池などの2次電池からの電力供給を受けて
動作する例えば携帯型電気機器のような電気機器に関す
る。
うな携帯型の電気機器では、電源に2次電池を採用する
場合が多い。また近年は、リチウムイオン2次電池を用
い、フローティング充電方式が採用されることも多くな
っている。
ーティング充電方式を採用した電気機器の従来の構成例
を示す回路ブロック図である。
が着脱自在となっている。この電気機器1は、内部回路
11、定電圧定電流出力回路12および充電制御回路1
3を有する。また電池パック2は、リチウムイオン2次
電池21およびサーミスタ22を有する。
装着された状態にあっては、リチウムイオン2次電池2
1の両端子が、内部回路11および定電圧定電流出力回
路12に共通に接続される。
ン2次電池21が出力する電力が供給されることにな
り、内部回路11はこの電力により所定の動作をする。
源に接続されたときに、その外部電源から供給される電
力を、電流を所定レベルに制御した上でリチウムイオン
2次電池21に供給するか、または電圧を所定レベルに
制御した上でリチウムイオン2次電池21に供給する。
電池21の両端子間に接続されるとともに、サーミスタ
22の一端が接続されている。また充電制御回路13に
は、定電圧定電流出力回路12に外部電源が接続された
ときに、その外部電源から電力が供給される。そして充
電制御回路13は、外部電源から供給される電力により
動作し、リチウムイオン2次電池21の両端子間の電圧
レベルおよびリチウムイオン2次電池21の温度(サー
ミスタ22の抵抗値より算出する)を監視して定電圧定
電流出力回路12の制御を行う。
は充電方式が定電圧定電流充電であるために、図2に示
すような構成によりフローティング充電方式を採用する
ことで、充電中でも内部回路11を動作させることがで
きる。すなわち、充電中でも機器の使用が可能となるこ
とから、ユーザにとって電気機器の使い勝手が良くな
る。
は、小型化が要求されている。そして上述のような電気
機器において、図3に示すように充電制御回路13の機
能を内部回路11内の制御回路11aに持たせることに
より、充電制御回路13を不要として小型化を図ること
が考えられている。
ては、リチウムイオン2次電池21の温度が、充電を行
って良い範囲にあるかどうかを監視して定電圧定電流出
力回路12の出力のON/OFF制御や、リチウムイオ
ン2次電池21の電圧を監視しての定電圧定電流出力回
路12の出力値の制御などがある。なお、定電圧定電流
出力回路12の出力値の制御は、一般には図4に示すよ
うに、充電電圧が所定の電池電圧よりも低いときには、
充電電流を最大値Imax (リチウムイオン2次電池21
の電流容量の2倍を越えないように設定される)に定電
流制御して充電電圧を上昇させ、また充電電圧が電池電
圧に等しければ、充電電圧を電池電圧に定電圧制御して
充電電流を低くする。
御が正しく行われないと、リチウムイオン2次電池21
の充電を行うことができない。しかしながら前述のよう
に内部回路11が有する制御回路11aにて定電圧定電
流出力回路12の制御を行おうとした場合、この制御回
路11aはリチウムイオン2次電池21から電力供給を
受けて動作するためにリチウムイオン2次電池21の出
力電圧が低いと正常に動作することができない。このた
め、リチウムイオン2次電池21を充電することができ
ないという不具合があった。
2次電池からの電力供給を受けて動作する回路に含まれ
る制御回路を流用して充電制御を行おうとした場合、2
次電池が消費されて出力電圧が低下した状態からは2次
電池の充電を行うことができなくなってしまうという不
具合があった。
たものであり、その目的とするところは、2次電池から
の電力供給を受けて動作する回路に含まれる制御回路を
流用することで小型化を図った上で、2次電池の充電制
御を常に正しく行うことができる電気機器を提供するこ
とにある。
めに本発明は、外部電源により動作し、例えばリチウム
イオン2次電池などの2次電池をフローティング充電方
式で充電するための例えば定電圧定電流出力回路などの
充電手段と、内部回路に設けられ、前記充電手段を制御
する機能を有した制御回路と、前記2次電池から前記内
部回路への電源経路を断続するためのものであり、例え
ば当該電気機器が所定の使用状態にあるときに前記スイ
ッチ手段をONとされ、所定の不使用状態にあるときに
前記スイッチ手段をOFFとされる例えばスイッチなど
のスイッチ手段と、前記外部電源により動作し、少なく
とも前記制御回路を駆動可能な電圧で、かつ前記2次電
池の充電電圧よりも低い電圧を有したバイパス電力を前
記内部回路と前記スイッチ手段との間から前記内部回路
へと供給する例えばバイパス回路などのバイパス手段と
を備えた。
手段が外部電源により動作して2次電池を充電すると
き、バイパス手段から出力されるバイパス電力が内部回
路へと供給され、内部回路内の制御回路による充電手段
の制御が確実に行われる。また、2次電池の充電時にバ
イパス手段から出力されるバイパス電力が2次電池に供
給されることは、スイッチ手段によって阻止される。2
次電池が十分に充電されたのちには、2次電池の出力電
圧のほうがバイパス電力の電圧よりも高いためにバイパ
ス手段の出力が自動的に停止する。
実施形態につき説明する。図1は本実施形態に係る電気
機器の要部構成を示す回路ブロック図である。なお、図
2および図3と同一部分には同一符号を付している。
となっている。電気機器1は、内部回路11、定電圧定
電流出力回路12、バイパス回路14およびスイッチ1
5を有する。また電池パック2は、リチウムイオン2次
電池21およびサーミスタ22を有する。
装着された状態にあっては、リチウムイオン2次電池2
1の両端子が、内部回路11および定電圧定電流出力回
路12に共通に接続される。
21から電力供給を受け、制御回路11aの制御の下に
所定の動作をする。なお制御回路11aは、定電圧定電
流出力回路12を制御する機能、すなわち充電制御機能
も有している。
接続されたときにその外部電源から供給される電力を、
定電流制御した上でリチウムイオン2次電池21に供給
するか、または定電圧制御した上でリチウムイオン2次
電池21に供給する。なおリチウムイオン2次電池21
への電力供給のON/OFFや、定電流制御および定電
圧制御のいずれとするかは制御回路11aの制御に基づ
いて決定する。
たときにその外部電源から供給される電力をレギュレー
トして、少なくとも制御回路11aを駆動することが可
能で、かつリチウムイオン2次電池21の電池電圧より
も低い所定電圧に制御した電力(以下、バイパス電力と
称する)を生成し、これを内部回路11とスイッチ15
との間においてリチウムイオン2次電池21から内部回
路11への電源経路に印加する。
21の+端子と内部回路11との間に介挿されており、
制御回路11aの制御の下にリチウムイオン2次電池2
1から内部回路11への電源経路を断続する。
池21の近傍に配置されており、リチウムイオン2次電
池21の温度に応じて抵抗値が変化することにより、制
御回路11aにおいてリチウムイオン2次電池21の温
度を検知可能とするものである。
動作を説明する。まず制御回路11aは、当該電気機器
1が使用状態にあるときにはスイッチ15をONとし、
不使用状態にあるときにはスイッチ15をOFFとす
る。
電圧が内部回路11を駆動可能な最低レベルを下回って
いると内部回路11は動作せず、従ってスイッチ15は
OFF状態となる。
池21を充電すべく定電圧定電流出力回路12およびバ
イパス回路14に外部電源が接続されると、まずバイパ
ス回路14が動作し、バイパス電力を出力するようにな
る。そうすると、このバイパス回路14から出力された
バイパス電力はリチウムイオン2次電池21から内部回
路11への電源経路を介して内部回路11に供給され
る。
11aを駆動し得る電圧を有している。このため、バイ
パス電力が内部回路11に供給されることで制御回路1
1aが動作を開始し、例えば周知の手順によりリチウム
イオン2次電池21の充電制御を行う。このとき、スイ
ッチ15は上述のようにここではOFFとなっているの
で、バイパス電力はリチウムイオン2次電池21へ供給
されることはなく、定電圧定電流出力回路12が出力す
る充電用電力によってのみリチウムイオン2次電池21
が正しく充電される。なお、図示は省略しているが、制
御回路11aがスイッチ15の状態によらずにリチウム
イオン2次電池21の出力電圧をモニタする経路が設け
られている。
分に充電されたのちには、ユーザが当該電気機器の使用
を所望する際にスイッチ15をONとすることにより、
リチウムイオン2次電池21が出力する電力が内部回路
11へと供給され、内部回路11が動作する。このと
き、バイパス回路14に外部電源が接続されたままであ
ったとしても、バイパス回路14が出力する電圧はリチ
ウムイオン2次電池21の電池電圧よりも低く設定され
ているので、バイパス回路14からの出力は自動的にO
FFとなる。
ムイオン2次電池21の出力電圧が低下した状態であっ
ても、外部電源から電力供給がなされれば内部回路11
中の制御回路11aを動作させることができる。従っ
て、定電圧定電流出力回路12の制御機能を制御回路1
1aに持たせていても、定電圧定電流出力回路12を常
に正しく制御してリチウムイオン2次電池21の充電を
正確に行うことができる。
およびスイッチ15を付加するだけであるので、それに
よる回路規模の増大は微少であり、充電制御の機能を内
部回路11内の制御回路11aに持たせて充電制御回路
を削減することによる回路規模の縮小効果の方が大き
い。
のではない。例えば上記実施形態では、2次電池として
リチウムイオン2次電池21を用いているが、フローテ
ィング充電方式での充電が可能なものであれば他の種類
の2次電池を用いることも可能である。
電池21の出力電圧がバイパス回路14が出力する電圧
を下回っているときにのみOFFするようにするなど、
スイッチ15のON/OFFの切換えタイミングは任意
であって良い。
で種々の変形実施が可能である。
し、2次電池をフローティング充電方式で充電するため
の充電手段と、内部回路に設けられ、前記充電手段を制
御する機能を有した制御回路と、前記2次電池から前記
内部回路への電源経路を断続するためのものであり、例
えば当該電気機器が所定の使用状態にあるときに前記ス
イッチ手段をONとされ、所定の不使用状態にあるとき
に前記スイッチ手段をOFFとされるスイッチ手段と、
前記外部電源により動作し、少なくとも前記制御回路を
駆動可能な電圧で、かつ前記2次電池の充電電圧よりも
低い電圧を有したバイパス電力を前記内部回路と前記ス
イッチ手段との間から前記内部回路へと供給するバイパ
ス手段とを備えたので、2次電池からの電力供給を受け
て動作する回路に含まれる制御回路を流用することで小
型化を図った上で、2次電池の充電制御を常に正しく行
うことができる電気機器となる。
を示す回路ブロック図。
充電方式を採用した電気機器の従来の構成例を示す回路
ブロック図。
機能を内部回路11内の制御回路11aに持たせた電気
機器の構成例を示す回路ブロック図。
1を充電する際の充電電圧および充電電流の変化状態の
一例を示す図。
Claims (3)
- 【請求項1】 2次電池からの電力供給を受けて内部回
路が動作することで所定の機能を達成する電気機器にお
いて、 外部電源により動作し、前記2次電池をフローティング
充電方式で充電するための充電手段と、 前記内部回路に設けられ、前記充電手段を制御する機能
を有した制御回路と、 前記2次電池から前記内部回路への電源経路を断続する
ためのスイッチ手段と、 前記外部電源により動作し、少なくとも前記制御回路を
駆動可能な電圧で、かつ前記2次電池の充電電圧よりも
低い電圧を有したバイパス電力を前記内部回路と前記ス
イッチ手段との間から前記内部回路へと供給するバイパ
ス手段とを具備したことを特徴とする電気機器。 - 【請求項2】 スイッチ手段は制御回路により制御可能
であり、前記制御回路は、当該電気機器が所定の使用状
態にあるときに前記スイッチ手段をONとし、所定の不
使用状態にあるときに前記スイッチ手段をOFFとする
ことを特徴とする請求項1に記載の電気機器。 - 【請求項3】 2次電池は、リチウムイオン2次電池で
あることを特徴とする請求項1に記載の電気機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06151596A JP3445434B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 電気機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06151596A JP3445434B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 電気機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09261880A JPH09261880A (ja) | 1997-10-03 |
JP3445434B2 true JP3445434B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=13173307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06151596A Expired - Fee Related JP3445434B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 電気機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3445434B2 (ja) |
-
1996
- 1996-03-18 JP JP06151596A patent/JP3445434B2/ja not_active Expired - Fee Related
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