JP4853318B2

JP4853318B2 - 充電器の充電完了方法

Info

Publication number: JP4853318B2
Application number: JP2007033185A
Authority: JP
Inventors: 健彰長島
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2027-02-14
Also published as: JP2008199809A

Description

本発明は、充電電流を充電装置内部で検出し充電完了を充電装置で制御していた従来の安価な充電制御ＩＣを搭載した充電装置において、充電する二次電池の電池パックからの充電完了信号を検出する機能を本発明による回路を搭載する事により、充電する電池の種類に応じて、充電を満充電完了させる事が可能となり、さらに高価なマイコン等を搭載せず従来の安価な充電制御ＩＣを利用するため、比較的安価な充電装置を開発する技術に関する。

昨今、従来のビデオムービーやデジタルカメラを駆動する電池パックは、顧客の要望する価格に合わせて容量が相違する電池パックが数種類存在し、さらにビデオムービーやデジタルカメラを駆動させる時間や電池パックの残量等も詳細に表示する事が可能となってきている。一方、その容量が相違する電池パックを充電する充電装置は、本体一種類に対して、充電装置も一種類のみであり、電池パックの容量に合わせて、電池パックを満充電させるポイントとなる充電完了電流についても充電装置で制御しているため、一種類に限定されるため、電池パックの容量違いの種類によっては完全に満充電させる事ができない。

以下にその従来の充電装置内部の充電完了に関する構成について図を使用して説明する。図３は従来の充電装置内部の充電完了に関する回路構成図である。電源駆動部１、充電電流検出部２、充電制御ＩＣ３、充電装置の充電端子４、電池パックの充電端子５、充電する電池パック６、充電完了信号７そして充電電流８と設定する。

この充電装置については、電池パック６が充電装置に装着される事により、電池を検出し、充電を開始する。また、充電完了制御については、充電電流８を常に充電電流検出部２によって検出し充電制御ＩＣ３にて監視制御し、検出している充電電流８が定電圧制御動作により低下し、充電制御ＩＣ３によって設定されている一定電流値以下となった時、充電制御ＩＣ３は充電完了検出という事で充電完了させる。

そのために、電池パック内の素電池が１個の１パラの場合と２個の２パラ、３個の３パラと並列になった場合、充電完了電流値が１パラの時を１とすると、２パラで１／２、
３パラで１／３となり、電池パック内の状態によって素電池あたりの容量が異なることになっていた。
特開２０００−３０８２６６号公報

しかしながら、充電装置内部で充電完了電流を設定しているため、充電する電池パックの容量の相違によっては、充電が不足し、満充電まで充電する事のできない電池パックが発生してしまう。さらに、電池パックの容量に合わせて充電完了電流を設定する電池パックからの完了信号を検出し、充電完了をさせる充電システムを構成させるためには、充電装置内部に、電池パックからの複雑な信号を解読させる高価なマイコン等を搭載すれば可能であるが、構成も複雑となり、充電装置が比較的高価になってしまう課題があった。

本発明はこの様な問題点を解決するもので、従来の安価な充電制御ＩＣを搭載した従来の回路構成に本発明の回路を追加する事により、電池パックからの単純なＬｏｗ（マイナスショート）およびＨｉ（オープン）の信号を検出するだけで、電池パックの容量に合わ
せて充電を完了させる事が可能な比較的安価な充電装置を開発する事を目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、二次電池の充電で満充電と判断する場合、前記二次電池から発信されるパルス信号のＬｏｗ（マイナスショート）またはＨｉ（オープン）の信号を検出させ、充電制御ＩＣの充電完了設定値を充電している充電電流以上に低下させて、充電制御ＩＣを充電完了モードへ移行させる事により充電を完了させるというものである。

また、上記の充電時に充電電流が定電圧制御により低下し、二次電池が満充電を検知して、充電装置の出力端子へマイナス信号を出力させ、充電完了電流設定電圧切り替えトランジスタのベース部をマイナス端子とショートさせ、充電完了電流設定電圧切り替えトランジスタをオフし、充電完了電流設定電圧では、充電制御ＩＣ内部の基準電圧を複数個の充電完了電流設定抵抗間で分圧した電圧を認識させ、充電制御ＩＣ内部の充電完了電流設定端子へ入力される電圧は前記分圧した電圧を入力させるものである。

本発明によると、従来の充電制御ＩＣを利用した安価な回路構成にて、電池パック内部にて満充電を判定し、その判定結果をＬｏｗ（マイナスショート）またはＨｉ（オープン）の単純な信号を充電装置に発信し、その信号を検出した充電装置は充電を完了させる事ができる。

以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の回路ブロック図であり、図２はその主要部を回路図化したものである。本発明回路ブロック９において、電池パックからの満充電信１０は充電完了信号Ｂ１１
とする。

図１の本発明による充電装置は、充電されている電池パックが満充電となった時に電池パック６から発信される単純なＬｏｗまたはＨｉの信号を充電端子４のＤ端子２０を通して、本発明回路ブロック９にて検出し、充電完了信号Ｂ１１を充電制御ＩＣ３へ発信し、充電を完了させる。

図２においてその本発明回路ブロック９の詳細制御ついて以下に説明する。充電制御ＩＣ内部の基準電圧１２、充電制御ＩＣ内部の充電完了電流設定端子１３、充電制御ＩＣのマイナス端子１４、充電完了電流設定抵抗Ｒ１１５、充電完了電流設定抵抗Ｒ２１６、充電完了電流設定電圧Ｖｃ１７、プルアップ抵抗Ｒ３１８、充電完了電流設定電圧切り替えトランジスタ１９、充電装置のＤ端子２０、充電装置のマイナス端子２１と設定する。

充電完了前の充電状態においては、Ｄ端子２０については、電池パック６は満充電ではないため、電池パックからの信号は無く、Ｌｏｗ状態でオープン状態となっている。そしてＤ端子２０がオープン状態であるため、充電完了電流設定電圧切り替えトランジスタ１９はプルアップ抵抗Ｒ３１８と充電制御ＩＣの基準電圧１２によってオンされ充電完了電流設定抵抗Ｒ２１６は充電完了電流設定電圧切り替えトランジスタ１９によってショートされる事になる。よって、充電完了電流設定電圧Ｖｃ１７は０Ｖとなり充電制御ＩＣ内部の充電完了電流設定端子１３へ入力される電圧は同様に０Ｖとなり、従って、充電完了電流は０ｍＡに設定される事になる。そのため、充電装置での充電完了設定電流値は０ｍＡであり、充電装置での充電完了は行われない制御となる。

また、充電電流が定電圧制御により低下する事により、電池パック６が満充電を検知し、充電装置のＤ端子２０へマイナス信号を出力した時、充電完了電流設定電圧切り替えトランジスタ１９のベースはマイナス端子とショートする事になり、充電完了電流設定電圧切り替えトランジスタ１９はオフされ、充電完了電流設定電圧Ｖｃ１７は、充電制御ＩＣ内部の基準電圧１２を充電完了電流設定抵抗Ｒ１１５と充電完了電流設定抵抗Ｒ２１６で分圧した電圧となり、充電制御ＩＣ内部の充電完了電流設定端子１３へ入力される電圧はその分圧電圧が入力される事になる。

さらにその分圧設定比を、電池パック６が満充電を認識する充電電流値よりも高い電流値となる比率に設定しておく事で、充電完了電流設定電圧切り替えトランジスタ１９がオフした時、充電完了電流設定値よりも充電電流値の方が低い状態となるため、充電制御ＩＣ３は充電完了判定を行い、充電装置で充電完了する制御となる。

この制御方法によって、満充電となった電池パックからの単純なマイナス信号を充電装置が検出する事で、多様な電池パックについて各々の電池パックの満充電仕様に合わせて、充電装置は充電完了を行う事が可能となる。

本発明にかかる充電器の充電完了の方法は、電池の種類に応じて、電池パックからの満充電信号を検出する事により充電を満充電完了させる事が可能となり、さらに電池パックについては、満充電となった時に発信する信号を複雑な信号を必要とせず、単純なオープンコレクタで構成でき、充電装置として高価なマイコン等を搭載せずに安価な充電制御ＩＣで構成でき、比較的安価な充電装置を開発する技術に関する構成とする場合において優れた手段を提供する。

本発明の実施の形態１に示す充電装置内部の充電完了に関する回路構成図本発明の実施の形態１に示す回路ブロック詳細図従来の充電装置内部の充電完了に関する回路構成図

符号の説明

１電源駆動部
２充電電流検出部
３充電制御ＩＣ
４充電端子
５電池パックの充電端子
６電池パック
７充電完了信号Ａ
８充電電流
９本発明回路ブロック
１０満充電信号
１１充電完了信号Ｂ
１２充電制御ＩＣ内部の基準電圧
１３充電制御ＩＣ内部の充電完了電流設定端子
１４充電制御ＩＣのマイナス端子
１５充電完了電流設定抵抗Ｒ１
１６充電完了電流設定抵抗Ｒ２
１７充電完了電流設定電圧Ｖｃ
１８プルアップ抵抗Ｒ３
１９充電完了電流設定電圧切り替えトランジスタ
２０Ｄ端子
２１充電装置のマイナス端子

Claims

二次電池の充電で満充電と判断する場合、前記二次電池から発信されるパルス信号のＬｏｗまたはＨｉの信号を検出させ、充電制御ＩＣの充電完了設定値を充電している充電電流以上に上昇させて、充電制御ＩＣを充電完了モードへ移行させる事により充電を完了させることを特徴とする充電器の充電完了方法。
上記の充電時に充電電流が定電圧制御により低下し、二次電池が満充電を検知して、充電装置の出力端子へマイナス信号を出力させ、充電完了電流設定電圧切り替えトランジスタのベース部をマイナス端子とショートさせ、充電完了電流設定電圧切り替えトランジスタをオフし、充電完了電流設定電圧では、充電制御ＩＣ内部の基準電圧を複数個の充電完了電流設定抵抗間で分圧した電圧を認識させ、充電制御ＩＣ内部の充電完了電流設定端子へ入力される電圧は前記分圧した電圧を入力させることを特徴とする請求項１記載の充電器の充電完了方法。