JP6719332B2 - 充電装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様は、入力電源から供給される直流電力を定電圧の直流電力に変換するDC−DCコンバータと、前記DC−DCコンバータが出力する直流電圧で二次電池を充電する充電回路と、前記入力電源の電圧を検出する電源電圧検出回路と、前記DC−DCコンバータの出力電圧を設定する出力電圧設定回路と、前記入力電源の電圧に基づいて、前記充電回路及び前記出力電圧設定回路を制御する制御装置と、を備え、前記充電回路は、前記二次電池に直列に接続され、前記二次電池の充電電流を制限する充電電流制限抵抗を含み、前記充電電流制限抵抗は、前記DC−DCコンバータの出力電圧が定格充電電圧であるときに前記二次電池の充電電流が最大充電電流となる抵抗値を有し、前記制御装置は、前記DC−DCコンバータの出力電圧を前記定格充電電圧に設定して前記二次電池の充電を開始し、前記入力電源の電圧が第1閾値電圧以下に低下したことを条件として、前記二次電池の充電電流が前記最大充電電流より低い電流に制限されるように、前記DC−DCコンバータの出力電圧を前記定格充電電圧より低い充電電圧に設定する、充電装置である。
本発明の第2の態様は、前述した本発明の第1の態様において、前記制御装置は、前記入力電源の電圧が前記第1閾値電圧以下に低下した後は、前記第1閾値電圧より高い第2閾値電圧以上に前記入力電源の電圧が上昇したことを条件として、前記DC−DCコンバータの出力電圧を前記定格充電電圧に設定する、充電装置である。
入力電源の電力供給能力が不足して入力電源の電圧が第1閾値電圧以下に低下した場合には、二次電池の充電電流が最大充電電流より低い電流に制限されるように、定格充電電圧より低い電圧に充電電圧が設定されて引き続き二次電池の充電が行われる。そして充電中に入力電源の電力供給能力が回復して入力電源の電圧が第2閾値電圧以上に上昇した場合には、DC−DCコンバータの出力電圧の設定が定格充電電圧に変更される。つまり充電中に入力電源の電力供給能力が回復した場合には、その後は最大充電電流で二次電池が定電流充電される。したがって本発明の第2の態様によれば、入力電源の電力供給能力の変動に応じて柔軟かつ的確に充電電流を自動的に設定して二次電池を充電することができる。
本発明の第3の態様は、前述した本発明の第1の態様又は第2の態様において、前記出力電圧設定回路は、前記DC−DCコンバータの出力電圧を分圧する分圧回路と、前記分圧回路の分圧比を変更する分圧比変更回路と、を含み、前記DC−DCコンバータは、前記分圧回路の分圧点の電圧が所定電圧に維持されるように出力電圧を制御する、充電装置である。
尚、本発明は、以下説明する実施例に特に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
本発明に係る充電装置10の構成について、図1を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る充電装置10の構成を図示した回路図である。
充電装置10の動作について、図2〜図4を参照しながら説明する。
図2は、充電装置10の動作を図示したタイミングチャートであり、入力電源の電力供給能力に十分な余裕がある場合の充電制御の一例を図示したものである。
Vout=R3×i3+Vfe ・・・(1)
トランジスタQ2がOFFしている状態(図5)では、i3=i4となる。また電圧Vfeは、以下の式(2)で表される。
Vfe=R4×i4 ・・・(2)
他方、トランジスタQ2がONしている状態(図6)では、二次電池20の充電電流が定電流制御となる。そしてi4=i3+i5となるため、電圧Vfeは、以下の式(3)で表される。
Vfe=R4×(i3+i5) ・・・(3)
DC−DCコンバータ11は、電圧Vfeが一定の電圧に維持されるように出力電圧を制御するため、トランジスタQ2のベース電流IQ2Bが増加するに従って電流i5が増加すると、それによって電流i3が減少していく。そして電流i3が減少していくと、それに従って充電電圧Voutが低下していくことになる。
11 DC−DCコンバータ
12 充電回路
13 電源電圧検出回路
14 出力電圧設定回路
15 充電制御部
20 二次電池
141 分圧回路
142 分圧比変更回路
R8 充電電流制限抵抗
Claims (3)
- 入力電源から供給される直流電力を定電圧の直流電力に変換するDC−DCコンバータと、
前記DC−DCコンバータが出力する直流電圧で二次電池を充電する充電回路と、
前記入力電源の電圧を検出する電源電圧検出回路と、
前記DC−DCコンバータの出力電圧を設定する出力電圧設定回路と、
前記入力電源の電圧に基づいて、前記充電回路及び前記出力電圧設定回路を制御する制御装置と、を備え、
前記充電回路は、前記二次電池に直列に接続され、前記二次電池の充電電流を制限する充電電流制限抵抗を含み、前記充電電流制限抵抗は、前記DC−DCコンバータの出力電圧が定格充電電圧であるときに前記二次電池の充電電流が最大充電電流となる抵抗値を有し、
前記出力電圧設定回路は、前記DC−DCコンバータの出力電圧を分圧する分圧回路と、前記分圧回路の分圧比を変更する分圧比変更回路と、を含み、
前記DC−DCコンバータは、前記分圧回路の分圧点の電圧が所定電圧に維持されるように出力電圧を制御し、
前記制御装置は、前記DC−DCコンバータの出力電圧を前記定格充電電圧に設定して前記二次電池の充電を開始し、前記入力電源の電圧が第1閾値電圧以下に低下したことを条件として、前記二次電池の充電電流が前記最大充電電流より低い電流に制限されるように、前記DC−DCコンバータの出力電圧を前記定格充電電圧より低い充電電圧に設定するように前記分圧比変更回路を制御する、充電装置。 - 前記分圧比変更回路は、前記DC−DCコンバータの出力と前記分圧回路の前記分圧点との間に介在する直列接続されたトランジスタ及び抵抗器と、前記DC−DCコンバータの出力と前記制御装置との間に介在する直列接続された2つの抵抗器と、から構成され、
前記トランジスタは、前記2つの抵抗器の接続点の電圧で制御される、充電装置。 - 請求項1又は2に記載の充電装置において、前記制御装置は、前記入力電源の電圧が前記第1閾値電圧以下に低下した後は、前記第1閾値電圧より高い第2閾値電圧以上に前記入力電源の電圧が上昇したことを条件として、前記DC−DCコンバータの出力電圧を前記定格充電電圧に設定する、充電装置。
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