JPH04156235A - 二次電池充電制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、二次電池の充電に用いられる二次電池充電制
御回路に関するものである。

従来の技術 近年、ポータプルビデオやハンドベルトコンピュータ用
電源として、密閉形ニッケルカドミウム電池（以下二カ
ド電池という）や鉛シール電池等の二次電池が多く使用
されている。これらの二次電池の充電の終了を検出する
回路として、充電電圧の上限を検出する方法や、充電電
圧のピーク電圧を検出する方法が代表例として挙げられ
る。又、携帯機器の場合、電池の充電中も動作を可能に
する為、充電用電源にアダプター電源を組み合わせた構
成となっているものが多い。

以下、図面を参考にしながら上述したような充電電圧の
ピーク電圧を検出する充電制御回路と、アダフ”ター電
源からなる回路について説明する。

第６図において、２ｔ、２２ｊ・ま直流安定化電源、２
３はアダプター電流を検出する手段、２４は充電電流制
御回路、２６は比較器、２６は抵抗、２７はダイオード
、２８はコンデンサ、２９１ｄコンデンサ２８の電荷を
放電するスイッチ、３０は電池の切り換えスイッチ、３
１は充電される二次電池、３２はアダプター回路、３３
は充電制御回路、３４は電池パック、３６は携帯機器で
ある。

以下、この電池の充ｔｔＦｉ、のピーク点を検出する回
路と、アダプター回路を具備する充電制御回路について
、その動作を説明する。

今、携帯機器３５を電池バック３４にて動作させている
時は、切換えスイッチ３ｏはＯＮＬ、二次電池３１から
電力を供給する。しかし、充電の際には、切換えスイッ
チ３ｏはｏｙｙとなり、携帯機器３５はアダプター回路
３２からのみ電力を供給することとなる。この状態にお
いて二次電池３１を充電する際、放電スイッチ２９によ
シコンデンサ２８の電荷を放電後、放電スイッチ２９を
開き、直流安定化電源２２より充電電流全供給する。

二次電池３１の電荷は抵抗２６、ダイオード２７を通じ
てコンデンサ２８を充電する。この場合、比較器２６は
非反転入力の方が反転入力に対してダイオード２７の順
方向電圧分だけ高くバイアスされるため、−゛イレベル
を出力し、充電電流制御回路２４はアクティブ状態とな
り充電を行う。充電中の電池電圧は、第２図に示す様に
ピーク点Ｐまでは上昇し続け、その後は降下する。コン
デンサ２８の電圧は電池電圧に追従して上昇し続け、や
がてピーク点Ｐに達し、その値を保持する。電池電圧が
上昇している期間は抵抗２６．ダイオード２γを通じて
コンデンサ２８を充電しているのでダイオード２Ｔは順
方向にバイアスされ、比較器２６も非反転入力の方が反
転入力より高くバイアスされ、ハイレベル？出力し充電
電流制御回路２４によって二次電池３１を充電する。や
がて、充電が完了に近づき、電池電圧がピーク点Ｐより
降下を始めると、コンデンサ２８の電圧の方が二次電池
３１の電圧より高くなりコンデンサ２８の電荷はダイオ
ード２７全逆バイアスする。従って比較器２６０反転入
力Ｏ方が非反転入力より高くバイアスされ、圧力はロー
レベルとなり、充電電流制御回路２４によって充電全終
了する。父、充電中において携帯機器３６の動作によっ
てアダフ。

ター電流が流れた場合、電流全検出する手段２３によっ
て、携帯機器３６の動作と検出し充電を一時ストップさ
せる。その後アダプター電流が流れなくなると再び充電
を開始することによシ制御を行う。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような充電制御回路におイテ、フ
ローティング充電を行った場合、充電途中に負荷をとっ
たとき電池に流れる充電電流は減少して電池電圧が下降
し、その降下電圧が−ΔＶ制ｉｔ壬より犬きくなると、
充電が終了し途中切れとなってしまうという欠ぐ、全有
している。

本発明は、こＯような従来の問題点を解決するもので、
電池に接続された負荷の変動に対して誤動作を起こさず
、−ΔＶｆｆｉ’ｌＪ＃によりフローティング充電を完
了させることを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的？達成するために、本発明の充電制御回路は、
電池電圧を検出する手段と、電池電圧を記憶する手段と
、電池に接続された負荷が変動したとき記憶された電池
電圧から負荷の変動を判断する手段と、電池のピーク電
圧全記憶する手段と、記はされたピーク電圧をリセット
する手段と、検出された電池ｔｅＥと記憶されたピーク
電圧を比較する手段とから構成されている。

乍用 この構成により、電池に接続された負荷の変動による電
池電圧の降下と、定電流充電時の正規の電工降下との判
別全行・４、負荷０変動による誤動作全防ぎ、フローテ
ィング充電を可能にすることによりアダプター電源や電
池バック内Ｏ切替えスイッチ等の回路全削減することが
でき、大幅な回路Ｏ縮小全可能にするものである。

実施例 以下、本発明〇−実施夕］につ”のて図面を参照しなが
ら説明する。第１図において、１６は１帯機器、１４は
二次電池、１３はコンデンサ、１２は電池電圧によって
コンデンサ１３を充電する手段、１１はコンデンサ１３
を放電する回路、１０は基準電圧発生回路、９は比較器
、８は比較器９の出力がハイレベルとなっている時間を
カウントする手段、７は前回Ｏカウント値を記憶する手
段、６ば８によるカウント値と前回のカウント値７とを
比較する手段、６はカウント値の最小値をリセットする
手段、４はカウント値の最小値を記憶する手段、３はカ
ウント値の最小値とカウント値を比較する手段、２は充
電電流制御回路、１は直流安定化電源である。

以上のように構成された充電電流制御回路の動作を以下
に説明する。

まず放電済みの二次電池１４と携帯機器１５を第１図の
ように接続し、直流安定化電源１により二次電池１４の
充電を開始し、充電回路１１をＯＦＦにして解除すると
同時にカウント手段８をスタートさせる。この場合、コ
ンデンサ１３は電池電圧によってこれを充電する手段１
２を通じて充電され、このコンデンサ１３の電工が基準
電圧発生回路１ｏの電圧より高くなると、比較器９の出
力は反転出力となる。ここで、カウント手段８はカウン
トを停止すると同時に、放電回路１１に信号を出力して
コンデンサ１３を放電させる。次に、比較手段６により
記憶手段７に記憶されている前回カウント値と、現在の
カウント値とを比較しその差が基準値以下の場合は携帯
機器１５の負荷の変化しない状態と判断し、比較手段３
により記憶手段４に記憶されている最小カウント値と現
在のカウント値と全比較し、カウント手段８によってカ
ウントされた値のほうが小さければその値を記憶手段４
に記憶する。この状態が繰シ返されたとき、充電中の電
池電圧は第２図に示すようにピーク値まで上昇し続け、
その後は降下する。これに対応し、カウント手段８によ
ってカウントされる値は電池電圧のピーク点Ｐで最小と
なり、その後増加する。電池！田が上昇している期間は
カウント手段８によってカウントされた値が、記憶手段
４によって記憶されている値よりも常に小さくなってい
る。やがて充電が完了に近づき、電池電圧がピーク点Ｐ
よりも降下を始めると、記憶手段４によって記憶されて
いる値の方がカウント手段８によってカウントされた値
よりも小さくなり、その差が設定笹以上になると、充電
電流制御手段によって充電を終了する。

又、携帯機器１５の負荷に変化が生じた場合、第４図に
示すように電池電圧は急激に変化し、カウント手段８に
よるカウント値（Ｔ２）が犬キ＜変化し、記憶手段７の
前回カウント値（Ｔ１）との差が基準値？こえる。この
場合、リセ、ノド回路６により現在のカウント値の値が
記憶手段４に記憶される。これにより携帯機器１５の負
荷急変時の誤動作をなくすことができる。

第３図はこの制″ｍ？フローチャートによって示すもの
であり、本実施例においては第１図０３．４．６．６．
７．８．９．１０．’１１の各手段全マイクロコンピュ
ータによって実現した。

以上のように、本実施夕ｊによれば電池電圧を相対的に
カウント時間に変換する手段と、カウント時間の変化を
判断する手段と、記憶手段によるカウント最小値とカウ
ント手段によるカウント値を比較する手段を備え、カウ
ント値が少量変化によって増加し、その増加量が設定値
以上になったときのみ充電を終了することにより、携帯
機器等の負荷接続によるフローティング充に’を行える
機能を肩えることができる。

発明の効果 以北のように、本発明は電池電圧全検出する手段と、電
池電工全記憶する手段と、電池に接続された負荷が変動
した時記憶された電池電圧から負荷の変動を判断する手
段と、電池のビーク電圧全記憶する手段と、記憶された
ピーク電圧をリセットする手段と、検出された電池［ｒ
ｆと記憶されたピークＷＥを比較する手段全役けること
により、従来回路では実現できなかっ九フローティング
充１１行うことが可能になり、充電用電源及びアダフ”
ター電源より成る２電源回路を１［源回路とし、アダプ
ター電源や電池パノ々内の切り換えスイッチ等の電圧回
路の削減を行えることによって、充を器自身の小型・軽
量化、ｉもとよりコストダウンに対しても大幅な効果全
土げることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の二次電池充電制御回路の−実施例を示
す回路図、第２図は二次電池の充電電圧の特性図と本発
明における相対的カウント値を示す特性図、第３図は本
発明の二次電池充電制御を説明したフローチャート、第
４図は接続負荷の急変による充電電圧の特性図とその時
の相対的カウント値を示す詳細図、第６図は従来の充電
制御回路を示す回路図である。 １・・・・・・直流安定化電源、２・・・・・・充電電
流制御回路、３・・・・・・比較する手段、４・・・・
−・記憶する手段、６・・・・・・リセットする手段、
６・・・・・・比較する手段、７・・・・・・舵口のカ
ウント値、８・・・・・・カウント手段、９・・・・・
・比較器、１ｏ・・・・・・基準電圧発生回路、１１・
・・・・・コンデンサを放電する手段、１２・・−・・
・コンデンサを充電する手段、１３・・・・・・コンデ
ンサ、１４・・・・・・二次電池、１６・・・・・・携
帯機器。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２名第２図 −一中Ｔ婦Ｃ 第３図 タ　　　　　　　　　　　　　ロ、？＋トヘ１（コーー
に４−＝Ｐ　　壇Ｕ−弓　−羽に一署　−噴一衿載

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電池電圧を検出する手段と、電池電圧を記憶する手段
   と、電池に接続された負荷が変動した時記憶された電池
   電圧から負荷の変動を検出する手段と、電池のピーク電
   圧を記憶する手段と、記憶されたピーク電圧をリセット
   する手段と、検出された電池電圧と記憶されたピーク電
   圧を比較する手段を有し、電池電圧が記憶されたピーク
   電圧よりも設定値以上降下した時に充電電流を制御し、
   又電池に接続された負荷が変動した時は記憶されたピー
   ク電圧をリセットし、−＾ΔＶによる誤動作をなくして
   フローティング充電を完了する二次電池充電制御回路。