JPH05276682A - バッテリ充電制御装置 - Google Patents
バッテリ充電制御装置Info
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- JPH05276682A JPH05276682A JP9856492A JP9856492A JPH05276682A JP H05276682 A JPH05276682 A JP H05276682A JP 9856492 A JP9856492 A JP 9856492A JP 9856492 A JP9856492 A JP 9856492A JP H05276682 A JPH05276682 A JP H05276682A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 充電可能なバッテリに対し、過充電および過
放電を防止するとともに、バッテリの両端電圧がほぼ０
ボルトの状態においても、円滑に充電か開始される。 【構成】 バッテリ１１の両端電圧が過充電検出回路２
０および過放電検出回路２１によって検出される。過充
電状態では過充電検出回路２０から高レベルの信号が出
力され、第１スイッチ１４が遮断され、過放電状態では
過放電検出回路２１から高レベルの信号が出力され、第
２スイッチが遮断される。この遮断により、バッテリ充
電器１６による過充電が防止され、また過放電が防止さ
れる。ＮＡＮＤ回路２３，ＭＯＳトランジスタ２４およ
びＮＯＲ回路２５はバッテリ１１の両端電圧がほぼ０ボ
ルト時に第１スイッチ１４を強制的に導通状態に設定し
充電が可能なようにする。
放電を防止するとともに、バッテリの両端電圧がほぼ０
ボルトの状態においても、円滑に充電か開始される。 【構成】 バッテリ１１の両端電圧が過充電検出回路２
０および過放電検出回路２１によって検出される。過充
電状態では過充電検出回路２０から高レベルの信号が出
力され、第１スイッチ１４が遮断され、過放電状態では
過放電検出回路２１から高レベルの信号が出力され、第
２スイッチが遮断される。この遮断により、バッテリ充
電器１６による過充電が防止され、また過放電が防止さ
れる。ＮＡＮＤ回路２３，ＭＯＳトランジスタ２４およ
びＮＯＲ回路２５はバッテリ１１の両端電圧がほぼ０ボ
ルト時に第１スイッチ１４を強制的に導通状態に設定し
充電が可能なようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリに充電を行う
ためのバッテリ充電制御装置に関し、さらに詳しくは、
バッテリが過充電状態および過放電状態であるときに充
電および放電を中断させるとともにバッテリの電圧が極
めて低い場合においてもスムーズに充電を開始すること
のできるバッテリ充電制御装置に関する。
ためのバッテリ充電制御装置に関し、さらに詳しくは、
バッテリが過充電状態および過放電状態であるときに充
電および放電を中断させるとともにバッテリの電圧が極
めて低い場合においてもスムーズに充電を開始すること
のできるバッテリ充電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル・カドミウム電池のような充電
可能なバッテリは、携帯用の電子機器の電源として多く
使用されており、バッテリに蓄えられたエネルギが消費
された場合においても、バッテリ充電器により充電を行
うことにより再び電子機器に装着して使用することがで
きる。しかしながら、このような充電可能なバッテリは
充放電回数が増えるに従って、充電能力が低下し最終的
には充電時間を長くしても、うまく充電を完了できない
状態となり、その結果、バッテリの寿命が尽きバッテリ
として使用することができなくなる。
可能なバッテリは、携帯用の電子機器の電源として多く
使用されており、バッテリに蓄えられたエネルギが消費
された場合においても、バッテリ充電器により充電を行
うことにより再び電子機器に装着して使用することがで
きる。しかしながら、このような充電可能なバッテリは
充放電回数が増えるに従って、充電能力が低下し最終的
には充電時間を長くしても、うまく充電を完了できない
状態となり、その結果、バッテリの寿命が尽きバッテリ
として使用することができなくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、充電可能な
バッテリは推奨される使用状態が規定されており、バッ
テリの両端電圧が予め定める電圧の範囲内で使用するこ
とが望ましく、その上限あるいは下限を越えて使用する
とバッテリの寿命を短くするという欠点を有する。バッ
テリの両端電圧が予め定める電圧以下の状態で使用を続
けた場合、すなわち過放電状態で使用した場合、および
バッテリの充電中にバッテリの両端電圧が予め定めらる
電圧以上になった場合にもかかわらず充電を継続した場
合、すなわち過充電状態で充電すると、バッテリの寿命
を低下させる原因となる。このような問題点を解決する
ために、バッテリの使用中はバッテリの過放電を防止
し、バッテリの充電中はバッテリの過充電を防止するこ
とが必要となる。本発明は、上記課題を解決するために
なされたもので、バッテリの過充電および過放電を検出
するとともに、バッテリの両端電圧が極めて低い状態、
たとえば、ほぼ０ボルトであっても円滑に充電が開始さ
れるバッテリ充電制御装置を提供する。
バッテリは推奨される使用状態が規定されており、バッ
テリの両端電圧が予め定める電圧の範囲内で使用するこ
とが望ましく、その上限あるいは下限を越えて使用する
とバッテリの寿命を短くするという欠点を有する。バッ
テリの両端電圧が予め定める電圧以下の状態で使用を続
けた場合、すなわち過放電状態で使用した場合、および
バッテリの充電中にバッテリの両端電圧が予め定めらる
電圧以上になった場合にもかかわらず充電を継続した場
合、すなわち過充電状態で充電すると、バッテリの寿命
を低下させる原因となる。このような問題点を解決する
ために、バッテリの使用中はバッテリの過放電を防止
し、バッテリの充電中はバッテリの過充電を防止するこ
とが必要となる。本発明は、上記課題を解決するために
なされたもので、バッテリの過充電および過放電を検出
するとともに、バッテリの両端電圧が極めて低い状態、
たとえば、ほぼ０ボルトであっても円滑に充電が開始さ
れるバッテリ充電制御装置を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、充電可能なバ
ッテリと、前記バッテリの両端電圧が予め定める第１電
圧を越える過充電状態を検出する過充電検出手段と、前
記バッテリの両端電圧が予め定める第２電圧より低下す
る過放電状態を検出する過放電検出手段と、前記バッテ
リの充電中に前記過充電検出手段が前記バッテリの過充
電状態を検出したとき、前記過充電検出手段の出力信号
に応答して前記バッテリへの充電を中断する第１スイッ
チ手段と、前記バッテリの放電中に前記過放電検出手段
が前記バッテリの過放電状態を検出したとき、前記過放
電検出手段の出力信号に応答して前記バッテリからの放
電を中断する第２スイッチ手段と、前記バッテリの充電
開始時に前記バッテリの両端電圧が予め定める第３電圧
以下であるとき、前記第１スイッチ手段を強制的に導通
状態にする制御手段と、から構成されるバッテリ充電制
御装置である。好ましくは、上記制御手段は、充電開始
時に前記バッテリの両端電圧が予め定める第３電圧以下
であることを記憶するラッチ回路と、前記ラッチ手段の
出力信号に応答して、前記第１スイッチ手段を強制的に
導通状態にするゲート回路と、から構成される。
ッテリと、前記バッテリの両端電圧が予め定める第１電
圧を越える過充電状態を検出する過充電検出手段と、前
記バッテリの両端電圧が予め定める第２電圧より低下す
る過放電状態を検出する過放電検出手段と、前記バッテ
リの充電中に前記過充電検出手段が前記バッテリの過充
電状態を検出したとき、前記過充電検出手段の出力信号
に応答して前記バッテリへの充電を中断する第１スイッ
チ手段と、前記バッテリの放電中に前記過放電検出手段
が前記バッテリの過放電状態を検出したとき、前記過放
電検出手段の出力信号に応答して前記バッテリからの放
電を中断する第２スイッチ手段と、前記バッテリの充電
開始時に前記バッテリの両端電圧が予め定める第３電圧
以下であるとき、前記第１スイッチ手段を強制的に導通
状態にする制御手段と、から構成されるバッテリ充電制
御装置である。好ましくは、上記制御手段は、充電開始
時に前記バッテリの両端電圧が予め定める第３電圧以下
であることを記憶するラッチ回路と、前記ラッチ手段の
出力信号に応答して、前記第１スイッチ手段を強制的に
導通状態にするゲート回路と、から構成される。
【０００５】
【作用】本発明のバッテリ充電装置は、充電可能なバッ
テリの両端電圧が予め定める電圧以下である過放電を検
出する過放電検出手段とバッテリの両端電圧が予め定め
る電圧以上になったことすなわち過充電を検出する過充
電検出手段に接続される。バッテリの出力線には第１ス
イッチおよび第２スイッチが設けられており、過放電検
出手段によってバッテリの過放電が検出されると、第２
スイッチ手段によって、バッテリからの放電が中断され
る。また、バッテリの充電中にバッテリの過充電を検出
すると、第１スイッチ手段によりバッテリへの充電が中
断される。このように、バッテリの過放電および過充電
が検出されると第１スイッチ手段および第２スイッチ手
段によって充電／放電が中断され、その結果バッテリが
過放電状態および過充電状態で使用されることを防止す
ることができる。また、バッテリの充電電圧が予め定め
られた電圧以下のときにバッテリの充電を行う場合、第
１スイッチ手段を導通状態にすることにより、バッテリ
への充電を円滑に行うことがきる。
テリの両端電圧が予め定める電圧以下である過放電を検
出する過放電検出手段とバッテリの両端電圧が予め定め
る電圧以上になったことすなわち過充電を検出する過充
電検出手段に接続される。バッテリの出力線には第１ス
イッチおよび第２スイッチが設けられており、過放電検
出手段によってバッテリの過放電が検出されると、第２
スイッチ手段によって、バッテリからの放電が中断され
る。また、バッテリの充電中にバッテリの過充電を検出
すると、第１スイッチ手段によりバッテリへの充電が中
断される。このように、バッテリの過放電および過充電
が検出されると第１スイッチ手段および第２スイッチ手
段によって充電／放電が中断され、その結果バッテリが
過放電状態および過充電状態で使用されることを防止す
ることができる。また、バッテリの充電電圧が予め定め
られた電圧以下のときにバッテリの充電を行う場合、第
１スイッチ手段を導通状態にすることにより、バッテリ
への充電を円滑に行うことがきる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の一実施例であるバッテリ充電
制御装置１０のブロック構成図である。ニッケル・カド
ミウム電池のような充電可能なバッテリ１１の正端子は
端子１２に接続され、負端子はパワーＭＯＳトランジス
タである第１スイッチ１３および第２スイッチ１４を介
して端子１５に接続される。バッテリ１１が充分に充電
されている状態においては、端子１２，１５は電力供給
対象に接続される。バッテリ１１の両端電圧が低下し、
充電が必要となるとバッテリ充電器１６が端子１２，１
５に接続され、バッテリ１１に対して充電を行う。バッ
テリ１１の正負両極にはバッテリの両端電圧を検出する
ための３個の直列抵抗１７，１８，１９が接続され、抵
抗１８，１９の接続点は過充電検出回路２０に接続され
ると共に、抵抗１７，１８の接続点は過放電検出回路２
１の一方の入力に接続される。バッテリ１１の負端子は
第２スイッチ１３に接続されるとともに基準電圧発生回
路２２にも接続される。基準電圧発生回路２２の出力は
過充電検出回路２０および過放電検出回路２１の他方の
入力にも接続される。過充電検出回路２０は、バッテリ
１１の両端電圧が予め定める電圧（第１電圧）を越える
と、高レベルの信号を出力し、それ以外のときは低レベ
ルの信号を出力する。過放電検出回路２１は、バッテリ
１１の両端電圧が予め定める電圧（第２電圧）より低下
すると、高レベルの信号を出力し、それ以外のときは低
レベルの信号を出力する。過充電検出回路２０の出力は
ＮＡＮＤゲート２３の一方の入力に接続される。また、
ＮＡＮＤゲート２３の他方の入力はＮチャンネルＭＯＳ
トランジスタ２４のドレイン電極およびＮＯＲゲート２
５の一方の入力に接続されると共に、抵抗２６を介して
端子１２にも接続される。過放電検出回路２１の出力は
インバータ２７を介してＮＯＲ回路２５の他方の入力に
接続されるるとともに第２スイッチ１４も接続される。
ＮＡＮＤゲート２３の出力は第１スイッチ１３に接続さ
れる。ＮＡＮＤゲート２３の電源入力端子は端子１２お
よび端子１５に接続され、レベル・シフタとしても機能
する。ＮＯＲ回路２５の出力はＭＯＳトランジスタ２４
のゲート電極に接続され、ＭＯＳトランジスタ２４のド
レインがＮＯＲゲート２５の一方の入力に接続されるこ
とによりラッチ回路を構成する。ＭＯＳトランジスタ２
４のソース電極は端子１５に接続されるとともに第１ス
イッチ１３にも接続される。第１スイッチ１４および第
２スイッチ１３は、いわゆるパワーＭＯＳトランジスタ
１４ａ，１３ａにより構成され、図１において図示され
るように、ソース・ドレイン間にパワーＭＯＳトランジ
スタの構造上寄生ダイオード１４ｂ，１３ｂが形成され
る。第１および第２スイッチ１４，１３以外の回路は一
つの集積回路上に構成できるが、第１スイッチ１４、第
２スイッチ１３は一般に消費電力が大きいので個別に構
成される。次にバッテリ充電器１６が端子１２，１５に
接続され、バッテリ１１に対して充電動作を行なう場合
について説明する。まず、バッテリ１１の両端電圧がほ
ぼ０ボルトに近い状態の場合を想定する。バッテリ１１
を充電するためには、バッテリ充電器１６から供給され
る電流が端子１２からバッテリ１１に供給され、さらに
第２スイッチ１３および第１スイッチ１４を介してバッ
テリ充電器１６へ還流させる必要がある。しかしなが
ら、バッテリ１１の両端電圧がほぼ０に近い状態におい
ては、ライン２８上の電位ＶＤＤとライン２９上の電位
ＶＳＳはほぼ同一の電位となるので、電位ＶＤＤおよび
電位ＶＳＳを電源入力とする回路は動作が不能となる。
すなわち、電位ＶＤＤおよび電位ＶＳＳを電源入力とす
る回路の各部は同じ電位となる。従って、第１スイッチ
１４および第２スイッチ１３は過充電検出回路２０およ
び過放電検出回路２１の出力信号によってのみ制御され
るとすると（ＮＡＮＤゲート２３、ＭＯＳトランジスタ
２４、ＮＯＲゲート２５が接続されていない状態を想定
する）、上述の状態においては第１スイッチ１４および
第２スイッチ１３は制御不能となる状態が生じる。すな
わち、ＭＯＳトランジスタ１３ａ，１４ａのゲート電極
へはライン２９上の電位ＶＳＳと同じ電位が印加され、
結局ＭＯＳトランジスタ１３ａ，１４ａはオフの状態と
なる。このような状態では、第２スイッチ１３はソース
電極からドレイン電極への順方向の寄生ダイオード１３
ｂが形成されているので、ＭＯＳトランジスタ１３ａが
オフの場合でも第２スイッチは電流を流すことができ
る。しかしながら、第１スイッチは、ＭＯＳトランジス
タ１４ａがオフの場合寄生ダイオード１４ｂが逆方向に
形成されているので、第１スイッチに電流は流れない。
したがって、バッテリ１１の両端電圧がほぼ０ボルトの
とき、充電ができないことになる。上述の問題点を解決
するために、本発明はバッテリ１１の両端電圧がほぼ０
ボルトの状態において、第１スイッチ１３を確実にオン
にする構成がとられる。バッテリ１１の両端電圧がほぼ
０ボルトであるので、電位ＶＤＤおよび電位ＶＳＳによ
って電力が供給される回路部分はほぼ同一の電位、すな
わち端子１２に供給される電位と同じ状態になる。従っ
て、ＮＯＲゲート２３の出力電位も、端子１２と同じ電
位が現われる。すなわち、端子１５からみると、ＮＯＲ
ゲート２５の出力電位は端子１２とほぼ同じ電位、すな
わちＭＯＳトランジスタ２４をオンにするに充分な電位
が現われる。従って、ＭＯＳトランジスタ２４はオンと
なり、ＮＡＮＤゲート２３の一方の電位は端子１５に供
給される電位とほぼ同じ電位が供給される。その結果、
ＮＡＮＤゲート２３の出力は端子１２とほぼ同じの電位
が出力され、ＭＯＳトランジスタ１４ａのゲート電極に
供給される。ＭＯＳトランジスタ１４ａがオンとなるこ
とにより、第１スイッチ１３は導通状態となる。第１ス
イッチ１３が導通すると、バッテリ充電器１６からの充
電電流がバッテリ１１に供給され、充電が開始される。
バッテリ１１の充電が進行し、バッテリ１１の両端電圧
が上昇すると電位ＶＤＤおよび電位ＶＳＳ間にバッテリ
１１の両端電圧が発生し、その電圧が予め定める電圧を
越えると電位ＶＤＤおよび電位ＶＳＳを電源とする回路
の動作を開始する。すなわち、ＮＯＲゲート２５の動作
も開始し、ＮＯＲゲート２５の一方の入力に同レベルの
電位が入力されているので、ＮＯＲゲート２５の出力か
らは高レベルの電位がＭＯＳトランジスタ２４のゲート
電極に供給される。従って、ＭＯＳトランジスタ１４ａ
はオンの状態を維持し、その結果モス・トランジスタ２
４とＮＯＲゲート２５により構成されるループでラッチ
回路が形成される。ＭＯＳトランジスタ２４のドレイン
電極は低レベルに維持されているので、ＮＡＮＤゲート
２３の出力からは高レベルが出力される。ＭＯＳトラン
ジスタ１４ａのゲート電極に高レベルの電位が供給され
るので、第１スイッチ１４はこの状態を維持し、バッテ
リ１１への充電が続行される。バッテリ１１への充電が
さらに進行し、バッテリ１１の両端電圧がさらに上昇
し、過放電電圧より高くなると、過放電検出回路２０か
ら低レベルの信号が出力される。その信号はインバータ
２７により反転されＭＯＳトランジスタ１３ａのゲート
電極に印加され、ＭＯＳトランジスタ１３ａをオンの状
態にする。インバータ２７からの高レベルの出力信号は
ＭＯＳトランジスタ１３ａのゲートに与えられるととも
にＮＯＲゲート２５の他方の入力にも与えられる。ＮＯ
Ｒゲート２５の出力からは低レベルの信号がＭＯＳトラ
ンジスタ２４のゲート電極に与えられるので、ＭＯＳト
ランジスタ２４をオフの状態にする。その結果、ＮＡＮ
Ｄゲート２３の一方の入力は抵抗Ｒを介して高レベルの
信号が与えられる。一方、バッテリ１１の両端電圧はい
まだ過充電電圧より高くなっていないので、過充電検出
回路２０からは低レベルの信号がＮＡＮＤゲート２３の
他方の入力に与えられる。その結果ＮＡＮＤゲート２３
の出力からは高レベルの信号がＭＯＳトランジスタ１４
ａのゲート電極に与えられ、ＭＯＳトランジスタ２４は
オンの状態を維持する。バッテリ１１への充電がさらに
進行し、バッテリ１１の両端電圧が過充電電圧より高く
なると、過充電検出回路２０はその電位を検出して、高
レベルの信号を出力する。その信号はＮＡＮＤゲート２
３の他方の入力に印加され、低レベルの信号がＭＯＳト
ランジスタ１４ａのゲート電極に与えられる。これによ
りＭＯＳトランジスタ１４ａはオフする。すなわち、バ
ッテリ１１の両端電圧が過充電電圧を越えると、第１ス
イッチ１３をオフ状態にすることによりバッテリ充電器
１６からの充電電流を遮断し、バッテリ１１への充電を
停止させる。バッテリ１１の両端電圧が過充電電圧に達
したことにより、充電動作を終了し、過充電によるバッ
テリ１１の劣化を防止する。以上はバッテリ１１がほぼ
０ボルトの状態から充電を行なった場合の充電動作を説
明したが、それ以外の状態からバッテリ１１への充電を
開始した場合においても上述と同様の動作を行なう。た
とえば、バッテリ１１の両端電圧が過充電電圧と過放電
電圧の間にあるとき充電を開始した場合、過充電検出回
路２０および過放電検出回路２１からはともに低レベル
の信号が出力され、ＭＯＳトランジスタ１４ａ，１３ａ
のゲート電極へは高レベルの信号が印加される。したが
って、第１および第２スイッチ１４，１３はともに導通
状態であり、充電電流が端子１２から与えられ、バッテ
リ１１に供給される。充電が進行し、バッテリ１１の両
端電圧が過充電電圧に達すると、第１スイッチ１４が遮
断し、充電が終了する。次に、バッテリ１１の使用時に
おける、バッテリ充電制御装置１０の動作を説明する。
バッテリ１１の両端電圧が過充電電圧と過放電電圧の間
にあるとき、過充電検出回路２０および過放電検出回路
２１からはともに低レベルの信号が出力されるので、第
１および第２スイッチ１４，１３はともに導通状態であ
る。バッテリ１１から端子１２，１５を介して電子機器
へ電力が供給される。電力の供給が続行しバッテリ１１
の両端電圧が低下し、過放電電圧より低くなると、過放
電検出回路２１は高レベルの信号を出力する。この信号
はインバータ２７により反転され、ＭＯＳトランジスタ
１３ａのゲート電極に印加される。ゲート電極に低レベ
ルの信号が印加されることにより、第２スイッチ１３は
遮断状態となり、バッテリ１１からの放電を中断させ
る。この中断により、バッテリ１１が過放電となるのを
防止し、バッテリ１１の寿命低下を防ぐ。
制御装置１０のブロック構成図である。ニッケル・カド
ミウム電池のような充電可能なバッテリ１１の正端子は
端子１２に接続され、負端子はパワーＭＯＳトランジス
タである第１スイッチ１３および第２スイッチ１４を介
して端子１５に接続される。バッテリ１１が充分に充電
されている状態においては、端子１２，１５は電力供給
対象に接続される。バッテリ１１の両端電圧が低下し、
充電が必要となるとバッテリ充電器１６が端子１２，１
５に接続され、バッテリ１１に対して充電を行う。バッ
テリ１１の正負両極にはバッテリの両端電圧を検出する
ための３個の直列抵抗１７，１８，１９が接続され、抵
抗１８，１９の接続点は過充電検出回路２０に接続され
ると共に、抵抗１７，１８の接続点は過放電検出回路２
１の一方の入力に接続される。バッテリ１１の負端子は
第２スイッチ１３に接続されるとともに基準電圧発生回
路２２にも接続される。基準電圧発生回路２２の出力は
過充電検出回路２０および過放電検出回路２１の他方の
入力にも接続される。過充電検出回路２０は、バッテリ
１１の両端電圧が予め定める電圧（第１電圧）を越える
と、高レベルの信号を出力し、それ以外のときは低レベ
ルの信号を出力する。過放電検出回路２１は、バッテリ
１１の両端電圧が予め定める電圧（第２電圧）より低下
すると、高レベルの信号を出力し、それ以外のときは低
レベルの信号を出力する。過充電検出回路２０の出力は
ＮＡＮＤゲート２３の一方の入力に接続される。また、
ＮＡＮＤゲート２３の他方の入力はＮチャンネルＭＯＳ
トランジスタ２４のドレイン電極およびＮＯＲゲート２
５の一方の入力に接続されると共に、抵抗２６を介して
端子１２にも接続される。過放電検出回路２１の出力は
インバータ２７を介してＮＯＲ回路２５の他方の入力に
接続されるるとともに第２スイッチ１４も接続される。
ＮＡＮＤゲート２３の出力は第１スイッチ１３に接続さ
れる。ＮＡＮＤゲート２３の電源入力端子は端子１２お
よび端子１５に接続され、レベル・シフタとしても機能
する。ＮＯＲ回路２５の出力はＭＯＳトランジスタ２４
のゲート電極に接続され、ＭＯＳトランジスタ２４のド
レインがＮＯＲゲート２５の一方の入力に接続されるこ
とによりラッチ回路を構成する。ＭＯＳトランジスタ２
４のソース電極は端子１５に接続されるとともに第１ス
イッチ１３にも接続される。第１スイッチ１４および第
２スイッチ１３は、いわゆるパワーＭＯＳトランジスタ
１４ａ，１３ａにより構成され、図１において図示され
るように、ソース・ドレイン間にパワーＭＯＳトランジ
スタの構造上寄生ダイオード１４ｂ，１３ｂが形成され
る。第１および第２スイッチ１４，１３以外の回路は一
つの集積回路上に構成できるが、第１スイッチ１４、第
２スイッチ１３は一般に消費電力が大きいので個別に構
成される。次にバッテリ充電器１６が端子１２，１５に
接続され、バッテリ１１に対して充電動作を行なう場合
について説明する。まず、バッテリ１１の両端電圧がほ
ぼ０ボルトに近い状態の場合を想定する。バッテリ１１
を充電するためには、バッテリ充電器１６から供給され
る電流が端子１２からバッテリ１１に供給され、さらに
第２スイッチ１３および第１スイッチ１４を介してバッ
テリ充電器１６へ還流させる必要がある。しかしなが
ら、バッテリ１１の両端電圧がほぼ０に近い状態におい
ては、ライン２８上の電位ＶＤＤとライン２９上の電位
ＶＳＳはほぼ同一の電位となるので、電位ＶＤＤおよび
電位ＶＳＳを電源入力とする回路は動作が不能となる。
すなわち、電位ＶＤＤおよび電位ＶＳＳを電源入力とす
る回路の各部は同じ電位となる。従って、第１スイッチ
１４および第２スイッチ１３は過充電検出回路２０およ
び過放電検出回路２１の出力信号によってのみ制御され
るとすると（ＮＡＮＤゲート２３、ＭＯＳトランジスタ
２４、ＮＯＲゲート２５が接続されていない状態を想定
する）、上述の状態においては第１スイッチ１４および
第２スイッチ１３は制御不能となる状態が生じる。すな
わち、ＭＯＳトランジスタ１３ａ，１４ａのゲート電極
へはライン２９上の電位ＶＳＳと同じ電位が印加され、
結局ＭＯＳトランジスタ１３ａ，１４ａはオフの状態と
なる。このような状態では、第２スイッチ１３はソース
電極からドレイン電極への順方向の寄生ダイオード１３
ｂが形成されているので、ＭＯＳトランジスタ１３ａが
オフの場合でも第２スイッチは電流を流すことができ
る。しかしながら、第１スイッチは、ＭＯＳトランジス
タ１４ａがオフの場合寄生ダイオード１４ｂが逆方向に
形成されているので、第１スイッチに電流は流れない。
したがって、バッテリ１１の両端電圧がほぼ０ボルトの
とき、充電ができないことになる。上述の問題点を解決
するために、本発明はバッテリ１１の両端電圧がほぼ０
ボルトの状態において、第１スイッチ１３を確実にオン
にする構成がとられる。バッテリ１１の両端電圧がほぼ
０ボルトであるので、電位ＶＤＤおよび電位ＶＳＳによ
って電力が供給される回路部分はほぼ同一の電位、すな
わち端子１２に供給される電位と同じ状態になる。従っ
て、ＮＯＲゲート２３の出力電位も、端子１２と同じ電
位が現われる。すなわち、端子１５からみると、ＮＯＲ
ゲート２５の出力電位は端子１２とほぼ同じ電位、すな
わちＭＯＳトランジスタ２４をオンにするに充分な電位
が現われる。従って、ＭＯＳトランジスタ２４はオンと
なり、ＮＡＮＤゲート２３の一方の電位は端子１５に供
給される電位とほぼ同じ電位が供給される。その結果、
ＮＡＮＤゲート２３の出力は端子１２とほぼ同じの電位
が出力され、ＭＯＳトランジスタ１４ａのゲート電極に
供給される。ＭＯＳトランジスタ１４ａがオンとなるこ
とにより、第１スイッチ１３は導通状態となる。第１ス
イッチ１３が導通すると、バッテリ充電器１６からの充
電電流がバッテリ１１に供給され、充電が開始される。
バッテリ１１の充電が進行し、バッテリ１１の両端電圧
が上昇すると電位ＶＤＤおよび電位ＶＳＳ間にバッテリ
１１の両端電圧が発生し、その電圧が予め定める電圧を
越えると電位ＶＤＤおよび電位ＶＳＳを電源とする回路
の動作を開始する。すなわち、ＮＯＲゲート２５の動作
も開始し、ＮＯＲゲート２５の一方の入力に同レベルの
電位が入力されているので、ＮＯＲゲート２５の出力か
らは高レベルの電位がＭＯＳトランジスタ２４のゲート
電極に供給される。従って、ＭＯＳトランジスタ１４ａ
はオンの状態を維持し、その結果モス・トランジスタ２
４とＮＯＲゲート２５により構成されるループでラッチ
回路が形成される。ＭＯＳトランジスタ２４のドレイン
電極は低レベルに維持されているので、ＮＡＮＤゲート
２３の出力からは高レベルが出力される。ＭＯＳトラン
ジスタ１４ａのゲート電極に高レベルの電位が供給され
るので、第１スイッチ１４はこの状態を維持し、バッテ
リ１１への充電が続行される。バッテリ１１への充電が
さらに進行し、バッテリ１１の両端電圧がさらに上昇
し、過放電電圧より高くなると、過放電検出回路２０か
ら低レベルの信号が出力される。その信号はインバータ
２７により反転されＭＯＳトランジスタ１３ａのゲート
電極に印加され、ＭＯＳトランジスタ１３ａをオンの状
態にする。インバータ２７からの高レベルの出力信号は
ＭＯＳトランジスタ１３ａのゲートに与えられるととも
にＮＯＲゲート２５の他方の入力にも与えられる。ＮＯ
Ｒゲート２５の出力からは低レベルの信号がＭＯＳトラ
ンジスタ２４のゲート電極に与えられるので、ＭＯＳト
ランジスタ２４をオフの状態にする。その結果、ＮＡＮ
Ｄゲート２３の一方の入力は抵抗Ｒを介して高レベルの
信号が与えられる。一方、バッテリ１１の両端電圧はい
まだ過充電電圧より高くなっていないので、過充電検出
回路２０からは低レベルの信号がＮＡＮＤゲート２３の
他方の入力に与えられる。その結果ＮＡＮＤゲート２３
の出力からは高レベルの信号がＭＯＳトランジスタ１４
ａのゲート電極に与えられ、ＭＯＳトランジスタ２４は
オンの状態を維持する。バッテリ１１への充電がさらに
進行し、バッテリ１１の両端電圧が過充電電圧より高く
なると、過充電検出回路２０はその電位を検出して、高
レベルの信号を出力する。その信号はＮＡＮＤゲート２
３の他方の入力に印加され、低レベルの信号がＭＯＳト
ランジスタ１４ａのゲート電極に与えられる。これによ
りＭＯＳトランジスタ１４ａはオフする。すなわち、バ
ッテリ１１の両端電圧が過充電電圧を越えると、第１ス
イッチ１３をオフ状態にすることによりバッテリ充電器
１６からの充電電流を遮断し、バッテリ１１への充電を
停止させる。バッテリ１１の両端電圧が過充電電圧に達
したことにより、充電動作を終了し、過充電によるバッ
テリ１１の劣化を防止する。以上はバッテリ１１がほぼ
０ボルトの状態から充電を行なった場合の充電動作を説
明したが、それ以外の状態からバッテリ１１への充電を
開始した場合においても上述と同様の動作を行なう。た
とえば、バッテリ１１の両端電圧が過充電電圧と過放電
電圧の間にあるとき充電を開始した場合、過充電検出回
路２０および過放電検出回路２１からはともに低レベル
の信号が出力され、ＭＯＳトランジスタ１４ａ，１３ａ
のゲート電極へは高レベルの信号が印加される。したが
って、第１および第２スイッチ１４，１３はともに導通
状態であり、充電電流が端子１２から与えられ、バッテ
リ１１に供給される。充電が進行し、バッテリ１１の両
端電圧が過充電電圧に達すると、第１スイッチ１４が遮
断し、充電が終了する。次に、バッテリ１１の使用時に
おける、バッテリ充電制御装置１０の動作を説明する。
バッテリ１１の両端電圧が過充電電圧と過放電電圧の間
にあるとき、過充電検出回路２０および過放電検出回路
２１からはともに低レベルの信号が出力されるので、第
１および第２スイッチ１４，１３はともに導通状態であ
る。バッテリ１１から端子１２，１５を介して電子機器
へ電力が供給される。電力の供給が続行しバッテリ１１
の両端電圧が低下し、過放電電圧より低くなると、過放
電検出回路２１は高レベルの信号を出力する。この信号
はインバータ２７により反転され、ＭＯＳトランジスタ
１３ａのゲート電極に印加される。ゲート電極に低レベ
ルの信号が印加されることにより、第２スイッチ１３は
遮断状態となり、バッテリ１１からの放電を中断させ
る。この中断により、バッテリ１１が過放電となるのを
防止し、バッテリ１１の寿命低下を防ぐ。
【０００７】
【発明の効果】本発明に従えば、バッテリの両端電圧が
予め定める第１電圧を越える場合バッテリへの充電を終
了し、バッテリの両端電圧が予め定める第２電圧より低
下する場合、バッテリの放電を中止させることにより、
バッテリの過度な使用を防止し、バッテリの寿命の低下
を有効に防止する。また、バッテリの両端電圧が極めて
低下した場合においても、充電を円滑に行なうことがで
きる。
予め定める第１電圧を越える場合バッテリへの充電を終
了し、バッテリの両端電圧が予め定める第２電圧より低
下する場合、バッテリの放電を中止させることにより、
バッテリの過度な使用を防止し、バッテリの寿命の低下
を有効に防止する。また、バッテリの両端電圧が極めて
低下した場合においても、充電を円滑に行なうことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるバッテリ充電制御装置
１０のブロック構成図である。
１０のブロック構成図である。
１０ バッテリ充電制御装置 １１ バッテリ １２，１５ 端子 １３ 第１スイッチ １４ 第２スイッチ １３ａ，１４ａ パワーＭＯＳトランジスタ １３ｂ，１４ｂ 寄生ダイオード １６ バッテリ充電器 １７，１８，１９，２６ 抵抗 ２０ 過充電検出回路 ２１ 過放電検出回路 ２２ 基準電圧発生回路 ２３ ＮＡＮＤ回路 ２４ ｎチャンネルＭＯＳトランジスタ ２５ ＮＯＲ回路 ２７ インバータ ２８，２９ ライン
Claims (5)
- 【請求項１】 充電可能なバッテリと、 前記バッテリの両端電圧が予め定める第１電圧を越える
過充電状態を検出する過充電検出手段と、 前記バッテリの両端電圧が予め定める第２電圧より低下
する過放電状態を検出する過放電検出手段と、 前記バッテリの充電中に前記過充電検出手段が前記バッ
テリの過充電状態を検出したとき、前記過充電検出手段
の出力信号に応答して前記バッテリへの充電を中断する
第１スイッチ手段と、 前記バッテリの放電中に前記過放電検出手段が前記バッ
テリの過放電状態を検出したとき、前記過放電検出手段
の出力信号に応答して前記バッテリからの放電を中断す
る第２スイッチ手段と、 前記バッテリの充電開始時に前記バッテリの両端電圧が
予め定める第３電圧以下であるとき、前記第１スイッチ
手段を強制的に導通状態にする制御手段と、 から構成されることを特徴とするバッテリ充電制御装
置。 - 【請求項２】前記制御手段は、充電開始時に前記バッテ
リの両端電圧が予め定める第３電圧以下であることを記
憶するラッチ回路と、 前記ラッチ手段の出力信号に応答して、前記第１スイッ
チ手段を強制的に導通状態にするゲート回路と、 から構成されることを特徴とする請求項１記載のバッテ
リ充電制御装置。 - 【請求項３】前記前記過充電検出手段および前記過放電
検出手段は、前記バッテリの両端電圧を基準電圧発生手
段から供給される基準電圧と比較して、前記第１電圧お
よび前記第２電圧を検出することを特徴とする請求項１
記載のバッテリ充電制御装置。 - 【請求項４】前記第３電圧は、ほぼ０ボルトであること
を特徴とする請求項１記載のバッテリ充電制御装置。 - 【請求項５】前記第１および第２スイッチ手段は、パワ
ーＭＯＳトランジスタにより構成されることを特徴とす
る請求項１記載のバッテリ充電制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4098564A JP2799261B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | バッテリ充電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4098564A JP2799261B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | バッテリ充電制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05276682A true JPH05276682A (ja) | 1993-10-22 |
| JP2799261B2 JP2799261B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=14223180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4098564A Expired - Lifetime JP2799261B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | バッテリ充電制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799261B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6194871B1 (en) | 1999-12-03 | 2001-02-27 | Fujitsu Limited | Charge and discharge control circuit and apparatus for secondary battery |
| JP2008161034A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | O2 Micro Inc | バッテリ予備充電回路 |
| JP2009529849A (ja) * | 2006-03-10 | 2009-08-20 | アトメル・コーポレイション | バッテリパックにおける過度な不足電圧の回復 |
| KR20170038304A (ko) * | 2015-09-30 | 2017-04-07 | 엘지디스플레이 주식회사 | 게이트 드라이버 및 이를 이용한 표시장치 |
| JP2021158752A (ja) * | 2020-03-26 | 2021-10-07 | エイブリック株式会社 | 充放電制御装置及びバッテリ装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107831389B (zh) * | 2017-11-03 | 2020-01-14 | 欣旺达电子股份有限公司 | 0v充电功能测试方法及电路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0475430A (ja) * | 1990-07-18 | 1992-03-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 充電式の電源装置 |
-
1992
- 1992-03-26 JP JP4098564A patent/JP2799261B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0475430A (ja) * | 1990-07-18 | 1992-03-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 充電式の電源装置 |
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| KR20170038304A (ko) * | 2015-09-30 | 2017-04-07 | 엘지디스플레이 주식회사 | 게이트 드라이버 및 이를 이용한 표시장치 |
| JP2021158752A (ja) * | 2020-03-26 | 2021-10-07 | エイブリック株式会社 | 充放電制御装置及びバッテリ装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2799261B2 (ja) | 1998-09-17 |
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