JPH06276689A - 二次電池の充電制御回路 - Google Patents
二次電池の充電制御回路Info
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- JPH06276689A JPH06276689A JP5360093A JP5360093A JPH06276689A JP H06276689 A JPH06276689 A JP H06276689A JP 5360093 A JP5360093 A JP 5360093A JP 5360093 A JP5360093 A JP 5360093A JP H06276689 A JPH06276689 A JP H06276689A
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- circuit
- battery
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Abstract
(57)【要約】
【目的】二次電池の残容量表示とのタイミングのずれの
ない充電制御ができる二次電池の充電制御回路を提供す
ること。 【構成】二次電池7に直列に接続された電流検出用抵抗
2と、充電時および放電時に電流検出用抵抗2に発生す
る電圧を増幅する増幅器3,4と、増幅器3,4の出力
信号をディジタル値に変換するA/D変換器11と、電
池7が充電状態および放電状態のいずれでもない放置状
態にあることを検出する放置状態検出回路6と、A/D
変換器11の出力と放置状態検出回路6の出力から電池
7の残容量を求める残容量演算回路14と、残容量演算
回路14により求められた残容量から電池7の満充電状
態を検出する満充電検出回路15と、満充電検出回路1
5の検出出力に従って電池7の充電電流を制御する充電
制御スイッチ16とを有する充電制御回路。
ない充電制御ができる二次電池の充電制御回路を提供す
ること。 【構成】二次電池7に直列に接続された電流検出用抵抗
2と、充電時および放電時に電流検出用抵抗2に発生す
る電圧を増幅する増幅器3,4と、増幅器3,4の出力
信号をディジタル値に変換するA/D変換器11と、電
池7が充電状態および放電状態のいずれでもない放置状
態にあることを検出する放置状態検出回路6と、A/D
変換器11の出力と放置状態検出回路6の出力から電池
7の残容量を求める残容量演算回路14と、残容量演算
回路14により求められた残容量から電池7の満充電状
態を検出する満充電検出回路15と、満充電検出回路1
5の検出出力に従って電池7の充電電流を制御する充電
制御スイッチ16とを有する充電制御回路。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は二次電池の充電制御回路
に係り、特に二次電池の充放電電流を計測することによ
り残容量を求めると共に充電制御を行う二次電池の充電
制御回路に関する。
に係り、特に二次電池の充放電電流を計測することによ
り残容量を求めると共に充電制御を行う二次電池の充電
制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、二次電池の残容量を検知して表示
する容量表示回路は種々のものが知られているが、その
一つとして特開平4−325834に記載されたものが
ある。この容量表示回路は、電池の充放電回路に挿入さ
れた低抵抗の両端に発生する電圧を増幅器を介してマイ
クロコントローラに入力して、A/D変換器によりディ
ジタル値に変換し、そのディジタル値から充電電流検出
回路あるいは放電電流検出回路により充電電流値あるい
は放電電流値を求め、これらの充電電流値あるいは放電
電流値から残容量演算回路により二次電池の残容量を求
めて、この残容量の値を表示回路で表示するものであ
る。
する容量表示回路は種々のものが知られているが、その
一つとして特開平4−325834に記載されたものが
ある。この容量表示回路は、電池の充放電回路に挿入さ
れた低抵抗の両端に発生する電圧を増幅器を介してマイ
クロコントローラに入力して、A/D変換器によりディ
ジタル値に変換し、そのディジタル値から充電電流検出
回路あるいは放電電流検出回路により充電電流値あるい
は放電電流値を求め、これらの充電電流値あるいは放電
電流値から残容量演算回路により二次電池の残容量を求
めて、この残容量の値を表示回路で表示するものであ
る。
【0003】一方、二次電池の充電制御回路としては、
電圧検出回路、−ΔV検出回路、タイマー回路、ΔT検
出回路、温度上昇率検出回路および容量検出回路などを
組み合わせた方法が従来より用いられていた。
電圧検出回路、−ΔV検出回路、タイマー回路、ΔT検
出回路、温度上昇率検出回路および容量検出回路などを
組み合わせた方法が従来より用いられていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では二次電池の残容量表示と充電制御を別々のシス
テムで行っているため、回路が複雑となったり、形状が
大きくなるという問題があった。
技術では二次電池の残容量表示と充電制御を別々のシス
テムで行っているため、回路が複雑となったり、形状が
大きくなるという問題があった。
【0005】本発明は、このような従来の問題点を解消
するためになされたもので、二次電池の残容量表示との
タイミングのずれのない充電制御ができる二次電池の充
電制御回路を提供することを目的とする。
するためになされたもので、二次電池の残容量表示との
タイミングのずれのない充電制御ができる二次電池の充
電制御回路を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る二次電池の充電制御回路は、二次電池
に直列に接続された電流検出用抵抗と、充電時に前記電
流検出用抵抗に発生する電圧を増幅する第1の増幅手段
と、放電時に前記電流検出用抵抗に発生する電圧を増幅
する第2の増幅手段と、前記第1の増幅手段および前記
第2の増幅手段の出力信号をディジタル値に変換するA
/D変換手段と、前記二次電池が充電状態および放電状
態のいずれでもない放置状態にあることを検出する放置
状態検出手段と、前記A/D変換手段の出力と前記放置
状態検出手段の出力から前記二次電池の残容量を求める
残容量演算手段と、前記残容量演算手段により求められ
た残容量から前記二次電池の満充電状態を検出する満充
電検出手段と、前記満充電検出手段の検出出力に従って
前記二次電池の充電電流を制御する充電制御手段とを具
備することを特徴とする。
め、本発明に係る二次電池の充電制御回路は、二次電池
に直列に接続された電流検出用抵抗と、充電時に前記電
流検出用抵抗に発生する電圧を増幅する第1の増幅手段
と、放電時に前記電流検出用抵抗に発生する電圧を増幅
する第2の増幅手段と、前記第1の増幅手段および前記
第2の増幅手段の出力信号をディジタル値に変換するA
/D変換手段と、前記二次電池が充電状態および放電状
態のいずれでもない放置状態にあることを検出する放置
状態検出手段と、前記A/D変換手段の出力と前記放置
状態検出手段の出力から前記二次電池の残容量を求める
残容量演算手段と、前記残容量演算手段により求められ
た残容量から前記二次電池の満充電状態を検出する満充
電検出手段と、前記満充電検出手段の検出出力に従って
前記二次電池の充電電流を制御する充電制御手段とを具
備することを特徴とする。
【0007】
【作用】このように構成された本発明の充電制御回路に
おいては、二次電池の残容量から満充電状態を検出した
とき充電電流を制御することにより、回路構成が簡単と
なり、充電器の形状が小さくなる。
おいては、二次電池の残容量から満充電状態を検出した
とき充電電流を制御することにより、回路構成が簡単と
なり、充電器の形状が小さくなる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【0009】図1は、本発明に係る二次電池の充電制御
回路を備えた電池パックの一実施例を示す回路図であ
る。この電池パックはマイクロコントローラ1、電流検
出用抵抗2、第1、第2の増幅器3、4、表示回路5、
放置状態検出回路6および二次電池7(以下、単に電池
という)を有する。マイクロコントローラ1はA/D変
換器11、充電電流検出回路12、放電電流検出回路1
3、残容量演算回路14、満充電検出回路15および充
電制御スイッチ16を有し、残容量演算回路14の内容
を表示回路5に出力すると共に、満充電検出回路15の
検出出力によって電池7の充電電流を制御する。
回路を備えた電池パックの一実施例を示す回路図であ
る。この電池パックはマイクロコントローラ1、電流検
出用抵抗2、第1、第2の増幅器3、4、表示回路5、
放置状態検出回路6および二次電池7(以下、単に電池
という)を有する。マイクロコントローラ1はA/D変
換器11、充電電流検出回路12、放電電流検出回路1
3、残容量演算回路14、満充電検出回路15および充
電制御スイッチ16を有し、残容量演算回路14の内容
を表示回路5に出力すると共に、満充電検出回路15の
検出出力によって電池7の充電電流を制御する。
【0010】電池パックは、充電器や負荷である使用機
器に対して着脱可能に構成され、端子8〜10が充電器
に接続されると、電池7に充電電流が流れ、端子8〜1
0に負荷が接続されると電池7から放電電流が流れるよ
うになっている。ここで、端子8,9は充電器の充電端
子または負荷の電源入力端子に接続される端子、また端
子10は充電器の充電端子以外の端子または負荷の電源
入力端子以外の端子に接続される端子であり、端子10
に接続された放置状態検出回路6を構成する抵抗Ra
は、充電中は充電器内部の抵抗Rcを介して電位Vにプ
ルアップされ、放電中は負荷内部の抵抗Rdを介して端
子8にプルアップ接続される。
器に対して着脱可能に構成され、端子8〜10が充電器
に接続されると、電池7に充電電流が流れ、端子8〜1
0に負荷が接続されると電池7から放電電流が流れるよ
うになっている。ここで、端子8,9は充電器の充電端
子または負荷の電源入力端子に接続される端子、また端
子10は充電器の充電端子以外の端子または負荷の電源
入力端子以外の端子に接続される端子であり、端子10
に接続された放置状態検出回路6を構成する抵抗Ra
は、充電中は充電器内部の抵抗Rcを介して電位Vにプ
ルアップされ、放電中は負荷内部の抵抗Rdを介して端
子8にプルアップ接続される。
【0011】従って、電池7の充電中あるいは放電中は
端子10に必ず電位が生じるが、充電状態でも放電状態
でもないとき、すなわち電池7が放置状態の時は端子1
0の電位は0となるので、この端子10の電位を残容量
演算回路14で調べることにより、電池7が放置状態か
否かを判定することができる。
端子10に必ず電位が生じるが、充電状態でも放電状態
でもないとき、すなわち電池7が放置状態の時は端子1
0の電位は0となるので、この端子10の電位を残容量
演算回路14で調べることにより、電池7が放置状態か
否かを判定することができる。
【0012】第1,第2の増幅器3,4は、それぞれ電
池7の充電時および放電時に電流検出用抵抗2に発生す
る端子間電圧を増幅する回路であり、その出力はA/D
変換器11によりディジタル値に変換された後、充電電
流検出回路12および放電電流検出回路13に入力され
る。
池7の充電時および放電時に電流検出用抵抗2に発生す
る端子間電圧を増幅する回路であり、その出力はA/D
変換器11によりディジタル値に変換された後、充電電
流検出回路12および放電電流検出回路13に入力され
る。
【0013】充電電流検出回路12および放電電流検出
回路13は、それぞれA/D変換器11の出力ディジタ
ル値から電池7の充電電流Icおよび放電電流Idを求
めて残容量演算回路14に出力するものである。
回路13は、それぞれA/D変換器11の出力ディジタ
ル値から電池7の充電電流Icおよび放電電流Idを求
めて残容量演算回路14に出力するものである。
【0014】残容量演算回路14は、それぞれ充電電流
検出回路12および放電電流検出回路13により求めら
れた充電電流Icおよび放電電流Idの値に基づいて電
池7の充電量および放電量を演算し、それらを既に記憶
している電池7の残容量値に加算あるいは減算して、表
示回路5に出力するものである。表示回路5はLEDま
たはLCD等からなり、残容量演算回路14で求められ
た電池7の残容量を表示する。
検出回路12および放電電流検出回路13により求めら
れた充電電流Icおよび放電電流Idの値に基づいて電
池7の充電量および放電量を演算し、それらを既に記憶
している電池7の残容量値に加算あるいは減算して、表
示回路5に出力するものである。表示回路5はLEDま
たはLCD等からなり、残容量演算回路14で求められ
た電池7の残容量を表示する。
【0015】満充電検出回路15は、残容量演算回路1
4の出力に基づいて電池7の満充電状態を検出するもの
であり、具体的には充電時の電池7の残容量値が所定値
(例えば電池7の定格容量値の1.1倍)に達した時に
検出出力を出力する。この検出出力は、充電制御スイッ
チ16の制御入力に与えられる。次に、図1の充電制御
回路の動作を図2のフローチャートを参照しながら説明
する。
4の出力に基づいて電池7の満充電状態を検出するもの
であり、具体的には充電時の電池7の残容量値が所定値
(例えば電池7の定格容量値の1.1倍)に達した時に
検出出力を出力する。この検出出力は、充電制御スイッ
チ16の制御入力に与えられる。次に、図1の充電制御
回路の動作を図2のフローチャートを参照しながら説明
する。
【0016】マイクロコントローラ1が動作を開始する
と、残容量Cを0にする(ステップS1)。この後、Δ
t時間経過すると(ステップS2でYES)、A/D変
換器11に増幅器3,4の出力が順次取り込まれてディ
ジタル値に変換される(ステップS3)。
と、残容量Cを0にする(ステップS1)。この後、Δ
t時間経過すると(ステップS2でYES)、A/D変
換器11に増幅器3,4の出力が順次取り込まれてディ
ジタル値に変換される(ステップS3)。
【0017】次に、放置状態検出回路6の出力が0、す
なわち電池7が放置状態であれば(ステップS4でYE
S)、記憶している残容量値Cから自己放電電流IHに
基づいて、新たな残容量値Cが次式(1) により求められ
る。 C=C−IH×Δt …(1)
なわち電池7が放置状態であれば(ステップS4でYE
S)、記憶している残容量値Cから自己放電電流IHに
基づいて、新たな残容量値Cが次式(1) により求められ
る。 C=C−IH×Δt …(1)
【0018】ここで、C≧0なら(ステップS6でN
O)、表示回路5に残容量値Cが表示される(ステップ
S8)。放置状態が進みステップS6でYESとなる
と、その後はC=0(ステップS7)となる。次に、電
池7が充電状態のときは(ステップS4でNO、ステッ
プS9でYES)、残容量値Cが次式(2) により求めら
れる(ステップS10)。 C=C+Ic×Δt …(2)
O)、表示回路5に残容量値Cが表示される(ステップ
S8)。放置状態が進みステップS6でYESとなる
と、その後はC=0(ステップS7)となる。次に、電
池7が充電状態のときは(ステップS4でNO、ステッ
プS9でYES)、残容量値Cが次式(2) により求めら
れる(ステップS10)。 C=C+Ic×Δt …(2)
【0019】この残容量値Cと所定値(例えば定格容量
の1.1倍)Cnとを比較し、C≦Cnの場合(ステッ
プS11でNO)には、式(1) で求められた残容量値C
が表示回路5で表示され(ステップS8)、ステップS
2に戻る。
の1.1倍)Cnとを比較し、C≦Cnの場合(ステッ
プS11でNO)には、式(1) で求められた残容量値C
が表示回路5で表示され(ステップS8)、ステップS
2に戻る。
【0020】充電が進んで残容量値Cが増加し、C>C
nとなると(ステップS11でYES)、C=Cnとし
て検出出力を発生し(ステップS12)、電池7の充電
電流の制御、すなわち充電電流を遮断するか、または充
電電流を減少させるかの制御を行う。次に、電池7が放
電状態のときは(ステップS4でNO、ステップS9で
NO)、残容量値Cが次式(3) により求められる(ステ
ップS13)。 C=C−Id×Δt …(3)
nとなると(ステップS11でYES)、C=Cnとし
て検出出力を発生し(ステップS12)、電池7の充電
電流の制御、すなわち充電電流を遮断するか、または充
電電流を減少させるかの制御を行う。次に、電池7が放
電状態のときは(ステップS4でNO、ステップS9で
NO)、残容量値Cが次式(3) により求められる(ステ
ップS13)。 C=C−Id×Δt …(3)
【0021】ここで、C≧0なら(ステップS6でN
O)、表示回路5で残容量値Cが表示される(ステップ
S8)。放電状態が進んでC<0となると(ステップS
6でYES)、その後はC=0となる(ステップS
7)。本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、次のように種々変形して実施することができる。
O)、表示回路5で残容量値Cが表示される(ステップ
S8)。放電状態が進んでC<0となると(ステップS
6でYES)、その後はC=0となる(ステップS
7)。本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、次のように種々変形して実施することができる。
【0022】(1)充電効率、放電効率や自己放電特性
は、温度により異なることがあるので、残容量演算回路
14で求められた残容量値を図示しない温度検出回路で
測定した電池温度により補正してもよい。このようにす
ると残容量値の表示精度がより高くなり、満充電時の充
電電流制御も正確に行われるので、過不足充電が起こら
ない。
は、温度により異なることがあるので、残容量演算回路
14で求められた残容量値を図示しない温度検出回路で
測定した電池温度により補正してもよい。このようにす
ると残容量値の表示精度がより高くなり、満充電時の充
電電流制御も正確に行われるので、過不足充電が起こら
ない。
【0023】(2)実施例では、満充電検出回路15は
残容量値が定格容量の例えば1.1倍となった時点で検
出出力を発生する容量検出回路として説明したが、a)
充電時の電池電圧が所定値に達した時点で検出出力を発
生する電圧検出回路、b)充電時の電池電圧が最大値か
ら所定値低下した時点で検出出力を発生する−ΔV検出
回路、c)充電開始から所定時間経過後に検出出力を発
生するタイマー回路、d)電池温度が充電開始時から所
定値上昇した時点で検出出力を発生するΔT検出回路、
e)充電時の電池温度の上昇率が所定値に達した時点で
検出出力を発生する温度微分検出回路、f)充電電気量
が所定値に達した時点で検出出力を発生する容量検出回
路、の少なくとも一つと上記実施例で示した容量検出回
路との組み合わせで構成しても良い。このようにする
と、充電制御をより確実に行うことができる。その他、
本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことが可能である。
残容量値が定格容量の例えば1.1倍となった時点で検
出出力を発生する容量検出回路として説明したが、a)
充電時の電池電圧が所定値に達した時点で検出出力を発
生する電圧検出回路、b)充電時の電池電圧が最大値か
ら所定値低下した時点で検出出力を発生する−ΔV検出
回路、c)充電開始から所定時間経過後に検出出力を発
生するタイマー回路、d)電池温度が充電開始時から所
定値上昇した時点で検出出力を発生するΔT検出回路、
e)充電時の電池温度の上昇率が所定値に達した時点で
検出出力を発生する温度微分検出回路、f)充電電気量
が所定値に達した時点で検出出力を発生する容量検出回
路、の少なくとも一つと上記実施例で示した容量検出回
路との組み合わせで構成しても良い。このようにする
と、充電制御をより確実に行うことができる。その他、
本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことが可能である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば二
次電池の残容量から満充電を検出して充電電流を制御す
るため、充電システムとしての回路構成が簡単となり、
充電器の形状を小さくすることができる。
次電池の残容量から満充電を検出して充電電流を制御す
るため、充電システムとしての回路構成が簡単となり、
充電器の形状を小さくすることができる。
【図1】本発明の一実施例に係る二次電池の充電制御回
路の構成を示すブロック図
路の構成を示すブロック図
【図2】同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト
ト
【符号の説明】 1…マイクロコントローラ 2…電流検出用抵抗 3…第1の増幅器 4…第2の増幅器 5…表示回路 6…放置状態検出回
路 7…二次電池 11…A/D変換器 12…充電電流検出回路 13…放電電流検出
回路 14…残容量演算回路 15…満充電検出回
路 16…充電制御スイッチ
路 7…二次電池 11…A/D変換器 12…充電電流検出回路 13…放電電流検出
回路 14…残容量演算回路 15…満充電検出回
路 16…充電制御スイッチ
Claims (1)
- 【請求項1】二次電池に直列に接続された電流検出用抵
抗と、 充電時に前記電流検出用抵抗に発生する電圧を増幅する
第1の増幅手段と、 放電時に前記電流検出用抵抗に発生する電圧を増幅する
第2の増幅手段と、 前記第1の増幅手段および前記第2の増幅手段の出力信
号をディジタル値に変換するA/D変換手段と、 前記二次電池が充電状態および放電状態のいずれでもな
い放置状態にあることを検出する放置状態検出手段と、 前記A/D変換手段の出力と前記放置状態検出手段の出
力から前記二次電池の残容量を求める残容量演算手段
と、 前記残容量演算手段により求められた残容量から前記二
次電池の満充電状態を検出する満充電検出手段と、 前記満充電検出手段の検出出力に従って前記二次電池の
充電電流を制御する充電制御手段とを具備することを特
徴とする二次電池の充電制御回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5360093A JPH06276689A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 二次電池の充電制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5360093A JPH06276689A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 二次電池の充電制御回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06276689A true JPH06276689A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=12947378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5360093A Pending JPH06276689A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 二次電池の充電制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06276689A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100455143B1 (ko) * | 2002-03-27 | 2004-11-06 | 엘지전자 주식회사 | 휴대 통신단말기의 배터리 잔량 인식 회로 |
WO2013086735A1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Nokia Corporation | Voltage measurement |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5360093A patent/JPH06276689A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100455143B1 (ko) * | 2002-03-27 | 2004-11-06 | 엘지전자 주식회사 | 휴대 통신단말기의 배터리 잔량 인식 회로 |
WO2013086735A1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Nokia Corporation | Voltage measurement |
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