JPH06311661A

JPH06311661A - 充電装置

Info

Publication number: JPH06311661A
Application number: JP5112338A
Authority: JP
Inventors: Yasuharu Yamazaki; 康晴山崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1994-11-04

Abstract

(57)【要約】【目的】少なくとも２個以上のバッテリーが装着できる
充電装置で、２個以上のバッテリーを補充電又はトリク
ル充電する際に、大きな電源容量を必要とせず、最適な
充電電流を設定できるようにする。【構成】充電部９及び１０は、例えば１１００ｍＡの急
速充電電流と、例えば６０ｍＡの標準充電電流とが設定
できる。バッテリーパック１５のバッテリー２１の補充
電又はトリクル充電とバッテリーパック１６のバッテリ
ー２３の充電が同時に行わる場合や、バッテリーパック
１５のバッテリー２１のトリクル充電とバッテリーパッ
ク１６のバッテリー２３のトリクル充電とが同時に行わ
る場合には、標準充電電流に設定すると、ＡＣ／ＤＣ回
路２の電流容量が過大になることが防止できる。標準充
電電流でトリクル充電を行う場合には、電流を流す時間
を長くすることで、急速充電電流でトリクル充電を行う
場合と同様な充電を行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

【０００１】この発明は、例えば携帯電話機に用いるバ
ッテリーパックを充電するのに用いて好適な２個以上の
バッテリーを充電できる充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話に装着されるバッテリーパック
を充電する充電器は、従来、図４に示すように、２個の
バッテリーパックが充電できる構成とされている。図４
おいて、ＡＣプラグ５１からの商用電源は、ＡＣ／ＤＣ
回路５２に供給される。ＡＣ／ＤＣ回路５２で、例えば
交流１００Ｖの商用電源が例えは１０Ｖの直流電源に変
換される。このＡＣ／ＤＣ変換回路５２の出力が充電回
路５３及び５４に供給される。充電回路５３は、バッテ
リー５５の充電制御を行うものである。充電回路５４
は、バッテリー５６の充電制御を行うものである。バッ
テリー５５及び５６は、ニッケル・カドミューム電池又
はニッケル・水素電池である。

【０００３】先ず、充電回路５３により、バッテリー５
５の急速充電動作がなされる。バッテリー５５の急速充
電の完了は、バッテリー５５の端子電圧の変化又はバッ
テリー５５の温度から検出できる。バッテリー５５の急
速充電は、例えば直流１０Ｖ、１Ａで行われる。バッテ
リー５５の充電が完了するまで、充電回路５３から充電
回路５４にビジー信号が送られている。バッテリー５５
の急速充電が完了すると、充電回路５４により、バッテ
リー５６の急速充電が開始される。この時、バッテリー
５５に対して補充電が行われ、それから、バッテリーの
自己放電を補償するためのトリクル充電がなされる。バ
ッテリー５６の急速充電は、例えば、直流１０Ｖ、１Ａ
でなされる。バッテリー５６の急速充電が完了すると、
バッテリー５６に対して補充電が行われ、それから、バ
ッテリーの自己放電を補償するためのトリクル充電がな
される。補充電やトリクル充電は、充電電流を断続して
流し、この充電電流のデューティ比を変化させて、所定
の充電電流となるように制御することが考えられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、２個の
バッテリー５５、５６が充電できる充電器においては、
バッテリー５６の急速充電を行っている最中に、バッテ
リー５５の補充電、トリクル充電が行われる。このよう
に、バッテリー５６の急速充電を行っている最中に、バ
ッテリー５５の補充電やトリクル充電を充電電流を断続
して行うと、ＡＣ／ＤＣ回路５２に必要とされる電源容
量Ｉ_Aは、バッテリー５５の充電電流Ｉ_Bとバッテリー
５６の充電電流Ｉ_Cとの和の電流（Ｉ_B＋Ｉ_C）とな
る。例えば、充電電流Ｉ_B及びＩ_Cが１Ａであるとする
と、ＡＣ／ＤＣ回路５２の電源容量は、２Ａ必要とな
る。

【０００５】そして、バッテリー５５及び５６の双方の
急速充電が完了した後には、バッテリー５５及び５６の
双方のトリクル充電が必要である。このように、バッテ
リー５５及び５６の双方をトリクル充電すると、バッテ
リー５５に対する充電電流のオンのタイミングとバッテ
リー５６に対する充電電流のオンのタイミングとが偶然
一致することがあり、そのため、ＡＣ／ＤＣ回路５２の
電源容量Ｉ_Aとして、充電電流Ｉ_Bと充電電流Ｉ_Cとの
和の電流（Ｉ_B＋Ｉ_C）が必要となる。

【０００６】ＡＣ／ＤＣ回路５２の電源容量を大きくす
ると、回路規模が大型化し、コストアップを招く。ま
た、ＡＣ／ＤＣ回路５２の容量を大きくしても、個々の
バッテリー５５及び５６を急速充電する際の充電電流は
大きくならないので、ＡＣ／ＤＣ回路５２の容量に無駄
が生じる。

【０００７】したがって、この発明の目的は、複数のバ
ッテリーを充電する充電器で、大きな電源容量を必要と
せず、最適な充電電流を設定できる充電装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、少なくとも
２個以上のバッテリーが装着でき、２個以上のバッテリ
ーを順次充電できる充電装置において、２個以上のバッ
テリーを補充電又はトリクル充電する際の電流値を小電
流値とするようにした充電装置である。

【０００９】この発明では、小電流値は、標準充電電流
値である。

【００１０】この発明では、急速充電用の大電流値に設
定するためのトランジスタと、補充電又はトリクル充電
用の小電流値に設定するトランジスタとを有する。

【００１１】

【作用】例えば１１００ｍＡの急速充電電流と、例えば
６０ｍＡの標準充電電流とが設定できる。バッテリーパ
ック１５のバッテリー２１の補充電又はトリクル充電と
バッテリーパック１６のバッテリー２３の充電が同時に
行わる場合や、バッテリーパック１５のバッテリー２１
のトリクル充電とバッテリーパック１６のバッテリー２
３のトリクル充電とが同時に行わる場合には、標準充電
電流に設定すると、ＡＣ／ＤＣ回路２の電流容量が過大
になることが防止できる。なお、標準充電電流でトリク
ル充電を行う場合には、電流を流す時間を長くすること
で、急速充電電流でトリクル充電を行う場合と同様な充
電を行なえる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は、この発明が適用された充電器
の一例である。図１において、ＡＣ／ＤＣ回路２には、
ＡＣプラグ１から例えば交流１００Ｖの商用電源が供給
される。ＡＣ／ＤＣ電源回路２には、スイッチング電源
制御部３から制御信号が供給される。ＡＣ／ＤＣ電源回
路２で、例えば１００Ｖの商用交流電源が例えば１０Ｖ
の直流電源に変換される。ＡＣ／ＤＣ回路２の電源容量
は、例えば１１００ｍＡである。

【００１３】ＡＣ／ＤＣ電源回路２の出力電流は、電流
検出回路４で検出される。この電流検出回路４の出力が
スイッチング電源制御部３に供給される。また、バッテ
リー容量検出回路５の出力がスイッチング電源制御部３
に供給される。バッテリー容量検出回路５は、充電する
バッテリーが大型の大容量のものか、小型の小容量のも
のかを検出するものである。スイッチング電源制御部３
により、ＡＣ／ＤＣ回路２の出力電流が制御される。

【００１４】ＡＣ／ＤＣ回路２の出力がＤＣ／ＤＣ回路
６に供給されると共に、バッテリー制御部７及びバッテ
リー制御部８に供給される。ＤＣ／ＤＣ回路６は、ＡＣ
／ＤＣ電源回路２からの１０Ｖの直流電源を、電子機器
を動作させるのに必要とされる６Ｖの直流電源に変換す
る。バッテリー制御部７は、メインバッテリー装着部１
１に装着されるバッテリーパック１５の充電制御を行
う。バッテリー制御部８は、サブバッテリー装着部１２
に装着されるバッテリーパック１６の充電制御を行う。
バッテリー制御部７及びバッテリー制御部８は、例えば
マイクロコンピュータを用いて構成される。

【００１５】バッテリー制御部７には、充電部９が設け
られる。バッテリー制御部８には、充電部１０が設けら
れている。充電部９及び１０は、バッテリーの充電電流
を形成する。この充電部９及び１０は、例えば図２に示
すように構成される。

【００１６】図２において、トランジスタ３１は標準充
電制御を行うためのトランジスタであり、トランジスタ
３２は急速充電制御を行うためのトランジスタである。
バッテリー制御部３３は、図１におけるバッテリー制御
部７及び８に対応している。ダイオード３６は逆流防止
用に設けられている。抵抗３５は、標準充電での充電電
流を設定するものである。抵抗３９及び４０は、バッテ
リーの端子電圧を検出するものである。

【００１７】入力端子３４がトランジスタ３１のエミッ
タ及びトランジスタ３２のエミッタに接続される。トラ
ンジスタ３１のコレクタが抵抗３５を介してダイオード
３６のアノードに接続される。トランジスタ３２のコレ
クタがダイオード３６のアノードに接続される。トラン
ジスタ３１及び３２のベースがバッテリー制御部３３に
接続される。ダイオード３６のカソードが出力端子３７
に接続される。接地端子４２は接地される。ダイオード
３６のカソードと接地間に、抵抗３９及び４０の直列接
続が接続される。この抵抗３９及び４０の接続点がバッ
テリー制御部３３に接続される。

【００１８】バッテリー制御部３３には、切り換えスイ
ッチ４１が設けられる。この切り換えスイッチ４１によ
り、制御信号Ｓ１及びＳ２が発生される。

【００１９】トランジスタ３１には、バッテリー制御部
３３から制御信号Ｓ１が供給される。この制御信号Ｓ１
により、トランジスタ３１がオンする。トランジスタ３
１がオンすると、出力端子３７を介して、電流Ｉ₁がバ
ッテリーに与えられる。この電流Ｉ₁は、抵抗３５によ
り設定される。この電流Ｉ₁が標準充電での充電電流と
される。この標準充電での充電電流Ｉ₁は、例えば１１
００ｍＡである。

【００２０】トランジスタ３２には、バッテリー制御部
３３から制御信号Ｓ２が供給される。この制御信号Ｓ２
により、トランジスタ３２がオンする。トランジスタ３
２がオンすると、出力端子３７を介して、電流Ｉ₂がバ
ッテリーに与えられる。この電流Ｉ₂は、急速充電での
充電電流とされる。この急速充電時の充電電流Ｉ₂は、
例えば６０ｍＡである。

【００２１】以上のように、充電部９及び１０は、例え
ば１１００ｍＡの急速充電電流と、例えば６０ｍＡの標
準充電電流とが設定できる。

【００２２】図１において、メインバッテリー装着部１
１には、端子１３Ａ〜１３Ｅが配列される。サブバッテ
リー装着部１２には、端子１４Ａ〜１４Ｄが配列され
る。メインバッテリー装着部１１には、電子機器１７に
取り付けた状態で、バッテリーパック１５が装着され
る。サブバッテリー装着部１２には、バッテリーパック
１６が装着される。

【００２３】メインバッテリー装着部１１の端子１３Ａ
は接地端子であり、この端子１３Ａには、バッテリー２
１の負極及びサーミスタ２２の一端が接続される。端子
１３Ｂは電池容量検出用の端子で、この端子は、例えば
大容量のバッテリーなら接地され、小容量のバッテリー
なら開放とされる。端子１３Ｃは電池温度検出用の端子
で、サーミスタ２２の一端に接続される。端子１３Ｄは
充電用の端子で、バッテリー２１の正極に接続される。
端子１３Ｅは電子機器１７に電源を送るための端子であ
る。

【００２４】サブバッテリー装着部１２の端子１４Ａは
接地端子であり、この端子１４Ａには、バッテリー２３
の負極及びサーミスタ２４の一端が接続される。端子１
４Ｂは電池容量検出用の端子で、この端子は、例えば大
容量のバッテリーなら接地され、小容量のバッテリーな
ら開放とされる。端子１４Ｃは電池温度検出用の端子
で、サーミスタ２４の一端に接続される。端子１４Ｄは
充電用の端子で、バッテリー２３の正極に接続される。

【００２５】ＤＣ／ＤＣ回路６の出力がメインバッテリ
ー装着部１１の端子１３Ｅに供給される。充電部９の出
力が端子１３Ｄに供給される。端子１３Ｃからの温度検
出出力がバッテリー制御部７に供給される。端子１３Ｂ
の出力がバッテリー容量検出回路５に供給され、バッテ
リー容量検出回路５で装着されたバッテリーが大容量か
小容量かが判断される。端子１３Ａは接地される。

【００２６】充電部１０の出力が端子１４Ｄに供給され
る。端子１４Ｃからの温度検出出力がバッテリー制御部
８に供給される。端子１４Ｂの出力がバッテリー容量検
出回路５に供給され、バッテリー容量検出回路５で装着
されたバッテリーが大容量か小容量かが判断される。端
子１４Ａは接地される。

【００２７】先ず、バッテリー制御部７で、バッテリー
パック１５のバッテリー２１の充電制御が行われる。バ
ッテリーパック１５の充電を行っているときには、バッ
テリー制御部７からバッテリー制御部８にビジー信号が
供給される。バッテリー２１の充電の完了は、バッテリ
ー２１の温度又は端子電圧から判断できる。バッテリー
２１の充電が完了したら、バッテリー制御部８で、バッ
テリーパック１６のバッテリー２３の充電制御が行われ
る。バッテリーパック１６の充電を行っているときに
は、バッテリー制御部８からＤＣ／ＤＣ回路６にビジー
信号が供給される。この時、バッテリー制御部７は、バ
ッテリーパック１５のバッテリー２１に対する補充電、
トリクル充電の制御を行う。補充電、トリクル充電は、
充電電流を断続的に供給することにより行われる。バッ
テリー２３の充電が完了したら、ＤＣ／ＤＣ回路６によ
り、メインバッテリー装着部１１に装着された電子機器
１７に対する電源の供給が行われる。この時、バッテリ
ー制御部８は、バッテリーパック１６のバッテリー２３
に対する補充電、トリクル充電の制御を行う。

【００２８】この発明の一実施例では、前述のように、
充電部９及び１０は、例えば１１００ｍＡの急速充電電
流と、例えば６０ｍＡの標準充電電流とが設定できる。
バッテリーパック１５のバッテリー２１の補充電又はト
リクル充電と、バッテリーパック１６のバッテリー２３
の充電が同時に行われる。また、バッテリーパック１５
のバッテリー２１のトリクル充電と、バッテリーパック
１６のバッテリー２３のトリクル充電とが同時に行われ
る。ここで、急速充電時の電流１１００ｍＡでバッテリ
ーパック１５のバッテリー２１の補充電又はトリクル充
電と、バッテリーパック１６のバッテリー２３の充電を
同時に行うと、ＡＣ／ＤＣ回路２の電源容量が不足す
る。また、バッテリーパック１５のバッテリー２１のト
リクル充電と、バッテリーパック１６のバッテリー２３
のトリクル充電とを同時に行うと、パルスオンのタイミ
ングが偶然一致すると、ＡＣ／ＤＣ回路２の電源容量が
不足する。そのような場合には、標準充電電流に設定す
ると、このような電源容量の不足に対処できる。

【００２９】ここで、急速充電時の電流でトリクル充電
を行う場合と、標準充電時の電流でトリクル充電を行う
場合とで、トリクル充電時のパルス時間の設定について
説明する。

【００３０】今、バッテリーの電池容量を１１００ｍＡ
ｈ、自己放電率を月当たり−３０％とする。そして、急
速充電時の充電電流を１１００ｍＡ、標準充電時の充電
電流を６０ｍＡとする。

【００３１】自己放電率が月当たり−３０％であるか
ら、１月当たりの放電電流量は、１１００×０．３＝３３０ｍＡｈである。これを、１日当たりに換算すると、３３０／３０＝１１ｍＡｈとなり、更に、１時間当たりに換算すると、１１／２４＝０．４５８ｍＡｈとなる。すなわち、１時間当たり０．４５８ｍＡｈだけ
自己放電によりバッテリー容量が低下することになる。

【００３２】急速充電時の充電電流は１１００ｍＡであ
るから、１時間当たり０．４５８ｍＡｈの自己放電を補
うためには、０．４５８／１１００＝０．０００４１６時間＝１．４
９秒の充電が必要になる。制御の容易さや電池の影響等を考
慮すると、急速充電時の充電電流１１００ｍＡでトリク
ル充電を行う場合には、図３Ａに示すように、１時間当
たりの充電時間ｔ₁を１．５秒となるように充電を行え
ば良い。

【００３３】標準充電時の充電電流は６０ｍＡであるか
ら、１時間当たり０．４５８ｍＡｈの自己放電を補うた
めには、０．４５８／６０＝０．００７６３時間＝２７．４秒の充電が必要になる。したがって、標準充電時の充電電
流６０ｍＡで充電を行う場合には、図３Ｂに示すよう
に、１時間当たりの充電時間ｔ₂を２７．４秒とすれば
良い。但し、この場合、電流が少ないために、あまり短
い時間だと充電効率（内部反応）に時間がかかるため、
それより長くした方が好ましい。

【００３４】

【発明の効果】この発明によれば、例えば１１００ｍＡ
の急速充電電流と、例えば６０ｍＡの標準充電電流とが
設定できる。バッテリーパック１５のバッテリー２１の
補充電又はトリクル充電とバッテリーパック１６のバッ
テリー２３の充電を同時に行う場合や、バッテリーパッ
ク１５のバッテリー２１のトリクル充電とバッテリーパ
ック１６のバッテリー２３のトリクル充電とを同時に行
う場合には、標準充電電流に設定すると、ＡＣ／ＤＣ回
路の電流容量が過大になることが防止できる。なお、標
準充電電流でトリクル充電を行う場合には、電流を流す
時間を長くすることで、急速充電電流でトリクル充電を
行う場合と同様な充電を行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のブロック図である。

【図２】この発明の一実施例の説明に用いる接続図であ
る。

【図３】この発明の一実施例の説明に用いるタイミング
図である。

【図４】従来の充電装置の一例のブロック図である。

【符号の説明】

７，８バッテリー制御部９，１０充電部１５，１６バッテリーパック２１，２３バッテリー３１，３２トランジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２個以上のバッテリーが装着
でき、上記２個以上のバッテリーを順次充電できる充電
装置において、上記２個以上のバッテリーを補充電又はトリクル充電す
る際の電流値を小電流値とするようにした充電装置。
【請求項２】上記小電流値は、標準充電電流値である
請求項１記載の充電装置。
【請求項３】急速充電用の大電流値に設定するための
トランジスタと、補充電又はトリクル充電用の小電流値
に設定するトランジスタとを有する請求項１記載の充電
装置。