JPH07123606A - 充電回路 - Google Patents

充電回路

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JPH07123606A
JPH07123606A JP26721193A JP26721193A JPH07123606A JP H07123606 A JPH07123606 A JP H07123606A JP 26721193 A JP26721193 A JP 26721193A JP 26721193 A JP26721193 A JP 26721193A JP H07123606 A JPH07123606 A JP H07123606A
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JP
Japan
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voltage
charging
circuit
constant
power supply
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Pending
Application number
JP26721193A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Yamanaka
進 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電式電池の充電時間を短かくすることがで
きる充電回路を提供する。 【構成】 充電式電池9に充電電流を供給する定電圧電
源回路6と、該定電圧電源回路6の動作を制御すること
によって充電電流を一定にする定電流化回路を構成する
第1制御トランジスター16及び第1比較回路15と、
前記定電圧電源回路6の出力電圧の切換動作を行う電圧
切換回路を構成する第2制御トランジスター22及び第
2比較回路21とより構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、充電式電池の充電回路
に関する。
【0002】
【従来の技術】携帯して使用されるディスクプレーヤー
やテープレコーダー等の音響機器が普及しているが、斯
かる音響機器は屋外で使用されるため、電源として電池
が使用される。そして、最近では、斯かる電池としてニ
ッカド電池等の充電式電池を使用する機器が増加しつつ
ある。
【0003】充電式電池の充電電流と充電時間との関係
は、充電開始時大きな電流が流れ、充電動作が行われて
充電式電池の充電電圧が高くなるにつれて充電電流が減
少する関係にある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図2は、リチウムイオ
ン電池と呼ばれる充電式電池の充電特性図であり、従来
の充電回路による充電動作は、同図の実線で示すように
行われる。
【0005】従来の充電回路による充電動作は、充電開
始から充電終了まで同一の一定電圧によって行うように
しているため、充電時間が長くなるという問題があっ
た。本発明は、斯かる点を改良した充電回路を提供しよ
うとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の充電回路は、充
電式電池に充電電流を供給する定電圧電源回路と、充電
式電池に流れる充電電流を検出するとともに該充電電流
が第1の設定値より大きいとき前記定電圧電源回路より
供給される充電電流の値を一定にする定電流化回路と、
充電式電池に流れる充電電流を検出するとともに該充電
電流が第1の設定値より小さい第2の設定値より大きい
とき前記定電圧電源回路の出力電圧を規定の電圧より高
くする電圧切換回路とより構成されている。
【0007】
【作用】本発明は、充電開始時より充電式電池の充電動
作が所定の状態になるまでの間、該充電式電池に供給さ
れる電圧を規定の電圧よりも高くすることによって充電
時間の短縮を行うようにしたものである。
【0008】
【実施例】図1に示した回路は、本発明の充電回路の一
実施例である。同図において、1は商用交流電源に接続
される電源端子、2は交流電圧を所定の電圧に降圧する
電源トランス、3は該電源トランス2によって降圧され
た交流を直流に整流するダイオードブリッジ回路、4は
該ダイオードブリッジ回路3によって整流された信号を
平滑する平滑用コンデンサーであり、該ダイオードブリ
ッジ回路3と共に直流電源回路を構成している。
【0009】6は前記直流電源回路より直流電源が供
給されて動作状態になる定電圧電源回路であり、出力電
圧を帰還させることによって出力端子に一定の直流電圧
を出力するように構成されている。7及び8は前記定電
圧電源回路6の出力端子と接地間に直列接続されている
第1及び第2の抵抗であり、その分圧点Aから得られる
直流電圧が該定電圧電源回路6の帰還端子に帰還入力さ
れるように構成されている。そして、前記第1抵抗7及
び第2抵抗8によって設定される直流電圧が帰還される
状態にあるときには、定電圧電源回路6の出力端子に規
定の電圧が出力されるように構成されている。
【0010】9及び10は定電圧電源回路6の出力端子
と接地間に直列接続されている充電式電池及び検出用抵
抗、11は基準電圧を設定する基準電圧設定回路であ
り、直列接続された抵抗12,13及び14によって構
成されている。
【0011】15は前記検出用抵抗10に流れる充電電
流の値に対応して得られる電圧と前記基準電圧設定回路
11を構成する抵抗12と抵抗13との接続点である分
圧点Bより得られる電圧とを比較する第1比較回路、1
6はコレクタが電源に接続されているとともにエミッタ
が抵抗17を介して前記定電圧電源回路6の帰還端子に
接続されている第1制御トランジスターであり、そのベ
ースは抵抗18及び19を介して前記第1比較回路15
の出力端子に接続されている。20は前記抵抗18と抵
抗19の接続点と接地間に接続されているコンデンサー
であり、前記定電圧電源回路6の制御動作を安定させて
行う作用を有している。
【0012】21は前記検出用抵抗10に流れる充電電
流の値に対応して得られる電圧と前記基準電圧設定回路
11を構成する抵抗13と抵抗14との接続点である分
圧点Cより得られる電圧とを比較する第2比較回路、2
2はコレクタが第3抵抗23を介して前記分圧点Aに接
続されているとともにエミッタが接地されている第2制
御トランジスターであり、そのベースは抵抗24を介し
て前記第2比較回路21の出力端子に接続されている。
【0013】斯かる構成において、第2制御トランジス
ター22が導通状態にあるときには、第3抵抗23が第
2抵抗8に並列接続された状態になるため、定電圧電源
回路6の帰還端子に帰還される直流電圧が小さくなり、
その結果、該定電圧電源回路6の出力端子に出力される
直流電圧が規定の電圧よりも高くなるように設定されて
いる。
【0014】また、第1制御トランジスター16が導通
状態にあるときには、そのコレクタ・エミッタ路及び抵
抗17を通して定電圧電源回路6の帰還端子に直流電圧
が印加されて、該定電圧電源回路6の出力電圧が低下す
るように構成されている。
【0015】以上の如く本発明の充電回路は構成されて
いるが、次に斯かる回路の動作について説明する。電源
端子1より入力された商用交流電源は、電源トランス2
によって降圧されるとともに直流電源回路に供給され
て整流平滑される。前記直流電源回路より直流電圧が
出力されると定電圧電源回路6が動作状態になり、充電
式電池9へ充電電流が供給される。
【0016】このようにして定電圧電源回路6より充電
式電池9へ充電電流が供給されて充電動作が行われる
が、次に斯かる回路における充電電流の定電流化動作に
ついて説明する。
【0017】充電式電池9への充電電流の供給動作は、
検出用抵抗10を通して行われるため、充電電流の値に
対応した電圧が第1比較回路15の+側入力端子に入力
される。また、該第1比較回路15の−側入力端子に
は、基準電圧設定回路11の分圧点Bより得られる所定
の電圧が印加された状態にある。
【0018】従って、充電式電池9に流れる充電電流が
増大し、その電流値が所定の値より高くなると前記第1
比較回路15の出力端子にH(高い)レベルの信号が出
力される。該第1比較回路15の出力端子にHレベルの
信号が出力されるとそのHレベルの信号が抵抗19及び
抵抗18を通して第1制御トランジスター16のベース
に印加されるため、該第1制御トランジスター16はバ
イアスされて導通状態になる。
【0019】前記第1制御トランジスター16が導通状
態になると、そのコレクタ・エミッタ路及び抵抗17を
通して定電圧電源回路6の帰還端子に直流電圧が印加さ
れるため、該定電圧電源回路6の出力電圧が低下する。
前記定電圧電源回路6の出力電圧が低下すると充電式電
池9に流れる電流が低下するため、前記第1比較回路1
5の+側入力端子に入力される電圧が所定の電圧値より
小さい値に低下する。
【0020】その結果、前記第1比較回路15の出力信
号がL(低い)レベルに反転し、導通状態にあった第1
制御トランジスター16が非導通状態に反転する。該第
1制御トランジスター16が非導通状態に反転すると定
電圧電源回路6の帰還端子に印加されていた直流電圧の
レベルが低下するため、該定電圧電源回路6の出力電圧
が上昇する。
【0021】前記定電圧電源回路6の出力電圧が上昇す
ると充電式電池9に供給される充電電流が大きくなるた
め、前述したように第1比較回路15の出力信号がHレ
ベルになる。該第1比較回路15の出力信号がHレベル
になると第1制御トランジスター16の導通により前記
定電圧電源回路6の出力電圧が低下する。
【0022】前述した動作が繰り返して行われる結果、
充電式電池9に供給される充電電流の値を一定にするこ
とができる。即ち、本実施例において、第1比較回路1
5及び第1制御トランジスター16等は、定電流化回路
を構成することになる。
【0023】以上の如く本実施例における充電電流の定
電流化動作は行われるが、次に電圧の切換動作について
説明する。充電動作の開始時には、図2に示す充電特性
図より明らかなように充電式電池9に流れる充電電流が
大きいため、その電流値に対応した電圧が第2比較回路
21の+側入力端子に入力される。また、前記第2比較
回路21の−側入力端子には、基準電圧設定回路11
分圧点Cより得られる所定の電圧が印加された状態にあ
る。
【0024】従って、充電式電池9に流れる充電電流が
所定の値より大きい状態にあるときには、第2比較回路
21の出力端子にHレベルの信号が出力される。該第2
比較回路21の出力端子にHレベルの信号が出力される
と、そのHレベルの信号が抵抗24を通して第2制御ト
ランジスター22のベースに印加されるため、該第2制
御トランジスター22はバイアスされて導通状態にな
る。
【0025】前記第2制御トランジスター22が導通状
態になると第3抵抗23が第2抵抗8に並列接続された
状態になるため、定電圧電源回路6の帰還端子に帰還さ
れる直流電圧が小さくなり、その結果、該定電圧電源回
路6の出力端子に出力される直流電圧が規定の電圧より
も高くなる。
【0026】定電圧電源回路6の出力端子に出力されて
いる規定の電圧よりも高い電圧によって充電式電池9の
充電動作は行われるが、充電動作が行われて充電容量が
増加するにつれて充電電流が低下する。充電電流が低下
し、その電流値が設定値になると第2比較回路21の+
側入力端子に入力される電圧が所定の電圧値より小さい
値に低下するため、前記第2比較回路21の出力信号が
Lレベルに反転する。
【0027】前記第2比較回路21の出力信号がLレベ
ルに反転すると導通状態にあった第2制御トランジスタ
ー22が非導通状態に反転する。該第2制御トランジス
ター22が非導通状態に反転すると第3抵抗23が回路
より切り離されるため、定電圧電源回路6の帰還端子に
帰還される直流電圧が小さくなる。その結果、該定電圧
電源回路6の出力端子に出力される直流電圧が低下し、
規定の電圧が出力される状態になる。このように、本実
施例において、第2比較回路21及び第2制御トランジ
スター22等は、電圧切換回路を構成することになる。
【0028】以上の如く、本実施例における電流制御動
作及び電圧制御動作は行われるが、次に図2に示した充
電特性図を参照して本実施例による充電動作について説
明する。
【0029】充電動作の開始時には、前述したように定
電圧電源回路6の出力電圧は、規定の電圧V1より高い
電圧であるV2に設定されており、斯かる電圧V2によっ
て充電式電池9の充電動作が行われるが、定電流化回路
の働きによって充電電流の値が規定の電流値I1に抑え
られるため、充電式電池9が損傷することはない。
【0030】斯かる状態のままで充電動作が行われ、充
電式電池9の充電容量が所定量まで増加すると充電式電
池9に流れる充電電流が減少し始めるが、この時の充電
時間がT1である。斯かるT1以後も充電式電池9は、規
定の電圧V1より高い電圧V2によって充電が行われる。
【0031】斯かる状態のままで充電動作が行われると
充電電流が低下するが、その充電電流がI2になると前
述した電圧切換回路による切換動作が行われて、充電式
電池9に供給される電圧が規定の電圧V1に切換えられ
る。斯かる切換動作が行われる充電時間がT2である。
【0032】時間T2の位置で電圧が規定の電圧V1に低
下する結果、充電式電池9に流れる充電電流が低下し充
電動作が終了する。このようにして本実施例における充
電動作は行われるが、その充電特性における電圧及び電
流の変化は、図2の破線で示すように行われる。図2に
おいて、実線で示す電圧と電流の変化は、充電動作を規
定の電圧にて行った場合のものであり、充電電流の低下
は、充電時間T0より行われる。
【0033】同図より明らかなように本実施例では、充
電電圧を規定の電圧よりも高くすることによって一定の
充電電流が供給される時間をT1−T0だけ長くするよう
にしたので充電時間を短かくすることができる。
【0034】図1に示した実施例では、充電電圧の切換
動作を充電電流の変化を検出することによって行うよう
にしたが、充電式電池の端子電圧を検出することによっ
て切換動作を行うように構成した実施例を図3に示す。
【0035】図3において、図1と同一のものには、同
一の符号を付している。図3において、25は充電式電
池9の両端の電圧を検出する端子電圧検出回路であり、
該充電式電池9の端子間電圧が所定の電圧より低いとき
Hレベルの信号を出力端子26に出力するように構成さ
れている。そして、定電圧電源回路6の電圧切換を行う
べく設けられている第2制御トランジスター22のベー
スは、抵抗24を介して前記端子電圧検出回路25の出
力端子26に接続されている。
【0036】斯かる回路構成において、充電開始時に
は、充電式電池9の端子間電圧が低いため、端子電圧検
出回路25の出力端子26にHレベルの信号が出力され
た状態にある。従って、斯かる状態にあるとき第2制御
トランジスター22は、バイアスされて導通状態にあ
り、第3抵抗23が第2抵抗8に並列接続された状態に
ある。それ故、定電圧電源回路6の出力端子には、規定
の電圧V1より高い電圧V2が出力された状態にある。
【0037】定電圧電源回路6より出力される電圧V2
によって充電式電池9の充電動作が行われるとき、第1
制御トランジスター16等より成る定電流化回路の働き
によって充電式電池9には、定電流である電流I1が供
給されて充電動作が行われる。斯かる状態において、充
電動作が行われるが、斯かる充電動作に伴って充電式電
池9の端子電圧が上昇し、その電圧が所定の電圧に達っ
すると、端子電圧検出回路25の出力端子26の出力信
号がHレベルよりLレベルに反転する。その結果、第2
制御トランジスター22が非導通状態に反転して第3抵
抗23が回路より切り離されるので、定電圧電源回路6
の出力電圧がV2より規定の電圧であるV1に切換えられ
る。
【0038】このように図3に示した実施例の動作は行
われるが、その充電特性の電圧及び電流の変化動作は、
図2の充電特性図の破線で示すように行われる。従っ
て、斯かる構成の場合にも充電時間を短かくすることが
できる。
【0039】
【発明の効果】本発明の充電回路は、充電開始時より充
電式電池の充電動作が所定の状態になるまでの間、充電
式電池に供給される電圧を規定の電圧よりも高くするよ
うにしたので充電時間を短かくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の充電回路の一実施例である。
【図2】充電式電池の充電特性図である。
【図3】本発明の充電回路の一実施例である。
【符号の説明】
6 定電圧電源回路 9 充電式電池 10 検出用抵抗11 基準電圧設定回路 15 第1比較回路 16 第1制御トランジスター 21 第2比較回路 22 第2制御トランジスター 25 端子電圧検出回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充電式電池に充電電流を供給するととも
    に出力電圧を帰還させることによって一定の直流電圧を
    出力するように構成された定電圧電源回路と、充電式電
    池に流れる充電電流を検出するとともに該充電電流が第
    1の設定値より大きいとき前記定電圧電源回路より供給
    される充電電流の値を一定にする定電流化回路と、充電
    式電池に流れる充電電流を検出するとともに該充電電流
    が第1の設定値より小さい第2の設定値より大きいとき
    前記定電圧電源回路の出力電圧を規定の電圧より高くす
    る電圧切換回路とより成る充電回路。
  2. 【請求項2】 充電式電池に充電電流を供給するととも
    に出力電圧を帰還させることによって一定の直流電圧を
    出力するように構成された定電圧電源回路と、充電式電
    池に流れる充電電流を検出するとともに該充電電流が設
    定値より大きいとき前記定電圧電源回路より供給される
    充電電流の値を一定にする定電流化回路と、充電式電池
    の端子電圧を検出するとともに該端子電圧が所定値まで
    上昇したとき前記定電圧電源回路より出力される直流電
    圧の値を規定の電圧に低下させる電圧切換回路とより成
    る充電回路。
JP26721193A 1993-10-26 1993-10-26 充電回路 Pending JPH07123606A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020003044A (ko) * 2000-06-30 2002-01-10 구관영 충전시간을 단축시킨 리튬이온전지 충전회로
KR100390362B1 (ko) * 2000-09-26 2003-07-07 엘지전자 주식회사 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법

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