JPH07212983A - 二次電池電圧制御装置 - Google Patents
二次電池電圧制御装置Info
- Publication number
- JPH07212983A JPH07212983A JP452094A JP452094A JPH07212983A JP H07212983 A JPH07212983 A JP H07212983A JP 452094 A JP452094 A JP 452094A JP 452094 A JP452094 A JP 452094A JP H07212983 A JPH07212983 A JP H07212983A
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- Japan
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- battery
- voltage
- secondary battery
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Abstract
(57)【要約】
【目的】所定の下限値までの放電を簡単な構成で確実に
行なうようにした二次電池電圧制御装置を提供する。 【構成】二次電池１の両端間にスイッチングトランジス
タＱ１を有する放電路２と、ツェナーダイオードＺＤ
１、ＺＤ２を有する過電圧保護回路３を接続するととも
にスイッチングトランジスタＱ１のベースを過電圧保護
回路３の所定点Ｆに接続し且つ過電圧保護回路３の一部
に並列にスイッチ４を接続して該スイッチ４をＯＮさせ
ることによりスイッチングトランジスタＱ１がＯＮした
ときスイッチングトランジスタＱ１のベース・エミッタ
路とツェナーダイオードＺＤ１とスイッチ４とを含む経
路が電池１の両端間に形成され、この経路の電圧が電池
電圧の所定下限電圧となる。
行なうようにした二次電池電圧制御装置を提供する。 【構成】二次電池１の両端間にスイッチングトランジス
タＱ１を有する放電路２と、ツェナーダイオードＺＤ
１、ＺＤ２を有する過電圧保護回路３を接続するととも
にスイッチングトランジスタＱ１のベースを過電圧保護
回路３の所定点Ｆに接続し且つ過電圧保護回路３の一部
に並列にスイッチ４を接続して該スイッチ４をＯＮさせ
ることによりスイッチングトランジスタＱ１がＯＮした
ときスイッチングトランジスタＱ１のベース・エミッタ
路とツェナーダイオードＺＤ１とスイッチ４とを含む経
路が電池１の両端間に形成され、この経路の電圧が電池
電圧の所定下限電圧となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はニッケル・カドニウム電
池等の二次電池の電圧制御装置に関するものである。
池等の二次電池の電圧制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】携帯用の小型電子機器に使用されている
二次電池を充電するのに充電電流を大きくして短時間に
充電を完了する急速充電が行なわれることが多い。しか
し、二次電池は過充電すると爆発することがある。その
ため、急速充電方式のバッテリチャージャでは過充電防
止機構を備えている。
二次電池を充電するのに充電電流を大きくして短時間に
充電を完了する急速充電が行なわれることが多い。しか
し、二次電池は過充電すると爆発することがある。その
ため、急速充電方式のバッテリチャージャでは過充電防
止機構を備えている。
【０００３】この過充電防止機構は二次電池の充電電圧
（及び若しくは電池温度）を検出し、この検出値が所定
の値を超えないように充電を制御するようになってい
る。そして、更に安全性を期するために二次電池の両端
にツェナーダイオードから成る過電圧保護回路を設けて
電池電圧が所定電圧以上に上昇しないようにしている。
（及び若しくは電池温度）を検出し、この検出値が所定
の値を超えないように充電を制御するようになってい
る。そして、更に安全性を期するために二次電池の両端
にツェナーダイオードから成る過電圧保護回路を設けて
電池電圧が所定電圧以上に上昇しないようにしている。
【０００４】一方、充電完了した二次電池を使用してい
くと、その電圧が下がっていくが、途中で再充電するこ
とを数回繰り返すと、二次電池のメモリ作用によってそ
の再充電直前の電池電圧を超えて使用することができな
くなることが知られている。例えば、横軸に使用時間、
縦軸に電池電圧をとって示す図３の特性において、使用
し始めてＡ点で使用を停止し、ここで再充電すると、Ａ
点を超えた右側の領域で使用することができなくなる。
これは、二次電池は１本当り１．６Ｖ〜１．０Ｖの範囲
で使用可能であるが、Ａ点（１．２Ｖ）より右側の１．
２Ｖ〜１．０Ｖの範囲での使用が不可能になることを意
味する。
くと、その電圧が下がっていくが、途中で再充電するこ
とを数回繰り返すと、二次電池のメモリ作用によってそ
の再充電直前の電池電圧を超えて使用することができな
くなることが知られている。例えば、横軸に使用時間、
縦軸に電池電圧をとって示す図３の特性において、使用
し始めてＡ点で使用を停止し、ここで再充電すると、Ａ
点を超えた右側の領域で使用することができなくなる。
これは、二次電池は１本当り１．６Ｖ〜１．０Ｖの範囲
で使用可能であるが、Ａ点（１．２Ｖ）より右側の１．
２Ｖ〜１．０Ｖの範囲での使用が不可能になることを意
味する。
【０００５】このような不具合を解消するために、Ａ点
から再充電するときは放電によって電池電圧をいったん
１Ｖに落してから充電するようにするのが普通である
（再充電の度に行なってもよく、何回に１回の割で行な
ってもよい）。以上のことからバッテリチャージャは図
４に示すように二次電池９０に対し並列に抵抗９２とト
ランジスタ９３とから成る放電回路９１と、放電制御回
路９４を具備している。尚、９５は充電回路、９６は２
つのツェナーダイオード９７、９８から成る過電圧保護
回路である。
から再充電するときは放電によって電池電圧をいったん
１Ｖに落してから充電するようにするのが普通である
（再充電の度に行なってもよく、何回に１回の割で行な
ってもよい）。以上のことからバッテリチャージャは図
４に示すように二次電池９０に対し並列に抵抗９２とト
ランジスタ９３とから成る放電回路９１と、放電制御回
路９４を具備している。尚、９５は充電回路、９６は２
つのツェナーダイオード９７、９８から成る過電圧保護
回路である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
電池電圧制御装置では、放電回路９１を制御するのに二
次電池９０の下限電圧（１本当り１Ｖで、５本で５Ｖ）
になったところで放電を停止するために放電制御回路９
４は二次電池９０の電圧を常時検出していなければなら
ない。もし５Ｖ（１本について１Ｖ）より下がると二次
電池９０が破壊してしまうので、この下限値を超えて下
げないことが重要であるが、従来例では放電制御回路９
４の誤動作が生じると、下限値を超えて放電してしまう
場合があり得る。このように従来例では放電制御回路９
４が電池電圧の検出動作を含め複雑になるとともに放電
回路９１に対する制御が難かしいという欠点がある。
電池電圧制御装置では、放電回路９１を制御するのに二
次電池９０の下限電圧（１本当り１Ｖで、５本で５Ｖ）
になったところで放電を停止するために放電制御回路９
４は二次電池９０の電圧を常時検出していなければなら
ない。もし５Ｖ（１本について１Ｖ）より下がると二次
電池９０が破壊してしまうので、この下限値を超えて下
げないことが重要であるが、従来例では放電制御回路９
４の誤動作が生じると、下限値を超えて放電してしまう
場合があり得る。このように従来例では放電制御回路９
４が電池電圧の検出動作を含め複雑になるとともに放電
回路９１に対する制御が難かしいという欠点がある。
【０００７】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、所定の下限値までの放電を簡単な構成で確実
に行なうようにした二次電池電圧制御装置を提供するこ
とを目的とする。
であって、所定の下限値までの放電を簡単な構成で確実
に行なうようにした二次電池電圧制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、二次電池の両端間にスイッチングトラ
ンジスタを有する放電路と、ツェナーダイオードを有す
る過電圧保護回路を接続するとともに前記スイッチング
トランジスタのベースを過電圧保護回路の所定点に接続
し且つ過電圧保護回路の一部に並列に又は前記放電路中
にスイッチを接続して該スイッチをＯＮさせることによ
り前記スイッチングトランジスタがＯＮしたとき前記ス
イッチングトランジスタのベース・エミッタ路とツェナ
ーダイオードとスイッチとを含む経路が前記電池の両端
間に形成され、この経路の電圧が前記二次電池の所定下
限電圧となるようにしている。
めに本発明では、二次電池の両端間にスイッチングトラ
ンジスタを有する放電路と、ツェナーダイオードを有す
る過電圧保護回路を接続するとともに前記スイッチング
トランジスタのベースを過電圧保護回路の所定点に接続
し且つ過電圧保護回路の一部に並列に又は前記放電路中
にスイッチを接続して該スイッチをＯＮさせることによ
り前記スイッチングトランジスタがＯＮしたとき前記ス
イッチングトランジスタのベース・エミッタ路とツェナ
ーダイオードとスイッチとを含む経路が前記電池の両端
間に形成され、この経路の電圧が前記二次電池の所定下
限電圧となるようにしている。
【０００９】
【作用】このような構成によると、スイッチをＯＮした
とき、二次電池の電圧が下限値以上であれば前記経路に
よってスイッチングトランジスタにバイアスがかかっ
て、該トランジスタがＯＮし、二次電池の放電が行なわ
れる。そして、その電池電圧が下限値に至ると、トラン
ジスタがＯＦＦとなり、放電が終わる。従って、この構
成によると、放電を行なうのにはスイッチをＯＮするだ
けで済み、そのＯＮ状態を解除しなくても電池電圧は下
限値を超えて低下しないので、電池電圧を検出してスイ
ッチのＯＮ状態を解除するという構成を採らなくてよ
い。上記放電が完了するに充分な時間が終ったらスイッ
チをＯＦＦするようにすればよい。
とき、二次電池の電圧が下限値以上であれば前記経路に
よってスイッチングトランジスタにバイアスがかかっ
て、該トランジスタがＯＮし、二次電池の放電が行なわ
れる。そして、その電池電圧が下限値に至ると、トラン
ジスタがＯＦＦとなり、放電が終わる。従って、この構
成によると、放電を行なうのにはスイッチをＯＮするだ
けで済み、そのＯＮ状態を解除しなくても電池電圧は下
限値を超えて低下しないので、電池電圧を検出してスイ
ッチのＯＮ状態を解除するという構成を採らなくてよ
い。上記放電が完了するに充分な時間が終ったらスイッ
チをＯＦＦするようにすればよい。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の第１実施例を示しており、ここで
は二次電池１は直列に接続された５本の電池から成って
おり、その許容の上限電圧値は１本につき１．６Ｖでト
ータルで８Ｖである。また、許容の下限電圧値は１本に
ついて１Ｖでトータルで５Ｖである。
する。図１は本発明の第１実施例を示しており、ここで
は二次電池１は直列に接続された５本の電池から成って
おり、その許容の上限電圧値は１本につき１．６Ｖでト
ータルで８Ｖである。また、許容の下限電圧値は１本に
ついて１Ｖでトータルで５Ｖである。
【００１１】この電池１の両端にＰＮＰ型のトランジス
タＱ１と抵抗Ｒ２より成る放電路２が接続されている。
また、抵抗Ｒ１と第１、第２ツェナーダイオードＺＤ
１、ＺＤ２から成る過電圧保護回路３が電池１の両端に
接続されている。そして、前記トランジスタＱ１のベー
スは過電圧保護回路３のＦ点に接続されている。また、
第２ツェナーダイオードＺＤ２と並列にスイッチ４が接
続されている。５は充電回路である。
タＱ１と抵抗Ｒ２より成る放電路２が接続されている。
また、抵抗Ｒ１と第１、第２ツェナーダイオードＺＤ
１、ＺＤ２から成る過電圧保護回路３が電池１の両端に
接続されている。そして、前記トランジスタＱ１のベー
スは過電圧保護回路３のＦ点に接続されている。また、
第２ツェナーダイオードＺＤ２と並列にスイッチ４が接
続されている。５は充電回路である。
【００１２】トランジスタＱ１のエミッタ・ベース間閾
値電圧ＶBEを０．７Ｖとすると、第１ツェナーダイオー
ドＺＤ１の定電圧ＶZD1は４．３Ｖに選ばれている。即
ち、ＶBE＋ＶZD1＝５Ｖ（電池１の下限電圧値）となる
ように選んでおく。また、第２ツェナーダイオードＺＤ
２の定電圧ＶZD2と抵抗Ｒ１の値は過電圧保護のためＲ
１＋ＶZD1＋ＶZD2＝８Ｖ（電池１の上限電圧値）となる
ように選ぶ。ここで、ＶZD1は４．３Ｖであるから、Ｒ
１＋ＶZD2＝３．７Ｖとなるように、Ｒ１、ＶZD2をそれ
ぞれ決める。
値電圧ＶBEを０．７Ｖとすると、第１ツェナーダイオー
ドＺＤ１の定電圧ＶZD1は４．３Ｖに選ばれている。即
ち、ＶBE＋ＶZD1＝５Ｖ（電池１の下限電圧値）となる
ように選んでおく。また、第２ツェナーダイオードＺＤ
２の定電圧ＶZD2と抵抗Ｒ１の値は過電圧保護のためＲ
１＋ＶZD1＋ＶZD2＝８Ｖ（電池１の上限電圧値）となる
ように選ぶ。ここで、ＶZD1は４．３Ｖであるから、Ｒ
１＋ＶZD2＝３．７Ｖとなるように、Ｒ１、ＶZD2をそれ
ぞれ決める。
【００１３】電池１を５Ｖ（１本につき１Ｖ）になるま
で放電させるときは、スイッチ４をＯＮにする。これに
よってトランジスタＱ１のエミッタ・ベース、第１ツェ
ナーダイオードＺＤ１、スイッチ４よりなる経路が電池
１の両端間に形成され且つその経路がアクティブにな
り、トランジスタＱ１がＯＮする。
で放電させるときは、スイッチ４をＯＮにする。これに
よってトランジスタＱ１のエミッタ・ベース、第１ツェ
ナーダイオードＺＤ１、スイッチ４よりなる経路が電池
１の両端間に形成され且つその経路がアクティブにな
り、トランジスタＱ１がＯＮする。
【００１４】トランジスタＱ１のＯＮによって放電路２
を通して放電電流Ｉが流れ、電池１の電圧が徐々に降下
していく。そして、電池電圧が５Ｖよりわずかでも下が
ると、トランジスタＱ１は自動的にＯＦＦになり、放電
は停止する。即ち、電池電圧が殆ど５Ｖ（下限電圧値）
で放電が終了する。
を通して放電電流Ｉが流れ、電池１の電圧が徐々に降下
していく。そして、電池電圧が５Ｖよりわずかでも下が
ると、トランジスタＱ１は自動的にＯＦＦになり、放電
は停止する。即ち、電池電圧が殆ど５Ｖ（下限電圧値）
で放電が終了する。
【００１５】この装置では、スイッチ４は放電が終了し
た任意の時点でＯＦＦにすればよい。このスイッチ４の
ＯＮ、ＯＦＦは特にこれに限ることはないが、通常バッ
テリチャージャに搭載されるマイクロコンピュータ６に
よって行なう。マイクロコンピュータ６は図３に示すＡ
点のように途中で使用終了した電池を再充電するとき
は、スイッチ４をＯＮにして、いったん電池を５Ｖ（１
本につき１Ｖ）まで放電してからスイッチ４をＯＦＦに
し、充電回路５を動作させて電池１の急速充電を行な
う。
た任意の時点でＯＦＦにすればよい。このスイッチ４の
ＯＮ、ＯＦＦは特にこれに限ることはないが、通常バッ
テリチャージャに搭載されるマイクロコンピュータ６に
よって行なう。マイクロコンピュータ６は図３に示すＡ
点のように途中で使用終了した電池を再充電するとき
は、スイッチ４をＯＮにして、いったん電池を５Ｖ（１
本につき１Ｖ）まで放電してからスイッチ４をＯＦＦに
し、充電回路５を動作させて電池１の急速充電を行な
う。
【００１６】この充電は過充電防止回路（図示せず）に
よって電池１の上限電圧値である８Ｖ（１本につき１．
６Ｖ）を超えないように行なうが、万一その上限電圧値
をオーバーした場合は、過電圧保護回路３が動作して電
池１が８Ｖ以上にならないように電池１を保護する。
よって電池１の上限電圧値である８Ｖ（１本につき１．
６Ｖ）を超えないように行なうが、万一その上限電圧値
をオーバーした場合は、過電圧保護回路３が動作して電
池１が８Ｖ以上にならないように電池１を保護する。
【００１７】次に、図２に示す第２の実施例では、放電
路２にスイッチ４を設けるとともにスイッチングトラン
ジスタとしてＮＰＮ型のトランジスタＱ２を用い、この
トランジスタＱ２のベースを過電圧保護回路３のＧ点に
接続している。ここで、抵抗Ｒ１、第１、第２ツェナー
ダイオードＺＤ１、ＺＤ２の定電圧ＶZD1、ＶZD2の値は
それぞれ図１の第１実施例の場合と同様に設定される。
スイッチ４のＯＮ、ＯＦＦの制御も第１実施例と同様に
マイクロコンピュータ６によって行なわれる。スイッチ
４がＯＮされたときは、第１ツェナーダイオードＺＤ
１、トランジスタＱ２のベース・エミッタ、スイッチ４
の経路がアクティブになり、トランジスタＱ２がＯＮし
て放電が行なわれる。
路２にスイッチ４を設けるとともにスイッチングトラン
ジスタとしてＮＰＮ型のトランジスタＱ２を用い、この
トランジスタＱ２のベースを過電圧保護回路３のＧ点に
接続している。ここで、抵抗Ｒ１、第１、第２ツェナー
ダイオードＺＤ１、ＺＤ２の定電圧ＶZD1、ＶZD2の値は
それぞれ図１の第１実施例の場合と同様に設定される。
スイッチ４のＯＮ、ＯＦＦの制御も第１実施例と同様に
マイクロコンピュータ６によって行なわれる。スイッチ
４がＯＮされたときは、第１ツェナーダイオードＺＤ
１、トランジスタＱ２のベース・エミッタ、スイッチ４
の経路がアクティブになり、トランジスタＱ２がＯＮし
て放電が行なわれる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、スイ
ッチをＯＮしておくだけで二次電池の電圧が所定の下限
電圧値になるまで二次電池の放電が行なわれ、その下限
電圧値になった後は自動的に放電が止まるので、所定電
圧（下限電圧）までの放電の確実性が高いとともに二次
電池の電圧を検出して、その検出電圧に基づいて放電を
停止するといった手法を採らなくてもよい。従って構成
も簡単になる。しかも、本発明では、所定の下限電圧値
の設定を過電圧保護回路を利用して行なうことができる
ため、その点からも部品点数の更なる削減が図かられ
る。
ッチをＯＮしておくだけで二次電池の電圧が所定の下限
電圧値になるまで二次電池の放電が行なわれ、その下限
電圧値になった後は自動的に放電が止まるので、所定電
圧（下限電圧）までの放電の確実性が高いとともに二次
電池の電圧を検出して、その検出電圧に基づいて放電を
停止するといった手法を採らなくてもよい。従って構成
も簡単になる。しかも、本発明では、所定の下限電圧値
の設定を過電圧保護回路を利用して行なうことができる
ため、その点からも部品点数の更なる削減が図かられ
る。
【図１】本発明の第１実施例の二次電池電圧制御装置の
回路図。
回路図。
【図２】本発明の第２実施例の二次電池電圧制御装置の
回路図。
回路図。
【図３】二次電池のメモリ特性を説明するための図。
【図４】従来の二次電池電圧制御装置の回路図。
１ 二次電池 ２ 放電路 ３ 過電圧保護回路 ４ スイッチ ５ 充電回路 ６ マイクロコンピュータ Ｑ１、Ｑ２ スイッチングトランジスタ ＺＤ１ 第１ツェナーダイオード ＺＤ２ 第２ツェナーダイオード
Claims (1)
- 【請求項１】二次電池の両端間にスイッチングトランジ
スタを有する放電路と、ツェナーダイオードを有する過
電圧保護回路を接続するとともに前記スイッチングトラ
ンジスタのベースを過電圧保護回路の所定点に接続し且
つ過電圧保護回路の一部に並列に又は前記放電路中にス
イッチを接続して該スイッチをＯＮさせることにより前
記スイッチングトランジスタがＯＮしたとき前記スイッ
チングトランジスタのベース・エミッタ路とツェナーダ
イオードとスイッチとを含む経路が前記電池の両端間に
形成され、この経路の電圧が前記二次電池の所定下限電
圧となるようにした二次電池電圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP452094A JPH07212983A (ja) | 1994-01-20 | 1994-01-20 | 二次電池電圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP452094A JPH07212983A (ja) | 1994-01-20 | 1994-01-20 | 二次電池電圧制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07212983A true JPH07212983A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11586335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP452094A Pending JPH07212983A (ja) | 1994-01-20 | 1994-01-20 | 二次電池電圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07212983A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101036095B1 (ko) * | 2009-02-18 | 2011-05-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지용 자가방전 회로 및 이를 구비하는 이차전지 |
-
1994
- 1994-01-20 JP JP452094A patent/JPH07212983A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101036095B1 (ko) * | 2009-02-18 | 2011-05-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지용 자가방전 회로 및 이를 구비하는 이차전지 |
| US8378637B2 (en) | 2009-02-18 | 2013-02-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Self-discharge circuit for secondary battery, and secondary battery including the same |
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