JPH0727256U - 満充電検知回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、外部電源に出力電流制限機能を付
加し、情報処理機器が動作中に二次電池を充電しても、
充電電流を単位時間毎に観測し、単位時間当たりの電池
温度上昇の検出値を変更したり、電池の充電電荷量制限
値の算出を行うことによって、充電中に充電電流が変化
しても、正常に充電制御を行なうことのできる満充電検
知機構を構築することを主な特徴とする。 【構成】 制御回路９は、充電電流値によって単位時間
当たりの電池温度上昇（ｄＴ／ｄｔ）の検出値を変更
し、その検出値にｄＴ／ｄｔが達した時に充電を停止す
る。また、充電電流値を時間積分し、二次電池への充電
電荷量を算出し、充電電荷量制限によって充電を停止す
る。これら充電停止は、制御回路９による指示の下に充
電スイッチ回路２を介して実現される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、二次電池を駆動源とし、外部からの電力によって二次電池を充電 する電池駆動機器に用いて好適な満充電検知回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の情報処理機器に於いては、小 型、軽量で持ち運びの容易なポータブルタイプが普及してきた。この種の情報処 理機器は、充電可能な電池（二次電池）による駆動を可能にし、併せて、低消費 電力化のための工夫が至る所に施され、最重要設計事項とされる。

【０００３】 この種、情報処理機器等に内蔵されている二次電池は、ＡＣアダプタ等の外部 電源からの電力供給によって充電される。一般に、二次電池の充電は、充電制御 等のし易さから低電流で行われる。ここでいう充電制御とは、電池電圧、電池温 度等の充電制御パラメータから電池の満充電状態を検出し、満充電状態を検出し たとき充電を停止する制御をいう。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述した情報処理機器に接続される外部電源は、情報処理機器本体の小形化に 伴い、外部電源自体も小形化している。また、外部電源の出力電力は、情報処理 機器の最大消費電力に併せて設計されていることが多い。このため、従来、以下 のような問題があった。

【０００５】 即ち、外部電池には、情報処理機器の駆動と二次電池の急速充電のための電力 を同時に賄うことはできない。 又、外部電源の出力電力に余裕があり、情報処理機器と二次電池の双方に電力 を供給できる場合、情報処理機器の動作状態によって、二次電池へ供給できる電 力が変動するため、充電制御が正常に機能しない。

【０００６】 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、外部電源に出力電流制限機能を付 加し、情報処理機器が動作中に二次電池を充電しても、充電電流を単位時間毎に 観測し、単位時間当たりの電池温度上昇の検出値を変更したり、電池の充電電荷 量制限値の算出を行うことによって、充電中に充電電流が変化しても、正常に充 電制御を行なうことのできる満充電検知回路を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、二次電池を駆動源とする電池駆動機器において、二次電池に流れる 電流を測定する電池電流測定部と、二次電池の電池電圧を測定する電池電圧測定 部と、二次電池の電池温度を測定する電池温度測定部と、外部電源供給の有無も しくは二次電池の残容量に従い二次電池の充電オンオフを行う充電スイッチ回路 と、この充電スイッチ回路の状態によっては二次電池を微小電流で充電する電流 制限回路と、充電電流を単位時間毎に検出して充電制御パラメータを変化させ、 上記各測定部を介して得られる充電制御のためのデータと比較し、その結果によ っては上記充電スイッチ回路を介して充電の停止を指示する制御回路とを具備し て、外部電源に出力電流制限回路を設けた構成とすることにより、情報処理機器 が動作中でも二次電池の充電が行なえ、かつ、適切な充電制御を行なうことので きる満充電制御を実現することを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案は、外部電源に出力電流制限機能を付加し、情報処理機器が動作中に二 次電池を充電しても、充電電流を単位時間毎に観測し、単位時間当たりの電池温 度上昇の検出値を変更したり、電池の充電電荷量制限値の算出を行なうことによ って、充電中に充電電流が変化しても、正常に充電制御を行なうことのできる満 充電検知を実現するものである。本考案により付加される制御回路は、この満充 電検知を実現するために、充電電流値によって単位時間当たりの電池温度上昇（ ｄＴ／ｄｔ）の検出値を変更し、その検出値にｄＴ／ｄｔが達した時に充電を停 止するものであり、また、充電電流値を時間積分し、二次電池への充電電荷量を 算出し、充電電荷量制限によって充電を停止することを指示する。これらの充電 停止は、制御回路による指示の下に、充電スイッチ回路を介して実現される。

【０００９】 このような構成により、情報処理装置が動作中でも二次電池の充電が行なえ、 二次電池の充電のために情報処理機器を動作させることができない等の従来の不 都合が解消される。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を使用して本考案の実施例を説明する。 図１は本考案の実施例を示すブロック図である。 図に於いて、符号１は逆流防止素子であり、電流が外部電源に逆流しないよう に電流方向を決定する。符号２は充放電スイッチ回路であり、このスイッチ２を 介して、スイッチオン／オフにより、二次電池５の充電／放電を制御する。

【００１１】 符号３は電池電流測定部であり、二次電池５の充電電流、放電電流を測定する 。符号４は電池電圧測定部であり、二次電池５の電圧を測定する。 符号５は二次電池であり、ここでは例えばニッカド電池あるいはニッケル水素 電池が用いられる。

【００１２】 符号６は電池温度測定部であり、二次電池５の温度を測定する。 符号７はスイッチ回路であり、このスイッチ回路で、図示しない外部電源また は二次電池から情報処理機器への電力供給をオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）する。 符号８は電流制限回路を構成する抵抗であり、この抵抗を介して二次電池５に微 小電流を流し、二次電池５を充電する。

【００１３】 ９は充電制御を司る制御回路である。この制御回路９はマイクロコンピュータ によって構成され、電圧、電流、温度等の充電制御パラメータデータを得、内蔵 されるプログラムに従いスイッチ回路２，７を制御することにより以下に述べる 適切な充電制御を行なう。

【００１４】 以下、本考案の実施例の動作について説明する。 スイッチ回路７がオフ（ＯＦＦ）の場合、外部電源の電力は情報処理機器へ供 給されず、外部電源の全電力を二次電池５の充電に用いることができる。

【００１５】 充放電スイッチ回路２をオン（ＯＮ）すると、二次電池５は、外部電源の出力 電流制限機能によって、定電流で急速充電される。充放電スイッチ回路２がオフ （ＯＦＦ）ならば、電流制限回路８によって、二次電池５は微小電流で充電（ト リクル充電）される。

【００１６】 また、スイッチ回路７がオン（ＯＮ）の場合、外部電源の電力の一部は、情報 処理機器に供給され、残りの電力は二次電池５を充電するために用いる。二次電 池５の電池電圧が低いと、二次電池５を急速充電した時、情報処理機器へ電力供 給ができなくなることがことがある。このため、二次電池５を急速充電する前に 、電池電圧測定部４によって電池電圧を測定し、電池電圧が一定値以上であれば 、充放電スイッチ回路２をオン（ＯＮ）し、二次電池５を急速充電する。しかし 、二次電池５の電池電圧が一定値より小さい場合は、急速充電は行わない。但し 、二次電池５は電流制限回路８を通して、常に微小電流で充電されているので、 電池電圧が一定値以上になれば、急速充電を開始する。

【００１７】 二次電池５を情報処理機器が動作中に急速充電した時、外部電源は、出力電流 制限機能によって、定電流で情報処理機器、及び二次電池５へ電力を供給する。 しかし、情報処理機器に供給される電力は、情報処理機器の動作状態によって変 化し、併せて、二次電池５へ流れる充電電流も変化する。

【００１８】 充電電流は、電池電流測定部３で測定され、測定した充電電流は、２つの要素 を決定するために使われる。その一つは、微小単位時間毎の充電電流から二次電 池５への総充電電荷量を算出する。この総充電電荷量が一定に達した時、二次電 池５の充電を停止する。他の一つは、微小単位時間毎の充電電流から、単位時間 当たりの電池温度上昇（ｄＴ／ｄｔ）の検出値を変更し、ｄＴ／ｄｔがこの検出 値に達した時、二次電池５の充電を停止するものである。上述した制御は、制御 回路９にプログラムされた内容に従いコントロールされ、充放電スイッチ回路２ により実現される。

【００１９】 このように、充電電流の変化に応じて充電制御のパラメータを変化させること により、情報処理機器の動作中に二次電池５を充電しても、確実かつ正確に充電 制御が行なえる。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明のように、本考案によれば、外部電源に出力電流制限機能を付加して 、情報処理機器が動作中に二次電池を充電しても充電電流を単位時間毎に観測し 、単位時間当たりの電池温度上昇の検出値を変更したり、電池の充電電荷量制限 値の算出を行なうことによって、充電中に充電電流が変化しても、正常に充電制 御を行なうことのできる充電制御機構が実現できる。これにより、情報処理装置 が動作中でも二次電池の充電が行なえ、二次電池の充電のために情報処理機器を 動作できない等の従来の不都合が解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示すブロック図。

【符号の説明】

１…逆流防止回路、２…充放電スイッチ回路、３…電池
電流測定部、４…電池電圧測定部、５…二次電池、６…
電池温度測定部、７…スイッチ回路、８…電流制限回
路、９…制御回路。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次電池を駆動源とする電池駆動機器に
   於いて、二次電池に流れる電流を測定する電池電流測定
   部と、二次電池の電池電圧を測定する電池電圧測定部
   と、二次電池の電池温度を測定する電池温度測定部と、
   外部電源の供給有無又は二次電池の残容量に従い二次電
   池の充電をオン／オフする充電スイッチ回路と、この充
   電スイッチ回路の状態に従い二次電池を微小電流で充電
   する電流制限回路と、充電電流を単位時間毎に検出して
   充電制御パラメータを変化させ、上記各測定部を介して
   得られる充電制御のためのデータと比較し、その結果に
   従い上記充電スイッチ回路を介し充電の停止を指示する
   制御回路とを具備することを特徴とする満充電検知回
   路。
2. 【請求項２】 上記制御回路は、機器が動作中に二次電
   池の充電を行うために満充電検知を以下の（ａ），
   （ｂ）に従い行うことを特徴とする請求項１記載の満充
   電検知回路。 （ａ）充電電流値に従い単位時間当たりの電池温度上昇
   （ｄＴ／ｄｔ）の検出値を変更し、その検出値にｄＴ／
   ｄｔが達した時に充電を停止する。 （ｂ）充電電流値を時間積分し、二次電池への充電電荷
   量を算出し、充電電荷量制限によって充電を停止する。
3. 【請求項３】 上記制御回路はマイクロコンピュータに
   よって構成され、充電電流を単位時間毎に検出して充電
   制御パラメータを変化させ、上記各測定部を介して得ら
   れる充電制御のためのデータと比較し、その結果に従い
   上記充電スイッチ回路を介して充電の停止を指示するこ
   とがプログラムされてなることを特徴とする請求項１記
   載の満充電検知回路。