JPH07274404A

JPH07274404A - 電池充電装置

Info

Publication number: JPH07274404A
Application number: JP6062281A
Authority: JP
Inventors: Tamiji Nagai; 民次永井; Hitoshi Akiyasu; 均秋保
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-20
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: JP3473091B2

Abstract

(57)【要約】【目的】保護電圧を低く設定することを可能にし、よ
り低コストの装置を実現可能とする。【構成】定電流回路１２と定電圧回路１１により、２
次電池１を充電する。２次電池１の端子電圧が予め設定
した保護電圧以上に達したことが、電圧検出回路２によ
り検出されると、スイッチ３がオフされ、過充電を防止
する保護動作が実行される。電流検出回路１３が充電電
流が遮断されたことを検出したとき、電圧制御回路１４
は、定電圧回路１１を制御し、出力する定電圧の値を小
さい値に設定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばリチウムイオン
バッテリなどの２次電池を充電する場合に用いて好適な
電池充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４６は、従来の充電装置の構成例を示
している。電池パック４は、内部にリチウムイオンバッ
テリなどよりなる２次電池１を内蔵しているとともに、
電圧検出回路２とスイッチ３よりなる保護回路を内蔵し
ている。この電池パック４は、正端子６と負端子７を介
して充電回路５に接続されるようになされている。

【０００３】充電動作時、充電回路５、正端子６、２次
電池１、スイッチ３、負端子７の経路で、充電電流が流
れる。充電回路５は、通常、定電圧回路と定電流回路と
を内蔵しており、充電初期の段階においては、図４７に
示すように、定電流により２次電池１が充電される。充
電の後半の段階においては、２次電池１は、定電圧によ
り充電されるようになる。充電の進行に伴って、２次電
池１の端子電圧は、図４７に示すように、次第に大きく
なる。

【０００４】電圧検出回路２は、２次電池１の過充電を
防止するため、２次電池１の端子電圧をモニタしてい
る。そして、その端子電圧が、予め設定した保護電圧
（例えば４．３５Ｖ）以上になると、スイッチ３をオフ
し、充電動作を停止させる。

【０００５】２次電池１がまだ満充電状態になる前に、
保護回路が保護動作を実行し、スイッチ３がオフにされ
ると、それ以上充電を行うことができなくなる。そこ
で、図４８に示すように、電圧検出回路２の保護電圧
（４．３５Ｖ）は、充電回路５の定格出力電圧（充電定
電圧）（例えば４．２０Ｖ）より大きい値に設定されて
いる。電圧検出回路２の保護電圧と、充電回路５の定格
出力電圧は、それぞれバラツキを有するため、両者の間
の電位差は、このバラツキを考慮して設定しなければな
らない。

【０００６】即ち、図４８に示すように、電圧検出回路
２の保護電圧と、充電回路５の定格出力電圧のバラツキ
を、それぞれ±０．０５Ｖとすると、両者の電位差は、
少なくとも０．１Ｖ（＝０．０５×２）必要となる。し
かしながら、この場合、保護電圧が最も小さい値にばら
つき、また、充電回路５の定格出力電圧が最も大きい値
にばらついたとき、保護回路が保護動作を実行してしま
うため、充電を行うことができなくなる。これを防止す
るには、保護電圧のバラツキの下限の値と、充電回路５
の定格出力電圧のバラツキの上限の値との間に、若干の
余裕を設けておく必要がある。この余裕を例えば０．０
５Ｖとすると、保護電圧と充電回路５の定格出力電圧と
の間には、０．１５Ｖの電位差が必要となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の電池充電装置に
おいては、このように、保護電圧の値を、充電回路５の
定格出力電圧の値より充分大きい値に設定する必要があ
るため、保護電圧が大きくなるばかりでなく、バラツキ
を狭い範囲に抑制する必要があるため、精度の良い部品
を必要とし、高価になる課題があった。

【０００８】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、より安価な部品を用いることができるよう
にするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の電池充
電装置は、２次電池を、過充電を防止する保護回路（例
えば図１のスイッチ３）を介して充電する電池充電装置
において、２次電池を所定の充電電圧で充電する充電手
段（例えば図１の定電圧回路１１）と、保護回路が保護
動作したことを検出する保護回路動作検出手段（例えば
図１の電流検出回路１３）と、保護回路動作検出手段
が、保護回路の保護動作を検出したとき、充電電圧を、
保護電圧より低い電圧に制御する電圧制御手段（例えば
図１の電圧制御回路１４）とを備えることを特徴とす
る。

【００１０】電圧制御手段には、充電電圧を、保護電圧
より低い一定の電圧に設定させるようにすることができ
る。

【００１１】電圧制御手段は、異なる値の一定の充電電
圧を出力する複数の定電圧回路（例えば図８の定電圧回
路１１Ａ，１１Ｂ）と、複数の定電圧回路の出力を選択
するスイッチ（例えば図８のスイッチ１４）とを設ける
ことができる。

【００１２】電圧制御手段には、２次電池の充電電流ま
たは端子電圧の大きさに対応して、充電電圧の大きさを
制御させることができる。

【００１３】請求項５に記載の電池充電装置は、２次電
池を、過充電を防止する保護回路（例えば図３９のスイ
ッチ３）を介して充電する電池充電装置において、２次
電池を所定の充電電圧で充電する充電手段（例えば図３
９の定電圧回路１１）と、保護回路が保護動作したこと
を検出する保護回路動作検出手段（例えば図３９の電流
検出回路１３）と、保護回路動作検出手段が、保護回路
の保護動作を検出したとき、保護回路の保護動作を周期
的に解除させる保護回路動作解除手段（例えば図３９の
コントローラ１４１）とを備えることを特徴とする。

【００１４】２次電池の充電電流または端子電圧の大き
さに対応して、充電電圧の大きさを制御する電圧制御手
段（例えば図３９の電圧制御回路１４）をさらに設ける
ことができる。

【００１５】請求項７に記載の電池充電装置は、２次電
池を、過充電を防止する保護回路（例えば図１４のスイ
ッチ３）を介して充電する電池充電装置において、２次
電池を所定の充電電圧で充電する充電手段（例えば図１
４の定電圧回路１１）と、保護回路が保護動作したこと
を検出する保護回路動作検出手段（例えば図１４の電流
検出回路１３）と、保護回路動作検出手段が、保護回路
の保護動作を検出したとき、充電電圧を、周期的に変化
させる電圧制御手段（例えば図１４の電圧制御回路１
４）とを備えることを特徴とする。

【００１６】電圧制御手段には、充電電圧のレベルを周
期的に変化させ、電池充電装置には、充電電圧のレベル
を周期的に変化させる周期信号を発生する信号発生手段
（例えば図１４の信号発生回路８１）をさらに設けるこ
とができる。

【００１７】信号発生手段には、鋸歯状波形またはパラ
ボラ波形を発生させることができる。

【００１８】信号発生手段には、周期信号の周波数も変
化させるようにしてもよい。

【００１９】信号発生手段には、所定の電圧をスイッチ
ングすることで周期信号を発生させてもよい。

【００２０】信号発生手段には、周期信号の幅または位
置の少なくともいずれか一方を変化させるようにするこ
とができる。

【００２１】保護回路の保護動作の解除を検出する保護
回路動作解除検出手段（例えば図２６の電流検出回路１
１１）をさらに設けることができる。

【００２２】端子電圧が保護電圧より大きくなった場
合、そのときから所定の遅延時間だけ経過したタイミン
グにおいて、保護回路に、充電電流を遮断させることが
できる。

【００２３】遅延時間を設定する時間設定手段（例えば
図１８のコントローラ１４１）をさらに設けてもよい。

【００２４】充電電圧を変化させて、遅延時間を設定す
る信号を生成する生成手段（例えば図４４のコントロー
ラ１４１）をさらに設けることができる。

【００２５】保護回路動作検出手段には、２次電池の充
電電流から、保護回路の保護動作を検出させたり、２次
電池の端子電圧から、保護回路の保護動作を検出させる
ことができる。

【００２６】

【作用】上記構成の電池充電装置においては、保護回路
の保護動作が検出されたとき、充電電圧が保護電圧より
低い電圧に設定される。または、保護動作が周期的に解
除される。あるいは、充電電圧が周期的に変化される。

【００２７】このため、保護電圧を充電電圧より低い値
に設定して、充電動作を行うことが可能となる。その結
果、保護回路の保護電圧を低くし、かつ、そのばらつく
範囲を広くすることが可能となり、あまり精度の良好で
ない部品を用いることが可能となり、低コスト化を図る
ことができる。

【００２８】

【実施例】図１は、本発明の電池充電装置の一実施例の
構成を示すブロック図であり、図４６における場合と対
応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適
宜省略する。

【００２９】即ち、この実施例においても、電池パック
４は、リチウムイオンバッテリなどよりなる２次電池１
と、この２次電池１の過充電を防止する、電圧検出回路
２とスイッチ３よりなる保護回路を内蔵している。

【００３０】一方、正端子６と負端子７を介して電池パ
ック４に接続される充電回路５は、直列に接続された定
電圧回路１１と定電流回路１２を有しており、また、充
電電流を検出する電流検出回路１３、並びに定電圧回路
１１の電圧を制御する電圧制御回路１４を有している。

【００３１】次に、図２のフローチャートを参照して、
その充動動作を説明する。最初にステップＳ１におい
て、定電圧、定電流充電を開始する。これにより、定電
流回路１２、定電圧回路１１、正端子６、２次電池１、
スイッチ３、負端子７、電流検出回路１３の経路で充電
電流が流れる。この場合、図３に示すように、充電の初
期の段階においては、定電流回路１２が主に機能し、２
次電池１は、主に定電流により充電される。そして、充
電の進行に伴って、定電圧回路１１の機能が支配的とな
り、２次電池１は、定電圧により充電されるようにな
る。

【００３２】ステップＳ２においては、充電電流が検出
され、そしてステップＳ３において、その充電電流が所
定値以下であるか否かが判定される。即ち、電流検出回
路１３は、充電電流を検出し、充電電流が所定値以下で
あるか否かを判定する。充電電流が所定値以下でない場
合、定電流回路１２と定電圧回路１１による充電動作が
そのまま継続される。

【００３３】しかしながら、本実施例においては、電圧
検出回路２における保護電圧が、定電圧回路１１の定格
出力電圧より小さい値に設定されている。このため、図
３に示すように、充電の進行に伴って、２次電池１の端
子電圧が上昇すると、時刻ｔ₁において、電圧検出回路
２が、２次電池１の端子電圧が保護電圧に達したことを
検出する。このとき、電圧検出回路２はスイッチ３を制
御し、スイッチ３をオフさせる。このため、充電電流が
遮断され、充電動作が停止される。

【００３４】尚、電圧検出回路２は、２次電池１の端子
電圧を検出するとき、必要に応じて、スイッチ３をオフ
する。充電電圧（端子電圧より若干高い電圧となってい
る）を端子電圧に代えて検出するときは、スイッチ３を
オフする必要がない。

【００３５】電流検出回路１３が、ステップＳ３で充電
電流が遮断されたことを検出すると、ステップＳ４に進
み、満充電状態に達したか否かが判定される。即ち、２
次電池１の充電動作が完了したか否かが判定される。満
充電に達したか否かは、種々の方法により判定すること
ができるが、例えば保護回路が動作する前の充電電流の
値が、予め設定した所定の基準値以下になったとき、満
充電状態と判定することができる。

【００３６】ステップＳ４において、まだ満充電状態で
はないと判定されたとき、ステップＳ５に進み、充電電
圧を低下させる処理が実行される。即ち、電流検出回路
１３は、充電電流が遮断されたことを検出すると、電圧
制御回路１４に制御信号を出力する。電圧制御回路１４
は、この制御信号の入力を受けたとき、定電圧回路１１
を制御し、定電圧回路１１が出力する定電圧を、より小
さい値に設定させる。

【００３７】そして、再びステップＳ１に戻り、それ以
降の処理を繰り返す。ステップＳ５において、定電圧回
路１１の出力する充電電圧を、より小さい値に設定した
ため、２次電池１の端子電圧は、その内部インピーダン
スの存在に起因して、若干低下する。このため、２次電
池１の端子電圧は、保護電圧より小さい値となり、電圧
検出回路２は、スイッチ３を再びオンさせる。このた
め、定電圧回路１１が出力する、より低い定電圧によ
り、２次電池１の充電動作が再開される。

【００３８】再び充電動作が開始された結果、２次電池
１の端子電圧が再び上昇する。そして、この端子電圧が
保護電圧と等しくなったとき、電圧検出回路２が再び動
作し、スイッチ３をオフさせる。以上のような動作が繰
り返されるため、２次電池１の端子電圧は、鋸歯状波状
に変化する。また、充電電流は、間欠的に流れ、その平
均値は次第に減少する。そしてステップＳ４において、
満充電に達したと判定された場合、充電動作が終了され
る。

【００３９】このように、２次電池１の端子電圧が保護
電圧に達したとき、充電電圧が保護電圧より小さい値に
制御されるため、電圧検出回路２の保護電圧と定電圧回
路１１の出力する定格出力電圧との関係は、例えば図４
に示すように関係付けることができる。

【００４０】即ち、例えば定電圧回路１１の当初の定格
出力電圧を４．２０Ｖとし、そのバラツキを±０．０５
Ｖとすると、定電圧回路１１の出力電圧は、４．１５Ｖ
乃至４．２５Ｖの間の値となる。

【００４１】この場合、電圧検出回路２は、そのバラツ
キの範囲が、定電圧回路１１の出力のバラツキの範囲と
その一部が交差するように設定することができる。例え
ば、保護電圧を４．２５Ｖとし、そのバラツキの範囲を
±０．０５Ｖとすると、保護電圧は４．２０Ｖから４．
３０Ｖの範囲の値となる。即ち、４．２０Ｖから４．２
５Ｖの間の値は、定電圧回路１１の出力電圧と保護電圧
の両方が取り得る値となっている。

【００４２】しかしながら、上述したように、本実施例
においては、定電圧回路１１の出力電圧は、適応的に保
護電圧より小さい値に変更されるため、このように、両
者のバラツキの範囲が一部交錯するように設定すること
が可能である。

【００４３】従って、電圧検出回路２の保護電圧を低く
することが可能になるばかりでなく、バラツキの範囲が
大きくても、正常に動作させることが可能であるため、
精度のあまり良好でない部品を用いることが可能とな
る。このため、より低コストの部品を用いて、電圧検出
回路２を構成することが可能となる。

【００４４】ところで、図５に示すように、２次電池１
を単独で使用する場合（図５（ａ））、２個（１Ａ，１
Ｂ）を並列接続して用いる場合（図５（ｂ））、さら
に、３個（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）を並列接続して用いる場
合（図５（ｃ））、それらを充電する場合の保護電圧
は、電池の数が増えるほど、より低い値に設定すること
が好ましい。例えば、１個の場合の保護電圧を４．４０
Ｖとすると、２個の場合は４．３５Ｖ、３個の場合は
４．３０Ｖと設定することが好ましい。これは、電池の
数が増加すると、それだけパワーが大きくなるため、保
護電圧もより低くした方が電池の保護の観点から好まし
いからである。

【００４５】しかしながら、従来の場合のように、定電
圧回路１１の出力電圧を一定とすると、例えば、図５
（ａ）に示す１個の２次電池が収容されている電池パッ
ク４を充電回路５で適正に充電できるように定電圧回路
１１の定格出力を設定し、図５（ｃ）に示すような３個
の２次電池が収容されている電池パック４を同一の充電
回路５で充電する場合、図５（ａ）に示す場合の電池パ
ック４の電圧検出回路２の保護電圧より、図５（ｃ）に
示す電池パック４の電圧検出回路２の保護電圧の方が、
より小さい値に設定されているため、図５（ｃ）に示す
電池を内蔵する電池パック４の保護回路が保護動作を実
行してしまい、結局、充電を行うことができなくなる恐
れがある。

【００４６】しかしながら、本実施例においては、定電
圧回路１１の出力電圧が適応的に小さい値に変更される
ため、図５（ａ）乃至（ｃ）に示すいずれの場合の電池
パック４をも、正しく充電することが可能となる。

【００４７】図６は、電圧制御回路１４の構成例を示し
ている。この実施例においては、正端子６と負端子７と
の間に、抵抗５１乃至５３の直列回路が接続されてい
る。そして、抵抗５１と抵抗５２の接続点から、定電圧
回路１１に対し、その出力電圧が帰還されるようになさ
れている。抵抗５３には、ＮＰＮトランジスタ５６が並
列に接続されており、そのベースには、抵抗５４と抵抗
５５を介して、所定のバイアスが付与されるようになさ
れている。

【００４８】充電初期の段階においては、電流検出回路
１３より、ＮＰＮトランジスタ５６のベースに高レベル
の信号が入力され、ＮＰＮトランジスタ５６がオンし、
抵抗５３がショートされる。このため、抵抗５１と抵抗
５２の接続点の電位が低下し、定電圧回路１１は、その
出力電圧を、より大きな値とするように動作する。

【００４９】これに対して、電流検出回路１３が充電電
流の遮断を検出すると、ＮＰＮトランジスタ５６のベー
スに印加される電圧が低レベルに変化し、ＮＰＮトラン
ジスタ５６がオフする。その結果、抵抗５３のショート
が解除され、抵抗５１と抵抗５２の接続点の電位が大き
くなる。その結果、定電圧回路１１の出力電圧が低下す
る。

【００５０】図７は、電圧制御回路１４の他の構成例を
示している。この実施例においては、２つのツェナーダ
イオード６１，６２の直列回路により、定電圧回路１１
の検出電位が規定されている。そして、この２つのツェ
ナーダイオードのうちの一方のツェナーダイオード６２
に並列に、ＮＰＮトランジスタ６３が接続されており、
そのベースと負端子７の間には、抵抗６４が接続されて
いる。

【００５１】従って、この場合においても、ＮＰＮトラ
ンジスタ６３のベースに、電流検出回路１３より高レベ
ルの信号が印加されているとき、ＮＰＮトランジスタ６
３がオンし、ツェナーダイオード６２がショートされる
ため、定電圧回路１１の検出電圧は低下する。このた
め、定電圧回路１１の出力電圧は、より大きな値となっ
ている。

【００５２】これに対して、充電電流が遮断され、電流
検出回路１３より低レベルの信号が印加されると、ＮＰ
Ｎトランジスタ６３がオフする。これにより、ツェナー
ダイオード６２のショートが解除され、定電圧回路１１
の検出電圧が上昇する。その結果、定電圧回路１１の出
力電圧は低下する。

【００５３】図８は、異なる充電電圧を出力するための
他の構成例を示している。この実施例においては、より
高い定電圧を出力するための定電圧回路１１Ａと、より
低い定電圧を出力するための定電圧回路１１Ｂが、それ
ぞれ予め別個のものとして用意されている。そして、そ
の出力のいずれか一方が、スイッチ１４により選択され
るようになされている。そこで、電流検出回路１３の出
力に対応してスイッチ１４を駆動することで、出力電圧
を、より低い値に制御することが可能となる。

【００５４】勿論、この数は、この実施例においては２
個としたが、それ以上に増やすことも可能である。

【００５５】図９は、保護回路の保護動作を検出するた
めの他の構成例を示している。この実施例においては、
電池パック４の電圧検出回路２の出力が、制御端子２１
を介して、充電回路５の電圧制御回路１４に供給される
ようになされている。このようにすれば、図１における
電流検出回路１３を省略することができる。

【００５６】図１０は、保護回路が保護動作を行ったこ
とを検出する他の実施例を表している。この実施例にお
いては、正端子６と負端子７の間に、電圧検出回路３１
が設けられている。また、定電圧回路１１と正端子６の
間に、スイッチ３２が設けられている。

【００５７】このような構成において、電池パック４の
保護回路が動作したか否かを判定するとき、即ち、スイ
ッチ３がオフしたか否かを判定するとき、スイッチ３２
をオフする。これにより、定電圧回路１１が電池パック
４から切り離されるため、電圧検出回路３１は、正端子
６と負端子７を介して２次電池１の端子電圧を検出する
ことが可能となる。もしスイッチ３がオフしていれば、
電圧検出回路３１の検出電圧はほぼ０Ｖとなる。これに
対して、もしスイッチ３がオンしていれば、２次電池１
に若干の電圧が保持されているため、所定の値（０Ｖ以
外）の電圧が検出される。従って、その検出結果から、
スイッチ３がオフしているか否かを判定することが可能
である。

【００５８】図１１は、スイッチ３が２つのＦＥＴ４
１，４２により構成されている場合における２次電池１
の端子電圧を検出する原理を表している。スイッチ３を
２つのＦＥＴ４１，４２の直列回路により構成する場
合、その寄生ダイオード４１Ａ，４２Ａが逆方向になる
ように、ＦＥＴ４１，４２は接続される。そして、充電
時、ＦＥＴ４１，４２は、両方ともオンされる。これに
対して、充電動作時において、電圧検出回路２が保護動
作を実行するとき、寄生ダイオードの方向が充電電流の
方向に接続されているＦＥＴ４１は、そのままオンの状
態に保持しておくが、充電電流に対して逆方向に、その
寄生ダイオードが接続されているＦＥＴ４２は、オフさ
れる。これにより、充電電流が、ＦＥＴはもとより、寄
生ダイオードを介しても流れることができなくなり、完
全に遮断される。

【００５９】しかしながら、その状態において、２次電
池１の端子電圧を測定しようとすると、２次電池１から
順方向の電流が流れることになるため、オフされている
ＦＥＴ４２の寄生ダイオード４２Ａにおいて、順方向の
電圧降下（例えば０．６Ｖ）が発生する。このため、例
えば２次電池１の端子電圧を４．２Ｖとすると、検出電
圧は３．６Ｖ（＝４．２−０．６）となる。

【００６０】例えば図１２に示すように、定電圧回路１
１の定格出力電圧が４．２０Ｖ、電圧検出回路２の保護
電圧が４．３０Ｖであるとし、それぞれが±０．０５Ｖ
のバラツキを有するものとすると、２次電池１の検出電
圧は、スイッチ３（ＦＥＴ４２）がオフしていれば、最
大３．８５Ｖ（＝４．２５−０．６）となる。ＦＥＴ４
２がオンしていれば、検出される電圧は、この３．８５
Ｖよりも小さくなるはずである。従って、検出電圧が
３．８５Ｖ以下であれば、スイッチ３（ＦＥＴ４２）が
オンしていると判定することができ、３．８５Ｖ以上で
あれば、オフしていると判定することができる。

【００６１】但し、図１３に示すように、保護電圧の下
限値が４．２０Ｖとされている場合においては、検出電
圧は３．６Ｖ（＝４．２０−０．６）となる。即ち、
３．６Ｖより大きいか、小さいかを判定して、スイッチ
３（ＦＥＴ４２）のオン／オフを検出するのである。

【００６２】図１４は、本発明の電池充電装置の他の実
施例を表している。この実施例においては、信号発生回
路８１が設けられ、電流検出回路１３が充電電流の遮断
を検出したとき、所定の波形（所定の周期で変化する周
期信号）が発生され、電圧制御回路１４に供給されるよ
うになされている。

【００６３】その他の構成は、図１における場合と同様
である。

【００６４】信号発生回路８１は、例えば図１５に示す
ように、鋸歯状波形あるいはパラボラ波形の周期信号を
発生する。

【００６５】次に、図１６のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。最初にステップＳ１１
において、定電流回路１２と定電圧回路１１による充電
動作が開始される。そしてステップＳ１２において、充
電電流が検出され、ステップＳ１３において、充電電流
が所定値以下になったか否かが判定される。以上の処理
は、図２のフローチャートにおけるステップＳ１乃至Ｓ
３の処理と同様の処理である。

【００６６】そして、電流検出回路１３が充電電流の遮
断を検出したと、ステップＳ１３において判定されたと
き、ステップＳ１４に進み、満充電であるか否かが判定
される。そして、満充電でなければ、ステップＳ１５に
進み、周期信号による充電（変調充電）が開始される。

【００６７】即ち、信号発生回路８１は、電流検出回路
１３が充電電流が所定値以下になったことを検出したと
き、図１５に示すような鋸歯状波形あるいはパラボラ波
形などの周期信号を発生する。電圧制御回路１４の出力
は、この周期信号により変調され、定電圧回路１１に供
給される。

【００６８】その結果、図１７に示すように、定電流、
定電圧充電が完了した後、周期信号による充電動作が行
われる。この周期信号による充電期間においては、充電
電圧が保護電圧より小さい値と大きい値との間で周期的
に変化する。そして、２次電池１の端子電圧が保護電圧
より大きくなったとき、スイッチ３がオフされ、充電電
流が遮断される。そして、充電電圧が低下し、２次電池
１の端子電圧が保護電圧より小さくなると、再びスイッ
チ３がオンされ、充電電流が流れることになる。

【００６９】以上のような動作が繰り返され、満充電に
なったとき、充電動作が終了される。

【００７０】図１４の実施例においては、電圧検出回路
２が保護電圧以上の端子電圧を検出したとき、スイッチ
３が直ちにオフするようにしたが、図１８に示すよう
に、電圧検出回路２とスイッチ３の間に時定数回路８２
を設け、電圧検出回路２が保護電圧以上の端子電圧を検
出したとき、そのときから、時定数回路８２により設定
される所定の時間Ｔだけ経過した後に、スイッチ３をオ
フさせるようにすることもできる。

【００７１】図１９は、この場合の端子電圧の変化と、
充電電流の変化を表している。同図に示すように、端子
電圧が保護電圧を越えたことが検出されると、そのとき
から時間Ｔだけ経過したタイミングにおいて、スイッチ
３がオフされ、充電電流が遮断されることになる。

【００７２】そして、この時定数（時間Ｔ）は、充電の
進行に伴って、適宜所定の値に変更する（例えば、次第
に短くする）ようにすることもできる。この場合、図１
８に示すように、コントローラ１４１が、制御端子２１
を介して時定数回路８２に所定の制御信号を出力し、時
定数回路８２の時定数を所定の値に設定させる。これに
より、時間Ｔを適宜所定の値に変更することができる。

【００７３】あるいはまた、図２０に示すように、信号
発生回路８１が出力する信号の周波数を、充電動作の進
行に伴って適宜変化させるようにすることもできる。同
図に示すように、周波数を高く設定すれば（図２０
（ｂ））、端子電圧がより早く保護電圧に達し、周波数
を低くすれば（図２０（ａ））、端子電圧が保護電圧に
達するまでに長い時間がかかることになる。そこで、充
電が進行するに伴って、周波数を次第に高くなるように
制御することができる。

【００７４】図２１は、さらに他の実施例を表してい
る。この実施例においては、図１の電圧制御回路１４に
代えて、充電回路５側にスイッチ１０１が設けられ、制
御回路１０２により充電電流がスイッチングされるよう
になされている。そして、この制御回路１０２には、電
流検出回路１３が検出した検出信号が入力されるように
なされている。尚、この実施例において、電流検出回路
１３が正端子６側に配置されているが、図１の実施例に
おける場合のように、負端子７側に設けることも可能で
ある。その他の構成は、図１における場合と同様であ
る。

【００７５】次に、図２２のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。最初にステップＳ３１
において、定電流および定電圧による充電が開始され、
ステップＳ３２において、充電電流が検出され、ステッ
プＳ３３において、充電電流が所定値以下になったか否
かが判定される。このステップＳ３１乃至Ｓ３３におけ
る処理は、図２におけるステップＳ１乃至Ｓ３における
処理と同様の処理である。

【００７６】即ち、定電流回路１２と定電圧回路１１に
より、上述した場合と同様に、定電流および定電圧によ
る充電が行われ、電流検出回路１３が、その充電電流を
モニタしている。そして、２次電池１の端子電圧が保護
電圧に達したとき、電圧検出回路２がスイッチ３をオフ
するため、充電電流が所定値以下となる。電流検出回路
１３が、この充電電流が所定値以下になったことを検出
したとき、ステップＳ３３からステップＳ３４に進み、
満充電状態になったか否かが判定される。まだ満充電状
態に達していないとき、ステップＳ３５に進み、パルス
幅充電が行われる。

【００７７】即ち、制御回路１０２は、電流検出回路１
３より、スイッチ３がオフされたことを表す信号の入力
を受けると、スイッチ１０１を所定のタイミングでオン
／オフし、充電電圧を間欠的に（パルス的に）２次電池
１に印加するようにする。

【００７８】このようにして、図２３に示すように、充
電初期の段階においては、定電流、定電圧による充電が
行われ、２次電池１の端子電圧が保護電圧に達した後
は、パルス幅充電が行われることになる。

【００７９】図２４は、スイッチ１０１の動作を、より
細かい時間軸で表している。即ち、制御回路１０２が、
図２４（ａ）に示すように、時間Ｔ₁の期間だけオンす
ると、その期間、２次電池１に充電電圧が印加される。
これにより、２次電池１の端子電圧は、図２４（ｂ）に
示すように、次第に上昇する。そして、その値が保護電
圧に達したとき、スイッチ３がオフされ、そのとき、図
２４（ｃ）に示すように充電電流が遮断されることにな
る。

【００８０】このような動作が繰り返されて、図２５に
示すように、２次電池１の端子電圧の平均値は次第に上
昇し、充電電流の平均値も次第に減少する。そして、満
充電に達したとき、充電動作が終了される。

【００８１】図２６は、さらに他の実施例を表してい
る。この実施例の構成は、基本的に図２１における場合
と同様であるが、さらに電流検出回路１１１が、スイッ
チ１０１と電流検出回路１３と並列に接続されている点
が、図２１における場合と異なっている。また、図２１
の実施例においては、電流検出回路１３が、スイッチ３
が初めてオフされたことだけを検出するようにしている
が、図２６の実施例においては、電流検出回路１３が、
スイッチ３がオフしたとき、常にこれを検出するように
なされている。また、電流検出回路１１１は、高インピ
ーダンスの回路で構成され、スイッチ３がオンしたこと
を検出するようになされている。

【００８２】次に、図２７のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。

【００８３】最初にステップＳ５１において、定電流、
定電圧充電が開始され、ステップＳ５２において、充電
電流が検出され、ステップＳ５３において、充電電流が
所定値以下になったか否かが判定される。以上の処理
は、図２におけるステップＳ１乃至Ｓ３の処理と同様の
処理である。

【００８４】即ち、定電圧回路１１と定電流回路１２に
より、上述した場合と同様に、定電流および定電圧充電
動作が行われ、電流検出回路１３が定電流が所定値以下
になったこと（即ち、スイッチ３がオフしたこと）を検
出したとき、ステップＳ５４に進み、満充電状態になっ
たか否かが判定される。まだ満充電状態に達していない
場合、ステップＳ５５に進み、保護回路の保護動作が解
除されたか否か、即ち、スイッチ３がオンしたか否かが
判定される。

【００８５】スイッチ３がオフされ、充電動作が停止さ
れると、２次電池１の端子電圧は徐々に低下する。そし
て、その端子電圧が保護電圧より低くなったとき、電圧
検出回路２は、スイッチ３を再びオンさせる。このと
き、再び充電電流が流れることになる。電流検出回路１
１１は、充電電流が流れ始めたことを検出したとき、そ
の検出信号を制御回路１０２に出力する。

【００８６】このように、ステップＳ５５で、保護回路
の保護動作が解除されたことが検出されると、即ち、ス
イッチ３が再びオンされたことが検出されると、ステッ
プＳ５６に進み、パルス幅充電が開始される。即ち、制
御回路１０２は、図２１の実施例における場合と同様
に、スイッチ１０１を所定のタイミングでオンまたはオ
フさせる。

【００８７】この場合、図２８（ａ）に示すように、制
御回路１０２がスイッチ１０１を期間Ｔ₁の間オンさせ
ると、２次電池１に充電電圧が印加され、その端子電圧
は、図２８（ｂ）に示すように、次第に増加する。そし
て、その端子電圧が保護電圧に達したとき、スイッチ３
がオフされる。電流検出回路１３は、充電電流が所定値
以下になったことを検出したとき、制御回路１０２に検
出信号を出力する。制御回路１０２は、この制御信号の
入力を受けたとき、スイッチ１０１をオフし、充電電圧
の印加を停止させる。従って、この場合においては、図
２１（図２４）における場合と異なり、スイッチ１０１
をオフするタイミングが、スイッチ３がオフされるタイ
ミングと一致することになる。

【００８８】以上のようにして、スイッチ１０１から２
次電池１に印加されるパルス的な充電電圧を、図２９
（ａ）に示すように、パルスが発生する位置を制御する
ようにしたり（ＰＰＭ制御したり）、図２９（ｂ）に示
すように、そのパルスの幅を制御する（ＰＷＭ制御す
る）ようにすることもできる。

【００８９】このように、スイッチ１０１をオンまたは
オフすることで、２次電池１にパルス的に充電電圧を印
加する場合、図３０に示すように、電圧検出回路２とス
イッチ３の間に、時定数回路８２を設けるようにするこ
とができる。

【００９０】このようにすると、図３１に示すように、
電圧検出回路２が、２次電池１の端子電圧が保護電圧に
達したことを検出したとき、スイッチ３が直ちにはオフ
されず、そのときから、時定数回路８２により設定され
る時定数（時間Ｔ）だけ経過したタイミングにおいて、
スイッチ３がオフされる。このようにすることで、充電
時間をより長くすることが可能となる。

【００９１】この時定数を、充電の進行とともに、次第
に短くなるように制御するようにすることができる。図
３２は、その場合の構成例を示している。この実施例に
おいては、充電回路５側のコントローラ１４１が、制御
端子２１を介して、電池パック４側の制御回路１４２に
対して、時定数回路８２の時定数を決定するための制御
信号を出力するようになされている。制御回路１４２
は、コントローラ１４１から供給された制御信号に対応
して、時定数回路８２の時定数を所定の値に設定する。
これにより、電圧検出回路２が保護電圧以上の端子電圧
を検出したときから、スイッチ３がオフするまでの時間
を、適宜変更することが可能となる。

【００９２】図３３は、さらに他の実施例を表してい
る。この実施例の基本的構成は、図１における場合と同
様であるが、電流検出回路１３と電圧制御回路１４が、
図１における場合とは異なるように動作するようになさ
れている。

【００９３】即ち、図３３の実施例においては、電流検
出回路１３が、充電電流が流れているか否か、即ち、ス
イッチ３がオフしたか否かを表すオン／オフ信号を出力
するだけでなく、充電電流の電流値に対応する制御信号
を、電圧制御回路１４に出力するようになされている。
そして、電圧制御回路１４は、電流検出回路１３からの
オン／オフ信号と、電流値に対応する制御信号に対応し
て、定電圧回路１１の定電圧を制御するようになされて
いる。

【００９４】図３４は、図３３に示す電圧制御回路１４
の構成例を示している。同図に示すように、この電圧制
御回路１４は、図６に示した抵抗５１乃至５５とＮＰＮ
トランジスタ５６よりなる構成の他に、帰還回路１５１
を有している。

【００９５】この帰還回路１５１は、ＮＰＮトランジス
タ１６１と抵抗１６２，１６３により構成されている。
ＮＰＮトランジスタ１６１のコレクタは、抵抗５３とＮ
ＰＮトランジスタ５６のコレクタの接続点に接続され、
ＮＰＮトランジスタ１６１のエミッタは、抵抗１６２を
介して負端子７に接続されている。また、ＮＰＮトラン
ジスタ１６１のベースは、抵抗１６３を介して負端子７
に接続されている。

【００９６】以上の動作は、図６における場合と同様で
ある。

【００９７】次に、図３５のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。最初にステップＳ７１
において、定電流回路１２と定電圧回路１１により、定
電流充電および定電圧充電が行われる。このとき、電流
検出回路１３が充電電流が流れていることを検出し、Ｎ
ＰＮトランジスタ５６に対してオン信号を出力してい
る。このため、ＮＰＮトランジスタ５６がオンし、定電
圧回路１１の出力検出電圧は、低レベルとされ、定電圧
回路１１より出力される電圧は、高電圧とされる。

【００９８】そしてステップＳ７２において、電流検出
回路１３により充電電流が検出され、ステップＳ７３に
おいて、その値が所定値以下であるか否かが判定され
る。上述した場合と同様に、定電流、定電圧による充電
動作が行われた結果、２次電池１の端子電圧が保護電圧
に達したとき、スイッチ３がオフされ、充電電流が所定
値以下となる。

【００９９】ステップＳ７３において、充電電流が所定
値以下になったことが検出されたとき、ステップＳ７４
に進み、満充電状態になったか否かが判定され、まだ満
充電状態に達していないと判定された場合においては、
さらにステップＳ７５に進み、定電圧が保護電圧より低
い所定の値に低下される。即ち、電流検出回路１３が充
電電流が所定値以下になったことを検出したとき、図３
４のＮＰＮトランジスタ５６にオフ信号が出力される。
これにより、定電圧回路１１の出力電圧が低下する。

【０１００】そしてステップＳ７６に進み、予め設定し
た所定の時間が経過するまで待機する。即ち、定電圧回
路１１が出力する定電圧を低くすると、２次電池１の端
子電圧が低下し、ついには保護電圧より低くなるため、
スイッチ３が再びオンされることになる。ステップＳ７
６において待機する時間は、スイッチ３がオンするまで
の時間に対応して設定されている。

【０１０１】そして、ステップＳ７６において、一定時
間が経過したと判定された後（スイッチ３がオンするま
で待機した後）、ステップＳ７７に進み、帰還充電を開
始させる。

【０１０２】即ち、電流検出回路１３は、電圧制御回路
１４のＮＰＮトランジスタ５６をオフさせたまま充電電
流の値を検出し、その電流値に対応する制御電圧を、Ｎ
ＰＮトランジスタ１６１のベースに印加する。

【０１０３】この制御電圧は、図３６に示すように、充
電電流に反比例するように調整されている。即ち、充電
電流が大きければ、制御電圧が小さくなり、充電電流が
小さければ、制御電圧が大きくなるようになされてい
る。

【０１０４】制御電圧が大きければ、ＮＰＮトランジス
タ１６１のコレクタ、エミッタ間のインピーダンスが小
さくなり、抵抗５３の端子電圧が低くなる。その結果、
定電圧回路１１の検出電圧が低くなり、定電圧回路１１
より出力される充電電圧は大きくなる。

【０１０５】これに対して、制御電圧が小さくなると
（充電電流が大きくなると）、ＮＰＮトランジスタ１６
１のインピーダンスが増加し、定電圧回路１１の検出電
圧が増加する。その結果、定電圧回路１１の出力する充
電電圧が小さくなる。

【０１０６】従って、結局、図３７に示すように、充電
電流が大きくなると、充電電圧は小さくなり、充電電流
が小さくなると、充電電圧が大きくなるように、帰還制
御が行われる。

【０１０７】以上のようにして、図３８に示すように、
充電開始当初、定電流および定電圧充電が行われ、端子
電圧が保護電圧に達したとき、充電電圧が若干低下さ
れ、その後、帰還充電が行われることになる。

【０１０８】尚、図３３の実施例においては、２次電池
１の充電電流を検出し、その値に対応して、充電電圧の
大きさを制御するようにしたが、２次電池１の端子電圧
を検出し、その大きさに対応して、充電電圧の大きさを
制御するようにすることも可能である。

【０１０９】図３９は、図３３の実施例の変形例を示し
ている。この実施例においては、スイッチ３のオン／オ
フが、制御回路１４２を介して行われるようになされて
おり、この制御回路１４２に対して、電圧検出回路２の
出力が供給されるとともに、充電回路５側のコントロー
ラ１４１からも、制御端子２１を介して制御信号が供給
されるようになされている。その他の構成は、図３３に
おける場合と同様である。

【０１１０】この実施例においては、図４０に示すよう
に、電圧検出回路２により２次電池１の端子電圧が保護
電圧に達したことが検出されたとき、制御回路１４２を
介してスイッチ３がオフされた後、コントローラ１４１
が制御回路１４２を介して強制的にスイッチ３の保護動
作を解除させ（スイッチ３をオンさせ）、充電を行わせ
るようになされている。

【０１１１】次に、図４１のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。ステップＳ９１乃至Ｓ
９３において、定電流回路１２と定電圧回路１１により
定電流および定電圧充電動作が行われ、電流検出回路１
３によりスイッチ３がオフされたか否かを判定するの
は、上述した場合と同様である。

【０１１２】そして、２次電池１の充電電圧が保護電圧
に達し、電圧検出回路２が検出信号を出力したとき、制
御回路１４２によりスイッチ３がオフされると、これ
が、電流検出回路１３により検出される。このとき、ス
テップＳ９４に進み、満充電状態に達したか否かが判定
され、満充電状態に達していれば、充電処理が終了され
るが、満充電状態に達してないとき、ステップＳ９５に
進み、保護回路の保護動作が解除される処理が実行され
る。

【０１１３】即ち、コントローラ１４１は、電流検出回
路１３よりスイッチ３のオフを検出する検出信号の入力
を受けたとき（電圧制御回路１４に対し供給するオフ信
号の入力を受けたとき）、制御端子２１を介して制御回
路１４２に制御信号を出力し、スイッチ３を強制的にオ
ンさせる。

【０１１４】次にステップＳ９６に進み、帰還充電を実
行させる。そしてステップＳ９７において、スイッチ３
を強制的にオンさせた後、予め設定した所定の時間Ｔが
経過したか否かが判定され、経過していなければ、ステ
ップＳ９５に戻り、それ以降の処理を繰り返す。このよ
うにして、予め設定した所定の時間だけスイッチ３がオ
ンされ、帰還充電が行われた後、ステップＳ９７におい
て、一定の時間が経過したと判定された場合、ステップ
Ｓ９８に進み、保護回路解除動作を停止させる。即ち、
コントローラ１４１は、制御回路１４２に制御信号を出
力し、スイッチ３を強制的にオンさせていた動作を中止
させる。そして、再びステップＳ９２に戻り、それ以降
の処理を繰り返し実行する。

【０１１５】これにより、図４２に示したように、定電
流、定電圧充電を行った結果、２次電池１の端子電圧が
保護電圧に達したとき、それ以降は周期的（パルス的）
に帰還充電が実行される。

【０１１６】このようにして、この実施例においては、
保護回路が強制的に解除されるため、図４３に示すよう
に、保護電圧が充電電圧より低い値であったとしても、
充電を行うことができる。そして、充電電圧は、帰還回
路により所定の値に制御されるようになされているた
め、かつ、間欠的に印加されるため、２次電池１が過充
電されるようなことが防止される。

【０１１７】図４４は、充電回路５から電池パック４
に、所定の信号を供給する場合の他の実施例を表してい
る。即ち、図３２の実施例においては、時定数回路８２
に設定する時定数を制御する信号を、充電回路５から電
池パック４に伝送するために、正端子６と負端子７以外
に、制御端子２１を設け、この制御端子２１を介して、
充電回路５のコントローラ１４１から電池パック４の制
御回路１４２に制御信号を供給するようにしたのである
が、制御端子２１を設けずに、所定の信号を伝送するこ
とができる。

【０１１８】即ち、図４４の実施例においては、定電圧
回路１１が、より低い定電圧Ｅ₁と、より高い定電圧Ｅ₂
の両方を出力することができるようになされている。そ
して、スイッチ１６１が定電圧回路１１の出力電圧Ｅ₁
とＥ₂のうち、いずれか一方を選択し、出力するように
なされている。コントローラ１４１は、電池パック４に
伝送すべき信号に対応して、スイッチ１６１を図中上側
または下側に切り換える。これにより、充電回路５より
電池パック４に供給される充電電圧は、図４５に示すよ
うに、脈流的に変化する。

【０１１９】電池パック４側には、信号検出回路１６２
が設けられており、この信号検出回路１６２は、充電回
路５より供給された充電電圧のうち、脈流的に変化する
部分を信号成分として検出する。即ち、図４５における
電圧Ｅ₂の部分を論理１として検出し、電圧Ｅ₁の部分を
論理０として検出する。これにより、論理１と論理０の
組み合わせを信号として検出することができる。

【０１２０】そして、信号検出回路１６２は、検出した
信号に対応して、制御回路１４２を介して時定数回路８
２を制御し、時定数回路８２に所定の時定数を設定させ
る。

【０１２１】尚、この図４４においては、スイッチ３
が、オン／オフされる接片３Ａと、それに並列に接続さ
れたダイオード３Ｂにより構成されているが、このダイ
オード３Ｂは、接片３Ａがオフされたとき、２次電池１
の放電を許容するためのダイオードであり、図示は省略
されているが、他の実施例のスイッチ３においても同様
に内蔵されているものである。

【０１２２】

【発明の効果】以上の如く請求項１に記載の電池充電装
置によれば、保護回路が保護動作を行ったとき、充電電
圧が保護電圧より低い電圧に制御される。

【０１２３】また、請求項５に記載の電池充電装置によ
れば、保護回路が保護動作を行ったとき、保護回路の保
護動作が周期的に解除される。

【０１２４】さらに、請求項７に記載の電池充電装置に
よれば、保護回路が保護動作を行ったとき、充電電圧が
周期的に変化される。

【０１２５】従って、いずれの場合においても、さらに
充電を行うことが可能となり、保護電圧を低く設定する
ことを可能にし、また、そのバラツキを広く許容するこ
とが可能となる。これにより、より精度の低い部品を使
用することが可能となり、低コスト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池充電装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。

【図２】図１の実施例の動作を説明するフローチャート
である。

【図３】図１の実施例の動作を説明するタイミングチャ
ートである。

【図４】図１の実施例における充電電圧と保護電圧の関
係を説明する図である。

【図５】２次電池を並列接続した場合における保護電圧
を説明する図である。

【図６】図１の電圧制御回路１４の構成例を示す回路図
である。

【図７】図１の電圧制御回路１４の他の構成例を示す回
路図である。

【図８】本発明の電池充電装置の他の実施例の構成を示
すブロック図である。

【図９】本発明の電池充電装置の他の実施例の構成を示
すブロック図である。

【図１０】本発明の電池充電装置のさらに他の実施例の
構成を示すブロック図である。

【図１１】図１０のスイッチ３の構成例を示す回路図で
ある。

【図１２】図１１における２次電池の端子電圧を説明す
る図である。

【図１３】図１１における２次電池の端子電圧を説明す
る図である。

【図１４】本発明の電池充電装置の他の実施例の構成を
示すブロック図である。

【図１５】図１４における信号発生回路８１の出力波形
を示す図である。

【図１６】図１４の実施例の動作を説明するフローチャ
ートである。

【図１７】図１４の実施例の動作を説明するタイミング
チャートである。

【図１８】本発明の電池充電装置の他の実施例の構成を
示すブロック図である。

【図１９】図１８の実施例の動作を説明するタイミング
チャートである。

【図２０】図１４と図１８の実施例の他の動作例を示す
タイミングチャートである。

【図２１】本発明の電池充電装置の他の実施例の構成を
示すブロック図である。

【図２２】図２１の実施例の動作を説明するフローチャ
ートである。

【図２３】図２１の実施例の動作を説明するタイミング
チャートである。

【図２４】図２１の実施例の動作を説明するタイミング
チャートである。

【図２５】図２１の実施例の端子電圧と充電電流の変化
を説明する図である。

【図２６】本発明の電池充電装置の他の実施例の構成を
示すブロック図である。

【図２７】図２６の実施例の動作を説明するフローチャ
ートである。

【図２８】図２６の実施例の動作を説明するタイミング
チャートである。

【図２９】図２１と図２６の実施例の他の動作例を示す
タイミングチャートである。

【図３０】本発明の電池充電装置の他の実施例の構成を
示すブロック図である。

【図３１】図３０の実施例の動作を説明するタイミング
チャートである。

【図３２】本発明の電池充電装置のさらに他の実施例の
構成を示すブロック図である。

【図３３】本発明の電池充電装置の他の実施例の構成を
示すブロック図である。

【図３４】図３３における電圧制御回路１４の構成例を
示す回路図である。

【図３５】図３３の実施例の動作を説明するフローチャ
ートである。

【図３６】図３４における帰還回路１５１に供給する制
御電圧と充電電流の関係を説明する図である。

【図３７】図３３の実施例における充電電流と充電電圧
の関係を説明する図である。

【図３８】図３３の実施例の動作を説明するタイミング
チャートである。

【図３９】本発明の電池充電装置の他の実施例の構成を
示すブロック図である。

【図４０】図３９の実施例の動作を説明するタイミング
チャートである。

【図４１】図３９の実施例の動作を説明するフローチャ
ートである。

【図４２】図３９の実施例の動作を説明するタイミング
チャートである。

【図４３】図３９の実施例における保護電圧と充電電圧
の関係を説明する図である。

【図４４】本発明の電池充電装置のさらに他の実施例の
構成を示すブロック図である。

【図４５】図４４の定電圧回路１１の動作を説明するタ
イミングチャートである。

【図４６】従来の電池充電装置の構成例を示すブロック
図である。

【図４７】図４６の例の動作を説明するタイミングチャ
ートである。

【図４８】図４６の例の充電電圧と保護電圧との関係を
説明する図である。

【符号の説明】

１２次電池２電圧検出回路３スイッチ４電池パック５充電回路６正端子７負端子１１定電圧回路１２定電流回路１３電流検出回路１４電圧制御回路３１電圧検出回路３２スイッチ８１信号発生回路８２時定数回路１０１スイッチ１０２制御回路１１１電流検出回路１４１コントローラ１４２制御回路１５１帰還回路１６１スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２次電池を、過充電を防止する保護回路
を介して充電する電池充電装置において、前記２次電池を所定の充電電圧で充電する充電手段と、前記保護回路が保護動作したことを検出する保護回路動
作検出手段と、前記保護回路動作検出手段が、前記保護回路の保護動作
を検出したとき、前記充電電圧を、前記保護電圧より低
い電圧に制御する電圧制御手段とを備えることを特徴と
する電池充電装置。
【請求項２】前記電圧制御手段は、前記充電電圧を、
前記保護電圧より低い一定の電圧に設定することを特徴
とする請求項１に記載の電池充電装置。
【請求項３】前記電圧制御手段は、異なる値の一定の前記充電電圧を出力する複数の定電圧
回路と、前記複数の定電圧回路の出力を選択するスイッチとを備
えることを特徴とする請求項２に記載の電池充電装置。
【請求項４】前記電圧制御手段は、前記２次電池の充
電電流または端子電圧の大きさに対応して、前記充電電
圧の大きさを制御することを特徴とする請求項１，２ま
たは３に記載の電池充電装置。
【請求項５】２次電池を、過充電を防止する保護回路
を介して充電する電池充電装置において、前記２次電池を所定の充電電圧で充電する充電手段と、前記保護回路が保護動作したことを検出する保護回路動
作検出手段と、前記保護回路動作検出手段が、前記保護回路の保護動作
を検出したとき、前記保護回路の保護動作を周期的に解
除させる保護回路動作解除手段とを備えることを特徴と
する電池充電装置。
【請求項６】前記２次電池の充電電流または端子電圧
の大きさに対応して、前記充電電圧の大きさを制御する
電圧制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項５
に記載の電池充電装置。
【請求項７】２次電池を、過充電を防止する保護回路
を介して充電する電池充電装置において、前記２次電池を所定の充電電圧で充電する充電手段と、前記保護回路が保護動作したことを検出する保護回路動
作検出手段と、前記保護回路動作検出手段が、前記保護回路の保護動作
を検出したとき、前記充電電圧を、周期的に変化させる
電圧制御手段とを備えることを特徴とする電池充電装
置。
【請求項８】前記電圧制御手段は、前記充電電圧のレ
ベルを周期的に変化させ、前記電池充電装置は、前記充電電圧のレベルを周期的に
変化させる周期信号を発生する信号発生手段をさらに備
えることを特徴とする請求項７に記載の電池充電装置。
【請求項９】前記信号発生手段は、鋸歯状波形または
パラボラ波形を発生することを特徴とする請求項８に記
載の電池充電装置。
【請求項１０】前記信号発生手段は、前記周期信号の
周波数も変化させることを特徴とする請求項８または９
に記載の電池充電装置。
【請求項１１】前記信号発生手段は、所定の電圧をス
イッチングすることで前記周期信号を発生することを特
徴とする請求項８に記載の電池充電装置。
【請求項１２】前記信号発生手段は、前記周期信号の
幅または位置の少なくともいずれか一方を変化させるこ
とを特徴とする請求項１１に記載の電池充電装置。
【請求項１３】前記保護回路の保護動作の解除を検出
する保護回路動作解除検出手段をさらに備えることを特
徴とする請求項１２に記載の電池充電装置。
【請求項１４】前記端子電圧が前記保護電圧より大き
くなった場合、そのときから所定の遅延時間だけ経過し
たタイミングにおいて、前記保護回路に、前記充電電流
を遮断させることを特徴とする請求項１乃至１３のいず
れかに記載の電池充電装置。
【請求項１５】前記遅延時間を設定する時間設定手段
をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の電
池充電装置。
【請求項１６】前記充電電圧を変化させて、前記遅延
時間を設定する信号を生成する生成手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１５に記載の電池充電装置。
【請求項１７】前記保護回路動作検出手段は、前記２
次電池の充電電流から、前記保護回路の保護動作を検出
することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記
載の電池充電装置。
【請求項１８】前記保護回路動作検出手段は、前記２
次電池の端子電圧から、前記保護回路の保護動作を検出
することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記
載の電池充電装置。