JPH08294236A - 充放電制御回路 - Google Patents
充放電制御回路Info
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- JPH08294236A JPH08294236A JP7093962A JP9396295A JPH08294236A JP H08294236 A JPH08294236 A JP H08294236A JP 7093962 A JP7093962 A JP 7093962A JP 9396295 A JP9396295 A JP 9396295A JP H08294236 A JPH08294236 A JP H08294236A
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- Japan
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- voltage
- control circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 充放電制御回路の負荷電源の急増に対して確
実な動作を図る。 【構成】 充放電制御回路において、電流センス用抵抗
が過電流を検出し、二次電池の放電を停止する。充放電
制御回路の電源である二次電池の電池電圧が急激に低く
なった場合には充放電制御回路自体が機能する程度に遅
延させる制御回路を設け放電制御をおこなうことができ
るようにした。
実な動作を図る。 【構成】 充放電制御回路において、電流センス用抵抗
が過電流を検出し、二次電池の放電を停止する。充放電
制御回路の電源である二次電池の電池電圧が急激に低く
なった場合には充放電制御回路自体が機能する程度に遅
延させる制御回路を設け放電制御をおこなうことができ
るようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、二次電池の充放電を
制御することができる充放電制御回路とその回路を利用
した充電式電源装置に関する。
制御することができる充放電制御回路とその回路を利用
した充電式電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の二次電池からなる充電式電源装置
としては、図２に回路ブロック図に示すような電源装置
が知られていた。例えば、特開平４−７５４３０号「充
電式の電源装置」にこのような構造が開示されている。
即ち外部端子−Ｖ0又は＋Ｖ0にスイッチ回路１０３を介
して二次電池１０１が接続されている。さらに、二次電
池１０１に並列に接続して充放電回路１０２が設けられ
ている。充放電回路１０２は、二次電池１０１の電圧の
電圧を検出する機能を備えている。そして、二次電池１
０１が過充電状態（電池が所定の電圧値より高い状
態）、または過放電状態（電池が所定の電圧値より低い
状態）のいずれかの場合は、スイッチ回路１０３がＯＦ
Ｆするように充放電制御回路１０２から信号がでる。従
って、過充電状態の場合には、スイッチ回路１０３がＯ
ＦＦして、外部端子−Ｖ0 ＋Ｖ0に接続している一次電
源から二次電池１０１への充電をストップさせる。過放
電状態の場合には、スイッチ回路１０３が同様にＯＦＦ
して外部端子、−Ｖ0 ＋Ｖ0に接続している負荷（例え
ば二次電池動作の携帯電話等）へのエネルギー供給をス
トップする。
としては、図２に回路ブロック図に示すような電源装置
が知られていた。例えば、特開平４−７５４３０号「充
電式の電源装置」にこのような構造が開示されている。
即ち外部端子−Ｖ0又は＋Ｖ0にスイッチ回路１０３を介
して二次電池１０１が接続されている。さらに、二次電
池１０１に並列に接続して充放電回路１０２が設けられ
ている。充放電回路１０２は、二次電池１０１の電圧の
電圧を検出する機能を備えている。そして、二次電池１
０１が過充電状態（電池が所定の電圧値より高い状
態）、または過放電状態（電池が所定の電圧値より低い
状態）のいずれかの場合は、スイッチ回路１０３がＯＦ
Ｆするように充放電制御回路１０２から信号がでる。従
って、過充電状態の場合には、スイッチ回路１０３がＯ
ＦＦして、外部端子−Ｖ0 ＋Ｖ0に接続している一次電
源から二次電池１０１への充電をストップさせる。過放
電状態の場合には、スイッチ回路１０３が同様にＯＦＦ
して外部端子、−Ｖ0 ＋Ｖ0に接続している負荷（例え
ば二次電池動作の携帯電話等）へのエネルギー供給をス
トップする。
【０００３】また他の実施例としては図３の回路ブロッ
ク図に示されるような電源装置が知られている。図３に
おいて、外部端子−Ｖ0 または＋Ｖ0 にスイッチ回路１
０３電流センス用抵抗１０４を介して二次電池１０１が
接続されている。さらに二次電池１０１に並列に過電流
検出回路１０５が設けられている。過電流検出回路１０
５は、二次電池１０１の電圧を検出する機能を備え、１
０１の電圧が過充電状態、または過放電状態のいずれか
の場合は、スイッチ回路１０３をＯＦＦするようにコン
パレータ１１０から信号がでる。また負荷に異常が起こ
り、過電流状態となった時、電流センス用抵抗１０４の
電圧をコンパレータ１１５がモニターし、基準電圧１０
６の電圧と比較する。
ク図に示されるような電源装置が知られている。図３に
おいて、外部端子−Ｖ0 または＋Ｖ0 にスイッチ回路１
０３電流センス用抵抗１０４を介して二次電池１０１が
接続されている。さらに二次電池１０１に並列に過電流
検出回路１０５が設けられている。過電流検出回路１０
５は、二次電池１０１の電圧を検出する機能を備え、１
０１の電圧が過充電状態、または過放電状態のいずれか
の場合は、スイッチ回路１０３をＯＦＦするようにコン
パレータ１１０から信号がでる。また負荷に異常が起こ
り、過電流状態となった時、電流センス用抵抗１０４の
電圧をコンパレータ１１５がモニターし、基準電圧１０
６の電圧と比較する。
【０００４】仮に、基準電圧回路１０６の電圧値を、Ｖ
REF [Ｖ]、電流センス用抵抗１０４の抵抗値をＲ[Ω］
（この時、スイッチ回路１０３のＯＮ抵抗は、Ｒより十
分小さいものとする）、そこに流れる電流をＩ[Ａ］と
すれば、 Ｉ≧＝ＶREF Ｒ[Ａ］ ・・・（１） の時、コンパレータ１１５の出力が”Ｈ”から”Ｌ”と
なり、スイッチ回路１０３をＯＦＦする。これにより過
電流状態の場合にもスイッチ回路１０３が同様にＯＦＦ
して外部端子−Ｖ0 、＋Ｖ0 に接続している負荷へのエ
ネルギー供給をストップする。 しかしながら、図４に
示されたように負荷に容量１１３が接続された場合、容
量１１３に電荷がまったく蓄積されていなければ二次電
池１０１が容量１１３を蓄積するために瞬間的に電流を
流すために二次電池１０１の電圧が低下してしまい、過
電流状態になってしまう。このために、過電流検出には
遅延時間を設け、容量に電荷を蓄積する時間は過電流を
検出しない様な構成となっている。
REF [Ｖ]、電流センス用抵抗１０４の抵抗値をＲ[Ω］
（この時、スイッチ回路１０３のＯＮ抵抗は、Ｒより十
分小さいものとする）、そこに流れる電流をＩ[Ａ］と
すれば、 Ｉ≧＝ＶREF Ｒ[Ａ］ ・・・（１） の時、コンパレータ１１５の出力が”Ｈ”から”Ｌ”と
なり、スイッチ回路１０３をＯＦＦする。これにより過
電流状態の場合にもスイッチ回路１０３が同様にＯＦＦ
して外部端子−Ｖ0 、＋Ｖ0 に接続している負荷へのエ
ネルギー供給をストップする。 しかしながら、図４に
示されたように負荷に容量１１３が接続された場合、容
量１１３に電荷がまったく蓄積されていなければ二次電
池１０１が容量１１３を蓄積するために瞬間的に電流を
流すために二次電池１０１の電圧が低下してしまい、過
電流状態になってしまう。このために、過電流検出には
遅延時間を設け、容量に電荷を蓄積する時間は過電流を
検出しない様な構成となっている。
【０００５】即ち過電流検出回路１０５は、二次電池１
０１と外部端子との間のスイッチ回路１０３を制御する
ことにより、二次電池１０１への充電を防止すると共
に、二次電池１０１から外部端子に接続した負荷へのエ
ネルギー供給による二次電池１０１の過渡の蓄電能力低
下を防いでいる。また、負荷が何らかの異常で大電流を
消費した時には過電流検出となり、この場合にもスイッ
チ回路１０３が同様にＯＦＦして放電を停止する。
０１と外部端子との間のスイッチ回路１０３を制御する
ことにより、二次電池１０１への充電を防止すると共
に、二次電池１０１から外部端子に接続した負荷へのエ
ネルギー供給による二次電池１０１の過渡の蓄電能力低
下を防いでいる。また、負荷が何らかの異常で大電流を
消費した時には過電流検出となり、この場合にもスイッ
チ回路１０３が同様にＯＦＦして放電を停止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の充放電
制御回路では、その電源が二次電池であるために過電流
検出時には次の様な欠点がある。二次電池は内部インピ
ーダンスがあるため負荷で消費する電流が急激に増えた
場合二次電池の電池電圧も急峻に低下してしまう。制御
回路の電源電圧は二次電池であるため、電池電圧が急峻
に変化した場合、過電流検出回路の過渡特性により遅延
時間が長くなってしまいスイッチ回路が発熱し破壊に至
ってしまう。また発振現象が起こったりし、過大な電流
を消費する際に課題があった。そこで、本発明の目的
は、従来のこのような課題を解決するため、負荷で消費
する電流が急激に増えた場合には、回路を破壊させるこ
となく速やかに放電を停止させる充放電制御回路を得る
ことである。
制御回路では、その電源が二次電池であるために過電流
検出時には次の様な欠点がある。二次電池は内部インピ
ーダンスがあるため負荷で消費する電流が急激に増えた
場合二次電池の電池電圧も急峻に低下してしまう。制御
回路の電源電圧は二次電池であるため、電池電圧が急峻
に変化した場合、過電流検出回路の過渡特性により遅延
時間が長くなってしまいスイッチ回路が発熱し破壊に至
ってしまう。また発振現象が起こったりし、過大な電流
を消費する際に課題があった。そこで、本発明の目的
は、従来のこのような課題を解決するため、負荷で消費
する電流が急激に増えた場合には、回路を破壊させるこ
となく速やかに放電を停止させる充放電制御回路を得る
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は充放電制御回路において、過電流検出端子
が急激に高くなったことを検出する回路を設けると共に
前記回路の信号を受けて放電制御を行うことにより負荷
電流が急激に増したときには放電停止の機能が図れるよ
うにした。
に、本発明は充放電制御回路において、過電流検出端子
が急激に高くなったことを検出する回路を設けると共に
前記回路の信号を受けて放電制御を行うことにより負荷
電流が急激に増したときには放電停止の機能が図れるよ
うにした。
【０００８】
【作用】上記のように構成された充放電制御回路におい
ては、負荷電流が急峻に増加したことによりその電源電
圧となっている二次電池電圧が急峻に変化した際には速
やかに放電を停止し、スイッチ回路の破壊を防ぐようよ
うに作動して、機器全体の信頼性を高めることとなる。
ては、負荷電流が急峻に増加したことによりその電源電
圧となっている二次電池電圧が急峻に変化した際には速
やかに放電を停止し、スイッチ回路の破壊を防ぐようよ
うに作動して、機器全体の信頼性を高めることとなる。
【０００９】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図に基づいて説
明する。図１は、本発明の充放電制御回路の回路ブロッ
ク図である。二次電池として電池１０１が充放電制御回
路の電源端子＋Ｖ0と−Ｖ0との間に挿入されている。二
次電池１０１の電圧は過電流制御回路１０５により検出
されており、過充電状態および過放電状態になった場合
はスイッチ回路１０３をＯＦＦするように働く。過電流
検出のためにコンパレータ１１５が電流センス用抵抗１
０４の電圧と基準電圧１０６の電圧を比較している。ス
イッチ回路１０３はＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等で構成されることもある。こ
の様な場合、スイッチ回路１０３自体が有限の抵抗値を
持つため電流センス用抵抗１０４は不要となる。
明する。図１は、本発明の充放電制御回路の回路ブロッ
ク図である。二次電池として電池１０１が充放電制御回
路の電源端子＋Ｖ0と−Ｖ0との間に挿入されている。二
次電池１０１の電圧は過電流制御回路１０５により検出
されており、過充電状態および過放電状態になった場合
はスイッチ回路１０３をＯＦＦするように働く。過電流
検出のためにコンパレータ１１５が電流センス用抵抗１
０４の電圧と基準電圧１０６の電圧を比較している。ス
イッチ回路１０３はＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等で構成されることもある。こ
の様な場合、スイッチ回路１０３自体が有限の抵抗値を
持つため電流センス用抵抗１０４は不要となる。
【００１０】また、スイッチ回路１０３と並列に抵抗１
１１が接続されており、この抵抗値はスイッチ回路１０
３に比べてかなり大きい。この抵抗１１１によって一度
ＯＦＦしたスイッチ回路を復帰させることができる。過
電流検出は、過電流状態 になってから所望の遅延時間
後にスイッチ回路１０３をＯＦＦする必要がある。この
ため、電流センス用抵抗１０４の電圧が基準電圧１０６
の電圧より高くなった状態を保持した場合は、トランジ
スタ１０７、定電流回路１０８、コンパレータ１１０等
で構成される回路で一定の遅延時間後にスイッチ回路１
０３をＯＦＦするように働く。遅延回路はトランジスタ
１０７、定電流回路１０８、コンパレータ１１０でのみ
構成される必要はなく、一定の遅延時間を検出できれば
どの様な回路でもよい。
１１が接続されており、この抵抗値はスイッチ回路１０
３に比べてかなり大きい。この抵抗１１１によって一度
ＯＦＦしたスイッチ回路を復帰させることができる。過
電流検出は、過電流状態 になってから所望の遅延時間
後にスイッチ回路１０３をＯＦＦする必要がある。この
ため、電流センス用抵抗１０４の電圧が基準電圧１０６
の電圧より高くなった状態を保持した場合は、トランジ
スタ１０７、定電流回路１０８、コンパレータ１１０等
で構成される回路で一定の遅延時間後にスイッチ回路１
０３をＯＦＦするように働く。遅延回路はトランジスタ
１０７、定電流回路１０８、コンパレータ１１０でのみ
構成される必要はなく、一定の遅延時間を検出できれば
どの様な回路でもよい。
【００１１】電流センス用抵抗１０４の電圧はインバー
タ１１４にも入力されている。また、インバータ１１４
の信号と遅延回路の出力１１２が制御回路１１６に入力
されている。制御回路１１６は前記インバータ１１４の
出力が”Ｈ”になるか、コンパレータ１１０の出力が”
Ｈ”になった場合にスイッチ回路１０３をＯＦＦするよ
うに働く。制御回路１１６は単純にロジック信号の制御
であり、スイッチ回路にあわせて出力形態を変えること
ができる。またインバータ１１４の反転電圧は、基準電
圧の出力電圧１１７よりも高いこととする。
タ１１４にも入力されている。また、インバータ１１４
の信号と遅延回路の出力１１２が制御回路１１６に入力
されている。制御回路１１６は前記インバータ１１４の
出力が”Ｈ”になるか、コンパレータ１１０の出力が”
Ｈ”になった場合にスイッチ回路１０３をＯＦＦするよ
うに働く。制御回路１１６は単純にロジック信号の制御
であり、スイッチ回路にあわせて出力形態を変えること
ができる。またインバータ１１４の反転電圧は、基準電
圧の出力電圧１１７よりも高いこととする。
【００１２】この様に設定すると、通常においては基準
電圧回路１０６の電圧が電流センス用抵抗１０４および
インバータ１１４の反転電圧よりも高いのでスイッチ回
路１０３はＯＮであるのに対し、過電流状態が発生して
電流センス用抵抗１０４の電圧が基準電圧回路１０６の
電圧よりも高くなり、インバータ１１４の反転電圧より
低い時には、一定遅延時間後にスイッチ回路１０３をＯ
ＦＦするように働く。また同様に過電流状態が発生して
電流センス用抵抗１０４の電圧がインバータ１１４の反
転電圧より高い時にはただちにスイッチ回路１０３をＯ
ＦＦするように働く。
電圧回路１０６の電圧が電流センス用抵抗１０４および
インバータ１１４の反転電圧よりも高いのでスイッチ回
路１０３はＯＮであるのに対し、過電流状態が発生して
電流センス用抵抗１０４の電圧が基準電圧回路１０６の
電圧よりも高くなり、インバータ１１４の反転電圧より
低い時には、一定遅延時間後にスイッチ回路１０３をＯ
ＦＦするように働く。また同様に過電流状態が発生して
電流センス用抵抗１０４の電圧がインバータ１１４の反
転電圧より高い時にはただちにスイッチ回路１０３をＯ
ＦＦするように働く。
【００１３】また、インバーター１１６は図５の様にコ
ンプリメンタリの構成でも当然実現できりものであり、
図７の様な構成でも当然に構成することができる。本回
路は、一定電圧で出力が反転すればどのような回路で構
成しても本発明実現のために妨げとはならない。
ンプリメンタリの構成でも当然実現できりものであり、
図７の様な構成でも当然に構成することができる。本回
路は、一定電圧で出力が反転すればどのような回路で構
成しても本発明実現のために妨げとはならない。
【００１４】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように電流セ
ンス抵抗の電圧が急峻に高くなった時にはただちに放電
を停止するという回路構成としたので、負荷に異常（例
えばショート状態）が発生し過剰な電流が流れ、二次電
池１０１の電池電圧が急峻に低下した時にも遅延時間や
回路の過渡特性等に関係なく、ただちにスイッチ回路１
０３をＯＦＦするように働く。したがって電池の放電を
停止させたために発振現象が起きたり、スイッチ回路が
発熱で破壊に至る等の問題がなく、製品の信頼性が向上
するという効果がある。
ンス抵抗の電圧が急峻に高くなった時にはただちに放電
を停止するという回路構成としたので、負荷に異常（例
えばショート状態）が発生し過剰な電流が流れ、二次電
池１０１の電池電圧が急峻に低下した時にも遅延時間や
回路の過渡特性等に関係なく、ただちにスイッチ回路１
０３をＯＦＦするように働く。したがって電池の放電を
停止させたために発振現象が起きたり、スイッチ回路が
発熱で破壊に至る等の問題がなく、製品の信頼性が向上
するという効果がある。
【図１】本発明の充放電制御回路の回路ブロックを示し
た説明図である。
た説明図である。
【図２】従来の充放電制御回路の回路ブロックを示した
説明図である。
説明図である。
【図３】従来の充放電制御回路の他の例である回路ブロ
ックである。
ックである。
【図４】従来の充放電制御回路で負荷に容量が接続され
た時の説明図である。
た時の説明図である。
【図５】本発明の充放電制御回路で使用するインバータ
の一実施例である。
の一実施例である。
【図６】本発明の充放電制御回路で使用するインバータ
の一実施例である。
の一実施例である。
１０１ 二次電池 １０３ スイッチ回路 １０４ 電流センス用抵抗 １０５ 過電流検出回路 １０６ 基準電圧回路 １０７ トランジスタ １０８ 定電流回路 １０９ 容量 １１０ コンパレータ １１１ 抵抗 １１２ 過電流検出信号 １１４ インバータ １１５ コンパレータ １１６ 制御回路 １１７ 基準電圧
Claims (1)
- 【請求項１】外部電源端子に直列接続された過電流検出
用抵抗とスイッチ回路と二次電池と、前記スイッチ回路
を制御するために前記二次電池に並列接続された過電流
検出回路とからなる充放電制御回路において、前記電流
検出用抵抗に接続されたインバータと遅延回路のそれぞ
れの出力は接続回路の入力に接続され該制御回路は２つ
の入力の状態により、遅延時間の異なる出力信号を、持
続された前記スイッチ回路に出力することを特徴とする
充放電制御回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09396295A JP3424707B2 (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 充放電制御回路 |
| CN96107277A CN1063590C (zh) | 1995-04-03 | 1996-04-02 | 充放电控制电路 |
| KR1019960010079A KR100228518B1 (ko) | 1995-04-03 | 1996-04-03 | 충방전제어회로 |
| TW085106121A TW479380B (en) | 1995-04-03 | 1996-05-23 | Charge and discharge control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09396295A JP3424707B2 (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 充放電制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08294236A true JPH08294236A (ja) | 1996-11-05 |
| JP3424707B2 JP3424707B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=14097042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09396295A Expired - Lifetime JP3424707B2 (ja) | 1995-04-03 | 1995-04-19 | 充放電制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3424707B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011254667A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Seiko Instruments Inc | バッテリー状態監視回路およびバッテリー装置 |
| KR101149186B1 (ko) * | 2006-01-18 | 2012-05-25 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 충방전 제어 회로 및 충전식 전원 장치 |
| KR20120104500A (ko) * | 2011-03-13 | 2012-09-21 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 충방전 제어 회로 및 배터리 장치 |
| JP2014524232A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-09-18 | ▲華▼▲為▼▲終▼端有限公司 | 電力供給の装置および方法ならびにユーザ装置 |
| JP2016218617A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 株式会社リコー | 電力供給装置及び画像処理装置 |
-
1995
- 1995-04-19 JP JP09396295A patent/JP3424707B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101149186B1 (ko) * | 2006-01-18 | 2012-05-25 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 충방전 제어 회로 및 충전식 전원 장치 |
| JP2011254667A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Seiko Instruments Inc | バッテリー状態監視回路およびバッテリー装置 |
| TWI501495B (zh) * | 2010-06-03 | 2015-09-21 | Seiko Instr Inc | Battery status monitoring circuit and battery device |
| KR20120104500A (ko) * | 2011-03-13 | 2012-09-21 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 충방전 제어 회로 및 배터리 장치 |
| JP2012210137A (ja) * | 2011-03-13 | 2012-10-25 | Seiko Instruments Inc | 充放電制御回路及びバッテリ装置 |
| JP2014524232A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-09-18 | ▲華▼▲為▼▲終▼端有限公司 | 電力供給の装置および方法ならびにユーザ装置 |
| US9104212B2 (en) | 2012-08-07 | 2015-08-11 | Huawei Device Co., Ltd. | Power supply apparatus and method, and user equipment |
| JP2016218617A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 株式会社リコー | 電力供給装置及び画像処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3424707B2 (ja) | 2003-07-07 |
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