JPH0837738A - 電池充電回路 - Google Patents
電池充電回路Info
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- JPH0837738A JPH0837738A JP6173774A JP17377494A JPH0837738A JP H0837738 A JPH0837738 A JP H0837738A JP 6173774 A JP6173774 A JP 6173774A JP 17377494 A JP17377494 A JP 17377494A JP H0837738 A JPH0837738 A JP H0837738A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 専用の電池パックに収納されている装置の電
池のような充電可能な電池に対して充電電流制御可能な
電池充電回路を得る。 【構成】 共通接地ラインと正電圧ラインに互いに接続
された充電入力端子と充電出力端子とを有する２次電池
用の電池充電回路の充電入力端子１０と充電出力端子１
１との間に接続され、正電圧ラインに配設された第１の
抵抗Ｒ１からなる抵抗回路と、この第１の抵抗の両端に
並列接続され電流入力側をカソードに接続したツェナー
ダイオードとこのツェナーダイオードに直列接続された
第２の抵抗Ｒ２とからなる制御回路とで構成されてい
る。
池のような充電可能な電池に対して充電電流制御可能な
電池充電回路を得る。 【構成】 共通接地ラインと正電圧ラインに互いに接続
された充電入力端子と充電出力端子とを有する２次電池
用の電池充電回路の充電入力端子１０と充電出力端子１
１との間に接続され、正電圧ラインに配設された第１の
抵抗Ｒ１からなる抵抗回路と、この第１の抵抗の両端に
並列接続され電流入力側をカソードに接続したツェナー
ダイオードとこのツェナーダイオードに直列接続された
第２の抵抗Ｒ２とからなる制御回路とで構成されてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電池充電回路に関し、
特に専用の電池パックに収納されている例えば携帯電話
装置用の電池のような急速充電可能な電池の電池充電回
路に関するものである。
特に専用の電池パックに収納されている例えば携帯電話
装置用の電池のような急速充電可能な電池の電池充電回
路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば近年とみに普及している携帯電話
機や充電型電気剃刀等では、その電源として例えばニッ
ケルカドミニウム電池のような密閉型の２次電池を電池
パックに収納している。従来、このような２次電池を充
電するのに２つの方式が採られていて、高、定電流充電
に対しては−ΔＶ検出方式による急速充電方法、低電流
長時間充電にはトリクル充電（細流充電ともいう）とよ
ばれる充電方法が行われていた。そして、特に上述の携
帯電話機等では、その実用性上のニーズから、電池の充
電は、できるだけ急速充電が可能でかつ使い勝手のよい
ものであることが要望されている。
機や充電型電気剃刀等では、その電源として例えばニッ
ケルカドミニウム電池のような密閉型の２次電池を電池
パックに収納している。従来、このような２次電池を充
電するのに２つの方式が採られていて、高、定電流充電
に対しては−ΔＶ検出方式による急速充電方法、低電流
長時間充電にはトリクル充電（細流充電ともいう）とよ
ばれる充電方法が行われていた。そして、特に上述の携
帯電話機等では、その実用性上のニーズから、電池の充
電は、できるだけ急速充電が可能でかつ使い勝手のよい
ものであることが要望されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の電
池の充電方式において、まず、−ΔＶ検出急速充電方式
による充電方法は、マイコン（マイクロコンピュータ）
及びＡ／Ｄコンバータ（アナログ／ディジタル変換）回
路等を必要とする複雑な機能をもつ制御回路を使用しな
ければならないので、充電装置そのものに費用がかかり
過ぎるという欠点があった。また、低電流トリクル充電
方式は、簡単で安価な回路構成であるが、前記のような
電池パックを滿充電するまでに長時間を要するという欠
点があるのが問題であった。また、充電時間を短縮する
ために充電電流を大きくすると、過充電状態になり、電
池の劣化を速める等の問題があった。以上の説明のよう
に、−ΔＶ検出急速充電方式、低電流トリクル充電方式
のいずれにおいても、技術的に十分満足できるものでは
なく、その対策が要望されていた。
池の充電方式において、まず、−ΔＶ検出急速充電方式
による充電方法は、マイコン（マイクロコンピュータ）
及びＡ／Ｄコンバータ（アナログ／ディジタル変換）回
路等を必要とする複雑な機能をもつ制御回路を使用しな
ければならないので、充電装置そのものに費用がかかり
過ぎるという欠点があった。また、低電流トリクル充電
方式は、簡単で安価な回路構成であるが、前記のような
電池パックを滿充電するまでに長時間を要するという欠
点があるのが問題であった。また、充電時間を短縮する
ために充電電流を大きくすると、過充電状態になり、電
池の劣化を速める等の問題があった。以上の説明のよう
に、−ΔＶ検出急速充電方式、低電流トリクル充電方式
のいずれにおいても、技術的に十分満足できるものでは
なく、その対策が要望されていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電池充電回
路は、共通接地ラインと正電圧ラインに互いに接続され
た充電入力端子と充電出力端子とを有する２次電池用の
電池充電回路であって、充電入力端子と充電出力端子と
の間に接続され、正電圧ラインに配設された第１の抵抗
からなる抵抗回路と、この第１の抵抗の両端に並列接続
され電流入力側をカソードに接続したツェナーダイオー
ドとこのツェナーダイオードに直列接続された第２の抵
抗とからなる制御回路とで構成されているものである。
ここで、上記の２次電池は急速充電可能な電池であるこ
とが必要であり、さらに専用の電池パックに収納されて
いる携帯電話装置用の電池である場合において、この電
池充電回路の使用が好適である。
路は、共通接地ラインと正電圧ラインに互いに接続され
た充電入力端子と充電出力端子とを有する２次電池用の
電池充電回路であって、充電入力端子と充電出力端子と
の間に接続され、正電圧ラインに配設された第１の抵抗
からなる抵抗回路と、この第１の抵抗の両端に並列接続
され電流入力側をカソードに接続したツェナーダイオー
ドとこのツェナーダイオードに直列接続された第２の抵
抗とからなる制御回路とで構成されているものである。
ここで、上記の２次電池は急速充電可能な電池であるこ
とが必要であり、さらに専用の電池パックに収納されて
いる携帯電話装置用の電池である場合において、この電
池充電回路の使用が好適である。
【０００５】
【作用】本発明においては、上述のように、第１の抵抗
からなる抵抗回路とツェナーダイオード及び第２の抵抗
を直列接続した制御回路との並列回路からなる回路を正
電圧ラインに配設して充電回路を構成しているから、充
電に当たって、初めに電池が放電状態で電池電圧が入力
電圧より低い時はツェナーダイオードがオンして、大電
流による充電が可能となる。そして、充電が進行して電
池が満充電状態に近くなると、ツェナーダイオードがオ
フして、充電電流を抑制するようになる。この動作によ
って、従来方式の急速充電方式及び低電流トリクル充電
方式のいずれかの制御が自動的に行われ、電池の充電状
態に対応した充電が行われる。
からなる抵抗回路とツェナーダイオード及び第２の抵抗
を直列接続した制御回路との並列回路からなる回路を正
電圧ラインに配設して充電回路を構成しているから、充
電に当たって、初めに電池が放電状態で電池電圧が入力
電圧より低い時はツェナーダイオードがオンして、大電
流による充電が可能となる。そして、充電が進行して電
池が満充電状態に近くなると、ツェナーダイオードがオ
フして、充電電流を抑制するようになる。この動作によ
って、従来方式の急速充電方式及び低電流トリクル充電
方式のいずれかの制御が自動的に行われ、電池の充電状
態に対応した充電が行われる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明による電池充電回路の一実施例
の構成と動作を示す模式回路図である。図１の中央部の
２つの点線内が電池充電回路の部分を示し、充電入力端
子１０及び充電出力端子１１が設けられている。ここ
で、１ｔ、２ｔは充電入力端子１０のそれぞれ正端子、
負端子であり、３ｔ、４ｔは充電出力端子１１のそれぞ
れ正端子、負端子である。
の構成と動作を示す模式回路図である。図１の中央部の
２つの点線内が電池充電回路の部分を示し、充電入力端
子１０及び充電出力端子１１が設けられている。ここ
で、１ｔ、２ｔは充電入力端子１０のそれぞれ正端子、
負端子であり、３ｔ、４ｔは充電出力端子１１のそれぞ
れ正端子、負端子である。
【０００７】図１において、正端子１ｔは抵抗Ｒ１を介
して正端子３ｔに接続され、さらに、正端子１ｔはツェ
ナーダイオードＤｚ（以下Ｄｚと略称する）のカソード
側に接続されている。そして、Ｄｚのアノード側は抵抗
Ｒ２を介して正端子３ｔに接続されている。従って、正
端子１ｔと正端子３ｔの間を形成する電源ラインはこの
充電回路の正電圧ラインとして取り扱うことができる。
また、負端子２ｔと負端子４ｔは直接接続されていて、
共通アースとして接地電位で使用される。
して正端子３ｔに接続され、さらに、正端子１ｔはツェ
ナーダイオードＤｚ（以下Ｄｚと略称する）のカソード
側に接続されている。そして、Ｄｚのアノード側は抵抗
Ｒ２を介して正端子３ｔに接続されている。従って、正
端子１ｔと正端子３ｔの間を形成する電源ラインはこの
充電回路の正電圧ラインとして取り扱うことができる。
また、負端子２ｔと負端子４ｔは直接接続されていて、
共通アースとして接地電位で使用される。
【０００８】本実施例の電池充電回路を用いて例えば電
池パックの電池を充電する場合は、正端子１ｔ及び負端
子２ｔには、外部から直流の充電電源として使用する定
電圧電源１３のそれぞれ＋電極及び−電極が、また、正
端子３ｔ及び負端子４ｔには、充電しようとする電池パ
ックの電池１４のそれぞれ＋端子及び−端子が接続され
る。以下、この回路の充電時の動作について説明する。
池パックの電池を充電する場合は、正端子１ｔ及び負端
子２ｔには、外部から直流の充電電源として使用する定
電圧電源１３のそれぞれ＋電極及び−電極が、また、正
端子３ｔ及び負端子４ｔには、充電しようとする電池パ
ックの電池１４のそれぞれ＋端子及び−端子が接続され
る。以下、この回路の充電時の動作について説明する。
【０００９】この状態で、まず定電圧電源１３がオンす
ると、定電圧電源電圧ＶＩＮと電池電圧ＶＢの電位差に
より、正端子１ｔと正端子３ｔ間に電池充電電流が流
れ、ＶＲ１が発生する。この時の電流と電圧の関係は、
抵抗Ｒ１を流れる電流をＩ１、抵抗Ｒ２を流れる電流を
Ｉ２とし、Ｄｚのツェナー電圧をＶＺとすると、以下の
式が成立する。 ＶＩＮ−ＶＢ＝ＶＲ１ ＶＲ１＝Ｒ１×Ｉ１＝ＶＺ＋Ｒ２×Ｉ２ そして、（イ）例えば電池電圧が低くなって電池１４が
放電状態の時充電を始めると、入力電圧との電位差が大
きく、ＶＩＮ−ＶＢ＞ＶＺである場合は、Ｄｚはオンと
なり、Ｒ２にＩ２が流れる。また、Ｉ１も流れているた
め、電池１４への充電電流はＩ１＋Ｉ２となる。つい
で、（ロ）電池１４が満充電に近い状態になり、さらに
充電が進むと、電池電圧が高くなり、充電入力電圧との
電位差が小さくなってくる。そして、ＶＩ Ｎ−ＶＢ＜Ｖ
Ｚが成立するようになると、Ｄｚがオフとなり、Ｒ２に
Ｉ２が流れなくなる。従って、この場合の電池充電電流
はＩ１のみとなり、減少する。
ると、定電圧電源電圧ＶＩＮと電池電圧ＶＢの電位差に
より、正端子１ｔと正端子３ｔ間に電池充電電流が流
れ、ＶＲ１が発生する。この時の電流と電圧の関係は、
抵抗Ｒ１を流れる電流をＩ１、抵抗Ｒ２を流れる電流を
Ｉ２とし、Ｄｚのツェナー電圧をＶＺとすると、以下の
式が成立する。 ＶＩＮ−ＶＢ＝ＶＲ１ ＶＲ１＝Ｒ１×Ｉ１＝ＶＺ＋Ｒ２×Ｉ２ そして、（イ）例えば電池電圧が低くなって電池１４が
放電状態の時充電を始めると、入力電圧との電位差が大
きく、ＶＩＮ−ＶＢ＞ＶＺである場合は、Ｄｚはオンと
なり、Ｒ２にＩ２が流れる。また、Ｉ１も流れているた
め、電池１４への充電電流はＩ１＋Ｉ２となる。つい
で、（ロ）電池１４が満充電に近い状態になり、さらに
充電が進むと、電池電圧が高くなり、充電入力電圧との
電位差が小さくなってくる。そして、ＶＩ Ｎ−ＶＢ＜Ｖ
Ｚが成立するようになると、Ｄｚがオフとなり、Ｒ２に
Ｉ２が流れなくなる。従って、この場合の電池充電電流
はＩ１のみとなり、減少する。
【００１０】このように、充電回路において、抵抗Ｒ１
による抵抗回路に対して、Ｄｚと抵抗Ｒ２の直列回路を
並列接続したものとし、上述のようにＶＩＮ−ＶＢをＤ
ｚのツェナー電圧ＶＺと比較することによりＤｚをオン
・オフさせ、充電電流を自動的に制御するようにしてい
るから、本明細書では、抵抗Ｒ１のみの回路を抵抗回路
と称したのに対して、Ｄｚと抵抗Ｒ２の直列回路を制御
回路と名付けている。
による抵抗回路に対して、Ｄｚと抵抗Ｒ２の直列回路を
並列接続したものとし、上述のようにＶＩＮ−ＶＢをＤ
ｚのツェナー電圧ＶＺと比較することによりＤｚをオン
・オフさせ、充電電流を自動的に制御するようにしてい
るから、本明細書では、抵抗Ｒ１のみの回路を抵抗回路
と称したのに対して、Ｄｚと抵抗Ｒ２の直列回路を制御
回路と名付けている。
【００１１】図２は、図１の実施例回路を用いて電池充
電を行った場合の電池電圧（横軸）−充電電流（縦軸）
の関係を示す線図である。図２の曲線において、Ａで示
す折点に相当するＶＢ以下の電池電圧（左側）では、Ｖ
Ｂ＜ＶＩＮ−ＶＺの領域（放電状態）であるため、Ｄｚ
がオンとなり、電池１４への充電電流はＩ１＋Ｉ２とな
る。一方、Ａで示す折点に相当するＶＢ以上の電池電圧
（右側）では、ＶＢ＞ＶＩＮ−ＶＺの領域（満充電状
態）となり、Ｄｚはオフとなって、電池１４への充電電
流はＩ１のみとなる。なお、図２でみられるＩ１のみの
直線状の曲線（点線部分を含む）が従来の低電流トリク
ル充電の場合の曲線を示すものである。
電を行った場合の電池電圧（横軸）−充電電流（縦軸）
の関係を示す線図である。図２の曲線において、Ａで示
す折点に相当するＶＢ以下の電池電圧（左側）では、Ｖ
Ｂ＜ＶＩＮ−ＶＺの領域（放電状態）であるため、Ｄｚ
がオンとなり、電池１４への充電電流はＩ１＋Ｉ２とな
る。一方、Ａで示す折点に相当するＶＢ以上の電池電圧
（右側）では、ＶＢ＞ＶＩＮ−ＶＺの領域（満充電状
態）となり、Ｄｚはオフとなって、電池１４への充電電
流はＩ１のみとなる。なお、図２でみられるＩ１のみの
直線状の曲線（点線部分を含む）が従来の低電流トリク
ル充電の場合の曲線を示すものである。
【００１２】以上のように、電池が放電状態にある場合
は、大きな充電電流すなわちＩ１＋Ｉ２で電池を充電
し、この充電が進行して電池が満充電の状態になってく
ると、Ｄｚがオフとなることにより、自動的に充電電流
がＩ１のみの小電流となって減少するようになる。つま
り、従来のトリクル充電回路に比して、図１の実施例回
路では電池が満充電になるまでは大きな充電電流で充電
し、電池が満充電になると自動的に小電流充電に切り替
わるようになるので、電池の寿命に着目しても、安全で
無理のない速い充電が可能となる。しかも、この利点に
加えて抵抗Ｒ１及びＲ２の選択によって、従来の−ΔＶ
検出急速充電方式による充電方法にも匹敵する速い充電
が可能となる。
は、大きな充電電流すなわちＩ１＋Ｉ２で電池を充電
し、この充電が進行して電池が満充電の状態になってく
ると、Ｄｚがオフとなることにより、自動的に充電電流
がＩ１のみの小電流となって減少するようになる。つま
り、従来のトリクル充電回路に比して、図１の実施例回
路では電池が満充電になるまでは大きな充電電流で充電
し、電池が満充電になると自動的に小電流充電に切り替
わるようになるので、電池の寿命に着目しても、安全で
無理のない速い充電が可能となる。しかも、この利点に
加えて抵抗Ｒ１及びＲ２の選択によって、従来の−ΔＶ
検出急速充電方式による充電方法にも匹敵する速い充電
が可能となる。
【００１３】上述の実施例においては、携帯電話機用の
電池パックの電池を充電する場合の例ついて説明した
が、本発明による電池充電回路は、例えばニッケルカド
ミウム電池、ニッケル水素電池等の充電可能な電池（２
次電池）に使用される充電器一般に利用可能である
電池パックの電池を充電する場合の例ついて説明した
が、本発明による電池充電回路は、例えばニッケルカド
ミウム電池、ニッケル水素電池等の充電可能な電池（２
次電池）に使用される充電器一般に利用可能である
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、共通接地
ラインと正電圧ラインに互いに接続された充電入力端子
と充電出力端子とを有する電池充電回路が、充電入力端
子と充電出力端子との間に接続され、正電圧ラインに配
設された第１の抵抗からなる抵抗回路と、この第１の抵
抗の両端に並列接続され電流入力側をカソードに接続し
たツェナーダイオードとこのツェナーダイオードに直列
接続された第２の抵抗とからなる制御回路とで構成され
ているので、まず電池が放電状態で電池電圧が入力電圧
より低い時はツェナーダイオードがオンして、大電流に
よる充電が可能となる。そして、充電が進行して電池が
満充電状態に近くなると、ツェナーダイオードがオフし
て、充電電流を抑制するようになる。このように電池の
充電状態に対応した充電制御が可能となり、このような
制御が自動的に行われるから、比較的短時間での電池充
電が可能になるという効果が得られるばかりでなく、満
充電状態に近くまでになると、充電電流を抑制するので
過充電による電池の劣化を防止することができるという
効果が得られる。
ラインと正電圧ラインに互いに接続された充電入力端子
と充電出力端子とを有する電池充電回路が、充電入力端
子と充電出力端子との間に接続され、正電圧ラインに配
設された第１の抵抗からなる抵抗回路と、この第１の抵
抗の両端に並列接続され電流入力側をカソードに接続し
たツェナーダイオードとこのツェナーダイオードに直列
接続された第２の抵抗とからなる制御回路とで構成され
ているので、まず電池が放電状態で電池電圧が入力電圧
より低い時はツェナーダイオードがオンして、大電流に
よる充電が可能となる。そして、充電が進行して電池が
満充電状態に近くなると、ツェナーダイオードがオフし
て、充電電流を抑制するようになる。このように電池の
充電状態に対応した充電制御が可能となり、このような
制御が自動的に行われるから、比較的短時間での電池充
電が可能になるという効果が得られるばかりでなく、満
充電状態に近くまでになると、充電電流を抑制するので
過充電による電池の劣化を防止することができるという
効果が得られる。
【図１】本発明による電池充電回路の一実施例の構成と
動作を示す模式回路図である。
動作を示す模式回路図である。
【図２】図１の実施例回路を用いた電池充電の電池電圧
−充電電流の関係を示す線図である。
−充電電流の関係を示す線図である。
１ｔ，３ｔ 正端子 ２ｔ，４ｔ 負端子 １０ 充電入力端子 １１ 充電出力端子 １３ 定電圧電源 １４ 電池
Claims (3)
- 【請求項１】 共通接地ラインと正電圧ラインに互いに
接続された充電入力端子と充電出力端子とを有する２次
電池用の電池充電回路であって、 前記充電入力端子と前記充電出力端子との間に接続さ
れ、前記正電圧ラインに配設された第１の抵抗からなる
抵抗回路と、 前記第１の抵抗の両端に並列接続され、電流入力側をカ
ソードに接続したツェナーダイオードとこのツェナーダ
イオードに直列接続された第２の抵抗とからなる制御回
路とで構成されていることを特徴とする電池充電回路。 - 【請求項２】 前記の２次電池は急速充電可能な電池で
あることを特徴とする請求項１記載の電池充電回路。 - 【請求項３】 前記の２次電池は専用の電池パックに収
納されている携帯電話装置用の電池であることを特徴と
する請求項１又は２記載の電池充電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6173774A JPH0837738A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 電池充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6173774A JPH0837738A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 電池充電回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0837738A true JPH0837738A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=15966903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6173774A Pending JPH0837738A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 電池充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0837738A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010541527A (ja) | 2007-10-04 | 2010-12-24 | ザ ジレット カンパニー | 家庭用装置の電池充電器 |
| CN102751627A (zh) * | 2012-06-27 | 2012-10-24 | 南京波腾科技工程有限公司 | 齐纳二极管转接头 |
| CN109245248A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-01-18 | 湖南衡盈电子科技有限公司 | 充电控制电路 |
-
1994
- 1994-07-26 JP JP6173774A patent/JPH0837738A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010541527A (ja) | 2007-10-04 | 2010-12-24 | ザ ジレット カンパニー | 家庭用装置の電池充電器 |
| EP2206214B1 (en) * | 2007-10-04 | 2020-01-22 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Household device battery charger |
| CN102751627A (zh) * | 2012-06-27 | 2012-10-24 | 南京波腾科技工程有限公司 | 齐纳二极管转接头 |
| CN109245248A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-01-18 | 湖南衡盈电子科技有限公司 | 充电控制电路 |
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