JPH09261878A

JPH09261878A - 電源装置

Info

Publication number: JPH09261878A
Application number: JP9898996A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Sakamoto; 義明坂本
Original assignee: RITSUKU KK
Current assignee: RITSUKU KK
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1996-03-18
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】リチウム電池Ｂ２の高電圧と高出力を１本の
乾電池Ｂ１のコストで利用できる電源装置を提供する。【解決手段】乾電池Ｂ１とストロボ回路１２の間に充
電回路１１とリチウム電池Ｂ２を設ける。充電回路１１
は、乾電池Ｂ１の出力を昇圧して連続的な一定の充電電
流を形成する。制御回路１５は、充電停止状態でのリチ
ウム電池Ｂ２の電圧検知を挟んで１３ｍＡで５分間の充
電を繰り返し、リチウム電池を常に満充電の状態へ向か
って充電する。ストロボ発光がなされるごとに充電回路
１１が起動されてリチウム電池Ｂ２が充電される。リチ
ウム電池Ｂ２に駆動されたストロボ回路１２は、５秒程
度で１回のストロボ発光を準備できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム電池を繰
り返し充電して一時的な電力消費の増大を伴う負荷に電
力供給させる電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラ、携帯電話、ブック型パソコン等
の携帯用機器では、搭載した電池（一次電池や二次電
池）から取り出した電力で負荷が直接に駆動される。従
って、電池を直列に接続して必要電圧を確保する必要が
あり、一時的な大電流下でも必要電圧を維持できる出力
特性が電池に要求され、必要電圧を割り込むと、容量が
残っていても電池交換がなされる。一時的な電力消費の
増大を伴う機器には、平均的な電力消費レベルから見て
過剰な本数や品質の電池が搭載される。例えば、カメラ
ではストロボ充電時やズーム作動時、携帯電話では送話
時、ブック型パソコンではディスク作動時に一時的に電
力消費が増大する。このため、多数の乾電池を直列に接
続して通常時には過剰な電圧を確保している。また、携
帯性を重視する場合には高価なアルカリ電池やリチウム
電池が採用される。様々な負荷側の要求や機器の都合に
対応すべく、サイズや構造の異なる多種類の電池が開
発、販売されている。

【０００３】特開昭６２−９２７３４号公報には、機器
に内蔵された二次電池を乾電池で充電して、二次電池か
ら負荷に電力供給するようにした電源装置が示される。
その充電回路は昇圧回路を含み、連続した直流電流で二
次電池を充電する。特開昭５７−７２２７８号公報に
は、ストロボ回路に二次電池を部品として組み込み、交
換可能な乾電池で常時充電して、ストロボ充電時の大電
流の取り出しに対しても必要電圧を確保できるようにし
た電源装置が示される。特開平５−２４４８９号公報に
は、バッテリーの出力を昇圧して補助バッテリーに蓄積
し、負荷に高電圧を供給して効率的に作動させるように
した電源装置が示される。

【０００４】ところで、従来の一般的な電池に比較して
出力電圧が高く、重量や体積当たりの容量が大きくて自
己放電が少ない電池として、各種のリチウム電池が開発
されている。リチウム電池は、リチウムやリチウム合金
を負極に使用し、非水電界液を浸漬したセパレータを介
して負極と正極を対向させた構造を持つ。リチウム電池
の放電過程では、負極から溶け出したリチウムイオンが
セパレータを通り抜けて正極側へ移動し、正極の内部に
拡散する。この状態からリチウム電池を充電すると、リ
チウムイオンが正極から解放され、負極側へ移動して負
極の界面にリチウム原子として析出する。

【０００５】リチウム電池を充電して繰り返し使用する
技術は、特願平５−２７４５９５号の明細書および図面
に示される。ここでは、太陽電池の出力を用いてリチウ
ム電池が充電され、リチウム電池から取り出した電力で
携帯用カメラのストロボ装置を作動させる。リチウム電
池は、連続パルス状の充電電流によって、満充電状態の
９５％以下の所定レベルまで充電される。また、特願平
４−３３９００２号の明細書および図面には、太陽電池
の出力を用いて二次電池を充電する技術が示される。二
次電池から負荷に電力供給を行わせることで、太陽電池
で直接には駆動できない負荷を安定に作動させ得る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一時的な電力消費の増
大を伴う機器には、平均的な電力消費のレベルから見て
過剰な本数の乾電池が搭載されるから、乾電池の重量が
機器の携帯性を損なわせている。ヒーター、トランス、
モーター等の負荷やトランジスタは、高い電圧で駆動す
るほうが効率が高く、回路や機器設計の自由度も高まる
が、高い電圧を得るために乾電池の本数を増すと機器の
携帯性が損なわれる。例えば、カメラで電源電圧を高め
るとストロボ充電時間が短縮され、ズームやフィルム巻
き取りの速度も高まる。そこで、高電圧、高出力を利用
すべくリチウム電池が採用されるが、カメラの携帯性が
高まる一方で電池のコストが確実に増大する。また、乾
電池を使用する従来の電源装置は、電池が持つ本来の容
量を十分に使い切ることができない。一時的な大電流に
対して必要電圧のレベルを維持できなくなった乾電池
は、平均的な取り出し電流に対して出力電圧を十分に維
持できる残留容量を残した状態で新品に交換される。

【０００７】そこで、電源装置に乾電池とリチウム電池
の両方を搭載し、乾電池でリチウム電池を充電してリチ
ウム電池から負荷に電力供給する提案がなされた。乾電
池の電池コストでリチウム電池の高電圧を利用でき、Ｎ
ｉＣｄ電池のような漏れ電流による問題も発生しない。
しかし、リチウム電池は、特願平５−２７４５９５号の
明細書および図面に示されるように、充放電を繰り返す
と負極の界面に凹凸や突起が形成されて電池の品質を損
なう可能性がある。リチウムを使用する二次電池では、
充電時にリチウムイオンが負極の内部に拡散して界面に
析出しない負極が選択される。充電時に負極の界面にリ
チウム原子が単純に堆積する負極では、充電ごとに負極
の界面の凹凸が増長され、針状の突起物（デンドライ
ト）が形成されて電池の耐衝撃性を損なわせる。また、
リチウム電池は、充放電を繰り返すと次第に充電が困難
になる。充電電圧と放電電圧の格差が増大して効率が低
下する。充電電圧が高まると電解液の劣化速度が高ま
り、針状の突起物が形成され易くなる等の問題を生じ
る。

【０００８】本発明は、リチウム電池の充放電の条件を
最適化して、リチウム電池の品質を損なうことなく充放
電を安定して多数回繰り返せる電源装置を提供すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、交換
または充電可能な第１電池と、第１電池よりも高電圧高
出力で一時的な電力消費の増大を伴う負荷を駆動する第
２電池とを有する電源装置において、第１電池の出力を
昇圧して第２電池の充電電流を形成し、第２電池の充電
を停止可能に構成された充電回路と、前記充電回路を制
御して、前記充電の停止状態で第２電池の端子電圧を検
知する間欠的な充電を繰り返して、第２電池の端子電圧
を所定の上限値に回復させる制御回路とを有するもので
ある。請求項２の発明は、請求項１の電源装置における
制御回路が、第２電池の端子電圧が所定の下限値を割り
込むと前記充電回路を起動させ、ほぼ一定の充電時量ご
とに充軍を停止させ、停止後に時間を置いて第２電池の
端子電圧を検知するものである。請求項３の発明は、請
求項２の電源装置において、前記充電回路が直列接続し
た複数個の第２電池のそれぞれで充電を停止可能に構成
され、前記制御回路が複数個の第２電池で端子電圧をそ
れぞれ検知し、端子電圧が前記上限値に達したものから
順に充電を停止して、すべての第２電池の端子電圧を前
記上限値に誘導するものである。

【００１０】請求項４の発明は、リチウムまたはリチウ
ム合金の負極を持ち、一時的な電力消費の増大を伴う負
荷を駆動するリチウム電池と、連続した直流電流を形成
して前記リチウム電池を充電する充電回路と、前記充電
回路による一定の充電量ごとに充電停止状態で前記リチ
ウム電池の端子電圧を検知する充電操作を繰り返す制御
回路とを有する電源装置であって、前記制御回路は、前
記リチウム電池の端子電圧が最終的な上限値に達する以
前に充電積算量が所定値に達すると、前記一時的な電力
消費を越える意図的な電力消費を挟んで前記充電操作を
再実行するものである。

【００１１】請求項５の発明は、交換または充電可能な
第１電池と、リチウムまたはリチウム合金の負極を持つ
リチウム電池とを備え、第１電池によって充電された前
記リチウム電池で一時的な電力消費の増大を伴う負荷を
駆動する電源装置において、第１電池の出力を昇圧し、
連続した直流の定電流を形成して前記リチウム電池を充
電する充電回路と、前記充電回路による一定時間の充電
ごとに充電停止状態で前記リチウム電池の端子電圧を検
知する充電操作を繰り返して、前記リチウム電池の端子
電圧を所定の上限値に回復させる制御回路とを有するも
のである。

【００１２】請求項６の発明は、交換または充電可能な
第１電池と、リチウムまたはリチウム合金の負極を持つ
リチウム電池とを備え、一時的な電力消費の増大を伴う
負荷を前記リチウム電池により駆動する電源装置におい
て、第１電池の出力を昇圧して連続した直流電流を形成
し、前記直流電流のレベルを変更可能に構成した充電回
路と、前記一時的な電力消費の発生頻度を識別して、頻
度が高い場合に前記直流電流のレベルを大きく設定する
制御回路とを有するものである。

【００１３】請求項７の発明は、交換または充電可能な
第１電池とリチウム電池とを備え、一時的な電力消費の
増大を伴う負荷を前記リチウム電池により駆動する電源
装置において、第１電池の出力を昇圧し、連続した直流
電流を形成して前記リチウム電池を充電する充電回路
と、前記一時的な電力消費が発生するごとに前記充電回
路を起動させ、前記充電回路による一定時間の充電ごと
に充電停止状態で前記リチウム電池の端子電圧を検知す
る充電操作を繰り返して、前記リチウム電池の端子電圧
を所定の上限値に回復させる制御回路とを有するもので
ある。

【００１４】請求項８の発明は、リチウムまたはリチウ
ム合金の負極を持つリチウム電池と、連続した直流電流
を形成して前記リチウム電池を充電する充電回路とを有
する電源装置において、前記充電回路を制御して、前記
負極の厚さが１０秒以内に０．２μｍ以上損耗する電力
消費を挟んで、前記負極の厚さの回復量が５μｍ以下と
なる充電操作を繰り返す制御回路を有するものである。
請求項９の発明は、請求項８の電源装置におけるリチウ
ム電池の全容量が、その全容量の５％以内で充放電が繰
り返されるように設定されたものである。

【００１５】請求項１０の発明は、請求項４〜９の電源
装置におけるリチウム電池が、プッシュプル駆動される
昇圧トランスに電力を供給して前記一時的な電力消費を
行うものである。

【００１６】請求項１１の発明は、交換または充電可能
な第１電池と、第１電池の電力を用いて充電されて第１
電池よりも高い電圧でストロボ回路を駆動するリチウム
電池と、第１電池の出力を昇圧し、連続した直流電流を
形成して前記リチウム電池を充電する充電回路と、スト
ロボ発光ごとに前記充電回路を起動して、前記リチウム
電池の充電停止状態における端子電圧を前記リチウム電
池のほぼ満充電に対応する上限値に回復させる制御装置
とを有するものである。

【００１７】

【作用】請求項１の電源装置では、充電を停止した状態
で端子電圧を検知するから第２電池の残存容量や充電量
を正確に判断できる。また、端子電圧の検知を挟んだ間
欠的な充電を行うから、仮に過充電がされても過充電量
は、１回の間欠的な充電量を越えることがない。請求項
２の電源装置では、一定電荷量の充電ごとに端子電圧を
検知するから第２電池の過充電量が一定電荷量を越えな
い。充電停止後に時間を置いて、充電停止直後に見られ
る端子電圧のゆるやかな低下が完了した段階で端子電圧
を検知するから、第２電池の正確な充電状態を判断でき
る。請求項３の電源装置では、複数の第２電池で端子電
圧が上限値に達したものから順に充電を停止するから、
それぞれの第２電池で容量、放電深度、充電状態等がば
らついていても、最終的にはすべての第２電池が過充電
となることなく、所定の充電度にまで充電される。

【００１８】請求項４の電源装置では、過去にリチウム
電池から取り出された電力を一気には補充せず、意図的
な電力消費を挟んで所定の充電積算量となる充電を複数
回繰り返して最終的な充電水準を達成する。所定の充電
積算量から意図的な電力消費を差し引いた充電量を積み
重ねて負極の厚さを初期状態に回復させる。意図的な電
力消費は、充電の継続によって増大する安定した充電の
阻害要因を除去して、負極の界面の凹凸や突起の成長を
抑制する。

【００１９】請求項５の電源装置では、第１電池の出力
を昇圧してリチウム電池を充電するからリチウム電池の
高電圧を利用して負荷を駆動できる。また、連続した直
流電流でリチウム電池を充電するから、連続パルス状の
充電を行う場合に比較して負極の界面の凹凸や突起の成
長が抑制される。また、定電流で充電を行うから、一定
時間の充電で一定の充電量を確保でき、一定時間の充電
の回数で充電積算量を正確に制御できる。請求項６の電
源装置では、高頻度で一次的な電力消費がなされると充
電速度を早める。請求項７の電源装置では、一時的な電
力消費がなされるごとに、直ちに充電を開始するから、
放電状態で放置されることによる第２電池の劣化（充電
が困難になる）を防止できる。また、一時的な電力消費
ごとに充電回路を起動するから、通常のフロート充電や
トリクル充電のように常時起動状態とする場合に比較し
て、充電回路による無駄な電力消費が少ない。

【００２０】請求項８と請求項９に示される充電条件
は、後述する実験結果から引き出されており、実験に使
用したリチウム電池に関してその品質を損なうことなく
充放電を安定して繰り返し得るものである。比較的に大
きな電力消費を挟んで負極の厚さの回復量が５μｍ以下
となる充電を繰り返すことが望ましく、電力消費は、１
０秒以内に０．２μｍ以上負極の厚さを損耗することが
望ましい。そして、負極の厚さの９５％以上を、負極の
厚さの５％以内の増減を再現性高く繰り返し得るための
安定した支持層とすることで、渦巻き状に格納された負
極の変形、正極と負極の間隔のばらつき、電解液の偏在
等が抑制される。

【００２１】請求項１０の電源装置では、プッシュプル
駆動される昇圧トランスに電力供給するから、一次側の
片方の巻線へ電流が取り出される間隔に、他方の巻線へ
電流が取り出される。リチウム電池からの電流の取り出
しが連続的になり、シングル動作される昇圧トランスに
電力供給する場合に比較して負極の界面の凹凸や突起の
成長が抑制される。

【００２２】請求項１１の電源装置では、第１電池より
も高電圧、高出力でストロボ回路を効率的に駆動するか
ら、１回のストロボ発光に要するエネルギーを短時間で
蓄積できる。また、ストロボ発光がなされると即座に充
電を開始するから、放電と充電の間隔が伸びることによ
るリチウム電池の劣化が阻止される。また、充電目標を
ほぼ満充電のレベルに設定しているから、９５％以下の
中途半端な充電目標とする場合に比較して、充放電の再
現性が高まる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１〜図５を参照して実施例の携
帯用カメラを説明する。図１は携帯用カメラの構成の説
明図、図２は充電回路の回路図、図３はストロボ回路の
回路図、図４は充電回路の制御のフローチャート、図５
は定電流の制御のタイムチャートである。図１におい
て、ストロボ回路１２は、コンデンサに蓄積した電力を
瞬時に消費して放電管を発光させる。１回の発光に必要
な電力は１０ジュールを越え、その他回路１３が消費す
る電力に比較して桁違いに大きい。ストロボ回路１２
は、リチウム電池Ｂ２から電力を取り出して、１回のス
トロボ発光に続く約５秒間でコンデンサを元通りに充電
できる。約５秒間に集中して１０ジュールを越える大き
な電力がリチウム電池Ｂ２から取り出される。

【００２４】単３型の１個の乾電池Ｂ１は、カメラの電
池ホルダーに格納されて１．５Ｖ〜０．７５Ｖの端子電
圧で充電回路１１へ電力供給する。充電回路１１は、図
２に示すように構成され、乾電池Ｂ１の出力を昇圧して
連続した直流電流を形成してリチウム電池Ｂ２を充電す
る。ストロボ回路１２およびその他回路１３は、リチウ
ム電池Ｂ２から３Ｖほぼ一定電圧で電力供給される。そ
の他回路１３は、シャッター駆動回路、ズーム駆動回
路、フィルム巻き取り駆動回路等を含む。充電回路１１
は、ストロボ発光がされるごとに起動されて、１３ｍＡ
（または５９ｍＡ）の定電流で、数分間をかけてリチウ
ム電池Ｂ２を充電する。リチウム電池Ｂ２の高電圧、大
電流を利用して５秒間隔のストロボ発光を可能とする一
方で、乾電池Ｂ１からは、数分間隔でストロボ発光がな
される程度の電流しか取り出さない。乾電池Ｂ１は、リ
チウム電池Ｂ２を介して間接的にストロボ回路１２へ電
力供給するから、取り出される電流が平均化され、その
高い内部抵抗にもかかわらず比較的に高い端子電圧で充
電回路１１を駆動できる。

【００２５】制御回路１５は、マイコン回路で構成さ
れ、搭載されたプログラムに従ってカメラの複数の回路
や機構を総合的に制御して、操作者の操作内容に応じた
最適な撮影条件によるフィルム露光を可能にする。制御
回路１５は、図４に示すように、乾電池Ｂ１とリチウム
電池Ｂ２の端子電圧を検知して充電回路１１を制御し、
リチウム電池Ｂ２の端子電圧（充電状態）をほぼ満充電
に対応する所定範囲に維持する。

【００２６】図２に示すように、充電回路１１は、トラ
ンジスタＱ４がＯＮされた状態で、乾電池Ｂ１の出力を
トランスＴ１で昇圧し、比較器Ｕ１を含む定電流回路１
８で連続した一定の直流電流を形成してリチウム電池Ｂ
２に流し込む。トランスＴ１の巻線Ｍ１、Ｍ３、トラン
ジスタＱ１、コンデンサＣ３、抵抗Ｒ１は自励発振回路
を形成し、トランジスタＱ１を自律的にＯＮ／ＯＦＦさ
せて巻線Ｍ１に連続的なパルス電流を流す。昇圧されて
トランスＴ１の二次側の巻線Ｍ２に取り出された誘導電
流は、ダイオードＤ１により整流されてコンデンサＣ４
により平滑される。コンデンサＣ４の端子電圧が５Ｖを
越えるとツエナーダイオードＤ２がトランジスタＱ３を
ＯＮさせ、トランジスタＱ１のＯＮ／ＯＦＦ）すなわち
トランスＴ１の一次側の自励発振を停止させる。

【００２７】定電流回路１８は、この５Ｖの範囲内でコ
ンデンサＣ４の端子電圧を上下させることにより、リチ
ウム電池Ｂ２に対する充電電流を一定に維持する。コン
デンサＣ４の端子電圧は、結果的に３Ｖ前後、リチウム
電池Ｂ２の端子電圧よりもわずかに高い状態に自動調整
される。すなわち、抵抗Ｒ３を流れる電流が基準値を越
えると、比較器Ｕ１の出力が反転してトランジスタＱ３
がＯＦＦし、トランスＴ１の作動が停止してコンデンサ
Ｃ４の端子電圧が低下する。これにより、抵抗Ｒ３を通
じてリチウム電池Ｂ２に流れ込む電流が基準値まで低下
する。基準値は、トランジスタＱ２のＯＮ／ＯＦＦに応
じて、５９ｍＡと１３ｍＡの２段階に切り換えられる。

【００２８】トランスＴ１の二次側の巻線Ｍ２、Ｍ４か
ら取り出された誘導電流は、ダイオードＤ４により整流
されてコンデンサＣ５にほぼ５Ｖの直流電圧を形成する
（コンデンサＣ４の端子電圧が３Ｖ前後のとき）。この
５Ｖは、抵抗Ｒ９および比較器Ｕ１の電源端子に供給さ
れる。抵抗Ｒ９を通じて供給される電流がツエナーダイ
オードＤ３に基準電圧を発生させる。基準電圧を抵抗Ｒ
７、Ｒ８、Ｒ６、トランジスタＱ２、可変抵抗ＶＲ１の
回路で分割した電圧が比較器Ｕ１の負端子にかかる。比
較器Ｕ１は、トランジスタＱ３のＯＮ／ＯＦＦを制御し
てコンデンサＣ４の端子電圧を調整し、抵抗Ｒ３の電圧
低下（正端子の電圧）を負端子の電圧に一致させる。制
御回路１５がトランジスタＱ２をＯＮしていれば、可変
抵抗ＶＲ１に流れ込む電流が増して、リチウム電池Ｂ２
の正極に対する比較器Ｕ１の負端子の電圧が高まる。こ
の結果、抵抗Ｒ３を流れる電流が５９ｍＡに達するまで
トランジスタＱ３はＯＦＦしなくなる。一方、トランジ
スタＱ２がＯＦＦしていれば、可変抵抗ＶＲ１に流れ込
む電流が減って比較器Ｕ１の負端子の電圧が低下し、抵
抗Ｒ３を流れる電流が１３ｍＡを越えるとトランジスタ
Ｑ３がＯＦＦされる。

【００２９】図３はストロボ回路１２の回路図である。
ストロボ回路１２は、トランスＴ２をプッシュプル駆動
して二次側巻線Ｎ２に高電圧の交流を形成し、ダイオー
ドＤ２２、Ｄ２４で整流した直流電圧をコンデンサＣ２
７に蓄積する。制御回路１５は、トランジスタＱ２２を
ＯＮ／ＯＦＦして、コンデンサＣ２７の電圧ＶＣを３０
０Ｖまで充電する。コンデンサ２７の電圧ＶＣが３００
Ｖに保持された状態でカメラのシャッターボタンが操作
されると、制御回路１５は、トリガー回路ＴＲを起動し
て放電管ＸＥ１の放電を開始させる。放電管ＸＥ１の放
電によってコンデンサ２７に蓄積された電力が瞬時に開
放されて強い発光が形成される。

【００３０】トランスＴ２、トランジスタＱ２３、Ｑ２
４、コンデンサＣ５１、Ｃ５２、ダイオードＤ２１、Ｄ
２３を含む回路は、自励発振回路を形成しており、制御
回路１５がトランジスタＱ２２をＯＮさせた状態で自律
的に発振する。すなわち、二次巻線Ｎ２に下向きの電流
が流れ始めるとダイオードＤ２１を通じた正帰還により
トランジスタＱ２３がＯＮされ、トランジスタＱ２５の
コレクタ電流が増大して二次巻線Ｎ２の下向きの電流を
さらに増加する。しかし、下向きの電流が飽和するとト
ランジスタＱ２３がＯＦＦして代わりにトランジスタＱ
２４がＯＮし、ダイオードＤ２３を通じた正帰還によ
り、トランジスタＱ２６のコレクタ電流を増大して二次
巻線Ｎ２の上向きの電流を増加させる。二次側では、ト
ランジスタＱ２２、Ｑ２３、ダイオードＤ２１、二次巻
線Ｄ２２、ダイオードＤ２２の経路を通じた昇圧と、ト
ランジスタＱ２２、Ｑ２４、ダイオードＤ２３、二次巻
線Ｄ２２、ダイオードＤ２４の経路を通じた昇圧が交互
に繰り返される。

【００３１】一次側では、トランジスタＱ２５、Ｑ２６
が交互にＯＮして、一次側巻線Ｎ１の中間タップを挟む
両側の部分に交互に電流が流れ、トランスＴ２のコアの
磁界の向きが交互に反転する。一次側巻線Ｎ１の中間タ
ップにはリチウム電池Ｂ２が接続されており、トランジ
スタＱ２５（Ｑ２６）がＯＮすると、リチウム電池Ｂ２
からトランスＴ２の一次側巻線Ｎ１に大きな電流が流れ
込む。しかし、トランジスタＱ２５、Ｑ２６が交互にＯ
Ｎするから、リチウム電池Ｂ２から取り出される電流が
途切れる時間はごく短くなる。さらに、コンデンサＣ２
６による平滑を経て高い周波数成分が除去されるから、
リチウム電池Ｂ２からは連続的な直流電流が取り出され
る。また、プッシュプル型のストロボ回路１２では、昇
圧トランスＴ２のコアを両方向に磁化させるから、小型
軽量なコアでも高効率かつ高出力の昇圧が可能となり、
片方向の磁化だけを使用するシングル型を採用する場合
に比較して、ストロボ回路１２の効率がさらに高まる。

【００３２】制御回路１５による充電回路１１の制御
は、図４のフローチャートに従って実行される。ストロ
ボ回路１２が起動してリチウム電池Ｂ２の端子電圧Ｖ２
が急低下した場合と、端子電圧Ｖ２が下限値ＶＬを割り
込んだ場合に上限値ＶＨまで充電がなされる。ステップ
１１１では、端子電圧Ｖ２が急低下したか否かが識別さ
れる。急低下しない場合はステップ１３１で１０分ごと
に端子電圧Ｖ２が検知され、続くステップ１３２で端子
電圧Ｖ２が下限値ＶＬ（３．１５Ｖ）を割り込んでいる
か否かを識別する。ストロボ発光を伴わない撮影を繰り
返したり、カメラを長期間放置したりして端子電圧Ｖ２
が下限値ＶＬを割り込むと充電が実行される。下限値Ｖ
Ｌを割り込んでなければ充電には至らない。なお、後述
するように、３．１５Ｖは、７００ｍＡｈの容量を持つ
リチウム電池Ｂ２でストロボ発光を２０回連続的に実行
して３０ｍＡｈ分の電力を取り出した状態に相当してお
り、通常の撮影状態では発生しにくい。一般的には、カ
メラが長期間放置されて、カメラのカレンダー表示やリ
チウム電池Ｂ２の端子電圧Ｖ２の検知を通じた電力消費
（平均５μＡとして５０ｍＡ／年）や、リチウム電池Ｂ
２の自己放電（３５ｍＡｈ／年以下）によって、端子電
圧Ｖ２が３．１５Ｖを割り込むことになる。

【００３３】端子電圧Ｖ２が急低下した場合と端子電圧
Ｖ２が下限値ＶＬを割り込んでいる場合に、ステップ１
１２でストロボ発光の頻度が評価される。直近の１分間
に端子電圧Ｖ２の急低下が２回以下であれば、ストロボ
発光の頻度が低いと判断してステップ１１３で定電流Ｉ
ｃを１３ｍＡ（トランジスタＱ２をＯＦＦ）、電圧検知
の間隔Ｔｉを５分とする。直近の１分間に３回以上端子
電圧Ｖ２の急低下が検知されていれば、ストロボ発光の
頻度が高いと判断してステップ１１４で定電流Ｉｃを５
９ｍＡ（トランジスタＱ２をＯＮ）、電圧検知の間隔Ｔ
ｉを１分とする。

【００３４】間隔Ｔｉごとに乾電池Ｂ１の端子電圧Ｖ１
とリチウム電池Ｂ２の端子電圧Ｖ２が検知される。端子
電圧Ｖ１、Ｖ２の検知は、電力消費と充電の中断をもた
らすから回数を少なくすることが望ましいが、間隔Ｔｉ
が長過ぎると、最終回の充電でリチウム電池Ｂ２が過充
電となる可能性が高まる。そこで、充電密度が高く過充
電となり易い５９ｍＡでは１３ｍＡの場合の１／５の間
隔Ｔｉを設定する。また、定電流を５９ｍＡとすると１
３ｍＡの場合に比較して乾電池Ｂ１の端子電圧が低下
し、図２の充電回路１２による実験の結果、リチウム電
池Ｂ２の充電効率が半分以下（７１％から３２％）に低
下することが確認された。従って、ストロボ発光の頻度
が高くて、リチウム電池の放電深度が過剰となる可能性
が高い場合だけ５９ｍＡを選択する。

【００３５】ステップ１１５では、設定された定電流で
充電を開始する。トランジスタＱ４がＯＮされてトラン
スＴ１の一次側で自励発振が始まる。ステップ１１６で
は、前回の端子電圧Ｖ１、Ｖ２の検知から間隔Ｔｉが経
過したか否かが識別される。間隔Ｔｉが経過するごとに
ステップ１１７で充電を一度停止し、１秒経過後の端子
電圧Ｖ１、Ｖ２が検知される。ステップ１１８では、５
９ｍＡの充電中に関して乾電池Ｂ１の端子電圧Ｖ１が評
価される。端子電圧Ｖ１が０．９Ｖ以下となると乾電池
Ｂ１の消耗度が大きいと判断して、ステップ１１９で１
３ｍＡの充電に切り替える。定電流Ｉｃが５９ｍＡから
１３ｍＡに低下すると乾電池Ｂ１の端子電圧Ｖ１が１．
１Ｖ程度に回復する。ステップ１２０では、１３ｍＡの
充電中に関して乾電池Ｂ１の端子電圧Ｖ１が評価され
る。端子電圧Ｖ１が０．７５Ｖを割り込むと、充電が追
い付かなくなってリチウム電池Ｂ２の放電深度が過剰と
なる可能性が高まるため、ステップ１２１でカメラに警
告モードを設定する。警告モードでは、制御回路１５が
電池交換の表示を行ってカメラの動作をロックする。端
子電圧Ｖ１が０．７５Ｖに低下して容量の大部分が消耗
し尽くされる状態まで、乾電池Ｂ１が有効利用される。

【００３６】ステップ１２２では、端子電圧Ｖ２が上限
値ＶＨ（３．２Ｖ）を越えたか否かが識別される。上限
値ＶＨを越えていればステップ１２５へ進んで充電を完
了する。上限値ＶＨを越えてなければステップ１２３へ
進んで、充電開始から通算した充電積算量が１５ｍＡｈ
を越えたか否かを識別する。充電積算量は、定電流１３
ｍＡによる１回の充電量を０．２１ｍＡｈ、定電流５９
ｍＡによる１回の充電量を１ｍＡｈとし、それぞれの充
電回数を乗じて加算する。通算の充電量が１５ｍＡｈを
越える場合は、ステップ１２４へ進んで６ｍＡｈの強制
放電を実行した後に、ステップ１１５へ戻って充電を再
度開始する。１５ｍＡ以下の場合はステップ１１６へ戻
って充電を継続する。強制放電では、ストロボ回路１２
を作動させた場合と同程度の出力レベルで合計６ｍＡｈ
分の電力（平均１．２Ａで１８秒間）をリチウム電池Ｂ
１から取り出す。ストロボ回路１２のコンデンサ２７の
充電に１．５ｍＡｈが消費され、残りの４．５ｍＡｈ
は、図示されない還流回路を通じて乾電池Ｂ１に戻され
る。

【００３７】ステップ１２６では、充電中に端子電圧Ｖ
２の急低下が発生したか否かを識別する。充電中にスト
ロボ発光がなされると、ステップ１２７で充電を終了し
てステップ１１２へ戻る。図５に示すように、連続的に
ストロボ発光が３回なされたとする。発光がなされるご
とに充電回路１１が起動され、そのたびにリチウム電池
Ｂ２の端子電圧Ｖ２が急低下する。充電回路１１は、約
５秒間に渡ってリチウム電池Ｂ２から最大４Ａの電流を
取り出す。１回目と２回目の発光では、１３ｍＡの定電
流で充電が開始されるが、３回目の発光では、放電頻度
が大と判断されて５９ｍＡの定電流で充電が開始され
る。５９ｍＡで１分の充電と１３ｍＡで５分の充電は、
共にほぼ１ｍＡｈに相当するから、ストロボ回路１２の
１回の駆動（１回のストロボ発光の準備）でリチウム電
池Ｂ２から取り出される１．５ｍＡｈの放電量（負極の
厚さの０．３μｍの減少に相当）は、１回または２回の
充電で補充される。

【００３８】図６は実施例に使用したリチウム電池Ｂ２
の構造の説明図、図７〜図９はリチウム電池Ｂ２を使用
した実験結果の説明図である。図６に示すように、リチ
ウム電池Ｂ２は、正極２１と負極２３を、電解液２４を
浸漬したセパレータ２２を介して対向させた構造を有す
る。正極２１、負極２３、およびセパレータ２２はシー
ト状に加工され、重ね合わせて渦巻き状に巻き上げるこ
とで、対向面積を確保して対向間隔を小さくしている。
正極２１は二酸化マンガンを主体とし、負極２３はリチ
ウム合金で厚さが１６０μｍある。電解液２４は、有機
溶剤に特殊な電解質を分散させている。リチウム電池Ｂ
２では、放電に伴って負極２３の界面からリチウムイオ
ンが電解液２４中に溶出し、負極２３の厚さが減少す
る。リチウムイオンは、セパレータ２２を通って正極２
１側に移動し、正極２１の内部に拡散してリチウム原子
として酸化固定される。一方、外部から電圧をかけて充
電する過程では、リチウム原子の固定が解けて正極２１
からリチウムイオンが放出され、リチウムイオンがセパ
レータ２２を通って負極２３側に移動し、負極２３の界
面にリチウム原子が堆積する。

【００３９】このように構成されたリチウム電池Ｂ２で
無条件に充放電を繰り返すと、放電過程で発生した負極
２３の界面の凸部分に、充電過程で選択的にリチウム原
子が析出して凹凸が増幅され、突起が正極２１の方向に
成長し始める。そして、この突起が限界値を越えると、
リチウム電池Ｂ２に強い衝撃を加えた際に突起がセパレ
ータ２２を貫通して正極２１と負極２３を短絡させる可
能性が高まる。従って、リチウム電池Ｂ２で充放電を安
定して繰り返すには、負極２３の界面が平坦に維持され
て突起が形成されにくい充放電条件を選択する必要があ
る。

【００４０】図７は、リチウム電池の放電深度と負極表
面の凹凸高さ（荒れ）の関係を示す線図である。図７に
示されるように、新品電池を使用してストロボ回路の駆
動を繰り返した場合、リチウム電池の放電深度（電池の
全容量比）が増すと負極の表面の凹凸高さも増加する。
従って、負極の界面を平坦に維持するには、負極の厚さ
の減少が少ないうちに元の厚さに回復する、あるいは充
放電深度をごく浅く設定して、負極に目立った凹凸や変
形が発生しないうちに充電に移行させる。また、ほぼ同
じ消費電力の２種類のストロボ回路、一方はデューティ
比５０％のパルス電流を取り出して昇圧トランスを片方
向に駆動するシングル型、他方は交互にパルス電流を取
り出して昇圧トランスを両方向に駆動するプッシュプル
型を比較した場合、プッシュプル型で負極表面の凹凸高
さは著しく抑制される。従って、負極の界面を平坦に維
持するには、シングル型に比較してプッシュプル型のス
トロボ回路が望ましい。

【００４１】図８は、リチウム電池の耐衝撃性試験から
評価した充放電深度とストロボの許容発光回数の関係を
示す線図である。試験体のリチウム電池は、プッシュプ
ル型のストロボ回路を用いてストロボ発光を繰り返し、
毎回一定の放電深度に達するごとに充電する操作を繰り
返して作成される。試験体のリチウム電池は、側面から
押し潰して内部の正極とセパレータと負極を圧縮状態に
する。負極の界面に限度を越える突起が形成されている
と、この圧縮によって突起がセパレータを貫通して正極
と負極を短絡させ、リチウム電池の機能が失われる。

【００４２】図８に示すように、放電深度を小さくする
と、耐衝撃性試験によってリチウム電池の機能が失われ
るまでのストロボの許容発光回数が著しく増大する。放
電深度が浅いゆえの充放電回数の増加よりもはるかに多
数回の充放電を安定して繰り返し得る。同じ通算の電力
量をリチウム電池から取り出すなら、リチウム電池の放
電深度が小さい状態で充電を開始させるほうが、リチウ
ム電池の負極に突起が形成されにくくなる。特に、充電
開始時の放電深度を５％以下とした場合に改善が著し
く、実施例のようにストロボ発光ごとの充電（容量７０
０ｍＡｈ、１回の発光１．５ｍＡｈとして放電深度０．
２％）とした場合、充放電の繰り返しによる耐衝撃性の
劣化は無視できる。

【００４３】ただし、カメラでは、高頻度、多数回のス
トロボ発光によって一時的に放電深度が高まる場合を想
定する必要がある。そこで、実施例では、高頻度のスト
ロボ発光が実行される場合には５９ｍＡの定電流を設定
して充電速度を増し、さらなる放電深度の進行を抑制し
ている。また、１５ｍＡｈを越える放電がなされた場合
には目標容量まで一気に充電を行わず、６ｍＡｈの放電
を挟んで充電を再開することで、充放電深度が２％を越
えないようにしている。なお、充電電流に比べて桁違い
に大きな電流値で６ｍＡｈの放電を行うことで放電に要
する時間が節約されるとともに、負極の界面の小さな突
起が消滅または破壊される。また、電解液が攪拌される
とともに、充電の継続によって負極の周囲に滞留した不
要な物質が遠方に押しやられ、負極の界面における充電
環境が改善される。

【００４４】図９はリチウム電池の充電時の電圧変化を
示す線図である。リチウム電池では充放電を繰り返すと
次第に充電が困難になることが知られている。この原因
としては、（１）正極の活物質にリチウム原子が補足さ
れ、高い電圧をかけないと拘束を解除できなくなる、
（２）充放電の繰り返しによって電解液の濃度や活性度
が低下する、（３）負極の変質等が考えられる。図９に
示すように、実施例で使用したリチウム電池では、放電
から充電までの放置時間が長くなると、次第に充電過程
での電圧上昇が早まり、元通りの容量を回復しないうち
に端子電圧が上限値ＶＨ（３．２Ｖ）に達する。ここ
で、３．２Ｖの上限値ＶＨは、実施例で使用したリチウ
ム電池のほぼ満充電の端子電圧に相当する。また、３．
１５Ｖの下限値ＶＬは、３０ｍＡｈの電力消費に対応
し、全容量７００ｍＡｈの４．２％に過ぎない。そし
て、実施例のように、放電後直ちに充電を開始してほぼ
満充電の状態で待機させることとすれば、上限値ＶＨ
（３．２Ｖ）に達するまでの充電量が前回の放電量に一
致し、充放電を同じ線上を往復して何回でも再現性高く
繰り返し得ることが判明した。つまり、少なくとも実施
例で使用したリチウム電池に関しては、劣化を避けて充
放電の再現性を確保するために、充電目標をほぼ満充電
の状態とし、放電後は速やかに充電を開始することが望
ましい。なお、劣化したリチウム電池を元通りの容量に
充電するには上限値ＶＨを高める必要があるが、充電電
圧が高まると電解液の劣化速度が高まって充放電がさら
に困難になり、負極の界面の突起も発生し易くなる。

【００４５】実施例のカメラによれば，リチウム電池Ｂ
２の高電圧、高出力で効率的にストロボ回路１２を駆動
するから、５秒間で次のストロボ発光を準備でき、スト
ロボ待ち時間によってシャッターチャンスを失うことが
無い。また、リチウム電池Ｂ２の充電状態（端子電圧Ｖ
２）は、乾電池Ｂ１が消耗して端子電圧Ｖ１が低下して
も一定に維持され、ストロボ発光を準備する時間が間伸
びしない。また、乾電池Ｂ１の電池コストでリチウム電
池Ｂ２の高電圧、高出力を利用でき、乾電池Ｂ１には、
内部抵抗や消耗に伴う電圧低下等を考慮しないで、単に
体積当たりの容量が大きいものや容量当たりの価格が易
いものを使用できる。また、リチウム電池Ｂ２の高電圧
を利用するからストロボ回路１２の効率が高まる。カメ
ラには１本の乾電池Ｂ１を搭載するだけでよいから、複
数本搭載する場合に比較して、小型軽量なカメラを提供
できる。また、充電中だけ充電回路１１を起動させ、端
子電圧Ｖ１、Ｖ２の検知頻度を最小限にとどめているか
ら、乾電池Ｂ１の容量が節約され、カメラを長期間放置
しても随時撮影を開始できる。

【００４６】ところで、図１０に示すように、リチウム
電池Ｂ３、Ｂ４を直列に接続して約６Ｖの電圧を利用す
れば、ストロボ回路１２の効率はさらに高まる。充電
時、制御回路２５は、スイッチＳＷを最初ｉ、ｑに接続
し、リチウム電池Ｂ３、Ｂ４を充電回路２１による６Ｖ
余りの定電流で充電する。充電中、制御回路２５は、数
分間隔で充電を停止し、充電停止状態で電圧Ｖｓ、Ｖｍ
を検知してリチウム電池Ｂ３、Ｂ４のそれぞれの端子電
圧を求める。そして、リチウム電池Ｂ３の端子電圧が先
に３．２Ｖに達すると、スイッチＳＷをｊ、ｑに切り替
えて、リチウム電池Ｂ４だけを３Ｖ余りの定電流で充電
し続ける。一方、リチウム電池Ｂ４が先に３．２Ｖに達
すると、スイッチＳＷをｉ、ｐに切り替えて、リチウム
電池Ｂ３だけを充電し続ける。このようにして、リチウ
ム電池Ｂ３、Ｂ４のいずれも過充電とすることなく、ほ
ぼ満充電の状態に誘導する。

【００４７】なお、通算のストロボ発光回数や通算の充
電回数を検知して、例えば２５００回程度でリチウム電
池交換を推奨する表示を行わせてもよい。放電管の許容
発光回数に至ると、放電管と同時にリチウム電池を交換
することとしてもよい。第２電池の品質を一定以上に確
保できなくなる充放電の繰り返し回数を過ぎて、品質の
低下した第２電池を無制限に使用し続け、短絡、液漏
れ、膨張変形等に至る事態が回避される。また、乾電池
Ｂ１の端子電圧Ｖ１が０．９Ｖに低下した時点で電池交
換を推奨する表示を行わせてもよい。早期に乾電池Ｂ１
を交換すれば、充電速度が低下した状態でストロボ発光
が多数回繰り返されてリチウム電池Ｂ２の放電深度が過
剰となる事態が回避される。また、乾電池Ｂ１の端子電
圧Ｖ１が０．７５Ｖからさらに低下した時点でカレンダ
ー機能を含むカメラのすべての負荷をリチウム電池Ｂ２
から切り離し、リチウム電池Ｂ２の放電深度の進行を阻
止してもよい。リチウム電池Ｂ２の端子電圧Ｖ２が３．
１５Ｖ付近でストロボ発光がなされた際には、リチウム
電池Ｂ２が満充電に回復するまでストロボ発光を禁止さ
せてもよい。これらにより、リチウム電池Ｂ２の放電深
度が過剰となる事態が回避される。

【００４８】実施例では専らカメラの電源装置を説明し
たが、本発明は、携帯電話、ブック型パソコン、目覚ま
し時計等の用途にも応用できる。一時的な大電流や変動
する負荷の最大電流が搭載電池の選択を制限している種
々の用途において、リチウム電池とその充電回路を電池
と負荷の間に配置し、一時的な電力消費がなされるごと
に充電回路を起動させることで、電池を過大な電流負荷
から解放できる。

【００４９】

【発明の効果】請求項１〜３の電源装置によれば、端子
電圧から第２電池の充放電状態を正確に判断して、過充
電をもたらすことなく、狭い範囲に設定した充電完了状
態を再現性高く達成できる。従って、リチウム電池で
も、狭い充電条件を選択して、品質を損なうことなく安
定した充放電を多数回繰り返すことができる。

【００５０】請求項４〜１１の電源装置によれば、リチ
ウム電池の高電圧、高出力を第１電池の電池コストで利
用できる。リチウム電池は、漏れ電流が小さいから、長
期間放置した場合でも第１電池の電力をあまり無駄に消
費しないで済む。請求項４の電源装置によれば、小さな
充放電深度を積み重ねて最終的な充電状態を達成するか
ら、図８に示すように、負極の凹凸や突起の成長が抑制
され、リチウム電池の品質を損なうことなく、充放電を
安定して多数回繰り返すことが可能となる。また、充電
電流に比べて桁違いに大きな電流で意図的な放電を行う
から、第２電池の負極や電解液の状態が改善されて次回
の充電状態が安定する。

【００５１】請求項５の電源装置によれば、定電流で充
電を行うから、時間を管理する簡単な制御で充電量を精
密に制御できる。請求項６の電源装置によれば、放電頻
度が高ければ充電密度を高めて対応するから、高頻度で
一時的な電力消費を続けても、第２電池の放電深度が過
剰となりにくく、第２電池の品質や充放電の再現性を損
なわないで済む。請求項７の電源装置によれば、正極に
補足されたリチウムを短時間で再び解放させ、負極から
持ち去られたリチウムを短時間で元通りに補充するか
ら、リチウム電池の劣化現象が見られず、放電状態で放
置した場合に比較して充放電の再現性が高まり、一定し
た電圧条件で充放電を繰り返し得る回数が増す。請求項
８、請求項９の電源装置によれば、充放電を繰り返して
も負極の界面の凹凸や突起が発生しにくく、リチウム電
池の品質を損なうことなく、充放電を安定して再現性高
く繰り返すことが可能である。請求項１０の電源装置に
よれば、シングル動作される昇圧トランスを使用する場
合よりも充放電の繰り返しに伴う負極の界面の凹凸や突
起が発生しにくい。

【００５２】請求項１１の電源装置によれば、ストロボ
発光を短時間で準備できるから、ストロボ待ち時間によ
ってシャッターチャンスを失ったり、撮影意欲を損なう
心配が無い。また、リチウム電池をほぼ満充電の状態で
待機させるから、充放電の再現性が確保され、充電を多
数回繰り返して実用上十分な回数のストロボ発光を経て
もリチウム電池の性質が損なわれない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のカメラの構成の説明図である。

【図２】充電回路の回路図である。

【図３】ストロボ回路の回路図である。

【図４】充電回路の制御のフローチャートである。

【図５】ストロボ発光の頻度と定電流の設定の関係の説
明図である。

【図６】リチウム電池の構造の説明図である。

【図７】放電深度と負極界面の凹凸の関係の説明図であ
る。

【図８】充放電深度と耐衝撃性の関係の説明図である。

【図９】充放電間隔と劣化の関係の説明図である。

【図１０】直列接続したリチウム電池の充電方法の説明
図である。

【符合の説明】

１１、２１充電回路１２ストロボ回路１３その他回路１５、２５制御回路２１正極２２セパレータ２３負極２４電解液Ｂ１乾電池Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４リチウム電池Ｔ１、Ｔ２昇圧トランスＵ１比較器Ｃ１〜Ｃ４、Ｃ２６〜Ｃ２７、Ｃ５０〜Ｃ５２コンデ
ンサＱ１〜Ｑ４、Ｑ２２〜Ｑ２７トランジスタＲ１〜Ｒ９、Ｒ７０〜Ｒ７４抵抗Ｄ２、Ｄ３ツエナーダイオードＤ１、Ｄ２１〜Ｄ２４ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交換または充電可能な第１電池と、第１
電池よりも高電圧高出力で一時的な電力消費の増大を伴
う負荷を駆動する第２電池とを有する電源装置におい
て、第１電池の出力を昇圧して第２電池の充電電流を形成
し、第２電池の充電を停止可能に構成された充電回路
と、前記充電回路を制御して、前記充電の停止状態で第２電
池の端子電圧を検知する間欠的な充電を繰り返して、第
２電池の端子電圧を所定の上限値に回復させる制御回路
とを有することを特徴とする電源装置。
【請求項２】請求項１の電源装置において、前記制御
回路は、第２電池の端子電圧が所定の下限値を割り込む
と前記充電回路を起動させ、ほぼ一定の充電時量ごとに
充電を停止させ、停止後に時間を置いて第２電池の端子
電圧を検知することを特徴とする電源回路。
【請求項３】請求項２の電源装置において、前記充電
回路は、直列接続した複数個の第２電池のそれぞれで充
電を停止可能に構成され、前記制御回路は、複数個の第２電池で端子電圧をそれぞ
れ検知し、端子電圧が前記上限値に達したものから順に
充電を停止して、すべての第２電池の端子電圧を前記上
限値に誘導することを特徴とする電源装置。
【請求項４】リチウムまたはリチウム合金の負極を持
ち、一時的な電力消費の増大を伴う負荷を駆動するリチ
ウム電池と、連続した直流電流を形成して前記リチウム
電池を充電する充電回路と、前記充電回路による一定の
充電量ごとに充電停止状態で前記リチウム電池の端子電
圧を検知する充電操作を繰り返す制御回路とを有する電
源装置であって、前記制御回路は、前記リチウム電池の端子電圧が最終的
な上限値に達する以前に充電積算量が所定値に達する
と、前記一時的な電力消費を越える意図的な電力消費を
挟んで前記充電操作を再実行することを特徴とする電源
装置。
【請求項５】交換または充電可能な第１電池と、リチ
ウムまたはリチウム合金の負極を持つリチウム電池とを
備え、第１電池によって充電された前記リチウム電池で
一時的な電力消費の増大を伴う負荷を駆動する電源装置
において、第１電池の出力を昇圧し、連続した直流の定電流を形成
して前記リチウム電池を充電する充電回路と、前記充電回路による一定時間の充電ごとに充電停止状態
で前記リチウム電池の端子電圧を検知する充電操作を繰
り返して、前記リチウム電池の端子電圧を所定の上限値
に回復させる制御回路とを有することを特徴とする電源
装置。
【請求項６】交換または充電可能な第１電池と、リチ
ウムまたはリチウム合金の負極を持つリチウム電池とを
備え、一時的な電力消費の増大を伴う負荷を前記リチウ
ム電池により駆動する電源装置において、第１電池の出力を昇圧して連続した直流電流を形成し、
前記直流電流のレベルを変更可能に構成した充電回路
と、前記一時的な電力消費の発生頻度を識別して、頻度が高
い場合に前記直流電流のレベルを大きく設定する制御回
路とを有することを特徴とする電源装置。
【請求項７】交換または充電可能な第１電池とリチウ
ム電池とを備え、一時的な電力消費の増大を伴う負荷を
前記リチウム電池により駆動する電源装置において、第１電池の出力を昇圧し、連続した直流電流を形成して
前記リチウム電池を充電する充電回路と、前記一時的な電力消費が発生するごとに前記充電回路を
起動させ、前記充電回路による一定時間の充電ごとに充
電停止状態で前記リチウム電池の端子電圧を検知する充
電操作を繰り返して、前記リチウム電池の端子電圧を所
定の上限値に回復させる制御回路とを有することを特徴
とする電源装置。
【請求項８】リチウムまたはリチウム合金の負極を持
つリチウム電池と、連続した直流電流を形成して前記リ
チウム電池を充電する充電回路とを有する電源装置にお
いて、前記充電回路を制御して、前記負極の厚さが１０秒以内
に０．２μｍ以上損耗する電力消費を挟んで、前記負極
の厚さの回復量が５μｍ以下となる充電操作を繰り返す
制御回路を有することを特徴とする電源装置。
【請求項９】請求項８の電源装置において、前記リチ
ウム電池は、その全容量の５％以内で充放電が繰り返さ
れるように全容量を設定してあることを特徴とする電源
装置。
【請求項１０】請求項４〜９の電源装置において、前
記リチウム電池は、プッシュプル駆動される昇圧トラン
スに電力を供給して前記一時的な電力消費を行うことを
特徴とする電源装置。
【請求項１１】交換または充電可能な第１電池と、第１電池の電力を用いて充電されて第１電池よりも高い
電圧でストロボ回路を駆動するリチウム電池と、第１電池の出力を昇圧し、連続した直流電流を形成して
前記リチウム電池を充電する充電回路と、ストロボ発光ごとに前記充電回路を起動して、前記リチ
ウム電池の充電停止状態における端子電圧を前記リチウ
ム電池のほぼ満充電に対応する上限値に回復させる制御
装置とを有することを特徴とする電源装置。