JPH0956056A - 二次電池電源装置および保護回路ならびに異常充電保護方法 - Google Patents
二次電池電源装置および保護回路ならびに異常充電保護方法Info
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- JPH0956056A JPH0956056A JP21026095A JP21026095A JPH0956056A JP H0956056 A JPH0956056 A JP H0956056A JP 21026095 A JP21026095 A JP 21026095A JP 21026095 A JP21026095 A JP 21026095A JP H0956056 A JPH0956056 A JP H0956056A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次電池10への規定の充電器以外からの異常
充電を防止する。 【解決手段】 入出力端子12,14 に規定の充電電圧を越
える異常電圧が供給されるとその異常電圧が第１の比較
回路310 の第１入力312 に供給される。第１の比較回路
310 は第１の入力312 の電圧を規定の充電電圧に相当す
る第１の基準電圧330 と比較する。これにより、異常電
圧が検出されると、スイッチ制御回路400 のラッチ回路
440 に異常検出信号が供給される。この結果、ラッチ回
路440からスイッチ200 をオフとする制御信号が送出さ
れて、スイッチ200 により充電路がオフとなる。異常電
圧が検出され続けると、ラッチ回路440 はその状態を保
持してスイッチ200 をオフとし続ける。異常電圧が解除
されると、これを第２の比較回路320 にて検出して解除
信号をスイッチ制御回路400 に供給する。これにより、
ラッチ回路440 がラッチを解除して、スイッチ200 がオ
ンとなる。この結果、二次電池10への充電が可能とな
る。
充電を防止する。 【解決手段】 入出力端子12,14 に規定の充電電圧を越
える異常電圧が供給されるとその異常電圧が第１の比較
回路310 の第１入力312 に供給される。第１の比較回路
310 は第１の入力312 の電圧を規定の充電電圧に相当す
る第１の基準電圧330 と比較する。これにより、異常電
圧が検出されると、スイッチ制御回路400 のラッチ回路
440 に異常検出信号が供給される。この結果、ラッチ回
路440からスイッチ200 をオフとする制御信号が送出さ
れて、スイッチ200 により充電路がオフとなる。異常電
圧が検出され続けると、ラッチ回路440 はその状態を保
持してスイッチ200 をオフとし続ける。異常電圧が解除
されると、これを第２の比較回路320 にて検出して解除
信号をスイッチ制御回路400 に供給する。これにより、
ラッチ回路440 がラッチを解除して、スイッチ200 がオ
ンとなる。この結果、二次電池10への充電が可能とな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池電源装置
および保護回路ならびに二次電池の異常充電保護方法に
係り、特に、たとえば、携帯型の電子機器に着脱自在に
搭載される電源装置に用いて好適な二次電池電源装置お
よび保護回路ならびに異常充電保護方法に関するもので
ある。
および保護回路ならびに二次電池の異常充電保護方法に
係り、特に、たとえば、携帯型の電子機器に着脱自在に
搭載される電源装置に用いて好適な二次電池電源装置お
よび保護回路ならびに異常充電保護方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、たとえば、ビデオカメラ一体型VT
R （ビデオテープレコーダ）、パーソナルコンピュータ
または電話機などの種々の電子機器の小型化にともな
い、多くの携帯型の電子機器が開発されている。これら
携帯型の電子機器には、その電源として一次電池または
二次電池などが広く用いられている。特に、二次電池
は、充電により繰り返し使用できるので携帯型の電子機
器に多く普及している。
R （ビデオテープレコーダ）、パーソナルコンピュータ
または電話機などの種々の電子機器の小型化にともな
い、多くの携帯型の電子機器が開発されている。これら
携帯型の電子機器には、その電源として一次電池または
二次電池などが広く用いられている。特に、二次電池
は、充電により繰り返し使用できるので携帯型の電子機
器に多く普及している。
【０００３】従来、このような二次電池の充放電を制御
する装置として、たとえば、特開平5-276682号などのバ
ッテリ充電制御装置が提案されている。このような充電
制御装置は、対象となる二次電池の両端電圧を検出して
電池の充電状態を検出する過充電検出回路と、同様に二
次電池の両端電圧を検出して電池の放電状態を検出する
過放電検出回路とを含み、これら検出回路の検出結果に
応動して電池の充放電路を遮断する第１スイッチおよび
第２スイッチを有する。
する装置として、たとえば、特開平5-276682号などのバ
ッテリ充電制御装置が提案されている。このような充電
制御装置は、対象となる二次電池の両端電圧を検出して
電池の充電状態を検出する過充電検出回路と、同様に二
次電池の両端電圧を検出して電池の放電状態を検出する
過放電検出回路とを含み、これら検出回路の検出結果に
応動して電池の充放電路を遮断する第１スイッチおよび
第２スイッチを有する。
【０００４】この場合、過充電状態では、過充電検出回
路から高レベルの信号が出力されて第１スイッチが遮断
される。これにより、バッテリ充電器による二次電池の
過充電が防止される。過放電状態では過放電検出回路か
ら高レベルの信号が出力されて、第２スイッチが遮断さ
れる。これにより、過放電が防止される。
路から高レベルの信号が出力されて第１スイッチが遮断
される。これにより、バッテリ充電器による二次電池の
過充電が防止される。過放電状態では過放電検出回路か
ら高レベルの信号が出力されて、第２スイッチが遮断さ
れる。これにより、過放電が防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、二次電池の両端電圧の検出を行なっ
て過充電保護を行なっているので、外部から規定の充電
電圧を越える異常充電が行なわれた場合に、これを保護
することができないという問題があった。通常、二次電
池は、指定された充電器で充電を行なうように明記され
ているが、市場では、これが守られないことがあり、た
とえば直接カーバッテリ等に接続して充電を行なうな
ど、二次電池のサイクル性を著しく悪化させる行為が行
なわれることがあった。たとえば、上述した従来の技術
では、二次電池に指定充電器の与える電圧以上の異常電
圧を与え続けた場合、過充電検出回路にて電池の過充電
電圧を検出して、第１のスイッチが動作して充電は一度
は打ち切られる。しかし、第１のスイッチがオフとなっ
た状態では電池の両端電圧が低下して、充電経路が再び
接続されて再度充電が開始される。これにより、再び過
充電状態となって充電路の遮断が行なわれ、次に電池の
両端電圧の低下が検出され、さらに再び充電路が接続さ
れ、また過充電になるというサイクルを繰り返してしま
い、二次電池を著しく劣化させてしまうという問題があ
った。
た従来の技術では、二次電池の両端電圧の検出を行なっ
て過充電保護を行なっているので、外部から規定の充電
電圧を越える異常充電が行なわれた場合に、これを保護
することができないという問題があった。通常、二次電
池は、指定された充電器で充電を行なうように明記され
ているが、市場では、これが守られないことがあり、た
とえば直接カーバッテリ等に接続して充電を行なうな
ど、二次電池のサイクル性を著しく悪化させる行為が行
なわれることがあった。たとえば、上述した従来の技術
では、二次電池に指定充電器の与える電圧以上の異常電
圧を与え続けた場合、過充電検出回路にて電池の過充電
電圧を検出して、第１のスイッチが動作して充電は一度
は打ち切られる。しかし、第１のスイッチがオフとなっ
た状態では電池の両端電圧が低下して、充電経路が再び
接続されて再度充電が開始される。これにより、再び過
充電状態となって充電路の遮断が行なわれ、次に電池の
両端電圧の低下が検出され、さらに再び充電路が接続さ
れ、また過充電になるというサイクルを繰り返してしま
い、二次電池を著しく劣化させてしまうという問題があ
った。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解消し
て、二次電池への外部からの異常電圧または異常電流を
検出して二次電池を有効に保護することができる二次電
池電源装置および保護回路ならびに二次電池の異常充電
保護方法を提供することを目的とする。
て、二次電池への外部からの異常電圧または異常電流を
検出して二次電池を有効に保護することができる二次電
池電源装置および保護回路ならびに二次電池の異常充電
保護方法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】本発明による二次電池電
源装置は、上記課題を解決するために、充放電可能な二
次電池と、二次電池への外部からの異常充電を保護する
保護回路とを含む二次電池電源装置であって、二次電池
は、その充放電路をオン／オフするスイッチ手段を介し
て入出力端子に接続され、保護回路は、入出力端子に外
部から供給される規定の充電電圧を越える異常電圧を検
出する異常電圧検出手段と、異常電圧検出手段にて異常
電圧が検出された際にスイッチ手段をオフにするスイッ
チ制御手段とを含み、スイッチ制御手段は、異常電圧検
出手段にて異常電圧を検出してから入出力端子の電圧が
所定の電圧以下になるまでスイッチ手段をオフにした状
態を保持し、所定の電圧以下になった際にスイッチ手段
をオンにすることを特徴とする。
源装置は、上記課題を解決するために、充放電可能な二
次電池と、二次電池への外部からの異常充電を保護する
保護回路とを含む二次電池電源装置であって、二次電池
は、その充放電路をオン／オフするスイッチ手段を介し
て入出力端子に接続され、保護回路は、入出力端子に外
部から供給される規定の充電電圧を越える異常電圧を検
出する異常電圧検出手段と、異常電圧検出手段にて異常
電圧が検出された際にスイッチ手段をオフにするスイッ
チ制御手段とを含み、スイッチ制御手段は、異常電圧検
出手段にて異常電圧を検出してから入出力端子の電圧が
所定の電圧以下になるまでスイッチ手段をオフにした状
態を保持し、所定の電圧以下になった際にスイッチ手段
をオンにすることを特徴とする。
【０００８】この場合、異常電圧検出手段は、異常電圧
を検出するための第１の基準電圧を発生する第１の基準
電圧発生手段と、異常解除のための第２の基準電圧を発
生する第２の基準電圧発生手段と、入出力端子の電圧を
第１の基準電圧と比較して、第１の基準電圧を入出力端
子の電圧が越えた場合にスイッチ制御手段にその結果を
出力する第１の比較手段と、入出力端子の電圧を第２の
基準電圧と比較して、第２の基準電圧以下に入出力端子
の電圧がなった場合にスイッチ制御手段にその結果を出
力する第２の比較手段とを含み、スイッチ制御手段は、
第１の比較手段からの出力を受けてスイッチ手段をオフ
とし、その状態を第２の比較手段からの出力を受けるま
で保持するラッチ手段を含むと有利である。
を検出するための第１の基準電圧を発生する第１の基準
電圧発生手段と、異常解除のための第２の基準電圧を発
生する第２の基準電圧発生手段と、入出力端子の電圧を
第１の基準電圧と比較して、第１の基準電圧を入出力端
子の電圧が越えた場合にスイッチ制御手段にその結果を
出力する第１の比較手段と、入出力端子の電圧を第２の
基準電圧と比較して、第２の基準電圧以下に入出力端子
の電圧がなった場合にスイッチ制御手段にその結果を出
力する第２の比較手段とを含み、スイッチ制御手段は、
第１の比較手段からの出力を受けてスイッチ手段をオフ
とし、その状態を第２の比較手段からの出力を受けるま
で保持するラッチ手段を含むと有利である。
【０００９】また、充放電可能な二次電池と、二次電池
への外部からの異常充電を保護する保護回路とを含む二
次電池電源装置であって、二次電池は、その充放電路を
オン／オフするスイッチ手段を介して入出力端子に接続
され、保護回路は入出力端子に外部から供給される規定
の充電電流を越える異常電流を検出する異常電流検出手
段と、異常電流検出手段にて異常電流が検出された際に
スイッチ手段をオフにするスイッチ制御手段とを含み、
スイッチ制御手段は異常電流検出手段にて異常電流を検
出してからその状態が解除されるまでスイッチ手段のオ
フ状態を保持することを特徴とする。
への外部からの異常充電を保護する保護回路とを含む二
次電池電源装置であって、二次電池は、その充放電路を
オン／オフするスイッチ手段を介して入出力端子に接続
され、保護回路は入出力端子に外部から供給される規定
の充電電流を越える異常電流を検出する異常電流検出手
段と、異常電流検出手段にて異常電流が検出された際に
スイッチ手段をオフにするスイッチ制御手段とを含み、
スイッチ制御手段は異常電流検出手段にて異常電流を検
出してからその状態が解除されるまでスイッチ手段のオ
フ状態を保持することを特徴とする。
【００１０】この場合、異常電流検出手段は、入出力端
子から検出した電流を電圧に変換する電流電圧変換手段
と、異常電流を検出するための第１の基準電圧を発生す
る第１の基準電圧発生手段と、異常状態を解除するため
の第２の基準電圧を発生する第２の基準電圧発生手段
と、電流電圧変換手段からの電圧を第１の基準電圧と比
較して、第１の基準電圧を越えた場合にスイッチ制御手
段にその結果を出力する第１の比較手段と、入出力端子
の電圧を第２の基準電圧と比較して、入出力端子の電圧
が第２の基準電圧以下となった場合にスイッチ制御手段
にその結果を出力する第２の比較手段とを含み、スイッ
チ制御手段は、第１の比較手段からの出力を受けてスイ
ッチ手段をオフとし、その状態を第２の比較手段からの
出力を受けるまで保持するラッチ手段を含むと有利であ
る。
子から検出した電流を電圧に変換する電流電圧変換手段
と、異常電流を検出するための第１の基準電圧を発生す
る第１の基準電圧発生手段と、異常状態を解除するため
の第２の基準電圧を発生する第２の基準電圧発生手段
と、電流電圧変換手段からの電圧を第１の基準電圧と比
較して、第１の基準電圧を越えた場合にスイッチ制御手
段にその結果を出力する第１の比較手段と、入出力端子
の電圧を第２の基準電圧と比較して、入出力端子の電圧
が第２の基準電圧以下となった場合にスイッチ制御手段
にその結果を出力する第２の比較手段とを含み、スイッ
チ制御手段は、第１の比較手段からの出力を受けてスイ
ッチ手段をオフとし、その状態を第２の比較手段からの
出力を受けるまで保持するラッチ手段を含むと有利であ
る。
【００１１】一方、本発明による二次電池の保護回路
は、充放電可能な二次電池への異常充電を保護する二次
電池の保護回路であって、二次電池と充放電電流を入出
力する入出力端子との間をオン／オフ自在に接続するス
イッチ手段と、入出力端子に供給される規定の充電電圧
を越える異常電圧を検出する異常電圧検出手段と、異常
電圧検出手段の検出結果に応動してスイッチ手段をオフ
とするスイッチ制御手段とを含み、スイッチ制御手段
は、異常電圧検出手段にて異常電圧を検出してから入出
力端子の電圧が所定の電圧以下になるまでスイッチ手段
をオフにした状態を保持し、所定の電圧以下になった際
にスイッチ手段をオンにすることを特徴とする。
は、充放電可能な二次電池への異常充電を保護する二次
電池の保護回路であって、二次電池と充放電電流を入出
力する入出力端子との間をオン／オフ自在に接続するス
イッチ手段と、入出力端子に供給される規定の充電電圧
を越える異常電圧を検出する異常電圧検出手段と、異常
電圧検出手段の検出結果に応動してスイッチ手段をオフ
とするスイッチ制御手段とを含み、スイッチ制御手段
は、異常電圧検出手段にて異常電圧を検出してから入出
力端子の電圧が所定の電圧以下になるまでスイッチ手段
をオフにした状態を保持し、所定の電圧以下になった際
にスイッチ手段をオンにすることを特徴とする。
【００１２】この場合、異常電圧検出手段は、異常電圧
を検出するための第１の基準電圧を発生する第１の基準
電圧発生手段と、異常解除のための第２の基準電圧を発
生する第２の基準電圧発生手段と、入出力端子の電圧を
第１の基準電圧と比較して、第１の基準電圧を入出力端
子の電圧が越えた場合にスイッチ制御手段にその結果を
出力する第１の比較手段と、入出力端子の電圧を第２の
基準電圧と比較して、入出力端子の電圧が第２の基準電
圧以下となった場合にスイッチ制御手段にその結果を出
力する第２の比較手段とを含み、スイッチ制御手段は、
第１の比較手段からの出力を受けてスイッチ手段をオフ
とし、その状態を第２の比較手段からの出力を受けるま
で保持するラッチ手段を含むと有利である。
を検出するための第１の基準電圧を発生する第１の基準
電圧発生手段と、異常解除のための第２の基準電圧を発
生する第２の基準電圧発生手段と、入出力端子の電圧を
第１の基準電圧と比較して、第１の基準電圧を入出力端
子の電圧が越えた場合にスイッチ制御手段にその結果を
出力する第１の比較手段と、入出力端子の電圧を第２の
基準電圧と比較して、入出力端子の電圧が第２の基準電
圧以下となった場合にスイッチ制御手段にその結果を出
力する第２の比較手段とを含み、スイッチ制御手段は、
第１の比較手段からの出力を受けてスイッチ手段をオフ
とし、その状態を第２の比較手段からの出力を受けるま
で保持するラッチ手段を含むと有利である。
【００１３】また、充放電可能な二次電池への異常充電
を保護する二次電池の保護回路であって、二次電池と充
放電電流を入出力する入出力端子との間をオン／オフ自
在に接続するスイッチ手段と、入出力端子に供給される
規定の充電電流を越える異常電流を検出する異常電流検
出手段と、異常電流検出手段の検出結果に応動してスイ
ッチ手段をオフとするスイッチ制御手段とを含み、スイ
ッチ制御手段は、異常電流検出手段にて異常電流を検出
してから異常電流が解除されるまでスイッチ手段をオフ
にした状態を保持することを特徴とする。
を保護する二次電池の保護回路であって、二次電池と充
放電電流を入出力する入出力端子との間をオン／オフ自
在に接続するスイッチ手段と、入出力端子に供給される
規定の充電電流を越える異常電流を検出する異常電流検
出手段と、異常電流検出手段の検出結果に応動してスイ
ッチ手段をオフとするスイッチ制御手段とを含み、スイ
ッチ制御手段は、異常電流検出手段にて異常電流を検出
してから異常電流が解除されるまでスイッチ手段をオフ
にした状態を保持することを特徴とする。
【００１４】この場合、異常電流検出手段は、入出力端
子から検出した電流を電圧に変換する電流電圧変換手段
と、異常電流を検出するための第１の基準電圧を発生す
る第１の基準電圧発生手段と、異常状態を解除するため
の第２の基準電圧を発生する第２の基準電圧発生手段
と、電流電圧変換手段からの電圧を第１の基準電圧と比
較して、第１の基準電圧を越えた場合にスイッチ制御手
段にその結果を出力する第１の比較手段と、入出力端子
の電圧を第２の基準電圧と比較して、入出力端子の電圧
が第２の基準電圧以下となった場合にスイッチ制御手段
にその結果を出力する第２の比較手段とを含み、スイッ
チ制御手段は、第１の比較手段からの出力を受けてスイ
ッチ手段をオフとし、その状態を第２の比較手段からの
出力を受けるまで保持するラッチ手段を含むと有利であ
る。
子から検出した電流を電圧に変換する電流電圧変換手段
と、異常電流を検出するための第１の基準電圧を発生す
る第１の基準電圧発生手段と、異常状態を解除するため
の第２の基準電圧を発生する第２の基準電圧発生手段
と、電流電圧変換手段からの電圧を第１の基準電圧と比
較して、第１の基準電圧を越えた場合にスイッチ制御手
段にその結果を出力する第１の比較手段と、入出力端子
の電圧を第２の基準電圧と比較して、入出力端子の電圧
が第２の基準電圧以下となった場合にスイッチ制御手段
にその結果を出力する第２の比較手段とを含み、スイッ
チ制御手段は、第１の比較手段からの出力を受けてスイ
ッチ手段をオフとし、その状態を第２の比較手段からの
出力を受けるまで保持するラッチ手段を含むと有利であ
る。
【００１５】他方、本発明による異常充電保護方法は、
充放電可能な二次電池への異常充電を保護する二次電池
の異常充電保護方法であって、二次電池とその充放電電
流を入出力する入出力端子との間に、その充放電路をオ
ン／オフするスイッチ手段を用意する第１の工程と、入
出力端子に供給される外部からの電圧を検出する第２の
工程と、第２の工程にて検出した電圧を規定の充電電圧
と同様の値の第１の基準電圧と比較する第３の工程と、
第３の工程にて比較した結果が第１の基準電圧を越えた
場合にスイッチ手段をオフとする第４の工程と、第４の
工程にてオフとした状態を保持する第５の工程と、第５
の工程の状態にて再び入出力端子の電圧を検出する第６
の工程と、第６の工程にて検出した電圧を規定の充電電
圧以内の第１の基準電圧より低い第２の基準電圧と比較
する第７の工程と、第７の工程の検出結果が第２の基準
電圧以下となった場合に第５の工程の保持状態を解除し
てスイッチ手段をオンとする第８の工程とを含むことを
特徴とする。
充放電可能な二次電池への異常充電を保護する二次電池
の異常充電保護方法であって、二次電池とその充放電電
流を入出力する入出力端子との間に、その充放電路をオ
ン／オフするスイッチ手段を用意する第１の工程と、入
出力端子に供給される外部からの電圧を検出する第２の
工程と、第２の工程にて検出した電圧を規定の充電電圧
と同様の値の第１の基準電圧と比較する第３の工程と、
第３の工程にて比較した結果が第１の基準電圧を越えた
場合にスイッチ手段をオフとする第４の工程と、第４の
工程にてオフとした状態を保持する第５の工程と、第５
の工程の状態にて再び入出力端子の電圧を検出する第６
の工程と、第６の工程にて検出した電圧を規定の充電電
圧以内の第１の基準電圧より低い第２の基準電圧と比較
する第７の工程と、第７の工程の検出結果が第２の基準
電圧以下となった場合に第５の工程の保持状態を解除し
てスイッチ手段をオンとする第８の工程とを含むことを
特徴とする。
【００１６】また、充放電可能な二次電池への異常充電
を保護する二次電池の異常充電保護方法であって、二次
電池と、その充放電電流を入出力する入出力端子との間
に、その充放電路をオン／オフするスイッチ手段を用意
する第１の工程と、入出力端子に供給される外部からの
充電電流を検出する第２の工程と、第２の工程にて検出
した電流を電圧に変換する第３の工程と、第３の工程に
て変換した電圧を規定の充電電流を変換した電圧値に相
当する第１の基準電圧とを比較する第４の工程と、第４
の工程にて比較した結果が第１の基準電圧を越えた場合
にスイッチ手段をオフとする第５の工程と、第５の工程
にてオフとした状態を保持する第６の工程と、第６の工
程の状態にて入出力端子の電圧を検出する第７の工程
と、第７の工程にて検出した電圧を規定の充電電圧以内
の第２の基準電圧と比較する第８の工程と、第８の工程
の比較結果が第２の基準電圧以下となった場合に第６の
工程の保持状態を解除してスイッチ手段をオンとする第
９の工程とを含むことを特徴とする。
を保護する二次電池の異常充電保護方法であって、二次
電池と、その充放電電流を入出力する入出力端子との間
に、その充放電路をオン／オフするスイッチ手段を用意
する第１の工程と、入出力端子に供給される外部からの
充電電流を検出する第２の工程と、第２の工程にて検出
した電流を電圧に変換する第３の工程と、第３の工程に
て変換した電圧を規定の充電電流を変換した電圧値に相
当する第１の基準電圧とを比較する第４の工程と、第４
の工程にて比較した結果が第１の基準電圧を越えた場合
にスイッチ手段をオフとする第５の工程と、第５の工程
にてオフとした状態を保持する第６の工程と、第６の工
程の状態にて入出力端子の電圧を検出する第７の工程
と、第７の工程にて検出した電圧を規定の充電電圧以内
の第２の基準電圧と比較する第８の工程と、第８の工程
の比較結果が第２の基準電圧以下となった場合に第６の
工程の保持状態を解除してスイッチ手段をオンとする第
９の工程とを含むことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明による二次電池電源
装置および保護回路ならびに二次電池の異常充電保護方
法の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。図
１には、本発明による二次電池の異常充電保護方法が適
用される二次電池電源装置の一実施例が示されている。
本実施例による二次電池電源装置は、一個または複数個
の充電可能な二次電池10と、その入出力端子12,14 との
間に接続されて外部からの異常充電を防止する保護回路
20とが一つのパッケージに搭載されて、いわゆる電池パ
ックとして形成された電源装置であり、たとえば、携帯
型のカメラ一体型ビデオテープレコーダ(VTR) などに着
脱自在に装填される。特に、本実施例の二次電池電源装
置は、その保護回路20にて、指定された充電器以外の異
常充電を行なう充電器が接続された場合に、入出力端子
12,14 の電圧を検出して、二次電池10への異常充電を防
止する点が主な特徴点である。なお、図１には説明の都
合上、二次電池10として電池の記号が一個のみ示されて
いるが、これは一個の二次電池を表わすのみだけでな
く、複数個の二次電池を表わす場合も含む。
装置および保護回路ならびに二次電池の異常充電保護方
法の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。図
１には、本発明による二次電池の異常充電保護方法が適
用される二次電池電源装置の一実施例が示されている。
本実施例による二次電池電源装置は、一個または複数個
の充電可能な二次電池10と、その入出力端子12,14 との
間に接続されて外部からの異常充電を防止する保護回路
20とが一つのパッケージに搭載されて、いわゆる電池パ
ックとして形成された電源装置であり、たとえば、携帯
型のカメラ一体型ビデオテープレコーダ(VTR) などに着
脱自在に装填される。特に、本実施例の二次電池電源装
置は、その保護回路20にて、指定された充電器以外の異
常充電を行なう充電器が接続された場合に、入出力端子
12,14 の電圧を検出して、二次電池10への異常充電を防
止する点が主な特徴点である。なお、図１には説明の都
合上、二次電池10として電池の記号が一個のみ示されて
いるが、これは一個の二次電池を表わすのみだけでな
く、複数個の二次電池を表わす場合も含む。
【００１８】具体的には、本実施例における二次電池10
は、たとえば、ニッケル−カドミウム(Ni-Cd) 電池また
はニッケル水素(Ni-H)電池あるいはリチウムイオン(L
i+) 二次電池などの充電可能な電池が携帯電子機器の仕
様に応じてそれぞれ一個または複数個搭載される。たと
えば、ニッケル−カドミウム電池の場合、１セル当たり
の公称電圧値が1.2Vであるとすると、3.3V〜5.0V仕様の
携帯電子機器に対して３〜４個の電池が直列接続にて搭
載される。この場合、充電器としては、１セル当たりの
充電終止電圧が1.45V 程度であるとすると、これと同等
の電圧または、これをわずかに越える１セル当たり1.5V
〜2.0V程度の充電電圧を供給するものが有効に適用され
る。したがって、ニッケル−カドミウム電池を３〜４個
直列にした場合、充電電圧は、ほぼ4.5V〜8.0V程度とな
り、これを越える充電電圧を供給する充電器では充電初
期に過大な電流が二次電池10に流れ、電池10の劣化が生
じる可能性がある。
は、たとえば、ニッケル−カドミウム(Ni-Cd) 電池また
はニッケル水素(Ni-H)電池あるいはリチウムイオン(L
i+) 二次電池などの充電可能な電池が携帯電子機器の仕
様に応じてそれぞれ一個または複数個搭載される。たと
えば、ニッケル−カドミウム電池の場合、１セル当たり
の公称電圧値が1.2Vであるとすると、3.3V〜5.0V仕様の
携帯電子機器に対して３〜４個の電池が直列接続にて搭
載される。この場合、充電器としては、１セル当たりの
充電終止電圧が1.45V 程度であるとすると、これと同等
の電圧または、これをわずかに越える１セル当たり1.5V
〜2.0V程度の充電電圧を供給するものが有効に適用され
る。したがって、ニッケル−カドミウム電池を３〜４個
直列にした場合、充電電圧は、ほぼ4.5V〜8.0V程度とな
り、これを越える充電電圧を供給する充電器では充電初
期に過大な電流が二次電池10に流れ、電池10の劣化が生
じる可能性がある。
【００１９】したがって、本実施例の場合、後述する保
護回路20にて入出力端子12,14 に供給される電圧を検出
して、これが上記電圧を越える場合に入出力端子12,14
と二次電池10とを切り離す。上記と同様に、ニッケル水
素電池の場合、ニッケル−カドミウム電池と同様の4.5V
〜8.0Vを規定の充電電圧に設定して、これを越える異常
電圧が供給された場合に入出力端子12,14 と二次電池10
とを切り離す。リチウムイオン電池の場合には、１セル
当たりの公称電圧が3.0V程度であるので、本実施例で
は、たとえば２個の電池が直列接続されて搭載される。
これによる規定の充電電圧は、リチウムイオン電池の終
止電圧を4.2Vとすると、２個直列の場合、8.5V〜9.5V程
度に設定されて、これを越える異常電圧が検出された場
合に二次電池10への供給電圧を打ち切らなければならな
い。
護回路20にて入出力端子12,14 に供給される電圧を検出
して、これが上記電圧を越える場合に入出力端子12,14
と二次電池10とを切り離す。上記と同様に、ニッケル水
素電池の場合、ニッケル−カドミウム電池と同様の4.5V
〜8.0Vを規定の充電電圧に設定して、これを越える異常
電圧が供給された場合に入出力端子12,14 と二次電池10
とを切り離す。リチウムイオン電池の場合には、１セル
当たりの公称電圧が3.0V程度であるので、本実施例で
は、たとえば２個の電池が直列接続されて搭載される。
これによる規定の充電電圧は、リチウムイオン電池の終
止電圧を4.2Vとすると、２個直列の場合、8.5V〜9.5V程
度に設定されて、これを越える異常電圧が検出された場
合に二次電池10への供給電圧を打ち切らなければならな
い。
【００２０】詳細には、本実施例の保護回路20は、図に
示すようにスイッチ回路200 と、異常電圧検出回路300
と、スイッチ制御回路400 とを含む。スイッチ回路200
は、二次電池10のプラス電極と一方の入出力端子12との
間に直列に接続されて、二次電池10の充放電路をオン／
オフする異常充電遮断回路である。本実施例のスイッチ
回路200 は、トランジスタまたはダイオードなどの半導
体スイッチあるいは機械的な接点を含むスイッチなどい
ずれでもよく、有利には双方向に導通してスイッチ制御
回路400 の制御により充電方向の経路のみを有効に遮断
する電界効果トランジスタなどの半導体スイッチが有利
に適用される。この場合、過放電時を考慮して放電方向
の経路を有効に遮断する電界効果トランジスタを充電方
向を遮断する電界効果トランジスタに直列に接続しても
よい。その詳細については、たとえば、本願と同じ発明
者による特願平6-328065号または許特願平7-3535号ある
いは特願平7-3536号に適用されたスイッチ素子を参照さ
れたい。
示すようにスイッチ回路200 と、異常電圧検出回路300
と、スイッチ制御回路400 とを含む。スイッチ回路200
は、二次電池10のプラス電極と一方の入出力端子12との
間に直列に接続されて、二次電池10の充放電路をオン／
オフする異常充電遮断回路である。本実施例のスイッチ
回路200 は、トランジスタまたはダイオードなどの半導
体スイッチあるいは機械的な接点を含むスイッチなどい
ずれでもよく、有利には双方向に導通してスイッチ制御
回路400 の制御により充電方向の経路のみを有効に遮断
する電界効果トランジスタなどの半導体スイッチが有利
に適用される。この場合、過放電時を考慮して放電方向
の経路を有効に遮断する電界効果トランジスタを充電方
向を遮断する電界効果トランジスタに直列に接続しても
よい。その詳細については、たとえば、本願と同じ発明
者による特願平6-328065号または許特願平7-3535号ある
いは特願平7-3536号に適用されたスイッチ素子を参照さ
れたい。
【００２１】異常電圧検出回路300 は、スイッチ回路20
0 と入出力端子12,14 との間の充放電路に接続されて、
入出力端子12,14 に外部から供給される上述した規定の
充電電圧を越える異常電圧を検出し、また異常電圧を検
出してから異常電圧が解除されたか否かを検出する電圧
検出回路である。具体的には図に示すように、異常電圧
を検出する第１の比較回路310 と、異常電圧が解除され
たか否かを検出する第２の比較回路320 と、第１の比較
回路310 に第１の基準電圧を供給する第１の基準電圧発
生回路330 と、第２の比較回路320 に第２の基準電圧を
供給する第２の基準電圧発生回路340 とを含む。
0 と入出力端子12,14 との間の充放電路に接続されて、
入出力端子12,14 に外部から供給される上述した規定の
充電電圧を越える異常電圧を検出し、また異常電圧を検
出してから異常電圧が解除されたか否かを検出する電圧
検出回路である。具体的には図に示すように、異常電圧
を検出する第１の比較回路310 と、異常電圧が解除され
たか否かを検出する第２の比較回路320 と、第１の比較
回路310 に第１の基準電圧を供給する第１の基準電圧発
生回路330 と、第２の比較回路320 に第２の基準電圧を
供給する第２の基準電圧発生回路340 とを含む。
【００２２】第１の比較回路310 は、入出力端子12に接
続されて外部からの供給電圧を受ける第１の入力312
と、これを比較するための基準電圧を第１の基準電圧発
生回路330 から受ける第２の入力314 とを有するコンパ
レータなどの電圧比較回路である。この場合、第１の入
力312 は非反転端子に接続され、第２の入力314 は反転
端子に接続されて、第１の入力312 に供給される端子電
圧が第２の入力314 に供給される第１の基準電圧を越え
た場合に、スイッチ制御回路400 に所定のレベル出力と
なる異常検出信号を送出する。
続されて外部からの供給電圧を受ける第１の入力312
と、これを比較するための基準電圧を第１の基準電圧発
生回路330 から受ける第２の入力314 とを有するコンパ
レータなどの電圧比較回路である。この場合、第１の入
力312 は非反転端子に接続され、第２の入力314 は反転
端子に接続されて、第１の入力312 に供給される端子電
圧が第２の入力314 に供給される第１の基準電圧を越え
た場合に、スイッチ制御回路400 に所定のレベル出力と
なる異常検出信号を送出する。
【００２３】第１の基準電圧発生回路330 は、他方の入
出力端子14に接続されて、その端子電圧から上述した規
定の充電電圧の上限に相当する電圧値を発生する電圧発
生回路であり、たとえば、ツェナダイオードなどの定電
圧出力を得る回路素子などが有効に適用される。本実施
例の場合、たとえば、１セル当たりの充電終止電圧が1.
45V のニッケル−カドミウム電池またはニッケル水素電
池を直列に４個接続した場合、規定のほぼ上限の8.0V程
度の定電圧を出力する回路に設定し、リチウムイオン電
池を２個直列にした場合に、9.0V程度の定電圧を出力す
る回路に設定する。
出力端子14に接続されて、その端子電圧から上述した規
定の充電電圧の上限に相当する電圧値を発生する電圧発
生回路であり、たとえば、ツェナダイオードなどの定電
圧出力を得る回路素子などが有効に適用される。本実施
例の場合、たとえば、１セル当たりの充電終止電圧が1.
45V のニッケル−カドミウム電池またはニッケル水素電
池を直列に４個接続した場合、規定のほぼ上限の8.0V程
度の定電圧を出力する回路に設定し、リチウムイオン電
池を２個直列にした場合に、9.0V程度の定電圧を出力す
る回路に設定する。
【００２４】第２の比較回路320 は、第１の比較回路31
0 の第１の入力312 に共通接続されて入出力端子12への
供給電圧を検出する第１の入力322 と、これを比較する
ための第２の基準電圧を第２の基準電圧発生回路340 か
ら受ける第２の入力324 とを有するコンパレータなどの
電圧比較回路である。この場合、第１の比較回路320と
異なり、第１の入力322 は反転端子に接続され、第２の
入力は非反転端子に接続されて、第１の入力322 に供給
される端子電圧が第２の入力324 に供給される第２の基
準電圧以下となった場合に、スイッチ制御回路400 に所
定のレベル出力となる解除出力信号を送出する。
0 の第１の入力312 に共通接続されて入出力端子12への
供給電圧を検出する第１の入力322 と、これを比較する
ための第２の基準電圧を第２の基準電圧発生回路340 か
ら受ける第２の入力324 とを有するコンパレータなどの
電圧比較回路である。この場合、第１の比較回路320と
異なり、第１の入力322 は反転端子に接続され、第２の
入力は非反転端子に接続されて、第１の入力322 に供給
される端子電圧が第２の入力324 に供給される第２の基
準電圧以下となった場合に、スイッチ制御回路400 に所
定のレベル出力となる解除出力信号を送出する。
【００２５】第２の基準電圧発生回路340 は、第１の基
準電圧発生回路330 と同様に他方の入出力端子14に接続
されて、二次電池10の規定の充電電圧以内の電圧を発生
する基準電圧生成回路であり、第１の基準電圧発生回路
330 と同様にツェナーダイオードなどの定電圧回路が有
効に適用される。本実施例の場合、たとえば、１セル当
たりの充電終止電圧が1.45V のニッケル−カドミウム電
池またはニッケル水素電池を直列に４個接続した場合、
その充電終止電圧と同等の5.8Vの定電圧を出力する回路
に設定し、リチウムイオン電池を２個直列にした場合
に、同様に充電終止電圧と同等の9.0Vの定電圧を出力す
る回路に設定する。
準電圧発生回路330 と同様に他方の入出力端子14に接続
されて、二次電池10の規定の充電電圧以内の電圧を発生
する基準電圧生成回路であり、第１の基準電圧発生回路
330 と同様にツェナーダイオードなどの定電圧回路が有
効に適用される。本実施例の場合、たとえば、１セル当
たりの充電終止電圧が1.45V のニッケル−カドミウム電
池またはニッケル水素電池を直列に４個接続した場合、
その充電終止電圧と同等の5.8Vの定電圧を出力する回路
に設定し、リチウムイオン電池を２個直列にした場合
に、同様に充電終止電圧と同等の9.0Vの定電圧を出力す
る回路に設定する。
【００２６】スイッチ制御回路400 は、異常電圧検出回
路300 にて異常電圧が検出された際にスイッチ回路200
をオフにする制御回路であり、検出回路300 の第１の比
較回路310 からの異常検出信号を受ける第１の入力410
と、第２の比較回路320 からの解除信号を受ける第２の
入力420 と、スイッチ回路200 に制御信号を供給する出
力430 とを有する。特に、本実施例では、異常電圧検出
回路300 の第１の比較回路310 にて異常電圧を検出して
から第２の比較回路320 にて異常解除になるまでスイッ
チ回路200 をオフにした状態を保持するラッチ回路440
を含む。ラッチ回路440 は、たとえば、第１の入力410
に受けた異常検出信号にて導通するトランジスタなどを
含み、このトランジスタは第２の入力420 に解除検出信
号を受けるまで導通し続け、解除検出信号にてオフとな
るラッチ回路を形成する。
路300 にて異常電圧が検出された際にスイッチ回路200
をオフにする制御回路であり、検出回路300 の第１の比
較回路310 からの異常検出信号を受ける第１の入力410
と、第２の比較回路320 からの解除信号を受ける第２の
入力420 と、スイッチ回路200 に制御信号を供給する出
力430 とを有する。特に、本実施例では、異常電圧検出
回路300 の第１の比較回路310 にて異常電圧を検出して
から第２の比較回路320 にて異常解除になるまでスイッ
チ回路200 をオフにした状態を保持するラッチ回路440
を含む。ラッチ回路440 は、たとえば、第１の入力410
に受けた異常検出信号にて導通するトランジスタなどを
含み、このトランジスタは第２の入力420 に解除検出信
号を受けるまで導通し続け、解除検出信号にてオフとな
るラッチ回路を形成する。
【００２７】以上のような構成において、本実施例によ
る二次電池の異常充電保護方法を上記二次電池電源装置
および保護回路の動作とともに説明する。たとえば、使
用者がカメラ一体型VTR など携帯電子機器に電池パック
を装填して、つまり上記二次電池電源を装填し、機器の
操作を所定の時間行なって二次電池10が放電すると、機
器の電源ランプなどの消灯により、電池10の充電時期が
使用者に報知される。これを見て使用者は、電池パック
を携帯機器から取り出して、充電器に装着して二次電池
10の充電を行なう。
る二次電池の異常充電保護方法を上記二次電池電源装置
および保護回路の動作とともに説明する。たとえば、使
用者がカメラ一体型VTR など携帯電子機器に電池パック
を装填して、つまり上記二次電池電源を装填し、機器の
操作を所定の時間行なって二次電池10が放電すると、機
器の電源ランプなどの消灯により、電池10の充電時期が
使用者に報知される。これを見て使用者は、電池パック
を携帯機器から取り出して、充電器に装着して二次電池
10の充電を行なう。
【００２８】この場合、たとえば携帯機器を屋外などに
て使用していた際に指定の充電器がなかった場合、カー
バッテリなどから直接充電しようとして、カーバッテリ
の端子を二次電池電源装置の入出力端子12,14 に接続す
る場合がある。このような場合に、まず、入出力端子1
2,14 に異常電圧が供給されると、第１の比較回路310の
第１の入力312 に入出力端子12を介してその異常電圧が
供給される。一方、第１の基準電圧発生回路330 にも、
入出力端子14を介してカーバッテリの電圧が供給され
る。しかし、第１の基準電圧発生回路330 では、定電圧
回路にてこれを制限して、二次電池10の規定の充電電圧
と同様の値となる第１の基準電圧を第１の比較回路310
の第２の入力314 に供給する。これにより、第１の比較
回路310 は一方の入出力端子12からの異常電圧と、第１
の基準電圧発生回路330 からの第１の基準電圧とを比較
して、異常検出信号をスイッチ制御回路400 に供給す
る。
て使用していた際に指定の充電器がなかった場合、カー
バッテリなどから直接充電しようとして、カーバッテリ
の端子を二次電池電源装置の入出力端子12,14 に接続す
る場合がある。このような場合に、まず、入出力端子1
2,14 に異常電圧が供給されると、第１の比較回路310の
第１の入力312 に入出力端子12を介してその異常電圧が
供給される。一方、第１の基準電圧発生回路330 にも、
入出力端子14を介してカーバッテリの電圧が供給され
る。しかし、第１の基準電圧発生回路330 では、定電圧
回路にてこれを制限して、二次電池10の規定の充電電圧
と同様の値となる第１の基準電圧を第１の比較回路310
の第２の入力314 に供給する。これにより、第１の比較
回路310 は一方の入出力端子12からの異常電圧と、第１
の基準電圧発生回路330 からの第１の基準電圧とを比較
して、異常検出信号をスイッチ制御回路400 に供給す
る。
【００２９】異常検出信号を受けたスイッチ制御回路40
0 では、ラッチ回路440 にてたとえば、トランジスタが
導通して、制御出力430 からスイッチ回路200 をオフと
する制御信号を送出する。この結果、スイッチ回路200
がオフとなり、二次電池10への充電路が遮断される。
0 では、ラッチ回路440 にてたとえば、トランジスタが
導通して、制御出力430 からスイッチ回路200 をオフと
する制御信号を送出する。この結果、スイッチ回路200
がオフとなり、二次電池10への充電路が遮断される。
【００３０】この状態にて、異常電圧が入出力端子12,1
4 に供給され続けると、第２の比較回路320 の第１の入
力322 に異常電圧が供給されるとともに、第２の基準電
圧回路340 にもカーバッテリの電圧が印加される。これ
により、第２の比較回路320では、第１の入力322 の異
常電圧と、第２の入力324 に供給される第２の基準電圧
とを比較した結果、第１の入力322 の電圧が第２の基準
電圧以下とならない状態を検出する。したがって、第２
の比較回路320 からは解除検出信号が送出されず、スイ
ッチ制御回路400 では、そのラッチ回路440 が異常検出
信号を保持した状態が継続される。この結果、入出力端
子12,14 への異常電圧が印加されている状態では、スイ
ッチ回路200 がオフとなったまま、二次電池10への異常
電圧の供給が防止される。
4 に供給され続けると、第２の比較回路320 の第１の入
力322 に異常電圧が供給されるとともに、第２の基準電
圧回路340 にもカーバッテリの電圧が印加される。これ
により、第２の比較回路320では、第１の入力322 の異
常電圧と、第２の入力324 に供給される第２の基準電圧
とを比較した結果、第１の入力322 の電圧が第２の基準
電圧以下とならない状態を検出する。したがって、第２
の比較回路320 からは解除検出信号が送出されず、スイ
ッチ制御回路400 では、そのラッチ回路440 が異常検出
信号を保持した状態が継続される。この結果、入出力端
子12,14 への異常電圧が印加されている状態では、スイ
ッチ回路200 がオフとなったまま、二次電池10への異常
電圧の供給が防止される。
【００３１】使用者が異常に気付き、入出力端子12,14
とカーバッテリとの接続を解除するか、または指定の充
電器に接続し直すと、第２の比較回路320 の第１入力32
2 への供給電圧が正常となり、その電圧が第２の基準電
圧以下となると、第２の比較回路320 から解除検出信号
がスイッチ制御回路400 に供給される。これにより、ス
イッチ制御回路400 のラッチ回路440 にてトランジスタ
がオフとなって、スイッチ回路200 がオンとなる。この
結果、指定の充電器からの正常な充電電圧がスイッチ回
路200 を介して二次電池10に供給されて、所定の充電が
行なわれる。
とカーバッテリとの接続を解除するか、または指定の充
電器に接続し直すと、第２の比較回路320 の第１入力32
2 への供給電圧が正常となり、その電圧が第２の基準電
圧以下となると、第２の比較回路320 から解除検出信号
がスイッチ制御回路400 に供給される。これにより、ス
イッチ制御回路400 のラッチ回路440 にてトランジスタ
がオフとなって、スイッチ回路200 がオンとなる。この
結果、指定の充電器からの正常な充電電圧がスイッチ回
路200 を介して二次電池10に供給されて、所定の充電が
行なわれる。
【００３２】以上のように本実施例によれば、二次電池
電源に指定の充電器以外の高電圧の充電器が接続される
と、保護回路20が動作して、二次電池10への充電経路が
即座に遮断されて、異常充電が防止される。さらに、異
常電圧の供給が継続されている場合には、スイッチ制御
回路400 のラッチ回路440 にてスイッチオフの状態を保
持して、異常電圧が解除されるまでその状態が保持さ
れ、さらなる二次電池への異常充電が防止される。そし
て、指定の充電器にて充電が開始されると、スイッチ制
御回路400 にてスイッチ回路200 をオンとして、二次電
池10への充電路を確保して正常な充電が行なわれる。
電源に指定の充電器以外の高電圧の充電器が接続される
と、保護回路20が動作して、二次電池10への充電経路が
即座に遮断されて、異常充電が防止される。さらに、異
常電圧の供給が継続されている場合には、スイッチ制御
回路400 のラッチ回路440 にてスイッチオフの状態を保
持して、異常電圧が解除されるまでその状態が保持さ
れ、さらなる二次電池への異常充電が防止される。そし
て、指定の充電器にて充電が開始されると、スイッチ制
御回路400 にてスイッチ回路200 をオンとして、二次電
池10への充電路を確保して正常な充電が行なわれる。
【００３３】したがって、本実施例による二次電池電源
装置では、異常電圧による二次電池10への繰り返し充電
などの異常充電が行なわれることなく、正常な充電電圧
を供給する充電器のみ二次電池10への充電が行なわれる
ので、異常充電による二次電池10の劣化を確実に防止す
ることができる。
装置では、異常電圧による二次電池10への繰り返し充電
などの異常充電が行なわれることなく、正常な充電電圧
を供給する充電器のみ二次電池10への充電が行なわれる
ので、異常充電による二次電池10の劣化を確実に防止す
ることができる。
【００３４】次に、図２には本発明による二次電池の異
常充電保護方法が適用される二次電池電源装置の他の実
施例が示されている。本実施例において、上記実施例と
異なる点は、保護回路20にて、入出力端子12に流入する
充電電流を検出して、その電流が二次電池10の規定の充
電電流を越えるか否かを検出して、規定の充電電流を越
える異常電流が外部から供給されている場合に二次電池
10への異常電流を遮断して、異常電流が解除されるまで
遮断を保持する点である。
常充電保護方法が適用される二次電池電源装置の他の実
施例が示されている。本実施例において、上記実施例と
異なる点は、保護回路20にて、入出力端子12に流入する
充電電流を検出して、その電流が二次電池10の規定の充
電電流を越えるか否かを検出して、規定の充電電流を越
える異常電流が外部から供給されている場合に二次電池
10への異常電流を遮断して、異常電流が解除されるまで
遮断を保持する点である。
【００３５】具体的には、保護回路20のスイッチ回路20
0 と、一方の入出力端子12との間にその充放電路に流れ
る電流を電圧に変換する電流電圧変換回路500 が接続さ
れている。その検出電流による変換電圧は、第１の比較
回路310 の第１の入力312 に供給されて、これと第２の
入力314 に供給される第１の基準電圧とが比較されて変
換電圧が第１の基準電圧を越えている場合に、入出力端
子12への供給電流が異常電流として検出される。
0 と、一方の入出力端子12との間にその充放電路に流れ
る電流を電圧に変換する電流電圧変換回路500 が接続さ
れている。その検出電流による変換電圧は、第１の比較
回路310 の第１の入力312 に供給されて、これと第２の
入力314 に供給される第１の基準電圧とが比較されて変
換電圧が第１の基準電圧を越えている場合に、入出力端
子12への供給電流が異常電流として検出される。
【００３６】たとえば、二次電池10として300mAh〜700m
Ahのニッケル−カドミウム電池が採用されている場合、
定電流充電を行なう際には、その標準の充電電流は0.1
C、つまり単位時間当たり30m 〜70mAである。ただし、
急速充電または他の充電方式を適用した場合には充電初
期にて1C、つまり300mA 〜700mA を越える場合がある。
通常、充電電流が3Cを越える場合には二次電池10の劣化
が生じ易くなる。したがって、本実施例ではニッケル−
カドミウム電池の場合、900mA 〜2100mA、たとえば2Aを
越える電流が入出力端子12に供給された場合に異常電流
として検出するように設定される。同様に、ニッケル水
素電池またはリチウムイオン電池の場合には、ニッケル
−カドミウム電池の２倍程度の容量を有しているので、
異常電流の検出をたとえば、4A程度に設定される。つま
り、第１の基準電圧発生回路330 に設定される第１の基
準電圧は、電流電圧変換回路500 にて2Aないし4Aの電流
が電圧に変換された値に設定される。
Ahのニッケル−カドミウム電池が採用されている場合、
定電流充電を行なう際には、その標準の充電電流は0.1
C、つまり単位時間当たり30m 〜70mAである。ただし、
急速充電または他の充電方式を適用した場合には充電初
期にて1C、つまり300mA 〜700mA を越える場合がある。
通常、充電電流が3Cを越える場合には二次電池10の劣化
が生じ易くなる。したがって、本実施例ではニッケル−
カドミウム電池の場合、900mA 〜2100mA、たとえば2Aを
越える電流が入出力端子12に供給された場合に異常電流
として検出するように設定される。同様に、ニッケル水
素電池またはリチウムイオン電池の場合には、ニッケル
−カドミウム電池の２倍程度の容量を有しているので、
異常電流の検出をたとえば、4A程度に設定される。つま
り、第１の基準電圧発生回路330 に設定される第１の基
準電圧は、電流電圧変換回路500 にて2Aないし4Aの電流
が電圧に変換された値に設定される。
【００３７】これにより、入出力端子12,14 に規定の充
電電流を越える異常電流を供給する充電器が接続された
場合に、電流電圧変換回路500 からの電圧と第１の基準
電圧とが比較回路310 にて比較されて、スイッチ制御回
路400 に異常検出信号が出力される。スイッチ制御回路
400 ではラッチ回路440 にて異常検出信号を受けて、た
とえばトランジスタが導通して、スイッチ回路200 をオ
フとし、その状態を保持する。異常状態を解除する場合
には、第２の比較回路320 にて端子電圧を第１の入力32
2 に受けて、これを第２の基準電圧と比較して、入力電
圧が第２の基準以下となった場合に解除検出信号をスイ
ッチ制御回路400 に供給する。これにより、ラッチ回路
440 の保持状態が解除されて、スイッチ回路200 が再び
オンとなり、二次電池10が充電可能状態となる。
電電流を越える異常電流を供給する充電器が接続された
場合に、電流電圧変換回路500 からの電圧と第１の基準
電圧とが比較回路310 にて比較されて、スイッチ制御回
路400 に異常検出信号が出力される。スイッチ制御回路
400 ではラッチ回路440 にて異常検出信号を受けて、た
とえばトランジスタが導通して、スイッチ回路200 をオ
フとし、その状態を保持する。異常状態を解除する場合
には、第２の比較回路320 にて端子電圧を第１の入力32
2 に受けて、これを第２の基準電圧と比較して、入力電
圧が第２の基準以下となった場合に解除検出信号をスイ
ッチ制御回路400 に供給する。これにより、ラッチ回路
440 の保持状態が解除されて、スイッチ回路200 が再び
オンとなり、二次電池10が充電可能状態となる。
【００３８】以上のように、本実施例によれば、二次電
池電源に指定の充電器以外の高電流の充電器が接続され
ると、保護回路20が動作して、二次電池10への充電経路
が即座に遮断されて、異常充電が防止される。さらに、
異常電流の供給が継続されている場合には、スイッチ制
御回路400 のラッチ回路440 にてスイッチオフの状態を
保持して、異常電流が解除されるまでその状態が保持さ
れ、さらなる二次電池への異常充電が防止される。そし
て、指定の充電器にて充電が開始されると、スイッチ制
御回路400 にてスイッチ回路200 をオンとして、二次電
池10への充電路を確保して正常な充電が行なわれる。
池電源に指定の充電器以外の高電流の充電器が接続され
ると、保護回路20が動作して、二次電池10への充電経路
が即座に遮断されて、異常充電が防止される。さらに、
異常電流の供給が継続されている場合には、スイッチ制
御回路400 のラッチ回路440 にてスイッチオフの状態を
保持して、異常電流が解除されるまでその状態が保持さ
れ、さらなる二次電池への異常充電が防止される。そし
て、指定の充電器にて充電が開始されると、スイッチ制
御回路400 にてスイッチ回路200 をオンとして、二次電
池10への充電路を確保して正常な充電が行なわれる。
【００３９】したがって、本実施例による二次電池電源
装置では、異常電流による二次電池10への繰り返し充電
などの異常充電が行なわれることなく、正常な充電電流
を供給する充電器のみ二次電池10への充電が行なわれる
ので、異常充電による二次電池10の劣化を確実に防止す
ることができる。
装置では、異常電流による二次電池10への繰り返し充電
などの異常充電が行なわれることなく、正常な充電電流
を供給する充電器のみ二次電池10への充電が行なわれる
ので、異常充電による二次電池10の劣化を確実に防止す
ることができる。
【００４０】なお、上記両実施例では、二次電池10と、
保護回路20とを同一のパッケージに搭載した二次電池電
源回路を例に挙げて説明したが、本発明においては保護
回路のみを単独にて形成して、これに二次電池10を接続
するようにしてもよい。また上記両実施例では、二次電
池電源装置を主にカメラ一体型VTR などの携帯型電子機
器に搭載した場合を例に挙げて説明したが、本発明では
他の携帯型以外の電子機器に搭載することももちろん可
能である。その場合の二次電池の搭載個数および接続の
形態は、直列および並列など自由であり、要は二次電池
全体での規定の充電電圧または規定の充電電流をあらか
じめ設定可能であれば、いずれの形態にも適用可能であ
る。
保護回路20とを同一のパッケージに搭載した二次電池電
源回路を例に挙げて説明したが、本発明においては保護
回路のみを単独にて形成して、これに二次電池10を接続
するようにしてもよい。また上記両実施例では、二次電
池電源装置を主にカメラ一体型VTR などの携帯型電子機
器に搭載した場合を例に挙げて説明したが、本発明では
他の携帯型以外の電子機器に搭載することももちろん可
能である。その場合の二次電池の搭載個数および接続の
形態は、直列および並列など自由であり、要は二次電池
全体での規定の充電電圧または規定の充電電流をあらか
じめ設定可能であれば、いずれの形態にも適用可能であ
る。
【００４１】さらに、上記両実施例にて適用されたそれ
ぞれの部位の回路は、それと同等の機能を有するもので
あれば本発明に適用可能であることは、いうまでもな
い。たとえば、スイッチ回路200 は、半導体スイッチお
よび機械的接点を含むスイッチのいずれでもよい。ま
た、スイッチ制御回路400 は、スイッチ回路200 の種類
に応じて有効に制御可能なものであればよい。この場
合、異常検出状態を保持するラッチ回路を含むことはい
うまでもない。さらに、上記実施例では、第１の基準電
圧発生回路330 および第２の基準電圧発生回路340 は、
第１の基準電圧および第２の基準電圧があらかじめ設定
されている場合を例に挙げて説明したが、本発明では随
時設定を可変とするようにしてもよい。
ぞれの部位の回路は、それと同等の機能を有するもので
あれば本発明に適用可能であることは、いうまでもな
い。たとえば、スイッチ回路200 は、半導体スイッチお
よび機械的接点を含むスイッチのいずれでもよい。ま
た、スイッチ制御回路400 は、スイッチ回路200 の種類
に応じて有効に制御可能なものであればよい。この場
合、異常検出状態を保持するラッチ回路を含むことはい
うまでもない。さらに、上記実施例では、第１の基準電
圧発生回路330 および第２の基準電圧発生回路340 は、
第１の基準電圧および第２の基準電圧があらかじめ設定
されている場合を例に挙げて説明したが、本発明では随
時設定を可変とするようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明による
二次電池電源装置および保護回路ならびに二次電池の異
常充電保護方法によれば、規定の充電電圧より高い異常
電圧が外部から入出力端子に供給された場合、または規
定の充電電流より大きい異常電流が外部から供給された
場合、スイッチ手段をオフとして二次電池への充電路を
切り、外部から設定値以上の電圧が与えられている限り
充電路を切り続けるように動作して、過充電検出の前に
充電路を切るため、二次電池に対するダメージがない。
また、一度、充電路を切り、ラッチ状態となると外部よ
り与える電圧が十分に低くならないと充電路を接続しな
いため、高い電圧による再充電による二次電池にダメー
ジがない。したがって、二次電池の急激な劣化を防止し
て二次電池の寿命を保つことができる効果を奏する。
二次電池電源装置および保護回路ならびに二次電池の異
常充電保護方法によれば、規定の充電電圧より高い異常
電圧が外部から入出力端子に供給された場合、または規
定の充電電流より大きい異常電流が外部から供給された
場合、スイッチ手段をオフとして二次電池への充電路を
切り、外部から設定値以上の電圧が与えられている限り
充電路を切り続けるように動作して、過充電検出の前に
充電路を切るため、二次電池に対するダメージがない。
また、一度、充電路を切り、ラッチ状態となると外部よ
り与える電圧が十分に低くならないと充電路を接続しな
いため、高い電圧による再充電による二次電池にダメー
ジがない。したがって、二次電池の急激な劣化を防止し
て二次電池の寿命を保つことができる効果を奏する。
【図１】本発明による二次電池の異常充電保護方法が適
用される二次電池電源装置の一実施例を示すブロック図
である。
用される二次電池電源装置の一実施例を示すブロック図
である。
【図２】本発明による二次電池の異常充電保護方法が適
用される二次電池電源装置の他の実施例を示すブロック
図である。
用される二次電池電源装置の他の実施例を示すブロック
図である。
10 二次電池 20 保護回路 200 スイッチ回路 300 異常充電検出回路 310 第１の比較回路 320 第２の比較回路 330 第１の基準電圧発生回路 340 第２の基準電圧発生回路 400 スイッチ制御回路 440 ラッチ回路 500 電流電圧変換回路
Claims (10)
- 【請求項１】 充放電可能な二次電池と、該二次電池へ
の外部からの異常充電を保護する保護回路とを含む二次
電池電源装置であって、 前記二次電池は、その充放電路をオン／オフするスイッ
チ手段を介して入出力端子に接続され、 前記保護回路は、前記入出力端子に外部から供給される
規定の充電電圧を越える異常電圧を検出する異常電圧検
出手段と、該異常電圧検出手段にて異常電圧が検出され
た際に前記スイッチ手段をオフにするスイッチ制御手段
とを含み、 該スイッチ制御手段は、前記異常電圧検出手段にて異常
電圧を検出してから前記入出力端子の電圧が所定の電圧
以下になるまで前記スイッチ手段をオフにした状態を保
持し、所定の電圧以下になった際に前記スイッチ手段を
オンにすることを特徴とする二次電池電源装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の二次電池電源装置にお
いて、前記異常電圧検出手段は、異常電圧を検出するた
めの第１の基準電圧を発生する第１の基準電圧発生手段
と、異常解除のための第２の基準電圧を発生する第２の
基準電圧発生手段と、前記入出力端子の電圧を第１の基
準電圧と比較して、該第１の基準電圧を前記入出力端子
の電圧が越えた場合に前記スイッチ制御手段にその結果
を出力する第１の比較手段と、前記入出力端子の電圧を
第２の基準電圧と比較して、該第２の基準電圧以下に前
記入出力端子の電圧が下がった場合に前記スイッチ制御
手段にその結果を出力する第２の比較手段とを含み、 前記スイッチ制御手段は、前記第１の比較手段からの出
力を受けて前記スイッチ手段をオフとし、その状態を前
記第２の比較手段からの出力を受けるまで保持するラッ
チ手段を含むことを特徴とする二次電池電源装置。 - 【請求項３】 充放電可能な二次電池と、該二次電池へ
の外部からの異常充電を保護する保護回路とを含む二次
電池電源装置であって、 前記二次電池は、その充放電路をオン／オフするスイッ
チ手段を介して入出力端子に接続され、 前記保護回路は、前記入出力端子に外部から供給される
規定の充電電流を越える異常電流を検出する異常電流検
出手段と、該異常電流検出手段にて異常電流が検出され
た際に前記スイッチ手段をオフにするスイッチ制御手段
とを含み、 該スイッチ制御手段は、前記異常電流検出手段にて異常
電流を検出してからその状態が解除されるまで前記スイ
ッチ手段のオフ状態を保持することを特徴とする二次電
池電源装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の二次電池電源装置にお
いて、前記異常電流検出手段は、前記入出力端子から検
出した電流を電圧に変換する電流電圧変換手段と、異常
電流を検出するための第１の基準電圧を発生する第１の
基準電圧発生手段と、異常状態を解除するための第２の
基準電圧を発生する第２の基準電圧発生手段と、前記電
流電圧変換手段からの電圧を第１の基準電圧と比較し
て、該第１の基準電圧を越えた場合に前記スイッチ制御
手段にその結果を出力する第１の比較手段と、前記入出
力端子の電圧を第２の基準電圧と比較して、前記入出力
端子の電圧が前記第２の基準電圧以下となった場合に前
記スイッチ制御手段にその結果を出力する第２の比較手
段とを含み、 前記スイッチ制御手段は、前記第１の比較手段からの出
力を受けて前記スイッチ手段をオフとし、その状態を前
記第２の比較手段からの出力を受けるまで保持するラッ
チ手段を含むことを特徴とする二次電池電源装置。 - 【請求項５】 充放電可能な二次電池への異常充電を保
護する二次電池の保護回路であって、該回路は、 前記二次電池と充放電電流を入出力する入出力端子との
間をオン／オフ自在に接続するスイッチ手段と、 前記入出力端子に供給される規定の充電電圧を越える異
常電圧を検出する異常電圧検出手段と、 該異常電圧検出手段の検出結果に応動して前記スイッチ
手段をオフとするスイッチ制御手段とを含み、 該スイッチ制御手段は、前記異常電圧検出手段にて異常
電圧を検出してから前記入出力端子の電圧が所定の電圧
以下になるまで前記スイッチ手段をオフにした状態を保
持し、所定の電圧以下になった際に前記スイッチ手段を
オンにすることを特徴とする二次電池の保護回路。 - 【請求項６】 請求項５に記載の保護回路において、前
記異常電圧検出手段は、異常電圧を検出するための第１
の基準電圧を発生する第１の基準電圧発生手段と、異常
解除のための第２の基準電圧を発生する第２の基準電圧
発生手段と、前記入出力端子の電圧を第１の基準電圧と
比較して、該第１の基準電圧を前記入出力端子の電圧が
越えた場合に前記スイッチ制御手段にその結果を出力す
る第１の比較手段と、前記入出力端子の電圧を第２の基
準電圧と比較して、該第２の基準電圧以下に前記入出力
端子の電圧がなった場合に前記スイッチ制御手段にその
結果を出力する第２の比較手段とを含み、 前記スイッチ制御手段は、前記第１の比較手段からの出
力を受けて前記スイッチ手段をオフとし、その状態を前
記第２の比較手段からの出力を受けるまで保持するラッ
チ手段を含むことを特徴とする二次電池の保護回路。 - 【請求項７】 充放電可能な二次電池への異常充電を保
護する二次電池の保護回路であって、該回路は、 前記二次電池と充放電電流を入出力する入出力端子との
間をオン／オフ自在に接続するスイッチ手段と、 前記入出力端子に供給される規定の充電電流を越える異
常電流を検出する異常電流検出手段と、 該異常電流検出手段の検出結果に応動して前記スイッチ
手段をオフとするスイッチ制御手段とを含み、 該スイッチ制御手段は、前記異常電流検出手段にて異常
電流を検出してから異常電流が解除されるまで前記スイ
ッチ手段をオフにした状態を保持することを特徴とする
二次電池の保護回路。 - 【請求項８】 請求項７に記載の保護回路において、前
記異常電流検出手段は、前記入出力端子から検出した電
流を電圧に変換する電流電圧変換手段と、異常電流を検
出するための第１の基準電圧を発生する第１の基準電圧
発生手段と、異常状態を解除するための第２の基準電圧
を発生する第２の基準電圧発生手段と、前記電流電圧変
換手段からの電圧を第１の基準電圧と比較して、該第１
の基準電圧を越えた場合に前記スイッチ制御手段にその
結果を出力する第１の比較手段と、前記入出力端子の電
圧を第２の基準電圧と比較して、前記入出力端子の電圧
が第２の基準電圧以下となった場合に前記スイッチ制御
手段にその結果を出力する第２の比較手段とを含み、 前記スイッチ制御手段は、前記第１の比較手段からの出
力を受けて前記スイッチ手段をオフとし、その状態を前
記第２の比較手段からの出力を受けるまで保持するラッ
チ手段を含むことを特徴とする二次電池の保護回路。 - 【請求項９】 充放電可能な二次電池への異常充電を保
護する二次電池の異常充電保護方法であって、該方法
は、 前記二次電池とその充放電電流を入出力する入出力端子
との間に、その充放電路をオン／オフするスイッチ手段
を用意する第１の工程と、 前記入出力端子に供給される外部からの電圧を検出する
第２の工程と、 該第２の工程にて検出した電圧を規定の充電電圧と同様
の値の第１の基準電圧と比較する第３の工程と、および
第２の基準電圧と該第３の工程にて比較した結果が第１
の基準電圧を越えた場合に前記スイッチ手段をオフとす
る第４の工程と、 該第４の工程にてオフとした状態を保持する第５の工程
と、 該第５の工程の状態にて、前記入出力端子に供給される
外部からの電圧を再び検出する第６の工程と、 該第６の工程にて検出した電圧を規定の充電電圧以内の
前記第１の基準電圧より低い第２の基準電圧と比較する
第７の工程と、 該第７の工程にて前記入出力端子の電圧が第２の基準電
圧以下となった場合に前記第５の工程の保持状態を解除
して前記スイッチ手段をオンとする第８の工程とを含む
ことを特徴とする二次電池の異常充電保護方法。 - 【請求項１０】 充放電可能な二次電池への異常充電を
保護する二次電池の異常充電保護方法であって、該方法
は、 前記二次電池とその充放電電流を入出力する入出力端子
との間に、その充放電路をオン／オフするスイッチ手段
を用意する第１の工程と、 前記入出力端子に供給される外部からの電流を検出する
第２の工程と、 該第２の工程にて検出した電流を電圧に変換する第３の
工程と、 該第３の工程にて変換した電圧と規定の充電電流を変換
した電圧値に相当する第１の基準電圧とを比較する第４
の工程と、 該第４の工程にて比較した結果が第１の基準電圧を越え
た場合に前記スイッチ手段をオフとする第５の工程と、 該第５の工程にてオフとした状態を保持する第６の工程
と、 該第６の工程の状態にて、前記入出力端子に供給される
電圧を検出する第７の工程と、 該第７の工程にて検出した電圧を規定の充電電圧以内の
第２の基準電圧と比較する第８の工程と、 前記第８の工程にて入出力端子の電圧が第２の基準電圧
以下となった場合に前記第６の工程の保持状態を解除し
て前記スイッチ手段をオンとする第９の工程とを含むこ
とを特徴とする二次電池の異常充電保護方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21026095A JPH0956056A (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | 二次電池電源装置および保護回路ならびに異常充電保護方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21026095A JPH0956056A (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | 二次電池電源装置および保護回路ならびに異常充電保護方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0956056A true JPH0956056A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16586444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21026095A Pending JPH0956056A (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | 二次電池電源装置および保護回路ならびに異常充電保護方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0956056A (ja) |
Cited By (13)
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-
1995
- 1995-08-18 JP JP21026095A patent/JPH0956056A/ja active Pending
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