JPH104635A - 電池装置 - Google Patents
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- JPH104635A JPH104635A JP8163225A JP16322596A JPH104635A JP H104635 A JPH104635 A JP H104635A JP 8163225 A JP8163225 A JP 8163225A JP 16322596 A JP16322596 A JP 16322596A JP H104635 A JPH104635 A JP H104635A
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- switching element
- secondary battery
- circuit
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00711—Regulation of charging or discharging current or voltage with introduction of pulses during the charging process
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00304—Overcurrent protection
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00308—Overvoltage protection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次電池をパルス充電するスイッチング素子
がオフ状態のときに充電器を外すと、スイッチング素子
を音に切り換える。 【解決手段】 本発明の電池装置は、二次電池Ｂの電池
電圧が設定電圧を越えるとスイッチング素子２をオフ状
態にして充電を停止し、電池電圧が設定電圧よりも低く
なるとスイッチング素子２をオン状態にして充電を再開
する回路を備えており、スイッチング素子２をオンオフ
させて二次電池Ｂをパルス充電する。そして、二次電池
Ｂへの充電電圧の印加が遮断されたことを検出すると、
スイッチング素子２を強制的にオン状態とする強制オン
回路５を備えている。
がオフ状態のときに充電器を外すと、スイッチング素子
を音に切り換える。 【解決手段】 本発明の電池装置は、二次電池Ｂの電池
電圧が設定電圧を越えるとスイッチング素子２をオフ状
態にして充電を停止し、電池電圧が設定電圧よりも低く
なるとスイッチング素子２をオン状態にして充電を再開
する回路を備えており、スイッチング素子２をオンオフ
させて二次電池Ｂをパルス充電する。そして、二次電池
Ｂへの充電電圧の印加が遮断されたことを検出すると、
スイッチング素子２を強制的にオン状態とする強制オン
回路５を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池をパルス
充電できる電池装置に関する。
充電できる電池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウムイオン二次電池は、例外なく保
護回路を内蔵している。保護回路は、リチウムイオン二
次電池を充電するときに、電池電圧が異常に高くなるの
を防止するために、電池電圧が設定電圧よりも高くなる
と充電を中断するスイッチング素子を内蔵している。ス
イッチング素子は、電池電圧が設定電圧よりも低くなる
と、オン状態に切り換えられて充電が可能な状態とされ
る。
護回路を内蔵している。保護回路は、リチウムイオン二
次電池を充電するときに、電池電圧が異常に高くなるの
を防止するために、電池電圧が設定電圧よりも高くなる
と充電を中断するスイッチング素子を内蔵している。ス
イッチング素子は、電池電圧が設定電圧よりも低くなる
と、オン状態に切り換えられて充電が可能な状態とされ
る。
【０００３】ところで、リチウムイオン二次電池は、定
電流充電した後に定電圧充電するのが、一般的な充電方
法である。この充電方法は、電池電圧が設定電圧（例え
ば、４．２０Ｖ）になるまで定電流充電し、電圧が設定
電圧に到達した後は、電池電圧が設定電圧を越えて上昇
しないように、設定電圧による定電圧充電に切り換える
ものである。この充電方法は、定電流充電する充電電流
を大きくすることにより、満充電する時間を短くするこ
とができる。しかしながら、充電電流を余りに大きくす
ると、電池性能が低下する恐れがある。従って、最大充
電電流は、電池性能を低下させないような値に制限され
る。
電流充電した後に定電圧充電するのが、一般的な充電方
法である。この充電方法は、電池電圧が設定電圧（例え
ば、４．２０Ｖ）になるまで定電流充電し、電圧が設定
電圧に到達した後は、電池電圧が設定電圧を越えて上昇
しないように、設定電圧による定電圧充電に切り換える
ものである。この充電方法は、定電流充電する充電電流
を大きくすることにより、満充電する時間を短くするこ
とができる。しかしながら、充電電流を余りに大きくす
ると、電池性能が低下する恐れがある。従って、最大充
電電流は、電池性能を低下させないような値に制限され
る。
【０００４】充電電流を大きくして、電池の性能を低下
させない充電方法として、充電と休止とを繰り返すパル
ス充電が開発されている（特開平６−１１８４７４号公
報）。この充電方法は、充電を開始した最初は、電池電
圧が第１の電圧（例えば、４．４０Ｖ）に上昇するまで
定電流充電し、その後、第１の電圧での定電圧充電と充
電休止とを繰り返すパルス充電を行うものである。パル
ス充電後は、第１の電圧より低い第２の電圧（４．２０
Ｖ）で定電圧充電して満充電する。
させない充電方法として、充電と休止とを繰り返すパル
ス充電が開発されている（特開平６−１１８４７４号公
報）。この充電方法は、充電を開始した最初は、電池電
圧が第１の電圧（例えば、４．４０Ｖ）に上昇するまで
定電流充電し、その後、第１の電圧での定電圧充電と充
電休止とを繰り返すパルス充電を行うものである。パル
ス充電後は、第１の電圧より低い第２の電圧（４．２０
Ｖ）で定電圧充電して満充電する。
【０００５】この充電方法は、パルス充電する工程にお
いて、二次電池の満充電電圧より高い第１の電圧での充
電を行うが、充電と休止とを繰り返すので、電池性能の
低下を防止できる。また、第２の電圧より高い第１の電
圧による充電を行うので、充電時間を短くできる。
いて、二次電池の満充電電圧より高い第１の電圧での充
電を行うが、充電と休止とを繰り返すので、電池性能の
低下を防止できる。また、第２の電圧より高い第１の電
圧による充電を行うので、充電時間を短くできる。
【０００６】更に、本願出願人は、充電と休止とを繰り
返して二次電池をパルス充電する方法であって、二次電
池の充電を休止させるときに電池電圧を検出し、電池電
圧が設定電圧に低下するまでは充電を休止し、電池電圧
が設定電圧よりも低下すると、充電を再開するパルス充
電方法を開発した（特願平７−９２４７０号）。この充
電方法は、図１に示すように、電池電圧と充電電流が変
化し、二次電池が満充電に近づくに従って、休止時間が
長くなる。満充電に近づいた二次電池は、電池電圧が低
下するのが遅くなるからである。従って、電池の休止時
間を検出して満充電を検出することができる。
返して二次電池をパルス充電する方法であって、二次電
池の充電を休止させるときに電池電圧を検出し、電池電
圧が設定電圧に低下するまでは充電を休止し、電池電圧
が設定電圧よりも低下すると、充電を再開するパルス充
電方法を開発した（特願平７−９２４７０号）。この充
電方法は、図１に示すように、電池電圧と充電電流が変
化し、二次電池が満充電に近づくに従って、休止時間が
長くなる。満充電に近づいた二次電池は、電池電圧が低
下するのが遅くなるからである。従って、電池の休止時
間を検出して満充電を検出することができる。
【０００７】この充電方法は、二次電池に直列接続され
る保護回路のスイッチング素子を電池電圧でオンオフに
切り換えてパルス充電することにより、極めて簡単な充
電回路で二次電池を充電できる。保護回路は、電池電圧
が設定電圧よりも高くなると、スイッチング素子をオフ
にして充電を休止させる。充電を休止して電池電圧が設
定電圧よりも低くなると、スイッチング素子がオンに切
り換えられて充電を再開する。このように保護回路のス
イッチング素子をオンオフに切り換えて二次電池をパル
ス充電できる。
る保護回路のスイッチング素子を電池電圧でオンオフに
切り換えてパルス充電することにより、極めて簡単な充
電回路で二次電池を充電できる。保護回路は、電池電圧
が設定電圧よりも高くなると、スイッチング素子をオフ
にして充電を休止させる。充電を休止して電池電圧が設
定電圧よりも低くなると、スイッチング素子がオンに切
り換えられて充電を再開する。このように保護回路のス
イッチング素子をオンオフに切り換えて二次電池をパル
ス充電できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、二次電池を内蔵するパック電池が、スイッチング素
子がオフのときに、充電器から外されると、二次電池を
装着する機器や二次電池の容量表示が誤動作することが
ある。それは、図２に示すように、保護回路１のスイッ
チング素子２であるＦＥＴがオフ状態で、パック電池３
が電気機器に装着されると、スイッチング素子２である
ＦＥＴの寄生ダイオード４を介して電池が放電されるか
らである。寄生ダイオード４の内部抵抗は０Ωではな
く、寄生ダイオード４に電流が流れると、その両端に
０．６Ｖの電圧降下が発生する。このため、パック電池
３の出力電圧は、寄生ダイオード４の電圧降下に相当す
る０．６Ｖだけ低くなって、電気機器や容量表示回路等
に供給され、前記誤動作の原因となる。
ば、二次電池を内蔵するパック電池が、スイッチング素
子がオフのときに、充電器から外されると、二次電池を
装着する機器や二次電池の容量表示が誤動作することが
ある。それは、図２に示すように、保護回路１のスイッ
チング素子２であるＦＥＴがオフ状態で、パック電池３
が電気機器に装着されると、スイッチング素子２である
ＦＥＴの寄生ダイオード４を介して電池が放電されるか
らである。寄生ダイオード４の内部抵抗は０Ωではな
く、寄生ダイオード４に電流が流れると、その両端に
０．６Ｖの電圧降下が発生する。このため、パック電池
３の出力電圧は、寄生ダイオード４の電圧降下に相当す
る０．６Ｖだけ低くなって、電気機器や容量表示回路等
に供給され、前記誤動作の原因となる。
【０００９】本発明は、この欠点を解決することを目的
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、二次
電池をパルス充電するスイッチング素子がオフ状態で充
電器が外されても、正常に動作する電池装置を提供する
ことにある。
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、二次
電池をパルス充電するスイッチング素子がオフ状態で充
電器が外されても、正常に動作する電池装置を提供する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の電池装置は、二
次電池の電池電圧が設定電圧を越えるとスイッチング素
子をオフ状態にして充電を停止し、電池電圧が設定電圧
よりも低くなると前記スイッチング素子をオン状態にし
て充電を再開する回路を備える。この回路の前記スイッ
チング素子をオンオフさせて前記二次電池をパルス充電
する。
次電池の電池電圧が設定電圧を越えるとスイッチング素
子をオフ状態にして充電を停止し、電池電圧が設定電圧
よりも低くなると前記スイッチング素子をオン状態にし
て充電を再開する回路を備える。この回路の前記スイッ
チング素子をオンオフさせて前記二次電池をパルス充電
する。
【００１１】そして、請求項１の電池装置は、二次電池
への充電電圧の印加が遮断されたことを検出すると、前
記スイッチング素子を強制的にオン状態とする強制オン
回路を備えている。
への充電電圧の印加が遮断されたことを検出すると、前
記スイッチング素子を強制的にオン状態とする強制オン
回路を備えている。
【００１２】更に、請求項２の電池装置は、二次電池へ
の充電電圧の印加が遮断されたことを検出すると、電池
電圧が前記設定電圧より低くなるまで前記二次電池を強
制的に放電する強制放電回路を備えている。強制放電回
路が二次電池を放電させ、電池電圧が設定電圧より低く
なると、前記回路のスイッチング素子がオン状態に切り
換わる。
の充電電圧の印加が遮断されたことを検出すると、電池
電圧が前記設定電圧より低くなるまで前記二次電池を強
制的に放電する強制放電回路を備えている。強制放電回
路が二次電池を放電させ、電池電圧が設定電圧より低く
なると、前記回路のスイッチング素子がオン状態に切り
換わる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。但し、以下に示す実施例は、本発明の
技術思想を具体化するための電池装置を例示するもので
あって、本発明は電池装置を下記のものに特定しない。
づいて説明する。但し、以下に示す実施例は、本発明の
技術思想を具体化するための電池装置を例示するもので
あって、本発明は電池装置を下記のものに特定しない。
【００１４】図３は本発明の第１実施例の電池装置であ
るパック電池３を示しており、リチウムイオン二次電池
（以下、二次電池という）Ｂと保護回路１を内蔵してい
る。パック電池３を充電する充電器は、入力される商用
電源を、二次電池Ｂの充電に適した電圧と電流に変換し
て出力する定電圧定電流電源７と、この定電圧定電流電
源７の出力側に接続された急速充電スイッチ８と、急速
充電スイッチ８を制御する充電制御回路１０とを備え
る。
るパック電池３を示しており、リチウムイオン二次電池
（以下、二次電池という）Ｂと保護回路１を内蔵してい
る。パック電池３を充電する充電器は、入力される商用
電源を、二次電池Ｂの充電に適した電圧と電流に変換し
て出力する定電圧定電流電源７と、この定電圧定電流電
源７の出力側に接続された急速充電スイッチ８と、急速
充電スイッチ８を制御する充電制御回路１０とを備え
る。
【００１５】定電圧定電流電源７は、たとえば、安定化
して出力する電圧を４．３０Ｖ／セルに設定する。出力
電流は、たとえば、１〜２Ｃで充電できる電流値に設定
される。急速充電スイッチ８は、二次電池Ｂを急速充電
するときにオン、その他のときにオフに切り換えられ
る。
して出力する電圧を４．３０Ｖ／セルに設定する。出力
電流は、たとえば、１〜２Ｃで充電できる電流値に設定
される。急速充電スイッチ８は、二次電池Ｂを急速充電
するときにオン、その他のときにオフに切り換えられ
る。
【００１６】充電制御回路１０は、パック電池３に内蔵
される二次電池Ｂを急速充電するときに急速充電スイッ
チ８をオン状態に、二次電池Ｂが満充電されるとオフ状
態に切り換える。
される二次電池Ｂを急速充電するときに急速充電スイッ
チ８をオン状態に、二次電池Ｂが満充電されるとオフ状
態に切り換える。
【００１７】パック電池３は保護回路１を内蔵してい
る。保護回路１は、二次電池Ｂの電圧を検出して、二次
電池Ｂの電圧が設定電圧よりも高くなると充電を休止さ
せる。保護回路１は、二次電池Ｂと直列に接続されたス
イッチング素子２と、電池電圧を検出してスイッチング
素子２をオンオフに制御する電圧検出回路９と、パック
電池３を充電器から取り外したときにオフ状態にあるス
イッチング素子２をオンに切り換える強制オン回路５と
を備える。
る。保護回路１は、二次電池Ｂの電圧を検出して、二次
電池Ｂの電圧が設定電圧よりも高くなると充電を休止さ
せる。保護回路１は、二次電池Ｂと直列に接続されたス
イッチング素子２と、電池電圧を検出してスイッチング
素子２をオンオフに制御する電圧検出回路９と、パック
電池３を充電器から取り外したときにオフ状態にあるス
イッチング素子２をオンに切り換える強制オン回路５と
を備える。
【００１８】電圧検出回路９は、電池電圧が設定電圧を
越えると、スイッチング素子２をオフに切り換える。た
だ、電圧検出回路９は、電池電圧が設定電圧を越えても
直ちにオフに切り換えない。電池電圧が設定電圧を越え
て一定時間経過すると、スイッチング素子２をオフに切
り換える。電池電圧が設定電圧を越えて、スイッチング
素子２がオフになるまでの短い間、二次電池Ｂはパルス
充電される。二次電池Ｂがパルス充電される時間は、ス
イッチング素子２がオフに切り換えられる時間で調整さ
れる。スイッチング素子２がオフになると、二次電池Ｂ
は充電されなくなり、二次電池Ｂの開放電圧は次第に低
下する。電圧検出回路９は、低下する電池の開放電圧を
検出し、開放電圧が設定電圧以下になると、再びスイッ
チング素子２をオンにして二次電池Ｂをパルス充電す
る。この充電が繰り返されて、二次電池Ｂはパルス充電
される。
越えると、スイッチング素子２をオフに切り換える。た
だ、電圧検出回路９は、電池電圧が設定電圧を越えても
直ちにオフに切り換えない。電池電圧が設定電圧を越え
て一定時間経過すると、スイッチング素子２をオフに切
り換える。電池電圧が設定電圧を越えて、スイッチング
素子２がオフになるまでの短い間、二次電池Ｂはパルス
充電される。二次電池Ｂがパルス充電される時間は、ス
イッチング素子２がオフに切り換えられる時間で調整さ
れる。スイッチング素子２がオフになると、二次電池Ｂ
は充電されなくなり、二次電池Ｂの開放電圧は次第に低
下する。電圧検出回路９は、低下する電池の開放電圧を
検出し、開放電圧が設定電圧以下になると、再びスイッ
チング素子２をオンにして二次電池Ｂをパルス充電す
る。この充電が繰り返されて、二次電池Ｂはパルス充電
される。
【００１９】強制オン回路５は、パック電池３を充電器
から外したことを検出して、オフ状態にあるスイッチン
グ素子２をオンに切り換える。スイッチング素子２がオ
フのときに、パック電池３が充電器から外されると、パ
ック電池３の＋−出力端子１１の電圧は０．６Ｖ低下す
る。二次電池Ｂと直列にスイッチング素子２の寄生ダイ
オード４が接続されるからである。強制オン回路５は、
出力端子１１間の電圧低下を検出して、スイッチング素
子２をオンに切り換える。
から外したことを検出して、オフ状態にあるスイッチン
グ素子２をオンに切り換える。スイッチング素子２がオ
フのときに、パック電池３が充電器から外されると、パ
ック電池３の＋−出力端子１１の電圧は０．６Ｖ低下す
る。二次電池Ｂと直列にスイッチング素子２の寄生ダイ
オード４が接続されるからである。強制オン回路５は、
出力端子１１間の電圧低下を検出して、スイッチング素
子２をオンに切り換える。
【００２０】図４は、図３に示すパック電池３の具体的
な回路図である。このパック電池３において、電圧検出
回路９は、コンパレータ１２と、このコンパレータ１２
の出力に接続されたＦＥＴ１３と、ＦＥＴ１３の出力に
接続されたタイミングコンデンサ１４と、タイミングコ
ンデンサ１４の電圧を増幅する２段の反転アンプ１５
と、反転アンプ１５の出力でオンオフ制御されるトラン
ジスタ１６で構成されている。コンパレータ１２は、＋
側入力端子に基準電圧１７を接続している。コンパレー
タ１２に接続されたＦＥＴ１３は、定電流回路１８に接
続されている。
な回路図である。このパック電池３において、電圧検出
回路９は、コンパレータ１２と、このコンパレータ１２
の出力に接続されたＦＥＴ１３と、ＦＥＴ１３の出力に
接続されたタイミングコンデンサ１４と、タイミングコ
ンデンサ１４の電圧を増幅する２段の反転アンプ１５
と、反転アンプ１５の出力でオンオフ制御されるトラン
ジスタ１６で構成されている。コンパレータ１２は、＋
側入力端子に基準電圧１７を接続している。コンパレー
タ１２に接続されたＦＥＴ１３は、定電流回路１８に接
続されている。
【００２１】また、スイッチング素子２は、互いに逆極
性に接続された２つのＦＥＴ２Ａ、２Ｂからなる。
性に接続された２つのＦＥＴ２Ａ、２Ｂからなる。
【００２２】電圧検出回路９は、下記の動作によりスイ
ッチング素子２をオンオフ制御して、二次電池Ｂをパル
ス充電する。
ッチング素子２をオンオフ制御して、二次電池Ｂをパル
ス充電する。
【００２３】二次電池Ｂの電池電圧が、コンパレータ１
２の基準電圧１７（例えば、４．２０Ｖ）よりも低いと
き、コンパレータ１２の−側入力電圧が、＋側入力電圧
よりも低く、コンパレータ１２は”Ｈ”信号を出力す
る。コンパレータ１２の”Ｈ”信号は、ＦＥＴ１３をオ
ンにしてタイミングコンデンサ１４の両端をショートす
る。
２の基準電圧１７（例えば、４．２０Ｖ）よりも低いと
き、コンパレータ１２の−側入力電圧が、＋側入力電圧
よりも低く、コンパレータ１２は”Ｈ”信号を出力す
る。コンパレータ１２の”Ｈ”信号は、ＦＥＴ１３をオ
ンにしてタイミングコンデンサ１４の両端をショートす
る。
【００２４】ショートされたタイミングコンデンサ１４
は両端の電圧が”Ｌ”となると、この”Ｌ”信号は反転
アンプ１５で増幅され、トランジスタ１６がオンに制御
される。オン状態のトランジスタ１６は、２つのＦＥＴ
２Ａ、２Ｂのゲートにバイアス電圧を入力して、スイッ
チング素子２をオン状態とする。
は両端の電圧が”Ｌ”となると、この”Ｌ”信号は反転
アンプ１５で増幅され、トランジスタ１６がオンに制御
される。オン状態のトランジスタ１６は、２つのＦＥＴ
２Ａ、２Ｂのゲートにバイアス電圧を入力して、スイッ
チング素子２をオン状態とする。
【００２５】以上のように、電池電圧が設定電圧よりも
低いとき、スイッチング素子２はオン状態に切り換えら
れる。二次電池Ｂが充電されて電池電圧が設定電圧より
も高くなると、下記の動作をしてスイッチング素子２が
オフ状態に切り換えられる。
低いとき、スイッチング素子２はオン状態に切り換えら
れる。二次電池Ｂが充電されて電池電圧が設定電圧より
も高くなると、下記の動作をしてスイッチング素子２が
オフ状態に切り換えられる。
【００２６】即ち、コンパレータ１２の−側入力電圧
が、＋側入力電圧よりも高くなり、コンパレータ１２
は”Ｌ”信号を出力する。コンパレータ１２の”Ｌ”信
号は、ＦＥＴ１３をオフに切り換え、タイミングコンデ
ンサ１４は、定電流回路１８を介して充電されて次第に
電圧が上昇する。タイミングコンデンサ１４の電圧上昇
速度は、タイミングコンデンサ１４の静電容量と定電流
源１８の供給電流により決定される。
が、＋側入力電圧よりも高くなり、コンパレータ１２
は”Ｌ”信号を出力する。コンパレータ１２の”Ｌ”信
号は、ＦＥＴ１３をオフに切り換え、タイミングコンデ
ンサ１４は、定電流回路１８を介して充電されて次第に
電圧が上昇する。タイミングコンデンサ１４の電圧上昇
速度は、タイミングコンデンサ１４の静電容量と定電流
源１８の供給電流により決定される。
【００２７】タイミングコンデンサ１４の両端電圧がし
きい値を越えると、反転アンプ１５の出力が”Ｌ”か
ら”Ｈ”となり、トランジスタ１６をオフに切り換え
る。オフ状態のトランジスタ１６は、スイッチング素子
２のゲートにバイアス電圧を入力しなくなり、２つのＦ
ＥＴ２Ａ、２Ｂはオフ状態に切り換えられる。
きい値を越えると、反転アンプ１５の出力が”Ｌ”か
ら”Ｈ”となり、トランジスタ１６をオフに切り換え
る。オフ状態のトランジスタ１６は、スイッチング素子
２のゲートにバイアス電圧を入力しなくなり、２つのＦ
ＥＴ２Ａ、２Ｂはオフ状態に切り換えられる。
【００２８】強制オン回路５は、スイッチング素子２を
オフとするパック電池３が充電器から外されたときに、
このことを検出して、スイッチング素子２をオンに切り
換える。強制オン回路５は、パワーセーブ回路１９を介
してパック電池３の＋−出力端子１１にソースとドレイ
ンを接続しているＰｃｈＦＥＴ２０と、このＰｃｈＦＥ
Ｔ２０のドレインにゲートを接続しているＮｃｈＦＥＴ
２１と、このＮｃｈＦＥＴ２１のドレインに接続された
出力ダイオード２２とを備えている。ＮｃｈＦＥＴ２１
のドレインには、このＦＥＴがオフになると、スイッチ
ング素子２のＦＥＴ２Ａ、２Ｂをオン状態にするバイア
ス抵抗２３を接続している。
オフとするパック電池３が充電器から外されたときに、
このことを検出して、スイッチング素子２をオンに切り
換える。強制オン回路５は、パワーセーブ回路１９を介
してパック電池３の＋−出力端子１１にソースとドレイ
ンを接続しているＰｃｈＦＥＴ２０と、このＰｃｈＦＥ
Ｔ２０のドレインにゲートを接続しているＮｃｈＦＥＴ
２１と、このＮｃｈＦＥＴ２１のドレインに接続された
出力ダイオード２２とを備えている。ＮｃｈＦＥＴ２１
のドレインには、このＦＥＴがオフになると、スイッチ
ング素子２のＦＥＴ２Ａ、２Ｂをオン状態にするバイア
ス抵抗２３を接続している。
【００２９】パワーセーブ回路１９は、電池電圧がある
設定電圧以上（例えば、４．００Ｖ以上）となると、強
制オン回路５が動作するように制御し、二次電池Ｂの不
所望な消費電流を低減するようにしている。
設定電圧以上（例えば、４．００Ｖ以上）となると、強
制オン回路５が動作するように制御し、二次電池Ｂの不
所望な消費電流を低減するようにしている。
【００３０】強制オン回路５は、次のようにして、パッ
ク電池３を充電器から外したときに、スイッチング素子
２をオン状態に切り換える。パック電池３を充電器から
外すと、ＰｃｈＦＥＴ２０及びＮｃｈＦＥＴ２１がオフ
状態になり、スイッチング素子２の２つのＦＥＴ２Ａ、
２Ｂのゲートにバイアス電圧を入力する。これにより、
スイッチング素子２はオン状態に切り換えられる。
ク電池３を充電器から外したときに、スイッチング素子
２をオン状態に切り換える。パック電池３を充電器から
外すと、ＰｃｈＦＥＴ２０及びＮｃｈＦＥＴ２１がオフ
状態になり、スイッチング素子２の２つのＦＥＴ２Ａ、
２Ｂのゲートにバイアス電圧を入力する。これにより、
スイッチング素子２はオン状態に切り換えられる。
【００３１】一方、パック電池３に充電器が接続されて
いるときは、ＰｃｈＦＥＴ２０とＮｃｈＦＥＴ２１がオ
ン状態となり、スイッチング素子２をオン状態とするバ
イアス電圧を入力することはない。このため、パック電
池３を充電器に接続している状態では、強制オン回路５
はスイッチング素子２をオン状態に切り換えることはな
く、スイッチング素子２は、電圧検出回路９でオンオフ
に切り換えられて二次電池Ｂをパルス充電する。
いるときは、ＰｃｈＦＥＴ２０とＮｃｈＦＥＴ２１がオ
ン状態となり、スイッチング素子２をオン状態とするバ
イアス電圧を入力することはない。このため、パック電
池３を充電器に接続している状態では、強制オン回路５
はスイッチング素子２をオン状態に切り換えることはな
く、スイッチング素子２は、電圧検出回路９でオンオフ
に切り換えられて二次電池Ｂをパルス充電する。
【００３２】図５は本発明の第２実施例であり、コント
ロール端子２４のあるパック電池３を示す。このパック
電池３は、コントロール端子２４に制御ＦＥＴ２５を接
続している。制御ＦＥＴ２５は、コントロール端子２４
の入力電圧でオンオフに切り換えられる。制御ＦＥＴ２
５のドレインは、出力ダイオード２２を介してスイッチ
ング素子２であるゲートに接続している。
ロール端子２４のあるパック電池３を示す。このパック
電池３は、コントロール端子２４に制御ＦＥＴ２５を接
続している。制御ＦＥＴ２５は、コントロール端子２４
の入力電圧でオンオフに切り換えられる。制御ＦＥＴ２
５のドレインは、出力ダイオード２２を介してスイッチ
ング素子２であるゲートに接続している。
【００３３】この強制オン回路５は、パック電池３を充
電器に接続しているとき、制御ＦＥＴ２５をオンに、パ
ック電池３を充電器から外すと、制御ＦＥＴ２５をオフ
に切り換える。制御ＦＥＴ２５がオンになると、スイッ
チング素子２を構成するＦＥＴのゲートにバイアス電圧
が入力されない。パック電池３を充電器から外して制御
ＦＥＴ２５がオフ状態になると、スイッチング素子２の
ゲートにバイアス電圧を入力して、スイッチング素子２
を強制的にオン状態に切り換える。
電器に接続しているとき、制御ＦＥＴ２５をオンに、パ
ック電池３を充電器から外すと、制御ＦＥＴ２５をオフ
に切り換える。制御ＦＥＴ２５がオンになると、スイッ
チング素子２を構成するＦＥＴのゲートにバイアス電圧
が入力されない。パック電池３を充電器から外して制御
ＦＥＴ２５がオフ状態になると、スイッチング素子２の
ゲートにバイアス電圧を入力して、スイッチング素子２
を強制的にオン状態に切り換える。
【００３４】更に、図６は本発明の第３実施例であり、
この図に示すパック電池は、充電器から外したときに、
二次電池Ｂを放電させてスイッチング素子２をオンに切
り換える強制放電回路６を内蔵している。この図に示す
強制放電回路６は、図５に示す強制オン回路５と同じよ
うに、コントロール端子２４に接続された制御ＦＥＴ２
５と、この制御ＦＥＴ２５によりオンオフに切り換えら
れる放電用ＦＥＴ２６を備える。
この図に示すパック電池は、充電器から外したときに、
二次電池Ｂを放電させてスイッチング素子２をオンに切
り換える強制放電回路６を内蔵している。この図に示す
強制放電回路６は、図５に示す強制オン回路５と同じよ
うに、コントロール端子２４に接続された制御ＦＥＴ２
５と、この制御ＦＥＴ２５によりオンオフに切り換えら
れる放電用ＦＥＴ２６を備える。
【００３５】制御ＦＥＴ２５は、パック電池３を装着し
て、コントロール端子２４から電圧が入力されるとオン
状態に、パック電池３を充電器から外して、コントロー
ル端子２４に電圧が入力されなくなるとオフ状態にな
る。制御ＦＥＴ２５がオン状態になると、放電用ＦＥＴ
２６のゲートにバイアス電圧は入力されない。パック電
池３を充電器から外して制御ＦＥＴ２５がオフ状態にな
ると、放電用ＦＥＴ２６にバイアス電圧が入力されて、
放電用ＦＥＴ２６は強制的にオン状態になる。放電用Ｆ
ＥＴ２６がオン状態になると、二次電池Ｂが放電されて
電圧が低下する。電池電圧が設定電圧に低下すると、電
圧検出回路９がスイッチング素子２をオン状態に切り換
える。
て、コントロール端子２４から電圧が入力されるとオン
状態に、パック電池３を充電器から外して、コントロー
ル端子２４に電圧が入力されなくなるとオフ状態にな
る。制御ＦＥＴ２５がオン状態になると、放電用ＦＥＴ
２６のゲートにバイアス電圧は入力されない。パック電
池３を充電器から外して制御ＦＥＴ２５がオフ状態にな
ると、放電用ＦＥＴ２６にバイアス電圧が入力されて、
放電用ＦＥＴ２６は強制的にオン状態になる。放電用Ｆ
ＥＴ２６がオン状態になると、二次電池Ｂが放電されて
電圧が低下する。電池電圧が設定電圧に低下すると、電
圧検出回路９がスイッチング素子２をオン状態に切り換
える。
【００３６】なお、コントロール端子２４からは、充電
器の急速充電スイッチ８（図３参照）がオフ状態になる
と、制御ＦＥＴ２５をオフ状態とする信号を出力するよ
うにしてもよい。
器の急速充電スイッチ８（図３参照）がオフ状態になる
と、制御ＦＥＴ２５をオフ状態とする信号を出力するよ
うにしてもよい。
【００３７】図７は本発明の第４実施例であって、この
図のパック電池３は、放電用ＦＥＴ２６を図４に示すＰ
ｃｈＦＥＴ２０とＮｃｈＦＥＴ２１とで制御するもので
ある。パック電池３を充電器から外すと、ＰｃｈＦＥＴ
２０とＮｃｈＦＥＴ２１とはオフ状態となる。その結
果、放電用ＦＥＴ２６がオン状態となり、二次電池Ｂを
放電する。電池電圧が次第に低下して設定電圧まで低下
すると、電圧検出回路９がこのことを検出してスイッチ
ング素子２をオン状態に切り換える。
図のパック電池３は、放電用ＦＥＴ２６を図４に示すＰ
ｃｈＦＥＴ２０とＮｃｈＦＥＴ２１とで制御するもので
ある。パック電池３を充電器から外すと、ＰｃｈＦＥＴ
２０とＮｃｈＦＥＴ２１とはオフ状態となる。その結
果、放電用ＦＥＴ２６がオン状態となり、二次電池Ｂを
放電する。電池電圧が次第に低下して設定電圧まで低下
すると、電圧検出回路９がこのことを検出してスイッチ
ング素子２をオン状態に切り換える。
【００３８】パック電池３が充電器に接続されていると
きは、ＰｃｈＦＥＴ２０とＮｃｈＦＥＴ２１がオン状態
となるので、放電用ＦＥＴ２６がオン状態になることは
ない。このため、パック電池３を充電器に装着している
状態では、強制オン回路５は放電用ＦＥＴ２６をオン状
態に切り換えることはない。
きは、ＰｃｈＦＥＴ２０とＮｃｈＦＥＴ２１がオン状態
となるので、放電用ＦＥＴ２６がオン状態になることは
ない。このため、パック電池３を充電器に装着している
状態では、強制オン回路５は放電用ＦＥＴ２６をオン状
態に切り換えることはない。
【００３９】図８は本発明の第５実施例である。パルス
制御回路２７は、図４に示す電圧検出回路９と同様の動
作を行うことにより、二次電池Ｂをパルス充電する。即
ち、二次電池Ｂの電池電圧が設定電圧（例えば、４．２
０Ｖ）より低いとき、出力端子ＯＵＴより”Ｌ”信号を
出力してパルス制御ＦＥＴ２８をオンすることにより、
スイッチング素子２をオン状態とする。一方、二次電池
Ｂが充電されて設定電圧よりも高くなると、出力端子Ｏ
ＵＴより”Ｈ”信号を出力する。これにより、パルス制
御ＦＥＴ２８がオフしてスイッチング素子２がオフ状態
となる。
制御回路２７は、図４に示す電圧検出回路９と同様の動
作を行うことにより、二次電池Ｂをパルス充電する。即
ち、二次電池Ｂの電池電圧が設定電圧（例えば、４．２
０Ｖ）より低いとき、出力端子ＯＵＴより”Ｌ”信号を
出力してパルス制御ＦＥＴ２８をオンすることにより、
スイッチング素子２をオン状態とする。一方、二次電池
Ｂが充電されて設定電圧よりも高くなると、出力端子Ｏ
ＵＴより”Ｈ”信号を出力する。これにより、パルス制
御ＦＥＴ２８がオフしてスイッチング素子２がオフ状態
となる。
【００４０】更に、この実施例は、図６と異なる形態の
強制放電回路６０を備えている。この強制放電回路６０
は、二次電池Ｂの電池電圧を所定電圧（例えば、４．０
０Ｖ）と比較するコンパレータ６１と、このコンパレー
タ６１の出力によりオンオフ制御される制御ＦＥＴ６２
と、制御ＦＥＴ６２と直列に接続された放電抵抗６３と
からなる。制御ＦＥＴ６２及び放電抵抗６３の直列回路
は、二次電池Ｂの＋側端子とＦＥＴからなるスイッチン
グ素子２のソース間に接続している。
強制放電回路６０を備えている。この強制放電回路６０
は、二次電池Ｂの電池電圧を所定電圧（例えば、４．０
０Ｖ）と比較するコンパレータ６１と、このコンパレー
タ６１の出力によりオンオフ制御される制御ＦＥＴ６２
と、制御ＦＥＴ６２と直列に接続された放電抵抗６３と
からなる。制御ＦＥＴ６２及び放電抵抗６３の直列回路
は、二次電池Ｂの＋側端子とＦＥＴからなるスイッチン
グ素子２のソース間に接続している。
【００４１】なお、コンパレータ６１及び制御ＦＥＴ６
２は、二次電池Ｂの電池電圧が所定電圧以上のときに、
強制放電回路６０が動作するように設けられたものであ
り、必ずしも必要ではない。
２は、二次電池Ｂの電池電圧が所定電圧以上のときに、
強制放電回路６０が動作するように設けられたものであ
り、必ずしも必要ではない。
【００４２】パック電池３を充電器から外すと、二次電
池Ｂは制御ＦＥＴ６２、放電抵抗６３及びスイッチング
素子２の寄生ダイオードの経路で放電される。そして、
電池電圧が設定電圧まで低下すると、パルス制御回路２
７がこのことを検出して、スイッチング素子２をオン状
態とする。
池Ｂは制御ＦＥＴ６２、放電抵抗６３及びスイッチング
素子２の寄生ダイオードの経路で放電される。そして、
電池電圧が設定電圧まで低下すると、パルス制御回路２
７がこのことを検出して、スイッチング素子２をオン状
態とする。
【００４３】図９は本発明の第６実施例であり、図８に
おいて強制放電回路６０を構成している制御ＦＥＴ６２
のゲートをパルス制御ＦＥＴ２８のドレインに接続して
いる。この構成によれば、スイッチング素子２がオフ状
態のとき、即ち、パルス制御ＦＥＴ２８がオフ状態のと
き、制御ＦＥＴ６２はオン状態となっている。この状態
でパック電池３を充電器から外すと、二次電池Ｂは制御
ＦＥＴ６２、放電抵抗６３及びスイッチング素子２の寄
生ダイオードの経路で放電される。そして、電池電圧が
設定電圧まで低下すると、パルス制御回路２７がこのこ
とを検出して、スイッチング素子２をオン状態とする。
おいて強制放電回路６０を構成している制御ＦＥＴ６２
のゲートをパルス制御ＦＥＴ２８のドレインに接続して
いる。この構成によれば、スイッチング素子２がオフ状
態のとき、即ち、パルス制御ＦＥＴ２８がオフ状態のと
き、制御ＦＥＴ６２はオン状態となっている。この状態
でパック電池３を充電器から外すと、二次電池Ｂは制御
ＦＥＴ６２、放電抵抗６３及びスイッチング素子２の寄
生ダイオードの経路で放電される。そして、電池電圧が
設定電圧まで低下すると、パルス制御回路２７がこのこ
とを検出して、スイッチング素子２をオン状態とする。
【００４４】図１０は本発明の第７実施例である。この
実施例におけるパック電池３は、パルス制御回路１０１
と、強制オン回路２０１とを備えている。パルス制御回
路１０１は、コンパレータ１０２と、このコンパレータ
１０２の出力に接続されたＦＥＴ１０３と、ＦＥＴ１０
３の出力に接続されたタイミングコンデンサ１０４と、
タイミングコンデンサ１０４の電圧を増幅する２つの反
転アンプ１０５、１０６と、反転アンプ１０６の出力で
オンオフ制御されるトランジスタ１０７とで構成されて
いる。コンパレータ１０２は、＋側入力端子に基準電圧
１０８を接続している。コンパレータ１０２に接続され
たＦＥＴ１０３は、定電流回路１０９に接続されてい
る。
実施例におけるパック電池３は、パルス制御回路１０１
と、強制オン回路２０１とを備えている。パルス制御回
路１０１は、コンパレータ１０２と、このコンパレータ
１０２の出力に接続されたＦＥＴ１０３と、ＦＥＴ１０
３の出力に接続されたタイミングコンデンサ１０４と、
タイミングコンデンサ１０４の電圧を増幅する２つの反
転アンプ１０５、１０６と、反転アンプ１０６の出力で
オンオフ制御されるトランジスタ１０７とで構成されて
いる。コンパレータ１０２は、＋側入力端子に基準電圧
１０８を接続している。コンパレータ１０２に接続され
たＦＥＴ１０３は、定電流回路１０９に接続されてい
る。
【００４５】このパルス制御回路１０１の動作について
は、前述の図４における電圧検出回路９と同様であるた
め、詳細な説明は割愛する。
は、前述の図４における電圧検出回路９と同様であるた
め、詳細な説明は割愛する。
【００４６】一方、強制オン回路２０１は、スイッチン
グ素子２の両端のａ点電圧及びｂ点電圧（但し、所定電
圧源０．２Ｖを介する）を比較するコンパレータ２０２
と、タイミングコンデンサ１０４に並列接続され、コン
パレータ２０２の出力によりオンオフ制御される制御Ｆ
ＥＴ２０３と、トランジスタ１０７によりオンオフ制御
される制御ＦＥＴ２０４とを有している。なお、制御Ｆ
ＥＴ２０３は、コンパレータ２０２の−出力端子と接地
端子との間に接続してもよい。
グ素子２の両端のａ点電圧及びｂ点電圧（但し、所定電
圧源０．２Ｖを介する）を比較するコンパレータ２０２
と、タイミングコンデンサ１０４に並列接続され、コン
パレータ２０２の出力によりオンオフ制御される制御Ｆ
ＥＴ２０３と、トランジスタ１０７によりオンオフ制御
される制御ＦＥＴ２０４とを有している。なお、制御Ｆ
ＥＴ２０３は、コンパレータ２０２の−出力端子と接地
端子との間に接続してもよい。
【００４７】パック電池３を充電器に接続していると
き、コンパレータ２０２の＋入力端子のａ点電圧は常
に、コンパレータ２０２の−入力端子のｂ点電圧より低
いため、制御ＦＥＴ２０３がオン状態になることはな
い。従って、スイッチング素子２は、パルス制御回路１
０１の制御動作に基づいて、オンオフ制御される。
き、コンパレータ２０２の＋入力端子のａ点電圧は常
に、コンパレータ２０２の−入力端子のｂ点電圧より低
いため、制御ＦＥＴ２０３がオン状態になることはな
い。従って、スイッチング素子２は、パルス制御回路１
０１の制御動作に基づいて、オンオフ制御される。
【００４８】一方、スイッチング素子２がオフ状態のと
き（即ち、トランジスタ１０７がオフ状態のとき）、パ
ック電池３を充電器から外すと、二次電池Ｂから、制御
ＦＥＴ２０４及びスイッチング素子２の寄生ダイオード
の経路で放電電流が流れる。この放電電流により、ａ点
電圧が上昇してｂ点電圧より高くなり、コンパレータ２
０２は”Ｈ”信号を出力する。この”Ｈ”信号は、制御
ＦＥＴ２０３をオン状態としてタイミングコンデンサ１
０４を放電する。その結果、トランジスタ１０７がオン
状態となって、スイッチング素子２は強制的にオン状態
となる。
き（即ち、トランジスタ１０７がオフ状態のとき）、パ
ック電池３を充電器から外すと、二次電池Ｂから、制御
ＦＥＴ２０４及びスイッチング素子２の寄生ダイオード
の経路で放電電流が流れる。この放電電流により、ａ点
電圧が上昇してｂ点電圧より高くなり、コンパレータ２
０２は”Ｈ”信号を出力する。この”Ｈ”信号は、制御
ＦＥＴ２０３をオン状態としてタイミングコンデンサ１
０４を放電する。その結果、トランジスタ１０７がオン
状態となって、スイッチング素子２は強制的にオン状態
となる。
【００４９】図１１は前述の第７実施例を変形した第８
実施例である。この実施例は、図１０において、コンパ
レータ２０２の出力を反転する反転アンプ３０１と、こ
の反転アンプ３０１により制御されるように、スイッチ
ング素子２と直列にこれと逆極性の関係でＭＯＳＦＥＴ
からなる過電流防止スイッチング素子３０２を接続した
ものである。
実施例である。この実施例は、図１０において、コンパ
レータ２０２の出力を反転する反転アンプ３０１と、こ
の反転アンプ３０１により制御されるように、スイッチ
ング素子２と直列にこれと逆極性の関係でＭＯＳＦＥＴ
からなる過電流防止スイッチング素子３０２を接続した
ものである。
【００５０】斯る構成によれば、二次電池Ｂが大電流放
電されると、ａ点電圧がｂ点電圧より高くなるため、コ
ンパレータ２０２の出力が”Ｈ”信号となり、反転アン
プ３０１は”Ｌ”信号を出力する。その結果、過電流防
止スイッチング素子３０２がオフ状態となって、二次電
池Ｂの過電流放電を停止する。
電されると、ａ点電圧がｂ点電圧より高くなるため、コ
ンパレータ２０２の出力が”Ｈ”信号となり、反転アン
プ３０１は”Ｌ”信号を出力する。その結果、過電流防
止スイッチング素子３０２がオフ状態となって、二次電
池Ｂの過電流放電を停止する。
【００５１】図１２は図４に示す第１実施例を改良した
変形例を示す第９実施例である。なお、第１実施例と同
一部分については同番号を付して説明を割愛する。
変形例を示す第９実施例である。なお、第１実施例と同
一部分については同番号を付して説明を割愛する。
【００５２】まず、この第９実施例の説明の前に、第１
実施例において発生する可能性がある問題点について説
明する。電圧検出回路９の制御に基づいて二次電池Ｂが
パルス充電される場合、満充電が近付くにつれて、電池
電圧は図１に示されているように、パルス充電をオフ状
態としてから設定電圧以下になるまでにかなりの時間が
かかる。
実施例において発生する可能性がある問題点について説
明する。電圧検出回路９の制御に基づいて二次電池Ｂが
パルス充電される場合、満充電が近付くにつれて、電池
電圧は図１に示されているように、パルス充電をオフ状
態としてから設定電圧以下になるまでにかなりの時間が
かかる。
【００５３】そこで、パルス充電はオフ状態とされた
が、まだ電池電圧が設定電圧以下になっていない状態で
パック電池３が充電器から取り外された場合の動作につ
いて考えてみると、パック電池３を充電器から取り外し
たとき、強制オン回路５は、スイッチング素子２をオン
状態に切り換えるが、これにより、出力端子１１、１１
間に二次電池Ｂの電池電圧が現れ、強制オン回路５のＰ
ｃｈＦＥＴ２０とＮｃｈＦＥＴ２１がオン状態なり、ス
イッチング素子２をオン状態とするバイアス電圧がなく
なる。
が、まだ電池電圧が設定電圧以下になっていない状態で
パック電池３が充電器から取り外された場合の動作につ
いて考えてみると、パック電池３を充電器から取り外し
たとき、強制オン回路５は、スイッチング素子２をオン
状態に切り換えるが、これにより、出力端子１１、１１
間に二次電池Ｂの電池電圧が現れ、強制オン回路５のＰ
ｃｈＦＥＴ２０とＮｃｈＦＥＴ２１がオン状態なり、ス
イッチング素子２をオン状態とするバイアス電圧がなく
なる。
【００５４】一方、二次電池Ｂの電池電圧は設定電圧以
下に低下していないため、電圧検出回路９のトランジス
タ１６はオフ状態であるため、スイッチング素子２をオ
ン状態とするバイアス電圧を出力しない。
下に低下していないため、電圧検出回路９のトランジス
タ１６はオフ状態であるため、スイッチング素子２をオ
ン状態とするバイアス電圧を出力しない。
【００５５】従って、スイッチング素子２は、パック電
池３が充電器から取り外されると、一旦オン状態になる
もその後オフ状態となり、この状態は、二次電池Ｂの電
池電圧が設定電圧以下になるまで続く。
池３が充電器から取り外されると、一旦オン状態になる
もその後オフ状態となり、この状態は、二次電池Ｂの電
池電圧が設定電圧以下になるまで続く。
【００５６】図１２に示す第９実施例は、斯る点に鑑み
て成されたものであり、パルス充電がオフ状態とされた
ものの、電池電圧が設定電圧以下になっていない状態で
パック電池３が充電器から取り外された場合、トランジ
スタ４０２はオン状態となっているため、パック電池３
を充電器から取り外したことを強制オン回路５は検出
し、１ショットタイマー回路４０１のＩＮ入力が”Ｌ”
から”Ｈ”に変化する。これにより、１ショットタイマ
ー回路４０１のＯＵＴ出力は、一定の時間”Ｈ”を出力
する。従って、スイッチング素子２はオフ状態からオン
状態に切り換えられる。
て成されたものであり、パルス充電がオフ状態とされた
ものの、電池電圧が設定電圧以下になっていない状態で
パック電池３が充電器から取り外された場合、トランジ
スタ４０２はオン状態となっているため、パック電池３
を充電器から取り外したことを強制オン回路５は検出
し、１ショットタイマー回路４０１のＩＮ入力が”Ｌ”
から”Ｈ”に変化する。これにより、１ショットタイマ
ー回路４０１のＯＵＴ出力は、一定の時間”Ｈ”を出力
する。従って、スイッチング素子２はオフ状態からオン
状態に切り換えられる。
【００５７】同時に、１ショットタイマー回路４０１
の”Ｈ”のＯＵＴ出力は、放電制御ＦＥＴ４０３をオン
状態とし、二次電池Ｂを強制放電する。この時の放電量
は、１ショットタイマー回路４０１が”Ｈ”を出力して
いる間に、二次電池Ｂの電池電圧が設定電圧以下になる
ように設定されているのが好ましい。従って、一定時間
経過後に、１ショットタイマー回路４０１のＯＵＴ出力
が”Ｌ”になっても、二次電池Ｂの電池電圧が設定電圧
以下になっているため、電圧検出回路９のトランジスタ
１６がオン状態となり、スイッチング素子２のオン状態
は継続される。
の”Ｈ”のＯＵＴ出力は、放電制御ＦＥＴ４０３をオン
状態とし、二次電池Ｂを強制放電する。この時の放電量
は、１ショットタイマー回路４０１が”Ｈ”を出力して
いる間に、二次電池Ｂの電池電圧が設定電圧以下になる
ように設定されているのが好ましい。従って、一定時間
経過後に、１ショットタイマー回路４０１のＯＵＴ出力
が”Ｌ”になっても、二次電池Ｂの電池電圧が設定電圧
以下になっているため、電圧検出回路９のトランジスタ
１６がオン状態となり、スイッチング素子２のオン状態
は継続される。
【００５８】なお、放電制御ＦＥＴ４０３を含む強制放
電回路は必ずしも必要ではなく、これがない場合、二次
電池Ｂの電池電圧が設定電圧を下回るまで、１ショット
タイマー回路４０１は繰り返しＯＵＴ出力より”Ｈ”を
出力するため、実質的にスイッチング素子２はオン状態
となる。
電回路は必ずしも必要ではなく、これがない場合、二次
電池Ｂの電池電圧が設定電圧を下回るまで、１ショット
タイマー回路４０１は繰り返しＯＵＴ出力より”Ｈ”を
出力するため、実質的にスイッチング素子２はオン状態
となる。
【００５９】図１３は本発明の第１０実施例を示してい
る。この実施例におけるパック電池３は、パルス制御回
路５０１と、強制オン回路６０１とを備えている。パル
ス制御回路５０１は、コンパレータ５０２と、このコン
パレータ５０２の出力に接続されたＦＥＴ５０３と、Ｆ
ＥＴ５０３の出力に接続されたタイミングコンデンサ５
０４と、タイミングコンデンサ５０４の電圧を増幅する
反転アンプ５０５と、反転アンプ５０５の出力でオンオ
フ制御されるトランジスタ５０６と、コンパレータ５０
２に接続された基準電圧５０７と、コンパレータ５０２
に接続されているＦＥＴ５０３に接続された定電流回路
５０８と、トランジスタ５０６の出力でオンオフ制御さ
れるトランジスタ５０９とを備えている。
る。この実施例におけるパック電池３は、パルス制御回
路５０１と、強制オン回路６０１とを備えている。パル
ス制御回路５０１は、コンパレータ５０２と、このコン
パレータ５０２の出力に接続されたＦＥＴ５０３と、Ｆ
ＥＴ５０３の出力に接続されたタイミングコンデンサ５
０４と、タイミングコンデンサ５０４の電圧を増幅する
反転アンプ５０５と、反転アンプ５０５の出力でオンオ
フ制御されるトランジスタ５０６と、コンパレータ５０
２に接続された基準電圧５０７と、コンパレータ５０２
に接続されているＦＥＴ５０３に接続された定電流回路
５０８と、トランジスタ５０６の出力でオンオフ制御さ
れるトランジスタ５０９とを備えている。
【００６０】このパルス制御回路１０１の動作について
は、前述の図４における電圧検出回路９と実質的に同じ
であるため、詳細な説明は割愛する。
は、前述の図４における電圧検出回路９と実質的に同じ
であるため、詳細な説明は割愛する。
【００６１】一方、強制オン回路６０１は、スイッチン
グ素子２の両端電圧を検出するコンパレータ６０２と、
コンパレータ５０２の−側入力端子に接続され、コンパ
レータ６０２の出力によりオンオフ制御されるＦＥＴ６
０３と、トランジスタ５０６によりオンオフ制御される
制御ＦＥＴ６０４とを有している。
グ素子２の両端電圧を検出するコンパレータ６０２と、
コンパレータ５０２の−側入力端子に接続され、コンパ
レータ６０２の出力によりオンオフ制御されるＦＥＴ６
０３と、トランジスタ５０６によりオンオフ制御される
制御ＦＥＴ６０４とを有している。
【００６２】パック電池３を充電器に接続していると
き、コンパレータ６０２の＋側入力端子は常に−側入力
端子より低いため、制御トランジスタ６０３がオン状態
となることはない。従って、パルス制御回路５０１は、
二次電池Ｂの電池電圧に基づいて正常にパルス制御動作
を行い、スイッチング素子２はオンオフ制御される。
き、コンパレータ６０２の＋側入力端子は常に−側入力
端子より低いため、制御トランジスタ６０３がオン状態
となることはない。従って、パルス制御回路５０１は、
二次電池Ｂの電池電圧に基づいて正常にパルス制御動作
を行い、スイッチング素子２はオンオフ制御される。
【００６３】一方、スイッチング素子２がオフ状態のと
きにパック電池３を充電器から外すと、二次電池Ｂから
制御トランジスタ６０４及びスイッチング素子２の寄生
ダイオードの経路で放電電流が流れる。コンパレータ６
０２はこの放電電流の存在を検出して”Ｈ”信号を出力
することにより、ＦＥＴ６０３がオン状態となる。その
結果、コンパレータ５０２の−側入力端子に入力される
電圧は、二次電池Ｂの電池電圧を分圧したものとなるた
め、基準電圧より５０７より小さくなり、コンパレータ
５０２の出力は”Ｌ”から”Ｈ”に変化する。従って、
トランジスタ５０６がオフ状態となって、スイッチング
素子２は強制的にオン状態となる。
きにパック電池３を充電器から外すと、二次電池Ｂから
制御トランジスタ６０４及びスイッチング素子２の寄生
ダイオードの経路で放電電流が流れる。コンパレータ６
０２はこの放電電流の存在を検出して”Ｈ”信号を出力
することにより、ＦＥＴ６０３がオン状態となる。その
結果、コンパレータ５０２の−側入力端子に入力される
電圧は、二次電池Ｂの電池電圧を分圧したものとなるた
め、基準電圧より５０７より小さくなり、コンパレータ
５０２の出力は”Ｌ”から”Ｈ”に変化する。従って、
トランジスタ５０６がオフ状態となって、スイッチング
素子２は強制的にオン状態となる。
【００６４】なお、トランジスタ５０６がオフ状態にな
ると、制御トランジスタ６０４もオフ状態なるため、二
次電池Ｂの放電が停止し、従って、コンパレータ６０２
の出力が”Ｌ”になり、ＦＥＴ６０３がオフ状態とな
る。その結果、この時点で、二次電池Ｂの電池電圧が設
定電圧より高い場合、パルス制御回路５０１は再びスイ
ッチング素子２をオフ状態とするべく動作するが、スイ
ッチング素子２がオフ状態となれば、再度二次電池Ｂの
放電が始まり、前述のようにして、スイッチング素子２
は直ちに強制的にオン状態となる。
ると、制御トランジスタ６０４もオフ状態なるため、二
次電池Ｂの放電が停止し、従って、コンパレータ６０２
の出力が”Ｌ”になり、ＦＥＴ６０３がオフ状態とな
る。その結果、この時点で、二次電池Ｂの電池電圧が設
定電圧より高い場合、パルス制御回路５０１は再びスイ
ッチング素子２をオフ状態とするべく動作するが、スイ
ッチング素子２がオフ状態となれば、再度二次電池Ｂの
放電が始まり、前述のようにして、スイッチング素子２
は直ちに強制的にオン状態となる。
【００６５】結果として、スイッチング素子２は、パッ
ク電池３が充電器から取り外されると、二次電池Ｂの電
池電圧が設定電圧より高い間、オンオフを繰り返すもの
の、実質的には強制的にオン状態とされる。
ク電池３が充電器から取り外されると、二次電池Ｂの電
池電圧が設定電圧より高い間、オンオフを繰り返すもの
の、実質的には強制的にオン状態とされる。
【００６６】なお、本実施例においても、強制放電回路
を設けて、二次電池Ｂの電池電圧が設定電圧より低くな
るように強制放電を行ってもよい。
を設けて、二次電池Ｂの電池電圧が設定電圧より低くな
るように強制放電を行ってもよい。
【００６７】図１４は図１３の第１０実施例を変形した
第１１実施例であって、反転アンプ５０５及びコンパレ
ータ６０２の出力を入力するナンドゲート７０１と、ス
イッチング素子２と直列にこれと逆極性の関係で接続さ
れ、ナンドゲート７０１の出力により制御されるか電流
防止スイッチング素子７０２（ＭＯＳＦＥＴからなる）
とを設けたものである。
第１１実施例であって、反転アンプ５０５及びコンパレ
ータ６０２の出力を入力するナンドゲート７０１と、ス
イッチング素子２と直列にこれと逆極性の関係で接続さ
れ、ナンドゲート７０１の出力により制御されるか電流
防止スイッチング素子７０２（ＭＯＳＦＥＴからなる）
とを設けたものである。
【００６８】斯る構成によれば、二次電池Ｂが大電流放
電されると、コンパレータ６０２の出力が”Ｈ”信号と
なり、ナンドゲート７０１は”Ｌ”信号を出力する。そ
の結果、過電流防止スイッチング素子７０２がオフ状態
となって、二次電池Ｂの過電流放電を停止する。
電されると、コンパレータ６０２の出力が”Ｈ”信号と
なり、ナンドゲート７０１は”Ｌ”信号を出力する。そ
の結果、過電流防止スイッチング素子７０２がオフ状態
となって、二次電池Ｂの過電流放電を停止する。
【００６９】なお、斯る過電流放電に伴う停止動作は、
ナンドゲート７０１に反転アンプ５０５の出力が入力さ
れていることから明らかなように、二次電池Ｂの電池電
圧が設定電圧より低い場合（換言すれば、スイッチング
素子２がオン状態となっている時）のみ行われるように
なっている。即ち、スイッチング素子２がオフ状態（言
い換えれば、二次電池Ｂの電池電圧が設定電圧より高い
状態）の場合、反転アンプ５０５の出力は”Ｌ”である
ため、ナンドゲート７０１の出力は、コンパレータ６０
２の出力に関係なく、”Ｈ”となり、過電流防止スイッ
チング素子７０２がオフ状態とされることはない。
ナンドゲート７０１に反転アンプ５０５の出力が入力さ
れていることから明らかなように、二次電池Ｂの電池電
圧が設定電圧より低い場合（換言すれば、スイッチング
素子２がオン状態となっている時）のみ行われるように
なっている。即ち、スイッチング素子２がオフ状態（言
い換えれば、二次電池Ｂの電池電圧が設定電圧より高い
状態）の場合、反転アンプ５０５の出力は”Ｌ”である
ため、ナンドゲート７０１の出力は、コンパレータ６０
２の出力に関係なく、”Ｈ”となり、過電流防止スイッ
チング素子７０２がオフ状態とされることはない。
【００７０】
【発明の効果】本発明の電池装置は、二次電池をパルス
充電するスイッチング素子がオフ状態のときに充電器が
外されると、スイッチング素子を強制的にオン状態とす
るので、常に正常な動作を行うことができる。
充電するスイッチング素子がオフ状態のときに充電器が
外されると、スイッチング素子を強制的にオン状態とす
るので、常に正常な動作を行うことができる。
【図１】二次電池をパルス充電するときの電池電圧と充
電電流を示すグラフ
電電流を示すグラフ
【図２】従来例の回路図
【図３】本発明の第１実施例を示すブロック線図
【図４】図３に示すブロック線図の詳細な回路図
【図５】本発明の第２実施例を示す回路図
【図６】本発明の第３実施例を示す回路図
【図７】本発明の第４実施例を示す回路図
【図８】本発明の第５実施例を示す回路図
【図９】本発明の第６実施例を示す回路図
【図１０】本発明の第７実施例を示す回路図
【図１１】本発明の第８実施例を示す回路図
【図１２】本発明の第９実施例を示す回路図
【図１３】本発明の第１０実施例を示す回路図
【図１４】本発明の第１１実施例を示す回路図
１ 保護回路 ２ スイッチング素子 ３ パック電池 ５ 強制オン回路 ６ 強制放電回路
Claims (2)
- 【請求項１】 二次電池の電池電圧が設定電圧を越える
とスイッチング素子をオフ状態にして充電を停止し、電
池電圧が設定電圧よりも低くなると前記スイッチング素
子をオン状態にして充電を再開する回路を備え、前記ス
イッチング素子をオンオフさせて前記二次電池をパルス
充電する電池装置において、前記二次電池への充電電圧
の印加が遮断されたことを検出すると、前記スイッチン
グ素子を強制的にオン状態とする強制オン回路を備えた
ことを特徴とする電池装置。 - 【請求項２】 二次電池の電池電圧が設定電圧を越える
とスイッチング素子をオフ状態にして充電を停止し、電
池電圧が設定電圧よりも低くなると前記スイッチング素
子をオン状態にして充電を再開する回路を備え、前記ス
イッチング素子をオンオフさせて前記二次電池をパルス
充電する電池装置において、前記二次電池への充電電圧
の印加が遮断されたことを検出すると、電池電圧が前記
設定電圧より低くなるまで前記二次電池を強制的に放電
する強制放電回路を備えたことを特徴とする電池装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16322596A JP3439029B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-06-24 | 電池装置 |
| TW085114143A TW332349B (en) | 1996-02-29 | 1996-11-18 | Battery device |
| US08/807,465 US5828202A (en) | 1996-02-29 | 1997-02-27 | Battery apparatus |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264096 | 1996-02-29 | ||
| JP8-42640 | 1996-02-29 | ||
| JP8-95455 | 1996-04-17 | ||
| JP9545596 | 1996-04-17 | ||
| JP16322596A JP3439029B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-06-24 | 電池装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH104635A true JPH104635A (ja) | 1998-01-06 |
| JP3439029B2 JP3439029B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=27291286
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16322596A Expired - Fee Related JP3439029B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-06-24 | 電池装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5828202A (ja) |
| JP (1) | JP3439029B2 (ja) |
| TW (1) | TW332349B (ja) |
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| JP2012085448A (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Lapis Semiconductor Co Ltd | 充電制御システム及び充電制御装置 |
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