JPH11299113A - 充放電制御回路と充電式電源装置 - Google Patents
充放電制御回路と充電式電源装置Info
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- JPH11299113A JPH11299113A JP10108316A JP10831698A JPH11299113A JP H11299113 A JPH11299113 A JP H11299113A JP 10108316 A JP10108316 A JP 10108316A JP 10831698 A JP10831698 A JP 10831698A JP H11299113 A JPH11299113 A JP H11299113A
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- 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
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
- H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
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- 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
- H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
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- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンデンサが故障し短絡状態になった時に、
充電が進み、二次電池が例えばリチウムイオン二次電池
である場合に、発火の危険性がないようにすること。 【解決手段】 遅延時間の設定にコンデンサの充放電を
用いた遅延回路において、コンデンサの端子電圧を外部
からの信号によりモニターし正常な電圧になっているか
を確認する手段を設ける。
充電が進み、二次電池が例えばリチウムイオン二次電池
である場合に、発火の危険性がないようにすること。 【解決手段】 遅延時間の設定にコンデンサの充放電を
用いた遅延回路において、コンデンサの端子電圧を外部
からの信号によりモニターし正常な電圧になっているか
を確認する手段を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサを用い
た遅延回路を含む二次電池の充放電制御回路と、その充
放電制御回路を用いた充電式電源装置に関する。
た遅延回路を含む二次電池の充放電制御回路と、その充
放電制御回路を用いた充電式電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンデンサを用いた遅延回路を含
む二次電池の充放電制御回路と、その充放電制御回路を
用いた充電式電源装置を図２に示す。一般には充電式電
源装置はノートブックＰＣやカメラ一体型ＶＴＲ等に使
用される電池パックとして市販されている。
む二次電池の充放電制御回路と、その充放電制御回路を
用いた充電式電源装置を図２に示す。一般には充電式電
源装置はノートブックＰＣやカメラ一体型ＶＴＲ等に使
用される電池パックとして市販されている。
【０００３】外部端子１０６、１０７に外部より充電器
を接続し二次電池１０３を充電させる。充電が進み二次
電池１０３が過充電状態になるとコンパレータが反転
し、遅延回路１０２がコンデンサ１０４を充電し始め
る。このコンデンサが一定の電圧に達すると遅延回路１
０２はスイッチ素子１０１をオフする信号を出力し二次
電池１０３への充電を停止する。
を接続し二次電池１０３を充電させる。充電が進み二次
電池１０３が過充電状態になるとコンパレータが反転
し、遅延回路１０２がコンデンサ１０４を充電し始め
る。このコンデンサが一定の電圧に達すると遅延回路１
０２はスイッチ素子１０１をオフする信号を出力し二次
電池１０３への充電を停止する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来例として図２に示
したコンデンサへの充放電を用いた遅延回路の場合は、
次のような問題点がある。ここまで説明した遅延回路で
は、コンデンサ１０４が故障し短絡状態になった時に、
コンデンサ１０４が接続された端子１０８は常に接地電
位に固定される。
したコンデンサへの充放電を用いた遅延回路の場合は、
次のような問題点がある。ここまで説明した遅延回路で
は、コンデンサ１０４が故障し短絡状態になった時に、
コンデンサ１０４が接続された端子１０８は常に接地電
位に固定される。
【０００５】この時二次電池１０３への充電が開始され
二次電池が過充電になった時にはコンデンサ１０４への
充電が開始されるはずであるが、コンデンサ１０４の故
障の為、端子１０８は接地電位で電圧が上がらない。し
たがって遅延回路１０２はスイッチ素子１０１をオフす
る信号を出力しない。この結果充電が進み二次電池１０
３が、例えばリチウムイオン二次電池である場合には発
火の危険性がある。
二次電池が過充電になった時にはコンデンサ１０４への
充電が開始されるはずであるが、コンデンサ１０４の故
障の為、端子１０８は接地電位で電圧が上がらない。し
たがって遅延回路１０２はスイッチ素子１０１をオフす
る信号を出力しない。この結果充電が進み二次電池１０
３が、例えばリチウムイオン二次電池である場合には発
火の危険性がある。
【０００６】一般に保護や安全性向上のために設けられ
た回路では、故障が発生した場合でも何らかの保護が働
かねばならない。いわゆる‘フェイルセーフ’となって
いなければならない。
た回路では、故障が発生した場合でも何らかの保護が働
かねばならない。いわゆる‘フェイルセーフ’となって
いなければならない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、遅延時間の設定にコンデンサの充放
電を用いた遅延回路において、コンデンサの端子電圧を
外部からの信号によりモニターし、正常な電圧になって
いるかを確認する手段を設ける。
ために、本発明は、遅延時間の設定にコンデンサの充放
電を用いた遅延回路において、コンデンサの端子電圧を
外部からの信号によりモニターし、正常な電圧になって
いるかを確認する手段を設ける。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１に示す。外
部端子１０６、１０７は外部より充電器を接続するため
の端子である。外部端子１０６は充電停止用スイッチ素
子１０１を介して二次電池１０３へ接続され、さらに外
部端子１０７へ接続されている。二次電池１０３の正電
圧は充放電制御回路１０５に入力される。この充放電制
御回路１０５は集積回路化する事が可能である。二次電
池１０３の正電圧はコンパレータ１０９に入力され基準
電圧回路Ｖｒｅｆと比較される。コンパレータ１０９の
出力はトランジスタ１１０のゲートに入力されトランジ
スタ１１０をオン、オフする。またトランジスタ１１０
の一端には定電流源１１１が接続されている。その接続
点Ａはスイッチ１１２を介して端子１０８に接続されて
いるコンデンサ１０４に繋がり、さらにはマイコン等に
入力される。さらに接続点Ａはコンパレータ１１３に入
力され基準電圧回路Ｖｒｅｆと比較されてスイッチ素子
１０１のオン、オフを制御する。一方マイコン等からの
信号は端子１１４に入力されインバータと抵抗、スイッ
チ１１５を介して端子１０８に接続されている。またマ
イコン等からの別の信号は端子１１６に入力されスイッ
チ１１２、１１５の開閉を制御する。
部端子１０６、１０７は外部より充電器を接続するため
の端子である。外部端子１０６は充電停止用スイッチ素
子１０１を介して二次電池１０３へ接続され、さらに外
部端子１０７へ接続されている。二次電池１０３の正電
圧は充放電制御回路１０５に入力される。この充放電制
御回路１０５は集積回路化する事が可能である。二次電
池１０３の正電圧はコンパレータ１０９に入力され基準
電圧回路Ｖｒｅｆと比較される。コンパレータ１０９の
出力はトランジスタ１１０のゲートに入力されトランジ
スタ１１０をオン、オフする。またトランジスタ１１０
の一端には定電流源１１１が接続されている。その接続
点Ａはスイッチ１１２を介して端子１０８に接続されて
いるコンデンサ１０４に繋がり、さらにはマイコン等に
入力される。さらに接続点Ａはコンパレータ１１３に入
力され基準電圧回路Ｖｒｅｆと比較されてスイッチ素子
１０１のオン、オフを制御する。一方マイコン等からの
信号は端子１１４に入力されインバータと抵抗、スイッ
チ１１５を介して端子１０８に接続されている。またマ
イコン等からの別の信号は端子１１６に入力されスイッ
チ１１２、１１５の開閉を制御する。
【０００９】次に本実施例の動作を説明する。外部端子
１０６、１０７に接続された充電器により二次電池１０
３が充電される。この時スイッチ素子１０１はオンして
いる。充電が進行し二次電池１０３の電圧が上昇し充電
停止電圧すなわち過充電状態に達すると、コンパレータ
１０９がＬｏｗ電圧に反転する。この結果トランジスタ
１１０はオフする。この状態ではスイッチ１１２が閉じ
ており定電流源１１１の電流はコンデンサ１０４を充電
し始める。この充電により接続点Ａの電圧が上昇しコン
パレータ１１３に入力されている基準電圧回路Ｖｒｅf
の電圧を超えるとコンパレータ１１３はＨｉｇｈ電圧に
反転してスイッチ素子１０１をオフする。コンパレータ
１０９がＬｏｗ電圧に反転し、コンパレータ１１３がＨ
ｉｇｈ電圧に反転するまでが遅延時間となる。この結果
二次電池１０３への充電は停止する。以上が正常に動作
した場合の説明である。
１０６、１０７に接続された充電器により二次電池１０
３が充電される。この時スイッチ素子１０１はオンして
いる。充電が進行し二次電池１０３の電圧が上昇し充電
停止電圧すなわち過充電状態に達すると、コンパレータ
１０９がＬｏｗ電圧に反転する。この結果トランジスタ
１１０はオフする。この状態ではスイッチ１１２が閉じ
ており定電流源１１１の電流はコンデンサ１０４を充電
し始める。この充電により接続点Ａの電圧が上昇しコン
パレータ１１３に入力されている基準電圧回路Ｖｒｅf
の電圧を超えるとコンパレータ１１３はＨｉｇｈ電圧に
反転してスイッチ素子１０１をオフする。コンパレータ
１０９がＬｏｗ電圧に反転し、コンパレータ１１３がＨ
ｉｇｈ電圧に反転するまでが遅延時間となる。この結果
二次電池１０３への充電は停止する。以上が正常に動作
した場合の説明である。
【００１０】しかし、コンデンサ１０４が何らかの原因
で故障し内部短絡を起こした場合このシステムは正常に
機能しなくなる。すなわち端子１０８は接地電位に固定
される為、定電流源１１１の電流が流れ込んでも接続点
Ａの電圧は上昇しない。これによりスイッチ素子１０１
はオフせず二次電池１０３は充電され続け甚だ危険な状
態になる。しかし本発明では、端子１１４、１１６に入
力されるマイコン等からの信号によりこれを回避でき
る。具体的には、端子１１６から入力される信号により
スイッチ１１２をオフ、スイッチ１１５をオンする。続
いて端子１１４から入力される信号をＬｏｗ信号とし、
端子１０８にＨｉｇｈ信号を出力する。この時コンデン
サ１０４が内部短絡故障していれば端子１０８はＬｏｗ
電圧のままである。これをマイコン等のＡ／Ｄ変換器に
入力しその電圧を読み込む。マイコンは端子１１４にＬ
ｏｗ信号を出したのだから端子１０８の電圧はＨｉｇｈ
電圧を期待する。しかし端子１０８の電圧は短絡により
Ｌｏｗ電圧である為、マイコンはコンデンサ１０４は故
障していると判断する。この場合マイコンはすぐ充電を
停止するかまたはこの電池を使用停止にするような警告
を何らかの手段により発することができる。一方、端子
１０８がVDD等のＨｉｇｈ電圧に異常に短絡された場合
にも本発明は効果がある。すなわち端子１１４にマイコ
ンはＨｉｇｈ信号を入力すると端子１０８はＬｏｗ電圧
になるはずであるが何らかの異常によりマイコンへはＨ
ｉｇｈ電圧が送られる。これを異常とマイコンは判断し
すぐに前記と同様な処理をする事が出来る。
で故障し内部短絡を起こした場合このシステムは正常に
機能しなくなる。すなわち端子１０８は接地電位に固定
される為、定電流源１１１の電流が流れ込んでも接続点
Ａの電圧は上昇しない。これによりスイッチ素子１０１
はオフせず二次電池１０３は充電され続け甚だ危険な状
態になる。しかし本発明では、端子１１４、１１６に入
力されるマイコン等からの信号によりこれを回避でき
る。具体的には、端子１１６から入力される信号により
スイッチ１１２をオフ、スイッチ１１５をオンする。続
いて端子１１４から入力される信号をＬｏｗ信号とし、
端子１０８にＨｉｇｈ信号を出力する。この時コンデン
サ１０４が内部短絡故障していれば端子１０８はＬｏｗ
電圧のままである。これをマイコン等のＡ／Ｄ変換器に
入力しその電圧を読み込む。マイコンは端子１１４にＬ
ｏｗ信号を出したのだから端子１０８の電圧はＨｉｇｈ
電圧を期待する。しかし端子１０８の電圧は短絡により
Ｌｏｗ電圧である為、マイコンはコンデンサ１０４は故
障していると判断する。この場合マイコンはすぐ充電を
停止するかまたはこの電池を使用停止にするような警告
を何らかの手段により発することができる。一方、端子
１０８がVDD等のＨｉｇｈ電圧に異常に短絡された場合
にも本発明は効果がある。すなわち端子１１４にマイコ
ンはＨｉｇｈ信号を入力すると端子１０８はＬｏｗ電圧
になるはずであるが何らかの異常によりマイコンへはＨ
ｉｇｈ電圧が送られる。これを異常とマイコンは判断し
すぐに前記と同様な処理をする事が出来る。
【００１１】また本実施例では充電停止の判断をコンパ
レータ１１３を用いて行ったが、端子１０８からのマイ
コンへの信号を使用して充電禁止を判断させてもよい。
具体的には、コンデンサ１０４の端子電圧はマイコン等
のＡ／Ｄ変換器に入力され所定の電圧になっているかチ
ェックされる。所定の電圧に達していればマイコンは充
電器に対して充電を停止させるか、または図１にはその
結線が記載されていないがスイッチ素子１０１をオフす
るように制御信号を出す。
レータ１１３を用いて行ったが、端子１０８からのマイ
コンへの信号を使用して充電禁止を判断させてもよい。
具体的には、コンデンサ１０４の端子電圧はマイコン等
のＡ／Ｄ変換器に入力され所定の電圧になっているかチ
ェックされる。所定の電圧に達していればマイコンは充
電器に対して充電を停止させるか、または図１にはその
結線が記載されていないがスイッチ素子１０１をオフす
るように制御信号を出す。
【００１２】本実施例では充放電制御回路１０５は充電
制御機能だけを例にして説明したが、一般には充放電制
御回路１０５にはその他に過電流禁止機能や過放電禁止
用のスイッチ素子を設けて過放電禁止機能も附加され
る。この時過充電禁止機能同様、遅延回路が必要な場合
には本実施例を適用できる。以上の実施例を説明してき
たが、コンパレータの入力端子や出力論理はどのように
組んでも本発明を実施することが可能である。
制御機能だけを例にして説明したが、一般には充放電制
御回路１０５にはその他に過電流禁止機能や過放電禁止
用のスイッチ素子を設けて過放電禁止機能も附加され
る。この時過充電禁止機能同様、遅延回路が必要な場合
には本実施例を適用できる。以上の実施例を説明してき
たが、コンパレータの入力端子や出力論理はどのように
組んでも本発明を実施することが可能である。
【００１３】ここまで説明した実施例は、半導体集積回
路で構成することも可能である。その際には、容量を集
積回路に組み込むことが困難であり、外部に接続され
る。このために本発明が有効性を発揮することになる。
路で構成することも可能である。その際には、容量を集
積回路に組み込むことが困難であり、外部に接続され
る。このために本発明が有効性を発揮することになる。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように簡単な回
路を追加するだけで、コンデンサが内部短絡したり、端
子が電源電圧電位やグランド電位に短絡された異常時を
チェック出来る為、機器全体の信頼性を高め、安全性を
向上させるという効果がある。
路を追加するだけで、コンデンサが内部短絡したり、端
子が電源電圧電位やグランド電位に短絡された異常時を
チェック出来る為、機器全体の信頼性を高め、安全性を
向上させるという効果がある。
【図１】本発明の充放電制御回路を用いた充電式電源装
置の説明図である。
置の説明図である。
【図２】従来の充放電制御回路を用いた充電式電源装置
の説明図である。
の説明図である。
１０１ スイッチ素子 １０３ 二次電池 １０４ コンデンサ １０６、１０７ 外部端子 １０８、１１４、１１６ 充放電制御回路の端子 １１２、１１５ スイッチ １０９、１１３ コンパレータ
Claims (4)
- 【請求項１】 二次電池の過充電と過放電と過電流の状
態を検出する手段と、該状態を検出する手段からの信号
に遅延を与える手段と、遅延を与えた信号をスイッチ素
子に与える手段とからなる二次電池の充放電を制御する
充放電制御回路において、該遅延を与える手段の機能が
正常に動作しているかをチェックする手段を設けた事を
特徴とした充放電制御回路。 - 【請求項２】 外部端子にスイッチ素子を介して接続し
た二次電池と、該スイッチ素子を制御する為に該二次電
池と並列に接続した遅延回路を含む充放電制御回路とか
らなる充電式電源装置において、該遅延を与える手段の
機能が正常に動作しているかをチェックする手段を設け
た事を特徴とした充電式電源装置。 - 【請求項３】 該遅延を与える手段の機能が正常に動作
しているかをチェックする手段は、マイコン等の制御手
段からの第１の信号を受け、その信号に応じた第２の信
号を前記マイコン等の制御手段に出力する機能を持って
いる事を特徴とした請求項１に記載の充放電制御回路。 - 【請求項４】 該遅延を与える手段の機能が正常に動作
しているかをチェックする手段は、マイコン等の制御手
段からの第１の信号を受け、その信号に応じた第２の信
号を前記マイコン等の制御手段に出力する機能を持って
いる事を特徴とした請求項２に記載の充電式電源装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10108316A JPH11299113A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 充放電制御回路と充電式電源装置 |
| TW088105538A TW417321B (en) | 1998-04-17 | 1999-04-07 | Charging and discharging control circuit and charging type power supply device |
| US09/293,092 US6081099A (en) | 1998-04-17 | 1999-04-16 | Charging and discharging control circuit and charging type power supply device |
| KR1019990013552A KR100571109B1 (ko) | 1998-04-17 | 1999-04-16 | 충방전 제어회로 및 충전식 전원장치 |
| CN99107222A CN1126224C (zh) | 1998-04-17 | 1999-04-17 | 充电和放电控制电路及充电型电源装置 |
| HK00102281A HK1024345A1 (en) | 1998-04-17 | 2000-04-14 | Charging and discharging control circuit and charging type power supply device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10108316A JPH11299113A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 充放電制御回路と充電式電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11299113A true JPH11299113A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14481628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10108316A Pending JPH11299113A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 充放電制御回路と充電式電源装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6081099A (ja) |
| JP (1) | JPH11299113A (ja) |
| KR (1) | KR100571109B1 (ja) |
| CN (1) | CN1126224C (ja) |
| HK (1) | HK1024345A1 (ja) |
| TW (1) | TW417321B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006228662A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池パック |
| WO2014007006A1 (en) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | Ricoh Company, Ltd. | Delay circuit and semiconductor apparatus |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4533328B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2010-09-01 | 株式会社リコー | 充電制御用半導体集積回路、その充電制御用半導体集積回路を使用した充電装置及び２次電池接続検出方法 |
| JP4616222B2 (ja) * | 2006-08-11 | 2011-01-19 | セイコーインスツル株式会社 | 充放電制御回路および充電式電源装置 |
| US7496460B2 (en) * | 2006-09-06 | 2009-02-24 | Eastway Fair Company Limited | Energy source monitoring and control system for power tools |
| JP4257360B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2009-04-22 | Ｎｅｃシステムテクノロジー株式会社 | 電池交換システム、管理装置及び電池交換方法 |
| JP5509152B2 (ja) * | 2011-05-31 | 2014-06-04 | 株式会社日立製作所 | 蓄電システム |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3291530B2 (ja) * | 1992-09-17 | 2002-06-10 | ソニー株式会社 | バッテリー保護回路 |
| US5742148A (en) * | 1992-11-24 | 1998-04-21 | Seiko Instruments Inc. | Charge/discharge control circuit and chargeable electric power source apparatus |
| JP3597617B2 (ja) * | 1995-12-27 | 2004-12-08 | 株式会社日立超エル・エス・アイ・システムズ | 二次電池保護回路 |
| JP3731951B2 (ja) * | 1996-09-24 | 2006-01-05 | ローム株式会社 | リチウムイオン電池保護回路 |
-
1998
- 1998-04-17 JP JP10108316A patent/JPH11299113A/ja active Pending
-
1999
- 1999-04-07 TW TW088105538A patent/TW417321B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-04-16 US US09/293,092 patent/US6081099A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-16 KR KR1019990013552A patent/KR100571109B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-04-17 CN CN99107222A patent/CN1126224C/zh not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-04-14 HK HK00102281A patent/HK1024345A1/xx unknown
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|---|---|---|---|---|
| JP2006228662A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池パック |
| WO2014007006A1 (en) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | Ricoh Company, Ltd. | Delay circuit and semiconductor apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW417321B (en) | 2001-01-01 |
| KR19990083257A (ko) | 1999-11-25 |
| KR100571109B1 (ko) | 2006-04-13 |
| US6081099A (en) | 2000-06-27 |
| HK1024345A1 (en) | 2000-10-05 |
| CN1233100A (zh) | 1999-10-27 |
| CN1126224C (zh) | 2003-10-29 |
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