JPH11332116A - 充放電制御回路及び充電式電源装置 - Google Patents
充放電制御回路及び充電式電源装置Info
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- JPH11332116A JPH11332116A JP10133358A JP13335898A JPH11332116A JP H11332116 A JPH11332116 A JP H11332116A JP 10133358 A JP10133358 A JP 10133358A JP 13335898 A JP13335898 A JP 13335898A JP H11332116 A JPH11332116 A JP H11332116A
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- control circuit
- charging
- charge
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スイッチ回路のオン、オフにより直列に接続
された複数個の二次電池の充放電を制御する充放電制御
回路において、直列に接続された二次電池の最大電位と
最低電位の間にそれぞれの二次電池の充放電を検出する
コンパレータを並列に接続すると、複数個のコンパレー
タの消費電流が必要となり一回の充電あたりの二次電池
の寿命を短くする。 【解決手段】 スイッチ回路のオン、オフにより直列に
接続された複数個の二次電池の充放電を制御する充放電
制御回路において、それぞれの二次電池の充放電を検出
するコンパレータを直列に接続することでコンパレータ
全体の消費電流をコンパレータ一個分の消費電流とし、
充放電制御回路の消費電流をへらし、二次電池の１回の
充電あたりの寿命を長くする。
された複数個の二次電池の充放電を制御する充放電制御
回路において、直列に接続された二次電池の最大電位と
最低電位の間にそれぞれの二次電池の充放電を検出する
コンパレータを並列に接続すると、複数個のコンパレー
タの消費電流が必要となり一回の充電あたりの二次電池
の寿命を短くする。 【解決手段】 スイッチ回路のオン、オフにより直列に
接続された複数個の二次電池の充放電を制御する充放電
制御回路において、それぞれの二次電池の充放電を検出
するコンパレータを直列に接続することでコンパレータ
全体の消費電流をコンパレータ一個分の消費電流とし、
充放電制御回路の消費電流をへらし、二次電池の１回の
充電あたりの寿命を長くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池の充放電を
制御する充放電制御回路と該充放電制御回路を内蔵する
二次電池の充電式電源装置に関するものである。
制御する充放電制御回路と該充放電制御回路を内蔵する
二次電池の充電式電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の二次電池からなる充電式電源装置
としては、図２に回路ブロック図を示すような電源装置
が知られている。例えば、特開平４−７５４３０号「充
電式の電源装置」にこのような構造が開示されている。
即ち外部端子−Ｖ０又は＋Ｖ０にスイッチ回路１０３を
介して二次電池１０１が接続されている。さらに、二次
電池１０１に並列に充放電制御回路１１０が接続されて
いる。この充放電制御回路１１０は、二次電池１０１の
電圧を検出する機能を備えている。二次電池１０１が過
充電状態（電池が所定の電圧値より高い状態。以降、こ
の状態を過充電保護状態と呼ぶ）、または過放電状態
（電池が所定の電圧値より低い状態。以降、この状態を
過放電保護状態と呼ぶ）のいずれかの場合は、スイッチ
回路１０３がＯＦＦするように充放電制御回路１１０か
ら信号が出力される。また、外部端子＋Ｖ０がある電圧
に達した時にスイッチ回路１０３がＯＦＦするようにし
て、放電をＳＴＯＰすることでスイッチ回路１０３に流
れる電流を制限することが可能である。すなわち、過大
な電流が流れた時に放電を停止（過電流制御）すること
ができる。以降、この状態の事を過電流保護状態と呼
ぶ。これらの状態から電池を保護するのが充放電制御回
路の役割である。
としては、図２に回路ブロック図を示すような電源装置
が知られている。例えば、特開平４−７５４３０号「充
電式の電源装置」にこのような構造が開示されている。
即ち外部端子−Ｖ０又は＋Ｖ０にスイッチ回路１０３を
介して二次電池１０１が接続されている。さらに、二次
電池１０１に並列に充放電制御回路１１０が接続されて
いる。この充放電制御回路１１０は、二次電池１０１の
電圧を検出する機能を備えている。二次電池１０１が過
充電状態（電池が所定の電圧値より高い状態。以降、こ
の状態を過充電保護状態と呼ぶ）、または過放電状態
（電池が所定の電圧値より低い状態。以降、この状態を
過放電保護状態と呼ぶ）のいずれかの場合は、スイッチ
回路１０３がＯＦＦするように充放電制御回路１１０か
ら信号が出力される。また、外部端子＋Ｖ０がある電圧
に達した時にスイッチ回路１０３がＯＦＦするようにし
て、放電をＳＴＯＰすることでスイッチ回路１０３に流
れる電流を制限することが可能である。すなわち、過大
な電流が流れた時に放電を停止（過電流制御）すること
ができる。以降、この状態の事を過電流保護状態と呼
ぶ。これらの状態から電池を保護するのが充放電制御回
路の役割である。
【０００３】また、二次電池を複数個直列に接続したば
あいでも、それぞれの電池の過充電、過放電を検出する
充放電制御回路を持つ電源装置も同様に実現可能であ
る。
あいでも、それぞれの電池の過充電、過放電を検出する
充放電制御回路を持つ電源装置も同様に実現可能であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された充放電制御回路では自らの消費電流によ
って、二次電池を使用する機器の、１回の充電あたりの
動作時間を短くしてしまうという欠点がある。二次電池
を２個直列に接続した場合の充放電制御回路１１０の内
部回路例を示したのが図３である。この回路例では過充
電検出の回路だけを示しているが、過放電検出の場合も
同様である。図３の内部回路例を用いて説明する。
うに構成された充放電制御回路では自らの消費電流によ
って、二次電池を使用する機器の、１回の充電あたりの
動作時間を短くしてしまうという欠点がある。二次電池
を２個直列に接続した場合の充放電制御回路１１０の内
部回路例を示したのが図３である。この回路例では過充
電検出の回路だけを示しているが、過放電検出の場合も
同様である。図３の内部回路例を用いて説明する。
【０００５】図３の内部回路例では過充電検出手段とし
てコンパレータを用いる場合について示しているが、ほ
かの検出手段を用いる場合でも同様である。充放電制御
回路１１０では、過充電検出コンパレータ１１３、１１
４と過充電検出コンパレータの入力端子に所定の基準電
圧Ｖｒを与えるための基準電圧回路１１５、１１６、二
次電池１０１、１０２の端子電圧を分圧するため抵抗器
Ｒ０〜Ｒ１から成る電圧分割回路１１１、抵抗器Ｒ２〜
Ｒ３から成る電圧分割回路１１２、内部制御回路１２０
を備えている。図の例では二次電池が２つの場合のみ図
示しているが、二次電池は２つ以上を接続する場合も同
様である。過充電検出コンパレータ１１３、１１４は、
二次電池１０１、１０２の端子電圧を電圧分割回路１１
１，１１２で分圧した分圧出力を基準電圧回路１１５、
１１６の基準電圧Ｖｒと比較して過充電状態を検出する
機能を備えている。
てコンパレータを用いる場合について示しているが、ほ
かの検出手段を用いる場合でも同様である。充放電制御
回路１１０では、過充電検出コンパレータ１１３、１１
４と過充電検出コンパレータの入力端子に所定の基準電
圧Ｖｒを与えるための基準電圧回路１１５、１１６、二
次電池１０１、１０２の端子電圧を分圧するため抵抗器
Ｒ０〜Ｒ１から成る電圧分割回路１１１、抵抗器Ｒ２〜
Ｒ３から成る電圧分割回路１１２、内部制御回路１２０
を備えている。図の例では二次電池が２つの場合のみ図
示しているが、二次電池は２つ以上を接続する場合も同
様である。過充電検出コンパレータ１１３、１１４は、
二次電池１０１、１０２の端子電圧を電圧分割回路１１
１，１１２で分圧した分圧出力を基準電圧回路１１５、
１１６の基準電圧Ｖｒと比較して過充電状態を検出する
機能を備えている。
【０００６】過充電検出コンパレータ１１３、１１４は
その正相入力端子に入力されている前記分圧出力電圧の
レベルが基準電圧Ｖｒより大きくなったときにその出力
が高レベルとなる。内部制御回路１２０は過充電検出コ
ンパレータの出力を入力信号として、スイッチ回路１０
３を制御する信号を出力する。
その正相入力端子に入力されている前記分圧出力電圧の
レベルが基準電圧Ｖｒより大きくなったときにその出力
が高レベルとなる。内部制御回路１２０は過充電検出コ
ンパレータの出力を入力信号として、スイッチ回路１０
３を制御する信号を出力する。
【０００７】図１，３で使用するコンパレータのブロッ
ク図を図４に示す。コンパレータには正相入力端子、反
転入力端子、正相入力端子と反転入力端子に入力された
電圧の大小により出力の電圧レベルが変化する出力端
子、コンパレータを動作させるための電源を供給する正
電源端子、負電源端子が設けられている。コンパレータ
の消費電流は正電源端子から負電源端子を通して消費さ
れる。
ク図を図４に示す。コンパレータには正相入力端子、反
転入力端子、正相入力端子と反転入力端子に入力された
電圧の大小により出力の電圧レベルが変化する出力端
子、コンパレータを動作させるための電源を供給する正
電源端子、負電源端子が設けられている。コンパレータ
の消費電流は正電源端子から負電源端子を通して消費さ
れる。
【０００８】過充電検出コンパレータ１１３、１１４は
直列に接続された上側の二次電池１０１の正極と直列に
接続された下側の二次電池１０２の負極を電源としてい
る。従って、過充電検出コンパレータ１１３の消費する
電流をｉ１、過充電検出コンパレータ１１４の消費する
電流をｉ２とすると、この充放電制御回路１１０の過充
電検出コンパレータ部分が消費する電流分Ｉはｉ１＋ｉ
２となり過充電検出コンパレータ２個分の電流を消費す
ることになる。
直列に接続された上側の二次電池１０１の正極と直列に
接続された下側の二次電池１０２の負極を電源としてい
る。従って、過充電検出コンパレータ１１３の消費する
電流をｉ１、過充電検出コンパレータ１１４の消費する
電流をｉ２とすると、この充放電制御回路１１０の過充
電検出コンパレータ部分が消費する電流分Ｉはｉ１＋ｉ
２となり過充電検出コンパレータ２個分の電流を消費す
ることになる。
【０００９】過放電についても、二次電池を複数個直列
に接続した場合の充放電制御回路の過放電コンパレータ
部分は、過放電検出コンパレータ複数個分の電流を消費
する事になる。
に接続した場合の充放電制御回路の過放電コンパレータ
部分は、過放電検出コンパレータ複数個分の電流を消費
する事になる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の目的は
従来のこのような課題を解決するため、過充電検出手段
もしくは過放電検出手段の正電源端子と負電源端子を直
列に接続する構成にすることで、充放電制御回路の消費
電流をへらし、二次電池の１回の充電あたりの動作時間
を長くするように構成した。
従来のこのような課題を解決するため、過充電検出手段
もしくは過放電検出手段の正電源端子と負電源端子を直
列に接続する構成にすることで、充放電制御回路の消費
電流をへらし、二次電池の１回の充電あたりの動作時間
を長くするように構成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の充放電制御回路を
含む充電式電源装置のブロック図である。以下にこの発
明の実施例を図１に基づいて説明する。この回路では過
充電検出の回路だけを示している。外部電源端子＋ＶＯ
にはスイッチ回路１０３を介して二次電池１０１の正極
が接続されている。二次電池１０１、１０２の電圧は前
記充放電制御回路１１０において検出され、この検出結
果に応じてスイッチ回路１０３がオン、オフ制御され
る。充放電制御回路１１０は、過充電検出コンパレータ
１１３の入力端子に所定の基準電圧Ｖｒを与えるための
基準電圧回路１１５、過充電検出コンパレータ１１４の
入力端子に所定の基準電圧Ｖｒを与えるための基準電圧
回路１１６、二次電池１０１の端子電圧を分圧するため
抵抗器Ｒ０、Ｒ１から成る電圧分割回路１１１、二次電
池１０２の端子電圧を分圧するため抵抗器Ｒ２、Ｒ３か
ら成る電圧分割回路１１２、内部制御回路１２０を備え
ている。
含む充電式電源装置のブロック図である。以下にこの発
明の実施例を図１に基づいて説明する。この回路では過
充電検出の回路だけを示している。外部電源端子＋ＶＯ
にはスイッチ回路１０３を介して二次電池１０１の正極
が接続されている。二次電池１０１、１０２の電圧は前
記充放電制御回路１１０において検出され、この検出結
果に応じてスイッチ回路１０３がオン、オフ制御され
る。充放電制御回路１１０は、過充電検出コンパレータ
１１３の入力端子に所定の基準電圧Ｖｒを与えるための
基準電圧回路１１５、過充電検出コンパレータ１１４の
入力端子に所定の基準電圧Ｖｒを与えるための基準電圧
回路１１６、二次電池１０１の端子電圧を分圧するため
抵抗器Ｒ０、Ｒ１から成る電圧分割回路１１１、二次電
池１０２の端子電圧を分圧するため抵抗器Ｒ２、Ｒ３か
ら成る電圧分割回路１１２、内部制御回路１２０を備え
ている。
【００１２】前記スイッチ回路１０３は充放電制御回路
１１０の出力によって制御されている。二次電池１０
１、１０２へ充電を行うための充電器１０５及び二次電
池１０１、１０２が電流を供給する負荷１０４は、外部
電源端子＋ＶＯと−ＶＯとの間に接続される。
１１０の出力によって制御されている。二次電池１０
１、１０２へ充電を行うための充電器１０５及び二次電
池１０１、１０２が電流を供給する負荷１０４は、外部
電源端子＋ＶＯと−ＶＯとの間に接続される。
【００１３】過充電検出コンパレータ１１３は、二次電
池１０１の端子電圧を電圧分割回路１１１の抵抗Ｒ０と
抵抗Ｒ１で分圧した分圧出力を基準電圧回路１１５の基
準電圧Ｖｒと比較して過充電状態を検出する機能を備え
ている。過充電検出コンパレータ１１４も同様に、二次
電池１０２の端子電圧を電圧分割回路１１２の抵抗Ｒ２
と抵抗Ｒ３で分圧した分圧出力を基準電圧回路１１６の
基準電圧Ｖｒと比較して過充電状態を検出する機能を備
えている。
池１０１の端子電圧を電圧分割回路１１１の抵抗Ｒ０と
抵抗Ｒ１で分圧した分圧出力を基準電圧回路１１５の基
準電圧Ｖｒと比較して過充電状態を検出する機能を備え
ている。過充電検出コンパレータ１１４も同様に、二次
電池１０２の端子電圧を電圧分割回路１１２の抵抗Ｒ２
と抵抗Ｒ３で分圧した分圧出力を基準電圧回路１１６の
基準電圧Ｖｒと比較して過充電状態を検出する機能を備
えている。
【００１４】過充電検出コンパレータ１１３、１１４は
その正相入力端子に入力されている前記分圧出力電圧の
レベルが基準電圧Ｖｒより大きくなったときにその出力
が高レベルとなる。内部制御回路１２０は過充電検出コ
ンパレータの出力を入力信号として、スイッチ回路１０
３を制御する信号を出力する。
その正相入力端子に入力されている前記分圧出力電圧の
レベルが基準電圧Ｖｒより大きくなったときにその出力
が高レベルとなる。内部制御回路１２０は過充電検出コ
ンパレータの出力を入力信号として、スイッチ回路１０
３を制御する信号を出力する。
【００１５】過充電検出コンパレータ１１３の正電源端
子は二次電池１０１の正極に接続されており、負電源端
子は過充電検出コンパレータ１１４の正電源端子と、二
次電池１０１の負極と二次電池１０２の正極との接続点
に接続されている。過充電検出コンパレータ１１４の負
電源端子は二次電池１０２の負極に接続されている。過
充電検出コンパレータ１１３，１１４の正電源端子と負
電源端子は直列に接続されているため過充電検出コンパ
レータ全体の消費する電流Ｉは過充電検出コンパレータ
の消費電流ｉ１と過充電検出コンパレータの消費電流ｉ
２が等しいとするとＩ＝ｉ１＝ｉ２である。
子は二次電池１０１の正極に接続されており、負電源端
子は過充電検出コンパレータ１１４の正電源端子と、二
次電池１０１の負極と二次電池１０２の正極との接続点
に接続されている。過充電検出コンパレータ１１４の負
電源端子は二次電池１０２の負極に接続されている。過
充電検出コンパレータ１１３，１１４の正電源端子と負
電源端子は直列に接続されているため過充電検出コンパ
レータ全体の消費する電流Ｉは過充電検出コンパレータ
の消費電流ｉ１と過充電検出コンパレータの消費電流ｉ
２が等しいとするとＩ＝ｉ１＝ｉ２である。
【００１６】ｉ１とｉ２が等しくない場合も二次電池１
０１の負極と二次電池１０２の正極を結ぶ端子からｉ１
とｉ２の差分の電流が流れ、過充電検出コンパレータ全
体の消費電流は過充電検出コンパレータ１１３、１１４
の消費電流ｉ１、ｉ２の大きい方の過充電検出コンパレ
ータ１個の消費電流だけになる。これにより制御回路全
体の消費電流を少なくし、二次電池を使用した電源装置
の充電一回あたりの使用時間を伸ばす事が可能である。
０１の負極と二次電池１０２の正極を結ぶ端子からｉ１
とｉ２の差分の電流が流れ、過充電検出コンパレータ全
体の消費電流は過充電検出コンパレータ１１３、１１４
の消費電流ｉ１、ｉ２の大きい方の過充電検出コンパレ
ータ１個の消費電流だけになる。これにより制御回路全
体の消費電流を少なくし、二次電池を使用した電源装置
の充電一回あたりの使用時間を伸ばす事が可能である。
【００１７】以上の説明は過充電についてのみ説明して
いるが、過放電についても同様に回路を構成することが
可能である。また、過充電と過放電の検出手段としてコ
ンパレータを用いているが、正電源端子と負電源端子を
持つほかの検出手段でも同様に回路を構成することが可
能である。
いるが、過放電についても同様に回路を構成することが
可能である。また、過充電と過放電の検出手段としてコ
ンパレータを用いているが、正電源端子と負電源端子を
持つほかの検出手段でも同様に回路を構成することが可
能である。
【００１８】また、過充電と過放電の検出手段の正電源
端子と負電源端子を直列に接続するように構成すること
も同様に可能である。
端子と負電源端子を直列に接続するように構成すること
も同様に可能である。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、過充電検出回路もしくは過放
電検出回路の正電源端子と負電源端子を直列に接続する
構成にすることで、充放電制御回路の消費電流をへら
し、二次電池の１回の充電あたりの動作時間を長くす
る。
電検出回路の正電源端子と負電源端子を直列に接続する
構成にすることで、充放電制御回路の消費電流をへら
し、二次電池の１回の充電あたりの動作時間を長くす
る。
【図１】本発明による充電式電源装置の一実施例の回路
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】従来の充電式電源装置のブロック図である。
【図３】従来の充電式電源装置の回路ブロック図であ
る。
る。
【図４】コンパレータのブロック図での各端子を説明す
る説明図である。
る説明図である。
１０１、１０２ 二次電池 １０３ スイッチ回路 １０４ 負荷 １０５ 充電器 １１０ 充放電制御回路 １１１、１１２ 電圧分圧回路 １１３、１１４ 過充電検出コンパレータ １１５、１１６ 基準電圧 １２０ 内部制御回路
Claims (2)
- 【請求項１】 直列に接続された複数個の二次電池のた
めの複数個の過充電用電圧検出手段または複数個の過放
電用電圧検出手段と、 該複数個の過充電用電圧検出手段または過放電用電圧検
出手段からの信号を入力処理して充放電を制御する信号
を出力する内部制御回路とを備える充放電制御回路にお
いて、 前記複数個の過充電用電圧検出手段または過放電用電圧
検出手段の正電源端子と負電源端子を直列に接続し、充
放電制御回路の電源電流が少なくなるように構成したこ
とを特徴とする充放電制御回路。 - 【請求項２】 外部電源端子にスイッチ回路を介して接
続した複数個の直列に接続した二次電池と、 該スイッチ回路を制御する為の複数個の過充電用電圧検
出手段または複数個の過放電用電圧検出手段と、 内部制御回路と、 電流制御スイッチ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、 前記複数個の過充電用電圧検出手段または過放電用電圧
検出手段の正電源端子と負電源端子を直列に接続し、充
放電制御回路の電源電流が少なくなるように構成したこ
とを特徴とする充電式電源装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10133358A JPH11332116A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 充放電制御回路及び充電式電源装置 |
| US09/310,908 US6329795B1 (en) | 1998-05-15 | 1999-05-13 | Charging and discharging control circuit and charging type power supply device |
| KR1019990017331A KR100584233B1 (ko) | 1998-05-15 | 1999-05-14 | 충방전 제어회로 및 충전형 전원장치 |
| TW088107883A TW431047B (en) | 1998-05-15 | 1999-05-14 | Charging and discharging control circuit and charging type power supply device |
| CN99106780A CN1126223C (zh) | 1998-05-15 | 1999-05-15 | 充放电控制电路及充电型电源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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