KR20050009145A - 충전 장치 및 충전 제어 방법 - Google Patents

충전 장치 및 충전 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20050009145A
KR20050009145A KR1020040052722A KR20040052722A KR20050009145A KR 20050009145 A KR20050009145 A KR 20050009145A KR 1020040052722 A KR1020040052722 A KR 1020040052722A KR 20040052722 A KR20040052722 A KR 20040052722A KR 20050009145 A KR20050009145 A KR 20050009145A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
circuit
terminal
charging
time
Prior art date
Application number
KR1020040052722A
Other languages
English (en)
Inventor
사토가즈미
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR20050009145A publication Critical patent/KR20050009145A/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from AC mains by converters
    • H02J7/04Regulation of charging current or voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00038Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange using passive battery identification means, e.g. resistors or capacitors
    • H02J7/00041Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange using passive battery identification means, e.g. resistors or capacitors in response to measured battery parameters, e.g. voltage, current or temperature profile
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with provisions for charging different types of batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

2차 전지 전용 충전기의 저비용화를 달성할 수 있는 타이머 방식이어도 일차 전지를 잘못 장착했을 때의 안전을 확보한다.
단자(13)와 단자(15)와의 사이에 스위치 회로(2)가 설치되어 단자(14)와 단자(16)가 접속된다. 단자(15)와 단자(17)가 접속되고 단자(16)와 단자(18)가 접속된다. 장착된 전지(3)의 양극 측은 단자(17)로 접속되고 그 음극 측은 단자(18)로 접속된다. 전지 판별 회로(4)는 장착된 전지(3)의 양극 측, 음극 측과 접속하고, 전지(3)가 일차 전지인지 2차 전지인지를 판별한다. 그 판별 결과에 따라서, 스위치 회로(5)를 온/오프하기 위한 전환 신호가 전지 판별 회로(4)로부터 스위치 회로(5)에 공급된다. 타이머 회로(9)와 접지와의 사이에 콘덴서(6), 저항(7)이 병렬로 설치되고, 타이머 회로(9)와 접지와의 사이에 스위치 회로(5), 저항(8)이 직렬로 설치된다. 스위치 회로(2)가 온이 되면, 정전압 전원 회로(1)로부터 2차 전지에 대해서 충전용의 직류 전류가 공급된다.

Description

충전 장치 및 충전 제어 방법{Charging apparatus and charging control method}
이 발명은 충전기에 준비된 피충전 전지가 일차 전지인지 2차 전지인지를 판별할 수 있는 충전 장치 및 충전 제어 방법에 관한 것이다.
니켈 수소 2차 전지나 리튬 이온 2차 전지등의 비수계(非水系) 2차 전지는, 충전에 의해서 방전전의 상태로 회복 할 수 있기 때문에, 알칼리 전지등의 일차 전지와 비교하면, 충전기와 충전시의 소비 전력을 포함해도, 비수계 2차 전지 쪽이 런닝코스트가 싸게 되고 경제성이 뛰어나다.
근래, 급속히 보급되고 있는 디지털 카메라등의 휴대형 전자기기에 있어서는, 그 전원으로서 범용성 높은 일차 전지가 주류였지만, 경제적인 메리트에 가세하여, 고용량화, 장기 수명화가 도모되어 온 2차 전지로 주류가 이행되고 있다.
또한, 2차 전지는 일차 전지와 같은 형상, 치수로 제품화되고 있기 때문에, 이것들을 전원으로서 사용하는 전자기기는 전지 수납부 구조를 2차 전지 전용으로 변경할 필요가 없고, 소비자는 자유롭게 일차 전지 또는 2차 전지를 선택하고, 사용할 수 있는 상황이 되어 있다.
한편, 2차 전지 전용 충전기에 있어서는, 같은 형상, 치수의 일차 전지를 소비자가 잘못 장착하여 충전한다고 하는 사고가 쉽게 일어나고, 이것을 미연에 방지하는 설계가 요구되게 되었다.
일차 전지와 2차 전지의 식별 방법 및 일차 전지 오장착시의 충전 정지 방법은 여러 가지 보고되어 있고, 충전기 내부에 마이크로 컴퓨터를 탑재한 충전 스위치를 온/오프 하고 있는 것이 지금까지의 주류이다.
예를 들면, 전지 팩(22)으로부터의 기준 전압이 규격판별용 저항(224)을 거쳐서 모니터 저항(214)에 인가되고, 이 모니터 저항(214)에는 접속 전지(221)의 규격에 따른 모니터 전압이 발생되고, 이 모니터 전압은 A/D(Analog to Digital) 변환기(215)에 의해 디지털 값으로 변환되고, CPU(Central Processing Unit)(212)에 전송되어 CPU(212)에 있어서, 기억 회로(216)에 미리 기억되어 있는 규격값과 비교하고, 일치하는 규격을 판별하도록 하고 있는 것도 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조.).
특허 문헌 1 : 특개평 7-065864호 공보
그렇지만, 마이크로 컴퓨터는 고가이기 때문에 충전기의 코스트업을 피할 수 없다라고 하는 문제가 있다.
또, 저비용을 특징으로 한 충전기도 다종 제품화되고는 있지만, 이것들은 일정시간 경과한 시점에서 충전을 완료하는 타이머 충전 방식이 대부분이다. 이와 같이, 타이머 회로에 의해 충전 스위치를 온/오프 할 뿐이므로 코스트는 극히 낮게 억제된다. 그렇지만, 일차 전지를 오장착했을 때에 충전을 오프하는 기능이 포함되어 있지 않기 때문에, 일차 전지를 장착했을 때의 안전성은 무시되고 있다는 문제가 있다.
따라서, 이 발명의 목적은 2차 전지 전용 충전기의 저비용화를 달성할 수 있는 타이머 방식에 있어서도, 일차 전지를 오장착했을 때의 안전을 확보할 수 있는 충전 장치 및 충전 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
도 1은 이 발명이 적용되는 일실시 형태에 대해 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 이 발명이 적용되는 일실시 형태로 이용되는 전지 판별 회로의 일예에 대해 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 이 발명이 적용되는 일실시 형태로 이용되는 타이머 회로의 일예에 대해 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 이 발명이 적용되는 일실시 형태로 이용되는 타이머 회로의 일예에 대해 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 5는 이 발명이 적용되는 일실시 형태에 대해 설명하기 위한 플로차트(flow chart)이다.
*부호의 설명
1....정전압 전원 회로 2, 5....스위치 회로
3....전지 4....전지 판별 회로
6....콘덴서 7, 8....저항
9....타이머 회로
상술한 과제를 달성하기 위해서 청구항 1의 발명은 2차 전지를 충전하는 시간을 타이머 회로로 제어하는 충전 장치에 있어서, 충전을 위해 장착되는 전지가 일차 전지인지 2차 전지인지를 판별하는 판별 수단과, 시정수에 의해서 충전하는 시간을 설정하는 시정수 수단과, 시정수를 바꾸는 시정수 전환 수단을 가지고, 전지가 일차 전지라고 판별하면, 시정수 전환 수단에 의해서 시정수를 바꾸어 충전 시간을 짧게 하도록 한 것을 특징으로 하는 충전 장치이다.
청구항 3의 발명은 2차 전지를 충전하는 시간을 타이머 회로로 제어하는 충전 제어 방법에 있어서, 충전을 위해 장착되는 전지가 일차 전지인지 2차 전지인지를 판별하고, 시정수에 의해서 충전하는 시간을 설정하고, 전지가 일차 전지라고 판별하면, 시정수를 바꾸어 충전 시간을 짧게 하도록 한 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법이다.
이와 같이 장착된 전지가 일차 전지인지 2차 전지인지를 판별하고, 일차 전지라고 판별되면, 짧은 충전 시간으로 전환할 수 있다.
이하, 이 발명의 일실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 우선, 이 발명을 용이하게 하기 위해서, 2차 전지의 충전에 대해 설명한다. 2차 전지로서 종래부터 사용되고 있는 니카드(Ni-Cd) 2차 전지나, 니켈 수소 2차 전지는 정전류 충전을 실시하고, 만충전 시의 전압강하를 검출하는 -ΔV/Δt 방식이나,전지 온도를 감시하는 ΔT/Δt 방식에 의해 충전을 종료하도록 하고 있다. 이것에 대해서, 리튬 이온 2차 전지의 충전은 정전류정전압 제어 방식에 의해서 행해지고, 같은 방식에 의해서 만충전 검출도 실시하도록 하고 있다. 이와 같이, 여러가지 충전 방식이 있지만, 이 일실시 형태에서는 전압 전류의 제어 방법에 대해서는 생략하고, 충전 시간만으로 제어한다.
도 1을 참조하여 이 발명이 적용된 일실시 형태에 대해 설명한다. 정전압 전원 회로(1)로부터 양극 측의 단자(11)가 도출되고, 정전압 전원 회로(1)로부터 음극 측의 단자(12)가 도출된다. 단자(11)와 단자(13)가 접속되고, 단자(12)와 단자(14)가 접속된다. 단자(13)와 단자(15)와의 사이에 스위치 회로(2)가 설치되고, 단자(14)와 단자(16)가 접속된다. 단자(15)와 단자(17)가 접속되고, 단자(16)와 단자(18)가 접속된다. 장착된 전지(3)의 양극 측은 단자(17)로 접속되고, 그 음극 측은 단자(18)로 접속된다.
전지 판별 회로(4)는 장착된 전지(3)의 양극 측 및 음극 측과 접속하고, 전지(3)가 일차 전지인지 2차 전지인지를 판별한다. 그 판별 결과에 따라서, 스위치 회로(5)를 온/오프하기 위한 전환 신호가 전지 판별 회로(4)로부터 스위치 회로(5)에 공급된다. 타이머 회로(9)와 접지의 사이에 콘덴서(6) 및 저항(7)이 병렬로 설치되고, 타이머 회로(9)와 접지의 사이에 스위치 회로(5) 및 저항(8)이 직렬로 설치된다. 이것들 콘덴서(6), 저항(7 및 8)은 타이머 회로(9)의 시정수 회로를 구성하는 것이고, 스위치 회로(5)의 온/오프에서 시정수가 변화한다. 따라서, 타이머 회로(9)로부터 스위치 회로(2)에 공급되는 전환 신호의 타이밍은 스위치 회로(5)의 온/오프에 의해서 다르다.
스위치 회로(2)가 온이 되면, 정전압 전원 회로(1)로부터 2차 전지에 대해서 충전용의 직류 전류가 공급된다. 이 정전압 전원 회로(1)는 상용 전원으로부터 정전압정전류를 출력하는 스위치 전원 방식의 AC(Alternating Current) 어댑터나, 차재(車載) 시가라이터로부터 임의의 전압에 강압한 DC(Direct Current) -DC 컨버터 방식의 DC 어댑터 등 어떠한 것이라도 좋고, 정전압 전원(1)의 전압·전류는 한정되는 것은 아니다.
전지 판별 회로(4)에서는 장착된 전지(3)가 일차 전지인지 2차 전지인지를 판별하고, 그 판별 결과가 스위치 회로(5)에 공급된다. 타이머 회로(9)에서는 전지(3)가 장착된 시점으로부터 콘덴서(6), 저항(7 및 8)으로부터 되는 시정수 회로로 결정된 시간이 경과한 시점에서 스위치 회로(2)에 전환 신호를 공급하고, 스위치 회로(2)를 오프로 한다.
도 2를 참조하여 전지 판별 회로(4)의 일예에 대해 설명한다. 전지 판별 회로(4)는 비교기(21) 및 기준 전압(22)으로부터 구성된다. 비교기(21)의 반전 입력 단자는 전지(3)의 양극 측과 접속되고, 그 비반전 입력 단자는 기준 전압(22)의 양극 측과 접속된다. 비교기(21)의 출력은 전환 신호로서 스위치 회로(5)에 공급된다. 전지(3)의 음극 측은 접지 되고, 기준 전압(22)의 음극 측도 접지 된다.
전지(3)의 전압이 기준 전압(22)보다 높은 경우, 장착되어 있는 전지(3)는 일차 전지로 판별되고, 스위치 회로(5)를 온 시키는 전환 신호가 스위치 회로(5)에공급된다. 전지(3)의 전압이 기준 전압(22)보다 낮은 경우, 장착되어 있는 전지(3)는 2차 전지로 판별되고, 스위치 회로(5)를 오프 시키는 전환 신호가 스위치 회로(5)에 공급된다.
통상, 일차 전지의 전압은 1.5 V정도이고, 2차 전지의 전압은 1.2 V정도이다. 따라서, 기준 전압(22)을 1.45 V정도로 하는 것에 의해서, 전압의 차이로 일차 전지인지 2차 전지인지를 판별할 수 있다.
또한, 이 전지 판별 회로(4)는 충전 개시 후도 동작시킬 필요가 있다. 예를 들면, 방전 끝난 일차 전지가 장착되었을 경우, 초기 전압은 기준 전압(11)의 1.45 V보다 낮기 때문에, 2차 전지로서 판별될 가능성이 있다. 그 경우는 충전이 개시되어 충전 전류가 흐른 후에 일차 전지로서 판별된다.
구체적으로는 일차 전지는 신품, 방전이 끝난 상태에 관련되지 않고 2차 전지보다 내부 저항이 크기 때문에, (충전 전류×내부 저항)에 상당하는 전압이 초기 전지 전압에 가해지면, 전지 양단의 전압 즉, 비교기(21)의 반전 입력 단자에 입력되는 전압이 기준 전압(22)보다 높게 된다. 이것에 의해서, 2차 전지로 판별된 방전이 끝난 일차 전지도 충전 개시 몇분 후에는 확실히 일차 전지로서 판별된다.
또, 충전 개시 후도 전지 판별 회로(4)를 동작시키기 위해, 2차 전지가 만충전 근처로 되어도 일차 전지로서 잘못 판별 되지 않도록 기준 전압(22)은 1.45 V 정도가 최적이다. 2차 전지는 만충전 근처에 이르러도 1.45 V 이상에 이르지 않기 때문에, 일차 전지로서 잘못 판별 되지 않는다.
도 3을 참조하여 타이머 회로(9)의 일예에 대해 설명한다. 이 일실시 형태에서는 타이머 회로(9)의 일예로서 마츠시타 전기산업 주식회사 제품의 장시간 타이머 IC:AN6783S를 이용하고 있다. 이 도 3은, AN6783S의 응용 회로예이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 이 AN6783S는 8개 핀으로부터 구성된다. 제 1핀(t1)은 Vs 단자이고, 기준 전압을 공급하기 위한 단자이다. 제 2핀(t2)은 정지(Stop) 단자이고, 이 AN6783S의 발진을 정지시키기 위한 단자이다. 제 3핀(t3)은 리셋(Reset) 단자이고, 이 AN6783S의 발진을 리셋시키기 위한 단자이다. 제4 핀(t4)은 GND 단자이고, 접지하기 위한 단자이다.
제5 핀(t5)은 CR 단자이고, 콘덴서나 저항등을 접속하기 위한 단자이다. 제6 핀(t6)은 Out 단자이고, 출력 단자이다. 제7 핀(t7)은 Vcc 단자이고, 전원 전압을 공급하기 위한 단자이다. 제8 핀(t8)은 모니터(Monitor) 단자이고, 이 AN6783S의 발진이 정상적으로 동작하고 있는가를 판단할 때 사용하기 위한 단자이다.
우선, 이 응용 회로예에 있어서, AN6783S의 각각의 단자의 접속 관계를 설명한다. 제 2핀(t2), 제 3핀(t3) 및 제 7핀(t7)은 전압(Vcc)과 접속되고, 이른바 풀업(pull-up)되고 있다. 제 4핀(t4)은 접지 되고 제 6핀(t6)은 저항(34)을 거쳐서 접지 된다. 제1 핀(t1)은 콘덴서(31)를 거쳐서 접지 되고 제 5핀(t5)은 콘덴서(33)를 거쳐서 접지 된다. 제 5핀(t5)과 제 1핀(t1)과의 사이에 저항(32)이 설치된다.
정전압 회로(41)는 제 1핀(t1) 및 제 7핀(t7)과 접속된다. 정전압 회로(41)로부터 각 블록에 정전압이 공급된다. 제 1핀(t1)과 접지와의 사이에 저항(44, 45 및 46)이 직렬로 설치된다. 제 2핀(t2)과 접속되는 입력 회로(42)로부터 발진 회로(49)의 정지 단자에 정지 신호가 공급된다. 제 3 핀(t3)과 접속되는 입력 회로(43)로부터 발진 회로(Oscillator: OSC)(49), 플립플롭 회로(501, 502,···, 및 5015의 각각의 리셋 단자에 리셋 신호가 공급된다.
비교기(47 및 48)의 비반전 입력 단자는 제 5핀(t5)과 접속된다. 비교기(47)의 반전 입력 단자는 저항(44 및 45)의 접속점으로 접속된다. 비교기(47)의 출력은 발진 회로(49)에 공급된다. 비교기(48)의 반전 입력 단자는 저항(45 및 46)의 접속점으로 접속된다. 비교기(48)의 출력은 발진 회로(49)에 공급된다.
발진 회로(49)의 출력은 플립플롭 회로(501)에 공급된다. 플립플롭 회로(501)의 출력은 플립플롭 회로(502) 및 증폭기(51)에 공급된다. 플립플롭 회로(502)의 출력은 플립플롭 회로(503)에 공급된다. 이와 같이, 플립플롭 회로(5015)까지 차례차례 출력이 공급된다. 즉, 15단의 플립플롭 회로가 구성되어 있다.
플립플롭 회로(5015)의 출력은 증폭기(52)에 공급된다. 증폭기(51)의 출력은 제 8핀(t8)의 모니터(Monitor) 단자로부터 출력된다. 증폭기(52)의 출력은 제 6핀(t6)의 출력(Out) 단자로부터 출력된다.
일예로서 도 4a에 나타낸 발진 주기(t0)의 신호가 제 5핀(t5)으로부터 공급되면, 제 8핀(t8)으로부터 얻을 수 있는 모니터 신호는 도 4(b)에 나타낸 바와 같이 t1=2t0의 주기로 된다. 이 때, 제 6핀(t6)으로부터 스위치 회로(2)에 공급되는 출력 신호의 주기는 도 4c에 나타낸 바와 같이, t2가 된다. 이 출력 주기(t2)는 t2=215×t0=32768t0로 된다.
여기서, 전지 판별 회로(4)에 있어서, 전지(3)가 2차 전지라고 판별되었을 때의 동작의 일예를 설명한다. 전지(3)가 2차 전지라고 판별되면, 스위치 회로(5)가 오프 된다. 그 때문에, 타이머 회로(9)에 접속되는 시정수 회로는 콘덴서(6) 및 저항(7)으로부터 구성된다. 스위치 회로(5)가 오프로 되면, 이 콘덴서(6) 및 저항(7)에 의해서 타이머 시간이 결정된다. 타이머 회로(9)는 결정된 시간이 경과한 시점에서 출력을 반전시킨다.
사용하는 IC의 구조에 의해서 설정 방법은 다르지만, 도 3에 나타내는 15단의 플립플롭 회로를 내장한 AN6783S를 이용했을 경우, 발진 주기(t0(초))가 t0= 0.947R1(Ω)·C1(F)로 되고, 출력 주기(t2(초))가 t2= t0×32768 = 31.03R1(kΩ)·C1(μF)로 된다.
이 때, 콘덴서(6)의 용량을 4μF로 하고, 저항(7)을 5kΩ로 했을 때의 타이머 시간은 타이머 회로(9)의 출력이 반전할 때까지의 시간으로 되기 위해, 출력 주기(t0)의 1/2이 되므로 4×5×31.03÷2 = 310.3 초 = 약 5분 10초가 된다.
여기서, 2차 전지의 충전 시간을 8시간으로 설정하고 싶은 경우, 콘덴서(6)의 용량을 4.7μF로 하고, 저항(7)을 390kΩ로 하면, 타이머 시간은 4.7×390×31.03÷2=28438.995초 = 약 7시간 53분 59초 = 약 8시간으로 된다.
이와 같이, 시정수 회로로 설정된 시간을 경과한 시점에서 타이머 회로(9)로부터의 출력이 반전하고, 스위치 회로(2)가 오프로 된다. 스위치 회로(2)가 오프 되는 것에 의해서, 전지(3)의 충전이 종료가 된다. 타이머 방식의 충전기에서는 설정한 시간에 만충전으로 되도록 전류가 결정되어 있기 때문에, 2차 전지를 만충전으로 하는 성능은 최저한 보증되고 있다.
다음에, 전지 판별 회로(4)에 있어서, 전지(3)가 일차 전지라고 판별되었을 때의 동작의 일예를 설명한다. 전지(3)가 일차 전지라고 판별되면, 스위치 회로(5)가 온이 된다. 그 때문에, 타이머 회로(9)에 접속되는 시정수 회로는 콘덴서(6) 및 저항(7 과 8)로 이루는 합성 저항으로부터 구성된다. 스위치 회로(5)가 온으로 되면, 이 콘덴서(6) 및 저항(7 과 8)으로 이루는 합성 저항에 의해서, 타이머 시간이 결정된다. 타이머 회로(9)는 결정된 시간이 경과한 시점에서 출력을 반전시킨다.
이와 같이 스위치 회로(5)가 온 하고 있는 경우, 저항(7 과 8)로 이루는 합성 저항으로 되므로, 도 1에 나타낸 바와 같이 저항(7 및 8)이 병렬로 접속되어 있기 때문에, 시정수 회로의 저항값은 스위치 회로(5)가 오프의 경우보다 작은 값으로 된다. 예를 들면, 상술한 타이머 시간을 8시간으로 설정했을 경우의 일예를 설명하면, 저항(7)은 390kΩ로 하고, 저항(8)은 1.5kΩ로 하면, 저항 (7 과 8)의 합성 저항은 390kΩ×1.5kΩ÷(390kΩ+1.5kΩ) = 약 1.494kΩ으로 된다.
그리고, 타이머 시간은 4.7×1.494 ×31.03÷2 = 108.943초 = 약 1분 49초가 된다.
따라서, 전지 판별 회로(4)에 있어서, 전지(3)가 2차 전지라고 판별되면, 약 8시간의 충전 동작을 하고, 전지(3)가 일차 전지라고 판별되면, 약 1분 49초에 충전 동작이 정지된다.
이와 같이, 전지 판별 회로(4)에 있어서, 전지(3)를 일차 전지 및 2차 전지의 어느 쪽인지를 판별하고, 일차 전지로 판별되었을 경우에는 충전 시간을 극히 짧게 설정할 수 있기 때문에, 일차 전지를 잘못 장착 했을 경우의 오충전으로부터 발생하는 누액에 의한 사고를 방지할 수 있다.
또한, 전지 판별 회로(4)의 전환 신호에 의해서 타이머 회로(9)의 시정수 회로를 전환하는 것이 아니라, 주회로에 설치된 스위치 회로(2)를 직접 온/오프하는 것도 가능하다. 그러나, 그러한 경우 일차 전지 장착 후, 우선 스위치 회로(2)가 오프로 되어 충전 전류가 일단 흐르지 않게 되지만, 그 후 일차 전지의 자기 방전등에 의해서 전지 전압이 기준 전압(22)보다 감소했을 경우에, 전지 판별 회로(4)가 2차 전지가 장착된 것으로 판별하고, 스위치 회로(2)를 재차 온시켜 버릴 가능성이 있다.
스위치 회로(2)가 온으로 되고, 충전 전류가 흐르면, 전지 전압이 재차 상승하므로, 전지 판별 회로(4)는 일차 전지로 판별하고, 재차 스위치 회로(2)를 오프 한다. 또, 자기 방전에 의해서 전압 저하, 재충전 개시라고 하는 루프 현상에 이를 가능성이 있다. 모르는 동안에 충전이 반복해지고 있다는 것은 안전성의 관점에서 바람직하지 않다.
시정수 회로를 전환하는 경우, 일단 타이머 시간이 만료하면, 전지 판별 회로(4)의 출력이 전환하여도, 타이머 회로(9)의 출력이 반전하지 않고, 스위치 회로(2)가 자동적으로 온하고, 재충전한다라는 것은 없다. 일반적으로, 충전기에 전지를 장착하면, 전지를 실제로 사용할 때까지 장착한 채로라는 사례는 많고, 이 실시 형태에서는 이것을 감안하여 시정수 회로를 전환하도록 하고 있다.
또한, 이 일실시 형태에서는 전지가 장착되면 충전이 개시된다. 전지가 장착된 것을 검출하는 일예를 설명한다. 2차 전지 전용 충전 장치에 전지가 장착되기 전은 회로가 개방된 상태이며, 전지가 장착되면, 전지는 내부 저항을 가지고 있기 때문에 회로가 구성된다. 이와 같이, 회로가 구성되는 것을 검출하고, 충전을 개시하도록 해도 좋다. 또, 전지가 장착된 것을 검출하는 센서를 설치하도록 해도 좋다.
도 5의 플로차트(flow chart)를 참조하여, 이 발명이 적용된 일실시 형태에 대해 설명한다. 스텝(S1)에서는 전지 판별 회로(4)에 대해 장착된 전지(3)가 일차 전지인지 2차 전지인지가 판별된다. 장착된 전지(3)가 일차 전지라고 판별되면, 스텝(S2)에 제어가 옮기고, 장착된 전지(3)가 2차 전지라고 판별되면, 스텝(S3)에 제어가 옮긴다.
스텝(S2)에서는 스위치 회로(5)가 온으로 되고, 충전 시간이 약 1분 49초로 설정된다. 스텝(S3)에서는 스위치 회로(5)가 오프로 되고, 충전 시간이 약 8시간으로 설정된다.
스텝(S4)에서는 스위치 회로(2)가 온으로 되고 충전이 개시된다. 스텝(S5)에서는 설정된 소정 시간 경과했는지 아닌지가 판단된다. 소정 시간이 경과했다고 판단되면, 스텝(S6)에 제어가 옮기고, 아직도 소정 시간이 경과하고 있지 않다고 판단되면, 스텝(S5)의 제어가 반복해 행해진다. 스텝(S6)에서는 스위치 회로(2)가 오프되어 충전이 종료한다.
이 일실시 형태에서는 8시간의 충전을 실시하는 충전기를 일예로서 정수를 설정하는 설명을 하고 있지만, 이 일예로 한정되는 것이 아니고, 콘덴서 및 저항(합성 저항)으로부터 구성되는 시정수 회로를 가지는 타이머 회로를 갖추어 임의의 시간을 설정하는 것이 가능한 충전기에 적용하는 것이 가능하다.
이 발명은 상술한 이 발명의 일실시 형태등으로 한정되는 것이 아니고, 이 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위내에서 여러가지 변형이나 응용이 가능하다.
이 발명에 의하면, 마이크로 컴퓨터등의 고가의 제어용 IC(Integrated Circuit)를 채용하지 않고, 염가로 안전성의 높은 충전을 실시할 수 있다.

Claims (4)

  1. 2차 전지를 충전하는 시간을 타이머 회로로 제어하는 충전 장치에 있어서,
    충전을 위해 장착되는 전지가 일차 전지인지 2차 전지인지를 판별하는 판별 수단과,
    시정수에 의해서 충전하는 시간을 설정하는 시정수 수단과,
    상기 시정수를 바꾸는 시정수 전환 수단을 가지고,
    상기 전지가 일차 전지라고 판별하면, 상기 시정수 전환 수단에 의해서 상기 시정수를 바꾸어 충전 시간을 짧게 하도록 한 것을 특징으로 하는 충전 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 판별 수단은,
    상기 전지의 단자전압과 기준 전압을 비교하고, 상기 기준 전압보다 작으면 상기 전지는 2차 전지라고 판별하고, 상기 기준 전압 이상이면 상기 전지는 일차 전지라고 판별하도록 한 것을 특징으로 하는 충전 장치.
  3. 2차 전지를 충전하는 시간을 타이머 회로로 제어하는 충전 제어 방법에 있어서,
    충전을 위해 장착되는 전지가 일차 전지인지 2차 전지인지를 판별하고,
    시정수에 의해서 충전하는 시간을 설정하고,
    상기 전지가 일차 전지라고 판별하면, 상기 시정수를 바꾸어 충전 시간을 짧게 하도록 한 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전지의 판별은,
    상기 전지의 단자전압과 기준 전압을 비교하고, 상기 기준 전압보다 작으면 상기 전지는 2차 전지라고 판별하고, 상기 기준 전압 이상이면 상기 전지는 일차 전지라고 판별하도록 한 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
KR1020040052722A 2003-07-14 2004-07-07 충전 장치 및 충전 제어 방법 KR20050009145A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003273949A JP3797350B2 (ja) 2003-07-14 2003-07-14 充電装置および充電制御方法
JPJP-P-2003-00273949 2003-07-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050009145A true KR20050009145A (ko) 2005-01-24

Family

ID=34074530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040052722A KR20050009145A (ko) 2003-07-14 2004-07-07 충전 장치 및 충전 제어 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7714532B2 (ko)
JP (1) JP3797350B2 (ko)
KR (1) KR20050009145A (ko)
CN (1) CN100438202C (ko)
TW (1) TWI239673B (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4722655B2 (ja) * 2005-09-29 2011-07-13 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電源回路及びそれを用いたマイクロホンユニット
US20080284370A1 (en) * 2005-03-11 2008-11-20 Techtium, Ltd. Portable Battery Operated Power Supply
JP4446290B2 (ja) * 2006-03-02 2010-04-07 日立工機株式会社 電動工具及び卓上切断機
US7723951B2 (en) 2006-06-30 2010-05-25 Intel Corporation Battery charging apparatus having a chute and method of recharging a battery
US7626358B2 (en) * 2006-12-01 2009-12-01 Intel Corporation Method and device for charging peripherals
JP2009240102A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Sanyo Electric Co Ltd 電子機器
JP5593849B2 (ja) * 2009-06-12 2014-09-24 日産自動車株式会社 組電池の監視装置
CN102136611A (zh) * 2010-12-15 2011-07-27 华为终端有限公司 电池充电方法和装置
CN102854468A (zh) * 2011-06-28 2013-01-02 硕天科技股份有限公司 电池检测方法
JP2013026034A (ja) * 2011-07-21 2013-02-04 Seiko Instruments Inc 電子機器および電子時計
US9673637B2 (en) * 2011-12-28 2017-06-06 Intel Corporation Ultra-capacitor based energy storage in a battery form factor
CN103311977A (zh) * 2012-03-16 2013-09-18 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 便携式电子设备供电维持电路和方法
TWI482330B (zh) * 2013-01-04 2015-04-21 Dynapack Internat Technology Corp 充電裝置及其控制方法
US9923393B2 (en) * 2014-07-09 2018-03-20 Goal Zero Llc Energy storage and power supply system
CN108594137B (zh) * 2018-07-02 2023-09-12 深圳市瑞鼎电子有限公司 一种一次锂电的识别装置和方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4577144A (en) * 1984-10-11 1986-03-18 General Electric Company Battery charging system including means for distinguishing between rechargeable and non-rechargeable batteries
EP0539640A1 (en) * 1991-10-30 1993-05-05 Texas Instruments Limited Improvements in or relating to batteries
JP2530098B2 (ja) 1993-08-30 1996-09-04 八重洲無線株式会社 携帯用電子機器とその電池パックとその充電器とそのアタッチメント
US5600224A (en) * 1995-05-31 1997-02-04 Motorola, Inc. Apparatus and method for charging only rechargeable batteries
US5923150A (en) * 1996-03-29 1999-07-13 Sony Corporation Charging apparatus
JP2990104B2 (ja) * 1997-06-11 1999-12-13 埼玉日本電気株式会社 電池識別装置
JP3566519B2 (ja) * 1997-11-26 2004-09-15 シャープ株式会社 充電装置
US6175211B1 (en) * 1999-04-15 2001-01-16 Black & Decker Inc. Battery pack with identification device
JP3067239U (ja) * 1999-09-07 2000-03-31 株式会社ゼネラル リサーチ オブ エレクトロニックス 電源装置
JP4075267B2 (ja) * 1999-11-22 2008-04-16 ソニー株式会社 電池判別方法及び電池判別装置
US6236186B1 (en) * 1999-12-23 2001-05-22 Intermec Ip Method and system for discriminating between different types of batteries and charging the same
JP2003018753A (ja) * 2001-07-02 2003-01-17 Sony Corp 充電装置及び二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
CN100438202C (zh) 2008-11-26
JP3797350B2 (ja) 2006-07-19
US7714532B2 (en) 2010-05-11
JP2005039927A (ja) 2005-02-10
TWI239673B (en) 2005-09-11
TW200507317A (en) 2005-02-16
CN1577949A (zh) 2005-02-09
US20050017674A1 (en) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4533328B2 (ja) 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
US8779729B2 (en) Electric storage device monitor
JP4533329B2 (ja) 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
KR20050009145A (ko) 충전 장치 및 충전 제어 방법
KR101149186B1 (ko) 충방전 제어 회로 및 충전식 전원 장치
US7656130B2 (en) Battery charger
US20100019725A1 (en) Set battery control method and set battery control circuit as well as charging circuit and battery pack having the set battery control circuit
JPH10509857A (ja) 外部機器ヘバッテリパラメータをレポートするためのスマートバッテリ用アルゴリズム
JPH09140066A (ja) 二次電池パック
KR20140094349A (ko) 배터리의 충전 방법 및 이에 따른 배터리 팩
JP2005160233A (ja) 組電池及び電池パック
JP2000023374A (ja) 二次電池の識別装置および方法
JP3457765B2 (ja) 電池種類判別装置
KR100694062B1 (ko) 다중 배터리 충전 장치 및 제어 방법
JPH1118314A (ja) リチウムイオン二次電池の充電方法およびその充電装置
JPH11258280A (ja) 二次電池の電圧検出装置および二次電池装置
US6472849B1 (en) Reverse blocking function integrated into charging circuit
JP2002238180A (ja) 充電方法と充電器
JP3688758B2 (ja) 電池種類判別装置
JPH09322410A (ja) 充放電制御回路
EP2571136B1 (en) Power supply device
JP3642105B2 (ja) 電池パック
JPH05288817A (ja) 二次電池用警告装置
JPH10322917A (ja) 二次電池の劣化判定方法およびその装置
JP2007234541A (ja) バッテリーパック

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20040707

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20090615

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20040707

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20101201

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20111025

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20101201

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I