JP2538480B2 - 充電回路 - Google Patents
充電回路Info
- Publication number
- JP2538480B2 JP2538480B2 JP4113989A JP11398992A JP2538480B2 JP 2538480 B2 JP2538480 B2 JP 2538480B2 JP 4113989 A JP4113989 A JP 4113989A JP 11398992 A JP11398992 A JP 11398992A JP 2538480 B2 JP2538480 B2 JP 2538480B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- converter
- secondary battery
- charging
- digital signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
成を簡略化し、特性を安定化した充電回路に関する。
おいては、充電型二次電池が内蔵されており、該二次電
池をより高電圧の直流電源により充電する。図2には、
従来のこの種充電回路の一例が示されている。二次電池
BATの入力端子T1とT2には直流電源Eが充電回路
を介して接続されている。直流電源Eには、抵抗R11
とフォトカプラ11の発光側が接続され、抵抗R11に
は抵抗R12とトランジスタ10の直列回路が並列接続
されている。二次電池BATの端子T1とT2間には、
サーミスタTH2と可変抵抗器VRと抵抗R14の直列
回路が並列接続されている。サーミスタTH2は二次電
池BATの温度特性補償用であり、可変抵抗器VRの可
動端子からは、二次電池BATの充電電圧をモニタする
ための電圧検出器VDが接続されている。また、直流電
源Eの両端には並列にフォトカプラ11の受光側と抵抗
R15の直列回路が接続され、それらの接続点が端子T
3に接続されている。直流電源Eの電圧は、二次電池B
ATの充電終止電圧Vfよりも高い電圧値に設定されて
いる。
とT2間が充電回路を介して直流電源E側に接続される
と、フォトカプラ11の発光側に電流が流れ、発光側の
発光素子が発光し、受光側の受光素子に電流が流れ、ま
た、端子T3の電位が低下する。この状態変化によっ
て、二次電池BATの接続状態が検出される。電圧検出
器VDは、入力側Iの電位が予め定められた閾値以下の
ときに出力側Oは接地Gと同電位となり、該閾値以上の
ときは接地に対してハイインピーダンスとなる。つま
り、電圧検出器VDは、二次電池BATの充電電位をモ
ニタし、充電電圧が上記閾値に対応する所定電位(例え
ば、充電終止閾値Vdet)以下であるとスイッチング
トランジスタ10のコレクタエミッタ間を導通状態と
し、直流電源Eと端子T1間の合成抵抗を抵抗R11と
R12の合成抵抗として合成抵抗を低下させる。その結
果、二次電池BATに供給する電流が増大し、高速充電
が行われる。一方、検出電圧が充電終止閾値Vdet以
上のときは、過充電を防止するために、トランジスタ1
0をカットオフ状態とし、抵抗R11で定まる少ない電
流で充電される。ここで、ボリュームVRは、電圧検出
器VDのバラツキを補正するための調整用である。
充電回路は、可変抵抗VRの電圧を電圧検出器VDで検
出することにより、二次電池BATの充電電圧をモニタ
しており、充電電圧が低い、つまり充電初期には高速充
電を行うために、トランジスタ10をON動作(同通状
態)させて直流電源Eと二次電池BAT間に抵抗R11と
R12の並列抵抗を挿入して大充電電流を流すようにして
いる。また、充電電圧が上昇して充電末期に至ったとき
には、過充電時の発熱を防止するため、トランジスタ1
0をOFF動作させて抵抗R11のみを直流電源Eと二次
電池BAT間に挿入して充電電流を低減させている。
電回路では、フォトカプラ11により充電状態が確認さ
れているが、このフォトカプラ11の発光ダイオードの
電圧降下分(通常、1.3V程度)だけ電圧が低下する
ため、直流電源Eとしては二次電池BATの充電電圧よ
りも高い電圧を発生させ得る電源を用意しなければなら
ない。また、トランジスタ10の動作を制御するため電
圧検出器VDの閾値のバラツキ補償面でボリュームVR
を調整しなければならない。更に、クリップ等の導体物
が接触したりする等の外部要因により充電端子T1とT2
間が短絡した場合には、充電電圧が異常に低下し、トラ
ンジスタ10は導通状態を維持するために過大な電流を
消費してしまい、直流電源容量を不必要に大きくする必
要がある。
且つ特性の安定化を可能とする充電回路を提供すること
にある。
め、本発明による充電回路は、定電圧の直流電源が接続
される入力端子と二次電池が接続される出力端子に接続
され、その抵抗値が可変な抵抗手段と、前記入力端子の
電圧をデジタル信号に変換する第1のA/Dコンバータ
と、前記出力端子の電圧をデジタル信号に変換する第2
のA/Dコンバータと、前記第1と第2のA/Dコンバ
ータからのデジタル信号に基づいて前記出力端子への前
記二次電池の接続有無の判断を行う制御手段と、を備え
て構成される。また、本発明の他の態様による充電回路
は、定電圧の直流電源が接続される入力端子と二次電池
が接続される出力端子に接続され、その抵抗値が可変な
抵抗手段と、前記入力端子の電圧をデジタル信号に変換
する第1のA/Dコンバータと、前記出力端子の電圧を
デジタル信号に変換する第2のA/Dコンバータと、前
記第1と第2のA/Dコンバータからのデジタル信号に
基づいて、前記抵抗手段の抵抗値の切り替え及び前記出
力端子への前記二次電池の接続有無判断の少なくとも一
方を行う制御手段と、前記入力端子の並列に接続された
抵抗とサーミスタの直列回路と、前記抵抗とサーミスタ
の接続点の電圧をデジタル信号に変換する第3のA/D
コンバータと、を備え、前記第3のA/Dコンバータか
らのデジタル信号に基づいて周囲温度を検出し、前記充
電回路系の温度補償を行うように構成されている。
ータにより得られる各部デジタル信号に基づいて判定
し、判定結果に応じて最適な制御を行うことにより、フ
ォトカプラや可変抵抗等を不要とし、回路構成を簡略化
するとともに特性を安定化している。
明する。図1は、本発明による充電回路の一実施例を示
す回路図である。本実施例は、二次電池BATが接続さ
れた充電端子T1とT2及び直流電源E間には、図2に示
す従来回路と同様な、抵抗R1とR2の並列回路が挿入さ
れ、抵抗R2には直列にトランジスタ1が接続され、ベ
ースに接続された抵抗R3を介して供給される制御信号
によるトランジスタ1のON/OFF動作により抵抗R
2を抵抗R1に並列接続するか否かが制御、調整されてい
る。また、直流電源Eに並列に、サーミスタTH1と抵
抗R4の直列回路が接続されている。直流電源Eの電圧
は、二次電池BATの充電終止電圧よりも高く設計され
ている。二次電池BATの電圧と直流電源Eの電圧との
電位差により、抵抗R1または抵抗R1とR2の並列抵抗
を通して異なる電流値の充電電流I0が流れる。サーミ
スタTH1、抵抗R3及びR4に流れる電流は、充電電流
I0に比べて十分小さい値になるように設計されてい
る。
/Dコンバータ内蔵マイクロプロセッサ2でモニタして
以下に述べる各種動作制御を行う。第1のA/Dコンバ
ータ21は、直流電源Eの電圧をデジタル変換してマイ
クロプロセッサ24に供給する。第2のA/Dコンバー
タ22は、二次電池BATの充電電圧をデジタル変換
し、また、第3のA/Dコンバータ23は、温度により
抵抗値が線形に変化するサーミスタTH1と温度による
抵抗値の変化が少ない抵抗R4によって分圧された直流
電源Eの電圧をデジタル変換してマイクロプロセッサ2
4に供給する。
各回路のバラツキの補正のために予め初期値をマイクロ
プロセッサ24のメモリに登録する必要がある。端子T
1及びT2から二次電池BATを開放した状態にて第1の
A/Dコンバータ21と第2のA/Dコンバータ22に
て各電圧を入力し、デジタル変換した値をそれぞれD1a
及びD2aとしてマイクロプロセッサ24のメモリに記憶
する。また、周囲温度をある特定の条件にした上で第3
のA/Dコンバータ23にて電圧を入力し、デジタル変
換した値をD3aとしてマイクロプロセッサ24のメモリ
に記憶する。端子T1及びT2に二次電池BATが接続さ
れているか否かの判定は以下のようなマイクロプロセッ
サ24の演算で行れる。判定の時に入力した第1のA/
Dコンバータ21と第2のA/Dコンバータ22のデジ
タル変換値D1b及びD2bとすると、上記初期値D1a及び
D2aを用いて、直流電源Eと二次電池BATの電位差、
即ち充電電流I0に比例する値をΔDとすると、 ΔD=(D1a−D1b)−(D2a−D2b) として求められる。二次電池BATの接続の有無の判定
は、予め決めておく判定閾値ΔD0との比較となり、 ΔD>ΔD0 の時に二次電池BATが接続されていると判定する。こ
こで、直流電源Eの負荷安定度が十分高ければ、D1a=
D1bとなり第1のA/Dコンバータ21は不要となる
が、そのような直流電源Eは実際には高価なものとなる
ため、本実施例では、第1のA/Dコンバータ21を使
用して直流電源Eの負荷変動をも補正している。
動作について説明する。二次電池BATの充電が終了す
るまでは、トランジスタ1を導通状態として充電電流を
大きくし、充電完了後は過充電防止のために、充電電流
を二次電池BATの接続の有無の判定に必要な程度まで
少なくすることが必要である。判定の時に入力した第2
のA/Dコンバータ22のデジタル変換値をD2bとする
と、二次電池BATの充電電圧VBATは直流電源Eの電
圧VEと前述の初期値D2aを用いて、次式にて算出す
る。 VBAT=E・(D2b/D2a) また、充電電流の切替の閾値である充電終止電圧VDET
は周囲温度Tによって変化するため、Tの関数として表
される。 VDET=f(T) ここで、周囲温度Tは、判定時に入力した第3のA/D
コンバータ23のデジタル変換値D3bと前述の初期値D
3aと係数kによって次式にて算出する。ここで、係数k
は、サーミスタTH1の温度係数に基づいて得られる係
数である。 T=k(D3b−D3a) 以上のように求められた、充電電圧VBATと充電終止電
圧VDETを比較し、 V BAT>V DET の条件を満たすときに、マイクロプロセッサ24はトラ
ンジスタ1をカットオフする。更に、二次電池BATの
特性上、充電電流が減少すると充電電圧が低下するた
め、充電電流減少直後にVBAT<VDETとなり、再度充電
電流を増加すると発振を起こすため、充電電流を増加す
る際の判定条件は VBAT<VDET−α として、α分のヒステリシスをもたせる必要がある。
のようにして行われる。前述のVBAT<VDET−αの条件
で充電電流を増加すると、端子T1,T2間を短絡した時
の電源電流が過大となり、直流電源Eの電流容量及び抵
抗R1及びR2の定格電力を大きくする必要が生じる。そ
こで、短絡検出閾値Vsを予め決めておき、 VBAT<Vs の条件にて、トランジスタ1をカットオフし、短絡電流
の減少を図っている。以上のように、本実施例では、各
電圧の判定をマイクロプロセッサのソフトウェアに委ね
ることにより、短絡防止等の機能の追加、及び充電特性
の異なる二次電池を使用した際の判定閾値の変更など
が、プログラムの変更で対応でき、ハードウェアの簡素
化と共有化が図れる。
/Dコンバータの分解能は通常8bitのものが一般的
であり、量子化誤差を1bitとしても、A/Dコンバ
ータの基準電圧を128分割した値までの精度を有す
る。A/Dコンバータの基準電圧を直流電源Eの電圧と
等しい5Vとすると、約40mVの精度で電圧の判定が
可能となる。従来技術で使用している電圧検出器のバラ
ツキは約200mVであるため、ボリュームによる微調
整が必要であったが、その問題は殆どなくなる。更に、
近年A/Dコンバータ内蔵のマイクロプロセッサが安価
になっており、本発明の優位性が発揮される。
回路は、充電時の各種状態をA/Dコンバータにより得
られる各部デジタル信号に基づいて判定し、判定結果に
応じて最適な制御を行っているので、従来の如く、フォ
トカプラや可変抵抗等が不要となり、回路構成が簡略化
され、特性の安定化を図ることができた。
る。
ッサ 21〜23 A/Dコンバータ 24 マイクロプロセッサ
Claims (2)
- 【請求項1】定電圧の直流電源が接続される入力端子と
二次電池が接続される出力端子に接続され、その抵抗値
が可変な抵抗手段と、 前記入力端子の電圧をデジタル信号に変換する第1のA
/Dコンバータと、 前記出力端子の電圧をデジタル信号に変換する第2のA
/Dコンバータと、 前記第1と第2のA/Dコンバータからのデジタル信号
に基づいて前記出力端子への前記二次電池の接続有無の
判断を行う制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする充電回路。 - 【請求項2】定電圧の直流電源が接続される入力端子と
二次電池が接続される出力端子に接続され、その抵抗値
が可変な抵抗手段と、 前記入力端子の電圧をデジタル信号に変換する第1のA
/Dコンバータと、 前記出力端子の電圧をデジタル信号に変換する第2のA
/Dコンバータと、 前記第1と第2のA/Dコンバータからのデジタル信号
に基づいて、前記抵抗手段の抵抗値の切り替え及び前記
出力端子への前記二次電池の接続有無判断の少なくとも
一方を行う制御手段と、 前記入力端子の並列に接続された抵抗とサーミスタの直
列回路と、 前記抵抗とサーミスタの接続点の電圧をデジタル信号に
変換する第3のA/Dコンバータと、 を備え、前記第3のA/Dコンバータからのデジタル信
号に基づいて周囲温度を検出し、前記充電回路系の温度
補償を行うことを特徴とする充電回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4113989A JP2538480B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4113989A JP2538480B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 充電回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05300665A JPH05300665A (ja) | 1993-11-12 |
JP2538480B2 true JP2538480B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=14626276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4113989A Expired - Lifetime JP2538480B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 充電回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2538480B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004180470A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-06-24 | Max Co Ltd | 電気二重層コンデンサの充電回路 |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP4113989A patent/JP2538480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05300665A (ja) | 1993-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR920009364B1 (ko) | 충전 제어장치 | |
US5506490A (en) | Method and apparatus for determining external power supply type | |
US5861733A (en) | Battery charger | |
JP3305257B2 (ja) | 充放電制御回路と充電式電源装置およびその制御方法 | |
US6989981B2 (en) | Battery over voltage and over protection circuit and adjustable adapter current limit circuit | |
JPH10136578A (ja) | バッテリ充電装置 | |
US7663346B2 (en) | Battery charger for preventing both overshoot charging current and overcharged battery voltage during charging mode transition | |
US7612539B2 (en) | Battery charger circuits using constant current/constant voltage mode using maintenance offset currents and methods of operating the same | |
CN111934404B (zh) | 充电电路 | |
EP0863597A1 (en) | Power supply | |
US6239581B1 (en) | Battery state monitoring circuit and battery device | |
JPH0687632B2 (ja) | 車両用交流発電機の制御装置 | |
JP2538480B2 (ja) | 充電回路 | |
JP3096535B2 (ja) | 二次電池の充電方法及び充電装置 | |
US7560899B1 (en) | Circuit and method for adjusting safety time-out with charge current | |
GB2321140A (en) | Battery charger control responsive to ambient temperature | |
JP4379558B2 (ja) | 二次電池の保護回路 | |
JPH11258280A (ja) | 二次電池の電圧検出装置および二次電池装置 | |
JP3483399B2 (ja) | 充電装置 | |
JP4066189B2 (ja) | Acアダプタおよびその充電方法 | |
JP2995142B2 (ja) | 直列電池の充電装置 | |
JPH05308733A (ja) | 充電回路方式及び充電装置 | |
JP4407157B2 (ja) | 電源供給装置および電源供給方法 | |
JP3389158B2 (ja) | 絶縁型スイッチング電源制御回路 | |
KR100285727B1 (ko) | 배터리 충전 회로 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070708 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080708 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100708 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110708 Year of fee payment: 15 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110708 Year of fee payment: 15 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120708 Year of fee payment: 16 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120708 Year of fee payment: 16 |