JP3430466B2 - 二次電池の充電装置 - Google Patents

二次電池の充電装置

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    • 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
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はニッケル・カドミウム電
池やニッケル・水素電池等の如き二次電池を充電するた
めの充電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】携帯用の小型電子機器に使用される二次
電池は充電可能であるため、これを充電する充電装置が
いくつか提案されている。ところで、充電完了した二次
電池を使用していくと、その電圧が下がっていくが、途
中で再充電することを数回繰り返すと、二次電池のメモ
リ作用によってその再充電直前の電池電圧を超えて使用
することができなくなることが知られている。
【0003】例えば、横軸に使用時間、縦軸に電池電圧
をとって示す図3の特性において、使用し始めてA点で
使用を停止し、ここで再充電すると、A点を超えた右側
の領域で使用することができなくなる。これは、二次電
池は1本当り1.6V〜1.0Vの範囲で使用可能であ
るが、A点(1.2V)より右側の1.2V〜1.0V
の範囲での使用が不可能になることを意味する。
【0004】このような不具合を解消するために、A点
から再充電するときは放電によって電池電圧をいったん
1Vに落してから充電するようにするのが普通である
(再充電の度に行なってもよく、何回に1回の割で行な
ってもよい)。このように、二次電池は再充電すると
き、いったん放電してから充電しなければならない。
【0005】従って、充電装置には充電機構だけでな
く、放電機構も設けられる。一般に、このような充電や
放電を制御するために充電装置はコントローラを有して
いるが、このコントローラ自身の電源としてACアダプ
タからの直流電源を使っている。ACアダプタが商用交
流電源に接続されない状態では、ACアダプタからの直
流電源は存在しないので、充電・放電の制御ができな
い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】充電の場合は、必ずA
Cアダプタを商用交流電源に接続するので、コントロー
ラにも電源が与えられ、問題ないが、放電の場合は商用
交流電源からACアダプタを介して電源をとる必要がな
いので、ACアダプタを商用交流電源から切り離す場合
が多い。従って、コントローラは不作動状態となり、放
電制御を行なうことができなくなる。放電のコントロー
ルを行なわせるためには、ACアダプタを商用交流電源
に接続しておけばよいが、これは換言すれば商用交流電
源がないと放電は行なえないということである。
【0007】尚、充電の際に、放電をしてから充電に移
ることができるので、放電だけを独自に行なう必要性は
あまりないかも知れないが、それでも放電を独自に行な
っておきたい場合が生じたときに、従来装置では、AC
アダプタからの電源がない限りそれができなかった。勿
論、ACアダプタからの電源がなく、コントローラが不
作動であっても、機械的なスイッチによって二次電池を
放電させることも可能であるが、それは面倒であるとと
もに、二次電池の場合、放電を所定の下限値を超えて行
なうことは危険であるので、やはりコントローラの制御
のもとで放電を行なうようになっていることが好まし
い。
【0008】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、ACアダプタからの電源が存在しないときに
もコントローラが動作して放電制御を行ない得るように
した二次電池の放電装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明では、二次電池の充電と放電を制御するコント
ローラを有する充電装置において、ACアダプタからの
充電用直流電源が存在するときは、その充電用直流電源
を前記コントローラの電源とし、二次電池がセットされ
ている状態で前記ACアダプタからの充電用直流電源が
存在しないときは前記二次電池を前記コントローラの電
源とするように切換える電源切り換え回路を前記コント
ローラに設けることにより二次電池を電源とする場合に
も任意のタイミングで放電動作を行なえるようにした
とを特徴としている。
【0010】また、本発明のコントローラは、二次電池
の充電経路と放電経路を制御するコントロール信号を出
力する端子と、前記充電経路からの電圧を入力する第1
入力端子と、前記二次電池の電圧を入力する第2入力端
子と、前記第1入力端子に電圧が印加されているとき
は、その第1入力端子に印加されている電圧を選択し、
前記第1入力端子に電圧が存在せず前記第2入力端子に
電圧が存在するときは前記第2入力端子の電圧を選択す
る切換え回路とを有するとともに前記切換え回路の出力
を電源として動作することにより二次電池を電源とする
場合にも任意のタイミングで放電動作を行なえるように
なっている。
【0011】
【作用】このような構成によると、ACアダプタからの
電源が存在する限り、コントローラはACアダプタから
の電源によって動作する。しかし、ACアダプタからの
電源が存在しないときであっても、二次電池がセットさ
れていると、二次電池を電源として動作することにな
る。尚、この場合、二次電池を装置から取り外すと、コ
ントローラは不作動状態になる。
【0012】
【実施例】以下、図面に示した本発明の実施例について
説明する。図1は図2に示す充電装置20の要部を示す
ブロック回路図であり、1はワンチップマイクロコンピ
ュータより成るコントローラである。2は商用交流電源
に接続されるACアダプタであり、3はACアダプタ2
を充電装置20に接続する端子を示している。
【0013】ACアダプタ2の出力は端子3を介して充
電経路11に接続されており、その充電経路11には充
電経路を遮断/導通させるスイッチ回路12が挿入され
ている。スイッチ回路12の出力側は二次電池10に接
続される。二次電池10は図2に示す充電装置20の収
容部21に5個直列にセットされる。この収容部21に
セットできる二次電池の数が5個以外の個数になるよう
に収容部21を形成してもよい。
【0014】二次電池10と並列になるように放電経路
13が設けられる。前記スイッチ回路12及び放電経路
13はコントローラ1の出力端子14、15を通して与
えられる充電制御信号及び放電制御信号によって制御さ
れる。充電経路11はコントローラ1の第1入力端子4
に接続されている。この第1入力端子4はコントローラ
内部の電圧レギュレータ6に接続されるとともに、抵抗
R1とR2の直列回路に接続されている。
【0015】5は線路16を通して二次電池10に接続
される第2入力端子であり、コントローラ内部では、電
圧レギュレータ7を介してPチャンネルMOSトランジ
スタ8のソースに接続される。トランジスタ8のドレイ
ンはコントローラ1内部の電源路9に接続される。この
電源路9には電圧レギュレータ6の出力も接続されてい
る。前記トランジスタ8及び抵抗R1、R2は電源切換
え回路17を構成する。二次電池10は1個当りの最大
電圧は1.6V、最小電圧は1Vであるので、5個の場
合は最大電圧8V、最小電圧5Vとなる。
【0016】次に、図1の回路の動作を説明する。今、
ACアダプタ2が商用交流電源に接続されているとする
と、ACアダプタ2から出力される直流電圧は第1入力
端子4を介して電圧レギュレータ6に与えられ、ここで
5Vにレギュレートされた後、電源路9へ導出される。
このとき、a点にはACアダプタ2の直流出力電圧を抵
抗R1、R2で分圧した電圧が生じ、これがトランジス
タ8のゲートに印加される。そのため、トランジスタ8
はOFFとなる。
【0017】従って、ACアダプタ2から直流電圧が出
力されているときは、コントローラ1は、そのACアダ
プタ2からの手段で動作する。この状態で、二次電池1
0を充電させるときは、端子14に充電制御信号が発生
し、スイッチ12をONしてACアダプタ2からの直流
電流で二次電池10を充電する。放電を行なう場合は、
端子15に放電制御信号が発生し、放電経路13がアク
ティブとなり、放電が行なわれる。充電のトリガーは操
作部材22の操作によって得られ、放電のトリガーは操
作釦23の操作によって得られる。
【0018】前記充電、放電が適切に行なわれるために
はコントローラ1に二次電池の端子間電圧の情報を与え
ることが必要であるが、この端子間電圧の検出回路は図
示省略している。二次電池10を充電装置20から取り
外した場合でも、ACアダプタ2が商用交流電源に接続
されていると、コントローラ1は電源が与えられ、アク
ティブ状態となっているが、一般に二次電池10を取り
外したときは、ACアダプタ2のプラグ2aも商用交流
電源のコンセントから引き抜くので、コントローラ1も
不作動となる場合が多い。
【0019】ACアダプタ2を商用交流電源に接続せず
に、二次電池を装置20の収容部21にセットした状態
では、線路16を通して二次電池10の直流電圧が第2
入力端子に印加される。このとき、第1入力端子4には
電圧が与えられていないので、トランジスタ8のゲート
はグランド電位となっている。そのため、トランジスタ
8はONし、電源路9に電圧レギュレータ7からの電圧
が与えられ、コントローラ1は動作状態となる。この場
合、充電することなく、専ら放電だけが行ない得る。
【0020】上述した実施例では、充電装置20が単体
の物品となっているが、これを携帯用の機器に搭載して
もよい。また、そのような機器で二次電池を着脱できな
いようにしたものであってもよい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、二
次電池を放電したい場合、二次電池を使ってコントロー
ラを駆動することができるので、商用交流電源がなくて
も、二次電池の放電動作を行なうことができるという効
果がある。しかも、ACアダプタを商用交流電源に接続
したときと接続しないときのコントローラの電源切換え
をコントローラ自身で自動的に行なうので、ユーザの手
を煩わさず、便利である。また、コントローラは充電と
放電の制御を行なうので、コントローラをIC化した場
合、ワンチップで充電と放電と電源切換えを行なうコン
トローラを実現できるという長所もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施した充電装置の要部の構成を示す
回路図。
【図2】充電装置の外観概略図。
【図3】二次電池の特性を説明するための図。
【符号の説明】
1 コントローラ 2 ACアダプタ 4 第1入力端子 5 第2入力端子 10 二次電池 11 充電経路 13 放電経路 17 電源切換え回路

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】二次電池の充電と放電を制御するコントロ
    ーラを有する充電装置において、 ACアダプタからの充電用直流電源が存在するときは、
    その充電用直流電源を前記コントローラの電源とし、二
    次電池がセットされている状態で前記ACアダプタから
    の充電用直流電源が存在しないときは前記二次電池を前
    記コントローラの電源とするように切換える電源切り換
    え回路を前記コントローラに設けることにより二次電池
    を電源とする場合にも任意のタイミングで放電動作を行
    なえるようにしたことを特徴とする二次電池の充電装
    置。
  2. 【請求項2】二次電池の充電経路と放電経路を制御する
    コントロール信号を出力する端子と、 前記充電経路からの電圧を入力する第1入力端子と、 前記二次電池の電圧を入力する第2入力端子と、 前記第1入力端子に電圧が印加されているときは、その
    第1入力端子に印加されている電圧を選択し、前記第1
    入力端子に電圧が存在せず前記第2入力端子に電圧が存
    在するときは前記第2入力端子の電圧を選択する切換え
    回路と、 を有するとともに前記切換え回路の出力を電源として動
    作することにより二次電池を電源とする場合にも任意の
    タイミングで放電動作を行なえるようにしたことを特徴
    とするコントローラ。
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