JP4646929B2 - 充電器 - Google Patents
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Description
充電器は、入力電力を、電池10を充電する直流電圧に変換するスイッチング電源1と、このスイッチング電源1の出力電圧を制御する電圧調整回路2と、スイッチング電源1の出力側に接続されて、スイッチング電源1の出力電圧を、電池10を検出するパルス電圧に変換するスイッチング素子3と、このスイッチング素子3から出力されるパルス電圧を電池10の接続端子8に供給して、電池10の有無を検出すると共に、電池10を充電しない無負荷状態においては、電圧調整回路2を介してパルス電圧の”Low”のタイミングに同期して、スイッチング電源1の出力電圧を低電圧状態とし、電池10の充電状態においてはスイッチング電源1の出力電圧を高電圧状態に保持する制御回路4を備える。
[電池が装着される状態]
電池10が装着されると、制御回路4が接続端子8の電圧を検出して電池10が装着されたことを検出する。電池10が装着されると、接続端子8の電圧が電池電圧となるので、制御回路4は、接続端子8の電圧から電池10が装着されたことを検出する。放電電流を遮断する保護回路を備えるパック電池がセットされると、接続端子に電圧を供給する状態で電池電圧が検出されるので、この電池電圧を検出して電池が装着されたことを判定できる。また、充電電流を遮断する保護回路を備えるパック電池がセットされると、接続端子に電圧を供給しない状態で電池電圧が検出されるので、この電池電圧を検出して電池の装着を検出できる。ただ、充電電流を遮断する保護回路を備えるパック電池は、さらに充電すると過充電するので、電池の装着が検出されて充電を開始しても、充電制御回路5が充電電流を遮断し、あるいは制御回路4が電池10の満充電を検出して充電スイッチ7をオフとして電池10を充電しない。
制御回路4が、接続端子8の電圧から電池10が装着されない、無負荷状態を検出する。この状態を検出した制御回路4は、スイッチング素子3を所定の周期でオンオフに切り換えて、接続端子8に供給する電圧をパルス電圧とする。さらに、制御回路4は、電圧調整回路2を介してスイッチング電源1を制御して、パルス電圧の”Low”のタイミングに同期して、スイッチング電源1の出力電圧を低電圧状態とする。図3は、電池10が装着されない状態で、接続端子8に供給されるパルス電圧と、スイッチング電源1を高電圧状態と低電圧状態とに切り換えるタイミングを示している。この図は、スイッチング電源1が出力電圧を高電圧状態とする時間を約50msec(約30〜150msecで可能)とし、出力電圧を低電圧状態とする時間を約450msec(約300〜1000msecで可能)として、高電圧状態と低電圧状態を約500msecの周期で切り換える状態を示している。この図に示すように、本発明の充電器は、スイッチング電源1の出力電圧を高電圧状態と低電圧状態とに切り換えることで、電池が装着されない無負荷状態における無駄な電力消費を削減できる。さらに、充電器は、スイッチング電源1を高電圧状態と低電圧状態とに切り換えるデューティーを調整して、電池が装着されない無負荷状態における充電器の消費電力を最適値に調整できる。
2…電圧調整回路
3…スイッチング素子
4…制御回路
5…充電制御回路
6…電源スイッチ回路
7…充電スイッチ
8…接続端子
9…商用電源
10…電池 10A…リチウムイオン二次電池
11…絶縁型信号伝送器
12…コンパレータ
13…第1の分圧抵抗
14…第2の分圧抵抗 14A…アース側抵抗
15…電圧低下抵抗
16…制御スイッチ
17…定電圧IC
18…制御IC
19…制御FET
Claims (6)
- 入力電力を電池(10)を充電する直流電圧に変換するスイッチング電源(1)と、このスイッチング電源(1)の出力電圧を制御する電圧調整回路(2)と、前記スイッチング電源(1)の出力側に接続されて、スイッチング電源(1)の出力電圧を、電池(10)を検出するパルス電圧に変換するスイッチング素子(3)と、このスイッチング素子(3)から出力されるパルス電圧を電池(10)の接続端子(8)に供給して、電池(10)の有無を検出すると共に、電池(10)を充電しない無負荷状態においては、電圧調整回路(2)を介してパルス電圧の”Low”のタイミングに同期して、スイッチング電源(1)の出力電圧を低電圧状態とし、電池(10)の充電状態においてはスイッチング電源(1)の出力電圧を高電圧状態に保持する制御回路(4)を備える充電器。
- スイッチング電源(1)が制御回路(4)に電源電力を供給しており、さらにスイッチング電源(1)の低電圧状態が制御回路(4)を動作させる電圧である請求項1に記載される充電器。
- スイッチング電源(1)の出力側に電池(10)を充電する電圧と電流のいずれか又は両方を制御する充電制御回路(5)を接続しており、スイッチング回路(1)が低電圧状態において、この充電制御回路(5)の電力供給を遮断する電源スイッチ回路(6)を備える請求項1に記載される充電器。
- リチウムイオン二次電池(10A)の充電器であって、充電制御回路(5)が定電圧・定電流回路である請求項3に記載される充電器。
- スイッチング素子(3)が電池(10)の充電を制御する充電スイッチ(7)に併用される請求項1に記載される充電器。
- パルス電圧の”High”の時間幅を高電圧状態の時間幅よりも短く設定している請求項1に記載される充電器。
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