JP5481327B2

JP5481327B2 - 充電可能電池を使用する電源回路

Info

Publication number: JP5481327B2
Application number: JP2010201518A
Authority: JP
Inventors: 信男室伏
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-09-09
Also published as: US8643338B2; JP2012060776A; US20120062033A1

Description

本発明の実施態様は、充電可能な電池である二次電池を使用する電源回路に関する。

昨今、二次電池を使用する携帯型機器が広く普及している。二次電池としては、リチューム・イオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）電池と呼ばれているものが多く用いられている。
従来の二次電池は、過放電状態になると充電特性が劣化し、再度充電を行なっても満充電に達しなくなる。この過放電状態とは二次電池の出力電圧が所定値より低くなると起こる。従って、過放電状態にならないように、二次電池と負荷の間に過放電保護回路を備えている。

特開平８-３３１７６８号公報

上記のごとき二次電池を含む電源回路を使用する種々の携帯型装置においては、過放電を防止するために過放電保護回路を用いている。しかしながら、過放電保護回路が動作したにもかかわらず、二次電池から電流が流れ続けて、長期間充電が行われないと過放電状態になってしまうことがある。
本発明は、このような事実に基づいてなされたもので、その目的とするところは、二次電池の電圧が所定値を下回ったときに、二次電池から電流が流れ続けることがないようにするためのものである。

上記課題を解決するために、本発明の実施形態による電源回路は、充電可能電池から負荷回路への電流供給に介在し、充電可能電池の電圧が所定値より低下したときに、充電可能電池から負荷回路への電流供給を停止する過放電保護回路と、充電可能電池と接続され、かつ前記過放電保護回路の入力側に接続され、操作されたときのみ回路接続状態となり過放電保護回路へ入力する接続切替部と、前記過放電保護回路の出力と前記負荷回路の間に接続され、負荷回路への電流供給を制御する電源供給制御回路と、前記接続切替部に接続され、切替部の操作に応じて、前記過放電保護回路と前記電源供給制御回路を制御するロジック回路とを備え、前記接続切替部が回路接続状態となった時に、充電可能電池から前記過放電保護回路と前記ロジック回路と前記電源供給制御回路に電流供給を開始し、この電流供給時に接続切替部が回路非接続状態となると、過放電保護回路とロジック回路と電源供給制御回路への電流供給を保持すると共に、前記電源供給制御回路から負荷回路への電流供給を行って充電可能電池から負荷回路への電流供給を開始し、負荷回路への電流供給時に充電可能電池の電圧が低下して過放電保護回路が充電可能電池から負荷回路への電流供給を停止すると停止状態を保持することを特徴とし、充電可能電池を使用している。

本実施の形態における電源回路の概略ブロック図。本実施の形態における過放電保護回路の概略回路図。本実施の形態におけるＤフリップフロップの動作を説明する真理値表。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は電源回路３０のブロック図である。ＤＣ（交流直流変換部）１は、商用電源に接続されている交流／直流変換アダプタであり、直流電流を出力する。ＤＣ１の出力電圧は、二次電池２の出力電圧より高い。充電可能電池を使用する電源回路３０は、ＤＣｉｎ（直流電源入力部）３、充電制御回路４、スイッチ（接続切替部）５、過放電保護回路６、ＤＣ／ＤＣａ（電圧制御回路）７、ロジック回路８、ＤＣ／ＤＣｂ（電源供給制御回路）９によって構成している。

DC１の出力は、ＤＣin３に入力される。ＤＣｉｎ３は、外部機器から入力された直流電圧のノイズによる変動を抑えて出力するようになっている。構成する素子としては、フューズ等の過電流保護素子、ツェナーダイオードの様な過電圧保護素子、フェライトビーズやコンデンサの様なノイズ抑制素子がある。

このＤＣin３の出力と、前記二次電池２の出力間には、充電制御回路４が接続されている。充電制御回路４は、二次電池２を充電するときに動作する。二次電池２に対応した電圧を出力すると共に充電電流の監視と制御を行う。また、充電電流が所定値より小さくなった場合や、充電時間が所定時間を越えた場合に、充電を停止させる。この他に、トリクル充電も行う。トリクル充電とは、微弱な電流を流して充電をする方式であり、充電開始時と満充電に近づいた時に行う。

前記二次電池２の出力と後述するロジック回路８の間には、スイッチ（接続切替部）５が接続されている。スイッチ５は、物理的な力をかけた場合、回路が接続状態になる。もしくは、スイッチ５がプッシュスイッチの場合、スイッチを押したときだけ回路が接続状態になる。

前記ＤＣin３の出力とスイッチ５との間には、過放電保護回路６が接続されている。同時に、この保護回路６は、前記二次電池２とロジック回路８の間にも接続されている。過放電保護回路６は、二次電池２の電圧が所定値より低くなると、電流出力を停止する。また、ロジック回路８からの信号によっても電流出力を停止することができる。ＤＣ１の電圧は二次電池２の出力電圧より高く、ＤＣ１から電源供給されているときは、過放電保護回路６が出力できる状態でも後述するＤＣ／ＤＣａ７等への電源供給はＤＣｉｎ３から行われる。

ＤＣ／ＤＣａ（電圧制御回路）７は、ＤＣin３および過放電保護回路６の接続点とロジック回路８およびスイッチ５の接続点間に接続される定電圧レギュレータである。ＤＣ／ＤＣａ（電圧制御回路）７は、ＤＣｉｎ３または過放電保護回路６から出力された電圧を安定化させて、スイッチ５とロジック回路８へ出力する。定電圧レギュレータとは電子回路の一種で、出力される電圧を常に一定に保つように制御する回路である。ＤＣ／ＤＣａ７は、リニアレギュレータでもスイッチングレギュレータでもよい。ＤＣ／ＤＣａ７の出力は、ロジック回路８を駆動するための電源供給であり、出力する電圧はロジック回路８を駆動できる電圧である。また、ＤＣ／ＤＣａ７はスイッチ５への電流とロジック回路８を駆動できる電流を出力する。

ロジック回路８は、スイッチ５のオンとオフに従って、過放電保護回路６とＤＣ／ＤＣｂ９を制御する。

ＤＣ／ＤＣｂ９は、定電圧レギュレータであり、ＤＣin３および過放電保護回路６の出力と、前記二次電池を使用する携帯型装置としての負荷回路１０の間に接続されている。ＤＣ／ＤＣｂ９は、ＤＣｉｎ３または過放電保護回路６から出力された電圧を安定化させて負荷回路１０へ出力する。ＤＣ／ＤＣｂ９は、負荷回路１０を駆動できる電圧と電流を出力することができる。ＤＣ／ＤＣｂ９は、リニアレギュレータでもスイッチングレギュレータでもよい。また、ＤＣ／ＤＣｂ９は、ロジック回路８からの信号により、負荷回路１０への出力と出力の停止を制御することができる。

図２は、図１に示すスイッチ５、過放電保護回路６とロジック回路８の構成を表している。ただし、ＤＣ／ＤＣａ７から出力し、ロジック回路８に電源供給をするラインは図示しない。

図１に示す二次電池２の出力は、抵抗Ｒ１、スイッチ５および抵抗Ｒ２の直列接続を介して接地される。図１に示すＤＣ／ＤＣａ７の出力がダイオードＤ１のアノードに接続され、ダイオードＤ１のカソードが抵抗Ｒ１とスイッチ５の接続点に接続されている。アノード側の電圧がカソード側の電圧より高い場合、アノードからカソードへ電流を流すことができる。カソード側の電圧がアノード側の電圧より高い場合、電流は流れない。スイッチ５と抵抗Ｒ２の接続点は、ロジック回路８を構成するインバータ２０の入力に接続され、インバータ２０の出力は、同じくロジック回路８を構成するＤフリップフロップ２１のＣＫ端子に入力される。Ｄフリップフロップ２１の一方の出力Ｑは、図１のＤＣ／ＤＣｂ９に入力される。また、他方の出力／Ｑは、過放電保護回路６に抵抗Ｒ１０を介して入力されると共にフリップフロップ２１のＤ端子に入力される。

以下に、過放電保護回路６の詳細について説明する。二次電池２の出力は、過放電保護回路６に入力され、ＭＯＳ型電界効果トランジスタ（Field-Effect Transistor：ＦＥＴ）２２のソース電極（Ｓ）に接続される。ＦＥＴ２２のドレイン電極（Ｄ）は、ダイオードＤ２のアノードに接続され、ダイオードＤ２のカソードは図１のＤＣ／ＤＣａ７に接続される。前記二次電池２とＦＥＴ２２のソース電極（Ｓ）との接続点は、直列抵抗Ｒ３、Ｒ４を介してＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタ電極に接続される。トランジスタＱ１のベース電極は、前記スイッチ５とロジック回路８のインバータ２０の接続点に接続され、エミッタ電極は接地される。また、前記ＦＥＴ２２のゲート電極（Ｇ）は、前記抵抗Ｒ３とＲ４の接続点に接続される。この抵抗Ｒ３とＲ４の接続点は、抵抗Ｒ５を介してＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタ電極に接続される。トランジスタＱ２のベース電極は、直列抵抗Ｒ７、Ｒ６を介してＦＥＴ２２のドレイン電極（Ｄ）とダイオードＤ２の接続点に接続され、エミッタ電極は、接地される。また、トランジスタＱ２のベース電極は、更に、抵抗Ｒ８を介して接地される。前記抵抗Ｒ６、Ｒ７の接続点は、抵抗Ｒ９を介してＮＰＮトランジスタＱ３のコレクタ電極に接続される。このトランジスタＱ３のベース電極は前記ロジック回路８のＤフリップフロップ２１の他方の出力／Ｑが抵抗Ｒ１０を介して接続され、エミッタ電極は、接地される。

上記構成の回路の動作について以下に説明する。

スイッチ５は初め、オフ（回路非接続状態）である。スイッチ５がオン（回路接続状態）になると回路に電流が流れる。これ以降の段落では、スイッチ５のオンとオフの切り替えを行なうことにより生じる回路上の電流の動作について説明する。本実施形態では、スイッチ５のオンとオフを２回繰り返し、その後オンにすると、また初めのオフからオンにしたときの状態に戻る。この動作の変化について、以下にさらに詳しく説明する。

初期段階として、まずスイッチ５がオフの状態では、抵抗Ｒ１へ電流は流れない。トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３はＮＰＮトランジスタであり、ベース電圧がエミッタ電圧より高い電圧になると、コレクタからベースへ電流が流れる。トランジスタＱ１のベース電圧は０Ｖであり、エミッタ電圧も０Ｖであるため、Ｑ１には電流が流れず、抵抗Ｒ４にも電流が流れない。

ＦＥＴ２２にも電流が流れないため、トランジスタＱ２のベース電圧とエミッタ電圧は０Ｖである。トランジスタＱ２のコレクタにも電流は流れず、Ｒ５にも電流は流れない。そのため、Ｒ３にも電流は流れない。

ＦＥＴ２２は、ＰチャネルＭＯＳ−ＦＥＴであり、ソース（Ｓ）電圧がゲート（Ｇ）電圧より高いときにドレイン（Ｄ）へ電流を出力し、ソースとゲートの電圧が同じときは電流を流さない。Ｒ３に電流が流れないため、ＦＥＴ２２のソースとゲートは同電位であるので、ＦＥＴ２２に電流は流れない。そして、後段の回路も電源供給が無いため動作しない。

続いて第２段階として、スイッチ５をオンにすると、抵抗Ｒ１とＲ２に電流が流れ、トランジスタＱ１のゲート電圧が高くなる。トランジスタＱ１のコレクタからエミッタへ電流が流れるようになり、抵抗Ｒ３とＲ４で分圧された電圧がＦＥＴ２２のゲート電圧となる。ＦＥＴ２２は、ゲート電圧がソース電圧より低くなるので、ドレインへ電流を流す。ドレインから出力された電流は、ダイオードＤ２を介してＤＣ／ＤＣａ７へ電源供給する。

ＤＣ／ＤＣａ７は、電源供給がされると、所定の電圧を出力する。この出力がロジック回路８に供給され、インバータ２０とＤフリップフロップ２１が起動する。Ｄフリップフロップ２１の電源投入時の出力Ｑは“Ｌ”で、出力／Ｑは“Ｈ”である。出力Ｑが“Ｌ”であるので、ＤＣ／ＤＣｂ９は、負荷回路１０へ電流を流さない。

このとき、インバータ２０の入力は“Ｈ”になり、出力は“Ｌ”になり、Ｄフリップフロップ２１のＣＫに“Ｌ”が入力される。Ｄフリップフロップ２１の真理値表を図３に示す。Ｄフリップフロップ２１は、ＣＫに入力される信号の立ち上がりがあると、出力Ｑと出力／Ｑのレベルが反転する。

Ｄフリップフロップ２１の出力／Ｑが“Ｈ”のとき、トランジスタＱ３のベース電圧が高いので、コレクタからエミッタに電流が流れ、抵抗Ｒ６から抵抗Ｒ９へ電流が流れる。抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８にも電流が流れるが、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の抵抗値を加算した値より抵抗Ｒ９の抵抗値のほうが小さい値である。トランジスタＱ２のベース電圧が低くなり、コレクタからエミッタへ電流は流れない。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４には電流が流れ続けるので、ＦＥＴ２２のソースからドレインへの電流も流れ続ける。

続いて第３段階として、スイッチ５をオフにしたときの説明をする。スイッチ５がオフになると、トランジスタＱ１のゲートが０Ｖになり、コレクタからベースへ電流が流れなくなり、抵抗Ｒ４に電流が流れなくなる。

このとき、インバータ２０への入力は“Ｌ”に変化し、Ｄフリップフロップ２１のＣＫへの入力が“Ｌ”から“Ｈ”へ切り替わる。この信号の立ち上がりで、出力Ｑが“Ｈ”になり、出力／Ｑが“Ｌ”になる。出力Ｑが“Ｈ”になると、ＤＣ／ＤＣｂ９が負荷回路１０へ電流を流す。出力／Ｑは“Ｌ”であるので、トランジスタＱ３はコレクタからエミッタへの電流は流さない。

Ｄフリップフロップ２１の出力／Ｑが“Ｌ”になると、トランジスタＱ３のベース電圧が低下し、コレクタからエミッタへの電流が停止する。そして、抵抗Ｒ７とＲ８の接続点の電位が上がり、抵抗Ｒ５からトランジスタＱ２のコレクタからエミッタへ電流が流れるようになる。

抵抗Ｒ４に流れる電流が停止すると同時に、抵抗Ｒ５へ電流が流れるので、ＦＥＴ２２のゲートとソース間は電位差がある状態が保たれる。そして、ＦＥＴ２２のソースからドレインへ電流が流れ続け、負荷回路１０への電流供給が保持される。

続いて第４段階として、再びスイッチ５をオンにすると、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２に電流が流れ、トランジスタＱ１のゲート電圧が高くなり、トランジスタＱ１のコレクタからエミッタに電流が流れる。インバータ２０の入力は“Ｈ”になり、Ｄフリップフロップ２１のＣＫ入力は“Ｌ”になる。出力Ｑと出力／Ｑは変化しない。ＦＥＴ２２のソースからドレインへの電流は流れ続け、ＤＣ／ＤＣｂ９から負荷回路１０への電流も流れ続ける。

続いて第５段階として、再びスイッチ５をオフにすると、トランジスタＱ１のベース電圧が０Ｖになり、コレクタからエミッタへ電流が流れないようになる。インバータ２０の入力は“Ｌ”に変化する。Ｄフリップフロップ２１のＣＫ入力が“Ｌ”から“Ｈ”に変化すると、出力Ｑが“Ｌ”となり、出力／Ｑが“Ｈ”になる。出力／Ｑが“Ｈ”になると、トランジスタＱ３のベース電圧が高くなり、トランジスタＱ３のコレクタからエミッタへ電流が流れる。抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ９の接続点の電圧が低下し、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の接続点の電圧も低下して、トランジスタＱ２のコレクタからエミッタへ流れる電流が停止する。トランジスタＱ１とトランジスタＱ２に電流が流れなくなるため、抵抗Ｒ３に電流が流れなくなる。ＦＥＴのソースとゲート間に電位差が無くなり、ソースからドレインへ電流が流れなくなる。このようにして、二次電池２から電流が流れなくなり、初期段階の、スイッチがオフのときと同じ状態になる。

再びスイッチ５をオンにすると、第２段階と同じ状態になる。このようにして第２段階から第５段階の状態が繰り返される。

続いて、第３段階で負荷回路１０へ電流供給を行っているときの、二次電池２の動作を説明する。二次電池２が十分に充電された状態のときは、充電電圧に近い値で放電するが、放電するに従って電圧が低下していく。ＦＥＴ２２のドレイン電圧は、二次電池２の放電電圧とほぼ同電位であり、二次電池２の放電電圧が低下するとＦＥＴ２２のドレイン電圧も低下する。

トランジスタＱ３がオフしているので、ＦＥＴ２２のドレイン電圧が高いときは、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の接続点の電圧がトランジスタＱ２のコレクタからエミッタへ電流を流すベース電圧より高くなっている。二次電池２の放電電圧が低下すると、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の接続点の電圧も下がる。二次電池２の放電電圧が過放電保護を必要とする電圧まで低下すると、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の接続点の電圧が低下することにより、トランジスタＱ２のベース電圧が低下してコレクタからエミッタへ電流が流れなくなる。

トランジスタＱ１は電流を流さない状態であり、トランジスタＱ２も電流を流さなくなる。そのため抵抗Ｒ３に電流が流れなくなり、ＦＥＴ２２のゲートとソース間の電位差がなくなり、ソースからドレインへの電流を停止する。そして、ソースからドレインへの電流停止状態を保持することができる。

このときに、二次電池２から電流の流れる経路が消滅するため、二次電池２は放電しなくなる。このようにして、二次電池２の過放電を防ぐことができる。この状態は、再びスイッチ５をオンにするまで保持される。

次に、二次電池２を接続せず、ＤＣｉｎ３からのみ電源供給をするときの動作を説明する。

初期段階のとき、スイッチはオフの状態である。ＤＣｉｎ３からの出力は、充電制御回路４、ＤＣ／ＤＣａ７、ＤＣ／ＤＣｂ９に接続されている。充電制御回路４は、二次電池２が接続されていないので動作しない。ＤＣ／ＤＣａ７は電源供給があるので、出力をする。ＤＣ／ＤＣｂ９は電源供給があるが、ロジック回路８からの信号が“Ｌ”であるため、負荷回路１０へ電流を流さない。

ＤＣ／ＤＣａ７の出力は、ダイオードＤ１を介してスイッチ５に電圧供給し、ロジック回路８に電源供給する。スイッチ５がオフの状態であるので、抵抗Ｒ１には電流が流れない。トランジスタＱ１のベース電圧は０Ｖであり、コレクタからエミッタへ電流は流れない。抵抗Ｒ３に電流が流れないので、ＦＥＴ２２のソースからドレインへも電流が流れない。

インバータ２０の入力は“Ｌ”で、出力は“Ｈ”になる。Ｄフリップフロップ２１は、電源投入時であり、出力Ｑは“Ｌ”で、出力／Ｑは“Ｈ”である。出力Ｑが“Ｌ”であるので、ＤＣ／ＤＣｂ９は、負荷回路１０へ電流を流さない。

次に第２段階としてスイッチ５をオンにすると、Ｒ２に電流が流れ、トランジスタＱ１のゲート電圧が高くなり、コレクタからエミッタに電流が流れる。ＦＥＴ２２のゲートとソース間の電位差ができ、ソースからドレインに電流が流れ、抵抗Ｒ６へ電流が流れる。しかし、ＦＥＴ２２のドレイン電圧はＤＣｉｎ３の出力電圧より低いため、ダイオードＤ２に電流は流れない。

インバータ２０の入力は“Ｈ”になり、出力は“Ｌ”になる。Ｄフリップフロップ２１は、入力ＣＫが“Ｈ”から“Ｌ”になるので、出力Ｑと出力／Ｑは変化しない。ＤＣ／ＤＣｂ９の入力は“Ｌ”のまま変化しないため、負荷回路１０への電流を出力しない。

次に、第３段階としてスイッチ５をオフにすると、過放電保護回路６は、前記二次電池２を接続した場合の第３段階として記した動作と同じ動作をするが、ＦＥＴ２２のドレイン電圧は、ＤＣｉｎ３の出力電圧より低いため、ダイオードＤ２に電流は流れない。

インバータ２０への入力は“Ｌ”に変化し、Ｄフリップフロップ２１の入力ＣＫが“Ｌ”から“Ｈ”へ切り替わる。この信号の立ち上がりで、出力Ｑが“Ｈ”になり、出力／Ｑが“Ｌ”になる。出力Ｑが“Ｈ”になると、ＤＣ／ＤＣｂ９が負荷回路１０へ電流を流す。

次に、第４段階として再びスイッチ５をオンすると、抵抗Ｒ２に電流が流れ、過放電保護回路６は、前記二次電池２を接続した場合の第４段階で説明した動作と同じ動作をするが、ＦＥＴ２２のドレイン電圧は、ＤＣｉｎ３の電圧より低いため、ダイオードＤ２に電流は流れない。

インバータ２０の入力は“Ｈ”になり、Ｄフリップフロップ２１の入力ＣＫは“Ｌ”になる。出力Ｑと／Ｑは変化せず、ＤＣ／ＤＣｂ９から負荷回路１０への電流が流れ続ける。

次に、第５段階として再度、スイッチ５をオフにすると、過放電保護回路６は、前記二次電池２を接続した場合の第５段階で説明した動作と同じ動作をし、ＦＥＴ２２のソースからドレインへ電流を流さなくなる。

インバータ２０の入力が“Ｌ”に変化する。Ｄフリップフロップ２１の入力ＣＫが“Ｌ”から“Ｈ”に変化すると、出力Ｑが“Ｌ”となり、出力／Ｑが“Ｈ”になる。出力Ｑが“Ｌ”になるので、ＤＣ／ＤＣｂ９は負荷回路１０への電流供給を停止し、初期段階と同じ状態に戻る。
再びスイッチ５をオンにすると、第２段階の状態になり、第２段階から第５段階の状態を繰り返す。これにより、ＤＣｉｎ３からのみの電源供給でも、二次電池２のみを使用したときと同じスイッチ５の動きで、同じように負荷回路１０への電源供給を行うことができる。

ＤＣｉｎ３からの電源供給と二次電池２が同時に接続されているときは、常にＤＣ／ＤＣａ７に電源供給が行なわれており、ＤＣ／ＤＣａ７からダイオードＤ１に電圧が印加されている。しかし、ＤＣ／ＤＣａ７の電圧より二次電池２の電圧が高いため、ダイオードＤ１に電流は流れない。

このときも、スイッチ５をオンにした後、オフにするときにＤＣ／ＤＣｂ９から負荷回路１０へ電流を流す動作となる。再度、スイッチ５をオンにした後、オフにするとＤＣ／ＤＣｂ９から負荷回路１０への電流供給を停止する。

また、負荷回路１０へ電流供給しているときに、ＤＣｉｎ３から充電回路４を介して、二次電池２へ充電することもできる。

なお、二次電池２の放電電圧がＤＣ／ＤＣａ７の出力電圧より高く、ダイオードＤ１のアノードがＤＣ／ＤＣａ７の出力に接続し、カソードをスイッチ５に接続する場合の説明を行った。二次電池２の放電電圧がＤＣ／ＤＣａ７の出力電圧より低い状態で使用するときは、ダイオードＤ１のアノードをスイッチ５に接続して、カソードをＤＣ／ＤＣａ７の出力に接続する。

また、ＤＣ１を商用電源に接続されている交流／直流変換アダプタとして説明したが、ＤＣ１は自動車等の直流電源に接続する直流／直流変換アダプタでもよく、外部の直流電源からＤＣｉｎ３に入力すればよい。

以上説明の実施の形態によれば、二次電池の電圧が所定値を下回ったときに、二次電池から電流が流れ続けることがないようにすることができる。さらに、二次電池のみを接続しているときのスイッチのオン／オフ動作による負荷回路への電源供給と、商用電源等から電源供給するときのスイッチのオン／オフ動作による負荷回路への電源供給を同じ動作にすることができる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ DC（交流直流変換部）
２二次電池
３ DCin（直流電源入力部）
４充電制御回路
５スイッチ(接続切替部)
６過放電保護回路
７ DC/DCa（電圧制御回路）
８ロジック回路
９ DC/DCb（電源供給制御回路）
１０負荷回路
２０インバータ
２１ Dフリップフロップ
２２ FET（電界効果トランジスタ）
３０電源回路

Claims

充電可能電池から負荷回路への電流供給に介在し、充電可能電池の電圧が所定値より低下したときに、充電可能電池から負荷回路への電流供給を停止する過放電保護回路と、
充電可能電池と接続され、かつ前記過放電保護回路の入力側に接続され、操作されたときのみ回路接続状態となり過放電保護回路へ入力する接続切替部と、
前記過放電保護回路の出力と前記負荷回路の間に接続され、負荷回路への電流供給を制御する電源供給制御回路と、
前記接続切替部に接続され、切替部の操作に応じて、前記過放電保護回路と前記電源供給制御回路を制御するロジック回路と、
を備え、
前記接続切替部が回路接続状態となった時に、充電可能電池から前記過放電保護回路と前記ロジック回路と前記電源供給制御回路に電流供給を開始し、この電流供給時に接続切替部が回路非接続状態となると、過放電保護回路とロジック回路と電源供給制御回路への電流供給を保持すると共に、前記電源供給制御回路から負荷回路への電流供給を行って充電可能電池から負荷回路への電流供給を開始し、負荷回路への電流供給時に充電可能電池の電圧が低下して過放電保護回路が充電可能電池から負荷回路への電流供給を停止すると停止状態を保持することを特徴とする充電可能電池を使用する電源回路。
外部から直流電圧を入力する直流電源入力部をさらに有し、負荷回路へ電流供給することを特徴とする請求項１記載の充電可能電池を使用する電源回路。
充電可能電池の出力と前記直流電源入力部間に接続された充電制御回路をさらに有し、充電可能電池の充電を制御することを特徴とする請求項２記載の充電可能電池を使用する電源回路。
前記過放電保護回路の出力に接続された電圧制御回路を更に有し、電圧制御回路の出力を前記接続切替部を介して過放電保護回路および前記ロジック回路に入力することを特徴とする、請求項１記載の充電可能電池を使用する電源回路。
前記直流電源入力部および前記過放電保護回路の出力に接続された電圧制御回路を更に有し、電圧制御回路の出力を前記接続切替部を介して過放電保護回路および前記ロジック回路に入力することを特徴とする請求項２記載の充電可能電池を使用する電源回路。
前記過放電保護回路は、充電可能電池に接続されるPチャンネルMOS−FETを有し、前記接続切替部は、MOS-FETのゲート電圧を制御し、過放電保護回路の出力を制御する請求項１記載の充電可能電池を使用する電源回路。
前記接続切替部は、最初の操作で回路接続状態になると、前記ロジック回路を介して前記過放電保護回路により充電可能電池からの電流供給を許容させ、回路非接続状態になっても前記ロジック回路を介して前記過放電保護回路により充電可能電池からの電流供給を継続させ、次の操作で、前記接続切替部は回路接続状態となっても、前記ロジック回路を介して前記過放電保護回路により充電可能電池からの電流供給を更に継続させ、回路非接続状態となった時に、前記ロジック回路を介して前記過放電保護回路により充電可能電池からの電流供給を停止させることを特徴とする請求項１記載の充電可能電池を使用する電源回路。