JPH0974691A - Liイオン二次電池の充電器 - Google Patents

Liイオン二次電池の充電器

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JPH0974691A
JPH0974691A JP22494995A JP22494995A JPH0974691A JP H0974691 A JPH0974691 A JP H0974691A JP 22494995 A JP22494995 A JP 22494995A JP 22494995 A JP22494995 A JP 22494995A JP H0974691 A JPH0974691 A JP H0974691A
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JP
Japan
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secondary battery
ion secondary
current
voltage
circuit
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JP22494995A
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English (en)
Inventor
Akihisa Miyagawa
昭久 宮川
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Hitachi Denshi KK
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Liイオン二次電池の規定充電電圧に満たな
い電源で、かつ小電流の電圧昇圧回路によって、Liイ
オン二次電池を満充電可能でかつ安価なLiイオン二次
電池の充電器を提供する。 【構成】 電源と定電圧回路と電流制限回路で構成され
るLiイオン二次電池の充電器において、Liイオン二
次電池への充電電流を検知する充電電流検知回路と、L
iイオン二次電池充電器の電源電圧を昇圧する電圧昇圧
回路と、電源出力又は電圧昇圧回路出力のいずれかを択
一的に選択して定電圧回路の入力に接続せしめるスイッ
チとを備え、上記電流検知回路の検出信号に応じてスイ
ッチを切り換え制御する構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子機器に用いられる充
電式Liイオン二次電池パックの充電器に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来のLiイオン二次電池の充電器につ
いて、図4に示す例を参照して説明する。Liイオン二
次電池4の充電器は、Liイオン二次電池4へ充電電流
を供給するDC電源1、Liイオン二次電池4への充電
電圧を規定の値に固定する定電圧回路2、Liイオン二
次電池4への充電電流を制限する電流制限回路3により
構成されている。
【0003】Liイオン二次電池4は、使用される電子
機器の必要な電圧および容量により電池セルを直列、あ
るいは並列に接続し構成されている。通常、Liイオン
二次電池1セル当たりの規定充電電圧は約4.2V程度
である。今、Liイオン二次電池4はLiイオン二次電
池3セルを直列に接続したものとする。Liイオン二次
電池4は3セルの直列であるから規定充電電圧は12.
6V(4.2V×3セル)である。したがって、定電圧
回路2の出力電圧は12.6Vに設定される。また、D
C電源1の電圧は、この定電圧回路2の設定電圧(1
2.6V)より高い電圧が必要であることは言うまでも
ない。
【0004】一方、電流制限回路3の制限電流は、Li
イオン二次電池4の容量および充電完了時間から決定さ
れ、急速充電では約1.0C〜1.5CmA、普通充電
では約0.5CmA程度に設定される。今、Liイオン
二次電池4の容量を730mAhとし、充電電流を1.
5CmAとすると、電流制限回路3の制限電流は109
5mAに設定される。上述したように、DC電源1の出
力電圧は、定電圧回路2の設定電圧より高い電圧が必要
であるが、仮に、DC電源1の出力電圧が定電圧回路2
の設定電圧より低い電圧のものを使用する場合には、図
5に示すようにDC電源1と定電圧回路2の間に電圧昇
圧回路5を設け、定電圧回路2の出力電圧が設定電圧と
なるようにする必要がある。
【0005】以上のように構成された従来のLiイオン
二次電池の充電器において、Liイオン二次電池4を充
電したときの充電電流特性を図6に、Liイオン二次電
池4の端子電圧特性を図7に示す。上記図4と図5に示
す従来のLiイオン二次電池の充電器において、DC電
源1の電圧あるいは電圧昇圧回路5の出力電圧が定電圧
回路2の設定電圧より高く、定電圧回路2が設定電圧を
出力している場合、充電電流特性およびLiイオン二次
電池4の端子電圧特性は、図6と図7のAで示す特性と
なる。また、図4で示すLiイオン二次電池の充電器に
おいて、DC電源1の電圧が低く、定電圧回路2の出力
電圧が設定電圧より低くなった場合、充電電流特性およ
びLiイオン二次電池4の端子電圧特性は図6と図7の
Bで示す特性となる。Liイオン二次電池4の充電率
は、図6に示す充電電流特性において充電電流が0mA
に近づくほど、また図7に示すLiイオン二次電池4の
端子電圧が規定充電電圧に近いほど高い。
【0006】このように、図4に示す従来のLiイオン
二次電池の充電器においては、DC電源1の電圧が定電
圧回路2の設定電圧に対し十分高く設定できない場合、
例えばLiイオン二次電池4が3セルを直列に接続した
ものであって、規定充電電圧が約12.6Vで、かつD
C電源1が車のバッテリーで電圧が規定充電電圧に満た
ないような場合、Liイオン二次電池4を満充電するこ
とができない。
【0007】また、図5に示す従来のLiイオン二次電
池の充電器においては、電圧昇圧回路5の出力電流は電
流制限回路3の制限電流以上を出力する必要があり、例
えば上記の例の場合では、約1.1Aを出力する必要が
あり、大電流を扱うことになるため、充電器の小型化、
熱的およびコスト的に非常に不利である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
Liイオン二次電池の充電器では、Liイオン二次電池
の規定充電電圧に満たないDC電源の電圧で充電を行う
場合に、以下の問題点がある。 Liイオン二次電池を満充電することが不可能であ
る。 電圧昇圧回路を用いた場合、大電流を扱うことになり
充電器の小型化が不可能であり、発熱量が大きく熱的
に、またコスト的に不利である。
【0009】本発明は、以上の点に鑑み、上記の問題を
解決するためになされたもので、その目的は、Liイオ
ン二次電池の規定充電電圧に満たないDC電源と、小電
流の電圧昇圧回路によって、Liイオン二次電池の満充
電が可能で、かつ安価なLiイオン二次電池の充電器を
提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、電源と定電圧回路と電流制限回路とを有
するLiイオン二次電池の充電器において、Liイオン
二次電池への充電電流を検知する充電電流検知回路と、
Liイオン二次電池充電器の電源電圧を昇圧する電圧昇
圧回路と、電源出力もしくは電圧昇圧回路のいずれかを
選択して定電圧回路の入力に接続せしめるスイッチ(切
換手段)とを設け、Liイオン二次電池の充電電流を検
知した電流検知回路の検出信号に応じて、上記スイッチ
を切り換え制御するように構成したものである。
【0011】
【作用】従って、本発明によれば、Liイオン二次電池
の規定充電電圧に満たないDC電源で、かつ小電流の電
圧昇圧回路によってLiイオン二次電池を満充電可能で
かつ安価なLiイオン二次電池の充電器を提供すること
ができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。図1は本発明によるLiイオン二次電池の充
電器の一実施例を示す図である。図において、DC電源
1よりLiイオン二次電池4へ充電電流が供給され、定
電圧回路2の設定電圧および電流制限回路3の制限電流
は、従来のLiイオン二次電池の充電器と同様に決定さ
れている。図1に示すLiイオン二次電池の充電器にお
いて、DC電源1の出力は、スイッチ7により直接ある
いは電圧昇圧回路5を経て定電圧回路2に供給され、設
定電圧に固定された後、電流制限回路3により電流を制
限され、充電電流検知回路6を経てLiイオン二次電池
4へ供給される。
【0013】以下、スイッチ7の制御について詳細に説
明する。Liイオン二次電池4が充電器に接続された時
点では、スイッチ7はa側に接続されており、DC電源
1は定電圧回路2に直接接続され、Liイオン二次電池
4は電流制限回路3により制限された電流により充電さ
れる。このときの充電電流は、従来のLiイオン二次電
池の充電器にて説明したように、急速充電では約1.0
C〜1.5CmA、普通充電では約0.5CmA程度で
あり、比較的大電流が流れる。この状態で充電を続ける
と、Liイオン二次電池4の端子電圧は上昇し、定電圧
回路2で設定された電圧に近づいていく。また、充電電
流は電流制限回路3にて制限された電流から徐々に減少
して行く。充電電流が減少し充電電流検知回路6で設定
されている電流値を下回ると、充電電流検知回路6から
出力される検出信号8によりスイッチ7が制御されb側
に接続され、DC電源1は電圧昇圧回路5を経て定電圧
回路2に接続される。この時点において、Liイオン二
次電池4の充電電流は、電流制限回路3により制限され
た電流より減少しているため、電圧昇圧回路5は小電流
を供給すれば良いことになる。
【0014】以上のように構成されたLiイオン二次電
池の充電器において、DC電源1の電圧が定電圧回路2
の設定電圧に対し十分高い場合には、スイッチ7が切り
替わっても、図6のAに示す充電電流特性と図7のAに
示すLiイオン二次電池の端子電圧特性を示し、通常の
充電動作となる。DC電源1の出力電圧が定電圧回路2
の設定電圧に満たない場合、充電電流特性は図2、Li
イオン二次電池4の端子電圧特性は図3に示すようにな
る。すなわち、充電を開始するとスイッチ7はa側に接
続され、Liイオン二次電池4の端子電圧は定電圧回路
2の設定電圧つまりLiイオン二次電池4の規定充電電
圧に満たない電圧に近づいて行く。充電電流は電流制限
回路3にて制限された電流から徐々に減少して行く。こ
の状態が続いても、Liイオン二次電池4が満充電とな
らないことは従来のLiイオン二次電池の充電器におい
て説明した通りであるが、充電電流が減少し充電電流検
知回路6にてスイッチ7がb側に切り替わることにより
定電圧回路2の出力電圧は設定電圧となり、Liイオン
二次電池4を満充電とすることが可能となる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、L
iイオン二次電池の規定充電電圧に満たないDC電源
と、小電流の電圧昇圧回路を用いてLiイオン二次電池
を満充電でき、且つ、安価なLiイオン二次電池の充電
器を提供することができ、その効果は顕著である。ま
た、あらゆる電子機器用のLiイオン二次電池の充電器
に用いて有効であり、その適用範囲は極めて広い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるLiイオン二次電池の充電器の一
実施例を示すブロック図。
【図2】本発明によるLiイオン二次電池の充電器にお
ける充電電流特性の一例を示すグラフ。
【図3】本発明によるLiイオン二次電池の充電器にお
けるLiイオン二次電池の端子電圧特性の一例を示すグ
ラフ。
【図4】従来のLiイオン二次電池の充電器の一例を示
すブロック図。
【図5】従来のLiイオン二次電池の充電器の一例を示
すブロック図。
【図6】従来のLiイオン二次電池の充電器における充
電電流特性を示すグラフ。
【図7】従来のLiイオン二次電池の充電器におけるL
iイオン二次電池の端子電圧特性を示すグラフ。
【符号の説明】 1…DC電源、 2…定電圧回路、 3
…電流制限回路、4…Liイオン二次電池、5…電圧昇
圧回路、 6…充電電流検知回路、7…スイッチ、
8…検出回路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源と定電圧回路と電流制限回路とを含
    むLiイオン二次電池の充電器において、 Liイオン二次電池への充電電流を検知する充電電流検
    知回路と、Liイオン二次電池充電器の電源電圧を昇圧
    する電圧昇圧回路と、上記電源出力もしくは上記電圧昇
    圧回路出力のいずれかを択一的に選択して上記定電圧回
    路の入力に接続せしめる切換手段とを具備し、上記電流
    検知回路の検出信号に応じて上記切換手段を切り換え制
    御するように構成したことを特徴とするLiイオン二次
    電池の充電器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のLiイオン二次電池の充
    電器において、 上記充電電流検知回路の検出信号に対応して上記切換手
    段を切り換え制御すると共に、上記電流制限回路の制限
    電流値を制御するように構成したことを特徴とするLi
    イオン二次電池の充電器。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載のLiイオン
    二次電池の充電器において、上記電源は、車載のバッテ
    リーであることを特徴とするLiイオン二次電池の充電
    器。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のLiイオン二次電池の充
    電器において、 上記Liイオン二次電池は、3セル直列接続型であるこ
    とを特徴とするLiイオン二次電池の充電器。
JP22494995A 1995-09-01 1995-09-01 Liイオン二次電池の充電器 Pending JPH0974691A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8183838B2 (en) 2007-12-25 2012-05-22 Industrial Technology Research Institute Charging method and system utilizing the same
JP2014027850A (ja) * 2012-07-30 2014-02-06 Aichi Corp 作業用車両の充電装置

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US8183838B2 (en) 2007-12-25 2012-05-22 Industrial Technology Research Institute Charging method and system utilizing the same
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