JPH10225006A - 充電装置及び充電方法 - Google Patents

充電装置及び充電方法

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JPH10225006A
JPH10225006A JP9020743A JP2074397A JPH10225006A JP H10225006 A JPH10225006 A JP H10225006A JP 9020743 A JP9020743 A JP 9020743A JP 2074397 A JP2074397 A JP 2074397A JP H10225006 A JPH10225006 A JP H10225006A
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民次 永井
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敏孝 丈井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は充電装置に関し、定電流手段及び定電
圧手段の損傷を未然に防止し得るようにする。 【解決手段】定電流手段(11)又は定電圧手段(1
2)の損失が許容損失を越える場合、所望のパルス幅を
有するパルス信号を生成するパルス幅変調手段(15、
16)と、許容損失を越える定電流手段又は定電圧手段
をパルス信号に基づいて断続的に動作させる制御手段
(18、19)とを設けるようにしたことより、定電流
手段又は定電圧手段の損失を抑えて発熱を抑制し得、当
該定電流手段及び定電圧手段の損傷を防止し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。
【0002】発明の属する技術分野 従来の技術(図32) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態 (1)原理(図1) (2)第1実施例(図2〜図8) (3)第2実施例(図9〜図11) (4)第3実施例(図12) (5)第4実施例(図13及び図14) (6)第5実施例(図15及び図16) (7)第6実施例(図17及び図18) (8)第7実施例(図19〜図21) (9)第8実施例(図22及び図23) (10)他の実施例(図24〜図31) 発明の効果
【0003】
【発明の属する技術分野】本発明は充電装置及び充電方
法に関し、特に定電圧回路及び定電流回路を有する充電
装置に適用して好適なものである。
【0004】
【従来の技術】近年、携帯電話機やカメラ一体型VTR
等、ポータブル電子機器においては、電源として二次電
池が使用されている。これらのポータブル電子機器を使
用するときには、その使用に先立つて二次電池を充電す
る必要がある。
【0005】二次電池を充電する場合には、定格値より
も大きい充電電圧及び充電電流を二次電池に与えると、
当該二次電池が損傷するおそれがある。そのため充電装
置としては、一般に定電圧回路及び定電流回路を有して
おり、これらの回路によつて定格値よりも大きい充電電
圧及び充電電流を二次電池に与えないようにしている。
【0006】ここでこのような充電装置を図32に示
す。この図32に示すように、充電装置1は直列接続さ
れた定電流回路2及び定電圧回路3を有しており、直流
電源として接続された交流直流変換器(いわゆるACア
ダプタ)4からの入力電圧及び入力電流を使用して、定
電流回路2によつて定格値以下の充電電流を二次電池B
Tに供給すると共に、定電圧回路3によつて定格値以下
の充電電圧を二次電池BTに供給するようになされてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところでかかる構成の
充電装置1においては、定電流回路2や定電圧回路3に
よつて二次電池BTの損傷を防止し得るが、定電流回路
2や定電圧回路3については回路の損傷を防止し得ない
といつた問題がある。通常、充電装置1に供給する直流
電源としては、当該充電装置1に適合する出力電圧及び
出力電流を有する直流電源を使用するが、例えばユーザ
が適合外の出力電圧及び出力電流を有する直流電源を使
用した場合には、定電流回路2や定電圧回路3に定格値
以上の入力電流や入力電圧が供給されることになり、こ
れによつて定格値以上の発熱が定電流回路2及び定電圧
回路3に発生して当該定電流回路2及び定電圧回路3が
損傷するといつた問題が起きる。
【0008】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、定電流手段及び定電圧手段の損傷を未然に防止し得
る充電装置及びその充電方法を提案しようとするもので
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、直列接続された定電流手段と定電
圧手段とを有し、電源から供給される入力電圧及び入力
電流を使用して、定電流手段によつて二次電池に所定値
以下の充電電流を供給すると共に、定電圧手段によつて
二次電池に所定値以下の充電電圧を供給することにより
当該二次電池を充電する充電装置において、定電流手段
又は定電圧手段の損失が許容損失を越える場合、所望の
パルス幅を有するパルス信号を生成するパルス幅変調手
段と、許容損失を越える定電流手段又は定電圧手段を、
パルス信号に基づいて断続的に動作させる制御手段とを
設けるようにした。
【0010】このように定電流手段又は定電圧手段の損
失が許容損失を越える場合、パルス信号によつて当該定
電流手段又は定電圧手段を断続的に動作させるようにし
たことにより、定電流手段又は定電圧手段の損失を抑え
て発熱を抑制し得、当該定電流手段及び定電圧手段の損
傷を防止し得る。
【0011】また本発明においては、直列接続された定
電流手段と定電圧手段とを有し、電源から供給される入
力電圧及び入力電流を使用して、定電流手段によつて二
次電池に所定値以下の充電電流を供給すると共に、定電
圧手段によつて二次電池に所定値以下の充電電圧を供給
することにより当該二次電池を充電する充電装置におい
て、定電流手段の損失が許容損失を越える場合、所望の
パルス幅を有する第1のパルス信号を生成する第1のパ
ルス幅変調手段と、定電圧手段の損失が許容損失を越え
る場合、所望のパルス幅を有する第2のパルス信号を生
成する第2のパルス幅変調手段と、第1及び第2のパル
ス信号のうちパルス幅の狭いパルス信号を選択し、優先
パルス信号として出力する優先パルス生成手段と、優先
パルス信号に基づいて、定電流手段及び定電圧手段を断
続的に動作させる制御手段とを設けるようにした。
【0012】このようにして定電流手段のための第1の
パルス信号及び定電圧手段のための第2のパルス信号の
うちパルス幅の狭い方を選択した優先パルス信号に基づ
いて、定電流手段及び定電圧手段を断続的に動作させる
ようにしたことにより、定電流手段と定電圧手段の損失
が異なる場合でも、当該定電流手段及び定電圧手段の損
失を同時に抑えて発熱を抑制し得、当該定電流手段及び
定電圧手段の損傷を防止し得る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。
【0014】(1)原理 まずこの項では、本発明の原理を説明する。通常、二次
電池の場合には、充電時の電圧及び電流に定格値が定め
られており、その定格値の電圧及び電流で充電すること
が推奨されている。例えば近年多用化されているリチウ
ムイオン電池であれば、充電電流1〔C〕以下、充電電
圧4.2 〔V〕以下が定格値として定められている。この
ため充電装置においては、定電流回路及び定電圧回路を
設け、当該定電流回路及び定電圧回路によつて二次電池
に定格値の電流及び電圧を供給するようになされてい
る。
【0015】ところで定電流回路や定電圧回路において
も、通常、入力電流及び入力電圧に関して電流及び電圧
定格値が定められており、その電流及び電圧定格値以下
の入力電流及び入力電圧を供給しなければならない。し
かしながらユーザがこの電流及び電圧定格値に適合しな
い直流電源を充電装置に接続した場合には、当然ながら
電流及び電圧定格値よりも大きい入力電流及び入力電圧
が定電流回路及び定電圧回路に供給されることになる。
このように適合外の入力電流及び入力電圧が供給された
場合には、定電流回路及び定電圧回路に定格値以上の回
路損失が発生し、これによつて定格値以上の発熱が発生
して回路が損傷する問題が起きる。
【0016】例えば図1に示すように、定電流回路及び
定電圧回路の定格値がそれぞれ電流A1 〔A〕、電圧V
1 〔V〕として定められており、領域Xで示される範囲
が許容範囲だとすると、この許容範囲X内の直流電源が
接続された場合には定電流回路及び定電圧回路で発生す
る回路損失はグラフxに示すようになり、許容損失PX
を越えることはない。しかしながら許容範囲Xを越える
ような直流電源が接続された場合、すなわち図中示す領
域Y内の直流電源が接続された場合には、定電流回路及
び定電圧回路で発生する回路損失はグラフyに示すよう
になり、許容損失PX を越えて、最悪の場合にはPY
る回路損失が発生する。このように定電流回路及び定電
圧回路の損失が許容損失PX を越えると、その回路損失
が定格値以上の発熱を発生させ、当該定電流回路及び定
電圧回路を損傷させる原因となる。
【0017】そこで本発明の場合には、許容範囲Xを越
えるような入力電流及び入力電圧が供給された場合に
は、所望のパルス幅を有するパルス信号を使用して定電
流回路及び定電圧回路を断続的に動作させて二次電池を
充電し、これにより定電流回路及び定電圧回路で発生す
る回路損失が許容損失PX を越えないようにして回路の
損傷を防止する。このような本発明の概念を適用した具
体的な実施例を、以下の項目において順に説明する。な
お、以降の説明においては、このようなパルス信号を使
用して断続的に充電することをパルス充電と呼ぶ。
【0018】(2)第1実施例 図2において、10は全体として第1実施例による充電
装置を示し、入力端子IN−A、IN−B間に直流電源
が接続されるようになされている。この充電装置10に
おいては、入力端子IN−Aと二次電池BTの正極との
間には、直列接続された2つの回路が設けられている。
すなわち1つは二次電池BTに対して電池の定格値以下
の充電電流を供給する定電流回路11であり、もう1つ
は二次電池BTに対して電池の定格値以下の充電電圧を
供給する定電圧回路12である。これにより二次電池B
Tに対して電池の定格値よりも大きい充電電流及び充電
電圧が供給されることを防止し、当該二次電池BTの損
傷を防止し得るようになされている。
【0019】また入力端子IN−A、IN−B間には、
直流電源によつて供給される入力電圧の電圧値を検出す
る電圧検出回路13が設けられている。この電圧検出回
路13によつて検出された電圧検出結果は、後述する第
2のパルス幅変調回路16に供給される。
【0020】また入力端子IN−Bと二次電池BTの負
極との間には、直流電源によつて供給された入力電流の
電流値を検出する電流検出回路14が設けられている。
この電流検出回路14によつて検出された電流検出結果
は、後述する第1のパルス幅変調回路15に供給され
る。
【0021】第1のパルス幅変調回路15は、電流検出
回路14からの電流検出結果により、定電流回路11の
電流定格値よりも大きい入力電流が検出された場合に
は、許容損失を越えるおそれがあると判定して、発振器
(OSC)17から供給されるクロツク信号に基づい
て、図3(A)に示すように、入力電流に応じた所望の
パルス幅W1 を有するパルス信号を生成し、これを第1
の制御回路18に供給する。因みに、このパルス信号の
パルス幅W1 は、定電流回路11の回路損失が許容損失
を越えないように、最適な値に設定される。
【0022】なお、第1のパルス幅変調回路15は、電
流検出回路14からの電流検出結果により、電流定格値
以下の入力電流が検出された場合には、常に論理レベル
「H」の信号を生成し、これを第1の制御回路18に供
給する。
【0023】第1の制御回路18は、パルス幅変調回路
15から供給される信号が論理レベル「H」のとき定電
流回路11を動作させ、論理レベル「L」のとき定電流
回路11の動作を停止する。これにより電流定格値より
も大きい入力電流が検出された場合には、定電流回路1
1は断続的に動作し、電流定格値以下の入力電流が検出
された場合には、定電流回路11は連続的に動作する。
【0024】一方、第2のパルス幅変調回路16は、電
圧検出回路13からの電圧検出結果により、定電圧回路
12の電圧定格値よりも大きい入力電圧が検出された場
合には、許容損失を越えるおそれがあると判定して、発
振器17から供給されるクロツク信号に基づいて、図3
(B)に示すように、入力電圧に応じた所望のパルス幅
2 を有するパルス信号を生成し、これを第2の制御回
路19に供給する。因みに、このパルス信号のパルス幅
2 は、定電圧回路12の回路損失が許容損失を越えな
いように、最適な値に設定される。
【0025】なお、第2のパルス幅変調回路16は、電
圧検出回路13からの電圧検出結果により、電圧定格値
以下の入力電圧が検出された場合には、常に論理レベル
「H」の信号を生成し、これを第2の制御回路19に供
給する。
【0026】第2の制御回路19は、パルス幅変調回路
16から供給される信号が論理レベル「H」のとき定電
圧回路12を動作させ、論理レベル「L」のとき定電圧
回路12の動作を停止する。これにより電圧定格値より
も大きい入力電圧が検出された場合には、定電圧回路1
2は断続的に動作し、電圧定格値以下の入力電圧が検出
された場合には、定電圧回路11は連続的に動作する。
【0027】ここで各回路ブロツクの具体的構成を説明
する。まず定電流回路11及び第1の制御回路18につ
いて、図4を用いて説明する。この図4に示すように、
定電流回路11の入力側には、抵抗R1の一端が接続さ
れており、その抵抗R1の他端にはスイツチ素子として
のトランジスタTr1のエミツタが接続されている。こ
のトランジスタTr1のコレクタは定電流回路11の出
力側に接続されており、ベースは抵抗R2を介して第1
の制御回路18に接続されている。また抵抗R1の一端
には電流検出素子としてのトランジスタTr2のエミツ
タが接続され、その抵抗R1の他端にはトランジスタT
r2のベースが接続されている。またトランジスタTr
2のコレクタはトランジスタTr1のベースに接続され
ている。このような構成を有する定電流回路11は、第
1の制御回路18によつてトランジスタTr1のベース
を接地すると、当該トランジスタTr1がオン状態にな
り、入力側から出力側に向かつて電流が流れる。この電
流が基準値以上になると、抵抗R1によつてトランジス
タTr2のベース・エミツタ間に所定の電位差が生じ、
これによつてトランジスタTr2がオン状態になる。ト
ランジスタTr2がオン状態になると、トランジスタT
r1のベース電位がエミツタ電位よりも大きくなるの
で、トランジスタTr1がオフ状態になり、電流が流れ
なくなる。電流が流れなくなると、再びトランジスタT
r2がオフ状態になり、トランジスタTr1のベース電
位がエミツタ電位よりも下がり、トランジスタTr1が
オン状態になる。以降、この動作を繰り返し、トランジ
スタTr2によつて電流検出して回路動作を制御するこ
とにより、定電流回路11は基準値以下の電流を出力す
る。
【0028】一方、第1の制御回路18は、スイツチ素
子としてのトランジスタTr3によつて構成される。こ
のトランジスタTr3のコレクタは上述した定電流回路
11の抵抗R2に接続され、エミツタは接地されてい
る。このトランジスタTr3のベースには第1のパルス
幅変調回路15からの信号が入力されており、その信号
が論理レベル「H」であればトランジスタTr3はオン
状態になり、論理レベル「L」であればトランジスタT
r3はオフ状態になるようになされている。これにより
第1の制御回路18は、第1のパルス幅変調回路15か
らの信号が論理レベル「H」であれば、定電流回路11
のトランジスタTr1のベースを接地して当該定電流回
路11を動作させ、論理レベル「L」であれば定電流回
路11のトランジスタTr1のベースを回路的に分離し
て当該定電流回路11の動作を停止する。
【0029】次に定電圧回路12及び第2の制御回路1
9について、図5を用いて説明する。この図5に示すよ
うに、定電圧回路12の入力側にはスイツチ素子として
のトランジスタTr4のエミツタが接続されており、そ
のトランジスタTr4のコレクタは定電圧回路12の出
力側に接続されている。このトランジスタTr4のベー
スには制御素子としてのトランジスタTr5のコレクタ
が接続されており、そのトランジスタTr5のエミツタ
は抵抗R3を介して第2の制御回路19に接続されてい
る。
【0030】また定電圧回路12の出力側には定電圧回
路12の出力電圧を検出する電圧検出素子としての抵抗
R4の一端が接続されており、その抵抗R4の他端は抵
抗R5を介して接地されている。この抵抗R4、R5の
中点電位は定電圧回路12の出力電圧を分圧したもので
あり、電圧検出素子としての比較器P1に入力される。
比較器P1は、ツエナダイオードD1によつて得られる
基準電位と抵抗R4、R5の中点電位とを比較すること
により、定電圧回路12の出力電圧が基準値であるか否
かを検出し、その検出結果に応じた出力信号をトランジ
スタTr5のベースに出力する。具体的には、比較器P
1は出力電圧が基準値以下であれば論理レベル「H」の
出力信号を出力し、基準値以上であれば論理レベル
「L」の出力信号を出力する。
【0031】このような構成を有する定電圧回路12
は、第2の制御回路19によつてトランジスタTr5の
エミツタが接地されると、動作可能状態になる。この状
態では、定電圧回路12の出力電圧は未だ基準値以下で
あるので、比較器P1は論理レベル「H」の出力信号を
出力する。これによりトランジスタTr5がオン状態に
なり、トランジスタTr4のベースが接地されて当該ト
ランジスタTr4がオン状態になる。従つて定電圧回路
12の出力側には所定の電圧が出力される。この出力電
圧は抵抗R4、R5によつて分圧された後に比較器P1
に入力され、当該比較器P1によつて検出される。その
結果、出力電圧が基準値より大きくなれば、比較器P1
から論理レベル「L」の出力信号が出力されるので、ト
ランジスタTr5及びTr4がオフ状態になり、定電圧
回路12の出力側に電圧が出力されなくなる。電圧が出
力されなくなると、再び比較器P1から論理レベル
「H」の出力信号が出力されてトランジスタTr5及び
Tr4がオン状態になり、定電圧回路12の出力側には
所定の電圧が出力される。以降、この動作を繰り返し、
抵抗R4、R5及び比較器P1によつて電圧検出すると
共に、その検出結果によつて回路動作を制御することに
より、定電圧回路12は基準値以下の電圧を出力する。
【0032】一方、第2の制御回路19は、スイツチ素
子としてのトランジスタTr6によつて構成される。こ
のトランジスタTr6のコレクタは上述した定電圧回路
12の抵抗R3に接続され、エミツタは接地されてい
る。このトランジスタTr6のベースには第2のパルス
幅変調回路16からの信号が入力されており、その信号
が論理レベル「H」であればトランジスタTr6はオン
状態になり、論理レベル「L」であればトランジスタT
r6はオフ状態になるようになされている。これにより
第2の制御回路19は、第2のパルス幅変調回路16か
らの信号が論理レベル「H」であれば、定電圧回路12
のトランジスタTr5のエミツタを接地して当該定電圧
回路12を動作させ、論理レベル「L」であれば定電圧
回路12のトランジスタTr5のエミツタを回路的に分
離して当該定電圧回路12の動作を停止する。
【0033】次に電圧検出回路13について、図6を用
いて説明する。この図6に示すように、この電圧検出回
路13は直流電源からの入力電圧を検出するための2つ
の抵抗R6、R7を有している。この抵抗R6の一端は
入力端子IN−Aに接続され、他端は抵抗R7を介して
入力端子IN−Bに接続されている。この抵抗R6、R
7の中点電位は直流電源からの入力電圧を分圧したもの
であり、電圧検出のための比較器P2に入力される。比
較器P2は、ツエナダイオードD2によつて得られる基
準電位と抵抗R6、R7の中点電位とを比較することに
より、直流電源からの入力電圧が電圧定格値以下である
か否かを検出し、その検出結果に応じた出力信号を出力
する。具体的には、比較器P2は、入力電圧が電圧定格
値よりも大きければ例えば論理レベル「H」の出力信号
を出力し、電圧定格値以下であれば論理レベル「L」の
出力信号を出力する。このようにして電圧検出回路13
は、基準電位との比較により、直流電源からの入力電圧
が電圧定格値以下であるか否かを検出する。
【0034】次に電流検出回路14について、図7を用
いて説明する。この図7に示すように、この電流検出回
路14は直流電源から供給された入力電流を検出するた
めの抵抗R8を有している。この抵抗R8の一端は入力
端子IN−Bに接続され、その他端は二次電池BTの負
極側に接続されている。直流電源から入力電流が供給さ
れると、その入力電流はこの抵抗R8を介して直流電源
に戻つて行くので、抵抗R8にはその入力電流に応じた
電圧が生じる。この抵抗R8に生じた電圧の両端電位は
それぞれ電流検出のための検出器P3に入力される。検
出器P3は入力される両端電位によつて抵抗R8に生じ
た電圧を算出し、その電圧を基に抵抗R8に流れる入力
電流を検出する。その結果、電流定格値よりも大きい入
力電流が流れているのであれば例えば論理レベル「H」
の出力信号を出力し、電流定格値以下の入力電流が流れ
ているのであれば論理レベル「L」の出力信号を出力す
る。このようにして電流検出回路14は、抵抗R8に生
じる電圧を基に入力電流を算出することにより、直流電
源から供給された入力電流が電流定格値以下であるか否
かを検出する。
【0035】以上の構成において、この充電装置10の
場合には、図8に示す動作手順を実行して二次電池BT
を充電する。すなわちステツプSP1から入つたステツ
プSP2において、まず定電流回路11及び定電圧回路
12を一定に動作させて二次電池BTをノーマル充電す
る。すなわち第1のパルス幅変調回路15及び第2のパ
ルス幅変調回路16から共に常に論理レベル「H」の信
号を出力して定電流回路11及び定電圧回路12を連続
動作させる。
【0036】次のステツプSP3においては、電圧検出
回路13によつて直流電源から供給される入力電圧の電
圧値を検出する。次のステツプSP4では、電圧検出回
路13の検出結果に基づいて、直流電源から供給される
入力電圧が電圧定格値以下であるか否か判定し、電圧定
格値以下であればステツプSP2に戻り、電圧定格値よ
りも大きければ次のステツプSP5に進む。ステツプS
P5では、第2のパルス幅変調回路16から所望のパル
ス幅を有するパルス信号を出力する。次のステツプSP
6では、パルス信号によつて定電圧回路12をパルス充
電動作させる。すなわちパルス信号が論理レベル「H」
であれば定電圧回路12を動作させ、パルス信号が論理
レベル「L」であれば定電圧回路12の動作を停止す
る。これにより直流電源からの入力電圧が電圧定格値よ
りも大きい場合、定電圧回路12を断続的に動作させる
ことにより、当該定電圧回路12の回路損失が許容損失
を越えないようにして、当該定電圧回路12の損傷を防
止し得る。
【0037】このステツプSP6の処理を行うと、一
旦、ステツプSP3に戻つて入力電圧を確認し、同様に
入力電圧が電圧定格値よりも大きければ、次のステツプ
SP7に進む。なお、このように入力電圧の確認を行う
理由は、ユーザが定格値以下の直流電源を接続しなおし
た等、直流電源からの入力電圧が電圧定格値以下になる
ことがあるからである。
【0038】次のステツプSP7においては、電流検出
回路14によつて直流電源から供給される入力電流の電
流値を検出する。次のステツプSP8では、電流検出回
路14の検出結果に基づいて、直流電源から供給される
入力電流が電流定格値以下であるか否か判定し、電流定
格値以下であればステツプSP2に戻つて引き続き定電
流回路11を一定に動作させ、電流定格値よりも大きけ
れば次のステツプSP9に進む。次のステツプSP9で
は、第1のパルス幅変調回路15から所望のパルス幅を
有するパルス信号を出力する。次のステツプSP10で
は、パルス信号によつて定電流回路11をパルス充電動
作させる。すなわちパルス信号が論理レベル「H」であ
れば定電流回路11を動作させ、パルス信号が論理レベ
ル「L」であれば定電流回路11の動作を停止する。こ
れにより直流電源からの入力電流が電流定格値よりも大
きい場合、定電流回路11を断続的に動作させることに
より、当該定電流回路11の回路損失が許容損失を越え
ないようにして、当該定電流回路11の損傷を防止し得
る。
【0039】このステツプSP10の処理を行うと、同
様の理由により、ステツプSP7に戻つて入力電流を確
認し、入力電流が電流定格値よりも大きければパルス充
電の処理を繰り返し、電流定格値以下であればステツプ
SP2に戻る。
【0040】このようにしてこの充電装置10の場合に
は、電圧検出回路13によつて入力電圧を検出し、当該
入力電圧が電圧定格値よりも大きければ定電圧回路12
をパルス充電動作させる。これにより入力電圧が電圧定
格値よりも大きい場合、定電圧回路12を断続的に動作
させることによつて当該定電圧回路12の回路損失を抑
えて発熱を抑制し、回路の損傷を防止することができ
る。
【0041】また電流検出回路14によつて入力電流を
検出し、当該入力電流が電流定格値よりも大きければ定
電流回路11をパルス充電動作させる。これにより入力
電流が電流定格値よりも大きい場合、定電流回路11を
断続的に動作させることによつて当該定電流回路11の
回路損失を抑えて発熱を抑制し、回路の損傷を防止する
ことができる。
【0042】以上の構成によれば、直流電源からの入力
電圧が電圧定格値よりも大きいときときに定電圧回路1
2を断続的に動作させると共に、直流電源からの入力電
流が電流定格値よりも大きいときに定電流回路11を断
続的に動作させることにより、入力電圧及び入力電流が
定格値以上あつたとしても、定電圧回路12及び定電流
回路11の発熱を抑制して当該定電圧回路12及び定電
流回路11の損傷を防止し得る。かくするにつき定電流
回路及び定電圧回路の損傷を未然に防止し得る充電装置
を実現し得る。
【0043】(3)第2実施例 図2との対応部分に同一符号を付した図9において、2
0は全体として第2実施例による充電装置を示し、この
実施例の場合にも、入力端子IN−A、IN−B間に直
流電源が接続されるようになされている。
【0044】この充電装置20においては、まず入力端
子IN−Aと二次電池BTの正極との間に、直列接続さ
れた2つの回路が設けられている。すなわち1つは直流
電源によつて供給される入力電流の電流値を検出する電
流検出回路21であり、もう1つは二次電池BTに対し
て電池の定格値以下の充電電流を供給すると共に、電池
の定格値以下の充電電圧を供給する定電流定電圧回路2
2である。このような定電流定電圧回路22を設けるこ
とにより、この実施例の場合にも、二次電池BTに対し
て電池の定格値よりも大きい充電電流及び充電電圧が供
給されることを防止し、当該二次電池BTの損傷を防止
することができる。
【0045】また入力端子IN−A、IN−B間には、
直流電源によつて供給される入力電圧の電圧値を検出す
る電圧検出回路23が設けられている。
【0046】なお、電流検出回路21及び電圧検出回路
23によつて検出された電流検出結果及び電圧検出結果
は、それぞれ積算回路24に出力される。
【0047】積算回路24は電流検出回路21から供給
された電流検出結果と電圧検出回路23から供給された
電圧検出結果とを積算することにより直流電源から供給
される入力電力を算出し、その電力算出結果をパルス幅
変調回路25に出力する。
【0048】パルス幅変調回路25は、積算回路24か
ら供給された電力算出結果により、直流電源から電力定
格値よりも大きい入力電力が供給されていることが判定
した場合には、発振器17から供給されるクロツク信号
に基づいて、検出された入力電力に応じた所望のパルス
幅を有するパルス信号を生成し、これを制御回路26に
出力する。因みに、このパルス信号のパルス幅は、定電
流定電圧回路22の回路損失が許容損失を越えないよう
に、最適な値に設定される。
【0049】なお、パルス幅変調回路25は、積算回路
24から供給された電力算出結果により、直流電源から
電力定格値以下の入力電力が供給されていることが判定
した場合には、常に論理レベル「H」の信号を生成し、
これを制御回路26に供給する。
【0050】制御回路26は、パルス幅変調回路25か
ら供給される信号が論理レベル「H」のとき定電流定電
圧回路22を動作させ、論理レベル「L」のとき定電流
定電圧回路22の動作を停止する。これにより直流電源
から電力定格値よりも大きい入力電力が供給される場合
には、定電流定電圧回路22は断続的に動作し、電力定
格値以下の入力電力が供給される場合には、定電流定電
圧回路22は連続的に動作する。
【0051】ここで定電流定電圧回路22及び制御回路
26の具体的構成について、図10を用いて説明する。
この図10に示すように、定電流定電圧回路22は、ス
イツチ素子としてのトランジスタを共通化することによ
り、図4及び図5に示した定電流回路11及び定電圧回
路12を合わせた構成を有している。すなわち定電流定
電圧回路22の入力側には、抵抗R9の一端が接続され
ており、その抵抗R9の他端にはスイツチ素子としての
トランジスタTr7のエミツタが接続されている。この
トランジスタTr7のコレクタは定電流定電圧回路22
の出力側に接続されており、ベースは制御素子としての
トランジスタTr9のコレクタに接続されている。
【0052】また抵抗R9の一端には電流検出素子とし
てのトランジスタTr8のエミツタが接続され、その抵
抗R9の他端にはトランジスタTr8のベースが接続さ
れている。またトランジスタTr8のコレクタはトラン
ジスタTr7のベース及びトランジスタTr9のコレク
タに接続されている。
【0053】定電流定電圧回路22の出力側には当該定
電流定電圧回路22の出力電圧を検出する電圧検出素子
としての抵抗R11の一端が接続されており、その抵抗
R11の他端は抵抗R12を介して接地されている。こ
の抵抗R11、R12の中点電位は定電流定電圧回路2
2の出力電圧を分圧したものであり、電圧検出素子とし
ての比較器P4に入力される。比較器P4は、ツエナダ
イオードD3によつて得られる基準電位と抵抗R11、
R12の中点電位とを比較することにより、定電流定電
圧回路22の出力電圧が基準値であるか否かを検出し、
その検出結果に応じた出力信号をトランジスタTr9の
ベースに出力する。具体的には、比較器P4は出力電圧
が基準値以下であれば論理レベル「H」の出力信号を出
力し、基準値以上であれば論理レベル「L」の出力信号
を出力する。
【0054】この出力信号が供給されるトランジスタT
r9のエミツタは抵抗R10を介して制御回路26に接
続されている。
【0055】このような構成を有する定電流定電圧回路
22は、制御回路26によつてトランジスタTr9のエ
ミツタが接地されると、動作可能状態になる。この状態
では、定電流定電圧回路22の出力電圧は未だ基準値以
下であるので、比較器P4は論理レベル「H」の出力信
号を出力する。これによりトランジスタTr9がオン状
態になり、トランジスタTr7のベースが接地されて当
該トランジスタTr7がオン状態になる。従つて定電流
定電圧回路22の出力側には所定の電圧及び所定の電流
が出力される。この出力電圧は抵抗R11、R12によ
つて分圧された後に比較器P4に入力され、当該比較器
P4によつて検出される。その結果、出力電圧が基準値
より大きくなれば、比較器P4から論理レベル「L」の
出力信号が出力されるので、トランジスタTr9及びT
r7がオフ状態になり、定電流定電圧回路22の出力側
に電圧が出力されなくなる。電圧が出力されなくなる
と、再び比較器P4から論理レベル「H」の出力信号が
出力されてトランジスタTr9及びTr7がオン状態に
なり、定電流定電圧回路22の出力側には所定の電圧が
出力される。以降、この動作を繰り返し、抵抗R11及
びR12及び比較器P4によつて電圧検出すると共に、
その検出結果によつて回路動作を制御することにより、
定電流定電圧回路22は基準値以下の電圧を出力する。
【0056】またトランジスタTr7がオン状態になつ
て抵抗R9に電流が流れ、その電流が基準値以上になる
と、抵抗R9によつてトランジスタTr8のベース・エ
ミツタ間に所定の電位差が生じ、これによつてトランジ
スタTr8がオン状態になる。トランジスタTr8がオ
ン状態になると、トランジスタTr7のベース電位がエ
ミツタ電位よりも大きくなるので、トランジスタTr7
がオフ状態になり、電流が流れなくなる。電流が流れな
くなると、再びトランジスタTr8がオフ状態になり、
トランジスタTr7のベース電位がエミツタ電位よりも
下がり、トランジスタTr7がオン状態になる。以降、
この動作を繰り返し、トランジスタTr8によつて電流
検出して回路動作を制御することにより、定電流定電圧
回路22は基準値以下の電流を出力する。
【0057】一方、制御回路26は、第1実施例と同様
に、スイツチ素子としてのトランジスタTr10によつ
て構成される。このトランジスタTr10のコレクタは
上述した定電流定電圧回路22の抵抗R10に接続さ
れ、エミツタは接地されている。このトランジスタTr
10のベースにはパルス幅変調回路25からの信号が入
力されており、その信号が論理レベル「H」であればト
ランジスタTr10はオン状態になり、論理レベル
「L」であればトランジスタTr10はオフ状態になる
ようになされている。これにより制御回路26は、パル
ス幅変調回路25からの信号が論理レベル「H」であれ
ば、定電流定電圧回路22のトランジスタTr9のエミ
ツタを接地して当該定電流定電圧回路22を動作させ、
論理レベル「L」であれば定電流定電圧回路22のトラ
ンジスタTr9のエミツタを回路的に分離して当該定電
流定電圧回路22の動作を停止する。
【0058】以上の構成において、この充電装置20の
場合には、図11に示す動作手順を実行して二次電池B
Tの充電を実行する。すなわちステツプSP20から入
つたステツプSP21において、まず定電流定電圧回路
22を連続動作させて二次電池BTをノーマル充電す
る。すなわちパルス幅変調回路25から常に論理レベル
「H」の信号を出力して定電流定電圧回路22を連続動
作させる。
【0059】次のステツプSP22においては、電圧検
出回路23によつて直流電源から供給される入力電圧の
電圧値を検出する。次のステツプSP23では、電流検
出回路21によつて直流電源から供給される入力電流の
電流値を検出する。次のステツプSP24では、検出し
た電圧値及び電流値を積算回路24によつて積算するこ
とにより直流電源から供給される入力電力を算出する。
次のステツプSP25では、算出した入力電力が電力定
格値以下であるか否か判定し、電力定格値以下であれは
ステツプSP21に戻り、電力定格値よりも大きければ
次のステツプSP26に進む。
【0060】ステツプSP26においては、算出した入
力電力に基づいて、パルス幅変調回路25から所望のパ
ルス幅を有するパルス信号を出力する。次のステツプS
P27では、パルス信号によつて定電流定電圧回路22
をパルス充電動作させる。すなわちパルス信号が論理レ
ベル「H」であれば定電流定電圧回路22を動作させ、
パルス信号が論理レベル「L」であれば定電流定電圧回
路22の動作を停止する。これにより直流電源から電力
定格値よりも大きい入力電力が供給される場合、定電流
定電圧回路22を断続的に動作させることにより、当該
定電流定電圧回路22の回路損失が許容損失を越えない
ようにして、当該定電流定電圧回路22の損傷を防止し
得る。
【0061】このステツプSP27の処理を行うと、ス
テツプSP22に戻つて入力電力を確認し、入力電力が
電力定格値よりも大きければパルス充電の処理を繰り返
し、電力定格値以下であればステツプSP21に戻る。
なお、このように入力電力の確認を行う理由は、入力電
流が減る等して、直流電源から供給される入力電力が電
力定格値以下になることがあるからである。
【0062】このようにしてこの充電装置20の場合に
は、電圧検出回路23及び電流検出回路21によつてそ
れぞれ入力電圧及び入力電流を検出し、その電圧値及び
電流値に基づいて入力電力を算出する。そしてその入力
電力が電力定格値よりも大きければ定電流定電圧回路2
2をパルス充電動作させる。これにより直流電源から供
給される入力電力が電力定格値よりも大きい場合でも、
定電流定電圧回路22を断続的に動作させることによつ
て当該定電流定電圧回路22の回路損失を抑えて発熱を
抑制し、回路の損傷を防止することができる。
【0063】以上の構成によれば、直流電源からの入力
電力が電力定格値よりも大きいときに定電流定電圧回路
22を断続的に動作させることにより、直流電源からの
入力電力が電力定格値よりも大きい場合でも、定電流定
電圧回路22の発熱を抑制して当該定電流定電圧回路2
2の損傷を防止し得る。かくするにつき定電流回路及び
定電圧回路の損傷を未然に防止し得る充電装置を実現し
得る。
【0064】(4)第3実施例 図2及び図9との対応部分に同一符号を付した図12に
おいて、30は全体として第3実施例による充電装置を
示し、この実施例の場合には、定電流回路11及び定電
圧回路12の電力を検出してパルス充電を制御する。
【0065】まずこの充電装置30においては、入力端
子IN−Aと二次電池BTの正極との間には、直列接続
された3つの回路が設けられている。すなわち1つは直
流電源から供給される入力電流の電流値を検出する電流
検出回路21であり、もう1つは二次電池BTに対して
電池の定格値以下の充電電流を供給する定電流回路11
であり、さらにもう1つは二次電池BTに対して電池の
定格値以下の充電電圧を供給する定電圧回路12であ
る。このように定電流回路11及び定電圧回路12を設
けることにより、この実施例の場合にも、二次電池BT
に対して電池の定格値よりも大きい充電電流及び充電電
圧が供給されることを防止し、当該二次電池BTの損傷
を防止することができる。
【0066】またこの充電装置30においては、定電流
回路11及び定電圧回路12の入出力間の電位差を検出
する第1及び第2の電圧検出回路31、32が設けられ
ている。第1の電圧検出回路31は、定電流回路11の
入出力間の電位差を検出する回路であり、定電流回路1
1の入力側の電位と定電流回路11の出力側の電位とを
取り込み、その電位差を求めることによつて定電流回路
11の入出力間の電位差を算出する。因みに、この定電
流回路11の電位差は後述する第1の積算回路33に出
力される。
【0067】一方、第2の電圧検出回路32は、定電圧
回路12の入出力間の電位差を検出する回路であり、定
電圧回路12の入力側の電位と定電圧回路12の出力側
の電位とを取り込み、その電位差を求めることによつて
定電圧回路12の入出力間の電位差を算出する。因み
に、この定電圧回路12の電位差は後述する第2の積算
回路34に出力される。
【0068】第1の積算回路33は定電流回路11の電
力を算出する回路であり、電流検出回路21によつて検
出された入力電流と、第1の電圧検出回路31によつて
検出された定電流回路11の入出力間の電位差とを積算
することにより当該定電流回路11の電力を算出し、そ
の電力算出結果を第1のパルス幅変調回路35に出力す
る。
【0069】また第2の積算回路34は定電圧回路12
の電力を算出する回路であり、電流検出回路21によつ
て検出された入力電流と、第2の電圧検出回路32によ
つて検出された定電圧回路12の入出力間の電位差とを
積算することにより当該定電圧回路12の電力を算出
し、その電力算出結果を第2のパルス幅変調回路36に
出力する。
【0070】第1のパルス幅変調回路35は、第1の積
算回路33から供給された電力算出結果により、定電流
回路11の電力が電力定格値よりも大きいことが判定さ
れた場合には、発振器17から供給されるクロツク信号
に基づいて、検出された電力に応じた所望のパルス幅を
有するパルス信号を生成し、これを第1の制御回路18
に出力する。因みに、このパルス信号のパルス幅は、定
電流回路11の回路損失が許容損失を越えないように、
最適な値に設定される。
【0071】なお、この第1のパルス幅変調回路35
は、第1の積算回路33から供給された電力算出結果に
より、定電流回路11の電力が電力定格値以下であるこ
とが判定された場合には、常に論理レベル「H」の信号
を生成し、これを第1の制御回路18に供給する。
【0072】一方、第2のパルス幅変調回路36は、第
2の積算回路34から供給された電力算出結果により、
定電圧回路12の電力が電力定格値よりも大きいことが
判定された場合には、発振器17から供給されるクロツ
ク信号に基づいて、検出された電力に応じた所望のパル
ス幅を有するパルス信号を生成し、これを第2の制御回
路19に出力する。因みに、このパルス信号のパルス幅
は、定電圧回路12の回路損失が許容損失を越えないよ
うに、最適な値に設定される。
【0073】なお、この第2のパルス幅変調回路36
は、第2の積算回路34から供給された電力算出結果に
より、定電圧回路12の電力が電力定格値以下であるこ
とが判定された場合には、常に論理レベル「H」の信号
を生成し、これを第2の制御回路19に供給する。
【0074】第1の制御回路18は、第1のパルス幅変
調回路35から供給される信号が論理レベル「H」のと
き定電流回路11を動作させ、論理レベル「L」のとき
定電流回路11の動作を停止する。これにより電力が電
力定格値よりも大きくなる場合には、定電流回路11は
断続的に動作し、電力が電力定格値以下である場合に
は、定電流回路11は連続的に動作する。
【0075】また第2の制御回路19は、第2のパルス
幅変調回路36から供給される信号が論理レベル「H」
のとき定電圧回路12を動作させ、論理レベル「L」の
とき定電圧回路12の動作を停止する。これにより電力
が電力定格値よりも大きくなる場合には、定電圧回路1
2は断続的に動作し、電力が電力定格値以下である場合
には、定電圧回路12は連続的に動作する。
【0076】以上の構成において、この充電装置30の
場合には、第1の電圧検出回路31によつて定電流回路
11の入出力間の電位差を検出し、その電位差と電流検
出回路21によつて検出された入力電流とに基づいて、
定電流回路11の電力を直接算出する。そして定電流回
路11の電力が電力定格値よりも大きくなるのであれ
ば、第1のパルス幅変調回路35から所望のパルス幅を
有するパルス信号を出力して、当該定電流回路11を断
続的に動作させる。これにより定電流回路11の電力が
電力定格値よりも大きくなるような場合、定電流回路1
1を断続的に動作させることによつて当該定電流回路1
1の電力を電力定格値以下に抑えることができ(すなわ
ち定電流回路11の回路損失を抑えて発熱を抑制するこ
とができ)、回路の損傷を防止することができる。
【0077】またこの充電装置30の場合には、第2の
電圧検出回路32によつて定電圧回路12の入出力間の
電位差を検出し、その電位差と電流検出回路21によつ
て検出された入力電流とに基づいて、定電圧回路12の
電力を直接算出する。そして定電圧回路12の電力が電
力定格値よりも大きくなるのであれば、第2のパルス幅
変調回路36から所望のパルス幅を有するパルス信号を
出力して、当該定電圧回路12を断続的に動作させる。
これにより定電圧回路12の電力が電力定格値よりも大
きくなるような場合、定電圧回路12を断続的に動作さ
せることによつて当該定電圧回路12の電力を電力定格
値以下に抑えることができ(すなわち定電圧回路12の
回路損失を抑えて発熱を抑制することができ)、回路の
損傷を防止することができる。
【0078】以上の構成によれば、定電流回路11の電
力が電力定格値よりも大きくなるときに当該定電流回路
11を断続的に動作させると共に、定電圧回路12の電
力が電力定格値よりも大きくなるときに当該定電圧回路
12を断続的に動作させるようにしたことにより、定電
流回路11及び定電圧回路12の発熱を抑制して当該定
電流回路11及び定電圧回路12の損傷を防止し得る。
かくするにつき定電流回路及び定電圧回路の損傷を未然
に防止し得る充電装置を実現し得る。
【0079】(5)第4実施例 図9との対応部分に同一符号を付した図13において、
40は全体として第4実施例による充電装置を示し、こ
の実施例の場合には、優先パルス信号を生成して定電流
定電圧回路22を制御する。
【0080】まずこの充電装置40においても、電流検
出回路21によつて検出された入力電流の電流値及び電
圧検出回路23によつて検出された入力電圧の電圧値は
それぞれ積算回路24に供給される。
【0081】積算回路24は、その電流値と電圧値とを
積算することにより直流電源から供給される入力電力を
算出し、その電力算出結果を第1及び第2のパルス幅変
調回路41、42にそれぞれ出力する。
【0082】第1のパルス幅変調回路41は、積算回路
24から供給された電力算出結果により、直流電源から
電力定格値よりも大きい入力電力が供給されていること
が判定した場合には、発信器17から供給されるクロツ
ク信号に基づいて、図14(A)に示すように、検出さ
れた入力電力に応じた所望のパルス幅W3 を有するパル
ス信号を生成し、これを優先パルス生成回路43に出力
する。因みに、このパルス信号は定電流定電圧回路22
のうちの定電流回路を制御するための信号であり、その
パルス幅は定電流回路の回路損失が許容損失を越えない
ように最適な値に設定される。
【0083】なお、第1のパルス幅変調回路41は、積
算回路24から供給された電力算出結果により、直流電
源から電力定格値以下の入力電力が供給されていること
が判定した場合には、常に論理レベル「H」の信号を生
成し、これを優先パルス生成回路43に出力する。
【0084】一方、第2のパルス幅変調回路42は、積
算回路24から供給された電力算出結果により、直流電
源から電力定格値よりも大きい入力電力が供給されてい
ることが判定した場合には、発信器17から供給される
クロツク信号に基づいて、図14(B)に示すように、
検出された入力電力に応じた所望のパルス幅W4 を有す
るパルス信号を生成し、これを優先パルス生成回路43
に出力する。因みに、このパルス信号は定電流定電圧回
路22のうちの定電圧回路を制御するための信号であ
り、そのパルス幅は定電圧回路の回路損失が許容損失を
越えないように最適な値に設定される。
【0085】なお、第2のパルス幅変調回路42は、積
算回路24から供給された電力算出結果により、直流電
源から電力定格値以下の入力電力が供給されていること
が判定した場合には、常に論理レベル「H」の信号を生
成し、これを優先パルス生成回路43に出力する。
【0086】ところでこの図14(A)及び(B)に示
すように、第1のパルス幅変調回路41から出力される
定電流回路を制御するためのパルス信号と、第2のパル
ス幅変調回路42から出力される定電圧回路を制御する
ためのパルス信号は、互いに同期しているが、それぞれ
パルス幅が異なつている。これは定電流回路と定電圧回
路の回路損失が異なるからである。この例では、第1の
パルス幅変調回路41の方がパルス幅が狭くなつている
ので、定電流回路の方が回路損失が大きく、時間的に長
く動作させることができないことを示している。
【0087】このように各回路損失が異なる場合には、
回路損失の大きい方に従つて動作を制御しなければなら
ない。なぜなら回路損失の小さい方に従つて動作を制御
すると、回路損失の大きい方の回路が許容損失を越えて
損傷してしまうおそれがあるからである。
【0088】そこでこの実施例の場合には、優先パルス
生成回路43を設け、2つのパルス信号のうちパルス幅
の狭い方を選択するようになされている。すなわち優先
パルス生成回路43は、図14(C)に示すように、第
1及び第2のパルス幅変調回路41、42からそれぞれ
出力されたパルス信号のうち、パルス幅の狭い方のパル
ス信号を選択し、これを優先パルス信号として制御回路
26に出力する。
【0089】制御回路26は、優先パルス生成回路43
から出力された優先パルス信号に基づいて、定電流定電
圧回路22の動作を制御する。すなわち優先パルス信号
が論理レベル「H」のとき定電流定電圧回路22を動作
させ、優先パルス信号が論理レベル「L」のとき定電流
定電圧回路22の動作を停止する。
【0090】以上の構成において、この充電装置40の
場合には、電流検出回路21によつて検出した入力電流
と電圧検出回路23によつて検出した入力電圧とに基づ
いて、直流電源から供給された入力電力を算出する。第
1のパルス幅変調回路41は、その算出した入力電力が
電力定格値よりも大きければ、定電流定電圧回路22の
定電流回路を制御するためのパルス信号を生成する。ま
た第2のパルス幅変調回路42は、その算出した入力電
力が電力定格値よりも大きければ、定電流定電圧回路2
2のうちの定電圧回路を制御するためのパルス信号を生
成する。優先パルス生成回路43は、2つのパルス信号
のうちパルス幅の狭い方を選択し、これを優先パルス信
号として制御回路26に出力する。制御回路26はこの
優先パルス信号に基づいて定電流定電圧回路22の動作
を制御することにより二次電池BTをパルス充電する。
【0091】このようにしてこの充電装置40の場合に
は、定電流回路用のパルス信号と定電圧回路用のパルス
信号のうちパルス幅の狭い方を選択し、その選択したパ
ルス信号(すなわち優先パルス信号)に基づいて、定電
流定電圧回路22の動作を制御するようにしたことによ
り、定電流回路と定電圧回路の回路損失が異なる場合で
も、当該定電流回路と定電圧回路の回路損失を同時に抑
えて、定電流定電圧回路22を損傷させないようにでき
る。
【0092】以上の構成によれば、定電流回路の動作を
制御するためのパルス信号及び定電圧回路の動作を制御
するためのパルス信号のうちパルス幅の狭い方のパルス
信号に基づいて定電流定電圧回路22の動作を制御する
ようにしたことにより、定電流回路と定電圧回路の回路
損失が異なる場合でも、定電流定電圧回路22を損傷さ
せないようにすることができる。
【0093】(6)第5実施例 図9との対応部分に同一符号を付した図15において、
50は全体として第5実施例による充電装置を示し、こ
の実施例の場合には、定格値以下検出回路52及びパル
ス充電停止回路53を設けることにより、直流電源から
供給される入力電力が定格値以下のときにはパルス充電
を停止するようになされている。
【0094】まずこの充電装置50においては、積算回
路24によつて算出された入力電力の電力算出結果はパ
ルス幅変調回路51と定格値以下検出回路52に供給さ
れる。
【0095】定格値以下検出回路52は積算回路24か
ら供給される電力算出結果に基づいて、直流電源から供
給されている入力電力が電力定格値以下か否か検出し、
電力定格値以下であれば、電力定格値以下であることを
示す定格値以下情報をパルス充電停止回路53に出力す
る。パルス充電停止回路53は、その定格値以下情報に
基づいて、パルス充電を停止するための制御信号を制御
回路54に出力する。パルス幅変調回路51は、発振器
17から供給されるクロツク信号に基づいて、検出され
た入力電力に応じた所望のパルス幅を有するパルス信号
を生成し、これを制御回路26に出力する。
【0096】制御回路54は、パルス幅変調回路51か
らのパルス信号が論理レベル「H」のとき定電流定電圧
回路22を動作させ、論理レベル「L」のとき定電流定
電圧回路22の動作を停止する。これにより直流電源か
ら電力定格値以上の入力電力が供給される場合には、定
電流定電圧回路22はパルス信号に応じて断続的に動作
し、二次電池BTをパルス充電する。また制御回路54
は、パルス充電停止回路53からパルス充電停止の制御
信号を受けると、パルス信号を無視して、定電流定電圧
回路22を連続的に動作させる。これにより直流電源か
ら電力定格値以下の入力電力が供給される場合には、パ
ルス充電を停止して二次電池BTをノーマル充電する。
【0097】以上の構成において、この充電装置50の
場合には、図16に示す動作手順を実行して二次電池B
Tを充電する。すなわちステツプSP30から入つたス
テツプSP31において、まず定電流定電圧回路22を
連続的に動作させて二次電池BTをノーマル充電する。
次のステツプSP32においては、電圧検出回路23に
よつて直流電源から供給される入力電圧の電圧値を検出
する。次のステツプSP33では、電流検出回路21に
よつて直流電源から供給される入力電流の電流値を検出
する。次のステツプSP34では、その検出した電圧値
及び電流値を積算回路24によつて積算することにより
直流電源から供給される入力電力を算出する。
【0098】次のステツプSP35においては、定格値
以下検出回路52によつてその入力電力が定格値以下で
あるか否かを検出する。その結果、電力定格値よりも大
きければ、ステツプSP36及びSP37からなるパル
ス充電処理を実行する。すなわちステツプSP36にお
いて、パルス幅変調回路51から所望のパルス幅を有す
るパルス信号を出力し、ステツプSP37においてその
パルス信号に基づいて定電流定電圧回路22を制御する
ことにより、当該定電流定電圧回路22を断続的に動作
させて二次電池BTをパルス充電する。この処理が終え
ると再びステツプSP32に移つて処理を繰り返す。
【0099】一方、ステツプSP35において電力定格
値以下であることが検出された場合には、ステツプSP
38及びSP39からなるノーマル充電処理を実行す
る。すなわちステツプSP38においては、電力定格値
以下であるので、定格値以下検出回路52から定格値以
下情報を出力する。これを受けたパルス充電停止回路5
3はパルス充電停止の制御信号を制御回路54に出力す
る。これにより制御回路54は、ステツプSP39にお
いて、定電流定電圧回路22を連続的に動作させること
によりパルス充電を停止し、二次電池BTをノーマル充
電する。
【0100】このようにしてこの充電装置50の場合に
は、直流電源から供給される入力電力が電力定格値以下
であるか否か検出する定格値以下検出回路52を設け、
当該定格値以下検出回路52によつて電力定格値以下で
あることが検出されたときには、パルス充電停止回路5
3によつてパルス充電を停止するようにしたことによ
り、パルス幅変調回路51で電力定格値以下か否かの判
定を行わなくても、パルス充電を停止することができ
る。
【0101】以上の構成によれば、直流電源から供給さ
れる入力電力が電力定格値以下であるか否か検出する定
格値以下検出回路51と、その検出結果に応じてパルス
充電を停止させるパルス充電停止回路53とを設けるよ
うにしたことにより、パルス幅変調回路51で電力定格
値以下か否かの判定を行わなくても、入力電力が電力定
格値以下のときにパルス充電を停止することができる。
【0102】(7)第6実施例 図9との対応部分に同一符号を付した図17において、
60は全体として第6実施例による充電装置を示し、こ
の実施例の場合には、出力電流値及び出力電圧値が異な
る複数の定電流定電圧回路を設け、これを二次電池BT
の種類に応じて切り換えるようになされている。
【0103】まずこの充電装置60においては、電流検
出回路21の出力側に切換スイツチ61が設けられてい
る。この切換スイツチ61は、出力電流値及び出力電圧
値が異なる第1、第2及び第3の定電流定電圧回路6
2、63、64を切り換えるためのスイツチであり、後
述するスイツチ制御回路65からの切換制御信号に応じ
て、電流検出回路21の出力を所定の定電流定電圧回路
62、63又は64に接続することにより充電に使用す
る定電流定電圧回路を切り換える。
【0104】第1、第2及び第3の定電流定電圧回路6
2、63、64は、それぞれ出力電流値及び出力電圧値
が異なつており、例えば第1の定電流定電圧回路62は
出力電流A1 、出力電圧V1 に設定されており、第2の
定電流定電圧回路63は出力電流A2 、出力電圧V2
設定されており、第3の定電流定電圧回路64は出力電
流A3 、出力電圧V3 に設定されている。なお、このよ
うに定格の異なる定電流定電圧回路を用意しておく理由
は、電池の種類によつて最適な充電電流及び充電電圧が
異なるからであり、常に最適な充電電流及び充電電圧で
二次電池BTを充電し得るようにするためである。
【0105】一方、二次電池BTの近傍には電池の種類
を検出するための検出素子66が設けられており、その
検出素子66は検出回路67に接続されている。検出回
路67は、検出素子66からの信号を基に二次電池BT
の種類(すなわちリチウムイオン電池、ニツケル水素電
池、ニツカド電池等の電池タイプとセル数、並びに、直
列接続又は並列接続等のセルの接続状態)を検出し、そ
の検出した二次電池BTの種類をスイツチ制御回路65
に指示する。
【0106】スイツチ制御回路65は、二次電池BTの
種類に応じて、第1、第2及び第3の定電流定電圧回路
62〜64のうち最適な定電流定電圧回路を決定する。
そしてスイツチ制御回路65は、その最適な定電流定電
圧回路に切り換えるための切換制御信号を切換スイツチ
61に出力する。これにより二次電池BTにとつて最適
な定電流定電圧回路62、63又は64が設定される。
【0107】またスイツチ制御回路65は、どの定電流
定電圧回路62、63又は64に設定したかを示す設定
情報をモード切換回路68に出力する。
【0108】モード切換回路65は、供給された設定情
報に基づいて、パルス幅変調回路69のモードを切り換
えるためのモード切換制御信号を出力する。このように
モードを切り換える理由は、使用する定電圧定電流回路
62、63又は64によつて最適なパルス幅が異なる
し、また最適な制御モードが異なるからである。なお、
制御モードとしては、電流に着目した制御モードと電圧
に着目した制御モードがある。
【0109】パルス幅変調回路69は、モード切換制御
信号に応じた制御モードで動作し、電流検出回路21で
検出された入力電流又は電圧検出回路23で検出された
入力電圧に応じた所望のパルス幅を有するパルス信号を
生成し、これを制御回路70に出力する。なお、パルス
幅変調回路69は、入力電流又は入力電圧が設定されて
いる定電流定電圧回路62、63又は64の定格値より
も大きければパルス信号を生成し、定格値以下であれば
パルス信号の代わりに常に論理レベル「H」の信号を出
力する。
【0110】制御回路70は、パルス幅変調回路69か
ら供給される信号に基づいて、設定されている定電流定
電圧回路62、63又は64の動作を制御する。すなわ
ちパルス幅変調回路69からの信号が論理レベル「H」
であれば定電流定電圧回路62、63又は64を動作さ
せ、論理レベル「L」であれば定電流定電圧回路62、
63又は64の動作を停止する。従つて定格値よりも大
きい場合には、定電流定電圧回路62、63又は64は
断続的に動作して二次電池BTをパルス充電し、定格値
以下の場合には、定電流定電圧回路62、63又は64
は連続的に動作して二次電池BTをノーマル充電する。
【0111】以上の構成において、この充電装置60の
場合には、図18に示す動作手順を実行して二次電池B
Tの充電を実行する。すなわちステツプSP40から入
つたステツプSP41において、検出素子66及び検出
回路67によつて二次電池BTの種類を検出する。次の
ステツプSP42においては、その検出した電池の種類
に基づいて、第1、第2及び第3の定電流定電圧回路6
2、63、64の中から最適な回路を決定し、切換制御
信号を切換スイツチ61に出力してその定電流定電圧回
路62、63又は64を設定する。
【0112】次のステツプSP43では、パルス幅変調
回路69のモードを、その設定した定電流定電圧回路6
2、63又は64に対応したモードに切り換える。次の
ステツプSP44では、設定されている定電流定電圧回
路62、63又は64を連続的に動作させる。すなわち
パルス充電ではなく、一定に充電電流及び充電電圧を供
給するノーマル充電を行う。
【0113】次のステツプSP45では、電流検出回路
21又は電圧検出回路23によつて入力電流又は入力電
圧を検出する。次のステツプSP46では、検出した入
力電流又は入力電圧が定格値以下である否か検出する。
その結果、定格値以下であればステツプSP44に戻つ
て定電流定電圧回路62、63又は64をそのまま動作
させる。また定格値よりも大きければ、ステツプSP4
7においてパルス幅変調回路69からパルス信号を出力
し、ステツプSP48においてパルス信号に基づいて定
電流定電圧回路62、63又は64を制御することによ
り当該定電流定電圧回路62、63又は64を断続的に
動作させ、二次電池BTをパルス充電する。この処理を
終えると、再びステツプSP45に戻つて処理を繰り返
す。
【0114】このようにしてこの充電装置60の場合に
は、出力電流値及び出力電圧値が異なる第1、第2及び
第3の定電流定電圧回路62、63、64を設け、検出
素子66及び検出回路67によつて検出した二次電池B
Tの種類に応じて使用する定電流定電圧回路を切り換え
る。これにより二次電池BTを最適な充電電流及び充電
電圧で充電することができる。
【0115】またこの充電装置60の場合にも、検出し
た入力電流又は入力電圧が定格値よりも大きければパル
ス幅変調回路69からパルス信号を出力し、当該パルス
信号に基づいて設定されている定電流定電圧回路62、
63又は64を断続的に動作させる。これにより定電流
定電圧回路62、63又は64の損傷を防止することが
できる。
【0116】以上の構成によれば、出力電流値及び出力
電圧値が異なる第1、第2及び第3の定電流定電圧回路
62、63、64を設け、当該第1、第2及び第3の定
電流定電圧回路62、63、64を二次電池BTの種類
に応じて切り換えるようにしたことにより、二次電池B
Tを最適な充電電流及び充電電圧で充電することができ
る。
【0117】また検出した入力電流又は入力電圧が定格
値よりも大きければ設定されている定電流定電圧回路6
2、63又は64を断続的に動作させるようにしたこと
により、当該定電流定電圧回路62、63又は64の損
傷を容易に防止することができる。
【0118】(8)第7実施例 まず始めにこの実施例の充電装置の原理について説明す
る。入力電力を基準にして定電流定電圧回路をパルス充
電に切り換える場合には、入力電力が電力定格値Pを越
えたか否か検出しなければならない。その検出方法とし
ては、通常、電力Pとなる電圧及び電流をそれぞれ
A 、IA として入力電圧及び入力電流を検出し、その
検出結果が共に電圧基準値VA 及び電流基準値IA を下
回つていれば電力定格値Pを越えていないと判定し、そ
れ以外の場合には電力定格値Pを越えたと判定する。す
なわち図19(A)に示すように、入力電圧及び入力電
流が領域Eにあれば、電力定格値Pを越えていないと判
定する。
【0119】しかしながら実際には、電力がPとなる位
置は、図19(B)に示される破線Fの位置なので、こ
の破線Fよりも下側の位置であれば電力定格値Pを越え
ていないことになる。
【0120】そこでこの実施例の場合には、入力電圧及
び入力電流を検出する基準値を細分化し、より細かく入
力電力を検出することによつてパルス充電をより正確に
制御する。例えば電圧基準値を図19(B)に示す電圧
A 、VB 、VC とし、電流基準値を図19(B)に示
す電流IA 、IB 、IC とし、それぞれの基準値を越え
たか否か検出することにより電力定格値Pを越えない領
域Gにあるか否か検出する。そしてこの領域Gを越えて
いなければ電圧及び電流を一定に供給してノーマル充電
し、この領域Gを越えていればその電力に応じた最適な
パルス充電を行う。例えば検出した入力電圧及び入力電
流が図中示す点Hの位置(すなわちVB<電圧<VC
あつて、IC <電流<IB )にあつたとすると、例えば
電流をIC 以下に抑えるような制御モードで定電流定電
圧回路を駆動し、これによつて電力を定格値以下に抑え
て回路の損傷を防止する。
【0121】ここで図20を用いて、この第7実施例に
よる充電装置を説明する。図9との対応部分に同一符号
を付した図20において、80は全体として第7実施例
による充電装置を示し、検出電圧値が異なる複数の電圧
検出回路81〜83と、検出電流値の異なる複数の電流
検出回路84〜85がそれぞれ設けられている。
【0122】第1の電圧検出回路81は、入力電圧が電
圧VA (図19(B)参照)を越えているか否かを検出
し、その検出結果を第1の分離検出回路87に供給す
る。また第2の電圧検出回路82は、入力電圧が電圧V
B (図19(B)参照)を越えているか否かを検出し、
その検出結果を同じく第1の分離検出回路87に供給す
る。また第3の電圧検出回路83は、入力電圧が電圧V
C (図19(B)参照)を越えているか否かを検出し、
その検出結果を同じく第1の分離検出回路87に供給す
る。
【0123】一方、第1の電流検出回路84は、入力電
流が電流IA (図19(B)参照)を越えているか否か
を検出し、その検出結果を第2の分離検出回路88に供
給する。また第2の電流検出回路85は、入力電流が電
流IB (図19(B)参照)を越えているか否かを検出
し、その検出結果を同じく第2の分離検出回路88に供
給する。また第3の電流検出回路86は、入力電流が電
流IC (図19(B)参照)を越えているか否かを検出
し、その検出結果を同じく第2の分離検出回路88に供
給する。
【0124】第1の分離検出回路87は、3つの電圧検
出回路81〜83からそれぞれ供給された検出結果に基
づいて、入力電圧が図19(B)のどの範囲内にあるか
検出し、その検出結果をモード切換回路89に供給す
る。
【0125】また第2の分離検出回路88は、3つの電
流検出回路84〜86からそれぞれ供給された検出結果
に基づいて、入力電流が図19(B)のどの範囲にある
か検出し、その検出結果をモード切換回路89に供給す
る。
【0126】モード切換回路89は、第1及び第2の分
離検出回路87、88から供給された電圧範囲に関する
検出結果と電流範囲に関する検出結果とに基づいて、入
力電圧及び入力電流がどの領域に存在しているか検出す
る。その結果、図19(B)に示す領域G内に存在して
いるのであれば、ノーマル充電の制御モードをパルス幅
変調回路90に通知し、領域G外に存在するのであれば
その領域に応じた最適なパルス充電の制御モードをパル
ス幅変調回路90に通知する。
【0127】パルス幅変調回路90は、発振器17から
のクロツク信号に基づいて、モード切換回路89から通
知された制御モードに応じた最適なパルス幅を有するパ
ルス信号を生成し、これを制御回路26に出力する。な
お、パルス幅変調回路90は、ノーマル充電の制御モー
ドが通知された場合には、常に論理レベル「H」の信号
を制御回路26に出力する。
【0128】制御回路26は、パルス幅変調回路90か
ら供給される信号の論理レベルに応じて定電流定電圧回
路22の動作を制御する。すなわち論理レベル「H」で
あれば定電流定電圧回路22を動作させ、論理レベル
「L」であれば定電流定電圧回路22の動作を停止す
る。これによりパルス幅変調回路90からパルス信号が
供給された場合には、定電流定電圧回路22を断続的に
動作させてパルス充電することができ、パルス幅変調回
路90から常に論理レベル「H」の信号が供給された場
合には、定電流定電圧回路22を連続的に動作させてノ
ーマル充電することができる。
【0129】以上の構成において、この充電装置80の
場合には、図21に示す動作手順を実行して二次電池B
Tの充電を実行する。すなわちステツプSP50から入
つたステツプSP51において、まず定電流定電圧回路
22を連続動作させて二次電池BTをノーマル充電す
る。次のステツプSP52では、電圧検出回路81〜8
3及び電流検出回路84〜86によつて入力電圧及び入
力電流を検出する。
【0130】次のステツプSP53では、検出した電圧
の検出結果と電流の検出結果とに基づいて、定格値以下
か否か判定する。すなわち入力電圧及び入力電流が図1
9に示した領域G内に存在するか否かを検出する。その
結果、領域G内に存在するため定格値以下であることが
判定された場合には、ステツプSP54において定電流
定電圧回路54をそのまま動作させて二次電池BTをノ
ーマル充電する。
【0131】一方、領域G外に存在するため定格値より
も大きいことが判定された場合には、ステツプSP55
において入力電圧及び入力電流に応じて最適な制御モー
ドを決定する。次のステツプSP56では、その制御モ
ードをパルス幅変調回路90に通知することにより、そ
の制御モードに応じた最適なパルス幅を有するパルス信
号を生成する。次のステツプSP57では、そのパルス
信号に基づいて定電流定電圧回路22を動作させること
により、二次電池BTを最適な状態でパルス充電する。
これにより電力を定格値以下に抑えて定電流定電圧回路
22の損傷を防止することができる。この処理を終える
と、ステツプSP52に戻つて処理を繰り返す。
【0132】以上の構成によれば、検出電圧値の異なる
複数の電圧検出回路84〜86と検出電流値の異なる複
数の電流検出回路84〜86とを設けるようにしたこと
により、入力電圧及び入力電流を一段と正確に検出して
パルス充電を正確に制御することができ、かくして定電
流定電圧回路22の損傷を確実にかつ未然に防止し得
る。
【0133】(9)第8実施例 この第8実施例においては、二次電池BTの充電が完了
したか否か(すなわち満充電になつたか否か)を検出す
るための方法について説明する。二次電池BTを充電す
ると、充電電圧及び充電電流の関係は、図22に示すよ
うに遷移して行く。すなわち充電電圧は満充電に近づく
につれて一定の電圧に収束して行き、充電電流は満充電
に近づくにつれて減少して行く。このとき図22から明
らかなように、充電電流の変化の方が著しい。従つて充
電電流を検出することにより満充電になつたか否かを検
出することができる。
【0134】ところで上述したようにパルス充電してい
る状態においては、電流が断続的に変化するので、充電
電流を確実に検出するためにはパルス充電が完了した以
降に充電電流を検出する方が望ましい。従つて本発明に
おいては、パルス充電を停止した以降に充電電流を検出
して満充電を検出する。
【0135】ここでこの満充電を検出する手順につい
て、図23に示すフローチヤートを用いて説明する。但
し、充電装置の構成としては、上述した第1〜第7実施
例のいずれかの構成であるとする。またこの図23にお
いては、パルス充電状態に入つた以降の手順を示す。
【0136】まずステツプSP60から入つたステツプ
SP61においてパルス充電動作が行われると、次のス
テツプSP62において電力検出を行う。次のステツプ
SP63では、その検出した電力が電力定格値以下か否
かを検出し、電力定格値よりも大きければステツプSP
61に戻つて引き続きパルス充電を行い、電力定格値以
下であればステツプSP64に進む。ステツプSP64
では、パルス信号の出力を停止してパルス充電を停止
し、次のステツプSP65において常に定電流定電圧回
路を動作させることによりノーマル充電を行う。
【0137】次のステツプSP66では電流検出回路に
よつて入力電流を検出し、次のステツプSP66ではそ
の入力電流が充電完了時の電流であるか否かを判定す
る。その結果、充電完了時の電流よりも大きければステ
ツプSP66に戻つて処理を繰り返し、充電完了時の電
流よりも小さければステツプSP68に進んで定電流定
電圧回路の動作を停止することにより充電を終了する。
【0138】かくして以上の構成によれば、パルス充電
を停止した後に電流検出を行つて満充電を検出するよう
にしたことにより、正確な電流を検出して満充電を正確
に検出することができる。
【0139】(9)他の実施例 なお上述の実施例においては、図4、図5又は図10に
示したような定電流回路及び定電圧回路を用いた充電装
置に本発明を適用した場合について述べたが、本発明は
これに限らず、図24に示すように、スイツチング電源
101を用いた充電装置100に本発明を適用するよう
にしても良い。因みに、この場合にも、パルス幅変調回
路から出力されるパルス信号を、スイツチング電源10
1の動作を制御する制御回路102に与え、当該パルス
信号に基づいて制御回路102がスイツチング電源10
1の動作を断続的に動作させてパルス充電するようにす
れば良い。
【0140】また上述の第1実施例においては、図8に
示したような手順で充電動作を行つた場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、図25に示すような手順
で充電動作を行つても良い。すなわちステツプSP70
から入つたステツプSP71において定電流回路11及
び定電圧回路12を停止しておき、次のステツプSP7
2において電圧検出回路13によつて入力電圧を検出す
る。次のステツプSP73では、その検出した電圧が電
圧定格値以下であるか否か判定し、その結果、電圧定格
値よりも大きければステツプSP74において第2のパ
ルス幅変調回路16から所望のパルス幅を有するパルス
信号を生成する。そして次のステツプSP75におい
て、そのパルス信号に基づいて定電圧回路12を動作さ
せることにより当該定電圧回路12をパルス充電動作さ
せる。この処理を終えると、ステツプSP72に戻つて
処理を繰り返す。
【0141】一方、ステツプSP73において電圧定格
値以下であることが判定した場合には、ステツプSP7
6において定電流回路11及び定電圧回路12を動作さ
せ、次のステツプSP77において電流検出回路14に
よつて入力電流を検出する。次のステツプSP78にお
いては、その検出した入力電流が電流定格値以下である
か否か判定し、その結果、電流定格値以下であればステ
ツプSP76に戻つて処理を繰り返す。これに対して電
流定格値よりも大きければ、次のステツプSP79にお
いて第1のパルス幅変調回路15から所望のパルス幅を
有するパルス信号を生成し、次のステツプSP80にお
いてそのパルス信号に基づいて定電流回路11を動作さ
せることにより当該定電流回路11をパルス充電動作さ
せる。この処理を終えると、再びステツプSP77に戻
つて処理を繰り返す。
【0142】このようにして最初に定電流回路11及び
定電圧回路12の動作を停止しておき、二次電池BTを
充電しない状態で入力電圧を検出し、定電圧回路12を
パルス充電動作させるか否か判定するようにしても良
い。
【0143】また上述の第6実施例においては、出力電
流値及び出力電圧値が異なる定電流定電圧回路62、6
3、64を設け、検出素子66及び検出回路67によつ
て検出した二次電池BTの種類に応じて定電流定電圧回
路62、63、64を切り換えた場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、図17との対応部分に同一
符号を付した図26に示すように、検出した二次電池B
Tの種類に応じて制御回路112、113、114を切
り換えるようにしても良い。具体的に説明すると、定電
流定電圧回路111に定電流及び定電圧を制御するため
の電流検出素子及び電圧検出素子を設けず、制御回路1
12、113、114にその電流検出素子及び電圧検出
素子を設けるようにする。その際、検出する電流値及び
電圧値を制御回路毎に異なるようにする。このような制
御回路112、113、114をスイツチ制御回路65
及び切換スイツチ115を用いて切り換えるようにすれ
ば、定電流定電圧回路111から出力される電流及び電
圧が異なるようになる。従つてこのような制御回路11
2、113、114を検出した二次電池BTの種類に応
じて切り換えるようにすれば、二次電池BTを最適な充
電電圧及び充電電流で充電することができる。
【0144】また上述の実施例においては、各回路間に
タイミング調整用の時定数回路を入れなかつたが、本発
明はこれに限らず、各回路間或いは所望の回路間にタイ
ミング調整用の時定数回路を入れるようにしても良い。
例えば図27に示すように、電圧や電流或いは電力を検
出する検出回路121とパルス信号を生成するパルス幅
変調回路122との間に時定数回路123を挿入して検
出結果を渡すタイミングを調整したり、パルス充電を停
止させるパルス充電停止回路124とパルス幅変調回路
122との間に時定数回路125を介挿してパルス充電
停止の制御信号を渡すタイミングを調整したり、パルス
幅変調回路122と制御回路126との間に時定数回路
127を介挿してパルス信号を渡すタイミングを調整し
たりしても良い。なお、時定数回路を入れる場所につい
ては特に限定されるものではなく、所望の位置に入れる
ことが可能である。
【0145】また上述の実施例においては、電圧検出回
路及び電流検出回路として図6及び図7に示したような
回路を用いた場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、図28に示すように、マイコン(いわゆるマイク
ロコンピユータ)130を用いて電圧及び電流を検出す
るようにしても良い。すなわち抵抗R20及びツエナダ
イオードD10によつて得られる基準電位と抵抗R21
と抵抗R22とによつて得られる入力電圧を分圧した電
圧をマイコン130に取り込み、当該マイコン130に
よつてそれらの電圧を基に入力電圧を検出し、また抵抗
R23の両端電位をマイコン130に取り込み、当該マ
イコン130によつてその両端電位を基に入力電流を検
出するようにしても良い。
【0146】また上述の実施例においては、パルス幅変
調回路によつて生成したパルス信号に基づいて定電流回
路又は定電圧回路又は定電流定電圧回路の動作を制御す
ることによりパルス充電を行つた場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、定電流回路や定電圧回路或
いは定電流定電圧回路の前段にスイツチ素子を設け、当
該スイツチ素子をパルス信号に基づいてオンオフ動作さ
せることによりパルス充電するようにしても良い。例え
ば図29に示すように、定電流回路11及び定電圧回路
12の前段にパルス充電用のスイツチ素子141を設
け、パルス幅変調回路69から出力されるパルス信号に
基づいてスイツチ素子141をオンオフ動作させること
によりパルス充電を行うようにしても上述の場合と同様
の効果を得ることができる。
【0147】またこれに限らず、図30に示すように、
定電流回路11に並列接続され、かつ当該定電流回路1
1をパスするスイツチ素子152を設け、当該スイツチ
素子152をパルス幅変調回路153からのパルス信号
に応じてオンオフ動作させることによりパルス充電する
ようにしても良い。このようにすれば、パスしたときに
定電流回路11のインピーダンスがなくなるので、定電
流回路11で許容損失よりも大きい回路損失が発生して
回路が損傷することを未然に防止することができる。な
お、この場合には、定電圧回路12に関しては、電圧検
出回路13によつて入力電圧が定格値よりも大きいこと
が検出されたとき、停止回路151によつて動作を停止
するようにすれば、回路の損傷を防止することができ
る。
【0148】また上述の第6実施例においては、出力電
流及び出力電圧の異なる定電流定電圧回路を複数設け、
これを切換スイツチ61を用いて切り換えるような充電
装置60に本発明を適用した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、図31に示すように、第1の出力
電流を出力する第1の定電流回路11と第1の出力電圧
を出力する第1の定電圧回路12とが直列接続された第
1の系統と、第2の出力電流を出力する第2の定電流回
路161と第2の出力電圧を出力する第2の定電圧回路
162とが直列接続された第2の系統とを並列接続した
充電装置160に本発明を適用するようにしても良い。
因みに、この場合には、第1及び第2の定電流回路1
1、161の動作を制御回路18によつて制御し、第1
及び第2の定電圧回路12、162の動作を制御回路1
9によつて制御しているが、それぞれ別々に制御するよ
うにしても良い。
【0149】また上述の第6実施例においては、検出素
子66について特に言及しなかつたが、検出素子として
使用されるものには例えば抵抗やサーミスタ等があり、
その抵抗やサーミスタから供給される電流、或いは電圧
を検出することにより電池の種類を検出することが可能
である。
【0150】また上述の第6実施例においては、出力電
流及び出力電圧の異なる定電流定電圧回路を3つ設けた
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、定電流
定電圧回路を設ける数はいくつでも良い。またこれに限
らず、出力電流及び出力電圧の異なる複数の定電流定電
圧回路のうち、いくつかをスイツチング電源によつて形
成するようにしても良い。またこれに限らず、定電流と
定電圧とを合わせた定電流定電圧回路ではなく、図4及
び図5に示したように定電流回路と定電圧回路とが分か
れた構成であつても良い。
【0151】また上述の第3実施例においては、定電流
回路11の入出力間の電位差を検出して当該定電流回路
11の電力を算出すると共に、定電圧回路12の入出力
間の電位差を検出して当該定電圧回路12の電力を算出
し、それらの算出結果に基づいてパルス充電を制御した
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、定電流
回路及び定電圧回路が1つの定電流定電圧回路でなる場
合には、定電流定電圧回路の入出力間の電位差を検出し
て当該定電流定電圧回路の電力を算出し、その算出結果
に基づいてパルス充電を制御するようにしても良い。
【0152】また上述の第2実施例においては、電流検
出回路21で検出した入力電流と電圧検出回路23で検
出した入力電圧を積算回路24によつて積算することに
より入力電力を算出し、当該入力電力に基づいて定電流
定電圧回路22の動作を制御した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、定電流回路と定電圧回路が
別々に形成される場合には、積算回路によつて算出した
入力電力によつて定電流回路と定電圧回路をそれぞれ別
々に制御するようにしても良い。
【0153】また上述の第4実施例においては、優先パ
ルス信号によつて定電流定電圧回路22を制御すること
によりパルス充電を行つた場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、定電流定電圧回路22の前段にスイ
ツチ素子を設け、当該スイツチ素子を優先パルス信号に
よつてオンオフ動作させることによりパルス充電を行う
ようにしても良い。
【0154】また上述の第4実施例においては、積算回
路24によつて算出した入力電力に基づいて、第1及び
第2のパルス幅変調回路41、42がパルス信号を生成
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電
流検出回路21によつて検出した入力電流に基づいて第
1のパルス幅変調回路41がパルス信号を生成するよう
にしても良いし、また電圧検出回路23によつて検出し
た入力電圧に基づいて第2のパルス幅変調回路42がパ
ルス信号を生成するようにしても良い。
【0155】また上述の実施例においては、直流電源か
ら供給される入力電圧、入力電流又は入力電力、或いは
定電圧回路や定電流回路の電力を検出し、その検出結果
が定格値を越えたらパルス充電するようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、パルス充電を行
つてもそれらの定格値を越えるようであれば、危険防止
のため充電動作自体を停止するようにしても良い。
【0156】また上述の実施例においては、電流検出回
路を二次電池BTの正極側に設けた場合と二次電池BT
の負極側に設けた場合を示したが、電流検出回路を設け
る位置としてはいずれであつても良い。
【0157】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、定電流手
段又は定電圧手段の損失が許容損失を越える場合、パル
ス信号によつて当該定電流手段又は定電圧手段を断続的
に動作させるようにしたことにより、定電流手段又は定
電圧手段の損失を抑えて、発熱を抑制し得、当該定電流
手段及び定電圧手段の損傷を防止し得る。かくするにつ
き定電流手段及び定電圧手段の損傷を未然に防止し得る
充電装置を実現し得る。
【0158】また本発明によれば、定電流手段のための
第1のパルス信号及び定電圧手段のための第2のパルス
信号のうちパルス幅の狭い方を選択してなる優先パルス
信号に基づいて、定電流手段及び定電圧手段を断続的に
動作させるようにしたことにより、定電流手段と定電圧
手段の損失が異なる場合でも、当該定電流手段及び定電
圧手段の損失を同時に抑えて発熱を抑制し得、当該定電
流手段及び定電圧手段の損傷を防止し得る。かくするに
つき定電流手段及び定電圧手段の損傷を未然に防止し得
る充電装置を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理の説明に供する回路損失を示す略
線図である。
【図2】第1実施例による充電装置の構成を示すブロツ
ク図である。
【図3】パルス信号の波形を示す信号波形図である。
【図4】定電流回路及び制御回路の構成を示す接続図で
ある。
【図5】定電圧回路及び制御回路の構成を示す接続図で
ある。
【図6】電圧検出回路の構成を示す接続図である。
【図7】電流検出回路の構成を示す接続図である。
【図8】第1実施例の充電装置の動作手順を示すフロー
チヤートである。
【図9】第2実施例による充電装置の構成を示すブロツ
ク図である。
【図10】定電流定電圧回路の構成を示す接続図であ
る。
【図11】第2実施例による充電装置の動作手順を示す
フローチヤートである。
【図12】第3実施例による充電装置の構成を示すブロ
ツク図である。
【図13】第4実施例による充電装置の構成を示すブロ
ツク図である。
【図14】各パルス幅変調回路で生成するパルス信号及
び優先パルス生成回路で生成する優先パルス信号を示す
信号波形図である。
【図15】第5実施例による充電装置の構成を示すブロ
ツク図である。
【図16】第5実施例による充電装置の動作手順を示す
フローチヤートである。
【図17】第6実施例による充電装置の構成を示すブロ
ツク図である。
【図18】第6実施例による充電装置の動作手順を示す
フローチヤートである。
【図19】第7実施例による充電装置の原理の説明に供
する略線図である。
【図20】第7実施例による充電装置の構成を示すブロ
ツク図である。
【図21】第7実施例による充電装置の動作手順を示す
フローチヤートである。
【図22】満充電検出の原理の説明に供する略線図であ
る。
【図23】満充電の検出手順を示すフローチヤートであ
る。
【図24】パルス信号によつてスイツチング電源の動作
を制御するようにした充電装置の構成を示すブロツク図
である。
【図25】第1実施例の充電装置の他の動作手順を示す
フローチヤートである。
【図26】電池の種類に応じて制御回路を切り換える充
電装置の構成を示すブロツク図である。
【図27】時定数回路を設けた充電装置の構成を示すブ
ロツク図である。
【図28】マイコンを用いた電圧及び電流検出回路を示
す接続図である。
【図29】スイツチをオンオフ動作させることによつて
パルス充電する充電装置の構成を示すブロツク図であ
る。
【図30】スイツチによつて定電流回路をパスする充電
装置の構成を示すブロツク図である。
【図31】定格の異なる定電流回路及び定電圧回路を並
列に2系統設けた充電装置を示すブロツク図である。
【図32】従来の充電装置を示すブロツク図である。
【符号の説明】
1、10、20、30、40、50、60、80、10
0、110、120、140、150、160……充電
装置、2、11、161……定電流回路、3、12、1
62……定電圧回路、13、23、31、32、81〜
83……電圧検出回路、14、21、84〜86……電
流検出回路、15、16、25、35、36、41、4
2、51、69、90、153……パルス幅変調回路、
18、19、26、54、70、102、112〜11
4……制御回路、22、62〜64、111……定電流
定電圧回路、24、33、34……積算回路、43……
優先パルス生成回路、52……定格値以下検出回路、5
3……パルス充電停止回路、65……スイツチ制御回
路、66……検出素子、67……検出回路、68、89
……モード切換回路、101……スイツチング電源、1
23、125、127……時定数回路、151……停止
回路。

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直列接続された定電流手段と定電圧手段と
    を有し、電源から供給される入力電圧及び入力電流を使
    用して、上記定電流手段によつて二次電池に所定値以下
    の充電電流を供給すると共に、上記定電圧手段によつて
    上記二次電池に所定値以下の充電電圧を供給することに
    より当該二次電池を充電する充電装置において、 上記定電流手段又は上記定電圧手段の損失が許容損失を
    越える場合、所望のパルス幅を有するパルス信号を生成
    するパルス幅変調手段と、 上記許容損失を越える上記定電流手段又は上記定電圧手
    段を、上記パルス信号に基づいて断続的に動作させる制
    御手段とを具えることを特徴とする充電装置。
  2. 【請求項2】上記入力電圧を検出する電圧検出手段を具
    え、 上記パルス幅変調手段は、 上記電圧検出手段の検出結果が定格値よりも大きけれ
    ば、当該検出結果に応じたパルス幅を有する上記パルス
    信号を生成し、 上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電圧
    手段を断続的に動作させることを特徴とする請求項1に
    記載の充電装置。
  3. 【請求項3】上記入力電流を検出する電流検出手段を具
    え、 上記パルス幅変調手段は、 上記電流検出手段の検出結果が定格値よりも大きけれ
    ば、当該検出結果に応じたパルス幅を有する上記パルス
    信号を生成し、 上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電流
    手段を断続的に動作させることを特徴とする請求項1に
    記載の充電装置。
  4. 【請求項4】上記入力電圧を検出する電圧検出手段と、 上記入力電流を検出する電流検出手段と、 上記電圧検出手段と上記電流検出手段の検出結果をそれ
    ぞれ積算することにより上記電源から供給される入力電
    力を算出する積算手段とを具え、 上記パルス幅変調手段は、上記積算手段の算出結果が定
    格値よりも大きければ、当該算出結果に応じたパルス幅
    を有する上記パルス信号を生成し、 上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電流
    手段及び上記定電圧手段を断続的に動作させることを特
    徴とする請求項1に記載の充電装置。
  5. 【請求項5】上記入力電流を検出する電流検出手段と、 上記定電流手段の入出力間の電位差を検出する電圧検出
    手段と、 上記電流検出手段と上記電圧検出手段の検出結果をそれ
    ぞれ積算することにより上記定電流手段の電力を算出す
    る積算手段とを具え、 上記パルス幅変調手段は、 上記積算手段の算出結果が定格値よりも大きければ、当
    該算出結果に応じたパルス幅を有する上記パルス信号を
    生成し、 上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電流
    手段を断続的に動作させることを特徴とする請求項1に
    記載の充電装置。
  6. 【請求項6】上記入力電流を検出する電流検出手段と、 上記定電圧手段の入出力間の電位差を検出する電圧検出
    手段と、 上記電流検出手段と上記電圧検出手段の検出結果をそれ
    ぞれ積算することにより上記定電圧手段の電力を算出す
    る積算手段とを具え、 上記パルス幅変調手段は、 上記積算手段の算出結果が定格値よりも大きければ、当
    該算出結果に応じたパルス幅を有する上記パルス信号を
    生成し、 上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電圧
    手段を断続的に動作させることを特徴とする請求項1に
    記載の充電装置。
  7. 【請求項7】スイツチ素子としてのトランジスタを共通
    化することにより、上記定電流手段及び上記定電圧手段
    を1つの定電流定電圧回路によつて形成することを特徴
    とする請求項1に記載の充電装置。
  8. 【請求項8】上記入力電流を検出する電流検出手段と、 上記定電流定電圧回路の入出力間の電位差を検出する電
    圧検出手段と、 上記電流検出手段と上記電圧検出手段の検出結果をそれ
    ぞれ積算することにより上記定電流定電圧回路の電力を
    算出する積算手段とを具え、 上記パルス幅変調手段は、 上記積算手段の算出結果が定格値よりも大きければ、当
    該算出結果に応じたパルス幅を有する上記パルス信号を
    生成し、 上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電流
    定電圧回路を断続的に動作させることを特徴とする請求
    項7に記載の充電装置。
  9. 【請求項9】上記入力電圧を検出する電圧検出手段と、 上記入力電流を検出する電流検出手段と、 上記電圧検出手段と上記電流検出手段の検出結果をそれ
    ぞれ積算することにより上記電源から供給される入力電
    力を算出する積算手段とを具え、 上記パルス幅変調手段は、上記積算手段の算出結果が定
    格値よりも大きければ、当該算出結果に応じたパルス幅
    を有する上記パルス信号を生成し、 上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電流
    定電圧回路を断続的に動作させることを特徴とする請求
    項7に記載の充電装置。
  10. 【請求項10】上記定電流手段と上記定電圧手段は、 第1の出力電流を出力する第1の定電流回路と第1の出
    力電圧を出力する第1の定電圧回路とが直列接続された
    第1の系統と、第2の出力電流を出力する第2の定電流
    回路と第2の出力電圧を出力する第2の定電圧回路とが
    直列接続された第2の系統とが並列接続されてなること
    を特徴とする請求項1に記載の充電装置。
  11. 【請求項11】上記定電流手段に並列接続され、当該定
    電流手段をパスするスイツチを有し、上記制御手段はパ
    ルス信号に応じて上記スイツチをオンオフ動作させるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の充電装置。
  12. 【請求項12】上記定電流手段は出力電流値がそれぞれ
    異なる複数の定電流回路からなると共に、上記定電圧手
    段は出力電圧値がそれぞれ異なる複数の定電圧回路から
    なり、 上記定電流回路及び上記定電圧回路を切り換える切換ス
    イツチと、 上記二次電池の種類に応じて上記切換スイツチを切り換
    えるスイツチ制御回路とを具えることを特徴とする請求
    項1に記載の充電装置。
  13. 【請求項13】上記入力電圧を検出する電圧検出手段と
    して検出電圧値が異なる複数の電圧検出回路と、 上記入力電流を検出する電流検出手段として検出電流値
    が異なる複数の電流検出回路と、 上記電圧検出回路及び上記電流検出回路の検出結果に応
    じて最適な制御モードを上記パルス幅変調手段に通知す
    るモード切換回路とを具え、上記パルス幅変調手段は、
    上記制御モードに応じた最適なパルス幅を有するパルス
    信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の充電
    装置。
  14. 【請求項14】上記制御手段は、 上記パルス幅変調手段又は所定の停止手段からの出力信
    号によつて上記許容損失を越えなくなつたことが判定し
    た場合には、断続的に動作している上記定電流手段又は
    上記定電圧手段を連続的に動作させることを特徴とする
    請求項1に記載の充電装置。
  15. 【請求項15】上記定電流手段及び上記定電圧手段が連
    続的に動作している状態で上記入力電流を検出すること
    により上記二次電池の満充電を検出する電流検出手段を
    具えることを特徴とする請求項14に記載の充電装置。
  16. 【請求項16】直列接続された定電流手段と定電圧手段
    とを有し、電源から供給される入力電圧及び入力電流を
    使用して、上記定電流手段によつて二次電池に所定値以
    下の充電電流を供給すると共に、上記定電圧手段によつ
    て上記二次電池に所定値以下の充電電圧を供給すること
    により当該二次電池を充電する充電装置において、 上記定電流手段の損失が許容損失を越える場合、所望の
    パルス幅を有する第1のパルス信号を生成する第1のパ
    ルス幅変調手段と、 上記定電圧手段の損失が許容損失を越える場合、所望の
    パルス幅を有する第2のパルス信号を生成する第2のパ
    ルス幅変調手段と、 上記第1及び第2のパルス信号のうちパルス幅の狭いパ
    ルス信号を選択し、優先パルス信号として出力する優先
    パルス生成手段と、 上記優先パルス信号に基づいて、上記定電流手段及び上
    記定電圧手段を断続的に動作させる制御手段とを具える
    ことを特徴とする充電装置。
  17. 【請求項17】上記入力電流を検出する電流検出手段を
    有し、上記第1のパルス幅変調手段は、上記電流検出手
    段の検出結果が定格値よりも大きければ、当該検出結果
    に応じたパルス幅を有する上記第1のパルス信号を生成
    し、 上記入力電圧を検出する電圧検出手段を有し、上記第2
    のパルス幅変調手段は、上記電圧検出手段の検出結果が
    定格値よりも大きければ、当該検出結果に応じたパルス
    幅を有する上記第2のパルス信号を生成することを特徴
    とする請求項16に記載の充電装置。
  18. 【請求項18】上記入力電流を検出する電流検出手段
    と、 上記入力電圧を検出する電圧検出手段と、 上記電流検出手段と上記電圧検出手段の検出結果をそれ
    ぞれ積算することにより上記電源から供給される入力電
    力を算出する積算手段とを具え、 上記第1及び第2のパルス幅変調手段は、それぞれ上記
    積算手段の算出結果が定格値よりも大きければ、上記第
    1及び第2のパルス信号を生成することを特徴とする請
    求項16に記載の充電装置。
  19. 【請求項19】スイツチ素子としてのトランジスタを共
    通化することにより、上記定電流手段及び上記定電圧手
    段を1つの定電流定電圧回路によつて形成することを特
    徴とする請求項16に記載の充電装置。
  20. 【請求項20】上記制御手段は、 上記優先パルス生成手段からの出力信号によつて上記許
    容損失を越えなくなつたことが判定した場合には、断続
    的に動作している上記定電流手段及び上記定電圧手段を
    連続的に動作させることを特徴とする請求項16に記載
    の充電装置。
  21. 【請求項21】上記定電流手段及び上記定電圧手段が連
    続的に動作している状態で上記入力電流を検出すること
    により上記二次電池の満充電を検出する電流検出手段を
    具えることを特徴とする請求項16に記載の充電装置。
  22. 【請求項22】直列接続された定電流手段と定電圧手段
    とを有し、電源から供給される入力電圧及び入力電流を
    使用して、上記定電流手段によつて二次電池に所定値以
    下の充電電流を供給すると共に、上記定電圧手段によつ
    て上記二次電池に所定値以下の充電電圧を供給すること
    により当該二次電池を充電する充電装置の充電方法にお
    いて、 上記定電流手段又は上記定電圧手段の損失が許容損失を
    越える場合、当該許容損失を越える上記定電流手段又は
    上記定電圧手段を所望のパルス幅を有するパルス信号に
    基づいて断続的に動作させることを特徴とする充電方
    法。
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