JPH1066275A

JPH1066275A - 充電方法、充電装置及び充電制御回路

Info

Publication number: JPH1066275A
Application number: JP8212883A
Authority: JP
Inventors: Tamiji Nagai; 民次永井; Toshitaka Takei; 敏孝丈井; Kuniharu Suzuki; 邦治鈴木; Masaru Nonogaki; 勝野々垣
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 1998-03-06
Anticipated expiration: 2016-08-12
Also published as: JP3713828B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リチウムイオン電池などの２次電池の充電容
量を、簡単な構成で正確に判断できるようにする。【解決手段】所定の定電圧手段１３の出力を２次電池
１４に供給して充電する場合に、定電圧手段１３の出力
電圧と２次電池１４の電池電圧との差を電圧比較器１５
で検出して、２次電池１４の充電容量を判断するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、リチウムイオン電
池などの定電圧充電が必要な２次電池の充電方法及び充
電装置と、その充電装置に適用される充電制御回路に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、２次電池として特性の優れた電池
として、リチウムイオン電池などの新規なものが各種開
発されている。この場合、リチウムイオン電池、或いは
リチウムイオン電池に準じた構成の２次電池の場合に
は、充電時に定電圧を印加して充電を行う定電圧充電を
行う必要がある。

【０００３】図１２は、従来のリチウムイオン電池の充
電装置の一例を示す図で、商用交流電源などを変圧・整
流して得られる直流低圧電源を、入力端子１，２に供給
する。この場合、入力端子１が正極側の端子で、入力端
子２が負極側の端子である。入力端子１に得られる電源
は、定電圧回路３に供給して、２次電池を充電するのに
適した定電圧出力を得る。この定電圧回路３の出力は、
ダイオード４を介して２次電池５に供給される。この場
合、ダイオード４は、２次電池５からの逆放電を防止す
る素子である。

【０００４】定電圧回路３の出力電圧は、電圧検出回路
６で検出した電圧に基づいて制御される。この場合、電
圧検出回路６で検出する電位は、ダイオード４と２次電
池５との間の電位としてあり、２次電池５に供給される
電圧を直接検出して、定電圧回路３の出力電圧の制御を
行うようにしてある。

【０００５】また、２次電池５の電池電圧を検出する電
圧検出回路５が、２次電池５に接続してあり、この電圧
検出回路５で検出した電池電圧を、充電装置の充電動作
を制御するコントロール回路８で判断して、定電圧回路
３からの充電電圧の印加などを制御するようにしてあ
る。この場合、入力端子１，２に得られる電源に基づい
て基準電圧を生成させる基準電圧回路９が用意してあ
り、この基準電圧回路９が出力する基準電圧を基準とし
て、電圧検出回路５で検出した電池電圧を、コントロー
ル回路８内で判断して、電池の充電容量を判断してい
た。そして、その充電容量の判断に基づいて、充電の開
始，停止などの充電装置として必要な制御を行ってい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１２に示
すような従来の構成では、２次電池の充電容量の判断を
行うために、正確な基準電圧を発生させる基準電圧回路
９が必要であり、充電装置の構成が複雑である不都合が
あった。

【０００７】本発明はかかる点に鑑み、リチウムイオン
電池などの２次電池の充電容量を、簡単な構成で正確に
判断できるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定の定電圧
手段の出力を２次電池に供給して充電する場合に、定電
圧手段の出力電圧と２次電池の電池電圧との差を検出し
て、２次電池の充電容量を判断するようにしたものであ
る。

【０００９】かかる処理を行うことで、２次電池の充電
容量を正確に判断することが可能になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例を、
図１を参照して説明する。

【００１１】図１は本例の充電装置の構成を示すブロッ
ク図で、電源入力端子１１，１２には、商用交流電源な
どを変圧・整流した所定電圧の直流電源が供給される。
この場合、入力端子１１は正極側の入力端子で、入力端
子１２は負極側の電源入力端子である。

【００１２】入力端子１１は、定電圧回路１３に接続し
てあり、所定の定電圧を出力する。この定電圧回路１３
の出力は、接続スイッチＳ₁を介して、この充電装置に
装着された２次電池１４に供給する。この場合、本例に
おいては２次電池１４として、定電圧で充電が行われる
電池であるリチウムイオン電池を使用する。

【００１３】定電圧回路１３の出力電圧は、電圧検出回
路１７が検出した電圧に基づいて制御される。この場
合、電圧検出回路１７の検出電圧入力部は、接続スイッ
チＳ₁と２次電池１４の正極側との間と、接続スイッチ
Ｓ₂を介して接続してあると共に、定電圧回路１３の出
力部と接続スイッチＳ₁との間と、接続スイッチＳ₃を
介して接続してある。これらの接続スイッチＳ₁，
Ｓ₂，Ｓ₃の制御状態については後述する。また、各接
続スイッチＳ₁，Ｓ₂，Ｓ₃は、実際にはトランジスタ
などの半導体スイッチで構成される。特に、接続スイッ
チＳ₁としては、電界効果トランジスタなどの充電電圧
の印加に適した素子が使用される。そして、電圧検出回
路１７が検出した電圧が一定電圧となるように、定電圧
回路１３の出力電圧が制御される。

【００１４】そして、スイッチＳ₂，Ｓ₃と電圧検出回
路１７との接続点が、所定の電圧（例えば１００ｍＶ）
のバイアス電源１６を介して、電圧比較器１５の＋側入
力に接続してある。また、スイッチＳ₁と２次電池１４
との間が、電圧比較器１５の−側入力に接続してある。
この電圧比較器１５では、＋側入力と−側入力の電位を
比較して、その比較結果をコントロール回路１８に供給
する。このコントロール回路１８は、この充電装置の充
電動作を制御する回路で、マイクロコンピュータで構成
される。

【００１５】コントロール回路１８では、電圧比較器１
５で検出した電位差に基づいて、接続された２次電池１
４の充電容量を判断し、その判断結果に基づいて、定電
圧回路１３による充電動作を制御する。また、その充電
動作の制御状態に応じて、各接続スイッチＳ₁，Ｓ₂，
Ｓ₃を制御する。

【００１６】次に、コントロール回路１８の制御によ
り、充電動作などを行う場合の各接続スイッチＳ₁，Ｓ
₂，Ｓ₃の制御状態について説明する。まず、定電圧回
路１３の出力を２次電池１４に充電させる場合には、接
続スイッチＳ₁及びＳ₂をオン状態にすると共に、接続
スイッチＳ₃はオフ状態とする。このようにすること
で、接続スイッチＳ₁のオン状態により、定電圧回路１
３の出力が２次電池１４に供給され、２次電池１４が充
電される。そして、接続スイッチＳ₂がオン状態とな
り、接続スイッチＳ₃がオフ状態となることで、このと
きの電圧検出回路１７で検出される電圧が、２次電池１
４の正極側に印加される電圧（即ちスイッチＳ ₁を構成
する素子の内部抵抗による降下分を含んだ電圧）とな
る。従って、電圧検出回路１７では２次電池１４に印加
される充電電圧が、規定の電圧であるか否か判断でき、
２次電池１４に印加される充電電圧が規定の電圧（例え
ば４．２Ｖ）となるように、定電圧回路１３の出力電圧
を制御できる。

【００１７】そして、２次電池１４の電池電圧を検出す
るときには、接続スイッチＳ₁及びＳ₂をオフ状態と
し、接続スイッチＳ₃をオン状態とする。このようにす
ることで、電圧検出回路１７には、定電圧回路１３の出
力電圧が接続スイッチＳ₁を介さずに直接供給され、定
電圧回路１３の出力電圧が規定された電圧（例えば４．
２Ｖ）に正確に制御される。そして、電圧比較器１５で
は、定電圧回路１３の正確な出力電圧（実際にはバイア
ス電源１６の出力電圧が加算されている）と、２次電池
１４の電池電圧とが比較され、定電圧回路１３の出力を
基準電圧として２次電池１４の電池電圧を正確に判断で
きる。コントロール回路１８では、電圧比較器１５での
比較の結果の判断で、定電圧回路１３の出力電圧と、電
池電圧との差が大きいとき、電池の充電容量が小である
と判断し、定電圧回路１３の出力電圧と、電池電圧との
差が小さいとき、電池の充電容量が大であると判断す
る。

【００１８】このように２次電池１４の充電容量の判断
が正確にできることで、コントロール回路１８の制御に
基づいた定電圧回路１３の出力制御が的確に行え、２次
電池１４の充電を、そのときの２次電池１４の状態に基
づいて的確に行うことができる。なお、スイッチＳ₁，
Ｓ₂，Ｓ₃のオン・オフによる充電と電池電圧の検出と
の切換えは、適宜行えば良い。例えば、充電中に周期的
に電池電圧を検出したり、或いは充電を停止させるタイ
ミングを予測して、その予測したタイミングに近づいた
とき、電池電圧を検出するようにしても良い。

【００１９】次に、本発明の第２の実施例を、図２を参
照して説明する。この図２において、上述した第１の実
施例で説明した図１に対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。

【００２０】本例においては、定電圧回路１３と２次電
池１４との間に設ける接続スイッチＳ₁として、インピ
ーダンスが小さい素子を使用する。そして、電圧検出回
路１７には、定電圧回路１３の出力を、スイッチＳ₁を
介さずに直接供給する。また、電圧比較器１５の＋側入
力にも、定電圧回路１３の出力を直接供給する。但し、
この電圧比較器１５の＋側入力には、所定のバイアス電
源１６を接続する。そして、接続スイッチＳ₁の接続を
コントロール回路１８により制御する。その他の部分
は、上述した第１の実施例と同様に構成する。

【００２１】このように構成されることで、２次電池１
４を充電するときには、接続スイッチＳ₁をオン状態と
することで、充電が行われる。この場合、本例の接続ス
イッチＳ₁を構成する素子は、インピーダンスが小さい
素子を使用するので、定電圧回路１３の出力部とスイッ
チＳ₁との接続点の電位を電圧検出回路１７が検出する
ことになるが、定電圧回路１３の出力電圧と、２次電池
１４側に供給される実際の充電電圧との差はわずかであ
り、適正な充電電圧が２次電池１４に供給される。

【００２２】そして、電池電圧を検出するときには、接
続スイッチＳ₁をオフ状態とすることで、定電圧回路１
３の出力がバイアス電源１６を介して直接電圧比較器１
５の一方の入力に供給され、定電圧回路１３の出力を基
準電圧とした正確な電池電圧の判断が行える。

【００２３】この第２の実施例の場合には、スイッチと
して１個の接続スイッチＳ₁を設けるだけで良いので、
それだけ構成を簡単にすることができる。

【００２４】次に、本発明の第３の実施例を、図３を参
照して説明する。この図３において、上述した第１の実
施例で説明した図１に対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。

【００２５】本例においては、定電圧回路１３と２次電
池１４との間に、接続スイッチＳ₁を接続し、この接続
スイッチＳ₁と２次電池１４との間を、接続スイッチＳ
₂を介して電圧検出回路１７に接続すると共に、接続ス
イッチＳ₁と定電圧回路１３との間を、接続スイッチＳ
₃を介して電圧検出回路１７に接続する。そして、定電
圧回路１３の出力を、直接バイアス電源１６に接続し
て、このバイアス電源１６を電圧比較器１５の＋側入力
に接続する。また、２次電池１４の正極側を、電圧比較
器１５の−側入力に接続する。

【００２６】そして、定電圧回路１３から２次電池１４
への充電を行う際には、接続スイッチＳ₁及びＳ₂をオ
ン状態とし、接続スイッチＳ₃をオフ状態とし、電池電
圧を検出する際には、接続スイッチＳ₃をオン状態と
し、他のスイッチＳ₁，Ｓ₂をオフ状態とする点につい
ては、上述した第１の実施例と同様であるが、本例の場
合には、充電状態から電池電圧検出状態に切換える際に
は、まず接続スイッチＳ ₁及びＳ₂がオン、接続スイッ
チＳ₃がオフとなっている状態から、接続スイッチＳ₃
をオン状態に切換えた後、所定時間（わずかな時間で良
い）後に、接続スイッチＳ₁及びＳ₂をオフ状態に切換
える。その他の部分は、上述した第１の実施例と同様に
構成する。

【００２７】本例のように接続スイッチＳ₁及びＳ₂を
作動させるタイミングと、接続スイッチＳ₃を作動させ
るタイミングをずらすことで、充電状態から電池電圧検
出状態への切換えが、良好に行われる。特に、電圧検出
回路１７で検出される電圧が、各スイッチの状態変化時
に大きく乱れることがなく、良好に充電状態から電池電
圧検出状態へ移行する。

【００２８】次に、本発明の第４の実施例を、図４を参
照して説明する。

【００２９】本例においては、第３の実施例で説明した
充電状態から電池電圧の検出状態への切換時の、スイッ
チの変化タイミングをずらす処理を、電池電圧の検出状
態から充電状態への切換時にも行うようにしたもので、
充電装置の回路構成については、上述した第３の実施例
で説明した図３と同様に構成し、その制御を図４のフロ
ーチャートに従って行う。

【００３０】図４のフローチャートは、充電動作を開始
させる前に電池電圧を測定する処理を示したもので、ま
ず接続スイッチＳ₃をオン状態とした後（ステップ１０
１）、所定時間経過してから（ステップ１０２）、接続
スイッチＳ₁及びＳ₂をオフとし（ステップ１０３）、
さらに所定時間経過してから（ステップ１０４）、定電
圧回路１３の出力と電池電圧とを電圧比較器１５で比較
させる（ステップ１０５）。そして、この比較で電圧差
が所定値（ここで１００ｍＶ）以上あるか否か判断し
（ステップ１０６）、電圧差が所定値以上ない場合に
は、ステップ１０５での比較を繰り返し行う。

【００３１】そして、電圧差が所定値以上ある場合に
は、充電を開始させる信号をコントロール回路１８側で
発生させる（ステップ１０７）。この充電を開始させる
信号により、接続スイッチＳ₁及びＳ₂をオン状態とし
た後（ステップ１０８）、所定時間経過してから（ステ
ップ１０９）、接続スイッチＳ₃をオフ状態として（ス
テップ１１０）、充電動作を開始させる（ステップ１１
１）。

【００３２】この図４のフローチャートに示すように充
電開始時の制御を行うことで、充電開始前の電池電圧判
断が良好に行われる。

【００３３】次に、本発明の第５の実施例を、図５を参
照して説明する。この図５において、上述した第１の実
施例で説明した図１に対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。

【００３４】本例においては、定電圧回路１３（ここで
は第１の定電圧回路１３とする）の他に、第２の定電圧
回路１９を設ける。そして、第１の定電圧回路１３と２
次電池１４との間に接続スイッチＳ₁を接続する代わり
に、第１の定電圧回路１３と接地電位部との間に接続ス
イッチＳ₁′を接続して、充電時には接続スイッチ
Ｓ ₁′をオン状態として、この第１の定電圧回路１３の
出力電圧を２次電池１４に供給すると共に、電池電圧の
測定時には接続スイッチＳ₁′をオフ状態として、定電
圧回路１３の動作そのものを止めて、第２の定電圧回路
１９の出力電圧を、電圧比較器１５に供給するように構
成したものである。

【００３５】具体的には、図５に示すように、第１の定
電圧回路１３の出力を、接続スイッチＳ₂を介して電圧
検出回路１７に供給し、第２の定電圧回路１９の出力
を、接続スイッチＳ₃を介して電圧検出回路１７に供給
するようにする。そして、この電圧検出回路１７の入力
部を、所定のバイアス電源１６を介して電圧比較器１５
の＋側入力に接続する。また、２次電池１４の正極側
を、電圧比較器１５の−側入力に接続する。

【００３６】そして、第１の定電圧回路１３，第２の定
電圧回路１９の双方共に、電圧検出回路１７の出力によ
り出力電圧を制御させる。また、各スイッチＳ₁′，Ｓ
₂，Ｓ₃の制御については、第１の実施例と同様に制御
する（ここでの接続スイッチＳ₁′が第１の実施例での
接続スイッチＳ₁と同じ制御を行う）。或いは、第３，
第４の実施例のように、各スイッチの動作タイミングを
ずらしても良い。

【００３７】本例のように構成したことで、充電時には
第１の定電圧回路１３の出力が、スイッチを介さずに直
接２次電池１４に供給され、スイッチによる電圧降下な
どがない効率の良い充電が行われると共に、電池電圧の
検出時には、専用の定電圧回路１４を使用した電池電圧
の検出が行える。

【００３８】次に、本発明の第６の実施例を、図６を参
照して説明する。この図６において、上述した第５の実
施例で説明した図５に対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。

【００３９】本例においては、第５の実施例の場合と同
様に、第１の定電圧回路１３の他に、第２の定電圧回路
１９を設けるようにしたものである。そして、接続スイ
ッチＳ₃として、第２の定電圧回路１９の出力側に接続
する代わりに、第１の定電圧回路１３と同様に、この第
２の定電圧回路１９と、第２の定電圧回路１９の接地電
位部との間に接続スイッチＳ₃′を接続するようにした
もので、その接続スイッチＳ₃′の制御については、第
５の実施例の接続スイッチＳ₃の場合と同様である。そ
の他の部分は、第５の実施例と同様に構成する。

【００４０】本例の場合には、第２の定電圧回路１９
が、電池電圧を測定するとき以外は、その動作が停止す
るので、第２の定電圧回路１９が無駄な動作をしない。

【００４１】次に、本発明の第７の実施例を、図７を参
照して説明する。この図７において、上述した第１の実
施例で説明した図１に対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。

【００４２】本例においては、定電圧回路１３と２次電
池１４との間に、接続スイッチＳ₁の代わりに、ダイオ
ードＤ₁を接続するようにしたものである。具体的に
は、定電圧回路１３の出力部を、ダイオードＤ₁のアノ
ードに接続し、このダイオードＤ₁のカソードを、２次
電池１４の正極側に接続する。そして、ダイオードＤ₁
と２次電池１４との間に、接続スイッチＳ₂の一端を接
続し、定電圧回路１３とダイオードＤ₁との間に、接続
スイッチＳ₃の一端を接続する。その他の部分は、上述
した第１の実施例と同様に構成し、スイッチＳ₂，Ｓ₃
の制御についても第１の実施例と同様に行う。但し、第
３の実施例などで説明したように、スイッチＳ₂とスイ
ッチＳ₃の動作タイミングをずらしても良い。

【００４３】本例においては、使用するスイッチが、ス
イッチＳ₂，Ｓ₃の２個で良いので、それだけコントロ
ール回路１８により制御するスイッチの数が少なく良
く、それだけ制御構成を簡単にすることができる。

【００４４】次に、本発明の第８の実施例を、図８を参
照して説明する。この図８において、上述した第５の実
施例で説明した図５に対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。

【００４５】本例においては、第５の実施例の場合と同
様に、充電電圧印加用の定電圧回路１３（第１の定電圧
回路１３）の他に、第２の定電圧回路１９を設けるよう
にしたもので、第１の定電圧回路１３の出力を、ダイオ
ードＤ₁を介して２次電池１４に供給する。この第１の
定電圧回路１３は、接地電位部との間に、接続スイッチ
Ｓ₁′が設けてある。

【００４６】また、第２の定電圧回路１９の出力を、２
個のダイオードＤ₂，Ｄ₃の直列回路を介して、電圧検
出回路１７の入力部に接続する。そして、ダイオードＤ
₁と２次電池１４との接続点を、接続スイッチＳ₂を介
して電圧検出回路１７の入力部に接続する。電圧検出回
路１７は、第１の定電圧回路１３と第２の定電圧回路１
９とを共通に制御する。

【００４７】そして、接続スイッチＳ₂と電圧検出回路
１７との接続点に、所定のバイアス電源１６を介して電
圧比較器１５の＋側入力を接続し、ダイオードＤ₁と２
次電池１４との接続点を、電圧比較器１５の−側入力を
接続する。その他の部分は、上述した第５の実施例と同
様に構成する。

【００４８】本例においては、このように構成したこと
で、第５の実施例の場合と同様に、充電用の定電圧回路
１３と電池電圧検出用の定電圧回路１９との２つの定電
圧回路が用意されて、それぞれの用途毎に専用の定電圧
回路が使用される。この場合、第１の定電圧回路１３の
出力部には、１個のダイオードＤ₁が接続されているの
で、この１個のダイオードＤ₁の電圧降下分だけ、２次
電池１４が必要とする充電電圧よりも高い電圧が、第１
の定電圧回路１３から出力される。例えば、２次電池１
４に印加する充電電圧として４．２Ｖとし、１個のダイ
オードＤ₁で０．６Ｖの電圧降下があるとすると、第１
の定電圧回路１３は４．８Ｖを出力するように制御され
る。

【００４９】ここで、第１の定電圧回路１３と第２の定
電圧回路１９とは、共通に制御されるので、第２の定電
圧回路１９の出力についても、４．８Ｖに制御される
が、この第２の定電圧回路１９と電圧検出回路１７との
間には、２個のダイオードＤ₂，Ｄ₃が接続してあり、
この２個のダイオードによる電圧降下（１個０．６Ｖと
して１．２Ｖの降下）があり、電圧検出回路１７側では
第１の定電圧回路１３の出力を検出することになる。従
って、第１の定電圧回路１３が作動しているときには、
第２の定電圧回路１９が作動していても、この第２の定
電圧回路１９の動作を無関係になる。

【００５０】また、接続スイッチＳ₁′の制御で、第１
の定電圧回路１３の動作が停止すると、第２の定電圧回
路１９の出力だけが電圧検出回路１７側に供給されるこ
とになり、２個のダイオードによる電圧降下分だけ高い
電圧（１．２Ｖの降下があるとすると５．４Ｖ）が第２
の定電圧回路１９から出力され、電圧検出回路１７の入
力側では正規の電圧（４．２Ｖ）が得られ、電圧比較器
１５で正確に電圧比較ができる。従って、本例の場合に
は、第６の実施例の場合のように、第２の定電圧回路１
９の動作を制御するスイッチＳ₃′を設ける必要がな
い。

【００５１】次に、本発明の第９の実施例を、図９を参
照して説明する。この図９において、上述した第８の実
施例で説明した図８に対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。

【００５２】本例においては、第８の実施例の場合と同
様に、充電電圧印加用の定電圧回路１３（第１の定電圧
回路１３）の他に、第２の定電圧回路１９を設けると共
に、第２の定電圧回路１９の出力電圧を、第１の定電圧
回路１３の出力電圧と変えるようにしたものである。こ
こで本例においては、その出力電圧を変えるために、第
８の実施例で使用したダイオードＤ₂の代わりに、抵抗
器を使用するようにしたものである。

【００５３】具体的には、第８の実施例（図８）でのダ
イオードＤ₂，Ｄ₃の直列回路の代わりに、抵抗器Ｒ₁
とダイオードＤ₃の直列回路を接続し、この抵抗器Ｒ₁
とダイオードＤ₃との接続中点を、抵抗器Ｒ₂を介して
接地する。その他の部分は、第８の実施例と同様に構成
する。

【００５４】このように構成したことで、第８の実施例
の場合と同様に、第１の定電圧回路１３と第２の定電圧
回路１９の双方が作動しているときには、第２の定電圧
回路１９から電圧検出回路１７に供給される電圧の方が
低いので、第２の定電圧回路１９による影響を無くすこ
とができる。そして本例においては、抵抗器Ｒ₁，Ｒ ₂
とダイオードＤ₃で電圧降下分を決めているので、抵抗
器Ｒ₁，Ｒ₂の抵抗値の設定により、その降下電圧を自
由に設定することができる。

【００５５】なお、抵抗器Ｒ₁，Ｒ₂だけでダイオード
Ｄ₁を越える電圧降下量が設定できる場合には、ダイオ
ードＤ₃を省略しても良い。

【００５６】次に、本発明の第１０の実施例を、図１０
を参照して説明する。この図１０において、上述した第
５の実施例で説明した図５に対応する部分には同一符号
を付し、その詳細説明は省略する。

【００５７】本例においては、第５の実施例の場合と同
様に、第１の定電圧回路１３の他に、第２の定電圧回路
１９を設けるようにしたものである。そして、第１の定
電圧回路１３の出力を、直接２次電池１４に供給すると
共に、この第１の定電圧回路１３の出力を、接続スイッ
チＳ₂を介して電圧検出回路１７に供給する。この第１
の定電圧回路１３は、接地電位部との間に接続スイッチ
Ｓ₁′が接続してある。そして、第２の定電圧回路１９
の出力を、接続スイッチＳ₂と電圧検出回路１７との接
続点に供給する。そして、この接続スイッチＳ₂と電圧
検出回路１７との接続点を、所定のバイアス電源を介し
て電圧比較器１５の＋側入力に接続する。また、２次電
池１４の正極側を、電圧比較器１５の−側入力に接続す
る。

【００５８】そして、電圧検出回路１７で検出した電圧
に基づいて、両定電圧回路１３，１９に制御信号を供給
するのであるが、本例においては、この制御信号を直接
第２の定電圧回路１９に電圧制御信号として直接供給す
ると共に、第１の定電圧回路１３には、抵抗器Ｒ₃，Ｒ
₄により下げられた電圧として供給する。即ち、電圧検
出回路１７の制御信号出力部を、抵抗器Ｒ₃，Ｒ₄の直
列回路を介して接地し、両抵抗器Ｒ₃，Ｒ₄の接続中点
に得られる信号を、第１の定電圧回路１３に電圧制御信
号として供給し、両抵抗器Ｒ₃，Ｒ₄の抵抗値で決まる
電圧降下分ΔＶだけ低下した制御信号を第１の定電圧回
路１３に供給する。その他の部分は、第５の実施例と同
様に構成する。

【００５９】このように構成したことで、第８の実施例
や第９の実施例の場合と同様に、第１の定電圧回路１３
の出力電圧と第２の定電圧回路１９の出力電圧とが、異
なる電圧に設定されるが、本例の場合には各定電圧回路
１３，１９に供給する制御信号側の設定で、異なる電圧
に設定され、定電圧回路１３，１９の出力側にはダイオ
ードや抵抗器を接続する必要がない。

【００６０】次に、本発明の第１１の実施例を、図１１
を参照して説明する。この図１１において、上述した第
１０の実施例で説明した図１０に対応する部分には同一
符号を付し、その詳細説明は省略する。

【００６１】本例においては、第１０の実施例の場合と
同様に、第１の定電圧回路１３の他に、第２の定電圧回
路１９を設け、第１の定電圧回路１３に供給する制御信
号の電圧を、抵抗器Ｒ₃，Ｒ₄により所定値低下させ
て、第１の定電圧回路１３を作動させたときに、第２の
定電圧回路１９の出力が無関係になるようにしたもので
ある。

【００６２】そして本例においては、第１の定電圧回路
１３の動作を制御する接続スイッチＳ₁″として、抵抗
器Ｒ₃，Ｒ₄により所定値低下された制御信号の入力部
に一端を接続し、他端を抵抗器Ｒ₅を介して正極側の電
源入力端子１１に接続する。また、この例では第１の定
電圧回路１３の出力部と２次電池１４の正極側との間
に、ダイオードＤ₁を接続すると共に、第２の定電圧回
路１９と電圧検出回路１７の入力部との間に、ダイオー
ドＤ₂を接続する。但し、第２の定電圧回路１９側のダ
イオードＤ₂は無くても良い。

【００６３】このように構成したことでも、第１の定電
圧回路１３の動作制御が可能である。

【００６４】なお、上述した各実施例で設けた接続スイ
ッチＳ₁，Ｓ₂などで、漏れ電流がある場合には、その
漏れ電流を補正する回路を接続して、測定誤差を無くす
ようにしても良い。

【００６５】また、上述した各実施例においては、リチ
ウムイオン電池を充電させる充電装置として説明した
が、他の定電圧充電を必要とする２次電池の充電装置に
も適用できることは勿論である。

【００６６】

【発明の効果】本発明の充電方法によると、定電圧の出
力電圧と２次電池の電池電圧との差を検出して、２次電
池の充電容量を判断することで、電圧差が大きいとき充
電容量が小であると判断でき、電圧差が小さいとき充電
容量が大であると判断でき、正確に２次電池の容量を判
断できるようになる。

【００６７】この場合、電圧差を検出するために、定電
圧出力と２次電池との間の接続を所定のスイッチ手段に
より切り離して検出することで、簡単に正確な電池容量
の判断ができる。

【００６８】また上述した場合に、充電電圧供給用の定
電圧出力とは別の測定用定電圧出力を用意して、この測
定用定電圧の出力電圧と２次電池の電池電圧との差を検
出して、２次電池の充電容量を判断するようにしたこと
で、所望の特性の定電圧電源を使用して検出処理が行え
る。

【００６９】また、この測定用定電圧源を用意した場合
に、測定用定電圧の出力電圧を、充電電圧供給用の定電
圧出力と異なる電圧としたことで、例えば充電電圧供給
用の定電圧出力があるときに、測定用定電圧の出力電圧
による影響を無くすことが可能になる。

【００７０】また本発明の充電装置によると、定電圧手
段の出力の２次電池への供給のオン・オフ制御を行うス
イッチ手段の両端の電位差を検出する電圧比較手段を設
けるけの簡単な構成で、２次電池の充電容量を正確に判
断できるようになる。

【００７１】この場合、定電圧手段の制御電圧検出手段
で、充電時にはスイッチ手段と２次電池との間の電位を
検出し、電池電圧の検出時には定電圧手段とスイッチ手
段との間の電位を検出し、その検出した電位に基づいて
定電圧手段の出力電圧を制御するようにしたことで、充
電時と電池測定時とで、それぞれ適切な定電圧手段の制
御ができる。

【００７２】また上述した場合に、スイッチ手段として
ダイオードを使用することで、オン・オフ制御の必要の
ない簡単な構成で、電池測定が行える。

【００７３】また上述した場合に、スイッチ手段として
インピーダンスの小さい素子を使用し、定電圧手段の制
御電圧検出手段で、定電圧手段とスイッチ手段との間の
電位を検出し、その検出した電位に基づいて、定電圧手
段の出力電圧を制御するようにしたことで、定電圧手段
で判断する電位を、充電時と電池測定時とで切換える必
要がなくなる。

【００７４】また上述した場合に、充電電圧供給用の定
電圧手段とは別の測定用定電圧手段を用意して、この測
定用定電圧手段の出力電圧と２次電池の電池電圧との差
を、電圧比較手段で検出するようにしたことで、所望の
特性の定電圧電源を使用して電池容量の検出処理が行え
る。

【００７５】また、この別の測定用定電圧手段を用意す
る場合において、測定用定電圧手段の出力電圧を、充電
電圧供給用の定電圧手段の出力電圧と異なる電圧とした
ことで、例えば充電電圧供給用の定電圧手段からの出力
があるときに、測定用定電圧手段の出力電圧による影響
を無くすことが可能になる。

【００７６】また本発明の充電制御回路によると、定電
圧の出力電圧と２次電池の電池電圧との差を判断した結
果に基づいて、２次電池の充電容量を判断することで、
正確な充電容量の判断が可能になる。

【００７７】この場合、差を検出するとき、定電圧出力
と２次電池との間の接続を所定のスイッチ手段により切
り離す制御を行うことで、簡単な制御で正確な判断がで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による充電装置を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明の第２の実施例による充電装置を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明の第３の実施例による充電装置を示すブ
ロック図である。

【図４】本発明の第４の実施例による充電処理を示すフ
ローチャートである。

【図５】本発明の第５の実施例による充電装置を示すブ
ロック図である。

【図６】本発明の第６の実施例による充電装置を示すブ
ロック図である。

【図７】本発明の第７の実施例による充電装置を示すブ
ロック図である。

【図８】本発明の第８の実施例による充電装置を示すブ
ロック図である。

【図９】本発明の第９の実施例による充電装置を示すブ
ロック図である。

【図１０】本発明の第１０の実施例による充電装置を示
すブロック図である。

【図１１】本発明の第１１の実施例による充電装置を示
すブロック図である。

【図１２】従来の充電装置の一例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１１正極側の電源入力端子、１２負極側の電源入力
端子、１３定電圧回路（第１の定電圧回路）、１４
２次電池（リチウムイオン電池）、１５電圧比較器、
１６バイアス電源、１７電圧検出回路、１８コン
トロール回路、１９第２の定電圧回路、Ｓ₁，
Ｓ₁′，Ｓ₁″，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₃′ 接続スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野々垣勝東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の定電圧出力を２次電池に供給して
充電する場合に、上記定電圧の出力電圧と上記２次電池の電池電圧との差
を検出して、上記２次電池の充電容量を判断するように
した充電方法。
【請求項２】請求項１記載の充電方法において、上記差を検出するために、上記定電圧出力と上記２次電
池との間の接続を所定のスイッチ手段により切り離して
検出するようにした充電方法。
【請求項３】請求項１記載の充電方法において、上記充電電圧供給用の定電圧出力とは別の測定用定電圧
出力を用意して、この測定用定電圧の出力電圧と上記２
次電池の電池電圧との差を検出して、上記２次電池の充
電容量を判断するようにした充電方法。
【請求項４】請求項３記載の充電方法において、上記測定用定電圧の出力電圧を、上記充電電圧供給用の
定電圧出力と異なる電圧とした充電方法。
【請求項５】所定の定電圧を出力する定電圧手段と、該定電圧手段の出力の２次電池への供給のオン・オフ制
御を行うスイッチ手段と、上記スイッチ手段の両端の電位差を検出する電圧比較手
段とを備えた充電装置。
【請求項６】請求項５記載の充電装置において、上記定電圧手段の制御電圧検出手段で、充電時には上記
スイッチ手段と上記２次電池との間の電位を検出し、電
池電圧の検出時には上記定電圧手段と上記スイッチ手段
との間の電位を検出し、その検出した電位に基づいて、上記制御電圧検出手段で
上記定電圧手段の出力電圧を制御するようにした充電装
置。
【請求項７】請求項５記載の充電装置において、上記スイッチ手段としてダイオードを使用するようにし
た充電装置。
【請求項８】請求項５記載の充電装置において、上記スイッチ手段としてインピーダンスの小さい素子を
使用し、上記定電圧手段の制御電圧検出手段で、上記定電圧手段
と上記スイッチ手段との間の電位を検出し、その検出し
た電位に基づいて、上記定電圧手段の出力電圧を制御す
るようにした充電装置。
【請求項９】請求項５記載の充電装置において、上記充電電圧供給用の定電圧手段とは別の測定用定電圧
手段を用意して、この測定用定電圧手段の出力電圧と上
記２次電池の電池電圧との差を、上記電圧比較手段で検
出するようにした充電装置。
【請求項１０】請求項９記載の充電装置において、上記測定用定電圧手段の出力電圧を、上記充電電圧供給
用の定電圧手段の出力電圧と異なる電圧とした充電装
置。
【請求項１１】所定の定電圧出力を２次電池に供給し
て充電する制御を行う充電制御回路において、上記定電圧の出力電圧と上記２次電池の電池電圧との差
を判断した結果に基づいて、上記２次電池の充電容量を
判断するようにしたようにした充電制御回路。
【請求項１２】請求項１１記載の充電制御回路におい
て、上記差を検出するとき、上記定電圧出力と上記２次電池
との間の接続を所定のスイッチ手段により切り離す制御
を行うようにした充電制御回路。