JPH1098838A - 二次電池充電制御回路 - Google Patents

二次電池充電制御回路

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Publication number
JPH1098838A
JPH1098838A JP9263108A JP26310897A JPH1098838A JP H1098838 A JPH1098838 A JP H1098838A JP 9263108 A JP9263108 A JP 9263108A JP 26310897 A JP26310897 A JP 26310897A JP H1098838 A JPH1098838 A JP H1098838A
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JP
Japan
Prior art keywords
battery
charging
voltage
battery voltage
load
Prior art date
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Pending
Application number
JP9263108A
Other languages
English (en)
Inventor
Zenichi Hashimoto
善一 橋本
Toshio Miki
敏夫 三木
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アダプター電源と電池パック内の切り換えス
イッチを削除し、小形軽量の二次電池充電制御回路を実
現することを目的とする。 【解決手段】 本発明の二次電池充電制御回路は、電池
電圧を検出する回路16と、電池電圧を記憶する手段
4,7と、電池に接続された負荷が変動したとき、電池
電圧の変化から負荷の変動を検出する手段と、記憶され
た充電ピーク電圧をリセットする手段5と、検出された
電池電圧と記憶された充電ピーク電圧を比較する手段
3,6とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池充電制御
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ポータブルビデオやハンドヘルド
コンピュータなどの携帯機器用電源として、密閉形ニッ
ケルカドミウム電池(以下ニカド電池という)や鉛シー
ル電池等の二次電池が多く使用されている。これらの二
次電池の充電の終了を検出する回路として、充電電圧の
上限を検出する方法や、充電電圧のピーク電圧を検出す
る方法が代表例として挙げられる。また、携帯機器と一
体の場合、電池の充電中も携帯機器の動作を可能にする
ため、充電用電源にアダプター電源を組み合わせた構成
となっているものが多い。
【0003】以下、図面を参考にしながら上述したよう
な従来の充電電圧のピーク電圧を検出する充電制御回路
と、アダプター電源からなる回路について説明する。図
5において、21はアダプター用直流安定化電源、22
は充電用直流安定化電源、23はアダプター電流を検出
する手段、24は充電電流制御回路、25は比較器、2
6は抵抗、27はダイオード、28はコンデンサ、29
はコンデンサ28の電荷の放電スイッチ、30は電池の
切り換えスイッチ、31は充電される二次電池、32は
アダプター回路、33は充電制御回路、34は電池パッ
ク、35は携帯機器である。
【0004】以下この電池の充電電圧のピーク点を検出
する回路と、アダプター回路を具備する充電制御回路に
ついて、その動作を説明する。
【0005】今、携帯機器35を電池パック34にて動
作させている時は、切り換えスイッチ30はオンし、二
次電池31から電力を供給する。しかし、充電の際に
は、切り換えスイッチ30はオフとなり、携帯機器35
はアダプター回路32からのみ電力を供給することとな
る。この状態において二次電池31を充電する際、放電
スイッチ29によりコンデンサ28の電荷を放電後、放
電スイッチ29を開き、直流安定化電源22より充電電
流を供給する。
【0006】二次電池31の電荷は抵抗26,ダイオー
ド27を通じてコンデンサ28を充電する。この場合、
比較器25は非反転入力の方が反転入力に対してダイオ
ード27の順方向電圧分だけ高くバイアスされるため、
ハイレベルを出力し、充電電流制御回路24はアクティ
ブ状態となり充電を行う。
【0007】充電中の電池電圧は、図2に示すようにピ
ーク点Pまでは上昇し続け、その後は降下する。コンデ
ンサ28の電圧は電池電圧に追従して上昇し続け、やが
てピーク点Pに達し、その値を保持する。電池電圧が上
昇している期間は抵抗26,ダイオード27を通じてコ
ンデンサ28を充電しているのでダイオード27は順方
向にバイアスされ、比較器25も非反転入力の方が反転
入力より高くバイアスされ、ハイレベルを出力し充電電
流制御回路24によって二次電池31を充電する。
【0008】やがて所定の定電流による充電が終了に近
づき、電池電圧がピーク点Pより降下を始めるとコンデ
ンサ28の電圧の方が二次電池31の電圧より高くなり
コンデンサ28の電荷はダイオード27を逆バイアスす
る。従って、比較器25の反転入力の方が非反転入力よ
り高くバイアスされ、出力はローレベルとなり、充電電
流制御回路24によって所定の定電流による充電を終了
する。また、充電中において携帯機器35の動作によっ
てアダプター電流が流れた場合、電流を検出する手段2
3によって、携帯機器35の動作を検出し、所定の定電
流による充電を一時ストップさせる。その後アダプター
電流が流れなくなると再び所定の定電流による充電を開
始することにより制御を行う。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような充電電流制御回路24においては、アダプター用
直流安定化電源21と充電用直流安定化電源22の二つ
の直流安定化電源が必要で、電池パック34内において
も切り換えスイッチ30が必要であり、このため充電
器,電池パック34は携帯機器35に対応した小形軽量
化が困難であった。
【0010】本発明は、このような従来の問題点を解決
するものであり、電池を急速充電しながら電池に接続さ
れた負荷の変動に対して誤動作を起こさず、─ΔV制御
によりフローティング充電を行うことにより、アダプタ
ー電源と電池パック内の切り換えスイッチを削除し、小
形軽量の二次電池充電制御回路を実現することを目的と
する。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の充電制御回路は、電池電圧を検出する手段
と電池電圧を記憶する手段と、電池に接続された負荷が
変動したとき、電池電圧の変化から負荷の変動を検出す
る手段と、電池の充電ピーク電圧を記憶する手段と、記
憶された充電ピーク電圧をリセットする手段と、検出さ
れた電池電圧と記憶された充電ピーク電圧を比較する手
段とから構成されている。
【0012】この構成により、本発明の二次電池充電制
御回路は、電池に接続された負荷の変動による電池電圧
の降下と、所定の定電流による充電時の正規の電圧降下
との判別を行い、負荷の変動による誤動作を防ぎ、フロ
ーティング充電を可能にすることによりアダプター電源
や電池パック内の切り換えスイッチ等の回路を削減する
ことができ、大幅な回路の縮小を可能にするものであ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例の二次電
池の充電制御回路について図面を参照しながら説明す
る。図1において、16は電池電圧の絶対値を検出する
電池電圧検出回路、15は携帯機器、14は二次電池、
13はコンデンサ、12は電池電圧によってコンデンサ
を充電する手段、11はコンデンサを放電する回路、1
0は基準電圧発生回路、9は比較器、8は比較器9のハ
イレベルとなっている出力電圧を相対的なカウント時間
(カウント値)に変換するカウント手段、7はカウント
手段8の前回のカウント値の記憶手段、6はカウント手
段8によるカウント値とカウント手段8の前回のカウン
ト値との比較手段、5はカウント値の最小値のリセット
手段、4はカウント値の最小値の記憶手段、3はカウン
ト値の最小値とカウント値の比較手段、2は充電電流制
御回路、1は直流安定化電源である。
【0014】以上のように構成された充電電流制御回路
の動作を以下に説明する。まず放電済みの二次電池14
と携帯機器15を図1のように接続し、直流安定化電源
1により二次電池14の充電を開始し、コンデンサを放
電する回路11をオフにして解除すると同時にカウント
手段8をスタートさせる。この場合、コンデンサ13は
電池電圧によってコンデンサを充電する手段12を通じ
て充電され、このコンデンサ13の電圧が基準電圧発生
回路10の電圧より高くなると、比較器9の出力は反転
出力となる。ここで、カウント手段8はカウントを停止
すると同時に、コンデンサを放電する回路11に信号を
出力して、コンデンサ13を放電させる。次に、比較手
段6により記憶手段7に記憶されているカウント手段8
の前回カウント値と、カウント手段8の現在のカウント
値とを比較し、その差が基準値以下の場合は携帯機器1
5の負荷の変化しない状態と判断し、比較手段3により
記憶手段4に記憶されている最小カウント値とカウント
手段8の現在のカウント値とを比較し、カウント手段8
によってカウントされた現在のカウント値のほうが小さ
ければその値を記憶手段4に記憶する。この状態が繰り
返されたとき、充電中の電池電圧は図2に示すようにピ
ーク点Pまで上昇し続け、その後は降下する。これに対
応し、カウント手段8によってカウントされる値は電池
電圧のピーク点Pで最小となり、その後増加する。電池
電圧が上昇している期間はカウント手段8によってカウ
ントされた値が、記憶手段4によって記憶されている値
よりも常に小さくなっている。やがて所定の定電流によ
る充電が終了に近づき、電池電圧がピーク点Pよりも降
下を始めると、記憶手段4によって記憶されている値の
方がカウント手段8によってカウントされた値よりも小
さくなり、その差が設定値以上になると、充電電流制御
回路2によって充電電流を減少させ、電池電圧検出回路
16により電池電圧を検出し、その値が基準値以下であ
れば、カウント手段8によってカウントされた値を記憶
手段4に記憶し、所定の定電流による充電を再スタート
させ、基準値をこえていれば、所定の定電流による充電
を終了する。
【0015】図4は、この動作を充電状態に応じて示し
た詳細図である。フローティング充電において電池電圧
が電圧降下を行うのは、正規の充電末期と充電途中にて
携帯機器の負荷の増加による時の2通りに分けられる。
今、電池の充電末期において通常の電池電圧カーブによ
り─ΔV動作を検出した時、充電電流をトリクル電流ま
で減少させると、電池電圧は図4(a)の充電末期電圧
カーブをえがき、電圧判定時の電池電圧は基準値をこえ
て所定の定電流による充電は終了となる。しかし、充電
途中に携帯機器の負荷による電圧降下を検出した時、充
電電流とトリクル電流まで減少させると、電池電圧は図
4(b)の充電途中の電圧カーブとなり、電圧判定時の
電池電圧は基準値以下となって、所定の定電流による充
電を再スタートさせる。これにより携帯機器15の負荷
急変時の誤動作をなくすことができる。
【0016】図3はこの制御をフローチャートによって
示すものであり、本実施例においては図1の比較手段
3,6、記憶手段4,7、リセット手段5、カウント手
段8、比較器9、基準電圧発生回路10、コンデンサを
放電する回路11、電池電圧検出回路16の各手段をマ
イクロコンピュータによって実現した。
【0017】以上のように、本実施例によれば電池電圧
を相対的なカウント時間(カウント値)に変換するカウ
ント手段と、カウント値の変化を検出する手段と、記憶
手段によるカウント最小値とカウント手段によるカウン
ト値の比較手段と、電池電圧の絶対値を検出する手段を
備え、カウント値が少量変化によって増加し、その増加
量が設定値以上になったとき電池電圧が基準値をこえて
いる時所定の定電流による充電を終了することにより携
帯機器などの負荷接続によるフローティング充電を行え
る機能を備えることができる。
【0018】
【発明の効果】以上の実施例の説明により明らかなよう
に、本発明の二次電池充電制御回路によれば、電池電圧
を検出する手段と、電池電圧を記憶する手段と、電池に
接続された負荷が変動した時、所定の定電流による充電
電流を制御して電池の絶対電圧から、負荷急変を判断す
る手段と、電池の充電ピーク電圧を記憶する手段と、記
憶された充電ピーク電圧をリセットする手段と、検出さ
れた電池電圧と記憶された充電ピーク電圧を比較する手
段を設けることにより、従来回路では実現できなかった
フローティング充電を行うことが可能になり、充電用直
流安定化電源およびアダプター用直流安定化電源よりな
る2電源回路を1電源回路とし、アダプター用直流安定
化電源や電池パック内の切り換えスイッチなどの電子回
路を削減することによって、充電器自身の小形・軽量化
はもとよりコストダウンに対しても大幅な効果を上げる
ことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の二次電池充電制御回路の構
成を示す回路図
【図2】二次電池の充電電圧の特性と本発明の一実施例
の二次電池充電制御回路における相対的カウント値を示
すグラフ
【図3】同本発明の一実施例の二次電池充電制御回路の
二次電池の充電制御を説明したフローチャート
【図4】同(a)は同充電末期における正規の電圧降下
と、(b)は充電途中の携帯機器の負荷の増加による電
圧降下との比較を示したグラフ
【図5】従来の充電制御回路の構成を示す回路図
【符号の説明】
1 直流安定化電源 2 充電電流制御回路 3,6 比較手段 4,7 記憶手段 5 リセット手段 6 比較手段 8 カウント手段 9 比較器 10 基準電圧発生回路 11 コンデンサを放電する手段 12 コンデンサを充電する手段 13 コンデンサ 14 二次電池 15 携帯機器 16 電池電圧検出回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電池電圧が記憶された充電ピーク電圧に達
    してから、設定値以上降下したときの電池電圧を、予め
    設定された値と比較することにより、所定の定電流によ
    る充電電流を制御して前記所定の定電流による充電を終
    了するか、または前記所定の定電流による充電を継続す
    るかを判別する二次電池の充電制御回路であって、電池
    電圧を検出する手段と、電池電圧を記憶する手段と、電
    池に接続された負荷が変動したとき、電池電圧の変化か
    ら負荷の変動を検出する手段と、電池の充電ピーク電圧
    を記憶する手段と、記憶された充電ピーク電圧をリセッ
    トする手段と、検出された電池電圧と記憶された充電ピ
    ーク電圧を比較する手段と、電池電圧が記憶された前記
    充電ピーク電圧に達してから設定値以上降下したとき
    に、充電電流を制御して前記所定の定電流による充電を
    終了するか、または電池に接続された負荷の変動を検出
    したときは、記憶された前記充電ピーク電圧をリセット
    し、前記所定の定電流による充電を継続する手段とを有
    することを特徴とする二次電池充電制御回路。
JP9263108A 1997-09-29 1997-09-29 二次電池充電制御回路 Pending JPH1098838A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000277166A (ja) * 1999-03-25 2000-10-06 Yamaha Motor Co Ltd 急速充電器の制御方法
WO2000045496A3 (en) * 1999-01-26 2000-11-30 Ericsson Telefon Ab L M Method and apparatus for communication between an electronic device and a connected battery
CN105067998A (zh) * 2015-08-20 2015-11-18 贵州天义电器有限责任公司 一种电压电流波动检测装置

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