JP2000295781A - 電源回路及びバッテリー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源回路及びバッテリー装置に関し、例えば
携帯電話に適用して、十分な耐圧を確保し、さらには逆
極性による一次電源の印加にも対応することができるよ
うにする。 【解決手段】 バッテリー５の充電における異常が保護
回路２３により検出されると、この保護回路２３により
バッテリー５への充電用電源の供給を停止すると共に、
一次電源３のホット側ライン又はコールド側ラインに対
する充電回路２２のホット側ライン又はコールド側ライ
ンの接続を遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、充電回路及びバッ
テリー装置に関し、例えば携帯電話に適用することがで
きる。本発明は、バッテリーの充電における異常が保護
回路により検出されると、この保護回路によりバッテリ
ーへの充電用電源の供給を停止すると共に、一次電源の
ホット側ライン又はコールド側ラインに対する充電回路
のホット側ライン又はコールド側ラインの接続を遮断す
ることにより、十分な耐圧を確保することができ、さら
には逆極性による一次電源の印加にも対応することがで
きるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯電話等のバッテリーにより動
作する電子機器においては、充電装置によりバッテリー
を充電して使用するようになされ、この充電の際にバッ
テッリー側に配置した保護回路によりバッテリーの過電
流等を防止するようにようになされている。

【０００３】すなわち図６は、従来の携帯電話システム
の電源を示すブロック図である。この携帯電話システム
１は、充電装置２を用いて一次電源３より充電用電源を
生成し、バッテリーパック４のバッテリー５をこの充電
用電源により充電する。なおここでバッテリーパック４
は、バッテリー５と周辺回路とを一体にユニット化した
バッテリー装置であり、この図６に示す例にあっては、
周辺回路として保護回路６が適用され、またバッテリー
５は、必要とされる電源電圧に応じた１個又は複数のセ
ルにより構成される。このバッテリーパック４は、例え
ば携帯電話本体に装着された状態で充電装置２に載置さ
れて充電装置２に接続される。

【０００４】ここで充電装置２は、商用電源を使用する
構成においては、内蔵のＡＣアダプターで商用電源より
一次電源３を生成する。また車載の装置にあっては、例
えばシガーライターのソケットを介して得られる車両の
バッテリーが一次電源３となる。充電装置２において、
充電回路２Ａは、トランジスタ９を介してこの一次電源
３をバッテリーパック４に供給すると共に、トランジス
タ９の出力電圧を検出回路１０により検出し、この検出
結果に基づいて制御回路１１によりトランジスタ９のベ
ース電圧を制御する。これにより充電装置２は、所定の
電流電圧特性による充電用電源を一次電源３から生成
し、この充電用電源をバッテリーパック４に供給する。
なおここでこの電流電圧特性としては、例えば定電圧又
は定電流による特性、さらにはこれらの組み合わせの特
性等が適用される。

【０００５】このようにして一次電源３から充電用電源
を生成するにつき、充電装置２は、ヒューズＦを介して
一次電源３を充電回路２Ａに入力し、またこの一次電源
３と並列にダイオード８が配置される。これにより充電
装置２は、誤接続等による過電圧、逆極性による一次電
源の印加から、充電回路２Ａ、バッテリーパック４を保
護する。

【０００６】これに対してバッテリーパック４は、この
充電装置２より供給される充電用電源がバッテリー５に
供給される。バッテリーパック４は、この充電用電源の
アースラインに、電界効果型トランジスタ１２Ａ及びダ
イオード１２Ｂによるスイッチ回路１２、電界効果型ト
ランジスタ１３Ａ及びダイオード１３Ｂによるスイッチ
回路１３、充電電流検出用の抵抗１６が順次配置され
る。バッテリーパック４は、検出制御回路１７により、
電流電圧変換用抵抗１６の両端電位差を検出して得られ
るバッテリー５の充電電流に応じて、さらには充電電圧
に応じて、スイッチ回路１２及び１３がオンオフ制御さ
れる。

【０００７】これによりバッテリーパック４は、異なる
充電電圧による充電装置２に誤って接続した場合等にあ
っても、バッテリー５の損傷等の事故を防止できるよう
になされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで充電装置２の
うち、例えばシガーライターのソケットを介して得られ
る車両のバッテリーを一次電源３として使用する装置に
あっては、一次電源３の電圧が２４〔Ｖ〕であるディー
ゼル車用の装置と、一次電源３の電圧が１２〔Ｖ〕ので
あるガソリン車用の装置とがあり、ガソリン車用の装置
が誤ってディーゼル車で使用される場合がある。またこ
のような一次電源３にあっては、エンジンの回転数に伴
って電圧が大きく増大する場合がある。

【０００９】このような場合に、充電装置２において
は、ヒューズＦが溶断して過電圧による充電装置２、バ
ッテリーパック４の損傷が防止されるものの、結局、改
めてガソリン車で使用するためにはヒューズＦを交換す
ることが必要になる。

【００１０】このようなヒューズＦ等の保護機構によら
なくても、充電装置２において十分な耐圧を確保するこ
とができれば、また逆極性による一次電源３の印加に対
応することができれば、このように誤ってディーゼル車
で使用した場合であっても、何らヒューズＦの交換等の
修理をすることなく使用することができる。

【００１１】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、十分な耐圧を確保することができ、さらには逆極性
による一次電源の印加に対応することができる充電回路
及びバッテリー装置を提案しようとするもののである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１に係る発明においては、一次電源より充電用
電源を生成してバッテリーを充電する電源回路に適用し
て、保護回路が、充電用電源の供給の停止と連動して、
一次電源のホット側ライン又はコールド側ラインに対す
る充電回路のホット側ライン又はコールド側ラインの接
続を遮断するようにする。

【００１３】また請求項４に係る発明においては、一次
電源より充電用電源を生成して別体のバッテリー装置に
出力する電源回路に適用して、バッテリー装置が、充電
用電源をバッテリーに供給してバッテリーを充電すると
共に、バッテリーの充電における異常を検出して充電用
電源の供給を停止する保護回路を有し、電源回路が、こ
の一次電源のホット側ライン又はコールド側ラインをバ
ッテリー装置に直接接続し、バッテリー装置を介してホ
ット側ライン又はコールド側ラインを一次電源のホット
側ライン又はコールド側ラインに接続する。

【００１４】また請求項５に係る発明においては、別体
の充電回路より供給される充電用電源によりバッテリー
を充電するバッテリー装置に適用して、バッテリーの充
電における異常を検出して充電用電源の供給を停止する
保護回路を有し、充電用電源の供給の停止と連動して、
充電回路のホット側ライン又はコールド側ラインと、一
次電源のホット側ライン又はコールド側ラインとの接続
を遮断する。

【００１５】請求項１に係る構成によれば、一次電源よ
り充電用電源を生成してバッテリーを充電する電源回路
に適用して、保護回路が、充電用電源の供給の停止と連
動して、一次電源のホット側ライン又はコールド側ライ
ンに対する充電回路のホット側ライン又はコールド側ラ
インの接続を遮断すれば、充電回路においては、過電圧
時、逆極性による一次電源の印加時等において、コール
ド側ライン又はホット側ラインにフローティングされた
状態に保持され、このような異常な一次電源の印加が防
止される。これにより等価的に十分な耐圧を確保するこ
とができ、さらには逆極性による一次電源の印加に対応
することができる。

【００１６】また請求項４に係る構成によれば、一次電
源より充電用電源を生成して別体のバッテリー装置に出
力する電源回路に適用して、バッテリー装置が、充電用
電源をバッテリーに供給してバッテリーを充電すると共
に、バッテリーの充電における異常を検出して充電用電
源の供給を停止する保護回路を有し、電源回路が、この
一次電源のホット側ライン又はコールド側ラインをバッ
テリー装置に直接接続し、ホット側ライン又はコールド
側ラインをバッテリー装置を介して一次電源のホット側
ライン又はコールド側ラインに接続すれば、保護回路に
よる充電用電源の供給の停止制御と連動して充電回路へ
の一次電源の入力を遮断することができる。これにより
過電圧、逆極性による一次電源の印加等による異常に対
応して、充電回路への一次電源の供給を停止制御するこ
とができ、等価的に十分な耐圧を確保することができ、
さらには逆極性による一次電源の印加に対応することが
できる。

【００１７】また請求項５に係る構成によれば、別体の
充電回路より供給される充電用電源によりバッテリーを
充電するバッテリー装置に適用して、バッテリーの充電
における異常を検出して充電用電源の供給を停止する保
護回路を有し、充電用電源の供給の停止と連動して、充
電回路のホット側ライン又はコールド側ラインと、一次
電源のホット側ライン又はコールド側ラインとの接続を
遮断することにより、過電圧、逆極性による一次電源の
印加等による異常に対応して、充電回路への一次電源の
供給を停止制御することができ、等価的に十分な耐圧を
確保することができ、さらには逆極性による一次電源の
印加に対応することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００１９】（１）第１の実施の形態 （１−１）第１の実施の形態の構成 図１は、本発明の第１の実施の形態に係る携帯電話の電
源を示すブロック図である。この携帯電話２１におい
て、図６について上述した構成と同一の構成は、対応す
る符号を付して示し、重複した説明は省略する。

【００２０】この携帯電話２１は、バッテリー５を内部
に保持して充電できるように構成される。携帯電話２１
は、、例えばケーブルを介してシガーライターのソケッ
トに接続して車両のバッテリーを一次電源３と使用でき
るようになされ、またＡＣアダプターを内蔵した置き台
に載置して、この載置台に内蔵のＡＣアラプターを使用
して商用電源より生成した直流電源を一次電源３として
使用できるようになされている。

【００２１】この携帯電話２１において、充電回路２２
は、一次電源３との間におけるアースラインの接続が異
なる点、ヒューズ等を省略して一次電源３が入力される
点を除いて、図６について上述した充電回路２Ａと同一
に構成される。すなわち充電回路２２は、コールド側ラ
インであるアースラインがまとめられて、保護回路２３
によりオンオフ制御されるスイッチ回路１３のバッテリ
ー５側で一次電源３のアースラインに接続される。これ
により充電回路２２は、保護回路２３によりスイッチ回
路１２、１３がオフ状態に切り換えられて、バッテリー
５への充電電源の供給が停止制御されると、一次電源３
の電源ライン側にフローティングされ、一次電源３の電
圧が印加されなくなるようになされている。

【００２２】保護回路２３は、充電回路２２より出力さ
れる充電用電源をバッテリー５に供給し、これによりバ
ッテリー５をこの充電用電源により充電する。この充電
の際に、保護回路２３は、検出制御回路１７によりバッ
テリー５の充電電流、充電電圧に応じて、スイッチ回路
１２及び１３をオンオフ制御し、これにより充電時に異
常が発生すると、バッテリー５への充電用電源の供給を
停止制御するようになされ、さらにはこれと連動して充
電回路２２のアースラインを一次電源３のアースライン
より切り離すようになされている。

【００２３】この制御において保護回路２３は、正常な
極性により一次電源が接続された場合にスイッチ回路と
して機能するスイッチ回路１２については、直接のオン
オフ制御に代えて、一次電源３側に配置されたトランジ
スタ２５を介してオンオフ制御する。すなわちトランジ
スタ２５は、スイッチ回路１２の一次電源側において、
エミッタをアースラインに接続する。またトランジスタ
２５は、ダイオード２６、抵抗２７の直列回路を介して
充電用電源のホット側にコレクタが接続される。保護回
路２３は、抵抗２８を介してスイッチ回路１２のオンオ
フ制御ラインがこのトランジスタ２５のベースに接続さ
れ、これによりバッテリー５の充電時に異常が検出され
ると、トランジスタ２５を介してスイッチ回路１２をオ
フ状態に切り換える。

【００２４】なお保護回路２３においては、抵抗３６を
介して駆動用電源を検出制御回路７に供給するようにな
されている。

【００２５】さらにこのトランジスタ２５は、ダイオー
ド３０を介して、一次電源３のホット側ラインがダイオ
ード２６及び２７の接続中点に接続され、これにより一
次電源３よりコレクタに電源の供給を受けるようなされ
ている。またツェナーダイオー３１、抵抗３２、抵抗３
３による直列回路が一次電源３のホット側ラインとコー
ルド側ラインとの間に接続され、この抵抗３２及び３３
の接続中点がトランジスタ２５のベースに接続されるよ
うになされている。

【００２６】これによりトランジスタ２５は、一次電源
３の電圧が異常に上昇した場合、保護回路２３によりス
イッチ回路１２がオフ状態に切り換えらた後において
も、一次電源３により動作してスイッチ回路１２をオフ
状態に保持するようになされている。これによりトラン
ジスタ２５は、抵抗３２、３３、ダイオード３０等と共
に、一次電源３により動作して保護回路２３による充電
用電源の供給の停止を継続させる保持回路３５を構成す
るようになされている。

【００２７】（１−２）第１の実施の形態の動作 以上の構成において、携帯電話２１においては（図
１）、車両のバッテリー、商用電源より生成した直流電
源等による一次電源３が充電回路２Ａに入力され、ここ
で検出回路１０による出力電圧の検出結果に基づいて制
御回路１１によりトランジスタ９が制御されることによ
り、所望の電圧電流特性による充電電源が生成され、こ
の充電電源が保護回路２３を介してバッテリー５に供給
される。これにより携帯電話２１では、一次電源３の電
力によりバッテリー５が充電される。

【００２８】この充電の際に、過電圧、過電流等の異常
が検出制御回路７で検出されると、スイッチ回路１２及
び１３がオフ状態に切り換えられ、これによりバッテリ
ー５の損傷等が防止される。また誤って一次電源３が接
続された場合等にあっても、さらには一次電源の極性を
誤って接続した場合でも、同様に検出制御回路７により
異常が検出され、これによりスイッチ回路１２及び１３
がオフ状態に切り換えられる。

【００２９】この携帯電話２１では、このようにしてス
イッチ回路１２及び１３がオフ状態に切り換えられる
と、充電回路２２のコールド側ラインであるアースライ
ンがスイッチ回路１３のバッテリー５側で一次電源３の
アースラインに接続されていることにより、図２に示す
ように、充電回路２２が一次電源３のアースラインより
切り離され、フローティングした状態に保持される。こ
れにより携帯電話２１では、充電回路２２、保護回路２
３への過電圧が防止され、等価的に全体の耐圧を増大さ
せることができる。また逆極性による電源の充電回路２
２、保護回路２３への印加も防止される。

【００３０】これにより充電回路２２では、このように
誤って一次電源３を接続した後においても、改めて正し
い接続により一次電源３を接続し直して、バッテリー５
を充電することが可能となる。またヒューズ等の部品を
省略できることにより、その分安全性を向上することが
でき、さらには全体形状を小型化、簡略化することがで
きる。

【００３１】また充電回路２２のアースラインがバッテ
リー５の根元に接続されることにより、充電回路２２に
おいては、スイッチ回路１２、１３のインピーダンスの
影響を受けることなく、従来に比して高い精度によりバ
ッテリー５の端子電圧を検出することができる。これに
より充電時における充電用電源の電流電圧特性をさらに
改善して、充電に要する時間を短縮することができる。

【００３２】さらにこのようにして一旦スイッチ回路１
２及び１３がオフ状態に切り換わると、携帯電話２１に
おいては、充電回路２２の入力側よりトランジスタ２５
が駆動され、このトランジスタ２５により構成される保
持回路３５によりスイッチ回路１３のオフ状態が維持さ
れる。これにより携帯電話２１においては、スイッチ回
路１２及び１３の断続的なオンオフ状態の切り換わりが
防止される。

【００３３】（１−３）第１の実施の形態の効果 以上の構成によれば、保護回路によりバッテリーへの充
電用電源の供給を停止すると共に、一次電源のホット側
ライン又はコールド側ラインに対する充電回路のホット
側ライン又はコールド側ラインの接続を遮断することに
より、十分な耐圧を確保することができ、さらには逆極
性による一次電源の印加にも対応することができる。

【００３４】（２）第２の実施の形態 図３は、第２の実施の形態に係る携帯電話システムを示
すブロック図である。この携帯電話システム４１は、図
６について上述した従来構成による携帯電話システム１
と同様に、電源装置４２と本体装置とにより構成され、
この本体装置にバッテリーパック４３が配置される。電
源装置４２は、アースラインがまとめられてバッテリー
パック４３に接続され、また一次電源３のコールド側ラ
イン、ホット側ラインを直接バッテリーパック４３に接
続するようになされている。

【００３５】これに対してバッテリーパック４３は、保
護回路２３におけるスイッチ回路１３のバッテリー５側
において、充電回路２２のアースラインが一次電源３の
アースラインに接続され、これにより過電圧、逆極性に
よる一次電源の接続に対して、充電回路２２を一次電源
３より切り離すようになされている。

【００３６】さらにバッテリーパック４３おいては、一
次側電源３により保持回路３５を駆動し、これにより過
電圧によるスイッチ回路１２及び１３のオフ状態を維持
するようになされている。

【００３７】図３に示すように、充電回路側と保護回路
側とを別体に構成する場合でも、第１の実施の形態と同
様の効果を得ることができる。

【００３８】（３）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、コールドライン側で
あるアースライン側にスイッチ回路１２及び１３を配置
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図
４に示すように、ホット側ラインにスイッチ回路１２及
び１３を配置する場合にも広く適用することができる。

【００３９】また上述の実施の形態においては、充電用
電源の供給を停止するスイッチ回路１２、１３を用いて
充電回路を一次電源のアース側ラインより切り離す場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、図５に示す
ように、専用のスイッチ回路を用いて充電回路を一次電
源のアース側ラインより切り離すようにしてもよい。

【００４０】さらに上述の実施の形態においては、本発
明を携帯電話に適用するについて述べたが、本発明はこ
れに限らず、バッテリーにより動作する種々の機器に広
く適用することができる。

【００４１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、バッテリ
ーの充電における異常が保護回路により検出されると、
この保護回路によりバッテリーへの充電用電源の供給を
停止すると共に、一次電源のホット側ライン又はコール
ド側ラインに対する充電回路のホット側ライン又はコー
ルド側ラインの接続を遮断することにより、十分な耐圧
を確保することができ、さらには逆極性による一次電源
の印加にも対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態に係る携帯電話を示す
ブロック図である。

【図２】図１の動作の説明に供するブロック図である。

【図３】第２の実施の形態に係る携帯電話システムを示
すブロック図である。

【図４】他の実施の形態に係る携帯電話を示すブロック
図である。

【図５】専用のスイッチ回路により充電回路を一次電源
のアース側ラインより切り離す構成を示すブロック図で
ある。

【図６】従来の携帯電話システムを示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１、２１、４１……携帯電話、２、４２……充電装置、
２Ａ、２２……充電回路、３……一次電源、４、４３…
…バッテリーパック、５……バッテリー、６、２３……
保護回路、１２、１２……スイッチ回路、３５……保持
回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丈井 敏孝 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 AA04 BA01 CA01 CA11 CC02 FA02 FA04 FA05 GA01 5H030 AA03 AA06 AS14 BB01 FF51

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一次電源より充電用電源を生成する充電回
   路と、 前記充電用電源をバッテリーに供給して前記バッテリー
   を充電すると共に、前記バッテリーの充電における異常
   を検出して前記充電用電源の供給を停止する保護回路と
   を備え、 前記保護回路は、 前記充電用電源の供給の停止と連動して、前記一次電源
   のホット側ライン又はコールド側ラインに対する前記充
   電回路のホット側ライン又はコールド側ラインの接続を
   遮断することを特徴とする電源回路。
2. 【請求項２】前記保護回路は、 スイッチ回路の駆動により、前記一次電源のホット側ラ
   イン又はコールド側ラインを遮断して前記充電用電源の
   供給を停止し、 前記充電回路は、 前記充電用電源のホット側ライン又はコールド側ライン
   が前記スイッチ回路の前記バッテリー側に接続されて、
   前記充電用電源の供給の停止と連動して、前記一次電源
   のホット側ライン又はコールド側ラインに対するホット
   側ライン又はコールド側ラインの接続が遮断されること
   を特徴とする請求項１に記載の電源回路。
3. 【請求項３】前記一次電源により動作して前記保護回路
   による前記充電用電源の供給の停止を継続させる保持回
   路を有することを特徴とする請求項１に記載の電源回
   路。
4. 【請求項４】一次電源より充電用電源を生成して別体の
   バッテリー装置に出力する電源回路において、 前記バッテリー装置は、 前記充電用電源をバッテリーに供給して前記バッテリー
   を充電すると共に、前記バッテリーの充電における異常
   を検出して前記充電用電源の供給を停止する保護回路を
   有し、 前記電源回路は、 前記一次電源のホット側ライン又はコールド側ラインを
   前記バッテリー装置に直接接続し、 前記バッテリー装置を介してホット側ライン又はコール
   ド側ラインを前記一次電源のホット側ライン又はコール
   ド側ラインに接続することを特徴とする電源回路。
5. 【請求項５】別体の充電回路より供給される充電用電源
   によりバッテリーを充電するバッテリー装置において、 前記充電回路は、 所定の一次電源より前記充電用電源を生成し、 前記バッテリー装置は、 前記バッテリーの充電における異常を検出して前記充電
   用電源の供給を停止する保護回路を有し、 前記充電用電源の供給の停止と連動して、前記充電回路
   のホット側ライン又はコールド側ラインと、前記一次電
   源のホット側ライン又はコールド側ラインとの接続を遮
   断することを特徴とするバッテリー装置。
6. 【請求項６】前記保護回路は、 スイッチ回路の駆動により、前記一次電源のホット側ラ
   イン又はコールド側を遮断して前記充電用電源の供給を
   停止し、 前記充電回路は、 前記充電用電源のホット側ライン又はコールド側ライン
   が前記スイッチ回路の前記バッテリー側に接続されて、
   前記充電用電源の供給の停止と連動して、前記充電回路
   のホット側ライン又はコールド側ラインと、前記一次電
   源のホット側ライン又はコールド側ラインとの接続が遮
   断されることを特徴とする請求項６に記載のバッテリー
   装置。