JPH0322837A - 充放電回路 - Google Patents
充放電回路Info
- Publication number
- JPH0322837A JPH0322837A JP1157781A JP15778189A JPH0322837A JP H0322837 A JPH0322837 A JP H0322837A JP 1157781 A JP1157781 A JP 1157781A JP 15778189 A JP15778189 A JP 15778189A JP H0322837 A JPH0322837 A JP H0322837A
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- Japan
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- power supply
- voltage
- charging
- backup
- main power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は充放電可能なバックアップ電源が用いられる機
器、たとえばマイコン搭載機器などにおけるバックアッ
プ電源用充放電回路に関するものである。
器、たとえばマイコン搭載機器などにおけるバックアッ
プ電源用充放電回路に関するものである。
従来の技術
近年、マイコンを搭載した電子機器が急増する傾向にあ
るが、電源オフ時などに大切なメモリーが消去しないよ
うに種々のメモリーバックアップ電源が用いられている
。バックアップ電源としては、リチウム一次電池，乾電
池などの充電できない一次電池、キャパシタ，及びＮｉ
− Ｃｄ電池，リチウム二次電池などの充電可能な二
次電源がある。
るが、電源オフ時などに大切なメモリーが消去しないよ
うに種々のメモリーバックアップ電源が用いられている
。バックアップ電源としては、リチウム一次電池，乾電
池などの充電できない一次電池、キャパシタ，及びＮｉ
− Ｃｄ電池，リチウム二次電池などの充電可能な二
次電源がある。
本発明は、と〈に、後者の二次電源にか＼わるものであ
るが、これ唾では、たとえば主電源が６Ｖの電圧に対し
、キャパシタの場合、複数個直列接続し、６ｖ対応とし
たり、Ｎｉ − Ｃｄ電池の場合、電池を２〜３個直列
接続し、さらに、電池と直列に比較的大きな抵抗を接続
して充電々流を制限することによって、電池の内部で充
電々圧が上昇しないような充電方式（トリクル充電）を
とっていた。
るが、これ唾では、たとえば主電源が６Ｖの電圧に対し
、キャパシタの場合、複数個直列接続し、６ｖ対応とし
たり、Ｎｉ − Ｃｄ電池の場合、電池を２〜３個直列
接続し、さらに、電池と直列に比較的大きな抵抗を接続
して充電々流を制限することによって、電池の内部で充
電々圧が上昇しないような充電方式（トリクル充電）を
とっていた。
これらは、電源を複数個直列接続することによって、コ
ストが増大する難点があるし、トリクル充電の場合、電
池内部で電解液の分解ガスが発生しているため、必ずし
も、長期間使用しにくいという問題点があった。
ストが増大する難点があるし、トリクル充電の場合、電
池内部で電解液の分解ガスが発生しているため、必ずし
も、長期間使用しにくいという問題点があった。
１た、最近、普及しつつあるリチウム二次電池の場合、
電圧が３ｖと高いものがちり、さらに、メモリーバック
アップに必要な電圧が２ｖ付近１で可能になっているた
め、１個で対応する動きもある。
電圧が３ｖと高いものがちり、さらに、メモリーバック
アップに必要な電圧が２ｖ付近１で可能になっているた
め、１個で対応する動きもある。
発明が解決しようとする課題
と〈に、．リチウム二次電池のように、電池１個で対応
しようとする場合、適正な充電々圧が３ｖ付近にあるの
に対し、主電源電圧が、多くは６ｖ付近にあるので、定
電圧素子であるツエナーダイ．オードと定抵抗を直列に
接続し、その上にツェナーダイオードと並列にバックア
ップ電源を接続することによって、適正な充電々圧を得
ていた。しかし、この場合、ツエナーダイオードの制御
電圧のバラツキが大きいため、適正な充電々圧範囲を越
えてし１つたり、ツェナーダイオードを経由し７ての放
電損失などの問題点及び高価である等の問題点があった
。
しようとする場合、適正な充電々圧が３ｖ付近にあるの
に対し、主電源電圧が、多くは６ｖ付近にあるので、定
電圧素子であるツエナーダイ．オードと定抵抗を直列に
接続し、その上にツェナーダイオードと並列にバックア
ップ電源を接続することによって、適正な充電々圧を得
ていた。しかし、この場合、ツエナーダイオードの制御
電圧のバラツキが大きいため、適正な充電々圧範囲を越
えてし１つたり、ツェナーダイオードを経由し７ての放
電損失などの問題点及び高価である等の問題点があった
。
本発明は、これらの問題に対し、ツヱナーダイオードを
用いない簡単な回路で適正な充電々圧を得、しかも、．
これを低コストで実現することを目的としたものである
５， 課題を解決するための手段 本発明者らは種々検討した結果、第１図に示ｌ−７た如
く、直流主電源の両極間に、複数個の抵抗を直列接続し
抵抗分割によって適正な充電々圧を得、その分割抵抗と
バックアップ電源とを並列接続するとともに、この両者
間にバックアップ電源より，分割抵抗に電流が逆流しな
いよう第１の逆流防止ダイオードを挿入し、さらにバン
クアップ電源ヨり、バックアップ時、直流主電源及び電
圧分割用の直列抵抗を経由して放電しないよう第２の逆
流防止ダイオードと直列抵抗の結線部間に、第３の逆流
防止ダイオードを挿入するものである。
用いない簡単な回路で適正な充電々圧を得、しかも、．
これを低コストで実現することを目的としたものである
５， 課題を解決するための手段 本発明者らは種々検討した結果、第１図に示ｌ−７た如
く、直流主電源の両極間に、複数個の抵抗を直列接続し
抵抗分割によって適正な充電々圧を得、その分割抵抗と
バックアップ電源とを並列接続するとともに、この両者
間にバックアップ電源より，分割抵抗に電流が逆流しな
いよう第１の逆流防止ダイオードを挿入し、さらにバン
クアップ電源ヨり、バックアップ時、直流主電源及び電
圧分割用の直列抵抗を経由して放電しないよう第２の逆
流防止ダイオードと直列抵抗の結線部間に、第３の逆流
防止ダイオードを挿入するものである。
作用
こうすることにより、電圧は抵抗によって分割されるの
で、かなり精度の良い電圧が得られ、かつ３個の逆流防
止ダイオードにより、バックアップ時、抵抗や主電源を
経由して放′ボされることなく、ほｙ１ｏｏ％バックア
ップ負荷に有効に使用することができる。
で、かなり精度の良い電圧が得られ、かつ３個の逆流防
止ダイオードにより、バックアップ時、抵抗や主電源を
経由して放′ボされることなく、ほｙ１ｏｏ％バックア
ップ負荷に有効に使用することができる。
１た、用いる部品も抵抗と、逆流防止ダイオード３個な
ので安価に構或することができる。
ので安価に構或することができる。
実施例
直流主電源の電圧を６ｖとし、バックアップ電源として
、正極に６酸化バナジウム、負極にリチウムアルミニウ
ム合金を用いたバナジウムリチウム二次電池を用い、第
１図に示す充放電回路を構或した。バナジウム／リチウ
ム二次電池は約３ｖの電圧を有し、２ ０ ｍＡｈの電
気容量を保有している。又その充放電特性を第２図に示
したが、充’ｉ［は大体３ｖかも３．３ｖの間で行われ
、その後市Ｈ―が急激に立ち上がる。しかし、充電々圧
を約３．７Ｖ以内にホールドすれば、充電が完了した状
態で、安定な均衡を保つ性質を有している。
、正極に６酸化バナジウム、負極にリチウムアルミニウ
ム合金を用いたバナジウムリチウム二次電池を用い、第
１図に示す充放電回路を構或した。バナジウム／リチウ
ム二次電池は約３ｖの電圧を有し、２ ０ ｍＡｈの電
気容量を保有している。又その充放電特性を第２図に示
したが、充’ｉ［は大体３ｖかも３．３ｖの間で行われ
、その後市Ｈ―が急激に立ち上がる。しかし、充電々圧
を約３．７Ｖ以内にホールドすれば、充電が完了した状
態で、安定な均衡を保つ性質を有している。
第１図中、ＤＯＳは直流主電源テ６’ｌ／， Ｒ， ，
．Ｒ，は抵抗で、その抵抗値はＲ， ＝２００．２ ，
Ｒ，， ＝６１ｏＤである。Ｄ， ， Ｄ２は逆流
防止ダイオードで、シワソトキーバリャー型で、電流が
数μＡ以下（充電完了時）のときの電圧ドロップが０．
２Ｖ程度のものである。Ｄ，はシリコン型ダイオードで
ある。ＢＵＳはバックアップ電源で、バナジウム／リチ
ウム二次電池である。
．Ｒ，は抵抗で、その抵抗値はＲ， ＝２００．２ ，
Ｒ，， ＝６１ｏＤである。Ｄ， ， Ｄ２は逆流
防止ダイオードで、シワソトキーバリャー型で、電流が
数μＡ以下（充電完了時）のときの電圧ドロップが０．
２Ｖ程度のものである。Ｄ，はシリコン型ダイオードで
ある。ＢＵＳはバックアップ電源で、バナジウム／リチ
ウム二次電池である。
Ｒ，，Ｒ２は、充電完了時のＢＵＳの電圧が、３．４ｖ
にするためＤ，の電圧ドロップ０．２ｖを加算し、Ｒ２
に３，６ Ｖになるようにし、さらに、ＢＵＳの充電
々流が３ｖ時点で約２ｍ▲にするようにして選んだ値で
ある。
にするためＤ，の電圧ドロップ０．２ｖを加算し、Ｒ２
に３，６ Ｖになるようにし、さらに、ＢＵＳの充電
々流が３ｖ時点で約２ｍ▲にするようにして選んだ値で
ある。
放電後のバナジウム／リチウム二次電池を本発明の回路
で充電すると、第３図に示すような充電カーブが得られ
た。そして充電々圧が３．４ｖ付近で安定した。
で充電すると、第３図に示すような充電カーブが得られ
た。そして充電々圧が３．４ｖ付近で安定した。
この回路で、直流主電源（電圧変動±３ダ），ダイオー
ド．抵抗及び電池をランダムに１０個選び同じテストを
してみたところ、充電完了電圧がすべて、３．６±０．
１５Ｖ以内に入った。
ド．抵抗及び電池をランダムに１０個選び同じテストを
してみたところ、充電完了電圧がすべて、３．６±０．
１５Ｖ以内に入った。
１た、このあと、充電されたバナジウム／リチウム二次
電池を、ｓ ｌの定抵抗負荷で放電したところ、電池の
平均電圧が約２．８ｖで！気容量は２ ０ ｍＡｈをす
べて得ることができた。これらのことよう、適正な充電
が行われたことが確認できた。
電池を、ｓ ｌの定抵抗負荷で放電したところ、電池の
平均電圧が約２．８ｖで！気容量は２ ０ ｍＡｈをす
べて得ることができた。これらのことよう、適正な充電
が行われたことが確認できた。
比較例として、第４図に示したような、従来のツエナー
ダイオードとバックアップ電源を並列接続することによ
る電圧制御方式でテストしてみた。
ダイオードとバックアップ電源を並列接続することによ
る電圧制御方式でテストしてみた。
図中、Ｒぱ保護抵抗、ＺＤはツェナーダイオードである
。
。
なｋＺＤとしてはＨＺ３ＣＬＬ（制御電圧範囲３．１〜
３．５ Ｖ ， （株）日立製作所製）を用いＨの値は
２ ２ ０ Ｑとした。
３．５ Ｖ ， （株）日立製作所製）を用いＨの値は
２ ２ ０ Ｑとした。
この回路で実施例と同じように、各部品をランダムに１
０個ずつ選び、充電完了時の電池電圧を測定したところ
、３．３±０．２ ５ Ｖの範囲であり、この中には３
．１５Ｖのものが１０個中２個あった。
０個ずつ選び、充電完了時の電池電圧を測定したところ
、３．３±０．２ ５ Ｖの範囲であり、この中には３
．１５Ｖのものが１０個中２個あった。
これらを実施例と同じ条件で放電したところ、１０個中
８個は１６〜１８ｍＡｈの電気容量を得ることができた
が、充電完了電圧が３．１５Ｖのもの２個が約１０ｍ▲
ｈの電気容量しか得られなかった。
８個は１６〜１８ｍＡｈの電気容量を得ることができた
が、充電完了電圧が３．１５Ｖのもの２個が約１０ｍ▲
ｈの電気容量しか得られなかった。
このことは、電池の放電時、ツェナーダイオードを経由
しての放電ロスがあり、さらに充電々圧が低いものは十
分には充電できないことを示している。
しての放電ロスがあり、さらに充電々圧が低いものは十
分には充電できないことを示している。
発明の効果
以上のことから、本発明の充放電回路は、精度よく適正
な充電々圧を得ることができ、放電時の損失もなく、し
かもツエナーダイメードは用いず経済的な構或である。
な充電々圧を得ることができ、放電時の損失もなく、し
かもツエナーダイメードは用いず経済的な構或である。
なお、実施例ではバナジウム／リチウム二次電池を用い
たが、これは一例を示したに過ぎず、カーボン／リチウ
ム二次電池．マンガ／／リチウム二次電池，二硫化モリ
ブデン／リチウム二次電池，ボリマーリチウム二次電池
などのリチウム二次電池、及び、キャパシタ， Ｎｉ
− Ｃ（１電池，鉛電池，固体電解質二次電池など充放
電可能な二次電源はすべて適用できる。
たが、これは一例を示したに過ぎず、カーボン／リチウ
ム二次電池．マンガ／／リチウム二次電池，二硫化モリ
ブデン／リチウム二次電池，ボリマーリチウム二次電池
などのリチウム二次電池、及び、キャパシタ， Ｎｉ
− Ｃ（１電池，鉛電池，固体電解質二次電池など充放
電可能な二次電源はすべて適用できる。
１た、直流主電源の電圧はもちろん６ｖに限定されるも
のではなく、種々の電圧において、抵抗値を適切に選択
することによって、自由に使いこなすことができる。
のではなく、種々の電圧において、抵抗値を適切に選択
することによって、自由に使いこなすことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の充放電回路を示す図、第２図はバナジ
ウム／リチウム二次電池の充放電特性図、第３図は本発
明の充放電回路を用いた場合の充電カーブを示す図、第
４図は比較のための充放電回路を示す図である。 ＤＯＳ・・・・・・直流主電源、 Ｒ，， Ｒ２・・・
・・・抵抗、Ｄ，，Ｄ２，Ｄ，・・・・・・逆流防止ダ
イオード、ＢＵＳ・・・・バックアップダイオード、Ｌ
・・・・・・負荷、ＺＤ・・・・・・ツエナーダイオー
ド。
ウム／リチウム二次電池の充放電特性図、第３図は本発
明の充放電回路を用いた場合の充電カーブを示す図、第
４図は比較のための充放電回路を示す図である。 ＤＯＳ・・・・・・直流主電源、 Ｒ，， Ｒ２・・・
・・・抵抗、Ｄ，，Ｄ２，Ｄ，・・・・・・逆流防止ダ
イオード、ＢＵＳ・・・・バックアップダイオード、Ｌ
・・・・・・負荷、ＺＤ・・・・・・ツエナーダイオー
ド。
Claims (1)
- 充放電可能なバックアップ電源、及びその充電電源を兼
ねた直流主電源とから構成されそれらが接続された回路
において、直流主電源の電圧がバックアップ電源の適正
な充電々圧より高い場合、直流主電源の両極間に複数個
の抵抗を直列接続し抵抗分割によって、適正な充電々圧
を得、その分割抵抗とバックアップ電源とを並列接続す
るとともに、両者間にバックアップ電源より、分割抵抗
に電流が逆流しないよう第１の逆流防止ダイオードを挿
入し、さらに、バックアップ電源より、直流主電源回路
へ放電できるように、第２の逆流防止ダイオードを経由
して結線し、前記バックアップ電源より、バックアップ
時直流主電源及び、電圧分割用の直列抵抗を経由して放
電しないよう第２の逆流防止ダイオードと、直列抵抗の
結線部間に第３の逆流防止ダイオードを結線することを
特徴とした充放電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157781A JPH0322837A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 充放電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157781A JPH0322837A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 充放電回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322837A true JPH0322837A (ja) | 1991-01-31 |
Family
ID=15657157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1157781A Pending JPH0322837A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 充放電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0322837A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112010005492T5 (de) | 2010-04-16 | 2013-01-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Navigationssystem |
| DE112010005493T5 (de) | 2010-04-16 | 2013-01-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Navigationssystem |
| DE112010005494T5 (de) | 2010-04-16 | 2013-01-31 | Mitsubishi Electric Corp. | Navigationssystem |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1157781A patent/JPH0322837A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112010005492T5 (de) | 2010-04-16 | 2013-01-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Navigationssystem |
| DE112010005493T5 (de) | 2010-04-16 | 2013-01-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Navigationssystem |
| DE112010005494T5 (de) | 2010-04-16 | 2013-01-31 | Mitsubishi Electric Corp. | Navigationssystem |
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