JPH09322410A - 充放電制御回路 - Google Patents

充放電制御回路

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Publication number
JPH09322410A
JPH09322410A JP8130382A JP13038296A JPH09322410A JP H09322410 A JPH09322410 A JP H09322410A JP 8130382 A JP8130382 A JP 8130382A JP 13038296 A JP13038296 A JP 13038296A JP H09322410 A JPH09322410 A JP H09322410A
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JP
Japan
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secondary battery
circuit
voltage
discharge
overcharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP8130382A
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English (en)
Inventor
Takao Nakashita
貴雄 中下
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 瞬間的に大電流を使用する負荷が二次電池を
用いた電源装置に接続されている場合一時的に大電流が
流れ一時的に二次電池の電圧が下がる。負荷の電流が減
少すると二次電池の電圧は所定の電圧以上に復帰する
が、電源電圧に依存する遅延時間が短くなるので二次電
池の電圧が復帰する前にスイッチ回路がOFFし、この
二次電池を用いた電源装置はまだ放電が可能な状態であ
るにも関わらず使用できなくなってしまう。 【解決手段】 二次電池9の充放電制御回路に、遅延時
間が電源電圧に依存しない遅延回路2を用い、過充放電
検出・過電流検出回路8が過充放電・過電流を検出する
と電源電圧に依存しない一定の遅延時間の後、制御回路
1がスイッチ回路10を介して二次電池9の充放電を制
御できる構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の充放電
を制御する事のできる充放電制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の二次電池を用いた充電式電源装置
として図2に示すような回路が知られている。すなわ
ち、外部端子VDDまたはVSSにスイッチ回路10を
介して二次電池9が接続されている。さらに二次電池9
に過充放電・過電流検出回路8が接続されている。過充
放電・過電流検出回路8は、二次電池9の電圧及び電流
を検出する機能を備えており、二次電池9の電圧が過充
電状態(電圧が所定の高電圧値よりも高い状態)、また
は過放電状態(電圧が所定の電圧値よりも低い状態)及
び過電流状態(電流が所定の電流値よりも大きい場合)
を検出する。過充放電・過電流検出回路8の出力信号は
遅延回路2の入力信号になっており遅延回路2はある時
間tの遅延期間をおいて出力信号を出力する。遅延回路
2の出力信号は制御回路1の入力信号になっており二次
電池9が過充電状態もしくは過放電状態及び過電流状態
のいずれかの場合は、スイッチ回路10をOFFするよ
うに制御回路1より信号がでる。
【0003】遅延回路2がなければ、パルス的に大電流
を必要とするような負荷、例えばモーター等の場合この
大電流と電池の内部抵抗により二次電池の電圧が一時的
に下がり、過充放電・過電流検出回路8の過放電検出部
が過放電状態を検出したとき、制御回路1はスイッチ回
路10をOFFにするように動作する。したがって、こ
の時二次電池9は大電流が流れ終わり電池電圧がまだ放
電が可能な状態であっても二次電池を使用した電源装置
が使用できなくなる。図2の充放電制御回路は、遅延回
路2を用いる事により、過放電状態の検出からスイッチ
回路10をOFFするまでに、ある時間の遅延期間がお
かれる。このため電流量が減少し二次電池2の電圧が遅
延期間内に通常状態に復帰するとスイッチ回路10はO
FFせず、この充放電制御回路を用いた電源回路は引き
続き使用できる。
【0004】更に瞬間的に大電流を必要とするような負
荷の為一時的に大電流が流れた事により過充放電・過電
流検出回路8の過電流検出部が過電流を検出しスイッチ
回路10をOFFすることによる瞬間的に大電流を必要
とするような負荷が使用出来なくなる事を防ぐ。
【0005】更に、例えばLi二次電池の場合、充電を
する際にVDDに過充電電圧を越える電圧を矩形波で変
動してかける場合がある(以下これをパルス充電と呼
ぶ)。充電状態の際も過充放電・過電流検出回路の過充
電検出部が過充電を検出した後、ある時間の遅延期間を
おく事によってパルス充電も可能となる。
【0006】つまりこの充放電制御回路は、二次電池9
と外部端子との間のスイッチ回路10を制御することに
より二次電池9への過度の充電及び二次電池9の負荷へ
のエネルギー供給による二次電池の過度の蓄電能力の低
下を防ぐ。更に過充放電・過電流検出回路8の出力と制
御回路1の入力との間に遅延回路2を置くことにより瞬
間的に大電流を流す負荷を使用可能とし、パルス充電を
実現する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の例えば図
2の様な遅延回路2を用いた充放電制御回路では遅延時
間tは電源電圧に依存する。つまり過充放電・過電流検
出回路8が過充電・過放電・過電流を検出すると過充放
電・過電流検出回路8の出力信号がトランジスタ7をO
FFし抵抗5を介して流れる電流がコンデンサ6を充電
する。コンデンサ6の電圧V2が基準電圧回路11の電
圧V3より高くなるとコンパレータ4の出力が逆転し制
御回路1の入力となる。このときの遅延時間tは次のよ
うになる。
【0008】V2の電圧は V2=VDD(1−exp(−(1/CR)t)) −−−−− (1) であるから、 V3=VDD(1−exp(−(1/CR)t)) −−−−− (2) の時コンパレータの出力は反転する。
【0009】遅延時間t、すなわちコンパレータ4が反
転するまでの時間tは、 t=−CRln((VDD−V3)/VDD) −−−−− (3) となり遅延時間tが電源電圧VDDに依存して変化す
る。遅延時間が所定の値から変化すると次のような問題
を有する。すなわち瞬間的に大電流を使用する負荷が二
次電池を用いた電源装置に接続されている場合一時的に
大電流が流れ一時的に二次電池の電圧が下がる。負荷の
電流が減少すると二次電池の電圧は所定の電圧以上に復
帰するが遅延時間が短くなると二次電池の電圧が復帰す
る前にスイッチ回路がOFFし、この二次電池を用いた
電源装置はまだ放電が可能な状態であるにも関わらず使
用できなくなってしまう。更に負荷に異常があり過大な
電流が流れている場合遅延時間が長くなるとスイッチ回
路10がOFFするまでの間に負荷が加熱し破壊される
恐れがある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は二次電池の充放電制御回路に、遅延時間
が電源電圧に依存しない遅延回路を用い、過充放電検出
回路・過電流検出回路が過充放電・過電流を検出すると
電源電圧に依存しない一定の遅延時間の後スイッチ回路
をOFFする構成にした。
【0011】過充放電・過電流を検出すると電源電圧に
依存しない遅延時間の後スイッチ回路をOFFするた
め、電源電圧がどんな値であっても二次電池の過放電・
過充電状態が一時的であるかを的確に検出するので二次
電池を用いた電源装置の使用時間をのばす。また過電流
状態の場合、過大な電流は電源電圧に依存しない一定の
時間のみ流れるため、長時間に渡って大電流が流れ負荷
を破壊する事を防ぐことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図1は、本発明の充放電制御回
路の回路ブロック図である。外部端子VSSまたはVD
Dにスイッチ回路10と過充放電・過電流検出回路8を
介して二次電池9が接続されている。スイッチ回路10
と過充放電・過電流検出回路8の抵抗値が理想的に0で
ある場合、外部端子VDDは二次電池の最高電位を出力
し、VSSは最低電位を出力する。
【0013】過充放電・過電流検出回路8が過充電・過
放電・過電流を検出すると過充放電・過電流検出回路8
の出力信号がトランジスタ7をOFFし抵抗5を介して
流れる電流がコンデンサ6を充電する。コンデンサ6の
充電電圧V2はコンパレータ4の非反転入力端子に接続
されている。コンパレータ4の反転入力端子には、VD
D−VSS間の電源電圧を分割する抵抗R1およびR2
で構成される電圧分割回路3により分割された電圧が接
続されている。コンデンサ6の電圧V2が電源電圧を電
圧分割回路3で分割した電圧V1より高くなるとコンパ
レータ4の出力が逆転する。コンパレータ4の出力は制
御回路1の入力となっており、制御回路1の出力信号に
よってスイッチ回路10は制御される。
【0014】このとき遅延時間は電圧分割回路3の抵抗
がそれぞれR1、R2とするとV1の電圧は V1=(R2/(R1+R2))VDD −−(4) である。
【0015】電圧V2は(1)式であらわせる。コンパ
レータの出力は V1=V2 −−−−−−−(5) の時反転するので、(1)式、(4)式、および(5)
式から、 (R2/(R1+R2))=(1−e(−1/CR)t) −−(6) よって、 t=−CRln(R1/(R1+R2)) −(7) となり遅延時間tは電源電圧VDDに依存しない。すな
わち、遅延回路2は電源電圧に依存しない遅延時間の後
出力信号を制御回路1に出力する。
【0016】制御回路1は遅延回路2の出力を入力とし
て二次電池9と直列に接続されたスイッチ回路10を制
御する信号を出力する。制御回路1の出力が入力信号と
して入力するとスイッチ回路10はOFFし二次電池9
の充放電を禁止する。以上のように、遅延時間はコンデ
ンサ6の容量、抵抗R、R1、R2にのみ依存するの
で、過放電電圧、過充電電圧、過電流の規定値を考慮
し、これらの容量値および抵抗値を適切に選ぶことによ
って所望の遅延時間を得ることもできる。
【0017】
【発明の効果】本発明の充放電制御回路は過充放電検出
及び過電流検出部の出力を電源電圧に依存しない遅延時
間を持つ遅延回路を介して信号を出力し、遅延回路の出
力をスイッチ回路の制御をする制御回路の入力として使
用する事により二次電池の電圧がどのような値でも使用
時間が長く危険性の少ない充放電制御回路を供給するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の充放電制御回路の一実施例の回路ブロ
ック図である。
【図2】従来の充電式電源装置の回路ブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 制御回路 2 遅延回路 3 電圧分割回路 4 コンパレータ 5 抵抗 6 コンデンサ 7 トランジスタ 8 過充放電・過電流検出回路 9 二次電池 10 スイッチ回路 11 基準電圧回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二次電池を用いた電源の過充電・過放電
    ・過電流状態を検出するための過充放電検出回路及び過
    電流検出回路と該過充放電検出回路及び過電流検出回路
    からの信号を遅延するための遅延回路と該遅延回路の出
    力信号を入力処理して充放電を制御する信号を出力する
    制御回路とからなる充放電制御回路において、該遅延回
    路は該二次電池の電源電圧に依存する事なく遅延時間を
    決定する事ができる事を特徴とする充放電制御回路。
JP8130382A 1996-05-24 1996-05-24 充放電制御回路 Pending JPH09322410A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100344950B1 (ko) * 1999-12-27 2002-07-20 삼성전기주식회사 배터리의 충전전류 제어장치
CN105140983A (zh) * 2015-07-31 2015-12-09 Tcl移动通信科技(宁波)有限公司 一种电池、移动终端及其大电流自动断路方法
CN105262160A (zh) * 2015-09-29 2016-01-20 安徽华米信息科技有限公司 防反接电路、防反接处理方法及装置、智能可穿戴设备
CN105281407A (zh) * 2015-11-24 2016-01-27 成都奇鲁科技有限公司 一种移动终端充电加速方法及系统
CN105337374A (zh) * 2015-12-04 2016-02-17 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种提高供电时间的方法
CN105356623A (zh) * 2015-11-27 2016-02-24 华南理工大学 一种高效率整流电路

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