JPH10290531A - 電池パック及び電池パックの充電器 - Google Patents
電池パック及び電池パックの充電器Info
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- JPH10290531A JPH10290531A JP9095485A JP9548597A JPH10290531A JP H10290531 A JPH10290531 A JP H10290531A JP 9095485 A JP9095485 A JP 9095485A JP 9548597 A JP9548597 A JP 9548597A JP H10290531 A JPH10290531 A JP H10290531A
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- battery
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- circuit
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次電池の充電器においては、電池電圧を正
確に検出するために電池パックに電池電圧検出用の端子
が必要となり、充電器および電池パックの小型化、低コ
スト化の妨げになるという課題があった。 【解決手段】 電池パックの接続の有無を検出する接続
判定回路と、電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出
回路の出力を受け充電方法を切り換える定電流定電圧制
御回路とを備え、正負の２端子で電池パックの全ての充
電制御を行うものである。これにより、端子数を減らす
ことができるので、充電器および電池パックの小型化、
低コスト化を計ることができる。
確に検出するために電池パックに電池電圧検出用の端子
が必要となり、充電器および電池パックの小型化、低コ
スト化の妨げになるという課題があった。 【解決手段】 電池パックの接続の有無を検出する接続
判定回路と、電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出
回路の出力を受け充電方法を切り換える定電流定電圧制
御回路とを備え、正負の２端子で電池パックの全ての充
電制御を行うものである。これにより、端子数を減らす
ことができるので、充電器および電池パックの小型化、
低コスト化を計ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は充電器に関するもの
であり、詳しくは電池パックの接続や電池電圧を検出し
てパルス充電を行う充電器に関するものである。
であり、詳しくは電池パックの接続や電池電圧を検出し
てパルス充電を行う充電器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯電話等の電池パックの充電器
には、定電流制御及び定電圧制御を使用した充電方法が
用いられている。図４、図５を参照して、従来の電池パ
ックの充電器について説明する。
には、定電流制御及び定電圧制御を使用した充電方法が
用いられている。図４、図５を参照して、従来の電池パ
ックの充電器について説明する。
【０００３】図４において、３１はリチウム電池等の二
次電池、３２は二次電池３１の保護回路、３３は電流の
逆流を防止する逆流防止回路、３４は充電される二次電
池３１の電圧を検出する電池パック内電圧検出回路、３
５は電池パック内電圧検出回路３４からの電圧出力を充
電器３７に伝達する端子である電池電圧検出端子であ
り、二次電池３１から電池電圧検出端子３５は、電池パ
ック３６内に構成されている。
次電池、３２は二次電池３１の保護回路、３３は電流の
逆流を防止する逆流防止回路、３４は充電される二次電
池３１の電圧を検出する電池パック内電圧検出回路、３
５は電池パック内電圧検出回路３４からの電圧出力を充
電器３７に伝達する端子である電池電圧検出端子であ
り、二次電池３１から電池電圧検出端子３５は、電池パ
ック３６内に構成されている。
【０００４】そして３８は電池パック３６が接続された
ことを検出する接続検出回路、３９は二次電池３１の電
圧を検出する電圧検出回路、４０は充電制御を司る定電
流定電圧制御回路、４１は定電圧電源であり、接続検出
回路３８から定電流定電圧制御回路４０は充電器３７内
に構成されている。
ことを検出する接続検出回路、３９は二次電池３１の電
圧を検出する電圧検出回路、４０は充電制御を司る定電
流定電圧制御回路、４１は定電圧電源であり、接続検出
回路３８から定電流定電圧制御回路４０は充電器３７内
に構成されている。
【０００５】この構成において、パルス充電を開始した
際に、二次電池３１の電圧があらかじめ定められた設定
値Ｖ３より低いときは、図５における状態Ａに示すよう
に定電流定電圧制御回路４０が出力電流を一定とするよ
うに働き、定電流充電を行う。
際に、二次電池３１の電圧があらかじめ定められた設定
値Ｖ３より低いときは、図５における状態Ａに示すよう
に定電流定電圧制御回路４０が出力電流を一定とするよ
うに働き、定電流充電を行う。
【０００６】定電流充電が進み、やがて電池電圧が高く
なり、電圧検出回路３９が検出する電圧ＶＢが電池の制
御電圧Ｖ３に達した際は、検出電圧ＶＢが設定値Ｖ３を
超えないように定電圧充電へと移行する。そのため、図
５の状態Ｂに示すように充電電流が減少していく。
なり、電圧検出回路３９が検出する電圧ＶＢが電池の制
御電圧Ｖ３に達した際は、検出電圧ＶＢが設定値Ｖ３を
超えないように定電圧充電へと移行する。そのため、図
５の状態Ｂに示すように充電電流が減少していく。
【０００７】ここで、定電流定電圧制御回路４０によっ
て充電電流Ｉｃは常に監視検出されており、充電電流Ｉ
ｃが充電停止のしきい値電流Ｉ１を下回ったとき充電を
終了する。
て充電電流Ｉｃは常に監視検出されており、充電電流Ｉ
ｃが充電停止のしきい値電流Ｉ１を下回ったとき充電を
終了する。
【０００８】その後も、充電器３７は電池電圧検出端子
３５を通じて接続検出回路３８による電池パック３６と
の接続の有無の検出、また電圧検出回路３９による二次
電池３１の電池電圧の検出を続けている。
３５を通じて接続検出回路３８による電池パック３６と
の接続の有無の検出、また電圧検出回路３９による二次
電池３１の電池電圧の検出を続けている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな二次電池の充電器においては、電池電圧を正確に検
出するために電池パックに電池電圧検出端子が必要とな
り、充電器および電池パックの小型化、低コスト化の妨
げになるという課題があった。また、電池パック内の保
護回路内に充電電流による電圧降下が起こるため正確な
電圧は検出できないことがあるという課題もあった。
うな二次電池の充電器においては、電池電圧を正確に検
出するために電池パックに電池電圧検出端子が必要とな
り、充電器および電池パックの小型化、低コスト化の妨
げになるという課題があった。また、電池パック内の保
護回路内に充電電流による電圧降下が起こるため正確な
電圧は検出できないことがあるという課題もあった。
【００１０】本発明はこのような上記従来の課題を解決
するものであり、充電用および電池電圧検出用の２つの
端子で行っていた制御を１つの端子で共用して行うこと
ができ、充電器および電池パックの小型化、低コスト化
を計れると共に、電池電圧の正確な検出を行うことがで
きる電池パック及び電池パックの充電器を提供すること
を目的とする。
するものであり、充電用および電池電圧検出用の２つの
端子で行っていた制御を１つの端子で共用して行うこと
ができ、充電器および電池パックの小型化、低コスト化
を計れると共に、電池電圧の正確な検出を行うことがで
きる電池パック及び電池パックの充電器を提供すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、二次電池と二次電池の電圧を検出する電池
パック内電圧検出回路とを備えた電池パックを充電する
充電器であり、電池パックの接続の有無を検出する接続
判定回路と、電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出
回路の出力を受け充電方法を切り換える定電流定電圧制
御回路とを備え、正負の２端子で電池パックの全ての充
電制御を行うものである。これにより、端子数を減らす
ことができるので、充電器および電池パックの小型化、
低コスト化を計ることができる。
に本発明は、二次電池と二次電池の電圧を検出する電池
パック内電圧検出回路とを備えた電池パックを充電する
充電器であり、電池パックの接続の有無を検出する接続
判定回路と、電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出
回路の出力を受け充電方法を切り換える定電流定電圧制
御回路とを備え、正負の２端子で電池パックの全ての充
電制御を行うものである。これにより、端子数を減らす
ことができるので、充電器および電池パックの小型化、
低コスト化を計ることができる。
【００１２】また電池パックにパルス充電を行う充電器
であって、一つの電圧検出回路で充電出力ＯＦＦ時には
電池電圧を検出し、充電出力ＯＮ時には電池パックの接
続の有無を検出する構成とすると、充電出力ＯＦＦ時に
は電池パック内の各回路による電圧降下の影響を受けず
に電池電圧を検出でき、充電出力ＯＮ時には同じ電圧検
出回路を用いて電池の接続を検出することができる。
であって、一つの電圧検出回路で充電出力ＯＦＦ時には
電池電圧を検出し、充電出力ＯＮ時には電池パックの接
続の有無を検出する構成とすると、充電出力ＯＦＦ時に
は電池パック内の各回路による電圧降下の影響を受けず
に電池電圧を検出でき、充電出力ＯＮ時には同じ電圧検
出回路を用いて電池の接続を検出することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施
の形態においては、二次電池としてリチウム二次電池を
用いている。
態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施
の形態においては、二次電池としてリチウム二次電池を
用いている。
【００１４】図１において、１はリチウム二次電池、２
は検知した電流値により充電を制御することで過電流か
ら二次電池１を守る保護回路、３は電流の逆流を防止す
る逆流防止回路、４は充電される二次電池１の電圧を検
出する電池パック内電圧検出回路であり、二次電池１か
ら電池パック内電圧検出回路４は電池パック５内に構成
されている。
は検知した電流値により充電を制御することで過電流か
ら二次電池１を守る保護回路、３は電流の逆流を防止す
る逆流防止回路、４は充電される二次電池１の電圧を検
出する電池パック内電圧検出回路であり、二次電池１か
ら電池パック内電圧検出回路４は電池パック５内に構成
されている。
【００１５】そして６はパルス充電を行う充電器であ
り、充電器６内には、充電出力ＯＦＦ時には電池パック
５内の各回路による電圧降下の影響を受けずに電池電圧
を検出でき、ＯＮ時には電池の接続を検出する電圧検出
回路７、基準電圧発生回路１１と電池接続検出抵抗１２
とスイッチ回路１３で構成され電池接続の有無を判定す
る接続判定回路８、電圧検出回路７からの出力を受け定
電流充電若しくは定電圧充電を切り換えて行う定電流定
電圧制御回路９を備えている。さらに１０は、定電圧電
源である。
り、充電器６内には、充電出力ＯＦＦ時には電池パック
５内の各回路による電圧降下の影響を受けずに電池電圧
を検出でき、ＯＮ時には電池の接続を検出する電圧検出
回路７、基準電圧発生回路１１と電池接続検出抵抗１２
とスイッチ回路１３で構成され電池接続の有無を判定す
る接続判定回路８、電圧検出回路７からの出力を受け定
電流充電若しくは定電圧充電を切り換えて行う定電流定
電圧制御回路９を備えている。さらに１０は、定電圧電
源である。
【００１６】この構成において、充電が行われている
間、トランジスタ、ＦＥＴ及びリレー等の素子で構成さ
れるスイッチ回路１３は周期的にＯＮ／ＯＦＦを繰り返
している。図２に示すようにそのＯＮ／ＯＦＦのタイミ
ングに合わせて、電圧検出回路７が電圧を検出すること
により電池接続や電池電圧の検出を行っている。
間、トランジスタ、ＦＥＴ及びリレー等の素子で構成さ
れるスイッチ回路１３は周期的にＯＮ／ＯＦＦを繰り返
している。図２に示すようにそのＯＮ／ＯＦＦのタイミ
ングに合わせて、電圧検出回路７が電圧を検出すること
により電池接続や電池電圧の検出を行っている。
【００１７】そして充電を開始すると、スイッチ回路１
３がＯＮの時には電池パックが接続されているか否かの
検出が行われる。
３がＯＮの時には電池パックが接続されているか否かの
検出が行われる。
【００１８】具体的には、電池パックの正負の２端子と
接続された電圧検出回路７が電池電圧ＶＢと基準電圧発
生回路１１による出力電圧と電池接続検出抵抗１２及び
電池パック内電圧検出回路４の負荷とによって決まる電
圧値を検出する。電池接続判定をそのまま電池電圧ＶＢ
の検出により行おうとすると、電池が未接続の際には、
電圧検出回路の入力端子が解放状態となり誤検出する恐
れがあるため、これを未然に防ぐよう接続判定回路８と
して基準電圧発生回路１１と電池接続検出抵抗１２とス
イッチ回路１３が構成されている。
接続された電圧検出回路７が電池電圧ＶＢと基準電圧発
生回路１１による出力電圧と電池接続検出抵抗１２及び
電池パック内電圧検出回路４の負荷とによって決まる電
圧値を検出する。電池接続判定をそのまま電池電圧ＶＢ
の検出により行おうとすると、電池が未接続の際には、
電圧検出回路の入力端子が解放状態となり誤検出する恐
れがあるため、これを未然に防ぐよう接続判定回路８と
して基準電圧発生回路１１と電池接続検出抵抗１２とス
イッチ回路１３が構成されている。
【００１９】この構成において、基準電圧発生回路１１
により出力される基準電圧ＶＣ＞電池電圧ＶＢとなるよ
うに基準電圧ＶＣを設定しておくと、電池未接続時には
電圧検出回路１４は解放状態とならずに基準電圧ＶＣを
検出する。また電池接続時には、基準電圧ＶＣも他の回
路で消費されるので、電圧検出回路１４はＶＣよりも低
い値を検出する。これにより電圧検出回路７で検出され
る電圧が基準電圧ＶＣとなっていれば、電池が接続され
ていると判定でき、電圧検出回路７から定電流定電圧制
御回路へ電池パックが接続されているという信号が送ら
れて充電が続行される。
により出力される基準電圧ＶＣ＞電池電圧ＶＢとなるよ
うに基準電圧ＶＣを設定しておくと、電池未接続時には
電圧検出回路１４は解放状態とならずに基準電圧ＶＣを
検出する。また電池接続時には、基準電圧ＶＣも他の回
路で消費されるので、電圧検出回路１４はＶＣよりも低
い値を検出する。これにより電圧検出回路７で検出され
る電圧が基準電圧ＶＣとなっていれば、電池が接続され
ていると判定でき、電圧検出回路７から定電流定電圧制
御回路へ電池パックが接続されているという信号が送ら
れて充電が続行される。
【００２０】また、スイッチ回路１３がＯＦＦの時には
二次電池１の電圧検出を行っており、図３の状態Ｄに示
すように電池電圧ＶＢが規定値Ｖ１を越えていなければ
定電流充電もしくは充電周期の長いパルス充電を行う。
電池電圧ＶＢが規定値Ｖ１を越えていた際や充電により
規定値Ｖ１を越えた場合は適度な充電周期を持つパルス
充電方式による充電に切り換わる。
二次電池１の電圧検出を行っており、図３の状態Ｄに示
すように電池電圧ＶＢが規定値Ｖ１を越えていなければ
定電流充電もしくは充電周期の長いパルス充電を行う。
電池電圧ＶＢが規定値Ｖ１を越えていた際や充電により
規定値Ｖ１を越えた場合は適度な充電周期を持つパルス
充電方式による充電に切り換わる。
【００２１】パルス充電方式に切り換わると定電流定電
圧制御回路９内の充電回路により一定の周期でＯＮ／Ｏ
ＦＦ信号が発せられ、充電電流がＯＮ／ＯＦＦする。
圧制御回路９内の充電回路により一定の周期でＯＮ／Ｏ
ＦＦ信号が発せられ、充電電流がＯＮ／ＯＦＦする。
【００２２】パルス充電中の電池電圧の検出には、充電
電流出力時の保護回路２等による電圧降下を避けるた
め、図３の状態Ｅに示す充電ＯＦＦ時に電池電圧ＶＢの
検出を行う。これにより保護回路等による電圧効果の影
響を受けずに正確な電池電圧ＶＢを検出することができ
る。そして、電池電圧ＶＢが規定電圧Ｖ２以上となる
と、二次電池１が満充電に達したと判定し、充電を終了
する。またＶＢがＶ２に達していなかった場合は図３の
状態Ｆに示す一定期間の充電を行った後に状態Ｅに戻
り、電池電圧ＶＢが規定電圧Ｖ２を越えて充電を修了す
るまで繰り返す。
電流出力時の保護回路２等による電圧降下を避けるた
め、図３の状態Ｅに示す充電ＯＦＦ時に電池電圧ＶＢの
検出を行う。これにより保護回路等による電圧効果の影
響を受けずに正確な電池電圧ＶＢを検出することができ
る。そして、電池電圧ＶＢが規定電圧Ｖ２以上となる
と、二次電池１が満充電に達したと判定し、充電を終了
する。またＶＢがＶ２に達していなかった場合は図３の
状態Ｆに示す一定期間の充電を行った後に状態Ｅに戻
り、電池電圧ＶＢが規定電圧Ｖ２を越えて充電を修了す
るまで繰り返す。
【００２３】そして充電完了後も電圧検出回路７及び接
続判定回路８により電池の有無や電池電圧の検出を継続
することで２端子による二次電池の正確な充電制御を行
うことができる。
続判定回路８により電池の有無や電池電圧の検出を継続
することで２端子による二次電池の正確な充電制御を行
うことができる。
【００２４】
【発明の効果】上記実施の形態に示したように本発明に
よると、正負の２端子で電池パックの全ての充電制御を
行い端子数を減らすことができるので、充電器および電
池パックの小型化、低コスト化を計ることができる。ま
たパルス充電のスイッチＯＦＦ時に電池電圧を検出する
構成としたので、電池パック内の保護回路等で充電電流
による電圧降下が起こり正確な電圧は検出できないこと
があるという課題も解消することができる。
よると、正負の２端子で電池パックの全ての充電制御を
行い端子数を減らすことができるので、充電器および電
池パックの小型化、低コスト化を計ることができる。ま
たパルス充電のスイッチＯＦＦ時に電池電圧を検出する
構成としたので、電池パック内の保護回路等で充電電流
による電圧降下が起こり正確な電圧は検出できないこと
があるという課題も解消することができる。
【図１】本実施の形態における二次電池充電回路のブロ
ック図
ック図
【図２】本実施の形態における電池電圧および充電電流
の推移グラフ
の推移グラフ
【図３】電圧検出のタイミングチャート
【図４】従来例における二次電池充電回路のブロック図
【図５】従来例における電池電圧および充電電流の推移
グラフ
グラフ
１ 二次電池 ２ 保護回路 ３ 逆流防止回路 ４ 電池パック内電圧検出回路 ５ 電池パック ６ 充電器 ７ 電圧検出回路 ８ 接続判定回路 ９ 定電流定電圧制御回路
Claims (4)
- 【請求項１】 二次電池と、前記二次電池の保護回路
と、電流の逆流を防止する逆流防止回路と、前記二次電
池の電圧を検出する電池パック内電圧検出回路とを備
え、正負の２端子のみで各制御出力が行われることを特
徴とする電池パック。 - 【請求項２】 電池パックの接続の有無を検出する接続
判定回路と、電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧
検出回路の出力を受け充電方法を切り換える定電流定電
圧制御回路とを備え、正負の２端子のみで前記電池パッ
クの全ての充電制御が行われることを特徴とする電池パ
ックの充電器。 - 【請求項３】 電池パックにパルス充電を行う充電器で
あって、充電出力ＯＦＦ時に電圧検出回路により電池電
圧が検出されることを特徴とする電池パックの充電器。 - 【請求項４】 電池パックにパルス充電を行う充電器で
あって、一つの電圧検出回路で充電出力ＯＦＦ時には電
池電圧が検出され、充電出力ＯＮ時には電池パックの接
続の有無が検出されることを特徴とする請求項３記載の
電池パックの充電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09548597A JP3239794B2 (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | 電池パックの充電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09548597A JP3239794B2 (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | 電池パックの充電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10290531A true JPH10290531A (ja) | 1998-10-27 |
| JP3239794B2 JP3239794B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=14138917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09548597A Expired - Fee Related JP3239794B2 (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | 電池パックの充電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3239794B2 (ja) |
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| JP2004023955A (ja) * | 2002-06-19 | 2004-01-22 | Ricoh Co Ltd | 電池パックの充電装置および電池パックの接続検出方法 |
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| KR20180076268A (ko) | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 미쓰미덴기가부시기가이샤 | 이차전지 보호 집적 회로, 이차전지 보호 회로, 충전 제어 회로, 및 전지 팩 |
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| US11063446B2 (en) | 2002-11-22 | 2021-07-13 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Method and system for charging multi-cell lithium-based battery packs |
Families Citing this family (3)
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| CN104426195B (zh) * | 2013-09-09 | 2018-06-15 | 惠州市吉瑞科技有限公司 | 小电池容量电池杆的充电控制方法以及充电器 |
-
1997
- 1997-04-14 JP JP09548597A patent/JP3239794B2/ja not_active Expired - Fee Related
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