JP2014138513A - Device for charging secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次電池の充電装置に関するものであって、特に、電源電圧を降圧するトランスの二次巻線として、充電回路に接続されるメイン巻線と制御回路に接続されるサブ巻線を有する充電装置に係る。 The present invention relates to a charging device for a secondary battery, and in particular, as a secondary winding of a transformer for stepping down a power supply voltage, a main winding connected to a charging circuit and a sub winding connected to a control circuit The present invention relates to a charging device having
従来から、二次電池の充電装置としては、たとえば、特許文献１から特許文献３に示すように、トランスと交流生成用のスイッチング素子を組み合わせたスイッチング電源が、一般的に用いられている。このスイッチング電源は、トランスの一次側に商用電源を接続し、二次側に二次電池の充電回路とその制御回路を接続すると共に、トランスの一次側にトランジスタやＦＥＴなどのスイッチング素子を配置している。二次側の制御回路により充電回路で必要とする電力を検出し、これを一次側にフィードバックして、スイッチング素子をオン・オフさせている。 Conventionally, as a secondary battery charging device, for example, as shown in Patent Document 1 to Patent Document 3, a switching power supply in which a transformer and a switching element for generating AC are combined is generally used. In this switching power supply, a commercial power supply is connected to the primary side of the transformer, a secondary battery charging circuit and its control circuit are connected to the secondary side, and switching elements such as transistors and FETs are arranged on the primary side of the transformer. ing. Electric power required in the charging circuit is detected by the control circuit on the secondary side, and this is fed back to the primary side to turn on / off the switching element.
この種の従来技術の充電回路には、電池パックを充電装置に装着していない待機時や、電池パックの充電完了時などの軽負荷時において、制御回路の駆動電力を確保したり、スイッチング素子の動作を安定させるためのブリーダー抵抗が設けられている。 In this type of prior art charging circuit, the driving power of the control circuit is ensured at the time of standby when the battery pack is not attached to the charging device or when the battery pack is fully charged, or the switching element A bleeder resistor is provided to stabilize the operation.
すなわち、電池パックの充電中は、充電回路に大きな電圧が要求されることから、スイッチング素子の連続したスイッチング動作により二次側に大きな電力を供給するため、制御回路の駆動電力も十分に賄える。しかし、電池パックの充電を行わない軽負荷時には、二次側は大きな電力を必要としないことから、スイッチング素子の発振周波数も低くなり、二次側に供給される電力が低下する。その結果、制御回路の駆動電力が不足することになるので、充電回路にブリーダー抵抗を挿入することで、ブリーダー抵抗が消費する電力分を二次側に供給し、制御回路に必要とする電力供給がなされるようにしている。 That is, since a large voltage is required for the charging circuit while the battery pack is being charged, a large amount of power is supplied to the secondary side by the continuous switching operation of the switching element, so that the driving power of the control circuit can be sufficiently provided. However, when the battery pack is not charged and the load is light, the secondary side does not require a large amount of power, so the oscillation frequency of the switching element also decreases, and the power supplied to the secondary side decreases. As a result, the drive power of the control circuit will be insufficient, so by inserting a bleeder resistor in the charging circuit, the power consumed by the bleeder resistor is supplied to the secondary side, and the power supply required for the control circuit is supplied. Is made.
昨今ＣＯ２削減を目的として、家電製品に関する省エネ化が進む中、各国においても消費エネルギーの規格化が進み、待機電力や電源効率も基準値以下に対応しなければならなくなった。バッテリー充電器においても同様に待機中、充電中、充電後のトータル的なエネルギー規制が規格化されつつある。 In recent years, with the goal of reducing CO 2, energy savings related to home appliances have progressed, and standards for energy consumption have progressed in each country, and standby power and power supply efficiency have to meet standards. Similarly, in battery chargers, total energy regulations during standby, during charging, and after charging are being standardized.
しかしながら、前記のような従来技術においては、待機時や充電完了時におけるブリーダー抵抗の電力消費が、消費エネルギー低減の妨げになっていた。すなわち、この種の充電装置は、充電回路の負荷に応じてスイッチング素子を制御しているが、このような回路で電池パックが挿入されていない時などの軽負荷時において、スイッチング素子は軽負荷時損失を軽減するために、発振周波数を落としたり、バーストモードと呼ばれる間欠発振をしている。 However, in the prior art as described above, the power consumption of the bleeder resistor at the time of standby or completion of charging has hindered the reduction of energy consumption. That is, this type of charging device controls the switching element in accordance with the load of the charging circuit, but the switching element is lightly loaded at a light load such as when a battery pack is not inserted in such a circuit. In order to reduce time loss, the oscillation frequency is lowered or intermittent oscillation called burst mode is performed.
一方、たとえ充電回路が軽負荷時であっても、サブ巻線に接続された制御回路では、制御回路の動作に必要な一定の値以上の電圧を維持する必要があるため、スイッチング素子の発振周波数を一定限度以上に落としたり間欠発振させて、二次側に供給する電力をあまり少なくすることは好ましくない。そのため、従来技術では、充電回路にブリーダー抵抗を設けることで、軽負荷時であっても充電回路にはブリーダー抵抗分の負荷が残るようにして、スイッチング素子の安定化や制御回路の駆動電力の確保を図っていた。しかし、このようなブリーダー抵抗の存在は、充電性能やユーザーの利便性に何ら関係のないものであり、単に電力を消費するだけのものであるから、電力の有効利用の面から好ましいものではなかった。 On the other hand, even when the charging circuit is lightly loaded, the control circuit connected to the sub-winding needs to maintain a voltage above a certain value necessary for the operation of the control circuit. It is not preferable to reduce the power supplied to the secondary side by reducing the frequency to a certain level or intermittently oscillating. Therefore, in the prior art, by providing a bleeder resistor in the charging circuit, a load corresponding to the bleeder resistor remains in the charging circuit even at a light load, thereby stabilizing the switching element and reducing the driving power of the control circuit. I was trying to secure it. However, the presence of such a bleeder resistance has nothing to do with charging performance and user convenience, and simply consumes power, which is not preferable in terms of effective use of power. It was.
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。本発明の目的は、ブリーダー抵抗を不要として、軽負荷時の電力削減を可能とした二次電池の充電装置を提供することにある。 The present invention has been proposed to solve the above-described problems of the prior art. An object of the present invention is to provide a charging device for a secondary battery that eliminates the need for a bleeder resistor and enables power reduction at light loads.
本発明の他の目的は、ＬＥＤを点滅表示する場合に、ＬＥＤの点灯時にはブリーダー抵抗に通電することなく、ＬＥＤの消灯時にのみブリーダー抵抗に通電することにより、消費電力の削減と、スイッチング素子の安定化や制御回路の駆動電力の確保を可能とした二次電池の充電装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to reduce power consumption and to reduce the switching element power by energizing the bleeder resistor only when the LED is turned off, instead of energizing the bleeder resistor when the LED is lit, when blinking the LED. An object of the present invention is to provide a charging device for a secondary battery that can stabilize and secure driving power for a control circuit.
本発明の二次電池の充電装置は、次のような構成を有することを特徴とする。
(1) トランスの一次巻線に電源回路が接続され、この電源回路のトランスに対して印加される電圧をオン・オフするスイッチング素子と、そのオン・オフ制御を行う一次側制御部が接続されている。
(2) トランスの二次側にメイン巻線とサブ巻線が接続され、前記メイン巻線には充電対象の電池パックに対して電力を供給する充電回路が、前記サブ巻線には前記充電回路及びスイッチング素子をオン・オフ制御する制御回路が接続されている。
(3) 前記制御回路は、前記充電回路の軽負荷時において、前記一次側制御部を用いて、スイッチング素子の発振周波数の低減若しくはスイッチング素子を間欠発振させる。
(4) 前記充電回路には待機状態若しくは充電完了を表示するＬＥＤが接続され、この表示用のＬＥＤが、前記制御回路の指令に基づき、前記充電回路の軽負荷時において点灯する。
The secondary battery charging device of the present invention is characterized by having the following configuration.
(1) A power supply circuit is connected to the primary winding of the transformer, and a switching element that turns on and off the voltage applied to the transformer of the power supply circuit and a primary side control unit that performs on / off control are connected. ing.
(2) A main winding and a sub winding are connected to the secondary side of the transformer, a charging circuit for supplying power to the battery pack to be charged is connected to the main winding, and the charging is applied to the sub winding. A control circuit for controlling on / off of the circuit and the switching element is connected.
(3) The control circuit uses the primary side control unit to reduce the oscillation frequency of the switching element or cause the switching element to oscillate intermittently when the charging circuit is lightly loaded.
(4) The charging circuit is connected with an LED for displaying a standby state or charging completion, and the LED for lighting is turned on when the charging circuit is lightly loaded based on a command from the control circuit.
前記ＬＥＤを、ＬＥＤに直列に接続された定電圧回路を介して前記充電回路に接続することも、本発明の一態様である。 It is also one aspect of the present invention that the LED is connected to the charging circuit via a constant voltage circuit connected in series to the LED.
前記ＬＥＤと定電圧回路の接続点に抵抗の一端を接続し、前記抵抗の他端を前記制御回路に接続することも、本発明の一態様である。 It is also an aspect of the present invention that one end of a resistor is connected to a connection point between the LED and the constant voltage circuit, and the other end of the resistor is connected to the control circuit.
前記制御回路が、充電回路の軽負荷時において、バッテリーの状態により、前記ＬＥＤを点滅させ、前記ＬＥＤが点灯するときには前記抵抗に電流を流さないように制御し、前記ＬＥＤが消灯するときには前記抵抗に電流を流すように制御することも、本発明の一態様である。 When the charging circuit is lightly loaded, the control circuit blinks the LED according to the state of the battery, and controls the current not to flow through the resistor when the LED is turned on, and the resistance when the LED is turned off. It is also one embodiment of the present invention to perform control so that a current flows through the.
本発明によれば、ブリーダー抵抗を不要とし、充電装置において従来から設けられていた状態表示用のＬＥＤをブリーダー抵抗の代替として使用することが可能になるので、ブリーダー抵抗分の電力を削減することが可能になる。 According to the present invention, the bleeder resistance is not required, and it is possible to use the state display LED that has been conventionally provided in the charging device as an alternative to the bleeder resistance, so that the power for the bleeder resistance can be reduced. Is possible.
バッテリーの充電状態に応じてＬＥＤを点滅させる実施の形態においては、ＬＥＤが消灯している間、すなわち、ＬＥＤに電流が流れていない時に、ブリーダー抵抗を接続して電流を流すことが可能になるので、消費電力を削減しつつ、スイッチング素子の安定化や制御回路の駆動電力を確保することが可能になる。 In the embodiment in which the LED blinks in accordance with the state of charge of the battery, it is possible to connect the bleeder resistor to flow the current while the LED is turned off, that is, when no current flows through the LED. Therefore, it is possible to stabilize the switching element and ensure the driving power of the control circuit while reducing the power consumption.
［実施形態の構成］
以下、本発明の実施形態を図１に従って具体的に説明する。本実施形態では、トランスＴの一次巻線１ａの一端には交流電源２が整流回路部３を介して接続され、一次巻線１ａの他端にはスイッチング素子４が接続されている。スイッチング素子４には、そのオン・オフを制御する一次側のスイッチング素子制御部５が設けられている。一次側のスイッチング素子制御部５にはフォトカプラ６の受信部が接続され、この受信部が制御回路２０から送信されたスイッチング素子４の制御信号を受信するこのフォトカプラ６の送信部は、トランスＴの二次側に接続された制御回路２０に設けられている。
[Configuration of the embodiment]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIG. In this embodiment, the AC power supply 2 is connected to one end of the primary winding 1a of the transformer T via the rectifier circuit unit 3, and the switching element 4 is connected to the other end of the primary winding 1a. The switching element 4 is provided with a primary-side switching element control unit 5 that controls on / off of the switching element 4. The primary-side switching element control unit 5 is connected to the receiving unit of the photocoupler 6, and the receiving unit receives the control signal of the switching element 4 transmitted from the control circuit 20. It is provided in the control circuit 20 connected to the secondary side of T.
スイッチング素子４は、制御回路２０からの制御信号に基づいて一次側制御部５にてオン・オフがコントロールされ、トランスＴを介して、二次側に充電出力を出力する。トランスＴの二次側には、メインとサブの２つの巻線１ｂ，１ｃが設けられ、メイン巻線１ｂには充電回路１０が、サブ巻線１ｃには制御回路２０が接続されている。 The switching element 4 is controlled to be turned on / off by the primary side control unit 5 based on a control signal from the control circuit 20, and outputs a charging output to the secondary side via the transformer T. On the secondary side of the transformer T, two main and sub windings 1b and 1c are provided. A charging circuit 10 is connected to the main winding 1b, and a control circuit 20 is connected to the sub winding 1c.
充電回路１０には、充電対象となる電池パック３０が接続され、電池パック３０の充電に必要な電圧がメイン巻線１ｂから供給される。電池パック３０には、電池パック３０の充放電状態や電池の温度などを検出する内部回路（図示せず）が設けられている。充電回路１０は、メイン巻線１ｂに接続された整流用のダイオードＤ１及びコンデンサＣ１と、電池パック３０に対する充電を開始したり、充電を停止するための充電スイッチ１１が設けられている。 A battery pack 30 to be charged is connected to the charging circuit 10, and a voltage necessary for charging the battery pack 30 is supplied from the main winding 1b. The battery pack 30 is provided with an internal circuit (not shown) that detects the charge / discharge state of the battery pack 30, the temperature of the battery, and the like. The charging circuit 10 is provided with a rectifying diode D1 and a capacitor C1 connected to the main winding 1b, and a charging switch 11 for starting or stopping charging the battery pack 30.
制御回路２０は、電池パック３０の充放電の状態に応じて、充電回路１０の電圧及び電流を制御するもので、その駆動用の電力はサブ巻線１ｃから供給される。制御回路２０は、サブ巻線１ｃに接続された整流用のダイオードＤ２及びコンデンサＣ２と、充電回路１０の充電スイッチ１１に接続された充電制御部２１を備えている。 The control circuit 20 controls the voltage and current of the charging circuit 10 according to the charging / discharging state of the battery pack 30, and the driving power is supplied from the sub winding 1c. The control circuit 20 includes a rectifying diode D2 and a capacitor C2 connected to the sub winding 1c, and a charging control unit 21 connected to the charging switch 11 of the charging circuit 10.
充電制御部２１は、電池パック３０の状態を判別する電池状態判別回路２２を備え、この電池状態判別回路２２によって検出した電池パック３０の充放電状態や電池の温度などに応じて、充電スイッチ１１をオン・オフする。充電制御部２１のスイッチング素子４のオン・オフを制御する信号の出力部２３が設けられている。充電制御部２１は、充電回路１０の電圧を常時監視し、検出した電圧に応じてスイッチング素子４をオン・オフする制御信号を、トランスＴの一次側に設けられたフォトカプラ６に対して、信号出力部２３から出力する。 The charge control unit 21 includes a battery state determination circuit 22 that determines the state of the battery pack 30, and the charge switch 11 depends on the charge / discharge state of the battery pack 30 and the temperature of the battery detected by the battery state determination circuit 22. Turn on and off. A signal output unit 23 for controlling on / off of the switching element 4 of the charge control unit 21 is provided. The charging control unit 21 constantly monitors the voltage of the charging circuit 10 and sends a control signal for turning on / off the switching element 4 to the photocoupler 6 provided on the primary side of the transformer T according to the detected voltage. Output from the signal output unit 23.
充電回路１０と制御回路２０を接続するように、状態表示用のＬＥＤ４０が設けられている。状態表示用のＬＥＤ４０の一端は、ＬＥＤ４０に対して直列に接続された定電圧回路４１を介して、充電回路１０のメイン巻線１ｂに接続されている。ＬＥＤ４０の他端は、サブ巻線１ｃに接続された制御回路２０の充電制御部２１に接続されている。この状態表示用のＬＥＤ４０は、充電回路１０の軽負荷時に点灯あるいは点滅するものである。 A status display LED 40 is provided to connect the charging circuit 10 and the control circuit 20. One end of the status display LED 40 is connected to the main winding 1 b of the charging circuit 10 via a constant voltage circuit 41 connected in series to the LED 40. The other end of the LED 40 is connected to the charge control unit 21 of the control circuit 20 connected to the sub winding 1c. The status display LED 40 lights or blinks when the charging circuit 10 is lightly loaded.
状態表示用ＬＥＤ４０と同じように一端は定電圧回路４１を介して、充電回路１０のメイン巻線１ｂに接続されている。他端は、サブ巻線１ｃに接続された制御回路２０の充電制御部２１に調整用抵抗Ｒが接続されている。この調整用負荷抵抗Ｒは、従来技術におけるブリーダー抵抗に相当するものである。 As with the status display LED 40, one end is connected to the main winding 1 b of the charging circuit 10 via the constant voltage circuit 41. The other end is connected to the adjustment resistor R to the charge control unit 21 of the control circuit 20 connected to the sub winding 1c. This adjustment load resistance R corresponds to the bleeder resistance in the prior art.
充電制御部２１には、状態表示用のＬＥＤ４０の点灯あるいは点滅を制御するために、充電制御部２１にはＬＥＤ点灯回路４２と、このＬＥＤ点灯回路４２に代えて負荷調整用の抵抗Ｒを駆動する負荷調整回路４３が設けられている。このＬＥＤ点灯回路４２は、充電制御部２１に設けられた電池状態判別回路２２の検出結果、具体的には、電池パック３０の有無、電池パック３０の充放電状態に従って、ＬＥＤ４０の連続的な点灯あるいは断続的な点灯（点滅動作）を制御する。 In order to control lighting or blinking of the LED 40 for displaying the status in the charging control unit 21, the charging control unit 21 drives an LED lighting circuit 42 and a load adjusting resistor R instead of the LED lighting circuit 42. A load adjustment circuit 43 is provided. The LED lighting circuit 42 continuously lights the LEDs 40 according to the detection result of the battery state determination circuit 22 provided in the charge control unit 21, specifically, the presence / absence of the battery pack 30 and the charge / discharge state of the battery pack 30. Alternatively, intermittent lighting (flashing operation) is controlled.
調整用負荷抵抗Ｒは、軽負荷時に表示用ＬＥＤ４０が消灯しているときに、表示用ＬＥＤ４０に代わって、負荷調整回路４３に制御され、充電回路の電力を消費する。これらの動作は、制御回路２０に設けられたＬＥＤ点灯回路４２と負荷調整回路４３によって制御される。表示用ＬＥＤ４０の点灯と負荷抵抗Ｒの具体的なシーケンスの一例を、図２に示す。 The adjustment load resistance R is controlled by the load adjustment circuit 43 instead of the display LED 40 when the display LED 40 is turned off at light load, and consumes the power of the charging circuit. These operations are controlled by an LED lighting circuit 42 and a load adjustment circuit 43 provided in the control circuit 20. An example of a specific sequence of lighting of the display LED 40 and the load resistance R is shown in FIG.
本実施形態では、電池のない待機状態で電源が投入されると、電源が投入されているにも拘わらず、電池パックが充電装置にセットされていないことを警告する意味で、ＬＥＤ４０は点灯と消灯を繰り返す点滅動作を行う。その場合、充電スイッチ１１は、電池パック３０がセットされていないため、充電停止状態にある。ＬＥＤ４０の点滅動作の間、負荷抵抗Ｒには、ＬＥＤ４０の点灯時には電流が流れず、ＬＥＤ４０の消灯時には電流が流れる。 In this embodiment, when the power is turned on in a standby state without a battery, the LED 40 is lit in order to warn that the battery pack is not set in the charging device even though the power is turned on. Performs a blinking operation that repeatedly turns off. In that case, since the battery pack 30 is not set, the charge switch 11 is in a charge stop state. During the blinking operation of the LED 40, no current flows through the load resistor R when the LED 40 is turned on, and a current flows when the LED 40 is turned off.
電池パック３０が充電装置にセットされると、これを検出して、充電スイッチ１１が投入され充電が開始されると共に、ＬＥＤ４０が消灯する。充電中は、充電回路１０に所定の負荷が加わることになるので、負荷抵抗Ｒを投入する必要がないので、ＬＥＤ４０の消灯中でも負荷抵抗Ｒに電流は流れない。 When the battery pack 30 is set in the charging device, this is detected, the charging switch 11 is turned on to start charging, and the LED 40 is turned off. Since a predetermined load is applied to the charging circuit 10 during charging, it is not necessary to turn on the load resistance R. Therefore, no current flows through the load resistance R even when the LED 40 is turned off.
充電が完了すると、充電スイッチ１１がオフになると共に、ＬＥＤ４０は、点灯を継続することで充電完了の表示を行う。この状態では、ＬＥＤ４０に電流が流れるため、負荷抵抗Ｒに通電する必要はない。 When the charging is completed, the charging switch 11 is turned off, and the LED 40 displays the completion of charging by continuing lighting. In this state, since a current flows through the LED 40, it is not necessary to energize the load resistor R.
［実施形態の作用］
本実施形態において、電池パック３０の充電中は、充電回路１０に対して充電に必要な多くの電力を供給する必要がある。そのため、制御回路２０は、その電池状態判別回路２２が検出した電池パック３０の状態に応じて、所定の電力が供給されるように、信号出力部２３からフォトカプラ６を介して、一次側のスイッチング素子制御部５に対して制御信号を送信する。一次側のスイッチング素子制御部５は、二次側の制御回路２０からの制御信号を受けてスイッチング素子４のオン・オフ制御を行い、それに従って、トランスＴの一次側に必要とする電力を供給する。
[Operation of the embodiment]
In the present embodiment, while the battery pack 30 is being charged, it is necessary to supply a large amount of power necessary for charging to the charging circuit 10. Therefore, the control circuit 20 causes the primary output side from the signal output unit 23 via the photocoupler 6 so that predetermined power is supplied according to the state of the battery pack 30 detected by the battery state determination circuit 22. A control signal is transmitted to the switching element control unit 5. The switching element control unit 5 on the primary side receives the control signal from the control circuit 20 on the secondary side, performs on / off control of the switching element 4, and supplies the necessary power to the primary side of the transformer T accordingly. To do.
トランスＴの二次側では、メイン巻線１ｂがスイッチング素子制御部５によって制御された電力を降圧して充電回路１０が必要とする電圧を生成し、整流素子であるダイオードＤ１及びコンデンサＣ１によって整流した後、電池パック３０の充電を行う。この場合、トランスＴの一次側には、電池パック３０の充電に十分な電力が供給されるので、サブ巻線１ｃにおいても、制御回路２０を動作させるに足る十分な電力が供給される。 On the secondary side of the transformer T, the main winding 1b steps down the power controlled by the switching element control unit 5 to generate a voltage required by the charging circuit 10, and is rectified by the diode D1 and the capacitor C1 that are rectifying elements. After that, the battery pack 30 is charged. In this case, since sufficient power for charging the battery pack 30 is supplied to the primary side of the transformer T, sufficient power for operating the control circuit 20 is also supplied to the sub winding 1c.
制御回路２０の電池状態判別部２２が、電池パック３０の充電完了を検出すると、充電制御部２１は充電スイッチ１１を切って充電を停止する一次側の制御部５は、軽負荷時スイッチング素子４のオン・オフ制御の発振周波数の低下若しくはバーストモードへの移行を指示する。同時に、充電制御部２１は、ＬＥＤ点灯回路４２に表示用ＬＥＤ４０の点灯あるいは点滅指令を出力し、ＬＥＤ点灯回路４２はその指令に従って表示用ＬＥＤ４０を連続的あるいは断続的に点灯させる。これにより、電池パック３０の充電完了や、充電装置から電池パック３０を取り外した待機状態になったことが、表示される。 When the battery state determination unit 22 of the control circuit 20 detects the completion of charging of the battery pack 30, the charging control unit 21 turns off the charging switch 11 and stops charging. Instructs to lower the oscillation frequency of the on / off control or to shift to the burst mode. At the same time, the charging control unit 21 outputs a lighting or blinking command for the display LED 40 to the LED lighting circuit 42, and the LED lighting circuit 42 lights the display LED 40 continuously or intermittently according to the command. Thereby, it is displayed that the charging of the battery pack 30 has been completed or the battery pack 30 has been removed from the charging device.
一方、表示用ＬＥＤ４０が点灯した分、充電回路１０は電力消費することになるので、充電回路１０に対する電力供給は「０」になることがなく、スイッチング素子制御部５のオン・オフ制御もＬＥＤ４０の電力消費に見合った割合で行われる。その結果、トランスＴの一次側には一定の電力が供給されることになり、それを受けて、二次側のサブ巻線１ｃに接続された制御回路２０に対しても、その動作を確保することの電力が供給される。その結果、制御回路２０からの制御信号がスイッチング素子４に対して確実に出力されることになり、スイッチング素子４のオン・オフ制御が安定して行われる。 On the other hand, since the charging circuit 10 consumes electric power as much as the display LED 40 is turned on, the power supply to the charging circuit 10 does not become “0”, and the on / off control of the switching element control unit 5 is also performed by the LED 40. It is done at a rate commensurate with the power consumption of As a result, constant power is supplied to the primary side of the transformer T, and in response to this, the operation is also ensured for the control circuit 20 connected to the secondary side sub-winding 1c. The power of doing is supplied. As a result, the control signal from the control circuit 20 is reliably output to the switching element 4, and the on / off control of the switching element 4 is stably performed.
ＬＥＤ４０が消灯状態で電力消費を行わない時は、調整用抵抗Ｒが代わって電力消費を行うことで、スイッチング素子の安定化や制御回路の駆動電力を確保している。 When the LED 40 is not turned on and does not consume power, the adjustment resistor R replaces the power consumption, thereby stabilizing the switching element and securing the driving power of the control circuit.
［実施形態の効果］
本実施形態は、待機状態や充電完了を表示するためのＬＥＤ４０を光らせるための電力をメイン巻線１ｂ側から供給するようにしたので、従来のサブ巻線１ｃ側から供給する場合に比較して、ブリーダー抵抗が不要となり待機電力を低減させることができる。
[Effect of the embodiment]
In the present embodiment, since the power for illuminating the LED 40 for displaying the standby state and the completion of charging is supplied from the main winding 1b side, as compared with the case of supplying from the conventional sub winding 1c side. This eliminates the need for a bleeder resistor and can reduce standby power.
また、バッテリーの状態により、ＬＥＤを点滅させたいときにも、消灯している間、すなわち、ＬＥＤに電流が流れていない時に、ブリーダー抵抗を接続して電流を流すことが可能になるので、消費電力を削減しつつ、スイッチング素子の安定化や制御回路の駆動電力を確保することができる。 Also, when you want to blink the LED depending on the battery status, it is possible to connect the bleeder resistor to flow the current while it is off, that is, when no current is flowing through the LED. While reducing the power, the switching element can be stabilized and the driving power of the control circuit can be secured.
特に、従来ではブリーダー抵抗をメイン巻線１ｂに接続された充電回路１０側に設けていたが、このブリーダー抵抗はスイッチング素子４の安定化以外には意味のないものである。これに対して、本実施形態では、装置に不可欠なＬＥＤ４０をスイッチング素子４安定化用の素子として使用したので、余分な部材を使用することなく、スイッチング素子４の安定化と電力削減を両立できる効果がある。 In particular, the bleeder resistance is conventionally provided on the side of the charging circuit 10 connected to the main winding 1 b, but this bleeder resistance is meaningless except for stabilization of the switching element 4. On the other hand, in this embodiment, since the LED 40 which is indispensable for the device is used as an element for stabilizing the switching element 4, it is possible to achieve both stabilization of the switching element 4 and power reduction without using an extra member. effective.
本実施形態では、表示用ＬＥＤ４０に定電圧回路４１を接続したので、電池電圧が変化しても、この定電圧回路４１により表示用ＬＥＤ４０には一定電圧が供給されるので、ＬＥＤ４０の発光量（輝度）が負荷の状態によって変動することがなく、点灯や点滅の表示が見やすい利点がある。 In this embodiment, since the constant voltage circuit 41 is connected to the display LED 40, even if the battery voltage changes, the constant voltage circuit 41 supplies a constant voltage to the display LED 40. (Luminance) does not vary depending on the state of the load, and there is an advantage that the display of lighting and blinking is easy to see.
［他の実施形態］
本発明は、図示の実施形態に限定されるものではなく、以下のような他の実施形態も包含する。
(1) 表示用のＬＥＤ４０の数や種類は、表示形態やスイッチング素子４の安定化に要求される消費電力に合わせて適宜変更することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the illustrated embodiment, and includes other embodiments as described below.
(1) The number and type of the display LEDs 40 can be changed as appropriate in accordance with the display mode and power consumption required for stabilizing the switching element 4.
(2) 図示の実施形態は、トランスに対して１つのメイン巻線を設けてそれに充電回路を接続したものであるが、複数のメイン巻線を設けて、各メイン巻線にそれぞれ充電回路を設けることもできる。その場合、すべての充電回路に表示用のＬＥＤを設けても良いし、いずれかの充電回路にＬＥＤを設け、すべての充電回路が軽負荷になった場合にそのＬＥＤを点灯させても良い。 (2) In the illustrated embodiment, one main winding is provided for a transformer and a charging circuit is connected thereto. However, a plurality of main windings are provided, and a charging circuit is provided for each main winding. It can also be provided. In that case, display LEDs may be provided in all charging circuits, or LEDs may be provided in any of the charging circuits, and the LEDs may be lit when all the charging circuits are lightly loaded.
(3) 図示の実施形態では、表示用ＬＥＤに定電圧回路を直列に接続して、それをメイン巻線に接続したが、充電回路の中から定電圧を取り出すことができれば、必ずしも図の位置に定電圧回路を設ける必要はない。 (3) In the illustrated embodiment, a constant voltage circuit is connected in series to the display LED and connected to the main winding. However, if the constant voltage can be taken out from the charging circuit, the position of the figure is not necessarily provided. There is no need to provide a constant voltage circuit.
(4) ＬＥＤを点滅させる必要がない場合、すなわち、軽負荷時にＬＥＤを点灯させるだけで良い場合には、調整用負荷抵抗Ｒおよび負荷調整回路４３は不要である。 (4) The adjustment load resistor R and the load adjustment circuit 43 are unnecessary when it is not necessary to blink the LED, that is, when it is only necessary to light the LED at a light load.
Ｔ…トランス
Ｄ１，Ｄ２…整流用ダイオード
Ｃ１，Ｃ２…整流用コンデンサ
Ｒ…調整用負荷抵抗
１ａ…一次巻線
１ｂ…メイン巻線
１ｃ…サブ巻線
２…交流電源
３…整流回路部
４…スイッチング素子
５…スイッチング素子制御部
６…フォトカプラ
１０…充電回路
１１…充電スイッチ
２０…制御回路
２１…充電制御部
２２…電池状態判別回路
２３…制御信号出力部
３０…電池パック
４０…状態表示用のＬＥＤ
４１…定電圧回路
４２…ＬＥＤ点灯回路
４３…負荷調整回路
T ... Transformers D1, D2 ... Rectifying diodes C1, C2 ... Rectifying capacitor R ... Adjusting load resistor 1a ... Primary winding 1b ... Main winding 1c ... Sub winding 2 ... AC power supply 3 ... Rectifying circuit unit 4 ... Switching Element 5 ... Switching element controller 6 ... Photo coupler 10 ... Charging circuit 11 ... Charge switch 20 ... Control circuit 21 ... Charge controller 22 ... Battery state determination circuit 23 ... Control signal output unit 30 ... Battery pack 40 ... Status display LED
41 ... Constant voltage circuit 42 ... LED lighting circuit 43 ... Load adjustment circuit
Claims (4)
前記メイン巻線には充電対象の電池パックに対して電力を供給する充電回路が、前記サブ巻線には前記充電回路または前記スイッチング素子をオン・オフ制御する制御回路が接続され、
前記充電回路には待機状態若しくは充電完了を表示するＬＥＤが接続され、この表示用のＬＥＤが、前記制御回路の指令に基づき、前記充電回路の軽負荷時において点灯することを特徴とする二次電池の充電装置。 A power circuit is connected to the primary winding of the transformer, a main winding and a sub winding are connected to the secondary side of the transformer,
A charging circuit for supplying power to the battery pack to be charged is connected to the main winding, and a control circuit for controlling on / off of the charging circuit or the switching element is connected to the sub winding,
The charging circuit is connected to an LED for displaying a standby state or charging completion, and the LED for display is turned on when the charging circuit is lightly loaded based on a command from the control circuit. Battery charger.
? When the charging circuit is lightly loaded, the control circuit blinks the LED according to the state of the battery, and controls the current not to flow through the resistor when the LED is turned on, and the resistance when the LED is turned off. The charging device for a secondary battery according to claim 3, wherein the current is controlled to flow through the battery.
?
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