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JP3265570B2 - Charging circuit - Google Patents

Charging circuit

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Publication number
JP3265570B2
JP3265570B2 JP19166698A JP19166698A JP3265570B2 JP 3265570 B2 JP3265570 B2 JP 3265570B2 JP 19166698 A JP19166698 A JP 19166698A JP 19166698 A JP19166698 A JP 19166698A JP 3265570 B2 JP3265570 B2 JP 3265570B2
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JP
Japan
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charging
power supply
circuit
battery
supply unit
Prior art date
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Japanese (ja)
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JP2000023387A (en
Inventor
澄男 小見
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリの充電時
に、充電電流を流すことによって上昇する電源部の温度
からバッテリに流れ込む充電電流を制御してバッテリを
充電する充電回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging circuit for charging a battery by controlling the charging current flowing into the battery from the temperature of the power supply section which rises by flowing the charging current when charging the battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、バッテリによる停電対策を行う通
信機器の充電回路では、浮動充電方式によりバッテリを
充電している場合が多い。すなわち、充電回路の電源部
が、バッテリとバッテリにも接続された通信装置とに対
して給電を同時に行うことが多い。また、電源部の駆動
電源が停電したり、電源部に故障が生ずると、電源部か
らバッテリと装置とに対する給電が途絶える。それに伴
って、無瞬断でバッテリ側から装置に放電を開始する。
そして、バッテリ側からの放電後に、駆動電源が復電す
れば、再度、上記のように、バッテリと装置とへ給電を
同時に行う。すなわち、バッテリの充電が再開される。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a charging circuit of a communication device which takes measures against a power failure by a battery, the battery is often charged by a floating charging method. That is, the power supply unit of the charging circuit often simultaneously supplies power to the battery and the communication device also connected to the battery. Further, when the power supply of the power supply unit loses power or a failure occurs in the power supply unit, power supply from the power supply unit to the battery and the device is interrupted. Along with this, discharging from the battery side to the device is started without interruption.
Then, when the drive power supply is restored after the discharge from the battery side, the power supply to the battery and the device is simultaneously performed again as described above. That is, charging of the battery is restarted.

【0003】ここで、従来の充電回路について、特開平
10−51972号公報に説明されている。以下、該公
報について、図6、図7を用いて説明する。図6におい
て、21は二次電池22の充電を行うパルス充電装置で
ある。パルス充電装置21は、後述する直流電源装置3
1と、直流電源装置31の出力を所定の周期で接続する
スイッチ回路32と、このスイッチ回路32のスイッチ
ング素子のオンオフを制御する制御回路33とから構成
されている。
Here, a conventional charging circuit is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-51972. Hereinafter, this publication will be described with reference to FIGS. In FIG. 6, reference numeral 21 denotes a pulse charging device for charging the secondary battery 22. The pulse charging device 21 includes a DC power supply 3 described later.
1, a switch circuit 32 for connecting the output of the DC power supply 31 at a predetermined cycle, and a control circuit 33 for controlling on / off of a switching element of the switch circuit 32.

【0004】また、図中、23は二次電池22に通電さ
れる充電電流の電流値を測定する電流測定手段であり、
24は二次電池22に印加される電圧または二次電池2
2の電池電圧を検出する電圧測定手段である。そして、
25は電流測定手段23と電圧測定手段24からの出力
に基づいて二次電池22の内部インピーダンスを計算す
る内部インピーダンス測定手段である。
In the figure, reference numeral 23 denotes current measuring means for measuring the value of the charging current supplied to the secondary battery 22;
24 is the voltage applied to the secondary battery 22 or the secondary battery 2
2 is a voltage measuring means for detecting the battery voltage. And
Reference numeral 25 denotes an internal impedance measuring unit that calculates the internal impedance of the secondary battery 22 based on the outputs from the current measuring unit 23 and the voltage measuring unit 24.

【0005】さらに、図中、26は二次電池22の内部
温度を測定する電池温度測定手段である。電池温度測定
手段26は、温度によって抵抗値が変化するサーミスタ
等の温度検出素子を含んで構成される。そして、二次電
池22の内部温度または二次電池22の外壁温度を温度
センサで検出して検出温度を示す信号を出力する。
Further, in the figure, reference numeral 26 denotes a battery temperature measuring means for measuring the internal temperature of the secondary battery 22. The battery temperature measuring means 26 is configured to include a temperature detecting element such as a thermistor whose resistance changes according to the temperature. Then, the temperature sensor detects the internal temperature of the secondary battery 22 or the outer wall temperature of the secondary battery 22, and outputs a signal indicating the detected temperature.

【0006】そして、27は二次電池22が満充電状
態、すなわち、充電が100%完了したことを検出する
満充電検出装置である。28は充電制御装置であり、内
部インピーダンス測定手段25により計算した内部イン
ピーダンスの値に基づいて、パルス充電装置21に充電
開始を指令する。パルス充電装置21はこの充電開始指
令を受けると、充電動作を開始する。
Reference numeral 27 denotes a full charge detection device for detecting that the secondary battery 22 is in a fully charged state, that is, that charging has been completed 100%. Reference numeral 28 denotes a charging control device, which instructs the pulse charging device 21 to start charging based on the value of the internal impedance calculated by the internal impedance measuring means 25. When receiving the charging start command, the pulse charging device 21 starts the charging operation.

【0007】上記の内部インピーダンスが小さい場合に
は、充電制御装置28からの指令によりパルス充電装置
21は、二次電池22にパルス充電によって充電を開始
する。この充電期間中に内部インピーダンス測定手段2
5により二次電流22の内部インピーダンスを計算す
る。また、これと平行して電池温度測定手段26により
二次電池22の電池温度Tを測定する。
When the internal impedance is small, the pulse charging device 21 starts charging the secondary battery 22 by pulse charging according to a command from the charging control device 28. During this charging period, the internal impedance measuring means 2
5, the internal impedance of the secondary current 22 is calculated. In parallel with this, the battery temperature T of the secondary battery 22 is measured by the battery temperature measuring means 26.

【0008】充電制御装置28は、内部インピーダンス
測定手段25で計算した内部インピーダンスが上限値以
上であるかを判断する。ここで上限値は、電池の温度上
昇の勾配(dT/dt)が予め定めた基準の温度上昇の
勾配以上になったときに満充電状態の検出と判断する電
池温度検出法を用いて定められた値である。
[0008] The charge control device 28 determines whether or not the internal impedance calculated by the internal impedance measuring means 25 is equal to or more than the upper limit value. Here, the upper limit value is determined using a battery temperature detection method that determines that a full charge state is detected when the gradient of the battery temperature rise (dT / dt) is equal to or greater than a predetermined reference temperature rise gradient. Value.

【0009】そして、充電制御装置28はその判断に基
づいて、内部インピーダンスが、上限値以上である場合
には、パルス充電装置21に充電停止指令を出力する。
充電停止指令を受けたパルス充電装置は充電動作を停止
し、充電が完了する。
Then, based on the determination, the charging control device 28 outputs a charging stop command to the pulse charging device 21 when the internal impedance is equal to or more than the upper limit value.
The pulse charging device that has received the charge stop command stops the charging operation, and the charging is completed.

【0010】つづいて、図7を用いて、パルス充電回路
21から出力される充電電流の制御について説明する。
図中、29はマイクロコンピュータである。マイクロコ
ンピュータ29は、CPU91、メモリ92、出力ポー
ト93及び入力ポート94のA/D変換器等を内蔵して
おり、二次回路22の電池電圧、充電電流及び温度を示
す信号がA/D変換器に入力される。この入力をメモリ
92に記憶したソフトウェアを利用してCPU91で信
号処理し、出力ポート93より制御指令信号を制御回路
33へ出力する。
Next, the control of the charging current output from the pulse charging circuit 21 will be described with reference to FIG.
In the figure, 29 is a microcomputer. The microcomputer 29 includes a CPU 91, a memory 92, an A / D converter for an output port 93 and an input port 94, and the like. A signal indicating the battery voltage, charging current and temperature of the secondary circuit 22 is A / D converted. Input to the container. The input is subjected to signal processing by the CPU 91 using software stored in the memory 92, and a control command signal is output from the output port 93 to the control circuit 33.

【0011】制御回路33は、出力ポート93から出力
される充電開始・停止指令に応じてスイッチ回路32の
オン・オフ動作を制御する。たとえば、不図示の充電制
御装置28から二次電池22の温度が高く、上記の内部
インピーダンスが上限値以上であるため充電を停止する
充電停止指令の信号が出力されると、マイクロコンピュ
ータ9にその信号が入力される。
The control circuit 33 controls the on / off operation of the switch circuit 32 in response to a charge start / stop command output from the output port 93. For example, when a temperature of the secondary battery 22 is high and a signal of a charge stop command to stop charging is output from the charge control device 28 (not shown) because the internal impedance is equal to or higher than the upper limit value, the microcomputer 9 outputs the signal to the microcomputer 9. A signal is input.

【0012】そして、上記のプロセスにより制御回路3
3からの制御信号がスイッチ回路32に入力される。ス
イッチ回路32では、制御信号に従ってスイッチをオフ
して、パルス充電装置21から二次電池22への充電電
流の出力を停止させる。すなわち、二次電池22の温度
のよりスイッチ回路32をオン・オフして充電効率を高
めるとしている。
The control circuit 3 is controlled by the above process.
3 is input to the switch circuit 32. In the switch circuit 32, the switch is turned off in accordance with the control signal, and the output of the charging current from the pulse charging device 21 to the secondary battery 22 is stopped. That is, the switch circuit 32 is turned on / off based on the temperature of the secondary battery 22 to increase the charging efficiency.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術においては、以下のような問題点があった。
However, the above-mentioned prior art has the following problems.

【0014】まず、バッテリの充電時には、電源部から
バッテリに給電する充電電流は大きくなり、所定の電流
値以上の充電電流を出力することになる。そのため、電
源部の温度が高くなる。電源部の温度が高くなると、後
述するように電流供給量が低下する場合がある。しかし
ながら、従来技術においては、バッテリの温度が高くな
った場合にのみ、スイッチをオン・オフして充電電流の
出力を抑制し、バッテリの充電効率を高めるに過ぎなか
った。
First, at the time of charging the battery, the charging current supplied from the power supply unit to the battery becomes large, and a charging current of a predetermined current value or more is output. Therefore, the temperature of the power supply unit increases. When the temperature of the power supply unit increases, the current supply amount may decrease as described later. However, in the related art, only when the temperature of the battery becomes high, the switch is turned on / off to suppress the output of the charging current, and merely increase the charging efficiency of the battery.

【0015】また、バッテリへの充電電流の供給量を低
下させないために、電源部の温度を下げる必要がある。
そのために、電源部には大きな放熱器を必要としてい
た。したがって、電源部の小型化を図ることが困難であ
った。
Further, it is necessary to lower the temperature of the power supply unit so as not to reduce the supply amount of the charging current to the battery.
Therefore, a large radiator was required in the power supply unit. Therefore, it has been difficult to reduce the size of the power supply unit.

【0016】さらに、充電回路の電源部には、通常、保
護機能が設けられている。この保護機能は、電源部の温
度の上昇を防止すべく、電源部の温度が一定以上の温度
になると、電源部の出力電圧を低下させる機能である。
したがって、この保護機能により、充電電圧を維持する
ことができない場合も生ずる。この場合には、電源部か
ら充電電流が出力されないため、バッテリの充電を充分
に行えないことになる。
Further, the power supply section of the charging circuit is usually provided with a protection function. This protection function is a function of reducing the output voltage of the power supply unit when the temperature of the power supply unit reaches a certain temperature or higher in order to prevent the temperature of the power supply unit from rising.
Therefore, the protection function may not be able to maintain the charging voltage. In this case, since the charging current is not output from the power supply unit, the battery cannot be sufficiently charged.

【0017】(発明の目的)本発明にかかる充電回路
は、電源部の温度上昇を抑制し、バッテリを十分に充電
することができる充電回路を提供することを目的とす
る。
(Object of the Invention) It is an object of the present invention to provide a charging circuit capable of suppressing a rise in the temperature of a power supply unit and sufficiently charging a battery.

【0018】また、電源部に必要な放熱器の容積を縮小
させることにより、電源部の小型化を図ることを目的と
する。
It is another object of the present invention to reduce the size of the power supply unit by reducing the volume of the radiator required for the power supply unit.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、電源部から開
閉部を介してバッテリを充電する充電電流を検出し、前
記充電電流が所定電流値を越えるときに前記開閉部を開
及び閉し、前記充電電流が前記所定電流値以下のときに
前記開閉部を閉じたままとすることによって前記バッテ
リを充電する充電回路であって、前記電源部の温度を検
出する熱検出素子と、前記熱検出素子からの出力によっ
て前記充電電流値を検出する基準電圧を制御する基準電
源回路とを備え、前記基準電圧によって前記充電電流値
を検出し、前記電源部の温度により前記開閉部の開閉を
制御することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention detects a charging current for charging a battery from a power supply unit via an opening / closing unit, and opens and closes the opening / closing unit when the charging current exceeds a predetermined current value. A charging circuit for charging the battery by keeping the opening / closing unit closed when the charging current is equal to or less than the predetermined current value, wherein the temperature of the power supply unit is detected.
And the output from the heat detecting element.
A reference voltage for controlling a reference voltage for detecting the charging current value.
A charging circuit for controlling the charging current value according to the reference voltage.
And controlling the opening / closing of the opening / closing unit based on the temperature of the power supply unit.

【0020】また、本発明の充電回路は、電源部から開
閉部を介してバッテリを充電する充電電流を検出し、前
記充電電流が所定電流値を越えるときに開閉部を開及び
閉し、前記充電電流が前記所定電流値以下のときに前記
開閉部を閉じたままとすることによって前記バッテリを
充電する充電回路であって、前記充電電流を検出する検
出回路と、前記検出回路の出力を入力するフリップフロ
ップ回路とを備え、前記フリップフロップ回路の出力に
より前記開閉部を開閉することにより前記バッテリを充
電することを特徴とする。
Further, the charging circuit of the present invention detects a charging current for charging the battery from the power supply unit via the switching unit, and opens and closes the switching unit when the charging current exceeds a predetermined current value. A charging circuit for charging the battery by keeping the opening / closing unit closed when the charging current is equal to or less than the predetermined current value, wherein a detection circuit for detecting the charging current and an output of the detection circuit are input. A flip-flop circuit for charging the battery by opening / closing the opening / closing unit by an output of the flip-flop circuit.

【0021】(作用)本発明にかかる充電回路は、熱検
出素子を電源部の内部に備え、電源部の充電電流による
温度上昇を熱検出素子によって検出し、開閉部の開閉を
制御する。
(Operation) The charging circuit according to the present invention includes a heat detecting element inside the power supply section, and detects the temperature rise due to the charging current of the power supply section by the heat detecting element, and controls the opening / closing of the opening / closing section.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる充電回路の
実施形態について、図1を用いて説明する。図1は、本
発明の充電回路の構成を示すブロック図である。図1に
おいて、1は充電電流2を検出する検出回路、3は設定
された発振周期を出力する発振器、4は検出回路1から
の出力をD入力端子から入力するDタイプフリップフロ
ップ回路(D-Flip Flop回路;以下、D−FF回路とい
う。)、5はD−FF回路4からの出力により開閉され
る開閉部53を備える充電開閉回路、6は検出回路1及
び発振器3、D−FF回路4の電源入力端子にそれぞれ
接続されている基準電源回路、7は充電回路の電源であ
る電源部、8は電源部7から出力される充電電流2を蓄
電するバッテリである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a charging circuit according to the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the charging circuit of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a detection circuit for detecting a charging current 2; 3, an oscillator for outputting a set oscillation cycle; and 4, a D-type flip-flop circuit (D-type) for inputting an output from the detection circuit 1 from a D input terminal. Flip Flop circuit; hereinafter, referred to as D-FF circuit.) Reference numeral 5 denotes a charging switching circuit including an opening / closing unit 53 that is opened and closed by an output from the D-FF circuit 4. Reference numeral 4 denotes a reference power supply circuit connected to a power supply input terminal, reference numeral 7 denotes a power supply unit serving as a power supply of the charging circuit, and reference numeral 8 denotes a battery for storing the charging current 2 output from the power supply unit 7.

【0023】なお、電源部7は、バッテリ8の充電ばか
りでなく、装置へも電力を供給するという浮遊充電方式
を採用していても構わない。
The power supply unit 7 may adopt a floating charging system that supplies power not only to the battery 8 but also to the device.

【0024】つぎに、本実施形態の充電回路を構成して
いる検出回路1等について、図2に示すブロック図を用
いて説明する。図2において、検出回路1は、充電電流
2を電圧変換する抵抗10と、抵抗10により変換され
た変換電圧と後述する基準電源回路6において生成され
る基準電圧とを比較し検出する比較検出器11から構成
される。
Next, the detection circuit 1 and the like constituting the charging circuit of the present embodiment will be described with reference to the block diagram shown in FIG. In FIG. 2, a detection circuit 1 includes a resistor 10 for converting the charging current 2 into a voltage, and a comparison detector for comparing and detecting the converted voltage converted by the resistor 10 and a reference voltage generated in a reference power supply circuit 6 described later. 11 is comprised.

【0025】D−FF回路4は、比較検出器11からの
出力をD入力端子から入力する。また、発振器3からの
出力をCLK入力端子から入力する。発振器3は、無安
定マルチバイブレータから構成される。なお、D−FF
回路4からの出力は、発振器3において設定された周期
に依存する。
The D-FF circuit 4 inputs an output from the comparison detector 11 from a D input terminal. Further, the output from the oscillator 3 is input from the CLK input terminal. The oscillator 3 is composed of an astable multivibrator. In addition, D-FF
The output from circuit 4 depends on the period set in oscillator 3.

【0026】また、充電開閉回路5は、バッテリ8を駆
動させるドライバー51及び開閉部53の接点を開閉す
る継電器52により構成される。さらに、電源部7の入
力部と出力部とには、入力電源9からの電圧を電源部7
またはバッテリ8等に投入する投入器91を設けてい
る。投入器91は2接点型であり、電源部7の入力部側
が接点91A、電源部7の出力部側が91Bである。
The charging and switching circuit 5 includes a driver 51 for driving the battery 8 and a relay 52 for opening and closing the contacts of an opening and closing unit 53. Further, the input unit and the output unit of the power supply unit 7 apply the voltage from the input power supply 9 to the power supply unit 7.
Alternatively, a charging device 91 for charging the battery 8 or the like is provided. The input device 91 is of a two-contact type. The input portion of the power supply 7 is a contact 91A and the output of the power supply 7 is 91B.

【0027】さらに、開閉部53の一端子は、接点91
Bの片端と接続される。一方、開閉部53の他端子は、
継電器52を介してバッテリ8の入力端子に接続されて
いる。なお、電源部7は、定電圧電源であり、充電電流
を出力するために上昇する温度から電源部7を保護する
機能を有する過電流保護回路を具備する。基準電源回路
6は、シャント式安定化電源回路により構成される。電
源部7及び基準電源回路6の内部構造については後述す
る。
Further, one terminal of the opening / closing section 53 is provided with a contact 91
B is connected to one end. On the other hand, the other terminals of the opening / closing section 53 are:
It is connected to the input terminal of the battery 8 via the relay 52. The power supply unit 7 is a constant voltage power supply, and includes an overcurrent protection circuit having a function of protecting the power supply unit 7 from a temperature that rises to output a charging current. The reference power supply circuit 6 is constituted by a shunt-type stabilized power supply circuit. The internal structures of the power supply unit 7 and the reference power supply circuit 6 will be described later.

【0028】つぎに、本実施形態の動作について説明す
る。バッテリ8を充電する場合には、電源部7から充電
電流2が出力される。また、バッテリ8に流れ込む充電
電流2は、検出回路1内の抵抗10により電圧に変換さ
れる。その変換電圧と基準電源回路6で生成される基準
電圧とを比較検出器11に入力して両者を比較し検出す
る。
Next, the operation of this embodiment will be described. When charging the battery 8, the charging current 2 is output from the power supply unit 7. The charging current 2 flowing into the battery 8 is converted into a voltage by the resistor 10 in the detection circuit 1. The converted voltage and the reference voltage generated by the reference power supply circuit 6 are input to the comparison detector 11 to compare and detect the two.

【0029】そして、検出結果はD−FF回路4に入力
される。検出結果は、上記の変換電圧が基準電圧よりも
高い場合には、充電電流2が所定電流値を越える電流で
あるとしてD−FF回路4に‘H’が入力される。ま
た、変換電圧が基準電圧よりも低い場合には、充電電流
2が所定電流値以下の電流であるためD−FF回路4に
‘L’が入力される。
The detection result is input to the D-FF circuit 4. As a detection result, when the above-mentioned converted voltage is higher than the reference voltage, “H” is input to the D-FF circuit 4 assuming that the charging current 2 is a current exceeding a predetermined current value. When the conversion voltage is lower than the reference voltage, the charging current 2 is a current equal to or less than the predetermined current value, and thus “L” is input to the D-FF circuit 4.

【0030】D−FF回路4には、さらに、発振器3に
おいて設定された発振周期のクロックもCLK入力端子
から入力される。そして、D−FF回路4からの出力
は、発振器3において設定された発振周期によって、Q
出力端子から充電開閉回路5に入力される。
The D-FF circuit 4 further receives a clock having an oscillation cycle set in the oscillator 3 from the CLK input terminal. Then, the output from the D-FF circuit 4 depends on the oscillation cycle set in the oscillator 3,
It is input to the charge switching circuit 5 from the output terminal.

【0031】充電開閉回路5は、上記のように開閉部5
3を備えられており、開閉部53の開閉は、発振器3で
設定した発振周期によって制御される。具体的には、充
電電流が所定電流値を越える電流である場合には、Q出
力端子からの出力が、‘L’となり、閉じていた開閉部
53が開く。すなわち、充電状態を解放する。そして、
検出回路1に流れる充電電流2が、遮断される。
The charging switching circuit 5 includes the switching unit 5 as described above.
The opening and closing of the opening / closing section 53 is controlled by the oscillation cycle set by the oscillator 3. Specifically, when the charging current exceeds the predetermined current value, the output from the Q output terminal becomes “L”, and the closed switching unit 53 opens. That is, the charged state is released. And
The charging current 2 flowing to the detection circuit 1 is cut off.

【0032】そして、検出回路1において、充電電流2
が所定電流値を越えるの電流として検出されなくなった
ときは、D−FF回路4のD入力端子から入力される入
力信号は反転する。すなわち、D−FF回路4のD入力
端子から‘L’が入力される。したがって、D−FF回
路4のCLK入力端子から‘H’が入力されると、D−
FF回路4のQ出力端子からの出力が、‘H’となる。
よって、開閉部53を閉じる。それにより、ふたたびバ
ッテリ8は充電される。
Then, in the detection circuit 1, the charging current 2
Is not detected as a current exceeding the predetermined current value, the input signal input from the D input terminal of the D-FF circuit 4 is inverted. That is, “L” is input from the D input terminal of the D-FF circuit 4. Accordingly, when “H” is input from the CLK input terminal of the D-FF circuit 4, D-FF
The output from the Q output terminal of the FF circuit 4 becomes “H”.
Therefore, the opening / closing section 53 is closed. Thereby, the battery 8 is charged again.

【0033】なお、本実施形態において、検出回路1の
位置はバッテリ8の出力側に設けた構成について説明し
たが、検出回路1の設置位置は、バッテリ8の入力側に
設けて、バッテリ8に入力される充電電流2を検出して
もよい。
In this embodiment, the configuration in which the position of the detection circuit 1 is provided on the output side of the battery 8 has been described. However, the installation position of the detection circuit 1 is provided on the input side of the battery 8 and The input charging current 2 may be detected.

【0034】つぎに、図3を用いて電源部7の温度検出
について説明する。図3は、検出回路1及び基準電源回
路6、電源部7の内部構造を示した回路図である。電源
部7の内部には、ヒートシンク72が備えられている。
ヒートシンク72には、電力供給用のパワートランジス
タが設けられており、さらに、その1部の温度を測定す
るためにサーミスタ等の熱検出素子71を配置する。こ
の熱検出素子71は、充電電流2の増加により、ヒート
シンク71の温度が上昇するので、電源部7の温度を検
出する。
Next, the temperature detection of the power supply unit 7 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing the internal structure of the detection circuit 1, the reference power supply circuit 6, and the power supply unit 7. A heat sink 72 is provided inside the power supply unit 7.
A power transistor for supplying power is provided on the heat sink 72, and a heat detecting element 71 such as a thermistor is disposed to measure the temperature of a part of the power transistor. The heat detecting element 71 detects the temperature of the power supply unit 7 because the temperature of the heat sink 71 increases due to the increase of the charging current 2.

【0035】また、基準電源回路6には、シャントレギ
ュレータ61が設けられている。また、上記比較検出器
11に入力される基準電圧を変動させる抵抗R1、R2
も設けられている。抵抗R1は、熱検出素子71と並列
に接続されている。熱検出素子71は、温度係数が負で
ある素子を使用している。
Further, the reference power supply circuit 6 is provided with a shunt regulator 61. Further, resistors R1 and R2 for varying the reference voltage input to the comparison detector 11
Is also provided. The resistance R1 is connected in parallel with the heat detection element 71. As the heat detection element 71, an element having a negative temperature coefficient is used.

【0036】つづいて、電源部7の温度上昇の検出動作
について説明する。まず、電源部7の温度が上昇する
と、ヒートシンク72及びこれに固着された熱検出素子
71の温度も上昇する。すなわち、電源部7の温度が上
昇すると、熱検出素子71のインピーダンスが低下し、
電源部7の温度を検出することができる。なお、熱検出
素子71には、ポジティブサーミスタ、ネガティブサー
ミスタ等を使用することができる。
Next, an operation of detecting a rise in temperature of the power supply unit 7 will be described. First, when the temperature of the power supply unit 7 rises, the temperature of the heat sink 72 and the temperature of the heat detecting element 71 fixed thereto also rise. That is, when the temperature of the power supply unit 7 increases, the impedance of the heat detection element 71 decreases,
The temperature of the power supply unit 7 can be detected. Note that a positive thermistor, a negative thermistor, or the like can be used for the heat detection element 71.

【0037】そして、熱検出素子71のインピーダンス
の変化により、電源部7から基準電源回路6に流れる電
流量は変化する。また、熱検出素子71のインピーダン
スの変化は、基準電圧の高低も変化させる。すなわち、
基準電源回路6では、電源部7から出力される電流を検
出している。また、電源部7の内部の温度上昇によって
基準電圧の高低の制御も行っている。
The amount of current flowing from the power supply unit 7 to the reference power supply circuit 6 changes due to the change in the impedance of the heat detecting element 71. The change in the impedance of the heat detecting element 71 also changes the level of the reference voltage. That is,
The reference power supply circuit 6 detects a current output from the power supply unit 7. In addition, the control of the level of the reference voltage is performed by the rise in the temperature inside the power supply unit 7.

【0038】また、抵抗R2を熱検出素子71と並列に
接続することもできる。この場合には、逆の特性を備え
た熱検出素子71を使用する。すなわち、熱検出素子7
1は、温度係数が正である素子を使用している。なお、
抵抗R2のリファレンス電圧をVref0として、比較検
出器11に入力される基準電源であるリファレンス電圧
をVref1とすると、 Vref1=(1+R1/R2)・Vref0 の関係が成立する。
Further, the resistor R2 can be connected in parallel with the heat detecting element 71. In this case, a heat detecting element 71 having the opposite characteristic is used. That is, the heat detection element 7
No. 1 uses an element having a positive temperature coefficient. In addition,
Assuming that the reference voltage of the resistor R2 is Vref0 and the reference voltage which is a reference power supply input to the comparison detector 11 is Vref1, a relationship of Vref1 = (1 + R1 / R2) .Vref0 is established.

【0039】さらに、熱検出素子71の特性は、ヒート
シンク72の検出温度、電源部7の放熱器の容量等によ
って定めることができる。
Further, the characteristics of the heat detecting element 71 can be determined by the detected temperature of the heat sink 72, the capacity of the radiator of the power supply unit 7, and the like.

【0040】つぎに、図4に示すタイムチャートを用い
て上記の充電回路の動作を詳細に説明する。まず、時刻
0時において、投入器91は解放状態にある。この場
合には、電源部7からバッテリ8へ充電電流2は出力さ
れていない。したがって、検出回路1に流れ込む電流
は、バッテリ8に充電されていた電荷によるものであ
る。そのため、充電電流2は検出されない。したがっ
て、比較検出器11からの出力は‘L’である。また、
このとき、発振器3の出力も‘L’であるため、D−F
F回路4からの出力は、‘H’状態となる。よって、開
閉部53は閉じられている。
Next, the operation of the above charging circuit will be described in detail with reference to a time chart shown in FIG. First, at time T 0 , the thrower 91 is in the released state. In this case, the charging current 2 is not output from the power supply unit 7 to the battery 8. Therefore, the current flowing into the detection circuit 1 is due to the charge that has been charged in the battery 8. Therefore, the charging current 2 is not detected. Therefore, the output from the comparison detector 11 is “L”. Also,
At this time, since the output of the oscillator 3 is also “L”, DF
The output from the F circuit 4 is in the “H” state. Therefore, the opening / closing part 53 is closed.

【0041】つづいて、T1時に投入器91を閉じる
と、T2時から電源部7の出力電圧が立ち上がる。そし
て、電源部7から所定の電流以上の充電電流が出力され
る。それに伴って、バッテリ8の充電が開始される。し
たがって、比較検出器11からの出力も立ち上がる。そ
して、発振器3の出力が‘H’となるT3時まで、バッ
テリ8は充電される。その後、開閉部53は解放状態と
なる。そして、バッテリ8は、充電されなくなる。
Subsequently, when the input device 91 is closed at T 1 , the output voltage of the power supply section 7 rises at T 2 . Then, a charging current higher than a predetermined current is output from the power supply unit 7. Accordingly, charging of the battery 8 is started. Therefore, the output from the comparison detector 11 also rises. Then, at T 3 in which the output of the oscillator 3 is 'H' until the battery 8 is charged. After that, the opening / closing section 53 is in the released state. Then, the battery 8 is not charged.

【0042】つぎに、開閉部53の開閉に伴うバッテリ
8の充電量の推移と電源部7の温度上昇について、図5
を用いて説明する。図5は、時刻T1からTnの間のバッ
テリ8の充電量の推移と電源部7の温度上昇を示してい
る。本図において、充電開閉回路5がある場合とない場
合について説明する。
Next, the transition of the charge amount of the battery 8 and the temperature rise of the power supply unit 7 due to the opening and closing of the opening and closing unit 53 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. Figure 5 shows the temperature rise of the charge quantity of transition and the power supply unit 7 of the battery 8 from time T 1 T n. In the figure, the case with and without the charge switching circuit 5 will be described.

【0043】まず、図中にとして示す点線は、充電開
閉回路5がない場合に上昇する電源部7の温度を示して
いる。また、図中にとして示す太線は、充電回路があ
る場合に上昇する電源部7の温度を示している。そし
て、図中にとして示す細線は、充電回路がない場合
に、バッテリ8に充電されている充電量について示して
いる。さらに、グラフの下段には、図4において説明し
た開閉部53の開閉を示している。
First, the dotted line shown in the figure indicates the temperature of the power supply section 7 which rises when the charging / closing circuit 5 is not provided. The bold line shown in the drawing indicates the temperature of the power supply unit 7 that rises when there is a charging circuit. The thin line shown in the figure indicates the amount of charge charged to the battery 8 when there is no charging circuit. Further, the lower part of the graph shows the opening and closing of the opening and closing part 53 described in FIG.

【0044】まず、充電回路を設けない場合に、バッテ
リ8に充電される充電量と電源部7の温度について説明
する。図5によると、時刻T1からTnの間に、バッテリ
8に充電される充電量と電源部7の温度とが、共に徐々
に上昇する。そして、充電回路を設けていないため、電
源部7の出力部とバッテリ8の入力部とが直結してい
る。そのため、電源部7は充電電流2を所定電流値を越
える状態で給電し続ける。
First, the amount of charge in the battery 8 and the temperature of the power supply 7 when no charging circuit is provided will be described. According to FIG. 5, between the times T 1 and T n , both the charge amount charged in the battery 8 and the temperature of the power supply unit 7 gradually rise. Since no charging circuit is provided, the output of the power supply 7 and the input of the battery 8 are directly connected. Therefore, the power supply unit 7 continues to supply the charging current 2 in a state of exceeding the predetermined current value.

【0045】したがって、電源部7の温度が高くなり、
として示す電源部7の温度が、過電流保護回路がON
される温度以上になる。すると、電源部7を発熱から保
護する保護機能が働き、電源部の出力電圧が低下する。
よって、バッテリ8に充電電流が入力されない。そのた
め、として示すバッテリ8に充電された蓄電圧が放電
され充電量が低下する。
Therefore, the temperature of the power supply unit 7 increases,
The temperature of the power supply unit 7 indicated as
Temperature. Then, a protection function for protecting the power supply unit 7 from heat is activated, and the output voltage of the power supply unit decreases.
Therefore, no charging current is input to the battery 8. Therefore, the stored voltage charged in the battery 8 is discharged and the charge amount is reduced.

【0046】一方、充電開閉回路5を設けた場合に、バ
ッテリ8に充電される充電量と電源部7の温度について
説明する。上記のように、充電開閉回路5に備えられて
いる開閉部53は、D−FF回路4のQ出力端子からの
出力に応じて開閉される。そのため、充電電流2は電源
部7から断続的に出力される。したがって、として示
すように、時刻T1からTnの間の時間当たりの電源部7
の温度上昇を抑制することができる。
On the other hand, the amount of charge in the battery 8 and the temperature of the power supply section 7 when the charging / closing circuit 5 is provided will be described. As described above, the switching unit 53 provided in the charging switching circuit 5 is opened and closed according to the output from the Q output terminal of the D-FF circuit 4. Therefore, the charging current 2 is intermittently output from the power supply unit 7. Accordingly, as shown as a power supply unit 7 per hour between the time T 1 of the T n
Temperature rise can be suppressed.

【0047】具体的には、温度上昇を抑制することによ
り、電源部7は過電流保護回路がONされる温度以上に
ならないため、過電流保護回路は作動しない。すなわ
ち、充電電圧を維持することができる。そのため、バッ
テリ8の充電効率を高めることができる。
Specifically, by suppressing the rise in temperature, the power supply unit 7 does not become higher than the temperature at which the overcurrent protection circuit is turned on, so that the overcurrent protection circuit does not operate. That is, the charging voltage can be maintained. Therefore, the charging efficiency of the battery 8 can be improved.

【0048】[0048]

【発明の効果】上述のように、本発明にかかる充電回路
は、開閉部を具備しており、開閉部の開閉は電源部の温
度により制御されている。電源部の温度は充電電流を出
力することにより上昇する。そして、電源部の温度が上
昇すると開閉部が開かれる。そのため、電源部は充電電
流を出力しない。ゆえに、電源部の温度上昇を抑制する
ことができる。
As described above, the charging circuit according to the present invention has the switching unit, and the opening and closing of the switching unit is controlled by the temperature of the power supply unit. The temperature of the power supply rises by outputting the charging current. Then, when the temperature of the power supply unit rises, the opening / closing unit is opened. Therefore, the power supply unit does not output the charging current. Therefore, a rise in the temperature of the power supply unit can be suppressed.

【0049】具体的には、電源部の温度を過電流保護回
路が作動する温度にまで上昇させないようにすることが
できる。そのため、電源部の電圧をバッテリを充電する
ことができる充電電圧に維持することができる。よっ
て、バッテリの充電を十分に行えるようになる。
Specifically, it is possible to prevent the temperature of the power supply unit from rising to a temperature at which the overcurrent protection circuit operates. Therefore, the voltage of the power supply unit can be maintained at a charging voltage at which the battery can be charged. Therefore, the battery can be sufficiently charged.

【0050】また、上記のように、開閉部の開閉は電源
部から出力される充電電流によって制御される。開閉部
が開閉されると、充電電流は断続的にバッテリへ出力さ
れる。これに伴い、一定時間当たりに出力される充電電
流は減少する。そのため、上昇する電源部の温度を抑制
することができる。したがって、電源部の温度は上昇し
にくい。そのため、電源部の内部に設けられている放熱
器の容量を小さくすることができる。すなわち、電源部
そのものの小型化を図ることができる。
Further, as described above, the opening and closing of the opening / closing section is controlled by the charging current output from the power supply section. When the switch is opened and closed, the charging current is intermittently output to the battery. Accordingly, the charging current output per fixed time decreases. Therefore, the temperature of the power supply unit that rises can be suppressed. Therefore, the temperature of the power supply unit does not easily rise. Therefore, the capacity of the radiator provided inside the power supply unit can be reduced. That is, the size of the power supply unit itself can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の充電回路の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a charging circuit of the present invention.

【図2】本発明の充電回路を構成している各々の回路を
示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing each circuit constituting the charging circuit of the present invention.

【図3】本発明の充電回路の電源部及び基準電源回路、
検出回路の内部の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 shows a power supply unit and a reference power supply circuit of the charging circuit according to the present invention;
FIG. 3 is a block diagram illustrating an internal configuration of a detection circuit.

【図4】本発明の充電回路の動作を示すタイムチャート
である。
FIG. 4 is a time chart showing the operation of the charging circuit of the present invention.

【図5】バッテリの充電量の推移と電源部の温度上昇の
関係について示したグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a change in a charged amount of a battery and a rise in temperature of a power supply unit.

【図6】従来技術にかかる充電回路の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a charging circuit according to the related art.

【図7】従来技術にかかる充電回路の充電装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a charging device of a charging circuit according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 検出回路 2 充電電流 3 発振器 4 Dタイプフリップフロップ回路(D−FF回路) 5 充電開閉回路 6 基準電源回路 7 電源部 8 バッテリ 9 入力電源 10 抵抗 11 比較検出器 21 パルス充電装置 22 二次電池 23 電流測定手段 24 電圧測定手段 25 内部インピーダンス測定手段 26 電池温度測定手段 27 満充電検出装置 28 充電制御装置 51 ドライバ 52 継電器 53 開閉部 61 シャントレギュレータ 71 熱検出素子 72 ヒートシンク REFERENCE SIGNS LIST 1 detection circuit 2 charging current 3 oscillator 4 D-type flip-flop circuit (D-FF circuit) 5 charging switching circuit 6 reference power supply circuit 7 power supply unit 8 battery 9 input power supply 10 resistance 11 comparison detector 21 pulse charger 22 secondary battery 23 Current measuring means 24 Voltage measuring means 25 Internal impedance measuring means 26 Battery temperature measuring means 27 Full charge detecting device 28 Charging control device 51 Driver 52 Relay 53 Opening / closing section 61 Shunt regulator 71 Heat detecting element 72 Heat sink

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電源部から開閉部を介してバッテリを充
電する充電電流を検出し、前記充電電流が所定電流値を
越えるときに前記開閉部を開及び閉し、前記充電電流が
前記所定電流値以下のときに前記開閉部を閉じたままと
することによって前記バッテリを充電する充電回路であ
って、前記電源部の温度を検出する熱検出素子と、前記熱検出
素子からの出力によって前記充電電流値を検出する基準
電圧を制御する基準電源回路とを備え、前記基準電圧に
よって前記充電電流値を検出し、 前記電源部の温度によ
り前記開閉部の開閉を制御することを特徴とする充電回
路。
1. A charging current for charging a battery from a power supply unit via an opening / closing unit is detected, and when the charging current exceeds a predetermined current value, the opening / closing unit is opened and closed. A charging circuit for charging the battery by keeping the opening / closing unit closed when the temperature is equal to or less than a value, wherein the heat detecting element detects a temperature of the power supply unit;
Reference for detecting the charging current value based on the output from the element
A reference power supply circuit for controlling a voltage,
Therefore, the charging circuit detects the charging current value and controls the opening / closing of the opening / closing unit based on the temperature of the power supply unit.
【請求項2】 電源部から開閉部を介してバッテリを充
電する充電電流を検出し、前記充電電流が所定電流値を
越えるときに前記開閉部を開及び閉し、前記充電電流が
前記所定電流値以下のときに前記開閉部を閉じたままと
することによって前記バッテリを充電する充電回路であ
って、 前記充電電流を検出する検出回路と、前記検出回路の出
力を入力するフリップフロップ回路とを備え、前記フリ
ップフロップ回路の出力により前記開閉部を開閉するこ
とにより前記バッテリを充電することを特徴とする充電
回路。
2. A charging current for charging a battery from a power supply unit via an opening / closing unit is detected, and when the charging current exceeds a predetermined current value, the opening / closing unit is opened and closed. A charging circuit for charging the battery by keeping the open / close portion closed when the value is equal to or less than a value, a detection circuit for detecting the charging current, and a flip-flop circuit for inputting an output of the detection circuit. A charging circuit, wherein the battery is charged by opening and closing the opening and closing unit by an output of the flip-flop circuit.
【請求項3】 前記検出回路は前記充電電流を電圧に変
換する抵抗と、前記電圧と前記電源部の温度により制御
される基準電圧との高低を比較する比較検出器とを備え
ることを特徴とする請求項記載の充電回路。
3. The detection circuit according to claim 1, further comprising: a resistor for converting the charging current into a voltage; and a comparison detector for comparing the level of the voltage with a reference voltage controlled by the temperature of the power supply unit. The charging circuit according to claim 2 .
【請求項4】 前記電源部の温度を検出する熱検出素子
を備え、前記熱検出素子からの出力によって前記基準電
圧を変化させることを特徴とする請求項記載の充電回
路。
4. The charging circuit according to claim 3 , further comprising a heat detecting element for detecting a temperature of the power supply unit, wherein the reference voltage is changed by an output from the heat detecting element.
【請求項5】 前記開閉部の開閉頻度を前記熱検出素子
の特性により決定することを特徴とする請求項2乃至
のいずれか1項記載の充電回路。
5. A method according to claim 2 to 4, characterized in that the switching frequency of the switching unit is determined by the characteristics of the thermal detection element
The charging circuit according to claim 1 .
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