JP3451768B2 - ２次電池の充電電流バイパス回路 - Google Patents
２次電池の充電電流バイパス回路Info
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- JP3451768B2 JP3451768B2 JP33824794A JP33824794A JP3451768B2 JP 3451768 B2 JP3451768 B2 JP 3451768B2 JP 33824794 A JP33824794 A JP 33824794A JP 33824794 A JP33824794 A JP 33824794A JP 3451768 B2 JP3451768 B2 JP 3451768B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、２次電池の充電電流
をバイパスすることによって２次電池の充電量を制御す
る２次電池の充電電流バイパス回路に関する。
をバイパスすることによって２次電池の充電量を制御す
る２次電池の充電電流バイパス回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の充電電流バイパス回路としては、
例えば図４に示すような回路がある。これは、単電池２
１に充電電流をバイパスするためのトランジスタ２２、
抵抗２３を並列に接続して、コンパレータ２４が単電池
２１の端子電圧をツェナダイオード２６、抵抗２５で発
生した基準電圧Ｖ０と比較し、その比較差によってトラ
ンジスタ２２を制御し充電電流のバイパス量を制御する
ものである。
例えば図４に示すような回路がある。これは、単電池２
１に充電電流をバイパスするためのトランジスタ２２、
抵抗２３を並列に接続して、コンパレータ２４が単電池
２１の端子電圧をツェナダイオード２６、抵抗２５で発
生した基準電圧Ｖ０と比較し、その比較差によってトラ
ンジスタ２２を制御し充電電流のバイパス量を制御する
ものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の充電電流バイパス回路にあっては、バイパス
発生量は基準電圧Ｖ０の発生精度、コンパレータ２４の
比較精度に基づくため、それらが故障した場合、所望の
充電電流が単電池２１に流れなくなる。とくにバイパス
電流が流れるトランジスタ２２が短絡状態に故障した場
合や、コンパレータ２４らが高めに端子電圧を比較する
状態に故障した場合や、トランジスタ２２がバイパス量
を多めに制御する状態に故障した場合などに、単電池２
１の端子電圧が本来制御されるべき範囲を越えて低い電
圧まで放電されてしまい、単電池が過放電となり、劣化
してしまうという問題点があった。そこで、この発明は
上記のような問題点に鑑み、充電電流を過度にバイパス
されることを防止し、端子電圧が所定値以下まで放電さ
れることを防げる充電電流バイパス回路を提供すること
を目的とする。
うな従来の充電電流バイパス回路にあっては、バイパス
発生量は基準電圧Ｖ０の発生精度、コンパレータ２４の
比較精度に基づくため、それらが故障した場合、所望の
充電電流が単電池２１に流れなくなる。とくにバイパス
電流が流れるトランジスタ２２が短絡状態に故障した場
合や、コンパレータ２４らが高めに端子電圧を比較する
状態に故障した場合や、トランジスタ２２がバイパス量
を多めに制御する状態に故障した場合などに、単電池２
１の端子電圧が本来制御されるべき範囲を越えて低い電
圧まで放電されてしまい、単電池が過放電となり、劣化
してしまうという問題点があった。そこで、この発明は
上記のような問題点に鑑み、充電電流を過度にバイパス
されることを防止し、端子電圧が所定値以下まで放電さ
れることを防げる充電電流バイパス回路を提供すること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、２次
電池の端子電圧を検出する電圧検出手段と、該２次電池
の両端に接続され充電時に前記２次電池への充電電流の
一部または全部をバイパスするように作動するバイパス
手段と、前記電圧検出手段の検出値に基づき前記２次電
池の端子電圧が所定の範囲内になるように前記バイパス
手段を作動させて前記充電電流のバイパス量を制御する
バイパス量制御手段とを備える２次電池の充電電流バイ
パス回路において、上記２次電池の端子電圧が所定値よ
り低いときに、前記バイパス手段の作動または前記バイ
パス量制御手段による前記バイパス手段の制御作動を不
能とし、上記バイパス電流の発生を防止する過放電防止
手段を設けたものとした。
電池の端子電圧を検出する電圧検出手段と、該２次電池
の両端に接続され充電時に前記２次電池への充電電流の
一部または全部をバイパスするように作動するバイパス
手段と、前記電圧検出手段の検出値に基づき前記２次電
池の端子電圧が所定の範囲内になるように前記バイパス
手段を作動させて前記充電電流のバイパス量を制御する
バイパス量制御手段とを備える２次電池の充電電流バイ
パス回路において、上記２次電池の端子電圧が所定値よ
り低いときに、前記バイパス手段の作動または前記バイ
パス量制御手段による前記バイパス手段の制御作動を不
能とし、上記バイパス電流の発生を防止する過放電防止
手段を設けたものとした。
【０００５】
【作用】この発明では、電圧検出手段は２次電池の端子
電圧を検出し、バイパス量制御手段は端子電圧の検出値
に基づきバイパス手段を作動させて充電電流をバイパス
させ、端子電圧が所定範囲内になるように制御する。そ
の際過放電防止手段は、端子電圧に応じて所定値以上の
場合は上記制御を行なわせ、以下の場合は前記バイパス
手段の作動またはバイパス量制御手段によるバイパス手
段の制御作動を不能としてバイパス電流の発生を防止す
るようにしたから、バイパス手段の作動により２次電池
が所定値以下まで過放電されることがなく、２次電池を
劣化させずに充電電流をバイパスすることができる
電圧を検出し、バイパス量制御手段は端子電圧の検出値
に基づきバイパス手段を作動させて充電電流をバイパス
させ、端子電圧が所定範囲内になるように制御する。そ
の際過放電防止手段は、端子電圧に応じて所定値以上の
場合は上記制御を行なわせ、以下の場合は前記バイパス
手段の作動またはバイパス量制御手段によるバイパス手
段の制御作動を不能としてバイパス電流の発生を防止す
るようにしたから、バイパス手段の作動により２次電池
が所定値以下まで過放電されることがなく、２次電池を
劣化させずに充電電流をバイパスすることができる
【０００６】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示す回路図で
ある。ツェナーダイオード６と抵抗５は基準電圧Ｖ１を
発生するものであり、入力保護抵抗９を介してコンパレ
ータ４の反転入力端子に基準電圧Ｖ１を入力する。可変
抵抗７は２次電池としての単電池１の端子電圧を分圧す
る抵抗であり、入力保護抵抗８を介してコンパレータ４
の非反転入力端子に入力し電池の端子電圧と基準電圧Ｖ
１との間の電位差を検出する回路を構成する。ベースが
コンパレータ４の出力端子に接続されるＮＰＮ形トラン
ジスタ２はベース、エミッター間に印加される電圧に応
じて抵抗３を流れる電流を制御する。コンパレータ４は
正電源端子が単電池１の正極に、負電源端子が抵抗１０
を介して単電池１の負極に接続される。ツェナダイオー
ド１２と抵抗１３は基準電圧Ｖ２を発生し、抵抗１０、
１１により分圧してコンパレータ４の負電源端子に印加
する。なお、以下では適宜、単電池１を２次電池とも呼
ぶ。
ある。ツェナーダイオード６と抵抗５は基準電圧Ｖ１を
発生するものであり、入力保護抵抗９を介してコンパレ
ータ４の反転入力端子に基準電圧Ｖ１を入力する。可変
抵抗７は２次電池としての単電池１の端子電圧を分圧す
る抵抗であり、入力保護抵抗８を介してコンパレータ４
の非反転入力端子に入力し電池の端子電圧と基準電圧Ｖ
１との間の電位差を検出する回路を構成する。ベースが
コンパレータ４の出力端子に接続されるＮＰＮ形トラン
ジスタ２はベース、エミッター間に印加される電圧に応
じて抵抗３を流れる電流を制御する。コンパレータ４は
正電源端子が単電池１の正極に、負電源端子が抵抗１０
を介して単電池１の負極に接続される。ツェナダイオー
ド１２と抵抗１３は基準電圧Ｖ２を発生し、抵抗１０、
１１により分圧してコンパレータ４の負電源端子に印加
する。なお、以下では適宜、単電池１を２次電池とも呼
ぶ。
【０００７】２次電池１を充電するときに、充電時間の
経過にしたがい端子電圧は上昇していく。２次電池の端
子電圧が低い間では、コンパレータ４に供給される電圧
も低いので、コンパレータ４は作動せず、高電位のオン
信号を出力できないため、トランジスタ２が遮断状態と
なり、バイパス電流は流れない。単電池１の端子電圧が
一定の電圧に達すると、コンパレータ４は作動可能にな
る。このコンパレータ４の作動電圧から基準電圧Ｖ２と
抵抗１０、１１の分圧比によって単電池１にバイパス電
流発生可能な端子電圧が決定される。なおこの端子電圧
は基準電圧Ｖ１より低い。この後端子電圧はさらに上昇
し基準電圧Ｖ１に達するまでにはＮＰＮトランジスタ２
が遮断状態で抵抗３には充電電流は流れない。端子電圧
が基準電圧Ｖ１より大きくなるとコンパレータ４の出力
は正となり、ＮＰＮ形トランジスタ２が導通し抵抗３に
は充電電流の一部がバイパスされ流れる。この場合端子
電圧が大きければベース、エミッター間に印加される電
圧も大きいので、抵抗３を流れる電流も大きい。これに
より最終的に単電池１の端子電圧が一定の範囲内に保た
れる。
経過にしたがい端子電圧は上昇していく。２次電池の端
子電圧が低い間では、コンパレータ４に供給される電圧
も低いので、コンパレータ４は作動せず、高電位のオン
信号を出力できないため、トランジスタ２が遮断状態と
なり、バイパス電流は流れない。単電池１の端子電圧が
一定の電圧に達すると、コンパレータ４は作動可能にな
る。このコンパレータ４の作動電圧から基準電圧Ｖ２と
抵抗１０、１１の分圧比によって単電池１にバイパス電
流発生可能な端子電圧が決定される。なおこの端子電圧
は基準電圧Ｖ１より低い。この後端子電圧はさらに上昇
し基準電圧Ｖ１に達するまでにはＮＰＮトランジスタ２
が遮断状態で抵抗３には充電電流は流れない。端子電圧
が基準電圧Ｖ１より大きくなるとコンパレータ４の出力
は正となり、ＮＰＮ形トランジスタ２が導通し抵抗３に
は充電電流の一部がバイパスされ流れる。この場合端子
電圧が大きければベース、エミッター間に印加される電
圧も大きいので、抵抗３を流れる電流も大きい。これに
より最終的に単電池１の端子電圧が一定の範囲内に保た
れる。
【０００８】この実施例は、以上のように構成され、２
次電池の端子電圧の検知を行なうコンパレータ４は２次
電池１から電源供給を受け、供給電圧はコンパレータ４
の作動電圧に合わせて負電源端子の電圧を上げて決定す
るようにしたから、可変抵抗７の分圧比の変動により正
端子に印加される電圧が上昇したり、ツェナダイオード
６の短絡故障を生じたりするとき端子電圧の下降により
コンパレータ４が作動できなくなる。この結果バイパス
電流の発生は限定された高端子電圧域内で行なわれ、バ
イパス電流の発生により単電池１を過放電することが防
止される。
次電池の端子電圧の検知を行なうコンパレータ４は２次
電池１から電源供給を受け、供給電圧はコンパレータ４
の作動電圧に合わせて負電源端子の電圧を上げて決定す
るようにしたから、可変抵抗７の分圧比の変動により正
端子に印加される電圧が上昇したり、ツェナダイオード
６の短絡故障を生じたりするとき端子電圧の下降により
コンパレータ４が作動できなくなる。この結果バイパス
電流の発生は限定された高端子電圧域内で行なわれ、バ
イパス電流の発生により単電池１を過放電することが防
止される。
【０００９】図２は本発明の第２の実施例を示す回路図
である。第１の実施例は、コンパレータ４の作動電圧を
利用しその負電源端子の電圧を持ち上げることによって
端子電圧が所定値以上のみでバイパス電流の発生を可能
としたが、本実施例では、図１に示した第１の実施例の
抵抗１０、１１、１３およびツェナダイオード１２の代
わりに抵抗１６、ツェナダイオード１５およびＰＮＰ形
トランジスタ１４を用い、コンパレータ４の正電源端子
を遮断できるように設けたものである。そのほかの構成
は第１の実施例と同様である。
である。第１の実施例は、コンパレータ４の作動電圧を
利用しその負電源端子の電圧を持ち上げることによって
端子電圧が所定値以上のみでバイパス電流の発生を可能
としたが、本実施例では、図１に示した第１の実施例の
抵抗１０、１１、１３およびツェナダイオード１２の代
わりに抵抗１６、ツェナダイオード１５およびＰＮＰ形
トランジスタ１４を用い、コンパレータ４の正電源端子
を遮断できるように設けたものである。そのほかの構成
は第１の実施例と同様である。
【００１０】ツェナーダイオード１５と抵抗１６は基準
電圧Ｖ３を発生するとともにＰＮＰ形トランジスタ１６
のベースに印加する。ＰＮＰトランジスタ１４のエミッ
ターとコレクターは順電流方向にコンパレータ４の正電
源端子と単電池１の正極に接続される。端子電圧が高い
ときＰＮＰトランジスタ１４はエミッターとベース間の
電圧が高いので導通状態にあり、コンパレータ４への給
電がなされる。低いときはトランジスタ１４は遮断状態
になり、コンパレータ４は作動できない。これによりコ
ンパレータ４は第１の実施例と同様な作動をし、回路全
体は第１の実施例と同様に単電池１を過放電させること
のない効果が得られる。
電圧Ｖ３を発生するとともにＰＮＰ形トランジスタ１６
のベースに印加する。ＰＮＰトランジスタ１４のエミッ
ターとコレクターは順電流方向にコンパレータ４の正電
源端子と単電池１の正極に接続される。端子電圧が高い
ときＰＮＰトランジスタ１４はエミッターとベース間の
電圧が高いので導通状態にあり、コンパレータ４への給
電がなされる。低いときはトランジスタ１４は遮断状態
になり、コンパレータ４は作動できない。これによりコ
ンパレータ４は第１の実施例と同様な作動をし、回路全
体は第１の実施例と同様に単電池１を過放電させること
のない効果が得られる。
【００１１】図３は本発明の第３の実施例を示す回路図
である。この実施例は、第２の実施例のコンパレータ４
の正電源端子に設けられたＰＮＰ形トランジスタ１４の
代わりにＰＮＰ形トランジスタ１７を用い、ＮＰＮ形ト
ランジスタ２とを直列に接続したものである。トランジ
スタ１７のベースには基準電圧Ｖ３が印加される。端子
電圧が低いときコンパレータ４は作動できるものの、Ｐ
ＮＰトランジスタ１７はエミッターとベース間の電圧が
低いので遮断状態にあり、バイパス電流が発生しない。
端子電圧が高くなるとＰＮＰトランジスタ１７は導通状
態になり、バイパス電流を発生することができる。これ
により回路全体は第１、第２の実施例と同様な働きを
し、第１の実施例と同様に単電池１を過放電させること
のない効果が得られる。
である。この実施例は、第２の実施例のコンパレータ４
の正電源端子に設けられたＰＮＰ形トランジスタ１４の
代わりにＰＮＰ形トランジスタ１７を用い、ＮＰＮ形ト
ランジスタ２とを直列に接続したものである。トランジ
スタ１７のベースには基準電圧Ｖ３が印加される。端子
電圧が低いときコンパレータ４は作動できるものの、Ｐ
ＮＰトランジスタ１７はエミッターとベース間の電圧が
低いので遮断状態にあり、バイパス電流が発生しない。
端子電圧が高くなるとＰＮＰトランジスタ１７は導通状
態になり、バイパス電流を発生することができる。これ
により回路全体は第１、第２の実施例と同様な働きを
し、第１の実施例と同様に単電池１を過放電させること
のない効果が得られる。
【００１２】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、電圧検出
手段は２次電池の端子電圧を検出し、バイパス量制御手
段は端子電圧の検出値に基づきバイパス手段によって充
電電流をバイパスさせ、端子電圧を所定範囲内に制御す
る充電電流バイパス回路において、過放電防止手段を設
けて、端子電圧が所定値以上の場合は上記制御を行なわ
せ、以下の場合はバイパス手段の作動またはバイパス量
制御手段によるバイパス手段の制御作動を不能としてバ
イパス電流の発生を防止するようにしたから、バイパス
手段の作動により２次電池が所定値以下まで放電される
ことがなく、２次電池を劣化させずに充電電流をバイパ
スすることができる。これにより、２次電池からなる複
数の単電池を直列に接続して組電池として使用するとき
に各単電池ごとに均等な充電ができ、充放電回数が延び
る効果が得られる。
手段は２次電池の端子電圧を検出し、バイパス量制御手
段は端子電圧の検出値に基づきバイパス手段によって充
電電流をバイパスさせ、端子電圧を所定範囲内に制御す
る充電電流バイパス回路において、過放電防止手段を設
けて、端子電圧が所定値以上の場合は上記制御を行なわ
せ、以下の場合はバイパス手段の作動またはバイパス量
制御手段によるバイパス手段の制御作動を不能としてバ
イパス電流の発生を防止するようにしたから、バイパス
手段の作動により２次電池が所定値以下まで放電される
ことがなく、２次電池を劣化させずに充電電流をバイパ
スすることができる。これにより、２次電池からなる複
数の単電池を直列に接続して組電池として使用するとき
に各単電池ごとに均等な充電ができ、充放電回数が延び
る効果が得られる。
【図１】第１の実施例を示す回路図である。
【図２】第２の実施例を示す回路図である。
【図３】第３の実施例を示す回路図である。
【図４】従来例を示す回路図である。
１、２１ 単電池
２、２２ ＮＰＮトランジスタ
３、５、８、９、１０、１１、１３ 抵抗
４ コンパレータ
６、１５、２６ ツェナダイオード
７ 可変抵抗
１４、１７ ＰＮＰトランジスタ
１６、２３、２５、２８、２９ 抵抗
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−253463（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−165399（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−111177（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−299032（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−255134（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−64377（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−308028（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−55747（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−33646（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 7/00 - 7/10
Claims (4)
- 【請求項１】 ２次電池の端子電圧を検出する電圧検出
手段と、該２次電池の両端に接続され充電時に前記２次
電池への充電電流の一部または全部をバイパスするよう
に作動するバイパス手段と、前記電圧検出手段の検出値
に基づき前記２次電池の端子電圧が所定の範囲内になる
ように前記バイパス手段を作動させて前記充電電流のバ
イパス量を制御するバイパス量制御手段とを備える２次
電池の充電電流バイパス回路において、 上記２次電池の端子電圧が所定値より低いときに、前記
バイパス手段の作動または前記バイパス量制御手段によ
る前記バイパス手段の制御作動を不能とし、上記バイパ
ス電流の発生を防止する過放電防止手段を設けたことを
特徴とする２次電池の充電電流バイパス回路。 - 【請求項２】 前記バイパス手段は前記２次電池と並列
に接続されるトランジスタにより構成され、 前記バイパス量制御手段は、前記２次電池の端子電圧と
基準電圧とを比較して、比較結果に基づいて前記トラン
ジスタを作動させるとともに、前記２次電池から作動電
源が供給されて作動するコンパレータを備え、前記過放電防止手段は、前記２次電池の 端子電圧が所定
値より低いとき前記コンパレータへの給電圧がその作動
電圧より低くなるように設定して構成され、前記コンパ
レータの作動停止により前記トランジスタにバイパス電
流の発生を防止するようにしたことを特徴とする請求項
１記載の２次電池の充電電流バイパス回路。 - 【請求項３】 前記バイパス手段は前記２次電池と並列
に接続される第１のトランジスタにより構成され、 前記バイパス量制御手段は、前記２次電池の端子電圧と
基準電圧とを比較して、比較結果に基づいて前記第１の
トランジスタを作動させるとともに、前記２次電池から
作動電源が供給されて作動するコンパレータを有し、前記 過放電防止手段は、前記コンパレータへの作動電源
の供給を制御する第２のトランジスタを備え、前記２次
電池の端子電圧が所定値より低いときに前記第２のトラ
ンジスタが前記コンパレータへの作動電源の供給を停止
することにより前記コンパレータの作動を停止させて、
前記第１のトランジスタにバイパス電流の発生を防止す
ることを特徴とする請求項１記載の２次電池の充電電流
バイパス回路。 - 【請求項４】 前記バイパス手段は前記２次電池と並列
に接続される第１のトランジスタにより構成され、 前記過放電防止手段は、前記第１のトランジスタと直列
に接続して設けた第３のトランジスタを有し、前記２次
電池の端子電圧が所定値より低いときに前記第３のトラ
ンジスタのバイパス電流通路を遮断することにより前記
バイパス電流の発生を防止することを特徴とする請求項
１記載の２次電池の充電電流バイパス回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33824794A JP3451768B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ２次電池の充電電流バイパス回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33824794A JP3451768B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ２次電池の充電電流バイパス回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08182216A JPH08182216A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3451768B2 true JP3451768B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=18316317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33824794A Expired - Fee Related JP3451768B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ２次電池の充電電流バイパス回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3451768B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100350879B1 (ko) * | 1996-08-20 | 2002-11-18 | 기아자동차주식회사 | 전기자동차의 가변저항을 이용한 과충전제어기 |
| TW522583B (en) * | 1999-03-18 | 2003-03-01 | Seiko Epson Corp | Electronic machine and control method thereof |
| JP3872057B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2007-01-24 | 三菱電機株式会社 | バッテリ装置の過電圧保護回路 |
| JP6266248B2 (ja) * | 2013-07-19 | 2018-01-24 | サイプレス セミコンダクター コーポレーション | 半導体装置、放電制御システム、制御方法 |
| CN106772088A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 浙江威星智能仪表股份有限公司 | 一种批量自动检测锂亚硫酰氯电池的工装电路 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP33824794A patent/JP3451768B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08182216A (ja) | 1996-07-12 |
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