JP5997063B2 - 二次電池の充電装置 - Google Patents
二次電池の充電装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5997063B2 JP5997063B2 JP2013006729A JP2013006729A JP5997063B2 JP 5997063 B2 JP5997063 B2 JP 5997063B2 JP 2013006729 A JP2013006729 A JP 2013006729A JP 2013006729 A JP2013006729 A JP 2013006729A JP 5997063 B2 JP5997063 B2 JP 5997063B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- circuit
- switching element
- voltage
- control circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Description
(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・オフする第1の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、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、サブ巻線には電池パックの状況に応じて電池パックに対する充電を制御する制御回路が接続されている。
(3) 充電回路には、充電回路の電圧を予め設定された一定値に保持する第1と第2の定電圧設定部が設けられている。
(4) 第1の定電圧設定部には、充電対象電池パックの最大電池電圧以上の電圧が設定され、第2の定電圧設定部には、第1の電圧よりも低く、制御回路の駆動に必要な電圧よりも高い電圧が設定されている。
(5) 制御回路は、電池パックの充電状態を検出する電池状態判別回路と、電池状態判別回路の検出結果に応じて、第1と第2の定電圧設定部を切り替える充電制御部を備え、電池パックの未装着時あるいは充電完了時には、第2の定電圧設定部によって設定された低い電圧を有し、制御回路を駆動するために必要な電流を、充電回路から制御回路に流すものである。
[1−1.構成]
(1)一次側回路
以下、本発明の第1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Q1が接続されている。スイッチング素子Q1には、そのオン・オフを制御する一次側制御部5が設けられている。
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は、シリーズ接続された二次電池と、電池内部の温度や保護素子などの電池パック内部回路31が1つのパッケージに入っているものである。
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の電圧及び電力を制御するもので、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D5及びコンデンサC2と、シリーズレギュレーター23を備えている。ダイオードD5及びコンデンサC2は、制御回路20用の整流部を構成するもので、トランスTの二次側出力(制御側)を整流するものである。シリーズレギュレーター23は、充電側の負荷の状態で変化する制御回路20用の整流部の電圧を、一定の安定な電圧に変換する。
本実施形態では、充電回路10による電池パック30の充電時と、電池パックの未装着時や充電完了時のような軽負荷時とで、一次側のスイッチング素子Q1へフィードバックする基準電圧を切り替えるための電圧切替回路40を備えている。電圧切替回路40は、抵抗R2,R3を介して充電回路10と制御回路20間に接続されたトランジスタなどのスイッチング素子Q4を有する。
(1)電池パック充電時
本実施形態において、充電対象の電池パック30が充電回路10接続されると、制御回路20の充電制御部21は、電池状態判別回路22が電池パック内部回路31から検出した電池パック30の状態に応じて充電の要否を判定し、電池パック30に充電する必要があると判定した場合には、充電スイッチ11をオンにする。同時に、充電制御部21は、それに接続されたスイッチング素子Q4を充電状態であるオフにすると共に、充電回路10の電流制御部12に対して、一次側のスイッチング素子Q1に対する制御開始指令を出力する。
制御回路20の電池状態判別回路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と共に、スイッチング素子Q4をオンにする。すると、抵抗R2,R3部分から電圧切替用スイッチング素子Q2のゲート端子に電圧が印加され、スイッチング素子Q2がオンになる。
本実施形態によれば、充電回路10の電圧を電圧切替回路40でシリーズレギュレーター23が最低限必要な電圧まで落とし、軽負荷時にサブ巻線1cから制御回路20に供給される電力が不足する分を、ダイオードD6を経由した充電回路10側の電力により補うことが可能になる。その結果、充電回路10にブリーダー抵抗を設けることなく、ツェナーダイオードD2,D3に設定するツェナー電圧を適切に選定することにより、充電回路10の軽負荷時における制御回路20の安定動作を実現することができ、ブリーダー抵抗による電力損失が回避され、待機中及び充電完了後の電力を軽減できる。
[2−1.構成]
本発明の第2実施形態を、図2に従って説明する。なお、大地実施形態と同様な構成については、同一の部号を付し、説明は省略する。
[2−2.作用]
(1)電池パック充電時
本実施形態において、電池パック30の充電時には、充電制御部21からの指令によりスイッチング素子Q4がオフになっているので、スイッチング素子Q5には電流が流れない。そのため、電流制御部12は、電流検出抵抗R5の電圧をモニターし、設定された電圧値以上になると、抵抗R4を介してフォトカプラPHCの送信部に、一次側のスイッチング素子Q1のオン・オフを制御するための信号となる電流を流す。これにより、フォトカプラPHCを使用して二次側の電流を制御する信号を、一次側にフィードバックする。
制御回路20の電池状態判別回路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と共に、スイッチング素子Q4をオンにする。すると、抵抗R2,R3部分から電圧切替用スイッチング素子Q5がオンになる。
本実施形態においては、充電回路10に設ける整流回路部分を2つに分け、待機時と充電完了時は充電制御部21からスイッチング素子Q4がオンする信号を出し、電圧切替回路部40を動作させ、充電回路10の電圧をシリーズレギュレーター23が最低限動作できる電圧まで落として、制御回路20に電源を供給する。そのため、本実施形態によれば、ブリーダー抵抗が不要となり、軽負荷時の消費電力を大幅に削減できると共に、ツェナーダイオードD2のツェナー電圧によりシリーズレギュレーター23が最低限動作する電圧を確保できるので、制御回路20の安定動作も確保できる。
本発明は、図示の実施形態に限定されるものではなく、次のような他の実施形態も包含する。
(1) 図示の実施形態は、電圧切替回路40に設ける充電時用と軽負荷時用の定電圧設定部として、ツェナーダイオードD2、D3を使用したが、ツェナーダイオードに代えて他の定電圧設定部材や回路を使用することもできる。
(2) 軽負荷時において、充電回路10から制御回路20側に電力を供給するには、図示のような位置に接続されたダイオードD6以外の部材を使用して、他の箇所からシリーズレギュレーター23の前段に整流後の電流を流すことができる。例えば、第2実施形態のようなスイッチング素子Q5を使用すると共に、第1実施形態のように充電側の整流回路から直接ダイオードD6により、電力を供給することができる。
(3) 二次側の充電回路の情報を一次側制御部5に伝達する手段としては、フォトカプラPHCに限定されず、他の電気的な回路を使用した信号伝達手段を使用することができる。
D1,D5,D7…整流用ダイオード
C1,C2,C3…整流用コンデンサ
D2,D3…ツェナーダイオード
D4…逆流防止用ダイオード
D6…ダイオード
R2〜R5…抵抗
Q1〜Q5…スイッチング素子
PHC…フォトカプラ
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…一次側制御部
10…充電回路
11…充電スイッチ
12…電流制御部
20…制御回路
21…充電制御部
22…電池状態判別回路
23…シリーズレギュレーター
30…電池パック
31…電池パック内部回路
40…電圧切替回路
?
Claims (7)
- 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・オフする第1の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、
トランスの二次側にメイン巻線とサブ巻線が接続され、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、サブ巻線には電池パックの状況に応じて電池パックに対する充電を制御する制御回路が接続され、
充電回路には、充電回路の電圧を予め設定された一定値に保持する第1と第2の定電圧設定部が設けられ、
第1の定電圧設定部には、充電対象電池パックの最大電池電圧以上の電圧が設定され、第2の定電圧設定部には、第1の電圧よりも低く、制御回路の駆動に必要な電圧よりも高い電圧が設定され、
制御回路は、電池パックの充電状態を検出する電池状態判別回路と、電池状態判別回路の検出結果に応じて、第1と第2の定電圧設定部を切り替える充電制御部を備え、電池パックの未装着時あるいは充電完了時には、第2の定電圧設定部によって設定された低い電圧を有し、制御回路を駆動するために必要な電流を、充電回路から制御回路に流すものであることを特徴とする二次電池の充電装置。 - 充電制御部に、電池パックの未装着時あるいは充電完了時においてオンになる第2のスイッチング素子が接続され、この第2のスイッチング素子のオンにより、第1の定電圧設定部から第2の定電圧設定部へ切り替わることを特徴とする請求項1に記載の二次電池の充電装置。
- 前記充電回路に対して、第1と第2の定電圧設定部が並列に接続され、前記第2のスイッチング素子が第2の定電圧設定部に接続され、前記第2のスイッチング素子のオンにより第2の定電圧設定部が投入されることを特徴とする請求項2に記載の二次電池の充電装置。
- 前記充電回路が、充電用の整流部と軽負荷時用の整流部の2つの整流部を有し、前記第1の定電圧設定部が充電用の整流部に接続され、前記第2の定電圧設定部が軽負荷時用の整流部に接続され、前記第2のスイッチング素子が第2の定電圧設定部に接続され、前記第2のスイッチング素子のオンにより第2の定電圧設定部が投入されることを特徴とする請求項2に記載の二次電池の充電装置。
- 前記充電回路と制御回路が、充電回路に設けられた整流部と制御回路との間に設けられたダイオードを介して接続されていることを特徴とする請求項2または3に記載の二次電池の充電装置。
- 前記充電回路と制御回路が、前記軽負荷用の整流部と制御回路との間に設けられたダイオードを介して接続されていることを特徴とする請求項4に記載の二次電池の充電装置。
- 前記第1と第2の定電圧設定部がツェナーダイオードによって構成されていることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の二次電池の充電装置。
?
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013006729A JP5997063B2 (ja) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | 二次電池の充電装置 |
| US14/148,089 US9425634B2 (en) | 2013-01-17 | 2014-01-06 | Charging apparatus for secondary battery |
| CN201410006661.5A CN103944242B (zh) | 2013-01-17 | 2014-01-07 | 二次电池的充电装置 |
| EP14151294.7A EP2757655B1 (en) | 2013-01-17 | 2014-01-15 | Charging Apparatus for Secondary Battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013006729A JP5997063B2 (ja) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | 二次電池の充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014138514A JP2014138514A (ja) | 2014-07-28 |
| JP5997063B2 true JP5997063B2 (ja) | 2016-09-21 |
Family
ID=51415733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013006729A Active JP5997063B2 (ja) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | 二次電池の充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5997063B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3285360B1 (en) * | 2016-02-05 | 2020-02-26 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Adapter and charging control method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0923649A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Fujitsu General Ltd | 電源回路 |
| JP4962793B2 (ja) * | 2008-01-25 | 2012-06-27 | 日立工機株式会社 | 充電装置 |
| JP2012143020A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Panasonic Corp | 充電システム |
-
2013
- 2013-01-17 JP JP2013006729A patent/JP5997063B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014138514A (ja) | 2014-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100597379B1 (ko) | 전원장치기동방법, 전원장치의 기동회로 및 전원장치 | |
| CN103227568B (zh) | 反激转换器及用于操作所述反激转换器的方法 | |
| US8194427B2 (en) | Switching power supply device | |
| CN103944242B (zh) | 二次电池的充电装置 | |
| JP3495012B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| US8964430B2 (en) | Active snubber circuit and power supply circuit | |
| CN103066825B (zh) | 一种电源关机方法及电源 | |
| US9019726B2 (en) | Power converters with quasi-zero power consumption | |
| JP5910395B2 (ja) | ドライブ回路 | |
| JP6193029B2 (ja) | スイッチング素子駆動電源回路 | |
| JP5648316B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| TWI649948B (zh) | 具有主動式突波吸收器的控制模組及相關的返馳式電源轉換裝置 | |
| WO2007046195A1 (ja) | 同期整流型フォワードコンバータ | |
| JP3760379B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JP6032749B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| CN1848649B (zh) | 电子设备、用于电子设备的电源和向电子设备供电的方法 | |
| US8437151B2 (en) | Self-excited switching power supply circuit | |
| JP2004194387A (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JP5997063B2 (ja) | 二次電池の充電装置 | |
| JP6146892B2 (ja) | フライバック方式のスイッチング電源装置 | |
| JP4830408B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2004015993A (ja) | 無負荷時省電力電源装置 | |
| JP2013070576A (ja) | スイッチング電源装置 | |
| KR20100107240A (ko) | 소프트 스타트 및 과부하 보호 기능을 갖는 스위칭 모드 파워 서플라이 | |
| JP3841017B2 (ja) | 電子機器の電源装置およびその制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150901 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160425 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160510 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160711 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160809 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160825 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5997063 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |