KR100489628B1

KR100489628B1 - 충전장치

Info

Publication number: KR100489628B1
Application number: KR10-1998-0004930A
Authority: KR
Inventors: 고지 우메츠
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 2005-09-12
Anticipated expiration: 2018-02-18
Also published as: SG55456A1; JPH10234139A; US6005371A; CN1111935C; KR19980071467A; CN1199947A; TW382156B; MY122140A; JP3735999B2

Abstract

비디오카메라나 퍼스널컴퓨터 등의 세트회로의 구동상태에 상관없이 2차 전지의 충전을 행하는 것이 가능하고, 나아가 회로구성이 간단하고 저코스트로 실현하는 것이 가능한 충전장치를 제공한다.

전원과 세트회로(1)와의 사이에 제1의 저항 Ro을 배설하는 동시에, 세트회로(1)와 2차 전지(2)와의 사이에 제2의 저항 Rb을 배설한다. 그리고, 제1의 저항 Ro에 흐르는 전류를 앰프 A2에서 검출하고, 이 검출결과에 따라, 세트회로(1) 및 2차 전지(2)가 일체로 된 세트본체(3)에 흐르는 전전류(全電流) Io를 제어하고, 동시에, 제2의 저항 Rb에 흐르는 전류를 앰프(A3)에서 검출하고, 이 검출결과에 따라, 2차 전지(2)에 흐르는 충전전류 Ib를 제어한다.

Description

충전장치

본 발명은, 비디오카메라나 퍼스널컴퓨터 등과 같이 전기에 의해 구동되는 기기(機器)에 사용되는 2차 전지를 충전하는 충전장치에 관한 것이고, 상세하게는, 기기의 사용상태에 상관없이 2차 전지를 충전하는 것이 가능한 신규의 충전장치에 관한 것이다.

비디오카메라나 퍼스널컴퓨터 등과 같이 전기에 의해 구동되는 기기(이하, 이와 같은 기기의 회로를 세트회로라고 함)로는, 충전 가능한 전지인 2차 전지를 구동용 전원으로서 구비하고, 또한 당해 2차 전지를 충전하는 충전장치를 구비한 것이 있다.

이와 같은 충전장치의 종래의 회로구성을 도 1에 나타낸다. 그리고, 도 1에서는, 세트회로(101)와 2차 전지(102)가 일체로 된 세트본체(103)에, 전력공급용의 AC어댑터(104)가 접속된 예를 들고 있다. 즉, 도 1에 나타내는 예에서는, AC어댑터(104)가 AC전원입력에 접속되고, 세트본체(103)에 대한 외부전원으로 되는 AC어댑터(104)로부터의 전류가, AC어댑터(104)에 의해 소정의 정전류(定電流)로 변환된 다음에, 세트본체(103)에 공급된다. 또, 도 1에 나타낸 바와 같은 회로구성으로 했을 때의, AC어댑터(104)의 출력특성을 도 2에 나타낸다.

도 1의 예에 있어서, 세트회로(101)는, AC어댑터(104)의 출력단자 V1와 접지단자 G1의 사이에 접속되고, AC어댑터(104)를 통해 AC전원으로부터 전력공급을 받는다. 한편, 세트본체(103)에 내장된 2차 전지(102)의 측에는, 2차 전지(102)의 마이너스단자와 접지단자 G1와의 사이에 스위치 Sw1가 배설되어 있다. 그리고, 도 1중의 화살표 S1로 나타낸 바와 같이, 저전력 소비상태 또는 동작정지상태인 것을 나타내는 신호가 세트회로(101)로부터 송출되었을 때에만, 스위치 Sw1는 온으로 된다. 즉, 이 충전장치에서는, 세트회로(101)가 저전력 소비상태 또는 동작정지상태의 때에만 스위치 Sw1가 온으로 되어, 2차 전지(102)의 충전이 행해진다.

이 때, 2차 전지(102)에 공급되는 충전전류 Ib가 과다한 전류로 되지 않도록, 도 1중의 화살표 S2로 나타낸 바와 같이, 세트회로(101)는 2차 전지(102)가 충전중인 것을 나타내는 신호를, 단자 C1를 통해 AC어댑터(104)에 송출한다. 그리고, AC어댑터(104)는, 2차 전지(102)가 충전중인 것을 나타내는 신호가 입력되면, 2차 전지(102)의 충전에 적합한 소정의 전류치로 되도록, 세트본체(103)에 공급하는 전류를 제어한다.

여기서, 세트회로(101)가 구동하고 있을 때는 세트회로(101)가 구동하고 있는 것을 나타내는 신호가, 단자 C1를 통해 세트회로(101)로부터 AC어댑터(104)로 송출된다. 이 신호에 의해, AC어댑터(104)에 내장된 전류제어용 앰프 Amp2의 한쪽의 단자에 접속된 스위치 Sw2가 구동되고, 전류제어용 앰프 Amp2의 다른 쪽의 단자에의 입력이, 제1의 기준전압 Ref1으로 된다.

여기서, 전류제어용 앰프 Amp2의 한쪽의 단자에의 입력이 제1의 기준전압 Ref1일 때는, 세트본체(103)에 공급하는 전전류(全電流) Io가 세트회로(101)를 구동하는 세트회로전류 Is로 되는 때이고, AC어댑터(104)로부터의 출력을, 도 2중의 실선 IS으로 나타낸 바와 같이 제어한다. 즉, 세트본체(103)에 공급하는 전전류 Io가, 세트회로(101)에 공급되어도 양호한 전류의 최대치 ISmax를 상회하지 않도록, AC어댑터(104)로부터 세트본체(103)에 공급하는 전류를 제어한다.

한편, 세트회로(101)가 저전력 소비상태 또는 동작정지상태일 때는, 세트회로(101)가 저전력 소비상태 또는 동작정지상태인 것을 나타내는 신호가, 단자 C1를 통해 세트회로(101)로부터 AC어댑터(104)로 송출된다. 이 신호에 의해, AC어댑터(104)에 내장된 전류제어용 앰프 Amp2의 한쪽의 단자에 접속된 스위치 Sw2가 구동되고, 전류제어용 앰프 Amp2의 다른 쪽의 단자에의 입력이, 제2의 기준전압 Ref2으로 된다.

여기서, 전류제어용 앰프 Amp2의 한쪽의 단자에의 입력이 제2의 기준전압 Ref2일 때는, 세트본체(103)에 공급하는 전전류 Io가 2차 전지(102)에의 충전전류 Ib로 되는 때이고, AC어댑터(104)로부터의 출력을 도 2중의 점선 IB으로 나타내는 바와 같이 제어한다. 즉, 세트본체(103)에 공급하는 전전류 Io가, 2차 전지(102)에 공급되어도 양호한 전류의 최대치 IBmax를 상회하지 않도록, AC어댑터(104)로부터 세트본체(103)에 공급하는 전류를 제어한다.

전술한 바와 같은 종래의 충전장치에서는, 세트회로가 구동되고 있을 때는, 2차 전지의 충전이 행해지지 않는다. 따라서, 종래의 충전장치에서는 2차 전지를 충전하는데는, 세트회로를 저전력 소비상태 또는 동작정지상태로 하지 않으면 안되어, 매우 불편했다.

그리고, 세트회로가 저전력 소비상태 또는 동작정지상태가 아니라도, 2차 전지의 충전이 가능한 충전장치가 없을 리는 없지만, 종래, 그와 같은 충전장치는 회로구성이 매우 복잡하고, 매우 고가였다.

본 발명은, 이상과 같은 종래의 실정을 감안하여 제안된 것이고, 세트회로의 구동상태에 상관없이 2차 전지의 충전을 행하는 것이 가능하고, 나아가 회로구성이 간단하고 저코스트로 실현하는 것이 가능한 충전장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 관한 충전장치는, 전기에 의해 구동되는 기기에 사용되는 2차 전지를 충전하는 충전장치로서, 최소한 기기에 공급되는 전류를 검출하는 제1의 전류검출수단과, 2차 전지에 공급되는 전류를 검출하는 제2의 전류검출수단과를 구비하고 있다. 그리고, 제1의 전류검출수단 및 제2의 전류검출수단에 의한 검출결과에 따라, 기기 및 2차 전지에 공급되는 전류가 소정치이하로 되도록, 기기 및 2차 전지에 공급되는 전류를 제어한다.

이 충전장치에서는, 제1의 전류검출수단에서, 기기에 공급되는 전류를 검출하고, 제2의 전류검출수단에서, 2차 전지에 공급되는 전류를 검출한다. 그리고, 제1의 전류검출수단 및 제2의 전류검출수단에 의한 검출결과에 따라, 기기 및 2차 전지에 공급되는 전류가 소정치이하로 되도록, 기기 및 2차 전지에 공급되는 전류를 제어한다. 즉, 이 충전장치에서는, 전원으로부터 기기에 공급되는 전류와, 전원으로부터 2차 전지에 공급되는 전류와를 각각 독립하여 검출하고 제어하도록 하고 있다. 따라서, 이 충전장치에서는, 기기의 구동상태에 상관없이 2차 전지의 충전을 행하는 것이 가능하다.

그리고, 상기 충전장치에 있어서, 상기 제1의 전류검출수단은, 상기 기기에 접속되는 제1의 저항을 가지고, 상기 제1의 저항에 흐르는 전류를 검출하도록 하는 것이 바람직하다. 또, 상기 제2의 전류검출수단은, 상기 2차 전지에 접속되는 제2의 저항을 가지고, 상기 제2의 저항에 흐르는 전류를 검출하도록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 제1의 저항은, 예를 들면, 전원과 상기 기기와의 사이에 배설되고, 상기 제2의 저항은, 예를 들면, 상기 기기와 상기 2차 전지와의 사이에 배설된다.

또, 상기 충전장치는, 상기 2차 전지와 상기 기기와의 사이에 배설된 다이오드를 가지는 것이 바람직하다.

또, 상기 충전장치는, 상기 기기의 구동시에 외부전원으로부터 전류가 공급되지 않고 있을 때에는, 상기 2차 전지로부터의 방전전류를 상기 기기에 공급하도록, 전류의 방향을 제어하는 전류제어수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 전류제어수단으로서는, 예를 들면, 상기 기기와 상기 2차 전지와의 사이에 배설된 전계효과트랜지스터를 구비하고, 상기 전계효과트랜지스터를 사용하여 전류의 방향을 제어하도록 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 충전장치는, 상기 기기 및 상기 2차 전지에 공급하는 전류를 제어하는 전류제어부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 전류제어부와, 상기 기기 및 상기 2차 전지가 배설되는 부분이 착탈 가능하게 되어 있어도 되고, 또, 상기 전류제어부 및 상기 2차 전지가 배설되는 부분과, 상기 기기가 착탈 가능하게 되어 있어도 되고, 또, 상기 전류제어부와, 상기 기기와, 상기 2차 전지가 배설되는 부분이 각각 착탈 가능하게 되어 있어도 된다.

다음에, 본 발명의 실시의 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 발명을 적용한 충전장치의 일예에 대하여, 그 회로도를 도 3에 나타낸다. 그리고, 이 충전장치는 세트회로(1) 및 2차 전지(2)가 일체로 된 세트본체(3)와, 세트회로(1) 및 2차 전지(2)에 공급하는 전류를 제어하는 전류제어부로서 기능하는 AC어댑터(4)가 착탈 가능한 충전장치이고, 도 3에서는, 세트본체(3)에 대한 외부전원으로 되는 AC어댑터(4)가, 세트본체(3)에 접속된 상태를 나타내고 있다.

즉, 도 3에 나타내는 예에서는, AC어댑터(4)가 AC전원에 접속되고, 그 AC입력이 AC어댑터(4)에 의해 소정의 정전류로 변환된 다음, 세트본체(3)에 공급된다. 또, 도 3에 나타내는 바와 같은 회로구성으로 했을 때의, AC어댑터(4)의 출력특성을 도 4에 나타내고, 2차 전지(2)에 흐르는 충전전류 Ib의 천이의 모양을 도 5 (A)에 나타내고, 세트회로(1)로 흐르는 세트회로전류 Is의 천이의 모양을 도 5 (B)에 나타낸다.

도 3에 나타내는 바와 같이, AC어댑터(4)는 입력필터(5), 정류(整流)회로(6), 전력변환트랜스(7), 스위칭소자 Tr, 다이오드 D, 콘덴서 C, 제1의 저항 Ro, 제2의 저항 Rb, 제1의 앰프 A1, 제1의 앰프 A1에 접속된 다이오드 D1, 제2의 앰프 A2, 제2의 앰프 A2에 접속된 다이오드 D2, 제3의 앰프 A3, 제3의 앰프 A3에 접속된 다이오드 D3, 제1 내지 제3의 앰프 A1, A2, A3으로부터의 신호가 입력되는 포토커플러 PH, 펄스폭변조제어회로 PWM를 구비하고 있다. 그리고, 제2의 앰프 A2 및 제1의 저항 Ro이, 세트본체(3)에 공급되는 전전류 Io를 검출하는 제1의 전류검출수단으로 되고, 제3의 앰프 A3 및 제2의 저항 Rb이, 2차 전지(2)에 공급되는 충전전류 Ib를 검출하는 제2의 전류검출수단으로 된다.

AC전원으로부터의 AC입력은, 입력필터(5) 및 정류회로(6)를 거쳐, 전력변환트랜스(7)에 공급된다. 여기서, 전력변환트랜스(7)는 스위칭소자 Tr에 접속되어 있다. 그리고, 스위칭소자 Tr에 의해 스위칭이 행해지고, AC전원에 접속된 1차 측으로부터, 세트본체(3)에 접속된 2차 측으로, 전력의 변환이 행해진다. 전력변환트랜스(7)의 2차 측으로부터 출력된 전류는, 다이오드 D 및 콘덴서 C에 의해 정류된 다음, 출력단자 Vcc로부터 출력된다. 여기서, 출력단자 Vcc는, 세트회로(1)의 입력단자와, 2차 전지(2)의 플러스단자에 접속되고, 이 출력단자 Vcc로부터의 출력이, 세트회로(1) 및 2차 전지(2)에 공급된다.

이 때, AC어댑터(4)로부터의 출력전압은, 제1의 앰프 A1의 플러스단자에도 인가된다. 여기서, 제1의 앰프 A1의 마이너스단자에는, 소정의 기준전압 REF1이 인가되어 있고, 제1의 앰프 A1는, 당해 기준전압 REF1과, AC어댑터(4)로부터의 출력전압과를 비교한다. 그리고, 제1의 앰프 A1는, 이 비교에 따라, AC어댑터(4)로부터의 출력전압이 소정의 전압으로 되도록, 다이오드 D1를 통해 포토커플러 PH에 신호를 송출하여, AC어댑터(4)로부터의 출력전압을 제어한다. 구체적으로는, 제1의 앰프 A1는, 예를 들면, AC어댑터(4)로부터의 출력전압이 항상 8.4V 이하로 되도록 제어한다.

한편, 세트회로(1)의 접지단자는, AC어댑터(4)의 제1의 접지단자 Ga에 접속되어 있다. 여기서, 제1의 접지단자 Ga에는, 제1의 저항 Ro이 접속되어 있고, 이 제1의 저항 Ro의 다른 쪽의 단자는, 정류용의 콘덴서 C에 접속되어 있다. 이 제1의 저항 Ro은, 세트본체(3)에 공급되는 전전류 Io를 검출하기 위한 것이다. 즉, 제1의 저항 Ro은, 세트회로(1)에 공급되는 세트회로전류 Is와, 2차 전지에 공급되는 충전전류 Ib와의 합계를 검출하기 위한 것이다.

이 제1의 저항 Ro의 한쪽의 단자는, 제2의 앰프 A2의 플러스단자에 접속되어 있다. 그리고, 제2의 앰프 A2는 제1의 저항 Ro에 인가되고 있는 전압을 검출함으로써, 세트본체(3)에 공급되고 있는 전전류 Io를 검출한다. 여기서, 제2의 앰프 A2의 마이너스단자에는, 소정의 기준전압 REF2이 인가되어 있고, 제2의 앰프 A2는 당해 기준전압 REF2과, 제1의 저항 Ro에 인가되어 있는 전압과를 비교한다. 그리고, 제2의 앰프 A2는 이 비교에 따라, 세트본체(3)에 공급되고 있는 전전류 Io가 소정의 값 이하로 되도록, 다이오드 D2를 통해 포토커플러 PH에 신호를 송출하여, AC어댑터(4)로부터 세트본체(3)에 공급되는 전전류 Io를 제어한다. 구체적으로는, 제2의 앰프 A2는 , 예를 들면, 세트본체(3)에 공급되는 전전류 Io가 항상 3.0A이하로 되도록 제어한다.

또, 2차 전지(2)의 마이너스단자는, AC어댑터(4)의 제2의 접지단자 Gb에 접속되어 있다. 여기서, 제2의 접지단자 Gb에는, 제2의 저항 Rb이 접속되어 있고, 이 제2의 저항 Rb의 다른 쪽의 단자는, 제1의 접지단자 Gs에 접속되어 있다. 즉, 2차 전지(2)의 마이너스단자는, 제2의 저항 Rb을 경유하여, 제1의 접지전자 Ga에 접속된다. 여기서, 제2의 저항 Rb은, 2차 전지(2)에 공급되는 충전전류 Ib를 검출하기 위한 것이다.

이 제2의 저항 Rb의 한쪽의 단자는, 제3의 앰프 A3의 플러스단자에 접속되어 있다. 그리고, 제3의 앰프 A3는 제2의 저항 Rb에 인가하고 있는 전압을 검출함으로써, 충전전류 Ib를 검출한다. 여기서, 제3의 앰프 A3의 마이너스단자에는, 소정의 기준전압 REF3이 인가되고 있고, 제3의 앰프 A3는 당해 기준전압 REF3과, 제2의 저항 Rb에 인가되고 있는 전압과를 비교한다. 그리고, 제3의 앰프 A3는 이 비교에 따라, 충전전류 Ib가 소정의 값 이하로 되도록, 다이오드 D3를 통해 포토커플러 PH에 신호를 송출하여, AC어댑터(4)로부터 2차 전지(2)에 공급되는 충전전류 Ib를 제어한다. 구체적으로는, 제3의 앰프 A3는 , 예를 들면, 충전전류 Ib가 항상 1.0A이하로 되도록 제어한다.

또, 2차 전지(2)의 마이너스단자에는, 다이오드 Ds의 캐소드단자도 접속되어 있고, 당해 다이오드 Ds의 애노드단자는, 세트회로(1)의 접지단자에 접속되어 있다. 이 다이오드 Ds는 AC어댑터(4)가 제거되었을 때에, 세트회로(1)를 2차 전지(2)에 의해 구동할 수 있도록 하기 위한 것이다.

전술한 바와 같이, 포토커플러 PH에는, 전력변환트랜스(7)의 2차 측으로부터의 신호, 즉, 다이오드 D1를 통해 입력된 제1의 앰프 A1로부터의 신호와, 다이오드 D2를 통해 입력된 제2의 앰프 A2로부터의 신호와, 다이오드 D3를 통해 입력된 제3의 앰프 A3로부터의 신호가 입력된다. 그리고, 포토커플러 PH는, 그들 신호를 펄수폭변조제어회로 PWM에 공급한다. 여기서, 제1의 앰프 A1로부터의 신호는, 출력전압을 제어하기 위한 신호이고, 제2의 앰프 A2로부터의 신호는, 세트본체(3)에 공급하는 전전류 Io를 제어하기 위한 신호이고, 제3의 앰프 A3으로부터의 신호는, 2차 전지(2)의 충전전류 Ib를 제어하기 위한 신호이다. 그리고, 펄스폭변조제어회로 PWM는, 그들 신호에 따라, 스위칭시간을 제어하여, 전력변환트랜스(7)의 2차 측에 공급되는 전력을 조정한다.

이상과 같은 회로구성을 가지는 충전장치에서는, 세트본체(3)에 공급되는 전전류 Io와, 2차 전지에 공급되는 충전전류 Ib와를, 각각 검출하고, 그들의 검출결과에 따라 AC어댑터(4)로부터의 출력을 제어함으로써, 세트회로(1)의 구동시에는, 세트회로(1)의 구동에 필요한 전류를 세트회로(1)에 우선하여 공급하고, 2차 전지(2)에는 세트회로(1)에 공급되는 세트회로전류 Is를 뺀 잉여전류가 충전전류 Ib로서 공급된다.

이상과 같은 충전장치에서의 전력제어에 대하여, 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다, 그리고, 다음의 설명에서는, AC어댑터(4)로부터의 출력전압이 8.4V 이하, 세트본체(3)에 공급하는 전전류 Io가 3A 이하, 2차 전지(3)에 공급하는 충전전류 Ib가 1A 이하로 되도록, 전력제어하는 것으로 한다. 다만, 이들의 전압치 및 전류치는 일예이고, 사용하는 세트회로(1)나 2차 전지(2)에 의해 적절한 값으로 적당히 설정하면 된다는 것은 말할 필요도 없다.

AC어댑터(4)로부터 세트본체(3)에 전력을 공급할 때는, 먼저, 제1의 앰프 A1에 의해, AC어댑터(4)로부터의 출력전압 Vo이, 8.4V에서 일정하게 되도록 제어된다.

이 때, 제1의 저항 Ro에 인가되고 있는 전압이 제2의 앰프 A2에서 검출된다. 그리고, 제2의 앰프 A2는, 이 검출결과에 따라, 세트본체(3)에 흐르는 전전류 Io가 3A 이하로 되도록 제어한다. 즉, 도 4중의 실선으로 나타낸 바와 같이, 세트본체(3)에 흐르는 전전류 Io가 3A로 되었다면, 당해 전류 Io가 3A로 유지되도록, AC어댑터(4)로부터의 출력전압 Vo이 강하하게 된다.

동시에, 제2의 저항 Rb에 인가되고 있는 전압이 제3의 앰프 A3에서 검출된다. 그리고, 제3의 앰프 A3는 이 검출결과에 따라, 2차 전지(2)에 흐르는 충전전류 Ib가 1A 이하로 되도록 제어한다. 즉, 도 4중의 점선으로 나타낸 바와 같이, 2차 전지(2)에 흐르는 충전전류 Ib가 1A로 되었다면, 충전전류 Ib가 1A로 유지되도록, AC어댑터(4)로부터의 출력전압 Vo이 강하하게 된다.

이 때, 세트회로(1)에 흐르는 세트회로전류 Is는, 세트본체(3)에 흐르는 전전류 Io와, 2차 전지(2)에 흐르는 충전전류 Ib와의 차이고, 다음 수학식 1로 표현된다.

[수학식 1]

Is ＝ Io － Ib

이상과 같이 상기 충전장치에서는, 세트회로(1)와 2차 전지(2)의 양쪽에 대하여 동시에 전력공급이 행해진다. 나아가, 제2의 앰프 A2 및 제3의 앰프 A3에 의한 검출결과에 따라, 세트회로(1)에 공급되는 세트회로전류 Is와, 2차 전지(2)에 공급되는 충전전류 Ib가 소정치 이하로 되도록, AC어댑터(4)로부터 세트본체(3)에 공급되는 전류 Io가 제어된다. 즉, 세트본체(3)에 공급되는 전전류 Io는 소정의 전류치이하(상기의 예에서는 3A 이하)로 제한되고, 또, 2차 전지(2)에 공급되는 충전전류 Ib도 소정의 전류치 이하(상기의 예에서는 1A이하)로 제어된다.

다음에, 2차 전지(2)의 충전을 행하고 있는 상태로부터, 세트회로(1)를 구동했을 때의 전력제어에 대하여 설명한다.

먼저, 세트회로(1)가 구동되지 않고, 2차 전지(2)의 충전만이 행해지고 있다고 한다. 이 때, 1A의 충전전류 Ib가 2차 전지(2)에 공급된다. 이 때의 전압 Vo은, 2차 전지(2)의 저항 등의 영향에 의해, 8.4V보다도 약간 낮은 전압으로 된다. 그리고, 이 상태는, 2차 전지(2)의 측에 대해서는, 도 5 (A)중의 점 Ib1에 상당하고, 세트회로(1)의 측에 대해서는, 도 5 (B)중의 점 Is1에 상당한다.

이 상태의 때에, 세트회로(1)를 구동하면, 세트회로(1)에 세트회로전류 Is가 흐르고, 도 5 (B)중의 화살표 Y1로 나타낸 바와 같이, 세트회로(1)에 흐르는 세트회로전류 Is가 증가한다. 이에 따라, 도 5 (A)중의 화살표 Y2로 나타낸 바와 같이, 2차 전지(2)에 공급되는 충전전류 Ib가 감소한다. 즉, 세트회로(1)를 구동하면, 2차 전지(20)의 전압보다도 세트회로(2)의 전압이 내려가고, 그 전압량의 차에 따라, 2차 전지(2)에 흐르는 충전전류 Ib가 감소해 간다.

여기서, 세트본체(3)의 전체에는 3A까지의 전류를 공급하여 양호하므로, 세트회로(1)에 흐르는 세트회로전류 Is가 2A까지는, 2차 전지(2)에 흐르는 충전전류 Ib는 1A인채 유지된다. 그리고, 세트회로(1)에 흐르는 전류가 2A의 상태는, 도 5 (B)중의 점 Is2에 상당한다.

그리고, 세트회로(1)에 흐르는 세트회로전류 Is가 2A를 넘으면, 그 만큼, 2차 전지(2)에 흐르는 충전전류 Ib가 감소한다. 그리고, 세트회로(1)에 흐르는 세트회로전류 Is가 2A에서 3A로 증가하면, 2차 전지(2)로 공급되는 충전전류 Ib가 제로로 된다. 즉, 세트회로(1)의 측의 상태가, 도 5 (B)중의 점 Is2에서 점 Is3으로 이행하면, 2차 전지(2)의 측의 상태가, 도 5 (A)중의 점 Ib1에서 Ib2로 이행한다.

이상과 같이 충전장치에서는, 세트본체(3)에 흐르는 전전류 Io가 소정의 전류치이하의 사이는, 세트회로(1)에 세트회로전류 Is가 공급되고 있어도, 2차 전지(2)에 충전전류 Ib가 계속 공급되게 된다. 즉, 상기 충전장치에서는 세트회로(1)를 구동하고 있어도, 전력공급에 여유가 있을 때는, 2차 전지(2)의 충전이 행해진다.

한편, 종래의 충전장치에서는, 세트회로의 구동과, 2차 전지의 충전과를 동시에 행할 수 없었으므로, 세트회로의 구동상태와, 2차 전지의 충전상태와를 그 때마다 전환할 필요가 있었다. 즉, 종래의 충전장치에서는 세트회로를 구동할 때에는, 2차 전지의 충전을 행하지 않도록 하고, 세트회로를 구동하고 있지 않을 때에, 2차 전지의 충전을 행하도록 하고 있었다. 이에 대하여, 본 발명을 적용한 상기 충전장치에서는, 세트회로(1)를 구동시킨 상태인채에서도, 2차 전지(2)의 충전을 행할 수 있으므로, 세트회로(1)의 구동상태와, 2차 전지(2)의 충전상태와를 전환할 필요가 없어, 매우 사용하기 편리한 양호한 것으로 되어 있다.

또, 전술한 바와 같은 충전장치에 있어서, AC어댑터(4)로부터의 출력용량은 세트회로(1)의 전류용량과, 2차 전지(2)의 충전전류용량과의 어느 하나가 큰 값으로 설정된다. 그리고, 본 발명을 적용한 상기 충전장치에서는, 세트회로(1)에 공급되는 세트회로전류 Is를 우선시키고, 세트회로(1)에 흐르는 세트회로전류 Is의 증감에 따라, 2차 전지(2)에 공급되는 충전전류 Ib를 증감제어할 수 있다. 따라서, 세트회로(1)의 소비전력이 작을 때는, 충전전류 Ib를 최대한으로 증가시켜, 충전시간을 단축할 수 있고, 역으로, 세트회로(1)의 소비전력이 클 때는, 충전전류 Ib를 감소시켜, 세트회로(1)의 구동에 필요한 전류를 세트회로(1)에 안정되게 공급할 수 있다. 이와 같이, 상기 충전장치에서는, 2차 전지(2)에 대한 충전과, 세트회로(1)의 구동과를 연동시킴으로써, 2차 전지(2)의 충전을 효율적으로 행하는 것이 가능하게 되어 있다.

이에 대하여, 종래의 충전장치에서는, 세트회로를 동작시킬 때에는, 세트회로의 구동에 필요한 전류만을 AC어댑터로부터 공급하고, 2차 전지를 충전할 때에는, 2차 전지의 충전에 필요한 전류만을 AC어댑터로부터 공급하도록 하고 있다. 따라서, 종래의 충전장치에서는, 세트회로의 전류용량과 2차 전지의 충전전류용량과에 차가 있는 경우에는, 어느 하나의 작은 쪽의 전류로 동작시켰을 때에, AC어댑터는 잉여의 출력용량을 가진채 동작하게 되어, 매우 효율이 나빴다.

또, 본 발명을 적용한 상기 충전장치에서는, 예를 들면 모터의 기동(起動)이나 정지 등의 영향에 의해, 세트회로(1)에 순간적으로 큰 전류(이하, 러시전류라고 함)가 흐르도록 하는 때에, 2차 전지(2)로부터의 방전에 의해 전력부족을 보충할 수 있다.

예를 들면, 세트회로(1)의 측의 상태가 도 5 (B)중의 점 Is3일 때에, 즉, 세트회로(1)에 3A의 전류가 흐르고 있을 때에, 세트회로(1)에 러시전류가 흐르고, 세트회로(1)의 측의 상태가 도 5 (B)중의 점 Is3에서 점 Is4로 이행하도록 한 경우, 2차 전지(2)의 측의 상태가 도 5 (A)중의 점 Ib2에서 점 Ib3으로 이행하여, 2차 전지(2)로부터의 방전에 의해 전력부족이 보충된다.

즉, AC어댑터(4)로부터 공급되는 전전류 Io의 최대치는, 3A이하로 제한되어 있으므로, 그 이상의 전류를 외부전원으로부터 얻을 수 없다. 그래서, 러시전류에 의해 세트회로(1)로 흐르는 전류가 3A를 넘도록 할 때에, 2차 전지(2)로부터의 방전에 의해, 전류를 보충하게 된다.

즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 세트회로(1)에 세트회로전류 Is가 흐르고 있으며, 당해 세트회로전류 Is가 3A에 미달하는 경우에는, 2차 전지(2)에는 충전전류 Ib가 흐르지만, 세트회로(1)에 흐르는 전류 Is가 러시전류에 의해 3A를 넘도록 하는 때에는, 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia가 세트회로(1)에 공급된다. 그리고, 도 3에서는, 세트회로전류 Is를 실선 화살표 Is로 나타내고 있으며, 2차 전지(2)에의 충전전류 Ib를 실선 화살표 Ib로 나타내고 있으며, 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia를, 점선 화살표 Ia로 나타내고 있다.

종래의 충전장치에서는, 이와 같은 러시전류를 고려하여, AC어댑터에는, 큰 출력용량을 가지는 것을 사용할 필요가 있었다. 이에 대하여, 본 발명을 적용한 상기 충전장치에서는, 전술한 바와 같이, 세트회로(1)에 흐르는 러시전류가, AC어댑터(4)로부터 공급되는 전전류 Io의 최대치를 넘도록 하는 경우에는, 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia에 의해 세트회로(1)에 공급되는 전류가 보충된다. 따라서, 본 발명을 적용한 상기 충전장치에서는, AC어댑터(4)로서, 세트회로(1)에 흐르는 러시전류까지도 고려한 것 같은 큰 출력용량을 가지는 것을 사용할 필요가 없어, 소형화 및 저가격화를 도모하는 것이 가능하다.

그리고, 세트본체(3)와 AC어댑터(4)와의 접속에는, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 세트본체(3)의 제1의 접지단자 G's와 제2의 접지단자 G'b와의 사이에 접점구조를 가지고, 세트본체(3)로부터 AC어댑터(4)가 분리되었을 때에, 세트본체(3)의 제1의 접지단자 G's와 제2의 접지단자 G'b가 접속하도록 동작하는 코넥터(10)를 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 도 6은 세트본체(3)와 AC어댑터(4)가 코넥터(10)를 통해 접속되고, AC어댑터(4)로부터 세트본체(3)에 전력이 공급되고 있을 때의 상태를 나타내는 도면이고, 도 7은 세트본체(3)가 AC어댑터(4)로부터 분리되고, 세트본체(3)에 내장된 2차 전지(2)로부터 세트회로(1)에 전력이 공급되고 있을 때의 상태를 나타내는 도면이다.

상기 코넥터(10)를 사용했을 때, 세트본체(3)와 AC어댑터(4)가 접속되어 있을 때에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, AC어댑터(4)의 출력단자 Vcc와 세트본체(3)의 입력단자 V'cc가 접속하고, AC어댑터(4)의 제1의 접지단자 Gs와 세트본체(3)의 제1의 접지단자 G's가 접속하고, AC어댑터(4)의 제2의 접지단자 Gb와 세트본체(3)의 제2의 접지단자 G'b가 접속된 상태로 되어, 세트회로(1)에 세트회로전류 Is가 공급되고, 2차 전지(2)에 충전전류 Ib가 공급된다.

그리고, 세트본체(3)로부터 AC어댑터(4)가 분리되면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 세트본체(3)의 제1의 접지단자 G's와 제2의 접지단자 G'b가 접속된 상태로 되어, 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia가 세트회로(1)에 공급된다.

이상과 같은 코넥터(10)를 사용함으로써, 세트본체(3)로부터 AC어댑터(4)가 분리되었을 때에, 자동적으로 2차 전지(2)로부터 세트회로(1)에의 전력공급이 행해지도록 되므로, 매우 사용하기 편리한 양호한 시스템으로 된다. 나아가, 이상과 같은 코넥터(10)를 사용함으로써, 전력공급원의 자동전환을, 복잡한 회로를 요하지 않고, 매우 염가로 실현할 수 있다.

그런데, 세트회로(1)와 2차 전지(2)는 다이오드 Ds를 통해 접속되어 있으므로, 세트본체(3)의 제1의 접지단자 G's와 제2의 접지단자 G'b가 가령 접속되지 않고 오픈상태로 되었다고 해도, 다이오드 Ds를 통해, 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia가 세트회로(1)에 공급된다. 따라서, 예를 들면, 코넥터(10)의 부분에 있어서, 접점채터링이 생겼다고 해도, 순간적인 전력공급정지가 발생 하는 일은 없다.

그리고, 전술한 바와 같이, 세트본체(3)의 제1의 접지단자 G's와 제2의 접지단자 G'b가 접속되지 않고 오픈상태로 되었다고 해도, 다이오드 Ds를 통해, 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia가 세트회로(1)에 공급된다. 따라서, 전술한 바와 같은 코넥터(10)를 사용하지 않아도, 2차 전지(2)로부터 세트회로(1)에의 전력공급은 가능하다. 그러나, 전술한 바와 같은 코넥터(10)를 사용하면, 다이오드 Ds를 통하지 않고, 2차 전지(2)로부터 세트회로(1)로 효율 좋게 전력을 공급하는 것이 가능하게 되므로 보다 바람직하다.

그런데, 전술한 충전장치에서는, 세트회로(1)와 2차 전지(2)가 일체로 된 세트본체(3)에, AC어댑터(4)가 접속되는 것으로 했지만, 도 8에 나타낸 바와 같이, 2차 전지(2)를 AC어댑터(4)의 측에 배설하고, 세트본체(3)와 AC어댑터(4)가 출력단자 Vcc 및 접지단자 Gs를 통해 접속하도록 하고, 2차 전지(2)가 내부에 배설된 AC어댑터(4)와, 세트본체(3)와를 착탈 가능하게 해도 된다.

이 때도, 전술한 충전장치와 동일하게, 세트회로(1) 및 2차 전지(2)에 공급되는 전류가 소정치 이하로 되도록, 세트회로(1)에 공급되는 세트회로전류 Is와, 2차 전지(2)에 공급되는 충전전류 Ib가 제어된다. 즉, 세트본체(3)에 흐르는 전전류 Io가, 제2의 앰프 A2에 의해 소정의 전류치 이하로 제어되고, 2차 전지(2)에 흐르는 충전전류 Ib가, 제3의 앰프 A3에 의해 소정의 전류치 이하로 제어된다.

이 충전장치에서도, 세트회로(1)의 구동시에는, 세트회로(1)에 우선적으로 세트회로전류 Is가 공급되고, AC어댑터(4)의 내부에 배설된 2차 전지(2)에는, 전전류 Io로부터 세트회로(1)로 공급되는 세트회로전류 Is를 뺀 잉여전류가 충전전류 Ib로서 공급된다.

그리고, 외부전원으로부터 공급되는 전전류 Io의 최대치를 넘도록 하는 러시전류가 세트회로(1)에 흐를 때에, 2차 전지(2)의 방전에 의해 부족분의 전류가 보충되는 것은, 전술한 충전장치와 동일하다.

또, 도 9에 나타낸 바와 같이, AC어댑터(4)의 내부에 제1의 2차 전지(21)를 배설하는 동시에, AC어댑터(4)에 대하여 세트회로(1)와 제2의 2차 전지(22)와를 각각 접속하도록 하고, AC어댑터(4)와, 세트회로(1)가 배설되는 세트본체(3)와, 제2의 2차 전지(22)가 배설되는 부분(23)과를, 각각 착탈 가능하게 해도 된다.

도 9에 나타낸 충전장치에서는, AC어댑터(4)와 세트본체(3)와의 접속에 대해서는 전술한 충전장치와 동일하지만, 2차 전지로서, 제1의 2차 전지(21)와 제2의 2차 전지(22)와를 구비하고 있으므로, 이들의 2차 전지(21,22)에 관련되는 부분의 회로가 다음과 같은 구성으로 된다.

즉, 도 9에 나타낸 바와 같이, AC어댑터(4)의 내부에 배설된 제1의 2차 전지(21)는, 마이너스단자가, 제1의 2차 전지(21)의 충전전류를 검출하기 위한 저항인 제1의 충전전류 검출용 저항 Rb1에 접속되고, 이 제1의 충전전류 검출용 저항 Rb1의 다른 쪽의 단자는, 제1의 저항 Ro에 접속된다.

한편, AC어댑터(4)의 외부에 배설된 제2의 2차 전지(22)는, 플러스단자가 AC어댑터(4)의 출력단자 Vcc에 접속되고, 마이너스단자가 AC어댑터(4)의 제2의 접지단자 Gb에 접속된다. 여기서, 제2의 접지단자 Gb에는, 제2의 2차 전지(22)의 충전전류를 검출하기 위한 저항인 제2의 충전전류 검출용 저항 Rb2이 접속되고, 이 제2의 충전전류 검출용 저항 Rb2의 다른 쪽의 단자는, 제1의 충전전류 검출용 저항 Rb1과 동일하게, 제1의 저항 Ro에 접속된다.

그리고, 제1의 2차 전지(21)와 제2의 2차 전지(22)에 흐르는 합계의 충전전류량을 제어하기 위해, 제1의 2차 전지(21)와 제2의 2차 전지(22)의 각각의 마이너스단자를, 2개의 저항 R1, R2을 직렬접속하여 결선(結線)접속하고, 이들의 저항 R1, R2의 중점(中點) X을 제3의 앰프 A3의 플러스단자에 접속한다. 그리고, 제3의 앰프 A3에 의해, 제1 및 제2의 2차 전지(21,22)에 흐르는 합계의 충전전류를 검출하여, 당해 충전전류가 소정치를 넘지 않도록 제어한다.

또, 제1의 2차 전지(21)에의 입력라인에는, 다이오드 d1를 삽입하고, 동일하게, 제2의 2차 전지(22)에의 입력라인에도, 다이오드 d2를 삽입한다. 이로써, 제1의 2차 전지(21)와 제2의 2차 전지(22)와의 사이에서, 전지전압에 차가 생겼다고 해도, 전류가 역류해 버리도록 하는 것이 없어진다. 즉, 이들의 다이오드 d1, d2는, 역류방지용의 다이오드이고, 전지전압이 높은 전지로부터 전지전압이 낮은 전지로, 전류가 역류해 버리는 것을 방지하기 위한 것이다.

그리고, 도 9에 나타낸 예는, AC어댑터(4)의 내부에 제1의 2차 전지(21)를 배설한 예이지만, 제1의 2차 전지(21)가 없고, 단지, AC어댑터(4)에 대하여 세트본체(3)와 제2의 2차 전지(22)가 각각 접속하도록 하는 경우에서도, 본 발명은 적용 가능하다. 이 경우는 , 제2의 2차 전지(22)에의 입력라인에 배설되는 다이오드 d2는 불필요하고, 다이오드 d2를 제거했을 때에는, 외부전원으로부터 공급되는 전전류 Io의 최대치를 넘도록 하는 러시전류가 세트회로(1)에 흐를 때에, 제2의 2차 전지(22)로부터의 방전에 의해 부족분의 전류가 보충된다.

또, 도 10에 나타내는 바와 같이, 전력변환트랜스(7)의 2차 측에 정류다이오드로서, 2개의 다이오드 Da, Db를 배설하고, 세트본체(3)에의 입력라인을, 세트측 입력라인(Vcc라인)과, 2차 전지측 입력라인(Vb라인)과로 나누도록 해도 된다. 이와 같은 회로구성은, 세트회로(1)의 측의 접지라인과 2차 전지(2)의 접지라인과를 통합하고 싶을 때, 즉, AC어댑터(4)와 세트본체(3)와의 인터페이스에 있어서, 접지라인(GND라인)을 1개로 하고 싶을 때에, 특히 유효하다.

이 때는, 다이오드 Db에서 정류된 입력라인, 즉 2차 전지측 입력라인에, 2차 전지(2)에 공급되는 충전전류를 검출하기 위한 저항인 제2의 저항 Rb을 접속한다. 그리고, 제3의 앰프 A3는 , 이 제2의 저항 Rb에 흐르는 전류를 검출하고, 2차 전지(2)에 공급되는 충전전류 Ib가 소정치를 넘지 않도록, 2차 전지측 입력라인에 흐르는 전류를 제어한다.

또, 접지라인에는, 세트본체(3)에 흐르는 전전류 Io를 검출하기 위한 저항인 제1의 저항 Ro을 접속한다. 그리고, 제2의 앰프 A2는, 이 제1의 저항 Ro에 흐르는 전류를 검출하고, 세트본체(3)에 흐르는 전전류 Io가 소정치를 넘지 않도록, 세트측 입력라인 및 2차 전지측 입력라인에 흐르는 전류를 제어한다. 즉, 제2의 앰프 A2는, 세트회로(1)에 흐르는 전류 Is와 2차 전지(2)에 흐르는 충전전류 Ib와의 합을 검출하고, 세트본체(3)에 공급되는 전전류 Io가 소정치를 넘지 않도록, AC어댑터(4)로부터 공급되는 전류를 제어한다.

이상과 같은 회로구성으로 했을 때도, AC어댑터(4)는, 도 3에 나타낸 바와 같은 회로구성으로 했을 때와 동일하게 동작하고, AC어댑터(4)로부터의 출력특성도 도 4와 동일한 특성으로 된다.

또, 도 10에 나타낸 회로구성에서는, 전계효과트랜지스터 FET, 저항 Ru, 콤퍼레이터 COMP 및 NAND회로 NA를 세트본체(3)의 내부에 배설하여, 2차 전지(2)의 충전과 방전과를 자동적으로 전환하도록 하고 있다.

전계효과트랜지스터 FET는, 세트측 입력라인과, 2차 전지측 입력라인과의 사이에 배설되어 있다. 이 전계효과트랜지스터 FET는, 2차 전지(2)에 충전전류 Ib가 흐르고 있을 때에는 오프상태로 되고, AC어댑터(4)로부터 전류가 공급되고 있지 않은 상태에서 세트회로(1)가 구동되었을 때, 즉 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia가 흐를 때에, 온상태로 된다. 즉, AC어댑터(4)로부터 전류가 공급되고 있지 않은 상태에서 세트회로(1)가 구동되었을 때에, 전계효과트랜지스터 FET가 온상태로 되어, 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia가 세트회로(1)에 공급된다.

여기서, 전계효과트랜지스터 FET의 내부에는, 다이오드 d가 배설되어 있다. 따라서, 전계효과트랜지스터 FET가 오프상태의 때에서도, 2차 전지(2)가 방전되면, 다이오드 d를 통해, 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia가 세트회로(1)에 흐른다. 그러나, 다이오드 순방향(順方向) 전압강하가 생기므로, 세트회로(1)의 구동시에는, 전계효과트랜지스터 FET를 온상태로 할 필요가 있다.

그래서, 도 10에 나타낸 회로구성에서는, NAND회로 NA를 사용하여, 2차 전지(2)가 충전상태의 때와 방전상태의 때에서, 전계효과트랜지스터 FET의 상태를 전환하도록 하고 있다. 즉, NAND회로 NA로부터의 출력이 하이레벨일 때에, 전계효과트랜지스터 FET가 오프상태로 되고, NAND회로 NA로부터의 출력이 로레벨일 때에, 전계효과트랜지스터 FET가 온상태로 되도록 하고 있다.

여기서, NAND회로 NA의 한쪽의 입력단자에는, 세트회로(1)의 구동상태를 나타내는 신호가 입력된다. 즉, 세트회로(1)는, 구동하고 있을 때에, 하이레벨의 신호 Hi를 NAND회로 NA에 입력하고, 구동하고 있지 않을 때에, 로레벨의 신호 Low를 NAND회로 NA에 입력한다. 또, NAND회로 NA의 다른 쪽의 입력단자에는, 다음에 설명하는 바와 같이, 콤퍼레이터 COMP로부터의 신호가 입력된다.

상기 세트본체(3)에는, 2차 전지(2)의 마이너스단자와, 세트회로(1)의 접지단자와의 사이에 저항 Ru이 접속되어 있고, 이 저항 Ru의 한쪽의 단자는, 콤퍼레이터 COMP의 플러스단자에 접속되고, 다른 쪽의 단자는, 콤퍼레이터 COMP의 마이너스단자에 접속되어 있다.

그리고, AC어댑터(4)로부터 전력공급이 행해지고 있으며, 2차 전지(2)에 충전전류 Ib가 공급되고 있으면, 콤퍼레이터 COMP의 마이너스단자에 인가되는 전압이 플러스단자에 인가되는 전압보다도 높게 되어, 콤퍼레이터 COMP로부터 NAND회로 NA에 로레벨의 신호 Low가 입력된다. 이 결과, 세트회로(1)의 구동상태에 상관없이, NAND회로 NA로부터의 출력은 하이레벨로 되고, 전계효과트랜지스터 FET는, 오프상태로 된다.

즉, 2차 전지(2)를 충전하고 있을 때에는, 세트회로(1)의 구동상태에 상관없이, 전계효과트랜지스터 FET는 오프상태로 되어, 세트측 입력라인으로부터 2차 전지측 입력라인으로 전류가 흘러 들어가는 일은 없다.

한편, AC어댑터(4)로부터 전력공급이 행해지고 있지 않을 때에, 세트회로(1)를 구동하면, 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia가 다이오드 d를 경유하여, 세트회로(1)에 공급된다. 이 때, 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia에 의해, 콤퍼레이터 COMP의 플러스단자에 인가되는 전압이 마이너스단자에 인가되는 전압보다도 높게 되어, 콤퍼레이터 COMP로부터 NAND회로 NA에 하이레벨의 신호 Hi가 입력된다. 이 결과, NAND회로 NA로부터의 출력은 로레벨로 되고, 전계효과트랜지스터 FET가 온상태로 되어, 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia가 세트회로(1)에 공급되어, 세트회로(1)가 안정되게 동작하게 된다.

이상과 같이, 전계효과트랜지스터 FET 등을 사용하여 2차 전지(2)의 충전과 방전과를 자동적으로 전환하도록 함으로써, 세트측 입력라인으로부터 2차 전지측 입력라인으로 전류가 흘러들어가지 않도록 할 수 있고, 나아가, AC어댑터(4)로부터의 전력공급을 정지했을 때에는, 세트회로(1)에의 전력공급원이, AC어댑터(4)로부터 2차 전지(2)로 자동적으로 전환되어, 2차 전지(2)로부터의 방전전류 Ia가 세트회로(1)에 공급되게 된다.

그리고, 본 발명에 관한 충전장치가 사용되는 기기는, 2차 전지를 구동용 전원으로 하여 구비하는 것이면, 특히 한정되는 것은 아니고, 본 발명은, 비디오카메라나 퍼스널컴퓨터 등과 같은 전기에 의해 구동되는 기기 일반에 널리 적용 가능하다. 또, 사용되는 2차 전지도 특히 한정되지 않는다. 그리고, 2차 전지로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 리튬이온 2차 전지, 리튬폴리머 2차 전지, 니켈수소 2차 전지 등이 있다.

이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 관한 충전장치는, 전기에 의해 구동되는 기기에 공급되는 전류를 검출하는 제1의 전류검출수단과, 2차 전지에 공급되는 전류를 검출하는 제2의 전류검출수단과를 구비하고 있고, 그들의 검출결과에 따라, 기기 및 2차 전지에 공급되는 전류가 소정치 이하로 되도록, 공급되는 전류를 제어하도록 하고 있으므로, 기기의 구동상태에 상관없이 2차 전지의 충전을 행하는 것이 가능하다. 나아가, 본 발명에 관한 충전장치는, 간단한 회로구성이고, 저코스트로 실현하는 것이 가능하다.

도 1은 종래의 충전장치의 회로도.

도 2는 도 1에 나타낸 충전장치의 AC어댑터의 출력특성을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명을 적용한 충전장치의 일예를 나타낸 회로도.

도 4는 도 3에 나타낸 충전장치의 AC어댑터의 출력특성을 나타낸 도면.

도 5는 2차 전지에 흐르는 충전전류 Ib의 천이(遷移)의 모양과, 세트회로에 흐르는 세트회로전류 Is의 천이의 모양을 나타낸 도면.

도 6은 세트본체와 AC어댑터가 코넥터를 통해 접속되고, AC어댑터로부터 세트본체로 전력이 공급되고 있는 상태를 나타낸 도면.

도 7은 세트본체가 AC어댑터로부터 분리되고, 세트본체에 내장된 2차 전지로부터 세트회로로 전력이 공급되고 있는 상태를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명을 적용한 충전장치의 다른 예를 나타내는 회로도이고, AC어댑터의 내부에 2차 전지를 배설하고, AC어댑터와 세트본체와를 착탈 가능하게 한 예를 나타낸 회로도.

도 9은 본 발명을 적용한 충전장치의 다른 예를 나타내는 회로도이고, AC어댑터와, 세트본체와, 2차 전지가 배설된 부분과를, 각각 착탈 가능하게 한 예를 나타낸 회로도.

도 10은 본 발명을 적용한 충전장치의 다른 예를 나타내는 회로도이고, AC어댑터와 세트본체와의 인터페이스에 있어서 접지라인을 1개로 하는 동시에, 2차 전지의 충전과 방전과를 자동적으로 전환하도록 한 예를 나타낸 회로도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 세트회로, 2 : 2차 전지, 3 : 세트본체, 4 : AC어댑터, 5 : 입력필터, 6 : 정류회로(整流回路), 7 : 전력변환트랜스, Tr : 스위칭소자, C : 콘덴서, Ro : 제1의 저항, Rb : 제2의 저항, A1,A2,A3 : 앰프, D,D1,D2,D3,Ds : 다이오드, PH : 포토커플러, PWM : 펄스폭 변조제어회로.

Claims

전기에 의해 구동되는 기기에 사용되는 2차 전지를 충전하는 충전장치로서,

상기 기기에 공급되는 전류를 검출하는 제1의 전류검출수단과,

상기 2차 전지에 공급되는 전류를 검출하는 제2의 전류검출수단을 포함하고,

상기 제1의 전류검출수단 및 상기 제2의 전류검출수단에 의한 검출결과에 따라, 상기 기기 및 상기 2차 전지에 공급되는 전류가 소정치 이하로 되도록 제어하고,

상기 제1의 전류검출수단은 상기 기기에 접속되는 제1의 저항을 가지고, 상기 제1의 저항에 흐르는 전류를 검출하고, 상기 제2의 전류검출수단은 상기 2차 전지에 접속되는 제2의 저항을 가지고, 상기 제2의 저항에 흐르는 전류를 검출하는 것을 특징으로 하는 충전장치.
제1항에 있어서, 다이오드가 상기 2차 전지와 상기 기기와의 사이에 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 충전장치.
제1항에 있어서, 상기 기기의 구동시에 외부전원으로부터 전류가 공급되지 않을 때, 상기 2차 전지로부터의 방전전류를 상기 기기에 공급하도록 전류 방향을 제어하는 전류제어수단을 더 포함하는 충전장치.
제3항에 있어서, 상기 전류제어수단은, 전류 방향을 제어하기 위해 사용되는, 상기 기기와 상기 2차 전지의 사이에 배설된 전계효과트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전장치.
제1항에 있어서, 상기 기기 및 상기 2차 전지에 공급하는 전류를 제어하는 전류제어부를 더 포함하는 충전장치.
제5항에 있어서, 상기 전류제어부가 상기 기기 및 상기 2차 전지가 가지는 부분에 착탈가능하게 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 충전장치.
제5항에 있어서, 상기 전류제어부 및 상기 2차 전지를 포함하는 부분이 상기 기기에 착탈가능하게 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 충전장치.
제5항에 있어서, 상기 전류제어부와, 상기 기기와, 상기 2차 전지를 포함하는 부분이 서로 착탈가능하게 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 충전장치.