(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された定電流手段と定電圧手段とを有し、電源から供給される入力電圧及び入力電流を使用して、上記定電流手段によつて二次電池に所定値以下の充電電流を供給すると共に、上記定電圧手段によつて上記二次電池に所定値以下の充電電圧を供給することにより当該二次電池を充電する充電装置において、
上記定電流手段又は上記定電圧手段の損失が許容損失を越える場合、所望のパルス幅を有するパルス信号を生成するパルス幅変調手段と、
上記許容損失を越える上記定電流手段又は上記定電圧手段を、上記パルス信号に基づいて断続的に動作させる制御手段と
を具えることを特徴とする充電装置。
【請求項２】
上記入力電圧を検出する電圧検出手段を具え、
上記パルス幅変調手段は、
上記電圧検出手段の検出結果が定格値よりも大きければ、当該検出結果に応じたパルス幅を有する上記パルス信号を生成し、
上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電圧手段を断続的に動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
上記入力電流を検出する電流検出手段を具え、
上記パルス幅変調手段は、
上記電流検出手段の検出結果が定格値よりも大きければ、当該検出結果に応じたパルス幅を有する上記パルス信号を生成し、
上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電流手段を断続的に動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項４】
上記入力電圧を検出する電圧検出手段と、
上記入力電流を検出する電流検出手段と、
上記電圧検出手段と上記電流検出手段の検出結果をそれぞれ積算することにより上記電源から供給される入力電力を算出する積算手段と
を具え、
上記パルス幅変調手段は、上記積算手段の算出結果が定格値よりも大きければ、当該算出結果に応じたパルス幅を有する上記パルス信号を生成し、
上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電流手段及び上記定電圧手段を断続的に動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項５】
上記入力電流を検出する電流検出手段と、
上記定電流手段の入出力間の電位差を検出する電圧検出手段と、
上記電流検出手段と上記電圧検出手段の検出結果をそれぞれ積算することにより上記定電流手段の電力を算出する積算手段と
を具え、
上記パルス幅変調手段は、
上記積算手段の算出結果が定格値よりも大きければ、当該算出結果に応じたパルス幅を有する上記パルス信号を生成し、
上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電流手段を断続的に動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項６】
上記入力電流を検出する電流検出手段と、
上記定電圧手段の入出力間の電位差を検出する電圧検出手段と、
上記電流検出手段と上記電圧検出手段の検出結果をそれぞれ積算することにより上記定電圧手段の電力を算出する積算手段と
を具え、
上記パルス幅変調手段は、
上記積算手段の算出結果が定格値よりも大きければ、当該算出結果に応じたパルス幅を有する上記パルス信号を生成し、
上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電圧手段を断続的に動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項７】
スイツチ素子としてのトランジスタを共通化することにより、上記定電流手段及び上記定電圧手段を１つの定電流定電圧回路によつて形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項８】
上記入力電流を検出する電流検出手段と、
上記定電流定電圧回路の入出力間の電位差を検出する電圧検出手段と、
上記電流検出手段と上記電圧検出手段の検出結果をそれぞれ積算することにより上記定電流定電圧回路の電力を算出する積算手段と
を具え、
上記パルス幅変調手段は、
上記積算手段の算出結果が定格値よりも大きければ、当該算出結果に応じたパルス幅を有する上記パルス信号を生成し、
上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電流定電圧回路を断続的に動作させる
ことを特徴とする請求項７に記載の充電装置。
【請求項９】
上記入力電圧を検出する電圧検出手段と、
上記入力電流を検出する電流検出手段と、
上記電圧検出手段と上記電流検出手段の検出結果をそれぞれ積算することにより上記電源から供給される入力電力を算出する積算手段と
を具え、
上記パルス幅変調手段は、上記積算手段の算出結果が定格値よりも大きければ、当該算出結果に応じたパルス幅を有する上記パルス信号を生成し、
上記制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記定電流定電圧回路を断続的に動作させる
ことを特徴とする請求項７に記載の充電装置。
【請求項１０】
上記定電流手段と上記定電圧手段は、
第１の出力電流を出力する第１の定電流回路と第１の出力電圧を出力する第１の定電圧回路とが直列接続された第１の系統と、第２の出力電流を出力する第２の定電流回路と第２の出力電圧を出力する第２の定電圧回路とが直列接続された第２の系統とが並列接続されてなる
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項１１】
上記定電流手段に並列接続され、当該定電流手段をパスするスイツチを有し、上記制御手段はパルス信号に応じて上記スイツチをオンオフ動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項１２】
上記定電流手段は出力電流値がそれぞれ異なる複数の定電流回路からなると共に、上記定電圧手段は出力電圧値がそれぞれ異なる複数の定電圧回路からなり、
上記定電流回路及び上記定電圧回路を切り換える切換スイツチと、
上記二次電池の種類に応じて上記切換スイツチを切り換えるスイツチ制御回路と
を具えることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項１３】
上記入力電圧を検出する電圧検出手段として検出電圧値が異なる複数の電圧検出回路と、
上記入力電流を検出する電流検出手段として検出電流値が異なる複数の電流検出回路と、
上記電圧検出回路及び上記電流検出回路の検出結果に応じて最適な制御モードを上記パルス幅変調手段に通知するモード切換回路と
を具え、上記パルス幅変調手段は、上記制御モードに応じた最適なパルス幅を有するパルス信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項１４】
上記制御手段は、
上記パルス幅変調手段又は所定の停止手段からの出力信号によつて上記許容損失を越えなくなつたことが判定した場合には、断続的に動作している上記定電流手段又は上記定電圧手段を連続的に動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項１５】
上記定電流手段及び上記定電圧手段が連続的に動作している状態で上記入力電流を検出することにより上記二次電池の満充電を検出する電流検出手段
を具えることを特徴とする請求項１４に記載の充電装置。
【請求項１６】
直列接続された定電流手段と定電圧手段とを有し、電源から供給される入力電圧及び入力電流を使用して、上記定電流手段によつて二次電池に所定値以下の充電電流を供給すると共に、上記定電圧手段によつて上記二次電池に所定値以下の充電電圧を供給することにより当該二次電池を充電する充電装置において、
上記定電流手段の損失が許容損失を越える場合、所望のパルス幅を有する第１のパルス信号を生成する第１のパルス幅変調手段と、
上記定電圧手段の損失が許容損失を越える場合、所望のパルス幅を有する第２のパルス信号を生成する第２のパルス幅変調手段と、
上記第１及び第２のパルス信号のうちパルス幅の狭いパルス信号を選択し、優先パルス信号として出力する優先パルス生成手段と、
上記優先パルス信号に基づいて、上記定電流手段及び上記定電圧手段を断続的に動作させる制御手段と
を具えることを特徴とする充電装置。
【請求項１７】
上記入力電流を検出する電流検出手段を有し、上記第１のパルス幅変調手段は、上記電流検出手段の検出結果が定格値よりも大きければ、当該検出結果に応じたパルス幅を有する上記第１のパルス信号を生成し、
上記入力電圧を検出する電圧検出手段を有し、上記第２のパルス幅変調手段は、上記電圧検出手段の検出結果が定格値よりも大きければ、当該検出結果に応じたパルス幅を有する上記第２のパルス信号を生成する
ことを特徴とする請求項１６に記載の充電装置。
【請求項１８】
上記入力電流を検出する電流検出手段と、
上記入力電圧を検出する電圧検出手段と、
上記電流検出手段と上記電圧検出手段の検出結果をそれぞれ積算することにより上記電源から供給される入力電力を算出する積算手段と
を具え、
上記第１及び第２のパルス幅変調手段は、それぞれ上記積算手段の算出結果が定格値よりも大きければ、上記第１及び第２のパルス信号を生成する
ことを特徴とする請求項１６に記載の充電装置。
【請求項１９】
スイツチ素子としてのトランジスタを共通化することにより、上記定電流手段及び上記定電圧手段を１つの定電流定電圧回路によつて形成する
ことを特徴とする請求項１６に記載の充電装置。
【請求項２０】
上記制御手段は、
上記優先パルス生成手段からの出力信号によつて上記許容損失を越えなくなつたことが判定した場合には、断続的に動作している上記定電流手段及び上記定電圧手段を連続的に動作させる
ことを特徴とする請求項１６に記載の充電装置。
【請求項２１】
上記定電流手段及び上記定電圧手段が連続的に動作している状態で上記入力電流を検出することにより上記二次電池の満充電を検出する電流検出手段
を具えることを特徴とする請求項１６に記載の充電装置。
【請求項２２】
直列接続された定電流手段と定電圧手段とを有し、電源から供給される入力電圧及び入力電流を使用して、上記定電流手段によつて二次電池に所定値以下の充電電流を供給すると共に、上記定電圧手段によつて上記二次電池に所定値以下の充電電圧を供給することにより当該二次電池を充電する充電装置の充電方法において、
上記定電流手段又は上記定電圧手段の損失が許容損失を越える場合、当該許容損失を越える上記定電流手段又は上記定電圧手段を所望のパルス幅を有するパルス信号に基づいて断続的に動作させる
ことを特徴とする充電方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。
【０００２】
発明の属する技術分野
従来の技術（図３２）
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
発明の実施の形態
（１）原理（図１）
（２）第１実施例（図２〜図８）
（３）第２実施例（図９〜図１１）
（４）第３実施例（図１２）
（５）第４実施例（図１３及び図１４）
（６）第５実施例（図１５及び図１６）
（７）第６実施例（図１７及び図１８）
（８）第７実施例（図１９〜図２１）
（９）第８実施例（図２２及び図２３）
（１０）他の実施例（図２４〜図３１）
発明の効果
【０００３】
【発明の属する技術分野】
本発明は充電装置及び充電方法に関し、特に定電圧回路及び定電流回路を有する充電装置に適用して好適なものである。
【０００４】
【従来の技術】
近年、携帯電話機やカメラ一体型ＶＴＲ等、ポータブル電子機器においては、電源として二次電池が使用されている。これらのポータブル電子機器を使用するときには、その使用に先立つて二次電池を充電する必要がある。
【０００５】
二次電池を充電する場合には、定格値よりも大きい充電電圧及び充電電流を二次電池に与えると、当該二次電池が損傷するおそれがある。そのため充電装置としては、一般に定電圧回路及び定電流回路を有しており、これらの回路によつて定格値よりも大きい充電電圧及び充電電流を二次電池に与えないようにしている。
【０００６】
ここでこのような充電装置を図３２に示す。この図３２に示すように、充電装置１は直列接続された定電流回路２及び定電圧回路３を有しており、直流電源として接続された交流直流変換器（いわゆるＡＣアダプタ）４からの入力電圧及び入力電流を使用して、定電流回路２によつて定格値以下の充電電流を二次電池ＢＴに供給すると共に、定電圧回路３によつて定格値以下の充電電圧を二次電池ＢＴに供給するようになされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成の充電装置１においては、定電流回路２や定電圧回路３によつて二次電池ＢＴの損傷を防止し得るが、定電流回路２や定電圧回路３については回路の損傷を防止し得ないといつた問題がある。通常、充電装置１に供給する直流電源としては、当該充電装置１に適合する出力電圧及び出力電流を有する直流電源を使用するが、例えばユーザが適合外の出力電圧及び出力電流を有する直流電源を使用した場合には、定電流回路２や定電圧回路３に定格値以上の入力電流や入力電圧が供給されることになり、これによつて定格値以上の発熱が定電流回路２及び定電圧回路３に発生して当該定電流回路２及び定電圧回路３が損傷するといつた問題が起きる。
【０００８】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、定電流手段及び定電圧手段の損傷を未然に防止し得る充電装置及びその充電方法を提案しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、直列接続された定電流手段と定電圧手段とを有し、電源から供給される入力電圧及び入力電流を使用して、定電流手段によつて二次電池に所定値以下の充電電流を供給すると共に、定電圧手段によつて二次電池に所定値以下の充電電圧を供給することにより当該二次電池を充電する充電装置において、定電流手段又は定電圧手段の損失が許容損失を越える場合、所望のパルス幅を有するパルス信号を生成するパルス幅変調手段と、許容損失を越える定電流手段又は定電圧手段を、パルス信号に基づいて断続的に動作させる制御手段とを設けるようにした。
【００１０】
このように定電流手段又は定電圧手段の損失が許容損失を越える場合、パルス信号によつて当該定電流手段又は定電圧手段を断続的に動作させるようにしたことにより、定電流手段又は定電圧手段の損失を抑えて発熱を抑制し得、当該定電流手段及び定電圧手段の損傷を防止し得る。
【００１１】
また本発明においては、直列接続された定電流手段と定電圧手段とを有し、電源から供給される入力電圧及び入力電流を使用して、定電流手段によつて二次電池に所定値以下の充電電流を供給すると共に、定電圧手段によつて二次電池に所定値以下の充電電圧を供給することにより当該二次電池を充電する充電装置において、定電流手段の損失が許容損失を越える場合、所望のパルス幅を有する第１のパルス信号を生成する第１のパルス幅変調手段と、定電圧手段の損失が許容損失を越える場合、所望のパルス幅を有する第２のパルス信号を生成する第２のパルス幅変調手段と、第１及び第２のパルス信号のうちパルス幅の狭いパルス信号を選択し、優先パルス信号として出力する優先パルス生成手段と、優先パルス信号に基づいて、定電流手段及び定電圧手段を断続的に動作させる制御手段とを設けるようにした。
【００１２】
このようにして定電流手段のための第１のパルス信号及び定電圧手段のための第２のパルス信号のうちパルス幅の狭い方を選択した優先パルス信号に基づいて、定電流手段及び定電圧手段を断続的に動作させるようにしたことにより、定電流手段と定電圧手段の損失が異なる場合でも、当該定電流手段及び定電圧手段の損失を同時に抑えて発熱を抑制し得、当該定電流手段及び定電圧手段の損傷を防止し得る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
【００１４】
（１）原理
まずこの項では、本発明の原理を説明する。通常、二次電池の場合には、充電時の電圧及び電流に定格値が定められており、その定格値の電圧及び電流で充電することが推奨されている。例えば近年多用化されているリチウムイオン電池であれば、充電電流１〔Ｃ〕以下、充電電圧4.2 〔Ｖ〕以下が定格値として定められている。このため充電装置においては、定電流回路及び定電圧回路を設け、当該定電流回路及び定電圧回路によつて二次電池に定格値の電流及び電圧を供給するようになされている。
【００１５】
ところで定電流回路や定電圧回路においても、通常、入力電流及び入力電圧に関して電流及び電圧定格値が定められており、その電流及び電圧定格値以下の入力電流及び入力電圧を供給しなければならない。しかしながらユーザがこの電流及び電圧定格値に適合しない直流電源を充電装置に接続した場合には、当然ながら電流及び電圧定格値よりも大きい入力電流及び入力電圧が定電流回路及び定電圧回路に供給されることになる。このように適合外の入力電流及び入力電圧が供給された場合には、定電流回路及び定電圧回路に定格値以上の回路損失が発生し、これによつて定格値以上の発熱が発生して回路が損傷する問題が起きる。
【００１６】
例えば図１に示すように、定電流回路及び定電圧回路の定格値がそれぞれ電流Ａ1 〔Ａ〕、電圧Ｖ1 〔Ｖ〕として定められており、領域Ｘで示される範囲が許容範囲だとすると、この許容範囲Ｘ内の直流電源が接続された場合には定電流回路及び定電圧回路で発生する回路損失はグラフｘに示すようになり、許容損失ＰX を越えることはない。しかしながら許容範囲Ｘを越えるような直流電源が接続された場合、すなわち図中示す領域Ｙ内の直流電源が接続された場合には、定電流回路及び定電圧回路で発生する回路損失はグラフｙに示すようになり、許容損失ＰX を越えて、最悪の場合にはＰY なる回路損失が発生する。このように定電流回路及び定電圧回路の損失が許容損失ＰX を越えると、その回路損失が定格値以上の発熱を発生させ、当該定電流回路及び定電圧回路を損傷させる原因となる。
【００１７】
そこで本発明の場合には、許容範囲Ｘを越えるような入力電流及び入力電圧が供給された場合には、所望のパルス幅を有するパルス信号を使用して定電流回路及び定電圧回路を断続的に動作させて二次電池を充電し、これにより定電流回路及び定電圧回路で発生する回路損失が許容損失ＰX を越えないようにして回路の損傷を防止する。このような本発明の概念を適用した具体的な実施例を、以下の項目において順に説明する。なお、以降の説明においては、このようなパルス信号を使用して断続的に充電することをパルス充電と呼ぶ。
【００１８】
（２）第１実施例
図２において、１０は全体として第１実施例による充電装置を示し、入力端子ＩＮ−Ａ、ＩＮ−Ｂ間に直流電源が接続されるようになされている。この充電装置１０においては、入力端子ＩＮ−Ａと二次電池ＢＴの正極との間には、直列接続された２つの回路が設けられている。すなわち１つは二次電池ＢＴに対して電池の定格値以下の充電電流を供給する定電流回路１１であり、もう１つは二次電池ＢＴに対して電池の定格値以下の充電電圧を供給する定電圧回路１２である。これにより二次電池ＢＴに対して電池の定格値よりも大きい充電電流及び充電電圧が供給されることを防止し、当該二次電池ＢＴの損傷を防止し得るようになされている。
【００１９】
また入力端子ＩＮ−Ａ、ＩＮ−Ｂ間には、直流電源によつて供給される入力電圧の電圧値を検出する電圧検出回路１３が設けられている。この電圧検出回路１３によつて検出された電圧検出結果は、後述する第２のパルス幅変調回路１６に供給される。
【００２０】
また入力端子ＩＮ−Ｂと二次電池ＢＴの負極との間には、直流電源によつて供給された入力電流の電流値を検出する電流検出回路１４が設けられている。この電流検出回路１４によつて検出された電流検出結果は、後述する第１のパルス幅変調回路１５に供給される。
【００２１】
第１のパルス幅変調回路１５は、電流検出回路１４からの電流検出結果により、定電流回路１１の電流定格値よりも大きい入力電流が検出された場合には、許容損失を越えるおそれがあると判定して、発振器（ＯＳＣ）１７から供給されるクロツク信号に基づいて、図３（Ａ）に示すように、入力電流に応じた所望のパルス幅Ｗ1 を有するパルス信号を生成し、これを第１の制御回路１８に供給する。因みに、このパルス信号のパルス幅Ｗ1 は、定電流回路１１の回路損失が許容損失を越えないように、最適な値に設定される。
【００２２】
なお、第１のパルス幅変調回路１５は、電流検出回路１４からの電流検出結果により、電流定格値以下の入力電流が検出された場合には、常に論理レベル「Ｈ」の信号を生成し、これを第１の制御回路１８に供給する。
【００２３】
第１の制御回路１８は、パルス幅変調回路１５から供給される信号が論理レベル「Ｈ」のとき定電流回路１１を動作させ、論理レベル「Ｌ」のとき定電流回路１１の動作を停止する。これにより電流定格値よりも大きい入力電流が検出された場合には、定電流回路１１は断続的に動作し、電流定格値以下の入力電流が検出された場合には、定電流回路１１は連続的に動作する。
【００２４】
一方、第２のパルス幅変調回路１６は、電圧検出回路１３からの電圧検出結果により、定電圧回路１２の電圧定格値よりも大きい入力電圧が検出された場合には、許容損失を越えるおそれがあると判定して、発振器１７から供給されるクロツク信号に基づいて、図３（Ｂ）に示すように、入力電圧に応じた所望のパルス幅Ｗ2 を有するパルス信号を生成し、これを第２の制御回路１９に供給する。因みに、このパルス信号のパルス幅Ｗ2 は、定電圧回路１２の回路損失が許容損失を越えないように、最適な値に設定される。
【００２５】
なお、第２のパルス幅変調回路１６は、電圧検出回路１３からの電圧検出結果により、電圧定格値以下の入力電圧が検出された場合には、常に論理レベル「Ｈ」の信号を生成し、これを第２の制御回路１９に供給する。
【００２６】
第２の制御回路１９は、パルス幅変調回路１６から供給される信号が論理レベル「Ｈ」のとき定電圧回路１２を動作させ、論理レベル「Ｌ」のとき定電圧回路１２の動作を停止する。これにより電圧定格値よりも大きい入力電圧が検出された場合には、定電圧回路１２は断続的に動作し、電圧定格値以下の入力電圧が検出された場合には、定電圧回路１１は連続的に動作する。
【００２７】
ここで各回路ブロツクの具体的構成を説明する。まず定電流回路１１及び第１の制御回路１８について、図４を用いて説明する。この図４に示すように、定電流回路１１の入力側には、抵抗Ｒ１の一端が接続されており、その抵抗Ｒ１の他端にはスイツチ素子としてのトランジスタＴｒ１のエミツタが接続されている。このトランジスタＴｒ１のコレクタは定電流回路１１の出力側に接続されており、ベースは抵抗Ｒ２を介して第１の制御回路１８に接続されている。また抵抗Ｒ１の一端には電流検出素子としてのトランジスタＴｒ２のエミツタが接続され、その抵抗Ｒ１の他端にはトランジスタＴｒ２のベースが接続されている。またトランジスタＴｒ２のコレクタはトランジスタＴｒ１のベースに接続されている。このような構成を有する定電流回路１１は、第１の制御回路１８によつてトランジスタＴｒ１のベースを接地すると、当該トランジスタＴｒ１がオン状態になり、入力側から出力側に向かつて電流が流れる。この電流が基準値以上になると、抵抗Ｒ１によつてトランジスタＴｒ２のベース・エミツタ間に所定の電位差が生じ、これによつてトランジスタＴｒ２がオン状態になる。トランジスタＴｒ２がオン状態になると、トランジスタＴｒ１のベース電位がエミツタ電位よりも大きくなるので、トランジスタＴｒ１がオフ状態になり、電流が流れなくなる。電流が流れなくなると、再びトランジスタＴｒ２がオフ状態になり、トランジスタＴｒ１のベース電位がエミツタ電位よりも下がり、トランジスタＴｒ１がオン状態になる。以降、この動作を繰り返し、トランジスタＴｒ２によつて電流検出して回路動作を制御することにより、定電流回路１１は基準値以下の電流を出力する。
【００２８】
一方、第１の制御回路１８は、スイツチ素子としてのトランジスタＴｒ３によつて構成される。このトランジスタＴｒ３のコレクタは上述した定電流回路１１の抵抗Ｒ２に接続され、エミツタは接地されている。このトランジスタＴｒ３のベースには第１のパルス幅変調回路１５からの信号が入力されており、その信号が論理レベル「Ｈ」であればトランジスタＴｒ３はオン状態になり、論理レベル「Ｌ」であればトランジスタＴｒ３はオフ状態になるようになされている。これにより第１の制御回路１８は、第１のパルス幅変調回路１５からの信号が論理レベル「Ｈ」であれば、定電流回路１１のトランジスタＴｒ１のベースを接地して当該定電流回路１１を動作させ、論理レベル「Ｌ」であれば定電流回路１１のトランジスタＴｒ１のベースを回路的に分離して当該定電流回路１１の動作を停止する。
【００２９】
次に定電圧回路１２及び第２の制御回路１９について、図５を用いて説明する。この図５に示すように、定電圧回路１２の入力側にはスイツチ素子としてのトランジスタＴｒ４のエミツタが接続されており、そのトランジスタＴｒ４のコレクタは定電圧回路１２の出力側に接続されている。このトランジスタＴｒ４のベースには制御素子としてのトランジスタＴｒ５のコレクタが接続されており、そのトランジスタＴｒ５のエミツタは抵抗Ｒ３を介して第２の制御回路１９に接続されている。
【００３０】
また定電圧回路１２の出力側には定電圧回路１２の出力電圧を検出する電圧検出素子としての抵抗Ｒ４の一端が接続されており、その抵抗Ｒ４の他端は抵抗Ｒ５を介して接地されている。この抵抗Ｒ４、Ｒ５の中点電位は定電圧回路１２の出力電圧を分圧したものであり、電圧検出素子としての比較器Ｐ１に入力される。比較器Ｐ１は、ツエナダイオードＤ１によつて得られる基準電位と抵抗Ｒ４、Ｒ５の中点電位とを比較することにより、定電圧回路１２の出力電圧が基準値であるか否かを検出し、その検出結果に応じた出力信号をトランジスタＴｒ５のベースに出力する。具体的には、比較器Ｐ１は出力電圧が基準値以下であれば論理レベル「Ｈ」の出力信号を出力し、基準値以上であれば論理レベル「Ｌ」の出力信号を出力する。
【００３１】
このような構成を有する定電圧回路１２は、第２の制御回路１９によつてトランジスタＴｒ５のエミツタが接地されると、動作可能状態になる。この状態では、定電圧回路１２の出力電圧は未だ基準値以下であるので、比較器Ｐ１は論理レベル「Ｈ」の出力信号を出力する。これによりトランジスタＴｒ５がオン状態になり、トランジスタＴｒ４のベースが接地されて当該トランジスタＴｒ４がオン状態になる。従つて定電圧回路１２の出力側には所定の電圧が出力される。この出力電圧は抵抗Ｒ４、Ｒ５によつて分圧された後に比較器Ｐ１に入力され、当該比較器Ｐ１によつて検出される。その結果、出力電圧が基準値より大きくなれば、比較器Ｐ１から論理レベル「Ｌ」の出力信号が出力されるので、トランジスタＴｒ５及びＴｒ４がオフ状態になり、定電圧回路１２の出力側に電圧が出力されなくなる。電圧が出力されなくなると、再び比較器Ｐ１から論理レベル「Ｈ」の出力信号が出力されてトランジスタＴｒ５及びＴｒ４がオン状態になり、定電圧回路１２の出力側には所定の電圧が出力される。以降、この動作を繰り返し、抵抗Ｒ４、Ｒ５及び比較器Ｐ１によつて電圧検出すると共に、その検出結果によつて回路動作を制御することにより、定電圧回路１２は基準値以下の電圧を出力する。
【００３２】
一方、第２の制御回路１９は、スイツチ素子としてのトランジスタＴｒ６によつて構成される。このトランジスタＴｒ６のコレクタは上述した定電圧回路１２の抵抗Ｒ３に接続され、エミツタは接地されている。このトランジスタＴｒ６のベースには第２のパルス幅変調回路１６からの信号が入力されており、その信号が論理レベル「Ｈ」であればトランジスタＴｒ６はオン状態になり、論理レベル「Ｌ」であればトランジスタＴｒ６はオフ状態になるようになされている。これにより第２の制御回路１９は、第２のパルス幅変調回路１６からの信号が論理レベル「Ｈ」であれば、定電圧回路１２のトランジスタＴｒ５のエミツタを接地して当該定電圧回路１２を動作させ、論理レベル「Ｌ」であれば定電圧回路１２のトランジスタＴｒ５のエミツタを回路的に分離して当該定電圧回路１２の動作を停止する。
【００３３】
次に電圧検出回路１３について、図６を用いて説明する。この図６に示すように、この電圧検出回路１３は直流電源からの入力電圧を検出するための２つの抵抗Ｒ６、Ｒ７を有している。この抵抗Ｒ６の一端は入力端子ＩＮ−Ａに接続され、他端は抵抗Ｒ７を介して入力端子ＩＮ−Ｂに接続されている。この抵抗Ｒ６、Ｒ７の中点電位は直流電源からの入力電圧を分圧したものであり、電圧検出のための比較器Ｐ２に入力される。比較器Ｐ２は、ツエナダイオードＤ２によつて得られる基準電位と抵抗Ｒ６、Ｒ７の中点電位とを比較することにより、直流電源からの入力電圧が電圧定格値以下であるか否かを検出し、その検出結果に応じた出力信号を出力する。具体的には、比較器Ｐ２は、入力電圧が電圧定格値よりも大きければ例えば論理レベル「Ｈ」の出力信号を出力し、電圧定格値以下であれば論理レベル「Ｌ」の出力信号を出力する。このようにして電圧検出回路１３は、基準電位との比較により、直流電源からの入力電圧が電圧定格値以下であるか否かを検出する。
【００３４】
次に電流検出回路１４について、図７を用いて説明する。この図７に示すように、この電流検出回路１４は直流電源から供給された入力電流を検出するための抵抗Ｒ８を有している。この抵抗Ｒ８の一端は入力端子ＩＮ−Ｂに接続され、その他端は二次電池ＢＴの負極側に接続されている。直流電源から入力電流が供給されると、その入力電流はこの抵抗Ｒ８を介して直流電源に戻つて行くので、抵抗Ｒ８にはその入力電流に応じた電圧が生じる。この抵抗Ｒ８に生じた電圧の両端電位はそれぞれ電流検出のための検出器Ｐ３に入力される。検出器Ｐ３は入力される両端電位によつて抵抗Ｒ８に生じた電圧を算出し、その電圧を基に抵抗Ｒ８に流れる入力電流を検出する。その結果、電流定格値よりも大きい入力電流が流れているのであれば例えば論理レベル「Ｈ」の出力信号を出力し、電流定格値以下の入力電流が流れているのであれば論理レベル「Ｌ」の出力信号を出力する。このようにして電流検出回路１４は、抵抗Ｒ８に生じる電圧を基に入力電流を算出することにより、直流電源から供給された入力電流が電流定格値以下であるか否かを検出する。
【００３５】
以上の構成において、この充電装置１０の場合には、図８に示す動作手順を実行して二次電池ＢＴを充電する。すなわちステツプＳＰ１から入つたステツプＳＰ２において、まず定電流回路１１及び定電圧回路１２を一定に動作させて二次電池ＢＴをノーマル充電する。すなわち第１のパルス幅変調回路１５及び第２のパルス幅変調回路１６から共に常に論理レベル「Ｈ」の信号を出力して定電流回路１１及び定電圧回路１２を連続動作させる。
【００３６】
次のステツプＳＰ３においては、電圧検出回路１３によつて直流電源から供給される入力電圧の電圧値を検出する。次のステツプＳＰ４では、電圧検出回路１３の検出結果に基づいて、直流電源から供給される入力電圧が電圧定格値以下であるか否か判定し、電圧定格値以下であればステツプＳＰ２に戻り、電圧定格値よりも大きければ次のステツプＳＰ５に進む。ステツプＳＰ５では、第２のパルス幅変調回路１６から所望のパルス幅を有するパルス信号を出力する。次のステツプＳＰ６では、パルス信号によつて定電圧回路１２をパルス充電動作させる。すなわちパルス信号が論理レベル「Ｈ」であれば定電圧回路１２を動作させ、パルス信号が論理レベル「Ｌ」であれば定電圧回路１２の動作を停止する。これにより直流電源からの入力電圧が電圧定格値よりも大きい場合、定電圧回路１２を断続的に動作させることにより、当該定電圧回路１２の回路損失が許容損失を越えないようにして、当該定電圧回路１２の損傷を防止し得る。
【００３７】
このステツプＳＰ６の処理を行うと、一旦、ステツプＳＰ３に戻つて入力電圧を確認し、同様に入力電圧が電圧定格値よりも大きければ、次のステツプＳＰ７に進む。なお、このように入力電圧の確認を行う理由は、ユーザが定格値以下の直流電源を接続しなおした等、直流電源からの入力電圧が電圧定格値以下になることがあるからである。
【００３８】
次のステツプＳＰ７においては、電流検出回路１４によつて直流電源から供給される入力電流の電流値を検出する。次のステツプＳＰ８では、電流検出回路１４の検出結果に基づいて、直流電源から供給される入力電流が電流定格値以下であるか否か判定し、電流定格値以下であればステツプＳＰ２に戻つて引き続き定電流回路１１を一定に動作させ、電流定格値よりも大きければ次のステツプＳＰ９に進む。次のステツプＳＰ９では、第１のパルス幅変調回路１５から所望のパルス幅を有するパルス信号を出力する。次のステツプＳＰ１０では、パルス信号によつて定電流回路１１をパルス充電動作させる。すなわちパルス信号が論理レベル「Ｈ」であれば定電流回路１１を動作させ、パルス信号が論理レベル「Ｌ」であれば定電流回路１１の動作を停止する。これにより直流電源からの入力電流が電流定格値よりも大きい場合、定電流回路１１を断続的に動作させることにより、当該定電流回路１１の回路損失が許容損失を越えないようにして、当該定電流回路１１の損傷を防止し得る。
【００３９】
このステツプＳＰ１０の処理を行うと、同様の理由により、ステツプＳＰ７に戻つて入力電流を確認し、入力電流が電流定格値よりも大きければパルス充電の処理を繰り返し、電流定格値以下であればステツプＳＰ２に戻る。
【００４０】
このようにしてこの充電装置１０の場合には、電圧検出回路１３によつて入力電圧を検出し、当該入力電圧が電圧定格値よりも大きければ定電圧回路１２をパルス充電動作させる。これにより入力電圧が電圧定格値よりも大きい場合、定電圧回路１２を断続的に動作させることによつて当該定電圧回路１２の回路損失を抑えて発熱を抑制し、回路の損傷を防止することができる。
【００４１】
また電流検出回路１４によつて入力電流を検出し、当該入力電流が電流定格値よりも大きければ定電流回路１１をパルス充電動作させる。これにより入力電流が電流定格値よりも大きい場合、定電流回路１１を断続的に動作させることによつて当該定電流回路１１の回路損失を抑えて発熱を抑制し、回路の損傷を防止することができる。
【００４２】
以上の構成によれば、直流電源からの入力電圧が電圧定格値よりも大きいときときに定電圧回路１２を断続的に動作させると共に、直流電源からの入力電流が電流定格値よりも大きいときに定電流回路１１を断続的に動作させることにより、入力電圧及び入力電流が定格値以上あつたとしても、定電圧回路１２及び定電流回路１１の発熱を抑制して当該定電圧回路１２及び定電流回路１１の損傷を防止し得る。かくするにつき定電流回路及び定電圧回路の損傷を未然に防止し得る充電装置を実現し得る。
【００４３】
（３）第２実施例
図２との対応部分に同一符号を付した図９において、２０は全体として第２実施例による充電装置を示し、この実施例の場合にも、入力端子ＩＮ−Ａ、ＩＮ−Ｂ間に直流電源が接続されるようになされている。
【００４４】
この充電装置２０においては、まず入力端子ＩＮ−Ａと二次電池ＢＴの正極との間に、直列接続された２つの回路が設けられている。すなわち１つは直流電源によつて供給される入力電流の電流値を検出する電流検出回路２１であり、もう１つは二次電池ＢＴに対して電池の定格値以下の充電電流を供給すると共に、電池の定格値以下の充電電圧を供給する定電流定電圧回路２２である。このような定電流定電圧回路２２を設けることにより、この実施例の場合にも、二次電池ＢＴに対して電池の定格値よりも大きい充電電流及び充電電圧が供給されることを防止し、当該二次電池ＢＴの損傷を防止することができる。
【００４５】
また入力端子ＩＮ−Ａ、ＩＮ−Ｂ間には、直流電源によつて供給される入力電圧の電圧値を検出する電圧検出回路２３が設けられている。
【００４６】
なお、電流検出回路２１及び電圧検出回路２３によつて検出された電流検出結果及び電圧検出結果は、それぞれ積算回路２４に出力される。
【００４７】
積算回路２４は電流検出回路２１から供給された電流検出結果と電圧検出回路２３から供給された電圧検出結果とを積算することにより直流電源から供給される入力電力を算出し、その電力算出結果をパルス幅変調回路２５に出力する。
【００４８】
パルス幅変調回路２５は、積算回路２４から供給された電力算出結果により、直流電源から電力定格値よりも大きい入力電力が供給されていることが判定した場合には、発振器１７から供給されるクロツク信号に基づいて、検出された入力電力に応じた所望のパルス幅を有するパルス信号を生成し、これを制御回路２６に出力する。因みに、このパルス信号のパルス幅は、定電流定電圧回路２２の回路損失が許容損失を越えないように、最適な値に設定される。
【００４９】
なお、パルス幅変調回路２５は、積算回路２４から供給された電力算出結果により、直流電源から電力定格値以下の入力電力が供給されていることが判定した場合には、常に論理レベル「Ｈ」の信号を生成し、これを制御回路２６に供給する。
【００５０】
制御回路２６は、パルス幅変調回路２５から供給される信号が論理レベル「Ｈ」のとき定電流定電圧回路２２を動作させ、論理レベル「Ｌ」のとき定電流定電圧回路２２の動作を停止する。これにより直流電源から電力定格値よりも大きい入力電力が供給される場合には、定電流定電圧回路２２は断続的に動作し、電力定格値以下の入力電力が供給される場合には、定電流定電圧回路２２は連続的に動作する。
【００５１】
ここで定電流定電圧回路２２及び制御回路２６の具体的構成について、図１０を用いて説明する。この図１０に示すように、定電流定電圧回路２２は、スイツチ素子としてのトランジスタを共通化することにより、図４及び図５に示した定電流回路１１及び定電圧回路１２を合わせた構成を有している。すなわち定電流定電圧回路２２の入力側には、抵抗Ｒ９の一端が接続されており、その抵抗Ｒ９の他端にはスイツチ素子としてのトランジスタＴｒ７のエミツタが接続されている。このトランジスタＴｒ７のコレクタは定電流定電圧回路２２の出力側に接続されており、ベースは制御素子としてのトランジスタＴｒ９のコレクタに接続されている。
【００５２】
また抵抗Ｒ９の一端には電流検出素子としてのトランジスタＴｒ８のエミツタが接続され、その抵抗Ｒ９の他端にはトランジスタＴｒ８のベースが接続されている。またトランジスタＴｒ８のコレクタはトランジスタＴｒ７のベース及びトランジスタＴｒ９のコレクタに接続されている。
【００５３】
定電流定電圧回路２２の出力側には当該定電流定電圧回路２２の出力電圧を検出する電圧検出素子としての抵抗Ｒ１１の一端が接続されており、その抵抗Ｒ１１の他端は抵抗Ｒ１２を介して接地されている。この抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の中点電位は定電流定電圧回路２２の出力電圧を分圧したものであり、電圧検出素子としての比較器Ｐ４に入力される。比較器Ｐ４は、ツエナダイオードＤ３によつて得られる基準電位と抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の中点電位とを比較することにより、定電流定電圧回路２２の出力電圧が基準値であるか否かを検出し、その検出結果に応じた出力信号をトランジスタＴｒ９のベースに出力する。具体的には、比較器Ｐ４は出力電圧が基準値以下であれば論理レベル「Ｈ」の出力信号を出力し、基準値以上であれば論理レベル「Ｌ」の出力信号を出力する。
【００５４】
この出力信号が供給されるトランジスタＴｒ９のエミツタは抵抗Ｒ１０を介して制御回路２６に接続されている。
【００５５】
このような構成を有する定電流定電圧回路２２は、制御回路２６によつてトランジスタＴｒ９のエミツタが接地されると、動作可能状態になる。この状態では、定電流定電圧回路２２の出力電圧は未だ基準値以下であるので、比較器Ｐ４は論理レベル「Ｈ」の出力信号を出力する。これによりトランジスタＴｒ９がオン状態になり、トランジスタＴｒ７のベースが接地されて当該トランジスタＴｒ７がオン状態になる。従つて定電流定電圧回路２２の出力側には所定の電圧及び所定の電流が出力される。この出力電圧は抵抗Ｒ１１、Ｒ１２によつて分圧された後に比較器Ｐ４に入力され、当該比較器Ｐ４によつて検出される。その結果、出力電圧が基準値より大きくなれば、比較器Ｐ４から論理レベル「Ｌ」の出力信号が出力されるので、トランジスタＴｒ９及びＴｒ７がオフ状態になり、定電流定電圧回路２２の出力側に電圧が出力されなくなる。電圧が出力されなくなると、再び比較器Ｐ４から論理レベル「Ｈ」の出力信号が出力されてトランジスタＴｒ９及びＴｒ７がオン状態になり、定電流定電圧回路２２の出力側には所定の電圧が出力される。以降、この動作を繰り返し、抵抗Ｒ１１及びＲ１２及び比較器Ｐ４によつて電圧検出すると共に、その検出結果によつて回路動作を制御することにより、定電流定電圧回路２２は基準値以下の電圧を出力する。
【００５６】
またトランジスタＴｒ７がオン状態になつて抵抗Ｒ９に電流が流れ、その電流が基準値以上になると、抵抗Ｒ９によつてトランジスタＴｒ８のベース・エミツタ間に所定の電位差が生じ、これによつてトランジスタＴｒ８がオン状態になる。トランジスタＴｒ８がオン状態になると、トランジスタＴｒ７のベース電位がエミツタ電位よりも大きくなるので、トランジスタＴｒ７がオフ状態になり、電流が流れなくなる。電流が流れなくなると、再びトランジスタＴｒ８がオフ状態になり、トランジスタＴｒ７のベース電位がエミツタ電位よりも下がり、トランジスタＴｒ７がオン状態になる。以降、この動作を繰り返し、トランジスタＴｒ８によつて電流検出して回路動作を制御することにより、定電流定電圧回路２２は基準値以下の電流を出力する。
【００５７】
一方、制御回路２６は、第１実施例と同様に、スイツチ素子としてのトランジスタＴｒ１０によつて構成される。このトランジスタＴｒ１０のコレクタは上述した定電流定電圧回路２２の抵抗Ｒ１０に接続され、エミツタは接地されている。このトランジスタＴｒ１０のベースにはパルス幅変調回路２５からの信号が入力されており、その信号が論理レベル「Ｈ」であればトランジスタＴｒ１０はオン状態になり、論理レベル「Ｌ」であればトランジスタＴｒ１０はオフ状態になるようになされている。これにより制御回路２６は、パルス幅変調回路２５からの信号が論理レベル「Ｈ」であれば、定電流定電圧回路２２のトランジスタＴｒ９のエミツタを接地して当該定電流定電圧回路２２を動作させ、論理レベル「Ｌ」であれば定電流定電圧回路２２のトランジスタＴｒ９のエミツタを回路的に分離して当該定電流定電圧回路２２の動作を停止する。
【００５８】
以上の構成において、この充電装置２０の場合には、図１１に示す動作手順を実行して二次電池ＢＴの充電を実行する。すなわちステツプＳＰ２０から入つたステツプＳＰ２１において、まず定電流定電圧回路２２を連続動作させて二次電池ＢＴをノーマル充電する。すなわちパルス幅変調回路２５から常に論理レベル「Ｈ」の信号を出力して定電流定電圧回路２２を連続動作させる。
【００５９】
次のステツプＳＰ２２においては、電圧検出回路２３によつて直流電源から供給される入力電圧の電圧値を検出する。次のステツプＳＰ２３では、電流検出回路２１によつて直流電源から供給される入力電流の電流値を検出する。次のステツプＳＰ２４では、検出した電圧値及び電流値を積算回路２４によつて積算することにより直流電源から供給される入力電力を算出する。次のステツプＳＰ２５では、算出した入力電力が電力定格値以下であるか否か判定し、電力定格値以下であれはステツプＳＰ２１に戻り、電力定格値よりも大きければ次のステツプＳＰ２６に進む。
【００６０】
ステツプＳＰ２６においては、算出した入力電力に基づいて、パルス幅変調回路２５から所望のパルス幅を有するパルス信号を出力する。次のステツプＳＰ２７では、パルス信号によつて定電流定電圧回路２２をパルス充電動作させる。すなわちパルス信号が論理レベル「Ｈ」であれば定電流定電圧回路２２を動作させ、パルス信号が論理レベル「Ｌ」であれば定電流定電圧回路２２の動作を停止する。これにより直流電源から電力定格値よりも大きい入力電力が供給される場合、定電流定電圧回路２２を断続的に動作させることにより、当該定電流定電圧回路２２の回路損失が許容損失を越えないようにして、当該定電流定電圧回路２２の損傷を防止し得る。
【００６１】
このステツプＳＰ２７の処理を行うと、ステツプＳＰ２２に戻つて入力電力を確認し、入力電力が電力定格値よりも大きければパルス充電の処理を繰り返し、電力定格値以下であればステツプＳＰ２１に戻る。なお、このように入力電力の確認を行う理由は、入力電流が減る等して、直流電源から供給される入力電力が電力定格値以下になることがあるからである。
【００６２】
このようにしてこの充電装置２０の場合には、電圧検出回路２３及び電流検出回路２１によつてそれぞれ入力電圧及び入力電流を検出し、その電圧値及び電流値に基づいて入力電力を算出する。そしてその入力電力が電力定格値よりも大きければ定電流定電圧回路２２をパルス充電動作させる。これにより直流電源から供給される入力電力が電力定格値よりも大きい場合でも、定電流定電圧回路２２を断続的に動作させることによつて当該定電流定電圧回路２２の回路損失を抑えて発熱を抑制し、回路の損傷を防止することができる。
【００６３】
以上の構成によれば、直流電源からの入力電力が電力定格値よりも大きいときに定電流定電圧回路２２を断続的に動作させることにより、直流電源からの入力電力が電力定格値よりも大きい場合でも、定電流定電圧回路２２の発熱を抑制して当該定電流定電圧回路２２の損傷を防止し得る。かくするにつき定電流回路及び定電圧回路の損傷を未然に防止し得る充電装置を実現し得る。
【００６４】
（４）第３実施例
図２及び図９との対応部分に同一符号を付した図１２において、３０は全体として第３実施例による充電装置を示し、この実施例の場合には、定電流回路１１及び定電圧回路１２の電力を検出してパルス充電を制御する。
【００６５】
まずこの充電装置３０においては、入力端子ＩＮ−Ａと二次電池ＢＴの正極との間には、直列接続された３つの回路が設けられている。すなわち１つは直流電源から供給される入力電流の電流値を検出する電流検出回路２１であり、もう１つは二次電池ＢＴに対して電池の定格値以下の充電電流を供給する定電流回路１１であり、さらにもう１つは二次電池ＢＴに対して電池の定格値以下の充電電圧を供給する定電圧回路１２である。このように定電流回路１１及び定電圧回路１２を設けることにより、この実施例の場合にも、二次電池ＢＴに対して電池の定格値よりも大きい充電電流及び充電電圧が供給されることを防止し、当該二次電池ＢＴの損傷を防止することができる。
【００６６】
またこの充電装置３０においては、定電流回路１１及び定電圧回路１２の入出力間の電位差を検出する第１及び第２の電圧検出回路３１、３２が設けられている。第１の電圧検出回路３１は、定電流回路１１の入出力間の電位差を検出する回路であり、定電流回路１１の入力側の電位と定電流回路１１の出力側の電位とを取り込み、その電位差を求めることによつて定電流回路１１の入出力間の電位差を算出する。因みに、この定電流回路１１の電位差は後述する第１の積算回路３３に出力される。
【００６７】
一方、第２の電圧検出回路３２は、定電圧回路１２の入出力間の電位差を検出する回路であり、定電圧回路１２の入力側の電位と定電圧回路１２の出力側の電位とを取り込み、その電位差を求めることによつて定電圧回路１２の入出力間の電位差を算出する。因みに、この定電圧回路１２の電位差は後述する第２の積算回路３４に出力される。
【００６８】
第１の積算回路３３は定電流回路１１の電力を算出する回路であり、電流検出回路２１によつて検出された入力電流と、第１の電圧検出回路３１によつて検出された定電流回路１１の入出力間の電位差とを積算することにより当該定電流回路１１の電力を算出し、その電力算出結果を第１のパルス幅変調回路３５に出力する。
【００６９】
また第２の積算回路３４は定電圧回路１２の電力を算出する回路であり、電流検出回路２１によつて検出された入力電流と、第２の電圧検出回路３２によつて検出された定電圧回路１２の入出力間の電位差とを積算することにより当該定電圧回路１２の電力を算出し、その電力算出結果を第２のパルス幅変調回路３６に出力する。
【００７０】
第１のパルス幅変調回路３５は、第１の積算回路３３から供給された電力算出結果により、定電流回路１１の電力が電力定格値よりも大きいことが判定された場合には、発振器１７から供給されるクロツク信号に基づいて、検出された電力に応じた所望のパルス幅を有するパルス信号を生成し、これを第１の制御回路１８に出力する。因みに、このパルス信号のパルス幅は、定電流回路１１の回路損失が許容損失を越えないように、最適な値に設定される。
【００７１】
なお、この第１のパルス幅変調回路３５は、第１の積算回路３３から供給された電力算出結果により、定電流回路１１の電力が電力定格値以下であることが判定された場合には、常に論理レベル「Ｈ」の信号を生成し、これを第１の制御回路１８に供給する。
【００７２】
一方、第２のパルス幅変調回路３６は、第２の積算回路３４から供給された電力算出結果により、定電圧回路１２の電力が電力定格値よりも大きいことが判定された場合には、発振器１７から供給されるクロツク信号に基づいて、検出された電力に応じた所望のパルス幅を有するパルス信号を生成し、これを第２の制御回路１９に出力する。因みに、このパルス信号のパルス幅は、定電圧回路１２の回路損失が許容損失を越えないように、最適な値に設定される。
【００７３】
なお、この第２のパルス幅変調回路３６は、第２の積算回路３４から供給された電力算出結果により、定電圧回路１２の電力が電力定格値以下であることが判定された場合には、常に論理レベル「Ｈ」の信号を生成し、これを第２の制御回路１９に供給する。
【００７４】
第１の制御回路１８は、第１のパルス幅変調回路３５から供給される信号が論理レベル「Ｈ」のとき定電流回路１１を動作させ、論理レベル「Ｌ」のとき定電流回路１１の動作を停止する。これにより電力が電力定格値よりも大きくなる場合には、定電流回路１１は断続的に動作し、電力が電力定格値以下である場合には、定電流回路１１は連続的に動作する。
【００７５】
また第２の制御回路１９は、第２のパルス幅変調回路３６から供給される信号が論理レベル「Ｈ」のとき定電圧回路１２を動作させ、論理レベル「Ｌ」のとき定電圧回路１２の動作を停止する。これにより電力が電力定格値よりも大きくなる場合には、定電圧回路１２は断続的に動作し、電力が電力定格値以下である場合には、定電圧回路１２は連続的に動作する。
【００７６】
以上の構成において、この充電装置３０の場合には、第１の電圧検出回路３１によつて定電流回路１１の入出力間の電位差を検出し、その電位差と電流検出回路２１によつて検出された入力電流とに基づいて、定電流回路１１の電力を直接算出する。そして定電流回路１１の電力が電力定格値よりも大きくなるのであれば、第１のパルス幅変調回路３５から所望のパルス幅を有するパルス信号を出力して、当該定電流回路１１を断続的に動作させる。これにより定電流回路１１の電力が電力定格値よりも大きくなるような場合、定電流回路１１を断続的に動作させることによつて当該定電流回路１１の電力を電力定格値以下に抑えることができ（すなわち定電流回路１１の回路損失を抑えて発熱を抑制することができ）、回路の損傷を防止することができる。
【００７７】
またこの充電装置３０の場合には、第２の電圧検出回路３２によつて定電圧回路１２の入出力間の電位差を検出し、その電位差と電流検出回路２１によつて検出された入力電流とに基づいて、定電圧回路１２の電力を直接算出する。そして定電圧回路１２の電力が電力定格値よりも大きくなるのであれば、第２のパルス幅変調回路３６から所望のパルス幅を有するパルス信号を出力して、当該定電圧回路１２を断続的に動作させる。これにより定電圧回路１２の電力が電力定格値よりも大きくなるような場合、定電圧回路１２を断続的に動作させることによつて当該定電圧回路１２の電力を電力定格値以下に抑えることができ（すなわち定電圧回路１２の回路損失を抑えて発熱を抑制することができ）、回路の損傷を防止することができる。
【００７８】
以上の構成によれば、定電流回路１１の電力が電力定格値よりも大きくなるときに当該定電流回路１１を断続的に動作させると共に、定電圧回路１２の電力が電力定格値よりも大きくなるときに当該定電圧回路１２を断続的に動作させるようにしたことにより、定電流回路１１及び定電圧回路１２の発熱を抑制して当該定電流回路１１及び定電圧回路１２の損傷を防止し得る。かくするにつき定電流回路及び定電圧回路の損傷を未然に防止し得る充電装置を実現し得る。
【００７９】
（５）第４実施例
図９との対応部分に同一符号を付した図１３において、４０は全体として第４実施例による充電装置を示し、この実施例の場合には、優先パルス信号を生成して定電流定電圧回路２２を制御する。
【００８０】
まずこの充電装置４０においても、電流検出回路２１によつて検出された入力電流の電流値及び電圧検出回路２３によつて検出された入力電圧の電圧値はそれぞれ積算回路２４に供給される。
【００８１】
積算回路２４は、その電流値と電圧値とを積算することにより直流電源から供給される入力電力を算出し、その電力算出結果を第１及び第２のパルス幅変調回路４１、４２にそれぞれ出力する。
【００８２】
第１のパルス幅変調回路４１は、積算回路２４から供給された電力算出結果により、直流電源から電力定格値よりも大きい入力電力が供給されていることが判定した場合には、発信器１７から供給されるクロツク信号に基づいて、図１４（Ａ）に示すように、検出された入力電力に応じた所望のパルス幅Ｗ3 を有するパルス信号を生成し、これを優先パルス生成回路４３に出力する。因みに、このパルス信号は定電流定電圧回路２２のうちの定電流回路を制御するための信号であり、そのパルス幅は定電流回路の回路損失が許容損失を越えないように最適な値に設定される。
【００８３】
なお、第１のパルス幅変調回路４１は、積算回路２４から供給された電力算出結果により、直流電源から電力定格値以下の入力電力が供給されていることが判定した場合には、常に論理レベル「Ｈ」の信号を生成し、これを優先パルス生成回路４３に出力する。
【００８４】
一方、第２のパルス幅変調回路４２は、積算回路２４から供給された電力算出結果により、直流電源から電力定格値よりも大きい入力電力が供給されていることが判定した場合には、発信器１７から供給されるクロツク信号に基づいて、図１４（Ｂ）に示すように、検出された入力電力に応じた所望のパルス幅Ｗ4 を有するパルス信号を生成し、これを優先パルス生成回路４３に出力する。因みに、このパルス信号は定電流定電圧回路２２のうちの定電圧回路を制御するための信号であり、そのパルス幅は定電圧回路の回路損失が許容損失を越えないように最適な値に設定される。
【００８５】
なお、第２のパルス幅変調回路４２は、積算回路２４から供給された電力算出結果により、直流電源から電力定格値以下の入力電力が供給されていることが判定した場合には、常に論理レベル「Ｈ」の信号を生成し、これを優先パルス生成回路４３に出力する。
【００８６】
ところでこの図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１のパルス幅変調回路４１から出力される定電流回路を制御するためのパルス信号と、第２のパルス幅変調回路４２から出力される定電圧回路を制御するためのパルス信号は、互いに同期しているが、それぞれパルス幅が異なつている。これは定電流回路と定電圧回路の回路損失が異なるからである。この例では、第１のパルス幅変調回路４１の方がパルス幅が狭くなつているので、定電流回路の方が回路損失が大きく、時間的に長く動作させることができないことを示している。
【００８７】
このように各回路損失が異なる場合には、回路損失の大きい方に従つて動作を制御しなければならない。なぜなら回路損失の小さい方に従つて動作を制御すると、回路損失の大きい方の回路が許容損失を越えて損傷してしまうおそれがあるからである。
【００８８】
そこでこの実施例の場合には、優先パルス生成回路４３を設け、２つのパルス信号のうちパルス幅の狭い方を選択するようになされている。すなわち優先パルス生成回路４３は、図１４（Ｃ）に示すように、第１及び第２のパルス幅変調回路４１、４２からそれぞれ出力されたパルス信号のうち、パルス幅の狭い方のパルス信号を選択し、これを優先パルス信号として制御回路２６に出力する。
【００８９】
制御回路２６は、優先パルス生成回路４３から出力された優先パルス信号に基づいて、定電流定電圧回路２２の動作を制御する。すなわち優先パルス信号が論理レベル「Ｈ」のとき定電流定電圧回路２２を動作させ、優先パルス信号が論理レベル「Ｌ」のとき定電流定電圧回路２２の動作を停止する。
【００９０】
以上の構成において、この充電装置４０の場合には、電流検出回路２１によつて検出した入力電流と電圧検出回路２３によつて検出した入力電圧とに基づいて、直流電源から供給された入力電力を算出する。第１のパルス幅変調回路４１は、その算出した入力電力が電力定格値よりも大きければ、定電流定電圧回路２２の定電流回路を制御するためのパルス信号を生成する。また第２のパルス幅変調回路４２は、その算出した入力電力が電力定格値よりも大きければ、定電流定電圧回路２２のうちの定電圧回路を制御するためのパルス信号を生成する。優先パルス生成回路４３は、２つのパルス信号のうちパルス幅の狭い方を選択し、これを優先パルス信号として制御回路２６に出力する。制御回路２６はこの優先パルス信号に基づいて定電流定電圧回路２２の動作を制御することにより二次電池ＢＴをパルス充電する。
【００９１】
このようにしてこの充電装置４０の場合には、定電流回路用のパルス信号と定電圧回路用のパルス信号のうちパルス幅の狭い方を選択し、その選択したパルス信号（すなわち優先パルス信号）に基づいて、定電流定電圧回路２２の動作を制御するようにしたことにより、定電流回路と定電圧回路の回路損失が異なる場合でも、当該定電流回路と定電圧回路の回路損失を同時に抑えて、定電流定電圧回路２２を損傷させないようにできる。
【００９２】
以上の構成によれば、定電流回路の動作を制御するためのパルス信号及び定電圧回路の動作を制御するためのパルス信号のうちパルス幅の狭い方のパルス信号に基づいて定電流定電圧回路２２の動作を制御するようにしたことにより、定電流回路と定電圧回路の回路損失が異なる場合でも、定電流定電圧回路２２を損傷させないようにすることができる。
【００９３】
（６）第５実施例
図９との対応部分に同一符号を付した図１５において、５０は全体として第５実施例による充電装置を示し、この実施例の場合には、定格値以下検出回路５２及びパルス充電停止回路５３を設けることにより、直流電源から供給される入力電力が定格値以下のときにはパルス充電を停止するようになされている。
【００９４】
まずこの充電装置５０においては、積算回路２４によつて算出された入力電力の電力算出結果はパルス幅変調回路５１と定格値以下検出回路５２に供給される。
【００９５】
定格値以下検出回路５２は積算回路２４から供給される電力算出結果に基づいて、直流電源から供給されている入力電力が電力定格値以下か否か検出し、電力定格値以下であれば、電力定格値以下であることを示す定格値以下情報をパルス充電停止回路５３に出力する。パルス充電停止回路５３は、その定格値以下情報に基づいて、パルス充電を停止するための制御信号を制御回路５４に出力する。パルス幅変調回路５１は、発振器１７から供給されるクロツク信号に基づいて、検出された入力電力に応じた所望のパルス幅を有するパルス信号を生成し、これを制御回路２６に出力する。
【００９６】
制御回路５４は、パルス幅変調回路５１からのパルス信号が論理レベル「Ｈ」のとき定電流定電圧回路２２を動作させ、論理レベル「Ｌ」のとき定電流定電圧回路２２の動作を停止する。これにより直流電源から電力定格値以上の入力電力が供給される場合には、定電流定電圧回路２２はパルス信号に応じて断続的に動作し、二次電池ＢＴをパルス充電する。また制御回路５４は、パルス充電停止回路５３からパルス充電停止の制御信号を受けると、パルス信号を無視して、定電流定電圧回路２２を連続的に動作させる。これにより直流電源から電力定格値以下の入力電力が供給される場合には、パルス充電を停止して二次電池ＢＴをノーマル充電する。
【００９７】
以上の構成において、この充電装置５０の場合には、図１６に示す動作手順を実行して二次電池ＢＴを充電する。すなわちステツプＳＰ３０から入つたステツプＳＰ３１において、まず定電流定電圧回路２２を連続的に動作させて二次電池ＢＴをノーマル充電する。次のステツプＳＰ３２においては、電圧検出回路２３によつて直流電源から供給される入力電圧の電圧値を検出する。次のステツプＳＰ３３では、電流検出回路２１によつて直流電源から供給される入力電流の電流値を検出する。次のステツプＳＰ３４では、その検出した電圧値及び電流値を積算回路２４によつて積算することにより直流電源から供給される入力電力を算出する。
【００９８】
次のステツプＳＰ３５においては、定格値以下検出回路５２によつてその入力電力が定格値以下であるか否かを検出する。その結果、電力定格値よりも大きければ、ステツプＳＰ３６及びＳＰ３７からなるパルス充電処理を実行する。すなわちステツプＳＰ３６において、パルス幅変調回路５１から所望のパルス幅を有するパルス信号を出力し、ステツプＳＰ３７においてそのパルス信号に基づいて定電流定電圧回路２２を制御することにより、当該定電流定電圧回路２２を断続的に動作させて二次電池ＢＴをパルス充電する。この処理が終えると再びステツプＳＰ３２に移つて処理を繰り返す。
【００９９】
一方、ステツプＳＰ３５において電力定格値以下であることが検出された場合には、ステツプＳＰ３８及びＳＰ３９からなるノーマル充電処理を実行する。すなわちステツプＳＰ３８においては、電力定格値以下であるので、定格値以下検出回路５２から定格値以下情報を出力する。これを受けたパルス充電停止回路５３はパルス充電停止の制御信号を制御回路５４に出力する。これにより制御回路５４は、ステツプＳＰ３９において、定電流定電圧回路２２を連続的に動作させることによりパルス充電を停止し、二次電池ＢＴをノーマル充電する。
【０１００】
このようにしてこの充電装置５０の場合には、直流電源から供給される入力電力が電力定格値以下であるか否か検出する定格値以下検出回路５２を設け、当該定格値以下検出回路５２によつて電力定格値以下であることが検出されたときには、パルス充電停止回路５３によつてパルス充電を停止するようにしたことにより、パルス幅変調回路５１で電力定格値以下か否かの判定を行わなくても、パルス充電を停止することができる。
【０１０１】
以上の構成によれば、直流電源から供給される入力電力が電力定格値以下であるか否か検出する定格値以下検出回路５１と、その検出結果に応じてパルス充電を停止させるパルス充電停止回路５３とを設けるようにしたことにより、パルス幅変調回路５１で電力定格値以下か否かの判定を行わなくても、入力電力が電力定格値以下のときにパルス充電を停止することができる。
【０１０２】
（７）第６実施例
図９との対応部分に同一符号を付した図１７において、６０は全体として第６実施例による充電装置を示し、この実施例の場合には、出力電流値及び出力電圧値が異なる複数の定電流定電圧回路を設け、これを二次電池ＢＴの種類に応じて切り換えるようになされている。
【０１０３】
まずこの充電装置６０においては、電流検出回路２１の出力側に切換スイツチ６１が設けられている。この切換スイツチ６１は、出力電流値及び出力電圧値が異なる第１、第２及び第３の定電流定電圧回路６２、６３、６４を切り換えるためのスイツチであり、後述するスイツチ制御回路６５からの切換制御信号に応じて、電流検出回路２１の出力を所定の定電流定電圧回路６２、６３又は６４に接続することにより充電に使用する定電流定電圧回路を切り換える。
【０１０４】
第１、第２及び第３の定電流定電圧回路６２、６３、６４は、それぞれ出力電流値及び出力電圧値が異なつており、例えば第１の定電流定電圧回路６２は出力電流Ａ1 、出力電圧Ｖ1 に設定されており、第２の定電流定電圧回路６３は出力電流Ａ2 、出力電圧Ｖ2 に設定されており、第３の定電流定電圧回路６４は出力電流Ａ3 、出力電圧Ｖ3 に設定されている。なお、このように定格の異なる定電流定電圧回路を用意しておく理由は、電池の種類によつて最適な充電電流及び充電電圧が異なるからであり、常に最適な充電電流及び充電電圧で二次電池ＢＴを充電し得るようにするためである。
【０１０５】
一方、二次電池ＢＴの近傍には電池の種類を検出するための検出素子６６が設けられており、その検出素子６６は検出回路６７に接続されている。検出回路６７は、検出素子６６からの信号を基に二次電池ＢＴの種類（すなわちリチウムイオン電池、ニツケル水素電池、ニツカド電池等の電池タイプとセル数、並びに、直列接続又は並列接続等のセルの接続状態）を検出し、その検出した二次電池ＢＴの種類をスイツチ制御回路６５に指示する。
【０１０６】
スイツチ制御回路６５は、二次電池ＢＴの種類に応じて、第１、第２及び第３の定電流定電圧回路６２〜６４のうち最適な定電流定電圧回路を決定する。そしてスイツチ制御回路６５は、その最適な定電流定電圧回路に切り換えるための切換制御信号を切換スイツチ６１に出力する。これにより二次電池ＢＴにとつて最適な定電流定電圧回路６２、６３又は６４が設定される。
【０１０７】
またスイツチ制御回路６５は、どの定電流定電圧回路６２、６３又は６４に設定したかを示す設定情報をモード切換回路６８に出力する。
【０１０８】
モード切換回路６５は、供給された設定情報に基づいて、パルス幅変調回路６９のモードを切り換えるためのモード切換制御信号を出力する。このようにモードを切り換える理由は、使用する定電圧定電流回路６２、６３又は６４によつて最適なパルス幅が異なるし、また最適な制御モードが異なるからである。なお、制御モードとしては、電流に着目した制御モードと電圧に着目した制御モードがある。
【０１０９】
パルス幅変調回路６９は、モード切換制御信号に応じた制御モードで動作し、電流検出回路２１で検出された入力電流又は電圧検出回路２３で検出された入力電圧に応じた所望のパルス幅を有するパルス信号を生成し、これを制御回路７０に出力する。なお、パルス幅変調回路６９は、入力電流又は入力電圧が設定されている定電流定電圧回路６２、６３又は６４の定格値よりも大きければパルス信号を生成し、定格値以下であればパルス信号の代わりに常に論理レベル「Ｈ」の信号を出力する。
【０１１０】
制御回路７０は、パルス幅変調回路６９から供給される信号に基づいて、設定されている定電流定電圧回路６２、６３又は６４の動作を制御する。すなわちパルス幅変調回路６９からの信号が論理レベル「Ｈ」であれば定電流定電圧回路６２、６３又は６４を動作させ、論理レベル「Ｌ」であれば定電流定電圧回路６２、６３又は６４の動作を停止する。従つて定格値よりも大きい場合には、定電流定電圧回路６２、６３又は６４は断続的に動作して二次電池ＢＴをパルス充電し、定格値以下の場合には、定電流定電圧回路６２、６３又は６４は連続的に動作して二次電池ＢＴをノーマル充電する。
【０１１１】
以上の構成において、この充電装置６０の場合には、図１８に示す動作手順を実行して二次電池ＢＴの充電を実行する。すなわちステツプＳＰ４０から入つたステツプＳＰ４１において、検出素子６６及び検出回路６７によつて二次電池ＢＴの種類を検出する。次のステツプＳＰ４２においては、その検出した電池の種類に基づいて、第１、第２及び第３の定電流定電圧回路６２、６３、６４の中から最適な回路を決定し、切換制御信号を切換スイツチ６１に出力してその定電流定電圧回路６２、６３又は６４を設定する。
【０１１２】
次のステツプＳＰ４３では、パルス幅変調回路６９のモードを、その設定した定電流定電圧回路６２、６３又は６４に対応したモードに切り換える。次のステツプＳＰ４４では、設定されている定電流定電圧回路６２、６３又は６４を連続的に動作させる。すなわちパルス充電ではなく、一定に充電電流及び充電電圧を供給するノーマル充電を行う。
【０１１３】
次のステツプＳＰ４５では、電流検出回路２１又は電圧検出回路２３によつて入力電流又は入力電圧を検出する。次のステツプＳＰ４６では、検出した入力電流又は入力電圧が定格値以下である否か検出する。その結果、定格値以下であればステツプＳＰ４４に戻つて定電流定電圧回路６２、６３又は６４をそのまま動作させる。また定格値よりも大きければ、ステツプＳＰ４７においてパルス幅変調回路６９からパルス信号を出力し、ステツプＳＰ４８においてパルス信号に基づいて定電流定電圧回路６２、６３又は６４を制御することにより当該定電流定電圧回路６２、６３又は６４を断続的に動作させ、二次電池ＢＴをパルス充電する。この処理を終えると、再びステツプＳＰ４５に戻つて処理を繰り返す。
【０１１４】
このようにしてこの充電装置６０の場合には、出力電流値及び出力電圧値が異なる第１、第２及び第３の定電流定電圧回路６２、６３、６４を設け、検出素子６６及び検出回路６７によつて検出した二次電池ＢＴの種類に応じて使用する定電流定電圧回路を切り換える。これにより二次電池ＢＴを最適な充電電流及び充電電圧で充電することができる。
【０１１５】
またこの充電装置６０の場合にも、検出した入力電流又は入力電圧が定格値よりも大きければパルス幅変調回路６９からパルス信号を出力し、当該パルス信号に基づいて設定されている定電流定電圧回路６２、６３又は６４を断続的に動作させる。これにより定電流定電圧回路６２、６３又は６４の損傷を防止することができる。
【０１１６】
以上の構成によれば、出力電流値及び出力電圧値が異なる第１、第２及び第３の定電流定電圧回路６２、６３、６４を設け、当該第１、第２及び第３の定電流定電圧回路６２、６３、６４を二次電池ＢＴの種類に応じて切り換えるようにしたことにより、二次電池ＢＴを最適な充電電流及び充電電圧で充電することができる。
【０１１７】
また検出した入力電流又は入力電圧が定格値よりも大きければ設定されている定電流定電圧回路６２、６３又は６４を断続的に動作させるようにしたことにより、当該定電流定電圧回路６２、６３又は６４の損傷を容易に防止することができる。
【０１１８】
（８）第７実施例
まず始めにこの実施例の充電装置の原理について説明する。入力電力を基準にして定電流定電圧回路をパルス充電に切り換える場合には、入力電力が電力定格値Ｐを越えたか否か検出しなければならない。その検出方法としては、通常、電力Ｐとなる電圧及び電流をそれぞれＶA 、ＩA として入力電圧及び入力電流を検出し、その検出結果が共に電圧基準値ＶA 及び電流基準値ＩA を下回つていれば電力定格値Ｐを越えていないと判定し、それ以外の場合には電力定格値Ｐを越えたと判定する。すなわち図１９（Ａ）に示すように、入力電圧及び入力電流が領域Ｅにあれば、電力定格値Ｐを越えていないと判定する。
【０１１９】
しかしながら実際には、電力がＰとなる位置は、図１９（Ｂ）に示される破線Ｆの位置なので、この破線Ｆよりも下側の位置であれば電力定格値Ｐを越えていないことになる。
【０１２０】
そこでこの実施例の場合には、入力電圧及び入力電流を検出する基準値を細分化し、より細かく入力電力を検出することによつてパルス充電をより正確に制御する。例えば電圧基準値を図１９（Ｂ）に示す電圧ＶA 、ＶB 、ＶC とし、電流基準値を図１９（Ｂ）に示す電流ＩA 、ＩB 、ＩC とし、それぞれの基準値を越えたか否か検出することにより電力定格値Ｐを越えない領域Ｇにあるか否か検出する。そしてこの領域Ｇを越えていなければ電圧及び電流を一定に供給してノーマル充電し、この領域Ｇを越えていればその電力に応じた最適なパルス充電を行う。例えば検出した入力電圧及び入力電流が図中示す点Ｈの位置（すなわちＶB ＜電圧＜ＶC であつて、ＩC ＜電流＜ＩB ）にあつたとすると、例えば電流をＩC 以下に抑えるような制御モードで定電流定電圧回路を駆動し、これによつて電力を定格値以下に抑えて回路の損傷を防止する。
【０１２１】
ここで図２０を用いて、この第７実施例による充電装置を説明する。図９との対応部分に同一符号を付した図２０において、８０は全体として第７実施例による充電装置を示し、検出電圧値が異なる複数の電圧検出回路８１〜８３と、検出電流値の異なる複数の電流検出回路８４〜８５がそれぞれ設けられている。
【０１２２】
第１の電圧検出回路８１は、入力電圧が電圧ＶA （図１９（Ｂ）参照）を越えているか否かを検出し、その検出結果を第１の分離検出回路８７に供給する。また第２の電圧検出回路８２は、入力電圧が電圧ＶB （図１９（Ｂ）参照）を越えているか否かを検出し、その検出結果を同じく第１の分離検出回路８７に供給する。また第３の電圧検出回路８３は、入力電圧が電圧ＶC （図１９（Ｂ）参照）を越えているか否かを検出し、その検出結果を同じく第１の分離検出回路８７に供給する。
【０１２３】
一方、第１の電流検出回路８４は、入力電流が電流ＩA （図１９（Ｂ）参照）を越えているか否かを検出し、その検出結果を第２の分離検出回路８８に供給する。また第２の電流検出回路８５は、入力電流が電流ＩB （図１９（Ｂ）参照）を越えているか否かを検出し、その検出結果を同じく第２の分離検出回路８８に供給する。また第３の電流検出回路８６は、入力電流が電流ＩC （図１９（Ｂ）参照）を越えているか否かを検出し、その検出結果を同じく第２の分離検出回路８８に供給する。
【０１２４】
第１の分離検出回路８７は、３つの電圧検出回路８１〜８３からそれぞれ供給された検出結果に基づいて、入力電圧が図１９（Ｂ）のどの範囲内にあるか検出し、その検出結果をモード切換回路８９に供給する。
【０１２５】
また第２の分離検出回路８８は、３つの電流検出回路８４〜８６からそれぞれ供給された検出結果に基づいて、入力電流が図１９（Ｂ）のどの範囲にあるか検出し、その検出結果をモード切換回路８９に供給する。
【０１２６】
モード切換回路８９は、第１及び第２の分離検出回路８７、８８から供給された電圧範囲に関する検出結果と電流範囲に関する検出結果とに基づいて、入力電圧及び入力電流がどの領域に存在しているか検出する。その結果、図１９（Ｂ）に示す領域Ｇ内に存在しているのであれば、ノーマル充電の制御モードをパルス幅変調回路９０に通知し、領域Ｇ外に存在するのであればその領域に応じた最適なパルス充電の制御モードをパルス幅変調回路９０に通知する。
【０１２７】
パルス幅変調回路９０は、発振器１７からのクロツク信号に基づいて、モード切換回路８９から通知された制御モードに応じた最適なパルス幅を有するパルス信号を生成し、これを制御回路２６に出力する。なお、パルス幅変調回路９０は、ノーマル充電の制御モードが通知された場合には、常に論理レベル「Ｈ」の信号を制御回路２６に出力する。
【０１２８】
制御回路２６は、パルス幅変調回路９０から供給される信号の論理レベルに応じて定電流定電圧回路２２の動作を制御する。すなわち論理レベル「Ｈ」であれば定電流定電圧回路２２を動作させ、論理レベル「Ｌ」であれば定電流定電圧回路２２の動作を停止する。これによりパルス幅変調回路９０からパルス信号が供給された場合には、定電流定電圧回路２２を断続的に動作させてパルス充電することができ、パルス幅変調回路９０から常に論理レベル「Ｈ」の信号が供給された場合には、定電流定電圧回路２２を連続的に動作させてノーマル充電することができる。
【０１２９】
以上の構成において、この充電装置８０の場合には、図２１に示す動作手順を実行して二次電池ＢＴの充電を実行する。すなわちステツプＳＰ５０から入つたステツプＳＰ５１において、まず定電流定電圧回路２２を連続動作させて二次電池ＢＴをノーマル充電する。次のステツプＳＰ５２では、電圧検出回路８１〜８３及び電流検出回路８４〜８６によつて入力電圧及び入力電流を検出する。
【０１３０】
次のステツプＳＰ５３では、検出した電圧の検出結果と電流の検出結果とに基づいて、定格値以下か否か判定する。すなわち入力電圧及び入力電流が図１９に示した領域Ｇ内に存在するか否かを検出する。その結果、領域Ｇ内に存在するため定格値以下であることが判定された場合には、ステツプＳＰ５４において定電流定電圧回路５４をそのまま動作させて二次電池ＢＴをノーマル充電する。
【０１３１】
一方、領域Ｇ外に存在するため定格値よりも大きいことが判定された場合には、ステツプＳＰ５５において入力電圧及び入力電流に応じて最適な制御モードを決定する。次のステツプＳＰ５６では、その制御モードをパルス幅変調回路９０に通知することにより、その制御モードに応じた最適なパルス幅を有するパルス信号を生成する。次のステツプＳＰ５７では、そのパルス信号に基づいて定電流定電圧回路２２を動作させることにより、二次電池ＢＴを最適な状態でパルス充電する。これにより電力を定格値以下に抑えて定電流定電圧回路２２の損傷を防止することができる。この処理を終えると、ステツプＳＰ５２に戻つて処理を繰り返す。
【０１３２】
以上の構成によれば、検出電圧値の異なる複数の電圧検出回路８４〜８６と検出電流値の異なる複数の電流検出回路８４〜８６とを設けるようにしたことにより、入力電圧及び入力電流を一段と正確に検出してパルス充電を正確に制御することができ、かくして定電流定電圧回路２２の損傷を確実にかつ未然に防止し得る。
【０１３３】
（９）第８実施例
この第８実施例においては、二次電池ＢＴの充電が完了したか否か（すなわち満充電になつたか否か）を検出するための方法について説明する。二次電池ＢＴを充電すると、充電電圧及び充電電流の関係は、図２２に示すように遷移して行く。すなわち充電電圧は満充電に近づくにつれて一定の電圧に収束して行き、充電電流は満充電に近づくにつれて減少して行く。このとき図２２から明らかなように、充電電流の変化の方が著しい。従つて充電電流を検出することにより満充電になつたか否かを検出することができる。
【０１３４】
ところで上述したようにパルス充電している状態においては、電流が断続的に変化するので、充電電流を確実に検出するためにはパルス充電が完了した以降に充電電流を検出する方が望ましい。従つて本発明においては、パルス充電を停止した以降に充電電流を検出して満充電を検出する。
【０１３５】
ここでこの満充電を検出する手順について、図２３に示すフローチヤートを用いて説明する。但し、充電装置の構成としては、上述した第１〜第７実施例のいずれかの構成であるとする。またこの図２３においては、パルス充電状態に入つた以降の手順を示す。
【０１３６】
まずステツプＳＰ６０から入つたステツプＳＰ６１においてパルス充電動作が行われると、次のステツプＳＰ６２において電力検出を行う。次のステツプＳＰ６３では、その検出した電力が電力定格値以下か否かを検出し、電力定格値よりも大きければステツプＳＰ６１に戻つて引き続きパルス充電を行い、電力定格値以下であればステツプＳＰ６４に進む。ステツプＳＰ６４では、パルス信号の出力を停止してパルス充電を停止し、次のステツプＳＰ６５において常に定電流定電圧回路を動作させることによりノーマル充電を行う。
【０１３７】
次のステツプＳＰ６６では電流検出回路によつて入力電流を検出し、次のステツプＳＰ６６ではその入力電流が充電完了時の電流であるか否かを判定する。その結果、充電完了時の電流よりも大きければステツプＳＰ６６に戻つて処理を繰り返し、充電完了時の電流よりも小さければステツプＳＰ６８に進んで定電流定電圧回路の動作を停止することにより充電を終了する。
【０１３８】
かくして以上の構成によれば、パルス充電を停止した後に電流検出を行つて満充電を検出するようにしたことにより、正確な電流を検出して満充電を正確に検出することができる。
【０１３９】
（９）他の実施例
なお上述の実施例においては、図４、図５又は図１０に示したような定電流回路及び定電圧回路を用いた充電装置に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図２４に示すように、スイツチング電源１０１を用いた充電装置１００に本発明を適用するようにしても良い。因みに、この場合にも、パルス幅変調回路から出力されるパルス信号を、スイツチング電源１０１の動作を制御する制御回路１０２に与え、当該パルス信号に基づいて制御回路１０２がスイツチング電源１０１の動作を断続的に動作させてパルス充電するようにすれば良い。
【０１４０】
また上述の第１実施例においては、図８に示したような手順で充電動作を行つた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図２５に示すような手順で充電動作を行つても良い。すなわちステツプＳＰ７０から入つたステツプＳＰ７１において定電流回路１１及び定電圧回路１２を停止しておき、次のステツプＳＰ７２において電圧検出回路１３によつて入力電圧を検出する。次のステツプＳＰ７３では、その検出した電圧が電圧定格値以下であるか否か判定し、その結果、電圧定格値よりも大きければステツプＳＰ７４において第２のパルス幅変調回路１６から所望のパルス幅を有するパルス信号を生成する。そして次のステツプＳＰ７５において、そのパルス信号に基づいて定電圧回路１２を動作させることにより当該定電圧回路１２をパルス充電動作させる。この処理を終えると、ステツプＳＰ７２に戻つて処理を繰り返す。
【０１４１】
一方、ステツプＳＰ７３において電圧定格値以下であることが判定した場合には、ステツプＳＰ７６において定電流回路１１及び定電圧回路１２を動作させ、次のステツプＳＰ７７において電流検出回路１４によつて入力電流を検出する。次のステツプＳＰ７８においては、その検出した入力電流が電流定格値以下であるか否か判定し、その結果、電流定格値以下であればステツプＳＰ７６に戻つて処理を繰り返す。これに対して電流定格値よりも大きければ、次のステツプＳＰ７９において第１のパルス幅変調回路１５から所望のパルス幅を有するパルス信号を生成し、次のステツプＳＰ８０においてそのパルス信号に基づいて定電流回路１１を動作させることにより当該定電流回路１１をパルス充電動作させる。この処理を終えると、再びステツプＳＰ７７に戻つて処理を繰り返す。
【０１４２】
このようにして最初に定電流回路１１及び定電圧回路１２の動作を停止しておき、二次電池ＢＴを充電しない状態で入力電圧を検出し、定電圧回路１２をパルス充電動作させるか否か判定するようにしても良い。
【０１４３】
また上述の第６実施例においては、出力電流値及び出力電圧値が異なる定電流定電圧回路６２、６３、６４を設け、検出素子６６及び検出回路６７によつて検出した二次電池ＢＴの種類に応じて定電流定電圧回路６２、６３、６４を切り換えた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図１７との対応部分に同一符号を付した図２６に示すように、検出した二次電池ＢＴの種類に応じて制御回路１１２、１１３、１１４を切り換えるようにしても良い。具体的に説明すると、定電流定電圧回路１１１に定電流及び定電圧を制御するための電流検出素子及び電圧検出素子を設けず、制御回路１１２、１１３、１１４にその電流検出素子及び電圧検出素子を設けるようにする。その際、検出する電流値及び電圧値を制御回路毎に異なるようにする。このような制御回路１１２、１１３、１１４をスイツチ制御回路６５及び切換スイツチ１１５を用いて切り換えるようにすれば、定電流定電圧回路１１１から出力される電流及び電圧が異なるようになる。従つてこのような制御回路１１２、１１３、１１４を検出した二次電池ＢＴの種類に応じて切り換えるようにすれば、二次電池ＢＴを最適な充電電圧及び充電電流で充電することができる。
【０１４４】
また上述の実施例においては、各回路間にタイミング調整用の時定数回路を入れなかつたが、本発明はこれに限らず、各回路間或いは所望の回路間にタイミング調整用の時定数回路を入れるようにしても良い。例えば図２７に示すように、電圧や電流或いは電力を検出する検出回路１２１とパルス信号を生成するパルス幅変調回路１２２との間に時定数回路１２３を挿入して検出結果を渡すタイミングを調整したり、パルス充電を停止させるパルス充電停止回路１２４とパルス幅変調回路１２２との間に時定数回路１２５を介挿してパルス充電停止の制御信号を渡すタイミングを調整したり、パルス幅変調回路１２２と制御回路１２６との間に時定数回路１２７を介挿してパルス信号を渡すタイミングを調整したりしても良い。なお、時定数回路を入れる場所については特に限定されるものではなく、所望の位置に入れることが可能である。
【０１４５】
また上述の実施例においては、電圧検出回路及び電流検出回路として図６及び図７に示したような回路を用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図２８に示すように、マイコン（いわゆるマイクロコンピユータ）１３０を用いて電圧及び電流を検出するようにしても良い。すなわち抵抗Ｒ２０及びツエナダイオードＤ１０によつて得られる基準電位と抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２とによつて得られる入力電圧を分圧した電圧をマイコン１３０に取り込み、当該マイコン１３０によつてそれらの電圧を基に入力電圧を検出し、また抵抗Ｒ２３の両端電位をマイコン１３０に取り込み、当該マイコン１３０によつてその両端電位を基に入力電流を検出するようにしても良い。
【０１４６】
また上述の実施例においては、パルス幅変調回路によつて生成したパルス信号に基づいて定電流回路又は定電圧回路又は定電流定電圧回路の動作を制御することによりパルス充電を行つた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、定電流回路や定電圧回路或いは定電流定電圧回路の前段にスイツチ素子を設け、当該スイツチ素子をパルス信号に基づいてオンオフ動作させることによりパルス充電するようにしても良い。例えば図２９に示すように、定電流回路１１及び定電圧回路１２の前段にパルス充電用のスイツチ素子１４１を設け、パルス幅変調回路６９から出力されるパルス信号に基づいてスイツチ素子１４１をオンオフ動作させることによりパルス充電を行うようにしても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
またこれに限らず、図３０に示すように、定電流回路１１に並列接続され、かつ当該定電流回路１１をパスするスイツチ素子１５２を設け、当該スイツチ素子１５２をパルス幅変調回路１５３からのパルス信号に応じてオンオフ動作させることによりパルス充電するようにしても良い。このようにすれば、パスしたときに定電流回路１１のインピーダンスがなくなるので、定電流回路１１で許容損失よりも大きい回路損失が発生して回路が損傷することを未然に防止することができる。なお、この場合には、定電圧回路１２に関しては、電圧検出回路１３によつて入力電圧が定格値よりも大きいことが検出されたとき、停止回路１５１によつて動作を停止するようにすれば、回路の損傷を防止することができる。
【０１４８】
また上述の第６実施例においては、出力電流及び出力電圧の異なる定電流定電圧回路を複数設け、これを切換スイツチ６１を用いて切り換えるような充電装置６０に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図３１に示すように、第１の出力電流を出力する第１の定電流回路１１と第１の出力電圧を出力する第１の定電圧回路１２とが直列接続された第１の系統と、第２の出力電流を出力する第２の定電流回路１６１と第２の出力電圧を出力する第２の定電圧回路１６２とが直列接続された第２の系統とを並列接続した充電装置１６０に本発明を適用するようにしても良い。因みに、この場合には、第１及び第２の定電流回路１１、１６１の動作を制御回路１８によつて制御し、第１及び第２の定電圧回路１２、１６２の動作を制御回路１９によつて制御しているが、それぞれ別々に制御するようにしても良い。
【０１４９】
また上述の第６実施例においては、検出素子６６について特に言及しなかつたが、検出素子として使用されるものには例えば抵抗やサーミスタ等があり、その抵抗やサーミスタから供給される電流、或いは電圧を検出することにより電池の種類を検出することが可能である。
【０１５０】
また上述の第６実施例においては、出力電流及び出力電圧の異なる定電流定電圧回路を３つ設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、定電流定電圧回路を設ける数はいくつでも良い。またこれに限らず、出力電流及び出力電圧の異なる複数の定電流定電圧回路のうち、いくつかをスイツチング電源によつて形成するようにしても良い。またこれに限らず、定電流と定電圧とを合わせた定電流定電圧回路ではなく、図４及び図５に示したように定電流回路と定電圧回路とが分かれた構成であつても良い。
【０１５１】
また上述の第３実施例においては、定電流回路１１の入出力間の電位差を検出して当該定電流回路１１の電力を算出すると共に、定電圧回路１２の入出力間の電位差を検出して当該定電圧回路１２の電力を算出し、それらの算出結果に基づいてパルス充電を制御した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、定電流回路及び定電圧回路が１つの定電流定電圧回路でなる場合には、定電流定電圧回路の入出力間の電位差を検出して当該定電流定電圧回路の電力を算出し、その算出結果に基づいてパルス充電を制御するようにしても良い。
【０１５２】
また上述の第２実施例においては、電流検出回路２１で検出した入力電流と電圧検出回路２３で検出した入力電圧を積算回路２４によつて積算することにより入力電力を算出し、当該入力電力に基づいて定電流定電圧回路２２の動作を制御した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、定電流回路と定電圧回路が別々に形成される場合には、積算回路によつて算出した入力電力によつて定電流回路と定電圧回路をそれぞれ別々に制御するようにしても良い。
【０１５３】
また上述の第４実施例においては、優先パルス信号によつて定電流定電圧回路２２を制御することによりパルス充電を行つた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、定電流定電圧回路２２の前段にスイツチ素子を設け、当該スイツチ素子を優先パルス信号によつてオンオフ動作させることによりパルス充電を行うようにしても良い。
【０１５４】
また上述の第４実施例においては、積算回路２４によつて算出した入力電力に基づいて、第１及び第２のパルス幅変調回路４１、４２がパルス信号を生成した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電流検出回路２１によつて検出した入力電流に基づいて第１のパルス幅変調回路４１がパルス信号を生成するようにしても良いし、また電圧検出回路２３によつて検出した入力電圧に基づいて第２のパルス幅変調回路４２がパルス信号を生成するようにしても良い。
【０１５５】
また上述の実施例においては、直流電源から供給される入力電圧、入力電流又は入力電力、或いは定電圧回路や定電流回路の電力を検出し、その検出結果が定格値を越えたらパルス充電するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、パルス充電を行つてもそれらの定格値を越えるようであれば、危険防止のため充電動作自体を停止するようにしても良い。
【０１５６】
また上述の実施例においては、電流検出回路を二次電池ＢＴの正極側に設けた場合と二次電池ＢＴの負極側に設けた場合を示したが、電流検出回路を設ける位置としてはいずれであつても良い。
【０１５７】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、定電流手段又は定電圧手段の損失が許容損失を越える場合、パルス信号によつて当該定電流手段又は定電圧手段を断続的に動作させるようにしたことにより、定電流手段又は定電圧手段の損失を抑えて、発熱を抑制し得、当該定電流手段及び定電圧手段の損傷を防止し得る。かくするにつき定電流手段及び定電圧手段の損傷を未然に防止し得る充電装置を実現し得る。
【０１５８】
また本発明によれば、定電流手段のための第１のパルス信号及び定電圧手段のための第２のパルス信号のうちパルス幅の狭い方を選択してなる優先パルス信号に基づいて、定電流手段及び定電圧手段を断続的に動作させるようにしたことにより、定電流手段と定電圧手段の損失が異なる場合でも、当該定電流手段及び定電圧手段の損失を同時に抑えて発熱を抑制し得、当該定電流手段及び定電圧手段の損傷を防止し得る。かくするにつき定電流手段及び定電圧手段の損傷を未然に防止し得る充電装置を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理の説明に供する回路損失を示す略線図である。
【図２】第１実施例による充電装置の構成を示すブロツク図である。
【図３】パルス信号の波形を示す信号波形図である。
【図４】定電流回路及び制御回路の構成を示す接続図である。
【図５】定電圧回路及び制御回路の構成を示す接続図である。
【図６】電圧検出回路の構成を示す接続図である。
【図７】電流検出回路の構成を示す接続図である。
【図８】第１実施例の充電装置の動作手順を示すフローチヤートである。
【図９】第２実施例による充電装置の構成を示すブロツク図である。
【図１０】定電流定電圧回路の構成を示す接続図である。
【図１１】第２実施例による充電装置の動作手順を示すフローチヤートである。
【図１２】第３実施例による充電装置の構成を示すブロツク図である。
【図１３】第４実施例による充電装置の構成を示すブロツク図である。
【図１４】各パルス幅変調回路で生成するパルス信号及び優先パルス生成回路で生成する優先パルス信号を示す信号波形図である。
【図１５】第５実施例による充電装置の構成を示すブロツク図である。
【図１６】第５実施例による充電装置の動作手順を示すフローチヤートである。
【図１７】第６実施例による充電装置の構成を示すブロツク図である。
【図１８】第６実施例による充電装置の動作手順を示すフローチヤートである。
【図１９】第７実施例による充電装置の原理の説明に供する略線図である。
【図２０】第７実施例による充電装置の構成を示すブロツク図である。
【図２１】第７実施例による充電装置の動作手順を示すフローチヤートである。
【図２２】満充電検出の原理の説明に供する略線図である。
【図２３】満充電の検出手順を示すフローチヤートである。
【図２４】パルス信号によつてスイツチング電源の動作を制御するようにした充電装置の構成を示すブロツク図である。
【図２５】第１実施例の充電装置の他の動作手順を示すフローチヤートである。
【図２６】電池の種類に応じて制御回路を切り換える充電装置の構成を示すブロツク図である。
【図２７】時定数回路を設けた充電装置の構成を示すブロツク図である。
【図２８】マイコンを用いた電圧及び電流検出回路を示す接続図である。
【図２９】スイツチをオンオフ動作させることによつてパルス充電する充電装置の構成を示すブロツク図である。
【図３０】スイツチによつて定電流回路をパスする充電装置の構成を示すブロツク図である。
【図３１】定格の異なる定電流回路及び定電圧回路を並列に２系統設けた充電装置を示すブロツク図である。
【図３２】従来の充電装置を示すブロツク図である。
【符号の説明】
１、１０、２０、３０、４０、５０、６０、８０、１００、１１０、１２０、１４０、１５０、１６０……充電装置、２、１１、１６１……定電流回路、３、１２、１６２……定電圧回路、１３、２３、３１、３２、８１〜８３……電圧検出回路、１４、２１、８４〜８６……電流検出回路、１５、１６、２５、３５、３６、４１、４２、５１、６９、９０、１５３……パルス幅変調回路、１８、１９、２６、５４、７０、１０２、１１２〜１１４……制御回路、２２、６２〜６４、１１１……定電流定電圧回路、２４、３３、３４……積算回路、４３……優先パルス生成回路、５２……定格値以下検出回路、５３……パルス充電停止回路、６５……スイツチ制御回路、６６……検出素子、６７……検出回路、６８、８９……モード切換回路、１０１……スイツチング電源、１２３、１２５、１２７……時定数回路、１５１……停止回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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