(57)【要約】【課題】充電装置の待機電力、充電中の電力、充電後の電力を削減する。【解決手段】トランスＴの二次側に電池パック３０に対して電力を供給する充電回路１０と電池パックに対する充電を制御する制御回路２０が接続されている。充電回路１０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の定電圧設定部を有する。第１の定電圧設定部Ｄ３には、充電対象電池パックのいかなる電池電圧でも充電できる電圧が設定され、第２の定電圧設定部Ｄ２には、第１の充電電圧よりも低く、制御回路２０の駆動に必要な電圧よりも高い電圧が設定されている。制御回路２０は、電池パックの充電状態を検出する電池状態判別回路２２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２１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Ｄ２によって設定された低い電圧の電流を、充電回路１０から制御回路２０に流す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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、
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いかなる電池電圧でも充電できる電圧が設定され、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から制御回路に必要な電流を、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。
【請求項２】
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の定電圧設定部が第２の定電圧設定部に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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の充電装置に関するものであって、特に、電源電圧を降圧するトランスの二次巻線として、充電回路に接続されるメイン巻線と制御回路に接続されるサブ巻線を有する充電装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来から、二次電池の充電装置としては、たとえば、特許文献１から特許文献３に示すように、トランスと交流生成用のスイッチング素子を組み合わせたスイッチング電源が、一般的に用いられている。このスイッチング電源は、トランスの一次側に商用電源を接続し、二次側に二次電池の充電回路とその制御回路を接続すると共に、トランスの一次側にトランジスタやＦＥＴなどのスイッチング素子を配置している。二次側の制御回路により充電回路で必要とする電力を検出し、これを一次側にフィードバックして、スイッチング素子をオン・オフさせている。
【０００３】
この種の従来技術の充電回路には、電池パックを充電装置に装着していない待機時や、電池パックの充電完了時などの軽負荷時において、制御回路の駆動電力を確保したり、スイッチング素子の動作を安定させるためのブリーダー抵抗が設けられている。
【０００４】
すなわち、電池パックの充電中は、充電回路に大きな電圧が要求されることから、スイッチング素子の連続したスイッチング動作により二次側に大きな電力を供給するため、制御回路の駆動電力も十分に賄える。しかし、電池パックの充電を行わない軽負荷時には、二次側は大きな電力を必要としないことから、スイッチング素子の発振周波数も低くなり、二次側に供給される電力が低下する。その結果、制御回路の駆動電力が不足することになるので、充電回路にブリーダー抵抗を挿入することで、ブリーダー抵抗が消費する電力分を二次側に供給し、制御回路に必要とする電力供給がなされるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５７４２０号公報
【特許文献２】特開２００６−２０４３７号公報
【特許文献３】特許第３６６１４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
昨今ＣＯ２削減を目的として、家電製品に関する省エネ化が進む中、各国においても消費エネルギーの規格化が進み、待機電力や電源効率も基準値以下に対応しなければならなくなった。バッテリー充電器においても同様に待機中、充電中、充電後のトータル的なエネルギー規制が規格化されつつある。
【０００７】
しかしながら、このような従来技術においては、待機時や充電完了時におけるブリーダー抵抗の電力消費が、消費エネルギー低減の妨げになっていた。すなわち、この種の充電装置は、充電回路の負荷に応じてスイッチング素子を制御しているが、このような回路で電池パックが挿入されていない時などの軽負荷時において、スイッチング素子は軽負荷時損失を軽減するために、発振周波数を落としたり、バーストモードと呼ばれる間欠発振をしている。
【０００８】
一方、たとえ充電回路が軽負荷時であっても、サブ巻線に接続された制御回路では、制御回路の動作に必要な一定の値以上の電圧を維持する必要があるため、スイッチング素子の発振周波数を一定限度以上に落としたり間欠発振させて、二次側に供給する電力をあまり少なくすることは好ましくない。そのため、従来技術では、充電回路にブリーダー抵抗を設けることで、軽負荷時であっても充電回路にはブリーダー抵抗分の負荷が残るようにして、スイッチング素子の安定化や制御回路の駆動電力の確保を図っていた。しかし、このようなブリーダー抵抗の存在は、充電性能やユーザーの利便性に何ら関係のないものであり、単に電力を消費するだけのものであるから、電力の有効利用の面から好ましいものではなかった。
【０００９】
特に、制御回路で必要な一定の電圧が得られるように、制御回路にはシリーズレギュレーターが設けられることが一般的である。軽負荷時において、一次側制御部が消費電力を軽減するために発振がバーストモードとなっていると、制御回路側の整流部も充電側の負荷に応じたバースト周期によって、整流回路を構成するコンデンサへのチャージが行われている。しかし、バースト周期中に制御回路側で電力を消費することにより、制御回路側のコンデンサに蓄えられた電荷が消費され、シリーズレギュレーターの安定動作を保証する最低入力電圧を下回ってしまい、制御回路が安定動作できなくなることがある。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。本発明の目的は、ブリーダー抵抗を不要として、軽負荷時の電力削減を可能とした二次電池の充電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の二次電池の充電装置は、次のような構成を有することを特徴とする。
(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いかなる電池電圧でも充電できる電圧が設定され、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から制御回路に必要な電流を、充電回路から制御回路に流すものである。
【００１２】
本発明において、第１と第２の定電圧設定部をツェナーダイオードによって構成することができる。また、充電回路に、電池パックを充電するための第１の整流回路と、電池パックの電圧が低いときにおいて制御回路を駆動するための第２の整流回路を設けることもできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ブリーダー抵抗を不要とすることで、ブリーダー抵抗分の電力を削減することが可能になると共に、軽負荷時における制御回路の駆動電力を確実に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態を示す回路図。
【図２】本発明の第２実施形態を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［１．第１実施形態］
［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。
【００１６】
一次側制御部５にはフォトカプラＰＨＣの受信部が接続され、この受信部が制御回路２０から送信されたスイッチング素子Ｑ１の制御信号を受信する。このフォトカプラＰＨＣの送信部は、トランスＴの二次側に接続された充電回路１０に設けられている。これにより、一次側制御部５は、フォトカプラＰＨＣを介して二次側のフィードバック素子からの信号を受け、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフをコントロールする。一次側制御部５は、電池パックの未装着時や充電完了時などの軽負荷時には、消費電力を軽減するため、スイッチング素子Ｑ１をバーストモードなどの間欠発振状態に設定する。
【００１７】
スイッチング素子Ｑ１は、制御回路２０からの制御信号に基づいて一次側制御部５にてオン・オフがコントロールされ、トランスＴを介して、二次側に充電出力を出力する。トランスＴの二次側には、メインとサブの２つの巻線１ｂ，１ｃが設けられ、メイン巻線１ｂには充電回路１０が、サブ巻線１ｃには制御回路２０が接続されている。
【００１８】
（２）充電回路１０
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。
【００１９】
充電回路１０には、メイン巻線１ｂに接続された整流用のダイオードＤ１及びコンデンサＣ１と、電池パック３０に対する充電を開始したり、充電を停止するための充電スイッチ１１が設けられている。充電スイッチ１１は、本実施形態では、制御回路２０からの信号でオン・オフするスイッチング素子Ｑ３と、その電池パック３０側に挿入された逆流防止用のダイオードＤ４とからなる。
【００２０】
（３）制御回路２０
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。
【００２１】
制御回路２０は、充電回路１０の充電スイッチ１１に接続された充電制御部２１と、電池パック３０の状態を判別するために電池パック内部回路３１に接続された電池状態判別回路２２を備えている。充電制御部２１は電池状態判別回路２２と接続され、この電池状態判別回路２２によって検出した電池パック３０の充放電状態や電池の温度などに応じて、充電スイッチ１１をオン・オフする。
【００２２】
充電制御部２１は、充電回路１０に設けられた電流制御部１２と接続されている。電流制御部１２は、電池パック３０に流れる電流を制御する回路部である。電流制御部１２と電池パック３０の一端の間には電流検出抵抗Ｒ５が、電流制御部１２と電池パック３０の他端との間にはツェナーダイオードＤ３が接続されている。電流制御部１２には、抵抗Ｒ４を介してフォトカプラＰＨＣの送信部が接続されている。
【００２３】
電流検出抵抗Ｒ５は、電池パック３０に流れる電流を、その両端の電圧として検出して、充電回路１０に流れる電流量を定量化する。ツェナーダイオードＤ３には、最大電池電圧以上のツェナー電圧であり、充電スイッチ１１がＯＦＦのときに一定以上の電圧にならないように基準電圧（ツェナー電圧）が設定されている。
【００２４】
（４）電圧切替回路４０
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。
【００２５】
スイッチング素子Ｑ４は、充電回路１０の軽負荷時、すなわち、充電スイッチ１１がオフの時に、制御回路２０の電圧を下げるためのものである。そのため、スイッチング素子Ｑ４のベース端子に充電制御部２１が接続され、制御回路２０の電圧を下げるときには、充電制御部２１からスイッチング素子Ｑ４をオンにする信号が出力される。
【００２６】
充電回路１０には、ツェナーダイオードＤ３と並列に、電圧切替用のスイッチング素子Ｑ２が設けられている。スイッチング素子Ｑ２としては、ＦＥＴあるいはトランジスタが使用できる。スイッチング素子Ｑ２のゲート端子は、充電制御部２１に接続されたスイッチング素子Ｑ４に対して、抵抗Ｒ２とＲ３の接続点の部分で接続されている。スイッチング素子Ｑ２の一方の端子は充電回路１０のメイン巻線１ｂに接続され、他方の端子は、ツェナーダイオードＤ２を介して電流制御部１２に接続されている。そのため、充電制御部２１に接続されたスイッチング素子Ｑ４がオンすると、抵抗Ｒ２，Ｒ３に電流が流れ、スイッチング素子Ｑ２はオンする。
【００２７】
ツェナーダイオードＤ２は、スイッチング素子Ｑ４がオンすると導通し、二次側フォトカプラＰＨＣに電流が流れる。そのため、これまでツェナーダイオードＤ３のツェナー電圧で一次側へフィードバックし制御されていた電圧が、ツェナーダイオードＤ２のツェナー電圧で制御される様になる。このときツェナーダイオードＤ２，Ｄ３のツェナー電圧は、下記の関係となっている。
【００２８】
Ｄ３のツェナー電圧＞Ｄ２のツェナー電圧＞シリーズレギュレーター２３の最低動作電圧
【００２９】
メイン巻線１ｂに接続された整流用ダイオードＤ１と、制御回路２０のシリーズレギュレーター２３との間には、充電回路１０から制御回路２０に向けて電流を流すダイオードＤ６が設けられている。ダイオードＤ６は、制御回路２０の電圧が充電回路１０の電圧よりも低いとき、制御回路２０側に電流を供給する。
【００３０】
［１−２．作用］
（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。
【００３１】
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、電圧を制御する信号を、一次側にフィードバックする。
【００３２】
フォトカプラＰＨＣを介して、二次側からの信号を受信した一次側制御部５は、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフ制御を行い、それに従って、トランスＴの一次側に必要とする電力を供給する。トランスＴの二次側では、メイン巻線１ｂがスイッチング素子Ｑ１によって制御された電圧を降圧して充電回路１０が必要とする電圧を生成し、整流素子であるダイオードＤ１及びコンデンサＣ１によって整流した後、電池パック３０の充電を行う。この場合、トランスＴの二次側には、電池パック３０の充電に必要な電圧が供給されるので、サブ巻線１ｃにおいても、制御回路２０のシリーズレギュレーター２３を安定動作させるに足る十分な電圧が供給される。
【００３３】
（２）電池パックの未装着時、充電完了時
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。
【００３４】
電流制御部１２に接続されているツェナーダイオードＤ３とＤ２とでは、設定されたツェナー電圧がＤ２の方が低く設定されているので、ツェナーダイオードＤ２のツェナー電圧によって設定された電圧値になるようにＤ２から、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。その結果、一次側のスイッチング素子Ｑ１は、充電時よりも低い電圧が充電回路１０に生成されるようなタイミングでオン・オフ制御されることになる。
【００３５】
充電回路１０で生成された低い電圧の電流は、ダイオードＤ６を経由して充電回路１０から制御回路２０に向けて流れ、シリーズレギュレーター２３を駆動する。この場合、ツェナーダイオードＤ２のツェナー電圧はシリーズレギュレーター２３の最低動作電圧よりも高く設定されているので、シリーズレギュレーター２３は安定動作し、制御回路１０の各部も適切に駆動される。
【００３６】
［１−３．効果］
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。
【００３７】
特に、このような構成の回路では、充電スイッチ１１には内部に寄生ダイオードがあり、電池パック３０の電圧が充電回路１０の電圧より大きいとき電池パック３０から充電回路３０に電流が流れ、充電された電池パック３０を放電してしまう。本実施形態では、それを防ぐために、逆流防止用ダイオードＤ４が挿入されているので、そのような不都合が防止される。またこのような構成の回路では、充電スイッチ１１がトランジスタＱ３の場合、電池パック３０の電圧と充電回路１０の電圧がエミッタ−ベース間の耐圧以上の電圧差がある時はトランジスタＱ３が導通するが、本実施形態では、逆流防止用ダイオードＤ４によって導通が阻止される。
【００３８】
［２．第２実施形態］
［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。
【００３９】
本実施形態では、充電回路１０の整流部に、図１で設けた整流用ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１と並列に、第２の整流用ダイオードＤ７及びコンデンサＣ３を設けることで、充電回路１０に２系統の整流回路を形成している。ダイオードＤ７とコンデンサＣ３により構成された第２の整流回路は、電池パック３０が挿入されていないとき、若しくは充電中でトランジスタＱ４がオフのときは、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１からなる第１の整流回路とほぼ同電位となる。
【００４０】
電圧切替回路４０には、ＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ５が設けられており、そのゲート端子には、充電制御部２１に接続されたスイッチング素子Ｑ４が接続されている。スイッチング素子Ｑ５のドレイン側の端子は、抵抗Ｒ２，Ｒ３を介して充電制御部２１側のスイッチング素子Ｑ４に接続されている。スイッチング素子Ｑ５のソース側の端子は、ツェナーダイオードＤ２を介して電流制御部１２に接続されている。この場合、ツェナーダイオードＤ２，Ｄ３のツェナー電圧は下記の関係となっている。
【００４１】
Ｄ３のツェナー電圧＞Ｄ２のツェナー電圧＞シリーズレギュレーター２３の最低動作電圧
【００４２】
スイッチング素子Ｑ５のソース側の端子は、更に、ダイオードＤ６を介してシリーズレギュレーター２３の入力側に接続されている。ダイオードＤ６は、制御回路２０の電圧が充電回路１０の電圧よりも低いとき、制御回路２０側に電流を供給する。
［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。
【００４３】
（２）電池パックの未装着時、充電完了時
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。
【００４４】
スイッチング素子Ｑ５がオンすると、ツェナーダイオードＤ２が導通し、二次側のフォトカプラＰＨＣに電流が流れる。そのため、これまでツェナーダイオードＤ３のツェナー電圧で一次側へフィードバックし制御されていた電圧が、ツェナーダイオードＤ２のツェナー電圧で制御される様になる。その結果、一次側のスイッチング素子Ｑ１は、充電時よりも低い電圧が充電回路１０に生成されるようなタイミングでオン・オフ制御されることになる。
【００４５】
ダイオードＤ６は、スイッチング素子Ｑ５がオンであり、しかも、「制御回路２０の電圧＜充電回路１０」のとき、制御回路２０に電流を流すものであるから、充電回路１０で生成された低い電圧の電流は、第２の整流回路側からスイッチング素子Ｑ５及びダイオードＤ６を経由して、充電回路１０から制御回路２０に向けて流れ、シリーズレギュレーター２３を駆動する。この場合、ツェナーダイオードＤ２のツェナー電圧はシリーズレギュレーター２３の最低動作電圧よりも高く設定されているので、シリーズレギュレーター２３は安定動作し、制御回路２０の各部も適切に駆動される。
【００４６】
［２−３．効果］
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。
【００４７】
本実施形態では、電池パック３０の充電が完了し、スイッチング素子Ｑ４がオンになった時は、充電回路１０は電池パック３０の電圧となるが、ダイオードＤ１があるため、電池パック３０からの電流はダイオードＤ６には流れない。第１実施形態では、充電完了後の電池パック３０からの電流が制御回路２０に流れる問題があったが、本実施形態では、整流用のダイオードＤ１が電池パック３０からの電流をブロックするため、第１実施形態の逆流防止用ダイオードＤ４は不要となり、充電中の逆流防止用ダイオードＤ４による損失は発生しない。また、充電中は、スイッチング素子Ｑ４をオフにすることで、この部分の損失も殆ど発生しない。
【００４８】
本実施形態において、「充電完了後の電池電圧＞充電完了後の切替た後の充電回路１０の電圧（シリーズレギュレーター２３が最低限動作する電圧）」の関係にある時、充電スイッチ１１を構成するスイッチング素子Ｑ３が無くても、電池パック３０側に充電電流は流れないため、充電スイッチ１１は削除可能である。すなわち、電池パック３０が無い場合、充電回路１０と制御回路２０はほぼ同電位となっており、ここに充電回路１０の電圧より電圧の高い電池パック３０があったとしても、電池パック３０側に充電電流は流れない。この場合、充電中の電力も削減可能となる。
【００４９】
［３．他の実施形態］
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。
【符号の説明】
【００５０】
Ｔ…トランス
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
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【図１】
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【図２】
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