(57)【要約】  【課題】定電流および定電圧充電において、充電終了の検出精度を高くする。  【解決手段】Ｓ１において、Ｑ２１がＯＦＦ、Ｑ２２がＯＮされ、Ｓ２において、電圧Ｖｘ，Ｖｙがそれぞれ測定される。Ｓ３において、ΔＶxy（＝Ｖｘ−Ｖｙ）が求められる。Ｓ４において、ΔＶxyとΔＶｐとが比較され、ΔＶｘｙがΔＶｐに比して大の時には、Ｓ５において、Ｑ２１およびＱ２２がＯＮとされ、二次電池２が充電される。ΔＶｘｙがΔＶｐ以下と判定されると、誤差の補正動作がなされる。Ｓ８において、Ｑ２１をＯＮ、Ｑ２２をＯＦＦし、検出回路３１と３２に等しくＶｏが印加された状態で測定されたＶｘ’，Ｖｙ’から、Ｓ１０において、誤差ΔＶxy’が計算される。Ｓ１３において、誤差が補正されたΔＶxyq が求められる。Ｓ１４において、ΔＶxyq ＞ΔＶｑであれば、充電が開始され、ΔＶxyq が基準電圧ΔＶｑ以下と判定されると、充電が停止する。【選択図】図５
2008136338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源部から正負の電圧が印加される入力端子と、
上記入力端子から正負の電源ラインを介して上記電圧が印加されることによって二次電池を充電する出力を発生する出力端子と、
上記正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して逆方向の極性の第１の寄生ダイオードを有する第１の電界効果型トランジスタと、
上記正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して順方向の極性の第２の寄生ダイオードを有する第２の電界効果型トランジスタと、
上記入力端子と上記第１の電界効果型トランジスタとの間で、上記正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第１の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第１の検出回路と、
上記第１の電界効果型トランジスタと上記第２の電界効果型トランジスタとの間で、上記正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第２の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第２の検出回路と、
上記第１および第２の検出電圧が供給され、上記第１および第２の電界効果型トランジスタのゲートに対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する充電制御部とを備え、
上記充電制御部は、上記第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦとすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして上記第１および第２の検出電圧の第１の差電圧を演算し、上記第１の差電圧が上記第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値であるか否かを判定し、
上記第１の差電圧が上記第２の寄生ダイオードをＯＮするような値である場合には、上記第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして充電動作を行い、
上記第１の差電圧が上記第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値である場合には、上記第１の電界効果型トランジスタをＯＮとすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＦＦして上記第１および第２の検出回路に等しい電圧を印加した状態で、第２の差電圧が演算され、
検出された上記第２の差電圧によって補正された第３の差電圧を基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出する充電装置。
【請求項２】
上記第３の差電圧は、上記第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＮした状態で、上記第１および第２の検出電圧の差電圧を上記第２の差電圧で補正して得られる請求項１記載の充電装置。
【請求項３】
電源部から正負の電圧が印加される入力端子と、
上記入力端子から正負の電源ラインを介して上記電圧が印加されることによって二次電池を充電する出力を発生する出力端子と、
上記正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して逆方向の極性の第１の寄生ダイオードを有する第１の電界効果型トランジスタと、
上記正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して順方向の極性の第２の寄生ダイオードを有する第２の電界効果型トランジスタと、
上記入力端子と上記第１の電界効果型トランジスタとの間で、上記正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第１の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第１の検出回路と、
上記第１の電界効果型トランジスタと上記第２の電界効果型トランジスタとの間で、上記正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第２の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第２の検出回路と、
上記第１および第２の検出電圧が供給され、上記第１および第２の電界効果型トランジスタのゲートに対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する充電制御部とを備え、
上記充電制御部は、上記第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦとすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして上記第１および第２の検出電圧の第１の差電圧を演算し、上記第１の差電圧が上記第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値であるか否かを判定し、
上記第１の差電圧が上記第２の寄生ダイオードをＯＮするような値である場合には、上記第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして充電動作を行い、
上記第１の差電圧が上記第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値である場合には、充電終了状態か否かを判定するための基準値の誤差を補正した補正基準値を演算し、
上記第１および第２の検出電圧の差電圧を上記補正基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出する充電装置。
【請求項４】
上記第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＮした状態で、上記第１および第２の検出電圧の差電圧を上記補正基準電圧と比較して充電終了状態か否かを判定する請求項３記載の充電装置。
【請求項５】
第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦして充電電流を遮断して電源部からの無負荷電圧を第１の検出回路に印加して第１の検出電圧を検出すると共に、第２の電界効果型トランジスタをＯＮして二次電池の開放電圧を第２の検出回路に印加して第２の検出電圧を検出するステップと、
上記第１および第２の検出電圧の第１の差電圧を演算し、上記第１の差電圧が上記第２の電界効果型トランジスタの第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値であるか否かを判定するステップと、
上記第１の差電圧が上記第２の寄生ダイオードをＯＮするような値である場合には、上記第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして充電動作を行うステップと、
上記第１の差電圧が上記第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値である場合には、上記第１の電界効果型トランジスタをＯＮとすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＦＦして上記第１および第２の検出回路に等しい電圧を印加した状態で、第２の差電圧を演算するステップと、
検出された上記第２の差電圧によって補正された第３の差電圧を基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出するステップと
からなる充電方法。
【請求項６】
上記第３の差電圧は、上記第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＮした状態で、上記第１および第２の検出電圧の差電圧を上記第２の差電圧で補正して得る請求項５記載の充電方法。
【請求項７】
第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦして充電電流を遮断して電源部からの無負荷電圧を第１の検出回路に印加して第１の検出電圧を検出すると共に、第２の電界効果型トランジスタをＯＮして二次電池の開放電圧を第２の検出回路に印加して第２の検出電圧を検出するステップと、
上記第１および第２の検出電圧の第１の差電圧を演算し、上記第１の差電圧が上記第２の電界効果型トランジスタの第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値であるか否かを判定するステップと、
上記第１の差電圧が上記第２の寄生ダイオードをＯＮするような値である場合には、上記第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして充電動作を行うステップと、
上記第１の差電圧が上記第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値である場合には、充電終了か否かを判定するための基準値の誤差を補正した補正基準値を演算するステップと、
上記第１および第２の検出電圧の差電圧を上記補正基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出するステップと
からなる充電方法。
【請求項８】
上記第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＮした状態で、上記第１および第２の検出電圧の差電圧を上記補正基準電圧と比較して充電終了状態か否かを判定する請求項７記載の充電方法。
【請求項９】
電源部から正負の電圧が印加される入力端子と、
上記入力端子から正負の電源ラインを介して上記電圧が印加されることによって二次電池を充電する出力を発生する出力端子と、
上記正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して逆方向の極性の第１の寄生ダイオードを有する第１の電界効果型トランジスタと、
上記正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して順方向の極性の第２の寄生ダイオードを有する第２の電界効果型トランジスタと、
上記入力端子と上記第１の電界効果型トランジスタとの間で、上記正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第１の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第１の検出回路と、
上記第１の電界効果型トランジスタと上記第２の電界効果型トランジスタとの間で、上記正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第２の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第２の検出回路と、
上記第１および第２の検出電圧が供給され、上記第１および第２の電界効果型トランジスタのゲートに対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する充電制御部とを備え、
上記充電制御部は、上記第１の電界効果型トランジスタをＯＮとすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＦＦとして上記充電電流が流れるか否かを判定し、
上記充電電流が流れると判定される場合には、上記第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして充電動作を行い、
上記充電電流が流れないと判定される場合には、ＯＮ状態の上記第１の電界効果型トランジスタを介して上記第１および第２の検出回路に等しい電圧を印加した状態で、第２の差電圧が演算され、
検出された上記第２の差電圧によって補正された第３の差電圧を基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出する充電装置。
【請求項１０】
上記第３の差電圧は、上記第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＮした状態で、上記第１および第２の検出電圧の差電圧を上記第２の差電圧で補正して得られる請求項９記載の充電装置。
【請求項１１】
電源部から正負の電圧が印加される入力端子と、
上記入力端子から正負の電源ラインを介して上記電圧が印加されることによって二次電池を充電する出力を発生する出力端子と、
上記正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して逆方向の極性の第１の寄生ダイオードを有する第１の電界効果型トランジスタと、
上記正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して順方向の極性の第２の寄生ダイオードを有する第２の電界効果型トランジスタと、
上記入力端子と上記第１の電界効果型トランジスタとの間で、上記正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第１の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第１の検出回路と、
上記第１の電界効果型トランジスタと上記第２の電界効果型トランジスタとの間で、上記正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第２の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第２の検出回路と、
上記第１および第２の検出電圧が供給され、上記第１および第２の電界効果型トランジスタのゲートに対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する充電制御部とを備え、
上記充電制御部は、上記第１の電界効果型トランジスタをＯＮとすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＦＦとして上記充電電流が流れるか否かを判定し、
上記充電電流が流れると判定される場合には、上記第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして充電動作を行い、
上記充電電流が流れないと判定される場合には、充電終了状態か否かを判定するための基準値の誤差を補正した補正基準値を演算し、
上記第１および第２の検出電圧の差電圧を上記補正基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出する充電装置。
【請求項１２】
上記第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＮした状態で、上記第１および第２の検出電圧の差電圧を上記補正基準電圧と比較して充電終了状態か否かを判定する請求項１１記載の充電装置。
【請求項１３】
第１および第２の電界効果型トランジスタを直列に介して二次電池を充電し、複数の抵抗からなる第１の検出回路によって上記第１の電界効果型トランジスタの入力側の電圧を検出し、複数の抵抗からなる第２の検出回路によって上記第１の電界効果型トランジスタと上記第２の電界効果型トランジスタの接続点の電圧を検出する充電装置における充電方法であって、
上記第１の電界効果型トランジスタをＯＮすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＦＦした状態で、上記第２の電界効果型トランジスタの寄生ダイオードを介して上記二次電池に対する充電電流が流れるか否かを判定するステップと、
上記充電電流が流れると判定される場合には、上記第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして上記二次電池に対する充電動作を行うステップと、
上記充電電流が流れないと判定される場合には、ＯＮ状態の上記第１の電界効果型トランジスタを介して上記第１および第２の検出回路に等しい電圧を印加した状態で、差電圧を演算するステップと、
上記差電圧によって補正された差電圧を基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出するステップと
からなる充電方法。
【請求項１４】
上記補正された差電圧は、上記第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＮした状態で、上記第１および第２の検出電圧の差電圧を上記差電圧で補正して得る請求項１３記載の充電方法。
【請求項１５】
第１および第２の電界効果型トランジスタを直列に介して二次電池を充電し、複数の抵抗からなる第１の検出回路によって上記第１の電界効果型トランジスタの入力側の電圧を検出し、複数の抵抗からなる第２の検出回路によって上記第１の電界効果型トランジスタと上記第２の電界効果型トランジスタの接続点の電圧を検出する充電装置における充電方法であって、
上記第１の電界効果型トランジスタをＯＮすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＦＦした状態で、上記第２の電界効果型トランジスタの寄生ダイオードを介して上記二次電池に対する充電電流が流れるか否かを判定するステップと、
上記充電電流が流れると判定される場合には、上記第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして上記二次電池に対する充電動作を行うステップと、
上記充電電流が流れないと判定される場合には、充電終了状態か否かを判定するための基準値の誤差を補正した補正基準値を演算するステップと、
第１および第２の検出回路の検出電圧の差電圧を上記補正基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出するステップと
からなる充電方法。
【請求項１６】
上記第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦすると共に、上記第２の電界効果型トランジスタをＯＮした状態で、上記第１および第２の検出電圧の差電圧を上記補正基準電圧と比較して充電終了状態か否かを判定する請求項１５記載の充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、二次電池に対する充電装置および充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の充電方法として定電流充電と定電圧充電とを組合せたものが知られている。図１は、この充電方法を説明するものであり、横軸が充電電流Ａであり、縦軸が電池電圧Ｖである。（ａ−ｂ）領域が定電圧充電の範囲であり、（ｃ−ｄ）領域が定電流充電の範囲である。充電のための電源部が（ａ−ｂ）領域では、定電圧制御の動作を行い、（ｃ−ｄ）領域では、定電流制御の動作を行う。
【０００３】
例えば電池電圧Ｖｂ＝４．１Ｖ以下の領域では、Ｉｂ＝５００ｍＡによって定電流充電を行う。電池電圧が４．１Ｖより大きくなると、電源部が定電圧制御の動作を行い、次第に充電電流Ｉｂが減少する。電池電圧Ｖｂが電源部の出力電圧Ｖｏ＝４．２Ｖに向かって上昇する。そして、充電が完了する。
【０００４】
従来の充電装置の一例を図２に示す。図２の構成は、充電状態の検出方法として、電流検出とΔＶ検出の両方を説明するためのもので、何れか一方を備えれば良い。電源部１がＡＣコネクタＣＮ１１を介して商用電源に接続され、出力端子１ａおよび１ｂに出力電圧Ｖｏ例えば４．２Ｖを出力する。電源部１の出力電圧が検出・充電部３を介して二次電池２に供給され、二次電池２が充電される。
【０００５】
検出・充電部３は、充電制御部４により制御される。検出・充電部３および充電制御部４によって充電装置が構成される。充電制御部４は、二次電池２に対する充電および放電を制御し、例えばマイクロコンピュータを含むＩＣ回路の構成とされている。図示しないが、電源部１の例えば正の出力電圧がレギュレータに供給され、レギュレータにて所定の電圧とされ、所定の電圧が充電制御部４に対して電源電圧として供給される。電源部１の正側出力端子１ａと二次電池２の正側との間にスイッチ素子Ｓ１１および充電電流Ｉｂに対して順方向の極性でもってダイオードＤ１１が直列に挿入されている。スイッチ素子Ｓ１１が充電制御部４によって制御される。スイッチ素子Ｓ１１がＯＦＦすると、充電電流Ｉｂの供給が断たれる。
【０００６】
電源部１の負側出力端子１ｂと二次電池２の負側との間に直列に電流検出用抵抗Ｒｘが挿入される。電源部１の出力端子１ａおよび１ｂ間と並列に抵抗Ｒ１１およびＲ１２の直列接続が挿入される。ダイオードＤ１１のカソード側で、二次電池２の正負の端子間と並列に抵抗Ｒ１３およびＲ１４の直列接続が挿入される。
【０００７】
抵抗Ｒ１１およびＲ１２の接続中点から取り出された電圧Ｖｘ、並びに抵抗Ｒ１３およびＲ１４の接続中点から取り出された電圧Ｖｙが充電制御部４に供給される。抵抗Ｒｘの両端には、充電電流Ｉｂに応じた電圧Ｅｘが発生する。電圧Ｅｘが演算増幅器ＯＰ１１に供給され、電圧源ＩＣ１による検知電圧Ｅｉと比較される。演算増幅器ＯＰ１１の出力電圧が充電制御部４に供給される。
【０００８】
電流検出方式は、充電末期の定電圧制御時に充電電流Ｉｂが減少することを利用し、充電電流Ｉｂを抵抗Ｒｘにより電圧Ｅｘへ変換し、その電圧Ｅｘを検知電圧Ｅi と比較することで充電状態の判別を行う。抵抗Ｒｘには、充電電流Ｉｂによる損失が発生するため比較的、充電電流Ｉｂが小さい装置に対し有効である。ΔＶ検出方式は、電源部１の出力電圧Ｖｏと検出・充電部３に接続された二次電池２の電池電圧Ｖｂとを測定し、その差ΔＶにより充電状態の判別を行う。ΔＶ方式は電圧測定により充電状態を判別するためＩｂの大きな装置に対し有効である。ΔＶ方式の充電装置の一例が下記の特許文献１に記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−０１４４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図２の構成の充電装置において、精度の点について説明する。先ず、電流検出方式の検出精度について説明する。
検出抵抗をＲｘ、検出する電流をＩｘ、演算増幅器の正負の出力端子間に存在するオフセット電圧をＶioとすると、検出電圧Ｅｘは
Ｅｘ＝Ｉｘ×Ｒｘ・・・（１）
となる。
検知電圧であるＥi ＝Ｅｘの時、オフセット電圧による測定誤差Ｑは
Ｑ＝Ｖio÷Ｅi ・・・（２）
となる。
【００１１】
演算増幅器ＯＰ１１、電圧源ＩＣ１、検出抵抗Ｒｘに高精度品を使用することで検出精度が向上できるが、部品コストの上昇が生じる。また、検知電圧Ｅi を高くすることは、検出精度を向上させるが、抵抗Ｒｘの損失Ｐは
Ｐ＝Ｉｂ×Ｉb ×Ｒｘ・・・（３）
であるため、効率の低下を伴うと共に、高電力品の使用が必要となりコストの上昇が生じ、小型化の妨げとなる。
【００１２】
次に、ΔＶ方式の検出精度について図１により説明する。一般的に、充電制御部４は、ワンチップマイコン等により構成され、その動作電圧は、電源部１の出力電圧Ｖｏよりも低いので、抵抗分割により電圧を下げた検出電圧を入力する必要がある。
【００１３】
抵抗Ｒ１１およびＲ１２の接続中点から取り出される検出電圧Ｖｘは、
Ｖｘ＝Ｖｏ×Ｒ１２÷（Ｒ１１＋Ｒ１２）・・・（４）
である。同様に抵抗Ｒ１３およびＲ１４の接続中点から取り出されるＶｙは
Ｖｙ＝Ｖｂ×Ｒ１４÷（Ｒ１３＋Ｒ１４）・・・（５）
となる。
Ｒ１１÷Ｒ１２＝Ａとすると、式（４）は
Ｖｘ＝Ｖｏ÷（Ａ＋１）・・・（６）
となる。
【００１４】
抵抗Ｒ１１の精度をＧ、抵抗Ｒ１２の精度をＨとする時、同一のＶｏに対しＶｘが大となる条件Ｂｈは
Ｂｈ＝（１−Ｇ）÷（１＋Ｈ）・・・（７）
Ｖｘが小となる条件Ｂs は
Ｂｓ＝（１＋Ｇ）÷（１−Ｈ）・・・（８）
となる。
【００１５】
抵抗誤差を考慮したＶｘをそれぞれＶxh、Ｖxsとすると
Ｖxh＝Ｖｏ÷（Ａ×Ｂｈ＋１）・・・（９）
Ｖxs＝Ｖｏ÷（Ａ×Ｂｓ＋１）・・・（１０）
となる。
よって、分割抵抗の抵抗値精度による検出誤差Ｑは
Ｑｈ＝（Ｖxh−Ｖｘ）÷Ｖｘ・・・（１１）
Ｑｓ＝（Ｖxs−Ｖｘ）÷Ｖｘ・・・（１２）
となる。Ｇ＝Ｈの時、Ｑｈ≒Ｑｓである。
【００１６】
ここで、（Ｒ１１＝Ｒ１３、Ｒ１２＝Ｒ１４：条件１）とするならば、ＶｙもＶｘと同様の誤差が生じる。例えばＶｏ＝１０Ｖ、Ｒ１１〜Ｒ１４＝１０ｋΩ±0.5 ％とした場合、Ｖｘ、Ｖｙにはそれぞれ±0.5 ％の誤差が生じる。精度が±０．５％である抵抗は、高精度部品である。このことは、ΔＶ（＝Ｖｏ−Ｖｂ）を検知するときにＶo の約１％は抵抗誤差により検知不可能であることを意味する。Ｖｏ＝１０Ｖの場合、１００ｍＶが検知不能となる。
【００１７】
一般的に充電状態の検出には、数ｍＶ〜数十ｍＶのΔＶの検知が必要であるため、検知不能な電圧が１００ｍＶであることは、何らかの対策を行うことが必要となる。例えば抵抗Ｒ１４を可変抵抗とし、調整することで精度の向上は可能であるが、調整誤差が残り、コスト上昇および小型化の妨げになる。また、充電終了後も二次電池２に対し抵抗Ｒ１３、Ｒ１４が接続されているため電池２が放電され、電池容量の低下や再充電による電池の劣化が問題となる。
【００１８】
また、二次電池２が接続されている状態で電源部１の動作が停止すると、充電制御部４に対する動作電源電圧が０Ｖであるにもかかわらず、抵抗Ｒ１３を介して電池電圧が充電制御部４へ印加され、逆電圧状態が生じるために充電制御部４を構成するＩＣ等に対する保護が必要となる。また、電源部１の出力電圧Ｖｏが過電圧状態となった際に、充電制御部４に対して逆電圧が印加されないためには、Ｖｘの値が充電制御部４の動作電源電圧以下である必要がある。さらに、（Ｖｘ÷Ｖｏ）の商が小さい、すなわち、ＶｏとＶｘの比が大きいと、Ｖｏの変化量に対する検出電圧Ｖｘの変化量が小さくなるため検出精度が低下する。
【００１９】
特許文献１には、第１実施例（図１）、第２実施例（図７）および第３実施例（図１３）が記載されている。これらの実施例の問題点について説明する。
【００２０】
第１実施例は充電出力電圧Ｖｏ１を充電中に測定し、その測定箇所はスイッチ部８よりも二次電池９側である。つまり、Ｖｏ１の測定には測定時の充電電流とスイッチ部８のインピーダンスによる電圧降下分が含まれ測定結果に影響が生じる。
【００２１】
特許文献１の第２実施例は充電電流をある周期で遮断し、遮断状態での電源側出力電圧ＶＡ１と電池側の電圧ＶＡ２の電圧差を測定する際に、接続箇所をスイッチで切り替えることで複数箇所の電圧を同一の検出回路で測定する。測定箇所にそれぞれ検出回路を設けることによる検出回路間の測定誤差を排除することが可能であるが切り替えるための部品によるコスト上昇が発生する。特許文献１の第３実施例も第２実施例と同様の問題を有する。
【００２２】
したがって、この発明の目的は、充電量をΔＶ検出によって検出する場合に、抵抗の精度、周囲の環境変化に対して高精度の検出を可能とする充電装置および充電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上述の課題を解決するために、この発明は、電源部から正負の電圧が印加される入力端子と、
入力端子から正負の電源ラインを介して電圧が印加されることによって二次電池を充電する出力を発生する出力端子と、
正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して逆方向の極性の第１の寄生ダイオードを有する第１の電界効果型トランジスタと、
正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して順方向の極性の第２の寄生ダイオードを有する第２の電界効果型トランジスタと、
入力端子と第１の電界効果型トランジスタとの間で、正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第１の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第１の検出回路と、
第１の電界効果型トランジスタと第２の電界効果型トランジスタとの間で、正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第２の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第２の検出回路と、
第１および第２の検出電圧が供給され、第１および第２の電界効果型トランジスタのゲートに対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する充電制御部とを備え、
充電制御部は、第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦとすると共に、第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして第１および第２の検出電圧の第１の差電圧を演算し、第１の差電圧が第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値であるか否かを判定し、
第１の差電圧が第２の寄生ダイオードをＯＮするような値である場合には、第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして充電動作を行い、
第１の差電圧が第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値である場合には、第１の電界効果型トランジスタをＯＮとすると共に、第２の電界効果型トランジスタをＯＦＦして第１および第２の検出回路に等しい電圧を印加した状態で、第２の差電圧が演算され、
検出された第２の差電圧によって補正された第３の差電圧を基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出する充電装置である。
【００２４】
この発明は、電源部から正負の電圧が印加される入力端子と、
入力端子から正負の電源ラインを介して電圧が印加されることによって二次電池を充電する出力を発生する出力端子と、
正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して逆方向の極性の第１の寄生ダイオードを有する第１の電界効果型トランジスタと、
正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して順方向の極性の第２の寄生ダイオードを有する第２の電界効果型トランジスタと、
入力端子と第１の電界効果型トランジスタとの間で、正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第１の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第１の検出回路と、
第１の電界効果型トランジスタと第２の電界効果型トランジスタとの間で、正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第２の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第２の検出回路と、
第１および第２の検出電圧が供給され、第１および第２の電界効果型トランジスタのゲートに対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する充電制御部とを備え、
充電制御部は、第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦとすると共に、第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして第１および第２の検出電圧の第１の差電圧を演算し、第１の差電圧が第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値であるか否かを判定し、
第１の差電圧が第２の寄生ダイオードをＯＮするような値である場合には、第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして充電動作を行い、
第１の差電圧が第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値である場合には、充電終了状態か否かを判定するための基準値の誤差を補正した補正基準値を演算し、
第１および第２の検出電圧の差電圧を補正基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出する充電装置である。
【００２５】
この発明は、第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦして充電電流を遮断して電源部からの無負荷電圧を第１の検出回路に印加して第１の検出電圧を検出すると共に、第２の電界効果型トランジスタをＯＮして二次電池の開放電圧を第２の検出回路に印加して第２の検出電圧を検出するステップと、
第１および第２の検出電圧の第１の差電圧を演算し、第１の差電圧が第２の電界効果型トランジスタの第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値であるか否かを判定するステップと、
第１の差電圧が第２の寄生ダイオードをＯＮするような値である場合には、第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして充電動作を行うステップと、
第１の差電圧が第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値である場合には、第１の電界効果型トランジスタをＯＮとすると共に、第２の電界効果型トランジスタをＯＦＦして第１および第２の検出回路に等しい電圧を印加した状態で、第２の差電圧を演算するステップと、
検出された第２の差電圧によって補正された第３の差電圧を基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出するステップと
からなる充電方法である。
【００２６】
この発明は、第１の電界効果型トランジスタをＯＦＦして充電電流を遮断して電源部からの無負荷電圧を第１の検出回路に印加して第１の検出電圧を検出すると共に、第２の電界効果型トランジスタをＯＮして二次電池の開放電圧を第２の検出回路に印加して第２の検出電圧を検出するステップと、
第１および第２の検出電圧の第１の差電圧を演算し、第１の差電圧が第２の電界効果型トランジスタの第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値であるか否かを判定するステップと、
第１の差電圧が第２の寄生ダイオードをＯＮするような値である場合には、第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして充電動作を行うステップと、
第１の差電圧が第２の寄生ダイオードをＯＮしないような値である場合には、充電終了状態か否かを判定するための基準値の誤差を補正した補正基準値を演算するステップと、
第１および第２の検出電圧の差電圧を補正基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出するステップと
からなる充電方法である。
【００２７】
この発明は、電源部から正負の電圧が印加される入力端子と、
入力端子から正負の電源ラインを介して電圧が印加されることによって二次電池を充電する出力を発生する出力端子と、
正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して逆方向の極性の第１の寄生ダイオードを有する第１の電界効果型トランジスタと、
正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して順方向の極性の第２の寄生ダイオードを有する第２の電界効果型トランジスタと、
入力端子と第１の電界効果型トランジスタとの間で、正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第１の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第１の検出回路と、
第１の電界効果型トランジスタと第２の電界効果型トランジスタとの間で、正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第２の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第２の検出回路と、
第１および第２の検出電圧が供給され、第１および第２の電界効果型トランジスタのゲートに対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する充電制御部とを備え、
充電制御部は、第１の電界効果型トランジスタをＯＮとすると共に、第２の電界効果型トランジスタをＯＦＦとして充電電流が流れるか否かを判定し、
充電電流が流れると判定される場合には、第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして充電動作を行い、
充電電流が流れないと判定される場合には、ＯＮ状態の第１の電界効果型トランジスタを介して第１および第２の検出回路に等しい電圧を印加した状態で、第２の差電圧が演算され、
検出された第２の差電圧によって補正された第３の差電圧を基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出する充電装置である。
【００２８】
この発明は、電源部から正負の電圧が印加される入力端子と、
入力端子から正負の電源ラインを介して電圧が印加されることによって二次電池を充電する出力を発生する出力端子と、
正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して逆方向の極性の第１の寄生ダイオードを有する第１の電界効果型トランジスタと、
正負の電源ラインの一方にそのドレイン・ソース間が挿入され、充電電流に対して順方向の極性の第２の寄生ダイオードを有する第２の電界効果型トランジスタと、
入力端子と第１の電界効果型トランジスタとの間で、正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第１の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第１の検出回路と、
第１の電界効果型トランジスタと第２の電界効果型トランジスタとの間で、正負の電源ライン間に挿入された複数の抵抗の直列接続からなり、第２の検出電圧が抵抗分割点から取り出される第２の検出回路と、
第１および第２の検出電圧が供給され、第１および第２の電界効果型トランジスタのゲートに対するＯＮ／ＯＦＦ制御信号を生成する充電制御部とを備え、
充電制御部は、第１の電界効果型トランジスタをＯＮとすると共に、第２の電界効果型トランジスタをＯＦＦとして充電電流が流れるか否かを判定し、
充電電流が流れると判定される場合には、第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして充電動作を行い、
充電電流が流れないと判定される場合には、充電終了状態か否かを判定するための基準値の誤差を補正した補正基準値を演算し、
第１および第２の検出電圧の差電圧を補正基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出する充電装置である。
【００２９】
この発明は、第１および第２の電界効果型トランジスタを直列に介して二次電池を充電し、複数の抵抗からなる第１の検出回路によって第１の電界効果型トランジスタの入力側の電圧を検出し、複数の抵抗からなる第２の検出回路によって第１の電界効果型トランジスタと第２の電界効果型トランジスタの接続点の電圧を検出する充電装置における充電方法であって、
第１の電界効果型トランジスタをＯＮすると共に、第２の電界効果型トランジスタをＯＦＦした状態で、第２の電界効果型トランジスタの寄生ダイオードを介して二次電池に対する充電電流が流れるか否かを判定するステップと、
充電電流が流れると判定される場合には、第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして二次電池に対する充電動作を行うステップと、
充電電流が流れないと判定される場合には、ＯＮ状態の第１の電界効果型トランジスタを介して第１および第２の検出回路に等しい電圧を印加した状態で、差電圧を演算するステップと、
差電圧によって補正された差電圧を基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出するステップと
からなる充電方法である。
【００３０】
この発明は、第１および第２の電界効果型トランジスタを直列に介して二次電池を充電し、複数の抵抗からなる第１の検出回路によって第１の電界効果型トランジスタの入力側の電圧を検出し、複数の抵抗からなる第２の検出回路によって第１の電界効果型トランジスタと第２の電界効果型トランジスタの接続点の電圧を検出する充電装置における充電方法であって、
第１の電界効果型トランジスタをＯＮすると共に、第２の電界効果型トランジスタをＯＦＦした状態で、第２の電界効果型トランジスタの寄生ダイオードを介して二次電池に対する充電電流が流れるか否かを判定するステップと、
充電電流が流れると判定される場合には、第１および第２の電界効果型トランジスタをＯＮとして二次電池に対する充電動作を行うステップと、
充電電流が流れないと判定される場合には、充電終了状態か否かを判定するための基準値の誤差を補正した補正基準値を演算するステップと、
第１および第２の検出回路の検出電圧の差電圧を補正基準電圧と比較することによって充電終了状態を検出するステップと
からなる充電方法である。
【発明の効果】
【００３１】
この発明の奏する作用効果は、下記のものである。
１．ΔＶ検出回路において、充電制御および放電制御用の電界効果型トランジスタを制御することで、誤差を補正するので、特別に回路や部品等を付加することなく安価に高精度にΔＶの検出を可能とする。
２．充電終了後の二次電池の開放電圧Ｖｂを検出する抵抗（Ｒ２３、Ｒ２４）による二次電池の放電が発生せず、充電容量の低下と再充電による電池の劣化を抑えることが可能である。
３．充電終了後に二次電池の電池電圧と充電制御部との間が完全に遮断されるため充電制御部を構成するＩＣの保護を不要とでき、信頼性が向上できる。
４．電圧検出用抵抗として高精度の部品の使用を不要とでき、コストを削減できる。
５．充電を行う度に補正が可能であり、周囲温度などの環境変化に対して、高精度な検出が可能である。
６．電源部の出力電圧Ｖｏおよび電池開放電圧Ｖｂに対する検知電圧Ｖｘ、Ｖｙの抵抗分割比（Ｖｘ／Ｖｏ、Ｖｙ／Ｖｂ）が検出精度に影響しないため、分割比を下げることができ充電制御部の信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、この発明の第１の実施の形態について図３を参照して説明する。第１の実施の形態は、定電流充電と定電圧充電とを組合せた充電を行う充電装置において、充電状態の検出方法として、ΔＶ検出方法を使用するものである。電源部１がＡＣコネクタＣＮ１１を介して商用電源に接続され、ＡＣ−ＤＣ変換によって出力端子１ａおよび１ｂに出力電圧Ｖｏ（無負荷電圧）を出力する。電源部１の出力電圧が検出・充電部３０を介して二次電池（例えばリチウムイオン電池）２に供給され、二次電池２が充電される。検出・充電部３０が充電制御部４０によって制御され、検出・充電部３０と充電制御部４０とによって充電装置が構成される。
【００３３】
電源部１の正側出力端子１ａと二次電池２の正極とを結ぶ正側の電源ライン中にスイッチ素子としてのＰチャンネル型電界効果型トランジスタ（以下、ＦＥＴと略す）Ｑ２１およびＱ２２が直列に挿入される。ＦＥＴＱ２１およびＱ２２のそれぞれのドレイン・ソース間には、寄生ダイオードＤ２１およびＤ２２が存在する。寄生ダイオードＤ２１は、充電電流Ｉｂに対して逆方向で、放電電流に対して順方向の極性を有し、寄生ダイオードＤ２２は、充電電流Ｉｂに対して順方向で、放電電流に対して逆方向の極性を有する。
【００３４】
ＦＥＴＱ２１は、充電制御用のスイッチ素子であり、ＦＥＴＱ２２は、放電制御用のスイッチ素子である。ＦＥＴＱ２１のゲートに対して充電制御部４０から充電制御信号が供給され、ＦＥＴＱ２２のゲートに対して充電制御部４０から放電制御信号が供給される。ＦＥＴＱ２１およびＱ２２は、Ｐチャンネル型であるので、ソース電位より所定値以上低いゲート電位によってＯＮする。
【００３５】
充電制御部４０は、例えばマイクロコンピュータを含むＩＣ回路の構成とされている。図示しないが、電源部１の例えば正の出力電圧がレギュレータに供給され、レギュレータにて所定の動作電源電圧（通常、電源部１の出力電圧Ｖｏより低い電圧）とされ、動作電源電圧が充電制御部４０に対して供給される。充電制御部４０は、ＦＥＴＱ２１およびＱ２２のＯＮ／ＯＦＦを制御することによって二次電池２に対する充電および放電を制御する。充電制御部４０の機能の一つとして、過充電、過放電、または過電流から二次電池２を保護する保護機能がある。
【００３６】
保護動作について説明すると、充電制御部４０が過充電を検出すると、ＦＥＴＱ２１をＯＦＦする充電制御信号がＦＥＴＱ２１のゲートに供給される。ＦＥＴＱ２２は、ＯＮのままである。したがって、電源部１からの充電電流Ｉｂが遮断され、一方、放電電流がＦＥＴＱ２２および寄生ダイオードＤ２１を通じて流れることが可能である。この保護動作によって電源部１の故障等による過充電状態を回避できる。
【００３７】
また、電源部１の代わりに負荷が接続されており、二次電池２が過放電状態になった場合は、電池が故障する場合がある。充電制御部４０は、電池電圧がある電圧値（例えば２．７Ｖ）以下になったことを検出し、放電制御信号によってＦＥＴＱ２２をＯＦＦし、放電電流を遮断する。ＦＥＴＱ２１は、ＯＮのままで充電電流Ｉｂは流れることが可能である。さらに、電池２の＋−端子間が短絡された場合には、大電流がながれてしまい、異常発熱する危険性がある。放電電流がある電流値以上流れた場合には、充電制御部４０は、放電制御ＦＥＴＱ２２をＯＦＦし、放電電流を遮断する。また、ＦＥＴＱ２２がＯＦＦすることによって、二次電池２から電源部１に対して電流が流れることが阻止される。
【００３８】
これらの保護機能は、従来の電池パックが備えるものと同様である。この発明の第１の実施の形態では、充電制御部４０が電源部１の無負荷電圧Ｖｏと二次電池２の開放電圧Ｖｂとをそれぞれ測定し、両者の電圧差ΔＶ（＝Ｖｏ−Ｖｂ）によって充電状態の判別を行う。充電状態とは、検出・充電部３０に接続された二次電池２の充電容量に対する充電量のことである。
【００３９】
電源部１の正側出力端子１ａとＦＥＴＱ２１（ソース）との間と、負側電源ラインとの間に、抵抗Ｒ２１およびＲ２２の直列接続が挿入される。抵抗Ｒ２１およびＲ２２の直列接続が第１の検出回路３１を構成する。ＦＥＴＱ２１（ドレイン）およびＦＥＴＱ２２（ソース）との間と、負側電源ラインとの間に抵抗Ｒ２３および抵抗Ｒ２４の直列接続が挿入される。抵抗Ｒ２３および抵抗Ｒ２４の直列接続が第２の検出回路３２を構成する。抵抗Ｒ２１およびＲ２２の接続中点から取り出された電圧Ｖｘ、並びに抵抗Ｒ２３およびＲ２４の接続中点から取り出された電圧Ｖｙが充電制御部４０に供給される。
【００４０】
上述したこの発明の第１の実施の形態において、ＦＥＴＱ２１をＯＦＦとすることによって、充電電流Ｉｂが流れなくなり、検出回路３１には満充電電圧に設定された無負荷電圧Ｖｏが印加される。ＦＥＴＱ２２をＯＮとすることによって、検出回路３２には二次電池２の開放電圧Ｖｂが印加される。これらの無負荷電圧Ｖｏおよび開放電圧ＶｂがそれぞれＶｘおよびＶｙにより間接的に測定され、電圧差ΔＶが得られる。一般的にΔＶ＝充電量の関係があるので、電圧差ΔＶから充電量が推測され、ΔＶに基づいて充電停止や充電表示の変更などの動作が制御される。
【００４１】
ここで、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４の精度によって、検出回路３１が検出する電圧Ｖｘおよび検出回路３２が検出する電圧Ｖｙに誤差が生じる。例えば、Ｒ２１＝Ｒ２２＝Ｒ２３＝Ｒ２４となる定数を設定したとしても、各々に抵抗値のバラツキが存在するので、検出回路３１と検出回路３２に同電位を印加した場合でも、ＶｘおよびＶｙの間に誤差が生じる。この場合、全ての抵抗を高精度品を使用し、抵抗値のバラツキを０．５％とした場合でも、ΔＶに±１．０％の誤差が生じる。
【００４２】
図４に示すように、正側の電源ラインに対してＦＥＴＱ２１を接続し、負側の電源ラインに対してＦＥＴＱ２２を接続するようにしても良い。ＦＥＴＱ２２は、そのソースが二次電池２の負極と接続され、そのドレインが電源部１の負側出力端子１ｂと接続される。寄生ダイオードＤ２２が放電電流に対して逆方向の極性とされる。ＦＥＴＱ２２としては、ソースに対して所定値以上高いゲート電圧でＯＮするＮチャンネル型が使用される。さらに、ＦＥＴＱ２１およびＱ２２の両者を負側の電源ラインに挿入することを可能である。
【００４３】
この発明の第１の実施の形態による充電装置は、無負荷電圧以下に設定された電圧Ｖｃで行われる定電流充電と、無負荷電圧Ｖｏで行われる定電圧充電で行われる。例えば電池電圧Ｖｂ＝４．１Ｖ以下の領域では、Ｉｂ＝５００ｍＡによって定電流充電を行う。電池電圧が４．１Ｖより大きくなると、電源部１が定電圧制御の動作を行い、次第に充電電流Ｉｂが減少する。電池電圧Ｖｂが電源部１の出力電圧Ｖｏ＝４．２Ｖに向かって上昇する。そして、充電が完了する。一例として、ΔＶ＝４０ｍＶを検出して充電終了状態が検出される。充電状態が検出されると、直ちに充電が停止されるか、または充電表示が変更されてから所定時間後に充電が停止される。
【００４４】
この時、Ｖｏ＝４．２Ｖ、Ｖｂ＝４．１６Ｖである。Ｒ２１＝Ｒ２２＝Ｒ２３＝Ｒ２４とすれば、ΔＶ＝４０ｍＶの場合、ＶｘおよびＶｙの差が２０ｍＶであり、Ｖｘ＝２．１ＶであるからＶｙ＝２．０８Ｖを検出すれば良い。しかしながら、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４の製品のバラツキによって検出精度が低下する。この発明では、検出精度を向上させるために、検出回路３１および３２間に存在する抵抗精度による誤差を測定し、誤差を補正するように、ΔＶ検出の設定値（基準値）を再計算するものである。
【００４５】
上述したこの発明の第１の実施の形態の動作について図５のフローチャートを参照して説明する。フローチャートに示される制御動作は、充電制御部４０内のマイクロコンピュータによってなされる。充電を開始するのに先立って、充電制御部４０のマイクロコンピュータのメモリには、適切な三つの基準値ΔＶｐ、ΔＶｑ、Ｖysが記憶される。これらの基準値は、例えば抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４の値が決まった段階で設定され、例えば充電制御部４０内のメモリに記憶されている。この基準値ΔＶｐ、ΔＶｑと、測定したＶｘおよびＶｙの差の電圧ΔＶxyを比較し充電状態の判定がなされる。
【００４６】
ここで、ΔＶｐは、後述する補正動作を行うか否かを判定する基準値であり、ΔＶｑは充電を終了するか否かを判定する基準値である。ΔＶｐは、ΔＶｐに対応するＶｏ−Ｖｂの差がＦＥＴＱ２２の寄生ダイオードＤ２２の順方向電圧Ｖｆ以下となるよう設定する。ΔＶｐは、上述したように検出回路３１と検出回路３２との間には誤差が生じるため一定の余裕度を持って設定する必要がある。しかしながら、一般的にΔＶｐ（例えば０．３Ｖ）＞＞ΔＶｑ（４０ｍＶ）であるため、ΔＶｑ検出にΔＶｐが影響することはない。
【００４７】
（Ｖｏ−Ｖｂ＝ΔＶ）となると充電終了状態となり、この時のΔＶxy（＝Ｖｘ−Ｖｙ）がΔＶｑとされる。一例として、抵抗Ｒ２３、Ｒ２４のセンター値（公称値ともいう）をそれぞれＲ２３’、Ｒ２４’として下記のように設定される。
ΔＶｑ＝ΔＶ×Ｒ２４’÷（Ｒ２３’＋Ｒ２４’）・・・（１３）
ΔＶｑは一般的に数ｍＶから数十ｍＶ程度であるが、使用する電池の特性などにより定まる値である。
【００４８】
Ｖysは、Ｒ２３，Ｒ２４の抵抗値のセンターをそれぞれＲ２３’，Ｒ２４’とし、無負荷電圧Ｖｏの定格値をＶｏ’とし、検出回路３２にＶｏ’を印加した時のＶｙの値であり、下記の式（１４）で表される。
Ｖys＝Ｖｏ’×Ｒ２４’÷（Ｒ２３’＋Ｒ２４’）・・・（１４）
【００４９】
まず、検出・充電部３０に対して二次電池２が接続されることによって充電動作が開始される。ステップＳ１において、ＦＥＴＱ２１がＯＦＦされ、ＦＥＴＱ２２がＯＮされ、ステップＳ２において、電圧Ｖｘ，Ｖｙがそれぞれ充電制御部４０において測定される。ＦＥＴＱ２１をＯＦＦすることによって、検出回路３１および３２間が遮断され、充電電流Ｉｂが遮断される。充電電流Ｉｂを遮断することによって、ＦＥＴＱ２１のＯＮ抵抗等の影響を排除できる。電源部１の無負荷電圧Ｖｏが検出回路３１に印加される。ＦＥＴＱ２２をＯＮすることによって、二次電池２の開放電圧が検出回路３２に印加される。ステップＳ３において、（Ｖｘ−Ｖｙ）の演算によってΔＶxyが求められる。
【００５０】
ステップＳ４において、ΔＶxyと基準電圧ΔＶｐとが下記のように比較される。
（ΔＶｘｙ＝Ｖｘ−Ｖｙ）＞ΔＶｐ・・・（１５）
【００５１】
式（１５）で示す比較において、測定したＶｘとＶｙとの差の電圧ΔＶｘｙが充電制御部４０に設定された基準電圧ΔＶｐに比して大の時には、ステップＳ５において、ＦＥＴＱ２１およびＦＥＴＱ２２がＯＮとされ、二次電池２が充電電流Ｉｂによって充電される。ステップＳ６において、充電開始と共に、充電制御部４０のタイマＴ１がカウントを始める。タイマＴ１は、電圧測定間隔例えば５分を規定する。
【００５２】
ステップＳ７において、タイマＴ１が設定値に達したか否か、すなわち、所定の時間経過したか否かが判定される。タイマＴ１が設定値に達すると、処理がステップＳ１に戻る。ステップＳ１において、ＦＥＴＱ２１をＯＦＦにすることで充電電流ＩｂをＯＦＦとする。ステップＳ２において、Ｖｘ，Ｖｙをそれぞれ測定し、ΔＶｘｙを再度求め、ステップＳ３において、ΔＶxyと基準電圧ΔＶｐとを比較する。ΔＶｘｙ＞ΔＶｐであれば再度充電動作を繰り返す。
【００５３】
ステップＳ４において、ΔＶｘｙが基準電圧ΔＶｐ以下と判定されると、誤差の補正が可能となったと判定される。この状態では、電源部１の無負荷電圧Ｖｏと二次電池２の開放電圧Ｖｂとの差が寄生ダイオードＤ２２の順方向電圧降下以下の値となる。そして、検出回路３１と検出回路３２との間に存在する誤差を数値化するために、ステップＳ８以降の動作を行う。
【００５４】
ステップＳ８において、ＦＥＴＱ２１をＯＮし、ＦＥＴＱ２２をＯＦＦし、ステップＳ９において、Ｖｘ，Ｖｙをそれぞれ測定する。ΔＶｐがＦＥＴＱ２２の寄生ダイオードＤ２２の順方向電圧Ｖｆ以下となるよう設定されているので、ＦＥＴＱ２１がＯＮの状態でも、ＦＥＴＱ２２の寄生ダイオードＤ２２がＯＮせず、二次電池２に対する充電電流Ｉｂが流れず、検出回路３１と検出回路３２には等しく電源部１の出力電圧Ｖｏが印加される。
【００５５】
このステップＳ９で測定した電圧Ｖｘ，Ｖｙの測定値をそれぞれＶｘ’，Ｖｙ’とし、ステップＳ１０において、（ΔＶxy’＝Ｖｘ’―Ｖｙ’）が計算される。抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４が等しい設定では、Ｖｘ’＝Ｖｙ’となるはずであるので、このΔＶxy’が検出回路３１と検出回路３２との間に存在する誤差である。
【００５６】
ステップＳ１１において、ＦＥＴＱ２１をＯＦＦし、ＦＥＴＱ２２をＯＮし、ステップＳ１２において、Ｖｘ，Ｖｙをそれぞれ測定し、（ΔＶxy＝Ｖｘ−Ｖｙ）が計算される。ＦＥＴＱ２１がＯＦＦであり、ＦＥＴＱ２２がＯＮであるので、検出回路３１には、電源部１の無負荷電圧Ｖｏが印加され、検出回路３２には、二次電池２の開放電圧Ｖｂが印加される。したがって、ΔＶxyは、充電終了状態とするか否かを判定する電圧である。この電圧に含まれている誤差が補正される。誤差の補正後のΔＶxyをΔＶxyq とするならば、ステップＳ１３において、下記の演算によってΔＶxyq が求められる。
ΔＶxyq ＝ΔＶxy−ΔＶxy’・・・（１６）
【００５７】
ステップＳ１４において、誤差の補正後の差電圧を使用して、充電終了状態か否かが判定される。すなわち、ΔＶxyq ＞ΔＶｑであれば、ステップＳ１６において、ＦＥＴＱ２１およびＱ２２がＯＮとされ、充電が開始（継続）される。充電制御部４０のタイマＴ２が充電開始と同期して計数を開始し、タイマＴ２の計数動作が終了、すなわち、所定時間経過すると、処理がステップＳ１１に戻る。上述したのと同様に、ステップＳ１４において、ΔＶxyq が基準電圧ΔＶｑ以下と判定されると、二次電池２の充電量が満充電に達したと判断され、ステップＳ１５において、ＦＥＴＱ２１およびＱ２２がＯＦＦとされ、充電が停止する。なお、充電終了状態が検出された場合に、ＬＥＤ等の表示を変更して所定時間後に充電を停止しても良い。
【００５８】
図５のフローチャートに示される抵抗誤差補正動作は、好ましくは、充電動作を行う度に実行される。これは、温度等の環境変化、並びに径年変化によって変動する抵抗値の誤差の補正を行うためである。但し、充電装置の製造時にのみ誤差補正を行い、補正されたΔＶxyq を不揮発性メモリに記憶する方法も使用できる。
【００５９】
上述したこの発明の第１の実施の形態におけるΔＶ検出の検出精度について、図６および図７を用いて説明する。例えばＲ２１＝Ｒ２２＝Ｒ２３＝Ｒ２４とする。
【００６０】
検出回路３１に精度±Ｓ％の抵抗を使用し、電圧を印加した時、図６に示すように、Ｖｘの検知電圧は、最大Ｖｘ+ となり最低Ｖｘ- となる。同様に検出回路３２に精度Ｔ％の抵抗を使用し電圧を印加した時、Ｖｙの検知電圧は、最大Ｖｙ+ となり最低Ｖｙ- となる。
【００６１】
ΔＶ検出方式では、Ｖｘを基準とした時のＶｙの値を検出する。よってＶｘ+ を基準とした時のＶｙ- を考える時、その誤差の最大値は、ほぼ−（Ｓ＋Ｔ）％となり、Ｖｘ- を基準とした時のＶｙ+ の誤差の最大値は、ほぼ＋（Ｓ＋Ｔ）％となる。これが検出回路間に存在する誤差である。
【００６２】
この発明によれば、この抵抗値精度によって発生する差（図６のΔＶxy’）を数値化することが可能である。よって、Ｖｘを基準とした時のＶｙに含まれる誤差ΔＶxy’分を補正することによって検出回路間に存在した抵抗精度による誤差は０％となる。つまり、基準となるＶｘがどのような電位であれＶｙとの差を完全に補正することが可能となる。このことは、検出回路３１におけるＲ２１，Ｒ２２の分割比および抵抗精度は検出精度に一切影響しないことを意味する。
【００６３】
また、図７に示すように、必要とするΔＶを検出する時のＶｙの値は、Ｒ２３，Ｒ２４の抵抗精度により±Ｔ％の幅を持つ。充電終了状態か否かを検出するための基準値ΔＶｑは、式（１３）で示すように、抵抗Ｒ２３およびＲ２４のセンター値Ｒ２３’およびＲ２４’によって定めているので、基準値ΔＶｑもＲ２３，Ｒ２４の誤差の影響を受ける。つまり、ΔＶをより正確に検出するためには、充電制御部４０に設定されるΔＶｑもＲ２３，Ｒ２４の抵抗精度により±Ｔ％の幅で調整することが好ましい。
【００６４】
図８に示すフローチャートは、上述した第１の実施の形態における検出電圧の誤差の補正と、基準電圧ΔＶｑの誤差の補正との両方を行うようにした第２の実施の形態の補正処理を示す。ステップＳ１０において、検出電圧の誤差ΔＶxy’が計算され、その次のステップＳ２１において、基準電圧Ｖｑの誤差が補正される。
【００６５】
Ｖｙ’と予め充電制御部４０に設定した基準値Ｖys（式（１４）で示すように設定されている）により検出回路３２の抵抗精度による誤差が分かる。検出回路３２の誤差Ｑは、次式で表される。
Ｑ＝（Ｖｙ’−Ｖys）÷Ｖys・・・（１７）
【００６６】
充電制御部４０に予め設定したΔＶｑの値は、上述したように、Ｒ２３，Ｒ２４のセンター値により設定されているが、Ｒ２３，Ｒ２４の抵抗精度を加味した設定値をΔＶｑ’とすると、ΔＶｑ’は、次式で示すものとなる。
ΔＶｑ’＝ΔＶｑ×Ｑ・・・（１８）
【００６７】
ステップＳ２１においては、式（１８）により補正後の基準値Ｖｑ’が計算される。そして、ステップＳ１１において、ＦＥＴＱ２１がＯＦＦされ、ＦＥＴＱ２２がＯＮされ、ステップＳ１２において、Ｖｘ，Ｖｙの電圧が測定され、ステップＳ１３において誤差が補正された電圧ΔＶxyq が計算される。ステップＳ２２において、次式（１９）によって誤差が補正された差電圧ΔＶxyq とΔＶｑ’とが比較されることによって、充電終了状態とすべきか否かが判定される。
【００６８】
（ΔＶxyq ＝Ｖｘ−Ｖｙ−ΔＶxy’）＞ΔＶｑ’・・・（１９）
【００６９】
式（１９）の関係が成立する場合には、ステップＳ１６において、ＦＥＴＱ２１，ＦＥＴＱ２２をＯＮとし充電を再開する。充電の再開と共に充電制御部４０のタイマ２がカウントを始める。タイマ２が設定値に達すると、ステップＳ１１に処理が戻り、ＦＥＴＱ２１をＯＦＦにすることで充電電流ＩｂがＯＦＦとされ、ステップＳ１２において、Ｖｘ，Ｖｙが測定され、再度ΔＶxyq を求め、ΔＶxyq と基準電圧ΔＶｑ’とがステップＳ２２において比較される。式（１９）が成立しなくなると、充電終了状態と判定され、ＦＥＴＱ２１，Ｑ２２が共にＯＦＦとされ、充電が終了する（ステップＳ１５）。このように、誤差が補正された二つの値ΔＶxy’とΔＶｑ’を使用することにより非常に高精度なΔＶ検出が可能となる。
【００７０】
第２の実施の形態では、式（１７）で求めた値により検出回路３２の誤差を数値化し、式（１８）によって達成する。この補正により、検出回路３２における抵抗Ｒ２３，Ｒ２４についても分割比および抵抗精度を検出精度に一切影響しないようにできる。
【００７１】
さらに、検出電圧ΔＶxyを補正せずに、基準電圧Ｖｑのみを補正するようにしても良い。図９は、そのようなこの発明の第３の実施の形態の処理を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートにおけるステップＳ２１と同様に、ステップＳ２１において、基準電圧Ｖｑの誤差が補正され、ΔＶｑ’が計算される。ステップＳ２３において、ΔＶxy（＝Ｖｘ−Ｖｙ）が演算され、ステップＳ２４において、ΔＶxyとΔＶｑ’とが比較され、ΔＶxy＞ΔＶｑ’であれば、充電が再開され、ΔＶxy≦ΔＶｑ’であれば、充電が終了する。検出電圧ΔＶxyの誤差の補正が行っていない。
【００７２】
電源部１の無負荷電圧Ｖｏの調整バラツキによる誤差について説明する。一般的に、電圧Ｖｏは可変抵抗などによりＶｏ±Ｕ％に調整される。電圧Ｖｏの調整に関しては周知であるとし、ここでは省略する。充電制御部４０に予め設定した基準電圧Ｖysは、Ｖｏを定格値Ｖｏ’としているので、基準電圧Ｖysには±Ｕ％の誤差が含まれることになる。よって式（１７）おいて式（１８）から分かるように、電圧Ｖｏの調整精度±Ｕ％によってΔＶｑ’にも±Ｕ％の誤差が生じる。
【００７３】
この誤差が二次電池２の開放電圧Ｖｂに及ぼす影響は、上述した式（１９）と下記の式（２０）から明らかとなる。
Ｖｂ＝Ｖｙ×（Ｒ２３＋Ｒ２４）÷Ｒ２４・・・（２０）
【００７４】
式（１９）および式（２０）からΔＶｑ’がＶｙに占める割合がΔＶｑ’のＶｂに及ぼす影響となる。（ΔＶｑ’÷Ｖｙ×100 ）をＷ％とすると、最終的にＶｂには約±（Ｕ/100×Ｗ/100）×100 （％）の誤差が生じることになる。
【００７５】
式（１９）を変形すると
ΔＶｑ’／Ｖｙ  ≒ΔＶxy／Ｖｙ
≒ΔＶ／Ｖｏ・・・（２１）
となる。一般的に充電装置におけるΔＶは出力電圧の１％未満である。
【００７６】
電源部１の無負荷電圧Ｖｏの調整精度を0.2 ％とするならば、この発明による充電装置によって充電停止をした時の電圧Ｖｂの精度は約±0.002 ％となり高精度な検出が可能であることが分かる。
【００７７】
また、式（１４）におけるＶｏ’の値を予め測定しておき、充電制御部４０に入力することによって、基準電圧Ｖysを正確に設定することが可能となる。
【００７８】
この発明の第１の実施の形態（図５のフローチャート）では、ΔＶｑ’を求めず補正値ΔＶxy’のみを補正している。この場合、式（１９）と対応する式は、下記に示すものである。
（ΔＶxyｑ＝Ｖｘ−Ｖｙ−ΔＶxy’）＞ΔＶｑ・・・（２２）
式（２２）を変形すると、式（２１）と同様に、下記の式（２３）が得られる。
ΔＶｑ/ Ｖｙ  ≒  ΔＶ／Ｖｏ・・・（２３）
【００７９】
ΔＶｑには式（２０）から抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の精度Ｔ％による誤差が含まれる。Ｒ２３＝Ｒ２４の場合、ΔＶｑにはＴ％の誤差が生じる。
式（２０）と式（２３）から電源部１の無負荷電圧Ｖｂには、約±（Ｔ/100×W/100 ）×100 （％）の誤差が生じることになる。この場合、出力電圧の調整精度による検出誤差は生じないが検出回路３２の抵抗精度と分割比による誤差が生じる。
抵抗精度Ｔを±0.5 ％とした場合、本発明による検出回路によって充電停止をした時のＶｂ電圧の精度は約±0.005 ％となり高精度な検出が可能であることが分かる。
【００８０】
上述した第１乃至第３の実施の形態においては、ＦＥＴＱ２１をＯＦＦし、ＦＥＴＱ２２をＯＮし、検出された電圧ＶｘおよびＶｙの差の電圧Ｖxyが基準電圧Ｖｐ以下となると、検出電圧の誤差の検出と補正に移行するようにしている。すなわち、電源部１の無負荷電圧Ｖｏと二次電池２の開放電圧Ｖｂとの差電圧ΔＶが寄生ダイオードＤ２２の順方向電圧降下Ｖｆより小となった時に、ＦＥＴＱ２１をＯＮし、ＦＥＴＱ２２をＯＦＦして補正動作に移行するようにしている。（Ｖｏ−Ｖｂ）＜Ｖｆの関係によってＦＥＴＱ２２の寄生ダイオードＤ２２を介して充電電流Ｉｂが流れない。
【００８１】
したがって、ＦＥＴＱ２１をＯＮし、ＦＥＴＱ２２をＯＦＦしたときに充電電流Ｉｂが流れないことを検出することによって充電動作から補正動作へ移行するようにできる。以下に説明する第４乃至第６の実施の形態は、充電動作から補正動作に移行する条件として充電電流Ｉｂが流れなくなることが検出された場合とするものである。
【００８２】
第４の実施の形態の構成を図１０に示す。この構成は、第１の実施の形態の図３の構成と同様のものである。電源部１がＡＣコネクタＣＮ１１を介して商用電源に接続され、ＡＣ−ＤＣ変換によって出力端子１ａおよび１ｂに出力電圧Ｖｏ（無負荷電圧）が出力される。電源部１の出力電圧が検出・充電部１３０を介して二次電池（例えばリチウムイオン電池）２に供給され、二次電池２が充電される。検出・充電部１３０が充電制御部１４０によって制御され、検出・充電部１３０と充電制御部１４０とによって充電装置が構成される。
【００８３】
電源部１の正側出力端子１ａと二次電池２の正極とを結ぶ正側の電源ライン中に例えばＰチャンネル型のＦＥＴＱ２１およびＱ２２が直列に挿入される。ＦＥＴＱ２１およびＱ２２のそれぞれのドレイン・ソース間には、寄生ダイオードＤ２１およびＤ２２が存在する。
【００８４】
充電制御部１４０は、例えばマイクロコンピュータを含むＩＣ回路の構成とされている。図示しないが、電源部１の例えば正の出力電圧がレギュレータに供給され、レギュレータにて所定の動作電源電圧（通常、電源部１の出力電圧Ｖｏより低い電圧）とされ、動作電源電圧が充電制御部１４０に対して供給される。充電制御部１４０は、ＦＥＴＱ２１およびＱ２２のＯＮ／ＯＦＦを制御することによって二次電池２に対する充電および放電を制御する。充電制御部１４０の制御によって、過充電、過放電、または過電流から二次電池２が保護される。
【００８５】
この発明の第４の実施の形態では、充電電流Ｉｂが流れるか否かによって充電状態の判別を行う。充電状態とは、検出・充電部１３０に接続された二次電池２の充電容量に対する充電量のことである。（ΔＶ＜Ｖｆ）の場合には、充電電流Ｉｂが流れなくなる。実際には、もれ電流等によって微小な充電電流Ｉｂが流れるが、この明細書では、かかる微小電流が流れる場合を含めて充電電流Ｉｂが流れないと記述する。
【００８６】
充電電流Ｉｂが流れるか否かを検出するために、充電電流路に抵抗Ｒｘが挿入される。例えば抵抗Ｒｘの一端が二次電池２の負側と接続され、その他端が電源部１の負側出力端子と接続される。抵抗Ｒｘの一端と他端（接地）間に生じる電圧降下が充電制御部１４０に供給される。充電制御部１４０は、抵抗Ｒｘの電圧降下が殆ど０の場合に充電電流Ｉｂが流れないと判定する。
【００８７】
電源部１の正側出力端子１ａとＦＥＴＱ２１（ソース）との間と、抵抗Ｒ２１およびＲ２２の直列接続（第１の検出回路３１）が接続される。ＦＥＴＱ２１（ドレイン）およびＦＥＴＱ２２（ソース）との間に抵抗Ｒ２３および抵抗Ｒ２４の直列接続（第２の検出回路）が接続される。抵抗Ｒ２１およびＲ２２の接続中点から取り出された電圧Ｖｘ、並びに抵抗Ｒ２３およびＲ２４の接続中点から取り出された電圧Ｖｙが充電制御部１４０に供給される。
【００８８】
上述したこの発明の第４の実施の形態において、ＦＥＴＱ２１をＯＦＦとすることによって、充電電流Ｉｂが流れなくなり、検出回路３１には満充電電圧に設定された無負荷電圧Ｖｏが印加される。ＦＥＴＱ２２をＯＮとすることによって、検出回路３２には二次電池２の開放電圧Ｖｂが印加される。これらの無負荷電圧Ｖｏおよび開放電圧ＶｂがそれぞれＶｘおよびＶｙにより間接的に測定され、電圧差ΔＶが得られる。一般的にΔＶ＝充電量の関係があるので、電圧差ΔＶから充電量が推測され、ΔＶに基づいて充電停止や充電表示の変更などの動作が制御される。
【００８９】
上述した第１乃至第３の実施の形態と同様に、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４の精度によって、検出回路３１が検出する電圧Ｖｘおよび検出回路３２が検出する電圧Ｖｙに誤差が存在する。この誤差が測定され、誤差の補正がなされる。
【００９０】
なお、ＦＥＴＱ２１を正側の電源ラインに対して接続し、負側の電源ラインに対してＦＥＴＱ２２を接続するようにしても良い。ＦＥＴＱ２２としては、ソースに対して所定値以上高いゲート電圧でＯＮするＮチャンネル型が使用される。さらに、ＦＥＴＱ２１およびＱ２２の両者を負側の電源ラインに挿入することを可能である。
【００９１】
上述したこの発明の第４の実施の形態の動作について図１１のフローチャートを参照して説明する。フローチャートに示される制御動作は、充電制御部１４０内のマイクロコンピュータによってなされる。上述した第１の実施の形態の動作を示す図５のフローチャート中のステップ（Ｓ９〜Ｓ１８）とそれぞれ対応するステップには、同一の参照符号を付して示す。
【００９２】
充電を開始するのに先立って、充電制御部１４０のマイクロコンピュータのメモリには、基準値ΔＶｑおよびＶysが記憶される。これらの基準値は、例えば抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４の値が決まった段階で設定され、例えば充電制御部１４０内のメモリに記憶されている。ΔＶｑは充電を終了するか否かを判定する基準値である。この基準値ΔＶｑと、測定したＶｘおよびＶｙの差の電圧ΔＶxyを比較して充電状態の判定がなされる。
【００９３】
（Ｖｏ−Ｖｂ＝ΔＶ）となると充電終了状態となり、この時のΔＶxy（＝Ｖｘ−Ｖｙ）がΔＶｑとされる。一例として、抵抗Ｒ２３、Ｒ２４のセンター値（公称値ともいう）をそれぞれＲ２３’、Ｒ２４’としてΔＶｑが前出の式（１３）のように設定される。
【００９４】
Ｖysは、Ｒ２３，Ｒ２４の抵抗値のセンターをそれぞれＲ２３’，Ｒ２４’とし、無負荷電圧Ｖｏの定格値をＶｏ’とし、検出回路３２にＶｏ’を印加した時のＶｙの値であり、前出の式（１４）で表されるものである。
【００９５】
まず、検出・充電部１３０に対して二次電池２が接続されることによって充電動作が開始される。ステップＳ１０１において、ＦＥＴＱ２１がＯＮされ、ＦＥＴＱ２２がＯＦＦされ、ステップＳ１０２において、充電電流Ｉｂが測定され、ステップＳ１０４において、充電電流Ｉｂ≒０であるか否かが判定される。充電電流Ｉｂを所定のしきい値と比較することによって判定がなされる。しきい値としては、例えば１００ｍＡを使用しても良い。（Ｖｏ−Ｖｂ）＜Ｖｆ（Ｖｆ：寄生ダイオードＤ２２の順方向電圧降下Ｖｆ）の場合に（Ｉｂ≒０）となり、そうでない場合に充電電流Ｉｂが流れる。
【００９６】
ステップＳ１０４において、（Ｉｂ≒０）でないと判定されると、ステップＳ１０５において、ＦＥＴＱ２１およびＦＥＴＱ２２がＯＮとされ、二次電池２が充電される。ステップＳ１０６において、充電開始と共に、充電制御部１４０のタイマＴ１がカウントを始める。タイマＴ１は、電圧測定間隔例えば５分を規定する。
【００９７】
ステップＳ１０７において、タイマＴ１が設定値に達したか否か、すなわち、所定の時間経過したか否かが判定される。タイマＴ１が設定値に達すると、処理がステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０１において、ＦＥＴＱ２１をＯＦＦにすることで充電電流ＩｂをＯＦＦとする。ステップＳ１０２において、充電電流Ｉｂを測定し、ステップＳ１０４において、Ｉｂ≒０か否かを判定する。Ｉｂ≒０でない場合には、再度充電動作を繰り返す。
【００９８】
ステップＳ１０４において、Ｉｂ≒０と判定されると、誤差の補正が可能となったと判定される。この状態では、電源部１の無負荷電圧Ｖｏと二次電池２の開放電圧Ｖｂとの差が寄生ダイオードＤ２２の順方向電圧降下以下の値である。そして、検出回路３１と検出回路３２との間に存在する誤差を数値化するために、ステップＳ９以降の動作を行う。
【００９９】
ステップＳ１０１において、ＦＥＴＱ２１をＯＮし、ＦＥＴＱ２２をＯＦＦしているので、図５のフローチャートにおけるステップＳ８の処理が不要である。ステップＳ９以降の処理は、上述した第１の実施の形態（図５のフローチャート）と同様であるので、概略的に説明する。
【０１００】
ステップＳ９において、Ｖｘ’，Ｖｙ’がそれぞれ測定され、ステップＳ１０において、（ΔＶxy’＝Ｖｘ’―Ｖｙ’）が計算される。抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４が等しい設定では、Ｖｘ’＝Ｖｙ’となるはずであるので、このΔＶxy’が検出回路３１と検出回路３２との間に存在する誤差である。
【０１０１】
ステップＳ１１において、ＦＥＴＱ２１をＯＦＦし、ＦＥＴＱ２２をＯＮし、ステップＳ１２において、Ｖｘ，Ｖｙをそれぞれ測定し、（ΔＶxy＝Ｖｘ−Ｖｙ）が計算される。誤差の補正後のΔＶxyをΔＶxyq と表記すると、ステップＳ１３において、（ΔＶxy−ΔＶxy’）の演算によってΔＶxyq が求められる。
【０１０２】
ステップＳ１４において、ΔＶxyq ＞ΔＶｑであれば、ステップＳ１６において、ＦＥＴＱ２１およびＱ２２がＯＮとされ、充電が開始（継続）される。充電制御部１４０のタイマＴ２が充電開始と同期して計数を開始し、タイマＴ２の計数動作が終了、すなわち、所定時間経過すると、処理がステップＳ１１に戻る。ステップＳ１４において、ΔＶxyq
が基準電圧ΔＶｑ以下と判定されると、二次電池２の充電量が満充電に達したと判断され、ステップＳ１５において、ＦＥＴＱ２１およびＱ２２がＯＦＦとされ、充電が停止する。なお、充電終了状態が検出された場合に、ＬＥＤ等の表示を変更して所定時間後に充電を停止しても良い。
【０１０３】
図１１のフローチャートに示される抵抗誤差補正動作は、好ましくは、充電動作を行う度に実行される。これは、温度等の環境変化、並びに径年変化によって変動する抵抗値の誤差の補正を行うためである。但し、充電装置の製造時にのみ誤差補正を行い、補正されたΔＶxyq を不揮発性メモリに記憶する方法も使用できる。
【０１０４】
上述した第４の実施の形態は、第１の実施の形態と同様に、検出電圧の誤差ΔＶxy'が
求められ、誤差の補正後の差電圧ΔＶxyq が求められる。差電圧ΔＶxyq が基準値ΔＶｑ以下となると充電が終了される。
【０１０５】
次に、この発明の第５の実施の形態について図１２のフローチャートを参照して説明する。第５の実施の形態は、上述した第２の実施の形態と同様に、検出電圧の誤差の補正と、基準電圧ΔＶｑの誤差の補正との両方を行うようにしたものである。
【０１０６】
図１２におけるステップＳ１０１（ＦＥＴＱ２１がＯＮ、ＦＥＴＱ２２がＯＦＦ）、ステップＳ１０２（充電電流Ｉｂの測定）、ステップＳ１０４（Ｉｂ≒０であるか否かの判定）、ステップＳ１０５（ＦＥＴＱ２１およびＦＥＴＱ２２がＯＮ）、ステップＳ１０６（タイマＴ１のカウント開始）、ステップＳ１０７（タイマＴ１の終了判定）は、上述したこの発明の第４の実施の形態と同様である。
【０１０７】
ステップＳ１０４において、Ｉｂ≒０と判定されると、誤差の補正が可能となったと判定される。この状態では、電源部１の無負荷電圧Ｖｏと二次電池２の開放電圧Ｖｂとの差が寄生ダイオードＤ２２の順方向電圧降下以下の値である。そして、検出回路３１と検出回路３２との間に存在する差電圧の誤差を補正し、また、基準電圧の誤差を補正するために、ステップＳ９以降の動作を行う。
【０１０８】
検出電圧Ｖｙ’と予め充電制御部１４０に設定した基準値Ｖys（式（１４）参照）により検出回路３２の抵抗精度による誤差が分かる。検出回路３２の誤差Ｑは、前出の式（１７）で表される。すなわち、（Ｑ＝（Ｖｙ’−Ｖys）÷Ｖys）である。
【０１０９】
充電制御部１４０に予め設定したΔＶｑの値は、上述したように、Ｒ２３，Ｒ２４のセンター値により設定されているが、Ｒ２３，Ｒ２４の抵抗精度を加味した設定値をΔＶｑ’とすると、ΔＶｑ’は、前出の式（１８）で表される。すなわち、ΔＶｑ’＝ΔＶｑ×Ｑ）である。
【０１１０】
ステップＳ２１においては、式（１８）により補正後の基準値Ｖｑ’が計算される。そして、ステップＳ１１において、ＦＥＴＱ２１がＯＦＦされ、ＦＥＴＱ２２がＯＮされ、ステップＳ１２において、Ｖｘ，Ｖｙの電圧が測定され、ステップＳ１３において誤差が補正された電圧ΔＶxyq が計算される。ステップＳ２２において、誤差が補正された差電圧ΔＶxyq とΔＶｑ’とが前出の式（１９）で示すように比較されることによって、充電終了状態とすべきか否かが判定される。すなわち、（ΔＶxyq ＝Ｖｘ−Ｖｙ−ΔＶxy’）＞ΔＶｑ’か否かが判定される。
【０１１１】
式（１９）の関係が成立する場合には、ステップＳ１６において、ＦＥＴＱ２１，ＦＥＴＱ２２をＯＮとし充電を再開する。充電の再開と共に充電制御部１４０のタイマ２がカウントを始める。タイマ２が設定値に達すると、ステップＳ１１に処理が戻り、ＦＥＴＱ２１をＯＦＦにすることで充電電流ＩｂがＯＦＦとされ、ステップＳ１２において、Ｖｘ，Ｖｙが測定され、再度ΔＶxyq を求め、ΔＶxyq と基準電圧ΔＶｑ’とがステップＳ２２において比較される。式（１９）が成立しなくなると、充電終了状態と判定され、ＦＥＴＱ２１，Ｑ２２が共にＯＦＦとされ、充電が終了する（ステップＳ１５）。このように、誤差が補正された二つの値ΔＶxy’とΔＶｑ’を使用することにより非常に高精度なΔＶ検出が可能となる。
【０１１２】
第５の実施の形態では、検出回路３２の誤差を式（１７）によって数値化し、式（１８）によって誤差の補正を達成する。この補正により、検出回路３２における抵抗Ｒ２３，Ｒ２４についても分割比および抵抗精度を検出精度に一切影響しないようにできる。
【０１１３】
次に、この発明の第６の実施の形態について図１３のフローチャートを参照して説明する。第６の実施の形態は、上述した第３の実施の形態と同様に、検出電圧ΔＶxyを補正せずに、基準電圧Ｖｑのみを補正するようにしたものである。
【０１１４】
図１３におけるステップＳ１０１（ＦＥＴＱ２１がＯＮ、ＦＥＴＱ２２がＯＦＦ）、ステップＳ１０２（充電電流Ｉｂの測定）、ステップＳ１０４（Ｉｂ≒０であるか否かの判定）、ステップＳ１０５（ＦＥＴＱ２１およびＦＥＴＱ２２がＯＮ）、ステップＳ１０６（タイマＴ１のカウント開始）、ステップＳ１０７（タイマＴ１の終了判定）は、上述したこの発明の第４および第５の実施の形態と同様である。
【０１１５】
ステップＳ２１において、基準電圧Ｖｑの誤差が補正され、ΔＶｑ’が計算される。ステップＳ２３において、ΔＶxy（＝Ｖｘ−Ｖｙ）が演算され、ステップＳ２４において、ΔＶxyとΔＶｑ’とが比較され、ΔＶxy＞ΔＶｑ’であれば、充電が再開され、ΔＶxy≦ΔＶｑ’であれば、充電が終了する。検出電圧ΔＶxyの誤差の補正が行っていない。
【０１１６】
上述した第１乃至第３の実施の形態においては、ＦＥＴＱ２１をＯＦＦし、ＦＥＴＱ２２をＯＮし、検出された電圧ＶｘおよびＶｙの差電圧Ｖxyが基準電圧Ｖｐ以下となると、検出電圧の誤差の検出と補正に移行するようにしている。すなわち、（Ｖｏ−Ｖｂ）＜Ｖｆの場合に誤差の検出とその補正動作に移行する。これに対して、上述した第４、第５および第６の実施の形態においては、ＦＥＴＱ２１をＯＮし、ＦＥＴＱ２２をＯＦＦしたときに充電電流Ｉｂが流れないことを検出することによって充電動作から補正動作へ移行する。充電電流Ｉｂが流れないことを検出する方法は、電圧検出の方法に比して誤差の影響を少なくできる利点がある。
【０１１７】
図１４を参照して説明すると、図１４Ａが電圧検出の方法を示す。Ｖｏ〜（Ｖｏ−Ｖｆ）の電圧範囲において、範囲Ｗ１が（Ｖｏ−Ｖｂ＜Ｖｆ）の検出範囲である。ＶｏおよびＶｂを検出するための検出回路の誤差の補正が未だなされていない段階で検出がなされるので、検出範囲Ｗ１が誤差の影響で広いものとする必要がある。例えば（Ｖｏ−Ｖｆ）をＶｆより小の０．３Ｖと比較して判定する必要がある。一方、ΔＶｑは、Ｖｆより十分に小さい必要があった。若し、検出誤差が大きくなり、検出範囲Ｗ１が広くなると、ΔＶｑの検出範囲Ｗ２が狭くなり、影響を受けるおそれがある。
【０１１８】
これに対して、電流を検出する方法では、充電電流Ｉｂが流れているか否かを判定すれば良いので、検出回路に高精度部品を使用する必要がなく、図１４Ｂに示すように、検出範囲Ｗ１１を狭い範囲とできる。その結果、基準電圧ΔＶｑの検出範囲Ｗ１２を広い範囲とすることができる。したがって、ΔＶｑをＶｆより十分に小さいものに設定する必要がなくなり、ΔＶｑの設定の自由度が増える利点がある。
【０１１９】
この発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、電源部１と検出・充電部３０と充電制御部４０とから充電装置を構成し、充電装置に対して二次電池２を接続するようにしているが、検出・充電部３０および充電制御部４０からなる充電装置と二次電池２とを一体に構成することも可能である。さらに、電子機器の本体内に充電装置を構成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】充電方法の説明に用いる略線図である。
【図２】従来の充電装置の一例の接続図である。
【図３】この発明の第１の実施の形態の接続図である。
【図４】この発明の一部変形例を示す接続図である。
【図５】この発明の第１の実施の形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】この発明における抵抗誤差の影響を概略的に示す略線図である。
【図７】この発明における抵抗誤差の影響を概略的に示す略線図である。
【図８】この発明の他の実施の形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】この発明の第３の実施の形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】この発明の第４の実施の形態の接続図である。
【図１１】この発明の第４の実施の形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】この発明の第５の実施の形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】この発明の第６の実施の形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】充電動作から誤差の検出および誤差の補正動作に移行する場合に、電流を検出する方法について説明するための略線図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１・・・電源部
２・・・二次電池
３，３０，１３０・・・検出・充電部
４，４０，１４０・・・充電制御部
３１，３２・・・検出回路
Ｑ２１，Ｑ２２・・・ＦＥＴ
Ｄ２１，Ｄ２２・・・寄生ダイオード
Ｒｘ・・・充電電流検出用抵抗
【図１】
2008136338.tif 000003
【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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