(57)【要約】【課題】簡単な回路構成の充電回路を提供する。【解決手段】定電圧電源（３）に接続され、該定電圧電源の電源電圧によって２次電池（６）を充電する充電回路において、前記２次電池の温度を抵抗値の変化として検出するサーミスタ（７ａ）と、前記サーミスタの一端に直接接続され、前記サーミスタに定電流を供給する電流源（ＣＳ）と、前記サーミスタの前記一端の電圧が所定の低電圧以下に降下したことを検出する電圧検出部（ＷＩＣ及び８ａ）と、前記電圧検出部が前記所定の低電圧以下に降下したことを検出したとき、前記定電圧電源の電源電圧による前記２次電池の充電を停止する充電制御部（８ｂ及び５）とを有することを特徴とする。【選択図】      図１
2004274871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定電圧電源に接続され、該定電圧電源の電源電圧によって２次電池を充電する充電回路において、
前記２次電池の温度を抵抗値の変化として検出するサーミスタと、
前記サーミスタの一端に直接接続され、前記サーミスタに定電流を供給する電流源と、
前記サーミスタの前記一端の電圧が所定の低電圧以下に降下したことを検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が前記所定の低電圧以下に降下したことを検出したとき、前記定電圧電源の電源電圧による前記２次電池の充電を停止する充電制御部とを有することを特徴とする充電回路。
【請求項２】
請求項１に記載の充電回路において、
前記電流源は、一方の端子を前記定電圧電源に直接接続されると共に、他方の端子を前記サーミスタの前記一端に直接接続され、前記サーミスタに定電流を供給するものであることを特徴とする充電回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の充電回路において、
前記電圧検出部は、前記サーミスタの前記一端の電圧が前記所定の低電圧より高い所定の高電圧以下であることも検出するものであり、
前記充電制御部は、前記電圧検出部が前記所定の高電圧以下であり、かつ、前記所定の低電圧よりは高いことを検出している間に、前記定電圧電源の電源電圧による前記２次電池の充電を行うことを特徴とする充電回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次電池を充電する充電回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、２次電池と、この２次電池の温度を検出する温度検出素子（サーミスタ）とを内蔵した電池セルと、上記２次電池を準定電流方式で充電する充電回路部と、上記温度検出素子が上記２次電池の温度上昇を検出した時該充電回路部の充電を停止せしめる充電停止用スイッチング素子とを有する充電器とを備えたことを特徴とする充電システムが開示されている。
【０００３】
また、非特許文献１には、別の構成を有する充電回路が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２８４５９１号公報（図２）。
【０００５】
【非特許文献１】
三菱集積回路＜標準リニアＩＣ＞  Ｍ６２２５３ＢＧＰ  リチウムイオン電池用充電制御ＩＣのカタログ。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図２には、上記特許文献１の図２に開示された充電システムが示されている。この充電システムは、定電圧電源３の電源電圧によって２次電池６を充電するためのものであり、定電圧電源３の電源電圧による２次電池６の充電を制御する充電制御部（ＰＮＰトランジスタ８ｂ及びダイオード５）と、一端が抵抗器８ｃを介してダイオード５と２次電池６正極との接続点に接続され、他端が接地された、２次電池６の温度を抵抗値の変化として検出するサーミスタ７ａと、２次電池６の温度上昇により、サーミスタ７ａの抵抗値が減少し、抵抗器８ｃ及びサーミスタ７ａの分圧比が変化するとオフするＮＰＮトランジスタ８ａとを有し、ＮＰＮトランジスタ８ａがオフすると前記充電制御部のＰＮＰトランジスタ８ｂがオフし、定電圧電源３の電源電圧による２次電池６の充電が停止される。
【０００７】
このように、２次電池６を有する電池セル２に内蔵されたサーミスタ７ａで２次電池６の温度上昇を検出して２次電池６の過充電を防止している。
【０００８】
しかしながら、この方法では、サーミスタ７ａの一端が、抵抗器８ｃを介して、ダイオード５と２次電池６正極との接続点に接続されているため、電池電圧の値により、検出する温度が一定とならないという問題があった。
【０００９】
図３には、上記非特許文献１に開示された充電回路が示されている。この充電回路は、図２での電池電圧の影響を無くすため、ＶＤＤ端子を有する基準電圧部（安定化電源）５０を設けて、ＶＤＤ端子へ抵抗器８ｃを接続して、基準電圧部（安定化電源）５０を抵抗器８ｃとサーミスタ７ａとの分圧の電源として使用する。
【００１０】
これにより、電池電圧の影響なく温度検出を安定して行うことができる。
【００１１】
しかしながら、電圧源としての基準電圧部（安定化電源）５０からＶＤＤ電圧をサーミスタ７ａの一端に印加する構造であるため、基準電圧部（安定化電源）５０とサーミスタ７ａの一端との間に抵抗器８ｃを介在させる必要があり、回路構成が複雑である。
【００１２】
本発明の課題は、上記に鑑み、簡単な回路構成の充電回路を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、定電圧電源（３）に接続され、該定電圧電源の電源電圧によって２次電池（６）を充電する充電回路において、
前記２次電池の温度を抵抗値の変化として検出するサーミスタ（７ａ）と、
前記サーミスタの一端に直接接続され、前記サーミスタに定電流を供給する電流源（ＣＳ）と、
前記サーミスタの前記一端の電圧が所定の低電圧以下に降下したことを検出する電圧検出部（ＷＩＣ及び８ａ）と、
前記電圧検出部が前記所定の低電圧以下に降下したことを検出したとき、前記定電圧電源の電源電圧による前記２次電池の充電を停止する充電制御部（８ｂ及び５）とを有することを特徴とする充電回路が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１を参照すると、本発明の一実施例による充電回路が示されている。この充電回路は、定電圧電源３に接続され、定電圧電源３のＶＣＣ端子の電源電圧ＶＣＣによって、電池セル２に内蔵された２次電池６を充電するものである。
【００１６】
この充電回路は、サーミスタ７ａと、電流源ＣＳと、ウインド形比較器ＷＩＣと、ＮＰＮトランジスタ８ａと、抵抗器４、充電制御部（ＰＮＰトランジスタ８ｂ及びダイオード５）とを有する。
【００１７】
サーミスタ７ａは、図２及び図３と同様に、電池セル２に内蔵され、２次電池６の温度を抵抗値の変化として検出するものである。
【００１８】
電流源ＣＳは、一方の端子を定電圧電源３のＶＣＣ端子に直接接続される（すなわち、一方の端子に電源電圧ＶＣＣが直接印加される）と共に、他方の端子をサーミスタ７ａの一端に直接接続され、サーミスタ７ａに定電流を供給するものである。
【００１９】
ウインド形比較器（ウインドコンパレータ）ＷＩＣは、高温検出用コンパレータＣｈｔと低温検出用コンパレータＣｌｔとを有する。
【００２０】
高温検出用コンパレータＣｈｔは、２次電池６の例えば７５℃という高温を、サーミスタ７ａの前記一端の電圧を所定の低電圧（下限基準電圧）Ｖｒｅｆ（Ｌ）に比較することにより、検出しようとするものである。高温検出用コンパレータＣｈｔは、サーミスタ７ａの前記一端の電圧が所定の低電圧（下限基準電圧）Ｖｒｅｆ（Ｌ）以下のとき、ロウレベル信号を出力し、ＮＰＮトランジスタ８ａをオフにする。ＮＰＮトランジスタ８ａがオフすると、ＰＮＰトランジスタ８ｂがオフし、定電圧電源３のＶＣＣ端子の電源電圧ＶＣＣによる２次電池６の充電が停止される。なお、高温検出用コンパレータＣｈｔは、上記以外のときは、ハイレベル信号を出力している。
【００２１】
低温検出用コンパレータＣｌｔは、２次電池６の例えば０℃という低温を、サーミスタ７ａの前記一端の電圧を所定の高電圧（上限基準電圧）Ｖｒｅｆ（Ｈ）に比較することにより、検出しようとするものである。なお、所定の高電圧（上限基準電圧）Ｖｒｅｆ（Ｈ）は、所定の低電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）よりも高い。低温検出用コンパレータＣｌｔは、サーミスタ７ａの前記一端の電圧が所定の高電圧（上限基準電圧）Ｖｒｅｆ（Ｈ）以下のとき（すなわち、２次電池６の温度が例えば０℃以上のとき）に、ハイレベル信号を出力するので、ＮＰＮトランジスタ８ａはオンであり、ＰＮＰトランジスタ８ｂもオンであり、定電圧電源３のＶＣＣ端子の電源電圧ＶＣＣによる２次電池６の充電が行われている。なお、低温検出用コンパレータＣｌｔは、それ以外のときは、ロウレベル信号を出力している。
【００２２】
このように、電圧検出部（ウインド形比較器ＷＩＣ及びＮＰＮトランジスタ８ａ）は、サーミスタ７ａの前記一端の電圧が所定の低電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）以下に降下したことを検出する。充電制御部（ＰＮＰトランジスタ８ｂ及びダイオード５）は、前記電圧検出部（ＷＩＣ及び８ａ）が所定の低電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）以下に降下したことを検出したとき、前記定電圧電源３の電源電圧ＶＣＣによる２次電池６の充電を停止する。
【００２３】
前記電圧検出部（ＷＩＣ及び８ａ）は、サーミスタの前記一端の電圧が、所定の低電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）より高い所定の高電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）以下であることも検出する。この場合、前記充電制御部（ＰＮＰトランジスタ８ｂ及びダイオード５）は、前記電圧検出部（ＷＩＣ及び８ａ）が所定の高電圧Ｖｒｅｆ（Ｈ）以下であり、かつ、所定の低電圧Ｖｒｅｆ（Ｌ）よりは高いことを検出している間に、前記定電圧電源３の電源電圧ＶＣＣによる２次電池６の充電を行う。
【００２４】
なお、ウインド形比較器ＷＩＣの高温検出用コンパレータＣｈｔ及び低温検出用コンパレータＣｌｔとしては、微少温度変動によるチャタリングによる誤動作を防止するため、ヒステリシスを有するコンパレータを使用している。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基準電圧部（安定化電源）（５０）の代りに電流源（ＣＳ）を使用したので、基準電圧部（安定化電源）（５０）とサーミスタ（７ａ）の一端との間に抵抗器（８ｃ）を介在させる必要がなくなり、回路構成が簡単となり、２次電池（６）の過充電や加熱の防止を簡単な回路構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による充電回路のブロック図である。
【図２】上記特許文献１の図２に開示された充電システムのブロック図である。
【図３】上記非特許文献１に開示された充電回路のブロック図である。
【符号の説明】
２    電池セル
３    定電圧電源
４    抵抗器
５    ダイオード
６    ２次電池
７ａ    サーミスタ
８ａ    ＮＰＮトランジスタ
８ｂ    ＰＮＰトランジスタ
８ｃ    抵抗器
５０    基準電圧部（安定化電源）
ＣＳ    電流源
ＷＩＣ    ウインド形比較器
Ｃｈｔ    高温検出用コンパレータ
Ｃｌｔ    低温検出用コンパレータ
Ｖｒｅｆ（Ｌ）    所定の低電圧（下限基準電圧）
Ｖｒｅｆ（Ｈ）    所定の高電圧（上限基準電圧）
【図１】
2004274871.tif 000003
【図２】
2004274871.tif 000004
【図３】
2004274871.tif 000005