(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオン電池等の二次電池の充電を行う二次電池の充電回路において、
入力された制御信号に応じて、あらかじめ設定された複数の定電圧の１つを選択して出力し、前記二次電池に該定電圧を印加して充電を行う定電圧回路部と、
前記二次電池の電池電圧を検出して出力する電池電圧検出回路部と、
該電池電圧検出回路部からの検出電圧に応じて、前記定電圧回路部から出力される定電圧の切替制御を行う制御回路部と、
を備え、
前記制御回路部は、前記定電圧回路部に対して、二次電池の電池電圧が所定の第１定電圧以下のときは、第１定電圧を二次電池に印加させて充電を行わせ、二次電池の電池電圧が前記第１定電圧を超えると、所定の第２定電圧と該第２定電圧よりも小さい所定の第３定電圧を一定の周期で交互に二次電池に印加させて充電を行わせることを特徴とする二次電池の充電回路。
【請求項２】
前記制御回路部は、定電圧回路部に対して前記第３定電圧を二次電池に印加させている際に、該二次電池の電池電圧が所定の充電完了電圧を超えると二次電池の充電が完了したことを検知し、所定の充電完了動作を行うことを特徴とする請求項１記載の二次電池の充電回路。
【請求項３】
前記第２定電圧は、第１定電圧と同じ電圧であることを特徴とする請求項１又は２記載の二次電池の充電回路。
【請求項４】
前記第２定電圧は、第１定電圧よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２記載の二次電池の充電回路。
【請求項５】
前記定電圧回路部から出力された定電圧に応じて前記二次電池に並列に負荷を接続する負荷回路部を備え、該負荷回路部は、定電圧回路部から第３定電圧が出力されている間、前記二次電池に並列に負荷を接続することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の二次電池の充電回路。
【請求項６】
前記定電圧回路部は、
前記第１定電圧、第２定電圧及び第３定電圧をそれぞれ生成して出力する定電圧発生回路と、
前記制御回路部からの制御信号に応じて、該定電圧発生回路から出力された第１定電圧、第２定電圧又は第３定電圧のいずれか１つを選択して出力する電圧切替回路と、
該電圧切替回路から出力された定電圧と、前記二次電池の電池電圧との電圧比較を行い、該比較結果に応じた信号を出力する電圧比較器と、
該電圧比較器からの比較結果に応じた電流を所定の直流電源から前記二次電池に出力する制御用トランジスタと、
前記二次電池から該制御用トランジスタを介して直流電源へ流れる電流を阻止するダイオードと、
を備えることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の二次電池の充電回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充電可能な二次電池の充電回路に関し、特に、急速充電が可能で携帯電話等のような使用機器に影響を与える周波数帯域のノイズの発生を防止する二次電池の充電回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リチウムイオン電池の充電方法として、大きく分けて定電流−定電圧充電方法とパルス充電方法がよく用いられる。定電流−定電圧充電方法では、リチウムイオン電池に対する充電電流を大きくしたり、充電時にリチウムイオン電池に印加する定電圧を該電池の満充電電圧よりも少し大きくすることにより充電時間を短くすることができる。しかし、リチウムイオン電池に対して過充電を行うと該電池の性能を低下させる恐れがあった。これに対して、パルス充電方式では、リチウムイオン電池に対する充電の休止期間を取るため電池に損傷を与えることが少ない方式である。
【０００３】
このようなパルス充電方式では、次のような３つの方法があった。
第１の方法として、特開平６−１１３４７４号公報で開示されているように、休止期間の電圧が所定の電圧に達した場合に充電完了とする方法である。
第２の方法として、充電中に第１の電圧に達すると充電を停止し、第２の電圧まで低下すると充電を再開させる等、充電開始と充電停止の条件を定めてその条件の間で充電と充電停止を繰り返し、充電停止期間が所定の時間以上、又は充電期間と充電停止期間の比が所定値を超えたときに充電完了とする方法である。
第３の方法として、特開平７−３３６９０８号公報で開示されているように、高レベルと低レベルの電圧で交互に充電を繰り返し、低レベルでの充電電流が所定の電流値以下になったとき充電完了とする方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記第１の方法では、定電流−定電圧充電方式と比較して充電時間が長くなるという問題があった。また、前記第２の方法では、定電流−定電圧方式に比べて充電時間はやや短縮されるが、充電期間と充電停止期間の各時間が充電開始から充電終了間際までの間で大きく変化するため、充電期間と充電停止期間の繰り返しの周波数が広い範囲で変化するため、広い周波数帯域に渡ってノイズが発生するという問題があった。
【０００５】
また、前記第３の方法では、低レベルでの充電電流を検出するための電流検出手段が必要になり、該電流検出手段として、充電回路に直列に電流検出素子を挿入するため、電力ロスが発生するという問題があり、更に、充電電流がゼロになったことを検出するために電流検出抵抗の値を大きくする必要があることから電力ロスは更に大きくなると共に、複雑な回路が必要になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、簡単な回路で、充電時間を短くすることができると共に、使用機器に影響を与える周波数帯域のノイズの発生を防止することができる二次電池の充電回路を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る二次電池の充電回路は、リチウムイオン電池等の二次電池の充電を行う二次電池の充電回路において、入力された制御信号に応じて、あらかじめ設定された複数の定電圧の１つを選択して出力し、前記二次電池に該定電圧を印加して充電を行う定電圧回路部と、前記二次電池の電池電圧を検出して出力する電池電圧検出回路部と、該電池電圧検出回路部からの検出電圧に応じて、前記定電圧回路部から出力される定電圧の切替制御を行う制御回路部とを備え、前記制御回路部は、前記定電圧回路部に対して、二次電池の電池電圧が所定の第１定電圧以下のときは、第１定電圧を二次電池に印加させて充電を行わせ、二次電池の電池電圧が前記第１定電圧を超えると、所定の第２定電圧と該第２定電圧よりも小さい所定の第３定電圧を一定の周期で交互に二次電池に印加させて充電を行わせるものである。
【０００８】
また、前記制御回路部は、定電圧回路部に対して前記第３定電圧を二次電池に印加させている際に、該二次電池の電池電圧が所定の充電完了電圧を超えると二次電池の充電が完了したことを検知し、所定の充電完了動作を行うようにした。
【０００９】
具体的には、前記第２定電圧を、第１定電圧と同じ電圧になるようにした。
【００１０】
また、前記第２定電圧を、第１定電圧よりも大きくなるようにしてもよい。
【００１１】
一方、前記定電圧回路部から出力された定電圧に応じて前記二次電池に並列に負荷を接続する負荷回路部を備え、該負荷回路部は、定電圧回路部から第３定電圧が出力されている間、前記二次電池に並列に負荷を接続するようにした。
【００１２】
具体的には、前記定電圧回路部は、前記第１定電圧、第２定電圧及び第３定電圧をそれぞれ生成して出力する定電圧発生回路と、前記制御回路部からの制御信号に応じて、該定電圧発生回路から出力された第１定電圧、第２定電圧又は第３定電圧のいずれか１つを選択して出力する電圧切替回路と、該電圧切替回路から出力された定電圧と、前記二次電池の電池電圧との電圧比較を行い、該比較結果に応じた信号を出力する電圧比較器と、該電圧比較器からの比較結果に応じた電流を所定の直流電源から前記二次電池に出力する制御用トランジスタと、前記二次電池から該制御用トランジスタを介して直流電源へ流れる電流を阻止するダイオードとを備えるようにした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態における二次電池の充電回路の構成例を示した図である。なお、図１では、携帯電話に使用される、リチウムイオン電池の充電回路を例にして示している。
図１において、二次電池の充電回路１は、直流電源をなすＡＣアダプタ１０からの電源電圧が所定値以上になると所定の信号を出力するアダプタ検出回路２と、二次電池をなすリチウムイオン電池１１の正側電圧（以下、これを電池電圧と呼ぶ）Ｖｂを検出して出力する電池電圧検出回路３と、定電圧でリチウムイオン電池１１の充電を行う定電圧回路４とを備えている。
【００１４】
更に、充電回路１は、所定の定電流でリチウムイオン電池１１のプリチャージを行うプリチャージ用定電流回路５と、アダプタ検出回路２からの信号と電池電圧検出回路３からの検出電圧に応じて、定電圧回路４にリチウムイオン電池１１に対するパルス充電方式の充電を行わせると共にプリチャージ用定電流回路５に前記プリチャージを行わせる充電制御回路６と、リチウムイオン電池１１に並列に接続された負荷回路７とを備えている。
【００１５】
また、定電圧回路４は、３つの所定の定電圧Ｅ１〜Ｅ３をそれぞれ生成して出力する定電圧発生回路２１と、充電制御回路６からの制御信号に応じて該定電圧発生回路２１からの定電圧Ｅ１〜Ｅ３のいずれか１つを選択して基準電圧Ｖｒとして出力する電圧切替回路２２と、電圧比較器をなす演算増幅器２３と、リチウムイオン電池１１に対してＡＣアダプタ１０からの充電電流の供給制御を行うＰＭＯＳトランジスタからなる制御用トランジスタ２４と、ダイオード２５と、演算増幅器２３からの出力信号に応じて該制御用トランジスタ２４の動作制御を行うゲート制御回路２６とで構成されている。なお、充電制御回路６は、制御回路部をなし、定電圧Ｅ１が第１定電圧を、定電圧Ｅ２が第２定電圧を、定電圧Ｅ３が第３定電圧をそれぞれなしている。
【００１６】
ＡＣアダプタ１０から電源が供給される電源端子３１と接地との間には、リチウムイオン電池１１に充電電流の供給が行われるように、制御用トランジスタ２４と、ダイオード２５とリチウムイオン電池１１が直列に接続されている。ダイオード２５は、電源端子３１の電圧がリチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂよりも小さい場合に、リチウムイオン電池１１からＡＣアダプタ１０へ電流が逆流することを阻止するためのものである。
【００１７】
電圧切替回路２２は、充電制御回路６からの電圧切替信号Ｓｓに応じて定電圧Ｅ１〜Ｅ３のいずれか１つを選択して演算増幅器２３の反転入力端に出力する。演算増幅器２３の非反転入力端には、リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが印加され、演算増幅器２３の出力端はゲート制御回路２６を介して制御用トランジスタ２４のゲートに接続されている。また、演算増幅器２３は、充電制御回路６からの制御信号によって駆動制御が行われる。
【００１８】
一方、負荷回路７は、抵抗３５とＮＭＯＳトランジスタ３６との直列回路で形成されており、リチウムイオン電池１１の正側電極と接地との間に抵抗３５及びＮＭＯＳトランジスタ３６が直列に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタ３６は、電圧切替回路２２で選択された定電圧に応じて作動し、オンすることによって抵抗３５が定電圧回路４の制御用トランジスタ２４に対する負荷となるようにする。定電圧Ｅ１〜Ｅ３は、Ｅ２≧Ｅ１＞Ｅ３という関係にあり、電圧切替回路２２が、電圧切替信号Ｓｓによって定電圧Ｅ３を基準電圧Ｖｒとして選択すると、ＮＭＯＳトランジスタ３６はオンし、定電圧Ｅ１又はＥ２が基準電圧Ｖｒに選択されるとＮＭＯＳトランジスタ３６はオフして遮断状態になる。
【００１９】
このような構成において、図２は、図１で示した充電回路１の動作例を示したタイミングチャートであり、図２を参照しながら図１の各部の動作例について説明する。
まず、充電制御回路６は、ＡＣアダプタ１０から電源の供給が行われてアダプタ検出回路２から所定の信号が入力されると起動する。電池電圧検出回路３は、リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂの検出を行い、該検出した電圧値を充電制御回路６に出力する。
【００２０】
充電制御回路６は、リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが所定値Ｖ１以下である場合、プリチャージ用定電流回路５を起動させて、所定のプリチャージ電流Ｉｐでリチウムイオン電池１１のプリチャージを開始させる。なお、このとき、充電制御回路６は、演算増幅器２３の動作を停止させて、制御用トランジスタ２４を介してリチウムイオン電池１１へ電流が流れないようにしている。
【００２１】
前記所定値Ｖ１は、例えば４.２Ｖのリチウムイオン電池１１の場合、約２．５Ｖに設定するとよい。これは、リチウムイオン電池１１が過放電状態にあるときに、いきなり大電流でリチウムイオン電池１１の充電を行うと不具合が生じるため、充電開始時には充電電流を絞ってリチウムイオン電池１１のプリチャージを行う。プリチャージ電流Ｉｐは、このようにするための電流であり、通常数ｍＡ〜数十ｍＡ程度の電流値にする。
【００２２】
リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが上昇して所定値Ｖ１になると、充電制御回路６は、リチウムイオン電池１１が正常な電池であると判断してプリチャージ用定電流回路５によるプリチャージを終了させ、電圧切替信号Ｓｓを出力して定電圧回路４による、定電圧充電に切り替える。なお、プリチャージ期間中は、定電圧回路４の動作は停止しており、ダイオード２５はこのときにリチウムイオン電池１１からＡＣアダプタ１０へ電流が流れることを防止する。
【００２３】
充電制御回路６は、プリチャージが終了すると、電圧切替信号Ｓｓによって電圧切替回路２２に定電圧Ｅ１を選択させ、選択された定電圧Ｅ１は、基準電圧Ｖｒとして演算増幅器２３の反転入力端に出力される。定電圧回路４は、出力電圧が定電圧Ｅ１となり、該定電圧Ｅ１でリチウムイオン電池１１の充電を行う。定電圧Ｅ１でリチウムイオン電池１１の充電を行っているときの充電電流Ｉｃは図２で示すようになり、ＡＣアダプタ１０の電流容量又は制御用トランジスタ２４の電流容量で制限された一定の電流が充電電流Ｉｃとして定電圧回路４から出力される。
【００２４】
リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが次第に上昇して、定電圧回路４の出力電圧と等しい電圧Ｅ１に達すると、充電制御回路６は、定電圧回路４に対して、リチウムイオン電池１１をパルス充電方式で充電するように動作制御を行う。なお、定電圧Ｅ１は、リチウムイオン電池の場合、満充電電圧である４.２Ｖに設定するとよい。
【００２５】
パルス充電方式は、定電圧回路４の出力電圧が定電圧Ｅ２と定電圧Ｅ３に所定の周期で繰り返し切り替えて、リチウムイオン電池１１の充電を行う方法である。リチウムイオン電池１１の電圧が電圧Ｅ１に達すると、充電制御回路６は、電圧切替回路２２に対して定電圧Ｅ３を選択するように電圧切替信号Ｓｓを出力し、定電圧回路４の出力電圧が定電圧Ｅ３になるように設定する。定電圧Ｅ３は定電圧Ｅ１より低い電圧であるが、パルス充電方式に切り替わった直後に十分な充電電流Ｉｃがリチウムイオン電池１１に出力できるような電圧に設定してある。例えば、定電圧Ｅ３は、４.２Ｖのリチウムイオン電池の場合、４.０Ｖから４.１Ｖになるように設定するとよい。
【００２６】
次に、充電制御回路６は、電圧切替回路２２に対して定電圧Ｅ３を選択するように電圧切替信号Ｓｓを出力してから所定時間Ｔ１が経過した後、電圧切替回路２２に対して定電圧Ｅ２を選択するように電圧切替信号Ｓｓを出力する。電圧切替回路２２は、定電圧Ｅ２を選択して出力し、定電圧回路４の出力電圧が定電圧Ｅ２になるようにする。定電圧Ｅ２は定電圧Ｅ１と同じ電圧に設定してもよいし、定電圧Ｅ１よりもやや大きめ、例えば約０.１Ｖ大きくなるように設定してもよい。なお、図２では、定電圧Ｅ２が定電圧Ｅ１よりも大きい場合を例にして示している。
【００２７】
定電圧Ｅ２を定電圧Ｅ１と同じ電圧に設定した場合、リチウムイオン電池１１に過電圧が印加されることがないため、リチウムイオン電池１１を損傷させる心配がなく、更に、定電圧Ｅ１と共通の電圧にすることから回路が簡単にすることができるが、充電時間が少し長くなるという欠点がある。定電圧Ｅ２を定電圧Ｅ１よりも少し大きめに設定した場合は、充電時間を短縮させることができると共に、パルス充電方式であるためリチウムイオン電池を損傷させる可能性を小さくすることができる。
【００２８】
次に、充電制御回路６は、電圧切替回路２２に対して定電圧Ｅ２を選択するように電圧切替信号Ｓｓを出力してから所定時間Ｔ１が経過した後、電圧切替回路２２に対して再び定電圧Ｅ３を選択するように電圧切替信号Ｓｓを出力する。電圧切替回路２２は、再び定電圧Ｅ３を選択して出力し、定電圧回路４の出力電圧を定電圧Ｅ３になるようにする。このように、充電制御回路６は、リチウムイオン電池１１の充電が完了するまで、定電圧回路４に対して定電圧Ｅ２とＥ３を一定の周期で交互に出力させる。
【００２９】
ここで、図２から分かるように、パルス充電方式に切り替わった直後は、定電圧回路４の出力電圧が定電圧Ｅ３であっても定電圧Ｅ２であっても、充電電流Ｉｃは、ＡＣアダプタ１０の電流容量又は制御用トランジスタ２４の電流容量で制限された電流となることからほぼ一定である。しかし、リチウムイオン電池１１の充電が進んでゆくと、定電圧Ｅ３で充電を行っているときの充電電流Ｉｃが徐々に減少していく。更に、リチウムイオン電池１１の充電が進んで、リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが定電圧Ｅ３以上になると、定電圧Ｅ３で充電を行うときは充電電流Ｉｃが流れなくなる。このような状態は、充電と充電停止を繰り返す一般的なパルス充電方式と同様の充電形態であり、リチウムイオン電池１１の損傷を防いで寿命を伸ばすことができる充電方法となる。
【００３０】
更にリチウムイオン電池１１の充電が進み、定電圧Ｅ３で充電を行っているときのリチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが、所定の充電完了電圧Ｖｅを超えると、充電制御回路６は、リチウムイオン電池１１の充電が完了したと判断し、演算増幅器２３の動作を停止させて定電圧回路４の動作を停止させ、リチウムイオン電池１１に対する充電動作を停止する。
【００３１】
ここで、負荷回路７のＮＭＯＳトランジスタ３６は、電圧切替回路２２が定電圧Ｅ３を選択したときにオンし、ＮＭＯＳトランジスタ３６がオンすると、抵抗３５が定電圧回路４の負荷をなすようになる。このようにすることにより、定電圧回路４の出力電圧が定電圧Ｅ２から定電圧Ｅ３に切り替わったときに、リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが安定した電圧に到達する時間を短くすることができ、充電制御回路６で行われる充電完了電圧Ｖｅとの比較に要する時間を短くすることができる。このため、定電圧Ｅ３でリチウムイオン電池１１を充電する時間は短く設定することができ、パルス充電の充電サイクルを使用機器に影響を与えない周波数に設定する自由度を高めることができる。
【００３２】
図３は、充電制御回路６の動作例を示したフローチャートであり、図３を用いて充電制御回路６の動作の流れについて説明する。なお、特に明記しない限り、各フローで行われる処理は充電制御回路６で行われるものである。
図３において、まず最初に、アダプタ検出回路２から入力される信号から、電源端子３１の電圧が所定の電圧以上になったか否かの検出を行い（ステップＳ１）、所定の電圧以上になったことを検出できなかった場合（ＮＯ）は、引き続き電源端子３１の電圧が所定の電圧以上になったか否かの検出を行い、所定の電圧以上になったことを検出した場合（ＹＥＳ）は、電池電圧検出回路３で検出されたリチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが所定値Ｖ１を超えているか否かを調べる（ステップＳ２）。
【００３３】
ステップＳ２で、リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが所定値Ｖ１以下の場合（ＮＯ）は、プリチャージ用定電流回路５を作動させてリチウムイオン電池１１に対してプリチャージを行い（ステップＳ３）、ステップＳ２に戻る。これに対して、ステップＳ２で、リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが所定値Ｖ１を超えている場合（ＹＥＳ）は、演算増幅器２３を動作させると共に電圧切替回路２２に定電圧Ｅ１を選択させ、リチウムイオン電池１１に対して定電圧Ｅ１による定電圧充電を行わせる（ステップＳ４）。
【００３４】
この後、リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが定電圧Ｅ１を超えているか否かを調べ（ステップＳ５）、リチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが定電圧Ｅ１以下の場合（ＮＯ）は、引き続きリチウムイオン電池１１の電池電圧Ｖｂが定電圧Ｅ１を超えているか否かを調べる。これに対して、ステップＳ５で、リチウムイオン電池１１の電圧が定電圧Ｅ１を超えている場合（ＹＥＳ）は、電圧切替回路２２に定電圧Ｅ３を選択させ、定電圧回路４に対してリチウムイオン電池１１を定電圧Ｅ３で充電させる（ステップＳ６）。
【００３５】
次に、定電圧Ｅ３での充電を開始してから所定の時間Ｔ１が経過したか否かを調べ（ステップＳ７）、所定の時間Ｔ１が経過していない場合（ＮＯ）は、所定の時間Ｔ１が経過するまで定電圧Ｅ３で充電を行う。また、ステップＳ７で、所定の時間Ｔ１が経過した場合（ＹＥＳ）は、電池電圧Ｖｂが所定の充電完了電圧Ｖｅ以上であるか否かを調べ（ステップＳ８）、充電完了電圧Ｖｅ以上である場合（ＹＥＳ）は、リチウムイオン電池１１への充電が完了し本フローは終了する。
【００３６】
また、ステップＳ８で、電池電圧Ｖｂが充電完了電圧Ｖｅ未満である場合（ＮＯ）は、電圧切替回路２２に定電圧Ｅ２を選択させ、定電圧回路４に対してリチウムイオン電池１１を定電圧Ｅ２で充電させる（ステップＳ９）。次に、定電圧Ｅ２での充電を開始してから所定の時間Ｔ１が経過したか否かを調べ（ステップＳ１０）、所定の時間Ｔ１が経過していない場合（ＮＯ）は、所定の時間Ｔ１が経過するまで定電圧Ｅ２で充電を行う。また、ステップＳ１０で、所定の時間Ｔ１が経過した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ６に戻る。
【００３７】
このように、本第１の実施の形態における充電回路は、リチウムイオン電池１１に対して、電池電圧Ｖｂが所定値Ｖ１以下のときは、プリチャージ用定電流回路５からのプリチャージ電流Ｉｐでプリチャージを行い、電池電圧Ｖｂが所定値Ｖ１を超えると、定電圧回路４からの定電圧Ｅ１で定電圧充電を行い、電池電圧Ｖｂが定電圧Ｅ１になると、電圧切替回路２２に対する定電圧切替制御を行って定電圧回路４から一定の周期で定電圧Ｅ２とＥ３が交互に出力されるようにして、パルス充電を行うようにした。このことから、簡単な回路を追加することによって、リチウムイオン電池の充電を行う場合に、充電時間を短くすることができると共に使用機器に影響を与える周波数帯域のノイズの発生を防止することができる。
【００３８】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明の充電回路によれば、二次電池の電池電圧が所定の第１定電圧以下のときは、該第１定電圧を二次電池に印加させて充電を行わせ、二次電池の電池電圧が前記第１定電圧を超えると、所定の第２定電圧と該第２定電圧よりも小さい所定の第３定電圧を一定の周期で交互に二次電池に印加させて充電を行うようにした。このことから、パルス充電を行う前に定電圧充電を行うことから大電流で充電することができ、パルス充電開始後も高レベルと低レベルの２つの定電圧を一定の周期で切り替えて充電を行うため、充電電流が継続されて充電時間を短縮することができると共に、該切り替え周期を使用機器に悪影響を与えない周波数に設定することができる。
【００３９】
また、第３定電圧を二次電池に印加させている際に、該二次電池の電池電圧が所定の充電完了電圧を超えると二次電池の充電が完了したことを検知し、所定の充電完了動作を行うようにした。このことから、過充電を確実に防止することができる。
【００４０】
具体的には、前記第２定電圧を第１定電圧と同じ電圧になるようにした。このことから、回路の簡素化を図ることができ、二次電池に損傷を与えないように充電を行うことができる。
【００４１】
また、前記第２定電圧を第１定電圧よりも大きくなるようにしてもよく、このようにすることによって、パルス充電中の高レベルの電圧を満充電電圧より少し高くして、二次電池に損傷を与えることなく充電時間の短縮を図ることができる。
【００４２】
一方、定電圧回路部から第３定電圧が出力されている間、前記二次電池に並列に負荷が接続されるようにした。このことから、パルス充電時に第３定電圧で充電が行われている二次電池の電池電圧をすばやく安定させることができるため、充電完了電圧の検出誤差を少なくすることができ、パルス充電の周期の自由度を高めることができるため、該周期を使用機器に悪影響を与えない周波数に設定することができる。
【００４３】
具体的には、前記定電圧回路部は、前記第１定電圧、第２定電圧及び第３定電圧をそれぞれ生成して出力する定電圧発生回路と、前記制御回路部からの制御信号に応じて、該第１定電圧、第２定電圧又は第３定電圧のいずれか１つを選択して出力する電圧切替回路と、該選択された定電圧と二次電池の電池電圧との電圧比較を行う電圧比較器と、該電圧比較器からの比較結果に応じた電流を二次電池に出力する制御用トランジスタと、前記二次電池から該制御用トランジスタを介して直流電源へ流れる電流を阻止するダイオードとを備えるようにした。このことから、簡単な回路構成で、定電圧充電からパルス充電に切り替えて二次電池の充電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態における二次電池の充電回路の構成例を示した図である。
【図２】  図１における充電回路１の動作例を示したタイミングチャートである。
【図３】  図１の充電制御回路６の動作例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１  充電回路
２  アダプタ検出回路
３  電池電圧検出回路
４  定電圧回路
５  プリチャージ用定電流回路
６  充電制御回路
７  負荷回路
１０  ＡＣアダプタ
１１  リチウムイオン電池
２１  定電圧発生回路
２２  電圧切替回路
２３  演算増幅器
２４  制御用トランジスタ
２５  ダイオード
２６  ゲート制御回路
【図１】
0004499966.tif 000002
【図２】
0004499966.tif 000003
【図３】
0004499966.tif 000004