(57)【要約】【課題】二次電池の劣化の程度を目視で判定する。【解決手段】電源２００は、二次電池２０１の正極と負極の間に直流電流成分と交流電流成分とを含む脈流電流を流す。二次電池２０１の正極と負極の間に脈流電流が流れるとき、電圧増幅部１１０は、二次電池２０１の正極と負極の間に生じる電圧に含まれる交流電圧成分を抽出し、それを増幅して整流し、増幅電圧を生成する。ＬＥＤ発光制御部１２０は電圧増幅部１１０で生成される増幅電圧に基づいて、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５を二次電池の劣化の程度に応じた個数だけ発光させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の正極と負極の間に直流電流成分と交流電流成分とを含む脈流電流が流れるとき、当該正極と負極の間に生じる電圧に含まれる交流電圧成分を抽出し、当該交流電圧成分を増幅して整流し、増幅電圧を生成する電圧増幅部と、
直列に接続された複数のＬＥＤと、
前記電圧増幅部で生成される増幅電圧に基づいて、前記複数のＬＥＤを前記二次電池の劣化の程度に応じた個数だけ発光させるＬＥＤ発光制御部と、
を備えることを特徴とする電池劣化判定装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ発光制御部が、前記二次電池の劣化が激しいほど多くのＬＥＤを発光させることを特徴とする請求項１に記載の電池劣化判定装置。
【請求項３】
前記電圧増幅部が、
前記交流電圧成分または前記交流電圧成分が増幅された第１の中間交流電圧を増幅して第２の中間交流電圧を生成する増幅部と、
前記増幅部で生成される第２の中間交流電圧の正負の極性が反転した反転交流電圧を生成する反転部と、
前記増幅部で生成される第２の中間交流電圧と前記反転部で生成される反転交流電圧とに基づいて前記第２の中間交流電圧を２倍に増幅して整流し、前記増幅電圧を生成する２倍増幅部と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電池劣化判定装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電池劣化判定装置と、
前記二次電池の正極と負極の間に前記脈流電流を流す電源と、
を備えることを特徴とする充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の劣化の程度を判定する電池劣化判定装置および充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、二次電池の正極と負極の間に直流電流成分と交流電流成分とを含む脈流電流を流し、正極と負極の間に生じる電圧に含まれる交流電圧成分の大きさに基づいて、その二次電池が異常であるか否かを判別する電池良否判別装置を開示する。
【０００３】
また、特許文献２は、直列に接続された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）からなるＬＥＤ回路の両端に電圧を印加し、その電圧に応じた個数だけＬＥＤを発光させる発光制御回路を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１２６７７４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７９２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の電池良否判別装置を用いれば、二次電池が異常であるか否かを判別することができる。しかし、この電池良否判別装置を用いても、その二次電池がどの程度劣化しているかを知ることはできない。例えば、その二次電池を満充電にした後に使用可能な時間の目安を知ることはできない。
【０００６】
本発明の目的は、二次電池の劣化の程度を目視で判定することができる電池劣化判定装置および充電器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の蓄電池劣化判定装置は、
二次電池の正極と負極の間に直流電流成分と交流電流成分とを含む脈流電流が流れるとき、当該正極と負極の間に生じる電圧に含まれる交流電圧成分を抽出し、当該交流電圧成分を増幅して整流し、増幅電圧を生成する電圧増幅部と、
直列に接続された複数のＬＥＤと、
前記電圧増幅部で生成される増幅電圧に基づいて、前記複数のＬＥＤを前記二次電池の劣化の程度に応じた個数だけ発光させるＬＥＤ発光制御部と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
好ましくは、本発明の蓄電池劣化判定装置は、
前記ＬＥＤ発光制御部が、前記二次電池の劣化が激しいほど多くのＬＥＤを発光させることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、本発明の蓄電池劣化判定装置は、
前記電圧増幅部が、
前記交流電圧成分または前記交流電圧成分が増幅された第１の中間交流電圧を増幅して第２の中間交流電圧を生成する増幅部と、
前記増幅部で生成される第２の中間交流電圧の正負の極性が反転した反転交流電圧を生成する反転部と、
前記増幅部で生成される第２の中間交流電圧と前記反転部で生成される反転交流電圧とに基づいて前記第２の中間交流電圧を２倍に増幅して整流し、前記増幅電圧を生成する２倍増幅部と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の充電器は、
上述した電池劣化判定装置と、
前記二次電池の正極と負極の間に前記脈流電流を流す電源と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、二次電池の劣化の程度を目視で判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電池劣化判定装置および充電器の構成の一例を示す図である。
【図２】図１の電池劣化判定装置に含まれる電圧増幅部の構成の一例を示す図である。
【図３】図１の電池劣化判定装置に含まれるＬＥＤ発光制御部の構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る電圧増幅部の構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るＬＥＤ発光制御部の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る電池劣化判定装置および充電器について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態を説明する全図において、共通の構成要素には同一の符号を付し、繰り返しの説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電池劣化判定装置１００および充電器１の構成の一例を示す。第１の実施形態は、二次電池２０１の定格電圧が１２Ｖである場合の例である。
充電器１は、電源２００と電池劣化判定装置１００とを有する。充電器１は、鉛蓄電池やリチウムイオン電池等の二次電池２０１を充電する。
電源２００は、例えばブッリジ型全波整流回路を含む。電源２００は、単相交流電圧を整流し、正極と負極の間に脈流の電圧を出力する。脈流の電圧は、負極の電位を基準として、正極の電圧が０Ｖ以上である。電源２００の正極と負極は、それぞれ電源ラインＬ１と電源ラインＬ２に接続される。以下、電源ラインＬ２の電位を基準電位という。
二次電池２０１は、その正極と負極がそれぞれ電源ラインＬ１と電源ラインＬ２に接続される。電源２００の出力する脈流の電圧の瞬時値が、二次電池２０１が充電される程度の電圧に達している間に、二次電池２０１は充電される。
二次電池２０１は、長時間使用され、充放電を繰り返すに連れて劣化し、正極と負極の間の抵抗値が徐々に増加する。このため、劣化した二次電池２０１の正極と負極の間に直流電流成分と交流電流成分とを含む脈流電流が流れるとき、その二次電池２０１の正極と負極の間に生じる電圧の交流成分の振幅は、二次電池２０１が正常である場合に比べて増大する。二次電池２０１が劣化するに連れてその正極と負極の間に発生する電圧の交流成分の振幅は、徐々に増加し、例えば２０ｍＶ程度に達する。
【００１５】
電池劣化判定装置１００は、電圧増幅部１１０と、発光ダイオードであるＬＥＤ１〜ＬＥＤ５と、ＬＥＤ発光制御部１２０とを有する。
ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５は、直列に接続されている。すなわち、ＬＥＤ１のカソードにＬＥＤ２のアノードが接続されている。ＬＥＤ２のカソードにＬＥＤ３のアノードが接続されている。以下、同様にしてＬＥＤ３〜ＬＥＤ５が接続されている。
電圧増幅部１１０は電源ラインＬ１と電源ラインＬ２に接続され、電源２００から供給される電圧で動作する。電源２０１が電源ラインＬ１と電源ラインＬ２（二次電池２０１の正極と負極の間）に直流電流成分と交流電流成分とを含む脈流電流を流すときに二次電池２０１の正極と負極の間に生じる電圧に含まれる交流電圧成分を、電圧増幅部１１０は抽出する。そして、電圧増幅部１１０は、その交流電圧成分を増幅して整流し、増幅電圧を生成する。電圧増幅部１１０については後で詳細に説明する。
ＬＥＤ発光制御部１２０は、電源ラインＬ１と電源ラインＬ２に接続され、電源２００から供給される電圧で動作する。ＬＥＤ発光制御部１２０には、電圧増幅部１１０の出力する増幅電圧が入力される。ＬＥＤ発光制御部１２０は、増幅電圧に基づいてＬＥＤ１〜ＬＥＤ５を二次電池の劣化の程度に応じた個数だけ発光させる。このとき、二次電池１１０の劣化が激しいほど多くのＬＥＤが発光する。ＬＥＤ発光制御部１２０については後で詳細に説明する。
【００１６】
上述したように、二次電池２０１が著しく劣化したときにその正極と負極の間に発生する電圧の交流成分の振幅は、例えば２０ｍＶ程度である。一方、赤、橙、黄、緑のＬＥＤの順方向電圧降下は２Ｖ程度である。このため、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５がこれらの色のＬＥＤである場合、二次電池２０１が著しく劣化したときにＬＥＤ１〜ＬＥＤ５を全て発光させるためには、例えば１０Ｖ以上の電圧をＬＥＤ１〜ＬＥＤ５からなるＬＥＤ回路に印加しなければならない。従って、電圧増幅部１１０は、二次電池２０１の正極と負極の間に生じる電圧に含まれる交流電圧成分を例えば５００倍以上に増幅する必要がある。
【００１７】
図２は、電圧増幅部１１０の構成の一例を示す。
電圧増幅部１１０は、コンデンサＣ１と、変圧器Ｔ１と、増幅部１１１と、反転部１１２と、２倍増幅部１１３とを有する。
コンデンサＣ１は、一端が電源ラインＬ１に接続され、他端が変圧器Ｔ１の１次巻線の一端に接続される。変圧器Ｔ１の他端は、電源ラインＬ２に接続される。コンデンサＣ１は、二次電池２０１の正極と負極の間（電源ラインＬ１と電源ラインＬ２の間）に生じる電圧に含まれる交流電圧成分を抽出する。変圧器Ｔ１は、コンデンサＣ１によって抽出された交流電圧成分を例えば１０倍程度増幅して第１の中間交流電圧を生成する。
【００１８】
増幅部１１１は、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２と、コンデンサＣ２と、オペアンプＯＰ１と、可変抵抗ＶＲ１と、可変抵抗ＶＲ２と、コンデンサＣ３とを有する。
抵抗Ｒ１は、一端が電源ラインＬ１に接続され、他端が抵抗Ｒ２の一端に接続される。抵抗Ｒ２の他端は電源ラインＬ２に接続される。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２は、電源ラインＬ１と電源ラインＬ２間の電圧を分圧し、それらの接続部分に電源ラインＬ１と電源ラインＬ２間の電圧の好ましくは半分程度の中間電圧を生じる。
コンデンサＣ２は、一端が抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続部分に接続され、他端が電源ラインＬ２に接続される。コンデンサＣ２は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続部分の電圧からリップルやノイズを吸収する。
変圧器Ｔ１は、２次巻線の一端がオペアンプＯＰ１の非反転入力端に接続され、２次巻線の他端が抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続部分に接続される。変圧器Ｔ１の他端には、第１の中間交流電圧と中間電圧が加算された電圧が生じる。
【００１９】
オペアンプＯＰ１の正電源端は電源ラインＬ１に接続され、その負電源端は電源ラインＬ２に接続される。オペアンプＯＰ１の出力端は、可変抵抗ＶＲ２の一端に接続される。可変抵抗ＶＲ２の他端は、オペアンプＯＰ１の反転入力端と可変抵抗ＶＲ１の一端とに接続される。可変抵抗ＶＲ１の他端はコンデンサＣ３の一端に接続される。コンデンサＣ３の他端は電源ラインＬ２に接続される。可変抵抗ＶＲ１と可変抵抗ＶＲ２の抵抗値は、両方とも変更することができる。
上述した構成により、オペアンプＯＰ１は可変抵抗ＶＲ１と可変抵抗ＶＲ２の抵抗値で決まる増幅度の非反転増幅器として動作する。オペアンプＯＰ１の非反転入力端には、第１の中間交流電圧と中間電圧が加算された加算電圧が入力される。加算電圧が中間電圧より大きい場合、オペアンプＯＰ１は第１の中間交流電圧を正の方向に増幅する。一方、加算電圧が中間電圧より小さい場合、オペアンプＯＰ１は第１の中間交流電圧を負の方向に増幅する。
このようにして、増幅部１１１は、第１の中間交流電圧を例えば２５倍程度増幅して第２の中間交流電圧を生成する。
なお、本実施形態では、オペアンプＯＰ１を非反転増幅器として動作させる例を示すが、オペアンプＯＰ１を反転増幅器として動作させる構成とすることもできる。
【００２０】
反転部１１２は、コンデンサＣ４と、抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ４と、オペアンプＯＰ２とを有する。
コンデンサＣ４は、一端がオペアンプＯＰ１の出力端に接続され、他端が抵抗Ｒ３の一端に接続される。抵抗Ｒ３の他端は、オペアンプＯＰ２の反転入力端と抵抗Ｒ４の一端とに接続される。抵抗Ｒ４の他端は、オペアンプＯＰ２の出力端に接続される。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の抵抗値は同一である。
オペアンプＯＰ２の正電源端は電源ラインＬ１に接続され、その負電源端は電源ラインＬ２に接続される。オペアンプＯＰ２の反転入力端は、抵抗Ｒ３の他端と抵抗Ｒ４の一端との接続部分に接続され、オペアンプＯＰ２の非反転入力端には中間電圧が入力される。
上述した構成により、オペアンプＯＰ２は増幅度が１倍の反転増幅器として動作する。オペアンプＯＰ２は、増幅部１１１で生成される第２の中間交流電圧の正負の極性が反転した反転交流電圧を生成する。
【００２１】
２倍増幅部１１３は、コンデンサＣ５と、コンデンサＣ６と、ダイオードＤ１と、ダイオードＤ２と、ダイオードＤ３と、コンデンサＣ７とを有する。
ダイオードＤ３は、アノードが電源ラインＬ２に接続され、カソードがダイオードＤ２のアノードに接続される。ダイオードＤ２のカソードは、ダイオードＤ１のアノードに接続される。ダイオードＤ１のカソードは出力端子ＯＵＴに接続される。
コンデンサＣ５は、一端がオペアンプＯＰ１の出力端に接続され、他端がダイオードＤ１のアノードとダイオードＤ２のカソードとの接続部分に接続される。コンデンサＣ６は、一端がオペアンプＯＰ２の出力端に接続され、他端がダイオードＤ２のアノードとダイオードＤ３のカソードとの接続部分に接続される。
コンデンサＣ７は、出力端子ＯＵＴと電源ラインＬ２との間に接続される。コンデンサＣ７は、ダイオードＤ１のカソードから出力される電圧を平滑化する。
上述した構成により、２倍増幅部１１３は２倍電圧増幅器として動作する。２倍増幅部１１３は、増幅部１１１で生成される第２の中間交流電圧と反転部１１２で生成される反転交流電圧とに基づいて第２の中間交流電圧を２倍に増幅して整流し、増幅電圧を生成し、増幅電圧を出力端子ＯＵＴから出力する。
【００２２】
このようにして、電圧増幅部１１０は、二次電池２０１の正極と負極の間に生じる電圧に含まれる交流電圧成分を、増幅部１１１と反転部１１２と２倍増幅部１１３で例えばそれぞれ１０倍程度と２５倍程度と２倍、合計で５００倍程度増幅して増幅電圧を生成し、それを出力端子ＯＵＴから出力する。
【００２３】
図３は、ＬＥＤ発光制御部１２０の構成の一例を示す。
ＬＥＤ発光制御部１２０は、ＮＰＮバイポーラトランジスタＱ１と、抵抗Ｒ５と、Ｎチャネルエンハンスメント型電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ５と、ダイオードＤ４〜Ｄ８と、抵抗Ｒ６〜Ｒ１０と、ＮＰＮバイポーラトランジスタＱ２と、抵抗Ｒ１１と、ＮＰＮバイポーラトランジスタＱ３と、抵抗Ｒ１２とを有する。
【００２４】
トランジスタＱ１は、ベースＢが入力端子ＩＮに接続され、コレクタＣが電源ラインＬ１に接続され、エミッタＥがＬＥＤ１のアノードに接続される。入力端子ＩＮには、電圧増幅部１１０の出力端子ＯＵＴから出力される増幅電圧が入力される。
抵抗Ｒ５は、一端が電源ラインＬ１に接続され、他端がダイオードＤ４〜Ｄ８の各アノードとトランジスタＱ２のコレクタＣに接続される。
ＦＥＴ１の電流路（ドレインＤとソースＳの間の経路）は、ＬＥＤ１と並列に接続される。すなわち、ＦＥＴ１のドレインＤとソースＳはそれぞれＬＥＤ１のアノードとカソードに接続される。ＦＥＴ１のゲートＧは、抵抗Ｒ６の一端とダイオードＤ４のカソードとに接続される。抵抗Ｒ６の他端はＦＥＴ１のソースＳに接続される。ＦＥＴ１の電流路が非導通のときにＬＥＤ１は点灯し、ＦＥＴ１の電流路が導通しているときにＬＥＤ１は消灯する。
【００２５】
ＬＥＤ２とＦＥＴ２とダイオードＤ５と抵抗Ｒ７との接続は、ＬＥＤ１とＦＥＴ１とダイオードＤ４と抵抗Ｒ６と同様である。また、ＬＥＤ３とＦＥＴ３とダイオードＤ６と抵抗Ｒ８との接続、ＬＥＤ４とＦＥＴ４とダイオードＤ７と抵抗Ｒ９との接続、およびＬＥＤ５とＦＥＴ５とダイオードＤ８と抵抗Ｒ１０との接続も、ＬＥＤ１とＦＥＴ１とダイオードＤ４と抵抗Ｒ６と同様である。
トランジスタＱ２は、ベースＢがＬＥＤ５のカソードに接続され、コレクタＣが抵抗Ｒ５の他端に接続され、エミッタＥが抵抗Ｒ１１の一端に接続される。抵抗Ｒ１１の他端は電源ラインＬ２に接続される。トランジスタＱ３は、ベースＢがＬＥＤ５のカソードとトランジスタＱ２のベースＢと自身のコレクタＣとに接続され、コレクタＣがＬＥＤ５のカソードと自身のベースＢとトランジスタＱ２のベースＢとに接続され、エミッタＥが抵抗Ｒ１２の一端に接続される。抵抗Ｒ１２の他端は電源ラインＬ２に接続される。なお、抵抗Ｒ１１の抵抗値は抵抗Ｒ１２の抵抗値の１０倍程度の大きさである。
【００２６】
以下、ＬＥＤ発光制御部１２０におけるＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の発光制御について詳細に説明する。
（１）二次電池２０１の劣化が著しく、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５が全部発光する場合
このとき、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の直列接続回路にかかる電圧は最も高い（以下、この電圧を最高電圧という。）。トランジスタＱ１のコレクタＣとエミッタＥ間の経路、およびＬＥＤ１〜ＬＥＤ５を流れる電流により、トランジスタＱ３のコレクタＣに発生する電位でトランジスタＱ２のベースＢが順バイアスされ、トランジスタＱ２のコレクタＣとエミッタＥ間が導通状態となる。このため、トランジスタＱ２のコレクタＣの電位は、基準電位（電源ラインＬ２の電位）と同電位となる。
ただし、トランジスタＱ２のコレクタＣとエミッタＥ間は完全な導通状態である必要はない（半導通など）。ＦＥＴ１〜ＦＥＴ５のゲートＧの電位がそれらの電流路を導通させない電位であれば良い。このとき、トランジスタＱ２のコレクタＣの電位は、基準電位より少し高めの電位である。以下、「基準電位と同電位」と「基準電位より少し高めの電位」などを総称して、「同等の電位」という。
このとき、ダイオードＤ４〜Ｄ８のアノードも、基準電位と同等の電位であり、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ５のゲートＧに順バイアス電位は印加されず、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ５の電流路は非導通となり、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５は全て発光する。
【００２７】
（２）二次電池２０１が正常であり、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５が全部発光を停止する場合
このとき、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の直列接続回路にかかる電圧は最も低い。ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５は、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ５の各電流路により短絡（バイパス）されている。トランジスタＱ２のベースＢは順バイアス（電流値）されず、または順バイアス（電流値）が小さくなり、トランジスタＱ２のコレクタＣとエミッタＥ間が非導通または導通抵抗値が大となり、コレクタＣの電位が上昇し、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ５のすべてのゲートＧを順バイアスする。このため、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ５の電流路はすべて導通し、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５は全て発光を停止する。
【００２８】
（３）二次電池２０１の劣化が激しく、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が発光し、ＬＥＤ５が発光を停止する場合
このとき、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の直列接続回路には、最高電圧よりＬＥＤ５の順方向電圧降下分だけ低い電圧がかかっている。ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の直列接続回路にかかる電圧が低下したことにより、トランジスタＱ３のコレクタＣの電位は少し低下する。このため、トランジスタＱ２のベースＢは順バイアスが不充分となり、そのコレクタＣとエミッタＥ間が非導通となるように働く。
従って、トランジスタＱ２のコレクタＣの電位は上昇し、ＦＥＴ５のゲートＧを順バイアスし、ＦＥＴ５の電流路は導通し、トランジスタＱ３のコレクタＣとエミッタＥ間に電流が流れ、トランジスタＱ３のコレクタＣの電位は少し回復するが、トランジスタＱ２のベースＢは順バイアスされず、トランジスタＱ２のコレクタの電位は上昇する。ＦＥＴ５のみのゲートＧが順バイアスされてＦＥＴ５は導通し、ＬＥＤ５の両端に順方向電圧降下より低い電圧が印加されて非導通となり発光を停止する。
【００２９】
このとき、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ５のゲートＧの電位は基準電位を基準として同一電位として上昇するが、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４の電流路は導通せず、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は発光を継続する。
ＦＥＴ５のみが導通する理由は、ＦＥＴ５のソースＳの電位は、トランジスタＱ３のコレクタＣの電位であり低電位である。一方、ＦＥＴ４のソースＳの電位は、ＦＥＴ５のドレインＤの電位であり、ＦＥＴ５のソースＳの電位より少し高電位である。このため、ＦＥＴ４のソースＳに対するゲートＧの電位はＦＥＴ５のものより低電位であり、ＦＥＴ５が導通してもＦＥＴ４は導通しない。従って、ＬＥＤ４は発光する。
【００３０】
ＦＥＴ４は導通していないので、ＦＥＴ３、ＦＥＴ２、ＦＥＴ１のソースＳの電位は、それぞれＬＥＤ３、ＬＥＤ２、ＬＥＤ１のカソード電位であり、ソースＳの電位は高くＦＥＴ３、ＦＥＴ２、ＦＥＴ１のゲートＧの電位も順バイアスされない。ＦＥＴ３、ＦＥＴ２、ＦＥＴ１の電流路も非導通であり、ＬＥＤ３、ＬＥＤ２、ＬＥＤ１は発光する。
【００３１】
ＦＥＴ５は完全導通状態とならないで、ある程度の抵抗値を保持する。これは、トランジスタＱ２のコレクタＣ、ＦＥＴ５のゲートＧ、ＦＥＴ５のソースＳ、トランジスタＱ２のベースＢの回路で負帰還回路を構成し、トランジスタＱ３のコレクタＣ（ベースＢ）の電位を一定に保持し、ＦＥＴ５のドレインＤとソースＳ間の導通抵抗値をある一定の値で均衡させるからである。
【００３２】
また、この負帰還回路で、ＦＥＴ５はトランジスタＱ３と抵抗Ｒ１２を負荷としてソースフォロア回路を構成している。この負帰還回路は、トランジスタＱ３のコレクタＣ（ベースＢ）の電位を一定にする作用がある。
この負帰還回路によって、トランジスタＱ２のコレクタＣとエミッタＥ間の抵抗値も一定の値で均衡する。すべては、この負帰還回路で均衡する。
なお、トランジスタＱ３が無く、抵抗Ｒ１２の一端がＦＥＴ５のソースＳ（ＬＥＤ５のカソード、トランジスタＱ２のベース）に接続されている構成であっても、抵抗Ｒ１２を流れる電流を一定にする作用があるので、抵抗Ｒ１２の両端の電圧は一定となる。従って、トランジスタＱ３が無く、抵抗Ｒ１２の一端がＦＥＴ５のソースＳに直接接続されている構成であってもよい。
【００３３】
ＦＥＴ５は完全導通ではないが導通することで、ＬＥＤ５の電流路をＦＥＴ５が代替し、電流は通常どおり流れ、ＬＥＤ５は発光を停止し、その他の発光ダイオード（ＬＥＤ４〜ＬＥＤ１）は発光を維持する。
ＦＥＴ５の導通によるＦＥＴ５の電流路の電圧降下は、発光ダイオードの順方向電圧降下より小さい。この状態ではＬＥＤ５は発光しない。ＦＥＴ４のソースＳの電位は、ＦＥＴ５のドレインＤとソースＳ間の電圧降下分上昇している。このため、ＦＥＴ４のゲートＧとソースＳ間の電位は導通電位よりも低くなり、ＦＥＴ４は導通しない。ＦＥＴ４が導通しなければ、ＦＥＴ３、ＦＥＴ２、ＦＥＴ１も導通しない。
【００３４】
（４）二次電池２０１の劣化がやや激しく、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３が発光し、ＬＥＤ４とＬＥＤ５が発光を停止する場合
このとき、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の直列接続回路には、最高電圧よりＬＥＤ５とＬＥＤ４の順方向電圧降下分だけ低い電圧がかかっている。このため、ＦＥＴ４がＦＥＴ５と同様に動作することとなる。負帰還回路もＦＥＴ４が同様な動作をする。
従って、ＦＥＴ４は完全導通ではないが導通し、この導通による電位降下値は、ＬＥＤ４の順方向電圧降下より小さいため、ＬＥＤ４には電順方向電圧降下より低い電圧が印加されてＬＥＤ４は発光を停止する。
【００３５】
ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の直列接続回路にかかる電圧が更に低下すると、ＬＥＤ３、ＬＥＤ２、ＬＥＤ１が順番に発光を停止する。すなわち、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の直列接続回路にかかる電圧が発光ダイオードの順方向電圧降下分ずつ低下すると、ＬＥＤ５→ＬＥＤ４→ＬＥＤ３→ＬＥＤ２→ＬＥＤ１の順に発光を停止し、発光ダイオードの順方向電圧降下分ずつ上昇すると、ＬＥＤ１→ＬＥＤ２→ＬＥＤ３→ＬＥＤ４→ＬＥＤ５の順に発光する。
なお、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の直列接続回路にかかる電圧が最高電圧より微少電圧δＶ（０＜δＶ＜発光ダイオードの順方向電圧降下）だけ低いとき、ＦＥＴ５は不完全導通で、ＦＥＴ５とＬＥＤ５とに電流が流れる場合がある。この微少電圧だけ低い場合でも負帰還が働いている。
【００３６】
図４と図５は、それぞれ本発明の第２の実施形態に係る電圧増幅部２１０とＬＥＤ発光制御部２２０の構成の一例を示す。第２の実施形態は、二次電池２０１の定格電圧が３８０Ｖである場合の例である。
電源ラインＬ３には、図示しない定電圧回路から１２Ｖの電圧が供給される。電圧増幅部２１０とＬＥＤ発光制御部２２０は、電源ラインＬ３と電源ラインＬ２に接続され、図示しない定電圧回路から供給される電圧で動作する。
【００３７】
電圧増幅部２１０が第１の実施形態に係る電圧増幅部１１０と異なる点は以下の通りである。
電源２０１が電源ラインＬ１と電源ラインＬ２に（二次電池２０１の正極と負極の間）に直流電流成分と交流電流成分とを含む脈流電流を流すとき、二次電池２０１の正極と負極の間に生じる交流電圧成分は例えば６００ｍＶ程度に達する。このため、電圧増幅部２１０は、変圧器Ｔ１を有していない。
電圧増幅部２１０は、抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４とを有する。抵抗Ｒ１３は、一端が電源ラインＬ３に接続され、他端が抵抗Ｒ１４の一端に接続される。抵抗Ｒ１４の他端は電源ラインＬ２に接続される。抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４は、電源ラインＬ３と電源ラインＬ２間の電圧１２Ｖを分圧してそれらの接続部分に好ましくは６Ｖ程度の第１の中間電圧を生じる。コンデンサＣ１は、一端が電源ラインＬ１に接続され、他端が抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４の接続部分に接続される。このため、抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４との接続部分の電圧は第１の中間電圧に交流電圧成分が加算された電圧となり、その加算された電圧がオペアンプＯＰ１の非反転入力端に入力される。
増幅部１１１のオペアンプＯＰ１とオペアンプＯＰ２の正電源端は電源ラインＬ３に接続されており、負電源端は電源ラインＬ２に接続されている。抵抗Ｒ１の一端は電源ラインＬ３に接続されており、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続部分には好ましくは６Ｖ程度の第２の中間電圧を生じる。オペアンプＯＰ２の非反転入力端には第２の中間電圧が入力される。
上述した点以外は、電圧増幅部２１０は電圧増幅部１１０と同一の構成である。
【００３８】
ＬＥＤ発光制御部２２０は、トランジスタＱ１のコレクタＣと抵抗Ｒ５の一端とが電源ラインＬ３に接続されている点が第１の実施形態に係るＬＥＤ発光制御部１２０と異なる。この点を除き、ＬＥＤ発光制御部２２０はＬＥＤ発光制御部１２０と同一の構成である。
【００３９】
なお、上述した実施形態では発光ダイオードが５個（ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５）の例について説明したが、発光ダイオードが２個〜４個、または５個以上直列に接続されている場合であっても本発明を適用することができる。
【００４０】
以上説明したように、本発明によれば、二次電池の劣化の程度を目視で判定することができる。すなわち、本発明にかかる充電器を用いることにより、二次電池の充電中にその劣化の程度を目視で判定することができる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、請求項に記載されている発明や発明の実施形態に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４２】
１…充電器、１００…電池劣化判定装置、１１０…電圧増幅部、１１１…増幅部、１１２…反転部、１１３…２倍増幅部、１２０…ＬＥＤ発光制御部、２００…電源、２０１…二次電池、２１０…電圧増幅部、２２０…ＬＥＤ発光制御部、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５…発光ダイオード
【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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