(57)【要約】【課題】少なくとも１つのバッテリセルからなる二次電池に対して、より確実な充電ができるようにする充電制御回路を提供する。【解決手段】少なくとも１つのバッテリセル３１ｉからなる二次電池３に直流充電電圧を印加させる充電回路１０と、充電回路１０によって直流充電電圧が印加される二次電池の各バッテリセル３１ｉに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部３２と、充電回路１０における二次電池３に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続され、検出部３２による検出結果に応じて直流充電電圧の電圧値を制御する第１の制御素子ＦＥＴとを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのバッテリセルからなる二次電池に直流充電電圧を印加させる充電回路と、
上記充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部と、
上記充電回路における上記二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続され、上記検出部による検出結果に応じて上記直流充電電圧の電圧値を制御する第１の制御素子とを備える充電制御回路。
【請求項２】
上記充電電流経路において上記二次電池と上記第１の制御素子との間に直列に接続され、上記検出部による検出結果に応じて、上記二次電池に印加される直流充電電圧の電圧値を制御する第２の制御素子を更に備え、
上記第１の制御素子は、上記充電電流経路の順方向に並列接続される整流素子を有し、
上記第２の制御素子は、上記充電電流経路の逆方向に並列接続される整流素子を有し、
上記第１の制御素子と上記第２の制御素子との接続点を介して負荷端と接続され、該負荷端に上記直流電源電圧又は上記二次電池の電源電圧を供給する請求項１記載の充電制御回路。
【請求項３】
上記第１及び第２の制御素子は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）である請求項２記載の充電制御回路。
【請求項４】
充電回路により、少なくとも１つのバッテリセルからなる二次電池に直流充電電圧を印加させるステップと、
上記充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出するステップと、
上記充電回路における上記二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続される第１の制御素子により、上記検出された結果に応じて上記直流充電電圧の電圧値を制御するステップとを有する充電制御回路の制御方法。
【請求項５】
１つ以上のバッテリセルと、
上記バッテリセルに対して、充電電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部と、
上記検出部による検出結果に応じて上記バッテリセルに印加する直流充電電圧を制御する充電回路に、該検出部による検出結果を出力する出力部とを備える二次電池。
【請求項６】
少なくとも１つのバッテリセルからなる二次電池と、
上記二次電池に直流充電電圧を印加させる充電回路と、
上記充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部と、
上記充電回路における上記二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続され、上記検出部による検出結果に応じて上記直流充電電圧の電圧値を制御する第１の制御素子と、
上記充電電流経路を介して、上記二次電池と上記第１の制御素子との間に直列に接続され、上記検出部による検出結果に応じて上記二次電池に印加される直流充電電圧の電圧値を制御する第２の制御素子とを備え、
上記第１の制御素子は、上記充電電流経路の順方向に並列接続される整流素子を有し、
上記第２の制御素子は、上記充電電流経路の逆方向に並列接続される整流素子を有し、
上記第１の制御素子と上記第２の制御素子との接続点を介して負荷端と接続され、負荷端に上記直流電源電圧又は上記二次電池の電源電圧を供給する電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのバッテリセルからなる二次電池の充電を行う充電制御回路、その制御方法、この充電制御回路に対応する二次電池、及び、この充電制御回路と二次電池とからなる電気機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、商用電源が利用できるときは、商用電源から負荷に電力を供給しながらバッテリィを充電し、商用電源が利用できないときは、バッテリィから負荷に電力を供給するように切り換える電源システムにおいて、スイッチ素子の数を低減するトポロジーを備えた電源システムが記載されている。
【０００３】
また、上述した電源システムを含め、リチウムイオン二次電池などの二次電池を充電する充電制御回路においては、少なくとも１つのバッテリセルからなる二次電池を確実に充電するため、各々のバッテリセルに対して適切な充電電圧を印加させる必要がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７―３０６６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、少なくとも１つのバッテリセルからなる二次電池に対して、より確実な充電ができるようにする充電制御回路、その制御方法、この充電制御回路に対応する二次電池、及び、この充電制御回路と二次電池とからなる電気機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するための手段として、本発明に係る充電制御回路は、少なくとも１つのバッテリセルからなる二次電池に直流充電電圧を印加させる充電回路と、充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部と、充電回路における二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続され、検出部による検出結果に応じて直流充電電圧の電圧値を制御する第１の制御素子とを備える。
【０００７】
また、本発明に係る充電制御回路の制御方法は、充電回路により、少なくとも１つのバッテリセルからなる二次電池に直流充電電圧を印加させるステップと、充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出するステップと、充電回路における二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続される第１の制御素子により、検出された結果に応じて上記直流充電電圧の電圧値を制御するステップとを有する。
【０００８】
また、本発明に係る二次電池は、１つ以上のバッテリセルと、バッテリセルに対して、充電電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部と、検出部による検出結果に応じて各々のバッテリセルに印加する直流充電電圧を制御する充電回路に、検出部による検出結果を出力する出力部とを備える。
【０００９】
また、本発明に係る電気機器は、少なくとも１つのバッテリセルからなる二次電池と、二次電池に直流充電電圧を印加させる充電回路と、充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出する検出部と、充電回路における二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続され、検出部による検出結果に応じて直流充電電圧の電圧値を制御する第１の制御素子と、充電電流経路を介して、二次電池と第１の制御素子との間に直列に接続され、検出部による検出結果に応じて二次電池に印加される直流充電電圧の電圧値を制御する第２の制御素子とを備え、第１の制御素子は、充電電流経路の順方向に並列接続された整流素子を有し、第２の制御素子は、充電電流経路の逆方向に並列接続された整流素子を有し、第１の制御素子と第２の制御素子との接続点を介して負荷端と接続され、負荷端に直流電源電圧又は二次電池の電源電圧を供給する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、充電回路により、少なくとも１つのバッテリセルからなる二次電池に直流充電電圧を印加させ、充電回路によって直流充電電圧が印加される二次電池のバッテリセルに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出し、充電回路における二次電池に直流充電電圧を印加する充電電流経路に直列に接続される第１の制御素子により、検出された結果に応じて直流充電電圧の電圧値を制御するので、二次電池をバッテリセルの充電動作中の状態に応じて適切な充電電圧を印加させることができ、結果として、より確実に二次電池を充電することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
本発明が適用された充電制御回路の一例として、まず、図１に示すような充電装置１を用いて、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１３】
＜充電装置＞
充電装置１は、図１に示すように、直流電源装置２からの供給電源によって駆動することで、二次電池３を充電する回路である。
【００１４】
直流電源装置２は、例えば商用電源などの交流電源が供給され、供給された交流電源電圧を昇圧して直流電源電圧に変換して、直流電源電圧を充電装置１に供給する。
【００１５】
二次電池３は、例えば、少なくとも１つのバッテリセルからなるリチウムイオン二次電池であり、図２に示すような構成を有している。すなわち、二次電池３は、ｎ（ｎは自然数）個のバッテリセル３１１〜３１ｎと、二次電池３に係る制御を行う制御部３２とを備える。
【００１６】
なお、二次電池３としては、過電圧状態とならないように充電させることが望まれる二次電池であれば、上述したリチウムイオン二次電池に限らず、例えばニッケル水素二次電池であっても良い。
【００１７】
制御部３２は、各々のバッテリセル３１ｉ（ｉは１からｎの整数）の電圧値を検出する電圧検出部３２１と、各々のバッテリセル３１ｉの温度を検出する温度検出部３２２と、電圧検出部３２１と温度検出部３２２とにより検出された検出結果を充電装置１に出力する出力部３２３とを備える。
【００１８】
以上のような構成からなる二次電池３を充電するため、充電装置１は、次のような構成を有している。すなわち、充電装置１は、二次電池３に直流充電電圧を印加させる充電回路１０と、充電回路１０の充電電流経路に直列接続された電界効果トランジスタＦＥＴと、直流電源装置２からの直流電源電圧を検出する電圧検出部１１と、電界効果トランジスタＦＥＴの動作制御を行う充電制御部１２とを備える。また、充電装置１は、二次電池３の出力部３２３から出力される検出結果に応じて充電制御部１２を制御する制御処理部１３とを備える。
【００１９】
充電回路１０は、直流電源装置２と二次電池３とを直列に接続して、直流電源装置２から電源供給を受けて二次電池３を充電する。すなわち、充電回路１０は、直流電源装置２から供給される直流電源電圧によって駆動し、充電電流経路を介して、二次電池３に直流充電電圧を印加する。
【００２０】
電界効果トランジスタＦＥＴは、ゲート端子が充電制御部１２と接続され、ソース端子とドレイン端子とが充電電流経路に接続され、後述する充電制御部１２によってゲート電圧が制御されてソース−ドレイン間で降下する電圧値が制御される。
【００２１】
電圧検出部１１は、直流電源装置２から供給される直流電源電圧を検出して、検出結果を充電制御部１２に出力する。
【００２２】
充電制御部１２は、後述する制御処理部１３からの制御信号に応じて、電界効果トランジスタＦＥＴのゲート電圧を制御する。すなわち、充電制御部１２は、電界効果トランジスタＦＥＴのゲート電圧を調整して、電界効果トランジスタＦＥＴのソース−ドレイン間で直流充電電圧に対して降下させる電圧値を調整することにより、充電電流経路を介して二次電池３に印加する直流充電電圧値を制御する。
【００２３】
また、充電制御部１２は、電圧検出部１１により検出される直流電源電圧が所定の閾値を越えているとき、二次電池３に印加させる直流充電電圧を下げるため、電界効果トランジスタＦＥＴのソース−ドレイン間で降下させる電圧値を大きくする。
【００２４】
制御処理部１３は、上述した二次電池３の出力部３２３から出力される検出結果が入力され、入力された検出結果に応じて、例えば次のような制御信号を充電制御部１２に供給する。
【００２５】
すなわち、制御処理部１３は、二次電池３の電圧検出部３２１により検出される各々のバッテリセル３１１〜３１ｎの電圧値のうち、いずれかのバッテリセル３１ｉの電圧値が所定の電圧値より大きくなっているとき、バッテリセル３１ｉが過電圧状態であると判断する。このとき、制御処理部１３は、充電制御部１２に電界効果トランジスタＦＥＴのゲート電圧を調整するための制御信号を出力する。
【００２６】
また、制御処理部１３は、二次電池３の温度検出部３２２により検出される各々のバッテリセル３１１〜３１ｎの温度のうち、いずれかのバッテリセル３１ｉの温度が所定の温度より大きくなっているとき、バッテリセル３１ｉが過電圧状態であると判断する。このとき、制御処理部１３は、充電制御部１２に電界効果トランジスタＦＥＴのゲート電圧を調整するための制御信号を出力する。
【００２７】
なお、制御処理部１３は、上述した各々のバッテリセル３１ｉの電圧値及び温度のうち、少なくとも一方の検出結果を用いて、バッテリセル３１ｉ毎に過電圧状態であるかどうかを判断して、この判断に応じた制御信号を充電制御部１２に出力するようにしてもよい。
【００２８】
以上のような構成からなる充電装置１では、充電回路１０によって直流充電電圧が印加される二次電池３の各バッテリセル３１ｉに対して、電圧値及び温度のうち少なくとも一方を検出した検出結果に応じて、電界効果トランジスタＦＥＴにより、直流充電電圧の電圧値を制御する。よって、充電装置１では、二次電池３を構成する各々のバッテリセル３１ｉの充電動作中の状態に応じて適切な充電電圧を印加させることができ、結果として、例えばバッテリセル３１ｉが過電圧状態となることなく、確実に二次電池３を充電することができる。
【００２９】
また、制御処理部１３は、上述した各々のバッテリセル３１ｉの電圧値及び温度の両方を検出することで、各バッテリセル３１ｉの温度に応じて、バッテリセル３１ｉが過電圧状態であるかを判断する電圧値の閾値を任意に変更可能に設定するようにしてもよい。特に、制御処理部１３は、このように温度に応じて過電圧状態を判断する電圧値の閾値を変更可能に設定することで、バッテリセルの温度特性に応じて過電圧状態であるかどうかを判断でき、さらにより確実に二次電池３を充電することができる。
【００３０】
また、二次電池３内で各々のバッテリセル３１ｉの電圧値及び温度の検出を検出しなくてもよく、例えば、図３に示す充電装置４のように、充電装置４内で、充電対象の二次電池５を構成する各々のバッテリセル５ｉの電圧値及び温度を検出するようにしてもよい。
【００３１】
充電装置４は、二次電池５に直流充電電圧を印加させる充電回路１０と、充電回路１０の充電電流経路に直列接続された電界効果トランジスタＦＥＴと、直流電源装置２からの直流電源電圧を検出する電圧検出部１１と、電界効果トランジスタＦＥＴの動作制御を行う充電制御部１２とを備える。なお、充電回路１０、電界効果トランジスタＦＥＴ、電圧検出部１１及び充電制御部１２に係る構成は上記の充電装置１と同様なので、その説明を省略する。
【００３２】
また、充電装置４は、二次電池５を構成する各々のバッテリセル５ｉの電圧値及び温度を検出し、その検出結果に応じて充電制御部１２を制御する制御処理部４０とを備える。
【００３３】
制御処理部４０は、充電対象の二次電池５を構成する各々のバッテリセル５ｉの電圧値を検出する電圧検出部４１と、各々のバッテリセル５ｉの温度を検出する温度検出部４２と、検出結果を判断する判断部４３を備える。
【００３４】
電圧検出部４１は、充電装置４の各々のバッテリセル５ｉとそれぞれ検出線で接続され、充電時の各々のバッテリセル５ｉの電圧値を検出して、その検出結果を判断部４３に出力する。
【００３５】
温度検出部４２は、充電装置４の各々のバッテリセル５ｉの温度を検出するため、例えば熱電対を有しており、各々の熱電対を介して検出されるバッテリセル５ｉの温度情報を判断部４３に出力する。
【００３６】
判断部４３は、上記電圧検出部４１及び温度検出部４２による検出結果から、各々のバッテリセル５ｉが過電圧状態であるかどうかを判断して、この判断結果に基づいて、直流充電電圧を下げるための制御信号を充電制御部１２に供給する。
【００３７】
充電装置４及びこの充電装置４に対応する二次電池５は、互いに接続するための端子数が増加するものの、二次電池５内に各々のバッテリセル５ｉに係る情報を検出する機能を設けなくてもよく、二次電池５の小型化を実現することができる。
【００３８】
＜電子機器＞
本発明が適用された他の実施形態に係る充電装置は、上述した充電装置１、４以外に、例えば、ビデオカメラや小型コンピュータなどの携帯型の電気機器の本体内部に組み込まれる。以下では、上述した直流電源装置２又は二次電池３から電源供給を受けて動作する電気機器１００の構成について図４を参照して、その電源制御について詳細に説明する。
【００３９】
電気機器１００は、図４に示すように、電源部１１０と、電気機器１００が有する各種機能を実現する負荷部１２０とを備える。なお、電気機器１００は、二次電池３と着脱可能に接続されても一体形成されているようにしてもよい。同様に、電気機器１００は、直流電源装置２と着脱可能に接続されても一体形成されているようにしてもよい。
【００４０】
電源部１１０は、上述した充電装置１、４と同様に二次電池３を充電する充電処理を行うとともに、直流電源装置２又は二次電池３の電源電圧を負荷部１２０に供給する処理も行う。また、電源部１１０は、負荷部１２０が動作中に、負荷部１２０への電源供給源が直流電源装置２から二次電池３、又はその逆に切り換えられたときにも、瞬間的に遮断することなく電源供給を行う。
【００４１】
以上のような機能を実現するため、電源部１１０は、次のような構成を有している。すなわち、電源部１１０は、二次電池３又は直流電源装置２による負荷部１２０への電源供給を行う充放電回路１３０と、充放電回路１３０の充電電流経路に直列接続された電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２と、直流電源装置２からの直流電源電圧を検出する電圧検出部１３１と、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２の動作制御を行う充放電制御部１３２とを備える。また、電源部１１０は、二次電池３の出力部３２３から出力される検出結果に応じて充放電制御部１３２を制御する制御処理部１４０とを備える。
【００４２】
充放電回路１３０は、直流電源装置２と二次電池３とを直列に接続して、直流電源装置２から電源供給を受けて二次電池３を充電する。また、充放電回路１３０は、後述する充放電制御部１３２による電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２の制御によって、直流電源装置２又は充電された二次電池３から負荷部１２０への電源供給を行う。
【００４３】
電界効果トランジスタＦＥＴ１は、ゲート端子が充放電制御部１３２と接続され、ソース端子とドレイン端子とが充放電回路１３０に直列に接続され、後述する充放電制御部１３２によってゲート電圧が制御されてソース−ドレイン間で降下する電圧値ΔＶ１が制御される。また、電界効果トランジスタＦＥＴ１は、充電時に充放電回路１３０に流れる充電電流経路の順方向に並列接続される整流素子Ｄ１を有している。
【００４４】
電界効果トランジスタＦＥＴ２は、ゲート端子が充放電制御部１３２と接続され、ソース端子とドレイン端子とが充放電回路１３０において、二次電池３と電界効果トランジスタＦＥＴ１との間に直列に接続される。また、電界効果トランジスタＦＥＴ２は、後述する充放電制御部１３２によってゲート電圧が制御されてソース−ドレイン間で降下する電圧値ΔＶ２が制御される。また、電界効果トランジスタＦＥＴ２は、充電時に充放電回路１３０に流れる充電電流経路の逆方向に並列接続される整流素子Ｄ２を有している。
【００４５】
また、充放電回路１３０では、電界効果トランジスタＦＥＴ１と電界効果トランジスタＦＥＴ２との接続点Ｐを介して、負荷部１２０と接続されている。
【００４６】
電圧検出部１３１は、直流電源装置２から供給される直流電源電圧を検出して、検出結果を充放電制御部１３２に出力する。
【００４７】
充放電制御部１３２は、後述する制御処理部１４０からの制御信号に応じて、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２のゲート電圧を制御する。すなわち、充放電制御部１３２は、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２のそれぞれゲート電圧の調整して、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２のソース−ドレイン間で降下する電圧値ΔＶ１、ΔＶ２を調整することにより、充電電流経路を介して二次電池３に印加する直流充電電圧値を制御する。また、負荷部１２０への電源供給時において、充放電制御部１３２は、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２のそれぞれゲート電圧の調整をして、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２のソース−ドレイン間で降下する電圧値ΔＶ１、ΔＶ２を調整することにより、直流電源装置２又は充電された二次電池３から負荷部１２０への電源供給を行う。
【００４８】
また、充放電制御部１３２は、電圧検出部１３１により検出される直流電源電圧が所定の閾値を越えているとき、二次電池３に印加させる直流充電電圧、又は、負荷部１２０への供給電源電圧を下げるため、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２のソース−ドレイン間で降下させる電圧値を大きくする。
【００４９】
二次電池３の充電時において、制御処理部１４０は、上述した二次電池３の出力部３２３から出力される検出結果が入力され、入力された検出結果に応じて、例えば次のような制御信号を充放電制御部１３２に供給する。
【００５０】
すなわち、制御処理部１４０は、二次電池３の電圧検出部３２１により検出される各々のバッテリセル３１１〜３１ｎの電圧値のうち、いずれかのバッテリセル３１ｉの電圧値が所定の電圧値より大きくなっているとき、バッテリセル３１ｉが過電圧状態であると判断する。このとき、制御処理部１４０は、充電制御部１２に電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２のソース−ドレイン間で降下する電圧値ΔＶ１、ΔＶ２を下げるように調整するための制御信号を出力する。
【００５１】
また、制御処理部１４０は、二次電池３の温度検出部３２２により検出される各々のバッテリセル３１１〜３１ｎの温度のうち、いずれかのバッテリセル３１ｉの温度が所定の温度より大きくなっているとき、バッテリセル３１ｉが過電圧状態であると判断する。このとき、制御処理部１４０は、充放電制御部１３２に電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２のソース−ドレイン間で降下する電圧値ΔＶ１、ΔＶ２を下げるように調整するための制御信号を出力する。
【００５２】
特に、充放電回路１３０においては、上述した充電回路１０と異なり、電界効果トランジスタＦＥＴ１をオフ状態にしても整流素子Ｄ１を介して充電電流経路が電気的に接続されている。よって、制御処理部１４０は、電界効果トランジスタＦＥＴ１をオフ状態に、電界効果トランジスタＦＥＴ２をオン状態にする制御を行うための制御信号を出力することで、ＦＥＴ素子をオン状態又はオフ状態に切り替えることにより、容易に二次電池３に印加される直流充電電圧を下げることができる。
【００５３】
電源部１１０では、以上のようにして、制御処理部１４０が、二次電池３の充電を制御するのに加えて、次のような各状態に応じて負荷部１２０への電源供給を制御する。
【００５４】
第１の状態として、直流電源装置２及び二次電池３のうち、直流電源装置２のみが電気機器１００に接続されているものとする。このとき、制御処理部１４０は、直流電源装置２からの電源電圧を負荷部１２０に供給するため、電界効果トランジスタＦＥＴ１をオンに、電界効果トランジスタＦＥＴ２をオフにするように制御する制御信号を充放電制御部１３２に出力する。
【００５５】
第２の状態として、直流電源装置２及び二次電池３のうち、直流電源装置２のみが電気機器１００に接続されている状態から、二次電池３が接続されたものとする。このとき、制御処理部１４０は、電界効果トランジスタＦＥＴ１をオンに、電界効果トランジスタＦＥＴ２をオフに維持するように制御する。すなわち、制御処理部１４０は、二次電池３への充電を行わずに、直流電源装置２からの直流電源電圧を負荷部１２０へ供給する。
【００５６】
第３の状態として、直流電源装置２及び二次電池３のうち、二次電池３のみが電気機器１００に電気的に接続されているものとする。このとき、制御処理部１４０は、二次電池３からの電源電圧を負荷部１２０に供給するため、電界効果トランジスタＦＥＴ１をオフに、電界効果トランジスタＦＥＴ２をオンにするように制御する制御信号を充放電制御部１３２に出力する。
【００５７】
第４の状態として、直流電源装置２及び二次電池３のうち、二次電池３のみが電気機器１００に接続されている状態から、直流電源装置２が接続されたものとする。このとき、制御処理部１４０は、電界効果トランジスタＦＥＴ１をオフに、電界効果トランジスタＦＥＴ２をオンにした状態から、電界効果トランジスタＦＥＴ１をオンに、電界効果トランジスタＦＥＴ２をオフにした状態に切り替えるように制御する。このような切り替え処理を行うのは、二次電池３の電力消費を抑えて、直流電源装置２から負荷部１２０へ電源供給を行うためである。また、充放電回路１３０においては、このような切り替え処理を行っても、整流素子Ｄ１、Ｄ２の何れか一方から接続点Ｐを介して負荷部１２０へ電流が流れるので、切替時に瞬断することなく電源供給を行うことができる。
【００５８】
第５の状態として、直流電源装置２及び二次電池３が共に電気機器１００に接続されている状態から、直流電源装置２の接続が外されたものとする。このとき、制御処理部１４０は、電界効果トランジスタＦＥＴ１をオンに、電界効果トランジスタＦＥＴ２をオフにした状態から、電界効果トランジスタＦＥＴ１をオフに、電界効果トランジスタＦＥＴ２をオンにした状態に切り替えるように制御する。充放電回路１３０においては、このような切り替え処理を行っても、整流素子Ｄ１、Ｄ２の何れか一方から接続点Ｐを介して負荷部１２０へ電流が流れるので、切替時に瞬断することなく電源供給を行うことができる。
【００５９】
第６の状態として、直流電源装置２及び二次電池３が共に電気機器１００に接続されている状態から、二次電池３の接続が外されたものとする。このとき、制御処理部１４０は、電界効果トランジスタＦＥＴ１をオンに、電界効果トランジスタＦＥＴ２をオフにした状態を維持するように制御する。
【００６０】
このように、電源部１１０では、負荷部１２０への電源供給元が切り替えられても、整流素子Ｄ１、Ｄ２の何れか一方から接続点Ｐを介して負荷部１２０へ電流が流れるので、瞬断することなく負荷部１２０へ電源供給を行うことができる。
【００６１】
また、ノイズなどの影響により２つの電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２が共にオフ状態となった場合にも、電源部１１０では、整流素子Ｄ１、Ｄ２の何れか一方を介して負荷部１２０に電源供給を行うことができる。
【００６２】
以上のように、電源部１１０では、充放電回路１３０に整流素子Ｄ１、Ｄ２を接続することで、二次電池３の充電動作時において容易に直流充電電圧を制御することができるとともに、負荷部１２０への電源供給時において電源供給元の切替による電源供給の瞬断を防止することができる。換言すれば、電源部１１０は、負荷部１２０への電源供給時において電源供給元の切替による電源供給の瞬断を防止するため回路構成を、二次電池３の充電動作時において容易に直流充電電圧を制御するための回路構成として兼用することができ、結果として回路規模の増大を抑えることができる。
【００６３】
また、上述した電気機器１００は、二次電池３内で検出された各々のバッテリセル３１ｉの電圧値及び温度を受けて、直流充電電圧の値を制御するが、図５に示す電気機器２００のように、電気機器２００内で、充電対象の二次電池５を構成する各々のバッテリセル５ｉの電圧値及び温度を検出するようにしてもよい。
【００６４】
電気機器２００は、電源部２１０と、負荷部１２０とを備える。また、電源部２１０は二次電池５又は直流電源装置２による電源供給を行う充放電回路１３０と、充放電回路１３０の充電電流経路に直列接続された電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２と、直流電源装置２からの直流電源電圧を検出する電圧検出部１３１と、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２の動作制御を行う充放電制御部１３２とを備える。なお、充放電回路１３０、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２、電圧検出部１３１、及び、充放電制御部１３２については、その説明を省略する。また、電源部２１０は、二次電池５を構成する各々のバッテリセル５ｉの電圧値及び温度を検出し、その検出結果に応じて充放電制御部１３２を制御する制御処理部２４０とを備える。
【００６５】
制御処理部２４０は、充電対象の二次電池５を構成する各々のバッテリセル５ｉの電圧値を検出する電圧検出部２４１と、各々のバッテリセル５ｉの温度を検出する温度検出部２４２と、検出結果を判断する判断部２４３を備える。
【００６６】
電圧検出部２４１は、各々のバッテリセル５ｉとそれぞれ検出線で接続され、充電時の各々のバッテリセル５ｉの電圧値を検出して、判断部２４３に出力する。
【００６７】
温度検出部２４２は、各々のバッテリセル５ｉの温度を検出するための熱電対を有しており、各々の熱電対を介して検出されるバッテリセル５ｉの温度情報を判断部２４３に出力する。
【００６８】
判断部２４３は、上記電圧検出部２４１及び温度検出部２４２による検出結果から、各々のバッテリセル５ｉが過電圧の状態であるかどうかを判断して、この判断結果に基づいて、直流充電電圧を下げるための制御信号を充放電制御部１３２に供給する。
【００６９】
電気機器２００及びこの電気機器２００に対応する二次電池５は、互いに接続するための端子数が増加するものの、二次電池５内に各々のバッテリセル５ｉに係る情報を検出する機能を設けなくてもよく、二次電池５の小型化を実現することができる。
【００７０】
なお、本発明は、以上の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明が適用された充電装置の構成を示す図である。
【図２】複数のバッテリセルを有する二次電池の構成を示す図である。
【図３】本発明が適用された充電装置の構成を示す図である。
【図４】本発明が適用された充電制御回路が組み込まれた電気機器の構成を示す図である。
【図５】本発明が適用された充電制御回路が組み込まれた電気機器の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１、４  充電装置、２  直流電源装置、３、５  二次電池、３１１〜３１ｎ、５１〜５ｎ  バッテリセル、３２  制御部、３２３  出力部、１０  充電回路、１１、４１、１３１、２４１、３２１  電圧検出部、１２  充電制御部、１３、４０、１４０、２４０  制御処理部、４２、２４２、３２２  温度検出部、４３、２４３  判断部、１００、２００  電気機器、１１０、２１０  電源部、１２０  負荷部、１３０  充放電回路、１３２  充放電制御部、ＦＥＴ、ＦＥＴ１、ＦＥＴ２  電界効果トランジスタ、Ｄ１、Ｄ２  整流素子
【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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