充电用电源装置的制作方法

专利名称：充电用电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及向2次电池的充电器供给电源的充电用电源装置。
背景技术：
在锂离子电池或镍氢电池等2次电池中， 一般在预定期间进行恒流充电。 使恒流充电的电流值增大到规定量的5倍或IO倍来进行急速充电的技术也得 以实用化。
另外，现在例如在便携式电话等利用2次电池的小型电子设备中， 一般在 充电用的电源装置(例如AC适配器)中安装了恒流和恒压的控制电路，另一 方面，在内置2次电池的电子设备侧的充电电路中设有接通/断开电流的输入 的开关、和恒压充电用的调节器电路来进行2次电池的充电。在这样的系统中， 在恒流充电期间，将充电电路的电流开关接通，通过电源装置的电流控制进行 恒流充电，并且在恒压充电期间，通过充电电路的调节器电路将电源装置的恒 压输出降低到预定电压来进行恒压充电。
另外，关于与本发明相关的技术有如下公开的内容。即，在专利文献1 中公开了设置两个充电用的电源，在充电初期的期间和除此以外的期间切换使
急速充电的技术。
专利文献1:特开平10-28338号公报
专利文献2:特开平11-191934号7>才艮

发明内容
在通过电源装置的电流控制进行恒流模式的充电的系统中，通过将电源装 置的恒流输出增大到2倍、5倍、IO倍，可以进行2次电池的急速充电。
但是，当电池电压是与其适应的电压时急速充电效果好，但当电池电压在 较高的范围、或者电池电压极低时，当增大充电电流时会增加对2次电池的负 担，因此不理想。另外，当电池电压增高，从恒流模式转移到恒压模式的期间，充电电流保 持较大时，在调节器电路的晶体管进行电阻动作处流过较大电流，产生晶体管 的发热量过大的问题。
该发明的目的在于，提供可以不对2次电池或充电电路增加负担地、在必 要的范围内进行急速充电的充电用电源装置。
为了达成上述目的，本发明是具有当负载电阻小时限制输出电流的大小的 输出特性的充电用电源装置，其特征在于，具备以所述输出电流的受限制的大 小不同的多个输出特性而分别进行动作的多个控制模式、和检测在输出端子间 出现的电压的检测电路，根据该检测电路的检测结果，选择所述多个控制模式 之一来进行输出动作
通过这种手段，可以根据电池电压将充电用的电流切换到适当大小来进行 供给。由此，可以在不对2次电池或充电电路增加负担的范围内进行急速充电。
具体而言，可以具有第l控制模式和第2控制模式，所述第l控制模式是， 当负载电阻大时，将输出电压维持在比2次电池的满充电电压高的电压，当负 载电阻小时，将输出电流限制为第1限制电流；所述第2控制模式是，当负载 电阻大时，将输出电压维持在与2次电池的满充电电压相等或比其低的电压， 当负载电阻小时，将输出电流限制为比所述第1限制电流大的第2限制电流。
进一步具体来说，所述第i限制电流的大小是作为充电对象的2次电池
0.5C 1.5C，更理想的是0.8C 1.2C,所述第2限制电流的大小是作为充电对 象的2次电池的2C以上(例如2C ~ 20C )，更理想的是5C以上(例如5C ~ 20C )。
并且可以构成为，以比2次电池的满充电电压低的预定电压作为阈值电 压，当在输出端子间出现的电压超过所述阈值电压时，从所述第2控制模式切 换到所述第l控制模式。
通过这种结构，可以不对2次电池或充电电路增加负担地，仅在充电率低、 希望急速充电的范围内执行急速充电。
更理想的是构成为，当从电流输出为零的状态开始电流输出时，以所述第 1控制模式或者以限制电流比该第1控制模式小的控制模式开始输出动作。
通过这种手段，当从输出为零的状态开始电流输出时，不会突然流过大电流，因此可以避免错误地向输出目标增加很大负担。另外，有时由于错误地在 电源装置上连接其它电路或者将电源装置的输出端子短路等误连接而开始电 流输出，因此，通过从输出电流小的控制模式开始，误连接时的问题也可以减
少。 、
另外，理想的是构成为，具有使电流输出暂时停止的输出停止电路，根据 通过该输出停止电路使电流输出停止的状态下的所述检测电路的检测结果，进 行所述多个控制模式的切换控制。
通过这种手段，可以进行基于2次电池的电池电压的正确的控制模式的切
换。由于到达2次电池的电流路径上的电阻成分，充电电压的值表现得较高， 无法准确地表现2次电池的状态(充电率等)。因此，通过根据停止了充电时 的电池电压进行控制模式的切换，可以进行与2次电池的状态对应的正确的切 换控制。但是，在使用该手段的情况下，限于使用在停止了充电时向充电电路 侧的输入端子输出2次电池的电压的形式的充电电路的情况。
进一步理想的是构成为，具有将输出电流限制为作为充电对象的2次电池 的0.3C以下的第3限制电流的第3控制模式，当从电流输出为零的状态开始 电流输出时，以所述第3控制模式开始输出动作。
通过这种手段，在输出开始时首先进行小电流输出，然后切换到适当的控 制模式，因此，例如可以避免在不适合急速充电的电压范围内输出较大的电流。 另外，通过第3控制模式，也可以进行2次电池的预充电。
另外，理想的是构成为，具有在输出端子上连接/解除高阻抗电路的开关 电路，当从电流输出为零的状态开始电流输出时，在连接了所述高阻抗电路的 状态下开始输出动作。
通过这种结构，在输出端子短路、或者与不对应的其它电路连接等误连接 时，可以使问题最小。
进一步理想的是，具有检测输出电压或输出电流的第2检测电路；以及
当通过该第2检测电路检测出异常的输出电压或异常的输出电流时，使输出动 作停止的停止电路。'
由此，可以在发生规定外的动作时停止输出，避免有故障的状态长时间持 续的问题。
6另外，为了解决上述问题，本发明作为在负载电阻小时进行限制输出电流 的大小的电流控制的充电用电源装置，具有所述受限制的电流值的大小根据输 出电压阶段性地变化的电压电流特性。
具体而言，构成为具有以下电压电流特性当输出电压达到与2次电池的
满充电电压相等或比其低的第1电压时，在比该第1电压高的范围内，将输出 电流限制为第1限制电流，在比该第1电压低的范围内，将输出电流限制为比
所述第1电流大的第2限制电流。
即使是这种结构，也可以才艮据电池电压，将2次电池的充电电流切换为适 当的电流值来进行供给，可以不对2次电池或充电电路增加负担的进行急速充 电。
按照本发明，可以^^艮据电池电压等，将2次电池的充电电流切换为适当的 电流值来进行供给，由此，具有可以在不对2次电池或充电电路增加负担的范 围内，流过急速充电用的大充电电流的效果。
另外，构成为在充电用电源装置上连接了充电电路的输出开始时，不突然 进行大电流输出，因此可以避免在不适合急速充电的电压范围内输出大电流， 或者即使输出端子短路或连接了与充电用电源装置不对应的其它电路等误连 接时，也具有可以使问题最小化的效果。


图l是表示将本发明的第1实施方式的充电用电源装置连接在充电电路上 的系统的概略结构的框图。
图2是表示图1的充电用电源装置和充电电路的内部结构的框图。
图3是表示图1的充电用电源装置的输出特性的曲线图。
图4是表示图1的充电用电源装置的2次电池的充电特性的曲线图。
图5是说明图1的充电用电源装置的动作的流程的流程图。
图6是表示可以应用于充电用电源装置的输出特性的其它例子的曲线图。
图7是表示可以应用于充电用电源装置的输出特性的其它例子的曲线图。
图8是表示第2实施方式的充电用电源装置的概略结构的框图。
图9是表示第2实施方式的充电用电源装置的2次电池的充电特性的曲线图。图IO是表示第3实施方式的充电用电源装置的概略结构的框图。 图11是表示第3实施方式的充电用电源装置的输出特性的曲线图。
图12是说明在第3实施方式的充电用电源装置中从预充电模式转移到急 速充电模式时的动作的输出曲线图。
图13是表示第4实施方式的充电用电源装置和与其连接的充电电路的结 构的框图。
图14是说明第4实施方式的充电用电源装置的充电动作的流程的流程图。 图15是表示第5实施方式的充电用电源装置和与其连接的充电电路的结 构的框图。
图16是说明第5实施方.式的充电用电源装置的充电动作的流程的流程图。 图17是表示第6实施方式的充电用电源装置的概略结构的框图。 图18是表示第6实施方式的充电用电源装置中的充电动作中的输出特性 的曲线图。 符号说明
10、 10A-10E:充电用电源装置；11: SW转换器电路；12:电压纟全测电 路；13:切换控制电路；14:充电停止电路；15:定时器；16:定时器；17: 信号检测电路；R10:高阻抗元件；18:开关电路；20:充电电路；31:电压 电流寿金测电3各；32:停止控制电^各；33: LED闪烁电^各；E2: 2次电池。
具体实施例方式
以下，根据

本发明的实施方式。
图1是表示本发明的第1实施方式的充电用电源装置IO和与其连接的充 电电路20的概略结构的框图，图2是表示了它们的内部结构的框图。
该实施方式的充电用电源装置10是与例如锂离子电池等2次电池E2的充 电电路20相连来进行电源供给的充电专用的电源装置。
在锂离子电池中， 一般在达到满充电电压(例如4.2V)之前，以例如1C 左右的电流进行恒流充电，在达到满充电电压后，以该电压进行恒压充电，然 后，在充电电流变得非常小时，设为充电完成。在此，所谓1C表示以1小时 使2次电池的全部容量放电的电流值。另外，将恒定电流充电时称为恒流模式，
8将恒定电压充电时称为恒压模式。
如图l或图2所示，在充电电路20中具备直接输入来自电源装置10的 电流的开关；切断输入的过电流保护功能；以及在恒压模式时降低电源电压来 进行恒压输出的调节器功能。
即，如图2所示，通过电压检测电路21b检测充电电压，在恒压控制电路 23b中将该检测电压与基准电压进行比较。然后，在充电电压达到满充电电压 前，使晶体管Ql成为导通状态。由此，电源装置10的输出电流直接流入2 次电池E2，实现恒流模式的充电。另外，若达到满充电电压，则对串联调节 器用的晶体管Ql进行线性控制来降低输入电压，将充电电压保持固定来进行 恒压模式的充电。另外，作为过电流保护功能，通过过电流保护电路23a监视 电流检测电路21a的纟企测电压，若达到一定值以上，则向调节器22的控制电 路22a输出停止信号，使晶体管Q1截止。
充电用电源装置IO如图1所示，由以下各部构成进行电流控制或电压 控制，以规定的输出特性进行输出动作的开关转换器电路11;检测在输出端 子上产生的电压的电压检测电路12;根据该检测结果，切换开关转换器电路 11的输出模式的切换控制电路13等。在开关转换器电路11中设定两种输出 特性，以由切换控制电路13切换的输出特性进行输出动作。
如图2所示，具体而言，开关转换器电路11为了进行输出电流或输出电 压的控制而具备双系统的电流以及电压的检测电路llla、 lllb、 112a、 112b， 通过切换电路113切换它们的检测信号，然后提供给SW转换器控制电路lla， 由此可以实现两种输出特性。
在图3中表示该充电用电源装置10的输出特性图，在图4中表示该充电 用电源装置10的2次电池的充电特性图。
开关转换器电路11具有图3所示的两种输出特性。 一种是通常充电模式 的输出特性，另一种是急速充电模式的输出特性。
通常充电模式的输出特性具有以下输出特性当与输出端子连接的负载电 阻小时(即2次电池的充电率低、充电电压低时)，将输出电流限制为1C左 右(例如0.8 1.2C)的电流值，若2次电池的充电率升高、输出电压升高， 则成为规定的恒压输出。为了能够以满充电电压进行恒压充电，而将恒压输出的电压设定为超过满充电电压4.2V的电压。
急速充电模式的输出特性具有下特性当负载电阻小时，将输出电流限制 为2C左右(或2C 20C)的电流值，若输出电压升高，则以低于满充电电压 4.2V的电压进行恒压输出。
并且，切换控制电路13,当输出电压达到切换基准电压A以上时，从急 速充电模式切换到通常充电模式的输出特性，当输出电压达到切换基准电压B 以下时，从通常充电模式切换到急速充电模式的输出特性。在此，将切换基准 电压A设定得稍低于急速充电模式的输出特性的恒压模式下的输出电压值。
另外，作为启动(startup)特性，当输出电流为0时，以通常电源模式的 控制动作将SW转换器电路11待机。
接着，对使用上述结构的充电用电源装置IO的充电动作进行说明。
在图5中表示说明充电用电源装置IO的动作的流程的流程图。
当在电源装置10上连接充电电路20来开始输出时，首先以通常充电模式 的输出特性开始输出(步骤S1)。在输出开始时，不管2次电池E2的充电率， 都以通常充电模式进行动作，因此可以避免突然流过大电流而对2次电池E2 或充电电路20增加过度的负担的问题。
然后，通过电压检测电路12检测输出电压，若检测出在切换基准电压B 以下，则向急速充电模式切换(步骤S3、 S4)。由此，如图4的期间T1所示， 当2次电池E2的充电率低时，以急速用的电流进行充电。
在急速充电模式的动作中，进一步进行输出电压的检测(步骤S5)，进行 与切换基准电压A或切换基准电压B的比较(步骤S6)。然后，若超过切换 基准电压A，则向通常充电模式切换(步骤S7)。由此，如图4的期间T2那 样，在2次电池E2的充电率升高的范围内以通常的充电电流进行充电。
然后，若充电电压达到满充电电压，则通过充电电路20进行恒压控制， 充电电流降低。与之相伴，电源装置10的输出电压上升，转移到满充电电压 以上的恒压模式(图4的期间T3)。然后，当充电电流减小时结束充电。
如上所述，通过该实施方式的充电用电源装置10，可以根据电池电压适 当切换2次电池E2的充电电流来进行供给。由此可以进行如下控制仅在2 次电池E2的充电率低、希望急速充电的范围内进行急速充电，在进行急速充电时对2次电池E2或充电电路20增加过度的负担的充电率高的范围内，进
行通常的充电。
另外，将急速充电模式下的恒压输出的电压值设定得低于2次电池E2的 满充电电压，因此具有如下效果即使在由于某种异常而不进行输出模式的切 换、持续急速充电^t式的动作的情况下，也可以防止2次电池E2的过充电。 图6表示可以应用于充电用电源装置IO的输出特性的其它例子。 在上述实施方式中，表示了在充电用电源装置10中预先设置两种输出特 性，对其进行切换来使用的例子，但如图6的输出特性图所示，也可以具有输 出电流的大小4艮据输出电压而阶段性变化的电压电流特性。在这种情况下，在 比2次电池E2的满充电电压低的阈值电压的前后，以切换到急速充电用的电 流值(例如2C 10C)和通常充电用的电流值(0.8-1.2C)的方式进行设定 即可。
作为这样的输出特性，也得到充电电流根据电池电压而2阶段地变化，可 以不对2次电池E2或充电电路20增加负担地进行充电动作的效果。
此外，在该输出特性中，关于从急速充电用的输出迁移到通常充电用的输 出的特性线L1的部分，可以使其具有随着输出电流减小，输出电压上升的微 小的倾斜度。
图7中表示可以应用于充电用电源装置10的输出特性的其它例子。 另外，如图7所示，设置了 3个或3个以上的充电用电源装置10的输出 特性，可以根据电池电压适当切换它们来使用。在这种情况下，各输出特性以 相互间输出电流的上限高的、输出电压的上限降低的方式来设定电流值和电压 值的限制值即可。
作为这种输出特性，也可以根据电池电压多阶段地切换充电电流，来实现 与电池电压对应的适当的充电动作。 [第2实施方式]
图8是表示第2实施方式的充电用电源装置IOA的概略结构的框图。
第2实施方式的充电用电源装置10A,不像第1实施方式那样将为了切换
输出模式而检测的电压设为充电用电源装置IOA的输出电压、而是作为使充
电停止的状态的2次电池E2的电池电压。
ii因此，在该充电用电源装置IOA中，除了第1实施方式的结构以外还设
有切断SW转换器电路11的输出，使输出端子成为浮动状态的充电停止电 路14;使该充电停止电路14的停止动作和电压检测电路12的检测动作同步， 使其在每个预定周期中执行的定时器(timer) 15。
另外，在该实施方式中，将充电器电路20限制为，当停止输入电压时在 输入端子上输出2次电池E2的电压的形式。
图9表示充电用电源装置10A的2次电池的充电特性曲线图。
如该特性曲线图所示，停止充电后的2次电池E2的电池电压(图9中虚 线表示)和充电用电源装置10A的输出电压(图9中实线表示)发生偏移。 因此，直接检测2次电池E2的电池电压来进行与之匹配的输出特性的切换， 可以进行与2次电池E2的实际状态对应的充电动作的切换。
图IO是表示第3实施方式的充电用电源装置10B的概略结构的框图，图 11是表示该充电用电源装置10B的输出特性的曲线图。
第3实施方式的充电用电源装置10B,除了第1实施方式的结构以外，在 SW转换器电路11B上附加使输出电流非常小的小功率输出特性，在开始充电 的启动(startup)时，初次进行小功率输出特性的输出，确认是否是可以急速 充电的电池电压。另外，使用上述小功率输出特性，当2次电池E2的电池电 压非常低时进行预充电。
小功率输出特性如图11所示，将大体成为恒流输出的电流值设定为预充 电用的电流值0.1C (或0.02C-0.2C),将成为恒压输出的电压值设定为满充 电电压以上的电压。
切换控制电路13除了将检测电压与切换基准电压A、 B进行比较来切换 急速充电模式和通常充电模式的控制动作以外，还如图12所示，进行将检测 电压与切换基准电压C比较来切换小功率输出模式和急速充电模式的控制动 作。
另外，在电源装置10上连接了充电器电路20的充电开始时，SW转换器 电路11B的开始模式被固定为小功率输出模式，并且在从此开始一定时间内 进行电池电压的检测，进行与电池电压对应的输出模式的选择。为了这样的控制动作，例如在电压检测电路12中设置了检测充电开始时 来输出开始信号的功能，并且将该开始信号输入定时器16,从充电开始时起 一定时间后，向切换控制电路13输出解除小功率输出模式固定状态的信号。
图12是说明在充电用电源装置10B中从预充电模式转移到急速充电模式 时的动作的输出曲线图。
通过这种充电用电源装置IOB，当2次电池E2的电池电压非常低时，最 初通过小功率输出模式进行预充电，当电池电压恢复到可以急速充电的电压 时，转移到急速充电。
另外，已经从2次电池E2的充电率高的状态开始充电时，仅在一定时间 内以小功率输出模式向2次电池流过电流，并且在该期间进行电池电压的检 测，然后以选择性地切换到与该电池电压对应的输出模式的方式进行控制。
通过这种实施方式的充电用电源装置IOB，可以在电池电压非常低时进行 预充电，来使2次电池E2恢复到可以进行急速充电的电压。另外，在充电开 始时，以预充电的电流值进行电压检测，切换到适当的输出模式，因此得到可 以避免突然流过急速电流对2次电池E2或充电电^各20增加负担的问题的效 果。
图13表示第4实施方式的充电用电源装置10C和充电电路20C的框图。
第4实施方式的充电用电源装置IOC如第3实施方式那样附加了小功率输 出模式的输出特性，并且在充电动作的开始时，作为初始状态而进行小功率输 出模式的输出，并且在确认了充电电路20C的连接后进行与电池电压对应的 输出模式的切换，然后开始充电动作。
因此，在该充电用电源装置10C中，决定SW转换器llb的输出特性的切 换电路113的选择状态，在充电开始时被固定为小功率输出模式，持续该选择 状态直到输入小功率解除信号为止。
另夕卜，在该充电用电源装置10C中设置有^r测.确认已连接充电电路20C 的信号检测电路17，该信号检测电路17在确认了充电电路20C的连接时，向 切换电路113输出小功率解除信号，由此，切换电路113接收来自切换控制电 路13的控制信号。作为通过信号检测电路17检测.确认充电电路20C的连接的结构，例如 可以应用如下结构。
首先，作为充电电路20C的结构，在输入端子间设置有并联连接型的恒压 电路24,当其动作时，使开关电路27接通，向2次电池E2流过充电电流， 并且在开关电路27接通时，使并联恒压电路24停止来转移到通常的充电动作。 并联恒压电路24的停止，可以检测开关电路27的接通动作，由此使其停止， 或者从控制电路26提供使开关电路27进行接通动作时的信号，由此使其停止。
另一方面，电源装置10C的信号检测电路17构成为，将表示上述充电电 路20C的并联恒压电路24的动作的电压变化或电流变化与预定模式进行对 照，可以检测并联恒压电路24的动作。
接着， 一边参照图14的流程图， 一边说明该充电用电源装置IOC的启动 时的动作。图14是说明充电用电源装置IOC的启动时的动作的流程的流程图。
该充电用电源装置10C,在输出端子上连接了某物时，首先以小功率输出 模式开始电流输出(步骤Sll)。当所连接的是既定的充电电路20C时，充电 电路20C的并联恒压电路24动作，将动作信号传送到电源装置IOC侧。
并且，在电源装置10C中通过信号检测电路17检测该信号(步骤S13 )。 与此同时，将充电电路20C的开关电路27接通(步骤S14),将并联恒压电路 24停止(步骤S15)。
而且，电源装置IOC中，通过信号检测来解除小功率输出模式，进行与输 出电压对应的输出模式下的电流供给(步骤S16),在充电电路20C中接收该 电流供给，进行充电动作(步骤S17)。
如此，通过第4实施方式的充电用电源装置10C,在连接开始时进行小功 率输出模式的电流输出，在确认为充电电路20C的连接后，切换到适当的输 出模式的电流输出，因此，具有在将输出端子短路或者与其它无关的电路连接 时，可以防止流过大电流的效果。
在图15中表示第5实施方式的充电用电源装置10D和充电电路20D的框图。
第5实施方式的充电用电源装置10D,是如第4实施方式那样在确认了充电电路20D的连接后开始充电动作的结构，但在第4实施方式中，当进行连 接确认时成为了小功率输出模式，而在该实施方式中，当进行连接确认时，使
电源装置IOD的输出成为高阻抗状态。
因此，在该充电用电源装置10D中设置有使输出端子成为高阻抗状态 的例如电阻元件等高阻抗元件Rl0;为了使高阻抗元件Rl0对输出端子作用或 者将其解除，而与该元件10并联连接的开关电路18。
并且，在取下电源装置10D的输出端子的连接、或者拔下电源装置10D 的插座而使电源输入消失时，将开关电路18断开，使输出端子成为高阻抗状 态。
另外，当信号检测电路17检测出充电电路20D的连接时的信号时，经由 切换电路113向开关电路18输出开关接通信号，解除输出端子的高阻抗状态。
然后，参照图16的流程图来说明该充电用电源装置IOD的启动时的动作。 图16是说明充电用电源装置IOD的启动时的动作的流程的流程图。
该充电用电源装置10D，在复位后的初始状态下，SW转换器llb以与输 出电压对应的输出模式进行输出动作(步骤S21)，另外，断开开关电路18来 使输出端子成为高阻抗状态(步骤S22)。在此，当连接既定的充电电路20D 时，首先，充电电路20D的并联恒压电路24动作，将该动作信号传送到电源 装置IOD侧。
然后，在电源装置10D中通过信号检测电路17检测该信号(步骤S24)， 与此同时，将充电电路20D的开关电路27接通(步骤S25),停止并联恒压电 路24 (步骤S26 )。
然后，电源装置10D中，通过上述信号检测将开关电路18接通来解除高 阻抗状态，进行与输出模式对应的电流供给(步骤S27)。然后，在充电电路 20D中接收该电流供给来进行充电动作(步骤S28 )。
如上所述，通过该实施方式的充电用电源装置IOD，在输出端子上进行了 某种连接时，在使输出端子维持高阻抗的情况下确认充电电路20D的连接， 在对其进行确认后解除高阻抗状态，以适当的输出模式进行电流输出，因此具 有在将输出端子短路、或者与其它无关的电路连接时可以防止流过大电流的效 果。此外，在该实施方式中，当通过信号检测电路17确认了充电电路20D的 连接时解除高阻抗状态，^f旦在输出端子上连接了某物来开始流过输出电流后， 通过定时器等进行预定期间的计时，在经过预定期间后可以自动地解除高阻抗 状态。
即使如此构成，也具有当输出端子的临时的短路或具有 一次误连接时可以 防止流过大电流的效果。
图17是表示第6实施方式的充电用电源装置IOE的概略结构的框图，图 18是表示该充电用电源装置10E中的充电动作中的输出特性的曲线图。
第6实施方式的充电用,电源装置IOE，在第1实施方式的结构以外还附加 了当输出电压或输出电流达到异常值时使输出动作停止的保护功能。
即，在该充电用电源装置10E中，除了图1所示的充电用电源电路(SW 转换器电路ll、电压4全测电路12、切换控制电路13)以外，还设置了进行 异常的输出电流或输出电压的检测的电压电流检测电路31;和当该检测电压 或检测电流超过异常值时，使充电用电源电路的动作停止的停止控制电路32。
另外，设置LED等显示器或使该显示器闪烁的电路33等，当通过停止控 制电路32的控制停止了输出动作时，可以根据来自停止控制电路32的信号使 LED等闪烁显示。
异常电压或异常电流的检测如图18所示，可以构成为设定在通常的充 电动作中不会出现的异常电压的阈值或异常电流的阈值，当超过该阈值时设为 检测出异常。
此外，在图18的例子中，即使输出模式不同也使异常电压或异常电流的 阈值固定，但也可以针对每个输出模式来变更该阈值。在这种情况下如下构成 即可从切换控制电路13向停止控制电路32通知输出模式的切换状态，与之 对应地变更阈值的设定。
通过该实施方式的充电用电源装置IOE，当产生某种异常，输出电压或输 出电流表示异常值时，通过保护功能停止输出动作，因此可以确保高安全性。
以上说明了实施本发明的优选方式，但本发明不限于上述第1实施方式 第6实施方式，可以进行各种变更。例如，在上述实施方式中，作为锂离子电
16池的充电用的电源装置而进行了说明，但对于镍氢电池或其它2次电池也可以 同样地应用。另外，关于各输出特性的电流值或电压值，实施方式中所示的是 其一例，应该根据2次电池的种类或其容量、充电电路的结构等进行适当选择。
此外，实施方式中具体表示的电路结构或动作方式，在不脱离发明主旨的 范围内可以适当变更。
产业上的可利用性
本发明可以用于向2次电池的充电器供给电源的充电用电源装置。
权利要求
1.一种充电用电源装置，具有当负载电阻小时限制输出电流的大小的输出特性，其特征在于，具备以所述输出电流的受限制的大小不同的多个输出特性而分别进行动作的多个控制模式，根据作为充电对象的2次电池的充电状态，选择所述多个控制模式之一来进行输出动作。
2. 根据权利要求1所述的充电用电源装置，其特征在于， 具有检测在输出端子间出现的电压的检测电路，根据所述检测电路的检测结果，选择所述多个控制模式之一来进行输出动作。
3. 根据权利要求1或2所述的充电用电源装置，其特征在于， 具有第1控制模式和第2控制模式，所述第l控制模式是，当负载电阻大时，将输出电压维持在比2次电池的 满充电电压高的电压，当负载电阻小时，将输出电流限制为第1限制电流；所述第2控制模式是，当负载电阻大时，将输出电压维持在与2次电池的 满充电电压相等或比其低的电压，当负载电阻小时，将输出电流限制为比所述 第1限制电流大的第2限制电流。
4. 根据权利要求3所述的充电用电源装置，其特征在于，所述第1限制电流的大小是作为充电对象的2次电池的0.8C~ 1.2C, 所述第2限制电流的大小是作为充电对象的2次电池的2C以上。
5. 根据权利要求3或4所述的充电用电源装置，其特征在于， 以比2次电池的满充电电压低的预定电压作为阈值电压，当在输出端子间出现的电压超过所述阈值电压时，从所述第2控制模式切 换到所述第l控制模式。
6. 根据权利要求3 5中任意一项所述的充电用电源装置，其特征在于， 当从电流输出为零的状态开始电流输出时，以所述第1控制模式或者以限制电流比该第1控制模式小的控制模式开始输出动作。
7. 根据权利要求1 ~6中任意一项所述的充电用电源装置，其特征在于， 具有使电流输出暂时停止的输出停止电路，根据通过该输出停止电路使电流输出停止的状态下的所述检测电路的检 测结果，进行所述多个控制模式的切换控制。
8. 根据权利要求1 ~ 7中任意一项所述的充电用电源装置，其特征在于， 具有第3控制模式，该第3控制模式是将输出电流限制为作为充电对象的2次电池的0.3C以下的第3限制电流，当从电流输出为零的状态开始电流输出时，以所述第3控制模式开始输出 动作。
9. 才艮据权利要求1 8中任意一项所述的充电用电源装置，其特征在于， 具有在输出端子上连接/解除高阻抗电路的开关电路，当从电流输出为零的状态开始电流输出时，在连接了所述高阻抗电路的状 态下开始输出动作。
10. 根据权利要求l-9中任意一项所述的充电用电源装置，其特征在于， 具有检测输出电压或输出电流的第2检测电路；以及当通过该第2才全测电路才全测出异常的输出电压或异常的输出电流时，使输 出动作停止的停止电路。
11. 一种充电用电源装置，在负载电阻小时进行限制输出电流的大小的电 流控制，其特征在于，具有所述受限制的电流值的大小根据输出电压阶段性地变化的电压电流 特性。
12. 根据权利要求11所述的充电用电源装置，其特征在于， 当输出电压达到与2^电池的满充电电压相等或比其低的第1电压时， 在比该第1电压高的范围内，将输出电流限制为第1限制电流， 在比该第1电压低的范围内，将输出电流限制为比所述第1电流大的第2限制电流。
13. 根据权利要求12所述的充电用电源装置，其特征在于， 所述第1限制电流的大小是作为充电对象的2次电池的0.8C~ 1.2C, 所述第2限制电流的大小是作为充电对象的2次电池的2C以上。
全文摘要
本发明提供可以不对2次电池或充电电路增加负担地在必要范围内进行急速充电的充电用电源装置。该充电用电源装置具有当负载电阻小时，限制输出电流的大小的输出特性。并且，具备以输出电流的受限制的大小不同的多个输出特性分别动作的多个控制模式(例如通常充电模式和急速充电模式)、以及检测在输出端子间出现的电压的检测电路，根据该检测电路的检测结果选择所述多个控制模式之一来进行输出动作。
文档编号H02J7/10GK101496256SQ20078002834
公开日2009年7月29日 申请日期2007年7月24日 优先权日2006年7月31日
发明者寺田幸弘, 山崎和夫, 村上幸司, 永井民次 申请人:三美电机株式会社