JPH0749731A - ポータブルコンピュータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】本発明は、リチウム・イオン二次電池をバッテ
リィ駆動時の主電源供給源とするポータブルコンピュー
タに於いて、リチウム・イオン二次電池による長時間動
作を可能にしたことを特徴とする。 【構成】リチウム・イオン二次電池をｎ個（例えば３
個）並列接続した組電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃをｍ個
（例えば３個）直列接続して構成した電池パック１１
と、各組電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃの端子電極ＴＡ，
ＴＢ，Ｐa ，Ｐb の電圧をモニタする電圧監視回路１６
Ｂと、このモニタ結果によって適宜各組電池１１ａ，１
１ｂ，１１ｃを個別に充電する充電回路１６Ａとを設け
て、大容量のリチウム・イオン二次電池パックによるバ
ッテリィ駆動時の主電源供給源を実現することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二次電池単セルを直列
接続して構成した組電池をバッテリ動作時の主電源供給
源とするポータブルコンピュータ、及びポータブルコン
ピュータに設けられる二次電池電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯型パーソナルコンピュータの
バッテリィ動作用電池としては、ニッケル・カドミウム
（Ｎｉ−Ｃｄ）二次電池、或いはニッケル水素（Ｎｉ−
ＭＨ）二次電池が一般的であった。しかし、機器の高性
能化に伴い、容量の大きな二次電池の要求が高まってき
た。そこで、リチウム・イオン二次電池をバッテリィ動
作用電源として用いることが考えられる。

【０００３】しかしながら、リチウム・イオン二次電池
は、セル単体の端子電圧が３〜４Ｖと、Ｎｉ−ＣｄやＮ
ｉ−ＭＨ等の電池に比べて高く、従って、従来のように
多数の低電圧大容量単セルを直列接続して用いることが
できず、大容量化が困難である等の問題があった。

【０００４】又、単体のリチウム二次電池、或いはその
組電池、又はそれらを用いた電池パックを複数組装着で
きる従来の充電回路に於いては、図８（ａ）に示すよう
な充電方式を採っていた。

【０００５】即ち、先ず１パック目の二次電池（Batt
1）を充電対象に定電流で充電を開始し（定電流充
電）、その電池電圧が上昇して規定電圧に到達した後、
定電圧で充電を継続する（定電圧充電）。

【０００６】定電圧充電状態では充電電流が徐々に小さ
くなり、ある規定値以下になった時点で満充電とする。
１パック目の二次電池（Batt 1）の満充電検知後、次の
２パック目の二次電池（Batt 2）を上記１パック目の二
次電池充電と同様に充電する。

【０００７】しかしながら上記したような従来の充電方
式に於いては、先に充電開始した電池パックの満充電を
検知するまで次の電池パックの充電は開始されない。そ
れ故、複数の電池パックの総充電時間は、（電池の充電
時間）×（電池パック数）となる。

【０００８】リチウム二次電池は、定電圧充電モードに
なると、その電池特性から充電電流は徐々に小さくな
る。これに伴い電流供給能力に余裕が生じるが、上記し
た従来の方式では、この分の電力を次の充電に使用する
ことができないという無駄も生じていた。

【０００９】又、従来では、定電圧充電の必要がある二
次電池の充電を行なう場合、図１０に示すように、先ず
定電流充電を開始し、充電オン時の電池電圧５２が目標
値５１になったことを検出したＡ点で定電圧充電に切り
替わる。その後、充電電流５３は徐々に減少し、電池自
体の電圧５０が目標値５１と同電位になって充電電流が
流れなくなるまで（即ち満充電になるまで）定電圧充電
が行なわれる。

【００１０】このように、従来では、充電オン時の電池
電圧が目標値５１になったとき、定電流充電から定電圧
充電に切り替わる。このときの電池電圧は、電池の内部
抵抗等の電圧降下を含んだ値なので、電池は未だ満充電
にはなっておらず、定電圧充電に切り替わってから満充
電になるまで更に長い時間が必要であった。

【００１１】又、従来では、リチウム・イオン二次電池
を直列接続した組電池に於いて、充電時の各二次電池の
電圧ばらつきの補正を以下のように行なっていた。即
ち、２個の二次電池を直列接続した組電池を例に採る
と、組電池電圧の１／２を増幅器に入力して、その出力
を直列接続された二次電池の接続点に与え、増幅器の出
力電圧を組電池全電圧の１／２にする。増幅器の出力は
組電池内の電流制限抵抗を介して二次電池間に接続す
る。これにより増幅器の出力電圧と二次電池接続点との
間の電位差、抵抗値により補正電流が流れる。

【００１２】しかしながら上記した従来の構成による電
池電圧測定手段に於いては次のような問題があった。即
ち、組電池外部から組電池内部の各二次電池の電池電圧
を測定すると、組電池内部の電流制限抵抗に発生する電
圧降下を含んだ値を測定するため、正確な電池電圧が測
定できないという問題があった。

【００１３】又、従来では、２個以上の二次電池を直列
接続する組電池に於いて、以下のような問題があった。
これを図１４を参照して説明する。即ち、図１４に於い
て、１０１は組電池の出力端子であり、この端子１０１
を経由して電池が充放電される。１０２，１０３は電池
である。１０４は電池電圧監視回路でり、電池１０２か
ら電力供給を受けて動作する。１０５は電池電圧監視回
路であり、電池１０３から電力供給を受けて動作する。
１０６は充放電のオン／オフを行なうスイッチであり、
電池電圧監視回路１０４，１０５によって制御される。

【００１４】ここでは２個の電池を直列接続した組電池
を例に説明する。電池の種類によっては過放電、過充電
に弱いため、直列接続した各セル（電池１０２，１０
３）の電圧を常時監視する必要がある。

【００１５】この図１４に示す回路に於いて、それぞれ
の電池電圧監視回路１０４，１０５を等しく作っても、
回路を構成する素子のばらつき等で、その電池電圧監視
回路１０４，１０５の消費電流ＩD 、ＩE は等しくなら
ない。つまり電池１０２，１０３から電池電圧監視回路
１０４，１０５に供給される電流が異なることになる。
その電流差が僅かであっても、電池電圧監視回路１０
４，１０５には、常時、電流が流れるため、時間経過に
従ってそれぞれの電池１０２，１０３の容量差が大きく
なってしまう。特に電池電圧が電池の残存容量に比例す
る電池、例えばリチウム電池では、それぞれの電池電圧
の差が大きくなってしまう。

【００１６】ところで、図１４の回路は以下のように動
作する。充電時は、電池１０２，１０３のいずれか一方
の電池電圧が、電池の種類によって決まっている最大許
容電圧に達すると、電池電圧監視回路１０４、あるいは
電池電圧監視回路１０５がこれを検知する。このとき、
充放電オン／オフスイッチ１０６によって充電を停止さ
せ、過充電を防止する。

【００１７】放電時は、電池１０２，１０３のいずれか
一方の電池電圧が、電池の種類によって決まっている最
小許容電圧に達すると、電池電圧監視回路１０４、ある
いは電池電圧監視回路１０５がこれを検知する。このと
き、充放電オン／オフスイッチ１０６によって放電を停
止させ、過放電を防止する。

【００１８】上記した従来の組電池充放電制御手段に於
いては、電池電圧監視回路１０４，１０５の消費電流差
によって生じる電池容量差、つまり、電池電圧に差があ
ると、充電時には、電池の容量が多い方が先に最大許容
電圧に達し、過充電防止のため充電が停止するため、他
の電池は満充電されないという不具合が生じる。又、放
電時には、電池の容量が少ない方が先に最小許容電圧に
達し、過放電防止のため放電が停止するため、他の電池
は残存容量がかなりある状態で放電が停止し、性能を十
分に発揮できないという不具合が生じる。更にこれらが
繰り返されると、それぞれの電池容量差が拡大し、組電
池から取り出せる容量が更に少なくなっていくという不
具合があった。

【００１９】又、従来、二次電池単セルを直列接続して
なる複数種の組電池（即ち、電池電圧、容量等を異にす
る複数種の組電池）のうちの任意の組電池が実装可能な
ポータブルコンピュータに於いては、実装組電池の種類
を識別し、その識別に応じて制御を変更する手段を備え
たものと、特性の差を無視するものとがあった。

【００２０】このうち、実装された組電池の種類を識別
する構成に於いては、その識別に固有の機械式スイッチ
を必要とし、コスト面で高価となるとともに、機械式ス
イッチの実装スペースを確保しなければならないため、
装置構成が繁雑し、かつ大型化するという問題があっ
た。又、電池全体の電圧を検出して電池の種類を識別す
る手段もあるが、この手段は、電池電圧が異なる場合の
み有効であり、同電圧異容量の電池の違いは検出不能で
ある。又、端子を複数設け、その何れかの端子に電池電
圧を出力して電池の種類を認識する構成もあるが、この
手段は、信号が増加すると、インターフェイスが繁雑に
なり、コンピュータ装置本体、及び組電池のコスト上昇
を招き、製品コストが大幅に上昇するという問題があっ
た。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来で
は、リチウム・イオン二次電池をバッテリィ主電源とし
て用いようとすると、セル単体の端子電圧が、Ｎｉ−Ｃ
ｄやＮｉ−ＭＨ等の電池に比して高く、従って、従来の
ように多数の低電圧大容量単セルを直列に接続して用い
ることができず、大容量化が困難である等の問題があっ
た。

【００２２】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
リチウム・イオン二次電池を主電源供給源として長時間
動作を可能にしたポータブルコンピュータを提供するこ
とを目的とする。

【００２３】又、単体のリチウム二次電池、或いはその
組電池等を用いた電池パックを複数組装着できる従来の
充電回路に於いては、１パック目の二次電池の定電圧充
電による満充電検知後、次の２パック目の二次電池を充
電を開始する構成であることから、先に充電開始した電
池パックの満充電を検知するまで次の電池パックの充電
が開始されず、総充電時間が長く、かつ充電用電力の無
駄が生じて、充電能率が悪いという問題があった。

【００２４】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
充電中のリチウム二次電池が定電圧充電へ切り替わり、
ある定めた充電電力以下になると、充電中の電池パック
の満充電検出前に電源の余剰電力を利用して次の電池パ
ックの充電を開始し、一時的に複数の電池パックを並行
して充電することにより、複数の電池パックの総充電時
間を短縮し、かつ余剰電力を有効に利用することのでき
る充電回路を提供することを目的とする。

【００２５】又、従来では、定電圧充電の必要がある二
次電池の充電を行なう場合、図１０に示すように、先ず
定電流充電を開始し、充電オン時の電池電圧５２が目標
値５１になったことを検出したＡ点で定電圧充電に切り
替わる。その後、充電電流５３は徐々に減少し電流が流
れなくなるまで（即ち満充電になるまで）定電圧充電が
行なわれる。このように、従来では、充電オン時の電池
電圧が目標値５１になったとき、定電流充電から定電圧
充電に切り替わる。このときの電池電圧は、電池の内部
抵抗等の電圧降下を含んだ値なので、電池は未だ満充電
にはなっておらず、定電圧充電に切り替わってから満充
電になるまで更に長い時間が必要であった。

【００２６】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
定電圧充電の必要がある二次電池の充電を行なう充電装
置に於いて、二次電池を急速充電することのできる二次
電池の急速充電方式を提供することを目的とする。

【００２７】又、従来の構成による電池電圧測定手段に
於いては、組電池外部から組電池内部の各二次電池の電
池電圧を測定すると、組電池内部の電流制限抵抗に発生
する電圧降下を含んだ値を測定するため、正確な電池電
圧が測定できないという問題があった。

【００２８】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
組電池を構成する個々の二次電池の電圧の差を補正する
回路に於いて、各二次電池の電圧を正確に測定すること
ができ、これにより過充電、過放電を確実に防止するこ
とができる、組電池の電池電圧測定装置を提供すること
を目的とする。

【００２９】又、従来の構成による組電池充放電制御手
段に於いては、直列接続された二次電池の電池電圧に差
があると、充電時には、電池の容量が多い方が先に最大
許容電圧に達し、過充電防止のため充電が停止するた
め、他の電池は満充電されないという不具合が生じ、
又、放電時には、電池の容量が少ない方が先に最小許容
電圧に達し、過放電防止のため放電が停止するため、他
の電池は残存容量がかなりある状態で放電が停止し、性
能を十分に発揮できないという不具合が生じる。更にこ
れらが繰り返されると、それぞれの電池容量差が拡大
し、組電池から取り出せる容量が更に少なくなっていく
という不具合があった。

【００３０】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
二次電池セルを直列接続した組電池に於いて、それぞれ
の二次電池セルの消費電流を等しくすることができ、こ
れにより電池の性能を最大限に発揮することができる二
次電池の放電制御方式を提供することを目的とする。

【００３１】又、従来、二次電池単セルを直列接続して
なる複数種の組電池のうちの任意の組電池が実装可能な
ポータブルコンピュータに於ける、実装組電池の種類識
別機構は機械式スイッチを必要とし、コスト面で高価と
なるとともに、機械式スイッチの実装スペースを確保し
なければならないため、装置構成が繁雑し、かつ大型化
するという問題があった。

【００３２】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
複数の二次電池単セルを直列接続した複数種の組電池か
ら任意種類の組電池を実装可能とするポータブルコンピ
ュータに於いて、最小信号数で簡単かつ安価に実装組電
池の種類識別機能を実現できる複数種の組電池を使用可
能としたポータブルコンピュータを提供することを目的
とする。

【００３３】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、ｎ本
（ｎ＝２〜４）のリチウム・イオン二次電池を並列接続
した組電池をｍ個（ｍ＝３〜４）直列接続した電池パッ
クと、各組電池の端子電圧をモニタするモニタ回路と、
このモニタ結果によって適宜各組電池を個別に充電する
充電回路とを設けて、大容量のリチウム・イオン二次電
池パックによるバッテリィ駆動時の主電源供給源を実現
することを特徴とする。

【００３４】即ち、本発明は、リチウム・イオン二次電
池単セルがｎ個並列接続された組電池をｍ組直列接続し
て構成した電池パックと、この電池パックを充電する充
電回路とを具備し、上記電池パックをバッテリ動作時の
主電源供給源としたことを特徴とする。

【００３５】このような構成とすることにより、リチウ
ム・イオン二次電池を使い、大容量の組電池を構成でき
るので、リチウム・イオン二次電池をバッテリ動作時の
主電源供給源とした、比較的消費電力の大きな、又は、
長時間使用が可能なパーソナルコンピュータを構築でき
る。

【００３６】又、本発明は、単体のリチウム二次電池あ
るいはその組電池、またはそれらを用いた電池パックを
充電する定電圧定電流電源と、電源の供給電力を検出す
る抵抗と、その供給電力が或る定めた充電電流以下にな
ると一時的に２本の電池を並行して充電するために電池
の充電電流を制御するシリーズレギュレータ、又はスイ
ッチングレギュレータを具備して充電回路を構成したも
ので、これにより、充電中のリチウム二次電池が定電圧
充電へ切り替わり、ある定めた充電電力以下になると、
充電中の電池パックの満充電検出前に電源の余剰電力を
利用して次の電池パックの充電を開始し、一時的に複数
の電池パックを並行して充電することにより、余剰電力
を有効利用して複数の電池パックの総充電時間を短縮す
ることができる。

【００３７】又、本発明は、電池を充電する電源と、電
池電圧を測定する電池電圧測定部と、電池電圧が目標値
（第１の目標値、及び第２の目標値）に達したか否かを
それぞれ判定する電池電圧判定部と、この判定部の判定
内容に従い充電をオン／オフ制御する充電オン／オフ制
御部とを備えて、電池電圧が第１の目標値（連続定電流
充電から断続定電流充電へ切り換えるための電池電圧目
標値）より低い場合は連続で充電し、電池電圧が第１の
目標値より高くなった場合は、一定周期で充電をオン／
オフして、この充電オフ時の電池電圧が第２の目標値
（充電オフ時の電池電圧目標値）より高くなった時、満
充電と判定することにより、定電圧充電の必要がある二
次電池の充電を行なう充電装置に於いて、二次電池を急
速充電することができる。

【００３８】又、本発明は、二次電池相互の接続点
（Ｂ）に電流制限素子又は電流制限回路を介して充放電
用の電源回路が接続される接続点（Ｃ）を電源端子とし
てもつ、２個以上の二次電池を直列接続した組電池に於
いて、各二次電池の電圧を測定する電池電圧測定回路
と、接続点（Ｂ）から接続点（Ｃ）、あるいは接続点
（Ｃ）から接続点（Ｂ）に流れる電流（補正電流）をオ
ン／オフできるスイッチ手段と、補正電流をゼロにした
後、ある一定時間後に各二次電池の電圧を測定する手段
とを具備してなるもので、これにより、組電池を構成す
る個々の二次電池の電圧の差を補正する回路に於いて、
各二次電池の電圧を正確に測定でき、過充電、過放電を
確実に防止することができる。

【００３９】又、本発明は、２セル以上が直列接続され
る組電池の各セルそれぞれから電力供給される負荷があ
る形態、又はセルの電圧に応じて消費電流が変化する負
荷がある形態に於いて、電池同士の接続点と負荷同士の
接続点を結ぶ回路の電流（中性線電流）を検知する回路
手段と、その検知信号によって各電池セルの放電電流を
制御する回路手段と、その回路が負荷と並列接続される
回路手段とを具備して、中性線電流が０Ａ（ゼロアンペ
ア）になるよう制御することにより、各電池セルの放電
電流（消費電流）を等しくして、電池の性能を最大限に
発揮することができるようにしたことを特徴とする。

【００４０】又、本発明は、二次電池単セルを直列接続
してなる複数種の組電池のうちの任意の組電池が実装可
能なポータブルコンピュータに於いて、組電池の種別毎
に二次電池単セルの直列接続点位置を特定した電圧検出
端をもつ組電池と、この組電池の電圧検出端より得られ
る電圧により実装された組電池の種別を認識する手段と
を具備してなる構成として、最小信号数で簡単かつ安価
に、複数種の組電池を使用可能とすることができる。

【００４１】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。先ず図１及び図２を参照して本発明の第１実施例を
説明する。図１は本発明の第１実施例による装置全体の
外観構成及び構成要素の配置状態を示す斜視図である。

【００４２】図２は上記第１実施例に於ける要部の回路
構成を示すブロック図である。図１に於いて、１１はリ
チウム・イオン二次電池を用いた電池パックであり、バ
ッテリ動作時の主電源供給源である。１２は電源ＰＣＢ
（電源用印刷配線基板）であり、バッテリの充電制御、
システムへの電源の供給等を行なう。１３はシステムＰ
ＣＢであり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のチップを搭載
し、システムの制御を行なう。１４は表示装置（フラッ
トパネルディスプレイ）であり、処理結果等を表示す
る。１５はキーボードであり、データ、コマンド等の入
力に供される。

【００４３】図２は本発明の第１実施例による要部の構
成を示すブロック図であり、図１と同一部分に同一符号
を付している。図２に於いて、１１はリチウム・イオン
二次電池を用いて構成された、バッテリィ駆動時の主電
源供給源となる電池パックである。１１ａ，１１ｂ，１
１ｃは電池パック１１の主要構成要素をなすリチウム・
イオン二次電池による組電池であり、ここではリチウム
・イオン二次電池単セルをそれぞれ３個並列接続した、
３組の組電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃをそれぞれ直列接
続することにより電池パック１１の電源が構成される。

【００４４】ＴＡ，ＴＢ，Ｐａ，Ｐｂはそれぞれ電池パ
ック１１の電源端子であり、このうち、ＴＡ，ＴＢは充
電用電極、Ｐａ，Ｐｂは電圧監視用電極である。この電
源端子ＴＡ，ＴＢ、及び電圧監視用電極Ｐａ，Ｐｂの各
端子電圧が、それぞれシステムＰＣＢ１３を介して電源
ＰＣＢ（電源用印刷配線基板）１２の電圧監視回路１６
Ｂに入力され、電池（組電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）
の端子電圧が監視される。

【００４５】１２は電源ＰＣＢ（電源用印刷配線基板）
であり、電池パック１１の充電制御、システムの電源供
給等を行なう回路構成要素が実装される。ここでは外部
商用交流電源１７を入力電源として電池パック１１を充
電する充電回路１６Ａ、及び電圧監視回路１６Ｂのみを
示している。

【００４６】１６Ａは電源ＰＣＢ（電源用印刷配線基
板）１２に実装された充電回路であり、外部商用交流電
源を入力電源として電池パック１１を充電制御する。１
６Ｂは同じく電源ＰＣＢ（電源用印刷配線基板）１２に
実装された電圧監視回路であり、電池パック１１の端子
電圧をモニタし、その結果を充電回路１６Ａに伝える。

【００４７】図１に示す実施例のポータブルコンピュー
タに於いては、電池パック１１より出力される放電され
る電力（電池パック１１の蓄積電源）が電源ＰＣＢ１２
で適当な電圧に変換された後、システムＰＣＢ１３に供
給される。この電力により、システムＰＣＢ１３は、例
えばキーボード１５より入力されたデータを表示装置１
４に表示する等の制御を行なう。

【００４８】次に図２を参照して本発明の第１実施例に
於ける動作を説明する。図２に於いて、電池パック１１
は、リチウム・イオン二次電池単セルを３個並列に接続
して組電池を構成し、その３組の組電池１１ａ，１１
ｂ，１１ｃを直列に接続することによって構成される。

【００４９】この電池パック１１の放電時に於いては、
電源端子ＴＡ，ＴＢを介してシステムに電力が供給され
る。一方、電池パック１１の充電時に於いては、充電回
路１６Ａが外部商用交流電源１７を入力電源（例えばＡ
Ｃ１００Ｖ）として、適当な電圧、電流にて、電源端子
ＴＡ，ＴＢを介して電池パック１１の各組電池１１ａ，
１１ｂ，１１ｃを充電する。

【００５０】ここで、何らかの原因により、組電池１１
ａ，１１ｂ，１１ｃの端子電圧が異なった場合は、電源
端子ＴＡ，ＴＢ、及び電圧監視用電極Ｐａ，Ｐｂの各端
子電圧が電圧監視回路１６Ｂで検出できるので、電圧監
視回路１６Ｂの検出内容に従い、充電回路１６Ａが端子
電圧を同じくするよう、４つの電極（電源端子ＴＡ，Ｔ
Ｂ、及び電圧監視用電極Ｐａ，Ｐｂ）を介して、個別に
充電制御を行なう。

【００５１】例えば組電池１１ａのみ、端子電圧が低い
場合は、電源端子ＴＡ、及び電圧監視用電極Ｐａを介し
て、他の組電池１１ｂ，１１ｃより多く電流を流すこと
により、各組電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃを同じ電圧に
することができる。

【００５２】尚、上記した実施例では、リチウム・イオ
ン二次電池単セルを３個並列に接続した組電池を３組直
列に接続して電池パック１１を構成しているが、これに
限らず、組電池のセル数と組電池の直列接続段数を、例
えば、２×３、２×４、３×４、４×３等としても上記
実施例と同様の放充電制御が可能である。

【００５３】上記したような構成により、リチウム・イ
オン二次電池を用いて大容量の電池パック１１を構成で
きるので、画面表示機能、及び外部記憶アクセス機構等
をもつ比較的消費電力の大きなポータブルコンピュータ
に於いても二次電池による長時間動作が可能となる。

【００５４】次に図３乃至図８を参照して本発明の第２
実施例を説明する。図３は本発明の第２実施例（１）の
構成を示す回路図である。図３に於いて、２１は定電圧
定電流電源であり、予め設定された電源の電流制限値
（Ｉcc）に従う出力電流制限機能をもつ。

【００５５】２２は定電圧定電流電源２１の電源出力端
と二次電池（Batt１）２６との間の充電電流路に介在さ
れたスイッチ（ＳＷ１）である。２３は二次電池（Batt
２）２７のシリーズレギュレーション制御信号路に介在
されたスイッチ（ＳＷ２）である。この各スイッチ（Ｓ
Ｗ１，ＳＷ２）２２，２３は、それぞれ、図示しない電
源制御部から出力される制御信号（ＣＳａ）によりオン
／オフ制御されるもので、二次電池（Batt１）２６の充
電開始時にオン、満充電時にオフとなる。

【００５６】２４は定電圧定電流電源２１の電源出力端
と二次電池（Batt２）２７との間の充電電流路に介在さ
れたスイッチ（ＳＷ３）であり、図示しない電源制御部
から出力される制御信号（ＣＳｂ）によりオン／オフ制
御されるもので、二次電池（Batt１）２６の満充電時に
オンとなり、二次電池（Batt２）２７の満充電時にオフ
となる。

【００５７】２５は充電電流をシリーズレギュレーショ
ンするトランジスタ（ＴＲ１）であり、スイッチ（ＳＷ
２）２３がオン状態にあるとき、増幅器（Error Amp）
３１の出力に従って二次電池（Batt２）２７の充電電流
をシリーズレギュレーションする。

【００５８】２６，２７はそれぞれポータブルコンピュ
ータ本体のバッテリィ電源をなす二次電池（Batt１，Ba
tt２）であり、ここではリチウム・イオン電池（セル、
又は組電池）が用いられ、充電制御回路からの制御信号
（ＣＳａ，ＣＳｂ）に従い、充電時は、先に二次電池
（Batt１）２６が充電され、次に二次電池（Batt２）２
７が充電される。

【００５９】２８，２９はそれぞれ電池電圧センス回路
であり、それぞれ個別に二次電池（Batt１，Batt２）２
６，２７の電圧を検出する。この電池電圧センス回路２
８，２９で検出された電池電圧は定電圧定電流電源２１
に帰還されて充電時の電池電圧制御に供される。

【００６０】３０は電源の供給電流を検出するための固
定抵抗（ＲS ）であり、両端に発生した電圧が、基準電
圧（Ｖ REF）３２とともに、増幅器（Error Amp）３１
に入力される。

【００６１】３１は二次電池（Batt２）２７をシリーズ
レギュレーションするための増幅器（Error Amp）であ
り、固定抵抗（ＲS ）３０の両端に発生した電圧が基準
電圧（Ｖ REF）３２に等しくなるように二次電池（Batt
２）２７をシリーズレギュレーションする。

【００６２】３２は基準電圧（Ｖ REF）であり、固定抵
抗（ＲS ）３０で発生した電圧と比較するための基準と
なる電圧を発生する。ここで上記図３に示す第２実施例
（１）の動作を図７及び図８を参照して説明する。

【００６３】図７は２つの二次電池（Batt１，Batt２）
２６，２７の各充電シーケンスを各段階毎に対比しなが
ら示す図であり、［］内の数値により、図８（ｂ）の充
電動作タイミングに対応付けられている。図７に於い
て、「ＣＣ」は定電流充電期間、「ＣＶ」は定電圧充電
期間を示している。

【００６４】図８は２つの二次電池（Batt１，Batt２）
２６，２７の充電動作を本発明の第２実施例と従来技術
と対比して示す充電動作説明図であり、図（ａ）に従来
技術の充電動作、図（ｂ）に本発明の第２実施例による
充電動作を示している。図８に於いて、Ｉccは定電圧定
電流電源２１の電流制限値、ＩHCは負荷電流制限値、Ｉ
FCは満充電電流値である。

【００６５】図３に示す第２実施例（１）の構成に於い
ては、２つの二次電池（Batt１，Batt２）２６，２７の
優先充電順位が固定であり、ここでは二次電池（Batt
１）２６が先に（優先して）充電される。

【００６６】制御信号（ＣＳａ）により、スイッチ（Ｓ
Ｗ１）２２、及びスイッチ（ＳＷ２）２３がオンされる
ことにより、先に充電する二次電池（Batt１）２６の充
電が開始される。ここでの充電は、定電圧定電流電源２
１の電流制限値１ccに従う定電流充電（ＣＣ）である。
この際、負荷電流制限値（ＩHC）を以下のように設定し
ておくことによって、増幅器（Error Amp）３１から
は、トランジスタ（ＴＲ１）２５に、二次電池（Batt
２）２７を充電させないような信号が出力される。

【００６７】即ち、［Ｉcc＝Ｖ REF（基準電圧３２）／
ＲS （固定抵抗３０）＝ＩHC］と設定しておくことによ
って、上記した二次電池（Batt１）２６の定電流充電時
に於いては、トランジスタ（ＴＲ１）２５を介して二次
電池（Batt２）２７へ充電電流が流れるようなレベルの
ゲート信号が出力されない。

【００６８】二次電池（Batt１）２６の充電が進み、定
電圧モードへ移行すると、充電電流は電池の特性によっ
て小さくなる。この電流が負荷電流制限値（ＩHC）にな
ると、固定抵抗（ＲS ）３０での電圧降下が基準電圧
（Ｖ REF）３２に等しくなるよう、即ち、二次電池（Ba
tt１）２６と二次電池（Batt２）２７との充電電流の和
が負荷電流制限値（ＩHC）になるように、増幅器（Erro
r Amp）３１が、トランジスタ（ＴＲ１）２５をシリー
ズレギュレーションする。

【００６９】つまり、２本の二次電池（Batt１，Batt
２）２６，２７を並行して充電しているときは、定電圧
定電流電源２１からの供給電流は、常に、ＩHCで、二次
電池（Batt１）２６の充電電流が減った分だけ、二次電
池（Batt２）２７に充電される。また、［Ｉcc＞ＩHC］
であるので、定電圧定電流電源２１は、その電源の特性
上、定電圧モードで動作することから、二次電池（Batt
１）２６の電位が下がることはない。

【００７０】電池電圧センス回路２８は、二次電池（Ba
tt１）２６の電圧を検出し、定電圧定電流電源２１に帰
還することで、充電時の電池電圧を正確に制御できる。
二次電池（Batt１）２６が満充電になると、制御信号
（ＣＳａ）により、スイッチ（ＳＷ１）２２、及びスイ
ッチ（ＳＷ２）２３がオフし、制御信号（ＣＳｂ）によ
り、スイッチ（ＳＷ３）２４がオンして、二次電池（Ba
tt２）２７を定電流充電する。

【００７１】このような充電制御により、定電圧定電流
電源２１の余剰電力を有効に利用して、一時的に複数の
電池パックを並行して充電させることが可能となり、図
８の（ａ）と（ｂ）の対比から明らかなように、２つの
二次電池（Batt１，Batt２）２６，２７の総充電時間を
短縮できる。

【００７２】図４は本発明の第２実施例（２）の構成を
示す回路図である。図４に於いて、２１は定電圧定電流
電源であり、予め設定された電源の電流制限値（Ｉcc）
に従う出力電流制限機能をもつ。

【００７３】２２は定電圧定電流電源２１の電源出力端
と二次電池（Batt１）２６との間の充電電流路に介在さ
れたスイッチ（ＳＷ１）であり、図示しない電源制御部
から出力される制御信号（ＣＳａ）によりオン／オフ制
御されるもので、二次電池（Batt１）２６の充電開始時
にオンとなり、満充電時にオフとなる。

【００７４】２４は定電圧定電流電源２１の電源出力端
と二次電池（Batt２）２７との間の充電電流路に介在さ
れたスイッチ（ＳＷ３）であり、図示しない電源制御部
から出力される制御信号（ＣＳｂ）によりオン／オフ制
御されるもので、二次電池（Batt１）２６の満充電時に
オンとなり、二次電池（Batt２）２７の満充電時にオフ
となる。

【００７５】２６，２７はそれぞれポータブルコンピュ
ータ本体のバッテリィ電源をなす二次電池（Batt１，Ba
tt２）であり、ここではリチウム・イオン電池（セル、
又は組電池）が用いられ、充電制御回路からの制御信号
（ＣＳａ，ＣＳａ）に従い、充電時は、先に二次電池
（Batt１）２６が充電され、次に二次電池（Batt２）２
７が充電される。

【００７６】２８，２９はそれぞれ電池電圧センス回路
であり、二次電池（Batt１，Batt２）２６，２７の電圧
を検出する。この電池電圧センス回路１０，１１で検出
された電池電圧は定電圧定電流電源２１に帰還されて充
電時の電池電圧制御に供される。

【００７７】３０は電源の供給電流を検出するための固
定抵抗（ＲS ）であり、両端に発生した電圧が、基準電
圧（Ｖ REF）３２とともに、増幅器（Error Amp）３１
に入力される。

【００７８】３１は固定抵抗（ＲS ）３０の両端に発生
した電圧と基準電圧（Ｖ REF）３２とを入力し差動増幅
する増幅器（Error Amp）であり、固定抵抗（ＲS ）３
０の両端に発生した電圧が基準電圧（Ｖ REF）３２に等
しくなるように、オン／オフ時間比制御回路３５を制御
する。

【００７９】３２は基準電圧（Ｖ REF）であり、固定抵
抗（ＲS ）３０で発生した電圧と比較するための基準と
なる電圧を発生する。３３はＤＣ−ＤＣコンバータであ
り、オン／オフ時間比制御回路３５の出力に従ってトラ
ンジスタ（ＴＲ１）をオン／オフ制御し、二次電池（Ba
tt２）２７の充電電流をスイッチングレギュレーション
する。

【００８０】３４は増幅器（Error Amp）３１とオン／
オフ時間比制御回路３５との間の信号路に介在されたス
イッチ（ＳＷ２）であり、制御信号（ＣＳａ）によりオ
ン／オフ制御されるもので、二次電池（Batt１）２６の
充電開始時にオン、満充電時にオフとなる。

【００８１】３５はオン／オフ時間比制御回路であり、
増幅器（Error Amp）３１の出力に従ってＤＣ−ＤＣコ
ンバータ３３のオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）時間比を制
御する。

【００８２】ここで図４に示す第２実施例（２）の動作
を説明する。図４に示す第２実施例（２）の構成に於い
ても、上記した図３に示す第２実施例（１）の場合と同
様に、２つの二次電池（Batt１，Batt２）２６，２７の
優先充電順位が固定であり、ここでは二次電池（Batt
１）２６が先に（優先して）充電される。

【００８３】制御信号（ＣＳａ）により、スイッチ（Ｓ
Ｗ１）２２、及びスイッチ（ＳＷ２）３４がオンされる
ことにより、先に充電する二次電池（Batt１）２６の充
電が開始される。ここでの充電は、定電圧定電流電源２
１の電流制限値１ccに従う定電流充電（ＣＣ）である。
この際、負荷電流制限値（ＩHC）を［Ｉcc＝Ｖ REF（基
準電圧３２）／ＲS （固定抵抗３０）＝ＩHC］として設
定しておくことにより、増幅器（Error Amp）３１から
は、オン／オフ時間比制御回路３５に、二次電池（Batt
２）２７を充電させないような信号が出力される。即
ち、上記した二次電池（Batt１）２６の定電流充電時に
於いては、オン／オフ時間比制御回路３５より、ＤＣ−
ＤＣコンバータ３３のトランジスタ（ＴＲ１）をスイッ
チング動作する信号が出力されない。

【００８４】二次電池（Batt１）２６の充電が進み、定
電圧モードへ移行すると、充電電流は電池の特性によっ
て小さくなる。この電流が負荷電流制限値（ＩHC）にな
ると、固定抵抗（ＲS ）３０での電圧降下が基準電圧
（Ｖ REF）３２に等しくなるよう、即ち、定電圧定電流
電源２１からの供給電流が負荷電流制限値（ＩHC）にな
るように、増幅器（Error Amp）３１からオン／オフ時
間比制御回路３５へ制御信号が出力される。

【００８５】この増幅器（Error Amp）３１から出力さ
れる制御信号に従い、オン／オフ時間比制御回路３５が
ＤＣ−ＤＣコンバータ３３のスイッチングレギュレーシ
ョンを行なう。

【００８６】つまり、２本の電池（二次電池（Batt１）
２６、及び二次電池（Batt２）２７）を並行して充電し
ているときは、定電圧定電流電源２１からの供給電流
は、常に、ＩHCで、二次電池（Batt１）２６の充電電流
が減った分だけ、二次電池（Batt２）２７に充電され
る。また、［Ｉcc＞ＩHC］であるので、定電圧定電流電
源２１は、その電源の特性上、定電圧モードで動作する
ことから、二次電池（Batt１）２６の電位が下がること
はない。

【００８７】電池電圧センス回路２８は、二次電池（Ba
tt１）２６の電圧を検出し、定電圧定電流電源２１に帰
還することで、充電時の電池電圧を正確に制御できる。
二次電池（Batt１）２６が満充電になると、制御信号
（ＣＳａ）により、スイッチ（ＳＷ１）２２、及びスイ
ッチ（ＳＷ２）３４がオフし、制御信号（ＣＳｂ）によ
り、スイッチ（ＳＷ３）２４がオンして、二次電池（Ba
tt２）２７を定電流充電する。

【００８８】このような充電制御により、定電圧定電流
電源２１の余剰電力を有効に利用して、一時的に複数の
電池パックを並行して充電させることが可能となり、図
８の（ａ）と（ｂ）の対比から明らかなように、２つの
二次電池（Batt１，Batt２）２６，２７の総充電時間を
短縮できる。

【００８９】図５は本発明の第２実施例（３）の構成を
示す回路図である。図５に於いて、２１は定電圧定電流
電源であり、予め設定された電源の電流制限値（Ｉcc）
に従う出力電流制限機能をもつ。

【００９０】２２は定電圧定電流電源２１の電源出力端
と充電優先切換回路３６ａとの間の充電電流路に介在さ
れたスイッチ（ＳＷ１）であり、図示しない電源制御部
から出力される制御信号（ＣＳａ）によりオン／オフ制
御されるもので、先に充電する二次電池（二次電池（Ba
tt１）２６、又は二次電池（Batt２）２７）の充電開始
時にオンとなり、満充電時にオフとなる。

【００９１】２３は二次電池（Batt２）２７のシリーズ
レギュレーション制御信号路に介在されたスイッチ（Ｓ
Ｗ２）であり、電源制御部から出力される制御信号（Ｃ
Ｓａ）によりオン／オフ制御されるもので、二次電池
（Batt１）２６の充電開始時にオン、満充電時にオフと
なる。

【００９２】２４は定電圧定電流電源２１の電源出力端
と充電優先切換回路３６ａとの間の充電電流路に介在さ
れたスイッチ（ＳＷ３）であり、図示しない電源制御部
から出力される制御信号（ＣＳｂ）によりオン／オフ制
御されるもので、先に充電した二次電池（二次電池（Ba
tt１）２６、又は二次電池（Batt２）２７）の満充電時
にオンとなり、後に充電した二次電池の満充電時にオフ
となる。

【００９３】２５は充電電流をシリーズレギュレーショ
ンするトランジスタ（ＴＲ１）であり、スイッチ（ＳＷ
２）２３がオン状態にあるとき、増幅器（Error Amp）
３１の出力に従って、二次電池（Batt１）２６、又は二
次電池（Batt２）２７の充電電流をシリーズレギュレー
ションする。

【００９４】２６，２７はそれぞれポータブルコンピュ
ータ本体のバッテリィ電源をなす二次電池（Batt１，Ba
tt２）であり、ここではリチウム・イオン電池（セル、
又は組電池）が用いられ、充電優先切換回路３６ａの優
先順位に従って充電される。

【００９５】２８，２９はそれぞれ電池電圧センス回路
であり、それぞれ個別に二次電池（Batt１，Batt２）２
６，２７の電圧を検出する。この電池電圧センス回路１
０，１１で検出された電池電圧は定電圧定電流電源２１
に帰還されて充電時の電池電圧制御に供される。

【００９６】３０は電源の供給電流を検出するための固
定抵抗（ＲS ）であり、両端に発生した電圧が、基準電
圧（Ｖ REF）３２とともに、増幅器（Error Amp）３１
に入力される。

【００９７】３１は二次電池（Batt２）２７をシリーズ
レギュレーションするための制御用増幅器（Error Am
p）であり、固定抵抗（ＲS ）３０の両端に発生した電
圧が基準電圧（Ｖ REF）３２に等しくなるように二次電
池（Batt１）２６、又は、二次電池（Batt２）２７をシ
リーズレギュレーションする。

【００９８】３２は基準電圧（Ｖ REF）であり、固定抵
抗（ＲS ）３０で発生した電圧と比較するための基準と
なる電圧を発生する。３６ａは２回路２接点のスイッチ
回路により構成される充電優先切換回路であり、二次電
池（Batt１）２６を優先的に充電する場合は、Ａ側に、
又、二次電池（Batt２）２７を優先的に充電する場合
は、Ｂ側に、それぞれ切り換えられる。

【００９９】ここで図５に示す第２実施例（３）の動作
を説明する。図５に示す第２実施例（３）の構成に於い
ては、２つの二次電池（Batt１，Batt２）２６，２７の
優先充電順位が固定化されず、充電優先切換回路３６ａ
により任意に充電順位を設定できる。

【０１００】即ち、ここでは充電優先切換回路３６ａを
操作して、優先的に充電させる（先に充電させる）電池
（二次電池（Batt１）２６、又は二次電池（Batt２）２
７）を決める。

【０１０１】例えば二次電池（Batt１）２６を優先的に
（先行して）充電する場合は、充電優先切換回路３６ａ
をＡ側に切り換える。その後、制御信号（ＣＳａ）によ
り、スイッチ（ＳＷ１）２２、及びスイッチ（ＳＷ２）
３４がオンされることにより、定電圧定電流電源２１の
出力電源がスイッチ（ＳＷ１）２２、及び充電優先切換
回路３６ａを介して二次電池（Batt１）２６に供給され
て、充電優先切換回路３６ａで設定された優先順位に従
い、二次電池（Batt１）２６の充電が開始される。ここ
での充電は、定電圧定電流電源２１の電流制限値１ccに
従う定電流充電（ＣＣ）である。この際、負荷電流制限
値（ＩHC）を以下のように設定しておくことによって、
増幅器（Error Amp）３１からは、トランジスタ（ＴＲ
１）２５に、二次電池（Batt２）２７を充電させないよ
うな信号が出力される。即ち、［Ｉcc＝Ｖ REF（基準電
圧３２）／ＲS （固定抵抗３０）＝ＩHC］と設定してお
くことによって、上記した二次電池（Batt１）２６の定
電流充電時に於いては、トランジスタ（ＴＲ１）２５を
介して二次電池（Batt２）２７へ充電電流が流れるよう
なレベルのゲート信号が出力されない。

【０１０２】二次電池（Batt１）２６の充電が進み、定
電圧モードへ移行すると、充電電流は電池の特性によっ
て小さくなる。この電流が負荷電流制限値（ＩHC）にな
ると、固定抵抗（ＲS ）３０での電圧降下が基準電圧
（Ｖ REF）３２に等しくなるよう、即ち、二次電池（Ba
tt１）２６と二次電池（Batt２）２７との充電電流の和
が負荷電流制限値（ＩHC）になるように、増幅器（Erro
r Amp）３１が、トランジスタ（ＴＲ１）２５をシリー
ズレギュレーションする。

【０１０３】つまり、２本の二次電池（Batt１，Batt
２）２６，２７を並行して充電しているときは、定電圧
定電流電源２１からの供給電流は、常に、ＩHCで、二次
電池（Batt１）２６の充電電流が減った分だけ、二次電
池（Batt２）２７に充電される。また、［Ｉcc＞ＩHC］
であるので、定電圧定電流電源２１は、その電源の特性
上、定電圧モードで動作することから、二次電池（Batt
１）２６の電位が下がることはない。

【０１０４】この際、電池電圧センス回路２８は二次電
池（Batt１）２６の電圧を常時検出し、定電圧定電流電
源２１に帰還することで、充電時の電池電圧が正確に制
御される。

【０１０５】二次電池（Batt１）２６が満充電になる
と、制御信号（ＣＳａ）により、スイッチ（ＳＷ１）２
２、及びスイッチ（ＳＷ２）２３がオフし、制御信号
（ＣＳｂ）により、スイッチ（ＳＷ３）２４がオンし
て、二次電池（Batt２）２７を定電流充電する。

【０１０６】上記した動作は２つの二次電池（Batt１，
Batt２）２６，２７のうち、二次電池（Batt１）２６を
優先して先に充電するよう、充電優先切換回路３６ａを
Ａ側に切換設定した場合であるが、充電優先切換回路３
６ａをＢ側に切換設定した場合は、充電対象が切り替わ
り、上記同様の動作で二次電池（Batt２）２７が優先し
て先に充電される。

【０１０７】このような充電制御により、定電圧定電流
電源２１の余剰電力を有効に利用して、一時的に複数の
電池パックを並行して、かつ任意の順で充電させること
が可能となり、図８の（ａ）と（ｂ）の対比から明らか
なように、２つの二次電池（Batt１，Batt２）２６，２
７の総充電時間を短縮できる。

【０１０８】図６は本発明の第２実施例（４）の構成を
示す回路図である。図６に於いて、２１は定電圧定電流
電源であり、予め設定された電源の電流制限値（Ｉcc）
に従う出力電流制限機能をもつ。

【０１０９】２２は定電圧定電流電源２１の電源出力端
と充電優先切換回路３６ｂとの間の充電電流路に介在さ
れたスイッチ（ＳＷ１）であり、電源制御部から出力さ
れる制御信号（ＣＳａ）によりオン／オフ制御されるも
ので、先に充電する二次電池（二次電池（Batt１）２
６、又は二次電池（Batt２）２７）の充電開始時にオン
となり、満充電時にオフとなる。

【０１１０】２４は定電圧定電流電源２１の電源出力端
と充電優先切換回路３６ｂとの間の充電電流路に介在さ
れたスイッチ（ＳＷ３）であり、電源制御部から出力さ
れる制御信号（ＣＳｂ）によりオン／オフ制御されるも
ので、先に充電した二次電池（二次電池（Batt１）２
６、又は二次電池（Batt２）２７）の満充電時にオンと
なり、後に充電した二次電池の満充電時にオフとなる。

【０１１１】２６，２７はバッテリィ駆動が可能なポー
タブルコンピュータ本体のバッテリィ動作時に於ける主
電源供給源となる二次電池（Batt１，Batt２）であり、
ここではリチウム・イオン電池（セル、又は組電池）が
用いられ、充電優先切換回路３６ｂの優先順位に従って
充電される。

【０１１２】２８，２９はそれぞれ電池電圧センス回路
であり、二次電池（Batt１，Batt２）２６，２７の電圧
を検出する。この電池電圧センス回路２８，２９で検出
された電池電圧は定電圧定電流電源２１に帰還されて充
電時の電池電圧制御に供される。

【０１１３】３０は電源の供給電流を検出するための固
定抵抗（ＲS ）であり、両端に発生した電圧が、基準電
圧（Ｖ REF）３２とともに、増幅器（Error Amp）３１
に入力される。

【０１１４】３１は固定抵抗（ＲS ）３０の両端に発生
した電圧と基準電圧（Ｖ REF）３２とを入力し差動増幅
する増幅器（Error Amp）であり、固定抵抗（ＲS ）３
０の両端に発生した電圧が基準電圧（Ｖ REF）３２に等
しくなるように、オン／オフ時間比制御回路３５を制御
する。

【０１１５】３２は基準電圧（Ｖ REF）であり、固定抵
抗（ＲS ）３０で発生した電圧と比較するための基準と
なる電圧を発生する。３３はＤＣ−ＤＣコンバータであ
り、オン／オフ時間比制御回路３５の出力に従ってトラ
ンジスタ（ＴＲ１）をオン／オフ制御し、二次電池（Ba
tt１）２６、又は、二次電池（Batt２）２７の充電電流
をスイッチングレギュレーションする。

【０１１６】３４は増幅器（Error Amp）３１とオン／
オフ時間比制御回路３５との間の信号路に介在されたス
イッチ（ＳＷ２）であり、制御信号（ＣＳａ）によりオ
ン／オフ制御されるもので、先に充電する二次電池（二
次電池（Batt１）２６、又は二次電池（Batt２）２７）
の充電開始時にオンとなり、満充電時にオフとなる。

【０１１７】３５はオン／オフ時間比制御回路３５であ
り、増幅器（Error Amp）３１の出力に従ってＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ３３のオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）時間比
を制御する。

【０１１８】３６ｂは２回路２接点のスイッチ回路によ
り構成される充電優先切換回路であり、二次電池（Batt
１）２６を優先的に充電する場合は、Ａ側に、又、二次
電池（Batt２）２７を優先的に充電する場合は、Ｂ側
に、それぞれ切り換えられる。

【０１１９】ここで図６に示す第２実施例（４）の動作
を説明する。図６に示す第２実施例（４）の構成に於い
ても、図５に示す第２実施例（３）の場合と同様に、２
つの二次電池（Batt１，Batt２）２６，２７の優先充電
順位が固定化されず、充電優先切換回路３６ｂにより任
意に充電順位を設定できる。

【０１２０】即ち、ここでは充電優先切換回路３６ｂを
操作して、優先的に充電させる（先に充電させる）電池
（二次電池（Batt１）２６、又は二次電池（Batt２）２
７）を決める。

【０１２１】例えば二次電池（Batt１）２６を優先的に
（先行して）充電する場合は、充電優先切換回路３６ｂ
をＡ側に切り換える。その後、制御信号（ＣＳａ）によ
り、スイッチ（ＳＷ１）２２、及びスイッチ（ＳＷ２）
３４がオンされることにより、定電圧定電流電源２１の
出力電源がスイッチ（ＳＷ１）２２、及び充電優先切換
回路３６ｂを介して二次電池（Batt１）２６に供給され
て、充電優先切換回路３６ｂで設定された優先順位に従
い、二次電池（Batt１）２６の充電が開始される。ここ
での充電は、定電圧定電流電源２１の電流制限値１ccに
従う定電流充電（ＣＣ）である。この際、負荷電流制限
値（ＩHC）を［Ｉcc＝Ｖ REF（基準電圧３２）／ＲS
（固定抵抗３０）＝ＩHC］と設定しておくことによっ
て、増幅器（Error Amp）３１からは、オン／オフ時間
比制御回路３５に、二次電池（Batt２）２７を充電させ
ないような信号が出力される。即ち、上記した二次電池
（Batt１）２６の定電流充電時に於いては、オン／オフ
時間比制御回路３５より、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３の
トランジスタ（ＴＲ１）をスイッチング動作する信号が
出力されない。

【０１２２】二次電池（Batt１）２６の充電が進み、定
電圧モードへ移行すると、充電電流は電池の特性によっ
て小さくなる。この電流が負荷電流制限値（ＩHC）にな
ると、固定抵抗（ＲS ）３０での電圧降下が基準電圧
（Ｖ REF）３２に等しくなるよう、即ち、定電圧定電流
電源２１からの供給電流が負荷電流制限値（ＩHC）にな
るように、増幅器（Error Amp）３１からオン／オフ時
間比制御回路３５へ制御信号が出力される。

【０１２３】この増幅器（Error Amp）３１から出力さ
れる制御信号に従い、オン／オフ時間比制御回路３５が
ＤＣ−ＤＣコンバータ３３のスイッチングレギュレーシ
ョンを行なう。

【０１２４】つまり、２本の電池（二次電池（Batt１）
２６、及び二次電池（Batt２）２７）を並行して充電し
ているときは、定電圧定電流電源２１からの供給電流
は、常に、ＩHCで、二次電池（Batt１）２６の充電電流
が減った分だけ、二次電池（Batt２）２７に充電され
る。また、［Ｉcc＞ＩHC］であるので、定電圧定電流電
源２１は、その電源の特性上、定電圧モードで動作する
ことから、二次電池（Batt１）２６の電位が下がること
はない。

【０１２５】電池電圧センス回路２８は、二次電池（Ba
tt１）２６の電圧を検出し、定電圧定電流電源２１に帰
還することで、充電時の電池電圧を正確に制御できる。
二次電池（Batt１）２６が満充電になると、制御信号
（ＣＳａ）により、スイッチ（ＳＷ１）２２、及びスイ
ッチ（ＳＷ２）３４がオフし、制御信号（ＣＳｂ）によ
り、スイッチ（ＳＷ３）２４がオンして、二次電池（Ba
tt２）２７を定電流充電する。

【０１２６】又、電池（Batt１）２７を優先して先に充
電する際は、充電優先切換回路３６ｂをＢ側に切換設定
することにより、上記同様の動作で二次電池（Batt２）
２７が優先して先に充電される。

【０１２７】このような充電制御により、定電圧定電流
電源２１の余剰電力を有効に利用して、一時的に複数の
電池パックを並行して、かつ任意の順で充電させること
が可能となり、図８の（ａ）と（ｂ）の対比から明らか
なように、２つの二次電池（Batt１，Batt２）２６，２
７の総充電時間を短縮できる。

【０１２８】上記した第２実施例は、ポータブルコンピ
ュータ本体のバッテリィ電源をなすリチウム・イオン二
次電池を例に示したが、これに限らず、バッテリィ電源
を備えた、例えばワードプロセッサ等、他の電子機器に
於いても、又、リチウム・イオン以外の定電圧充電する
二次電池を用いた機器に於いても、上記した充電制御を
実現できる。

【０１２９】次に、図９（ａ），（ｂ）を参照して本発
明の第３実施例を説明する。この第３実施例は、二次電
池４５を充電する電源４１と、電池電圧を測定する電池
電圧判定部４４と、電池電圧が目標値（連続定電流充電
から断続定電流充電へ切り換えるための電池電圧目標値
４６、及び充電オフ時の電池電圧目標値４８）に達した
か否かを判定する電池電圧判定部４３と、この電池電圧
判定部４３の判定内容に従い充電をオン／オフ制御する
充電オン／オフ制御部４２とを備えて、電池電圧が目標
値４６より低い場合は連続で定電流充電し、電池電圧が
目標値４６より高くなった場合は、一定周期で定電流充
電をオン／オフ制御して、その充電オフ時の電池電圧が
目標値４８より高くなった時、満充電と判定することに
より、定電圧充電の必要がある二次電池の充電を行なう
充電装置に於いて、二次電池を急速充電することを特徴
とする。

【０１３０】図９（ａ），（ｂ）は本発明の第３実施例
の構成を示す回路図である。図９に於いて、４１は二次
電池４５の充電を行なう定電圧定電流電源であり、電池
電圧判定部４３からの信号に従い、充電オン・オフ制御
部４２を介して、二次電池４５を定電流充電、又は定電
圧充電する。即ち、電池電圧判定部４３からの信号に従
い、図９（ｂ）に示すＢ点までは定電流充電を行ない、
それ以降は定電圧充電を行なう。この際、定電流充電時
に於いては充電時の電池電圧が目標値４６を越えても目
標値４６より高い電圧を発生して定電流充電を行なう。

【０１３１】４２は充電をオン・オフ制御する充電オン
・オフ制御部であり、電池電圧判定部４３からの信号に
従い、充電時の電池電圧が目標値４６を越えた際に、所
定のオン／オフ周期で断続的な定電流充電を行なう。

【０１３２】４３は二次電池４５の電池電圧が目標値４
６，４８に達したか否かをそれぞれ判定する電池電圧判
定部であり、その判定した信号を定電圧定電流電源４
１、及び充電オン・オフ制御部４２に送る。

【０１３３】４４は二次電池４５の電池電圧を測定する
電池電圧判定部であり、測定電圧値を電池電圧判定部４
３に送る。又、４６は連続定電流充電から断続定電流充
電へ切り換えるための電池電圧目標値（以下第１の目標
値と称す）、４７ａは充電オン時の電池電圧、４７ｂは
充電オフ時の電池電圧、４８は充電オフ時の電池電圧目
標値（以下第２の目標値と称す）である（尚、ここでは
第１の目標値４６と第２の目標値４８とが同電位に設定
された場合を例示している）。４９は定電流充電時の充
電電流である。

【０１３４】ここで第３実施例の動作を説明する。二次
電池４５の充電開始時に於いては、定電圧定電流電源４
１の電源が充電オン・オフ制御部４２を介し連続して二
次電池４５に供給され、定電流充電が開始される。この
際、二次電池４５の端子電圧は、電池電圧測定部４４で
測定され、電池電圧判定部４３に入力される。

【０１３５】電池電圧判定部４３は、先ず、電池電圧測
定部４４から入力された電池電圧が第１の目標値４６に
達したか否かを判断して、以下のような充電制御を行な
い、二次電池４５を急速充電する。

【０１３６】即ち、充電を開始したときの電池電圧が、
同図（ｂ）の点ａに示す電圧であったとする。この値
は、第１の目標値４６より低いため、引き続き、連続給
電による定電流充電を行なう。

【０１３７】二次電池４５の充電が進むに従って電池電
圧は上昇する。この電池電圧の上昇で、同電圧が第１の
目標値４６に達すると（同図（ｂ）の点ｂ）、電池電圧
判定部４３は、その状態検知に伴い、充電オン・オフ制
御部４２に、定電流充電のオン・オフを繰り返す動作制
御信号を出力する。

【０１３８】充電のオン・オフが繰り返される定電流モ
ードに移行すると、電池電圧判定部４３は、電池電圧測
定部４４から入力される、充電オフ中の電池電圧を判定
し、このときの電圧が、第２の目標値４８に達している
か否かを判定する。達していなければ引き続き、充電オ
ン・オフを継続する。

【０１３９】更に充電が進行し、充電オフ時の電池電圧
が、第２の目標値４８に達すると（同図（ｂ）の点
ｃ）、電池電圧判定部４３は、定電圧定電流電源４１
に、第２の目標値４８と同じ電圧を出力されるための
（即ち定電圧充電のための）動作制御信号を出力する。

【０１４０】このうような充電制御により、二次電池４
５を図１０に示した従来技術に比し急速に充電できる。
尚、上記した実施例に於いては、第１の目標値４６と第
２の目標値４８とを同じ電圧値にしているが、それぞれ
ことなる電圧値であってもよい。又、上記した充電制御
は、リチウム・イオン二次電池に限らず、定電圧充電す
る必要がある他の二次電池に於いても適用できる。

【０１４１】次に図１１を参照して本発明の第４実施例
を説明する。この第４実施例は、二次電池相互の接続点
（Ｂ）に電流制限素子又は電流制限回路を介して充放電
用の電源回路が接続される接続点（Ｃ）を電源端子とし
てもつ、２個以上の二次電池を直列接続した組電池に於
いて、各二次電池の電圧を測定する電池電圧測定回路
と、接続点（Ｂ）から接続点（Ｃ）、あるいは接続点
（Ｃ）から接続点（Ｂ）に流れる電流（補正電流）をオ
ン／オフできるスイッチ手段と、補正電流をゼロにした
後、ある一定時間後に各二次電池の電圧を測定する手段
とを具備してなる構成として、組電池を構成する個々の
二次電池の電圧の差を補正する回路に於ける各二次電池
の電圧測定精度の向上を図ったもので、これにより過充
電、過放電を確実に防止することができる。

【０１４２】図１１に於いて、６１，６２は相互に直列
接続された組電池内の二次電池であり、その各電池電圧
をそれぞれＶ１，Ｖ２とする。６３は直列接続された二
次電池６１，６２の接続点（Ｂ）と充放電端子（Ｃ）と
の間に設けられた固定抵抗（Ｒ１）であり、二次電池６
１，６２の充放電を制限している。６４は上記二次電池
６１，６２、固定抵抗（Ｒ１）６３、充放電端子
（Ｃ）、及び電源端子（ＴＡ，ＴＢ）等で構成される組
電池である。この組電池６４の電源端子（ＴＡ，ＴＢ）
には外部より組電池全体の充電電源が供給される。

【０１４３】６５，６６は組電池６４の電源端子（Ｔ
Ａ，ＴＢ）間に接続された、それぞれが同一の抵抗値で
なる固定抵抗（Ｒ２，Ｒ３）である。この固定抵抗（Ｒ
２，Ｒ３）６５，６６の接続点（Ａ）は、組電池６４の
全電池電圧を２等分した電圧値となる。

【０１４４】６７は固定抵抗（Ｒ２，Ｒ３）６５，６６
の接続点（Ａ）の電圧値を増幅する増幅度１の増幅器で
あり、固定抵抗（Ｒ２，Ｒ３）６５，６６の接続点と同
じ電圧を出力する。

【０１４５】６８，６９は組電池６４の電源端子（Ｔ
Ａ，ＴＢ）と充放電端子（Ｃ）との間に介在された電圧
測定回路であり、二次電池６１，６２それぞれの電圧を
測定し、その測定した電圧値を外部出力信号７３，７４
として外部に出力する。

【０１４６】７０は増幅器６７の出力端と組電池６４の
充放電端子（Ｃ）との間に介在されたスイッチであり、
増幅器６７と固定抵抗（Ｒ１）６３を電気的にオン／オ
フする。

【０１４７】７１はスイッチ７０をオン／オフ制御する
スイッチ制御回路であり、充電中の二次電池６１，６２
の電圧を測定する際に、電圧チェック信号７２によりス
イッチ７０をオフする。また、スイッチ７０をオフして
から、ある一定時間経過後に電圧測定を行なうように、
電圧測定回路６８，６９に信号を出力する。

【０１４８】７２は外部からスイッチ制御回路７１に供
給される電圧チェック信号であり、二次電池６１，６２
の電圧を測定する際に有意となる。７３，７４は電圧測
定回路６８，６９で測定した各電圧値を外部へ出力する
外部出力信号である。

【０１４９】ここで第４実施例の動作を説明する。固定
抵抗（Ｒ２，Ｒ３）６５，６６の接続点（Ａ）には、組
電池６４の１／２の電圧が発生する。

【０１５０】上記接続点（Ａ）の電圧は増幅器６７に入
力される。増幅器６７は接続点（Ａ）と同じ電圧を出力
する。増幅器６７の出力は、スイッチ７０、組電池６４
の充放電端子（Ｃ）、固定抵抗（Ｒ１）６３をそれぞれ
経由して、二次電池６１，６２の接続点（Ｂ）に接続さ
れる。

【０１５１】通常の充電時は、スイッチ制御回路７１に
有意の電圧チェック信号７２が供給されておらず、従っ
てスイッチ７０がオン状態にあり、充電電源が、電源端
子（ＴＡ，ＴＢ）、及び充放電端子（Ｃ）を介して組電
池６４の二次電池６１，６２に供給され、二次電池６
１，６２が充電される。

【０１５２】二次電池６１，６２の電圧（Ｖ１，Ｖ２）
が［Ｖ１＞Ｖ２］であるとき、接続点（Ａ）の電圧は、
組電池全体の電圧の１／２の電圧よりも高くなる。この
とき、増幅器６７から、スイッチ７０、組電池６４の充
放電端子（Ｃ）、電流制限用固定抵抗（Ｒ１）６３をそ
れぞれ経由して、二次電池６１，６２の接続点（Ｂ）に
補正電流が流れ、この電流分、二次電池６２の充電電流
が二次電池６１より多くなり、二次電池６１，６２の電
位差を少なくする。

【０１５３】二次電池６１，６２の電圧が、［Ｖ１＜Ｖ
２］であるときは、上記した充電時とは逆に動作するこ
とで、二次電池６１，６２の電位差を少なくする。上記
充電時に於いて、電圧測定回路６８，６９が出力する二
次電池６１，６２の電圧は、電流制限用固定抵抗（Ｒ
１）６３に生じる電位差を含んでいる。従って二次電池
６１，６２の接続点（Ｂ）の電池電圧を測定する際は、
電流制限用固定抵抗（Ｒ１）６３の電圧降下を含んだ値
を測定することになり、正確な電池電圧を測定できな
い。本発明はこの不都合を解消したものである。

【０１５４】上記充電中に、二次電池６１，６２の電圧
を測定する場合は、有意の電圧チェック信号７２をスイ
ッチ制御回路７１に供給し、スイッチ７０をスイッチオ
フする。

【０１５５】これにより、増幅器６７と、電流制限用固
定抵抗（Ｒ１）６３が接続された充放電端子（Ｃ）との
間の回路（電流路）が断たれて、固定抵抗（Ｒ１）６３
に生じていた電位差がなくなり、正確な電池電圧が測定
できるが、電池電流が変化しても電池電圧は追随しない
ので、補正電流がゼロになってから一定時間経過後に電
圧測定を行なう。即ち、スイッチ制御回路７１は、電圧
チェック信号７２に従い、スイッチ７０をオフした後、
一定時間を経て、電圧測定回路６８，６９に測定信号を
出力する。

【０１５６】これにより電圧測定回路６８，６９は、補
正電流がゼロになってから一定時間経過後に二次電池６
１，６２の電圧測定を行なった、正確な電圧値を外部出
力信号７３、７４として外部に出力することができる。

【０１５７】このようにして、組電池６４を構成する二
次電池６１，６２の電圧を正確に測定することにより、
過充電、過放電を防止することができる。次に、図１２
及び図１３を参照して本発明の第５実施例を説明する。

【０１５８】本発明の第５実施例は、２セル以上が直列
接続される組電池の各セルそれぞれから電力供給される
負荷がある形態、又はセルの電圧に応じて消費電流が変
化する負荷がある形態に於いて、直列接続された電池相
互の接続点と負荷相互の接続点を結ぶ回路の電流（中性
線電流）を検知する回路手段と、その検知信号によって
各電池セルの放電電流を制御する回路手段と、その回路
が負荷と並列接続される回路手段とを具備して、中性線
電流が０Ａ（ゼロアンペア）になるよう制御することに
より、各電池セルの放電電流（消費電流）を等しくし
て、電池の性能を最大限に発揮することができるように
したことを特徴とする。

【０１５９】図１２は本発明の第５実施例（１）の構成
を示す回路図である。図１２に於いて、８１，８２は互
に直列接続された二次電池である。８３は二次電池８
１，８２相互の接続点（Ｂｊ）と負荷８６，８７相互の
接続点（Ｌｊ）との間を接続する中性線に介在された電
流検知回路であり、中性線に流れる電流を検知する。

【０１６０】８４は二次電池８１の放電電流制御回路で
あり、電流検知回路８３の制御情報によって消費電流が
変化する（ＩF ＜ＩG のときに電流が流れる）。８５は
二次電池８２の放電電流制御回路であり、電流検知回路
８３の制御情報によって消費電流が変化する（ＩF ＞Ｉ
G のときに電流が流れる）。

【０１６１】８６は二次電池８１の負荷（Ａ）である。
この負荷８６に流れる電流をＩF とする。８７は二次電
池８２の負荷（Ｂ）である。この負荷に流れる電流をＩ
G とする。

【０１６２】ここで図１２に示す第５実施例（１）の動
作を説明する。二次電池８１，８２の負荷８６，８７に
流れる電流ＩF 、ＩG に差があると、その差分が中性線
に流れる。この電流を電流検知回路８３によって検知す
る。

【０１６３】この検知情報をもとに、放電電流制御回路
８４，８５の消費電流を変化させ、中性線に流れる電流
を０Ａにすることにより、各二次電池８１，８２の放電
電流を等しくする。

【０１６４】この動作を具体的に説明する。 ＩF ＜Ｉd のとき このときの中性線には、「ＩG −ＩF 」の電流が、二次
電池８１，８２相互の接続点Ｂｊから負荷８６，８７相
互の接続点Ｌｊに向かって流れる。

【０１６５】電流検知回路８３は、この電流の大きさと
方向を検知し、放電電流制御回路８４に中性線電流が０
Ａになるような大きさの電流を流すよう指示を出す（こ
のとき、放電電流制御回路８５には、電流を流さないよ
うに指示を出す）。

【０１６６】ＩF ＞Ｉd のとき このときの中性線には、「ＩF −ＩG 」の電流が、上記
とは逆に接続点Ｌｊから接続点Ｂｊに向かって流れる。

【０１６７】電流検知回路８３は、この電流の大きさと
方向を検知し、放電電流制御回路８５に中性線電流が０
Ａになるような大きさの電流を流すよう指示を出す（こ
のとき、放電電流制御回路８４には、電流を流さないよ
うに指示を出す）。

【０１６８】このように、中性線電流が０Ａ（ゼロアン
ペア）になるよう制御することにより、各二次電池８
１，８２の放電電流（消費電流）を等しくして、電池の
性能を最大限に発揮することができる。

【０１６９】図１３（ａ）は本発明の第５実施例（２）
の構成を示す回路図であり、同図（ｂ），（ｃ），
（ｄ）はそれぞれ同図（ａ）に示す第５実施例（２）の
動作説明図である。

【０１７０】図１３に於いて、９１、９２は互に直列接
続された二次電池である。９３は二次電池９１，９２相
互の接続点（Ｂｊ）と負荷９４，９５相互の接続点（Ｌ
ｊ）との間を接続する中性線に介在された、入力インピ
ーダンスが著しく高い、増幅度１の増幅器である。９４
は二次電池９１の電圧に応じて消費電流が変化する負荷
であり、例えば、二次電池９１の電圧を監視する回路で
ある。９５は二次電池９２の電圧に応じて消費電流が変
化する負荷であり、例えば、二次電池９２の電圧を監視
する回路である。

【０１７１】本来、負荷９４，９５は、図１３（ｂ）に
示すように、それぞれの二次電池９１，９２と並列に接
続される。ところが、同図（ａ）に示すように、二次電
池９１，９２と負荷９４，９５との間に増幅度１の増幅
器９３を設けても、接続点Ｂｊと接続点Ｌｊは同じ電圧
であるため、同図（ｂ）の動作と何ら変わりない（機能
的には同じ）。

【０１７２】同図（ｂ）の場合の負荷９４，９５の消費
電流ＩD 、ＩE は、それぞれの二次電池９１，９２から
供給されるため、ＩD ≠ＩE の場合、電池の放電電流に
差が生じるが、同図（ａ）ではＩD とＩE の差の電流は
増幅器９３から供給される。この増幅器９３の電源は二
次電池９１，９２の直列回路から供給されるため、電池
の放電電流は同じで差は生じない。

【０１７３】これを具体的に説明する。 ＩD ＞ＩE のとき 負荷９４の消費電流をＩD 、負荷９５の消費電流をＩE
とすると、同図（ｃ）に示すように、ライン２に、その
差分（ＩD −ＩE ）が図示矢印方向に流れる。従って、
ライン４にはＩE ＋（ＩD −ＩE ）＝ＩD の大きさの電
流が流れ、ライン５とライン４の電流は等しい。

【０１７４】ところで、増幅度１の増幅器９３の入力イ
ンピーダンスは著しく大きいため、入力端子には電流が
ほとんど流れない。故に二次電池９１と二次電池９２の
消費電流は同じになる。

【０１７５】ＩD ＜ＩE のとき この際は、同図（ｄ）に示すように、上記図（ｃ）の場
合とは逆に、負荷９４，９５の消費電流の差分（ＩE −
ＩD ）の大きさの電流が流れる。これにより上記同様の
理由により二次電池９１と二次電池９２の消費電流が同
じになる。

【０１７６】上記したような、直列接続された二次電池
の消費電流を等しく制御する機能をもつことにより、電
池の性能を最大限に発揮することができる。次に、図１
５を参照して本発明の第６実施例を説明する。

【０１７７】本発明の第６実施例は、二次電池単セルを
直列接続してなる複数種の組電池のうちの任意の組電池
が実装可能なポータブルコンピュータに於いて、組電池
の種別毎に二次電池単セルの直列接続点位置を特定した
電圧検出端をもつ組電池と、この組電池の電圧検出端よ
り得られる電圧により実装された組電池の種別を認識す
る手段とを具備してなる構成として、最小信号数で簡単
かつ安価に、複数種の組電池を使用可能としたことを特
徴とする。

【０１７８】図１５は本発明の第６実施例の構成を示す
回路図である。図１５に於いて、２０１はポータブルコ
ンピュータ本体に着脱可能なパック形式の組電池であ
り、複数の二次電池を直列接続して構成される。２０２
は組電池２０１の正（＋）端子、２０３は組電池２０１
の負（＋）端子であり、ポータブルコンピュータ本体に
実装されることにより、同本体の内部電源回路に回路接
続される。２０４は組電池２０１の電圧検出接点であ
り、抵抗を介して組電池（電池パック）の種類に固有の
電池接続点（ａ，ｂ，…，ｅ）に接続される。

【０１７９】２０５は組電池２０１の端子電圧を検出
し、検出した値により実装二次電池の種類を認識するハ
ードウェア（電圧検出回路）であり、例えば電源コント
ロール用のマイクロプロセッサである。

【０１８０】２０６は組電池２０１の電圧検出接点２０
４を、抵抗を介し、二次電池の種類に固有の電池接続点
（ａ，ｂ，…，ｅ）に回路接続するための固定配線であ
り、二次電池（電池パック）の種類（電池電圧、容量
等）により予め定められた特定の電池接続点（ａ，ｂ，
…，ｅ）が抵抗を介し電圧検出接点２０４に配線接続さ
れる。

【０１８１】２０７，２０８はそれぞれ電圧検出回路２
０５の入力信号線であり、内部でＡ／Ｄ変換される。こ
こで図１５に示す第６実施例の動作を説明する。

【０１８２】この実施例では、４セルの組電池を例に示
している。この場合、電池接続点（ａ，ｂ，…，ｅ）、
固定配線２０６、及び電圧検出接点２０４による電池の
種類判別可能数は５種類となる。固定配線２０６による
電池接続点（ａ，ｂ，…，ｅ）接続先は電池の種類によ
り、予め接続点ａ〜ｅの中から選択しておく。この際、
電圧検出接点２０４で検出される電圧は、単セル電圧の
整数倍となる。

【０１８３】例えば、単セルあたりの電圧を１．２Ｖと
すると、接続点ａで検出される電圧は４．８Ｖ、接続点
ｂで検出される電圧は３．６Ｖ、接続点ｃで検出される
電圧は２．４Ｖ、接続点ｄで検出される電圧は１．２
Ｖ、接続点ｅで検出される電圧は０Ｖとなり、この電圧
検出接点２０４の電圧を判別することにより容易に電池
の種類が識別可能である。

【０１８４】組電池２０１の電池電圧がローバッテリ状
態等で変化した場合に於いても、分圧比は［Ｖｉｎ２／
Ｖｉｎ１］で表され、変化しないため、組電池の種類が
識別可能である。

【０１８５】尚、上記実施例による電池種類の認識手段
は、ポータブルコンピュータに限らず、バッテリィドラ
イブが可能な例えばワードプロセッサ等、他の電子機器
に於いても適用可能である。又、組電池２０１の端子電
圧を検出して、実装二次電池の種類を認識するハードウ
ェア（電圧検出回路）も電源コントロール用のマイクロ
プロセッサに限らず、他のハードウェアであってもよ
い。

【０１８６】上記したような電池種類の認識機構によ
り、電池の識別に機械式のハードウェアを必要としない
ため、又、電源制御にマイクロコントローラを用いた場
合は、回路に追加される部品が抵抗１つで済むため、製
造コストが上昇せず、安価、かつ容易に実現できる。
又、組電池全体の電圧で識別を行なう場合に比較して、
電圧検出用接点で検出される電圧は、１セルあたりの電
圧の整数倍なので、正確な判別が可能である。又、電圧
検出用接点が１端子で済むため、コネクタを介して組電
池を接続する場合、従来のコネクタに＋１端子されたも
のを選択すればよく、従ってコネクタの価格上昇分の製
造コスト上昇で済む。又、電池の種類を的確に認識する
ことができるため、電池の性能を最大限に引き出すこと
が可能である。

【０１８７】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、リ
チウム・イオン二次電池を主電源供給源として長時間動
作を可能にしたポータブルコンピュータが提供できる。
又、本発明によれば、充電中のリチウム二次電池が定電
圧充電へ切り替わり、ある定めた充電電力以下になる
と、充電中の電池パックの満充電検出前に電源の余剰電
力を利用して次の電池パックの充電を開始し、一時的に
複数の電池パックを並行して充電することにより、複数
の電池パックの総充電時間を短縮し、かつ余剰電力を有
効に利用することのできる充電回路が提供できる。

【０１８８】又、本発明によれば、定電圧充電の必要が
ある二次電池の充電を行なう充電装置に於いて、二次電
池を急速充電することのできる二次電池の急速充電方式
が提供できる。

【０１８９】又、本発明によれば、組電池を構成する個
々の二次電池の電圧の差を補正する回路に於いて、各二
次電池の電圧を正確に測定することができ、これにより
過充電、過放電を確実に防止することができる、組電池
の電池電圧測定装置が提供できる。

【０１９０】又、本発明によれば、二次電池セルを直列
接続した組電池に於いて、それぞれの二次電池セルの消
費電流を等しくすることができ、これにより電池の性能
を最大限に発揮することができる二次電池の放電制御方
式が提供できる。

【０１９１】又、本発明によれば、複数の二次電池単セ
ルを直列接続した複数種の組電池から任意種類の組電池
を実装可能とするポータブルコンピュータに於いて、最
小信号数で簡単かつ安価に実装組電池の種類識別機能を
実現できる複数種の組電池を使用可能としたポータブル
コンピュータが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に於ける装置全体の外観構
成及び構成要素の配置状態を示す斜視図。

【図２】上記第１実施例の回路構成を示す図。

【図３】本発明の第２実施例（１）の回路構成を示す
図。

【図４】本発明の第２実施例（２）の回路構成を示す
図。

【図５】本発明の第２実施例（３）の回路構成を示す
図。

【図６】本発明の第２実施例（４）の回路構成を示す
図。

【図７】上記第２実施例に於いて、２つの二次電池の各
充電シーケンスを各段階毎に対比しながら示す図。

【図８】上記第２実施例に於いて、２つの二次電池の充
電動作を従来技術と対比して示す充電動作説明図。

【図９】本発明の第３実施例に於ける回路構成図及び動
作説明図。

【図１０】上記第３実施例に対する従来技術の動作説明
図。

【図１１】本発明の第４実施例の回路構成を示す図。

【図１２】本発明の第５実施例（１）の回路構成を示す
図。

【図１３】本発明の第５実施例（２）の回路構成を示す
図。

【図１４】上記第５実施例（２）に対する従来技術の回
路構成を示す図。

【図１５】本発明の第６実施例の回路構成を示す図。

【符号の説明】

１１…電池パック、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…リチウム
・イオン二次電池による組電池、１２…電源ＰＣＢ（電
源用印刷配線基板）、１３…システムＰＣＢ、１４…表
示装置（フラットパネルディスプレイ）、１５…キーボ
ード、１６Ａ…充電回路、１６Ｂ…電圧監視回路、１７
…外部商用交流電源、２１…定電圧定電流電源、２２…
スイッチ（ＳＷ１）、２３…スイッチ（ＳＷ２）、２４
…スイッチ（ＳＷ３）、２５…トランジスタ（ＴＲ
１）、２６…二次電池（Batt１）、２７…二次電池（Ba
tt２）、２８，２９…電池電圧センス回路、３０…固定
抵抗（ＲS ）、３１…増幅器（Error Amp）、３２…基
準電圧（Ｖ REF）、３３…ＤＣ−ＤＣコンバータ、３４
…スイッチ（ＳＷ２）、３５…オン／オフ時間比制御回
路、３６ａ，３６ｂ…充電優先切換回路、４１…定電圧
定電流電源、４２…充電オン・オフ制御部、４３…電池
電圧判定部、４４…電池電圧判定部、４５…二次電池、
６１，６２…二次電池、６３…固定抵抗（Ｒ１）、６４
…組電池、６５…固定抵抗（Ｒ２）、６６…固定抵抗
（Ｒ３）、６７…増幅器、６８，６９…電圧測定回路、
７０…スイッチ、７１…スイッチ制御回路、８１，８２
…二次電池、８３…電流検知回路、８４，８５…放電電
流制御回路、８６…負荷（Ａ），８７…負荷（Ｂ）、９
１，９２…二次電池、９３…増幅器、９４，９５…電池
電圧に応じて消費電流が変化する負荷（電圧監視回
路）、２０１…組電池、２０２…組電池の正（＋）端
子、２０３…組電池の負（＋）端子、２０４…電圧検出
接点、２０５…実装二次電池の種類を認識するハードウ
ェア（電圧検出回路）、２０６…選択固定配線、２０７
…、２０８…、ＴＡ，ＴＢ…充電用電極、Ｐａ，Ｐｂ…
電圧監視用電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日野 裕一郎 東京都青梅市末広町２丁目９番地 株式会 社東芝青梅工場内 (72)発明者 田代 直樹 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 萩原 昌彦 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 三井 圭一 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 内田 朋彦 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リチウム・イオン二次電池単セルがｎ個
   並列接続された組電池をｍ組直列接続して構成した電池
   パックと、この電池パックを充電する充電回路とを具備
   し、上記電池パックをバッテリ動作時の主電源供給源と
   したことを特徴とするポータブルコンピュータ。
2. 【請求項２】 リチウム・イオン二次電池単セルを２乃
   至４個並列接続して組電池を構成し、この組電池を３組
   乃至４組直列接続して電池パックを構成した請求項１記
   載のポータブルコンピュータ。
3. 【請求項３】 組電池の両端電極を電池パック外部に導
   出するモニタ電極と、この電極相互間に接続され、各組
   電池の両端電圧を監視する電圧監視手段とを具備してな
   る請求項１記載のポータブルコンピュータ。
4. 【請求項４】 電圧監視回路の監視で充電の必要を判断
   したとき上記モニタ電極を通して組電池を個別に充電す
   る充電回路を備えた請求項３記載のポータブルコンピュ
   ータ。
5. 【請求項５】 単体のリチウム二次電池、又はその組電
   池を用いた電池パックを一度に複数装着することができ
   る充電回路に於いて、 上記電池パックに充電用の電源を供給する定電圧定電流
   電源と、 上記電池パックの充電電流を検出する電流検出回路と、 上記充電電流を予め定められた一定値に制御するシリー
   ズレギュレーション回路と、 上記定電圧定電流電源による電池パックへの定電流充電
   が設定値以下になったとき、当該電池パックへの充電を
   定電圧充電に移行させ、上記シリーズレギュレーション
   回路による充電電流制御範囲内で他の電池パックを定電
   流充電する制御手段とを具備し、 充電中の電池パックが満充電状態になる以前にシリーズ
   レギュレーションによる充電電流制御範囲内で他の電池
   パックへ充電を行なうことを特徴とする充電回路。
6. 【請求項６】 単体のリチウム二次電池、又はその組電
   池を用いた電池パックを一度に複数装着することができ
   る充電回路に於いて、 上記電池パックに充電用の電源を供給する定電圧定電流
   電源と、 上記電池パックの充電電流を検出する電流検出回路と、 上記充電電流を予め定められた一定値に制御するスイッ
   チングレギュレーション回路と、 上記定電圧定電流電源による電池パックへの定電流充電
   が設定値以下になったとき、当該電池パックへの充電を
   定電圧充電に移行させ、上記スイッチングレギュレーシ
   ョン回路による充電電流制御範囲内で他の電池パックを
   定電流充電する制御手段とを具備し、 充電中の電池パックが満充電状態になる以前にスイッチ
   ングレギュレーションによる充電電流制御範囲内で他の
   電池パックへ充電を行なうことを特徴とする充電回路。
7. 【請求項７】 単体のリチウム二次電池、又はその組電
   池を用いた電池パックを一度に複数装着することができ
   る充電回路に於いて、 上記各電池パックの充電優先順位を設定する手段と、 上記優先順位に従い選択された電池パックに充電用の電
   源を供給する定電圧定電流電源と、 上記電池パックの充電電流を検出する電流検出回路と、 上記充電電流を予め定められた一定値に制御するシリー
   ズレギュレーション回路と、 上記定電圧定電流電源による電池パックへの定電流充電
   が設定値以下になったとき、当該電池パックへの充電を
   定電圧充電に移行させ、上記シリーズレギュレーション
   回路による充電電流制御範囲内で上記充電優先順位に従
   う次の電池パックを定電流充電する制御手段とを具備
   し、 充電中の電池パックが満充電状態になる以前にシリーズ
   レギュレーションによる充電電流制御範囲内で設定順位
   に従う次の電池パックへ充電を行なうことを特徴とする
   充電回路。
8. 【請求項８】 単体のリチウム二次電池、又はその組電
   池を用いた電池パックを一度に複数装着することができ
   る充電回路に於いて、 上記各電池パックの充電優先順位を設定する手段と、 上記優先順位に従い選択された電池パックに充電用の電
   源を供給する定電圧定電流電源と、 上記電池パックの充電電流を検出する電流検出回路と、 上記充電電流を予め定められた一定値に制御するスイッ
   チングレギュレーション回路と、 上記定電圧定電流電源による電池パックへの定電流充電
   が設定値以下になったとき、当該電池パックへの充電を
   定電圧充電に移行させ、上記スイッチングレギュレーシ
   ョン回路による充電電流制御範囲内で上記充電優先順位
   に従う次の電池パックを定電流充電する制御手段とを具
   備し、 充電中の電池パックが満充電状態になる以前にスイッチ
   ングレギュレーションによる充電電流制御範囲内で設定
   順位に従う次の電池パックへ充電を行なうことを特徴と
   する充電回路。
9. 【請求項９】 定電圧充電を必要とする二次電池の充電
   回路に於いて、 上記二次電池を連続充電する手段と、同連続充電時に於
   いて電池電圧が第１の設定電圧に達したことを判定する
   手段と、同判定時に於いて上記二次電池を連続充電から
   所定の間隔で断続的に充電を行なう断続充電に切替える
   手段と、 上記断続充電時に於ける非充電状態での電池電圧が第２
   の設定電圧に達したことを判定する手段と、同判定時に
   於いて断続充電から定電圧充電に切替える手段とを具備
   し、二次電池の連続充電による電池電圧が第１の設定電
   圧に達した際に断続充電に切替え、断続充電下での非充
   電時の電池電圧が第２の設定電圧に達した際に定電圧充
   電に切替えることを特徴とした定電圧充電を必要とする
   二次電池の急速充電方式。
10. 【請求項１０】 直列接続された２個以上の二次電池単
    セルと、二次電池単セル相互の接続点に電流制限抵抗を
    介して接続される端子とを備えてなる組電池の電池電圧
    測定装置に於いて、上記端子に接続される増幅器を含む
    補正電流路と、この補正電流路の増幅器と上記端子との
    間に介在される電圧測定用のスイッチと、このスイッチ
    をオン／オフ制御する手段と、上記スイッチをオフした
    後の上記二次電池単セル各々の電圧を測定し出力する手
    段とを具備してなることを特徴とする組電池の電池電圧
    測定装置。
11. 【請求項１１】 ２個以上の二次電池単セルが直列接続
    された組電池と、 上記各二次電池単セルに対応して設けられ、対応する二
    次電池単セルから電力が供給され、又は対応する二次電
    池単セルの電圧に応じて消費電流が変化する直列接続さ
    れた負荷とでなる回路に於いて、 二次電池単セル相互の接続点と負荷相互の接続点との間
    の中性線電流路に介在された電流検知回路と、 この検知電流に従い各二次電池単セルの放電電流を個別
    に制御して上記中性線電流路を無電流状態に制御し各二
    次電池単セルの放電電流を等しくする放電電流制御回路
    とを具備してなることを特徴とする二次電池の放電制御
    方式。
12. 【請求項１２】 ２個以上の二次電池単セルが直列接続
    された組電池と、 上記各二次電池単セルに対応して設けられ、対応する二
    次電池単セルから電力が供給され、又は対応する二次電
    池単セルの電圧に応じて消費電流が変化する直列接続さ
    れた負荷とでなる回路に於いて、二次電池単セル相互の
    接続点と負荷相互の接続点との間に、二次電池単セル相
    互の接続点電圧を増幅し負荷相互の接続点に出力する増
    幅度１の増幅器を設け、上記各負荷の消費電流が異なる
    場合であっても上記各二次電池単セルの消費電流を等し
    くしたことを特徴とする二次電池の放電制御方式。
13. 【請求項１３】 二次電池単セルを直列接続してなる複
    数種の組電池のうちの任意の組電池が実装可能なポータ
    ブルコンピュータに於いて、組電池の種別毎に二次電池
    単セルの直列接続点位置を特定した電圧検出端をもつ組
    電池と、この組電池の電圧検出端より得られる電圧によ
    り実装された組電池の種別を認識する手段とを具備して
    なることを特徴とするポータブルコンピュータ。