CN101630857A - 充电器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种充电器，其不具有不必要的充电器功能和结构，能够对与用户的必要性对应的多个电池进行充电。该充电器(100)对电池(40)进行充电，其具有供给充电的电力的电源电路(12)、控制该电源电路(12)的控制部(13)和经由输入开关(18)与电源电路(12)的输入侧连接的输出端子(19)，控制部(13)当电池(40)被满格充电时，使电源电路(12)形成关闭状态，并使输入开关(18)接通，从而将所输入的电力从输出端子(19)输出。

Description

充电器
技术领域
本发明涉及一种充电器。
背景技术
在下述的专利文献中，为了能够对所安装的多个电池单元进行充电，与此对应地，在充电器上设置有多个充电触点。并且，在这些多个充电触点上设置有多个开关，以能够从一个电源电路顺次供给电力而进行充电。
专利文献1：日本特开2000-253595
在该公报的充电器中，作为多个电池单元，能够对四个电池单元进行充电，与此对应地，安装有四组充电触点和开关。
用户现有两个充电单元并对其充电的情况下，仅需要两组充电触点和开关，不需要其他的充电触点和开关，购买具有不需要的充电器结构和功能的充电器是浪费的。
另一方面，用户现有五个充电单元并对其进行充电的情况下，需要购买两个上述公报的充电器，与上述同样地，购买具有不需要的充电器结构和功能的充电器是浪费的。
发明内容
本发明是以解决上述缺点为目的而研发的。本发明的重要目的在于，提供一种不具有不必要的充电器功能和结构，能够对与用户的必要性对应的多个电池进行充电的充电器。
本发明的充电器具有这样的特征：对电池40进行充电的充电器100具有供给充电的电力的电源电路12、控制该电源电路12的控制部13和经由输入开关18与电源电路12的输入侧连接的输出端子19，控制部13当电池40被满格充电时，使电源电路12形成关闭状态，并使输入开关18接通，从而将所输入的电力从输出端子19输出。
〔发明效果〕
本发明的充电器，通过使用多个该充电器，将来自一个充电器的输出端子的输出与其他充电器连接，从而能够在由一个充电器对电池进行满格充电后，由其他充电器进行充电。并且，由于能够通过用户所需数量的充电器顺次对多个电池进行充电，所以与上述的以往技术比较，没有充电器不必要的功能和结构。
附图说明
图1是本发明的一实施例的充电台和电池内置设备的方块图。
图2是表示相对于从受电线圈供给充电电路的消耗电力的、送电线圈的电流的图。
图3是表示将一个AC适配器与多个充电台连接的状态的方块图。
图4是表示电池内置设备的控制电路将开关元件进行接通断开切换而传送信息的状态的图。
图5是本发明的一实施例的便携设备和充电台的立体图。
图6是图5所示的便携设备和充电台的A-A线剖面图。
图7是充电台的立体图。
图8是拆掉图7所示的充电台的上壳体的立体图。
图9是从底面看排列使用多个充电台的状态的背面立体图。
图10是表示从便携设备拆除积层电池的状态的分解立体图。
图11是图10所示的积层电池的底面立体图。
图12是图11所示的积层电池的分解立体图。
图13是表示积层电池的另一例的立体图。
图14是表示图13所示的积层电池的输出端子的立体图。
附图标记说明
100充电器
10充电台
10A第一充电台
10B第二充电台
11、121送电线圈
12电源电路
13送电控制部(＝控制部)
14信息接收电路
15电流检测电路
16霍尔IC
17LED
18输入开关
19输出端子
20AC适配器
30、50电池内置设备
30A第一电池内置设备
30B第二电池内置设备
31、51受电线圈
32充电电路
33检测电路
34信息传送电路
35开关元件
36控制电路
37磁铁
40、54电池
111壳体
111A上壳体
111B下壳体
112安装部
113弯曲底面
114阻挡壁
115侧壁
116支承台
116A倾斜面
117连结部
117a旋转轴
117b嵌装凸部
118嵌装凹部
119收纳凹部
120电路基板
121送电线圈
123屏蔽层
50电池内置设备
50A第一电池内置设备
50B第二电池内置设备
51受电线圈
53弯曲背面
54电池
54A单四电池
54B单三电池
60设备主体
61电池收纳部
62电源端子
63拆装盖
65操作部
66分隔壁
67卡止凹部
68卡止凹部
69导向槽
70积层电池
71电池盒
71a导向槽
71b保持肋
71c端子窗
71d插入部
71e定位壁
71f端子窗
72电池座
72a嵌装凹部
72b周壁
72c凹部
73电路基板
74托架
74a定位凸部
75屏蔽层
76背面罩体
77卡止钩
78弹性钩
79凸条
80电池组件
81锁定螺栓
82收纳空间
83输出端子
83a折曲片
83b弹性突出片
84电子部件
85输出端子
85A弹性突出部
85a接触部
85b前端部
85B线圈部
85C固定部
85D立起部
86导板
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施例。其中，以下所示的实施例例示了用于具体化本发明的技术思想的信息传送方法和使用该信息传送方法的充电台以及电池内置设备，不过，本发明不将信息传送方法和充电台以及电池内置设备局限于以下方式。
另外，在该说明书中，为了便于理解权利要求的保护范围，将与实施例所示的部件对应的序号标记在“权利要求书”和“发明内容”中的部件。但是，权利要求书中所示的部件绝不是限定于实施例的部件。
图1是表示内置能够充电的电池40作为电源的电池内置设备30和配置该电池内置设备30而对内置的电池40充电的充电台10的方块图。内置于电池内置设备30中的电池40能够采用镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池等能够充电的全部电池。另外，图3表示将一个AC适配器20与两台充电台10连接的状态。
图1、图3的方块图中，对电池40进行充电的充电器100由供给充电的电力的电源电路12和控制该电源电路12的控制部13构成。充电器100由充电台10和电池内置设备30构成。
电池内置设备30具有与充电台10的送电线圈11电磁耦合的受电线圈31、对由该受电线圈31感应的交流进行整流并转换为对电池40充电的直流的充电电路32、检测被充电的电池40的状态例如电压和电流和温度和满格充电的检测电路33、控制切换受电线圈31的负荷的开关元件35而传送由该检测电路33检测的信息的信息传送电路34。
充电电路32虽未图示，但具有对由该受电线圈31感应的交流进行整流并转换为直流的整流电路和使由整流电路整流的脉动电流平滑化的电容器构成的平滑电路。充电电路32根据所充电的电池40的类型而设计在最佳的电路上。例如，对镍氢电池、镍镉电池进行充电的充电电路具有使输出电流稳定化的恒流电路，对锂离子电池进行充电的充电电路中内置有稳压-恒流充电电路。
检测电路33检测电池40的电压和电流和温度和满格充电。检测电流的电路通过放大器(未图示)放大并检测与电池串联连接的电流检测电阻(未图示)的两端的电压。由放大器的输出电压检测充电电流。检测电池的温度的电路连接有配置成与电池热耦合的温度传感器(未图示)。温度传感器是电阻根据热敏电阻器等温度而变化的元件，检测电阻来检测电池温度。另外，内置有镍氢电池和镍镉电池的电池内置设备的检测电路检测正在充电的电池的峰值电压，或者检测从峰值电压的ΔV降低，来检测满格充电。内置有锂离子电池的电池内置设备检测电池的电压而检测满格充电，或在恒流充电后、在稳压充电中当充电电流为规定值以下时检测满格充电。
信息传送电路34具有经由充电电路32与受电线圈31连接的开关元件35和控制该开关元件35的接通断开的控制电路36。控制电路36由微型计算机等构成，以来自受电线圈31的电力为电源进行动作。图1所示的电池内置设备30与电池40串联地连接有开关元件35。在该开关元件35中能够兼用作将电池40的充电状态进行接通断开控制的开关元件。该开关元件35被控制为断开，经由充电电路32而使受电线圈31的负荷形成开放状态。不过，虽然未图示，但是开关元件不经由充电电路而也能够与受电线圈串联连接。该开关元件也被控制为断开，受电线圈的负荷被直接形成开放状态。控制电路36基于由检测电路33检测的电池等信息以对应的模式控制开关元件35，使受电线圈31的负荷变化。由受电线圈31感应的交流电力输入充电电路32，由充电电路32转换为直流而对电池40充电。在由受电线圈31对电池40充电的状态下，控制电路36使开关元件35形成接通状态。接通状态的开关元件35将充电电路32的输出供给电池40而对电池40进行充电。控制电路36当停止电池40的充电，或者将电池的信息传送给送电线圈11侧的充电台10时，将开关元件35切换为断开。
当将开关元件35从接通切换为断开，将受电线圈31的负荷切换为开放状态时，则与受电线圈31电磁耦合的送电线圈11的电流变化。图2表示相对于从受电线圈31向充电电路32供给的消耗电力的、送电线圈11的电流。如该图所示，将开关元件35切换为断开，使受电线圈31的负荷形成开放状态，使供给充电电路32的电力为零，则送电线圈11的电流也减少。因此，送电线圈11侧的充电台10检测送电线圈11的电流，能够检测到开关元件35从接通切换为断开的情况。
图1所示的电池内置设备30的控制电路36将开关元件35进行接通断开切换，电池的传送信息的状态示于图4。该图表示控制电路36将开关元件35进行接通断开切换，以规定的模式向受电线圈31的电流进行断续的状态。该图中，横轴表示时间，纵轴表示受电侧电力波形(电池40的充电电力)，纵轴的受电侧电力波形为与送电侧电流波形或开关元件35的控制模式同等的模式。这样的模式也是受电线圈31的负荷的变化。
图4的(1)中作为电池的信息表示对电池40进行充电的状态。在该状态下，控制电路36将开关元件35连续而形成接通状态。其中，如图的虚线所示，也能够将开关元件35暂时以脉冲状切换为断开(例如4.5秒钟充电接通、0.5秒钟充电断开)。该状态下，从送电线圈11向受电线圈31进行电力输送，受电线圈31的输出被供给充电电路32而对电池40进行充电。检测该状态的送电线圈11侧的充电台10将由LED17构成的指示灯点亮，显示处于充电状态。
图4的(2)为充电的待机状态，控制电路36在该状态下将开关元件35保持在断开，暂时以脉冲状切换为接通，将处于充电的待机状态的情况传送给送电线圈11侧的充电台10(脉冲的周期例如能够设定为大约500m秒，脉冲幅度例如能够设定为大约70m秒)。充电台10检测处于充电待机中，从送电线圈11向受电线圈31进行电力输送，形成能够对电池40进行充电的状态。该状态，由于处于能够对电池40进行充电的状态，所以LED17的指示灯被点亮。这样的充电待机状态例如为充电开始时的电池温度从规定温度范围(例如0～4℃)离开时的状态。
图4的(3)为电池40被满格充电的状态，控制电路36将开关元件35切换为断开。其中，该状态下，控制电路36如图的虚线所示，将连续地保持断开的开关元件35以规定的周期切换为接通，也能够将被满格充电的情况传送给送电线圈11侧的充电台10(脉冲的周期例如能够设定为大约200m秒、脉冲幅度例如能够设定为大约100m秒)。送电线圈11检测出开关元件35连续地以规定时间保持断开的情况，停止从送电线圈11向受电线圈31的电力输送，即停止对送电线圈11供给交流电力。该状态下，送电线圈11侧的充电台10显示熄灭LED 17而停止充电的状态。
图4的(4)为不能够正常对检测电池40进行充电的充电错误的状态，控制电路36以规定的周期例如100m秒的周期、规定的时间间隔例如10m秒的时间，将开关元件35切换为接通，将充电错误的信息传送给充电台10。充电台10检测出充电错误，停止从送电线圈11向受电线圈31的电力输送。即、停止向送电线圈11供给交流电力。该状态下，充电台10使LED 17的指示灯一亮一灭，显示充电错误。
图4的(5)中，控制电路36以规定的模式(例如脉冲周期约为20m秒、脉冲幅度约为10m秒)将开关元件35进行接通断开切换，作为电池的信息将ID信息传送给充电台10。充电台10辨识传送来的ID，确认到为正常状态的情况后，开始充电、即从送电线圈11向受电线圈31进行电力输送。充电台10辨识ID，若为正常，则从送电线圈11向受电线圈31开始电力输送，但是当判定为不正常时，则不开始从送电线圈11向受电线圈31的电力输送。即，不开始对送电线圈11的交流电力的供给。在此，充电台10检测到电池内置设备30的安装后首先开始送电。电池内置设备30的控制电路36以从充电台10输送的电力作为电源起动，形成能够传送ID的状态。充电台10检测送电开始后在既定时间以内是否从电池内置设备30传送ID信息，若不能够辨识ID，则停止送电。
以上图4所示的模式能够将脉冲的周期形成为200～1000m秒左右的范围，将脉冲幅度形成为5～200m秒左右的范围，将各电池等信息的模式以能够区别的方式进行设定。
这样的模式，形成能够以脉冲1周期检测、辨识的模式，但是为了在充电台10侧可靠地检测，在数次的脉冲周期(2～10次、优选为3～6次、更优选为4次)反复进行。在此，根据这样的模式，对电池40充电，施加电流、电压、电力，所以电池等信息用的充电能够在充电台10侧可靠地检测到，并且考虑到充电带来的对电池的不良影响(过充电等)，优选上述的次数的脉冲周期。
另外，将一周期的脉冲模式形成相同，通过使脉冲周期的次数为不同的次数，从而也能够区别各电池等的信息。
充电台10具有将所输入的电力转换为规定频率的交流电并供给送电线圈11的电源电路12、控制该电源电路12并控制向送电线圈11的电力供给的送电控制部13、从送电线圈11的电流变化来检测电池等的信息并将电池等的信息输出给送电控制部13的信息接收电路14。
电源电路12是供给所充电的电力，将从AC适配器20输入的直流转换为规定的频率和电压的交流(或脉动电流)的DC/AC转换器。该电源电路12将与变压器(未图示)的初级侧连接的功率晶体管(未图示)以规定的周期进行接通断开切换，将直流变换为交流而输出。该电源电路12将功率晶体管切换而保持在断开，能够遮断向送电线圈11的交流输出。
信息接收电路14检测供给电源电路12的电流(换言之，流入送电线圈11的电流)，检测受电线圈31的负荷变动、即开关元件35的接通断开。图中所示的信息接收电路14为检测供给电源电路12的电流的电流检测电路15。开关元件35被切换为断开时，则如图2所示，送电线圈11的电流减少，电源电路12的消耗电力减少，所以能够检测供给电源电路12的电流的减少，能够检测开关元件35的断开。不过，虽然未图示，但是信息接收电路也能够采用直接检测流入送电线圈的电流的电流检测电路。开关元件35当被切换为断开时，则如图2所示，送电线圈11的电流减少，所以能够检测出供给电源电路12的电流的减少，检测开关元件35的断开。受电线圈31侧的电池内置设备30检测电池40的状态，将开关元件35切换为断开，传送电池等的信息，所以信息接收电路14能够根据电流检测电路15所检测的电流的变化来检测并输出电池等的信息。例如，电流检测电路15检测出电流以图4的(1)～(5)所示的模式变化，(1)……充电中、(2)……充电待机中、(3)……充电结束、(4)……充电错误、(5)ID的信息，检测并输出受电线圈31侧的信息。
作为内置微型计算机等的控制部，送电控制部13通过从作为信息接收电路14的电流检测电路15输入的电池等信息，与各电池等的信息对应地来控制电源电路12。即，在图4的(1)的充电中和(2)的充电待机中，从电源电路12向送电线圈11供给交流电力，形成从送电线圈11向受电线圈31进行电力输送的状态。另外，当检测图4的(3)的电池40被满格充电的状态和(4)的充电错误的信息时，送电控制部13将电源电路12控制为停止输出的状态。电源电路12的DC/AC转换器能够将与变压器的初级侧连接的功率晶体管等半导体开关元件保持在断开，能够遮断向送电线圈11的交流电力的输出。另外，送电控制部13，当从电流检测电路15输入ID为正常的信息时，则开始向送电线圈11供给交流电力，当输入ID不正常的信息时，则停止向送电线圈11的交流电力的供给。
在此，送电控制部13将从作为信息接收电路14的电流检测电路15输入的电压以规定的周期、例如5m秒钟周期(设定为如图4所示的最小脉冲幅度短的周期)作为电压数据取入，从而进行检测和运算，作为电池等的信息进行辨识和判定。并且，送电控制部13辨识和判定电池等的信息后，与电池等的信息对应地控制电源电路12。
另外，送电控制部13通过从作为信息接收电路14的电流检测电路15输入的电池等的信息，来控制电源电路12。电池内置设备30通过检测电路33来检测电池40的电压或电流或温度，根据控制电路36检测的信号来将开关元件35进行接通断开切换，将电池等的信息传送给充电台10。因此，充电台10通过电流检测电路15检测表示从电池内置设备30传送的电池40的电压或电流或温度等的电池等的信息，送电控制部13也能够通过所检测的电池等的信息来控制电源电路12。例如，当电池40的电压和电流和温度变为异常的范围时，还能够遮断电源电路12的输出，停止从送电线圈11向受电线圈31的电力输送。
另外，充电台10如以下检测配置安装有电池内置设备30的情况。图1所示的电池内置设备30内置有磁铁37(后述的图11、图13中收纳在背面罩体76的内侧收纳凹部中)，充电台10在与配置于固定位置上的电池内置设备30的磁铁37相对的位置上内置有霍尔IC 16。该充电台10中，霍尔IC 16(在后述的图8中，在电池内置设备30设置在充电台10上的状态下，以与磁铁37相对的方式在倾斜设置的支承板16′上支承设有霍尔IC 16)利用霍尔效应，当检测电池内置设备30配置在固定位置上的情况(配置检测)时，从霍尔IC 16向送电控制部13输出接通信号。送电控制部13当输入接通信号，则控制电源电路12，形成从送电线圈11向受电线圈31进行电力输送的状态。即，形成输出接通状态。这是因为电池内置设备30的控制电路36被从充电台10输送电力而起动，形成能够传送ID的状态。并且，接收电力供给的电池内置设备30传送ID信息。充电台检测送电开始后，在既定时间以内是否从电池内置设备30传送ID信息，若不能辨识ID，则停止送电。
图3表示将一个AC适配器20与两台充电台10连接的状态。该充电台10当配置在第一充电台10A上的电池40被满格充电时，将AC适配器20切换为第二充电台10B，通过一个适配器20顺次将电力供给两台充电台10，对在配置于各充电台10上的电池内置设备30中内置的电池40顺次进行充电。因此，第一充电台10A将控制向第二充电台10B的电力供给的输入开关18设置在电源电路12的输入侧，并且设置有从该输入开关18输出的输出端子19。输入开关18被送电控制部13控制。第一充电台10A当在配置于此的第一电池内置设备30A中内置的电池40被满格充电时，则通过送电控制部13将电源电路12切换为断开状态后，将输入开关18切换为接通，形成向与输出端子19连接的第二充电台10B，从AC适配器20供给电力的状态。第二充电台10B通过从AC适配器20输入的电力，对内置于所配置的第二电池内置设备30中的电池40进行充电。
另外，通过连接多个图3所示的充电台10，从而能够利用一个AC适配器20而对多个充电台顺次供给电力。
另外，在本实施例中，通过送电线圈11和受电线圈31以无触点充电方式对电池40供给来自电源电路12的电力，从而对电池40进行充电。也能够取代之，从电源电路得到直流电力而供给电池，通过公知的方法来检测电池的满格充电。这种情况下，作为通常的充电器，利用金属端子等使触点接触而对电池和充电器进行充电。
图7、图8表示以电池内置设备50(相当于图1、3的方块图的电池内置设备30)作为便携设备，将其配置在充电台10的安装部112上的状态。电池内置设备50如图6所示，内置受电线圈51和通过向该受电线圈51输送电力的电力充电的电池54。充电台10将电池内置设备50拆装自如地设置于壳体111的安装部112，对电池内置设备50的电池54进行充电。在本实施例中，作为由电池驱动的电池内置设备50能够利用操作电子游戏设备等电子产品的遥控器。
图6和图7的充电台10在上壳体111A设有安装部12。上壳体111A的安装部112构成底面以U槽状弯曲的弯曲底面113。图中的上壳体111A的安装部112以作为U槽状的弯曲底面113的长度方向朝向后方倾斜成上坡度的姿势，在其下端设有阻挡壁114。该安装部112将与长度方向正交的剖面形状形成U槽状，将电池内置设备50引导至准确的位置。该上壳体111A在安装部112的两侧设有一对侧壁15，在安装部112的下端部塑料成形制成设置阻挡壁114的形状。
如图6和图8所示，充电台10在上壳体111A的弯曲底面113的内侧配置送电线圈121。送电线圈121为卷绕成平面状的平面线圈，接近配设在弯曲底面113的内表面。送电线圈121卷绕成在U槽状的长度方向上细长的环状，能够向沿长度方向长的区域进行电力输送。图中的送电线圈121为平面线圈，但是，送电线圈也能够为沿着弯曲底面将两侧部形成弯曲面的平面线圈。
另外，图1、图3的方块图中记载的送电线圈11、受电线圈31，在图6、图8、图12中被记载为送电线圈21、受电线圈51。
送电线圈121在受电线圈51的相反侧、图中送电线圈121的下侧设有屏蔽层123。屏蔽层123为由导磁率高的金属或铁素体构成的层，屏蔽送电线圈121的受电线圈51的相反侧。屏蔽层123和送电线圈121固定在内置于壳体111上的塑料制的支承台116上。支承台116隔着电路基板120而固定在下壳体111B上，将屏蔽层123和送电线圈121配置于壳体111的固定位置。该支承台116具有沿着弯曲底面113的倾斜面116A，在该倾斜面116A上层叠固定有屏蔽层123和送电线圈121。另外，在电路基板120上，以电池内置设备30设置在充电台10上的状态，以与电池内置设备30的磁铁37相对的方式倾斜设置有支承板16′，在该支承板16′上支承设置有霍尔IC 16。另外，也能够代替该支承板16′，而在能够检测(配置检测)到电池内置设备30配置在固定位置上的情况的范围内，将霍尔IC 16设置在电路基板120上。
图9表示横向排列多台充电台10并对多个电池内置设备50的电池进行充电的状态。该状态下使用的充电台10具有能够拆装自如地与横向邻接的充电台10连结的连结部117。连结部117以能够在水平面内旋转90°折叠的方式与下壳体111B的底面连结。该连结部117为塑料制，如图4所示，在其一端部向上突出设置能够旋转地与下壳体111B连结的旋转轴117a，在另一端部向上突出设置由设于相邻的充电台10的下壳体111B的嵌装凹部118引导的嵌装凸部117b。下壳体111B在底面设有引导连结部117的嵌装凸部117b的嵌装凹部118。该连结部117在不使用的状态下以不向相邻的充电台10突出的方式折叠。在相邻排列使用充电台10时，将其旋转90度，从下壳体111B拉出，将嵌装凸部117b装入相邻的下壳体111B的嵌装凹部118，连结相邻的充电台10。
如图9所示，由从商业用电转换为直流的AC适配器125(相当于图1、图3的方块图的AC适配器20)输入的电源连接器126供给电力。如图9所示，电源连接器126固定在壳体111的背面上。另外，在壳体111的底面能够拆装地收纳对相邻的充电台10供给电力的电源编码器128。为了收纳电源编码器128，在壳体111的底面设有嵌装电源编码器28的收纳凹部119。该电源编码器128在图1、3的方块图中与输出端子19连接，如图9所示，将电源编码器128的前端的插座，如图9的箭头所示，插入并连接在电源连接器126中。
充电台10、充电器100由从电源连接器26在AC适配器125或来自相邻的充电台10的电源编码器128中通过而输入的电力，对电池内置设备50的电池54(相当于图1、图3的方块图的电池40)进行充电。即，对送电线圈121进行励磁。
如上所述，对多个电池内置设备50的电池54顺次进行充电的电路结构无需增大来自AC适配器25的输入电力，而能够对多个电池内置设备50的电池54进行满格充电。
在电池内置设备50中，如图6所示，将载置于充电台10的安装部112的背面形成弯曲成沿着U槽状的弯曲底面113的形状而形成弯曲背面53，在该弯曲背面53的内侧内置有卷绕成沿着弯曲背面53的弯曲面的受电线圈51。图中的电池内置设备50在前表面和背面的一部分上设有开关等操作部65。电池内置设备50对内置设于充电台10的安装部112的电池54进行充电。电池内置设备50如图7所示，以使上下的长度方向朝向后方而形成上坡度的姿势，设置在充电台10的安装部112上，以使其下端载置于阻挡壁114的姿势进行安装。
电池内置设备50在弯曲背面53的内侧内置有卷绕在沿着弯曲背面53的弯曲面上的受电线圈51。图6和图10的电池内置设备50由设备主体60和积层电池70构成，该设备主体60具有平行排列收纳多根圆筒形电池54的电池收纳部61，该积层电池70拆装自如地安装在该设备主体60的电池收纳部61上。设备主体60在其背面开口而设置电池收纳部61，在此安装积层电池70以堵塞开口部。图中的电池内置设备50在积层电池70内置电池54和受电线圈51，在弯曲背面53的内侧收纳受电线圈51。设备主体60的电池收纳部61如图6和10的虚线所示，形成能够平行排列收纳多个、图中为两根单三电池54B的形状。积层电池70形成能够代替多个、图中为两根单三电池54B而能够拆装地收纳在电池收纳部61中的外形。如图10所示，该结构的电池内置设备50在单三电池54B和能够充电的积层电池70的两者中均能便利使用。但是，自不待言，电池内置设备可不内置能够拆装的积层电池，而内置能够拆装地能够充电的电池，另外，也可将对该电池切换充电电力的受电线圈配设在弯曲背面的内侧。如图10的虚线所示，设备主体60在将单三电池54B安装在电池收纳部61中的状态下，由拆装盖63闭塞开口部。拆装盖63能够拆装地与电池收纳部61的开口部连结。拆除拆装盖63，将单三电池54B安装在电池收纳部61中，在安装单三电池54B的状态下，将拆装盖63与设备主体60连结，从而闭塞电池收纳部61的开口部。
积层电池70拆除拆装盖63而安装在电池收纳部61中。安装在电池收纳部61中的积层电池70以一体结构设有拆装盖。该积层电池70安装在电池收纳部61上以闭塞开口部。积层电池70示于图11和图12。图12为图11所示的积层电池70的分解立体图。另外，将电池内置设备50设置于充电台10的状态的剖面图示于图6。这些图中所示的积层电池70具有：收纳电池54的电池盒71、收纳在该电池盒71的两根单四电池54A、将单四电池54A配置于固定位置的电池座72、与层叠配设在该电池座72之上的电池54连接的电路基板73、层叠配设在该电路基板73之上的托架74、配设在该托架74之上的屏蔽层75、配设在屏蔽层75之上的受电线圈51、以及配设在受电线圈51之上的背面罩体76。背面罩体76和托架74和电池座72由绝缘性材料的塑料成形而制成。背面罩体76的内侧收纳凹部中收纳有磁铁37。
背面罩体76成形为沿着设备主体60的弯曲背面53的弯曲面，表面和内表面形成弯曲面。图中的背面罩体76由于代替电池收纳部61的拆装盖63使用，所以外形形成能够闭塞电池收纳部61的开口部的外形、即与拆装盖63相同的形状。图中的积层电池70经由背面罩体76而与设备主体60的电池收纳部61连结。在该背面罩体76中，以其能够相对于电池收纳部61的开口部拆装的方式，在其上端部(图11中左下部)一体成形设有卡止钩77，在其下端部(图11中右上部)一体成形设有与电池收纳部61的开口部卡止的弹性钩78。电池收纳部61在其上下端部设有与卡止钩77和弹性钩78卡止的嵌装凹部67、68。该积层电池70以将卡止钩77挂在卡止凹部67上的状态下压入电池收纳部61，使弹性钩78与嵌装凹部68卡止，以不能拆除的状态设置于电池收纳部61。使弹性钩78弹性变形而从嵌装凹部68拆除，积层电池70能够从设备主体60拆除。另外，图6的剖面图所示的背面罩体76在两侧缘的中央部设有沿长度方向延伸的凸条79。该凸条79装入设于在设备主体60中设置的电池收纳部61的开口部两侧上的导向槽69，能够可靠地将背面罩体76与开口部连结。
受电线圈51配设在背面罩体76的内表面。受电线圈51将作为在表面设有绝缘皮膜的金属的铜线卷绕成平面状而形成平面线圈，将其变形成沿着背面罩体76的内表面的弯曲面的形状，与背面罩体76的弯曲面接近配设。受电线圈51以与送电线圈21高效率地电磁耦合的方式，形成沿电池内置设备50的长度方向即单四电池54A的长度方向细长的环状。
屏蔽层75层叠在受电线圈51的下表面，使电路基板73和电池54相对于送电线圈121磁屏蔽。该屏蔽层75为金属或铁素体等导磁率高的层，防止送电线圈121的高频影响电路基板73和电池54。屏蔽层75弯曲成沿着受电线圈51的形状，接近受电线圈51的背面配设。
托架74为塑料制，将与背面罩体76相对的表面成形为沿着背面罩体76的弯曲面。托架74以在其表面和背面罩体76的内表面之间设置弯曲的间隙且在此夹持受电线圈51和屏蔽层75的状态固定。托架74使其与电路基板73相对的背面形成平面状，或者成形为设有引导安装在电路基板73上的电子部件的凹部的形状，并层叠在电路基板73上而固定。另外，托架74在其表面上一体成形设有将受电线圈51配置于固定位置的定位凸部74a。定位凸部74a被细长的受电线圈51的内侧孔引导，将受电线圈51配置于固定位置。图12的托架74在细长的受电线圈51的内侧孔的长度方向上离开，而设置成位于其两端部，将受电线圈51配置于固定位置。另外，托架74较厚地成形具有定位凸部74a的部分，兼作固定电池盒71的螺旋夹突缘。该托架74能够将贯通电池盒71的锁定螺栓81拧入托架74的各定位凸部74a，将电池盒71固定在托架74上。
电路基板73安装有对电池54进行充电的充电电路。在电路基板73上配置图1、图3的方块图所示的充电电路32、检测电路33、开关元件35以及配线等。
电路基板73安装有实现以上的充电电路32、检测电路33、开关元件35等的电子部件84。电路基板73将所安装的电子部件84在图12中固定在下面(图6中的上面)即电池侧。
电池座72将多根图中为两根单四电池54A配置于固定位置，并且将电路基板73配置于固定位置。电池座72为塑料制，成形为在电池相对面上设置电池54的嵌装凹部72a的形状。图中的积层电池70由于内置有两根单四电池54A，所以平行设置两列沿着单四电池54A的圆筒的形状的嵌装凹部72a。积层电池70的单四电池54A代替图6的虚线所示的单三电池54B而安装在电池收纳部61上。单四电池54A由于外径比单三电池54B小，所以如图6所示，中心位置比安装在电池收纳部61上的单三电池54B更向两侧离开配置，扩大电池间的间隙，在此设置配置安装在电路基板73上的电子部件84的收纳空间82。即，单四电池54能够尽量向外侧离开配置，扩大电池间的收纳空间82。
电池座72在作为与电路基板73相对的相对面的基板相对面上一体成形设有将电路基板73嵌装在固定位置的周壁72b。在该周壁72b的内侧嵌装电路基板73并将其固定在固定位置上。另外，在电池座72中将引导固定在电路基板73上的电子部件84的凹部72c设置于基板相对面。该凹部72c位于相邻的电池54之间，可有效利用电池54之间形成的收纳空间82，来配设电子部件84。
电池盒71塑料成形为在内部能够收纳多个图中为两根的单四电池54A的箱形，使开口部与背面罩体76连结。箱形的电池盒71使开口缘通过嵌合卡止结构与背面罩体76连结，或者通过焊接与其连结，使开口部由背面罩体76闭塞，从而组装成电池盒71。图6的剖面图所示的电池盒71在其底面设有引导设于电池收纳部61的分隔壁66的导向槽71a。分隔壁66为了将单三电池54B收纳在固定位置上而被设于电池54之间。另外，电池盒71在导向槽71a的两侧一体成形设有将单四电池54A配置于固定位置的保持肋71b。该电池盒71在保持肋71b和两侧的侧壁之间装入单四电池54A并将其配置于固定位置。另外，图11和图12所示的电池盒71开设使输出端子83向外部露出的端子窗71c，从端子窗71c向外部露出输出端子83。来自电池的输出从输出端子输出，图中所示的输出端子83为对弹性变形的金属板折曲加工而成，将向电池盒71的内侧折曲而成的折曲片83a弹性靠压在电池54的端部电极上而电气连接。另外，一方的输出端子83(图11中为下侧的输出端子)设置有向折曲片83a的相反侧折曲而成的弹性突出片83b，将该弹性突出部83b从端子窗71c突出。从端子窗突出的弹性突出片83b弹性靠压设于电池收纳部61上的电源端子62而电气连接。积层电池70的输出端子83如图10所示，与设于电池收纳部61的电源端子62接触，对设备主体60供给电力。电源端子62配置在与收纳于电池收纳部61的单三电池54B的电极接触的位置上。因此，收纳代替单三电池54B的积层电池70，从积层电池70对设备主体60供给电力。
以上的积层电池70通过以下的工序进行组装。
(1)在电池盒71中收纳电池54，在该电池54之上配设电池座72，将电池54配置于固定位置。
(2)在电池座72之上层叠电路基板73和托架74，进而，在托架74之上经由屏蔽层75层叠受电线圈51，将受电线圈51配置于托架74的固定位置。在该状态下，连接电路基板73、电池54和受电线圈51，在电池盒71的端子窗71c的内侧配置与电路基板73连接的输出端子83。
(3)将贯通电池盒71的锁定螺栓81拧入托架74的定位凸部74a，将托架74固定于电池盒71，形成电池组件80。
(4)将电池盒71的开口缘固定在背面罩体76上，将电池组件80固定在背面罩体76上。
另外，积层电池也能够将输出端子形成图13和图14所示的结构。这些图所示的积层电池70中，将作为一方的输出端子(图中左侧的输出端子)、即具有从电池盒71突出的接触部的输出端子85形成为对弹性金属线加工而成的弹簧触点。图中的输出端子85形成将金属线的中央部分以矩形折曲而从电池盒71向外部突出的弹性突出部85A，并且将金属线的两端作为固定部85C而固定在电路基板73上。在弹性突出部85A和固定部95C的中间左右对称地设置有线圈部85B，以该线圈部85B作为轴而使弹性突出部85A转动，形成将弹性突出部85A弹性地向电池盒71的外侧压出的结构。另外，弹性端子85在两侧的线圈部85B和固定部85C之间设置立起部85D，将线圈部85B配置在从电路基板73离开的位置上。该结构的输出端子85在弹性突出部85A的两侧设置线圈部85B，并且将两侧的固定部85C固定在电路基板73上，所以能够使弹性突出部85A的触点压提高到两倍。另外，通过将两处的固定部85C焊接在电路基板73上而固定，从而能够在减小向电路基板73的连接电阻的同时而稳定地进行支承。
另外，弹性靠压部85A将其与电源端子接触的部分折曲成山形而作为接触部85a。该弹性靠压部85A由于将折曲成山形而成的两个接触部85a与电源端子接触，所以能够在减小接触电阻的同时稳定地进行电气连接。另外，输出端子85将弹性靠压部85A的前端部85b插入设于电池盒71上的插入部71d中，使该前端部85b抵接在插入部71d的定位壁71e上，限制接触部85a的突出量。该结构能够在保护弹性突出部85A的同时维持稳定的接触压。
另外，该积层电池如图14所示，在配置作为弹簧触点的输出端子85的一侧的电池54的端部，在电池54的端部电极上点焊接导板86，并且将该导板86焊接固定在电路基板73上。另外，在该导板86的两侧，将输出端子85的固定部85C焊接固定在电路基板73上，由此能够节省空间且稳定地进行组装。另外，使弹性突出部85A从电池盒71突出的端子窗71f形成保持输出端子85的线圈部85B的形状而兼用作线圈部85B的保持部。该结构由于通过电池盒71的端子窗71f来保持线圈部85B，所以无需使用其他部件，就能够在使输出端子85绝缘的同时稳定地保持该输出端子85。

Claims (1)

1、一种充电器，该充电器(100)对电池(40)进行充电，其具有供给充电的电力的电源电路(12)、控制该电源电路(12)的控制部(13)、经由输入开关(18)与电源电路(12)的输入侧连接的输出端子(19)，其中，
控制部(13)当电池(40)被满格充电时，使电源电路(12)形成关闭状态，并使输入开关(18)接通，从而将所输入的电力从输出端子(19)输出。
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