JP2000175366A - Charging system, battery pack, and charger - Google Patents

Charging system, battery pack, and charger

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JP2000175366A
JP2000175366A JP10344278A JP34427898A JP2000175366A JP 2000175366 A JP2000175366 A JP 2000175366A JP 10344278 A JP10344278 A JP 10344278A JP 34427898 A JP34427898 A JP 34427898A JP 2000175366 A JP2000175366 A JP 2000175366A
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JP
Japan
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charging
voltage
battery pack
battery
charger
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JP10344278A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Konishi
將之 小西
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Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging system capable of fully charging a constant- voltage charging battery at all times while a short circuit of the charging battery caused by a connection between input terminals of the battery pack is prevented surely. SOLUTION: A battery pack 1 used in a charging system includes a circuit breaker 20 for opening or closing a charging path between a lithium battery 10 and an input terminal 13. An operation switch 22 for closing a charging path is provided, and when a voltage is applied to the input terminals 12 and 13, the circuit breaker 20 is operated so that a base current of the circuit breaker 20 is made to flow and the charging path is closed. When the battery pack 1 is not connected to a charger 5, the charging path is cut off by the circuit breaker 20, so the lithium battery 10 is not short-circuited even if a metallic member and the like is put in contact with the input terminals 12 and 13. In addition, when the battery pack 1 is connected to the charger 5, the lithium battery 10 is not damaged by an overcurrent, and full charge is always carried out because a transistor with a small drop in voltage is used as the circuit breaker 20.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電池パックを充電
器に装着して、電池パックに内蔵された定電圧式充電電
池を充電する充電システム及び、この充電システムに用
いる電池パック及び充電器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging system in which a battery pack is mounted on a charger to charge a constant-voltage rechargeable battery built in the battery pack, and a battery pack and a charger used in the charging system. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、携帯電話、バーコードリーダ
ー等の小型の携帯型機器の電源として、電池パックが用
いられている。そして、この電池パックを充電する充電
システムとしては、電池パックを携帯型機器本体から取
りはずさずに充電できるよう、携帯型機器ごと電池パッ
クを充電器に装着して充電するシステムが一般に採用さ
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a battery pack has been used as a power source for a small portable device such as a mobile phone and a bar code reader. As a charging system for charging the battery pack, a system for charging the battery pack together with the portable device together with the portable device so as to be able to charge without removing the battery pack from the portable device body is generally adopted. .

【0003】このような充電システムに用いられる電池
パックP1は、図6に示すように、充電電池P10を内
蔵し、また、この充電電池P10から放出される電力
(以下「放電電力」という)を消費する消費機器P3
(例えば上述した小型の携帯型機器)に接続される一対
の出力端子P14,P15と、この出力端子P14,P
15とは別に、充電電池P10を充電する電力(以下
「充電電力」という)を供給する充電器P5に接続され
る一対の入力端子P12,P13とを備えている。ま
た、この電池パックP1は、充電電池P10から出力さ
れる放電電力の電流値を調整するための高抵抗素子から
なるポリスイッチPSと、入力端子P12,P13間に
金属片などが接触して、充電電池P10が短絡するのを
防止するためのダイオードP20とを備えている。そし
て、一方の入力端子P12は、充電電池P10のマイナ
ス側電極に直接接続され、他方の入力端子P13は、ダ
イオードP20を介して充電電池P10のプラス側電極
に接続されている。また、一方の出力端子P14は、ポ
リスイッチPSを介して充電電池P10のマイナス側電
極に接続され、他方の出力端子P15は直接充電電池P
10のプラス側電極に接続されている。尚、ダイオード
P20は、入力端子P13から充電電池P10のプラス
側電極に向かう方向を順方向として接続されている。
[0003] As shown in FIG. 6, a battery pack P1 used in such a charging system has a built-in rechargeable battery P10, and the power discharged from the rechargeable battery P10 (hereinafter referred to as "discharge power"). Consumer equipment P3 to consume
(For example, the above-mentioned small portable device), a pair of output terminals P14, P15, and the output terminals P14, P15.
15 and a pair of input terminals P12 and P13 connected to a charger P5 that supplies electric power for charging the rechargeable battery P10 (hereinafter referred to as “charging power”). Further, in the battery pack P1, a metal piece or the like is brought into contact between the poly switch PS made of a high resistance element for adjusting the current value of the discharge power output from the rechargeable battery P10 and the input terminals P12 and P13, A diode P20 for preventing the rechargeable battery P10 from being short-circuited. One input terminal P12 is directly connected to the negative electrode of the rechargeable battery P10, and the other input terminal P13 is connected to the positive electrode of the rechargeable battery P10 via the diode P20. One output terminal P14 is connected to the negative electrode of the rechargeable battery P10 via the polyswitch PS, and the other output terminal P15 is directly connected to the rechargeable battery P10.
It is connected to ten positive electrodes. The diode P20 is connected such that the direction from the input terminal P13 to the positive electrode of the rechargeable battery P10 is a forward direction.

【0004】以上のように構成された電池パックP1
は、充電器P5に装着すると、入力端子P12,P13
と、充電器P5の供給端子P50とが導通し、そして、
充電電流が流れる方向、すなわち入力端子P13から充
電電池P10を介して入力端子P12に向かう方向が、
ダイオードP20の順方向と一致するので、充電電力が
充電器P5から充電電池P10に供給され、充電がなさ
れる。一方、この電池パックP1は、充電器P5から取
り外しているとき、例えば金属片等が入力端子P12,
P13間に接触しても、短絡電流が流れる方向、すなわ
ち、充電電池P10のプラス側電極から入力端子P1
3、金属片、入力端子P12を介して充電電池P10の
マイナス側電極に向かう方向が、ダイオードP20の順
方向と一致しないので、充電電池P10が短絡しないの
である。
[0004] The battery pack P1 constructed as described above.
Are connected to the input terminals P12 and P13 when attached to the charger P5.
And the supply terminal P50 of the charger P5 conducts, and
The direction in which the charging current flows, that is, the direction from the input terminal P13 to the input terminal P12 via the rechargeable battery P10 is
Since the direction coincides with the forward direction of the diode P20, charging power is supplied from the charger P5 to the rechargeable battery P10, and charging is performed. On the other hand, when the battery pack P1 is detached from the charger P5, for example, a metal piece or the like is connected to the input terminal P12,
The direction in which the short-circuit current flows even when contact is made between P13, that is, from the positive electrode of the rechargeable battery P10 to the input terminal P1
3. Since the direction toward the negative electrode of the rechargeable battery P10 via the metal piece and the input terminal P12 does not coincide with the forward direction of the diode P20, the rechargeable battery P10 does not short-circuit.

【0005】従って、この充電システムを用いると、電
池パックP1を充電器P5に装着するだけで、充電電池
P10を充電することができ、しかも、充電器P5から
電池パックP1を取り外しても、充電電池P10の短絡
を防止することができるのである。
Therefore, by using this charging system, the rechargeable battery P10 can be charged simply by mounting the battery pack P1 on the charger P5, and even if the battery pack P1 is removed from the charger P5, the charging is performed. The short circuit of the battery P10 can be prevented.

【0006】ところで、この電池パックP1に内蔵され
る充電電池P10としては、近年、携帯性という観点か
ら、重量が軽くかつ、充電容量が大きいリチウムイオン
電池(以下「リチウム電池」と呼ぶ)が多く用いられて
いる。このリチウム電池は、充電のため電池の両電極間
に印加される電極間電圧を一定にして充電する、いわゆ
る定電圧式充電電池である。即ち、リチウム電池は、製
作時に確定する充電容量を越えて充電されると、電池の
性能が大きく劣化してしまうため、電極間電圧が、充電
容量に応じて定まる上限値(以下「上限電圧」という)
を越えることを確実に防止する必要がある。
As the rechargeable battery P10 built in the battery pack P1, in recent years, from the viewpoint of portability, many lithium ion batteries (hereinafter, referred to as "lithium batteries") having a light weight and a large charge capacity have been used. Used. This lithium battery is a so-called constant voltage type rechargeable battery that charges at a constant inter-electrode voltage applied between both electrodes of the battery for charging. That is, when a lithium battery is charged beyond the charge capacity determined at the time of manufacture, the performance of the battery is greatly deteriorated. That)
Must be reliably prevented from exceeding.

【0007】そのため従来の充電システムでは、充電電
池P10としてこのリチウム電池を備える電池パックP
1を充電する場合、電極間電圧が上限電圧を越えないよ
うに、ダイオードP20での電圧降下を見込んで、充電
電力を充電電池P10に供給するため入力端子P12,
P13に印加される端子間電圧を設定していた。
Therefore, in a conventional charging system, a battery pack P including this lithium battery is used as a rechargeable battery P10.
In order to supply the charging power to the rechargeable battery P10, the charging of the input terminal P12,
The terminal voltage applied to P13 was set.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の充電シ
ステムでは、ダイオードP20等が発する熱や室温等に
より、ダイオードP20の順方向電圧が変化するため、
ダイオードP20での電圧降下を把握し難いという問題
があった。そのため、ダイオードP20での電圧降下を
大きく見込んで端子間電圧を大きめに設定してしまう
と、充電電池P10が満充電に近づいて充電電流が小さ
くなったとき、電極間電圧が上限電圧を越えてしまい電
池が破損するという問題があった。また、充電電池P1
0の破損を防止するため、電極間電圧が上限電圧を越え
ないように端子間電圧を設定すると、充電電池P10が
満充電に近づいて充電電流が小さくなったとき、電極間
電圧が、充電電池P10が電池としての性能を十分発揮
することができる電圧値(以下「下限電圧」という)を
下回ってしまうという問題があった。
However, in the conventional charging system, the forward voltage of the diode P20 changes due to the heat generated by the diode P20 and the like, room temperature, and the like.
There is a problem that it is difficult to grasp the voltage drop at the diode P20. For this reason, if the voltage between terminals is set to a large value in anticipation of a large voltage drop in the diode P20, when the charging current of the rechargeable battery P10 approaches full charge and the charging current decreases, the voltage between the electrodes exceeds the upper limit voltage. There was a problem that the battery was damaged. Also, the rechargeable battery P1
0 is set so that the voltage between the electrodes does not exceed the upper limit voltage, when the charging current of the rechargeable battery P10 approaches full charge and the charging current decreases, the voltage between the electrodes increases. There has been a problem that P10 falls below a voltage value (hereinafter referred to as “lower limit voltage”) at which the performance of the battery can be sufficiently exhibited.

【0009】そのため、電極間電圧を常に監視し、この
監視に基づいて端子間電圧を調節し、電極間電圧を常に
最適な電圧値に保つことにより、充電電池P10を充電
することも考えられる。そのための構成としては、図7
に示すように、電池パックP1に、入力端子P12、P
13とは別に、電極間電圧を検出するための検出端子P
18を設け、この検出端子P18から、短絡電流を小さ
くするための高抵抗P19を介してリチウム電池P10
のプラス側の電極に接続する。このように構成すること
により、充電器P5側で、検出端子P18と入力端子P
12との間の電圧、すなわち電極間電圧を検出して、端
子間電圧を変更するのである。
Therefore, it is conceivable to charge the rechargeable battery P10 by constantly monitoring the inter-electrode voltage, adjusting the inter-terminal voltage based on this monitoring, and always maintaining the inter-electrode voltage at an optimum voltage value. The configuration for this is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, input terminals P12, P
13, a detection terminal P for detecting the voltage between electrodes
And a lithium battery P10 from the detection terminal P18 via a high resistance P19 for reducing short-circuit current.
To the positive electrode of With this configuration, on the charger P5 side, the detection terminal P18 and the input terminal P
The voltage between terminals 12, i.e., the voltage between the electrodes, is detected, and the voltage between the terminals is changed.

【0010】しかし、この場合、電極間電圧を検出し、
端子間電圧を調節する機能を備えた充電器を用意せねば
ならず、充電システム全体のコストが嵩むという問題が
あった。また、高抵抗P19を介しているとはいえ、検
出端子P18と入力端子P12とが接続された場合、リ
チウム電池P10の短絡を有効に防止できないという問
題があった。さらに、端子の数が増えてデザイン上好ま
しくなかった。
However, in this case, the voltage between the electrodes is detected, and
A charger having a function of adjusting the voltage between terminals must be prepared, and there is a problem that the cost of the entire charging system increases. In addition, although the detection terminal P18 and the input terminal P12 are connected, the short circuit of the lithium battery P10 cannot be effectively prevented even though the detection terminal P18 is connected via the high resistance P19. Further, the number of terminals is increased, which is not preferable in design.

【0011】そこで、本発明では、電池パックの入力端
子間が接続されることによる充電電池の短絡を確実に防
止でき、定電圧式充電電池を常に満充電できる充電シス
テムを提供すると共に、この充電システムに用いる電池
パック及び充電器を提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention provides a charging system which can reliably prevent a short circuit of a rechargeable battery due to connection between input terminals of a battery pack and can always fully charge a constant voltage rechargeable battery. It is an object to provide a battery pack and a charger used for the system.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の充電システムでは、入力端子と定電
圧式充電電池を結ぶ電池パックの充電電路上に、この充
電電路を断続する開閉器を設け、電池パックが充電器に
装着されることを検出したときのみ、作動手段が開閉器
を閉動作させているので、定電圧式充電電池が充電され
るときは充電電路が接続され、それ以外のときは充電電
路が切断される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a charging system, comprising: a charging / discharging circuit for connecting and disconnecting a charging circuit on a charging circuit of a battery pack connecting an input terminal and a constant voltage type rechargeable battery; Only when it is detected that the battery pack is attached to the charger, the operating means closes the switch, so that when the constant voltage type rechargeable battery is charged, the charging circuit is connected, Otherwise, the charging circuit is disconnected.

【0013】つまり、この請求項1記載の充電システム
では、充電時は充電電路を閉じ、非充電時は充電電路を
開放するというシンプルな方法で短絡を防止しているの
で、従来の充電システムとは異なり、定電圧式充電電池
を充電する際、定電圧式充電電池が満充電に近づくなど
充電状態が変化しても、端子間電圧に対する電極間電圧
の変動がほとんど無視できるほど小さいのである。従っ
て、この請求項1記載の充電システムを用いると、定電
圧式充電電池を充電する際、上限電圧を越えた電極間電
圧を印加し、定電圧式充電電池を破損したり、下限電圧
を下回る電極間電圧を印加して満充電できなくなる可能
性が極めて小さくなるのである。
That is, in the charging system according to the first aspect, the short circuit is prevented by a simple method of closing the charging circuit during charging and opening the charging circuit during non-charging. On the other hand, when charging the constant voltage type rechargeable battery, even if the state of charge changes, for example, the constant voltage type rechargeable battery approaches full charge, the fluctuation of the inter-electrode voltage with respect to the inter-terminal voltage is so small that it can be ignored. Therefore, when the charging system according to claim 1 is used, when charging the constant-voltage rechargeable battery, an inter-electrode voltage exceeding the upper limit voltage is applied, and the constant-voltage rechargeable battery is damaged or falls below the lower limit voltage. The possibility that the battery cannot be fully charged by applying the voltage between the electrodes becomes extremely small.

【0014】従って、この請求項1記載の充電システム
を用いれば、定電圧式充電電池を充電するときは、常に
満充電することができ、また、電池パックが充電器の装
着されていないときは、入力端子間が金属片等で接続さ
れるなどして、定電圧式充電電池が短絡することを確実
に防止することができる。しかも、この請求項1記載の
充電システムを用いれば、電池パックの表面には2つの
端子しか設けられないので、デザイン上も好ましい。
Therefore, with the use of the charging system according to the first aspect of the present invention, when charging the constant voltage rechargeable battery, it is possible to always fully charge the rechargeable battery, and when the battery pack is not equipped with a charger. In addition, it is possible to reliably prevent the constant voltage type rechargeable battery from being short-circuited by connecting the input terminals with a metal piece or the like. In addition, when the charging system according to the first aspect is used, only two terminals are provided on the surface of the battery pack, which is preferable in terms of design.

【0015】尚、前記作動手段が充電器に装着されるこ
とを検出する方法としては、請求項2記載の充電システ
ムのように、入力端子間に電圧が印加されたことを検出
し、開閉器を閉動作させるようにしてもよいし、また、
請求項3記載の充電システムのように、前記充電器に、
前記電池パックが当該充電器の接近を報知する報知手段
を備えさせ、前記電池パックが前記充電器に接近したこ
とを、前記報知手段からの報知により検出させるように
してもよい。この接近を報知する手段としては、電磁
石、磁石等を用いてもよいし、レーザー等を用いてもよ
い。
In addition, as a method of detecting that the operating means is mounted on the charger, a switch is detected by detecting that a voltage is applied between the input terminals as in the charging system according to the second aspect. May be closed, or
As in the charging system according to claim 3, the charger includes:
The battery pack may include a notification unit that notifies the approach of the charger, and the fact that the battery pack approaches the charger may be detected by the notification from the notification unit. As means for notifying the approach, an electromagnet, a magnet, or the like may be used, or a laser or the like may be used.

【0016】ところで、トランジスタは、ダイオードと
比較して、室温や、トランジスタ自身が発する熱等によ
り、コレクタ−エミッタ間の電圧特性がほとんど変動せ
ず、しかも降下する電圧値も小さいことから、一般にス
イッチング素子として用いられている。
By the way, a transistor generally has a switching characteristic because a voltage characteristic between a collector and an emitter hardly fluctuates due to room temperature, heat generated by the transistor itself, and the like, and a falling voltage value is small as compared with a diode. Used as an element.

【0017】そこで、請求項4記載の充電システムのよ
うに、開閉器としてトランジスタを用いるとよい。これ
は、端子間電圧として、電極間電圧にトランジスタで降
下する電圧を加算した電圧を加算した電圧を設定して
も、トランジスタが上述したような性質を有するので、
定電圧式充電電池が満充電に近づいたとき、電極間電圧
が上限電圧を越えたり、下限電圧を下回る可能性が少な
く、従って、定電圧式充電電池を常に満充電することが
でき、しかも短絡を確実に防止することができるからで
ある。
Therefore, as in the charging system according to the fourth aspect, it is preferable to use a transistor as the switch. This is because, even if a voltage obtained by adding a voltage obtained by adding a voltage dropped by a transistor to a voltage between electrodes as a voltage between terminals is set, the transistor has the above-described property,
When the constant voltage rechargeable battery approaches full charge, there is little possibility that the voltage between the electrodes exceeds the upper limit voltage or falls below the lower limit voltage, so that the constant voltage rechargeable battery can always be fully charged and short-circuited. Is reliably prevented.

【0018】また、上記充電システムに用いる電池パッ
クとしては、請求項5記載〜7及び請求項9記載のもの
が好適である。このうち請求項6記載の電池パックに好
適な充電器としては、請求項7記載の充電器が好適であ
る。
As the battery pack used in the charging system, those described in claims 5 to 7 and claim 9 are preferable. Among them, the charger according to claim 7 is preferable as the charger suitable for the battery pack according to claim 6.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の一実地例について以下説
明する。ここで、図1は、本実施例の充電システムが適
用されたバーコードリーダの表面斜視図及び裏面斜視
図、図2は本実施例の充電システムが適用された電池パ
ックの正面図及び裏面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. Here, FIG. 1 is a front perspective view and a rear perspective view of a bar code reader to which the charging system of the present embodiment is applied, and FIG. 2 is a front view and a rear view of a battery pack to which the charging system of the present embodiment is applied. It is.

【0020】本実施例の充電システムが適用されるバー
コードリーダ3は、図1(a)に示すように、バーコー
ドリーダ操作用の複数のボタン32を表面に備え、図1
(b)に示すように、バーコードリーダー3の電源であ
る電池パック1を装着して固定する固定場所34が設け
られ、この固定場所34に図1(b)の矢印のように電
池パック1を挿入し固定して用いるものである。このバ
ーコードリーダー3は、図1に示すように、電池パック
1を取り付けると、バーコードリーダー3と電池パック
1とが外見上一体になるように構成されている。
The bar code reader 3 to which the charging system of this embodiment is applied is provided with a plurality of buttons 32 for operating the bar code reader on the surface as shown in FIG.
As shown in FIG. 1B, a fixing place 34 for mounting and fixing the battery pack 1 serving as a power source of the barcode reader 3 is provided. The fixing place 34 is provided at the fixing place 34 as shown by an arrow in FIG. Is inserted and fixed. As shown in FIG. 1, the barcode reader 3 is configured such that when the battery pack 1 is attached, the barcode reader 3 and the battery pack 1 are externally integrated.

【0021】そして、このバーコードリーダ3の電源と
して用いる電池パック1は、図2(a)に示すように、
その表面に、電池パック1を充電するための電力(以下
「充電電力」とよぶ)を入力するための一対の入力端子
12,13が設けられ、図2(b)に示すように、その
裏面に、電池パック1からバーコードリーダ1に供給さ
れる電力(以下「放電電力」とよぶ)を出力するための
一対の出力端子14,15が設けられている。この電池
パック1をバーコードリーダ1に装着するときは、電池
パック1の出力端子14,15が設けられている裏面
を、バーコードリーダ3に対向させて、固定場所34に
挿入する。すると、バーコードリーダ3には、固定場所
34に電池パック1を固定したとき、出力端子14,1
5に対向して受電端子30(図3参照)が設けられてい
るので、この受電端子30に出力端子14,15が電気
的に接触する。そして、バーコードリーダ3は、受電端
子30を介して充電電池から放電電力の供給を受けるの
である。
The battery pack 1 used as a power source for the bar code reader 3 has a structure as shown in FIG.
A pair of input terminals 12 and 13 for inputting electric power for charging the battery pack 1 (hereinafter referred to as “charging electric power”) are provided on the front surface, and as shown in FIG. A pair of output terminals 14 and 15 for outputting power (hereinafter, referred to as “discharge power”) supplied from the battery pack 1 to the barcode reader 1 are provided. When the battery pack 1 is mounted on the barcode reader 1, the back surface on which the output terminals 14 and 15 of the battery pack 1 are provided is inserted into the fixed place 34 so as to face the barcode reader 3. Then, when the battery pack 1 is fixed to the fixing place 34, the output terminals 14, 1 are attached to the bar code reader 3.
Since the power receiving terminal 30 (see FIG. 3) is provided to face the power receiving terminal 5, the output terminals 14 and 15 come into electrical contact with the power receiving terminal 30. Then, the barcode reader 3 receives supply of discharge power from the rechargeable battery via the power receiving terminal 30.

【0022】尚、バーコードリーダ3は、電池パック1
に設けられた出力端子14,15に対向する位置に、リ
チウム電池10から放電される放電電力を入力する受電
端子30を備え、バーコードリーダー本体3に電池パッ
ク1を固定すると、出力端子14,15と受電端子30
とが導通し、電池パック1からバーコードリーダー本体
3に充電電力が供給されるよう構成されている。
The bar code reader 3 is connected to the battery pack 1
A power receiving terminal 30 for inputting discharge power discharged from the lithium battery 10 is provided at a position facing the output terminals 14 and 15 provided on the barcode reader main body 3. 15 and power receiving terminal 30
Are conducted, and charging power is supplied from the battery pack 1 to the barcode reader main body 3.

【0023】また、充電器5は、電池パック1をバーコ
ードリーダー本体3に固定したまま装着可能な装着場所
が設けられており(図示略)、この装着場所に電池パッ
ク1を装着したとき、入力端子12,13に対向するよ
うに一対の供給端子50(図3参照)が設けられ、この
充電器5に電池パック1を装着すると、入力端子12,
13と供給端子50とが導通し、充電器5から電池パッ
ク1に充電電力が供給されるよう構成されている。ま
た、この充電器5により入力端子12,13間に印加さ
れる電圧である端子間電圧は、リチウム電池10の上限
電圧に、開閉器20で降下する電圧を加算した電圧値に
設定されている。
The charger 5 is provided with a mounting place (not shown) in which the battery pack 1 can be mounted while the battery pack 1 is fixed to the bar code reader main body 3. When the battery pack 1 is mounted in this mounting place, A pair of supply terminals 50 (see FIG. 3) are provided so as to face the input terminals 12 and 13, and when the battery pack 1 is attached to the charger 5, the input terminals 12 and 13 are provided.
13 and the supply terminal 50 are electrically connected, and charging power is supplied from the charger 5 to the battery pack 1. The terminal voltage, which is the voltage applied between the input terminals 12 and 13 by the charger 5, is set to a voltage value obtained by adding the voltage dropped by the switch 20 to the upper limit voltage of the lithium battery 10. .

【0024】次に、電池パック1について詳細に説明す
る。ここで、図3は、この電池パック1の回路図であ
る。本実施例の充電システムが適用された電池パック1
は、図3に示すように、リチウムイオン電池(以下「リ
チウム電池」と呼ぶ)10と、このリチウム電池10か
ら出力される放電電力の電流値を制限するための高抵抗
素子からなるポリスイッチPSと、リチウム電池10の
プラス側電極と入力端子13とを結ぶ充電電路を断続す
るためのPNP型トランジスタからなる開閉器20とを
備えている。そして、一方の入力端子12は、直接リチ
ウム電池10のマイナス側の電極に接続され、他方の入
力端子13は、前述したように開閉器20を介してそれ
ぞれリチウム電池10のプラス側の電極に接続されてい
る。また、一方の出力端子14は、ポリスイッチPSを
介して、リチウム電池10のマイナス側の電極に接続さ
れ、他方の出力端子15は直接リチウム電池10のプラ
ス側の電極に接続されている。
Next, the battery pack 1 will be described in detail. Here, FIG. 3 is a circuit diagram of the battery pack 1. Battery pack 1 to which the charging system of the present embodiment is applied
As shown in FIG. 3, a polyswitch PS including a lithium-ion battery (hereinafter referred to as “lithium battery”) 10 and a high-resistance element for limiting the current value of the discharge power output from the lithium battery 10 And a switch 20 composed of a PNP transistor for interrupting a charging circuit connecting the positive electrode of the lithium battery 10 and the input terminal 13. One input terminal 12 is directly connected to the negative electrode of the lithium battery 10, and the other input terminal 13 is connected to the positive electrode of the lithium battery 10 via the switch 20 as described above. Have been. Further, one output terminal 14 is connected to the negative electrode of the lithium battery 10 via the polyswitch PS, and the other output terminal 15 is directly connected to the positive electrode of the lithium battery 10.

【0025】さらに、この電池パック1は、端子間電圧
が、入力端子12,13間に印加されたことを検出して
開閉器20を閉動作するためのNPN型トランジスタか
らなる作動スイッチ22と、端子間電圧を検出するため
の一対の電圧検出抵抗24,25と、開閉器20のベー
ス電流を調節するための調節抵抗26とを備えている。
そして、作動スイッチ22は、コレクタが調節抵抗26
を介して開閉器20のベースに、またエミッタが入力端
子12に接続され、ベースが一方の電圧検出抵抗24を
介して入力端子12に、他方の電圧検出抵抗25を介し
て入力端子13に接続されている。また、電圧検出抵抗
24,25は、端子間電圧が入力端子12,13に印加
されたとき、入力端子12,13間の電圧を分圧して、
作動スイッチ22を閉じるために必要なトリガ電圧が、
作動スイッチ22のベース−エミッタ間に印加されるよ
う組み合わされている。
Further, the battery pack 1 has an operation switch 22 composed of an NPN transistor for closing the switch 20 by detecting that a terminal voltage is applied between the input terminals 12 and 13; The switch includes a pair of voltage detection resistors 24 and 25 for detecting a voltage between terminals, and an adjustment resistor 26 for adjusting a base current of the switch 20.
The operation switch 22 has a collector connected to the adjustment resistor 26.
Is connected to the base of the switch 20, and the emitter is connected to the input terminal 12, and the base is connected to the input terminal 12 via one voltage detection resistor 24 and to the input terminal 13 via the other voltage detection resistor 25. Have been. The voltage detecting resistors 24 and 25 divide the voltage between the input terminals 12 and 13 when the voltage between the terminals is applied to the input terminals 12 and 13,
The trigger voltage required to close the activation switch 22 is
The operation switch 22 is combined so as to be applied between the base and the emitter.

【0026】以上のように構成された電池パック1で
は、入力端子12,13に端子間電圧が印加されると、
まず、電圧検出抵抗24,25にそれぞれの抵抗値に応
じて端子間電圧が分圧され、作動スイッチ22のベース
−エミッタ間にトリガ電圧が印加されて作動スイッチ2
2が動作し、作動スイッチ22のコレクタ−エミッタ間
が導通する。すると、作動スイッチ22に開閉器20の
ベース電流が流れ、開閉器20のコレクタ−エミッタ間
が導通し、リチウム電池10と入力端子13とを結ぶ充
電電路が接続されて、充電電力がリチウム電池10に供
給されるのである。
In the battery pack 1 configured as described above, when a terminal voltage is applied to the input terminals 12 and 13,
First, the voltage between the terminals is divided into the voltage detection resistors 24 and 25 according to the respective resistance values, and a trigger voltage is applied between the base and the emitter of the operation switch 22 so that the operation switch 2
2 operates, and the collector-emitter of the operation switch 22 conducts. Then, the base current of the switch 20 flows through the operation switch 22, the collector-emitter of the switch 20 conducts, the charging circuit connecting the lithium battery 10 and the input terminal 13 is connected, and the charging power is reduced. It is supplied to.

【0027】一方、入力端子12,13への充電電力の
供給を停止すると、作動スイッチ22にトリガ電圧が印
加されないので、作動スイッチ22のエミッタ−コレク
タ間を流れていた開閉器20のベース電流が遮断され、
開閉器20のコレクタ−エミッタ間が導通しないので、
充電電路が遮断される。従って、このとき、入力端子1
2,13間を渡すように金属が接触しても、リチウム電
池10が短絡しないのである。
On the other hand, when the supply of the charging power to the input terminals 12 and 13 is stopped, the trigger voltage is not applied to the operation switch 22, so that the base current of the switch 20 flowing between the emitter and the collector of the operation switch 22 is reduced. Shut off,
Since there is no conduction between the collector and the emitter of the switch 20,
The charging circuit is interrupted. Therefore, at this time, the input terminal 1
The lithium battery 10 does not short-circuit even if a metal contacts so as to pass between 2 and 13.

【0028】尚、調節抵抗26は、ベース電流と、コレ
クタ−エミッタ間を流れる電流値との一般に知られてい
る電流特性により、リチウム電池10を充電する際、開
閉器20を通過する充電電流の電流値を制限して、過剰
な充電電流がリチウム電池10に流れ込まないようにし
ている。
When the lithium battery 10 is charged, the adjusting resistor 26 controls the charging current passing through the switch 20 according to the generally known current characteristics of the base current and the value of the current flowing between the collector and the emitter. The current value is limited so that an excessive charging current does not flow into the lithium battery 10.

【0029】以上説明したように、本実施例の充電シス
テムでは、入力端子13とリチウム電池10とを結ぶ電
池パック1の充電電路上に、作動スイッチ22によりこ
の充電電路を断続する開閉器20を設け、入力端子1
2,13間に端子間電圧が印加されたとき、すなわち電
池パック1が充電器5に装着されることを検出したとき
のみ、作動スイッチ22が開閉器20を閉動作させてい
るので、リチウム電池10が充電されるときは充電電路
が接続され、それ以外のときは充電電路が切断される。
As described above, in the charging system according to the present embodiment, the switch 20 for connecting and disconnecting the charging circuit by the operation switch 22 is provided on the charging circuit of the battery pack 1 connecting the input terminal 13 and the lithium battery 10. Provided, input terminal 1
The operation switch 22 closes the switch 20 only when the terminal voltage is applied between the terminals 2 and 13, that is, when it is detected that the battery pack 1 is attached to the charger 5. When 10 is charged, the charging circuit is connected; otherwise, the charging circuit is disconnected.

【0030】つまり、本実施例の充電システムでは、充
電時は充電電路を閉じ、非充電時は充電電路を開放する
というシンプルな方法で短絡を防止し、充電電路を断続
するための開閉器20として解決手段の欄で前述したよ
うな電圧特性を有するトランジスタを用いているので、
従来の充電システムとは異なり、リチウム電池10を充
電する際、リチウム電池10が満充電に近づくなど充電
状態が変化しても、入力端子12,13間に印加される
端子間電圧に対し、リチウム電池10の電極間に印加さ
れる電極間電圧の変動が小さい。そのため、電極間電圧
が、前述したような上限電圧を上回ったり、下限電圧を
下回ったりするなどして、リチウム電池10を満充電で
きない電圧になる可能性が極めて小さいのである。従っ
て、本実施例の充電システムを用いると、リチウム電池
10を充電する際、リチウム電池10に電極間電圧を印
加しすぎて破損したり、電極間電圧を印加する電圧が小
さすぎて満充電できなくなる可能性が極めて小さくな
る。
That is, in the charging system according to the present embodiment, the charging circuit is closed during charging and the charging circuit is opened during non-charging to prevent a short circuit, and a switch 20 for interrupting the charging circuit is provided. Since a transistor having a voltage characteristic as described above in the section of the solution is used,
Unlike the conventional charging system, when the lithium battery 10 is charged, even if the state of charge changes, for example, the lithium battery 10 approaches full charge, the voltage between terminals applied between the input terminals 12 and 13 cannot be changed. The fluctuation of the voltage between the electrodes applied between the electrodes of the battery 10 is small. Therefore, it is extremely unlikely that the inter-electrode voltage becomes higher than the upper limit voltage or lower than the lower limit voltage as described above, and becomes a voltage at which the lithium battery 10 cannot be fully charged. Therefore, when the lithium battery 10 is charged using the charging system of the present embodiment, the lithium battery 10 may be damaged by applying an inter-electrode voltage too much, or may be fully charged because the voltage applied with the inter-electrode voltage is too small. The possibility of disappearance is extremely small.

【0031】従って本実施例の充電システムを用いれ
ば、リチウム電池10を充電するときは、常に満充電す
ることができ、また、電池パック1が充電器5の装着さ
れていないときは、入力端子12,13間が金属片等で
接続されるなどして、リチウム電池10が短絡すること
を確実に防止することができる。しかも、本実施例の充
電システムを用いれば、電池パック1の表面には2つの
端子(入力端子12,13)しか設けられないので、デ
ザイン上も好ましい。また、調節抵抗26を設けて、開
閉器20を通過する充電電流の電流値を制限しているの
で、この調節抵抗26の抵抗値をリチウム電池10の充
電特性に合わせて設定しておけば、リチウム電池10を
充電する条件により適合した充電をすることができ、リ
チウム電池10の寿命をより長くすることができる。
Therefore, by using the charging system of the present embodiment, the lithium battery 10 can always be fully charged when charging, and when the battery pack 1 is not mounted with the charger 5, the input terminal Short-circuiting of the lithium battery 10 due to, for example, a connection between the terminals 12 and 13 by a metal piece or the like can be reliably prevented. In addition, when the charging system of this embodiment is used, only two terminals (input terminals 12 and 13) are provided on the surface of the battery pack 1, which is preferable in terms of design. Further, since the adjusting resistor 26 is provided to limit the current value of the charging current passing through the switch 20, if the resistance value of the adjusting resistor 26 is set in accordance with the charging characteristics of the lithium battery 10, Charging more suitable for the conditions for charging the lithium battery 10 can be performed, and the life of the lithium battery 10 can be prolonged.

【0032】尚、本実施例では、本発明の作動手段とし
てNPN型のトランジスタを用いたが、図4に示すよう
に、充電器5に、電池パック1が充電器5に装着される
ことを報知するための電磁石からなる報知コイル52を
設け、電池パック1に、報知コイル52に励磁されると
閉じるリードスイッチ90を取り付け、開閉器20のベ
ースをこのリードスイッチ90に接続することにより、
電池パック1が充電器に近づくときリードスイッチ90
を作動させ、開閉器20を閉じるようにして、充電可能
な状態にするようにしてもよい。
In this embodiment, an NPN transistor is used as the operating means of the present invention. However, as shown in FIG. 4, it is assumed that the battery pack 1 is mounted on the charger 5 as shown in FIG. By providing a notification coil 52 composed of an electromagnet for notification, attaching a reed switch 90 that closes when the notification coil 52 is excited to the battery pack 1, and connecting the base of the switch 20 to the reed switch 90,
When the battery pack 1 approaches the charger, the reed switch 90
May be operated to close the switch 20, so that the switch 20 can be charged.

【0033】あるいは、図5に示すように、リードスイ
ッチ92を充電電路上に直接取り付け、電池パック1が
充電器5に装着されるときリードスイッチ92を閉じ、
充電電力をこのリードスイッチ92を介してリチウム電
池10に供給するようにしてもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 5, the reed switch 92 is directly mounted on the charging circuit, and when the battery pack 1 is mounted on the charger 5, the reed switch 92 is closed.
Charging power may be supplied to the lithium battery 10 via the reed switch 92.

【0034】尚、本実施例の作動スイッチ22及びリー
ドスイッチ90は、本発明の作動手段に該当し、リード
スイッチ92は、本発明の作動手段及び開閉器に該当す
る。また、本実施例の報知コイル52は、本発明の報知
手段に該当する。
The operation switch 22 and the reed switch 90 of this embodiment correspond to the operation means of the present invention, and the reed switch 92 corresponds to the operation means and the switch of the present invention. Further, the notification coil 52 of the present embodiment corresponds to the notification means of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本実施例の充電システムに用いる電池パッ
ク、充電器及びバーコードリーダー本体の回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram of a battery pack, a charger, and a main body of a barcode reader used in a charging system according to an embodiment.

【図2】 本実施例の充電システムに用いる電池パック
の正面図及び裏面図である。
FIG. 2 is a front view and a back view of a battery pack used in the charging system of the present embodiment.

【図3】 本実施例の充電システムに用いるバーコード
リーダの表面斜視図及び裏面斜視図である。
FIG. 3 is a front perspective view and a rear perspective view of a barcode reader used in the charging system of the present embodiment.

【図4】 本実施例の変形例の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a modification of the embodiment.

【図5】 本実施例の変形例の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a modification of the present embodiment.

【図6】 従来の充電システムに用いている電池パッ
ク、充電器及びバーコードリーダー本体の回路図であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram of a battery pack, a charger, and a main body of a barcode reader used in a conventional charging system.

【図7】 従来の充電システムに用いている電池パッ
ク、充電器及びバーコードリーダー本体の回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram of a battery pack, a charger, and a main body of a barcode reader used in a conventional charging system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電池パック、3…バーコードリーダ本体、5…充電
器、10…リチウム電池、12,13…入力端子、1
4,15…出力端子、20…開閉器、22…作動スイッ
チ、24,25…電圧検出抵抗、26…調節抵抗、30
…受電端子、50…供給端子、52…報知コイル、90
…リードスイッチ、92…リードスイッチ、PS…ポリ
スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery pack, 3 ... Bar code reader main body, 5 ... Charger, 10 ... Lithium battery, 12, 13 ... Input terminal, 1
4, 15 output terminal, 20 switch, 22 operation switch, 24, 25 voltage detection resistor, 26 adjustment resistor, 30
... power receiving terminal, 50 ... supply terminal, 52 ... notification coil, 90
... Reed switch, 92 ... Reed switch, PS ... Poly switch

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 定電圧で充電する定電圧式充電電池を内
蔵し、該定電圧式充電電池の各電極と電気的に個々に接
続されている一対の入力端子を備える電池パックと、 該電池パックが装着されると、前記入力端子に接触する
供給端子を備え、該供給端子を介して前記定電圧式充電
電池を充電する充電電力を前記電池パックに供給する充
電器と、 からなり、 前記電池パックを前記充電器に装着して、前記定電圧式
充電電池を充電する充電システムにおいて、 前記電池パックは、 前記定電圧式充電電池と前記入力端子とを結ぶ充電電路
上に設けられ、該充電電路を断続する開閉器と、 前記充電器に装着されることを検出すると前記開閉器を
閉動作させ、前記充電電路を接続する作動手段とを備え
ることを特徴とする充電システム。
1. A battery pack having a built-in constant-voltage rechargeable battery for charging at a constant voltage and having a pair of input terminals electrically connected to respective electrodes of the constant-voltage rechargeable battery, and the battery. A charger provided with a supply terminal that contacts the input terminal when the pack is mounted, and a charger that supplies charging power for charging the constant-voltage rechargeable battery to the battery pack via the supply terminal; In a charging system in which a battery pack is mounted on the charger to charge the constant voltage type rechargeable battery, the battery pack is provided on a charging circuit connecting the constant voltage type rechargeable battery and the input terminal. A charging system comprising: a switch for intermittently connecting a charging circuit; and operating means for closing the switch when detecting attachment to the charger and connecting the charging circuit.
【請求項2】 請求項1記載の充電システムにおいて、 前記作動手段は、 前記入力端子間に電圧が印加されたことを検出すると、
前記開閉器を閉動作させることを特徴とする充電システ
ム。
2. The charging system according to claim 1, wherein the operating unit detects that a voltage is applied between the input terminals.
A charging system, wherein the switch is closed.
【請求項3】 請求項1記載の充電システムにおいて、 前記充電器は、 前記電池パックの接近を検出して前記作動手段に報知す
る報知手段を備え前記作動手段は、 前記報知手段からの報知により、前記開閉器を閉動作さ
せることを特徴とする充電システム。
3. The charging system according to claim 1, wherein the charger includes a notifying unit that detects approach of the battery pack and notifies the operating unit of the battery pack, and the operating unit receives a notification from the notifying unit. A charging system for closing the switch.
【請求項4】 請求項1〜3何れか記載の充電システム
において、 前記開閉器は、 トランジスタであることを特徴とする充電システム。
4. The charging system according to claim 1, wherein the switch is a transistor.
【請求項5】 定電圧で充電する定電圧式充電電池を内
蔵し、該定電圧式充電電池の各電極と電気的に個々に接
続されている一対の入力端子を備える電池パックにおい
て、 前記定電圧式充電電池と前記入力端子とを結ぶ充電電路
上に設けられ、該充電電路を断続する開閉器と、 前記定電圧式充電電池を充電する充電電力を当該電池パ
ックに供給する充電器に装着されることを検出すると前
記開閉器を閉動作させ、前記充電電路を接続する作動手
段とを備えることを特徴とする電池パック。
5. A battery pack including a constant-voltage rechargeable battery for charging at a constant voltage and having a pair of input terminals electrically connected to respective electrodes of the constant-voltage rechargeable battery. A switch provided on a charging circuit connecting the voltage-type rechargeable battery and the input terminal and intermittently connecting the charging circuit, and a charger for supplying charging power for charging the constant-voltage rechargeable battery to the battery pack. Operating means for closing the switch when detecting that the charging is performed, and connecting the charging circuit.
【請求項6】 請求項5記載の電池パックにおいて、 前記作動手段は、 前記入力端子間に電圧が印加されたことを検出すると、
前記開閉器を閉動作させることを特徴とする電池パッ
ク。
6. The battery pack according to claim 5, wherein the operating unit detects that a voltage is applied between the input terminals.
A battery pack wherein the switch is closed.
【請求項7】 請求項5記載の電池パックにおいて、 前記作動手段は、 当該電池パックの前記充電器への接近を検出すると、前
記開閉器を閉動作させることを特徴とする電池パック。
7. The battery pack according to claim 5, wherein the operation means closes the switch when detecting that the battery pack approaches the charger.
【請求項8】 請求項7記載の電池パックが当該充電器
に接近していることを前記作動手段に報知する報知手段
を備えていることを特徴とする充電器。
8. A charger comprising: a notifying unit that notifies the operating unit that the battery pack according to claim 7 is approaching the charger.
【請求項9】 請求項5〜7何れか記載の電池パックに
おいて、 前記開閉器は、 トランジスタであることを特徴とする充電パック。
9. The charging pack according to claim 5, wherein the switch is a transistor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008523780A (en) * 2004-12-07 2008-07-03 マグ インスツルメント インコーポレーテッド Improvements in the electrical circuits of portable lighting equipment and rechargeable portable electronic equipment

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