JP2001186671A - 電池を使用する機器及び充電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、電池使用機器の体積及
び重量の増大を最小限に止めつつ、スパーク現象を有効
に防止する安価な方式を提供することにある。 【解決手段】 電池を電源として駆動する負荷部と、通
電制御部と、電池からの電気的エネルギーを受け容れる
ための電源端子と、二次電池からの情報を前記通電制御
部に取り込むための検出端子と、を有する、電池を使用
する機器において、該電源端子が該検出端子よりも突出
していることを特徴とする機器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池を使用した機
器及び二次電池を充電するための充電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電池を使用した機器及び二次電池を充電
するための充電器（以下これらを総称して「電池使用機
器」ということがある）と電池との間を通電中に、偶発
的に電池の挿抜を行なうと、その過程で過大な電流が瞬
間的に点接触している電源端子を通じて流れるためにス
パーク現象が発生することがある。従来、上記スパーク
現象を防止するために、電池の挿抜を検出するための検
出スイッチを設け、この検出によって通電をｏｎ／ｏｆ
ｆする制御することが行なわれてきた。図３は、上記従
来技術を説明するための、電池使用機器と電池との関係
を示す概念図である。電池使用機器３１には、電池３２
と通電するための電源端子３３と、検出スイッチ３４
と、負荷（電池を使用する機器の場合）又は充電本体部
（充電器の場合）と（図示せず）と検出スイッチ３４か
らのｏｎ／ｏｆｆを検知して通電のｏｎ／ｏｆｆを行な
う機能を有する通電制御部（図示せず）とを有してい
る。一方、電池３２には、電池使用機器と通電するため
の電池側電源端子３５と電池本体（図示せず）を有して
いる。電池使用機器３１の電源端子３３は凸状をなし、
電池３２の電池側電源端子は凹状をなすことによって、
これらを互いに嵌合して通電が行われる。なお、図３に
おいては、正負一対をなす２つの電源端子３３及び電池
側電源端子３５の外に、電池に設けられた温度センサー
からの情報を授受するために、電池使用機器側には計４
つの検出端子３６が設けられ、電池側には同様の計４つ
の電池側検出端子３７が設けられている。

【０００３】電池使用機器３１に電池３２を挿入する際
の動作を説明する。図３の（ａ）に示すように、電池３
２の電池側電源端子３５と電池使用機器３１の電源端子
３３とが物理的に非接触の状態の場合、電池使用機器３
１の検出スイッチ３４はｏｆｆとなり、その結果を検知
した通電制御部は通電をｏｆｆとする。次に、図３の
（ｂ）に示すように、電池３２が電池使用機器３１に挿
入され始めると、電源端子３３と電池側電源端子とが互
いに嵌合し、電気的に通電可能な状態となる。ただし、
この状態においては、検出スイッチ３４は未だｏｆｆで
あり、依然として通電はｏｆｆ状態である。図３の
（ｃ）に示すように、さらに電池３２の挿入が進行する
と、電池３２が検出スイッチ３４の可動部３８を検出ス
イッチ３４をｏｎ状態となる方向に押し進め、ある位置
よりも可動部が移動すると検出スイッチ３４はｏｎ状態
になり、そこで始めてその結果を検知した通電制御部は
通電をｏｎとする。ここで、電池を電池使用機器から抜
出する場合は、上記の逆の順番で動作する。上記のよう
な方式においては、電源端子と電池側電源端子とが接触
して通電可能な状態となっていても、検出スイッチがｏ
ｆｆとなれば通電を行なわないので、偶発的に電池が抜
出される状況になっても、まず検出スイッチがｏｆｆと
なるためにスパーク現象を有効に防止することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
スパーク防止方式においては、検出スイッチが必要なた
め、電池使用機器の大きさや重量が大きくなるという問
題があった。この問題は、近年の電池使用機器の小型化
及び軽量化の傾向の中ではより一層深刻となる。また、
検出スイッチを用いる場合は、このためにコストアップ
も問題となる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、電池使
用機器の体積及び重量の増大を最小限に止めつつ、スパ
ーク現象を有効に防止する安価な方式を提供することに
ある。上記目的を達成するために、本発明においては、
検出端子を有効に活用し、電源端子を検出端子よりも突
出させる。即ち、本発明の第１の要旨は、電池を電源と
して駆動する負荷部と、通電制御部と、電池からの電気
的エネルギーを受け容れるための電源端子と、二次電池
からの情報を前記通電制御部に取り込むための検出端子
とを有する、電池を使用する機器において、該検出端子
の突出長さが該電源端子の突出長さよりも短くなされて
いることを特徴とする機器、に存する。また、本発明の
第2の要旨は、充電本体部と、通電制御部と、充電部本
体からの電気的エネルギーを二次電池に供給するための
電源端子と、二次電池からの情報を前記通電制御部に取
り込むための検出端子とを有する充電器において、該検
出端子の突出長さが該電源端子の突出長さよりも短くな
されていることを特徴とする充電器、に存する。

【０００６】さらに本発明の第３の要旨は、電池を電源
として駆動する負荷部と、電池からの電気的エネルギー
を受け容れるための電源端子と、電池との接触状態を検
出するための検出端子と、前記検出端子によって検出さ
れた前記電池との接触状態によって前記負荷部への通電
を制御する通電制御部とを有する、電池を使用する機器
であって、該検出端子の突出長さが該電源端子の突出長
さよりも短くなされていることを特徴とする機器、に存
する。さらに本発明の第４の要旨は、充電本体部と、充
電部本体からの電気的エネルギーを二次電池に供給する
ための電源端子と、電池との接触状態を検出するための
検出端子と、前記検出端子によって検出された前記電池
との接触状態によって前記負荷部への通電を制御する通
電制御部とを有する充電器であって、該検出端子の突出
長さが該電源端子の突出長さよりも短くなされているこ
とを特徴とする充電器、に存する。

【０００７】

【発明の実施の態様】以下、図面を参照しながら本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明の電池使用機器の一
例を電池と共に示す概念図である。図２は、本発明の電
池使用機器の一例を電池と共に示す回路図である。ノー
ト型端末としての電池使用機器１１は、電池を電源とし
て駆動する負荷部１２と、通電制御部１３と、電池と通
電し、電池からの電気エネルギーを受け容れるための正
負一対の電源端子１４と、検出端子１５と、検出端子１
５に直列に接続された１０ｋΩの抵抗１６とを有する。
ここで、検出端子１５は、電池との接触状態を検知する
ための検出スイッチとしての機能と共に、電池２１内の
サーミスタ２４からの情報を通電制御部１３に取り込む
ための機能を有している。また、通電制御部１３は、検
出端子１５から入力される電池との接触状態の情報やサ
ーミスタ２４からの情報によって、負荷部１２と電源端
子１４との間のスイッチ１７の開閉を制御している。

【０００８】一方、電池２１は、電池使用機器と通電す
るための正負一対の電池側電源端子２２と電池本体２３
と温度センサとしてのサーミスタ２４と電池側検出端子
２５とを有している。図３の場合と同様、電池使用機器
１１の電源端子１４は凸状をなし、電池２１の電池側電
源端子２２は凹状をなすことによって、これらを互いに
嵌合して通電が行われる。ここで、電池使用機器におい
て、電源端子１４と検出端子１５との長さを比較する
と、検出端子１５の長さを電源端子１４の長さよりも短
かくしている。即ち、電源端子１４を検出端子１５より
も突出させている。その結果、仮に電源端子１４と電池
側電源端子２２とが物理的に接触しても、検出端子１５
は未だ電池側検出端子２５と接触していない状態を実現
することができる。具体的には、電池使用機器１１の検
出端子１５にはＤＣ電圧３．６Ｖが与えられており、電
池側検出端子２５との接触によるこの部分の電位、電
流、抵抗値等の変化を測定することで電池との接触状態
のｏｎ／ｏｆｆを検知することができる。

【０００９】通電制御部１３は、抵抗１６（１０ｋΩ）
の両端の電位差が０．１Ｖ以下である限り、通電をｏｆ
ｆにする。即ち、上記電位差が０．１Ｖを超えれば通電
をｏｎとして通電を行ない、０．１Ｖ以下では通電を停
止する。この際、通電制御部１３には、通電中に電池が
抜出された場合にスパーク現象が生じる前に通電をｏｆ
ｆとするだけの処理速度を有する必要がある。次に、電
池使用機器から電池を挿抜する際の処理について説明す
る。図１の（ａ）に示すように、電池２１の電池側電源
端子２２と電池使用機器１１の電源端子１４とが物理的
に非接触の状態の場合、電源端子１４よりも検出端子１
５の方が短いため、電池使用機器１１の検出端子と電池
２１の電池側検出端子２５ともやはり非接触の状態とな
る。従って、抵抗１７の両端の電位差は０．１Ｖ以下と
なり通電制御回路はスイッチ１７を開とすることによっ
て通電をｏｆｆとし、負荷部１２への電流の供給を行わ
ないこととなる。次に、図１の（ｂ）に示すように、電
池２１が電池使用機器１１に挿入され始めると、電源端
子１４と電池側電源端子２２とが互いに嵌合し、電気的
に通電可能な状態となる。ただし、この状態において
は、検出端子１５と電池側検出端子２５とは未だ非接触
の状態であり、したがって、依然として通電はｏｆｆ状
態である。従って、この場合も負荷部１２への通電は行
われない。図３の（ｃ）に示すように、さらに電池２１
の挿入が進行すると、検出端子１５と電池側検出端子２
５とは嵌合し接触状態となるので、抵抗１７の両端の電
位差は０．１Ｖよりも大きくなり、その結果を検知した
通電制御回路はスイッチ１７を閉とすることによって通
電をｏｎとして負荷部１２への通電が開始される。

【００１０】ここで、電池を電池使用機器から抜出する
場合は、上記の逆の順番で動作する。即ち、抜出の初期
において、まず検出端子１５と電池側検出端子２５との
間が非接触状態となるので、これによって負荷部１２へ
の通電はｏｆｆとされる。その後、電源端子１４と電池
側電源端子２２とが僅かにのみ接触してスパーク現象が
起こりやすい物理的状態である際には、既に通電がｏｆ
ｆとされているのでスパーク現象は起こらない。なお、
上記の例は、電池使用機器としてノート型端末等の電池
によって駆動される機器を使用した例であるが、電池使
用機器として充電器を使用することも可能である。この
場合、負荷部が電気的エネルギーを二次電池に供給する
ための充電本体部となって、電気の流れが機器側から電
池側になること以外、上記実施例と同様にしてスパーク
現象を防止することができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、従来の検出スイッチの
ような部品が必要なく、また、従来使用してきた検出端
子を使用できるので、電池使用機器の体積及び重量の増
大を最小限に止めつつ、スパーク現象を有効に防止する
方式を安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電池使用機器の一例を電池と共に示
す概念図である。

【図２】 本発明の電池使用機器の一例を電池と共に示
す回路図である。

【図３】 従来技術における、電池使用機器と電池との
関係を示す概念図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池を電源として駆動する負荷部と、 通電制御部と、 電池からの電気的エネルギーを受け容れるための電源端
   子と、 電池からの情報を前記通電制御部に取り込むための検出
   端子と、を有する、電池を使用する機器において、 該検出端子の突出長さが該電源端子の突出長さよりも短
   くなされていることを特徴とする機器。
2. 【請求項２】 充電本体部と、 通電制御部と、 充電部本体からの電気的エネルギーを二次電池に供給す
   るための電源端子と、 二次電池からの情報を前記通電制御部に取り込むための
   検出端子と、を有する充電器において、 該検出端子の突出長さが該電源端子の突出長さよりも短
   くなされていることを特徴とする充電器。
3. 【請求項３】 電池を電源として駆動する負荷部と、 電池からの電気的エネルギーを受け容れるための電源端
   子と、 電池との接触状態を検出するための検出端子と、 前記検出端子によって検出された前記電池との接触状態
   によって前記負荷部への通電を制御する通電制御部と、
   を有する、電池を使用する機器であって、 該検出端子の突出長さが該電源端子の突出長さよりも短
   くなされていることを特徴とする機器。
4. 【請求項４】 検出端子が、電池からの情報を通電制御
   部に取り込むための端子を兼ねる請求項３に記載の機
   器。
5. 【請求項５】 充電本体部と、 充電部本体からの電気的エネルギーを二次電池に供給す
   るための電源端子と、 電池との接触状態を検出するための検出端子と、 前記検出端子によって検出された前記電池との接触状態
   によって前記負荷部への通電を制御する通電制御部と、
   を有する充電器であって、 該検出端子の突出長さが該電源端子の突出長さよりも短
   くなされていることを特徴とする充電器。
6. 【請求項６】 検出端子が、電池からの情報を通電制御
   部に取り込むための端子を兼ねる請求項５に記載の充電
   器。