JP2001238361A - アダプタ - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
に個別に対応できるアダプタを提供する。 【解決手段】 充電装置10と電池パック50との間に
介在するアダプタ30に、充放電を行う制御部41を備
えるため、二次電池のメモリー効果による充電容量減少
に個別に対応することができる。制御部41は、充放電
を複数回行うため、1回のスイッチ操作で完全にメモリ
ー効果を解消することができる。更に、メモリー効果を
解消した時点で(2回目以降の放電)容量を測定するた
め、電池の容量を正確に測定して表示部44に表示でき
る。
Description
ー効果による充電容量減少に対応できるアダプタに関す
るものである。
電池等の二次電池は、容量を十分に使い切らない状態で
充放電を繰り返すと、メモリー効果により充電容量が低
下する。家電製品においては、メモリー効果に対応する
ため、スイッチの操作により二次電池の容量を使い切ら
せるリフレッシュ回路を備えるものがある。
般に、複数の電池を充電しておき、1つの電動工具にて
電池容量を使い切ると次の電池に取り替えるというよう
に使われている。このために、標準的な使用態様では、
電池にメモリー効果が発生することがない。
具用の電池においても、使用態様によってはメモリー効
果が発生することもある。ここで、該電池用の充電装置
に、家電と同様なリフレッシュ回路を備えることも考え
得るが、必要とされる蓋然性の高くない機能を付加し製
品価格を高くすることは、大多数の使用者にとって望ま
しいことではない。
電を1回行うだけであるため、十分にメモリー効果を解
消することができなかった。
なされたものであり、その目的とするところは、二次電
池のメモリー効果による充電容量減少に個別に対応でき
るアダプタを提供することにある。
の操作で二次電池のメモリー効果による充電容量減少に
対応できるアダプタ及び充電装置を提供することにあ
る。
め、請求項1は、充電装置と二次電池との間に介在する
アダプタであって、スイッチと、前記スイッチの操作に
対応して前記二次電池の放電及び充電を行う制御部とを
備えることを技術的特徴とする。
に介在するアダプタに、二次電池の放電及び充電を行う
制御部を備えるため、二次電池のメモリー効果による充
電容量減少に個別に対応することができる。
行うため、1回のスイッチ操作で完全にメモリー効果を
解消することができる。
の間に介在するアダプタであって、スイッチと、容量表
示器と、前記スイッチの操作に対応して前記二次電池の
放電及び充電を複数回行う制御部と、前記二次電池の2
回目以降の放電量を測定し、測定した容量を前記容量表
示器にて表示する容量表示部と、を備えることを技術的
特徴とする。
に介在するアダプタに、二次電池の放電及び充電を行う
制御部を備えるため、二次電池のメモリー効果による充
電容量減少に個別に対応することができる。制御部は、
充・放電を複数回行うため、1回のスイッチ操作で完全
にメモリー効果を解消することができる。更に、メモリ
ー効果を解消した時点で(2回目以降の放電)容量を測
定するため、電池の容量を正確に測定して表示すること
ができる。
電装置等について図を参照して説明する。図1は、本実
施形態に係る充電装置10の制御回路ブロックを示し、
図2は、該充電装置10の外観を示す。図3は、該充電
装置10によって充電される電池パック50の外観を示
し、そして図4は、該電池パック50により駆動される
電池ドリル70を示し、図5は、充電装置10にアダプ
タ30を介して電池パック50が取り付けられた状態を
示している。
池パック50の構成を図3に基づいて説明する。電池パ
ック50は、略角柱状に形成された樹脂製のケーシング
51内に、図1に示すように複数電気的に直列に接続さ
れたニッケル水素電池58を内蔵するもので、電池58
の温度を検出するための温度センサTMと、該電池パッ
クの形式等の情報を保持するEEPROM61と、を備
える。温度センサTMは、温度によって電気抵抗値が変
化するサーミスタからなる。
シング51の上端側には、電池ドリル70や充電装置1
0に装着する際に相手側に嵌合可能な嵌合溝53を形成
した嵌入部52がレール状に並列して設けられている
他、嵌入部52の一端側に位置する部位には上下方向に
出入可能なフック54が設けられている。このフック5
4は、ケーシング51の側面に設けられるレバー55と
一体に成形され、図示しないコイルばねにより突出方向
に付勢されている。そのため、電池ドリル70、充電装
置10、アダプタ30に電池パック50を装着したと
き、これらに形成されている所定のフック溝に係合する
ことができる。
0から電池パック50が容易に外れないようにする役割
を果たす。また、コイルばねの付勢力に抗してレバー5
5をケーシング51の下端方向に押し下げることによっ
て、フック54も引っ込むように下端方向に移動するの
で、フック溝との係合が解除され、電池ドリル70、充
電装置10、アダプタ30から電池パック50を取り外
すことが可能になる。
部52に挟まれるように位置するところに通気口56、
プラス端子溝57、マイナス端子溝59およびコネクタ
60が設けられている。通気口56は、充電装置10に
電池パック50を装着したとき、充電装置10に設けら
れた送風口16と連通可能な位置に形成されている。こ
れにより、充電装置10に内蔵された冷却ファンによっ
て電池パック50内に空気を送出し得るため、充電中の
電池パック50を冷却することができる。つまり、充電
装置10による空冷システムを構築可能にしている。
59の中には、図示しないプラス端子、マイナス端子が
それぞれ設けられており、電池ドリル70や充電装置1
0に電池パック50を装着したときに、これらの端子が
相手側の受電端子や出力端子と接触し得るように構成さ
れている。そして、コネクタ60の内部には、図1に示
す温度センサTM、EEPROM61を接続するための
端子が備えられている。
は、図4に示すように、電池ドリル70に装着されて使
用される。電池ドリル70は、使用者が把持可能なグリ
ップ部74よりも下方に電池パック取付部75が形成さ
れている。そして、この電池パック取付部75には、電
池パック50の嵌入部52と係合可能な嵌合部と、電池
パック50のフック54が係合可能な所定のフック溝と
が形成されているので、かかる電池パック取付部75に
電池パック50が脱着自在に取り付られる。
た電池ドリル70は、電池パック50のプラス端子およ
びマイナス端子が電池ドリル70側のそれぞれの受電端
子に接続されるので、両端子から電力の供給を受けるこ
とができる。これにより、図示しないモータによってチ
ャック76を回動させることができる。
る充電装置10の構成を図1および図2に基づいて説明
する。図2に示すように、充電装置10は樹脂製の筐体
11を有し、この筐体11には、電池パック50を装着
可能な嵌合部12や、内蔵した冷却ファンにより電池パ
ック50内へ送り込む空気を外部から吸気し得る吸気口
13等が一体に成形されている。また充電装置10の筐
体11には、充電中の電池パック50の容量を表示する
容量表示ランプや、充電装置10の動作状況を示す状態
表示ランプ等、種々の図示しないインジケータが設けら
れており、これらは後述する制御回路によって点灯制御
されている。
53を案内可能なガイド14および電池パック50の通
気口56に連通可能な送風口16が形成されており、さ
らにこの送風口16には電池パック50のフック54が
係合可能な所定のフック溝も設けられている。またこの
嵌合部12には、電池パック50のプラス端子、マイナ
ス端子に対応して電気的に接続可能な出力端子が設けら
れており、さらに電池パック50のコネクタ60に接続
可能な図示しないコネクタが設けられている。これによ
り、充電装置10内の制御回路は、電池パック50から
所定の温度情報等をこのコネクタを介して得ることがで
きる。
路は、主に、電源回路22、充電電流制御部24、制御
部26、電圧検出部27、温度検出部28、記憶部29
等から構成される。まず、電源回路22は、電池パック
50の電池58を充電可能な容量を有するように設定さ
れている。温度検出部28は、充電中の電池温度を温度
センサTMにより検出可能に構成されており、電圧検出
部27は、電池電圧を検出できるように構成されてい
る。一方、記憶部29は所定のマップ等の電流値制御情
報を記憶するものである。
れた温度値を微分して温度上昇値を求めたうえで記憶部
29の電流値制御情報に基づいて所定の電流値を算出
し、この電流値を電流指令値として充電電流制御部24
へ出力し得るように構成されている。そして、充電電流
制御部24は、制御部26からの電流指令値に基づき電
源回路22を制御し、電池パック50の充電電流を調整
するようにも構成されている。
御部24、制御部26、電圧検出部27、温度検出部2
8、記憶部29等は、本願出願人による先の特許出願
(特願平11−081247号)に開示する充電装置の
構成と実質的に同様であり、温度センサTMにより電池
58の温度を検出しその検出温度に基づいて充電電流を
制御して充電を行う構成である。
部12に電池パック50が装着されると、所定のアルゴ
リズムによって制御部26が、電源回路22、充電電流
制御部24、電圧検出部27、温度検出部28、記憶部
29等を制御し、電池パック50内の電池58を充電す
る。そして、充電中は電池パック50の容量を表示する
容量表示ランプを点灯させ、また充電が完了すると、充
電を停止しその旨を同ランプにより告知する。また、制
御部26は、通信ポート26aを備え、後述するように
アダプタ30からの制御により、充電等の各種動作を行
い得るように構成されている。
プタ30を示し、図6は、アダプタ30及び充電装置1
0の制御回路のブロックを示している。アダプタ30
は、充電装置10と電池パック50との間に介在し、電
池パック50のメモリー効果による充電を解消するため
電池パック50の電池58の放電動作を行う。
は、図2を参照して上述した充電装置10の嵌合部12
に嵌合可能な嵌合部32が形成されており、上面には、
図3を参照して上述した電池パック50の嵌合溝53に
嵌合可能な嵌合部38が形成され、側面には、レバー3
6にて上下方向に付勢されるフック34とフック溝35
とが設けられている。
電装置10のプラス出力端子、マイナス出力端子、及
び、コネクタと接続するための図示しないプラス受電端
子、マイナス受電端子、及び、コネクタが設けられてい
る。上面の嵌合部38には、電池パック50のプラス端
子、マイナス端子、及び、コネクタ60と接続するため
の図示しないプラス出力端子、マイナス出力端子、及
び、コネクタが設けられている。側面のフック34は、
充電装置10のフック溝18と係合し、アダプタ30の
フック溝35には、電池パック50のフック54が係合
することで、充電装置10とアダプタ30と電池パック
50との接続がなされる。
に、制御部41と、温度を検出するための温度検出部4
7と、電池58の電圧を検出する電圧検出部43と、電
池パック50の容量を表示する表示部44と、電池パッ
ク50のリフレッシュ(放電)動作を開始させるための
押し鋲スイッチ46と、リフレッシュ時の負荷となる抵
抗から構成された放電負荷42と、充電動作と放電(リ
フレッシュ)動作とを切り換えるリレー48と、該リレ
ー48を制御する充放電切換部45とから主としてな
る。該制御回路は、充電装置10側からの電力の供給を
受けて動作するように構成されている。
は、通信機能を有し、充電装置10の制御部26との間
で情報通信を行う。即ち、通信ポート41aを介して、
充電装置10の制御部26の通信ポート26aと接続さ
れる。また、アダプタ30の制御部41には、更に、電
池パック50のEEPROM61の情報を読み出すため
のポート41bが設けられている。
パック50が装填されると、充電装置10の制御部26
に指令を送り、充電電流を制御して自ら充電を行う。ま
た、上述した押し鋲スイッチ46が操作されると、充放
電切換部45を介してリレー48を放電負荷42側へ接
続させ、電池パック50の電池58の電力を放電させ
る。本実施形態では、アダプタ30は、リフレッシュの
際に放電を2回行い、2回目の放電の際の容量を表示部
44にて表示し、第3回目の充電を行い動作を終了す
る。即ち、放電動作を2回行うことで、メモリー効果を
ほぼ完全に解消させる。放電動作は、2回行うことが望
ましい。1回では、メモリー効果を解消し得ず、3回以
上行うと電池寿命を短くさせることになるからである。
電動工具用の電池は、一般的な利用において、メモリー
効果が発生し難いため、充電装置側にリフレッシュ回路
を備えると必要とされる蓋然性の高くない機能を付加し
充電装置の価格を高くすることなる。これに対して、本
実施形態では、リフレッシュ機能をアダプタ30に持た
せてあるため、二次電池のメモリー効果による充電容量
減少に個別に対応できる。
の充電動作について、図7、図8、図9のフローチャー
トを参照して説明する。図7は、アダプタ30の主制御
を示し、図8は、図7中での充電処理(S100,S1
02)のサブルーチンを示し、図9は、充電装置の主制
御を示している。
充電装置の動作について図9のフローチャートを参照し
て説明する。充電装置10は、アダプタが装着されない
際には、自らの制御プログラムに従い、また、アダプタ
が装着された際には、アダプタの指令に従い電源回路2
2が指令値に応じた電流を供給する。
着されない際の動作について説明する。アダプタ30が
装着されないで(S52:No)、図1に示すように充
電装置10に電池パック50が直接装着されると、制御
部26は、電圧検出部27にて電池電圧を検出するこ
と、および/または、温度検出部28にて電池温度を検
出することにより装着を検出し(S64:Yes)、E
EPROM61の情報を読み出す(S66)。次に、記
憶部29に保持されている各電池パック用の制御プログ
ラム内の当該電池パック50の型式に適合する制御プロ
グラムを検索する(S68)。そして、電圧検出部27
及び温度検出部28により電池58の電圧・温度を検出
する(S70)。電池電圧・温度に基づき充電を完了し
たかを判断し(S72)、充電が完了するまでは(S7
2:No)、電池電圧・温度に基づき決定した充電電流
を電源回路22から電池58へ供給する。即ち、上述し
たように温度検出部28から出力された温度値を微分し
て温度上昇値を求めたうえで記憶部29の制御プログラ
ムに基づいて所定の電流値を算出し、この電流値を電流
指令値として充電電流制御部24へ出力し、充電電流を
制御する。そして、電池温度及び電圧に基づき充電の完
了を検出すると(S72:Yes)、充電を停止し(S
80)、後述する第2実施形態のように充電がアダプタ
からの指令により開始された際には、充電完了を送出す
る(S82)。
電装置10と電池パック50との間に介在している際の
動作について説明する。ここで、図8は、図7に示すア
ダプタ30側での主ルーチン中における充電動作(S1
00、S102)のサブルーチンを示している。先ず、
アダプタ30の制御部41は、電圧検出部43及び温度
検出部47により電池58の電圧・温度を検出する(S
103)。そして、電池電圧・温度に基づき充電を完了
したかを判断し(S104)、充電が完了するまでは
(S104:No)、電池電圧・温度に基づき決定した
充電電流値の指令を、充電装置10側の制御部26へ送
出する(S106)。
0が装着されている際には(図9に示すS52:Ye
s)、アダプタ30からの指令に待機している(S6
0)、そして、上述したようにアダプタ30から充電電
流値の指令を受けると(S60:Yes)、当該指令値
に応じて電源回路22を制御し、電池パック50側へ充
電電流を供給する(S62)。
すると(S104:Yes)、充電停止を指定する(S
108)。これに応じて、充電装置10は充電を終了す
る(図9に示すS62)。
フレッシュ動作について、図7のフローチャートを参照
して説明する。アダプタ30の制御部41は、充電装置
10へ装着されたことを検出すると(S12:Ye
s)、充電装置10側の制御部26との通信を開始する
(S14)。先ず、充電装置の制御部26に対して、最
大供給電流等の充電装置の性能を問い合わせる。これに
応答して、充電装置の制御部26から性能のデータが送
られてくると、当該充電装置の性能を認識する(S1
6)。
電池パック50が装着されると、制御部41は、電圧検
出部43にて電池電圧を検出すること、および/また
は、温度検出部28にて電池温度を検出することにより
装着を検出し(S18:Yes)、EEPROM61の
情報を読み出し、保持されている各電池パック用の制御
プログラムの内の当該電池パック50の型式に適合する
制御プログラムを検索する(S19)。
イッチ46が操作されたかを判断する(S20)。ここ
で、該スイッチ46が操作されないときには(S20:
No)、図8を参照して上述したサブルーチンのように
充電処理を行い(S102)、処理を終了する。
(S20:Yes)、先ず、図8を参照して上述したサ
ブルーチンのように充電処理を行い(S100)、充電
完了後、電池58が冷却するまで休止する(S24)。
開始する。ここでは先ず、リレー48を操作して、電池
58を放電負荷42側へ接続する(S26)。次に、放
電負荷42をオンし、電池58の放電を開始させる(S
28)。なお、この際に、放電電力量を積算する。そし
て、電池58の電圧が、放電の終了電圧以下かを判断す
る(S30)。電圧が終了電圧以下となる前は(S3
0:No)、ステップ28へ戻り放電を続ける。そし
て、終了電圧以下になると(S30:Yes)、放電負
荷をオフし(S32)、急速放電により温度の高まった
電池を冷却するまで休止する(S34)。そして、リレ
ー48を操作して、電池58を充電装置10の電源回路
22側へ接続する(S36)。
断する(S38)。ここで、1回目の充放電を完了した
際には(S38:No)、ステップ100へ戻り充放電
を更にもう1回行う。そして、2回充放電を繰り返すと
(S38:Yes)、2回目の放電の際に積算した放電
容量を表示部44に表示する。例えば、規定容量の80
%あれば、80%と表示する。その後、最後の充電を行
い(S102)、処理を終了する。
行うため、メモリー効果をほぼ完全に解消することがで
きる。また、メモリー効果の解消する2回目の放電容量
を計測して表示するため、正確に電池容量を表示するこ
とができる。
ダプタについて、図10及び図11を参照して説明す
る。上述した第1実施形態のアダプタ30は、自ら充電
電流の制御を行った。これに対して、第2実施形態のア
ダプタ130は、充電は充電装置10側で行わしめ、リ
フレッシュ動作のみを行う。
の構成を示している。このアダプタ130は、第1実施
形態にて説明したと同じ充電装置10に取り付けられて
いる。このアダプタ130は、制御部41と、電池パッ
ク50の容量を表示する表示部44と、電池パック50
のリフレッシュ(放電)動作を開始させるための押し鋲
スイッチ46と、リフレッシュ時の負荷となる抵抗から
構成された放電負荷42と、充電動作と放電(リフレッ
シュ)動作とを切り換えるリレー48と、該リレー48
を制御する充放電切換部45とから主としてなる。該制
御回路は、充電動作を充電装置側に任せるため、第1実
施形態では備えられていた温度検出部47と、電圧検出
部43とが省かれている。
作を図11に示す。充電装置10は、第1充電装置と同
じであるため、充電装置10側での動作は、図9を参照
して上述したフローチャートを再び参照する。ここで、
図11に示すステップ12〜ステップ20までの動作は
図7を参照して上述した第1実施形態と同様である。リ
フレッシュの開始スイッチが操作されないときは(S2
0:No)、充電装置10の制御部26に対して充電開
始を指示する(S107)。これにより、充電装置10
では、充電開始指令有りの図9に示すステップ58の判
断がYesとなり、ステップ66へ移行し、充電装置に
電池パック50が装着された際と同様に、当該充電装置
10にて充電動作を行う。そして、充電の完了により
(S72:Yes)、充電を停止するとともに(S8
0)、アダプタ130側へ充電完了を知らせるデータを
送出し(S82)、処理を終了する。この充電装置側か
らの充電完了の受信により(S43:Yes)、アダプ
タ130側も処理を終了する。
されたときは(S20:Yes)、第1実施形態と同様
にして充放電を2回繰り返す(S105〜S38)。そ
して、2回目の放電の際の放電容量を表示し(S4
0)、充電装置10の制御部26に対して充電開始を指
示する(S107)。そして、充電装置側からの充電完
了の受信により(S43:Yes)、アダプタ130側
も処理を終了する。
30及び充電装置が通信機能を備えたが、通信機能を備
えない充電装置、アダプタに本実施形態のリフレッシュ
回路を配設することも可能である。また、上記実施形態
では、アダプタ30,130がリフレッシュ機能のみを
備えたが、アダプタが更に、当該充電装置では充電でき
ない形式の電池パックへの充電を可能ならしめる機能を
備えることもできる。また、実施形態では、アダプタに
リフレッシュ回路を備えたが、充電装置側にリフレッシ
ュ回路を配設することも可能である。また、上述した実
施形態では、放電容量をパーセントで表示したが、所定
値(例えば70%)以上の容量が有るかをランプ等で示
すこともできる。更に、上述した実施形態では、一旦充
電してから、放電を2回繰り返したが、充電を行うこと
なく直ちに放電を開始することも可能である。
路を示すブロック図である。
示す斜視図である。
を示す斜視図である。
面図である。
装置の制御回路を示すブロック図である。
理の流れを示すフローチャートである。
ーチャートである。
の流れを示すフローチャートである。
電装置の制御回路を示すブロック図である。
処理の流れを示すフローチャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 充電装置と二次電池との間に介在するア
ダプタであって、 スイッチと、 前記スイッチの操作に対応して前記二次電池の放電及び
充電を行う制御部とを備えることを特徴とするアダプ
タ。 - 【請求項2】 前記制御部は、充放電を複数回行うこと
を特徴とする請求項1のアダプタ。 - 【請求項3】 充電装置と二次電池との間に介在するア
ダプタであって、 スイッチと、 容量表示器と、 前記スイッチの操作に対応して前記二次電池の放電及び
充電を複数回行う制御部と、 前記二次電池の2回目以降の放電量を測定し、測定した
容量を前記容量表示器にて表示する容量表示部と、を備
えることを特徴とするアダプタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000046859A JP2001238361A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | アダプタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000046859A JP2001238361A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | アダプタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001238361A true JP2001238361A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18569200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000046859A Pending JP2001238361A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | アダプタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001238361A (ja) |
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2000
- 2000-02-24 JP JP2000046859A patent/JP2001238361A/ja active Pending
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