JP2002171675A - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
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- JP2002171675A JP2002171675A JP2000363546A JP2000363546A JP2002171675A JP 2002171675 A JP2002171675 A JP 2002171675A JP 2000363546 A JP2000363546 A JP 2000363546A JP 2000363546 A JP2000363546 A JP 2000363546A JP 2002171675 A JP2002171675 A JP 2002171675A
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- battery
- batteries
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子機器の作動持続時間を電池のセル数だけ
増大可能な充電装置を得る。 【解決手段】 単一の電池電圧で作動する電池を複数個
有する充電装置に於いて、機器動作時は電池を充電時の
直列接続から並列接続に切換えて単位充電時間当りの機
器動作持続時間を電池の数だけ倍増させる。
増大可能な充電装置を得る。 【解決手段】 単一の電池電圧で作動する電池を複数個
有する充電装置に於いて、機器動作時は電池を充電時の
直列接続から並列接続に切換えて単位充電時間当りの機
器動作持続時間を電池の数だけ倍増させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＣＤ（コンパクトデ
ィスク）を再生する携帯型再生装置等の電子機器に用い
て好適な充電装置に係わり、特に電子機器の動作持続時
間を電池数だけ増大させることが出来る様にした充電装
置に関する。
ィスク）を再生する携帯型再生装置等の電子機器に用い
て好適な充電装置に係わり、特に電子機器の動作持続時
間を電池数だけ増大させることが出来る様にした充電装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から各種電子機器の充電装置として
種々の充電回路が提案されている。例えば並列接続され
た２次電池を並列接続したまま定電流制御回路から成る
充電回路を用いて充電する充電回路が提案されている。
この充電回路では次のような問題が生ずる。 １−１ １つの２次電池毎に充電電流制御回路が必要に
なるため、回路が煩雑になりコストアップ要因になると
共に、小形の電子機器においては、部品の占めるスペー
スが大きくなる。 １−２ 電流供給回路の合計電流は各２次電池への充電
電流の和となり、短時間に充電を完了させる為には、電
流供給容量の増大をもたらし、結果的にトランス、トラ
ンジスタなどが大型化になり、１−１・同様のコストア
ップ、部品の占めるスペースが大きくなる。
種々の充電回路が提案されている。例えば並列接続され
た２次電池を並列接続したまま定電流制御回路から成る
充電回路を用いて充電する充電回路が提案されている。
この充電回路では次のような問題が生ずる。 １−１ １つの２次電池毎に充電電流制御回路が必要に
なるため、回路が煩雑になりコストアップ要因になると
共に、小形の電子機器においては、部品の占めるスペー
スが大きくなる。 １−２ 電流供給回路の合計電流は各２次電池への充電
電流の和となり、短時間に充電を完了させる為には、電
流供給容量の増大をもたらし、結果的にトランス、トラ
ンジスタなどが大型化になり、１−１・同様のコストア
ップ、部品の占めるスペースが大きくなる。
【０００３】上述の並列定電流充電に対し、並列接続の
２次電池を並列接続のまま定電圧充電すれば１つの定電
圧制御回路とすることが出来るが、この場合は次のよう
な問題を生ずる。 ２−１ 充電電圧を、２次電池の充電終止電圧に始めか
ら設定して充電を開始する為に、２次電池に残された容
量によっては、充電の初期に過大な電流が流れる。 ２−２ 充電の完了具合を検出する事が難しい。（充電
完了時に発生するデルタＶの検出を行なう為には、頻繁
に供給回路を切った上で、２次電池端の電圧を測定しな
ければならない。）
２次電池を並列接続のまま定電圧充電すれば１つの定電
圧制御回路とすることが出来るが、この場合は次のよう
な問題を生ずる。 ２−１ 充電電圧を、２次電池の充電終止電圧に始めか
ら設定して充電を開始する為に、２次電池に残された容
量によっては、充電の初期に過大な電流が流れる。 ２−２ 充電の完了具合を検出する事が難しい。（充電
完了時に発生するデルタＶの検出を行なう為には、頻繁
に供給回路を切った上で、２次電池端の電圧を測定しな
ければならない。）
【０００４】従って、一般的には１つの定電流制御回路
を用いて複数の２次電池を直列接続し、直列充電及び直
列放電させる図６（Ａ）に示す充電回路が考えられる。
を用いて複数の２次電池を直列接続し、直列充電及び直
列放電させる図６（Ａ）に示す充電回路が考えられる。
【０００５】図６（Ａ）で接栓座４は例えばＪＩＳＣ６
５６０等で定められたオーディオ用のジャックであり、
プラグ７はチップ７ａ、リング７ｂ、スリーブ７ｃ等よ
り成るプラグであり、商用電源交流電圧を逓降した所定
容量の直流電圧が供給される。これらジャック４はプラ
グ７の着脱に応じて切換可能な切換手段を含んでいる。
５６０等で定められたオーディオ用のジャックであり、
プラグ７はチップ７ａ、リング７ｂ、スリーブ７ｃ等よ
り成るプラグであり、商用電源交流電圧を逓降した所定
容量の直流電圧が供給される。これらジャック４はプラ
グ７の着脱に応じて切換可能な切換手段を含んでいる。
【０００６】ジャック４のプラグ端子Ａは電流制御回路
８の入力端とスイッチングトランジスタＱ1 のエミッタ
及びベース・エミッタ間に接続された抵抗Ｒ1 の一端に
接続され、トランジスタＱ1 のベースは電流制御回路８
を介して接地電位（ＧＮＤ）９及びジャック４の接地端
子Ｃに接続され、トランジスタＱ1 のコレクタは直列接
続された２個の２次電池３ａ及び３ｂの一方の２次電池
３ａの陽極端子及び電源供給先回路１０に接続されてい
る。
８の入力端とスイッチングトランジスタＱ1 のエミッタ
及びベース・エミッタ間に接続された抵抗Ｒ1 の一端に
接続され、トランジスタＱ1 のベースは電流制御回路８
を介して接地電位（ＧＮＤ）９及びジャック４の接地端
子Ｃに接続され、トランジスタＱ1 のコレクタは直列接
続された２個の２次電池３ａ及び３ｂの一方の２次電池
３ａの陽極端子及び電源供給先回路１０に接続されてい
る。
【０００７】ジャック４の接片端子Ｂのバネ部は接地端
子Ｃに接続され、接片端子Ｂは２個の２次電池３ａ及び
３ｂと直列接続した抵抗Ｒ2 との交点に接続されると共
に電流制御回路８の出力端に接続され、抵抗Ｒ2 の他端
は接地電位９に接続されて直列充電及び直列放電方式の
充電回路が構成される。
子Ｃに接続され、接片端子Ｂは２個の２次電池３ａ及び
３ｂと直列接続した抵抗Ｒ2 との交点に接続されると共
に電流制御回路８の出力端に接続され、抵抗Ｒ2 の他端
は接地電位９に接続されて直列充電及び直列放電方式の
充電回路が構成される。
【０００８】図６（Ｂ）に於いて、プラグ７をジャック
４に挿入した場合は接片端子Ｂは接地端子Ｃから離間し
てプラグ７に接続したＡＣ−ＤＣアダプタを介して直列
接続した２個の２次電池３ａ及び３ｂを充電して充電電
流ＩC が流れる。
４に挿入した場合は接片端子Ｂは接地端子Ｃから離間し
てプラグ７に接続したＡＣ−ＤＣアダプタを介して直列
接続した２個の２次電池３ａ及び３ｂを充電して充電電
流ＩC が流れる。
【０００９】この充電電流ＩC の経路はジャック４のプ
ラス端子Ａ→トランジスタＱ1 のエミッタ・コレクタ→
第１及び第２の直列接続された２次電池３ａ及び３ｂ→
抵抗Ｒ2 →ジャック４の接地端子Ｃの経路で充電電流が
流れて２次電池３ａ及び３ｂに充電が行なわれる。
ラス端子Ａ→トランジスタＱ1 のエミッタ・コレクタ→
第１及び第２の直列接続された２次電池３ａ及び３ｂ→
抵抗Ｒ2 →ジャック４の接地端子Ｃの経路で充電電流が
流れて２次電池３ａ及び３ｂに充電が行なわれる。
【００１０】次にプラグ７をジャック４から引き抜けば
図６（Ｃ）に示すようにジャック４の接片端子Ｂは接地
端子Ｃに接触して、２個の直列接続した２次電池３ａ及
び３ｂからの放電電流Ｉd は電源供給先回路１０へ供給
されて、これら各回路を作動して駆動状態にする。
図６（Ｃ）に示すようにジャック４の接片端子Ｂは接地
端子Ｃに接触して、２個の直列接続した２次電池３ａ及
び３ｂからの放電電流Ｉd は電源供給先回路１０へ供給
されて、これら各回路を作動して駆動状態にする。
【００１１】放電電流Ｉd の経路は、接地電位（ＧＮ
Ｄ）９→ジャック４の接地端子Ｃ→接片端子Ｂ→直列接
続された２次電池３ａ及び３ｂ→電源供給先回路１０の
経路で放電電流Ｉd が流れて電源供給先回路１０を駆動
している。
Ｄ）９→ジャック４の接地端子Ｃ→接片端子Ｂ→直列接
続された２次電池３ａ及び３ｂ→電源供給先回路１０の
経路で放電電流Ｉd が流れて電源供給先回路１０を駆動
している。
【００１２】上述では直列接続した２次電池を並列充電
する場合と直列接続した２次電池を直列充電及び直列放
電する場合を説明したが、特開平８−３４０６４１号公
報には図７に示す様な充電電流が低いときにも電池の充
電を可能とし、電気自動車等をモータの低速回転時の回
生制動を可能とした電池電源回路が示されている。
する場合と直列接続した２次電池を直列充電及び直列放
電する場合を説明したが、特開平８−３４０６４１号公
報には図７に示す様な充電電流が低いときにも電池の充
電を可能とし、電気自動車等をモータの低速回転時の回
生制動を可能とした電池電源回路が示されている。
【００１３】図７に於いて、端子Ｔ1 及びＴ2 間には自
動車のモータ等の負荷が接続され、放電時にはモータを
駆動し、充電時にはモータの回生制動時に生ずる電圧を
供給して、４個の２次電池３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを直
列又は並列に切換える切換回路ＳＷ1 〜ＳＷ6 を設け、
２次電池３ａ〜３ｄの放電時には切換回路ＳＷ1 〜ＳＷ
6 の可動接片ｃを固定接点ｂに接続させて直列に接続
し、電池充電時には切換回路ＳＷ1 〜ＳＷ6 の可動接片
ａを固定接点ａ側に切換えて２次電池を並列に接続させ
る様に構成させた充電装置も周知である。
動車のモータ等の負荷が接続され、放電時にはモータを
駆動し、充電時にはモータの回生制動時に生ずる電圧を
供給して、４個の２次電池３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを直
列又は並列に切換える切換回路ＳＷ1 〜ＳＷ6 を設け、
２次電池３ａ〜３ｄの放電時には切換回路ＳＷ1 〜ＳＷ
6 の可動接片ｃを固定接点ｂに接続させて直列に接続
し、電池充電時には切換回路ＳＷ1 〜ＳＷ6 の可動接片
ａを固定接点ａ側に切換えて２次電池を並列に接続させ
る様に構成させた充電装置も周知である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述の特開平８−３４
０６４１号公報では放電時には高い電圧を得てモータを
回転させるために直列接続させ充電時には半導体スイッ
チから成る切換回路を介して並列接続としているため、
先に従来技術で述べた様に例えば定電流制御回路から成
る充電回路を構成させた場合には複数の２次電池毎に充
電制御回路が必要となり、電流供給容量の増大をもたら
す弊害を生じ、電子機器等の小さな筺体内に配設するに
は適合しないものとなる。
０６４１号公報では放電時には高い電圧を得てモータを
回転させるために直列接続させ充電時には半導体スイッ
チから成る切換回路を介して並列接続としているため、
先に従来技術で述べた様に例えば定電流制御回路から成
る充電回路を構成させた場合には複数の２次電池毎に充
電制御回路が必要となり、電流供給容量の増大をもたら
す弊害を生じ、電子機器等の小さな筺体内に配設するに
は適合しないものとなる。
【００１５】本発明は叙上の課題を解消した充電装置を
提供しようとするもので発明が解決しようとする課題は
短時間に充電を行なうと共に長時間に亘って動作可能な
充電装置を得ようとするものである。
提供しようとするもので発明が解決しようとする課題は
短時間に充電を行なうと共に長時間に亘って動作可能な
充電装置を得ようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係わる本発明
は複数の電池と１つの充電回路を内蔵し、単一の電池で
電源供給先回路を動作可能な充電装置であって、電源供
給先回路の動作時は複数の電池を並列接続して放電させ
る様に成したことを特徴とする充電装置としたものであ
る。
は複数の電池と１つの充電回路を内蔵し、単一の電池で
電源供給先回路を動作可能な充電装置であって、電源供
給先回路の動作時は複数の電池を並列接続して放電させ
る様に成したことを特徴とする充電装置としたものであ
る。
【００１７】斯かる、請求項１に係わる充電装置によれ
ば単一の１次又は／及び２次電池で電源供給先回路を動
作し携帯型の電子機器を駆動することが出来、且つスペ
ース的に余裕があるため複数の１次又は／及び２次電池
を充電装置（電子機器）に内蔵させてあるため、例えば
ＣＤプレーヤ等では連続再生時間は単一の電池の複数倍
の連続再生時間とすることが出来て、充電時の電流容量
は単一の電池（以下１セルと記す）分のアダプタで充電
が可能となる。
ば単一の１次又は／及び２次電池で電源供給先回路を動
作し携帯型の電子機器を駆動することが出来、且つスペ
ース的に余裕があるため複数の１次又は／及び２次電池
を充電装置（電子機器）に内蔵させてあるため、例えば
ＣＤプレーヤ等では連続再生時間は単一の電池の複数倍
の連続再生時間とすることが出来て、充電時の電流容量
は単一の電池（以下１セルと記す）分のアダプタで充電
が可能となる。
【００１８】請求項２に係わる本発明は複数の電池が２
次電池であり、電源供給先回路を動作させる放電時には
複数の２次電池を並列接続し、複数の２次電池の充電時
には直列接続させて切換制御する切換手段を具備して成
る請求項１記載の充電装置としたものである。
次電池であり、電源供給先回路を動作させる放電時には
複数の２次電池を並列接続し、複数の２次電池の充電時
には直列接続させて切換制御する切換手段を具備して成
る請求項１記載の充電装置としたものである。
【００１９】斯かる、請求項２に係わる充電装置によれ
ば２次電池が２個で有ればアダプタの電流容量はそのま
まで例えば、２時間充電して１０時間再生可能なもの
は、本発明の充電装置では同じ２時間充電で２０時間再
生可能で長時間使用可能なものが得られる。また、充電
電流が同じであり、２次電池が２個であれば従来の充電
回路の半分の充電時間で同じ再生時間が得られ充電時間
の短縮化が図れる。
ば２次電池が２個で有ればアダプタの電流容量はそのま
まで例えば、２時間充電して１０時間再生可能なもの
は、本発明の充電装置では同じ２時間充電で２０時間再
生可能で長時間使用可能なものが得られる。また、充電
電流が同じであり、２次電池が２個であれば従来の充電
回路の半分の充電時間で同じ再生時間が得られ充電時間
の短縮化が図れる。
【００２０】請求項３に係わる本発明の切換手段は機器
に設けられた接栓座であり、接栓座に充電用接栓の挿入
時には自動的に複数の２次電池は直列充電され、充電用
接栓を接栓座３からの挿出時には複数の２次電池は自動
的に並列接続されて機器を駆動する様に成されたことを
特徴とする請求項２記載の充電装置としたものである。
に設けられた接栓座であり、接栓座に充電用接栓の挿入
時には自動的に複数の２次電池は直列充電され、充電用
接栓を接栓座３からの挿出時には複数の２次電池は自動
的に並列接続されて機器を駆動する様に成されたことを
特徴とする請求項２記載の充電装置としたものである。
【００２１】斯かる、請求項３に係わる充電装置に依れ
ば機器に設けられた接栓座に接栓を挿入するだけで機器
内の複数の２次電池が直列接続に切換わり短時間充電が
可能となり接栓座から接栓を引き抜けば機器内の複数の
２次電池が並列接続に切換って電源供給先回路を長時間
使用可能な充電装置が得られる。
ば機器に設けられた接栓座に接栓を挿入するだけで機器
内の複数の２次電池が直列接続に切換わり短時間充電が
可能となり接栓座から接栓を引き抜けば機器内の複数の
２次電池が並列接続に切換って電源供給先回路を長時間
使用可能な充電装置が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の充電装置の１形態
例を図１乃至図５を用いて詳記する。
例を図１乃至図５を用いて詳記する。
【００２３】図１は本発明の充電装置の要部の回路図、
図２は本発明の他の形態例を示す充電装置の要部の回路
図、図３及び図４は本発明の切換回路の他の回路構成
図、図５は本発明の充電装置が内蔵された電子機器の外
観図である。
図２は本発明の他の形態例を示す充電装置の要部の回路
図、図３及び図４は本発明の切換回路の他の回路構成
図、図５は本発明の充電装置が内蔵された電子機器の外
観図である。
【００２４】本発明の充電装置の回路構成を説明する前
に、本発明の充電装置を内蔵した電子機器としてＣＤを
再生する携帯用再生装置（以下ＣＤプレーヤと記す）１
１について図５を用いて説明する。
に、本発明の充電装置を内蔵した電子機器としてＣＤを
再生する携帯用再生装置（以下ＣＤプレーヤと記す）１
１について図５を用いて説明する。
【００２５】図５に於いて、ＣＤプレーヤ１１は一般に
充電可能な２次電池としてガム型のニッケル水素電池や
ガム型のニッケルカドミウム電池等が多用されている。
充電可能な２次電池としてガム型のニッケル水素電池や
ガム型のニッケルカドミウム電池等が多用されている。
【００２６】これら２次電池を用いて、ＣＤプレーヤの
連続再生時間を延長させるためガム型のニッケル水素電
池等の２次電池とアルカリ単３乾電池等の１次電池を併
用している。
連続再生時間を延長させるためガム型のニッケル水素電
池等の２次電池とアルカリ単３乾電池等の１次電池を併
用している。
【００２７】上述のＣＤプレーヤ１１内に設けられた、
例えば２次電池３ａ及び３ｂを充電する場合、ＣＤプレ
ーヤ１１から２次電池を取り出して外部充電器を介して
図６及び図７で示した充電回路で充電が行なわれるが本
例の充電装置ではＣＤプレーヤ１１に内蔵されている。
例えば２次電池３ａ及び３ｂを充電する場合、ＣＤプレ
ーヤ１１から２次電池を取り出して外部充電器を介して
図６及び図７で示した充電回路で充電が行なわれるが本
例の充電装置ではＣＤプレーヤ１１に内蔵されている。
【００２８】図５に示すＣＤプレーヤ１１の筺体１２の
外径はＣＤの直径と略同一或はやや大きく寸法に定めて
いるため、筺体１２内には単一の例えば２次電池３ａで
十分に駆動可能であるが、連続再生時間を延ばすために
複数の２次電池３ａ及び３ｂを設けている。
外径はＣＤの直径と略同一或はやや大きく寸法に定めて
いるため、筺体１２内には単一の例えば２次電池３ａで
十分に駆動可能であるが、連続再生時間を延ばすために
複数の２次電池３ａ及び３ｂを設けている。
【００２９】上述の２次電池の他に２本の単３の乾電池
も内蔵されている。筺体１２の側壁部にはオーディオ用
ジャック等の接栓座４が設けられている。尚、図５で１
３はヘッドホン、１４はリモコン部、１５はＬＣＤ等の
表示窓、１６はＣＤ再生用のプレー釦、１７は充電開始
用釦である。
も内蔵されている。筺体１２の側壁部にはオーディオ用
ジャック等の接栓座４が設けられている。尚、図５で１
３はヘッドホン、１４はリモコン部、１５はＬＣＤ等の
表示窓、１６はＣＤ再生用のプレー釦、１７は充電開始
用釦である。
【００３０】上述のプレーヤ１の充電装置としての１形
態例を図１（Ａ）で説明する。尚、図６（Ａ）〜（Ｃ）
との対応部分には同一符号を付して説明する。
態例を図１（Ａ）で説明する。尚、図６（Ａ）〜（Ｃ）
との対応部分には同一符号を付して説明する。
【００３１】図１でジャック４には外部のＡＣアダプタ
からプラグ７を介して充電用のＤＣが供給される。ジャ
ック４はプラグ７の挿入時に切換えがなされるオーディ
オ用のジャックである。このジャック４はＣＤプレーヤ
１１の筺体１２の側壁部の所定位置に配設されている。
からプラグ７を介して充電用のＤＣが供給される。ジャ
ック４はプラグ７の挿入時に切換えがなされるオーディ
オ用のジャックである。このジャック４はＣＤプレーヤ
１１の筺体１２の側壁部の所定位置に配設されている。
【００３２】ジャック４のプラス端子Ａは充電時におい
て、充電電流を制御し、放電時において機能を停止する
電流制御回路８と、スイッチングトランジスタＱ1 のバ
イアス抵抗Ｒ2 の一端と、充電可能な第１の２次電池或
は乾電池等の１次電池の陽極と、充放電経路を定める第
２のダイオードＤ2 の陰極並びに電源供給先回路１０の
入力側に接続されている。
て、充電電流を制御し、放電時において機能を停止する
電流制御回路８と、スイッチングトランジスタＱ1 のバ
イアス抵抗Ｒ2 の一端と、充電可能な第１の２次電池或
は乾電池等の１次電池の陽極と、充放電経路を定める第
２のダイオードＤ2 の陰極並びに電源供給先回路１０の
入力側に接続されている。
【００３３】電流制御回路８の一端は接地電位（ＧＮ
Ｄ）９に接続され、この接地電位９はジャック４の接地
端子Ｃに接続され、ジャック４の接地端子Ｃは接片端子
Ｂのバネ部と接続されている。接片端子Ｂは電流制御回
路８の一端８ａと、第２の２次電池或は１次電池３ｂの
陰極と、第１及び第２の２次電池或は１次電池（以下第
１及び第２の電池と記す）３ａ及び３ｂに流れる電流を
制御するために電流−電圧変換を行ない電圧を電流制御
回路８にフィードバックする抵抗Ｒ1 の一端並びに充
電、放電経路を定める第１のダイオードＤ1 の陽極に接
続されている。
Ｄ）９に接続され、この接地電位９はジャック４の接地
端子Ｃに接続され、ジャック４の接地端子Ｃは接片端子
Ｂのバネ部と接続されている。接片端子Ｂは電流制御回
路８の一端８ａと、第２の２次電池或は１次電池３ｂの
陰極と、第１及び第２の２次電池或は１次電池（以下第
１及び第２の電池と記す）３ａ及び３ｂに流れる電流を
制御するために電流−電圧変換を行ない電圧を電流制御
回路８にフィードバックする抵抗Ｒ1 の一端並びに充
電、放電経路を定める第１のダイオードＤ1 の陽極に接
続されている。
【００３４】電流制御回路８の出力端はバイアス用抵抗
Ｒ2 の他端と、スイッチングトランジスタＱ1 のベース
に接続され、トランジスタＱ1 のエミッタは第１の電池
３ａの陰極と、第１のダイオードＤ1 の陰極に接続さ
れ、トランジスタＱ1 のコレクタは第２の電池３ｂの陽
極と、第２のダイオードＤ2 の陽極に接続されている。
尚、抵抗Ｒ1 の値は必要とする最小の値に選択されてい
る。
Ｒ2 の他端と、スイッチングトランジスタＱ1 のベース
に接続され、トランジスタＱ1 のエミッタは第１の電池
３ａの陰極と、第１のダイオードＤ1 の陰極に接続さ
れ、トランジスタＱ1 のコレクタは第２の電池３ｂの陽
極と、第２のダイオードＤ2 の陽極に接続されている。
尚、抵抗Ｒ1 の値は必要とする最小の値に選択されてい
る。
【００３５】上述の構成の動作を図１（Ｂ）及び図１
（Ｃ）によって説明する。
（Ｃ）によって説明する。
【００３６】図１（Ｂ）は充電時の動作を示すものでジ
ャック４にプラグ７が挿入されると接片端子Ｂと接地端
子Ｃは開放されプラス端子Ａを通じて充電電流ＩC が第
１及び第２の電池３ａ及び３ｂに供給される。
ャック４にプラグ７が挿入されると接片端子Ｂと接地端
子Ｃは開放されプラス端子Ａを通じて充電電流ＩC が第
１及び第２の電池３ａ及び３ｂに供給される。
【００３７】即ち、充電時には電流制御回路８からスイ
ッチングトランジスタＱ1 のベースがＬｏｗになる電圧
を出力するとスイッチングトランジスタＱ1 は「オン」
（導通状態）となる。スイッチングトランジスタＱ1 が
「オン」になるとＡＣアダプタから供給された充電電流
ＩC は図１（Ｂ）の矢印のルートを通じて第１及び第２
の電池３ａ及び３ｂに流れる。
ッチングトランジスタＱ1 のベースがＬｏｗになる電圧
を出力するとスイッチングトランジスタＱ1 は「オン」
（導通状態）となる。スイッチングトランジスタＱ1 が
「オン」になるとＡＣアダプタから供給された充電電流
ＩC は図１（Ｂ）の矢印のルートを通じて第１及び第２
の電池３ａ及び３ｂに流れる。
【００３８】この時、第１及び第２の電池３ａ及び３ｂ
は直列に接続されており、第１及び第２の電池３ａ及び
３ｂには同じ充電電流ＩC が流れる。この充電電流ＩC
は第１の抵抗Ｒ1 を通じてジャック４の接地端子Ｃに戻
される。
は直列に接続されており、第１及び第２の電池３ａ及び
３ｂには同じ充電電流ＩC が流れる。この充電電流ＩC
は第１の抵抗Ｒ1 を通じてジャック４の接地端子Ｃに戻
される。
【００３９】第１の抵抗Ｒ1 を流れる充電電流ＩC は抵
抗Ｒ1 の抵抗値×充電電流＝Ｖchgとなって電流制御回
路８に電圧帰還する。電流制御回路８はこの帰還電圧が
一定になる様にスイッチングトランジスタＱ1 のベース
電圧を制御する。
抗Ｒ1 の抵抗値×充電電流＝Ｖchgとなって電流制御回
路８に電圧帰還する。電流制御回路８はこの帰還電圧が
一定になる様にスイッチングトランジスタＱ1 のベース
電圧を制御する。
【００４０】この様に帰還電圧Ｖchg が一定になる様に
することは定電流で充電することを意味する。以上の動
作を通じて第１及び第２の電池３ａ及び３ｂの定電流充
電を行なう。このとき第１及び第２のダイオードＤ1 及
びＤ2 には当然電流は流れない。
することは定電流で充電することを意味する。以上の動
作を通じて第１及び第２の電池３ａ及び３ｂの定電流充
電を行なう。このとき第１及び第２のダイオードＤ1 及
びＤ2 には当然電流は流れない。
【００４１】上述の様に、この充電装置では第１及び第
２の電池（２次電池）を直列にて充電するため、両方の
セルには定電流化された同一の電流が流れる為に、定電
圧充電の場合に起きる、セルの残電圧が少なかった場合
の過大電流による問題、並列定電流充電の為に必要とな
る大電流用のＡＣアダプタや単セルごとの充電回路等を
必要としない利点が得られる。
２の電池（２次電池）を直列にて充電するため、両方の
セルには定電流化された同一の電流が流れる為に、定電
圧充電の場合に起きる、セルの残電圧が少なかった場合
の過大電流による問題、並列定電流充電の為に必要とな
る大電流用のＡＣアダプタや単セルごとの充電回路等を
必要としない利点が得られる。
【００４２】次に、放電時の動作を図１（Ｃ）で説明す
る。図１（Ｃ）でプラグ７がジャック４から引き抜かれ
るとバネの動作でジャック４の接片端子Ｂは接地端子Ｃ
に接触する。
る。図１（Ｃ）でプラグ７がジャック４から引き抜かれ
るとバネの動作でジャック４の接片端子Ｂは接地端子Ｃ
に接触する。
【００４３】放電時には電流制御回路８は「オフ」とな
り、スイッチングトランジスタＱ1のベースも第１及び
第２の電池３ａ及び３ｂを通じてＨＩＧＨとなり、通電
時「オフ」となる。
り、スイッチングトランジスタＱ1のベースも第１及び
第２の電池３ａ及び３ｂを通じてＨＩＧＨとなり、通電
時「オフ」となる。
【００４４】従って、第１の電池３ａに充電された電荷
は、接地電位（ＧＮＤ）９→ジャック４の接地端子Ｃ→
ジャック４の接片端子Ｂ→第１のダイオードＤ1 →第１
の電池３ａ→電源供給先回路１０の経路を通じて放電電
流Ｉd として放電される。この時第２のダイオードＤ2
は第１の電池３ａから第２の電池３ｂに電流が逆流しな
いための保護の役目を果たす。
は、接地電位（ＧＮＤ）９→ジャック４の接地端子Ｃ→
ジャック４の接片端子Ｂ→第１のダイオードＤ1 →第１
の電池３ａ→電源供給先回路１０の経路を通じて放電電
流Ｉd として放電される。この時第２のダイオードＤ2
は第１の電池３ａから第２の電池３ｂに電流が逆流しな
いための保護の役目を果たす。
【００４５】同様に第２の電池３ｂに充電された電荷
は、接地電位（ＧＮＤ）９→ジャック４の接地端子Ｃ→
ジャック４の接片端子Ｂ→第２の電池３ｂ→第２のダイ
オードＤ2 →電源供給先回路１０の経路を通じて放電電
流Ｉd として放電される。この時、第１のダイオードＤ
1 は第２の電池３ｂから第１の電池３ａに電流が逆流し
ない為の保護の役目を果たす。
は、接地電位（ＧＮＤ）９→ジャック４の接地端子Ｃ→
ジャック４の接片端子Ｂ→第２の電池３ｂ→第２のダイ
オードＤ2 →電源供給先回路１０の経路を通じて放電電
流Ｉd として放電される。この時、第１のダイオードＤ
1 は第２の電池３ｂから第１の電池３ａに電流が逆流し
ない為の保護の役目を果たす。
【００４６】この様に電源供給先回路１０に対しては第
１及び第２の電池３ａ及び３ｂが並列となった状態で電
流が供給されることになる。この放電時の回路は第１及
び第２の電池は２次電池及び１次電池のどちらを用いて
もよいことは明白である。
１及び第２の電池３ａ及び３ｂが並列となった状態で電
流が供給されることになる。この放電時の回路は第１及
び第２の電池は２次電池及び１次電池のどちらを用いて
もよいことは明白である。
【００４７】上述の様に放電に際しては第１及び第２の
ダイオードＤ1 及びＤ2 のダイオード１本分の順方向電
圧（以下ＶＦと記す）分が損失となってしまうが、これ
は従来技術に於いても、並列放電においては、乾電池へ
の誤充電を防止する為にとられる一般的な方法であり、
ＶＦの小さなダイオードを使用する事で、充分に並列放
電のメリットを生かす事が出来る。
ダイオードＤ1 及びＤ2 のダイオード１本分の順方向電
圧（以下ＶＦと記す）分が損失となってしまうが、これ
は従来技術に於いても、並列放電においては、乾電池へ
の誤充電を防止する為にとられる一般的な方法であり、
ＶＦの小さなダイオードを使用する事で、充分に並列放
電のメリットを生かす事が出来る。
【００４８】上述の構成では２個の第１及び第２の電池
３ａ及び３ｂを用いた形態例を説明したが図２（Ａ）及
び図２（Ｂ）で３個以上の電池を用いた場合の他の形態
例を説明する。
３ａ及び３ｂを用いた形態例を説明したが図２（Ａ）及
び図２（Ｂ）で３個以上の電池を用いた場合の他の形態
例を説明する。
【００４９】図２（Ａ）で図１（Ａ）との対応部分には
同一符号を付して重複説明を省略する。
同一符号を付して重複説明を省略する。
【００５０】図２（Ａ）の場合は第２のスイッチングト
ランジスタＱ2 と第３及び第４のダイオードＤ3 及びＤ
4 並びに第３の１次又は２次電池３ｃを追加したもの
で、バイアス用の抵抗Ｒ2 と電流制御回路８の出力との
接続点と第２のスイッチングトランジスタＱ2 のベース
間を接続し、第２のスイッチングトランジスタＱ2 のエ
ミッタに第３の電池３ｃの陰極と第３のダイオードＤ3
の陰極を接続し、第３のダイオードＤ3 の陽極を第１の
ダイオードＤ1 の陽極に接続する。
ランジスタＱ2 と第３及び第４のダイオードＤ3 及びＤ
4 並びに第３の１次又は２次電池３ｃを追加したもの
で、バイアス用の抵抗Ｒ2 と電流制御回路８の出力との
接続点と第２のスイッチングトランジスタＱ2 のベース
間を接続し、第２のスイッチングトランジスタＱ2 のエ
ミッタに第３の電池３ｃの陰極と第３のダイオードＤ3
の陰極を接続し、第３のダイオードＤ3 の陽極を第１の
ダイオードＤ1 の陽極に接続する。
【００５１】スイッチングトランジスタＱ2 のコレクタ
は第１の電池３ａの陽極と、第４のダイオードＤ4 の陽
極に接続し、第４のダイオードＤ4 の陰極と第３の電池
の陽極をプラス端子Ａに接続させたものである。
は第１の電池３ａの陽極と、第４のダイオードＤ4 の陽
極に接続し、第４のダイオードＤ4 の陰極と第３の電池
の陽極をプラス端子Ａに接続させたものである。
【００５２】上述の構成での充電経路及び放電経路は図
１（Ｂ）及び図１（Ｃ）と同様であるが、第１の電池３
ａの放電経路は第１のダイオードＤ1 →第１の電池３ａ
→第４のダイオードＤ4 →電源供給回路１０の経路を通
り、ダイオード２本分を放電電流ＩD が通ることにな
り、その分損失は大きくなる。
１（Ｂ）及び図１（Ｃ）と同様であるが、第１の電池３
ａの放電経路は第１のダイオードＤ1 →第１の電池３ａ
→第４のダイオードＤ4 →電源供給回路１０の経路を通
り、ダイオード２本分を放電電流ＩD が通ることにな
り、その分損失は大きくなる。
【００５３】上述の場合は３セル（電池）を直列充電並
列放電させた場合を示したが３セル以上の複数セルも図
２（Ａ）と同様の回路接続で行なうことが可能である。
列放電させた場合を示したが３セル以上の複数セルも図
２（Ａ）と同様の回路接続で行なうことが可能である。
【００５４】上述の第１〜第３の電池（セル）３ａ〜３
ｃとして１本の１．５Ｖのセルを用いた場合であるが、
図２（Ｂ）の様に単セル２本を１組として３Ｖをユニッ
ト化して、例えば図１（Ａ）の２セル用の回路で充電及
び放電を行なう様にすれば単セル２本分の電圧、即ちダ
イオード１本分（ＶＦ）の電圧で取り出せ、ダイオード
の影響を小さくすることが出来る。
ｃとして１本の１．５Ｖのセルを用いた場合であるが、
図２（Ｂ）の様に単セル２本を１組として３Ｖをユニッ
ト化して、例えば図１（Ａ）の２セル用の回路で充電及
び放電を行なう様にすれば単セル２本分の電圧、即ちダ
イオード１本分（ＶＦ）の電圧で取り出せ、ダイオード
の影響を小さくすることが出来る。
【００５５】上述の図１（Ａ）及び図２（Ａ）の回路で
はプラグ７をＣＤプレーヤ１１の筺体１２に設けられた
ジャック４に挿入した時に２次電池３ａ及び３ｂを直列
接続し、プラグ７をジャック４から抜いた時に電波供給
先回路１０へ１次又は２次電池３ａ〜３ｃをを並列接続
に切換えて出力する様に成したが図５に示した充電を開
始する為の充電開始用釦１７を押圧した時、ＣＤプレー
ヤ１１内のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）が押圧状態
を検出し、２次電池３ａ〜３ｃを図１（Ｂ）、図２の様
に直列接続とし、プラグ７が抜かれた時に図１（Ｃ）、
図２の様に電池３ａ〜３ｃを並列接続させて電波供給回
路１０へ所定電圧を供給する様にしてもよい。
はプラグ７をＣＤプレーヤ１１の筺体１２に設けられた
ジャック４に挿入した時に２次電池３ａ及び３ｂを直列
接続し、プラグ７をジャック４から抜いた時に電波供給
先回路１０へ１次又は２次電池３ａ〜３ｃをを並列接続
に切換えて出力する様に成したが図５に示した充電を開
始する為の充電開始用釦１７を押圧した時、ＣＤプレー
ヤ１１内のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）が押圧状態
を検出し、２次電池３ａ〜３ｃを図１（Ｂ）、図２の様
に直列接続とし、プラグ７が抜かれた時に図１（Ｃ）、
図２の様に電池３ａ〜３ｃを並列接続させて電波供給回
路１０へ所定電圧を供給する様にしてもよい。
【００５６】又、図５に示すプレー釦１６等の電源供給
先回路１０の動作状態をＣＰＵが検出して、電池３ａ〜
３ｃの接続を自動的に並列に接続させる様にすることも
出来る。
先回路１０の動作状態をＣＰＵが検出して、電池３ａ〜
３ｃの接続を自動的に並列に接続させる様にすることも
出来る。
【００５７】図１（Ａ）及び図２（Ａ）の回路では切換
手段をスイッチングトランジスタ及びダイオードを用い
た例を説明したが図３（Ａ），（Ｂ）及び図４（Ａ），
（Ｂ）はスイッチを機構部品（スライドスイッチ、トグ
ルスイッチ、リレー）で構成させた例を示す。
手段をスイッチングトランジスタ及びダイオードを用い
た例を説明したが図３（Ａ），（Ｂ）及び図４（Ａ），
（Ｂ）はスイッチを機構部品（スライドスイッチ、トグ
ルスイッチ、リレー）で構成させた例を示す。
【００５８】図３（Ａ）は２極双投のトグルスイッチＳ
Ｗ1 及びＳＷ2 或は２回路２接点のスライドスイッチを
用い可動接片ａを固定接点ｃ側に倒して充電電流ＩC を
第２のスイッチＳＷ2 の接点ｃ→接片ａ→第１の電池３
ａの陽極→第１のスイッチＳＷ1 の接片ａ→接点ｃ→第
２の電池３ｂの陽極の経路で２セル２ａ及び２ｂを直列
充電させる場合である。
Ｗ1 及びＳＷ2 或は２回路２接点のスライドスイッチを
用い可動接片ａを固定接点ｃ側に倒して充電電流ＩC を
第２のスイッチＳＷ2 の接点ｃ→接片ａ→第１の電池３
ａの陽極→第１のスイッチＳＷ1 の接片ａ→接点ｃ→第
２の電池３ｂの陽極の経路で２セル２ａ及び２ｂを直列
充電させる場合である。
【００５９】図３（Ｂ）は２セル３ａ及び３ｂを並列放
電させる場合であり、スイッチＳＷ 1 及びＳＷ2 の可動
接片ａは固定接点ｂ側に切換られて第１の放電電流Ｉd1
は第１のスイッチＳＷ1 の接点ｂ→接片ａ→第１の電池
３ａの陰極→第２のスイッチＳＷ2 の接片ａ→接点ｂ→
電源供給先回路１０の第１の経路と、第２の放電電流Ｉ
d2は接地電位（ＧＮＤ）９→第２の電池３ｂの陰極→電
源供給先回路１０の第２の経路を介して放電が行なわれ
る。これら回路のスイッチは手動切換え或はリレー等で
自動切換を行なう様に成し得る。
電させる場合であり、スイッチＳＷ 1 及びＳＷ2 の可動
接片ａは固定接点ｂ側に切換られて第１の放電電流Ｉd1
は第１のスイッチＳＷ1 の接点ｂ→接片ａ→第１の電池
３ａの陰極→第２のスイッチＳＷ2 の接片ａ→接点ｂ→
電源供給先回路１０の第１の経路と、第２の放電電流Ｉ
d2は接地電位（ＧＮＤ）９→第２の電池３ｂの陰極→電
源供給先回路１０の第２の経路を介して放電が行なわれ
る。これら回路のスイッチは手動切換え或はリレー等で
自動切換を行なう様に成し得る。
【００６０】図４（Ａ），（Ｂ）は機構スイッチを用い
た３セル３ａ〜３ｃの場合の直列充電経路を示すもので
第１〜第４の２極双投のスイッチＳＷ1 〜ＳＷ4 の可動
接片ａを固定接点ｃ側に倒し、ＡＣアダプタ等の充電電
流供給回路のプラグ７からの充電電流ＩC は第４のスイ
ッチＳＷ4 の接点ｃ→接片ａ→第３の電池３ｃの陽極→
第３のスイッチＳＷ3 の接片ａ→接点ｃ→第１の電池３
ａの陽極→第１のスイッチＳＷ1 の接片ａ→接点ｃ→第
２の電池３ｂの陽極→接地電位（ＧＮＤ）９の経路で直
列充電が行なわれる。
た３セル３ａ〜３ｃの場合の直列充電経路を示すもので
第１〜第４の２極双投のスイッチＳＷ1 〜ＳＷ4 の可動
接片ａを固定接点ｃ側に倒し、ＡＣアダプタ等の充電電
流供給回路のプラグ７からの充電電流ＩC は第４のスイ
ッチＳＷ4 の接点ｃ→接片ａ→第３の電池３ｃの陽極→
第３のスイッチＳＷ3 の接片ａ→接点ｃ→第１の電池３
ａの陽極→第１のスイッチＳＷ1 の接片ａ→接点ｃ→第
２の電池３ｂの陽極→接地電位（ＧＮＤ）９の経路で直
列充電が行なわれる。
【００６１】図４（Ｂ）は並列放電を行なう場合の切換
回路であり、第１〜第４のスイッチＳＷ1 〜ＳＷ4 の可
動接片ａを固定接点ｂ側に倒し、第１の電池３ａの第１
の放電電流Ｉd1はＧＮＤ９→第１のスイッチＳＷ1 の接
点ｂ→接片ａ→第１の電池３ａの陰極→第２のスイッチ
ＳＷ2 の接片ａ→接点ｂ→電源供給先回路１０の経路を
通じて並列放電される。
回路であり、第１〜第４のスイッチＳＷ1 〜ＳＷ4 の可
動接片ａを固定接点ｂ側に倒し、第１の電池３ａの第１
の放電電流Ｉd1はＧＮＤ９→第１のスイッチＳＷ1 の接
点ｂ→接片ａ→第１の電池３ａの陰極→第２のスイッチ
ＳＷ2 の接片ａ→接点ｂ→電源供給先回路１０の経路を
通じて並列放電される。
【００６２】また第２の電池３ｂの第２の放電電流Ｉd2
はＧＮＤ９→第２の電池３ｂの陰極→電源供給先回路１
０の経路を通じて並列放電される。
はＧＮＤ９→第２の電池３ｂの陰極→電源供給先回路１
０の経路を通じて並列放電される。
【００６３】さらに第３の電池３ｃの第３の放電電流Ｉ
d3はＧＮＤ９→第３のスイッチＳＷ 3 の接点ｂ→接片ａ
→第３の電池３ｃの陰極→第４のスイッチＳＷ4 の接片
ａ→接点ｂ→第２のスイッチＳＷ2 の接片ａ→接点ｂ→
電流供給先回路１０の経路を通じて並列放電される。
d3はＧＮＤ９→第３のスイッチＳＷ 3 の接点ｂ→接片ａ
→第３の電池３ｃの陰極→第４のスイッチＳＷ4 の接片
ａ→接点ｂ→第２のスイッチＳＷ2 の接片ａ→接点ｂ→
電流供給先回路１０の経路を通じて並列放電される。
【００６４】上述のスイッチもスライドスイッチ、トグ
ルスイッチ、リレー等を自動或は手動切換えする様にし
てもよい。
ルスイッチ、リレー等を自動或は手動切換えする様にし
てもよい。
【００６５】
【発明の効果】本発明の充電装置によれば、短時間で充
電し、長時間利用を図ることが可能なものが得られ、特
に、 １．充電電池が２個の場合には、従来のＡＣアダプタの
電流容量のままで、例えば２時間充電して１０時間演奏
できたものが、本回路によって２時間充電で２０時間演
奏ができるようになる。３個であれば、３０時間演奏で
きる。 ２．充電電流が同じ場合、充電電池が２個であれば、従
来の充電回路の半分の充電時間で同じ再生時間が得られ
る。３個であれば１／３の充電時間になる。 等の効果を生ずる。
電し、長時間利用を図ることが可能なものが得られ、特
に、 １．充電電池が２個の場合には、従来のＡＣアダプタの
電流容量のままで、例えば２時間充電して１０時間演奏
できたものが、本回路によって２時間充電で２０時間演
奏ができるようになる。３個であれば、３０時間演奏で
きる。 ２．充電電流が同じ場合、充電電池が２個であれば、従
来の充電回路の半分の充電時間で同じ再生時間が得られ
る。３個であれば１／３の充電時間になる。 等の効果を生ずる。
【図１】本発明の充電装置の１形態例を示す回路図であ
る。
る。
【図２】本発明の充電装置の他の形態例を示す回路図で
ある。
ある。
【図３】本発明の充電装置に用いるスイッチの１形態例
を示す要部回路図である。
を示す要部回路図である。
【図４】本発明の充電装置に用いるスイッチの他の形態
例を示す要部回路図である。
例を示す要部回路図である。
【図５】本発明の充電装置を内蔵した携帯用再生装置の
外観図である。
外観図である。
【図６】従来の充電装置の回路図である。
【図７】従来の充電装置の他の回路図である。
３ａ〜３ｄ‥‥１次又は２次電池、４‥‥ジャック（接
栓座）、７‥‥フラグ、８‥‥電流制御回路、１０‥‥
電源供給先回路、Ｑ1 ，Ｑ2 ‥‥スイッチングトランジ
スタ、Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ4 ‥‥ダイオード
栓座）、７‥‥フラグ、８‥‥電流制御回路、１０‥‥
電源供給先回路、Ｑ1 ，Ｑ2 ‥‥スイッチングトランジ
スタ、Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ4 ‥‥ダイオード
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の電池と１つの充電回路を内蔵し、
単一の電池で電源供給先回路を動作可能な充電装置であ
って、 上記電源供給先回路の動作時は上記複数の電池を並列接
続して放電させる様に成したことを特徴とする充電装
置。 - 【請求項２】 前記複数の電池は２次電池であり、前記
電源供給先回路を動作させる放電時には前記複数の２次
電池を並列接続し、該複数の２次電池の充電時には直列
接続させて切換制御する切換手段を具備して成る請求項
１記載の充電装置。 - 【請求項３】 前記切換手段は前記機器に設けられた接
栓座であり、該接栓座に充電用接栓の挿入時には自動的
に前記複数の２次電池は直列充電され、該充電用接栓を
該接栓座からの挿出時には該複数の２次電池は自動的に
並列接続されて該機器を駆動する様に成されたことを特
徴とする請求項２記載の充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000363546A JP2002171675A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000363546A JP2002171675A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002171675A true JP2002171675A (ja) | 2002-06-14 |
Family
ID=18834647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000363546A Pending JP2002171675A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 充電装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002171675A (ja) |
Cited By (11)
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- 2000-11-29 JP JP2000363546A patent/JP2002171675A/ja active Pending
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