JP2004064938A

JP2004064938A - 充電システム

Info

Publication number: JP2004064938A
Application number: JP2002222302A
Authority: JP
Inventors: Akira Aoki; 青木　章
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】二次電池側の構成を簡略化し、最適な電力を供給して二次電池を充電することができる充電システムを提供する。
【解決手段】カメラ本体１２に内蔵された二次電池Ｅの充電に関わる情報がカメラ本体１２側から充電器１４側に無接点で送信され、この情報に基づいて充電器１４に内蔵されたＣＰＵ２２が充電器１４の充電を制御する。これにより、二次電池側に不要回路を付加することなく、充電器１４への装着時の状態に最適な電力を供給して二次電池Ｅを充電することができる。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は充電システムに係り、特に防水カメラ等に用いられ、電磁誘導を利用して無接点で充電する二次電池の充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平７−１４６１５号公報には、防水カメラの電源システムとして、充電可能な二次電池をカメラ本体に封入し、この二次電池を充電器との間で無接点で充電することが記載されている。この電源システムでは、カメラ本体に封入された二次電池の充電レベルを検出し、検出した充電レベルをカメラ本体と充電器との間で無接点で交信し、その検出充電レベルと所定の充電レベルカーブと充電時の周囲温度等の情報から残り充電時間を演算し、二次電池を充電している。
【０００３】
また、特開２０００−２８７３７５号公報では、無接点の充電システムとして、二次電池側の共振回路のインピーダンスを変化させて不要な電力を受け取らないようにすることにより、充電回路の発熱を抑え、充電システムの効率を向上させることが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−２８７３７５号公報の充電システムでは、二次電池側に付加回路が必要になり、二次電池側の部品点数が増し、コストアップになるという欠点がある。
【０００５】
また、特開平７−１４６１５号公報の電源システムでは、検出充電レベルと所定の充電レベルカーブと充電時の周囲温度等の情報から残り充電時間を演算して、二次電池を充電しているため、電池残量に応じた最適な充電ができないという欠点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、二次電池側の構成を簡略化し、最適な電力を供給して二次電池を充電することができる充電システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、前記目的を達成するために、二次電池を充電器で無接点にて充電する充電システムにおいて、前記二次電池に設けられ、前記二次電池の充電に関わる情報を検出する検出手段と、前記二次電池に設けられ、前記検出手段で検出された前記二次電池の充電に関わる情報を無接点で送信する送信手段と、前記充電器に設けられ、前記送信手段から送信された前記二次電池の充電に関わる情報を無接点で受信する受信手段と、前記充電器に設けられ、前記受信手段で受信された前記二次電池の充電に関わる情報に基づいて前記充電器の充電をフィードバック制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする充電システムを提供する。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、前記検出手段は、前記二次電池の充電電圧を検出する電圧検出手段と、前記二次電池の充電電流を検出する電流検出手段と、で構成され、前記制御手段は、前記受信手段で受信される前記二次電池の充電電流と充電電圧とに基づいて、充電初期は、前記二次電池の充電電流が一定となるように充電を制御し、前記二次電池の充電電圧が所定の値を超えると、前記二次電池の充電電圧が一定となるように充電を制御し、前記二次電池の充電電流が所定の値を下回ると、前記二次電池の充電を終了することを特徴とする請求項１に記載の充電システムを提供する。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、前記目的を達成するために、前記送信手段は発光素子であり、前記受信手段は受光素子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の充電システムを提供する。
【００１０】
本発明によれば、二次電池の充電に関わる情報が二次電池から充電器に無接点で送信され、この情報に基づいて充電器に備えられた制御手段が充電器の充電を制御する。これにより、二次電池側に不要回路を付加することなく、充電器への装着時の状態に最適な電力を供給して二次電池を充電することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る充電システムの好ましい実施の形態について詳説する。
【００１２】
図１は、本発明に係る充電システムが適用されたデジタルカメラシステム１０の外観図である。
【００１３】
同図に示すように、このデジタルカメラシステム１０は、カメラ本体１２と充電器１４とで構成され、カメラ本体１２を充電器１４の上面に形成された凹部１６に載置すると、カメラ本体１２に封入された二次電池Ｅ（たとえばニッケル水素電池やリチュウムイオン電池、ニッケルカドニウム電池等）が充電器１４によって無接点で充電される。
【００１４】
図２は、充電器１４とカメラ本体１２の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、充電器１４は、定電圧回路１８、ＤＣ−ＡＣコンバータ２０、送信コイルＬ１、ＣＰＵ２２、第１受光素子２４Ａ及び第２受光素子２４Ｂ等を内蔵しており、カメラ本体１２は、二次電池Ｅ、受信コイルＬ２、ダイオードＤ、コンデンサＣ、検流器Ｒ、充電電圧検出回路２６、充電電流検出回路２８、第１発光素子３０Ａ及び第２発光素子３０Ｂ等を内蔵している。
【００１５】
カメラ本体１２の受信コイルＬ１はカメラ本体１２の底部近傍に配置されるとともに、充電器１４の送信コイルＬ２は凹部１６の底部近傍に配置され、カメラ本体１２を充電器１４にセットすると、互いに対向する位置で近接して配置される。
【００１６】
また、図１に示すように、カメラ本体１２の第１発光素子３０Ａと第２発光素子３０Ｂは、カメラ本体１２の底面に形成された透明な窓３２Ａ、３２Ｂの内側に配置されるとともに、充電器１４の第１受光素子２４Ａと第２受光素子２４Ｂは凹部１６の底面に形成された透明な窓３４Ａ、３４Ｂの内側に配置され、カメラ本体１２を充電器１４にセットすると、互いに対向して配置される。
【００１７】
充電器１４は、商用電源等の交流電源を定電圧回路１８によって所定電圧の直流に変換し、これをＤＣ−ＡＣコンバータ２０によって所定の周波数の交流に変換して送信コイルＬ１に供給する。
【００１８】
送信コイルＬ１から放出された電磁波は、カメラ本体１２内の受信コイルＬ２に受信され、ダイオードＤで検波された後、コンデンサＣにて平滑され、二次電池Ｅに充電される。
【００１９】
カメラ本体１２に設けられた充電電圧検出回路２６は、二次電池Ｅの端子電圧から充電電圧を検出する。検出された二次電池Ｅの充電電圧は、電圧値に応じた第１発光素子３０Ａの点滅として充電器１４側に送信される。
【００２０】
また、充電電流検出回路２８は、低抵抗の検流器Ｒの端子電圧から二次電池Ｅの充電電流を検出する。検出された二次電池Ｅの充電電流は、電流値に応じた第２発光素子３０Ｂの点滅として充電器１４側に送信される。
【００２１】
充電器１４に設けられたＣＰＵ２２は、第１受光素子２４Ａを介して受信される二次電池Ｅの充電電圧の情報と、第２受光素子２４Ｂを介して受信される二次電池Ｅの充電電圧の情報とに基づいて定電圧回路１８の出力電圧を調整し、二次電池Ｅの充電を制御する。この制御は次のように行なわれる。
【００２２】
カメラ本体１２が充電器１４にセットされて充電が開始されると、ＣＰＵ２２は充電初期において定電流充電を行なう。すなわち、図３に示すように、充電電流検出回路２８によって検出される充電電流が一定になるように（たとえば１００ｍＡ）、定電圧回路１８の出力電圧を調整して、二次電池Ｅを充電する。
【００２３】
二次電池Ｅは充電の進行に伴って電池電圧が上昇するので、ＣＰＵ２２は、充電電圧検出回路２６によって検出される充電電圧が所定の電圧（たとえば４．１Ｖ）に達すると定電圧充電を行なう。すなわち、充電電圧検出回路２６によって検出される充電電圧が一定になるように、定電圧回路１８の出力電圧を調整して二次電池Ｅを充電する。
【００２４】
一方、二次電池Ｅが満充電が近づくと、これに伴って充電電流が低下するので、ＣＰＵ２２は、充電電流検出回路２８によって検出される充電電流が所定の電流値よりも低下すると、満充電に達したと判断して充電を終了する。
【００２５】
このように、本実施の形態のデジタルカメラシステム１０によれば、カメラ本体１２側から二次電池Ｅの充電に関わる情報が充電器１４側に送信され、これに基づいて充電器１４の充電が制御されるので（フィードバック制御）、二次電池Ｅの状態に関わらず常に最適な電力を供給して二次電池Ｅを充電することができる。これにより、発熱や無駄な電力の消費を防止することができる。
【００２６】
また、二次電池側に付加回路を設ける必要がないので、二次電池側の構成を簡略化でき、二次電池側の製造コストを低減させることができる。
【００２７】
なお、本実施の形態では、本発明に係る充電システムをデジタルカメラの電源システムに適用した例で説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではなく、二次電池を内蔵した機器（たとえば携帯電話等の携帯電子機器）にも適用することができる。また、二次電池を内蔵した機器に限らず、機器に着脱自在に装着され、二次電池を内蔵したバッテリーパック等にも同様に適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、二次電池側から送信される二次電池の充電に関わる情報に基づいて充電器の制御手段が充電を制御することにより、充電器への装着時の状態に最適な電力を供給して二次電池を充電することができる。これにより、発熱や無駄な電力の消費を防止することができる。また、二次電池側に付加回路を設ける必要がないので、二次電池側の構成を簡略化でき、二次電池側の製造コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る充電システムが適用されたデジタルカメラシステムの外観図
【図２】充電器とカメラ本体の内部構成を示すブロック図
【図３】充電動作の説明図
【符号の説明】
１０…デジタルカメラシステム、１２…カメラ本体、１４…充電器、１６…凹部、１８…定電圧回路、２０…ＤＣ−ＡＣコンバータ、２２…ＣＰＵ、２４Ａ…第１受光素子、２４Ｂ…第２受光素子、Ｌ２…受信コイル、２６…充電電圧検出回路、２８…充電電流検出回路、３０Ａ…第１発光素子、３０Ｂ…第２発光素子、３２Ａ、３２Ｂ…窓、３４Ａ、３４Ｂ…窓、Ｅ…二次電池、Ｌ１…送信コイル、Ｌ２…受信コイル、Ｄ…ダイオード、Ｃ…コンデンサ、Ｒ…検流器

Claims

二次電池を充電器で無接点にて充電する充電システムにおいて、
前記二次電池に設けられ、前記二次電池の充電に関わる情報を検出する検出手段と、
前記二次電池に設けられ、前記検出手段で検出された前記二次電池の充電に関わる情報を無接点で送信する送信手段と、
前記充電器に設けられ、前記送信手段から送信された前記二次電池の充電に関わる情報を無接点で受信する受信手段と、
前記充電器に設けられ、前記受信手段で受信された前記二次電池の充電に関わる情報に基づいて前記充電器の充電をフィードバック制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする充電システム。
前記検出手段は、前記二次電池の充電電圧を検出する電圧検出手段と、前記二次電池の充電電流を検出する電流検出手段と、で構成され、
前記制御手段は、前記受信手段で受信される前記二次電池の充電電流と充電電圧とに基づいて、充電初期は、前記二次電池の充電電流が一定となるように充電を制御し、前記二次電池の充電電圧が所定の値を超えると、前記二次電池の充電電圧が一定となるように充電を制御し、前記二次電池の充電電流が所定の値を下回ると、前記二次電池の充電を終了することを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
前記送信手段は発光素子であり、前記受信手段は受光素子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の充電システム。