JP2005027471A

JP2005027471A - 充電装置

Info

Publication number: JP2005027471A
Application number: JP2003270262A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Inagaki; 広孝稲垣
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】充電否の２次電池と充電可の２次電池との判別が自動的に行われる充電装置を提供する。
【解決手段】充電器１０の（＋）端子３１と該（＋）端子３１に電気的に接続される充電装置２０の（＋）出力端子３３との間にスイッチ回路１１を設け、２次電池１８の（＋）端子３５または（−）端子３６に接続されてプルアップまたはプルダウンされる充電可否識別端子３８から出力されるプルアップ電圧またはプルダウン電圧に基づいて制御回路１２の制御の下に定電流動作もするスイッチ回路１１をオン／オフを制御するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は２次電池の充電を行う充電装置に関する。

従来の充電装置はどんな２次電池に対しても、充電装置に挿入可能なものであれば、充電装置に挿入することによって充電されていた。（例えば特許文献１参照）。
特開平６−１１３４７１号公報（第２−３頁、図１、図３）。

その一例は、図３に示すように、充電器１０の（＋）端子３１と充電装置２２の（＋）出力端子３３との間にトランジスタＱ１による定電流回路５１を儲け、充電器１０の（−）端子３２と充電装置２２の（−）出力端子３４とは実質的に電気的に接続し、充電装置２２に２次電池１７を挿入することにより、充電装置２２の（＋）出力端子３３と２次電池１７の（＋）端子３５とを電気的に接触させ、充電装置２２の（−）出力端子３４と２次電池１７の（−）端子３６とを電気的に接触させることにより、抵抗Ｒ１の抵抗値とツエナーダイオードＤ１のツエナー電圧に基づくバイアスによってトランジスタＱ１がオン状態に制御されて、トランジスタＱ１を介して充電器１０から充電が行われていた。

しかし、上記した従来の充電装置では、充電装置に挿入可能な２次電池であれば、充電装置に２次電池を挿入することによって対応する端子間が電気的に接触されることになって、充電が開始されてしまう。

このために、ニッケルカドミウム電池専用の充電装置にニッケル水素電池やリチウムイオン電池を間違えて挿入した場合でも充電が開始されてしまうという問題点があった。ニッケル水素電池の場合、充電装置にニッケル水素電池を長時間挿入したままにしておくと、過充電状態となってニッケル水素電池のセルが爆発する危険性もあるという問題点があった。

本発明は、充電否の２次電池と充電可の２次電池との判別が自動的に行われる充電装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる請求項１記載の充電装置は、充電器の（＋）端子と該（＋）端子に電気的に接続される充電装置の（＋）出力端子との間に設けたスイッチ手段と、２次電池の（＋）端子または（−）端子に接続されてプルアップまたはプルダウンされる充電可否識別端子から出力されるプルアップ電圧またはプルダウン電圧に基づいて前記スイッチ手段のオン／オフを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明にかかる請求項２記載の充電装置は、充電器の（＋）端子と該（＋）端子に電気的に接続される充電装置の複数の（＋）出力端子との間にそれぞれ設けたスイッチ手段と、２次電池の（＋）端子または（−）端子に接続されてプルアップまたはプルダウンされる充電可否識別端子から出力されるプルアップ電圧またはプルダウン電圧に基づいて前記スイッチ手段のオン／オフを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の請求項１記載の充電装置によれば、２次電池の充電可否識別端子から出力されるプルアップ電圧またはプルダウン電圧に基づいてスイッチ手段がオン／オフ制御されるため、２次電池の充電可否識別端子を充電可のときプルアップまたはプルダウンのいずれか一方にしておくことによって充電可と判別されて、スイッチ手段がオン状態にされて、充電器からの電圧によって２次電池が充電されることになる。この結果、２次電池の充電可否識別端子から出力される電圧が充電否とされている２次電池が間違えて充電装置に挿入されても、２次電池に充電が開始されることはなくなる。

本発明の請求項２記載の充電装置によれば、充電装置の複数の（＋）出力端子を備えているために、容量の異なる２次電池に対して充電を行うことができる。

以下、本発明にかかる充電装置を実施の形態によって説明する。

図１は本発明の実施の形態にかかる充電装置の構成を示すブロック図である。

本発明の実施の形態にかかる充電装置２０においては、図１に示すように、充電器１０の（＋）端子３１は抵抗Ｒ１とトランジスタＱ１を介して充電装置２０の（＋）出力端子３３に接続し、充電器１０の（＋）端子３１とトランジスタＱ１のベースとの間には抵抗Ｒ１と共同してトランジスタＱ１のバイアス電圧を定めるツエナーダイオードＤ１が接続してあり、後記のトランジスタＱ２を介してトランジスタＱ１のベースを選択的にアースする抵抗Ｒ２とが接続してあって、抵抗Ｒ１、ツエナーダイオードＤ１、抵抗Ｒ２およびトランジスタＱ１は定電流動作もするスイッチ回路１１を構成し、定電流動作もするスイッチ回路１１を介して充電器１０の（＋）端子３１と充電装置２０の（＋）出力端子３３とは電気的に接続してある。充電器１０の（−）端子３２と充電装置２２の（−）出力端子３４とは共にアースすることによって実質的に電気的に接続してある。

ここで、充電装置２０に２次電池１８が挿入されると、充電装置２０の（＋）出力端子３３と２次電池１８の（＋）端子３５とを電気的に接触させ、充電装置２０の（−）出力端子３４と２次電池１８の（−）端子３６とを電気的に接触させるように構成してある。さらに、充電装置２０に２次電池を挿入することによって、充電装置２０の後記する充電可否識別端子３７と２次電池１８の後記する充電可否識別端子３８とについても同様に電気的に接触させるように構成してある。しかし、挿入によって電気的に接触するようにする必要もなく配線によって接続するようにしても差し支えない。

さらに、充電装置２０においては、抵抗Ｒ２の一端はトランジスタＱ２を介して選択的にアースし、トランジスタＱ２のベースには抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との直列回路を介して充電器１０の（＋）端子３１の電圧が印加してあり、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との共通接続点はトランジスタＱ３を介して選択的にアースし、トランジスタＱ３のベースには充電器１０の（＋）端子３１と抵抗Ｒ３との共通接続点の電圧が抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との直列回路を介して印加してあり、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５の共通接続点は充電装置２０の充電可否識別端子３７に電気的に接続してある。

ここで、トランジスタＱ２、Ｑ３、抵抗Ｒ３〜抵抗Ｒ６は充電可否識別端子３７の電圧に基づき定電流動作もするスイッチ回路１１をオン／オフ制御する制御回路１２を構成している。

一方、２次電池１８には充電可否を識別させるための充電可否識別端子３８が設けてあり、充電可のときには充電可否識別端子３８は２次電池１８の（−）端子３６に接続することによりプルダウンされており、充電否のときには充電可否識別端子３８は２次電池の（＋）端子３５に接続することによるプルアップされている。

上記した充電装置２０に２次電池１８が挿入されると、充電装置２０の（＋）出力端子３３と２次電池１８の（＋）端子３５とが電気的に接触し、充電装置２０の（−）出力端子３４と２次電池１８の（−）端子３６とが電気的に接触し、充電装置２０の充電可否識別端子３７と２次電池１８の充電可否識別端子３８とが電気的に接触した状態となる。

この状態において、２次電池１８の充電可否識別端子３８がプルアップされている状態のときには、充電可否識別端子３７にはプルアップ電圧が印加された状態となり、トランジスタＱ３はオン状態に制御され、トランジスタＱ３がオン状態に制御された結果、トランジスタＱ２はオフ状態に制御され、トランジスタＱ２がオフ状態に制御された結果、トランジスタＱ１はオフ状態に制御されて、充電否であると判別されて充電器１０から２次電池１８に充電がされることはない。

逆に、２次電池１８の充電可否識別端子がプルダウンされている状態のときには、充電可否識別端子３７はグランドレベルに落とされた状態となり、トランジスタＱ３はオフ状態に制御され、トランジスタＱ３がオフ状態に制御された結果、トランジスタＱ２はオン状態に制御され、トランジスタＱ２がオン状態に制御された結果、トランジスタＱ１はオン状態に制御されて、充電可であると判別されて定電流動作もするスイッチ回路１１がオン状態に制御された状態となり、定電流動作もするスイッチ回路１１を介して充電器１０から２次電池１８に充電が行われる。

したがって、２次電池１８の充電可否識別端子３８の電圧値から充電可否が充電装置２０において判別できて、２次電池１８から充電可の識別情報が出力されているときのみ、充電がなされることになる。

次に、本発明の実施の形態にかかる充電装置の変形例について説明する。

図２は本変形例にかかる充電装置２１の構成を示すブロック図であり、充電装置２０と同一構成要素には同一の符号を付して示し、重複を避けるためにその説明は省略する。

充電装置２１は、充電装置２０にさらに、充電器１０の（＋）端子３１と充電装置２１の（＋）出力端子３９との間に、定電流動作もするスイッチ回路１１と同様に構成した抵抗Ｒ７、ツエナーダイオードＤ２、抵抗Ｒ８およびトランジスタＱ４からなる定電流動作もするスイッチ回路１３を設け、定電流動作もするスイッチ回路１３を制御回路１２にてオン／オフ制御するように構成してある。ここで、図２において充電装置２１の（＋）出力端子３３は〃＋１〃と表示し、充電装置２１の（＋）出力端子３９は〃＋２〃と表示して区別してある。

そこで、充電装置２１によって２次電池１８を充電する場合は、それぞれ充電装置２１の（＋）出力端子３３と２次電池１８の（＋）端子３５と、充電装置２１の（−）出力端子３４と２次電池１８の（−）端子３６と、充電装置２１の充電可否識別端子３７と２次電池１８の充電可否識別端子３８と電気的に接触させることによって、充電可のときに充電が行える。

充電装置２１によって２次電池１９を充電する場合は、それぞれ充電装置２１の（＋）出力端子３９と２次電池１９の（＋）端子４０と、充電装置２１の（−）出力端子３４と２次電池１９の（−）端子４１と、充電装置２１の充電可否識別端子３７と２次電池１９の充電可否識別端子４２とを電気的に接触させることによって、充電可のときに充電が行える。この場合に、定電流動作もするスイッチ回路１１の電流容量と定電流動作もするスイッチ回路１３の電流容量を異ならせることによって容量の異なる２次電池を充電することができる。

したがって、充電装置２１によって、容量の異なる２次電池１８、１９を各別に充電することができることになる。

なお上記した充電装置２０および２１において、充電可否識別端子３８および４２がプルダウンされた場合を充電可の場合であるとして説明したが、プルアップされた場合を充電可とするように、充電装置２０および２１を構成することもできる。

上記した本発明の充電装置は、２次電池がニッケルカドミウム電池の場合にも、ニッケル水素電池の場合にも、リチウムイオン電池の場合にも、それぞれ専用の充電装置として、同様に構成することができる。

本発明の実施の形態にかかる充電装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態にかかる充電装置の変形例の構成を示すブロック図である。従来の充電装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０充電器
１１および１３スイッチ回路
１２制御回路
１８および１９２次電池
３１、３５および４０（＋）端子
３２、３６および４１（−）端子
３３および３９（＋）出力端子
３４（−）出力端子
３７、３８および４２充電可否識別端子
Ｑ１〜Ｑ４トランジスタ

Claims

充電器の（＋）端子と該（＋）端子に電気的に接続される充電装置の（＋）出力端子との間に設けたスイッチ手段と、２次電池の（＋）端子または（−）端子に接続されてプルアップまたはプルダウンされる充電可否識別端子から出力されるプルアップ電圧またはプルダウン電圧に基づいて前記スイッチ手段のオン／オフを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする充電装置。
充電器の（＋）端子と該（＋）端子に電気的に接続される充電装置の複数の（＋）出力端子との間にそれぞれ設けたスイッチ手段と、２次電池の（＋）端子または（−）端子に接続されてプルアップまたはプルダウンされる充電可否識別端子から出力されるプルアップ電圧またはプルダウン電圧に基づいて前記スイッチ手段のオン／オフを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする充電装置。