JP2006092850A

JP2006092850A - 電池パック

Info

Publication number: JP2006092850A
Application number: JP2004275304A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Shirasawa; 勝行白澤; Iichiro Mori; 猪一郎森; Yoshio Nakatani; 芳雄中谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2006-04-06

Abstract

【課題】電池パックが指定外充電器で充電された場合に的確に対応できる電池パックを提供する。
【解決手段】電池パックを充電器で充電した場合の電池電圧と、予め電池パック内の記憶情報部に記憶されている電池電圧または情報機器本体に装着して充電した場合の電池電圧とを比較し、その電圧差が所定値を超えた場合、指定外充電器で充電されたと判断し、情報機器の表示部に表示させ、ユーザーに警告すると共に、所定の回数経過すると電池パックを充電できなくする。
【選択図】図１

Description

本発明は携帯電話、携帯情報機器、デジタルカメラのような情報機器に適した電池パック、特に電池パックが指定外充電器で充電された場合に的確に対応できる電池パックに関する。

従来この種の電池パックは、電力を供給すべき情報機器毎に個別仕様で、その情報機器専用の電池パックとして設計されているのが通常で、電池パックを情報機器に着脱自在な構成となっている。また、電池パックが劣化した場合や長時間使用した場合には情報機器に付属の充電器にて充電しておいた予備の電池パックに交換することにより、情報機器を継続的に利用することができる。

ところが、この充電器や電池パックを許可なく廉価な価格で販売する業者が後を絶たない。このような業者によって販売される充電器や電池パックは、コストの低減を追及するあまり、その品質に問題が多い。このような充電器や電池パックを用いて電池パックを充電すると、その電池パックに最適な充電制御でない為、電池パックが早く劣化したり、発熱、漏液や熱変形に至る場合があり、情報機器が使用できなくなることがある。

そこで、許可無く販売された充電器と正規の充電器や電池パックを識別すべく識別情報（ＩＤ符号）が用いられてきた（例えば、特許文献１参照）。情報機器、充電器及び電池パックにそれぞれＩＤ符号を記憶させ、接続時に充電器から出力されるＩＤ符号を電池パックに記憶したＩＤ符号と比較することで充電器を識別し、ＩＤ符号を持たない充電器による電池パックの充電を防止していたが、このようなＩＤ符号は、比較的容易に取得でき、機密性の面で不満足なものであった。

しかしながら、ユーザーが正規の充電器であると認識して購入した場合、いきなり使用できないようにするのは課題が残る。
特開平１０−０９７８７５号公報

本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、充電器が指定のものでない場合、充電器が指定のものでないことをユーザーに警告し、所定の回数経過すると電池パックを充電できなくする電池パックを提供することを目的とする。

本発明は、電池パック内に電池を収納し、情報機器本体に着脱自在で各種情報を記憶し書き換えできる記憶情報部を有する電池パックであって、
前記電池パックを充電器で充電した場合の電池電圧と、予め電池パック内の記憶情報部に記憶されている電池電圧とを比較し、その電圧差が所定値を超えた場合、指定外充電器で充電されたと判断して電池パック内の記憶情報部に記憶させ、電池パックを情報機器に装着時に指定外充電器で充電されたことを情報機器に送信し、表示部に表示させることを特徴とする。

指定外充電器で充電された回数が所定の回数に達した場合は、電池パック内の記憶情報部の情報を充電禁止に書き換え、この電池パックを充電できなくすることが好ましい。

前記所定の電圧差が０．０５Ｖ以上であることが好ましい。

電池パック内の記憶情報部は、情報機器本体および充電器の識別情報を識別できることが好ましい。

本発明は、また、前記電圧差が所定値を超えた場合に指定外充電器で充電されたと判断する手段に代えて、前記電圧レベルを数段階に模式化し、そのレベルが一致するかどうかで電池パックが指定外充電器で充電されたかを判断することを特徴とする。

本発明は、さらに、電池パック内に電池を収納し、情報機器本体に着脱自在な電池パックであって、前記電池パック内には所定の充電保護電圧が記憶されている異常充電対応保護回路を備え、前記電池パックを充電器で充電し、所定の充電保護電圧になっても充電が完了しない場合、充電器による過充電状態と判断し、電池パック内の記憶情報部に記憶させると共に、前記充電保護電圧にて充電を完了させることを特徴とする。

前記過充電と判断した場合、前記充電保護電圧よりも所定の電圧値だけ低い充電電圧で充電を完了させることが好ましく、その所定の電圧値が０．１０Ｖ〜０．１５Ｖであることが好ましい。

さらに、前記電池パック内の異常充電対応保護回路に充電器による過充電状態と記憶させた情報を電池パックを情報機器に装着時に情報機器に送信し、表示部に指定外充電器で充電されたか、充電器の充電制御が異常であることを表示させることが好ましい。

本発明の電池パックによれば、ユーザーが指定外の充電器を指定の充電器であると認識して購入した場合や極類似の指定外充電器を用いて電池パックを充電した場合、指定外充電器で充電されたかを容易に判断することができ、その情報を情報機器の表示部に充電器が指定外の充電器であることをユーザーに警告表示するが、所定の回数使用できる為、ユーザーが指定の充電器を購入する時間的余裕を与えることができる。そして、指定外の充電器を用いて電池パックを充電しても電池パックの充電保護電圧で充電を完了させ、それ以降はこの電圧よりも低い電圧で充電を完了させるので、使用できる電池パックの容量が少なくなる可能性はあるが、安全性に優れ、電池パックが発熱、漏液や熱変形に至ることはなく、情報機器が使用できなくなることもない。

本発明にかかる電池パック１１について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、情報機器本体に着脱自在な電池パック１１と指定充電器２１との構成を概略的に示すブロック図である。電池パック１１は、情報機器に電源を供給する充放電が可能な二次電池１２、この電池１２を過充電、過放電から保護する保護回路１３、この電池１２の電池の種類、銘柄を識別する情報、充電器、情報機器本体から出力される識別情報と記憶されている識別情報と比較して、充電器、情報機器本体を識別する機能、電池の電圧を書き込み記憶できる記憶情報部１４、充電器、情報機器と接続する為の＋端子１５、−端子１６、電池１２の電池の種類、銘柄情報を出力する識別端子１７から構成されている。

充電器２１は、電池パック１１から出力される電池の種類、銘柄情報の識別情報と記憶されている識別情報と比較して、電池の種類、銘柄情報を識別する記憶情報部２４、電池パックと接続する為の＋端子２５、−端子２６、指定充電器２１の識別情報を出力する識別端子２７から構成されている。

このような構成において、指定充電器２１を用いて電池パック１１を充電し、充電器の記憶情報部２４に記憶された実電圧情報を、電池パック１１の記憶情報部１４に書き込み記憶させ、この電圧と予め記憶情報部１４に記憶されている電池電圧を比較する。指定充電器２１を用いて充電した場合、その電圧差は生じない。

前記の場合、予め記憶情報部１４に記憶されている電池電圧を用いたが、情報機器本体に装着した状態で電池パックを充電した場合の電池電圧を、情報機器本体から出力される識別情報と共に電池パック１１に書き込み記憶させた情報を用いても同様の結果を得ることができる。

これに対して、図２に示すように、図１と同様の構成の電池パック１１と、指定外充電器３１との構成を概略的に示すブロック図である。充電器３１は、電池パックと接続する為の＋端子２５、−端子２６があるのみで、充電器の識別情報を出力する識別端子および、電池パック１１から出力される電池の種類、銘柄情報の識別情報と記憶されている識別情報と比較して、電池の種類、銘柄情報を識別する記憶情報部がなく、廉価な構成となっている。

従って、このような指定外充電器３１を用いて電池パック１１を充電すると、充電器からの実電圧情報を、電池パック１１の記憶情報部１４に書き込むことができないので、充電前の電圧である約３．６Ｖと予め記憶情報部１４に記憶されている電池電圧と比較することになり、その電圧差は大きく０．５Ｖ以上になる。

また、識別端子および記憶情報部を有していても、電池パック１１内の電池の種類、銘柄情報の識別情報を識別することができない指定外の充電器を用いた場合、最適な充電にならない為に、充電器の記憶情報部に記憶された実電圧と、予め記憶情報部１４に記憶されている電池電圧を比較すると、その電圧差が生じることになる。

以上のことから、電圧差が所定値を超えた場合、指定外充電器で充電されたと判断することができる。この所定値としては、０．０５Ｖ未満であれば、電池パックが発熱、漏液や熱変形に至ることがなく、通常より早く劣化することもないので、０．０５Ｖ以上が好ましい。

さらに、指定充電器を用いても充電制御異常であった場合も充電器の記憶情報部に記憶された実電圧と、予め記憶情報部１４に記憶されている電池電圧を比較すると、その電圧差が生じることになり、充電制御異常を検出することもできる。

ところで、前記電圧差が所定値を超えた場合に指定外充電器で充電されたと判断する手段に代えて、前記電圧レベルを数段階に模式化し、そのレベルが一致するかどうかで電池パックが指定外充電器で充電されたかを判断する手段を用いてもよい。

図３に示すように、
電圧レベル１を３．８Ｖ未満、
電圧レベル２を３．８Ｖ以上〜４．０Ｖ未満
電圧レベル３を４．０Ｖ以上〜４．２Ｖ未満
電圧レベル４を４．２Ｖ以上の４段階に模式化する。

図１に示す指定充電器２１を用いて電池パック１１を充電した場合、充電器の記憶情報部２４に記憶された実電圧は４．２０Ｖなので、前記模式の電圧レベルは４であり、予め記憶情報部１４に記憶されている電池電圧も４．２０Ｖなので、電圧レベル４となり、両者の電圧レベルは一致し、指定充電器で充電されたと判断できる。

これに対して、図２に示す指定外充電器３１を用いて電池パック１１を充電した場合、充電器からの実電圧情報を、電池パック１１の記憶情報部１４に書き込むことができないので、充電前の電圧が放電状態であれば約３．６Ｖなので、前記模式の電圧レベルは１、電池の残容量が６０％の状態であれば約３．９Ｖなので、前記模式の電圧レベルは２となる。一方、予め記憶情報部１４に記憶されている電池電圧は４．２０Ｖなので、電圧レベル４となり、両者の電圧レベルが一致しないので、指定外充電器で充電されたと判断できる。

このような手段によって、指定充電器であるか、指定外充電器であるか判断した情報を電池パックの記憶情報部に書き込み、この電池パックを情報機器に装着したときに、この情報を情報機器本体に送信し、指定外充電器で充電された場合には、情報機器の表示部に指定外充電器で充電されたことを表示し、ユーザーに警告することができる。

そして、指定外充電器で充電された回数が所定の回数に達した場合は、電池パック内の記憶情報部の情報を充電禁止に書き換え、この電池パックを充電できなくする。このような手段により、所定の回数使用できる為、ユーザーが指定の充電器を購入する時間的余裕を与えることができる。なお、所定の回数としては、５回から１０回程度が、電池の安全性を確保でき、ユーザーが指定の充電器を購入する時間的余裕の観点から好ましい。

また、本発明は、図５に示すように、情報機器本体に着脱自在な電池パック４１と図２と同様の構成の指定外充電器３１との構成を概略的に示すブロック図である。電池パック４１は、情報機器に電源を供給する充放電が可能な二次電池１２、この電池１２を過充電、過放電から保護すると共に、所定の充電保護電圧が記憶されている異常充電対応保護回路４２、充電器、情報機器と接続する為の＋端子１５、−端子１６、電池１２の電池の種類、銘柄情報を出力する識別端子１７から構成されている。

このような指定外充電器３１を用いて電池パック４１を充電し、所定の充電保護電圧になっても充電が完了しない場合、指定外充電器３１による過充電状態と判断し、電池パック４１内の異常充電対応保護回路４２に記憶させると共に、前記充電保護電圧にて充電を完了させることにより、安全性に優れ、電池パックが発熱、漏液や熱変形に至ることはなく、情報機器が使用できなくなることもない。

そして、次回以降はこの電圧よりも低い電圧で充電を完了させるので、最適な充電条件とは限らないので、使用できる電池パックの容量が少なくなる可能性はあるが、継続的に使用することができる。

前記所定の充電保護電圧値としては、正極活物質にリチウム含有複合酸化物、負極活物質に黒鉛を用いたリチウムイオン電池の場合、正規の充電電圧が４．２０Ｖなので４．３０Ｖが好ましい。

また、次回以降、所定の電圧だけ低い電圧で充電を完了させるが、この所定の電圧値としては、０．１０Ｖ〜０．１５Ｖの範囲がこのましい。すなわち、正極活物質にリチウム含有複合酸化物、負極活物質に黒鉛を用いたリチウムイオン電池の場合、４．３０Ｖから０．１０Ｖ〜０．１５Ｖ低い４．１５Ｖ〜４．２０Ｖとなり、正規の充電電圧以下で充電することになる。

このような手段は、指定充電器を用いても充電制御異常であった場合にも効果があり、電池パックの容量が少なくなる可能性はあるが、継続的に使用することができる。

そして、電池パック内の異常充電対応保護回路に充電器による過充電状態と記憶させた情報を電池パックを情報機器に装着時に情報機器に送信し、表示部に指定外充電器で充電されたか、充電器の充電制御が異常であることを表示させ、ユーザーに警告することができる。

本発明は、電池パックが指定外充電器で充電された場合に的確に対応でき、携帯電話、携帯情報機器、デジタルカメラ等の情報機器の駆動用電源において特に有用である。

本発明に一実施形態に係る電池パックと指定充電器との構成を概略的に示すブロック図本発明に一実施形態に係る電池パックと指定外充電器との構成を概略的に示すブロック図本発明に一実施形態に係る電圧レベルを数段階に模式化した模式図本発明に一実施形態に係る別の電圧レベルを数段階に模式化した模式図本発明に一実施形態に係る別の電池パックと指定外充電器との構成を概略的に示すブロック図

符号の説明

１１、４１電池パック
１２電池
１３保護回路
１４電池パック内の記憶情報部
１５電池パックの＋端子
１６電池パックの＋端子
１７電池パックの識別端子
２１指定充電器
２４指定充電器内の記憶情報部
２５，３５充電器の＋端子
２６，３６充電器の＋端子
２７充電器の識別端子
３１指定外充電器
４２異常充電対応保護回路

Claims

電池パック内に電池を収納し、情報機器本体に着脱自在で各種情報を記憶し書き換えできる記憶情報部を有する電池パックであって、
前記電池パックを充電器で充電した場合の電池電圧と、予め電池パック内の記憶情報部に記憶されている電池電圧とを比較し、その電圧差が所定値を超えた場合、指定外充電器で充電されたと判断して電池パック内の記憶情報部に記憶させ、電池パックを情報機器に装着時に指定外充電器で充電されたことを情報機器に送信し、表示部に表示させることを特徴とする電池パック。
電池パック内に電池を収納し、情報機器本体に着脱自在で各種情報を記憶し書き換えできる記憶情報部を有する電池パックであって、
前記電池パックを充電器で充電した場合の電池電圧と情報機器本体に装着して充電した場合の電池電圧を比較し、電圧差が所定値を超えた場合、指定外充電器で充電されたと判断し、指定外充電器で充電されたことを情報機器の表示部に表示させることを特徴とする電池パック。
指定外充電器で充電された回数が所定の回数に達した場合は、電池パック内の記憶情報部の情報を充電禁止に書き換え、この電池パックを充電できなくすることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の電池パック。
前記所定の電圧差が０．０５Ｖ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の電池パック。
電池パック内の記憶情報部は、情報機器本体および充電器の識別情報を識別できることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の電池パック。
前記電圧差が所定値を超えた場合に指定外充電器で充電されたと判断する手段に代えて、前記電圧レベルを数段階に模式化し、そのレベルが一致するかどうかで電池パックが指定外充電器で充電されたかを判断することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の電池パック。
電池パック内に電池を収納し、情報機器本体に着脱自在な電池パックであって、
前記電池パック内には所定の充電保護電圧が記憶されている異常充電対応保護回路を備え、前記電池パックを充電器で充電し、所定の充電保護電圧になっても充電が完了しない場合、充電器による過充電状態と判断し、電池パック内の異常充電対応保護回路に記憶させると共に、前記充電保護電圧にて充電を完了させることを特徴とする電池パック。
前記過充電と判断した場合、次回以降前記充電保護電圧よりも所定の電圧値だけ低い充電電圧で充電を完了させることを特徴とする請求項７に記載の電池パック。
前記所定の電圧値が０．１０Ｖ〜０．１５Ｖであることを特徴とする請求項８に記載の電池パック。
前記電池パック内の異常充電対応保護回路に充電器による過充電状態と記憶させた情報を電池パックを情報機器に装着時に情報機器に送信し、表示部に指定外充電器で充電されたか、充電器の充電制御が異常であることを表示させることを特徴とする請求項７に記載の電池パック。