JP2008136304A

JP2008136304A - 電池極性自動検知装置

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Publication number: JP2008136304A
Application number: JP2006320397A
Authority: JP
Inventors: I-Chang Chang; 張怡章
Original assignee: Jye Chuang Electronic Co Ltd
Current assignee: Jye Chuang Electronic Co Ltd
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2026-11-28
Also published as: TW200807006A; GB0618200D0; ES2324323B2; AU2006235874A1; US7449875B2; CA2568147C; CA2568147A1; GB2441799B; KR20080025522A; TWI312078B; GB2441799A; JP4471965B2; ITMI20062020A1; US20080074097A1; ES2324323A1; FR2907906B1; DE102006044653B4; AU2006235874B2; DE102006044653A1; FR2907906A1

Abstract

【課題】電池の正極端子と負極端子をそれぞれ検知回路の検知端子に接続すると、電池の極性を自動的に検知する電池極性自動検知装置を提供すること。
【解決手段】複数の極性検知回路部８を備える。各極性検知回路部８は、電池の１つの接続端子と接続可能な検知端子６、検知回路９、正電圧導通回路１０及び負電圧導通回路１１を備える。各極性検知回路部の正電圧導通回路は、充電装置の正極供給ライン１７に互いに並列に接続され、かつ各極性検知回路部の負電圧導通回路は、充電装置の負極供給ライン１８に互いに並列に接続される。電池の正極２ａに接続された極性検知回路部の検知回路が正電圧を検知して正電圧導通回路を導通させ、充電装置の正極供給ラインと正極に接続された検知端子６ａとを相互に導通状態とし、かつ電池の負極２ｂに接続された極性検知回路部の検知回路が負電圧を検知して負電圧導通回路を導通させ、充電装置の負極供給ラインと負極に接続された検知端子６ｂとを相互に導通状態とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電池極性自動検知装置に関し、詳細には、電池導電ユニットの正極端子と負極端子とをそれぞれ検知回路の検知端子に接続すると、電池導電ユニットの極性を自動的に検知する電池極性自動検知装置に関する。

図７は従来の充電器を示す斜視図である。図７に示すように、一般的な従来の充電器２０は、その充電器２０内の回路に接続された電気接点２１の配置が充電池２２の正極接点の配置位置及び負極接点の配置位置に対応して予め決められた位置に設けられているものである。

従来の充電器２０は、例えば、図示されている充電池２２とは異なった位置に正極接点及び負極接点が配置されている別の充電池を充電器２０に挿入しても、充電器２０の電気接点２１との接点位置ずれのため、充電器２０は充電池に対し充電の動作を行なうことができず、さらには充電池に損傷を与えてしまうこともある。このように、従来では、一つの種類の充電池２２に対しては対応する一つの種類の充電器２０のみが専用に用意されているという充電池と充電器との一組構成であり、一つの充電器２０に多種類の充電池を組み合わせて充電を行なうことはできないものであった。

さらに、一般の電池容量検査装置は、その装置の導通端点の正極端と負極端がすべて固定されているため、充電池２２の容量検査装置はその導通端点が対応する電池のみ検知を行うことが可能であって、端点位置が違う電池の検査を行うことはできないものであった。また、電力交換装置を使用するとき、正負極端点位置が固定された単一の種類の電池のみ検知することができ、多種類の端点位置が異なる電池に対し効果的に対応することはできない。

そこで、本発明はこれに鑑みてなされたもので、その目的は、電池の正極端子と負極端子をそれぞれ検知回路の検知端子に接続すると、電池の極性を自動的に検知する電池極性自動検知装置を提供することにある。

請求項１に係る電池極性自動検知装置は、上記課題を解決するために、複数の極性検知回路部を備えてなり、各極性検知回路部は、電池の各接続端子のうちの１つの接続端子と接続可能な検知端子と、前記検知端子に接続された検知回路と、前記検知回路と充電装置の正極とに接続された正電圧導通回路と、前記検知回路と前記充電装置の負極とに接続された負電圧導通回路とを備え、前記各極性検知回路部の正電圧導通回路は、前記充電装置の正極供給ラインに互いに並列に接続され、かつ前記各極性検知回路部の負電圧導通回路は、前記充電装置の負極供給ラインに互いに並列に接続され、前記複数の極性検知回路部のうちの１つの検知端子が前記電池の正極接続端子に接続され、かつこの極性検知回路部を除く前記複数の極性検知回路部のうちの他の１つの検知端子が前記電池の負極接続端子に接続されると、前記正極接続端子に接続された極性検知回路部の検知回路が正電圧を検知して正電圧導通回路を駆動して導通させ、前記充電装置の正極供給ラインと前記正極接続端子に接続された検知端子とを相互に導通状態とし、かつ前記負極接続端子に接続された極性検知回路部の検知回路が負電圧を検知して負電圧導通回路を駆動して導通させ、前記充電装置の負極供給ラインと前記負極接続端子に接続された検知端子とを相互に導通状態とすることで充電回路が形成されることを特徴とする。

請求項２に係る電池極性自動検知装置は、請求項１に係る電池極性自動検知装置において、前記検知回路は、第１及び第２のコンパレータを含んで構成されると共に、前記検知端子が前記電池の正極接続端子に接続されると、前記第１のコンパレータの出力がオンし、かつ前記第２のコンパレータの出力がオフする一方、前記検知端子が前記電池の負極接続端子に接続されると、前記第２のコンパレータの出力がオンし、かつ前記第１のコンパレータの出力がオフするものであり、前記第１及び第２コンパレータが、トランジスタ、光カプラ、ＳＣＲ及びＭＯＳＦＥＴのうちより１つ選ばれた制御部材を有することを特徴とするものである。

請求項３に係る電池極性自動検知装置は、請求項１に係る電池極性自動検知装置において、前記正電圧導通回路及び前記負電圧導通回路が、ＭＯＳＦＥＴ、リレー、トランジスタ及びＳＣＲのうちより選ばれたスイッチ機能を備えた半導体部材で構成されたことを特徴とするものである。

請求項４に係る電池極性自動検知装置は、請求項１に係る電池極性自動検知装置において、前記複数の極性検知回路部のうちの数組または全てを統合してモジュールとしたことを特徴とするものである。

本発明の電池極性自動検知装置によれば、電池の接続端子を検知端子に接続すると、自動的に電池の接続端子の正負の極性を検知することができ、電池の接続端子の位置や正極端子と負極端子との間隔の違いに制限されることなく電池の充電を行なうことができ、充電器と電池の互換性を大幅に向上できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。図１は、本発明の電池極性自動検知装置を適用した実施形態の充電装置及び充電池を示す斜視図であり、図２は実施形態に係る電池極性自動検知装置の要部ブロック図である。図１に示すように、充電池１は、薄型の方形をなし、その一側面に複数の接続端子（電気接点）２が並設されている。一方、電池極性自動検知装置３は、本体４に形成された凹部よりなる電池挿入部５の一側面に複数の検知端子６が並設されている。

図２に示すように、電池極性自動検知装置３は、複数の極性検知回路部８ａ，８ｂ，８ｃ，…を備えてなる。各極性検知回路部８は、電池１の各接続端子２，２，…のうちの１つの接続端子２と接続可能な検知端子６と、検知端子６に接続された検知回路９と、検知回路９と充電装置７の正極とに接続された正電圧導通回路１０と、同じく検知回路９と充電装置７の負極とに接続された負電圧導通回路１１とを備えている。

図３は、電池１と充電装置７に対する電池極性自動検知装置３の接続状態を示す回路図であり、図４は極性検知回路部８の回路図である。検知回路９は、第１のコンパレータ（コンパレータ１２）及び第２のコンパレータ（コンパレータ１３）の２つのコンパレータを含んで構成される。検知回路９は、検知端子６が電池１の正極接続端子に接続されると、第１のコンパレータ（コンパレータ１２）の出力がオンし、かつ第２のコンパレータ（コンパレータ１３）の出力がオフする一方、検知端子６が電池１の負極接続端子に接続されると、第２のコンパレータ（コンパレータ１３）の出力がオンし、かつ第１のコンパレータ（コンパレータ１２）の出力がオフするものである。

図４に示すように、検知端子６に印加された電圧は２分され、コンパレータ１２の比較入力端子の一方と、コンパレータ１３の比較入力端子の一方とにそれぞれ入力される。コンパレータ１３の比較入力端子の他方には基準電圧が印加され、コンパレータ１３は検知端子６に印加された電圧と基準電圧とを比較し、基準電圧が大きい場合に出力をオンする。コンパレータ１３の出力端子は、負電圧導通回路１１のＭＯＳＦＥＴ１６のゲートに接続されている。また、コンパレータ１３の出力端子は、コンパレータ１２の比較入力端子の他方と接続されている。

また、コンパレータ１２の出力端子は、正電圧導通回路１０の動作用のトランジスタ１４のゲートに接続されている。コンパレータ１２は検知端子６に印加された電圧とコンパレータ１３の出力電圧とを比較し、検知端子６に印加された電圧が大きい場合に出力をオンする一方、コンパレータ１３の出力電圧が大きい場合には出力をオフする。正電圧導通回路１０は、動作用のトランジスタ１４及び導通用のＭＯＳＦＥＴ１５を含んで構成され、負電圧導通回路１１は導通用のＭＯＳＦＥＴ１６を含んで構成されている。

図３に示すように、各極性検知回路部８の正電圧導通回路１０の導通用のＭＯＳＦＥＴ１５は、充電装置７の正極供給ライン１７に互いに並列に接続されている。また、各極性検知回路部８の負電圧導通回路１１の導通用のＭＯＳＦＥＴ１６は、充電装置７の負極供給ライン１８に互いに並列に接続されている。

極性検知回路部８は、検知端子６に電池１の接続端子２が接続されると、接続端子２が正極の場合には、検知回路９のコンパレータ１２の出力がオンで、かつコンパレータ１３の出力はオフとなり、コンパレータ１２の出力により正電圧導通回路１０の動作用のトランジスタ１４をオンさせる。これによって、正電圧導通回路１０の導通用のＭＯＳＦＥＴ１５がオンする。すなわち、接続端子２が正極の場合には、検知回路９は正電圧を検知して正電圧導通回路１０を駆動して導通させ、充電装置７の正極と検知端子６とを相互に導通状態とする。

また、接続端子２が負極の場合には、検知回路９のコンパレータ１３の出力がオンで、かつコンパレータ１２の出力はオフとなる。よって、コンパレータ１３の出力により負電圧導通回路１１の導通用のＭＯＳＦＥＴ１６がオンする。すなわち、接続端子２が負極の場合には、検知回路９が負電圧を検知して負電圧導通回路１１を駆動して導通させ、充電装置７の負極と検知端子６とを相互に導通状態とする。

以上に説明したように、１つの極性検知回路部８が電池１の正極の接続端子２と接続され、かつ別の極性検知回路部８が電池１の負極の接続端子２と接続されることにより、一つの完全な充電回路が形成され、充電装置７に電池１に対する充電を行なわせる。

図３から図６に示すように、検知端子６を電池１の接続端子２に接続し、且つ、接続端子２の正極端子と負極端子を検知端子のいずれかの２端子に接続する。ここで、電池極性自動検知装置３の本体４の電池挿入部５は、２つまたは２つ以上の検知端子を使用し、大きさが異なる電池１に合わせることができ、電池１の接続端子の位置及び正極と負極との間隔の違いに合わせて電池１のあらゆる充電接点に接続して導通させることができる。

図３において、例えば、極性検知回路部８ａの検知端子６ａを電池１の正極端子２ａに接続すると、正電位が極性検知回路部８ａの検知回路９の検知を介して正電圧として出力され、且つ、正電圧導通回路１０が導通されて、この正電圧導通回路１０が充電装置７の正極を検知端子６ａに導通させ、且つ、充電装置７の正極を電池１の正極端子２ａと相互に導通させる。さらに極性検知回路部８ｂの検知端子６ｂを対応させて電池１の負極端子２ｂに導通させると、この負電位が極性検知回路部８ｂの検知回路９の検知を介して負電圧として出力され、且つ、負電圧導通回路１１が導通されて、この負電圧導通回路１１が充電装置７の負極を検知端子６ｂに導通させ、且つ、充電装置７の負極を電池１の負極端子と相互に導通させる。この結果、充電装置７に電池１に対する充電の動作を行なわせる。

逆に、例えば、極性検知回路部８ａの検知端子６ａを電池１の負極端子２ｂに接続すると、この負電位が極性検知回路部８ａの検知回路９の検知を介して負電圧として出力され、且つ、負電圧導通回路１１が導通されて、この負電圧導通回路１１が充電装置７の負極を検知端子６ａに導通させ、且つ、充電装置７の負極を電池１の負極端子２ａと相互に導通させる。さらに、極性検知回路部８ｂの検知端子６ｂを対応させて電池１の正極端子２ａに導通させると、この正電位が極性検知回路部８ｂの検知回路９の検知を介して正電圧として出力され、且つ、正電圧導通回路１０が導通されて、この正電圧導通回路１０が充電装置７の正極を検知端子６ｂに導通させ、且つ、充電装置７の正極を電池１の正極端子２ａと相互に導通させる。よって、充電装置７に電池１に対する充電の動作を行なわせる。

また、図３に示す極性検知回路部８ｃの検知端子６ｃのように、検地端子６が電池１の正極端子２ａ及び負極端子２ｂの何れにも接続されない場合には、極性検知回路部８ｃの検知回路９が検知を経てゼロ電圧を出力し、このゼロ電圧は正電圧導通回路１０と負電圧導通回路１１とを動作させないため、充電回路を形成することはない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の電池極性自動検知装置は、実施形態に限定されるものではない。例えば、図６に示すように、検知回路９の第１のコンパレータ（コンパレータ１２）及び第２のコンパレータ（コンパレータ１３）は、トランジスタ、光カプラ、ＳＣＲ及びＭＯＳＦＥＴのうちより１つ選ばれた制御部材を採用して構成することができる。また、正電圧導通回路１０及び負電圧導通回路１１は、ＭＯＳＦＥＴ、リレー、トランジスタ及びＳＣＲのうちより選ばれたスイッチ機能を備えた半導体部材とすることができる。

また、複数の極性検知回路部８ａ，８ｂ，８ｃ，…のうちの数組または全てをモジュール及び集積回路に統合してもよい。このように構成することで、関連回路の接続と運用を効果的に向上することができる。

本発明の電池極性自動検知装置を適用した実施形態に係る充電器の斜視図である。図１の充電器の回路ブロック図である。電池と充電装置に対する電池極性自動検知装置の接続状態を示す回路図である。極性検知回路部の回路図である。使用状態を示す電池極性自動検知装置の斜視図である。検知回路における第１及び第２のコンパレータを構成する制御部材の採用例を示すブロック図である。従来の充電器を示す斜視図である。

符号の説明

１電池（充電池）
２接続端子（電気接点）
３電池極性自動検知装置
４本体
５電池挿入部
６検知端子
７充電装置
８極性検知回路部
９検知回路
１０正電圧導通回路
１１負電圧導通回路
１２コンパレータ
１３コンパレータ
１４トランジスタ
１５ＭＯＳＦＥＴ
１６ＭＯＳＦＥＴ
１７正極供給ライン
１８負極供給ライン
２０充電器
２１電気接点
２２充電池

Claims

複数の極性検知回路部を備えてなり、各極性検知回路部は、電池の各接続端子のうちの１つの接続端子と接続可能な検知端子と、前記検知端子に接続された検知回路と、前記検知回路と充電装置の正極とに接続された正電圧導通回路と、前記検知回路と前記充電装置の負極とに接続された負電圧導通回路とを備え、前記各極性検知回路部の正電圧導通回路は、前記充電装置の正極供給ラインに互いに並列に接続され、かつ前記各極性検知回路部の負電圧導通回路は、前記充電装置の負極供給ラインに互いに並列に接続され、
前記複数の極性検知回路部のうちの１つの検知端子が前記電池の正極接続端子に接続され、かつこの極性検知回路部を除く前記複数の極性検知回路部のうちの他の１つの検知端子が前記電池の負極接続端子に接続されると、前記正極接続端子に接続された極性検知回路部の検知回路が正電圧を検知して正電圧導通回路を駆動して導通させ、前記充電装置の正極供給ラインと前記正極接続端子に接続された検知端子とを相互に導通状態とし、かつ前記負極接続端子に接続された極性検知回路部の検知回路が負電圧を検知して負電圧導通回路を駆動して導通させ、前記充電装置の負極供給ラインと前記負極接続端子に接続された検知端子とを相互に導通状態とすることで充電回路が形成されることを特徴とする電池極性自動検知装置。
前記検知回路は、第１及び第２のコンパレータを含んで構成されると共に、前記検知端子が前記電池の正極接続端子に接続されると、前記第１のコンパレータの出力がオンし、かつ前記第２のコンパレータの出力がオフする一方、前記検知端子が前記電池の負極接続端子に接続されると、前記第２のコンパレータの出力がオンし、かつ前記第１のコンパレータの出力がオフするものであり、前記第１及び第２コンパレータが、トランジスタ、光カプラ、ＳＣＲ及びＭＯＳＦＥＴのうちより１つ選ばれた制御部材を有することを特徴とする請求項１に記載の電池極性自動検知装置。
前記正電圧導通回路及び前記負電圧導通回路は、ＭＯＳＦＥＴ、リレー、トランジスタ及びＳＣＲのうちより選ばれたスイッチ機能を備えた半導体部材で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電池極性自動検知装置。
前記複数の極性検知回路部のうちの数組または全てを統合してモジュールとしたことを特徴とする請求項１に記載の電池極性自動検知装置。