JP2009005517A - 電池パックの充電装置と電池パックセット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 充電装置は、第1種類の電池パックと第2種類の電池パックを充電可能であり、ハウジングと、ハウジングに内蔵されている充電制御ユニットと、ハウジングに形成されているとともに第1種類の電池パックと第2種類の電池パックのそれぞれを挿入可能な電池パック挿入部と、電池パック挿入部に設けられているとともに充電制御ユニットからの充電電力を出力する少なくとも一対の充電端子を備えている。そして、電池パック挿入部は、第1種類の電池パックが所定の向きでのみ挿入可能な形状であるとともに第2種類の電池パックが所定の向きでのみ挿入可能な形状を有しており、少なくとも一対の充電端子は、電池パック挿入部に挿入された第1電池パックと接続する位置であるとともに電池パック挿入部に挿入された第2電池パックと接続する位置に形成されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
電池パックは、それが用いられる電気機器に応じて様々な形状に設計されている。そして、様々な形状に設計された電池パック毎に、専用の充電装置が用意されている。そのことから、例えば複数種類の電気機器を利用するユーザは、それらの電気機器で利用される複数種類の電池パックに対して、複数種類の充電装置を使い分ける必要がある。
上記の問題に対して、特許文献1には、形状の異なる電池パックを同じ充電装置で充電するための技術が記載されている。この技術では、電池パックと充電装置との間にアダプタを介挿することによって、形状の異なる電池パックを同じ充電装置に接続できるようにしている。
本発明は、アダプタを必要とすることなく、複数種類の電池パックを同じ充電装置で充電することを可能とする技術を提供する。
この充電装置によると、アダプタを用意することなく、複数種類の電池パックを充電することができる。
それにより、電池パック挿入部を比較的に小さくすることが可能となり、充電装置を小型化することができる。
それにより、電池パック挿入部に設ける充電端子の数を削減し、充電端子と充電制御ユニットを接続する回路構成を簡素なものにすることができる。
第1種類の電池パックよりも第2種類の電池パック方が大きい場合、第1種類の電池パックに対して電池パック挿入部は大きすぎるものとなり得る。そこで、電池パック挿入部の第2種類の電池パックのみが挿入される領域に凸部を形成しておくと、第1種類の電池パックが誤った向きで挿入されることを防止することができる。
この電池パックセットによると、アダプタを必要とすることなく、第1種類の電池パックと第2種類の電池パックを繰り返し充電して用いることができる。
(特徴1) 第1種類の電池パックのケースは、2つの電池セルを収容しており、略長円の断面形状を有する柱形状に形成されている。
(特徴2) 第2種類の電池パックのケースは、3つの電池セルを収容しており、一つの長円と半分の長円をT字状に接続した断面形状を有する柱形状に形成されている。
(特徴3) 第1種類の電池パックの一対の電極端子と、第2種類の電池パックの一対の電極端子は、実質的に同一の構造を有しているとともに、実質的に同一の位置関係で設けられている。
(特徴4) 第1種類の電池パックは、2本のリチウムイオン電池セルを備えており、その公称出力電圧は7.2ボルトである。第2種類の電池パックは、3本のリチウムイオン電池セルを備えており、その公称出力電圧は10.8ボルトである。
(特徴5) 充電装置の充電ユニットは、一対の充電端子間の電圧に基づいて接続された電池パックの種類を判別し、接続された電池パックの種類に応じて充電制御を変更する。
図1に示すように、充電装置10は、ハウジング12と、ハウジング12に収容された充電制御ユニット40を備えている。ハウジング12には、充電する電池パック100、200を挿入するための電池パック挿入部16が形成されている。図2に示すように、電池パック挿入部16の開口形状は、互いに直交する2つの長円を上下対称かつ左右非対称(図2において)に重畳させたような形状となっている。また、図1−図3に示すように、電池パック挿入部16には、その底面16bから伸びる板状の凸部20が形成されている。
電池パック挿入部16の内部には、第1温度入力端子22と、第2温度入力端子18と、第1中間電圧入力端子30と、第2中間電圧入力端子24が設けられている。これらの端子18、22、24、30も、充電制御ユニット40に接続されている。
第1電池パック100は、2つの電池セル131、132と、2つの電池セル131、132を収容しているケース102を備えている。それぞれの電池セル131、132は、円柱形状を有するリチウムイオン電池セルであり、その公称出力電圧は略3.6ボルトである。なお、実際の出力電圧は充電状態によって変化し、4.0ボルトを超えることもある。2つの電池セル131、132は、互いに平行に並置されており、それらの側面は互いに接触している。2つの電池セル131、132は、直列に接続されている。
さらに、ケース102の内部には、温度検出端子140と、温度検出端子140に接続されている感温素子142(図6参照)が収容されている。感温素子142は、温度によって抵抗値が変化するサーミスタである。感温素子142の一端は温度検出端子140に接続されており、感温素子142の他端は負極端子136に接続されている。
ケース102の一方の端部102aには、正極端子134を露出させている正極接続口104と、負極端子136を露出させている負極接続口106と、温度検出端子140を露出させている温度検出接続口110が形成されている。
ケース102の側面102cには、一対の凸部108が形成されている。一対の凸部108は、一方の端部102aから他方の端部102bに向けて伸びている。一対の凸部108が伸びる方向は、第1電池パック100を電動工具や充電装置10に挿入する方向に等しい。一対の凸部108は、ケース102の長円形状の断面の長径方向における中央位置から一方側にオフセットされた位置で、互いに対向する位置に形成されている。一対の凸部108は、第1電池パック100が充電装置10の電池パック挿入部16に誤った向きで挿入されることを防止する。
ケース102の他方の端部102bには、カバー部112が形成されている。カバー部112には、電動工具と係合するためのラッチ部114や、ラッチ部114を動かすための押し部116が形成されている。ラッチ部114及び押し部116は、図4では図示されない背面にも形成されている。
第2電池パック200は、3つの電池セル231、232、233と、3つの電池セル231、232、233を収容しているケース202を備えている。それぞれの電池セル231、232、233は、円柱形状を有するリチウムイオン電池セルであり、その公称出力電圧は略3.6ボルトである。これらの電池セル231、232、233は、第1電池パック100の電池セル131、132と同じものである。3つの電池セル231、232、233は、互いに平行に三角配置されており、それらの側面は互いに接触している。3つの電池セル231、232、233は、直列に接続されている。
図5、図8に示すように、第2電池パック200の正極端子240及び負極端子238は、第1電池パック100の正極端子134及び負極端子136と実質的に同一の構造を有している。また、第2電池パック200における正極端子240と負極端子238の間隔は、第1電池パック100における正極端子134と負極端子136の間隔と実質的に同一となっている。
ケース202の一方の端部202aには、正極端子240を露出させている正極接続口210と、負極端子238を露出させている負極接続口208と、温度検出端子236を露出させている温度検出接続口206と、第1中間電圧端子242を露出させている第1中間電圧接続口212と、第2中間電圧端子244を露出させている第2中間電圧接続口214が形成されている。また、ケース202の一方の端部202aには、スリット状の凹部204が形成されている。凹部204は、充電装置10の電池パック挿入部16に設けられた凸部20に対応する位置に形成されている。
ケース202の他方の端部202bには、カバー部216が形成されている。カバー部216には、電動工具と係合するためのラッチ部218や、ラッチ部218を動かすための押し部220が形成されている。ラッチ部218及び押し部220は、図7では図示されない背面にも形成されている。
図12は、電池パック挿入部16において、第1電池パック100が挿入される領域Aと、第2電池パック200が挿入される領域Bを示している。図12において、第1電池パック100が挿入される領域Aは、右下がりのハッチを付して示す。第2電池パック200が挿入される領域Bは、左下がりのハッチを付して示す。両者の領域A、Bが重複する部分A+Bは、クロスハッチが付されている。図12に示すように、電池パック挿入部16では、第1電池パック100が挿入される領域Aと、電池パック挿入部16の第2電池パック200が挿入される領域Bが、少なくとも部分的に重複している。このように、両者の領域A、Bが重複するように電池パック挿入部16を形成すると、電池パック挿入部16を比較的に小さく構成することができる。それにより、充電装置10が過剰に大型化することを防ぐことができる。
上記の問題に対し、本実施例の電池パックセットでは、電池パック挿入部16に凸部20を形成するとともに、サイズが小さい方の第1電池パック100にも凸部108を形成している。電池パック挿入部16に凸部20は、電池パック挿入部16の前記した余領域に形成されている。また、第1電池パック100に形成された凸部108は、第1電池パック100が電池パック挿入部16に挿入された時に、前記した余領域に位置するようになっている。それにより、第1電池パック100の挿入可能な向きを一つに規制している。第1電池パック100に形成された凸部108が前記した余領域に位置することから、凸部108に対応する凹部を電池パック挿入部16に形成する必要がない。電池パック挿入部16のサイズ拡大や形状の複雑化が防止されている。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
12:ハウジング
16:電池パック挿入部
20:電池パック挿入部の凸部
26、28:充電端子
40:充電制御ユニット
100:第1電池パック
102:第1電池パックのケース
108:第1電池パックの凸部
134:第1電池パックの正極端子
136:第1電池パックの負極端子
200:第2電池パック
202:第2電池パックのケース
204:第2電池パックの凹部
238:第2電池パックの負極端子
240:第2電池パックの正極端子
Claims (6)
- 充電装置への挿入部の形状が互いに異なる第1種類の電池パックと第2種類の電池パックを充電可能な充電装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに内蔵されている充電制御ユニットと、
前記ハウジングに形成されているとともに、前記第1種類の電池パックと前記第2種類の電池パックのそれぞれを挿入可能な電池パック挿入部と、
前記電池パック挿入部に設けられているとともに、前記充電制御ユニットからの充電電力を出力する少なくとも一対の充電端子を備え、
前記電池パック挿入部は、前記第1種類の電池パックが所定の向きでのみ挿入可能な形状であるとともに前記第2種類の電池パックが所定の向きでのみ挿入可能な形状を有しており、
前記少なくとも一対の充電端子は、前記電池パック挿入部に挿入された第1電池パックと接続する位置であるとともに前記電池パック挿入部に挿入された第2電池パックと接続する位置に形成されていることを特徴とする充電装置。 - 前記電池パック挿入部の前記第1種類の電池パックが挿入される領域と、前記電池パック挿入部の前記第2種類の電池パックが挿入される領域が、少なくとも部分的に重複していることを特徴とする請求項1に記載の充電装置。
- 前記電池パック挿入部に挿入された第1電池パックが接続する一対の充電端子と、前記電池パック挿入部に挿入された第2電池パックが接続する一対の充電端子が、同一であることを特徴とする請求項1又は2に記載の充電装置。
- 前記第1種類の電池パックよりも前記第2種類の電池パック方が大きく、
前記電池パック挿入部の前記第2種類の電池パックのみが挿入される領域に、少なくとも一箇所の凸部が形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の充電装置。 - 前記第1種類の電池パックは、互いに平行に並置された2本の電池セルを備え、
前記第2種類の電池パックは、互いに平行に三角配置された3本の電池セルを備えていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の充電装置。 - 第1種類の電池パックと、
前記第1種類の電池パックと形状の異なる第2種類の電池パックと、
請求項1から5のいずれかに記載の充電装置と、
を備える電池パックセット。
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