JP2528027Y2 - 充電装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は電池の充電装置に関するものである。

（ロ）従来の技術 従来より被充電電池の充電電圧を検出する電圧検出手
段を備えた充電装置が種々提案されている。例えば実開
昭63−83946号公報に開示されているものは、電圧検出
手段の設定電圧をNi−Cd電池の充電ピーク電圧値かまた
はそれよりわずかに低い値に設定し、Ni−Cd電池の充電
電圧がこの値に達した時に、充電が停止されるようにし
たものである。

このような充電装置により、使用者がNi−Cd電池と同
サイズの乾電池とを取り違えて、誤って乾電池を充電し
てしまった場合、乾電池の端子電圧は直ちに上昇して、
前記電圧検出手段の設定電圧値を上回り、充電が停止さ
れる。この時使用者はNi−Cd電池が満充電されているも
のと勘違いして、そのまま機器等の電源として用いれ
ば、作動電圧や放電電流の違いから機器に誤動作を生じ
させるといった危惧がある。

このような欠点を解消するために、Ni−Cd電池と乾電
池とを識別可能な充電装置として、例えば特開昭63−17
4285号公報に開示されているものがある。この場合、Ni
−Cd電池と乾電池との外装形状の違いにより識別するよ
うになっているため、被充電電池の収納部のところに外
装形状の違いを識別する部材が設けられ、且つその部材
と連動して、被充電電池への充電電流の供給を制御する
ように構成されており、構造が複雑となってしまう。

従って、充電装置の構造を複雑にすることなく、例え
ば乾電池を誤って充電してしまった場合の端子電圧がNi
−Cd電池の充電電圧よりも遥かに大きいことを利用し
て、これを検出する電圧検出手段を用いた回路により識
別することが望ましい。

一方、複数の電池を充電可能な充電装置により、複数
の電池を同時に充電しようとする場合であって、且つ使
用者が複数のNi−Cd電池のうち全てまたは数本を誤って
乾電池を混入して充電してしまった場合には、Ni−Cd電
池と乾電池とを識別すると共に、直ちに充電を取りや
め、使用者が全ての電池をNi−Cd電池に取り揃えてか
ら、再度充電を開始することによって、使用者の本来の
目的であった全ての被充電電池を同時に充電開始するこ
とが可能となる。

従って、前述のようなNi−Cd電池と乾電池とを識別す
る電圧検出手段は、各被充電電池毎に設ける必要はな
く、装置に電圧検出手段を１つ設ければよい。

（ハ）考案が解決しようとする課題 本考案は前述の事情に鑑みてなされたものであって、
充電装置の構造を複雑にすることなく、被充電電池の充
電電圧を検出する電圧検出手段により、Ni−Cd電池と乾
電池とを識別し、また複数の電池を充電可能な充電装置
であっても、１つの電圧検出手段により全ての被充電電
池の充電電圧を検出できるようにした充電装置を提供す
るものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本考案は、複数の電池を充電可能な充電装置であっ
て、咳複数の電池の夫々一端と、他端側の同電位共通点
との間に、被充電電池の充電電圧を検出する電圧検出手
段を介挿し、この電圧検出手段により、充電時に電池の
端子電圧が設定電圧以上になったことが検出されると充
電を停止するものである。

更に、前記設定電圧は、Ni−Cd電池の充電ピーク電圧
以上に設定されている。

（ホ）作用 本考案によれば、電圧検出手段の設定電圧をNi−Cd電
池の充電ピーク電圧以上に設定しているので、Ni−Cd電
池を充電する場合には、Ni−Cd電池が前記電圧検出手段
の設定電圧より高くなることはなく、充電がそのまま続
行される。一方、誤って乾電池を充電してしまった場合
には、乾電池の端子電圧はNi−Cd電池の充電電圧よりも
十分に大きいために、前記電圧検出手段の設定電圧より
高くなって、直ちに充電が停止される。

また本考案によれば、複数の電池の夫々一端と、前記
複数の電池の夫々他端を同電位とする共通点との間に、
前記電圧検出手段を介挿したものであるので、１つの電
圧検出手段により、複数の被充電電池の充電電圧を検出
することができる。

（ヘ）実施例 以下本考案の実施例を図面に基づき詳述する。

Ｔはトランスであって、その一次側には商用交流に接
続される一次巻線N1を備え、一方、二次側には二本の二
次巻線N2,N3を備えている。またこの二本の二次巻線N2,
N3の夫々一端と、中間電位点P1,P2との間には、夫々整
流用ダイオードD1,D2,D3,D4、抵抗R1,R2,R3,R4、被充電
電池B1,B2,B3,B4が直列に接続されている。従って、最
大４個の電池がトランスＴの半波毎に整流されて充電で
きるようになっている。またこの時、被充電電池B1,B2,
B3,B4の陰極端は全て二次巻線N2,N3の中間電位点P1,P2
に接続され、この点の電位は全て等しくなるようになっ
ている。

Ｃは電圧検出手段としてのコンパレータであって、そ
の＋入力端子は一方の二次巻線N2の一端にサーミスタR5
を介して接続され、−入力端子は被充電電池B1,B2,B3,B
4の夫々陽極端と前記抵抗R1,R2,R3,R4との接続点にダイ
オードD5,D6,D7,D8を介して接続されている。一方、前
記コンパレータＣの出力端は、主電流路が前記中間電位
点P1,P2と被充電電池B1,B2,B3,B4の夫々陰極端との間に
介挿されたトランジスタTRのベース端子に接続されてい
る。

従って、前記コンパレータＣの＋入力端子には前記ト
ランスＴの容量と前記サーミスタR5の値とにより定まる
設定電圧値が入力されるようになっている。また−入力
端子には、夫々被充電電池B1,B2,B3,B4の充電電圧が入
力されるようになっている。

而して、前記コンパレータＣの出力端は、前記充電電
圧が前記設定電圧よりも低い時にHigh信号を出力し、前
記充電電圧が前記設定電圧よりも高い時にLow信号を出
力し、前記トランジスタTRを遮断するようになってい
る。また前記コンパレータＣの−入力端子と前記サーミ
スタR5との接続点と、前記中間電位点P1,P2との間には
ツェナーダイオードZDが介挿されており、コンパレータ
Ｃに過大電流が流れることを防止するようになってい
る。

さて、前記コンパレータＣの＋入力端子に入力される
前記設定電圧は前述の如くトランスＴの容量およびサー
ミスタR5の値により定まるものであり、その値はNi−Cd
電池の充電ピーク電圧値以上に設定されるようになって
いる。

ここで、Ni−Cd電池の充電電圧の温度特性として、周
囲温度が高くなるにつれて充電電圧は低下するようにな
っているため、前記サーミスタR5により温度勾配をつけ
て、Ni−Cd電池のピーク電圧値に沿って、周囲温度が高
くなるにつれて設定電圧が低くなるようにしてある。例
えば常温（20℃）におけるNi−Cd電池の充電ピーク電圧
が約1.5Vに対して、設定電圧は1.70Vとなっている。

このようにして構成された充電装置において、４本に
Ni−Cd電池を充電する場合には、前記電圧検出手段とし
てのコンパレータＣがNi−Cd電池の充電電圧を検出しな
がら充電が継続されるが、Ni−Cd電池の充電電圧は前記
コンパレータＣの設定電圧を越えることはないので、充
電はそのまま継続される。

一方、誤ってNi−Cd電池の中に乾電池を数本混入する
か、あるいは４本とも乾電池をセットして充電してしま
った場合には、乾電池が持つ内部抵抗はNi−Cd電池のそ
れよりも大きいために、乾電池の端子電圧は上昇し、前
記コンパレータＣの設定電圧より高くなって、直ちにコ
ンパレータＣはLow信号を出力し、前記トランジスタTR
の導通を遮断して、その結果充電が停止するようになっ
ている。

ここで、第２図（ａ）及び（ｂ）は夫々常温（20℃）
における、端子電圧が0.8Vとなるまで放電されている単
３型マンガン乾電池及びアルカリ・マンガン乾電池を誤
って充電した場合の端子電圧の推移、（ｃ）及び（ｄ）
は夫々残存容量を十分に保有したNi−Cd電池及び完全放
電されたNi−Cd電池の充電特性とを示している。なお、
この時の充電電流は120mA（0.2C）である。また第２図
（ｃ）は充電開始当初に充電ピークが現れている。前述
の通り、常温（20℃）におけるコンパレータＣの設定電
圧は1.70Vとなっているので、Ni−Cd電池のピーク電圧
（第２図（ｃ）参照）以上となっており、マンガン乾電
池またはアルカリ・マンガン乾電池を誤って充電した場
合には、直ちにマンガン乾電池またはアルカリ・マンガ
ン乾電池の端子電圧は上昇して前記コンパレータ（Ｃ）
の設定電圧を上回り、前述の通り充電が停止される。

一方、第３図（ａ）及び（ｂ）は夫々常温（20℃）に
おける、端子電圧が0Vとなる所謂完全放電されている単
３型マンガン乾電池及びアルカリ・マンガン乾電池を誤
って120mA（0.2C）で充電した場合の端子電圧の推移、
（ｃ）及び（ｄ）は夫々残存容量を十分に保有したNi−
Cd電池及び完全放電されたNi−Cd電池の充電特性を示し
ている。この時第２図と同様に、マンガン乾電池の端子
電圧は直ちに上昇して充電が停止されるが、アルカリ・
マンガン乾電池の端子電圧は徐々に上昇して数分後にコ
ンパレータ（Ｃ）の設定電圧を上回り、充電が停止され
る。この場合にも、マンガン乾電池やアルカリ・マンガ
ン乾電池に電解液の漏液はなく、安全性は確保されてい
ることが確認されている。

（ト）考案の効果 以上のように本考案によれば、電圧検出手段の設定電
圧をNi−Cd電池の充電ピーク電圧以上に設定しているの
で、Ni−Cd電池を充電する場合には、Ni−Cd電池が前記
電圧検出手段の設定電圧より高くなることはなく、充電
がそのまま続行される。一方、誤って乾電池を充電して
しまった場合には、乾電池の端子電圧は前記電圧検出手
段の設定電圧より高くなって、直ちに充電が停止され
る。その結果、充電装置の構造を複雑にすることなく、
被充電電池の充電電圧を検出する電圧検出手段により、
Ni−Cd電池と乾電池とを識別することができる。

また本考案によれば、複数の電池の夫々一端と、前記
複数の電池の夫々他端を同電位とする共通点との間に、
前記電圧検出手段を介挿したものであるので、１つの電
圧検出手段により、複数の被充電電池の充電電圧を検出
することができ、非常に簡単な回路構成とすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案充電装置に係わり、第１図は回路図、第２
図及び第３図は電池の充電特性を夫々示す。 Ｔ……トランス、N1……一次巻線、N2,N3……二次巻
線、P1,P2……中間電位点、R5……サーミスタ、Ｃ……
コンパレータ、TR……トランジスタ。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の電池を充電可能な充電装置であっ
   て、前記複数の電池の夫々一端と、他端側の同電位共通
   点との間に、被充電電池の充電電圧を検出する電圧検出
   手段を介挿し、この電圧検出手段により、充電時に電池
   の端子電圧が設定電圧以上になったことが検出されると
   充電を停止することを特徴とする充電装置。
2. 【請求項２】前記設定電圧は、Ni−Cd電池の充電ピーク
   電圧以上に設定されたことを特徴とする請求項１の充電
   装置。