JP3128221B2 - 充電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、充電体と被充電体とからなる充電装置に関
するものである。

（従来の技術） ２次電池から内部回路へ電圧を供給されて作動する被
充電体は、適時充電体により２次電池を充電する必要が
ある。

従来の充電装置を第３図に示す。この充電装置は充電
体１と被充電体２とが、電圧供給インターフェイス３に
より接続される。

被充電体２では、逆流防止ダイオード４、電流制限抵
抗５、２次電池６が直列に接続され、正電極７にはスイ
ッチ８を介して内部回路９が接続される。充電体１は内
部に定電圧回路10を有する。

充電体１と被充電体２を接続して充電を行う場合、充
電体１の定電圧回路10より供給電圧が出力され、電圧供
給インターフェイス３を介し、被充電体２の逆流防止ダ
イオード４および電流制限抵抗５を介し２次電池６が充
電される。電流制限抵抗５は２次電池６が過充電になら
ないように電流を制限している。充電体１と被充電体２
を切り離した場合、スイッチ８をオンの状態にすること
で２次電池６からスイッチ８を介し内部回路９に電圧を
供給することができる。

この従来の充電装置では、充電体１を被充電体２に接
続した時、２次電池６が十分に充電されて２次電池６の
正電極７の電位がある一定電位に達するまで、２次電池
６は内部回路９に電圧を供給できない。したがって、充
電中は２次電池６が一定電位に達するまで、被充電体２
は使用できないという問題があった。

また、充電は定電圧回路10と２次電池６の電位差によ
るものであるが、２次電池６の充電容量が増してくる
と、２次電池６の正電極７の電位が上がり定電圧回路10
との電位差が小さくなる。したがって、供給電流が少な
くなり、充電に時間がかかり効率が悪いという問題があ
った。そのため、電流制限抵抗５を小さくして急速充電
を行うと過充電になる危険性が有り、２次電池６の性能
を劣化させるという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 従来の充電装置は、充電中は２次電池の正電極の電位
が一定電位に達するまで、内部回路に電圧が供給できず
充電しながら被充電体を使用できないという課題があっ
た。

また、２次電池の充電容量が増してくると、２次電池
と電源との電位差が小さく、充電電流が少なくなり、充
電に時間がかかり効率が悪いという課題があった。その
ため、大きな電流で急速充電を行うと、過充電となり２
次電池の性能を劣化させるという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、充電中でも２次電池の電位にか
かわらず被充電体を使用でき、また２次電池の性能を劣
化させることなく短時間で効率よく充電できる充電装置
を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、上述した課題を解決するため、充電体で被
充電体を充電する充電装置において、前記充電体は、前
記被充電体に電源を供給する定電圧回路と、前記被充電
体の制御回路から送られる充電容量のデータに応じて前
記定電圧回路から前記被充電体への電源供給を制御する
電圧制御回路とからなり、前記被充電体は、前記充電体
から電源が供給されて充電される２次電池と、前記２次
電池の充電容量を検出する検出回路と、前記２次電池か
ら被充電体内部回路への電源供給のオン・オフを行うス
イッチ手段と、前記スイッチ手段を制御するとともに、
前記検出回路にて検出される前記２次電池の充電容量の
データを前記電圧制御回路に送るよう制御する制御回路
とからなる充電回路と、被充電体内部回路とからなり、
前記充電体から前記充電回路への電源供給ライン及び前
記充電体から前記被充電体内部回路への電源供給ライン
がそれぞれ別々に設けられ、前記被充電体に前記充電体
を接続した時は、前記スイッチ手段により前記２次電池
から、前記内部回路への電源供給を止め、前記被充電体
から前記充電体を切り離した時は、前記スイッチ手段に
より前記２次電池から前記内部回路へ電源供給すること
を特徴とする。

（作用） 本発明では、充電体と被充電体を接続し被充電体を充
電する時、充電体から被充電体の２次電池に電源電圧が
供給され、被充電体の検出回路は２次電池の充電容量を
検出し定電圧回路から被充電体への電源供給を制御して
効率良く２次電池の充電が行える。

また、前記充電体から前記充電回路への電源供給ライ
ン及び前記充電体から前記被充電体内部回路への電源供
給ラインがそれぞれ別々に設けられるので、被充電体に
充電体を接続した時は、充電体から２次電池への電源供
給を行うとともに、充電体より被充電体の内部回路への
電源供給を行い、さらにスイッチ手段により２次電池か
ら内部回路への電源供給を止めることで、２次電池を充
電しながら、被充電体を使用することができる。

充電体と被充電体が切り離された時は、スイッチ手段
より２次電池から被充電体の内部回路へ電源が供給さ
れ、被充電体を使用できるようにしている。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例に係る充電装置であり、充
電体11と被充電体12とは電圧供給インターフェース３、
電圧制御データインターフェース13によって接続され
る。

充電体11は電源としての定電圧回路10と電圧制御回路
14によって構成され、定電圧回路10は電圧制御回路14に
よって供給電圧が制御され、電圧供給インターフェイス
３を介して被充電体12に電圧を供給する。電圧制御回路
14は被充電体12の制御回路15から送られるデータを受取
り定電圧回路10の供給電圧を制御する。

一方、被充電体12では、充電回路22に、２次電池２、
検出回路18、電流制限抵抗17、スイッチ手段23および制
御回路15を設け、充電回路22への電圧供給ライン19に逆
流防止ダイオード16と、内部回路９への電圧供給ライン
21に逆流防止ダイオード19と被充電体の電源スイッチ８
とを設けることにより構成される。

検出回路18は２次電池６の充電容量を検出し、検出結
果を制御回路15に送る。

２次電池６は充電体11と接続されている時には電圧供
給ライン19から送られる電圧が供給され、充電体11と切
り離されている時にはスイッチ手段23より内部回路９に
電圧を供給する。スイッチ手段23は制御回路15によって
オン、オフされ、充電体11と被充電体12が接続されてい
る時はオフとされ、充電体11と被充電体12が切り離され
ている時はオンとされる。

制御回路15は、スイッチ手段23を制御し、また、検出
回路18から送られる電圧指示値に応じた電圧制御データ
を電圧制御データインターフェイス13を介して充電体11
の電圧制御回路14に送出する。

内部回路９は充電体11と接続されている時は充電体11
から電源電圧を供給される。被充電体12が充電体11と切
り離されているときは、内部回路は２次電池６から電源
電圧を供給されて被充電体12を作動させる。

次に動作について説明する。

被充電体12と充電体11を接続して充電を行う場合、ま
ず被充電体12の制御回路15によってスイッチ手段23をオ
フにし、２次電池６から内部回路９への電源電圧の供給
を止める。充電体11の定電圧回路10から充電を行うため
の電圧が供給され、電圧供給インターフェース３を介し
て被充電体12に供給され、充電回路22内の２次電池６へ
の電圧供給ライン19と、内部回路９への電圧供給ライン
21の両方に供給される。

２次電池６への電圧供給ライン19に入る電圧は、逆流
防止ダイオード16と電流制限抵抗17と検出回路18を介し
て２次電池６を充電する。

この時、内部回路９への電圧供給ライン21に入る電圧
は、逆流防止ダイオード20およびスイッチ８を介し、内
部回路９に供給される。そのため、内部回路９は２次電
池６でなく充電体11によって電源電圧を供給されて２次
電池６を充電しながら被充電体12を作動させることがで
きる。

検出回路18は、２次電池６の充電容量を検出し、電圧
指示値を制御回路15に出力する。制御回路15は、電圧指
示値を電圧制御データとして、一定の時間ごとに電圧制
御データインターフェース13を介して、充電体11の電圧
制御回路14に送出する。電圧制御回路14は、送られてく
る電圧制御データより定電圧回路10を制御し、２次電池
６に供給される電流が常に一定となるようにしている。

第２図は充電時間による２次電池６の電圧特性を示し
ており、縦軸は２次電池６の電圧値を横軸は充電時間を
示す。第２図の時間Ａのように充電時間に対する電圧の
変化量が大きい時は、検出回路18で２次電池６の充電容
量を検出できるが、第２図の時間Ｂのように充電時間に
対する電圧の変化量が小さい時は、検出回路18で２次電
池６の充電容量が検出できなくなり２次電池への過充電
をおこしてしまう。そこで、一定時間以上、電圧指示値
が入力されない時は、過充電防止のために、電圧制御回
路14は定電圧回路10が最低電源電圧を出力するように制
御する。

次に充電体11と被充電体12を切り離した場合、被充電
体12の制御回路15によってスイッチ手段23がオンとさ
れ、２次電池６から内部回路９へ電圧が供給され被充電
体12が作動する。

スイッチ８はたとえば被充電体12の電源投入スイッチ
である。

かくして、充電体11と被充電体12が接続されている時
は、２次電池６への電圧供給ライン19と内部回路９への
電圧供給ライン21が別々に設けられているので、２次電
池６を充電しながら被充電体12を作動させることができ
る。

また、充電体11と被充電体12が切り離された時は、被
充電体12の内部回路９は２次電池６から電圧を供給され
被充電体12を作動させることができる。

さらに、検出回路18により充電容量を検出し、充電電
流が一定となるように制御しているため充電が効率よく
でき、充電時間が従来より短縮される。また、充電容量
の対時間変化量が小さくなり、検出回路18で２次電池６
の充電容量が検出できない時は、電圧制御回路14により
定電圧回路10が最低電圧を出力するように制御している
ため、２次電池６の過充電も防ぐことができ２次電池６
の性能を劣化させることがない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、充電中でも２次
電池の電位にかかわらず被充電体を使用でき、また２次
電池の性能を劣化させることなく短時間で効率よく充電
できる充電装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す充電装置の回路図、第
２図は充電時間による２次電池の電圧特性を示す図、第
３図は従来の充電回路の回路図である。 ６……２次電池 ９……内部回路 10……定電圧回路 11……充電体 12……被充電体 14……電圧制御回路 15……制御回路 18……検出回路 22……充電回路 23……スイッチ手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂西 正幸 東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１ 株式会社東芝日野工場内 (56)参考文献 特開 昭59−204429（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−39238（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−69542（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】充電体で被充電体を充電する充電装置にお
   いて、 前記充電体は、 前記被充電体に電源を供給する定電圧回路と、前記被充
   電体の制御回路から送られる充電容量のデータに応じて
   前記定電圧回路から前記被充電体への電源供給を制御す
   る電圧制御回路とからなり、 前記被充電体は、 前記充電体から電源が供給されて充電される２次電池
   と、前記２次電池の充電容量を検出する検出回路と、前
   記２次電池から被充電体内部回路への電源供給のオン・
   オフを行うスイッチ手段と、前記スイッチ手段を制御す
   るとともに、前記検出回路にて検出される前記２次電池
   の充電容量のデータを前記電圧制御回路に送るよう制御
   する制御回路とからなる充電回路と、 被充電体内部回路とからなり、 前記充電体から前記充電回路への電源供給ライン及び前
   記充電体から前記被充電体内部回路への電源供給ライン
   がそれぞれ別々に設けられ、 前記被充電体に前記充電体を接続した時は、前記スイッ
   チ手段により前記２次電池から、前記内部回路への電源
   供給を止め、 前記被充電体から前記充電体を切り離した時は、前記ス
   イッチ手段により前記２次電池から前記内部回路へ電源
   供給することを特徴とする充電装置。
2. 【請求項２】前記電圧制御回路は、前記被充電体の前記
   制御回路から充電容量データが一定時間以上入力されな
   い時、前記定電圧回路から最低電源電圧を出力するよう
   制御することを特徴とする請求項１記載の充電装置。