JP3162506B2 - Rechargeable battery pack and its charging device - Google Patents

Rechargeable battery pack and its charging device

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JP3162506B2
JP3162506B2 JP27812092A JP27812092A JP3162506B2 JP 3162506 B2 JP3162506 B2 JP 3162506B2 JP 27812092 A JP27812092 A JP 27812092A JP 27812092 A JP27812092 A JP 27812092A JP 3162506 B2 JP3162506 B2 JP 3162506B2
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thermostat
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charging
operational amplifier
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、充電式のバッテリパッ
クとその充電装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rechargeable battery pack and a charging device therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の充電式バッテリパック、特にコー
ドレス式電動工具に用いられる過充電防止機能付充電式
バッテリパックには、パック内に2次電池とサーモスタ
ットを内蔵し、パック表面に3つの端子が露出したもの
が知られている。ここで第1端子は2次電池のプラス極
に、第2端子はマイナス極に、第3端子はサーモスタッ
トを介してマイナス極に接続されている。この充電式バ
ッテリパックによると、2次電池が満充電に達するまで
充電されるとサーモスタットがオフとなり、第3端子が
接地されなくなる。
2. Description of the Related Art A conventional rechargeable battery pack, particularly a rechargeable battery pack with an overcharge prevention function used for a cordless power tool, has a rechargeable battery and a thermostat built in the pack and has three terminals on the surface of the pack. Some are exposed. Here, the first terminal is connected to the positive electrode of the secondary battery, the second terminal is connected to the negative electrode, and the third terminal is connected to the negative electrode via a thermostat. According to this rechargeable battery pack, when the secondary battery is charged until it reaches full charge, the thermostat is turned off, and the third terminal is not grounded.

【0003】一方この充電式バッテリパックのための充
電装置の側は第3端子に接触する端子を有し、この端子
電圧が接地されている間は充電電流のオン・オフ用スイ
ッチング素子をオンとし、この端子電圧に電圧が印加さ
れ始めると前記スイッチング素子をオフとしてしまう回
路が組込まれている。この構成によって2次電池の過充
電を防止している。
On the other hand, the side of the charging device for the rechargeable battery pack has a terminal contacting a third terminal, and while the terminal voltage is grounded, the switching element for turning on / off the charging current is turned on. In addition, a circuit that turns off the switching element when a voltage starts to be applied to the terminal voltage is incorporated. With this configuration, overcharge of the secondary battery is prevented.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】通常2次電池は満充電
されると40℃前後になる。そこでサーモスタットはこ
の温度付近でオン・オフするものが用いられる。一方2
次電池が急速に放電されるとそれ以上の温度、例えば6
0℃前後になることがある。そのために急速放電して6
0℃前後に達した充電式バッテリパックを充電しようと
すると、サーモスタットがオフとなっており、充電電流
が流れないといった事態が生じる。すなわち急速放電し
てしまった電池はそれが40℃以下に冷却されない限り
再充電されないという問題を有している。
Normally, when a secondary battery is fully charged, the temperature of the secondary battery is about 40.degree. Therefore, a thermostat that turns on and off near this temperature is used. On the other hand 2
If the secondary battery is rapidly discharged, a higher temperature, for example, 6
It may be around 0 ° C. For that reason, a rapid discharge 6
When charging a rechargeable battery pack that has reached about 0 ° C., the thermostat is turned off, and a situation occurs in which charging current does not flow. That is, there is a problem that a battery that has been rapidly discharged cannot be recharged unless it is cooled to 40 ° C. or lower.

【0005】急速放電して加熱されたバッテリパックが
冷却されるのを待たないで再充電するために本出願人は
サーミスタを利用する技術を試みた。すなわち、バッテ
リパック中にサーミスタを内蔵させ、このサーミスタに
よって温度を検出することにし、この温度が所定値(こ
れはサーモスタットがオフする温度よりも高いものを設
定しておく)以下であれば、たとえサーモスタットがオ
フでも充電を開始させるものである。これによると、急
速放電したバッテリパックが冷えるのを待たないで再充
電できる。しかしながらこのためにはバッテリパックの
表面にサーミスタに接続される第4端子を付加しなけれ
ばならない。しかしながらバッテリパック表面に第4の
端子を設けるためには、今までのバッテリパックの形状
とはその形状を変えなくてはならず新たな金型が必要と
なってしまう。また4つも端子を設けると、いずれか一
つの端子が接触不良となる確率がそれだけ高くなる。
Applicants have attempted a technique utilizing a thermistor to recharge a rapidly discharged and heated battery pack without waiting for it to cool. That is, a thermistor is built in the battery pack, and the temperature is detected by the thermistor. If the temperature is equal to or lower than a predetermined value (which is higher than the temperature at which the thermostat is turned off), for example, It starts charging even if the thermostat is off. According to this, recharging can be performed without waiting for the rapidly discharged battery pack to cool. However, for this purpose, a fourth terminal connected to the thermistor must be added to the surface of the battery pack. However, in order to provide the fourth terminal on the surface of the battery pack, the shape must be changed from the shape of the conventional battery pack, and a new mold is required. Further, when four terminals are provided, the probability of any one of the terminals having a contact failure increases accordingly.

【0006】そこで本発明では、急速放電された電池が
冷却されるのを待たないで再充電可能とし、またバッテ
リパックの外形形状を変えることなくかつ安定的に接触
が確保される新たなバッテリパックならびにそのための
充電装置を提案するものである。
Accordingly, the present invention provides a new battery pack which enables recharged batteries without waiting for the rapidly discharged batteries to cool, and ensures stable contact without changing the external shape of the battery pack. In addition, a charging device for that purpose is proposed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
2次電池とサーモスタットを内蔵し、該2次電池のプラ
ス極に接続される第1端子とマイナス端子に接続される
第2端子と該サーモスタットを介して該マイナス極に接
続される第3端子とを表面に備えた充電式バッテリパッ
クにおいて、該サーモスタットがオンからオフする温度
以上の温度で、抵抗値が増大する正特性を有するサーミ
スタを、該サーモスタットをバイパスするように付加し
たことを特徴とする充電式バッテリパックを創り出し
た。 ここで、該サーミスタの抵抗値は、該サーモスタッ
トがオンからオフする温度以上の温度で、該サーミスタ
を介して流れる電流を充電電流のスイッチング素子の保
持電流以下とする抵抗値であることが好ましい。また、
請求項1または2の充電式バッテリパックのために、該
第3端子に並列に接続された第1オペアンプと第2オペ
アンプを有し、該第1オペアンプは該サーモスタットが
オンからオフしたときに反転し、該第2オペアンプは該
サーミスタの抵抗値が所定値を越えたときに反転するこ
とを特徴とする充電装置を創り作り出した。
According to the present invention, there is provided:
Built-in secondary battery and thermostat
Connected to the first and negative terminals connected to the south pole
Connects to the minus terminal via the second terminal and the thermostat
Rechargeable battery pack with a third terminal
The temperature at which the thermostat turns off from
At the above temperature, a thermistor having a positive characteristic in which the resistance value increases
A star is added to bypass the thermostat.
To create a rechargeable battery pack characterized by
Was. Here, the resistance value of the thermistor is
At a temperature higher than the temperature at which the
The current that flows through the
It is preferable that the resistance value is not more than the holding current. Also,
3. The rechargeable battery pack according to claim 1, further comprising a first operational amplifier and a second operational amplifier connected in parallel to the third terminal, wherein the first operational amplifier is inverted when the thermostat is turned off from on. However, the second operational amplifier has created a charging device characterized in that it reverses when the resistance value of the thermistor exceeds a predetermined value.

【0008】[0008]

【作用】請求項1に係わるバッテリパックによると、バ
ッテリパック表面には3端子しか必要とされず、バッテ
リパックの形状を従前のものと変える必要がない。そし
てサーミスタが内蔵されているために急速放電された電
池が冷却される前に再充電することも可能となる。
た、サーミスタの抵抗値が請求項2に記載のものである
と、従前の充電装置をそのまま利用できる。この場合は
急速放電後の冷却前の再充電ができなくなるにすぎな
い。また、請求項3の充電装置によると、3端子のバッ
テリパックで、サーミスタとサーモスタットの変化に応
じた充電と充電停止が可能となる。
According to the battery pack of the first aspect, only three terminals are required on the surface of the battery pack, and there is no need to change the shape of the battery pack from the conventional one. And since the thermistor is built-in, it is also possible to recharge a rapidly discharged battery before it is cooled. Ma
The resistance value of the thermistor is as defined in claim 2.
Thus, the conventional charging device can be used as it is. In this case, recharging before cooling after rapid discharge cannot be performed any more. According to the charging device of the third aspect , the three-terminal battery pack can perform charging and charging stop according to changes in the thermistor and the thermostat.

【0009】[0009]

【実施例】次に図1を参照して本発明の第1実施例を説
明する。図中10は充電装置の回路構成を、図中50は
充電式バッテリパックの回路構成を示している。充電装
置10は商用電源2に接続されて用いられ、変圧器12
で降圧し、整流器16で整流・円滑化して充電電流を得
る。充電電流は充電側第1端子42と充電側第2端子4
6に供給される。この充電路中にスイッチング素子36
が挿入されている。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 10 denotes a circuit configuration of the charging device, and reference numeral 50 denotes a circuit configuration of the rechargeable battery pack. The charging device 10 is used by being connected to the commercial power supply 2, and includes a transformer 12.
, And rectified and smoothed by the rectifier 16 to obtain a charging current. The charging current is supplied to the first charging terminal 42 and the second charging terminal 4.
6. In this charging path, the switching element 36
Is inserted.

【0010】変圧器12には定電圧装置14が接続され
ており、これから定電圧Vccが出力される。スイッチン
グ素子36の制御のためにマイクロコンピュータ20と
オペアンプ30,32,34が用いられ、これらに定電
圧Vccが供給される。マイクロコンピュータ20はCP
U22とRAM24とROM26とI/O28がワンチ
ップ化されたものである。第1オペアンプOP1(34)は
充電側第3端子44の電圧と抵抗R5,R6で分圧され
る設定値V1を比較し、その大小によって出力を反転す
る。第2オペアンプOP2(32)は充電側第3端子44の
電圧を抵抗R3,R4で分圧される設定値V2を比較
し、その大小によって出力を反転する。第3オペアンプ
OP3(30)は充電側第1端子42と充電側第2端子46
間の電圧を抵抗R7,R8で分圧した値と、定電圧Vcc
を抵抗R1,R2で分圧した値を比較し、その大小によ
って出力を反転する。充電側第3端子44はダイオード
40を介して定電圧Vccに接続されている。
A constant voltage device 14 is connected to the transformer 12, and outputs a constant voltage Vcc. The microcomputer 20 and the operational amplifiers 30, 32 and 34 are used for controlling the switching element 36, and a constant voltage Vcc is supplied to them. The microcomputer 20 is a CP
The U22, the RAM 24, the ROM 26, and the I / O 28 are integrated into one chip. The first operational amplifier OP1 (34) compares the voltage of the third terminal 44 on the charging side with the set value V1 divided by the resistors R5 and R6, and inverts the output according to the magnitude. The second operational amplifier OP2 (32) compares the voltage of the third terminal 44 on the charging side with a set value V2 obtained by dividing the voltage by the resistors R3 and R4, and inverts the output according to the magnitude. The third operational amplifier OP3 (30) includes a charging-side first terminal 42 and a charging-side second terminal 46.
And the constant voltage Vcc divided by the resistors R7 and R8.
Are compared by resistors R1 and R2, and the output is inverted according to the magnitude of the voltage division. The third terminal 44 on the charging side is connected to a constant voltage Vcc via a diode 40.

【0011】充電式バッテリパック50は、2次電池5
8とサーモスタット62を内蔵している。またサーモス
タット62に並列にサーミスタ60が接続されている。
サーモスタット62とサーミスタ60は2次電池58の
温度上昇とともに温度上昇するように内蔵されている。
バッテリパック50の表面にはパック側第1端子52、
第2端子56、第3端子54が固定されている。第1端
子52は2次電池58のプラス極に、第2端子56はマ
イナス極に、そして第3端子54はサーモスタット62
を介してマイナス極に接続されている。バッテリパック
50を充電装置10にセットすると、第1端子42と5
2、第2端子46と56、第3端子44と54がそれぞ
れ接続される。
The rechargeable battery pack 50 includes a rechargeable battery 5.
8 and a thermostat 62 are built in. A thermistor 60 is connected in parallel with the thermostat 62.
The thermostat 62 and the thermistor 60 are built in so that the temperature rises as the temperature of the secondary battery 58 rises.
On the surface of the battery pack 50, a pack-side first terminal 52,
The second terminal 56 and the third terminal 54 are fixed. The first terminal 52 is a positive terminal of the secondary battery 58, the second terminal 56 is a negative terminal, and the third terminal 54 is a thermostat 62.
Connected to the negative pole. When the battery pack 50 is set in the charging device 10, the first terminals 42 and 5
2, the second terminals 46 and 56 and the third terminals 44 and 54 are connected, respectively.

【0012】バッテリパック50が充電装置10にセッ
トされると、充電側第3端子44はサーモスタット62
ないしはサーミスタ60を介して接地される。サーモス
タット62は2次電池58が満充電されるときの温度T
1(通常の2次電池の場合は約40℃)にまで上昇する
とオンからオフする。サーミスタ60は温度上昇ととも
に抵抗が増大する正特性を有し、特に2次電池の耐久性
に著しい影響を与える高温T2(通常60℃程度のこと
が多い)の前後で大きくその抵抗値が変化する。
When the battery pack 50 is set in the charging device 10, the third terminal 44 on the charging side is connected to the thermostat 62.
Or grounded via a thermistor 60. The thermostat 62 has a temperature T when the secondary battery 58 is fully charged.
When the temperature rises to 1 (approximately 40 ° C. in the case of a normal secondary battery), it turns off from on. The thermistor 60 has a positive characteristic in which the resistance increases as the temperature rises. In particular, the resistance value largely changes before and after a high temperature T2 (usually about 60 ° C.) which significantly affects the durability of the secondary battery. .

【0013】この結果充電側第3端子44の電圧は温度
に対して大略図4に示すように変化する。温度がT1以
下である間はサーモスタット62が導通しているため接
地され電圧はゼロとなる。T1以上になるとサーモスタ
ット62がオフとなるため電圧は上昇する。さらに温度
が上昇するとサーミスタ60の抵抗が増大し、第3端子
の電圧もそれにつれて上昇する。
As a result, the voltage of the charging-side third terminal 44 changes with temperature as shown in FIG. While the temperature is equal to or lower than T1, the thermostat 62 is conductive and grounded, and the voltage is zero. When the temperature exceeds T1, the thermostat 62 is turned off and the voltage increases. As the temperature further increases, the resistance of the thermistor 60 increases, and the voltage at the third terminal increases accordingly.

【0014】図4中V1は第1オペアンプOP1(34)の
一方の比較電圧を示している。これにより第1オペアン
プOP1(34)の出力はサーモスタット62がオンしてい
るT1以下ではローであり、サーモスタット62がオフ
となるT1以上でハイとなる。また図中V2は第2オペ
アンプOP2(32)の一方の比較電圧を示している。これ
により第2オペアンプOP2(32)の出力は、電池温度が
T2以下の間はローであり、T2以上となるとハイとな
る。
In FIG. 4, V1 represents one comparison voltage of the first operational amplifier OP1 (34). As a result, the output of the first operational amplifier OP1 (34) is low below T1 when the thermostat 62 is on, and goes high above T1 when the thermostat 62 is off. In the drawing, V2 indicates one comparison voltage of the second operational amplifier OP2 (32). As a result, the output of the second operational amplifier OP2 (32) is low when the battery temperature is equal to or lower than T2, and becomes high when the battery temperature is equal to or higher than T2.

【0015】マイクロコンピュータ20のROM26に
は図2の処理をするプログラムが記憶されている。ステ
ップS1で電源が投入されると、次にステップS2で第
3オペアンプOP3(30)の出力を入力する。ここで第3
オペアンプOP(30)は、充電装置10にバッテリパック
50がセット(挿入)されている間はハイの電圧を出力
し、バッテリパック50が挿入されていない間はローの
電圧を出力する。そこでステップS3では第3オペアン
プOP3(30)の出力がハイかローかを判断することでバ
ッテリパック50が挿入されたか否かを判別する。挿入
されていなければステップS2に復帰する処理を繰返
し、バッテリパック50が挿入されるのを待つ。
A program for performing the processing shown in FIG. 2 is stored in the ROM 26 of the microcomputer 20. When the power is turned on in step S1, the output of the third operational amplifier OP3 (30) is input in step S2. Here the third
The operational amplifier OP (30) outputs a high voltage while the battery pack 50 is set (inserted) in the charging device 10, and outputs a low voltage while the battery pack 50 is not inserted. Therefore, in step S3, it is determined whether or not the battery pack 50 is inserted by determining whether the output of the third operational amplifier OP3 (30) is high or low. If not, the process of returning to step S2 is repeated, and the process waits until battery pack 50 is inserted.

【0016】バッテリパック50が挿入されるとステッ
プS3がイエスとなり、次にはステップS4で第2オペ
アンプOP2(32)の出力を取込む。バッテリパック50
がT2以上であれば第2オペアンプOP2(32)の出力は
ハイであり、T2以下であればローであることから、ス
テップS5では第2オペアンプOP2(32)の出力からT
2以上か以下かを判別する。以上ならステップS4に復
帰し、バッテリパック50がT2以下に冷却されるのを
待つ。T2以下となると次ステップS6で充電を開始す
る。
When the battery pack 50 is inserted, the result of step S3 is YES, and then the output of the second operational amplifier OP2 (32) is fetched in step S4. Battery pack 50
Is equal to or greater than T2, the output of the second operational amplifier OP2 (32) is high, and if equal to or less than T2, the output is low. In step S5, the output of the second operational amplifier OP2 (32) is
It is determined whether it is 2 or more or less. If so, the process returns to step S4 and waits for the battery pack 50 to cool to T2 or less. When T2 or less, charging is started in the next step S6.

【0017】図3中、ポイントAはステップS5でイエ
スとならないで直ちにステップS6が実行されたときを
示し、ポイントBはステップS5とステップS4を繰返
している間にステップS5がノーとなったことを示して
いる。
In FIG. 3, point A indicates that step S6 was executed immediately without being affirmative in step S5, and point B indicates that step S5 became no while repeating steps S5 and S4. Is shown.

【0018】ステップS6で充電が開始したら、次にス
テップS7で第1オペアンプOP1(34)の出力を入力す
る。ここで第1オペアンプOP1(34)の出力はバッテリ
パック50がT1以上ならハイ、T1以下ならローのた
め、ステップS8で第1オペアンプOP1(34)の出力か
らバッテリパック50がT1以上か以下か判別する。T
1以上ならステップS9とS10でT2以上か否かをみ
る。T1以上でしかもT2以上となると、ステップS1
3で充電を停止する。一方T2以下の間はステップS7
に復帰する。図3のCはこのケースを示し、充電中はT
1以上T2以下であるためにステップS8からステップ
S10に進み、ステップS7に復帰する処理を繰返して
いる。そしてポイントDでステップS10がイエスとな
り充電停止されるのである。図3のEの場合、ステップ
S8がイエスでステップS10がノーの間に、ポイント
FのところでステップS8がノーとなる。この場合はス
テップS12が実行され、T1以下に下がった電池温度
がT1に復帰したときにステップS13が実行される。
なお図3のHに示すように、常時T1以下の場合にも、
ステップS12でイエスとなったときに充電停止され
る。
After charging is started in step S6, the output of the first operational amplifier OP1 (34) is input in step S7. Here, the output of the first operational amplifier OP1 (34) is high when the battery pack 50 is equal to or higher than T1, and is low when the battery pack 50 is equal to or lower than T1, so that in step S8, the output of the first operational amplifier OP1 (34) determines whether the battery pack 50 is equal to or higher than T1. Determine. T
If it is 1 or more, it is checked in steps S9 and S10 whether it is T2 or more. If T1 or more and T2 or more, step S1
In 3 stop charging. On the other hand, during T2 or less, step S7
Return to. FIG. 3C illustrates this case, where T is charged during charging.
Since it is equal to or more than 1 and equal to or less than T2, the process proceeds from step S8 to step S10, and the process of returning to step S7 is repeated. Then, at point D, step S10 becomes YES, and charging is stopped. In the case of E in FIG. 3, while step S8 is YES and step S10 is NO, step S8 becomes NO at point F. In this case, step S12 is executed, and step S13 is executed when the battery temperature that has dropped below T1 returns to T1.
In addition, as shown in H of FIG.
The charging is stopped when the answer is YES in step S12.

【0019】さて以上の処理、ならびに図3の説明から
明らかなように、バッテリパックがT2(例えば60
℃)以上であるときには、その状態で充電すると2次電
池の耐久性が低下するために充電を停止する。そしてT
1(例えば40℃)以上T2以下の間は充電し、T2に
なるまで充電を続ける。そしてT1以下で充電が進むと
き(図3のH、または図3のFとGの間)は、T1にな
るまで充電が進行する。このため急速放電後直ちに再充
電することが可能となっている。また図3のポイントG
で充電停止することから過充電は防止される。
As is clear from the above processing and the description of FIG. 3, the battery pack is switched to T2 (for example, 60
(° C.) or more, charging is stopped in that state, so that the durability of the secondary battery is reduced, so that charging is stopped. And T
Charging is performed between 1 (for example, 40 ° C.) and T2, and charging is continued until T2 is reached. When the charging proceeds below T1 (H in FIG. 3 or between F and G in FIG. 3), the charging proceeds until T1. Therefore, recharging can be performed immediately after rapid discharge. Point G in FIG.
, Charging is stopped to prevent overcharging.

【0020】図5はこのバッテリパック50を従来から
普及している充電装置70に取付けた場合を示してい
る。この場合、電源を投入しかつバッテリパック50を
充電装置70にセットしたときに、コンデンサCに充電
電流が流れてサイリスタSCRがオンし、充電が開始さ
れる。そして充電中2次電池58の温度が上昇してサー
モスタット62がオフとなると充電が停止される。従来
のバッテリパックはサーモスタット62に対してサーミ
スタ60が並列に挿入されていないために、サーモスタ
ット62がオフとなったときに充電電流は完全に停止さ
れる。本実施例のバッテリパックの場合は、サーミスタ
60が並列に接続されているために、サーモスタット6
2がオフとなってもサーミスタ60を介して電流は流れ
続ける。しかしながらこの場合サーミスタ60の抵抗値
が充分に高く、サーミスタ60を介して流れる電流はサ
イリスタSCRの保持電流以下の微少電流である。その
ためサイリスタSCRはOFFし充電は停止される。
FIG. 5 shows a case where the battery pack 50 is mounted on a charging device 70 which has been widely used. In this case, when the power is turned on and the battery pack 50 is set in the charging device 70, a charging current flows through the capacitor C, the thyristor SCR is turned on, and charging is started. Then, when the temperature of the secondary battery 58 rises during charging and the thermostat 62 is turned off, charging is stopped. In the conventional battery pack, since the thermistor 60 is not inserted in parallel with the thermostat 62, the charging current is completely stopped when the thermostat 62 is turned off. In the case of the battery pack of the present embodiment, the thermostat 6 is connected because the thermistor 60 is connected in parallel.
Even if 2 is turned off, current continues to flow through the thermistor 60. However, in this case, the resistance value of the thermistor 60 is sufficiently high, and the current flowing through the thermistor 60 is a very small current equal to or less than the holding current of the thyristor SCR. Therefore, the thyristor SCR is turned off and charging is stopped.

【0021】なお図5の回路において、満充電後のバッ
テリパック50が充電装置70に取付けられたまま冷却
してサーモスタット62が再度オンしても、そのときは
コンデンサCがすでに充電されているためにサイリスタ
SCRが再度ONすることはなく過充電は防止される。
このようにして、本実施例のバッテリパックは従前の充
電装置でも充電することができる。ただしこの場合、サ
ーモスタット62が開いた状態で充電を開始することは
できない。
In the circuit of FIG. 5, even if the battery pack 50 after being fully charged is cooled down while being attached to the charging device 70 and the thermostat 62 is turned on again, the capacitor C is already charged at that time. Thus, the thyristor SCR does not turn on again, and overcharging is prevented.
In this manner, the battery pack of this embodiment can be charged by the conventional charging device. However, in this case, charging cannot be started with the thermostat 62 opened.

【0022】次に図6を参照して充電装置の第2例を説
明する。図中82は変圧器、84は整流器、86と88
は平滑用のコンデンサと抵抗である。この実施例の場
合、第1オペアンプOP1(104) のマイナス端子はコン
デンサ106を介して接地されている。一方プラス端子
には抵抗R80を介して第3端子108が接続されてい
る。コンデンサ106の平滑作用により、マイナス端子
に入力される電圧はプラス端子の電圧よりも一瞬遅れ
る。このためサーモスタット62がオンからオフした一
瞬のみ第1オペアンプOP1(104) の出力はハイとな
り、その他のときはローとなっている。一方第2オペア
ンプOP2(102) のプラス端子は抵抗R80を介して第
3端子108に接続されている。またマイナス端子には
設定電圧V3が入力されている。そこでサーモスタット
62がオンしている間(すなわちT1以下の間)及びサ
ーモスタット62はオフであるがサーミスタ60の抵抗
値が低い間(すなわちT1以上T2以下の間)は、第2
オペアンプOP2(102) の出力はローとなる。ところが
サーミスタ60の抵抗が大きくなると(すなわちT2以
上となると)、第2オペアンプOP2(102) の出力はハ
イとなる。
Next, a second example of the charging device will be described with reference to FIG. In the figure, 82 is a transformer, 84 is a rectifier, 86 and 88.
Is a smoothing capacitor and a resistor. In this embodiment, the negative terminal of the first operational amplifier OP1 (104) is grounded via the capacitor 106. On the other hand, a third terminal 108 is connected to the plus terminal via a resistor R80. Due to the smoothing action of the capacitor 106, the voltage input to the negative terminal is momentarily delayed from the voltage of the positive terminal. Therefore, the output of the first operational amplifier OP1 (104) is high only for a moment when the thermostat 62 is turned off from on, and is low at other times. On the other hand, the plus terminal of the second operational amplifier OP2 (102) is connected to the third terminal 108 via the resistor R80. The set voltage V3 is input to the minus terminal. Therefore, while the thermostat 62 is on (that is, T1 or less) and the thermostat 62 is off but the resistance value of the thermistor 60 is low (that is, between T1 and T2), the second
The output of the operational amplifier OP2 (102) becomes low. However, when the resistance of the thermistor 60 increases (that is, when the resistance exceeds T2), the output of the second operational amplifier OP2 (102) becomes high.

【0023】T2以下の間、すなわち第1オペアンプO
P1(104) も第2オペアンプOP2(102) も出力ローの
間に、充電開始スイッチ90が一旦オンされると、トラ
ンジスタ96もサイリスタ98もオンし、リレー94の
コイル94bに励磁電流が流れ始める。この結果リレー
接点94aがオンし、充電が開始する。一方サーミスタ
60の温度がT2以上だと、第2オペアンプOP2(10
2) がハイを出力するために、トランジスタ100がオ
ンとなりトランジスタ96がオフとなるため、充電は開
始されない。
During the period T2 or less, that is, the first operational amplifier O
When the charge start switch 90 is once turned on while both the P1 (104) and the second operational amplifier OP2 (102) are low, both the transistor 96 and the thyristor 98 are turned on, and the exciting current starts flowing through the coil 94b of the relay 94. . As a result, the relay contact 94a turns on, and charging starts. On the other hand, if the temperature of the thermistor 60 is equal to or higher than T2, the second operational amplifier OP2 (10
2) Since the transistor outputs a high level, the transistor 100 is turned on and the transistor 96 is turned off, so that charging is not started.

【0024】充電中にサーモスタット62がオフする
と、第1オペアンプOP1(104) のマイナス端子がコン
デンサ106を介して接地されるため、第1オペアンプ
OP1(104) が一瞬ハイを出力する。このためトランジ
スタ100がオンし、トランジスタ96がオフし、リレ
ー94がオープンして充電停止される。またサーミスタ
60の抵抗値がT2以上の温度に相当する値となると、
第2オペアンプOP2(102) がオンとなり、先と同様に
してリレー94がオープンとなる。
When the thermostat 62 is turned off during charging, the negative terminal of the first operational amplifier OP1 (104) is grounded via the capacitor 106, so that the first operational amplifier OP1 (104) momentarily outputs high. Therefore, the transistor 100 is turned on, the transistor 96 is turned off, and the relay 94 is opened to stop charging. When the resistance value of the thermistor 60 becomes a value corresponding to a temperature equal to or higher than T2,
The second operational amplifier OP2 (102) is turned on, and the relay 94 is opened as described above.

【0025】満充電後もバッテリパック50が充電装置
80にセットされ続け、この間にバッテリパックが冷却
され、第1オペアンプOP1と第2オペアンプOP2が
ともにオンとなっても、このときは充電開始スイッチ9
0が押されないかぎりサイリスタ98はオンせず、再充
電は開始しない。このため過充電は防止される。このよ
うにして第2実施例によっても、図3に示した充電と充
電停止が実行される。
Even after the full charge, the battery pack 50 continues to be set in the charging device 80. During this time, even if the battery pack is cooled and both the first operational amplifier OP1 and the second operational amplifier OP2 are turned on, at this time, the charging start switch 9
Unless 0 is pressed, the thyristor 98 does not turn on and recharging does not start. For this reason, overcharging is prevented. Thus, also in the second embodiment, the charging and the charging stop shown in FIG. 3 are executed.

【0026】以上から理解されるように、本実施例の充
電式バッテリパック50は3端子の外形形状であり、従
来のバッテリパックと全く同一の形状とできる。このた
め従来の製造装置によって本発明のバッテリパックを製
造し得る。また本実施例のバッテリパックを従来の充電
装置で充電することもできる。また本実施例のバッテリ
パック50ではサーモスタットの他にサーミスタも内蔵
されていることからサーモスタットがオフでもサーミス
タの出力からなお充電可能な温度か否かが検出され、急
速放電されて温度上昇したバッテリパックが冷却される
のを待たないで充電することができる。
As will be understood from the above, the rechargeable battery pack 50 of the present embodiment has a three-terminal outer shape, and can have exactly the same shape as a conventional battery pack. Therefore, the battery pack of the present invention can be manufactured by a conventional manufacturing apparatus. Further, the battery pack of this embodiment can be charged by a conventional charging device. In addition, since the battery pack 50 of the present embodiment has a built-in thermistor in addition to the thermostat, even if the thermostat is turned off, it is detected from the output of the thermistor whether or not the battery can still be charged. Can be charged without waiting for it to cool down.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によると、急速放電して温度上昇
した充電式バッテリパックが冷却されるのを待たないで
再充電可能なため、少数個のバッテリパックで連続作業
が可能となり、ユーザーの負荷を軽減できる。
According to the present invention, a rechargeable battery pack whose temperature has risen due to rapid discharge can be recharged without waiting for cooling, so that continuous operation is possible with a small number of battery packs, and the The load can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例の回路構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例の処理手順図FIG. 2 is a processing procedure diagram of the first embodiment.

【図3】第1実施例による充電の開始と停止を示す図FIG. 3 is a diagram showing start and stop of charging according to the first embodiment;

【図4】第3端子電圧と比較値の関係を示す図FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a third terminal voltage and a comparison value.

【図5】第1実施例のバッテリパックを従来の充電器に
取付けたときの回路を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a circuit when the battery pack of the first embodiment is mounted on a conventional charger.

【図6】第2実施例の回路構成を示す図FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of a second embodiment.

【符号の説明】 34,104 第1オペアンプOP1 32,102 第2オペアンプOP2 50 バッテリパック 58 2次電池 60 サーミスタ 62 サーモスタット[Description of Signs] 34, 104 First operational amplifier OP1 32, 102 Second operational amplifier OP2 50 Battery pack 58 Secondary battery 60 Thermistor 62 Thermostat

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−89431(JP,A) 特開 平4−117140(JP,A) 特開 平4−340330(JP,A) 実開 平4−47352(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/42 - 10/48 H02J 7/00 - 7/36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-89431 (JP, A) JP-A-4-117140 (JP, A) JP-A-4-340330 (JP, A) 47352 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 10/42-10/48 H02J 7 /00-7/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2次電池とサーモスタットを内蔵し、該
2次電池のプラス極に接続される第1端子とマイナス端
子に接続される第2端子と該サーモスタットを介して該
マイナス極に接続される第3端子とを表面に備えた充電
式バッテリパックにおいて、該サーモスタットがオンからオフする温度以上の温度
で、抵抗値が増大する正特性を有するサーミスタを、該
サーモスタットをバイパスするように付加した ことを特
徴とする充電式バッテリパック。
1. A secondary battery and a thermostat are built in, and a first terminal connected to a positive terminal of the secondary battery, a second terminal connected to a negative terminal, and a negative terminal connected through the thermostat. And a third terminal on the surface of the rechargeable battery pack, the temperature of which is equal to or higher than the temperature at which the thermostat turns on and off.
A thermistor having a positive characteristic in which the resistance value increases.
A rechargeable battery pack characterized in that it is added so as to bypass a thermostat .
【請求項2】 請求項1に記載の充電式バッテリパック
において、該サーミスタの抵抗値が、該サーモスタットがオンから
オフする温度以上の温度で、該サーミスタを流れる電流
が充電電流のスイッチング素子の保持電流以下となる抵
抗値である ことを特徴とする充電式バッテリパック。
2. The rechargeable battery pack according to claim 1, wherein a resistance value of the thermistor is changed from a state in which the thermostat is turned on.
Current flowing through the thermistor at a temperature higher than the turning-off temperature
Is lower than the holding current of the switching element for charging current.
A rechargeable battery pack having a resistance value .
【請求項3】 請求項1または2に記載の充電式バッテ
リパックのための充電装置において、 該第3端子に並列に接続される第1オペアンプと第2オ
ペアンプを有し、該第1オペアンプは該サーモスタット
がオンからオフしたときに反転し、該第2オペアンプは
該サーミスタの抵抗値が所定値を越えたときに反転する
ことを特徴とする充電装置。
3. The charging device for a rechargeable battery pack according to claim 1, further comprising a first operational amplifier and a second operational amplifier connected in parallel to the third terminal, wherein the first operational amplifier is A charging device, wherein the thermostat is inverted when the thermostat is turned off from on, and the second operational amplifier is inverted when the resistance value of the thermistor exceeds a predetermined value.
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