JP3230609B2

JP3230609B2 - ニカド電池電源装置

Info

Publication number: JP3230609B2
Application number: JP19125892A
Authority: JP
Inventors: 正人中島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-07-20
Filing date: 1992-07-20
Publication date: 2001-11-19
Anticipated expiration: 2016-11-19
Also published as: JPH0638389A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ニカド電池を用いて、
携帯型のファクシミリやコンピュータなどに電源を供給
する電源装置に係わり、特に、安定した充電電圧を効率
良く出力するのに好適なニカド電池電源装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】現在、携帯型のファクシミリやコンピュ
ータなどの電源に、充電して再使用できる２次電池を用
いるものがある。この２次電池としては、ニッケルとカ
ドミウムからなるニカド電池が用いられている。このよ
うなニカド電池などの２次電池を用いた機器では、機器
を制御するために必要な電圧以下になると、その状態で
電池切れとして、機器の操作者に、充電を促すようにな
っている。そのために、浅い充放電での使用が繰り返さ
れることになる。

【０００３】ニカド電池は、約５００回の充電ができる
が、例えば、（株）ＣＱ出版社編「トランジスタ技術
６月号」（１９９２年、ＣＱ出版社発行）の第２７５頁
から第２７７頁に記載のように、いわゆるメモリ効果と
呼ばれ、前回充電した時の容量まで放電したら、少し電
圧が下がるという現象がある。そのために、充放電を数
回繰り返すと、電圧が段階的に下がり、フルに充電した
にも係わらず、少しの時間しか使用できなくなってしま
い、見かけ上の寿命が短くなる。このような不具合を解
消するためには、操作者は、機器が、充電を促す表示を
示していても、そのまま機器を放置し、ニカド電池が完
全に放電するのを待つ必要があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、ニカド電池を電源に用いた機器
では、ニカド電池のメモリ効果により、通常の充放電の
繰返しでは十分な電圧を得ることができず、見かけ上の
寿命が短くなってしまい、また、充電で十分な電圧を得
るためには、完全放電されるまで待つ必要があり、ニカ
ド電池を、小型のファクシミリやコンピュータなどの電
源として、効率の良い状態で用いることができない点で
ある。本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決
し、ニカド電池のメモリ効果による充電電圧の低下を回
避し、ニカド電池を、小型のファクシミリやコンピュー
タなどの電源として、効率の良い状態で用いることを可
能とするニカド電池電源装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のニカド電池電源装置は、（１）ニカド電池
を用いた電源装置であり、ニカド電池の出力電圧を監視
し、この出力電圧が所定の値に低下した場合に、操作者
にニカド電池の充電を促す制御に用いる充電要求信号を
送出する電圧監視部を具備するニカド電池電源装置にお
いて、電圧監視部が送出する充電要求信号に基づき、ニ
カド電池を放電させると共に、電圧監視部を介して検出
するニカド電池の完全放電後に、このニカド電池の放電
を停止し、このニカド電池の充電を行なう充放電制御部
と、ニカド電池の充電を行なう充電装置の接続時に、充
放電制御部によるニカド電池の放電動作を停止させる充
電時放電停止部とを設けることを特徴とする。また、
（２）上記（１）に記載のニカド電池電源装置におい
て、操作者の操作により、ニカド電池を放電させる強制
放電部を設けることを特徴とする。また、（３）上記
（１）、もしくは、（２）のいずれかに記載のニカド電
池電源装置において、操作者の操作により、充放電制御
部によるニカド電池の放電を停止させる手動放電停止部
を設けることを特徴とする。また、（４）上記（１）か
ら（３）のいずれかに記載のニカド電池電源装置におい
て、充放電制御部は、ニカド電池の出力電圧で駆動する
機器が具備する電力消費量の高い高消費電力部を用い
て、ニカド電池の放電を行なうことを特徴とする。ま
た、（５）上記（１）から（４）のいずれかに記載のニ
カド電池電源装置において、充放電制御部によるニカド
電池の放電動作の操作者に対する通知を、このニカド電
池の出力電圧を用いて行なう放電状態通知部を設けるこ
とを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明においては、ニカド電池の出力電圧が低
下し、機器が正常に動作できない値になった場合、自動
的に、もしくは、操作者の操作により、ニカド電池を強
制的に放電させる。このことにより、次の充電でのメモ
リ効果による充電電圧の低下を回避する。また、この強
制放電に用いる抵抗体として、ファクシミリであれば、
スキャナ系のＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇ
Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）など、大きな電力を消費
する部品を用いて強制放電させる。このことにより、コ
ストダウンと装置の小型化が可能となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明のニカド電池電源装置の本発
明に係わる構成の第１の実施例を示すブロック図であ
る。本図において、１は、原稿から読み取った画像情報
の送信と、受信した画像情報の印字出力を行なう携帯型
のファクシミリ本体、２は、ファクシミリ本体１にＤＣ
（直流）電源を供給する本発明のニカド電池電源装置、
３は、ニカド電池電源装置２のニカド電池の充電を行な
う充電装置である。

【０００８】本第１の実施例のニカド電池電源装置２
は、ニッケルとカドミウムからなり、充電可能な２次電
池としてのニカド電池４と、ニカド電池４の出力電圧を
監視し、その出力電圧が所定の値以下になった場合に、
ファクシミリ本体１に、ニカド電池４の充電を促すため
の制御に用いる充電要求信号を送出する電圧監視部５
と、この電圧監視部５が送出する充電要求信号などの電
圧監視結果に基づき、ニカド電池１の充放電を制御する
本発明に係わる充放電制御部６と、充放電制御部６によ
る放電動作を、操作者に通知する放電通知部７により構
成されている。

【０００９】この充放電制御部６は、例えば、１０Ω
（５０Ｗ）など、大きな電力を消費する抵抗（図中、Ｒ
と記載）８と、スイッチ部（図中、ＳＷと記載）部９、
および、電圧監視部５のニカド電池４の電圧の監視結果
に基づき、スイッチ部９を制御して、ニカド電池４の放
電動作と充電動作を切り替える切替制御部１０とにより
構成されている。

【００１０】以下、ニカド電池電源装置２の本発明に係
わる動作を説明する。ニカド電池４の出力電圧値は、電
圧監視部５により監視され、ファクシミリ本体１の連続
使用により、ニカド電池４からの出力が、ファクシミリ
本体１が正常に動作できる電圧以下になった場合には、
ファクシミリ本体１と、充放電制御部６、および、放電
通知部７に、この検出結果を充電要求信号として送出す
る。この充電要求信号を受けたファクシミリ本体１は、
ファクシミリ本体１の動作を停止させる。この時、ファ
クシミリ本体１は、外見上、電源が落ちて、スイッチを
切ったときと同じような状態になる。

【００１１】また、充電要求信号を受けた放電通知部７
は、充放電制御部６により、ニカド電池４の放電を行な
う旨と、充電装置３によるニカド電池４の充電の必要性
を、図示していないブザーや表示ランプを介して、操作
者に知らせる。また、充放電制御部６では、電圧監視部
５から送出される充電要求信号に基づき、切替制御部１
０により、スイッチ部９を、ニカド電池４と抵抗８とを
接続する側に切り替え、抵抗８を介して、ニカド電池４
を、強制的に、かつ、すばやく放電させる。このように
して、ニカド電池４が完全に放電されれば、充放電制御
部６は、そのニカド電池４の完全放電を、電圧監視部５
を介して検知する。そして、充放電制御部６は、切替制
御部１０により、スイッチ部９を、ニカド電池４と充電
装置３とを接続する側に切り替え、ニカド電池４の充電
を開始する。

【００１２】このように、本実施例のニカド電池電源装
置２では、充電を行なう前に、必ず、ニカド電池４の完
全放電を行ない、ニカド電池４のメモリ効果による充電
電圧の低下を回避することができる。尚、放電の開始を
操作者に知らせるために、放電を開始するニカド電池の
電圧は、放電通知部７が、図示していないブザーや表示
ランプなどを駆動できる程度の電圧以上にする。

【００１３】このようにして、ニカド電池４の強制放電
を自動的に行なうと、その完全放電までの時間と、充電
を完了するまでの時間が余分にかかる。そのため、使用
状況によっては、従来のように、多少、充電量が減って
も良いから、できるだけ早く満充電（フル充電）の状態
にしたい場合がある。また逆に、ニカド電池４が未だ充
電を必要としていない状態であるが、時間的に余裕があ
り、予め、ニカド電池４を満充電状態にしたい場合があ
る。このような場合には、次の図２で示すように、操作
者は、ニカド電池４の充電と放電を強制的に行なう。

【００１４】図２は、本発明のニカド電池電源装置の本
発明に係わる構成の第２の実施例を示すブロック図であ
る。本第２の実施例のニカド電池電源装置２０は、図１
のニカド電池電源装置２における充放電制御部６の代わ
りに、充放電制御部２２を設けたものであり、この充放
電制御部２２は、操作者の操作により、切替制御部１０
の図１のスイッチ部９への信号線をオープンすると共
に、ニカド電池４の接続先を、抵抗８もしくは充電装置
３に切り替える本発明の強制放電部および手動放電停止
部としてのスイッチ部（図中、ＳＷと記載）２１を具備
する構成となっている。尚、その他の構成は、図１にお
ける第１の実施例と同じであり、重複を避けるため、こ
こでの説明を省略する。

【００１５】このような構成のニカド電池電源装置２０
において、できるだけ早く満充電の状態にしたい場合に
は、操作者は、スイッチ部２１を操作して、スイッチ
（図中、ＳＷ１と記載）２１ａをオープン状態、スイッ
チ（図中、ＳＷ２と記載）２１ｂを、ニカド電池４と充
電装置３との接続側にして、ニカド電池４を充電装置３
で充電する。また、ニカド電池４が未だ充電を必要とし
ていない状態であるが、予め、ニカド電池４を満充電状
態にしたい場合には、操作者は、スイッチ部２１を操作
して、まず、スイッチ２１ａをオープン状態、スイッチ
２１ｂをニカド電池４と抵抗８との接続側にして、ニカ
ド電池４を抵抗８を介して完全放電し、その後、スイッ
チ２１ｂをニカド電池４と充電装置３との接続側に切り
替えて、ニカド電池４を充電装置３で充電する。

【００１６】このように、スイッチ部２１を、操作者が
直接操作できるものとすることにより、図１の充放電制
御部６による自動的な強制放電ではなく、操作者の使用
状況に合わせたニカド電池４の充電を簡易に行なうこと
ができる。

【００１７】図３は、本発明のニカド電池電源装置の本
発明に係わる構成の第３の実施例を示すブロック図であ
る。本第３の実施例のニカド電池電源装置３０は、図１
のニカド電池電源装置２における充放電制御部６の代わ
りに、充放電制御部３３を設けたものであり、この充放
電制御部３３は、図１における抵抗８を具備しない構成
となっている。そして、本第３の実施例のニカド電池電
源装置３０の充放電制御部３３は、ニカド電池４の放電
用として、図１における抵抗８の代わりに、ファクシミ
リ本体３１の原稿読み取りに用いるＬＥＤ３２を利用す
る。尚、その他の構成は、図１における第１の実施例と
同じであり、重複を避けるため、ここでの説明を省略す
る。

【００１８】電圧監視部５の監視結果で、ニカド電池４
の出力電圧が、ファクシミリ本体３１の動作に十分でな
い値になった場合には、充放電制御部３３の切替制御部
１０は、スイッチ部９を制御して、ファクシミリ本体３
１のＬＥＤ３２を接地する。このＬＥＤ３２は、ニカド
電池４に直接接続されており、ニカド電池４は、ＬＥＤ
３２を介して、放電される。尚、ＬＥＤは、一般に、大
きな電力を消費するものであり、ニカド電池４の放電を
効率良く行なうことができる。ニカド電池４が完全に放
電されると、図１における第１の実施例と同様にして、
充放電制御部３３の切替制御部１０は、スイッチ部９を
制御して、充電装置３とニカド電池４とを接続し、ニカ
ド電池４への充電を開始する。

【００１９】このように、ニカド電池４の放電に、ファ
クシミリ本体３１の構成部品で、ニカド電池４の電流を
消費しやすいものを用いることにより、新たな抵抗体を
設ける必要がなくなり、コストダウンと小型化を行なう
ことができる。

【００２０】図４は、本発明のニカド電池電源装置の本
発明に係わる構成の第４の実施例を示すブロック図であ
る。本第４の実施例のニカド電池電源装置４０は、図１
のニカド電池電源装置２における充放電制御部６の代わ
りに、充放電制御部４３を設けたものであり、この充放
電制御部４３は、図１におけるスイッチ部９の代わりと
して、単にニカド電池４の放電制御にのみ用いるスイッ
チ部４１と、充電装置３との接続を検知して、切替制御
部１０を介して、スイッチ部４１をオープン状態にさせ
る充電時放電停止部４２とを具備した構成となってい
る。

【００２１】スイッチ部４１を用いて、単にニカド電池
４の放電制御のみを行なう場合には、この放電時に充電
装置３が接続されると、放電しながら充電する状態とな
ってしまうが、充電時放電停止部４２は、充電装置３が
接続された場合には、切替制御部１０を介して、スイッ
チ部４１をオープン状態にさせる。このことにより、充
電装置３が接続され、ニカド電池４の充電を行なう場合
には、ニカド電池４の放電が停止した状態となり、放電
しながら充電する状態を回避することができる。尚、本
実施例の充電時放電停止部４２の動作は、例えば、充電
装置３の接続用のプラグの差し込みにより、機械的にス
イッチ４１をオープン状態とするものでも良い。

【００２２】以上、図１〜図４を用いて説明したよう
に、本実施例のニカド電池電源装置では、ニカド電池の
電圧を監視しながら、ある一定の電圧以下になった場
合、強制的にニカド電池を放電させるため、放電と充電
の繰返し使用によるにメモリ効果を未然に防ぐことがで
きる。また、強制放電モードを、操作者が任意に設定で
きるようにすることにより、ニカド電池の電圧がどのよ
うな状態であっても、完全放電させることができると共
に、多少充電量が少なくなっても良いから、早く満充電
にしたいときにも対処することができる。

【００２３】また、ファクシミリに具備したＬＥＤなど
の大きな電力を消費する部品を介してニカド電池の放電
を行なうことにより、強制放電用の特別な回路などを新
たに設ける必要が生じないため、小型化と低コスト化が
可能となる。また、強制放電用のスイッチの切り替え
を、充電装置の接続と連動させることにより、充電装置
を接続したときには、強制放電を停止させることがで
き、放電しながら充電するような状態を確実に防ぐこと
ができる。

【００２４】尚、本発明は、図１〜図４を用いて説明し
た実施例に限定されるものではない。例えば、本発明
は、携帯型の複写機など、ファクシミリ以外の機器用の
ニカド電池電源装置にも適用できるし、また、ニカド電
池電源装置の構成に関しても、図１〜図４に示すそれぞ
れの構成を任意に組み合わせるものでも良い。また、充
電前の放電動作の操作者への通知を、ファクシミリ本体
の表示部などを介して行なっても良い。さらに、図４に
おいて、充電時放電停止部４２を、充放電制御部４３内
に設けた構成となっているが、充放電制御部４３外に設
けた構成でも良い。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、充電の繰返で起きるニ
カド電池のメモリ効果による充電電圧の低下を回避で
き、小型のファクシミリやコンピュータなどに安定した
電源を供給することが可能である。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のニカド電池電源装置の本発明に係わる
構成の第１の実施例を示すブロック図である。

【図２】本発明のニカド電池電源装置の本発明に係わる
構成の第２の実施例を示すブロック図である。

【図３】本発明のニカド電池電源装置の本発明に係わる
構成の第３の実施例を示すブロック図である。

【図４】本発明のニカド電池電源装置の本発明に係わる
構成の第４の実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ファクシミリ本体２ニカド電池電源装置３充電装置４ニカド電池５電圧監視部６充放電制御部７放電通知部８抵抗９スイッチ部１０切替制御部２０ニカド電池電源装置２１スイッチ部２１ａ、２１ｂスイッチ３０ニカド電池電源装置３１ファクシミリ本体３２ＬＥＤ４０ニカド電池電源装置４１スイッチ部４２充電時放電停止部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ニカド電池を用いた電源装置であり、上
記ニカド電池の出力電圧を監視し、該出力電圧が所定の
値に低下した場合に、操作者に上記ニカド電池の充電を
促す制御に用いる充電要求信号を送出する電圧監視手段
を具備するニカド電池電源装置において、上記電圧監視手段が送出する充電要求信号に基づき、上
記ニカド電池を放電させると共に、上記電圧監視手段を
介して検出する上記ニカド電池の完全放電後に、該ニカ
ド電池の放電を停止し、該ニカド電池の充電を行なう充
放電制御手段と、上記ニカド電池の充電を行なう充電装
置の接続時に、上記充放電制御手段による上記ニカド電
池の放電動作を停止させる充電時放電停止手段とを設け
ることを特徴とするニカド電池電源装置。
【請求項２】請求項１に記載のニカド電池電源装置に
おいて、操作者の操作により、上記ニカド電池を放電さ
せる強制放電手段を設けることを特徴とするニカド電池
電源装置。
【請求項３】請求項１、もしくは、請求項２のいずれ
かに記載のニカド電池電源装置において、操作者の操作
により、上記電圧監視手段に基づく、上記充放電制御手
段による上記ニカド電池の放電を停止させる手動放電停
止手段を設けることを特徴とするニカド電池電源装置。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれかに記載
のニカド電池電源装置において、上記充放電制御手段
は、上記ニカド電池の出力電圧で駆動する機器が具備す
る電力消費量の高い高消費電力手段を用いて、上記ニカ
ド電池の放電を行なうことを特徴とするニカド電池電源
装置。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれかに記載
のニカド電池電源装置において、上記充放電制御手段に
よる上記ニカド電池の放電動作の操作者に対する通知
を、該ニカド電池の出力電圧を用いて行なう放電状態通
知手段を設けることを特徴とするニカド電池電源装置。