JP3267679B2 - 電池応用機器の充電制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば水洗い可能なシ
ェーバー等の電気機器に係り、特に着脱可能になされた
充電アダプタにより内蔵する蓄電池を充電する電池応用
機器の充電制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばシェーバー等の電気機器に
おいて、着脱可能な充電アダプタを装着して電気機器に
内蔵した蓄電池を充電するようになされ、機器本体は水
洗い可能になされたものが知られている。

【０００３】かかる電気機器では、通常の使用時に電食
等が生じないように、露出した端子をフローティングし
たり、入力端子にツェナーダイオードを介設したり、出
力端子をハイインピーダンスまたは‘Ｈ’レベルにして
いる。また、入力端子の接触不良によって充電が継続
し、過充電に至らないようになされている。

【０００４】図２は従来の電池応用機器の充電制御回路
及びそれに装着される充電アダプタを示す回路ブロック
図である。充電アダプタ２は、蓄電池Ｂに充電電流を供
給するためのもので、充電制御回路１０と端子部ＴＢ，
ＴＣを介して着脱可能に接続されるようになっている。
また、充電アダプタ２は、交流電源ｅを整流回路２１で
整流し、スイッチングレギュレータ２２でスイッチング
して所要の電圧を出力し、さらに整流回路２３で整流し
て端子部ＴＢを介して蓄電池Ｂに充電電流を供給してい
る。

【０００５】制御インターフェース２４は、蓄電池Ｂに
供給する充電電流を制御するもので、端子部ＴＣの端子
ｄ２から入力される充電制御回路１０からの信号を受け
て、スイッチングレギュレータ２２を制御し、充電電流
の供給、停止を制御するようになされている。

【０００６】ＣＰＵ３３は、充電を制御するもので、蓄
電池Ｂからノイズを遮断するフィルタ１１を介して電源
供給されており、その入力端子ＩＮは、トランジスタＱ
１１、ツェナーダイオードＺＤ１１、抵抗Ｒ１１を介し
て端子ｃ１に接続されている。

【０００７】その出力端子ＯＵＴは、トランジスタＱ１
２、抵抗Ｒ１２を介して端子ｄ１に接続されている。

【０００８】そして、充電アダプタ２を電気機器に装着
して充電制御回路１０に接続すると、スイッチＳＷがオ
ンして蓄電池Ｂへの充電が開始されるとともに、制御イ
ンターフェース２４から端子ｃ２へツェナーダイオード
ＺＤ１１のツェナー電圧以上の‘Ｈ’レベルの電圧が出
力される。このため、トランジスタＱ１１がオンして、
入力端子ＩＮが‘Ｌ’レベルになり、充電時間のカウン
トが開始される。このとき、出力端子ＯＵＴの‘Ｈ’レ
ベル信号は、トランジスタＱ１２を経て端子ｄ１に出力
される。

【０００９】そして、所定の充電時間が経過して充電が
完了すると、出力端子ＯＵＴが‘Ｈ’レベルから‘Ｌ’
レベルに切り換えられ、この切り換えにより制御インタ
ーフェース２４により充電アダプタ２から供給される充
電電流レベルを低下させてトリクル充電に移行するとと
もに、端子ｃ２の出力を‘Ｈ’レベルから‘Ｌ’レベル
に切り換える。これによってトランジスタＱ１１がオ
フ、トランジスタＱ１２がオフになって、出力端子ＯＵ
Ｔと端子ｄ２間が開放される。

【００１０】なお、電食や接触不良等により充電中に端
子ｄ１，ｄ２間が開放状態になると、端子ｄ２に出力端
子ＯＵＴの‘Ｈ’レベル信号が入力されなくなるので、
充電が停止し、過充電は生じない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電池応用機
器の充電制御回路では、充電が完了して出力端子ＯＵＴ
から‘Ｌ’レベル信号が出力された状態では、端子ｄ１
はトランジスタＱ１２のコレクタから、コレクタ・ベー
ス間抵抗、コレクタ側抵抗及びベース側抵抗を通してト
ランジスタＱ１１でアースＬｇに接続されるので、端子
ｄ１から見たインピーダンスがかなり高くなる。

【００１２】このため、端子ｄ１，ｄ２と端子ｃ１，ｃ
２、または端子ｄ１，ｄ２と蓄電池Ｂの正極（端子ａ
１，ａ２）とが水滴等で短絡すると、水の抵抗分と上記
高インピーダンス分とで分圧され、端子ｄ２を正確に
‘Ｌ’レベルにすることができず、このため制御インタ
ーフェース２４が作動されずに、充電を継続し、過充電
を生じることとなる。

【００１３】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、電食を防止するとともに、端子の接触不良や水滴等
によって生じる過充電を防止する電池応用機器の充電制
御回路を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、内部蓄電池の正極端子と充電制御手段に
接続される入力端子と出力端子とが露出して配設され、
上記出力端子から低レベルの充電完了信号を受けて充電
供給の停止を行う充電アダプタを上記各端子を介して接
続するようになされており、上記充電制御手段が上記充
電アダプタから入力端子を介して入力されるレベル信号
に基づいて充電及び充電完了を指示するレベル信号を上
記出力端子に出力するようになされた電池応用機器であ
って、上記充電制御手段と上記出力端子間に、充電完了
時には上記出力端子を低レベルに固定するスイッチ手段
を介設したものである（請求項１）。

【００１５】また、請求項１記載の充電回路において、
充電中は上記入力端子に入力されるレベル信号により上
記出力端子に出力する信号を高レベルに保持するレベル
保持手段を備えたものである（請求項２）。

【００１６】

【作用】本発明によれば、電池応用機器に充電アダプタ
が装着されると、露出した各端子を介して充電アダプタ
が充電制御回路に接続されて充電が開始される。そし
て、充電が完了すると、充電制御回路の出力端子から出
力される信号が切り換えられて低レベルに固定される。
この低レベルに固定されることにより、出力端子と他の
端子間に水滴等が付着してもレベルが変動することはな
い。この低レベルの信号を受けて、充電アダプタからの
充電電流の供給が確実に停止される。

【００１７】また、請求項２記載の発明によれば、充電
中であることを示す入力端子からの信号を受けて、直接
出力端子の信号が高レベルに保持される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係る電池応用機器の充電制御
回路について、図１を用いて説明する。図１は本発明に
係る電池応用機器の充電制御回路及びそれに装着される
充電アダプタを示す回路ブロック図である。充電アダプ
タ２は、蓄電池Ｂに充電電流を供給するもので、整流回
路２１，２３、スイッチングレギュレータ２２及び制御
インターフェース２４から構成されている。また、充電
アダプタ２は、電池応用機器に装着されると、充電制御
回路１と端子部ＴＢ，ＴＣを介して接続されるようにな
っている。

【００１９】端子部ＴＢ，ＴＣは、端子ａ１，ｂ１，ｃ
１，ｄ１が電池応用機器の表面に、端子ａ２，ｂ２，ｃ
２，ｄ２が充電アダプタ２の表面に、それぞれ露出して
形成されている。

【００２０】整流回路２１は、接続された交流電源ｅか
ら入力される電源を整流するもので、整流された電圧
は、スイッチングレギュレータ２２に印加される。スイ
ッチングレギュレータ２２は、入力された直流電圧をス
イッチングして所要レベルの電圧あるいは電流にして出
力するもので、その出力は整流回路２３で整流され、端
子部ＴＢを介して蓄電池Ｂに充電電流として供給され
る。

【００２１】制御インターフェース２４は、充電中はツ
ェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧Ｖｚ以上の
‘Ｈ’レベルの電圧を端子ｃ２に出力するものである。

【００２２】また、制御インターフェース２４は、蓄電
池Ｂに供給する充電電流を制御するもので、端子部ＴＣ
の端子ｄ２に入力される充電制御回路１からの信号レベ
ルによりスイッチングレギュレータ２２を制御し、充電
電流の供給、停止を制御するようになっている。

【００２３】ＣＰＵ１３は、充電制御回路１を制御する
もので、蓄電池Ｂからノイズを遮断するフィルタ１１を
介して電源供給されている。また、ＣＰＵ１３は、入力
端子ＩＮに‘Ｌ’レベルの信号が入力されると出力端子
ＯＵＴを‘Ｈ’レベルとするとともに、充電時間のカウ
ントを開始し、所定の時間が経過すると充電が完了した
と判断して、出力端子ＯＵＴから‘Ｌ’レベルの信号を
出力するようになされている。

【００２４】また、トランジスタＱ１は、そのコレクタ
がＣＰＵ１３の入力端子ＩＮに、エミッタがアースＬｇ
に、ベースがツェナーダイオードＺＤ１のアノードに接
続されている。さらに、ツェナーダイオードＺＤ１のカ
ソードは、抵抗Ｒ１を介して端子ｃ１に接続されてい
る。

【００２５】また、トランジスタＱ２は、そのコレクタ
が抵抗Ｒ２を介して端子ｄ１に、エミッタがアースＬｇ
に、ベースがトランジスタＱ４のコレクタに接続されて
いる。さらに、トランジスタＱ４は、そのエミッタが抵
抗Ｒ４を介して電源ライン（Ｖ_DD）に、ベースが抵抗Ｒ
８を介してＣＰＵ１３の出力端子ＯＵＴに接続されてい
る。また、トランジスタＱ４のエミッタとベース間に
は、抵抗Ｒ７が接続されている。このトランジスタＱ４
は、出力端子ＯＵＴから出力される信号レベルを反転さ
せるためのものである。

【００２６】また、トランジスタＱ３は、そのコレクタ
がトランジスタＱ２のコレクタに、エミッタが抵抗Ｒ３
を介して電源ラインに、ベースが抵抗Ｒ６を介してトラ
ンジスタＱ１のコレクタに接続されている。さらに、ト
ランジスタＱ３のベースとエミッタ間には、抵抗Ｒ５が
接続されている。

【００２７】そして、充電アダプタ２を電気機器に装着
すると、スイッチＳＷがオンして充電制御回路１に接続
されて充電が開始される。このとき、制御インターフェ
ース２４から端子ｃ２へツェナーダイオードＺＤ１のツ
ェナー電圧Ｖｚ以上の‘Ｈ’レベルの電圧が出力され、
トランジスタＱ１がオンする。これにより、入力端子Ｉ
Ｎは、‘Ｌ’レベルになり、ＣＰＵ１３により充電時間
のカウントが開始される。このとき、出力端子ＯＵＴか
ら‘Ｈ’レベル信号が出力されており、トランジスタＱ
２，Ｑ４が共にオフされている。従って、入力端子ＩＮ
が‘Ｌ’レベルになって、トランジスタＱ３がオンする
と、端子ｄ１には‘Ｈ’レベル信号が出力される。

【００２８】そして、所定の充電時間が経過して充電が
完了すると、出力端子ＯＵＴが‘Ｈ’レベルから‘Ｌ’
レベルに切り換えられる。このため、トランジスタＱ４
がオンされ、これにより、トランジスタＱ２がオンされ
て、端子ｄ１を‘Ｈ’レベルから‘Ｌ’レベルに変更す
る。制御インターフェース２４は、端子ｄ１が‘Ｌ’レ
ベルになったのを受けて、スイッチングレギュレータ２
２を制御し、充電電流の供給を停止する。

【００２９】なお、蓄電池Ｂが放置状態のときは、トラ
ンジスタＱ１がオフであるが、入力端子ＩＮは内部でプ
ルアップされて、‘Ｈ’レベルになっている。このと
き、出力端子ＯＵＴからは‘Ｈ’レベル信号が出力され
ており、トランジスタＱ２はオフになる。従って、端子
ｄ２には‘Ｈ’レベル信号は入力されず、オープン状態
になる。

【００３０】このように、蓄電池Ｂが放置のときは、電
食対策として出力端子ＯＵＴが‘Ｈ’レベルとなるよう
に、出力回路をトランジスタＱ２で構成している。

【００３１】また、端子部ＴＢ，ＴＣの接触不良が生じ
たり、水滴等により端子間が短絡して分圧された信号レ
ベルが入力されて、トランジスタＱ１がオフになると、
充電完了時と同様に端子ｄ１の信号レベルは‘Ｌ’レベ
ルになり、制御インターフェース２４により充電電流の
供給が制御されて、過充電は生じない。

【００３２】

【発明の効果】以上、本発明は、内部蓄電池の正極端子
と充電制御手段に接続される入力端子と出力端子とが露
出して配設され、上記出力端子から低レベルの充電完了
信号を受けて充電供給の停止を行う充電アダプタを上記
各端子を介して接続するようになされており、上記充電
制御手段が上記充電アダプタから入力端子を介して入力
されるレベル信号に基づいて充電及び充電完了を指示す
るレベル信号を出力するようになされた電池応用機器で
あって、上記充電制御手段と上記出力端子間に、充電完
了時には上記出力端子を低レベルに固定するスイッチ手
段を介設したので、出力端子と他の端子間に水滴等が付
着した場合でも、過充電が生じることがなく、蓄電池の
信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電池応用機器の充電制御回路及び
それに装着される充電アダプタを示す回路ブロック図で
ある。

【図２】従来の電池応用機器の充電制御回路及びそれに
装着される充電アダプタを示す回路ブロック図である。

【符号の説明】

１ 充電回路 ２ 充電アダプタ １３ ＣＰＵ Ｂ 蓄電池 ＩＮ 入力端子 ＯＵＴ 出力端子 Ｑ１〜Ｑ４ トランジスタ Ｒ１〜Ｒ８ 抵抗 ツェナーダイオード ＺＤ１

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部蓄電池の正極端子と充電制御手段に
   接続される入力端子と出力端子とが露出して配設され、
   上記出力端子から低レベルの充電完了信号を受けて充電
   供給の停止を行う充電アダプタを上記各端子を介して接
   続するようになされており、上記充電制御手段が上記充
   電アダプタから入力端子を介して入力されるレベル信号
   に基づいて充電及び充電完了を指示するレベル信号を上
   記出力端子に出力するようになされた電池応用機器であ
   って、上記充電制御手段と上記出力端子間に、充電完了
   時には上記出力端子を低レベルに固定するスイッチ手段
   を介設したことを特徴とする電池応用機器の充電制御回
   路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電池応用機器の充電制御
   回路において、充電中は上記入力端子に入力されるレベ
   ル信号により上記出力端子に出力する信号を高レベルに
   保持するレベル保持手段を備えたことを特徴とする電池
   応用機器の充電制御回路。