JP3488300B2 - 充電装置 - Google Patents

充電装置

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JP3488300B2
JP3488300B2 JP00546795A JP546795A JP3488300B2 JP 3488300 B2 JP3488300 B2 JP 3488300B2 JP 00546795 A JP00546795 A JP 00546795A JP 546795 A JP546795 A JP 546795A JP 3488300 B2 JP3488300 B2 JP 3488300B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、二次電池に充電を行う
充電装置に関し、特に、金属接点を介して回路を閉路/
開放することにより充電を行う充電装置の、金属接点部
の異常を検知することが可能な充電装置に関する。 【0002】 【従来の技術】たとえば、コードレス電話機において、
子機を親機と離して使用するためには、子機を親機の所
定の位置に置いている間に、親機より子機内に内蔵され
た二次電池に十分な充電を行う必要がある。そのための
充電回路の例を図4に示す。図4において、バッテリ装
置80を、充電装置90の充電台に置くと、バッテリ装
置80の金属接点81と、充電装置90の金属接点22
が各々接触し、充電回路が閉路となる。そして、電源2
1、および、第1の抵抗23あるいは第2の抵抗24に
より充電電流ICHG が発生し、その充電電流ICHG がバ
ッテリ装置80内の逆流防止用のダイオード82を通過
して、二次電池83に印加される。これにより二次電池
83は徐々に充電される。そのため、充電検出部91に
おいては、位置pの電圧Vp と位置qの電圧Vq を図示
するような充電検出回路において検出することにより、
充電電流ICHG を検出し、LED92を点灯し、充電状
態であることを確認可能にすることができる。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、そのような充
電装置においては、金属接点の部分にゴミや酸化皮膜な
どが付着すると、接触抵抗が増加する。その結果、充電
状態にもかかわらず、接触抵抗分にかかる電圧降下の影
響により、電池に供給される充電電流が減少し、所望の
充電ができない場合があった。すなわち、一定時間内に
充電される容量が減少する。このような現象が生じる
と、たとえばコードレス電話機などにおいては、十分な
時間子機を親機にセットしておいたにも関わらず、十分
な充電がなされず、子機使用中に障害が起きるなどし
て、満足に使用できなくなる。 【0004】したがって、本発明の目的は、二次電池と
の金属接点部の異常を検知することが可能な充電装置を
提供することにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】金属接点部にゴミなどが
付着し接触不良になると、接触抵抗が増大し、充電電流
が異常に減少する。この異常に小さい充電電流を検出す
るようにした。 【0006】 したがって、本発明の充電装置は、金属
接点を介して行われる充電の対象である二次電池と直列
に接続された電源と抵抗を有し、前記抵抗の電圧降下値
に基づいて充電状態を検出する充電装置であって、充電
中であることを表示する第1の表示手段と、充電状態が
異常であることを表示する第2の表示手段と,第1の閾
値と前記電圧降下値とを比較して、該電圧降下値の方が
大きい場合には、前記第1の表示手段を充電中と表示す
るように制御する第1の制御手段と、第2の閾値と前記
電圧降下値とを比較して、該電圧降下値の方が大きい場
合には前記第2の表示手段を異常と表示しないように制
御し、該電圧降下値の方が小さい場合には前記第2の表
示手段を異常と表示するように制御する第2の制御手段
とを有し、前記第2の閾値は、前記金属接点の接点抵抗
の経時増加分に応じて、前記第1の閾値より高く設定さ
れる。 【0007】 【作用】本発明によれば、電流源を構成する抵抗の両端
の電圧降下を検出し、その電圧降下値とその抵抗値に基
づいて充電電流を検出する。この充電電流を予め定めた
適正な充電電流と比較し、充電状態の異常を検出し、異
常だった場合には表示手段に表示する。 【0008】 【実施例】本発明の充電装置の一実施例を図1〜図3を
参照して説明する。図1は、本発明の充電装置の構成を
示すブロック図であり、本発明の充電装置10が充電対
象のバッテリ装置80と接続されている状態を示してい
る。本実施例の充電装置10はコードレス電話機の親機
に内蔵され、充電対象のバッテリ装置80は子機に内蔵
されるものである。そして、図1に示す充電システム
は、子機を親機の所定の充電台に置くことにより、親
機、子機双方の金属接点が接触をし、充電が開始される
システムである。 【0009】まず、充電装置10の構成について説明す
る。充電装置10は、充電部20、異常検出部30、お
よび、表示部40を有する。 【0010】充電部20は、電源21、金属接点22、
第1の抵抗23、第2の抵抗24、および、スイッチ2
5を有し、金属接点22に充電電流を印加するための充
電回路を構成する。充電部20は、2つの金属接点22
a,22bよりなる金属接点22に、回路が閉結された
際、所定の電圧を印加するように、その金属接点22
a,22b間に直列に電源21が接続されている。さら
に、その直列回路中に、並列に配された抵抗値の異なる
2つの抵抗である第1の抵抗23および第2の抵抗24
が接続されている。そして、このいずれかの抵抗をスイ
ッチ25により選択し、金属接点22に流れる充電電流
CHG を切り換える。また、この充電回路の電源21の
出力端の位置pの電圧Vp 、および、この位置pとスイ
ッチ25、第1の抵抗23および第2の抵抗24を挟ん
だ金属接点22aの位置qの電圧Vq が測定可能なよう
に、各々異常検出部30に接続されている。 【0011】異常検出部30は、第1のA/D変換器3
1、第2のA/D変換器32、減算器33、メモリ3
4、第1の比較器35、および、第2の比較器36を有
し、充電部20の充電電流の異常を検出するための回路
を構成する。前述したように、異常検出部30において
は、充電部20の位置pの電圧Vp、および、位置qの
電圧Vq が測定可能である。そして、充電部20の位置
pの電圧Vp は第1のA/D変換器31に、充電部20
の位置qの電圧Vq は第2のA/D変換器32に各々入
力される。第1のA/D変換器31および第2のA/D
変換器32に入力された各電圧信号は、量子化されデジ
タル信号に変換され、減算器33に出力される。減算器
33においては、デジタル化された電圧値Vp と電圧値
q の減算を行い、充電部20の位置pから位置qの間
の電圧降下を求める。 【0012】異常検出部30内の、メモリ34は、充電
部20の状態を調べるための、2つの基準値を記憶して
おくメモリである。具体的には、メモリ34は、充電装
置10にバッテリ装置80が金属接点を介して接続され
ている時に、充電状態になっていることを検出するため
の第1のしきい値THL1と、規格通りの充電電流が流
れていることを検出するための第2のしきい値THL2
との2つの基準値を記憶しておく。そして、第1のしき
い値THL1は第1の比較器35および第2の比較器3
6より読出し可能に、また、第2のしきい値THL2は
第2の比較器36より読出し可能に、各々接続されてい
る。 【0013】そして、異常検出部30においては、減算
器33により求められた位置pから位置qまでの電圧降
下値が、第1の比較器35および第2の比較器36にお
いてメモリ34に記憶されている基準値と比較され、充
電部20の状態が検出される。まず、第1の比較器35
において、前記電圧降下値と前記第1のしきい値THL
1が比較され、電圧降下値が第1のしきい値THL1よ
り大きい場合には、子機に対して充電が行われていると
判断し、後述する表示部40内の所定のLEDを点灯さ
せるべく、第1の比較器35の出力をローレベルにす
る。また、第2の比較器36においては、第1のしきい
値THL1を用いて第1の比較器35と同じ比較をする
とともに、さらに、前記電圧降下値と前記第2のしきい
値THL2を比較する。すなわち、第1のしきい値TH
L1との比較において充電が行われていると判断され、
さらに、電圧降下値が第2のしきい値THL2より小さ
い場合には、充電が正常に行われていないと判断し、後
述する表示部40内の所定のLEDを点灯させるべく、
第2の比較器36の出力をローレベルにする。 【0014】なお、前述したように電圧降下値をそのま
ま比較に用いる際には、充電部20において第1の抵抗
23と第2の抵抗24が切り換えられた際には、メモリ
34に記憶されている基準値も適宜切り換えられるもの
とする。 【0015】表示部40は、第1のLED41および第
2のLED42を有し、充電部20の充電状態を表示す
る。第1のLED41は、一方の端子が所定のハイレベ
ルの電圧源43に接続されており、他方の端子が異常検
出部30の第1の比較器35の出力に接続されている。
この構成により、第1の比較器35の出力がローレベル
になった時、すなわち、充電部20が充電状態になった
ときに第1のLED41は点灯する。第2のLED42
は、一方の端子が所定のハイレベルの電圧源44に接続
されており、他方の端子が異常検出部30の第2の比較
器36の出力に接続されている。この構成により、第2
の比較器36の出力がローレベルになった時、すなわ
ち、充電部20の充電電流が少なく、充電状態が異常で
あると検出された際には、第2のLED42は点灯す
る。 【0016】次に、このような構成の充電装置10の動
作について図2を参照して説明する。図2は、図1に示
した充電システムの充電電流ICHG の値と、表示部40
の第1のLED41および第2のLED42の点灯状態
の関係を示す図である。 【0017】バッテリ装置80を、充電装置10の充電
台に置くと、バッテリ装置80の金属接点81と、充電
装置10の金属接点22が各々接触し、充電回路が閉路
となる。そして、電源21および、第1の抵抗23ある
いは第2の抵抗24により充電電流ICHG が発生し、バ
ッテリ装置80内の逆流防止用のダイオード82を通過
して、二次電池83に印加される。これにより二次電池
83は徐々に充電される。通常、金属接点22と金属接
点81との間の接触抵抗Rgが十分小さい時には、位置
pの電圧Vp と位置qの電圧Vq との間には、第1の抵
抗23あるいは第2の抵抗24により十分な電圧差が生
じ、規格を満たした充電電流ICHG がバッテリ装置80
に印加される。異常検出部30においては、第1の比較
器35において充電状態である旨が検出され、表示部4
0の第1のLED41が点灯される。この状態は、図2
においては充電電流ICHG が電流値i4以上の場合であ
り、充電が適切に行われている旨を表示する第1のLE
D41が点灯する。 【0018】しかし、金属接点22と金属接点81の間
の導電状態が悪化し、接触抵抗Rgが大きくなると、充
電電流ICHG の値は小さくなる。電圧においては、相対
的に第1の抵抗23あるいは第2の抵抗24の抵抗値の
比率が小さくなり、位置pの電圧Vp と位置qの電圧V
q の電圧差が小さくなる。したがって、異常検出部30
の第2の比較器36において、電圧降下値が第2のしき
い値THL2よりも小さい旨が検出され、表示部40の
第2のLED42が点灯される。図2においては充電電
流ICHG が電流値i2からi4の間の状態であり、第1
のLED41とともに第2のLED42も点灯する。な
お、図2において、充電電流ICHG がi2以下の場合
は、子機がセットされておらず、充電状態ではない状態
である。 【0019】このように、本実施例の充電装置10にお
いては、金属接点部分にゴミや酸化皮膜などが付着して
接触抵抗Rgが増加することによって生じる電圧降下に
起因して、正常な充電ができない場合には、LEDの点
灯により使用者にその異常状態を知らせることができ
る。したがって、使用者は、金属接点部分を清掃するな
どの処置を行い、正常な充電を可能にすることができ
る。 【0020】なお、充電電流ICHG は、充電完了に近づ
くにつれ小さくなるが、図2におけるi4より大きい所
定の値より小さくなることはない。したがって、この充
電装置10において、前記電流の減少により、充電状態
の異常が誤って検出されることはない。 【0021】なお、本発明の充電装置は、本実施例に限
れるものではなく、種々の改変が可能である。たとえ
ば、本実施例の充電装置10はコードレス電話機の親機
に内蔵され、子機のバッテリ装置80を充電するための
装置であるとしたが、コードレス電話機に限られるもの
ではなく、その他種々の機器、製品などに適用して何ら
差し支えない。 【0022】また、異常検出部30における充電電流の
異常を検出する回路も、図1に示した回路の限定される
ものではなく、任意好適な回路により実現してよい。た
とえば、本実施例においては、充電部20の位置pおよ
び位置qの電圧を、各々A/D変換器を通してデジタル
信号に変換し、その変換結果を用いてデジタル回路によ
り異常を検出しているが、検出したアナログ信号をその
まま用いるようなアナログ回路により構成してもよい。 【0023】また、本実施例において、異常検出部30
においては検出した位置pおよび位置qの電圧値の差
を、そのまま予め定めた基準値と比較するようにした。
しかし、その電圧降下値に基づいてを、第1の抵抗23
あるいは第2の抵抗24の抵抗値を参照して、充電電流
の電流値を算出し、その電流値で基準値と比較するよう
にしてよい。異常検出部30の減算器33を減算に限ら
ない除算が可能な演算器にすることで、電流値の算出は
容易に行うことができる。 【0024】また、異常検出部30は、専用の回路を組
まずとも、A/D変換入力を有する汎用の演算器を用い
ても構成可能である。その場合の充電装置10の構成を
示すブロック図を図3に示す。充電部20からの2つの
入力信号を、演算器50のA/D変換入力に接続すれ
ば、以後の処理は演算器50内部の演算回路により容易
に実現できる。このようにすれば、構成が簡単になるの
で、容積が小さく安価な充電装置10を実現できる。ま
た、この演算器50をコードレス電話機の他の用途のた
めの汎用演算器と兼用することなども可能となり、その
ような構成にすれば、一層効率的な構成の装置が実現で
きる。 【0025】また、表示部40の表示方法も、本実施例
のようなLEDによる表示に限られるものではなく、任
意の表示手段を用いてよい。また、コードレス電話機に
既に設けられている液晶表示装置などに表示されるよう
にしてもよい。 【0026】 【発明の効果】本発明の充電装置によれば、二次電池と
の金属接点部の異常を、LEDの点灯などにより、簡単
に検知することができる。したがって、使用者は、金属
接点の清掃を行うなどの処置を講じることができ、その
ような種々の機器の正常使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の充電装置の構成を示すブロック図であ
り、本発明の充電装置が充電対象のバッテリ装置と接続
されている状態を示している図である。 【図2】図1に示した充電システムの充電電流の値と、
表示部の第1のLEDおよび第2のLEDの点灯状態の
関係を示す図である。 【図3】図1に示した充電装置を、汎用演算器を用いて
実現した場合の構成を示すブロック図である。 【図4】従来の充電装置の構成を示すブロック図であ
る。 【符号の説明】 10…充電装置 20…充電部 21…電源 22…金属接点 23…第1の抵抗 24…第2の抵抗 25…スイッチ 30…異常検出部 31…第1のA/D変換器 32…第2のA/D変換
器 33…減算器 34…メモリ 35…第1の比較器 36…第2の比較器 40…表示部 41…第1のLED 42…第2のLED 43,44…電圧源 50…演算器 80…バッテリ装置 81…金属接点 82…ダイオード 83…二次電池 90…従来の充電装置 91…充電検出部

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】金属接点を介して行われる充電の対象であ
    る二次電池と直列に接続された電源と抵抗を有し、前記
    抵抗の電圧降下値に基づいて充電状態を検出する充電装
    置であって、 充電中であることを表示する第1の表示手段と、 充電状態が異常であることを表示する第2の表示手段
    と, 第1の閾値と前記電圧降下値とを比較して、該電圧降下
    値の方が大きい場合には、前記第1の表示手段を充電中
    と表示するように制御する第1の制御手段と、 第2の閾値と前記電圧降下値とを比較して、該電圧降下
    値の方が大きい場合には前記第2の表示手段を異常と表
    示しないように制御し、該電圧降下値の方が小さい場合
    には前記第2の表示手段を異常と表示するように制御す
    る第2の制御手段とを有し、 前記第2の閾値は、前記金属接点の接点抵抗の経時増加
    分に応じて、前記第1の閾値より高く設定される充電装
    置。
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