JP4101218B2 - 充電器 - Google Patents
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Description
明は充電器を以下のものに特定しない。
このような充電回路は、後述するように、電池温度が保持設定温度となるように平均充電電流を制御し、短時間に充電する。
(1) 単三電池2Aが正常にセットされるとき
この状態において、位置スイッチ15とワイヤーフォーミングSW17がオンになる。図7に示すように、位置スイッチ15は、単三電池2Aの充電位置でオンとなり、ワイヤーフォーミングSW17は、単三電池2Aで弾性アーチ14が出力端子7に接触されるオンになるからである。位置スイッチ15がオンになるので、中間接続点19の電圧は0Vとなる。したがって、中間接続点19が電圧が0Vであることを確認して、単三電池2Aの充電を開始する。位置スイッチ15がオンになると、ワイヤーフォーミングSW17のオンオフにかかわらず、中間接続点19の電圧は0Vとなる。したがって、この状態でワイヤーフォーミングSW17のオンオフは判定できないが、単三電池2Aをセットする状態では、ワイヤーフォーミングSW17は必ずオンになるので、ワイヤーフォーミングSW17のオンオフを検出する必要はない。ワイヤーフォーミングSW17が必ずオンになるのは、弾性アーチ14の内形を単三電池2Aの外形よりも小さくしているからである。
この状態において、位置スイッチ15とワイヤーフォーミングSW17がオフになる。図10に示すように、位置スイッチ15は、切換出力端子8が単四電池2Bの充電位置に切り換えられてオフとなり、ワイヤーフォーミングSW17は、弾性アーチ14に単四電池2Bを挿通して、弾性アーチ14が出力端子7に接触しない状態となってオフとなるからである。位置スイッチ15とワイヤーフォーミングSW17がオフとなるので、分圧抵抗18の中間接続点19の電圧は電源電圧となる。したがって、中間接続点19の電圧が、電源電圧となる状態では、単四電池2Bが正常にセットされたと判定して、単四電池2Bの充電を開始する。
単四電池2Bが正常にセットされず、図17に示すように弾性アーチ14を出力端子7に押し付ける状態になると、ワイヤーフォーミングSW17がオンになる。この状態では、位置スイッチ15がオフでワイヤーフォーミングSW17がオンとなるので、分圧抵抗18の中間接続点19の電圧は、電源電圧を分圧抵抗18の電気抵抗の比率で分圧した電圧となる。分圧抵抗18に同じ電気抵抗の抵抗器を直列に接続する場合、中間接続点19の電圧は電源電圧の1/2となる。
したがって、中間接続点19の電圧が、電源電圧を分圧抵抗18で分圧する電圧となる電圧、たとえば電源電圧の1/2となるとき、単四電池2Bが正常にセットされないと判定して、単四電池2Bの充電を開始しない。
単四電池2Bがこの状態にセットされると、温度検出部12は電池温度を正確に検出できない。温度検出部12が単四電池2Bの表面に正常な状態で接触しないからである。温度検出部12が単四電池2Bの温度を正確に検出できない状態で充電すると、電池温度が異常に高くなって、電池を劣化させることがあるので、この状態では、単四電池2Bの充電を開始しない。
(1) 図22の鎖線で示す状態、すなわち、上下の挟着プレート28A、28Bを開いて係止部28Dで連結しない状態で、下の挟着プレート28Bの上に温度センサー4を配設する。
(2) 上の挟着プレート28Aを矢印で示す方向に傾動させて、上下の挟着プレート28A、28Bで温度センサー4を挟着する。上の挟着プレート28Aがこの方向に傾動されるとき、弾性連結アーム28Cは弾性変形する。上の挟着プレート28Aが矢印で示す方向に傾動されて、上の挟着プレート28Aは下の挟着プレート28Bに接近する方向に移動されて、上下の挟着プレート28A、28Bで温度センサー4を挟着する。
(3) 上下の挟着プレート28A、28Bが温度センサー4を挟着して固定するまで接近すると、係止部28Dが凸条28Eの内面に係止されて、上下の挟着プレート28A、28Bは開かないように連結される。これで、組み立てが完了する。
Q=ton/(ton+toff)
したがって、スイッチング素子36がオンオフに切り換えられるデューティー比を小さくすると平均充電電流は小さくなり、反対にデューティー比を大きくすると平均充電電流は大きくなる。
ただし、充電を開始する前に、前述の検出回路16で単三電池2A又は単四電池2Bが正常な位置にセットされたかどうかを判定する。単三電池2A又は単四電池2Bが正常な位置にセットされたことを確認して、以下の工程で充電する。また、単三電池2Aと単四電池2Bは充電容量が異なるので、充電容量に最適な電流に設定して充電する。
さらに、電池2の残容量を電圧から検出する。満充電に近い電池が、次の温度上昇充電工程で充電されると過充電されて、電池性能が低下するからである。電池電圧が設定電圧よりも低い電池は、残容量が少ないと判別して、温度上昇充電工程で充電を開始する。電池の電圧が設定電圧よりも高い電池は、残容量が大きく、温度上昇充電工程で充電すると過充電すると判別して、通常充電を開始する。
2…電池 2A…単三電池 2B…単四電池
2a…凸部電極
3…電池ポケット
4…温度センサー 4A…温度検出素子部
5…回路基板
6…出力端子
7…出力端子 7A…接触片
8…切換出力端子
9…支持部材 9A…絶縁ベース部 9B…連結部
9C…軸部 9D…支持凸部
9E…スイッチ押圧部
9a…凹部
10…補助端子
11…保持部 11A…第1の保持部 11B…第2の保持部
12…温度検出部
13…円形開口
14…弾性アーチ 14A…コイルスプリング部
15…位置スイッチ
16…検出回路
17…ワイヤーフォーミングSW
18…分圧抵抗
19…中間接続点
20…電圧検出回路
21…電源
22…アース
23…支持部
24…冷却開口
25…冷却ファン
26…通風孔
27…隙間
28…熱伝導プレート 28A…挟着プレート 28B…挟着プレート
28C…弾性連結アーム 28D…係止部
28E…凸条 28F…スリット
28G…切欠部
29…弾性脚
30…固定プレート
31…貫通孔
32…電源線
33…ソケット
34…LED素子
35…電源回路
36…スイッチング素子
37…制御回路
38…切換スイッチ
39…フレキシブル基板
41…金属プレート
Claims (6)
- 単三電池(2A)と単四電池(2B)を脱着できるように装着する電池ポケット(3)をケース(1)に備えており、この電池ポケット(3)に装着される単三電池(2A)と単四電池(2B)に接触して電池温度を検出する温度検出部(12)と、温度検出部(12)で電池温度を検出して、電池(2)の充電をコントロールする充電回路を備える充電器であって、
単三電池(2A)を電池ポケット(3)の定位置に保持する単三電池(2A)の保持部(11)と、単四電池(2B)を電池ポケット(3)の定位置に保持する単四電池(2B)の保持部(11)を備え、単三電池(2A)の保持部(11)はケース(1)に設けた円形開口(13)で、単四電池(2B)の保持部(11)が弾性アーチ(14)で、
円形開口(13)は、単三電池(2A)を挿入して定位置に配置できる大きさに開口されたケース(1)の開口部で、
弾性アーチ(14)は、内側に単四電池(2B)を挿通できるが、単三電池(2A)を挿通できないアーチ状のアームであって、単三電池(2A)に押されて弾性的に傾動するように装着しており、
単四電池(2B)は、保持部の弾性アーチ(14)に挿通されて電池ポケット(3)の定位置に保持され、単三電池(2A)は、弾性アーチ(14)に挿通されることなく、弾性アーチ(14)を傾動させて、円形開口(13)の保持部に挿通されて電池ポケット(3)の定位置に保持され、
電池ポケット(3)の定位置にセットされる電池(2)の温度を温度検出部(12)で検出しながら充電するようにしてなる充電器。 - 弾性アーチ(14)が、単三電池(2A)に押されて傾動する姿勢で電池(2)の電極に接触される出力端子(7)に接触される位置に配置され、弾性アーチ(14)と出力端子(7)とでワイヤーフォーミングSW(17)を構成している請求項1に記載される充電器。
- 弾性アーチ(14)と出力端子(7)からなるワイヤーフォーミングSW(17)のオンオフを検出して、単四電池(2B)のセット位置を判別する請求項2に記載される充電器。
- 電池ポケット(3)にセットされる電池(2)を単三電池(2A)と単四電池(2B)に切り換える切換出力端子(8)を備えると共に、この切換出力端子(8)の切り換え位置を検出する位置スイッチ(15)を設けており、位置スイッチ(15)のオンオフを検出して、電池ポケット(3)にセットされる電池(2)を判別する請求項1に記載される充電器。
- 位置スイッチ(15)のオンオフと、ワイヤーフォーミングSW(17)のオンオフを検出して、単三電池(2A)と単四電池(2B)の電池ポケット(3)へのセット位置を判別する請求項3と4に記載される充電器。
- 位置スイッチ(15)とワイヤーフォーミングSW(17)のオンオフを検出する検出回路(16)を備えており、
この検出回路(16)は分圧抵抗(18)と、この分圧抵抗(18)の中間接続点(19)の電圧を検出する電圧検出回路(20)とを備えており、分圧抵抗(18)はワイヤーフォーミングSW(17)を直列に接続して電源(21)に接続しており、さらに、この分圧抵抗(18)の中間接続点(19)は位置スイッチ(15)を介して電源(21)の正負のいずれかに接続しており、電圧検出回路(20)が中間接続点(19)の電圧を検出して、位置スイッチ(15)とワイヤーフォーミングSW(17)のオンオフを検出して単三電池(2A)と単四電池(2B)のセット位置を判定するようにしてなる請求項5に記載される充電器。
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