JP4153888B2 - 二次電池の充電装置 - Google Patents
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Description
一方、特許文献1には例えば携帯電話において搭載された二次電池が放電して使用できない緊急時に充電するための充電器であって、充電回路を内蔵した本体ケースと、充電電源用の電池を出し入れ可能に収容する電池収容ケースとを備え、前記本体ケースはこれの一端に被充電機器の外部機器接続端子と接続可能に接続する充電用接続部を、他端に前記電池と接続する電極部をそれぞれ有し、前記電池収容ケースは本体ケースに対し電池を前記電極部と接触する状態に収容保持する使用姿勢と電池を取り出した空の状態で前記充電用接続部を被覆保護する不使用姿勢とにわたって姿勢切り換え自在に組み合わされる充電器が開示されている。
前記充電電源機能部材および前記電池ホルダは、非使用時にその充電電源機能部材の一部が電池ホルダの収納部に嵌合されるように互いに重ね合わされることを特徴とする二次電池の充電装置が提供される。
前記充電電源機能部材および前記電池ホルダは、非使用時に前記連結部材で互いに折り曲げられ、その充電電源機能部材の一部が電池ホルダの収納部の全てに嵌合されるように重ね合されることを特徴とする二次電池の充電装置が提供される。
図1は、この第1実施形態に係る二次電池の充電装置を示す斜視図、図2は図1の充電装置の断面図、図3は非使用時における二次電池の充電装置を示す斜視図、図4は図1の充電装置の等価回路図である。
充電制御部品8が搭載された充電制御回路基板9は、図2に示すように前記凹部3底部のホルダ本体2部分に内蔵されている。2対の充電端子10a,10b,11a,11bは、前記本体2の肉厚側壁4,5の対向面に取付けられている。これらの充電端子10a,10b,11a,11bは、前記充電制御回路基板9に接続されている。2つの端子を持つ凸状の挿入側コネクタ12は、前記本体2の右側の肉厚側壁5に取付けられている。このコネクタ12は、前記充電制御回路基板9に接続されている。
前記充電電源機能部材21は、例えばプラスチックからなり、突起部22を有する扁平四角柱状の筐体23を備えている。この突起部22は、筺体23と同幅で、その筺体23の長手方向の両端部付近を除く上面から突出されている。すなわち、突起部22を有する扁平四角柱状の筐体23はその長手方向に沿う断面が凸状をなしている。なお、前記突起部22の高さは前記ホルダ本体2の肉薄の側壁部6a、6b、7a,7bと側壁部6c、7cとの間の段差と同等で、かつ前記突起部22の長手方向に沿う長さは前記側壁部6c、7cの長さと同等である。また、前記突起部22の長手方向の両側に位置する筺体23の上面長さは、それぞれ前記ホルダ本体2の肉厚側壁4と肉薄の側壁部6a(または7a)および肉厚側壁5と肉薄の側壁部6b(または7b)を足した長さと同等である。
電源制御部品24が搭載された電源制御回路基板25は、図2に示すように前記筺体23に内蔵されている。2つの端子を持つ凹状の受け側コネクタ26は、前記筐体23の長手方向と直交する側面(左側面)に取付けられている。このコネクタ26は、前記電源制御回路基板25に接続されている。電池ホルダ1を前記充電電源機能部材21に装着するには、前記ホルダ本体2の挿入側コネクタ12を前記筐体23の受け側コネクタ26に嵌合させる。電源端子27、28は、前記筐体23の底部に出し入れ可能に取付けられている。この電源端子27、28は、前記電源制御回路基板25に接続されている。
図4は、前記電池ホルダ1および前記充電電源機能部材21をコネクタ12、26を介して互いに嵌合、接続した充電装置の等価回路を示す。この充電装置は、AC商用電源に接続されるAC入力のためのAC接続端子101,102(電源端子27,28)と、これらのAC接続端子101,102に接続された変圧回路103と、この変圧回路103に接続された整流平滑回路104と、この整流平滑回路104に前記コネクタ26,12の2つの端子部105,106を通して接続された充電端子107,108(10a,10b,11a,11b)と、端子部105と充電端子107間に介装されたトランジスタからなる充電制御素子109と、前記充電端子107,108に接続された二次電池Bの端子間電圧を測定するための電圧測定回路110と、この電圧測定回路110に接続され、前記充電制御素子109を開閉制御するための例えば−ΔV制御方式の制御回路111とを備えている。前記充電端子107,108には、例えば2個の二次電池Bの正極端子および負極端子がそれぞれ接続されている。前記制御回路111は、マイクロコンピュータを用いて構成され、前記電圧測定回路110から出力された二次電池の端子間電圧が充電末期においてピークに達した時点からΔVだけ低下した時点で前記充電制御素子109をオフさせて充電を停止する機能を有する。
このような図1〜図3に示す構成において、前記電池ホルダ1および前記充電電源機能部材21をコネクタ12、26を介して互いに嵌合、接続して充電装置として機能させる。2つの二次電池(例えばニッケル水素蓄電池)Bを前記電池ホルダ1のホルダ本体2における四角柱状収納凹部3内に収納保持し、それら電池Bの正負極の端子をその凹部3内面の充電端子10a,10b,11a,11bにそれぞれ接続する。この状態で、前記筐体23の電源端子27,28を商用交流電源に差し込むことによって、前記電池ホルダ1のホルダ本体2に保持された2個の二次電池Bの充電がなされる。
以上、第1実施形態の二次電池の充電装置は電池ホルダ1と充電電源機能部材21とを凸状、凹状のコネクタ12、26を介して互いに電気的に接離可能に分割し得る構造を有するため、使用時には前記電池ホルダ1および前記充電電源機能部材21をコネクタ12、26を介して互いに嵌合、接続し、例えば2つの二次電池Bを前記電池ホルダ1のホルダ本体2における四角柱状収納凹部3内に収納し、それら電池Bの正負極の端子をその凹部3内面の充電端子10a,10b,11a,11bにそれぞれ接続し、電源端子27,28を商用交流電源に差し込むことによって、二次電池Bを良好に充電することができる。
一方、非使用時には前記電池ホルダ1および前記充電電源機能部材21のコネクタ12、26による結合を解いて分離させ、充電電源機能部材21の突起部22を有する筺体23を電池ホルダ1のホルダ本体2の収納凹部3に嵌合されて互いに重ね合わることによって、四角柱状のブロック体として携帯に便利な小型にすることができる。また、このような形態において、前記ホルダ本体2内の2対の充電端子10a,10b,11a,11bを突起部22を有する筺体23で覆って外界から保護できるため、二次電池の正負極の端子との接続不良などの不具合を回避できる。
したがって、非使用時に充電端子を外界から保護すると共に、小型化でき、高信頼性で、携帯に便利な二次電池の充電装置を提供することができる。
なお、第1実施形態では電池ホルダ1と充電電源機能部材21が重ね合わさった状態で相互に固定する手段として爪と受け穴からなるロック機構を用いたが、磁力を利用したロック機構、マジックテープのようなバンドを用いて行ってもよい。
(第2実施形態)
図5は、この第2実施形態に係る二次電池の充電装置を示す斜視図、図6は図5の充電装置の断面図、図7は非使用時における二次電池の充電装置を示す斜視図である。なお、図5〜図7において前述した第1実施形態の図1〜図3と同様な部材は同符号を付して説明を省略する。
この充電装置は、充電電源機能部材21が突起部のない扁平四角柱状の筺体29を有する。2つの端子を持つ受側コネクタ30は、電池ホルダ1のホルダ本体2に取付けられている。前記受側コネクタ30に接続される挿入側コネクタ31は、前記充電電源機能部材21の筺体29にケーブル32を通して接続されている。また、前記ホルダ本体の肉厚側壁(図5中の左側の肉厚側壁)4には電池ホルダ1と充電電源機能部材21とを互いに重ね合わせる際に前記ケーブル32を導出するための溝33が切欠されている。
前記充電装置は、前記電池ホルダ1と前記充電電源機能部材21との接続において前述した図4と同様な等価回路を構成する。
このような図5〜図7に示す構成において、前記電池ホルダ1および前記充電電源機能部材21を受側コネクタ30、ケーブル32に繋がる挿入側コネクタ31を互いに嵌合、接続し、2つの二次電池(例えばニッケル水素蓄電池)Bを前記電池ホルダ1のホルダ本体2における四角柱状収納凹部3内に収納保持し、それら電池Bの正負極の端子をその凹部3内面の充電端子10a,10b,11a,11bにそれぞれ接続し、前記筐体29の電源端子27,28を商用交流電源に差し込むことによって、前述した第1実施形態と同様に前記電池ホルダ1のホルダ本体2に保持された2個の二次電池Bを充電できる。
したがって、第2実施形態によれば前述した第1実施形態と同様に非使用時に充電端子を外界から保護すると共に、小型化でき、高信頼性で、携帯に便利な二次電池の充電装置を提供することができる。
また、前記電池ホルダ1および前記充電電源機能部材21をケーブル32を通して接続することによって、前記充電電源機能部材21の電源端子27,28を商用電源に差し込んで電池ホルダ1の二次電池Bを充電する際、電池ホルダ1を充電電源機能部材21から離して設置できるため、第1実施形態に比べて使い易い二次電池の充電装置を提供することができる。
(第3実施形態)
図8は、この第3実施形態に係る二次電池の充電装置を示す斜視図、図9は図8の充電装置の断面図、図10は非使用時における二次電池の充電装置を示す斜視図である。なお、図8〜図10において前述した第1実施形態の図1〜図3と同様な部材は同符号を付して説明を省略する。
この充電装置は、電池ホルダ1と充電電源機能部材21とを連結部材であるヒンジ部材34により折り曲げ可能に連結した構造を有する。フレキシブル印刷配線板35は、前記ヒンジ部材34を経由して電池ホルダ1の充電制御回路基板9と充電電源機能部材21の電源制御回路基板25とを接続している。この充電装置は、前述した図4と同様な等価回路を構成する。
このような図8〜図10に示す構成において、充電電源機能部材21を電池ホルダ1に対してヒンジ部材34を介して開いた状態にし、2つの二次電池(例えばニッケル水素蓄電池)Bを前記電池ホルダ1のホルダ本体2における四角柱状収納凹部3内に収納保持し、それら電池Bの正負極の端子をその凹部3内面の充電端子10a,10b,11a,11bにそれぞれ接続し、前記充電電源機能部材21の筐体23の電源端子27,28を商用交流電源に差し込むことによって、前述した第1実施形態と同様に前記電池ホルダ1のホルダ本体2に保持された2個の二次電池Bを充電できる。
したがって、第3実施形態によれば前述した第1実施形態と同様に非使用時に充電端子を外界から保護できると共に、小型化でき、高信頼性で、携帯に便利な二次電池の充電装置を提供することができる。
なお、前記ホルダ本体2および筺体23に例えば爪と受け穴からなるロック機構(図示せず)を取付けて電池ホルダ1と充電電源機能部材21が重ね合わせた時に前記ロック機構により相互に固定してもよい。
前述した第1実施形態〜第3実施形態では、電池ホルダは2個の二次電池を保持させる構造にしたが、これに限定されない。電池ホルダは、例えば1個、または3個以上の二次電池を保持させる構造にしてもよい。
Claims (4)
- 入力電圧に接続される充電電源機能部材と二次電池を接続、保持する充電端子が取付けられた収納部を有する電池ホルダとが互いに電気的に接離可能に分割された構造の二次電池の充電装置であって、
前記充電電源機能部材および前記電池ホルダは、非使用時にその充電電源機能部材の一部が電池ホルダの収納部に嵌合されるように互いに重ね合わされることを特徴とする二次電池の充電装置。 - 前記充電電源機能部材と前記電池ホルダは、コネクタを介して電気的に接離されることを特徴とする請求項1記載の二次電池の充電装置。
- 前記充電電源機能部材と前記電池ホルダは、いずれか一方の部材に接続されたケーブルと、このケーブルの他端に接続された挿入側コネクタと、他方の部材に形成され、前記挿入側コネクタが嵌合される受け側コネクタとを介して電気的に接離されることを特徴とする請求項1記載の二次電池の充電装置。
- 入力電圧に接続される充電電源機能部材と二次電池を接続、保持する充電端子が取付けられた収納部を有する電池ホルダとを連結部材により折り曲げ可能に連結された構造の二次電池の充電装置であって、
前記充電電源機能部材および前記電池ホルダは、非使用時に前記連結部材で互いに折り曲げられ、その充電電源機能部材の一部が電池ホルダの収納部の全てに嵌合されるように重ね合されることを特徴とする二次電池の充電装置。
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