JP4374839B2 - 電池判別方法及び電池判別装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一次電池と二次電池が同形状である円筒形電池の一次電池、二次電池の判別方法及び電池判別装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電池判別方法及び電池判別装置は特開2001−218384号公報に記載されたものが知られている。この文献の内容は電池に所定電流値の電流を流して充電し、所定時間が経過後、電池の両端の電圧を測定し、一次電池と二次電池の区別を行う方法と装置である。
【0003】
又、図2は他の従来の電池判別方法及び電池判別装置を示すもので、図2において、DC IN JACK部1,レギュレータ制御部2,マイクロコンピュータ3,充電電流制御部4,電池ボックス5で構成されている。ここで前提として二次電池には図3の充電電池の外観図のようにマイナス電極近辺の外周が導電性となったマイナス側面電極となっており、この導電性のマイナス側面電極がマイナス電極と導通しているものを用いる。
DC IN JACK部1にACアダプタが接続されるとSW1はOFFとなり、電池Bのマイナス電極は接地されなくなる。次にマイクロコンピュータ3がレギュレータ制御部2を制御してPVCC1の電圧を3.8Vに設定する。電池ボックス5内の電池が二次電池の場合、二次電池のマイナス電極近辺のマイナス側面電極とマイナス電極は導通しているので充電端子を通してマイクロコンピュータ入力1へ印加される電圧は3.8Vから(電池Aと電池Bを合わせた電圧)を差し引いた電圧となる。電池ボックス5内の電池が一次電池の場合、一次電池の側面は導電性ではないのでマイクロコンピュータ入力1へ印加される電圧はSVCC電圧(2.4V〜2.5V)となり、マイクロコンピュータ3でマイクロコンピュータ入力1の電圧を見て2.4V〜2.5Vは一次電池、2.4V以下は二次電池と判断して一次電池、二次電池の区別を行っている。
【0004】
しかし、この方法では電池Aと電池Bの合計電圧が1.4V以下では、必ず一次電池と判断されるため、過放電された二次電池では判定が出来ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の電池判別方法及び電池判別装置においては、上記のように一次電池と二次電池の判定が不十分であったり、一次電池が混在された時に一次電池に充電電流が流れて液漏れを起こしたりする問題があった。
【0006】
本発明は、一次電池、二次電池が混在された時や一次電池のみの時には、充電されず、すべて二次電池が入れられた時のみ、充電を行う電池判別方法及び電池判別装置を提供することを目的としてなされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の電池判別方法は、一次電池と二次電池が同形状である円筒形電池であり、マイナス電極近辺の外周側面が当該マイナス電極と導通している導電性のマイナス側面電極となっている二次電池と、マイナス電極近辺の外周側面に前記マイナス側面電極を有しない一次電池との判別方法であって、第1の電池のマイナス電極に第2の電池のプラス電極を接続して直列に接続し、その第1の電池のプラス電極と第2の電池のマイナス電極を外部端子に接続すると共に、前記第1の電池のマイナス電極近辺の外周側面を電池判別端子に接続し、前記第2の電池のマイナス電極近辺の外周側面を充電端子に接続し、前記第1の電池のプラス電極にプラスの電圧を加え、前記電池判別端子を介して前記第1の電池のマイナス側電圧の有無を検出して前記第1の電池が二次電池であるか否かを判別し、前記判別の結果、マイナス側電圧が検出されて前記第1の電池が二次電池と判別されると、前記充電端子を経由して前記第2の電池のマイナス側面電極に充電電流を流し、所定時間充電後の前記第2の電池のマイナス側面電極の電圧を検出してその電圧値、又は充電電流を測定しその測定値から、前記第2の電池が二次電池であるか否かを判別するものである。
【0008】
また上記課題を解決するための本発明の電池判別装置は、一次電池と二次電池が同形状である円筒形電池であり、マイナス電極近辺の外周側面が当該マイナス電極と導通している導電性のマイナス側面電極となっている二次電池と、マイナス電極近辺の外周側面に前記マイナス側面電極を有しない一次電池との判別装置であって、第1の電池のマイナス電極に第2の電池のプラス電極を接続して直列に接続し、その第1の電池のプラス電極と第2の電池のマイナス電極を外部端子とする電池ボックス部と、前記第1の電池のマイナス電極近辺の外周側面が接続される電池判別端子、及び前記第2の電池のマイナス電極近辺の外周側面が接続される充電端子と、前記第1の電池のプラス電極にプラスの電圧を加え、前記電池判別端子を介して前記第1の電池のマイナス側電圧の有無を検出して前記第1の電池が二次電池であるか否かを判別する電池判別手段と、前記電池判別手段による判別の結果、マイナス側電圧が検出されて前記第1の電池が二次電池と判別されると、回路を導通させて前記充電端子を経由して前記第2の電池のマイナス側面電極に充電電流を流す充電電流制御手段とを備え、前記電池判別手段は、所定時間充電後の前記第2の電池の側面電極の電圧を検出してその電圧値から、又は充電電流を測定しその測定値から、前記第2の電池が二次電池であるか否かを判別するように構成したものである。
【0009】
上記の方法または装置において、所定時間充電後の電圧値の変化、又は充電電流が流れることそのものの測定値によって前記第2の電池が二次電池であるか否かを判別することもできる。
【0010】
これらの方法と装置により、第1の電池、第2の電池単独で一次電池、二次電池の確実な判定が出来、一次電池と二次電池が混在していると充電電流を流さないという作用が得られ、一次電池にダメージを与えることがない。
【0011】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
以下本発明の実施の形態1について、図面を用いて説明する。図1は本発明の実施の形態1における電池判別方法及び電池判別装置を示し、図1において、外部電源や充電時にACアダプタを接続するDC IN JACK部1、DC IN JACK部1に接続された外部電圧を制御するレギュレータ制御部2、各部電圧を制御し、電圧の判定を行うマイクロコンピュータ3、充電時の充電電流を制御する充電電流制御部4、一次電池や二次電池の第1の電池A、第2の電池Bを収容する電池ボックス部5、電池判別端子の電圧よりマイクロコンピュータ3とともに電池の種別を判別する電池判別回路6よりなっている。
【0012】
電池ボックス部をさらに詳細に説明すると、第1の電池Aと第2の電池Bとが直列に接続され電池Aのプラス電極は電池端子(+)に接続され、電池Aのマイナス電極は電池Bのプラス電極に接続され、電池Bのマイナス電極は電池端子(−)に接続されている。電池A,Bが二次電池の場合、それぞれのマイナス側の側面電極は、それぞれのマイナス電極と導通していて、電池Aのマイナス側の側面電極は電池判別端子に、電池Bのマイナス側の側面電極は充電端子に接続されている。
【0013】
以上のように構成された電池判別方法及び電池判別装置について、以下その動作を説明する。まずDC IN JACK部1にACアダプタ(図示せず)が挿入されるとSW1が開いて電池ボックス5の電池端子(−)の接地が解放され、レギュレータ制御部2で電圧が制御されPVCC1の電圧は約2.8Vになる。電池Aのプラス側にPVCC1の2.8Vの電圧が供給されるので電池Aのマイナス側は2.8V−電池Aの電圧になる。たとえば電池Aが0Vであれば、2.8Vが電池Aのマイナス側に出力され、電池Aが1.5Vであれば1.3Vが電池Aのマイナス側に出力される。電池Aが二次電池の場合はマイナス側の側面とマイナス電極が導通しているので電池判別端子すなわち電池判別回路6のトランジスタQ3のベース電圧は1.3V〜2.8Vが入力されるのでトランジスタQ3はオンになってトランジスタQ3のコレクタはL電位となる。また、電池Aが一次電池の場合は電池Aの側面は導電性ではないのでトランジスタQ3のベースには電圧が供給されないでトランジスタQ3はオフとなりトランジスタQ3のコレクタ出力はHのままとなる。
【0014】
トランジスタQ3のコレクタ出力がLになった時は、マイクロコンピュータ3はレギュレータ制御部2を充電動作電圧にして、PVCC1の電圧を3.8Vにし、トランジスタQ2をオンにさせて電池Bが二次電池の場合は電池A、電池Bに一定時間、充電電流を流す。次にトランジスタQ2をオフにしてマイクロコンピュータ入力1の電圧をマイクロコンピュータ3が測定する。電池A、電池Bが二次電池で、最初過放電で両端の電圧が0Vであっても充電電流を流すことで電圧が回復して、電池A、電池Bそれぞれの両端電圧は1.2V位になる。よってPVCC1−(電池A+電池B)により3.8V−(1.2V+1.2V)=1.4Vとなる。マイクロコンピュータ3での一次電池、二次電池の判定はマイクロコンピュータ入力1が2.4Vから2.5V(SVCC電圧)で一次電池、2.4V以下で二次電池としている。
【0015】
従来の回路では、3.8V−(1.4V)=2.4VとなるためトランジスタQ2をオンにして電池A、電池Bに充電電流を流さないので電池Aと電池Bの合計が1.4V以下の電池の判断が出来なかった。
【0016】
また電池Bが一次電池の場合は、側面は導電性ではないのでトランジスタQ2をオンにしても充電電流は流れず、マイクロコンピュータ入力1はSVCCが印加されるので2.5Vになり、マイクロコンピュータ3が一次電池と判断出来る。
【0017】
以上のように本実施形態によれば、一次電池、二次電池が混在されていると、充電動作が行われず、すべて二次電池の場合のみの場合充電でき、また過放電した二次電池も判定できることとなる。
【0018】
(実施の形態2)
以下本発明の実施の形態2について、実施の形態1で用いた図1をそのまま用いて説明する。電池Aの判別方法は上記実施の形態1の内容と同じで、トランジスタQ3のコレクタ出力がLになった時は、レギュレータ制御部2を動作させてPVCC1の電圧を3.8Vにし、Q2をオンにさせて電池A、電池Bに充電電流を流す。この時のマイクロコンピュータ入力1の電圧をマイクロコンピュータで測定し、一次電池、二次電池の判定を行う。電池Bが充電電池であれば、電池Bのマイナス側面電極は導電性で、これとマイナス電極とが導通しているので、充電電流が流れ、抵抗器R3の両端に電位差、トランジスタQ2のコレクタ−エミッタ間に電位差が発生し、マイクロコンピュータ入力1には、抵抗器R3の両端の電位差とトランジスタQ2のコレクタ−エミッター間の電位差をプラスした電圧が加わる。また電池Bが一次電池であれば、電池Bの側面は導電性ではないので、充電電流が流れず、抵抗器R3の両端の電位差、トランジスタQ2のコレクタ−エミタ間の電位差がほとんど発生せず、マイクロコンピュータ入力1は、約0Vが入力される。実例として充電電流を0.2A流したとして充電電流制御部4の抵抗器R3両端の電圧は0.3Vとなり、マイクロコンピュータ3での判定を0〜0.3Vは一次電池、0.3V以上は二次電池とすれば、一次電池、二次電池の判定が出来る。このように充電中の各部の電圧を測定することで充電電流を測定し、それによって一次電池か二次電池かを判定することとなる。
【0019】
以上のように本実施形態によれば、一次電池、二次電池が混在されても充電されず、すべて二次電池の場合のみ充電できることとなる。
【0020】
【発明の効果】
以上のように本発明の電池判別方法及び電池判別装置によれば、一次電池と二次電池が混在された時や一次電池のみ入れた時に一次電池に充電電流を流して判別しないので、液漏れ等の一次電池にダメージを与えることなく、一次電池、二次電池の判定が出来る。
また二次電池が過放電されているものでも確実に一次電池、二次電池の判断が出来るという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における電池判別方法及び電池判別装置のブロック図
【図2】従来の電池判別方法及び電池判別装置のブロック図
【図3】充電電池の外観図
【符号の説明】
1 DC IN JACK部
2 レギュレータ制御部
3 マイクロコンピュータ
4 充電電流制御部
5 電池ボックス部
6 電池判別回路
Claims (4)
- 一次電池と二次電池が同形状である円筒形電池であり、マイナス電極近辺の外周側面が当該マイナス電極と導通している導電性のマイナス側面電極となっている二次電池と、マイナス電極近辺の外周側面に前記マイナス側面電極を有しない一次電池との判別方法であって、
第1の電池のマイナス電極に第2の電池のプラス電極を接続して直列に接続し、その第1の電池のプラス電極と第2の電池のマイナス電極を外部端子に接続すると共に、
前記第1の電池のマイナス電極近辺の外周側面を電池判別端子に接続し、前記第2の電池のマイナス電極近辺の外周側面を充電端子に接続し、
前記第1の電池のプラス電極にプラスの電圧を加え、前記電池判別端子を介して前記第1の電池のマイナス側電圧の有無を検出して前記第1の電池が二次電池であるか否かを判別し、
前記判別の結果、マイナス側電圧が検出されて前記第1の電池が二次電池と判別されると、前記充電端子を経由して前記第2の電池のマイナス側面電極に充電電流を流し、
所定時間充電後の前記第2の電池のマイナス側面電極の電圧を検出してその電圧値、又は充電電流を測定しその測定値から、前記第2の電池が二次電池であるか否かを判別する電池判別方法。 - 前記第2の電池が二次電池であるか否かは、所定時間充電後の電圧値の変化、又は充電電流が流れることそのものの測定値によって判別する請求項1記載の電池判別方法。
- 一次電池と二次電池が同形状である円筒形電池であり、マイナス電極近辺の外周側面が当該マイナス電極と導通している導電性のマイナス側面電極となっている二次電池と、マイナス電極近辺の外周側面に前記マイナス側面電極を有しない一次電池との判別装置であって、
第1の電池のマイナス電極に第2の電池のプラス電極を接続して直列に接続し、その第1の電池のプラス電極と第2の電池のマイナス電極を外部端子とする電池ボックス部と、
前記第1の電池のマイナス電極近辺の外周側面が接続される電池判別端子、及び前記第2の電池のマイナス電極近辺の外周側面が接続される充電端子と、
前記第1の電池のプラス電極にプラスの電圧を加え、前記電池判別端子を介して前記第1の電池のマイナス側電圧の有無を検出して前記第1の電池が二次電池であるか否かを判別する電池判別手段と、
前記電池判別手段による判別の結果、マイナス側電圧が検出されて前記第1の電池が二次電池と判別されると、回路を導通させて前記充電端子を経由して前記第2の電池のマイナス側面電極に充電電流を流す充電電流制御手段とを備え、
前記電池判別手段は、所定時間充電後の前記第2の電池の側面電極の電圧を検出してその電圧値から、又は充電電流を測定しその測定値から、前記第2の電池が二次電池であるか否かを判別するように構成した電池判別装置。 - 前記電池判別手段は、所定時間充電後の電圧値の変化、又は充電電流が流れることそのものの測定値によって、前記第2の電池が二次電池であるか否かを検出する請求項3記載の電池判別装置。
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