JP4514412B2 - 充電池の検査装置 - Google Patents
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動工具、ビデオカメラ、電気カミソリ等の駆動源として使用されている充電池の検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近は、電動工具、ビデオカメラ、デシタルカメラ、電気カミソリ、携帯電話等の携帯式の電気機器には、充電池（二次電池）が広く使用されている。
【０００３】
このような充電池としては、ニッケルカドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）を用いた密閉型ニッケル充電池、ニッケル水化物（Ｎｉ−ＭＨ）の用いた密閉型ニッケル充電池、リチウム電池等が使われている。
【０００４】
この充電池に内部には、充電中に充電池が高温になるのを防止するための制御用サーモスタットが組み込まれており、このサーモスタットが充電中に正常に動作している時には、充電を継続する構造となっている。
【０００５】
例えば、その一つの充電方法としては、充電モードに関する充電時間の関数としての充電池の発熱法則を決定し記憶するステップと、充電池の温度を測定するステップと、発熱法則に従って経過した充電時間の関数として基準温度を計算するステップと、充電池温度と基準温度の差が所定の値より大きくなった時、充電池の充電を停止するステップとを含む充電池の充電方法が提案されている（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３４９５２５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような充電方法であると、その充電池が正常か否かは充電池自身が温度上昇するまで不明であり、検査時間に時間が掛かるという問題点がある。
【０００８】
また、上記以外の方法としては充電池を強制的に外部により温めてサーモスタットの動作を確認する方法もある。しかし、この方法であると、充電池を温めるための恒温槽等の設備が必要であり、検査場所が制限されるという問題点がある。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、サーモスタットを内蔵した充電池を簡単、かつ、迅速に検査することができる充電池の検査装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、充電池のプラス端子から延びるプラス外部端子と、前記充電池のマイナス端子から延びるマイナス外部端子へ、充電器のプラス端子とマイナス端子がそれぞれ接続されて、前記充電器によって前記充電池が充電され、前記充電池のプラス端子と前記プラス外部端子との間にある枝端子、または、前記充電池のマイナス端子と前記マイナス外部端子との間にある枝端子にサーモスタットの一端が接続され、前記サーモスタットの他端が制御端子に接続され、前記制御端子が前記充電器のカットオフ回路に接続され、前記充電池の温度が上昇して前記サーモスタットがオフ状態になると前記カットオフ回路が前記充電状態を停止させることができる充電池の検査装置において、検査用抵抗素子とスイッチとが直列に接続され、また、前記検査用抵抗素子の間の電位を測定する測定計を有し、前記枝端子が前記充電池のプラス端子と前記プラス外部端子との間にある場合は、前記制御端子と前記マイナス外部端子との間に、前記直列に接続された検査用抵抗素子とスイッチとを接続し、前記枝端子が前記充電池のマイナス端子と前記マイナス外部端子との間にある場合は、前記制御端子と前記プラス外部端子との間に、前記直列に接続された検査用抵抗素子とスイッチとを接続し、前記スイッチをオン状態にして前記測定計の電位が零になることにより前記充電池が正常と判断することを特徴とする充電池の検査装置である。
【００１１】
請求項２の発明は、前記検査用抵抗素子と前記スイッチとに直列であり、かつ、極性が前記充電池の極性と同方向になるように検査用直流電源を接続することを特徴とする請求項１記載の充電池の検査装置である。
【００１２】
請求項３の発明は、前記測定計が電圧計、ブザー、ランプ、または、テスターであることを特徴とする請求項１記載の充電池の検査装置である。
【００１３】
【作 用】
本発明の請求項１、または、２の充電池の検査装置であると、充電池の制御端子とプラス外部端子、または、マイナス外部端子との間に直列に接続された検査用抵抗素子とスイッチとを接続して、スイッチをオン状態にする。すると、制御素子とプラス外部端子、または、マイナス外部端子間が短絡された状態となり、充電池の残存電力、または、充電池の残存電力及び検査用直流電源の電力により、大電流が流れてサーモスタットが瞬時に発熱してオフ状態となる。したがって、測定計の電位が零になることにより、サーモスタットが正常に動作しているとして充電池が正常であると判断し、逆に電位が上昇したままの場合には、サーモスタットの不良や端子の極性組み立ての誤りがあり、充電池は不良であると判断する。
【００１４】
このような測定計としては電圧計、ブザー、ランプ、または、テスターが考えられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である充電池パック１０について説明する。
【００１６】
本実施形態の充電池パック１０は、コードレス電動工具の駆動源のモータを駆動させるために使用されるものである。
【００１７】
図１は、充電池パック１０を充電器１２によって充電している状態の電気回路図であり、図２は充電池パック１０を検査装置１４によって検査している状態の電気回路図である。
【００１８】
（１）充電池パック１０の構成
図１と図２に示すように、充電池パック１０の内部には、ニッケルカドミウム電池等の複数の充電池１６が直列に接続され、これら直列に接続された充電池１６のプラス端子は、プラス外部端子１８に接続され、これら充電池１６のマイナス端子はマイナス外部端子２０に接続されている。
【００１９】
マイナス外部端子２０と充電池１６のマイナス端子の間にある枝端子２２には、サーモスタット２４の一端が接続され、このサーモスタット２４の他端が制御端子２６に接続されている。このサーモスタット２４は正常であれば、常温でオン状態で、温度が上昇すればオフ状態となる。
【００２０】
（２）充電器１２の構成
充電器１２について図１に基づいて説明する。
【００２１】
図１に示すように、充電器１２は、１００Ｖの商用電源から供給される交流電源を変換回路２８で直流に変換するとともに、例えば、１５Ｖに変圧して、供給回路３０から直流電源を供給する。
【００２２】
充電器１２に充電池パック１０を図１に示すように接続する。すなわち、供給回路３０のプラス端子３２は、充電池パック１０のプラス外部端子１８が接続され、供給回路３０のマイナス端子３４は充電池パック１０のマイナス外部端子２０が接続されて、充電池パック１０を充電する。
【００２３】
この場合に、制御端子２６には充電器１２におけるカットオフ回路３６の入力端子３８が接続され、充電中に充電池パック１０の温度が上昇してサーモスタット２４がオン状態からオフ状態になると、制御端子２６を経て制御信号がカットオフ回路３５へ入力して、このカットオフ回路３６が供給回路３０に対し直流電源の供給を停止するように制御する。
【００２４】
これによって、充電池パック１０の温度が上昇して充電をするのに適当でない場合には、充電が停止される。
【００２５】
（３）検査装置１４の構成
次に、充電池パック１０の状態が正常であるか否かを検査する検査装置１４について図２に基づいて説明する。
【００２６】
検査装置１４は、検査用抵抗素子４０とスイッチ４２と検査用直流電源４５が直列に接続され、検査用抵抗素子４０の両端部の電位を測定するための電圧計４４が設けられている。
【００２７】
図２に示すように、充電池パック１０を検査装置１４に接続する。すなわち、スイッチ４２の他端は、充電池パック１０の制御端子２６に接続され、検査用抵抗素子４０の他端はプラス外部端子１８に接続される。
【００２８】
上記のような接続を行った後にスイッチ４２をオン状態にして電圧計４４の電位を測定する。
【００２９】
サーモスタット２４が常温で正常であればオン状態であり、かつ、端子１８，２０，２６の極性の組み立てが正しい場合には、スイッチ４２がオン状態になると瞬時に大電流が流れて、サーモスタット２４が発熱しオフ状態になり、電圧計４４の電位は零となる。そのため、電位が零になれば充電池パック１０は正常であると判断される。
【００３０】
一方、サーモスタット２４が不良であり、発熱して動作温度に達してもオン状態のままであったり、または、端子１８，２０，２６の極性が誤って接続されている場合には、検査用抵抗素子４０には電流が流れ続けて電圧計４４の電位が零にならない。そのため、充電池パック１０は不良であると判断する。
【００３１】
以上のように、この検査装置１４であると、検査装置１４に充電池パック１０を接続するだけで迅速に充電池パック１０が正常であるか否かを判断することができる。
【００３２】
（変更例１）
上記実施形態では、検査用直流電源４５を用いたが、充電池パック１０が十分に充電された状態の場合には、充電池パック１０自身が検査用直流電源の働きを兼ねるため、検査用直流電源４５は省略することができる。
【００３３】
また、適当な検査用直流電源４５がない場合には、正常に充電した充電池パック１０を、検査用直流電源４５として用いてもよい、
（変更例２）
上記実施形態では充電池１６のマイナス端子とマイナス外部端子２０の間にサーモスタット２４の一端を接続したが、これに代えて充電池１６のプラス端子とプラス外部端子１８との間にサーモスタット２４の一端を接続してもよい。
【００３４】
（変更例３）
上記実施形態では検査用抵抗素子４０の電位を測定する測定計として電圧計４４を用いたが、ランプやブザーを接続してもよい。この場合には電位が零にならない場合にはブザーが鳴り、または、ランプが点灯して充電池パック１０が正常であるか否かを判断できる。また、テスターを測定計として接続してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上により本発明の充電池検査方法であると、充電池が正常であるか否かを迅速、かつ、簡単に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す充電池に充電器を接続した電気回路図である。
【図２】同じく充電池に検査装置を接続した電気回路図である。
【符号の説明】
１０ 充電池パック
１２ 充電器
１４ 検査装置
１６ 充電池
１８ プラス外部端子
２０ マイナス外部端子
２２ 枝端子
２４ サーモスタット
２６ 制御端子
２８ 変換回路
３０ 供給回路
３２ プラス端子
３４ マイナス端子
３６ カットオフ回路
４０ 検査用抵抗素子
４２ スイッチ
４４ 電圧計
４５ 検査用直流電源
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動工具、ビデオカメラ、電気カミソリ等の駆動源として使用されている充電池の検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近は、電動工具、ビデオカメラ、デシタルカメラ、電気カミソリ、携帯電話等の携帯式の電気機器には、充電池（二次電池）が広く使用されている。
【０００３】
このような充電池としては、ニッケルカドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）を用いた密閉型ニッケル充電池、ニッケル水化物（Ｎｉ−ＭＨ）の用いた密閉型ニッケル充電池、リチウム電池等が使われている。
【０００４】
この充電池に内部には、充電中に充電池が高温になるのを防止するための制御用サーモスタットが組み込まれており、このサーモスタットが充電中に正常に動作している時には、充電を継続する構造となっている。
【０００５】
例えば、その一つの充電方法としては、充電モードに関する充電時間の関数としての充電池の発熱法則を決定し記憶するステップと、充電池の温度を測定するステップと、発熱法則に従って経過した充電時間の関数として基準温度を計算するステップと、充電池温度と基準温度の差が所定の値より大きくなった時、充電池の充電を停止するステップとを含む充電池の充電方法が提案されている（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３４９５２５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような充電方法であると、その充電池が正常か否かは充電池自身が温度上昇するまで不明であり、検査時間に時間が掛かるという問題点がある。
【０００８】
また、上記以外の方法としては充電池を強制的に外部により温めてサーモスタットの動作を確認する方法もある。しかし、この方法であると、充電池を温めるための恒温槽等の設備が必要であり、検査場所が制限されるという問題点がある。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、サーモスタットを内蔵した充電池を簡単、かつ、迅速に検査することができる充電池の検査装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、充電池のプラス端子から延びるプラス外部端子と、前記充電池のマイナス端子から延びるマイナス外部端子へ、充電器のプラス端子とマイナス端子がそれぞれ接続されて、前記充電器によって前記充電池が充電され、前記充電池のプラス端子と前記プラス外部端子との間にある枝端子、または、前記充電池のマイナス端子と前記マイナス外部端子との間にある枝端子にサーモスタットの一端が接続され、前記サーモスタットの他端が制御端子に接続され、前記制御端子が前記充電器のカットオフ回路に接続され、前記充電池の温度が上昇して前記サーモスタットがオフ状態になると前記カットオフ回路が前記充電状態を停止させることができる充電池の検査装置において、検査用抵抗素子とスイッチとが直列に接続され、また、前記検査用抵抗素子の間の電位を測定する測定計を有し、前記枝端子が前記充電池のプラス端子と前記プラス外部端子との間にある場合は、前記制御端子と前記マイナス外部端子との間に、前記直列に接続された検査用抵抗素子とスイッチとを接続し、前記枝端子が前記充電池のマイナス端子と前記マイナス外部端子との間にある場合は、前記制御端子と前記プラス外部端子との間に、前記直列に接続された検査用抵抗素子とスイッチとを接続し、前記スイッチをオン状態にして前記測定計の電位が零になることにより前記充電池が正常と判断することを特徴とする充電池の検査装置である。
【００１１】
請求項２の発明は、前記検査用抵抗素子と前記スイッチとに直列であり、かつ、極性が前記充電池の極性と同方向になるように検査用直流電源を接続することを特徴とする請求項１記載の充電池の検査装置である。
【００１２】
請求項３の発明は、前記測定計が電圧計、ブザー、ランプ、または、テスターであることを特徴とする請求項１記載の充電池の検査装置である。
【００１３】
【作 用】
本発明の請求項１、または、２の充電池の検査装置であると、充電池の制御端子とプラス外部端子、または、マイナス外部端子との間に直列に接続された検査用抵抗素子とスイッチとを接続して、スイッチをオン状態にする。すると、制御素子とプラス外部端子、または、マイナス外部端子間が短絡された状態となり、充電池の残存電力、または、充電池の残存電力及び検査用直流電源の電力により、大電流が流れてサーモスタットが瞬時に発熱してオフ状態となる。したがって、測定計の電位が零になることにより、サーモスタットが正常に動作しているとして充電池が正常であると判断し、逆に電位が上昇したままの場合には、サーモスタットの不良や端子の極性組み立ての誤りがあり、充電池は不良であると判断する。
【００１４】
このような測定計としては電圧計、ブザー、ランプ、または、テスターが考えられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である充電池パック１０について説明する。
【００１６】
本実施形態の充電池パック１０は、コードレス電動工具の駆動源のモータを駆動させるために使用されるものである。
【００１７】
図１は、充電池パック１０を充電器１２によって充電している状態の電気回路図であり、図２は充電池パック１０を検査装置１４によって検査している状態の電気回路図である。
【００１８】
（１）充電池パック１０の構成
図１と図２に示すように、充電池パック１０の内部には、ニッケルカドミウム電池等の複数の充電池１６が直列に接続され、これら直列に接続された充電池１６のプラス端子は、プラス外部端子１８に接続され、これら充電池１６のマイナス端子はマイナス外部端子２０に接続されている。
【００１９】
マイナス外部端子２０と充電池１６のマイナス端子の間にある枝端子２２には、サーモスタット２４の一端が接続され、このサーモスタット２４の他端が制御端子２６に接続されている。このサーモスタット２４は正常であれば、常温でオン状態で、温度が上昇すればオフ状態となる。
【００２０】
（２）充電器１２の構成
充電器１２について図１に基づいて説明する。
【００２１】
図１に示すように、充電器１２は、１００Ｖの商用電源から供給される交流電源を変換回路２８で直流に変換するとともに、例えば、１５Ｖに変圧して、供給回路３０から直流電源を供給する。
【００２２】
充電器１２に充電池パック１０を図１に示すように接続する。すなわち、供給回路３０のプラス端子３２は、充電池パック１０のプラス外部端子１８が接続され、供給回路３０のマイナス端子３４は充電池パック１０のマイナス外部端子２０が接続されて、充電池パック１０を充電する。
【００２３】
この場合に、制御端子２６には充電器１２におけるカットオフ回路３６の入力端子３８が接続され、充電中に充電池パック１０の温度が上昇してサーモスタット２４がオン状態からオフ状態になると、制御端子２６を経て制御信号がカットオフ回路３５へ入力して、このカットオフ回路３６が供給回路３０に対し直流電源の供給を停止するように制御する。
【００２４】
これによって、充電池パック１０の温度が上昇して充電をするのに適当でない場合には、充電が停止される。
【００２５】
（３）検査装置１４の構成
次に、充電池パック１０の状態が正常であるか否かを検査する検査装置１４について図２に基づいて説明する。
【００２６】
検査装置１４は、検査用抵抗素子４０とスイッチ４２と検査用直流電源４５が直列に接続され、検査用抵抗素子４０の両端部の電位を測定するための電圧計４４が設けられている。
【００２７】
図２に示すように、充電池パック１０を検査装置１４に接続する。すなわち、スイッチ４２の他端は、充電池パック１０の制御端子２６に接続され、検査用抵抗素子４０の他端はプラス外部端子１８に接続される。
【００２８】
上記のような接続を行った後にスイッチ４２をオン状態にして電圧計４４の電位を測定する。
【００２９】
サーモスタット２４が常温で正常であればオン状態であり、かつ、端子１８，２０，２６の極性の組み立てが正しい場合には、スイッチ４２がオン状態になると瞬時に大電流が流れて、サーモスタット２４が発熱しオフ状態になり、電圧計４４の電位は零となる。そのため、電位が零になれば充電池パック１０は正常であると判断される。
【００３０】
一方、サーモスタット２４が不良であり、発熱して動作温度に達してもオン状態のままであったり、または、端子１８，２０，２６の極性が誤って接続されている場合には、検査用抵抗素子４０には電流が流れ続けて電圧計４４の電位が零にならない。そのため、充電池パック１０は不良であると判断する。
【００３１】
以上のように、この検査装置１４であると、検査装置１４に充電池パック１０を接続するだけで迅速に充電池パック１０が正常であるか否かを判断することができる。
【００３２】
（変更例１）
上記実施形態では、検査用直流電源４５を用いたが、充電池パック１０が十分に充電された状態の場合には、充電池パック１０自身が検査用直流電源の働きを兼ねるため、検査用直流電源４５は省略することができる。
【００３３】
また、適当な検査用直流電源４５がない場合には、正常に充電した充電池パック１０を、検査用直流電源４５として用いてもよい、
（変更例２）
上記実施形態では充電池１６のマイナス端子とマイナス外部端子２０の間にサーモスタット２４の一端を接続したが、これに代えて充電池１６のプラス端子とプラス外部端子１８との間にサーモスタット２４の一端を接続してもよい。
【００３４】
（変更例３）
上記実施形態では検査用抵抗素子４０の電位を測定する測定計として電圧計４４を用いたが、ランプやブザーを接続してもよい。この場合には電位が零にならない場合にはブザーが鳴り、または、ランプが点灯して充電池パック１０が正常であるか否かを判断できる。また、テスターを測定計として接続してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上により本発明の充電池検査方法であると、充電池が正常であるか否かを迅速、かつ、簡単に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す充電池に充電器を接続した電気回路図である。
【図２】同じく充電池に検査装置を接続した電気回路図である。
【符号の説明】
１０ 充電池パック
１２ 充電器
１４ 検査装置
１６ 充電池
１８ プラス外部端子
２０ マイナス外部端子
２２ 枝端子
２４ サーモスタット
２６ 制御端子
２８ 変換回路
３０ 供給回路
３２ プラス端子
３４ マイナス端子
３６ カットオフ回路
４０ 検査用抵抗素子
４２ スイッチ
４４ 電圧計
４５ 検査用直流電源
Claims (3)
- 充電池のプラス端子から延びるプラス外部端子と、前記充電池のマイナス端子から延びるマイナス外部端子へ、充電器のプラス端子とマイナス端子がそれぞれ接続されて、前記充電器によって前記充電池が充電され、
前記充電池のプラス端子と前記プラス外部端子との間にある枝端子、または、前記充電池のマイナス端子と前記マイナス外部端子との間にある枝端子にサーモスタットの一端が接続され、前記サーモスタットの他端が制御端子に接続され、前記制御端子が前記充電器のカットオフ回路に接続され、前記充電池の温度が上昇して前記サーモスタットがオフ状態になると前記カットオフ回路が前記充電状態を停止させることができる充電池の検査装置において、
検査用抵抗素子とスイッチとが直列に接続され、また、前記検査用抵抗素子の間の電位を測定する測定計を有し、
前記枝端子が前記充電池のプラス端子と前記プラス外部端子との間にある場合は、前記制御端子と前記マイナス外部端子との間に、前記直列に接続された検査用抵抗素子とスイッチとを接続し、
前記枝端子が前記充電池のマイナス端子と前記マイナス外部端子との間にある場合は、前記制御端子と前記プラス外部端子との間に、前記直列に接続された検査用抵抗素子とスイッチとを接続し、
前記スイッチをオン状態にして前記測定計の電位が零になることにより前記充電池が正常と判断する
ことを特徴とする充電池の検査装置。 - 前記検査用抵抗素子と前記スイッチとに直列であり、かつ、極性が前記充電池の極性と同方向になるように検査用直流電源を接続する
ことを特徴とする請求項１記載の充電池の検査装置。 - 前記測定計が電圧計、ブザー、ランプ、または、テスターである
ことを特徴とする請求項１記載の充電池の検査装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003103111A JP4514412B2 (ja) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | 充電池の検査装置 |
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| JP2004311210A JP2004311210A (ja) | 2004-11-04 |
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|---|---|---|---|---|
| JP5470961B2 (ja) * | 2009-03-26 | 2014-04-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 二次電池の制御装置 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH05103429A (ja) * | 1991-10-02 | 1993-04-23 | Toshiba Corp | 電源制御方式 |
| JPH08308139A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | ２次電池の急速充電制御方法 |
-
2003
- 2003-04-07 JP JP2003103111A patent/JP4514412B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05103429A (ja) * | 1991-10-02 | 1993-04-23 | Toshiba Corp | 電源制御方式 |
| JPH08308139A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | ２次電池の急速充電制御方法 |
Also Published As
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|---|---|
| JP2004311210A (ja) | 2004-11-04 |
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