JP7227445B2 - 電池極性判定回路、充電器、及び電子機器 - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様は、収容される電池のそれぞれの電極端子に当接する第1接点及び第2接点を含む電池収容部と、前記電池収容部から前記電池の電圧が引き出される電圧引出点に抵抗器を介して接続され、前記電池収容部に収容される前記電池の極性を判定する制御装置と、前記第1接点が前記電圧引出点に接続されると共に前記第2接点が接地される第1接続状態と、前記第2接点が前記電圧引出点に接続されると共に前記第1接点が接地される第2接続状態と、を切り替え可能な接続切替回路と、前記抵抗器と前記制御装置とが接続される電圧読込点にカソードが接続され、アノードが接地されるダイオードと、を備え、前記制御装置は、前記接続切替回路の接続状態に対する前記電圧読込点の電圧に基づいて前記電池の極性を判定し、前記ダイオードの順方向電圧は、前記電圧読込点の電圧が前記制御装置の絶対最大定格の下限値以上となるように設定される、電池極性判定回路である。
本発明の第2の態様は、上記した本発明の第1の態様において、前記ダイオードは、ショットキバリアダイオードである、電池極性判定回路である。
本発明の第3の態様は、上記した本発明の第1又は2の態様において、前記抵抗器は、前記ダイオードから流入する電流が前記ダイオードの許容電流を超えないように抵抗値が設定される、電池極性判定回路である。
本発明の第4の態様は、上記した本発明の第1乃至3のいずれかの態様において、前記制御装置は、前記第1接続状態及び前記第2接続状態のいずれにおいても前記電圧読込点の電圧が所定の電圧範囲にない場合に、前記電池の異常判定を行う、電池極性判定回路である。
本発明の第5の態様は、上記した本発明の第1乃至4のいずれかの態様における前記電池極性判定回路と、前記制御装置による制御に基づいて、前記電池を充電するための充電電力を前記電圧引出点に出力する電源回路と、を備え、前記制御装置は、前記電池の極性を判定した後、前記第1接続状態又は前記第2接続状態のうち前記電圧読込点の電圧が前記電池の電圧となる接続状態で前記電池を充電する、充電器である。
本発明の第6の態様は、上記した本発明の第5の態様において、前記制御装置は、前記電池の極性を判定してから充電を開始するまでの間に、前記第1接続状態又は前記第2接続状態のうち前記電池の正極端子が接地される逆バイアスの接続状態により前記電池を放電終止電圧まで放電させる、充電器である。
本発明の第7の態様は、上記した本発明の第6の態様において、前記制御装置は、前記逆バイアスの接続状態と、前記第1接点及び前記第2接点が共に開放される開放状態と、を切り替えるPWM制御により前記電池の放電電流を制御する、充電器である。
本発明の第8の態様は、上記した本発明の第1乃至4のいずれかの態様における前記電池極性判定回路と、前記電圧引出点に出力される前記電池の放電電力で動作する負荷装置と、を備え、前記制御装置は、前記電池の極性を判定した後、前記第1接続状態又は前記第2接続状態のうち前記電圧読込点の電圧が前記電池の電圧となる接続状態で前記電池を放電する、電子機器である。
図1は、本発明の第1実施形態に係る充電器1の回路図である。本実施形態に係る充電器1は、電池収容部2、制御装置3、接続切替回路4、抵抗器R、及びダイオードDを備える「電池極性判定回路」、並びに電源回路5から構成される。そして、充電器1は、電池収容部2に収容される電池BATの極性、すなわち電池BATの接続方向を判定し、適切な接続方向で電池BATを充電する。
続いて、本発明に係る電池極性判定回路を備える電子機器について、図3を参照しながら第2実施形態として説明する。図3は、本発明の第2実施形態に係る電子機器10の回路図である。第2実施形態に係る電子機器10は、上記した第1実施形態の充電器1における電源回路5に代えて負荷装置20を備える点で、上記の第1実施形態と回路構成が異なる。以下、第1実施形態と異なる部分について説明することとし、第1実施形態と共通する構成要素については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
2 電池収容部
3 制御装置
4 接続切替回路
5 電源回路
10 電子機器
20 負荷装置
BAT 電池
T1~T2 第1接点~第2接点
SW1~SW4 第1スイッチ~第4スイッチ
R 抵抗器
D ダイオード
P1 電圧引出点
P2 電圧読込点
Claims (8)
- 収容される電池のそれぞれの電極端子に当接する第1接点及び第2接点を含む電池収容部と、
前記電池収容部から前記電池の電圧が引き出される電圧引出点に抵抗器を介して接続され、前記電池収容部に収容される前記電池の極性を判定する制御装置と、
前記第1接点が前記電圧引出点に接続されると共に前記第2接点が接地される第1接続状態と、前記第2接点が前記電圧引出点に接続されると共に前記第1接点が接地される第2接続状態と、を切り替え可能な接続切替回路と、
前記抵抗器と前記制御装置とが接続される電圧読込点にカソードが接続され、アノードが接地されるダイオードと、を備え、
前記制御装置は、前記接続切替回路の接続状態に対する前記電圧読込点の電圧に基づいて前記電池の極性を判定し、
前記ダイオードの順方向電圧は、前記電圧読込点の電圧が前記制御装置の絶対最大定格の下限値以上となるように設定される、電池極性判定回路。 - 前記ダイオードは、ショットキバリアダイオードである、請求項1に記載の電池極性判定回路。
- 前記抵抗器は、前記ダイオードから流入する電流が前記ダイオードの許容電流を超えないように抵抗値が設定される、請求項1又は2に記載の電池極性判定回路。
- 前記制御装置は、前記第1接続状態及び前記第2接続状態のいずれにおいても前記電圧読込点の電圧が所定の電圧範囲にない場合に、前記電池の異常判定を行う、請求項1乃至3のいずれかに記載の電池極性判定回路。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の前記電池極性判定回路と、
前記制御装置による制御に基づいて、前記電池を充電するための充電電力を前記電圧引出点に出力する電源回路と、を備え、
前記制御装置は、前記電池の極性を判定した後、前記第1接続状態又は前記第2接続状態のうち前記電圧読込点の電圧が前記電池の電圧となる接続状態で前記電池を充電する、充電器。 - 前記制御装置は、前記電池の極性を判定してから充電を開始するまでの間に、前記第1接続状態又は前記第2接続状態のうち前記電池の正極端子が接地される逆バイアスの接続状態により前記電池を放電終止電圧まで放電させる、請求項5に記載の充電器。
- 前記制御装置は、前記逆バイアスの接続状態と、前記第1接点及び前記第2接点が共に開放される開放状態と、を切り替えるPWM制御により前記電池の放電電流を制御する、請求項6に記載の充電器。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の前記電池極性判定回路と、
前記電圧引出点に出力される前記電池の電力で動作する負荷装置と、を備え、
前記制御装置は、前記電池の極性を判定した後、前記第1接続状態又は前記第2接続状態のうち前記電圧読込点の電圧が前記電池の電圧となる接続状態で前記電池を放電する、電子機器。
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