JPH0284022A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、二次電池、例えばＮｆ−ｃｄ電池する。

〔発明のａ要１ この発明は、二次電池を電源とする小型電子機器等にお
いて、二次電池の放電量を計測するためのカウンタを設
け、負荷の電力使用状態に応じてカウンタのカウント速
度を決定すると共に、このカウンタ値により二次電池の
充電時間を決定するようにしたものである。

［従来の技術］ 従来、二次電池を急速充電する方法としては。

（１）電池電圧を検出する電圧検出方式（ΔＶ検出方式
、あるいは−ΔＶ検出方式）。

（２）充電に入ったら一定時間急速充電するタイマ方式
。

（３）電池の温度上昇を検出する温度検出方式。

が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記電圧検出方式および温度検出方式の
何れにおいても、電池の周囲温度により充電特性が極端
に異なる為、低温に合わせると。

高温時に過充電となり、また高温に合わせると、低温時
に充電不足となる。また、電圧検出方式においてピーク
電圧のΔＶを大きくすると、ｌＣ以上の充電電流が必要
となり、この大電流により極板の薄い電池では破壊して
しまうという欠点もあった。

一方、タイマ一方式は放電量が少なかった時に過充電と
なってしまう。

してみれば、二次電池の放電量に応じて充電するように
すれば、適切な充電が可能となる。

この発明の課題は、二次電池の放電量から二次電池の充
電時間を制御できるようにすることである。

［課題を解決するための手段］ この発明の手段は次の通りである。

二次電池ｌ（第１図のブロック図を参照、以下同じ）は
小型電子機器等に用いられる小型密閉式Ｎ１−ｃｄ電池
等である。

計測用カウンタ２は二次電池１の放電電流と放電時間に
応じた放電量を計測する計測用のカウンタである。

カウント速度決定手段３は負荷の電力使用状態、即ち、
二次電池ｌの放電量に応じて計測用カウンタ２のカウン
ト速度を決定するもので、例えば予め用意されている複
数のクロック信号（例えば、８ｍｓ、４ｍＳ、２ｍｓ間
隔の信号）のうち何れのクロック信号をカウント信号と
して計測用カウンタ２に供給するかを負荷の電力使用状
態に応じて決定する。

充電制御手段４は計測用カウンタ２の計測値から二次電
池１の充電時間を制御する。

［作　用］ 次に、この発明の手段の作用について説明する。

いま、二次電池ｌの放電中において、カウント速度決定
手段３は負荷の電力使用状態に応じて計測用カウンタ２
のカウント速度を決定する。これによって決定されたカ
ウント速度に基づいて計測用カウンタ２の計測動作が制
御される為、計測用カウンタ２の値は二次電池ｌの放電
電流と放電時間に応じた放電量に補出するようになる。

しかして、二次電池ｌの充電が開始されると、充電制御
手段４の計測用カウンタ２の計測値に応じて二次電池ｌ
の充電時間を制御する。

したがって、二次電池の放電量（負荷の電力消！Ｗ量）
から二次電池の充電時間を制御することができる。

［実施例Ｊ 以下、第２図〜第４図を参照して一実施例を説明する。

第２図はバーコード情報を光学的に読み取るハンディタ
イプのバーコードリーグ（ハンドスキャナ）の基本的な
構成を示すブロック回路図である。

このハンドスキャナは二次電池（Ｎ　ｉ　−ｃ　ｄ電池
）１１を電源とし、予め格納されているマイクロプログ
ラムにしたがって各種の動作を制御するＣＰＵ１２と、
商品ラベル等をスキャニングする際にその開始状態（対
物状態）を検知する対物センサ１３と、売上データ等を
表示する液晶表示装置（ＬＣＤ）１４と１発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）およびＣＣＤイメージセンサ（固体撮像素
子）を有する読取部１５と、この読取部１５等を制御す
る主制御部１６等を有する構成となっている。

そして、電源制御部１７は、ＣＰＵ１２．対物センサ１
３．液晶表示装Ｗ１１４．読増部１５、主制御部１６等
の各種の負荷回路に対し、負荷の動作タイミングにした
がって必要な負荷のみに電源供給を行い、不必要な負荷
の電源を切ることによって節電制御等を行っている。

ここで、ＣＰＵ１２．対物センサ１３．液晶表示装置１
４、読取部１５、主制御部１６の動作タイミングを説明
する。

（＋）ＣＰＵ１２と主制御部１６は同時に動作し、キー
人力部１Ｂからのキー人力に応答してＣＰＵ１２はキー
人力に応じた処理を実行するが、その処理期間中、制御
部１６も動作する。

（２）対物センサ１３と液晶表示装置１４も同時に動作
し、ＣＰＵ１２の動作開始に応答して対物センサ１３、
液晶表示装置１１４も動作開始し、そして、ＣＰＵ１２
の動作停止後、一定時間（３分間）に再びＣＰＵ１２が
動作しないことを条件に対物センサ１３．液晶表示装置
１４は停止する。

（３）読取部１５はＣＰＵ１２によっても制御される為
にＣＰＵ１２の動作期間内に限って動作する。

なお、計時部１９および二次電池１１の充電を制御する
充電制御部２０は二次電池１１の放電中、充電中に拘ら
ず、常に動作する。更に１通信部２１は電子式キャッユ
レジスタ等にデータを通信する時のみ動作する。

第３図は充電制御部２０の構成を示したブロック回路図
である。

充電制御部２０は二次電池１１の放電時においてその放
電量を検出する為の計測用アップカウンタ２０−１を有
し、その値はカウント速度指定回路２０−２の出力にし
たがってカウントアツプされ、二次電池１１の充電時に
計測用アップカウンタ２０−１の値は充電時間となり、
この値にしたがって二次電池１１の充電が制御される。

カウント速度指定回路２０−２は電源制御部１７から入
力される電源供給情報、つまり、どの負荷に現在電力を
供給しているかを示す情報に応じて計測用７ツプカウン
タ２０−１のカウント速度を指定するもので、具体的に
は、電源供給情報に応じて予め用意されている複数のク
ロック信号のうち何れかのクロック信号を計測用アップ
カウンタ２０−１に供給する構成となっている。なお、
本実施例において、カウント速度指定回路２０−２は二
次電池１１の放電時、８ｍｓ間隔。

４ｍ５ｆｌＪｉ隔、２ｍｓ間隔のクロック信号を択一的
に出力し、また二次電池１１の充電時においては、０．
２　ｃの急速充電で８ｍｓ間隔のクロック信号を出力し
、計測用アップカウンタ２０−１に４える。

カウンタ値検出回路２０−３は計測用アップカウンタ２
０−１の値を検出してカウント速度指定回路２０−２の
動作を停止させるもので、カウント速度指定回路２０−
２はカウンタ値検出回路２０−３からストップ信号を受
は取ると、計測用アップカウンタ２０−１に対してクロ
ック信号の供給を停止する。この場合、カウンタ値検出
回路２０−３は二次電池１１の過充電防止（８０％充電
）を考慮し、例えば放電時および充電時において８ｍｓ
間隔のクロック信号を計測用アップカウンタ２０−１が
計数しているとき、その計数値が“３時間５９分”に相
当する値に達した際、カウント速度指定回路２０−２の
計数動作を停止させる。また、カウンタ値検出回路２０
−３は充電時において、計測用アップカウンタ２０−１
の値が二次電池１１の放電量に相当する値に達した際。

カウント速度指定回路２０−２の計数動作を停止させる
。

反転回路２０−４は二次電池１１が放電から充電に切換
わる際に、電源制御部１７からの充・放電切換信号に応
じて計測用アップカウンタ２０−１の値を反転するもの
で、これによって計測用アップカウンタ２０−１の簡素
化を図っている。即ち、一般に、計測用カウンタをアッ
プ／ダウンカウンタで祷成し、放電時にはアップカウン
タ、充電時にはダウンカウンタとして機能するようにす
れば、二次電池１１の放電量に応じてその充電時間を制
御することができるが１本実施例においては、計測用カ
ウンタを７ツプカウンタのみで構成し、放電から充電へ
の変化時に計測用アップカウンタ２０−１の値を反転す
ることにより、カウンタを４Ｒ成するフリップフロップ
数の半減化を図っている。ここで、この反転ｌＸＪ！！
を分り易く説明する為に、計測用アップカウンタ２０−
１を８ビツトで構成した場合を例に挙げる。この場合、
放電終了時、計測用アップカウンタ２０−１の値が１６
進数のｒＡ９Ｊ　　（２進数のｒｌｏｌｏｌｏｏｌ」）
であると、放電から充電に切換った際１反転回路２０−
４は計測用アップカウンタ２０−１の値を反転し、その
値は２進数でｒｏｌｏｌｏｌｌｏＪ　　（１６ｉ！数で
「５６」）となる、このときの計測用アップカウンタ２
０−１の値「５６」を「ＦＦ」までカウントアツプして
ゆけば、その差が「Ａ９」となり、二次電池１１の放電
量に応じてその充電時間を制御することが可能となる。

カウンタ初期化回路２０−５は二次電池１１への充１！
終了時に計測用アップカウンタ２０−１の値をクリア（
初期化）するものである。

次に５本実施例の動作を第４図を参照して説明する。

第４ＰｇＪは負荷の動作状態を示したタイムチャートで
ある。なお、図中斜線を付して示した部分は負荷が動作
中（オン中）であることを示している。ここで、負荷の
動作状態は次の３通りに分けられる。

（１）ＣＰＵ１２がオフ（非動作）で、対物センサ１３
、液晶表示装ｇｌ１４がオンの時、つまりＣＰＵ１２の
オフ後３分経過するまでの間（第４図中、Ａの期間）。

（２）ＣＰＵ１２がオンで読取部１５がオフの時（第４
図中、Ｂの期間）。

（３）読取部１５がオンの時、つまり、対物検出後、Ｃ
ＣＤ処理鰐了終了の間（ｍ４図中、Ｃの期間）。

なお、計時部１９．充電［１１部２０は常に動作してお
り、計峙ｆ４１９、充Ｍ１制御部２０のみがオンの時も
存在するが、この場合の消費ｆｒＬ流は極めて小さい為
に、それを無視するものとする。

いま、二次電池１１の放電時において、充電制御部２０
のカウント速度指定回路２０−２は上述のような負荷の
動作状態（１）　、　（２）　、　（３）に応じて８ｍ
ｓ、４ｍｓ、２ｍｓ間隔のクロック信号を択一的に出力
する。

先ず、負荷の動作状態が（２）のときには第４図の期間
Ｂに示す如＜、ＣＰＵ１２、主ＭｆＲ部１６と共に対物
センサ１３、液晶表示装置１４が動作する為、計測用ア
ップカウンタ２０−１にはカウント速度指定回路２０−
２から４ｍｓのクロック信号が供給され、計測用アップ
カウンタ２０−１の値は４　ｍ　ｓ間隔でカウントアツ
プされる。

次に、負荷の動作状態が（３）となると、第４図の期間
Ｃに示す如＜、ＣＰＵ１２．主制御部１６、対物センサ
１３．液晶表示装置１４と共に読取部１５が動作する為
、計測用アップカウンタ２０−１にはカウント速度指定
回路２０−２から２ｍｓのクロック信号が供給され、計
測用アップカウンタ２０−１の値は２ｍｓ間隔でカウン
トアツプされる。

更に、負荷の動作状態が（１）となると、第４図の期間
Ａに示す如く、ＣＰＵ１２．主制御部１６はオフし、対
物センサ１３、液晶表示装置１４のみが動作する為、計
測用アップカウンタ２０−１には８ｍｓのクロック信号
が供給され、計測用アップカウンタ２０−１の値は８ｍ
ｓ間隔でカウントアツプされる。

このように計測用アップカウンタ２０−１のカウント速
度は負荷の動作状態に応じて変化し、消費電力が大きい
とカウント速度は早く、消費電力が小さいと、カウント
速度は遅くなる。この結果、計測用アップカウンタ２０
−１の値は電力消費値に追随した値となる。

しかして、二次電池１１の充電を開始すると、カウント
速度指定回路２０−２は８ｍｓのクロック信号を出力し
、また反転回路２０−４は計測用アップカウンタ２０−
１の値を反転する。この結果、計測用アップカウンタ２
０−１の内容は放電終了時の反転値を初期値として８ｍ
ｓ間隔でカウントアツプされてゆく、これによって計測
用ア。

プカウンタ２０〜１の値が“初期値＋放電終了時の値”
に達すると、カウンタ値検出回路２０−３はカウント速
度指定回路２０−２に対してストップ信号を与え、計測
用アップカウンタ２０−１の計ａ＃作を停止させる。こ
の場合、アラームや表示等の手段によって充電終了を単
に報知するようにしてもよいが１本実施例においては充
電終了の報知と共に二次電池１１の充電回路を自動的に
遮断するようにしている。

このように二次電池１１を充電する場合には。

その放電量に応じた時間分急速充電することがで♂る。

なお、上記実施例は、二次電池を内蔵した小型電子４１
１器としてハンドスキャナを例に挙げたが、その他の電
子機器でもよく、また二次電池としてはＮ１−ｃｄ主電
池その他のアルカリ電池等であってもよい。

［発明の効果］ この発明によれば、二次電池の放電量に応じてその充電
時間を制御するようにしたから、二次電池の過充電を確
実に防止することができる。

１１・・・・・・二次電池、１２・・・・・・ＣＰＵ、
１７・・・・・・ｉｔｔｇ制御部、２０・・・・・・充
電制御部、２０−１・・・・・・計測用アップカウンタ
、２０−２・・・・・・カウント速度指定回路、２０−
３・・・・・・カウンタ値検出回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 二次電池と、 この二次電池の放電量を計測する計測用カウンタと、 負荷の電力使用状態に応じて前記計測用カウンタのカウ
   ント速度を決定するカウント速度決定手段と、 前記計測用カウンタの計測値に応じて前記二次電池の充
   電時間を制御する充電制御手段と、を具備したことを特
   徴とするバッテリ充電装置。