JPH04347542A - バッテリーにより駆動される機器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はニッカド電池等により駆
動されるポータブルＣＤやビデオカメラ型ＶＴＲ等とし
ての利用が可能なバッテリーにより駆動される機器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ポータブルＣＤやビデオカメラ型ＶＴＲ
等の機器に使用される電池の代表例としてニッカド電池
がある。ニッカド電池の放電終始電圧は一般的には１．
０　Ｖ／セルとされている。だが、実使用において部分
放電−再充電の繰り返し又は１．０　Ｖ／セル以上まで
の放電−再充電を繰り返して使用する場合がある。これ
らの繰り返した後に完全放電（１．０Ｖ／セル以下）　
した時には図３に示す段落ちした放電特性（点線）が見
られる。これをニッカド電池のメモリー効果と呼んでい
る。メモリー効果が現れると初期放電特性（実線）に比
べ、バッテリーの放電特性が極端に短くなってしまう。

【０００３】この影響を受けないようにするにはバッテ
リー駆動機器側のシャットオフ電圧（　機器の規定する
最低動作電圧）　又はバッテリー残量警告開始電圧を１
．０　Ｖ／セル以下に設定する必要がある。だが、実際
問題として、１．０　Ｖ／セル以上に設定せざる得ない
場合もあるので、この場合には残っている電荷を以下に
述べるような方法で完全放電させることにより、メモリ
ー効果を生じないようにしている。

【０００４】図４はニッカド電池を充電するための充電
器に組み込まれたメモリー効果な無くすための回路例で
ある。

【０００５】充電器３０にはニッカド電池が着脱自在な
電池ホルダ（図外）が設けられている。図中３３、３４
は電池ホルダの電極であり、これにはスイッチＳＷ等を
介して充電回路・電源３１が接続されている。スイッチ
ＳＷの接点は通常１　側に設定されているので、電池ホ
ルダにニッカド電池が装着されると、充電回路・電源３
１から供給される電流によりニッカド電池が充電される
ような基本構成となっている。

【０００６】ただ、ニッカド電池の使用時間が極端に短
くなったとユーザが判断したときには、ニッカド電池を
装着した状態で、リフレッシュスイッチ３５をオンにす
る。すると、マイクロコンピュータ３２は次のように動
作する。まず、出力ポート（ｄ）　から信号がインバー
タＴ１に向けて出力され、ニッカド電池の電圧のデータ
が分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２を通じてＡ／Ｄ入力用の入力ポー
ト（ｂ）　に逐次転送される。

【０００７】そしてニッカド電池の電圧が所定電位によ
り下がっていると判断したときには、充電回路・電源３
１の停止させる他、スイッチＳＷの接点を１　側から２
　側に切り替える。すると、ニッカド電池に残っている
電荷は抵抗Ｒ３により放電される。この放電電圧はマイ
クロコンピュータ３２により監視されているので、ニッ
カド電池が完全放電（１．０　Ｖ／セル以下）　となっ
たと判断したときには、上記とは反対に、スイッチＳＷ
の接点を２　側から１　側に切り替える一方、充電回路
・電源３１を起動させる。すると、ニッカド電池の充電
が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例による場合には、ニッカド電池のメモリー効果を無
くすには、その度にユーザがリフレッシュスイッチ３５
を入れなければならず非常に煩わしい。またニッカド電
池の使用時間が実際に極端に短くなってユーザが不便を
感じなければ、ニッカド電池にメモリー効果が生じてい
ることが判らず、この点でも使い勝手が悪いという欠点
がある。

【０００９】本発明は上記した背景の下で創作されたも
のであり、その目的とするところは、ユーザが何の操作
もすることなくメモリー効果を生じないようにすること
が可能なバッテリーにより駆動される機器を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のバッテリーによ
り駆動される機器は、機器本体側から放電命令信号が一
旦入力されると、蓄電荷を許容範囲内で放電せしめる放
電回路を有するバッテリーと、機器本体側に接続された
当該バッテリーの充電電圧を検知する検知回路と、当該
検知回路の検知結果に基づいて放電命令信号を生成する
制御回路と、前記バッテリーが機器本体側から取り外さ
れる寸前に前記放電命令信号をバッテリー側の放電回路
に導く手段とを具備することを特徴としている。

【００１１】

【実施例】以下、本発明にかかるバッテリーにより駆動
される機器の一実施例について図面を参照して説明する
。図１はバッテリー側の回路図、図２は機器本体側の回
路図である。

【００１２】まず、バッテリー１０について図１を参照
して説明する。図中１３Ｐ　、１３Ｇ　はバッテリー本
体の外面に設けられた正又は負用の電極である。電極１
３Ｐ　、１３Ｇ　にはニッカド電池１１が接続されてい
る。この電極１３Ｐ　、１３Ｇ　の他に、機器本体側か
らの放電命令信号を導入するための電極１４が設けられ
ている。この電極１４には次に説明する放電回路１２が
接続されている。

【００１３】放電回路１２はトランジスタＴ１、Ｔ２を
主要構成とするトランジスタ回路であり、ニッカド電池
１１により電源供給されている。電極１４、抵抗Ｒ０を
介して放電命令信号β（　後述する）がトランジスタＴ
１のベースに入力されると、トランジスタＴ１がターン
オンする。と同時に、トランジスタＴ１のコレクタ側に
接続された抵抗Ｒ２、Ｒ３、ツェナーダイオードＺＤの
回路によって、トランジスタＴ２がターンオンする。し
かもトランジスタＴ２のコレクタ電圧がダイオードＤ１
を介してトランジスタＴ１のベースに導入されているの
で、放電命令信号が無くなっても、トランジスタＴ１の
ターンオンは維持される。一方、トランジスタＴ１のコ
レクタ側には抵抗Ｒ１が接続されているので、トランジ
スタＴ２がラッチされている間、ニッカド電池１１の蓄
電荷が抵抗Ｒ１により放電されることになる。その後、
ニッカド電池１１の充電電圧が所定電圧にまで下がると
、トランジスタＴ２のベース電圧がスレッシ電圧ＶＴＨ
以下となると、トランジスタＴ２とともにトランジスタ
Ｔ１もターンオフし、ニッカド電池１１の放電が停止さ
れる。

【００１４】さて、ニッカド電池１１の両端電圧をＥ、
ツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧をＥＺ　、トラ
ンジスタＴ２のエミッタ・ベース電圧をＥｂ　とすると
、トランジスタＴ２のベース電圧Ｖは次の通りとなる。 Ｖ＝〔（　Ｅ−ＥＺ　）・Ｒ３／Ｒ２　＋　Ｒ３　〕＋
ＥＺ　よって、Ｖ−Ｅｂ　≦１．０　Ｖ／セルとなるよ
うに回路定数を設定すれば、ニッカド電池１１は完全放
電（１．０　Ｖ／セル以下）　することになる。つまり
機器本体側から放電命令信号が一旦入力されると、ニッ
カド電池１１の蓄電荷が放電され、完全放電したところ
で放電が自動的に停止するようになっている。

【００１５】次に、機器本体２０の構成について図２を
参照して説明する。機器本体２０にはバッテリー１０を
出し入れするための電池ホルダが設けられており、電池
ホルダに装着されたバッテリー１０により機器本体２０
の内蔵回路（負荷）が電源供給され駆動するようになっ
ている。

【００１６】より詳しく説明すると、この電池ホルダに
は電極２３Ｐ　、２３Ｇ　、２４及びスイッチ２５が設
けられている。即ち、電池ホルダにバッテリー１０を装
着すると、電極１３Ｐ、１３Ｇ　、電極１４に電極２３
Ｐ　、２３Ｇ　、２４が夫々接触状態となると同時に、
バッテリー装着有無検出用のスイッチ２５がオフからオ
ンに切り替わるようになっている。 また、図示されていないものの電池ホルダの周辺には、
バッテリー１０の装填時にこれを保持するためロック機
構が設けられており、これにはスイッチ２６が設けられ
ている。即ち、バッテリー１０を電池ホルダから取り外
す際、ロック機構が解除され、スイッチ２６がオフから
オンに瞬時的に切り替わるようになっている。

【００１７】上記電極２３Ｐ　、２３Ｇ　には電源ライ
ンαに接続されており、この電源ラインにαには、後述
する検知回路２１、スイッチＳＷを介して負荷が接続さ
れている。

【００１８】検知回路２１は分圧抵抗Ｒ５、Ｒ６からな
り、電源ラインαに通電されたバッテリー１０の充電電
圧を分圧抵抗Ｒ５、Ｒ６により分圧し、分圧電圧を制御
回路２２たるマイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換用入力
ポートに導いてある。また、これとは別の入力ポートに
はスイッチ２５の出力を導いてある。

【００１９】制御回路２２は、スイッチ２５の出力によ
りバッテリー１０が装填されているか否かを判定する。 そしてバッテリー１０が装填されていると判定したとき
には、検知回路２１により検知されたバッテリー１０の
充電電圧がシャットオフ電圧（　機器本体２０が動作し
得る最低動作電圧）　又は残量警告電圧（　シャットオ
フ電圧の近くまで低下してバッテリー１０の残量警告す
べき電圧）　より大きいか小さいかを判定し、小さいと
判定したときには、図外の警告ランプを点灯させる一方
、正のパルス信号である放電命令信号βを生成する。放
電命令信号βはマイクロコンピュータの出力ポートを介
して出力され、バッファ２７、トランジスタ２８を通じ
て電極２４に導かれる。ただ、制御回路２２から放電命
令信号βが出力されても、トランジスタ２８はスイッチ
２６がオンでないと動作しないので、スイッチ２６がオ
ンであるときに、放電命令信号βが電極２４に導かれる
ようになっている。

【００２０】なお、スイッチ２６及びトランジスタ２８
は、バッテリー１０が機器本体２０から取り外される寸
前に放電命令信号βをバッテリー１０の放電回路１２に
導く手段に相当する。

【００２１】次に、以上のように構成されたバッテリー
により駆動される機器の動作について説明する。バッテ
リー１０が機器本体２０に装填されると、バッテリー１
０の充電電圧がシャットオフ電圧等より大きいときには
、この充電電圧が電源ラインαを介して各負荷に通電さ
れる。 その後、バッテリー１０の充電電圧が下がり、制御回路
２０がシャットオフ電圧等より小さいと判定したならば
、上記の通り放電命令信号βを出力する。このときバッ
テリー１０は依然電池ホルダに装填されたままであるの
で、スイッチ２６がオンとはなり得ず、放電命令信号β
がバッテリー１０の放電回路１２に導かれることはない
。

【００２２】図外の警告ランプを点灯によりユーザはバ
ッテリー１０を充電する必要のあることが判る。そして
ユーザがバッテリー１０を電池ホルダから取り外すと、
この寸前にスイッチ２６が瞬時にオフからオンに切り替
わるので、放電命令信号βが機器本体２０側の電極２４
、バッテリー１０側の電極１４を通じて放電回路１２に
導かれる。放電回路１２に一旦放電命令信号βが入力さ
れると、バッテリー１０が機器本体２０から完全に取り
外された状態でも、放電回路１２が上記した通りの動作
をし、ニッカド電池１１は自動的に完全放電（１．０　
Ｖ／セル以下）　することになる。

【００２３】なお、ニッカド電池１１の放電中にバッテ
リー１０が充電器に接続された場合には、充電器より生
成された充電電流が放電回路１２の抵抗Ｒ１に流れると
いう事態となる。だが、バッテリー１０が充電器に接続
された状態で、電極１３Ｇ　と電極１４とが短絡される
ことになる充電器側での構成を採るならば、トランジス
タＴ１、Ｔ２は何れもオフとなり、抵抗Ｒ１がオープン
となるので、上記事態を回避することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上、本発明にかかるバッテリーにより
駆動される機器による場合には、バッテリーの充電電圧
が所定値以下に低下すると、バッテリーが自動的に完全
放電するような構成となっているので、ユーザが何の操
作もすることなく、バッテリーのメモリー効果を生じな
いようにすることができる。よって、従来に比べると機
器の使い勝手が遙かに良好となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の機器を説明するためのバッテリー側
の回路図である。

【図２】本実施例の機器を説明するための機器本体側の
回路図である。

【図３】ニッカド電池の放電特性を示すグラフである。

【図４】ニッカド電池を充電するための充電器に組み込
まれたメモリー効果な無くすための回路例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０　　バッテリー １１　　ニッカド電池 １２　　放電回路 ２０　　機器本体 ２１　　検知回路 ２２　　制御回路 β　　放電命令信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　機器本体側から放電命令信号が一旦入
   力されると、蓄電荷を許容範囲内で放電せしめる放電回
   路を有するバッテリーと、機器本体側に接続された当該
   バッテリーの充電電圧を検知する検知回路と、当該検知
   回路の検知結果に基づいて放電命令信号を生成する制御
   回路と、前記バッテリーが機器本体側から取り外される
   寸前に前記放電命令信号をバッテリー側の放電回路に導
   く手段とを具備することを特徴とするバッテリーにより
   駆動される機器。