JPH0548545U - 電池の充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モジュール数を変更して、充電できる電池の
個数を調整する。 【構成】 充電装置の充電制御回路５は、直列に接続さ
れた複数の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・
を備える。充電切換モジュールは、充電情報信号を出力
する出力端子Ａと、充電情報信号が入力される入力端子
Ｂと、入力端子Ｂから入力される充電情報信号を検出し
て、接続された電池の充電を制御し、充電状態に対応し
た充電情報信号を出力する演算回路を内蔵している。 【効果】 充電切換モジュールの使用個数を増加して、
充電できる電池の数を増加できる。設計時に電池の個数
を特定する必要がない。同じ充電切換モジュールを使用
することによって、設計を簡素化し、安価に多量生産で
きる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、主としてニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素電池等の電 池を充電する装置に関し、とくに、複数の電池を順番に充電する装置に関する

【０００２】

【従来の技術】

複数の電池を充電する場合、全ての電池を同時に充電する方式と、各電池を順 番に切り換えて充電する方式とがある。同時に充電する方式は、発熱が多く、使 用する素子に大容量のものを使用し、さらに、放射する雑音が大きくなるなど欠 点がある。このことから、複数の電池を順番に切り換えて充電する充電装置が使 用される。複数の電池を順番に充電する装置は、１個の電池の充電が完了すると 、次の電池に切り換えて充電する必要がある。

【０００３】 このことを実現する充電装置は、特開昭５６−１１０４４６号公報に記載され ている。この公報に記載される装置を図５に示している。この充電装置は、充電 用電源１と、各電池に接続された自動切換回路２と、自動切換回路２を制御する 充電検出回路３とを備えている。この充電装置は、電池４の電圧を検出し、充電 する電池４が満充電になると次の電池に切り換えて、各電池を順番に充電するよ うになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この回路構成の充電装置は、充電する電池の個数に合わせて設計する必要があ る。このため、充電する電池の数が増加すると、その都度、自動切換回路と充電 検出回路を設計変更する必要があって、電池の充電個数を変更することが難しい 欠点がある。充電個数に余裕をみて、実際にはほとんど使用しないほど多くの電 池を充電できるようにように設計することも可能である。しかしながら、充電個 数の増加は、コストを高くすると共に、全体の形状も大きくなる欠点がある。

【０００５】 電池の充電個数に関係なく、同一回路構成のモジュールが実用化できるなら、 種々の用途に最も便利な状態で使用できる。この考案は、このことを実現するこ とを目的に開発されたもので、この考案の重要な目的は、簡単かつ容易に、しか も安価に充電する電池の数を変更できる充電装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案の充電装置は、前述の目的を達成するために、下記の構成を備えてい る。充電装置は、充電用電源１と、複数の電池の充電をコントロールする充電制 御回路５とを備えている。

【０００７】 充電制御回路５は、複数の電池に接続される複数の充電切換モジュール６Ａ、 ６Ｂ、６Ｃ・・・を有する。充電切換モジュールは、充電情報信号を出力する出 力端子Ａと、他の充電切換モジュールの出力端子Ａから伝送される充電情報信号 が入力される入力端子Ｂと、入力端子Ｂから入力される充電情報信号を検出して 、接続された電池の充電を制御すると共に、充電状態に対応した充電情報信号を 出力する演算回路（図示せず）を内蔵している。複数の充電切換モジュール６Ａ 、６Ｂ、６Ｃ、・・が、出力端子Ａから充電情報信号を出力して複数の電池を順 番に充電しするように構成されている。

【０００８】

【作用】

この考案の充電装置は、順番に切り換えて複数の電池を充電する。その動作を 図１と図２とに基づいて説明する。 最初、電池４Ａが充電を開始する。 電池４Ａを充電する最優先の充電切換モジュール６Ａは、充電情報信号とし て「充電中」の信号を充電切換モジュール６Ｂに出力する。 「充電中」の充電情報信号が入力された充電切換モジュール６Ｂは、接続さ れた電池４Ｂに充電せず、さらに充電切換モジュール６Ｃに「充電中」の信号を 伝送する。 電池４Ａの充電が完了すると、充電切換モジュール６Ａは電池４Ａの充電を 停止して、出力端子Ａから「非充電」の信号を出力する。 「非充電」の信号が入力された充電切換モジュール６Ｂは、これに接続され た電池４Ｂに充電を開始する。充電する充電切換モジュール６Ｂは「充電中」の 信号を充電切換モジュール６Ｃに入力する。 充電切換モジュール６Ｃは、「充電中」の信号で、これに接続された電池４ Ｃに充電しない状態を保持する。 充電切換モジュール６Ｂに接続された電池４Ｂの充電が完了する。充電切換 モジュール６Ｂは、これに接続した４Ｂ電池の充電をした後、「非充電」の信号 を充電切換モジュール６Ｃに入力する。 「非充電」の充電情報信号が入力された充電切換モジュール６Ｃは、これに 接続した電池４Ａに充電を開始し、充電が完了すると充電を停止する。

【０００９】 ところで、この考案の充電装置は、好ましくは、図１に示すように、終端の充 電切換モジュール６Ｃの出力端子Ａを充電切換モジュール６Ａの入力端子Ｂに接 続して、閉ループに接続する。ループに接続した複数の充電切換モジュール６Ａ 、６Ｂ、６Ｃは、充電を完了した電池を未充電電池に入れ換えることによって、 連続して未充電電池を充電できる特長がある。それは、充電情報信号を順番にル ープに循環できるからである。

【００１０】 ループに接続した充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、かならずし も最初に充電する電池を特定する必要がない。ループに循環して全ての電池を充 電できるからである。ただ、実際に使用する充電装置は、電池を充電する順番が 決っていると便利に使用できる。このことを実現するには、図１に示すように、 例えば、最優先の充電切換モジュール６Ａの順位端子Ｃを例えばアースに接続す ることで実現できる。

【００１１】 以上の動作で接続された入力端子Ｂを充電する充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ 、６Ｃ、・・は、下記のからの全ての条件のときに、接続した電池を充電す る。 電池が充電切換モジュールに接続される。 接続された電池は未充電状態である。 入力端子Ｂに「非充電」の充電情報信号が入力される。

【００１２】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。但し、以下に示す実施例 は、この考案の技術思想を具体化するための電池の充電装置を例示すものであっ て、この考案の充電装置は、各充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・に接 続する電池の数、出力端子Ａと入力端子Ｂとを接続するリード線の数、充電情報 信号等を下記のものに特定するものでない。この考案の充電装置は、実用新案登 録請求の範囲に於て、種々の変更を加えることができる。

【００１３】 更に、この明細書は、実用新案登録請求の範囲を理解し易いように、実施例に 示される部材に対応する番号を、「実用新案登録請求の範囲」、および「課題を 解決する為の手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、実用新案登録請 求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１４】 図２に示す電池の充電装置は、充電用電源１と、複数の電池の充電をコントロ ールする充電制御回路５とを備えている。

【００１５】 充電用電源１は、入力された１００ボルトの交流を電池の充電電圧に変更して 直流にする。複数の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・に接続された電 池は順番に充電されて、一緒に充電されない。このため、充電用電源１は、全て の電池を同時に充電する容量を必要とせず、１個または１巻の電池を充電できる 容量に設計される。

【００１６】 通常、充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、１巻の電池を接続する ように設計される。ただ、充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、例え ば２〜３巻の電池を接続して充電するように設計することも可能である。複数の 電池を接続して充電する充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、それほ ど多くの電池を接続することはないので、全ての電池を一緒に充電することが可 能である。例えば、充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃを２巻の電池を接続で きるように設計し、この充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃを３組接続して、 全体で６巻の電池を充電できるように設計することも可能である。複数の電池を 接続して一緒に充電する充電装置の充電電源は、同時に充電する電池を一緒に充 電できる容量に設計される。

【００１７】 充電制御回路５は、複数の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・を備え ている。充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、電池を接続する充電端 子と、充電情報信号を出力する出力端子Ａと、他の充電切換モジュール６Ａ、６ Ｂ、６Ｃ、・・の出力端子Ａから伝送される充電情報信号が入力される入力端子 Ｂと、入力端子Ｂから入力される充電情報信号を検出して、接続された電池の充 電を制御すると共に、充電状態に対応した充電情報信号を出力する演算回路（図 示せず）を内蔵している。

【００１８】 複数の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、出力端子Ａと入力端子 Ｂとが接続されて互いに直列に接続されている。さらに、終端に接続された充電 切換モジュールの出力端子Ａは、最優先に接続された充電切換モジュール６Ａの 入力端子Ｂに接続されて、充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は閉ルー プを構成するように接続されている。さらに、最初に電池を充電する最優先の充 電切換モジュール６Ａは、別のものと区別するために、優先順位を決定する順位 端子Ｃをアースに接続している。

【００１９】 複数の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は何れかひとつが電池を充 電し、充電が終了すると次の充電切換モジュールに接続された電池を充電する。 各充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・の演算回路は、ワンチップチマイ コンで構成される。ワンチップチマイコンは、接続する電池の電圧を検出してデ ジタル量に変換するＡ／Ｄコンバータ（図示せず）と、Ａ／Ｄコンバータから信 号を演算処理するＣＰＵ（図示せず）と、メモリ（図示せず）とを備えている。

【００２０】 演算回路は、Ａ／Ｄコンバータから入力される電圧を演算処理して、電池が接 続されたかどうか、さらに、接続された電池が未充電状態にあるか満充電状態に あるかを演算し、さらに、入力端子Ｂに入力される充電情報信号を判断して、接 続された電池の充電状態を制御する。

【００２１】 充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・に内蔵されているマイコンは、図 ３のフローチャートで示すように演算処理して、最優先の充電切換モジュール６ Ａに接続された未充電電池４Ａを充電する。

【００２２】 充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・の充電端子に電池を接続して、 リセットする。 各充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、出力端子Ａを”Ｌ”とす る。 各充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、未充電電池４Ａ、４Ｂ、 ４Ｃ・・が接続されているかどうかを判断する。 未充電電池４Ａ、４Ｂ、４Ｃ・・が接続されていると判断した充電切換モジ ュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、順位端子Ｃが”Ｈ”または”Ｌ”であるかを 検出する。最優先の充電切換モジュール６Ａは、順位端子Ｃが”Ｌ”、その他の 充電切換モジュール６Ｂ、６Ｃ、・・は、順位端子Ｃを”Ｈ”と判別する。最優 先の充電切換モジュール６Ａは、順位端子Ｃをアースに接続して”Ｌ”となって いる。その他の全ての充電切換モジュール６Ｂ、６Ｃ、・・は、順位端子Ｃをア ースに接続せず、”Ｈ”となっている。したがって、最優先の充電切換モジュー ル６Ａのみが、電池の充電を開始する。 最優先の充電切換モジュール６Ａが電池４Ａの充電を完了すると、出力端子 ＡＦ”Ｌ”から”Ｈ”となる。 一方、順位端子Ｃを”Ｈ”と判別した充電切換モジュール６Ｂ、６Ｃ、・・ は、順位単位の”Ｈ”、”Ｌ”を識別した後、０．５秒遅れて、入力端子Ｂの” Ｈ”と”Ｌ”とを判別し、”Ｌ”のときは出力端子Ａを”Ｈ”とする。”Ｈ”の ときはその信号を出力端子Ａに伝送する。

【００２３】 〜の工程で、最優先の充電切換モジュール６Ａに接続した電池の充電を完 了し、その後図４に示すフローチャートで、全ての未充電電池を充電する。図４ のフローチャートは、次の通りである。 各充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、未充電電池４Ａ、４Ｂ、 ４Ｃ・・を接続しているかどうかを判別する。 未充電電池があると判断した充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は 、入力端子Ｂが”Ｈ”か”Ｌ”かを鑑別する。 入力端子Ｂが”Ｌ”である充電切換モジュール６Ｂは、出力端子Ａを”Ｈ” として未充電電池４Ｂに充電し、電池の充電が完了すると、出力端子Ａを”Ｌ” とする。出力端子Ａの”Ｈ”は、次段の充電切換モジュール６Ｃの入力端子Ｂに 入力される。 入力端子Ｂが”Ｈ”である充電切換モジュール６Ｃは、出力端子Ａを”Ｈ” として、次段の未充電電池の充電を停止する。 一方、未充電電池を「なし」と判断した充電切換モジュールがあると、入力 端子Ｂの信号を識別し、入力端子Ｂが”Ｈ”のときは出力端子Ａを”Ｈ”とし、 入力端子Ｂが”Ｌ”のときは出力端子Ａを”Ｌ”とする。すなわち、未充電電池 を接続しない充電切換モジュールは、入力端子Ｂの信号をそのまま出力端子Ａに 伝送する。

【００２４】 その後、〜のループを繰り返して、各充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６ Ｃ、・・に接続された未充電電池４Ａ、４Ｂ、４Ｃ・・を充電する。すなわち、 電池の充電を完了した充電切換モジュールは、次段の充電切換モジュールに充電 情報信号として”Ｌ”信号を伝送し、”Ｌ”が入力された充電切換モジュールは 未充電電池に充電を開始し、電池の充電が完了すると次段の充電切換モジュール に”Ｌ”信号を伝送する。

【００２５】 図１と図２に示す充電装置は、１本の信号ラインを使用して、”Ｈ”、”Ｌ” で識別される充電情報信号を次段に伝送している。この考案の充電装置は、充電 情報信号を”Ｈ”または”Ｌ”信号に特定しない。充電情報信号は、たとえば、 複数ビットのパルス信号とすることもできる。また、決められた電位のアナログ 信号とすることもできる。さらに、この考案の充電装置は、充電情報信号を複数 本の信号ラインを介して次段に伝送することもできる。このことを実現する充電 切換モジュールは、複数の出力端子と入力端子とを装備する。複数の信号ライン で充電情報信号を伝送する充電装置は、雑音による誤動作等を効果的に防止して 、正確に未充電電池を充電できる特長がある。また、充電する電池の順番等を自 由に設計できる特長もある。

【００２６】 図１と図２とに示す充電装置は、充電切換モジュール６Ａの順位端子Ｃをアー スに接続して、最優先の充電切換モジュール６Ａを特定している。このように、 最初に充電を開始する充電切換モジュール６Ａを特定した充電装置は、どの電池 が先に充電されるかが決っているので、便利に使用できる。ただ、この考案の充 電装置は、必ずしも充電する電池の順番を特定する必要はない。最優先に充電す る電池を特定しない装置は、順位端子を設けてこれをアースに接続する必要がな い。

【００２７】 さらにまた、図に示す充電装置は、複数の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６ Ｃ、・・をループに接続している。ループの充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６ Ｃ、・・は、充電電池を順番に切り換えて、最後の電池の充電が完了すると最初 の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・に接続された電池を充電できるの で、充電を完了した電池を未充電電池に交換すると、連続して充電できる特長が ある。ただ、この考案の充電装置は、ループに接続しないで、セットした総ての 電池を充電できるので必ずしも充電切換モジュールをループに接続する必要はな い。

【００２８】

【考案の効果】 この考案の充電装置は、充電切換モジュールを設計するときに、充電する電池 の個数を特定して専用に設計する必要がない。それは、同じ回路構成の充電切換 モジュールを直列にし、その数を増加することによって、電池の充電個数を増加 できるからである。このため、この考案の充電装置は、同じ回路の充電切換モジ ュールの使用個数を調整して、充電できる電池数を自由に変更できる。したがっ て、この考案の充電装置は、充電する電池の数に関係なく、簡単かつ容易に、し かも安価に多量生産できる特長がある。

【提出日】平成４年５月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】 【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、主としてニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素電池等の電 池を充電する装置に関し、とくに、複数の電池を順番に充電する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

複数の電池を充電する場合、全ての電池を同時に充電する方式と、各電池を順 番に切り換えて充電する方式とがある。同時に充電する方式は、発熱が多く、使 用する素子に大容量のものを使用し、さらに、放射する雑音が大きくなるなど欠 点がある。このことから、複数の電池を順番に切り換えて充電する充電装置が使 用される。複数の電池を順番に充電する装置は、１個の電池の充電が完了すると 、次の電池に切り換えて充電する必要がある。

【０００３】 このことを実現する充電装置は、特開昭５６−１１０４４６号公報に記載され ている。この公報に記載される装置を図５に示している。この充電装置は、充電 用電源１と、各電池に接続された自動切換回路２と、自動切換回路２を制御する 充電検出回路３とを備えている。この充電装置は、電池４の電圧を検出し、充電 する電池４が満充電になると次の電池に切り換えて、各電池を順番に充電するよ うになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この回路構成の充電装置は、充電する電池の個数に合わせて設計する必要があ る。このため、充電する電池の数が増加すると、その都度、自動切換回路と充電 検出回路を設計変更する必要があって、電池の充電個数を変更することが難しい 欠点がある。充電個数に余裕をみて、実際にはほとんど使用しないほど多くの電 池を充電できるようにように設計することも可能である。しかしながら、充電個 数の増加は、コストを高くすると共に、全体の形状も大きくなる欠点がある。

【０００５】 電池の充電個数に関係なく、同一回路構成のモジュールが実用化できるなら、 種々の用途に最も便利な状態で使用できる。この考案は、このことを実現するこ とを目的に開発されたもので、この考案の重要な目的は、簡単かつ容易に、しか も安価に充電する電池の数を変更できる充電装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案の充電装置は、前述の目的を達成するために、下記の構成を備えてい る。充電装置は、充電用電源１と、複数の電池の充電をコントロールする充電制 御回路５とを備えている。

【０００７】 充電制御回路５は、複数の電池に接続される複数の充電切換モジュール６Ａ、 ６Ｂ、６Ｃ・・・を有する。充電切換モジュールは、充電情報信号を出力する出 力端子Ａと、他の充電切換モジュールの出力端子Ａから伝送される充電情報信号 が入力される入力端子Ｂと、入力端子Ｂから入力される充電情報信号を検出して 、接続された電池の充電を制御すると共に、充電状態に対応した充電情報信号を 出力する演算回路（図示せず）を内蔵している。複数の充電切換モジュール６Ａ 、６Ｂ、６Ｃ、・・が、出力端子Ａから充電情報信号を出力して複数の電池を順 番に充電しするように構成されている。

【０００８】

【作用】

この考案の充電装置は、順番に切り換えて複数の電池を充電する。その動作を 図１と図２とに基づいて説明する。 最初、電池４Ａが充電を開始する。 電池４Ａを充電する最優先の充電切換モジュール６Ａは、充電情報信号とし て「充電中」の信号を充電切換モジュール６Ｂに出力する。 「充電中」の充電情報信号が入力された充電切換モジュール６Ｂは、接続さ れた電池４Ｂに充電せず、さらに充電切換モジュール６Ｃに「充電中」の信号を 伝送する。 電池４Ａの充電が完了すると、充電切換モジュール６Ａは電池４Ａの充電を 停止して、出力端子Ａから「非充電」の信号を出力する。 「非充電」の信号が入力された充電切換モジュール６Ｂは、これに接続され た電池４Ｂに充電を開始する。充電する充電切換モジュール６Ｂは「充電中」の 信号を充電切換モジュール６Ｃに入力する。 充電切換モジュール６Ｃは、「充電中」の信号で、これに接続された電池４ Ｃに充電しない状態を保持する。 充電切換モジュール６Ｂに接続された電池４Ｂの充電が完了する。充電切換 モジュール６Ｂは、これに接続した４Ｂ電池の充電をした後、「非充電」の信号 を充電切換モジュール６Ｃに入力する。 「非充電」の充電情報信号が入力された充電切換モジュール６Ｃは、これに 接続した電池４Ａに充電を開始し、充電が完了すると充電を停止する。

【０００９】 ところで、この考案の充電装置は、好ましくは、図１に示すように、終端の充 電切換モジュール６Ｃの出力端子Ａを充電切換モジュール６Ａの入力端子Ｂに接 続して、閉ループに接続する。ループに接続した複数の充電切換モジュール６Ａ 、６Ｂ、６Ｃは、充電を完了した電池を未充電電池に入れ換えることによって、 連続して未充電電池を充電できる特長がある。それは、充電情報信号を順番にル ープに循環できるからである。

【００１０】 ループに接続した充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、かならずし も最初に充電する電池を特定する必要がない。ループに循環して全ての電池を充 電できるからである。ただ、実際に使用する充電装置は、電池を充電する順番が 決っていると便利に使用できる。このことを実現するには、図１に示すように、 例えば、最優先の充電切換モジュール６Ａの順位端子Ｃを例えばアースに接続す ることで実現できる。

【００１１】 以上の動作で接続された入力端子Ｂを充電する充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ 、６Ｃ、・・は、下記のからの全ての条件のときに、接続した電池を充電す る。 電池が充電切換モジュールに接続される。 接続された電池は未充電状態である。 入力端子Ｂに「非充電」の充電情報信号が入力される。

【００１２】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。但し、以下に示す実施例 は、この考案の技術思想を具体化するための電池の充電装置を例示すものであっ て、この考案の充電装置は、各充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・に接 続する電池の数、出力端子Ａと入力端子Ｂとを接続するリード線の数、充電情報 信号等を下記のものに特定するものでない。この考案の充電装置は、実用新案登 録請求の範囲に於て、種々の変更を加えることができる。

【００１３】 更に、この明細書は、実用新案登録請求の範囲を理解し易いように、実施例に 示される部材に対応する番号を、「実用新案登録請求の範囲」、および「課題を 解決する為の手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、実用新案登録請 求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１４】 図２に示す電池の充電装置は、充電用電源１と、複数の電池の充電をコントロ ールする充電制御回路５とを備えている。

【００１５】 充電用電源１は、入力された１００ボルトの交流を電池の充電電圧に変更して 直流にする。複数の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・に接続された電 池は順番に充電されて、一緒に充電されない。このため、充電用電源１は、全て の電池を同時に充電する容量を必要とせず、１個または１巻の電池を充電できる 容量に設計される。

【００１６】 通常、充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、１巻の電池を接続する ように設計される。ただ、充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、例え ば２〜３巻の電池を接続して充電するように設計することも可能である。複数の 電池を接続して充電する充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、それほ ど多くの電池を接続することはないので、全ての電池を一緒に充電することが可 能である。例えば、充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃを２巻の電池を接続で きるように設計し、この充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃを３組接続して、 全体で６巻の電池を充電できるように設計することも可能である。複数の電池を 接続して一緒に充電する充電装置の充電電源は、同時に充電する電池を一緒に充 電できる容量に設計される。

【００１７】 充電制御回路５は、複数の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・を備え ている。充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、電池を接続する充電端 子と、充電情報信号を出力する出力端子Ａと、他の充電切換モジュール６Ａ、６ Ｂ、６Ｃ、・・の出力端子Ａから伝送される充電情報信号が入力される入力端子 Ｂと、入力端子Ｂから入力される充電情報信号を検出して、接続された電池の充 電を制御すると共に、充電状態に対応した充電情報信号を出力する演算回路（図 示せず）を内蔵している。

【００１８】 複数の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、出力端子Ａと入力端子 Ｂとが接続されて互いに直列に接続されている。さらに、終端に接続された充電 切換モジュールの出力端子Ａは、最優先に接続された充電切換モジュール６Ａの 入力端子Ｂに接続されて、充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は閉ルー プを構成するように接続されている。さらに、最初に電池を充電する最優先の充 電切換モジュール６Ａは、別のものと区別するために、優先順位を決定する順位 端子Ｃをアースに接続している。

【００１９】 複数の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は何れかひとつが電池を充 電し、充電が終了すると次の充電切換モジュールに接続された電池を充電する。 各充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・の演算回路は、ワンチップチマイ コンで構成される。ワンチップマイコンは、接続する電池の電圧を検出してデジ タル量に変換するＡ／Ｄコンバータ（図示せず）と、Ａ／Ｄコンバータから信号 を演算処理するＣＰＵ（図示せず）と、メモリ（図示せず）とを備えている。

【００２０】 演算回路は、Ａ／Ｄコンバータから入力される電圧を演算処理して、電池が接 続されたかどうか、さらに、接続された電池が未充電状態にあるか満充電状態に あるかを演算し、さらに、入力端子Ｂに入力される充電情報信号を判断して、接 続された電池の充電状態を制御する。

【００２１】 充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・に内蔵されているマイコンは、図 ３のフローチャートで示すように演算処理して、最優先の充電切換モジュール６ Ａに接続された未充電電池４Ａを充電する。

【００２２】 充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・の充電端子に電池を接続して、 リセットする。 各充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、出力端子Ａを”Ｌ”とす る。 各充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、未充電電池４Ａ、４Ｂ、 ４Ｃ・・が接続されているかどうかを判断する。 未充電電池４Ａ、４Ｂ、４Ｃ・・が接続されていると判断した充電切換モジ ュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、順位端子Ｃが”Ｈ”または”Ｌ”であるかを 検出する。最優先の充電切換モジュール６Ａは、順位端子Ｃが”Ｌ”、その他の 充電切換モジュール６Ｂ、６Ｃ、・・は、順位端子Ｃを”Ｈ”と判別する。最優 先の充電切換モジュール６Ａは、順位端子Ｃをアースに接続して”Ｌ”となって いる。その他の全ての充電切換モジュール６Ｂ、６Ｃ、・・は、順位端子Ｃをア ースに接続せず、”Ｈ”となっている。したがって、最優先の充電切換モジュー ル６Ａのみが、電池の充電を開始する。 最優先の充電切換モジュール６Ａが電池４Ａの充電を完了すると、出力端子 Ａは”Ｌ” から”Ｈ”となる。 一方、順位端子Ｃを”Ｈ”と判別した充電切換モジュール６Ｂ、６Ｃ、・・ は、順位単位の”Ｈ”、”Ｌ”を識別した後、０．５秒遅れて、入力端子Ｂの” Ｈ”と”Ｌ”とを判別し、”Ｌ”のときは出力端子Ａを”Ｈ”とする。”Ｈ”の ときはその信号を出力端子Ａに伝送する。

【００２３】 〜の行程で、最優先の充電切換モジュール６Ａに接続した電池の充電を完 了し、その後図４に示すフローチャートで、全ての未充電電池を充電する。図４ のフローチャートは、次の通りである。 各充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は、未充電電池４Ａ、４Ｂ、 ４Ｃ・・を接続しているかどうかを判別する。 未充電電池があると判断した充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・は 、入力端子Ｂが”Ｈ”か”Ｌ”かを鑑別する。 入力端子Ｂが”Ｌ”である充電切換モジュール６Ｂは、出力端子Ａを”Ｈ” として未充電電池４Ｂに充電し、電池の充電が完了すると、出力端子Ａを”Ｌ” とする。出力端子Ａの”Ｈ”は、次段の充電切換モジュール６Ｃの入力端子Ｂに 入力される。 入力端子Ｂが”Ｈ”である充電切換モジュール６Ｃは、出力端子Ａを”Ｈ” として、次段の未充電電池の充電を停止する。 一方、未充電電池を「なし」と判断した充電切換モジュールがあると、入力 端子Ｂの信号を識別し、入力端子Ｂが”Ｈ”のときは出力端子Ａを”Ｈ”とし、 入力端子Ｂが”Ｌ”のときは出力端子Ａを”Ｌ”とする。すなわち、未充電電池 を接続しない充電切換モジュールは、入力端子Ｂの信号をそのまま出力端子Ａに 伝送する。

【００２４】 その後、〜のループを繰り返して、各充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６ Ｃ、・・に接続された未充電電池４Ａ、４Ｂ、４Ｃ・・を充電する。すなわち、 電池の充電を完了した充電切換モジュールは、次段の充電切換モジュールに充電 情報信号として”Ｌ”信号を伝送し、”Ｌ”が入力された充電切換モジュールは 未充電電池に充電を開始し、電池の充電が完了すると次段の充電切換モジュール に”Ｌ”信号を伝送する。

【００２５】 図１と図２に示す充電装置は、１本の信号ラインを使用して、”Ｈ”、”Ｌ” で識別される充電情報信号を次段に伝送している。この考案の充電装置は、充電 情報信号を”Ｈ”または”Ｌ”信号に特定しない。充電情報信号は、たとえば、 複数ビットのパルス信号とすることもできる。また、決められた電位のアナログ 信号とすることもできる。さらに、この考案の充電装置は、充電情報信号を複数 本の信号ラインを介して次段に伝送することもできる。このことを実現する充電 切換モジュールは、複数の出力端子と入力端子とを装備する。複数の信号ライン で充電情報信号を伝送する充電装置は、雑音による誤動作等を効果的に防止して 、正確に未充電電池を充電できる特長がある。また、充電する電池の順番等を自 由に設計できる特長もある。

【００２６】 図１と図２とに示す充電装置は、充電切換モジュール６Ａの順位端子Ｃをアー スに接続して、最優先の充電切換モジュール６Ａを特定している。このように、 最初に充電を開始する充電切換モジュール６Ａを特定した充電装置は、どの電池 が先に充電されるかが決っているので、便利に使用できる。ただ、この考案の充 電装置は、必ずしも充電する電池の順番を特定する必要はない。最優先に充電す る電池を特定しない装置は、順位端子を設けてこれをアースに接続する必要がな い。

【００２７】 さらにまた、図に示す充電装置は、複数の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６ Ｃ、・・をループに接続している。ループの充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６ Ｃ、・・は、充電電池を順番に切り換えて、最後の電池の充電が完了すると最初 の充電切換モジュール６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、・・に接続された電池を充電できるの で、充電を完了した電池を未充電電池に交換すると、連続して充電できる特長が ある。ただ、この考案の充電装置は、ループに接続しないで、セットした総ての 電池を充電できるので必ずしも充電切換モジュールをループに接続する必要はな い。

【００２８】

【考案の効果】

この考案の充電装置は、充電切換モジュールを設計するときに、充電する電池 の個数を特定して専用に設計する必要がない。それは、同じ回路構成の充電切換 モジュールを直列にし、その数を増加することによって、電池の充電個数を増加 できるからである。このため、この考案の充電装置は、同じ回路の充電切換モジ ュールの使用個数を調整して、充電できる電池数を自由に変更できる。したがっ て、この考案の充電装置は、充電する電池の数に関係なく、簡単かつ容易に、し かも安価に多量生産できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す充電装置の充電制御
回路の概略ブロック線図

【図２】この考案の一実施例を示す電池の充電装置の概
略ブロック線図

【図３】充電切換モジュールのスタート時の動作状態を
示すフローチャート

【図４】充電切換モジュールが次々と未充電電池を充電
する状態を示すフローチャート

【図５】従来の充電装置の一例を示すブロック線図

【符号の説明】

１…充電用電源 ２…自動切換回路 ３…充電検出回路 ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ…電池 ５…充電制御回路 ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ…充電切換モジュール Ａ…出力端子 Ｂ…入力端子 Ｃ…順位端子

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【手続補正書】

【提出日】平成４年５月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【考案の名称】 電池の充電装置

【実用新案登録請求の範囲】

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す充電装置の充電制御
回路の概略ブロック線図

【図２】この考案の一実施例を示す電池の充電装置の概
略ブロック線図

【図３】充電切換モジュールのスタート時の動作状態を
示すフローチャート

【図４】充電切換モジュールが次々と未充電電池を充電
する状態を示すフローチャート

【図５】従来の充電装置の一例を示すブロック線図

【符号の説明】 １…充電用電源 ２…自動切換回路 ３…充電検出回路 ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ…電池 ５…充電制御回路 ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ…充電切換モジュール Ａ…出力端子 Ｂ…入力端子 Ｃ…順位端子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電用電源(1)と、複数の電池(4)の充電
   をコントロールする充電制御回路(5)とを有する充電装
   置において、 充電制御回路(5)が、複数の電池に接続される複数の充
   電切換モジュール(6A、6B、6C、・・)を有し、充電切換モジ
   ュール(6A、6B、6C、・・)は、充電情報信号を出力する出力
   端子(A)と、他の充電切換モジュールの出力端子(A)から
   伝送される充電情報信号が入力される入力端子(B)と、
   入力端子(B)から入力される充電情報信号を検出して、
   接続された電池の充電を制御すると共に、充電状態に対
   応した充電情報信号を出力する演算回路を内蔵してお
   り、複数の充電切換モジュール(6A、6B、6C、・・)は出力端
   子(A)と入力端子(B)とが接続され互いに直列に接続され
   ており、充電切換モジュール(6A、6B、6C、・・)が出力端子
   (A)から充電情報信号を出力して電池(4A、4B、4C・・)を順
   番に充電するように構成されたことを特徴とする電池の
   充電装置。