JPH0591672A - 充電池の延命装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電池における充放電の回数を低減して、そ
の延命を図る。 【構成】 コードレス電話機の子機が充電器１０から離
れ、通話によって充電池の放電が行われるとスイッチ３
２がＯＮとなり、その時間は積算タイマ３０によって積
算される。積算時間が所定値となると、積算タイマ３０
からコイル２６に駆動信号が出力され、充電スイッチ１
８がＯＮとなる。これによって、充電回路２４が充電用
の端子１２，１４に接続され、子機の充電が可能とな
る。充電終了後は、充電スイッチ１８がＯＦＦとなると
ともに、積算タイマ３０のリセットが行われる。また、
長時間子機が使用されないときの自然放電による電圧降
下は、電圧降下検出装置２２で検出され、所定値以下と
なったときに充電スイッチ２０がＯＮとなって、同様に
充電が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、充電池の長寿命化を図
るための延命装置にかかり、特にコードレス電話機の子
機などで使用されているニッケル・カドミウム電池の延
命に好適な充電池の延命装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コードレス電話機の子機側では、たとえ
ば図４に示すような充電装置によってニッケル・カドミ
ウム電池の充電が行われるようになっている。同図にお
いて、商用電源に接続される充電器１００の上側凹部内
には、充電用の正負の端子１０２，１０４が各々露出し
て設けられている。

【０００３】他方、子機２００側には、前記端子１０
２，１０４に対応する端子２０２，２０４が各々下側に
露出して設けられている。端子２０２は、充電池２０６
のプラス側及び負荷２０８の一方に各々接続されてい
る。また、端子２０４は、充電池２０６のマイナス側及
び負荷２０８の他方に各々接続されている。充電池２０
６としては、たとえばニッケル・カドミウム電池が使用
されており、図示の例では３本が直列に接続されてい
る。

【０００４】図の状態は、子機２００が充電器１００か
ら外されており、充電池２０６から負荷２０８に電力が
供給されている。すなわち、充電池２０６の放電が行わ
れている。子機２００を充電器１００に置くと、充電器
１００側の端子１０２，１０４が子機２００側の端子２
０２，２０４に各々電気的に接触するようになる。すな
わち、充電池２０８に対する充電が行われる。このよう
に、コードレス電話機では、子機２００による送信，受
信の動作の繰り返しに伴って充電器１００と子機２００
との端子が接離を繰り返し、充電池２０６の充放電が繰
り返される。

【０００５】ここで、子機２００の充電池２０６は、電
話機としての機能に支障が生じないよう十分な電力容量
のものが用いられている。従って、一般的には、充電池
２０６が放電し切らないうちに通話が終了して子機２０
０が充電器１００の上に置かれることになり、充電池２
０６の充電が行われることになる。つまり、図５（Ａ）
に示す状態で、充電池２０６の充放電が繰り返される。
たとえば、ニッケル・カドミウム電池の定格容量は、単
３タイプ，１．２Ｖのものを３本直列に接続した場合、
約６００ｍＡｈ程度であるが、その定格容量の数％〜１
０％程度の範囲で充放電が繰り返される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ニッケル・
カドミウム電池の寿命は充放電回数に反比例する。すな
わち、充放電回数が少ないほど寿命は長くなり、図５
（Ａ）のような使い方をした場合よりも同図（Ｂ）の使
い方をした場合の方が電池寿命は長くなる。従って、図
４に示したコードレス電話機のような使い方をした場合
には、ニッケル・カドミウム電池の能力を充分使い切ら
ないうちに、寿命的に劣化してしまうことになる。

【０００７】本発明は、これらの点に着目したもので、
負荷に対する充電池からの電力の供給が断続的に行われ
る場合でも、充電池の延命を図ることができる充電池の
延命装置を提供することを、その目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、充電用の電力
を出力する充電手段と、延命対象の充電池で放電が行わ
れた時間を積算する積算手段と、充電池の負荷の消費電
力を考慮して設定された所定の放電時間が前記積算手段
で積算されたときに前記充電手段を前記充電池に接続す
るとともに，充電後に充電手段を切り離すスイッチ手段
とを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、充電池における放電の時間が
積算される。その結果、積算値が所定の値となったとき
に、充電手段が充電池に接続されてその充電が行われ
る。充電後は、充電手段は充電池から切り離され、充電
池は放電のみが行われる状態に戻る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明による充電池の延命装置の一実
施例について、添付図面を参照しながら説明する。図１
には、本実施例を適用した充電器１０の構成が示されて
いる。同図において、充電器１０の外部には端子１２，
１４が露出しており、これらが子機２００（図４参照）
の端子２０２，２０４に各々接触して充電が行われるよ
うになっている。また、充電器１０の外部には、可動ボ
タン１６も露出している。端子１２は、充電スイッチ１
８，２０の一端及び電圧降下検出装置２２の入力側に各
々接続されている。充電スイッチ１８，２０の他端は、
充電回路２４の充電電圧出力のプラス側に各々接続され
ている。また、充電回路２４の充電電圧出力のマイナス
側には、端子１４が接続されている。この充電回路２４
の入力側には、商用電源が接続されている。

【００１１】充電スイッチ１８，２０には、駆動用のコ
イル２６，２８が各々設けられている。コイル２６には
積算タイマ３０の出力側が接続されており、コイル２８
には電圧降下検出装置２２の出力側が接続されている。
また、電圧降下検出装置２２の出力側は、積算タイマ３
０のリセット入力側にも接続されている。上述した可動
ボタン１６はスイッチ３２に連動しており、このスイッ
チ３２は積算タイマ３０の積算入力側に接続されてい
る。

【００１２】以上の各部のうち、可動ボタン１６は、子
機２００（図４参照）が充電器１０に置かれると連動し
て充電器１０の内部に移動するようになっており、これ
によってスイッチ３２がＯＮからＯＦＦとなるようにな
っている。すなわち、スイッチ３２は、子機２００が充
電器１０から離れている間ＯＮとなるように機能する。
充電スイッチ１８，２０は、コイル２６，２８に対する
通電によってＯＮとなるスイッチである。

【００１３】また、電圧降下検出装置２２は、端子１２
を介して子機２００内の充電池２０６の電圧降下を測定
するための機能を有している。そして、所定の電圧降下
が検出されたときに、スイッチ２０をＯＮとする駆動信
号がコイル２８及び積算タイマ３０に出力されるように
なっている。たとえば、充電池２０６の１本あたりの定
格電圧１．２〜１．２５Ｖが、５〜１０％程度降下した
電圧１．１〜１．１５Ｖになったときに、駆動信号が出
力されるように設定されている。

【００１４】更に、積算タイマ３０は、スイッチ３２が
ＯＮの状態にある時間，すなわち子機２００の充電池２
０６が放電する時間を積算する機能を有している。そし
て、所定時間が積算されてスイッチ３２がＯＦＦとなっ
たときに、充電スイッチ１８をＯＮとする駆動信号がコ
イル２６に出力されるとともに、充電スイッチ１８がＯ
ＦＦとなる時点で積算値のリセットが行われるようにな
っている。また、この積算値のリセットは、電圧降下検
出装置２２から供給される駆動信号に基づいて行われる
ようになっており、充電スイッチ２０がＯＦＦとなる時
点でリセットが行われるようになっている。

【００１５】積算時間としては、充電池２０６の放電後
の電力量がその定格容量の２０％程度となるような放電
時間が設定される。上述したように、充放電回数は少な
いほどよく、充電池２０６がほぼ放電しきってから充電
を開始した方がよい。しかし、放電しきった状態で電話
がかかってくると通話が不能となってしまう。そこで、
たとえば通話を２回程度行うことができる電力容量が残
存する程度を目安として、積算時間が設定される。

【００１６】具体的に説明すると、単３のニッケル・カ
ドミウム電池を３本直列に接続した場合の定格容量を６
００ｍＡｈ，通話の際の子機２００の消費電流を８５ｍ
Ａ（送信時８５ｍＡ，受信時５０ｍＡ），１回の平均的
な通話時間を３０分とすると、残留容量が定格の２０％
程度となるまでの放電時間は、 （６００ｍＡｈ−８５ｍＡ×０．５ｈ×２回）÷８５ｍＡ≒６時間 となる。従って、積算タイマ３０には６時間が積算値と
して設定され、これによって積算開始から６時間経過し
たときに駆動信号が出力されるようになる。なお、充電
スイッチ１８，２０がＯＮとなって子機２００の充電池
２０６が充電される時間は、充電に必要な時間を考慮し
て設定されている。

【００１７】次に、以上のような実施例の動作につい
て、図２のタイムチャートを参照しながら説明する。ま
ず、同図時刻ＴＡ〜ＴＢ間において通話が行われスイッ
チ３２がＯＮとなったとする（同図（Ａ）参照）。する
と、子機２００では充電池２０６の放電が行われるとと
もに（同図（Ｂ）参照）、積算タイマ３０による時間の
積算が行われる（同図（Ｃ）参照）。同様の動作は、時
刻ＴＣ〜ＴＤ，ＴＥ〜ＴＦ間でも同様に行われる。いず
れにおいても、充電スイッチ１８，２０がＯＦＦである
ので、充電池２０６に対する充電は行われず、充電池２
０６の容量は減少するのみである。

【００１８】次に、時刻ＴＧになると同様にしてスイッ
チ３２がＯＮとなり、充電池２０６が放電するととも
に、積算タイマ３０による時間の積算が行われる。ここ
で、時刻ＴＧから開始された通話の時刻ＴＨにおいて、
積算タイマ３０による積算値が６時間となったとする。
すると、スイッチ３２がＯＦＦとなった時刻ＴＩ，すな
わち子機２００が充電器１０に置かれて充電可能となっ
た時点で、積算タイマ３０からコイル２６に駆動信号が
出力される。このため、充電スイッチ１８がＯＮとなり
（同図（Ｄ）参照）、端子１２，１４，２０２，２０４
を通じて充電回路２４から充電池２０６に充電が行われ
ることになる（同図（Ｂ）参照）。

【００１９】積算タイマ３０による駆動信号は、充電に
十分な所定時間出力される。そして、時刻ＴＪでこの駆
動信号出力が終了すると、充電スイッチがＯＦＦとなる
とともに（同図（Ｄ）参照）、積算タイマ３０自身のリ
セットが行われる。時刻ＴＫ〜ＴＬでは、上述したよう
にして通話による充電池２０６の放電と積算タイマ３０
による時間積算が同様にして行われる（同図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）参照）。なお、以上の動作において、積
算タイマ３０の積算終了時点ＴＨで充電スイッチ１８を
ＯＮとするとともに、駆動信号出力時間を十分長くする
ようにしてもよい。

【００２０】次に、時刻ＴＬ以降、電話が全く使用され
ないでそのまま放置されるとする（同図（Ａ）参照）。
すると、積算タイマ３０による積算が進まないため、充
電池２０６の充電が行われない状態が続くことになる。
このため、自然放電によって充電池２０６の電圧が徐々
に低下するようになる（同図（Ｂ）参照）。このような
充電池２０６の電圧降下が所定値となると（同図時刻Ｔ
Ｍ参照）、電圧降下検出装置２２によってその検出が行
われ、駆動信号がコイル２８に出力される。すると、充
電スイッチ２０がＯＮとなって（同図（Ｅ）参照）、充
電池２０６の充電が開始されることになる。

【００２１】そして、所定時間経過後の時刻ＴＮで電圧
降下検出装置２２からの駆動信号出力が終了すると、充
電スイッチ２０がＯＦＦとなるとともに（同図（Ｅ）参
照）、駆動信号出力変化に基づいて積算タイマ３０のリ
セットが行われる。図２の例では、時刻ＴＫ〜ＴＬ間に
おける通話時に積算された値である。

【００２２】なお、ニッケル・カドミウム電池は、図３
に示すようにレギュレーションが非常に良く、放電が行
われても電圧の低下はほとんど生じない。このため、降
下電圧検出を行うことができるレベルＤＬにまで電圧が
下がった時点では、残りの電力容量がほとんどない状態
となり、長時間通話に耐えられなくなってしまう。この
ような状態が頻発したのでは電話機としての機能に支障
が生ずることになる。そこで、本実施例では、積算タイ
マ３０による所定時間経過に基づく充電処理を優先的に
行うことで、そのような支障が生じないようにしてい
る。このように、本実施例によれば、充電池の放電が所
定時間行われた後にその充電が行われるので、充放電の
回数が減少して充電池の寿命は大幅に増大する。

【００２３】なお、本発明は、何ら上記実施例に限定さ
れるものではなく、たとえば次のようなものも含まれ
る。 （１）前記実施例に示した積算時間や電圧などの数値は
いずれも一例であり、必要に応じて適宜設定してよい。 （２）また、前記実施例は、本発明をコードレス電話機
の子機のニッケル・カドミウム電池の充電に適用したも
のであるが、それ以外のものに適用してよい。 （３）前記実施例に示した回路構成も、同様の作用を奏
するように種々設計変更が可能である。また、マイクロ
コンピュータなどを用いてソフト的に実行するようにし
てもよい。コードレス電話機では動作制御用のマイクロ
コンピュータが設けられているので、それを利用するよ
うにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による充電
池の延命装置によれば、充電池の放電時間を積算し、所
定の積算値になったときに充電を行うこととしたので、
充放電の回数が低減されて充電池の延命を図ることがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による充電池の延命装置の一実施例を示
す構成図である。

【図２】前記実施例の動作の一例を示すタイムチャート
である。

【図３】ニッケル・カドミウム電池の放電による電圧変
化を示すグラフである。

【図４】コードレス電話機の子機の一例を示す説明図で
ある。

【図５】充電池における充放電の態様を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０…充電器、１２，１４…端子、１６…可動ボタン、
１８，２０…充電スイッチ（スイッチ手段）、２２…電
圧効果検出装置、２４…充電回路（充電手段）、２６，
２８…コイル（スイッチ手段）、３０…積算タイマ（積
算手段）、３２…スイッチ、２００…電話機子機、２０
２，２０４…端子、２０６…充電池、２０８…負荷。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電用の電力を出力する充電手段と、延
   命対象の充電池で放電が行われた時間を積算する積算手
   段と、充電池の負荷の消費電力を考慮して設定された所
   定の放電時間が前記積算手段で積算されたときに前記充
   電手段を前記充電池に接続するとともに，充電後に充電
   手段を切り離すスイッチ手段とを備えたことを特徴とす
   る充電池の延命装置。