JPH0660057U - パック電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電器にセットする前に電池を強制放電す
る。専用の放電抵抗を使用しないで、電池を強制放電す
る。 【構成】 パック電池は、サーミスター１を電池と並列
に接続するスイッチング手段２を備える。スイッチング
手段２が、サーミスター１を電池と並列に接続して放電
抵抗に兼用する。サーミスター１が放電抵抗となって、
電池を強制放電する。 【効果】 温度を検出するサーミスターを放電抵抗に併
用し、サーミスターで電池を強制放電してメモリー効果
を解消する。充電器にセットする前に、パック電池自体
で強制放電してメモリー効果を解消できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、電池を強制放電してメモリー効果を解消できるパック電池に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

二次電池は、充電と放電を何回も繰り返すにしたがって、実際に使用できる電 池の容量が減少する。ただ、正常に使用された二次電池は、数百回の充電と放電 とを繰り返して使用できる。例えば、ニッケルカドミウム電池のサイクル寿命は 約５００回もある。しかしながら、電池の寿命は充放電の回数のみによって決ま らない。使用条件によって著しく変化する。例えば、メモリー効果によって使用 できる容量が一次的に減少することがある。メモリー効果は、浅い放電と充電と を繰り返すときに発生する。メモリー効果は、深い放電と充電とを繰り返すこと で解消できる。メモリー効果で容量が低下したパック電池は、その後に深い放電 をして容量を回復できる。

【０００３】 メモリー効果を解消する充電器はすでに開発されている。この充電器は、スイ ッチング手段を介して電池と並列に放電抵抗を接続する。スイッチング手段は、 放電抵抗を電池に接続して、電池を強制放電させる。スイッチング手段のオン状 態は、電池電圧が設定値に低下するまで継続する。例えば、ニッケルカドミウム 電池の場合、１セル当りの電池が１Ｖに低下するまで強制放電させる。このよう に、放電抵抗で強制放電することによって、電池は、メモリー効果に起因する容 量の一時的な減少が解消される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この構造の充電器は、パック電池をセットしてメモリー効果を解消できる。充 電器は、パック電池がセットされると、強制放電を開始し、電池電圧が設定値に 低下するまで強制放電してメモリー効果を解消し、その後に充電を開始する。こ の状態で電池を強制放電するとき、電池を完全に放電することが大切である。メ モリー効果を解消するためには、電池の深い放電が要求されるからである。した がって、この構造の充電器は、電池のメモリー効果を解消するために、電池をセ ットしてから満充電が完了するまでのトータル時間が長くなる欠点がある。

【０００５】 さらにまた、電池を強制放電してメモリー効果を解消する充電器は、放電抵抗 としてワット数の大きい抵抗を必要とする。放電抵抗は、電池の電気エネルギー を熱エネルギーに変換して放熱するからである。とくに、短時間で強制放電する 放電抵抗は、相当に大きなワット数のものを使用する必要がある。

【０００６】 この考案は、従来のこれ等の欠点を解消するために開発されたもので、この考 案の目的は、充電器にセットする前に電池を強制放電できるパック電池を提供す るにある。また、この考案の他の目的は、パック電池に内蔵されるサーミスター を放電抵抗に併用することによって、専用の放電抵抗を使用することなくメモリ ー効果を解消できるパック電池を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案のパック電池は、前述の目的を達成するために下記の構成を備える。 パック電池は、温度センサーとしてサーミスター１を内蔵する。パック電池は、 サーミスター１を放電抵抗に兼用するために、内蔵するサーミスター１を電池と 並列に接続するスイッチング手段２を備える。スイッチング手段２をオン状態に して、サーミスター１を放電抵抗として電池を強制放電し、サーミスター１でメ モリー効果を解消する。

【０００８】

【作用】

この考案のパック電池は、サーミスター１を放電抵抗に使用するためにスイッ チング手段２を備える。スイッチング手段２をオンにすると、サーミスター１は 電池と並列に接続される。この状態で、サーミスター１は放電抵抗となって電池 を強制放電する。電池が完全に放電された後、スイッチング手段２をオフにして 電池の放電を停止する。このように、サーミスター１を介して電池を強制放電す ることによって、電池のメモリー効果を解消する。この構造のパック電池は、充 電器にセットする前に強制放電してメモリー効果を解消できる。また、パック電 池に放電抵抗を内蔵する必要がない。

【０００９】

【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。ただし、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パック電池を例示するものであっ て、この考案のパック電池は、電池のタイプ、回路構成、配置、構成部品の構造 等を下記のものに特定するものでない。この考案のパック電池は、実用新案登録 請求の範囲の要旨を変更しない範囲で変更を加えることができる。

【００１０】 さらに、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の欄」、「作用の 欄」、および「課題を解決するための手段の欄」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。

【００１１】 図１に示すパック電池は、電池と、電池の温度を検出するサーミスター１と、 サーミスター１を電池と並列に接続して強制放電するスイッチング手段２を内蔵 している。

【００１２】 電池はリチウムイオン二次電池等の非水電解液電池、ニッケルカドミウム電池 、ニッケル水素電池等の充電できる二次電池である。電池の＋極と−極とは、リ ード線を介してパック電池の出力端子３に接続されている。サーミスター１の一 端は電池の−極に接続され、他端は温度端子４に接続されている。

【００１３】 サーミスター１は、電池の温度を検出するものである。サーミスター１として 、温度が上昇すると抵抗が増加する正特性のサーミスタを用いると、好ましい状 態で電池を強制放電できる。それは、メモリー効果を解消するために、電池を強 制放電するとき、電池の温度が上昇すると放電電流を少なくできるからである。 電池の放電電流は、サーミスター１の電気抵抗で調整することができる。

【００１４】 スイッチング手段２は、スイッチング素子２Ａと、制御部２Ｂとで構成される 。スイッチング素子２Ａは、サーミスター１と電池の＋極との間に接続されてい る。スイッチング素子２Ａは、オンの状態で、電極の＋極からサーミスター１に 向かって通電する。スイッチング素子２Ａは、二つのトランジスターＱ1、Ｑ2で 構成されている。トランジスターＱ2は、エミッターを電極の＋極に、コレクタ ーをサーミスター１に、ベースをトランジスターＱ1のコレクターに接続してる 。トランジスターＱ1のエミッターはアースに、ベースは制御部２Ｂに接続され ている。この回路構成のスイッチング素子２Ａは、トランジスターＱ1がオンに なると、トランジスターＱ2もオンになる。トランジスターＱ1は、制御部２Ｂか らベース電流が流されてオンとなる。

【００１５】 制御部２Ｂは、スイッチング素子２Ａをオンにして強制放電をスタートするた めの押ボタンスイッチ５を接続している。また、電池の電圧を検出して強制放電 を停止するために、分圧抵抗Ｒ1、Ｒ2を介して電池に接続している。押ボタンス イッチ５は、押したときにのみオン信号を出力する。分圧抵抗Ｒ1、Ｒ2は、電池 電圧を分圧して制御部２Ｂに入力する。

【００１６】 制御部２Ｂは、押ボタンスイッチ５からオン信号が入力されると、スイッチン グ素子２ＡであるトランジスターＱ1をオンにする信号を出力し、この状態を保 持する。スイッチング素子２Ａをオンにする状態で、電池電圧を監視している。 電池電圧が設定値に低下すると、スイッチング素子２Ａをオンからオフに切り替 える。制御部２Ｂがスイッチング素子２Ａをオフにする電圧は、たとえば、電池 にニッケルカドミウム電池を使用する場合、１セルあたり１Ｖとする。

【００１７】 制御部２Ｂにはマイクロコンピューターが使用される。マイクロコンピュータ ーは、押ボタンスイッチ５からの信号と、分圧抵抗Ｒ1、Ｒ2からの信号を処理し て、スイッチング素子２Ａのオンオフを切り替える。分圧抵抗Ｒ1、Ｒ2からの電 圧信号は、マイクロコンピューターに内蔵されるＡ／Ｄコンバータ（図示せず） でデジタル信号に変換して演算される。マイクロコンピューターは、スイッチン グ素子２Ａをオフにする電圧の設定をメモリーに記憶している。制御部２Ｂであ るマイクロコンピューターのフローチャートを図２に示している。この図のフロ ーチャートは、下記の動作をして電池を強制放電する。 ［Ｎ１］ 押ボタンスイッチ５が押されると、スタートする。 ［Ｎ２］ 電池電圧が設定値よりも高いかどうかを判定する。 ［Ｎ３］ 電池電圧が設定値よりも高いと、スイッチング素子２Ａをオンにして 強制放電する。 ［Ｎ４］ Ｎ３のステップにループして、電池電圧が設定値よりも低くなるとス イッチング素子２Ａをオフにする。

【００１８】

【考案の効果】

この考案のパック電池は、温度を検出するために内蔵するサーミスターを放電 抵抗に兼用する。サーミスターを電池と並列に接続して、電池を強制放電してメ モリー効果を解消する。したがって、この考案のパック電池は、充電器にセット する前に、電池のメモリー効果を解消できる。この状態で使用できるパック電池 は、種々の使用状態ですこぶる便利に使用できる。たとえば、電気機器を長い時 間使用し、しかも、使用中の電池切れを皆無にするために、多数のパック電池を 完全に放電する前に交換するとき、完全放電されないパック電池が多数できる。 このとき、電気機器から取り外したパック電池をサーミスターで強制放電し、そ の後に充電器にセットすることによって、充電器の充電時間を短縮することがで きる。また、充電器にセットする前にメモリー効果を解消しているので、電池の 容量が減少することもない。この状態で使用すると、多数のパック電池を、１台 の充電器で効率よく充電して便利に使用できる。

【００１９】 さらにまた、この考案のパック電池は、充電器にセットする前に深い放電がで きるにもかかわらず、専用の放電抵抗を必要としない。それは、サーミスターを 放電抵抗に兼用しているからである。したがって、パック電池にはワット数の大 きな放電抵抗を内蔵する必要がなく、全体をコンパクトにして安価に生産できる 特長もある。また、パック電池でメモリー効果を解消するために、強制放電回路 のない通常の充電器を使用して、電池の容量が減少するのを解消できる特長があ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例にかかるパック電池の回路図

【図２】図１に示すパック電池に内蔵されるマイクロコ
ンピューターが電池を強制放電するフローチャート図

【符号の説明】

１…サーミスター ２…スイッチング手段 ２Ａ…スイッチング素子
２Ｂ…制御部 ３…出力端子 ４…温度端子 ５…押ボタンスイッチ Ｒ1、Ｒ2…分圧抵抗

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度センサーとしてサーミスター(1)を
   内蔵するパック電池において、サーミスター(1)を電池
   と並列に接続するスイッチング手段(2)を備え、スイッ
   チング手段(2)がサーミスター(1)を電池と並列に接続し
   て放電抵抗に兼用すると、サーミスター(1)を放電抵抗
   として電池を強制放電するように構成されたことを特徴
   とするパック電池。