JPH0737620A

JPH0737620A - 充電装置

Info

Publication number: JPH0737620A
Application number: JP5181711A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kitagawa; 希吉北川; Hiroshi Kiriyama; 弘桐山
Original assignee: ASAHI DENSHI OYO KIKI KK
Current assignee: ASAHI DENSHI OYO KIKI KK
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1993-07-22
Publication date: 1995-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】形状や定格電圧および定格充電電流などの異
なる複数種類の充電電池に共通の充電装置を使用可能と
する。【構成】充電装置１を、定電流回路１２などを備える
本体４と、この本体４に着脱して交換可能なカートリッ
ジ６ａ，６ｂ，…とによって構成する。前記カートリッ
ジは、充電電池５ａ，５ｂ，…の形状に対応した収納部
形状を有するように形成するとともに、前記充電電池の
定格電圧に対応した充電電圧が印加されるように電圧降
下手段であるダイオード２１を直列に介在し、また定格
充電電流となるようにバイパス抵抗２２を並列に介在す
る。これによって、本体４からは、常に一定電圧で一定
電流の充電電流を供給するだけでよく、それらの充電電
流は充電電池に対応して、カートリッジ側で最適な値に
調節される。したがって、複数種類の充電電池に対して
本体を共用して、利便性を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯型のビデオカメラ
やテープレコーダなどで好適に使用される充電電池を充
電するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小形化に伴って、カメ
ラ一体型のビデーテープレコーダや、コンパクトディス
クあるいはカセットテープなどの記録媒体を再生する再
生装置に、充電電池を使用して携帯可能としたものが広
く普及している。またこれらの電子機器に限らず、いわ
ゆる電動ドライバ等の電動工具なども、充電電池を使用
することによって、商用電源からの電源コードを不要と
して、利便性が向上されるようになってきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の各電子機器や電
動工具などに用いられる充電電池は、その電子機器や工
具の機能や形状に対応して、たとえば携帯型のコンパク
トカセットレコーダの１．２Ｖから、カメラ一体型のビ
デーテープレコーダの９．６Ｖや、電動工具の１２Ｖな
ど、その容量、定格充電電流および定格電圧などが相互
に異なる。このため従来技術では、これらの各充電電池
毎に専用の充電装置を用いる必要があった。したがっ
て、一家庭に複数台の充電装置を備えていることにな
り、収納スペースが嵩み、また不経済である。

【０００４】本発明の目的は、複数種類の充電電池に共
用可能とすることによって、利便性を向上することがで
きる充電装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、充電電流を供
給することができる本体と、複数の各種類の充電電池毎
に個別に設けられ、収納される充電電池の形状に対応し
た収納凹所を有し、前記本体に装着されることによって
前記充電電池へ前記充電電流の供給が可能なカートリッ
ジとを含むことを特徴とする充電装置である。

【０００６】また本発明の前記本体は、充電電流を供給
する充電電流供給手段と、充電電池の端子間電圧を検出
する電圧検出手段と、充電開始時点からの経過時間を計
測する計測手段と、前記電圧検出手段および計測手段の
検出および計測結果に対応して、前記充電電流供給手段
を制御する制御手段とを備え、前記カートリッジは、収
納されるべき充電電池に直列に接続され、該充電電池の
定格電圧と、前記充電電流供給手段の出力電圧との差に
対応した電圧を降下する電圧降下手段と、前記充電電池
に並列に接続され、充電電流供給手段からの充電電流
と、前記充電電池の定格充電電流との差に対応した電流
をバイパスするバイパス手段とを備えることを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】本発明に従えば、複数の各種類の充電電池の形
状や定格電圧毎に個別的に対応して、該充電電池を収納
するカートリッジを設け、このカートリッジを充電電流
の供給を行う本体に着脱可能とする。前記本体は、たと
えば商用電源からの電力を降圧および整流して作成した
直流電流や、自動車のバッテリからの直流電流を、所定
値の充電電流に安定化させて前記カートリッジに供給す
る。前記カートリッジには、収納すべき電池毎に、その
形状に対応した収納凹所が形成されており、該カートリ
ッジが充電電池を収納して本体に装着されると、接続端
子などを介して前記本体からの充電電流が充電電池に供
給される。

【０００８】したがって、充電電池の形状などにかかわ
りなく、充電電流を供給する本体を複数の各種類の充電
電池に共用して、利便性を向上することができる。

【０００９】また好ましくは、前記本体には、充電電流
供給手段と、電圧検出手段と、計測手段と、制御手段と
を設ける。充電電流供給手段は、定電流回路などで実現
され、予め定める電圧値および電流値の充電電流を供給
する。この充電電流による充電電池の端子間電圧の変化
は、前記電圧検出手段によって検出される。また、充電
開始時点からの経過時間は前記計測手段によって計測さ
れており、この計測手段の計測結果および前記電圧検出
手段の検出結果は制御手段に入力される。制御手段は、
前記各検出および計測結果に対応して、たとえば充電開
始時点から所定時間が経過したとき、および充電電流の
供給によって一旦上昇した端子間電圧の予め定める僅か
な電圧だけの降下を検出したときには、充電電池が満充
電になったものと判断して、前記充電電流供給手段から
の充電電流の供給を停止させる。

【００１０】一方、前記カートリッジには、電圧降下手
段と、バイパス手段とを設ける。この電圧降下手段は、
たとえばダイオード列などで実現され、充電電池に直列
に接続され、前記充電電池の定格電圧と、充電電流供給
手段の出力電圧との差に対応した電圧だけ降下させて、
前記充電電流を充電電池に供給する。また前記バイパス
手段は、抵抗などで実現され、前記充電電池に並列に接
続され、充電電流供給手段からの充電電流と、充電電池
の定格充電電流との差に対応した電流をバイパスし、充
電電池に常に定格充電電流に対応した充電電流が供給さ
れるようにする。

【００１１】したがって、充電電流供給手段からは上述
のように所定の電圧値および電流値の充電電流を供給す
るだけで、カートリッジ側で、収納された充電電池に対
応した定格充電電流および充電電圧となるように適正化
されて充電が行われるので、前記本体を複数種類の充電
電池に共用して使用することができ、利便性を向上する
ことができる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例の充電装置１の電気
的構成を示すブロック図であり、図２はその充電装置１
の斜視図であり、図３はその充電装置１の平面図であ
り、図４はその正面図である。この充電装置１は、大略
的に、商用電源からの電力を降圧および整流して出力す
るＡＣアダプタ２、または自動車のシガライタソケット
に装着されて、該自動車のバッテリからの電力を出力す
るカーバッテリアダプタ３からの直流電力を、予め定め
る電圧および電流値に安定化して充電電流として供給す
る本体４と、充電電池５ａ，５ｂ，５ｃ，…（以下、総
称するときは参照符５で示す）をそれぞれ収納し、前記
本体４に選択的に装着されるカートリッジ６ａ，６ｂ，
６ｃ，…（総称するときは参照符６で示す）とを含んで
構成されている。

【００１３】前記ＡＣアダプタ２またはカーバッテリア
ダプタ３からの直流電力は、各端子ＰＩ２，ＰＩ３から
本体４の電源入力端子ＰＩ１に入力され、電源回路１１
で予め定める電圧、たとえば１２Ｖに平滑・安定化され
た後、定電流回路１２およびこの本体４内の各回路に供
給される。定電流回路１２は、充電開始スイッチ１３の
操作によるタイマ回路１４の起動に応答して、前記電源
回路１１からの出力電流から、たとえば１．２Ａの一定
電流だけ、充電電流としてライン１５を介して切換スイ
ッチ１６の一方の個別接点１６ａに導出する。前記充電
電流は、切換スイッチ１６の共通接点１６ｃから＋端子
Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを介してカートリッジ６に入力される。

【００１４】一方、カートリッジ６内では、＋端子Ｐ１
ｂと−端子Ｐ２ｂとの間に、電圧降下手段であるダイオ
ード２１および前記充電電池５が直列に接続されてい
る。また前記端子Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ間には、バイパス抵抗
２２が接続されている。前記−端子Ｐ１ｂは、本体４の
−端子Ｐ２ａを介して接地されている。したがって、前
記充電電流が供給されると、充電電池５にはバイパス抵
抗２２で規定された充電電流が供給され、またこの充電
電池５の充電電圧は該充電電池５の定格電圧に対応した
個数だけ介在されるダイオード２１によって規定され
る。

【００１５】すなわち、充電電池５ａの定格電圧を９．
６Ｖとし、定格充電電流を６００ｍＡとするとき、たと
えばバイパス抵抗２２は２０Ωであり、ダイオード２１
は、１個当りの電圧降下量が０．６Ｖであるときには４
個直列に接続されて用いられる。これに対して、充電電
池５ｂの定格電圧が６Ｖであり、定格充電電流が２００
ｍＡであるときには、たとえばバイパス抵抗２２は１２
Ωであり、ダイオード２１は１０個直列に接続されて用
いられる。このようにして、端子Ｐ１ａ，Ｐ２ａ間に出
力される一定電圧で一定電流の充電電流を用いて、定格
電圧および定格充電電流の相互に異なる充電電池５ａ，
５ｂに充電が行われる。

【００１６】前記ダイオード２１と充電電池５との接続
点２３は、端子Ｐ３ｂ，Ｐ３ａからスイッチ１７を介し
て本体４側で接地される。このスイッチ１７は、前記切
換スイッチ１６と連動して、電圧検出回路１８によって
切換制御される。電圧検出回路１８は、放電スイッチ１
９の操作に応答して、前記切換スイッチ１６の個別接点
１６ｂを共通接点１６ｃに導通し、またスイッチ１７を
導通する。前記個別接点１６ｂは放電回路２０に接続さ
れており、したがってこれらのスイッチ１６，１７の切
換わりによって、充電電池５内に蓄積されている電荷が
放電され、いわゆるリフレッシュが行われる。

【００１７】放電回路２０は、抵抗などで実現され、放
電電流をたとえば１５０ｍＡに規定する。また、電圧検
出回路１８は、いわゆるパワートランジスタなどを備え
て構成され、放電に伴うベース電流が検出されるか否か
から前記放電電流をモニタし、所定の放電電流値、たと
えば前記充電電池５がいわゆるニッケルカドニュウム電
池であるときには、定格電圧が１．２Ｖである各セルの
電圧が０．５Ｖ程度となる電流値まで放電を行わせ、放
電が完了すると、前記切換スイッチ１６を個別接点１６
ａに導通するとともに、スイッチ１７を遮断して充電を
行わせる。このような電圧検出回路１８からの充電開始
要求は、制御回路３１に入力される。

【００１８】制御回路３１にはまた、検知回路３２によ
って、充電すべき充電電池５がいわゆる急速充電型であ
るのか、あるいは標準充電型であるのかが、検知端子Ｐ
４ａ，Ｐ４ｂ；Ｐ５ａ，Ｐ５ｂを介して検出された検出
結果が入力される。すなわち、急速充電型である前記充
電電池５ａを収納するカードリッジ６ａでは前記−端子
Ｐ２ｂと検知端子Ｐ４ｂとが接続されており、これに対
して標準充電型の充電電池５ｂを収納するカードリッジ
６ｂでは−端子Ｐ２ｂと検知端子Ｐ５ｂとが接続されて
いる。したがって検知回路３２は、検知端子Ｐ４ａまた
はＰ５ａのいずれが接地レベルであるかを検出すること
によって、充電電池５の充電形式を判別することができ
る。

【００１９】制御回路３１は、前記電圧検出回路１８か
らの充電開始要求に応答して前記タイマ回路１４を起動
させ、またその限時時間は、前記検知回路３２の検知結
果に対応して、たとえば充電電池５が急速充電型である
ときには１時間に設定され、標準充電型であるときには
１０時間に設定される。タイマ回路１４は、制御回路３
１からの充電開始要求および前記充電開始スイッチ１３
の操作に応答して刻時動作を開始し、前記限時時間が経
過するまでは定電流回路１２からの充電電流の供給を許
可する。

【００２０】一方、前記ライン１５の電圧レベルは、Δ
Ｖ検出回路３３によって検出されている。このΔＶ検出
回路３３に関連してまた、メモリ３４が設けられてお
り、ΔＶ検出回路３３は、今回計測したライン１５の電
圧と、予め定める時間、たとえば１分だけ以前に計測し
てメモリ３４にストアしておいた電圧とを比較し、今回
の電圧が、たとえば前記充電電池５の単位セル当り１０
０ｍＶだけ低下した値となると満充電となったことを検
出し、タイマ１４へ強制停止信号を出力する。タイマ１
４は、この強制停止信号に応答して、前記限時時間が経
過する以前であっても、定電流回路１２からの充電電流
の出力を停止させる。なお、前記メモリ３４のストア内
容は、電圧検出回路１８からの充電開始要求に応答し
て、制御回路３１によってリセットされる。

【００２１】前記本体４にはまた、表示装置３５が設け
られている。この表示装置３５は、発光ダイオードなど
の４つのランプＬ１〜Ｌ４によって構成されている。ラ
ンプＬ１は急速充電中であるときに点灯し、ランプＬ２
は標準充電中であるときに点灯し、ランプＬ３は充電完
了で点灯し、ランプＬ４は放電中に点灯する。したがっ
て、ランプＬ１，Ｌ２，Ｌ４は前記制御回路３１によっ
て点灯／消灯制御され、ランプＬ３はタイマ回路１４に
よって点灯／消灯制御される。

【００２２】図２〜図４を参照して、前記本体４は、板
状の基部４１と、この基部４１の一端部４１ａ側から立
上げられた立上部４２とによって構成されており、正面
から見た形状が略Ｌ字状に形成されている。前記立上部
４２の上面４２ａには、前記スイッチ１３，１９および
表示装置３５を構成するランプＬ１〜Ｌ４が配列されて
いる。基部４１において、前記立上部４２が形成されて
いない他端部４１ｂ側には、前記カートリッジ６が選択
的に載置される。

【００２３】このため、前記立上部４２のカートリッジ
６側の壁面４２ｂは奥まって形成されており、これによ
ってカートリッジ６側に突出した上壁４２ｃの裏面には
凹溝４４が形成されている。また、基部４１の他端部４
１ｂ側には係止片４５の基端部４５ａが固定されてお
り、この係止片４５の遊端部４５ｂにはカートリッジ６
側に臨んで係止爪４５ｃが形成される。これに対応し
て、カートリッジ６の立上部４２側には、前記上底面４
２ｃ内に嵌り込む部分に、凹溝４４に対応したフランジ
４７が形成されており、また係止片４５に対向して係止
凹所４８が形成されている。したがってカートリッジ６
が本体４に装着されると、フランジ４７は凹溝４４と係
合し、また係止片４５の係止爪４５ｃが係止凹所４８に
嵌り込み、こうしてカートリッジ６は本体４に固定され
る。

【００２４】カートリッジ６にはまた、収納すべき充電
電池５の形状に対応した収納凹所４６が形成されてい
る。また、この収納凹所４６内には、前記充電電池５の
端子Ｔ１，Ｔ２に接触するための端子Ｕ１，Ｕ２が露出
して形成されている。端子Ｕ１，Ｕ２は、それぞれ前記
＋端子Ｐ１ｂおよび接続点２３に接続されている。また
カートリッジ６の底面６０には、図示しない前記端子Ｐ
１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂ，Ｐ４ｂ，Ｐ５ｂ（総称するとき
には参照符Ｐｂで示す）が配列されており、これに対応
して基部４１の上底面４１ｃには、端子Ｐ１ａ，Ｐ２
ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａ，Ｐ５ａ（総称するときは参照符Ｐ
ａで示す）が露出して形成されている。基部４１上に、
このカートリッジ６が装着されると、端子Ｐｂは端子Ｐ
ａに弾発的に接触し、本体４内とカートリッジ６内とが
電気的に接続される。

【００２５】このように本発明に従う充電装置１では、
充電電池５の形状に対応してカートリッジ６の収納凹所
４６を形成し、また端子Ｔ１，Ｔ２に対応して端子Ｕ
１，Ｕ２を配列するとともに、その充電電池５の定格電
圧および定格充電電流に対応してダイオード２１やバイ
パス抵抗２２などから成る該カートリッジ６内の回路を
構成するので、本体４からは常に一定電圧で一定電流の
充電電流を供給するだけでよく、複数種類の充電電池５
に対応してカートリッジ６を交換するだけで、本体４を
共用してこれらの充電電池５への充電を可能とすること
ができる。

【００２６】したがって、１台の本体４で複数種類の充
電電池５への充電が可能となり、設置スペースの削減な
どの利便性を向上することができるとともに、経済性を
向上することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数の各
種類の充電電池毎に、個別的にその充電電池を収納する
カートリッジを設け、このカートリッジを共通の本体に
装着することによって充電電池への充電電流の供給を可
能とするので、形状などの異なる複数種類の充電電池に
対して、充電電流を供給する本体を共用することがで
き、利便性を向上することができる。

【００２８】また好ましくは、各カートリッジ側で、収
納されるべき充電電池に対して直列に電圧降下手段を設
け、並列に充電電流をバイパスするバイパス手段を設け
るので、充電電池の定格充電電流および定格充電電圧が
異なっても、本体側の充電電流供給手段からは、一定電
圧および電流値の充電電流を供給するだけでよく、こう
して定格充電電圧および定格充電電流の異なる充電電池
に本体を共用することができ、利便性を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の充電装置１の電気的構成を
示すブロック図である。

【図２】前記充電装置１の斜視図である。

【図３】充電装置１の平面図である。

【図４】充電装置１の正面図である。

【符号の説明】

１充電装置２ＡＣアダプタ３カーバッテリアダプタ４本体５ａ，５ｃ，５ｃ… 充電電池６ａ，６ｂ，６ｃ… カートリッジ１２定電流回路１３充電開始スイッチ１４タイマ回路１６切換スイッチ１７スイッチ１８電圧検出回路１９放電スイッチ２０放電回路２１ダイオード２２バイパス抵抗３１制御回路３２検知回路３３ ΔＶ検出回路３５表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電電流を供給することができる本体
と、複数の各種類の充電電池毎に個別に設けられ、収納され
る充電電池の形状に対応した収納凹所を有し、前記本体
に装着されることによって前記充電電池へ前記充電電流
の供給が可能なカートリッジとを含むことを特徴とする
充電装置。
【請求項２】前記本体は、充電電流を供給する充電電流供給手段と、充電電池の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、充電開始時点からの経過時間を計測する計測手段と、前記電圧検出手段および計測手段の検出および計測結果
に対応して、前記充電電流供給手段を制御する制御手段
とを備え、前記カートリッジは、収納されるべき充電電池に直列に接続され、該充電電池
の定格電圧と、前記充電電流供給手段の出力電圧との差
に対応した電圧を降下する電圧降下手段と、前記充電電池に並列に接続され、充電電流供給手段から
の充電電流と、前記充電電池の定格充電電流との差に対
応した電流をバイパスするバイパス手段とを備えること
を特徴とする請求項１記載の充電装置。