JPH0789720B2 - 電池過熱保護スイツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般の電池に使用される過熱保護スイッチに
関するものである。

従来の技術 近年、電池過熱保護スイッチは、Ni−Cd電池や、密閉形
鉛電池の過熱保護に広く用いられている。

以下図面を参照しながら、上述したような従来の電池過
熱保護スイッチについて説明する。

第２図は従来の電池過熱保護回路と充電器の回路との接
続状態を示す。第２図において、21は商用電源、22はフ
ューズ、23はトランス、24,25は整流ダイオード、26,27
は平滑コンデンサ、28は制御トランジスタ、29は充電制
御回路で、シーケンスにより制御トランジスタ28を制御
して充電々流を制御する。30は電池の接続を検出するト
ランジスタで、31,32はそれに付随する抵抗、33,34は逆
流防止ダイオードである。以上が充電器内部回路の構成
である。次に、35は電池が過熱した場合保護する充電遮
断器としての温度スイッチ、36は電池で35,36は同パッ
ク内に組み込まれる。37は接続端子である。

以上の様に構成された電池過熱保護スイッチと、充電器
について、以下その動作について説明する。

まず、電池パックを充電端子37に接続する。常時は温度
スイッチ35は閉じているのでトランス23のハイタップ側
からダイオード24,トランジスタ30のエミッタ、ベース
抵抗31,ダイオード34,接続端子37,温度スイッチ35を通
じて電池36に電流が流れる。これと同時にトランジスタ
30のコレクタから充電制御回路29に電池接続信号が入
り、充電制御回路29は充電をスタートし、制御トランジ
スタ28を制御して大電流充電を行なう。やがて、充電が
完了になると充電制御回路29が検出し、制御トランジス
タ28を制御して小電流（トリクル）充電になり、この時
点で充電終了となる。通常の充電状態では電池過熱保護
スイッチ35は働かないが、充電制御回路29が故障した場
合、大電流充電が終了する事がなく継続され、過充電と
なって電池が過熱する。このまま放置すると危険である
が、電池過熱保護スイッチ35が規定の温度まで達すると
動作して接点を開き、電池36を回路から切りはなし安全
に保護する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、雰囲気温度が高く
電池過熱保護スイッチ35の動作温度とあまり差が無い場
合の充電状態では、電池の充電が完了し充電制御回路29
が充電完了を検出するより、先に電池の温度36が電池過
熱保護スイッチ35の動作温度に達し、35が動作して電池
36を完全に回路から切り離なすことがある。切り離され
た電池が自然冷却され、電池過熱保護スイッチ35が復帰
温度に達し再び電池36が充電器と接続され、通常時の電
池接続時と同一の信号が充電制御回路29に入力されるの
で、過充電がくり返されるという欠点を有していた。

本発明は上記欠点に鑑み、高温雰囲気中における充電状
態においても繰り返し過充電が行なわない電池過熱保護
スイッチを提供するものである。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の電池加熱保護スイッ
チは、電池パック内に設けられて電池の異常温度を検出
する手段と、充電回路を遮断する遮断器と、遮断器と並
列に接続され遮断器が動作しても微少に充電電流を流し
続ける回路とから構成されている。

作用 この構成によって高温雰囲気中において充電中に充電検
出回路より先に遮断器が働いても、遮断器と並列に接続
された回路により微少な充電電流が電池へ流れる為、充
電器側は電池が接続されたままの信号が入りつづけ、遮
断器が復帰しても充電制御回路がリセットされないため
繰り返しの過充電を防止する事が出来る。

実 施 例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の実施例における電池過熱保護回路を示
す。第１図において18は遮断器が動作しても微少な充電
電流を電池16へ流し続ける回路を構成する抵抗である。
また、15は、温度検出回路と遮断器を兼ねた温度スイッ
チである。

以上のように構成された電池過熱保護スイッチについて
その動作を説明する。

通常の雰囲気中での充電は、電池過熱保護スイッチ15は
働かないので全く従来と同一であるのでその説明は省略
する。本発明の特徴が発揮出来る高温雰囲気中における
充電についてその道作を説明する。

まず、電池パックを充電端子17に接続する。常時は温度
スイッチ15は閉じている。従ってトランス３のハイタッ
プ側からダイオード4,トランジスタ10のエミッタ、ベー
ス抵抗11,ダイオード14,接続端子17,温度スイッチ15を
通じて電池16に電流が流れる。これと同時にトランジス
タ10のコレクタから充電制御回路９に電池接続信号が入
り、充電制御回路９は充電をスタートし、制御トランジ
スタ８を制御して、トランス３の主巻線からダイオード
5,トランジスタ8,ダイオード13,端子17,スイッチ15を通
じて電池16に大電流による充電を行なう。やがて電池が
充電完了に近づき、電池温度が温度スイッチ15の動作温
度に達し、充電制御回路９が充電終了検出するより先に
温度スイッチ15が動作して接点を開く。従って充電電流
は抵抗18を通じて電池に悪影響を与えない微少な電流に
制限されて流れる。また、電池の接地を検出するトラン
ジスタ10も動作したままである。やがて、充電制御回路
９内部に内蔵された充電時間保護タイマーで制限されて
充電が終了する。また、電圧制御方式の充電器では、温
度スイッチ15が開になった時点で、17の端子電圧が制御
電圧より高くなるので充電を終了する。また降下電圧検
出方式の充電器では、スイッチ15が開になった時に17の
端子電圧が上昇し、再び15が冷却されて復帰し、再度閉
となった時点で17の電圧が降下するので充電が終了す
る。いすれにしても電池過熱保護スイッチが開いても、
電池16は抵抗18により充電回路と回路的には接続されて
いるので、電池接続検出回路は接続を検出したままであ
り、電池過熱保護スイッチが復帰しても、充電制御回路
のシーケンスが最初からスタートする事が無く、従って
過充電を繰り返す事を防止する事が出来る。

なお、実施例において電池の温度を検出する回路と回路
を遮断する遮断器とを兼ねるものとしてバイメタルから
なる温度スイッチ15を使用したがこれは分離してもよ
い。また遮断器と並列に接続され遮断器が動作しても微
少に電流を流し続ける回路18には抵抗を用いたが、FET
・トランジスタ等の半導体を用いても可能である事が言
うまでもない。

発明の効果 以上のように本発明は、電池パック内に電池加熱保護ス
イッチを設けたもので、このスイッチを電池の異常温度
を検出する手段と、充電回路を遮断する遮断器と、遮断
器と並列に接続され遮断器が動作しても微少に充電電流
を流し続ける回路とで構成し、高温雰囲気中において
も、過充電を防止することが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図は従来の
回路図である。 １……商用電源、２……フューズ、３……トランス、4,
5……ダイオード、6,7……平滑コンデンサ、８……トラ
ンジスタ、９……充電制御回路、10……トランジスタ、
11,12……抵抗、13,14……ダイオード、15……温度スイ
ッチ、16……電池、17……接続端子、18……抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電池が接続されていることを検出する手段
   と、２次電池の端子電圧の変化や充電電流の変化を検出
   する手段を備えた電池充電装置に接続される電池パック
   において、電池の異常温度を検出する手段と、充電回路
   を遮断する遮断器と、遮断器と並列に接続された抵抗を
   もち遮断器が動作しても微少に充電電流を流し続ける回
   路とを電池パック内に備えた電池過熱保護スイッチ。