JPH09153377A - Charging device using used battery - Google Patents

Charging device using used battery

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JPH09153377A
JPH09153377A JP7311880A JP31188095A JPH09153377A JP H09153377 A JPH09153377 A JP H09153377A JP 7311880 A JP7311880 A JP 7311880A JP 31188095 A JP31188095 A JP 31188095A JP H09153377 A JPH09153377 A JP H09153377A
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battery
charging
holding
circuit
voltage
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Shinji Nagai
伸二 永井
Okitoshi Kimura
興利 木村
Shinichiro Koshiishi
新一郎 輿石
Naohisa Enosaka
直久 榎坂
Noriyuki Endou
乃之 遠藤
Shiro Uchida
司郎 内田
Yasutaka Gotou
恭貴 後藤
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To charge a secondary battery by utilizing residual power in a used battery, and improve safety of the used battery to be disposed. SOLUTION: A pair of electrode pins 3, 4 are applied to respective terminals of a positive electrode and a negative electrode of a battery 10 at a processing position among plural used batteries 10 held in a battery holding part, an internal impedance in it is detected based on voltage drop of a terminal voltage Vb before and after discharge for a specified time, the battery is discharged when it is a specified value or less to input the terminal voltage Vb through a diode D1 to a charging circuit to be boosted, and a charging current Ic is supplied to a secondary battery 2 to charge it. When the terminal voltage Vb of the battery 10 becomes the lowest voltage possible to charge or less, charging is stopped, residual power of the battery 10 is forcedly discharged through a resistance R, and it is disposed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】この発明は、使用済み電池の
残存電力によって二次電池を充電して、残存電力を有効
に利用できるようにする充電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device for charging a secondary battery with the remaining power of a used battery so that the remaining power can be effectively used.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種の小型家電品,携帯可能な情報・通
信機器,時計,カメラ,電卓等の各種機器には、マンガ
ン電池,アルカリ電池,リチウム電池,ニッケル・カド
ミウム電池等の各種の電池(乾電池)が使用されている
が、これらの電池はその電力を消耗して寿命に達する
と、取り出して新しい電池と交換され、使用済みの電池
は廃棄される。
2. Description of the Related Art Various devices such as manganese batteries, alkaline batteries, lithium batteries, nickel-cadmium batteries, etc. are used for various small household appliances, portable information / communication devices, watches, cameras, calculators, etc. Dry batteries) are used, but when these batteries consume their power and reach the end of their life, they are taken out and replaced with new batteries, and used batteries are discarded.

【0003】しかしながら、これらの電池の中にはニッ
ケル・カドミウム電池のように人体に対して有害となる
物質が含まれているものもあるので、近年は地球環境保
護の面からも、メーカや流通業界が使用済み電池の回収
を積極的に行なうようになりつつある。また、各都道府
県や市町村等の自治体でも、電池のリサイクルを条例化
することにより、使用済み電池の回収及び再利用を促進
する傾向がある。
However, some of these batteries, such as nickel-cadmium batteries, contain substances that are harmful to the human body, and in recent years, manufacturers and distributors have also taken into consideration the protection of the global environment. The industry is becoming more active in collecting used batteries. In addition, local governments such as prefectures, municipalities, etc. also tend to promote the collection and reuse of used batteries by ordinating the recycling of batteries.

【0004】このような各種電池は、その電力(出力電
圧×電流)が機器を駆動可能な容量を下回ると使用でき
なくなるため、通常その段階で廃棄処分される。しか
し、その使用済みの電池にもまだある程度の電気エネル
ギが残存している場合が多い。そして、これらの使用済
み電池を回収する場合は、例えば各地方自治体や電池業
界で準備したボール箱,金属製の缶,プラスチック製の
容器等の電池回収箱に集めて一時保管し、それを所定期
間保管した後に専門業者に引き渡し、電池の種類により
分別して廃棄等の処理が行なわれている。
Such various batteries cannot be used when the electric power (output voltage × current) falls below the capacity capable of driving the device, and therefore they are usually discarded at that stage. However, in many cases, some electric energy still remains in the used battery. When collecting these used batteries, they are temporarily stored by collecting them in a battery collection box such as a ball box, metal can, or plastic container prepared by each local government or battery industry. After storage for a certain period of time, the product is handed over to a specialist and sorted according to the type of battery and disposed of.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな使用済み電池の回収方法において、電池回収箱等に
多数の使用済み電池が集められて保管されると、その多
量の電池が集積された中で、複数の電池の正負の端子が
接続された状態になってショートすることがあり、その
際それらの電池の残存電力の急激な放電によって発熱
し、それが火災の原因になったり、作業者が火傷や感電
したりする恐れがあるという問題があった。
However, in such a used battery recovery method, when a large number of used batteries are collected and stored in a battery recovery box, etc. , The positive and negative terminals of multiple batteries may be connected, resulting in a short circuit.At that time, the rapid discharge of the remaining power of those batteries causes heat generation, which may cause a fire, There was a problem that there is a risk of being burned or electric shock.

【0006】そこで、このような使用済み電池を廃棄す
る前にその残存電力を強制的に放電させたり、端子を絶
縁処理したりすることが考えられるが、それでは使用済
み電池の残存電力を利用せずに廃棄してしまうことにな
るという問題がある。この発明は、このような問題に鑑
みてなされたものであり、使用済み電池にある程度以上
の残存電力(電気エネルギー)がある場合には、それを
有効に利用して二次電池を充電できるようにすることを
目的とする。
Therefore, it is conceivable to forcibly discharge the residual power of such a used battery or to insulate the terminals before discarding such a used battery. There is a problem that it will be discarded without doing so. The present invention has been made in view of such a problem, and when a used battery has a certain level or more of residual power (electrical energy), it can be effectively used to charge a secondary battery. The purpose is to

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、次のように構成した使用済み電池による
充電装置を提供する。すなわち、複数個の使用済み電池
を排出可能に保持する保持部材と該保持部材に保持され
た電池の陽極と陰極の各端子に当接する対の電極とを備
えた電池保持部を備える。
In order to achieve the above object, the present invention provides a charging device using a used battery configured as follows. That is, the battery holding unit is provided with a holding member that holds a plurality of used batteries so that they can be discharged, and a pair of electrodes that come into contact with the anode and cathode terminals of the battery held by the holding member.

【0008】その電池保持部に保持された使用済み電池
によって上記対の電極に印加される直流電圧を所定の充
電電圧に変換して充電用二次電池に充電電流を流し、該
二次電池を充電する充電回路を設け、上記対の電極に陽
極と陰極の各端子が当接した使用済み電池の内部インピ
ーダンスを検出し、その検出した内部インピーダンスが
予め設定した値以下でない場合は、上記保持部材による
当該電池の保持を解除させて電池保持部から排出させる
制御手段を備えている。
The used battery held in the battery holding portion converts the DC voltage applied to the pair of electrodes into a predetermined charging voltage, and a charging current is passed through the charging secondary battery. A charging circuit for charging is provided, and the internal impedance of the used battery in which the terminals of the anode and the cathode are in contact with the pair of electrodes is detected, and if the detected internal impedance is not less than or equal to a preset value, the holding member is used. It is provided with a control means for releasing the holding of the battery by means of and discharging the battery from the battery holding portion.

【0009】上記対の電極と充電回路の入力側とを接続
する回路中に、上記使用済み電池による放電電流を流す
方向に順方向となるように一方向性素子を介挿するとよ
い。
A unidirectional element may be inserted in the circuit connecting the pair of electrodes and the input side of the charging circuit so as to be forward in the direction in which the discharge current of the used battery flows.

【0010】さらに、上記制御手段が、使用済み電池に
よる二次電池の充電開始後、その使用済み電池の端子電
圧を監視し、その電圧が予め設定した所定電圧以下にな
ったときには充電動作を停止させ、上記保持部材による
当該電池の保持を解除させて電池保持部から排出させる
手段も有するようにするとよい。
Further, the control means monitors the terminal voltage of the used battery after starting the charging of the secondary battery by the used battery, and stops the charging operation when the voltage becomes equal to or lower than a preset predetermined voltage. Then, it is preferable to have means for releasing the holding of the battery by the holding member and discharging the battery from the battery holding portion.

【0011】また、これらの使用済み電池による充電装
置において、上記対の電極間を常開のスイッチと抵抗を
介して接続する放電回路を設け、上記制御手段が、上記
保持部材による当該電池の保持を解除させて電池保持部
から排出させる前に、上記スイッチを閉じて上記放電回
路によって当該電池を強制的に放電させる手段も有する
のが望ましい。
Further, in the charging device using these used batteries, a discharge circuit is provided for connecting the pair of electrodes through a resistor and a normally open switch, and the control means holds the battery by the holding member. It is desirable to also have a means for closing the switch and forcibly discharging the battery by the discharge circuit before releasing and discharging the battery from the battery holding portion.

【0012】さらにまた、上記電池保持部を複数備え、
その各電池保持部に対応してそれぞれ制御手段(上記一
方向性素子及び放電回路を設ける場合はそれも)を設け
るが、二次電池を充電する充電回路は共通に1個だけ設
ければよい。さらに、上記充電回路の入力側に使用済み
電池による放電電圧入力線を所定の周期で開閉する手段
を設けることにより、その開閉動作によって使用済み電
池の放電及び二次電池の充電を促進させることができ
る。
Furthermore, a plurality of the battery holding portions are provided,
Although a control means (if the unidirectional element and the discharging circuit are provided, respectively) is provided corresponding to each battery holding portion, only one charging circuit for charging the secondary battery may be provided in common. . Furthermore, by providing a means for opening and closing the discharge voltage input line for the used battery at a predetermined cycle on the input side of the charging circuit, it is possible to accelerate the discharging of the used battery and the charging of the secondary battery by the opening / closing operation. it can.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図1はこの発明による充
電装置の一実施形態例を示す回路図、図2はその電池保
持部及び処理済み電池受け部の縦断面図である。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a charging device according to the present invention, and FIG. 2 is a vertical sectional view of a battery holding portion and a treated battery receiving portion.

【0014】まず、図2によってこの発明の充電装置に
使用する電池保持部の一例を説明する。図示のように、
複数個の使用済み電池10を横向きに重ねて収納できる
角筒状の電池保持部30を設け、その中に未処理の使用
済み電池10を陽極端子10aと陰極端子10bの向き
を図示のように揃えて複数個収納しておく。
First, an example of the battery holding portion used in the charging device of the present invention will be described with reference to FIG. As shown,
A rectangular tube-shaped battery holding portion 30 capable of accommodating a plurality of used batteries 10 in a lateral direction is provided, and the unprocessed used batteries 10 are placed in the battery holding portion 30 with the orientations of the anode terminal 10a and the cathode terminal 10b as illustrated. Align and store more than one.

【0015】この電池保持部30の下部に、ソレノイド
31によって進退される保持部材としてのストッパ32
を設け、そのストッパ32の湾曲した受け面に最下部の
使用済み電池10の下面を当接させて、使用済み電池1
0を放電位置に保持する。この電池保持部30の図で左
右の下部壁面をそれぞれ貫通して、一対の電極ピン3,
4が設けられており、その各電極ピン3,4はそれぞれ
スプリング35,36によって内方へ押圧付勢され、フ
ランジ部3a,4aによって内方への突出量を規制され
ている。
A stopper 32 as a holding member which is advanced and retracted by a solenoid 31 is provided below the battery holding portion 30.
Is provided, and the lower surface of the lowermost used battery 10 is brought into contact with the curved receiving surface of the stopper 32, and the used battery 1
Hold 0 in the discharge position. In the drawing of the battery holding portion 30, the pair of electrode pins 3 are penetrated through the left and right lower wall surfaces, respectively.
4 are provided, and the respective electrode pins 3 and 4 are pressed and urged inward by springs 35 and 36, respectively, and the amount of protrusion inward is restricted by the flange portions 3a and 4a.

【0016】さらに、この電池保持部30内の一対の電
極ピン3,4の上方に、板バネ等による一対のガイド板
37,38を設け、投入された最下位の使用済み電池1
0の両端子10a,10bを案内し、ストッパ32によ
って保持された放電処理位置で、その使用済み電池10
の陽極端子10aに電極ピン3が圧接し、陰極端子10
bに電極ピン4が圧接するように構成している。
Further, a pair of guide plates 37, 38 made of a leaf spring or the like is provided above the pair of electrode pins 3, 4 in the battery holding portion 30, and the inserted lowest used battery 1
0 of both terminals 10a, 10b is guided to the used battery 10 at the discharge processing position held by the stopper 32.
The electrode pin 3 is pressed against the anode terminal 10a of the
The electrode pin 4 is configured to be in pressure contact with b.

【0017】この電池保持部30の下方には、処理済み
電池受け部39が設けられており、放電処理を終了した
電池10がストッパ32による係止を解除されたとき
に、落下してそこに収納される。この処理済み電池受け
部39は、底面を緩い傾斜面にして、落下した処理済み
の電池10′が排出口へ転がっていくようにしたり、引
き出し式にして、処理済みの電池10′がある程度たま
ったときに、引き出して廃棄できるように構成すること
などができる。
A treated battery receiving portion 39 is provided below the battery holding portion 30, and when the battery 10 which has completed the discharge processing is released from the locking by the stopper 32, it drops and is placed there. It is stored. The processed battery receiving portion 39 has a bottom surface with a gentle slope so that the dropped processed battery 10 'can be rolled to the discharge port, or can be drawn out to collect the processed battery 10' to some extent. It can be configured so that it can be pulled out and discarded when it is used.

【0018】そして、この使用済み電池10による充電
装置は図1に示すように構成されている。すなわち、充
電回路1の出力側に二次電池(蓄電池)2を接続してい
る。この充電回路1は、入力直流電圧を所定の充電電
圧、すなわち充電用にセットされた二次電池2の端子間
電圧以上に昇圧(変換)して出力し、その二次電池2に
充電電流Icを流して充電するための回路であり、例え
ば他励発振型のDC−DCコンバータを使用する。2次
電池としては、鉛蓄電池が一般的であるが、小型で効率
がよい新しいアルカリ蓄電池、例えばニッケル−亜鉛蓄
電池,ニッケル−カドミウム蓄電池,ニッケル−鉄蓄電
池,酸化銀−亜鉛蓄電池などを使用するとよい。
The charging device using the used battery 10 is constructed as shown in FIG. That is, the secondary battery (storage battery) 2 is connected to the output side of the charging circuit 1. The charging circuit 1 boosts (converts) the input DC voltage to a predetermined charging voltage, that is, a voltage between terminals of the secondary battery 2 set for charging or higher, and outputs the charging current Ic to the secondary battery 2. Is a circuit for charging and charging, for example, a separately excited oscillation type DC-DC converter is used. As the secondary battery, a lead storage battery is generally used, but a small and efficient new alkaline storage battery such as a nickel-zinc storage battery, a nickel-cadmium storage battery, a nickel-iron storage battery, or a silver oxide-zinc storage battery may be used. .

【0019】充電回路1の入力側には、図2で説明した
使用済み電池10の陽極に接する電極ピン3がスイッチ
S1,逆流防止用の一方向性素子であるダイオードD1
及びスイッチS2を介して正側入力端子に、使用済み電
池10の陰極に接する電極ピン4が負側入力端子にそれ
ぞれ接続されている。さらに、電極ピン3,4間を常開
のスイッチS2と抵抗値の小さい抵抗Rとを介して接続
する放電回路を設けている。また、電極ピン3,4間を
常開のスイッチS5と定電流ダイオード等の停電流負荷
を介して接続する定電流負荷回路11を設けている。
On the input side of the charging circuit 1, the electrode pin 3 in contact with the anode of the used battery 10 described in FIG. 2 is a switch S1 and a diode D1 which is a unidirectional element for preventing backflow.
Also, the electrode pin 4 in contact with the cathode of the used battery 10 is connected to the positive side input terminal via the switch S2 and the negative side input terminal, respectively. Furthermore, a discharge circuit is provided that connects the electrode pins 3 and 4 via a normally open switch S2 and a resistor R having a small resistance value. Further, a constant current load circuit 11 is provided that connects the electrode pins 3 and 4 to a normally open switch S5 via a stop current load such as a constant current diode.

【0020】これらのスイッチS1,S2,S5は電子
スイッチ又はリレースイッチであり、制御手段であるマ
イクロコンピュータを用いた制御部5によってそのオン
・オフが制御される。この制御部5は、使用済み電池1
0の電極ピン3側の電圧Vbを計測する機能と、その計
測した電圧から使用済み電池10の内部抵抗を判別する
機能も有し、ソレノイド31の駆動回路も備えている。
さらに、オン/オフ制御回路6によってスイッチ(電子
スイッチ)S3を所定の周期(時間間隔)でオン/オフ
させる。
These switches S1, S2, S5 are electronic switches or relay switches, and their on / off are controlled by a control section 5 using a microcomputer as a control means. This control unit 5 uses the used battery 1
It also has a function of measuring the voltage Vb on the electrode pin 3 side of 0, a function of discriminating the internal resistance of the used battery 10 from the measured voltage, and a drive circuit for the solenoid 31.
Further, the on / off control circuit 6 turns on / off the switch (electronic switch) S3 at a predetermined cycle (time interval).

【0021】電池保持部30と、このスイッチS3より
入力側の回路及び制御部5は並列に複数組み設けること
ができ、この実施形態では2組設けて使用済み電池10
を2個同時に処理できるようにしている。オン/オフ制
御回路6とスイッチ(電子スイッチ)S3及び充電回路
1と二次電池2は1個ずつ設け、各組みで共通に使用す
るようにしている。制御部5も処理能力の高いマイクロ
コンピュータを使用すれば、共通の制御部で複数組みの
制御を行なうことも可能である。
A plurality of sets of the battery holding unit 30 and the circuit and control unit 5 on the input side of the switch S3 can be provided in parallel. In this embodiment, two sets are provided and the used battery 10 is used.
The two can be processed simultaneously. The on / off control circuit 6, the switch (electronic switch) S3, the charging circuit 1, and the secondary battery 2 are provided one by one, and are commonly used in each set. If the control unit 5 also uses a microcomputer having a high processing capacity, it is possible to perform a plurality of sets of control with a common control unit.

【0022】この例では、二次電池2の両端子にダイオ
ードD2及びスイッチS4を介して負荷7を接続し、二
次電池2に充電された電力を負荷7に供給できるように
している。また、満充電された二次電池2を取り出して
他の機器に装填し、その電源として使用することも可能
である。
In this example, the load 7 is connected to both terminals of the secondary battery 2 via the diode D2 and the switch S4 so that the electric power charged in the secondary battery 2 can be supplied to the load 7. It is also possible to take out the fully charged secondary battery 2 and load it into another device, and use it as a power source.

【0023】次に、この充電装置の動作を図3のフロー
チャート及び図4乃至図6も参照して説明する。なお、
図1におけるスイッチS3をオン状態のままにしている
場合について先ず説明する。図2示したように、電池保
持部30内の放電処理位置にストッパ32によって使用
済み電池10が保持され、その陽極と陰極にそれぞれ電
極ピン3,4が接触した状態で、制御部5が図3に示す
フローチャートの処理を開始する。
Next, the operation of this charging device will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and FIGS. 4 to 6. In addition,
First, the case where the switch S3 in FIG. 1 is kept in the ON state will be described. As shown in FIG. 2, the used battery 10 is held by the stopper 32 at the discharge processing position in the battery holding unit 30, and the control unit 5 displays the electrode pin 3 and 4 in contact with the anode and cathode of the used battery 10, respectively. The process of the flowchart shown in 3 is started.

【0024】まず、ステップ1で放電処理位置にある使
用済み電池10の内部インピーダンスを検出する。それ
には、スイッチS1,S2,S5がオフの状態で電池1
0の端子電圧Vb(図4のVb1)を計測した後、スイ
ッチS5を一定時間(短時間:図4のT)だけオンにし
て、定電流負荷回路11への放電を行なわせ、この時の
電池10の端子電圧Vb(図4のVb2)を計測し、再
びスイッチS5をオフにする。
First, in step 1, the internal impedance of the used battery 10 at the discharge processing position is detected. To do this, switch the batteries S1, S2, S5 off and the battery 1
After measuring the terminal voltage Vb of 0 (Vb 1 in FIG. 4), the switch S5 is turned on for a fixed time (short time: T in FIG. 4) to discharge the constant current load circuit 11. At this time, The terminal voltage Vb (Vb 2 in FIG. 4) of the battery 10 is measured, and the switch S5 is turned off again.

【0025】そして、電圧ドロップΔVb=Vb1−V
2を算出する。図5に示すように、この電圧ドロップ
ΔVbが電池10の内部インピーダンスZiに比例する
ので、このときの電池10の内部インピーダンスを検出
することができる。次いで、ステップ2でその内部イン
ピーダンスが低インピーダンス(図5でΔVbがVr以
下)か否かを判別する。この低インピーダンスとは、電
池10がニッケル・カドミウム電池あるいはニッケル水
素電池の場合は1Ω以下である。
Then, the voltage drop ΔVb = Vb 1 −V
Calculate b 2 . As shown in FIG. 5, since this voltage drop ΔVb is proportional to the internal impedance Zi of the battery 10, the internal impedance of the battery 10 at this time can be detected. Next, at step 2, it is judged whether or not the internal impedance is low impedance (ΔVb is Vr or less in FIG. 5). This low impedance is 1 Ω or less when the battery 10 is a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery.

【0026】低インピーダンスであれば(ステップ2で
Y)、使用済み電池10の残存電力の利用が可能なの
で、ステップ3で再びスイッチS1をオンにして、電池
10の残存電力を充電回路1に放電させ、充電回路1が
その電圧を昇圧して二次電池2に充電電流Icを流し、
それを充電する。そしてステップ4で一定時間待って、
ステップ5で再び電池10の端子電圧を検出する。
If the impedance is low (Y in step 2), the remaining power of the used battery 10 can be utilized, so the switch S1 is turned on again in step 3 to discharge the remaining power of the battery 10 to the charging circuit 1. Then, the charging circuit 1 boosts the voltage and supplies the charging current Ic to the secondary battery 2,
Charge it. Then wait for a certain time in step 4,
In step 5, the terminal voltage of the battery 10 is detected again.

【0027】そして、ステップ6でその検出した電圧が
所定電圧以下か否かを判断し、所定電圧以下になるまで
このステップ4〜6を繰り返し実行し使用済み電池10
の放電による二次電池2の充電処理を継続する。ステッ
プ5で検出した電圧がステップ6で所定電圧(充電可能
な最低電圧)以下であると判断すると、スイッチS1を
オフにして充電処理を終了し、同時にスイッチS2をオ
ンにしてそのときの使用済み電池10の残存電力を抵抗
Rを通して強制的に放電させる。
Then, in step 6, it is judged whether or not the detected voltage is equal to or lower than a predetermined voltage, and steps 4 to 6 are repeatedly executed until the voltage becomes equal to or lower than the predetermined voltage.
The charging process of the secondary battery 2 by the discharge of is continued. When it is determined in step 6 that the voltage detected in step 5 is less than or equal to the predetermined voltage (minimum chargeable voltage), the switch S1 is turned off to end the charging process, and at the same time, the switch S2 is turned on to indicate that the used voltage The remaining power of the battery 10 is forcibly discharged through the resistor R.

【0028】ステップ8で、その放電が完了するのを待
って、ステップ9でスイッチS2をオフにする。そし
て、ソレノイド31を短時間オンにして、ストッパ32
を図2に示した電池保持部30の電池保持位置から一旦
退避させて最下位の処理を完了した電池10の保持を解
除して、処理済み電池受け部39内に落下させた後、電
池保持位置へ復帰させ、次の使用済み電池10を保持さ
せる。そして、再びステップ1からの処理を繰り返す。
At step 8, the switch S2 is turned off after waiting for the discharge to be completed. Then, the solenoid 31 is turned on for a short time, and the stopper 32
2 is temporarily retracted from the battery holding position of the battery holding unit 30 shown in FIG. 2 to release the holding of the battery 10 for which the lowest processing has been completed, and the battery 10 is dropped into the processed battery receiving unit 39. It returns to the position and holds the next used battery 10. Then, the processing from step 1 is repeated again.

【0029】使用済み電池10の残留電力が少ないとき
には、前述の電圧ドロップΔVbが大きく、内部インピ
ーダンスが1Ωより高くなる。その場合ステップ3の判
断で否(N)になり、上述のステップ3〜6をスキップ
してステップ7〜10の処理を行なう。すなわち、スイ
ッチS2をオンにして使用済み電池10の残存電力を強
制放電させた後、ソレノイド31を短時間オンにして、
その電池10を処理済み電池受け部39へ落下させ、次
の使用済み電池10を放電処理位置に保持させる。そし
てステップ1からの処理を繰り返す。
When the remaining power of the used battery 10 is small, the aforementioned voltage drop ΔVb is large and the internal impedance is higher than 1Ω. In that case, the determination in step 3 is negative (N), and steps 3 to 6 are skipped and the processing in steps 7 to 10 is performed. That is, after the switch S2 is turned on to forcibly discharge the remaining power of the used battery 10, the solenoid 31 is turned on for a short time.
The battery 10 is dropped into the processed battery receiving portion 39, and the next used battery 10 is held at the discharge processing position. Then, the processing from step 1 is repeated.

【0030】このようにして、各電池保持部30内に収
納された各使用済み電池10に対して、順次その残存電
力を放電させて二次電池2を充電させて利用できるよう
にし、その後に残ったわずかな電力も強制放電させて、
安全な状態で排出することができる。また、残存電力が
少なくて二次電池2の充電に利用できない場合には、そ
の残存電力を強制放電させて安全な状態にして排出す
る。二次電池2に充電された電力は、負荷7を駆動する
ために使用したり、その二次電池2を取り出して他の機
器に装填してその電源として使用することもできる。
In this manner, the used battery 10 stored in each battery holder 30 is sequentially discharged with its residual power so that the secondary battery 2 can be charged and used. Forcibly discharge the remaining small amount of power,
It can be discharged safely. When the remaining power is too small to be used for charging the secondary battery 2, the remaining power is forcibly discharged to a safe state and then discharged. The electric power charged in the secondary battery 2 can be used to drive the load 7, or the secondary battery 2 can be taken out and loaded into another device and used as its power source.

【0031】ところで、使用済み電池10の放電による
二次電池2の充電処理中に、図1に示したスイッチS3
をオン/オフ制御回路6によって所定の周期あるいは周
波数でオン・オフさせると、図6に示すように、電池1
0の端子電圧Vbが、スイッチS1がオンの期間には放
電により低下するが、オフの期間に回復して上昇し、連
続的に放電させるよりも端子電圧Vbの低下が遅くな
り、それだけ残留電力の利用効率を高めることができ
る。このオン/オフ周波数は、1KHz〜10KHz程
度が適当である。
By the way, during the charging process of the secondary battery 2 by discharging the used battery 10, the switch S3 shown in FIG.
When the on / off control circuit 6 turns on / off the battery at a predetermined cycle or frequency, as shown in FIG.
The terminal voltage Vb of 0 decreases due to discharge during the period when the switch S1 is on, but recovers and increases during the period during which the switch S1 is off. The utilization efficiency of can be improved. The on / off frequency is suitably about 1 KHz to 10 KHz.

【0032】なお、充電処理を行なうときにのみ、各制
御部5からの信号によって昇圧充電回路1を動作させる
ようにし、いずれの制御部5からも動作指令の信号がな
いときには充電回路1が動作を停止(例えば、発振回路
をOFFにする)するようにするとよい。
Only when the charging process is performed, the boosting charging circuit 1 is operated by the signal from each control unit 5, and the charging circuit 1 is operated when there is no operation command signal from any of the control units 5. Should be stopped (for example, the oscillation circuit is turned off).

【0033】また、二次電池2に対しても、図2に示し
た電池保持部30と同様な電池保持部を設け、そこに未
充電の状態で複数個まとめて収納し、それを1個づつ順
次充電位置でその両極端子がそれぞれ各電極ピンと接続
する状態で保持して充電し、満充電になった二次電池2
の保持を解除して、順次充電済み二次電池収納部へ落下
させたり、取出口へ送出するようにすることもできる。
A battery holding unit similar to the battery holding unit 30 shown in FIG. 2 is also provided for the secondary battery 2, and a plurality of battery holding units are stored together in an uncharged state, and one battery holding unit is stored therein. Rechargeable secondary battery 2 which is fully charged by sequentially holding and charging the electrodes at their respective charging positions with their bipolar terminals connected to their respective electrode pins.
It is also possible to release the holding of the above and sequentially drop it into the charged secondary battery storage section or send it out to the outlet.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、使用済みで不要になった電池の残存電力を有効に
利用して二次電池を充電し、電気エネルギーとして使用
できるようにするので、資源の利用率を高めることがで
きる。最終的に廃棄する使用済み電池の残存電力を強制
放電させてしまうので、廃棄した電池が不慮の短絡など
を起こしても、火災の原因になるような発熱を生じたり
作業者が感電したりする恐れがなくなり、安全性を向上
させることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to charge the secondary battery by effectively utilizing the remaining power of the used and unnecessary battery, and to use it as electric energy. Therefore, the utilization rate of resources can be increased. Since the residual power of the used battery that is finally discarded is forcibly discharged, even if the discarded battery causes an accidental short circuit, the generated heat may cause a fire or the worker may get an electric shock. There is no fear, and safety can be improved.

【0035】また、使用済み電池の残留電力を利用可能
かどうかを、その内部インピーダンスを検出して判別
し、使用不能な場合には直ちにその残留電力を強制放電
して排出するので、無駄な充電処理を行なうことがなく
なり、処理効率が向上する。
Further, it is determined whether or not the residual electric power of the used battery can be used by detecting its internal impedance, and when the residual electric power is not usable, the residual electric power is immediately discharged forcibly and discharged. Processing is not performed and processing efficiency is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明による充電装置の一実施形態を示す回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a charging device according to the present invention.

【図2】同じくその電池保持部及び処理済み電池受け部
の縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional view of the battery holding portion and the treated battery receiving portion.

【図3】図1における制御部5による処理のフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a flowchart of processing by a control unit 5 in FIG.

【図4】使用済み電池の内部インピーダンス検出のため
の端子電圧の電圧ドロップ計測の説明に供する波形図で
ある。
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining a voltage drop measurement of a terminal voltage for detecting the internal impedance of a used battery.

【図5】電圧ドロップΔVbと内部インピーダンスZi
の関係を示す線図である。
FIG. 5: Voltage drop ΔVb and internal impedance Zi
It is a diagram showing the relationship of.

【図6】図1におけるスイッチS3をオン・オフした場
合の使用済み電池の端子電圧の変化を示す波形図であ
る。
6 is a waveform diagram showing a change in the terminal voltage of a used battery when the switch S3 in FIG. 1 is turned on / off.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:充電回路 2:二次電池 3,4:電極ピン 5:制御部(制御手段) 6:オン/オフ制御回路 7:負荷 10:使用済み電池 30:電池保持部 31:ソレノイド 32:ストッパ(保持部材) 39:処理済み電池受け部 S1〜S4:スイッチ D1,D2:ダイオード(一方向性素子) R:抵抗値の小さい抵抗 1: Charging circuit 2: Secondary battery 3, 4: Electrode pin 5: Control part (control means) 6: On / off control circuit 7: Load 10: Used battery 30: Battery holding part 31: Solenoid 32: Stopper ( Holding member) 39: Treated battery receiving portion S1 to S4: Switch D1, D2: Diode (unidirectional element) R: Resistor with small resistance value

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎坂 直久 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 遠藤 乃之 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 内田 司郎 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 後藤 恭貴 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inoue Naohisa Enkazaka 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (72) Inoue Noyuki 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Within Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Shiro Uchida 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Within Ricoh Co. Ltd. (72) Yasutaka Goto 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Ricoh Co., Ltd. Within

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個の使用済み電池を排出可能に保持
する保持部材と該保持部材に保持された電池の陽極と陰
極の各端子に当接する対の電極とを備えた電池保持部
と、 該電池保持部に保持された使用済み電池によって前記対
の電極に印加される直流電圧を所定の充電電圧に変換し
て充電用二次電池に充電電流を流し、該二次電池を充電
する充電回路と、 前記対の電極に陽極と陰極の各端子が当接した使用済み
電池の内部インピーダンスを検出し、その検出した内部
インピーダンスが予め設定した値以下でない場合は前記
保持部材による当該電池の保持を解除させて前記電池保
持部から排出させる制御手段とを備えたことを特徴とす
るを使用済み電池による充電装置。
1. A battery holding part comprising a holding member for holding a plurality of used batteries so that the battery can be discharged, and a pair of electrodes abutting against the respective terminals of the anode and the cathode of the battery held by the holding member, Charging for charging the secondary battery by converting the DC voltage applied to the pair of electrodes by the used battery held in the battery holding unit into a predetermined charging voltage and passing a charging current through the charging secondary battery. Circuit, detecting the internal impedance of the used battery in which the anode and cathode terminals are in contact with the pair of electrodes, and if the detected internal impedance is not less than a preset value, holding the battery by the holding member And a control means for releasing the battery from the battery holder and discharging the battery from the battery holder.
【請求項2】 請求項1記載の使用済み電池による充電
装置において、前記対の電極と前記充電回路の入力側と
を接続する回路中に、前記使用済み電池による放電電流
を流す方向に順方向となるように一方向性素子介挿した
ことを特徴とする使用済み電池による充電装置。
2. The used battery charging device according to claim 1, wherein a forward direction in which a discharge current of the used battery flows in a circuit connecting the pair of electrodes and an input side of the charging circuit. A charging device using a used battery, wherein a unidirectional element is inserted so that
【請求項3】 前記制御手段が、前記使用済み電池によ
る二次電池の充電開始後、該使用済み電池の端子電圧を
監視し、その電圧が予め設定した所定電圧以下になった
ときには充電動作を停止させ、前記保持部材による当該
電池の保持を解除させて前記電池保持部から排出させる
手段も有していることを特徴とする請求項1又は2記載
の使用済み電池による充電装置。
3. The control means monitors the terminal voltage of the used battery after starting the charging of the secondary battery by the used battery, and performs the charging operation when the voltage becomes equal to or lower than a preset predetermined voltage. The device for charging a used battery according to claim 1 or 2, further comprising means for stopping and releasing the holding of the battery by the holding member and discharging the battery from the battery holding portion.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか一項記載の使
用済み電池による充電装置において、前記対の電極間を
常開のスイッチと抵抗を介して接続する放電回路を設
け、前記制御手段が、前記保持部材による当該電池の保
持を解除させて前記電池保持部から排出させる前に、前
記スイッチを閉じて前記放電回路によって当該電池を強
制的に放電させる手段も有することを特徴とする使用済
み電池による充電装置。
4. The used battery charging device according to claim 1, further comprising a discharge circuit connecting the pair of electrodes via a resistor and a normally open switch, and the control means. However, before using the holding member to release the holding of the battery and discharging the battery from the battery holding portion, it also has means for closing the switch and forcibly discharging the battery by the discharge circuit. Charger with a used battery.
【請求項5】 前記電池保持部を複数備え、その各電池
保持部に対応してそれぞれ前記制御手段を設け、前記二
次電池を充電する充電回路は共通に1個だけ設けたこと
を特徴とする請求項1記載の使用済み電池による充電装
置。
5. A plurality of the battery holders are provided, the control means is provided corresponding to each of the battery holders, and only one charging circuit for charging the secondary battery is provided in common. The charging device for a used battery according to claim 1.
【請求項6】 前記電池保持部を複数備え、その各電池
保持部に対応してそれぞれ前記放電回路及び制御手段を
設け、前記二次電池を充電する充電回路は共通に1個だ
け設けたことを特徴とする請求項4記載の使用済み電池
による充電装置。
6. A plurality of the battery holding parts are provided, the discharge circuit and the control means are provided corresponding to each of the battery holding parts, and only one charging circuit for charging the secondary battery is provided in common. 5. The used battery charging device according to claim 4.
【請求項7】 前記充電回路の入力側に前記使用済み電
池による放電電圧入力線を所定の周期で開閉する手段を
設けたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項
に記載の使用済み電池による充電装置。
7. The charging circuit according to claim 1, further comprising means for opening and closing a discharge voltage input line for the used battery at a predetermined cycle on an input side of the charging circuit. Charging device with used batteries.
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