JPH11275767A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数種類の複数個のバッテリに対して充電を可
能にする。 【解決手段】バッテリ装着筐体１５に複数のバッテリ１
４を配置し、バッテリ１４の上にそれぞれ板材１７を配
置する。板材１７には多数の貫通孔２５が形成されてお
り、各孔２５には接触端子ピン１３が着脱可能かつ摺動
可能に配置されて、各バッテリ１４の端子の配置に合わ
せて選択的に接触端子ピン１３を配設できる。また、接
触端子ピン１３にはバネによってバッテリ１４側へ向か
う力が与えられており、確実にバッテリ１４の端子と接
触端子ピン１３とが接触する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数種類の複数個
のバッテリに対して充電可能な充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器などに使用されている二次電池
には様々な種類がある。具体的には、水素電池、ＮｉＣ
ｄ電池、リチウムイオン電池などの種別のほか、電圧、
容量なども相違する。このため、推奨される充電電流や
充電時間は二次電池の種類により異なる。また、これら
が同じであっても、端子の位置や、電池のサイズが異な
る場合もある。従って、従来は、各二次電池は一つの種
類ごとに専用の充電器で充電されていた。つまり、各充
電器は一種類の二次電池に対してしか充電できないよう
になっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これでは、複
数の二次電池には複数の充電器が必要となり、二次電池
の充電を行う者にとっては充電器の個数が増大して煩わ
しいという問題があった。例えば、複数種類の電子機器
を取り扱う修理店舗で充電を行う場合には、店舗に充電
器を配設するスペースが必要となる。また、充電完了後
に、充電担当者が、充電器のプラグをアウトレットに接
続したまま放置する場合があるが、多数の充電器をその
ように放置したのでは、電力消費の無駄となる。本発明
は上記の事情を考慮してなされたものであり、複数種類
の複数個のバッテリに対して充電可能な充電装置を提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る充電装置は、充電端子および接地端子
がそれぞれ設けられた複数のバッテリにそれぞれ充電電
流を供給する充電回路と、上記充電回路にそれぞれ接続
された複数の充電電流供給線と、上記充電電流供給線に
それぞれ接続されており、上記バッテリの上記充電端子
にそれぞれ接触させられる複数の充電接触端子と、上記
バッテリの接地端子にそれぞれ接続されて接地される複
数の接地接触端子と、上記充電接触端子および上記接地
接触端子の合計個数以上の孔が形成されており、各上記
孔には上記接触端子が着脱可能かつ摺動可能に挿入され
るようにされた複数の板材と、上記接触端子をそれぞれ
付勢して上記充電端子および接地端子に接触させる複数
の付勢手段とを備えることを特徴とする。この充電装置
においては、板材に形成された多数の孔に接触端子が着
脱可能であることから、バッテリの充電端子および接地
端子の配置が様々であっても、バッテリの充電端子およ
び接地端子の配置に合致するように、選択的に接触端子
を配設することができる。そして、接触端子が孔を摺動
可能であることに加え、付勢手段によって付勢されるこ
とにより、バッテリの厚さが様々で充電端子および接地
端子に対する板材の距離が様々であっても、接触端子が
充電端子および接地端子に確実に接触させられる。この
ように、厚さや端子の配置が異なる多種類のバッテリに
対して充電が可能である。かかる構成が複数組、設けら
れているので、一度に複数個のバッテリの充電が可能で
ある。

【０００５】また、上記構成に加えて、上記バッテリに
は自身の種類を示す信号を出力する種類端子が設けられ
ていると共に、上記各充電回路は上記バッテリの種類に
応じて充電電流および充電時間を調節するようにされて
おり、上記充電回路にそれぞれ接続された複数の種類信
号供給線と、上記種類信号供給線にそれぞれ接続されて
おり、上記板材の上記孔に着脱可能かつ摺動可能に挿入
されると共に、上記付勢手段に付勢されて、上記バッテ
リの上記種類端子にそれぞれ接触させられる複数の種類
端子用接触端子とを備え、上記孔の個数は、上記充電接
触端子、上記接地接触端子および上記種類端子用接触端
子の合計個数以上であるようにしてもよい。これによれ
ば、板材に形成された多数の孔に、充電端子および接地
端子だけでなく、種類端子用接触端子をバッテリの種類
端子の位置に合致するように選択的に配設することがで
きる。この種類端子用接触端子も、孔を摺動可能であっ
て、付勢手段により付勢されるので、バッテリの厚さが
様々でも、種類端子に確実に接触させられる。このよう
に接触状態が確保されることにより、バッテリからの自
身の種類を示す信号が対応する充電回路に供給され、充
電回路はバッテリの種類に応じて充電電流および充電時
間を調節する。従って、適切な充電電流や充電時間の異
なる多種類のバッテリに対しても充電が可能である。

【０００６】上記複数の充電回路は単一の筐体に収納さ
れているようにしてもよい。これにより、充電回路が収
納された筐体の散逸を防止できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。図１は、本発明に係る充電
装置の全体構成を示す。図１に示すように、この充電装
置は、主電力の供給を受けるためにアウトレットに差し
込まれるプラグ１０と、プラグ１０にコード１１を介し
て接続された回路筐体１２と、回路筐体１２から延びる
複数の給電線２２に接続された複数個（図示例では１２
個）の接触端子ピン１３と、複数個（図示例では３個）
のバッテリ（二次電池）１４を装着可能なバッテリ装着
筐体１５とを備える。

【０００８】バッテリ装着筐体１５には、三つの収容凹
部１６が形成されており、各収容凹部１６には一つずつ
バッテリ１４が収容可能になっている。収容凹部１６の
上方には、薄板である板材１７が配置されており、各板
材１７には４つずつ導体製の接触端子ピン１３が取り付
けられる。

【０００９】図２および図３は、バッテリ装着筐体１５
に装着される典型的なバッテリ１４の形態を示す。バッ
テリ１４は、携帯電話または自動車電話用の電池パック
であり、電話機本体１９に着脱自在に装着されるように
なっている。これらの図に示すように、バッテリ１４は
扁平なほぼ直方体状であって、その一方の面の端部には
凹部１８が形成されている。凹部１８の底面には、４つ
の端子２０が設けられている。これらの端子２０は、通
常の充電器（本実施形態の充電装置ではない）による充
電に用いられる。装着された電話機本体１９と反対側に
ある凹部１８に端子２０が設けられていることにより、
その充電は、バッテリ１４を電話機本体１９に装着した
まま行うことが可能である。

【００１０】また、図３に示すように、凹部１８とは反
対側の面には、やはり４つの端子２１が設けられてい
る。こちらの端子２１は、バッテリ１４から電話機本体
１９への給電に用いられる。ただし、バッテリ１４と電
話機本体１９とを互いに取り外せば、端子２１を用い
て、充電を行うことも可能である。この実施形態では、
このことを利用して、バッテリ１４を電話機本体１９か
ら取り外した状態で、端子２１を用いて充電を行う。

【００１１】端子２０，２１が４つづつ設けられている
理由は、次の通りである。まず、バッテリ１４を構成す
るセルの正極への充電電流の供給のために充電端子が必
要である。第２に、上記セルの負極を接地するための接
地端子が必要である。第３に、バッテリ１４の種類（水
素電池、ＮｉＣｄ電池、リチウムイオン電池などの種別
のほか、電圧、容量）を示す種類信号を出力する種類端
子が必要である。第４に適切な充電のために、上記セル
の温度を示す温度信号を出力する温度端子があると好適
である。従って、４つの端子２０は、充電端子、接地端
子、種類端子および温度端子であり、同様に４つの端子
２１は、充電端子、接地端子、種類端子および温度端子
である。バッテリ１４の内部において、充電端子はセル
の正極に接続されており、接地端子はセルの負極に接続
されており、種類端子は種類信号出力回路に接続されて
おり、温度端子は温度センサに接続されている。

【００１２】図１に示すように、この充電装置では、端
子２１側の面を上に向けて、バッテリ１４を収容凹部１
６内に配置する。バッテリ１４の上に配置された各板材
１７には４つの接触端子ピン１３が支持されており、こ
れらがそれぞれ端子２１に接触するようになっている。
４つの接触端子ピン１３は、端子２１の種類に対応し
て、充電接触端子ピン、接地接触端子ピン、種類端子用
接触端子ピンおよび温度端子用接触端子ピンに分類され
る。また、接触端子ピン１３にそれぞれ接続された給電
線２２も、充電電流供給線２２Ｃ、接地線２２Ｇ、種類
信号供給線２２Ｓおよび温度信号供給線２２Ｔに分類さ
れる（図４参照）。

【００１３】図４は、この充電装置のブロック図であ
る。同図に示すように、この充電装置には、複数個（図
示例では３個）の充電回路２３が設けられている。各充
電回路２３には、プラグ１０から交流電流が供給される
ようになっており、各充電回路２３は供給された交流電
流を直流電流に変換する。また、各充電回路２３は変圧
器を内蔵しており、充電に適切な電圧の付近まで変圧し
て、充電電流供給線２２Ｃに印加する。これらの交流／
直流変換および変圧機能は、公知であり、その詳細な説
明は省略する。

【００１４】充電電流供給線２２Ｃは、充電接触端子ピ
ンが充電端子に接触することによって、バッテリ１４を
構成するセルの正極に接続される。その充電電流供給線
２２Ｃの途中には、電圧降下素子２４が設けられてい
る。電圧降下素子２４は、充電回路２３で変圧した電圧
が、バッテリ１４に印加するには高い場合に設けられ
る。例えば、充電回路２３で変圧した電圧が、バッテリ
１４を電話機本体１９に装着したまま、通常の充電器に
より端子２０を用いて充電するには好適であるが、バッ
テリ１４を電話機本体１９から取り外して、端子２１を
用いて充電するには高い場合には、電圧降下素子２４が
設けられる。換言すれば、電圧降下素子２４を設けるこ
とによって、通常の充電器の充電回路をこの実施形態で
は充電回路２３として転用することが可能になってい
る。このような観点からは、電圧降下素子２４は、抵抗
でもダイオードでもよいが、バッテリ１４からの逆流防
止のため、ショットキーバリアダイオードを選択すると
好適である。

【００１５】ただし、充電回路２３の上記変圧器が単独
でも、バッテリ１４に適切な電圧まで変圧できる場合
（すなわち端子２１を用いて充電するために専用の充電
回路２３が設けられている場合）には、電圧降下素子２
４は必要なく、逆流防止の措置のみを採用すればよい。

【００１６】また、充電回路２３には、種類端子用接触
端子ピンが種類端子に接触することによって、種類信号
供給線２２Ｓから種類信号Ｓsが供給される。これによ
り、充電回路２３は、バッテリ１４の種類に応じた適切
な充電時間だけ、適切な充電電流を充電電流供給線２２
Ｃに供給する。さらに、充電回路２３には、温度端子用
接触端子ピンが温度端子に接触することによって、温度
信号供給線２２Ｔから温度信号Ｓtが供給される。これ
により、バッテリ１４のセルの温度が高すぎる場合に充
電を休止して、温度低下後に充電を再開する。充電回路
２３には、上記のような種類および温度に基づいた充電
のために、テーブルやプログラムを記憶したメモリやＣ
ＰＵ（中央演算装置）が設けられているが、それらの詳
細な説明を省略する。

【００１７】さらに、図４に示すように、バッテリ１４
を構成するセルの負極は、接地線２２Ｇを介して接地さ
れている。これは、接地接触端子ピンがバッテリ１４の
接地端子に接触することによるものである。

【００１８】上記の３個の充電回路２３および３個の電
圧降下素子２４は全て、図１に示す回路筐体１２に内蔵
されている。また、一つのバッテリ１４のための４本の
給電線２２（充電電流供給線２２Ｃ、接地線２２Ｇ、種
類信号供給線２２Ｓおよび温度信号供給線２２Ｔ）は束
ねられて給電線束２２Ａを構成する。そして、３本の給
電線束２２Ａはさらに１本の束ねられて給電線束２２Ｂ
を構成し、この給電線束２２Ｂが回路筐体１２から延び
ている。

【００１９】次に、上記の接触端子ピン１３をバッテリ
１４の端子２１に接触させる機構を説明する。図５に示
すように、板材１７には、接触端子ピン１３を取り付け
るための多数の貫通孔２５が形成されている。貫通孔２
５の個数は、一つのバッテリ１４の端子２１の個数（４
個）よりも多くされており、好ましくはその数倍であ
る。板材１７としては、バッテリ１４の端子２１の配置
に合わせて接触端子ピン１３を配設するために、アクリ
ル樹脂などの透明材料から形成されると好ましい。

【００２０】図１に示すように、板材１７は、バッテリ
装着筐体１５に着脱自在に取り付けられている。この取
付は、単に板材１７をバッテリ装着筐体１５の上に載置
するだけでもよいし、ネジで止めたり、溝に板材１７を
差し込むなどの一時的に板材１７をバッテリ装着筐体１
５に固定する措置を採ってもよい。なお、各板材１７は
矩形であって、図示の状態から９０゜、１８０゜または
２７０゜回転させて、バッテリ装着筐体１５に取り付け
ることもできるようになっている。

【００２１】板材１７の多数の貫通孔２５には選択的に
接触端子ピン１３が挿入される。図６に示すように、各
接触端子ピン１３は、貫通孔２５の内部を軸線方向に沿
って摺動可能な円柱体であって、その下端１３ａのみが
貫通孔２５の直径よりも太くされている。各接触端子ピ
ン１３の上端には、導体製の抜止め２６が着脱自在に取
り付けられる。この抜止め２６は、接触端子ピン１３を
挿入すると、一定以上の力を加えないと外れなくなるも
のでもよいし、ナットであってもよい。この抜止め２６
が接触端子ピン１３に取り付けられることにより、接触
端子ピン１３が一旦挿入した貫通孔２５から外れるのが
防止され、抜止め２６を接触端子ピン１３から取り外せ
ば、接触端子ピン１３は貫通孔２５から抜き取ることが
可能である。抜止め２６には、給電線２２がそれぞれ接
合されており、これにより接触端子ピン１３は対応する
給電線２２に電気的に接続されている。

【００２２】接触端子ピン１３の下端１３ａと板材１７
との間にはコイルバネ２７が配設され、このコイルバネ
２７の中央を接触端子ピン１３が挿通される。このコイ
ルバネ２７によって接触端子ピン１３には下向きの付勢
力が与えられ、接触端子ピン１３の下端１３ａがバッテ
リ１４の端子２１に接触させられるようになっている。

【００２３】以上のように、この充電装置においては、
板材１７に形成された多数の貫通孔２５に接触端子ピン
１３が着脱可能であることから、バッテリ１４の４つの
端子２１の配置が様々であっても、端子２１の配置に合
致するように、選択的に接触端子ピン１３を配設するこ
とができる。そして、接触端子ピン１３が貫通孔２５を
摺動可能であることに加え、コイルバネ１４によって付
勢されることにより、バッテリ１４の厚さが様々で端子
２１に対する板材１７の距離が様々であっても、接触端
子ピン１３が対応する端子２１に確実に接触させられ
る。このように、厚さや端子２１の配置が異なる多種類
のバッテリ１４に対して充電が可能である。かかる構成
が複数組、設けられているので、一度に複数個のバッテ
リ１４の充電が可能である。

【００２４】板材１７は、図１に示す状態だけでなく、
９０゜、１８０゜または２７０゜回転させて、バッテリ
装着筐体１５に取り付けることができるので、図示例の
ように板材１７の各辺に沿って貫通孔２５の配列を様々
に異ならせておくと好ましい。例えば、ある辺の付近の
貫通孔２５はタイプＡのバッテリ１４に対応し、９０゜
異なる他の辺の付近の貫通孔２５はタイプＢに対応し、
１８０゜異なる他の辺の付近の貫通孔２５はタイプＣに
対応するというようにである。

【００２５】また、バッテリ１４の種類端子、種類端子
用接触端子ピン、および種類信号供給線２２Ｓにより、
充電回路２３には、バッテリ１４の種類を示す種類信号
Ｓsが供給され、充電回路２３はバッテリ１４の種類に
応じて充電電流および充電時間を調節する。従って、適
切な充電電流や充電時間の異なる多種類のバッテリ１４
に対しても充電が可能である。

【００２６】さらに、上記複数の充電回路２３は単一の
回路筐体１２に収納されており、単独のプラグ１０から
給電されるようになっている。これにより、充電回路２
３が収納された筐体の散逸を防止できる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数種類の複数個のバッテリに対して充電が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る充電装置の全体構
成を示す斜視図である。

【図２】 上記充電装置で充電される典型的なバッテリ
を示す斜視図である。

【図３】 上記バッテリを別の方向から見た斜視図であ
る。

【図４】 上記充電装置を示すブロック図である。

【図５】 上記充電装置に使用される板材を示す斜視図
である。

【図６】 上記充電装置の接触端子ピンとバッテリの端
子との接触を確保する機構を示す断面図である。

【符号の説明】

１２…回路筐体、１３…接触端子ピン（充電接触端子、
接地接触端子、種類端子用接触端子、温度端子用接触端
子）、１４…バッテリ、１５…バッテリ装着筐体、１７
…板材、２１…バッテリの端子（充電端子、接地端子、
種類端子、温度端子）、２２…給電線（充電電流供給線
２２Ｃ、接地線２２Ｇ、種類信号供給線２２Ｓ、温度信
号供給線２２Ｔ）、２３…充電回路、２５…貫通孔、２
７…コイルバネ（付勢手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電端子および接地端子がそれぞれ設け
   られた複数のバッテリにそれぞれ充電電流を供給する充
   電回路と、 上記充電回路にそれぞれ接続された複数の充電電流供給
   線と、 上記充電電流供給線にそれぞれ接続されており、上記バ
   ッテリの上記充電端子にそれぞれ接触させられる複数の
   充電接触端子と、 上記バッテリの接地端子にそれぞれ接続されて接地され
   る複数の接地接触端子と、 上記充電接触端子および上記接地接触端子の合計個数以
   上の孔が形成されており、各上記孔には上記接触端子が
   着脱可能かつ摺動可能に挿入されるようにされた複数の
   板材と、 上記接触端子をそれぞれ付勢して上記充電端子および接
   地端子に接触させる複数の付勢手段とを備えることを特
   徴とする充電装置。
2. 【請求項２】 上記バッテリには自身の種類を示す信号
   を出力する種類端子が設けられていると共に、上記各充
   電回路は上記バッテリの種類に応じて充電電流および充
   電時間を調節するようにされており、 上記充電回路にそれぞれ接続された複数の種類信号供給
   線と、 上記種類信号供給線にそれぞれ接続されており、上記板
   材の上記孔に着脱可能かつ摺動可能に挿入されると共
   に、上記付勢手段に付勢されて、上記バッテリの上記種
   類端子にそれぞれ接触させられる複数の種類端子用接触
   端子とを備え、 上記孔の個数は、上記充電接触端子、上記接地接触端子
   および上記種類端子用接触端子の合計個数以上であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
3. 【請求項３】 上記複数の充電回路は単一の筐体に収納
   されていることを特徴とする請求項１または２に記載の
   充電装置。