JPH07227046A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ニッケルカドミウム電池の「メモリ
効果」を防止しながら、かつ充電時間を短くすることを
目的としている。 【構成】従来の二次電池を内蔵した携帯型電子機器に対
し、実際に負荷を駆動するのに必要な電池の本数よりさ
らに一本以上多くの２次電池、及び放電器及び各々の電
池の接続先を切り替えるスイッチ群およびこれらスイッ
チ群を状態に応じて切り替える充放電制御部とを加えた
構成とする。図１において、１１４充放電制御部からの
指示により、１１７二次電池使用時には、１１８予備二
次電池に対し完全放電後充電を行い、１１８予備二次電
池の充電が完了した時点で１１７二次電池と１１８予備
二次電池の用途を切り替え、以後この操作を繰り返すこ
とで、全ての二次電池に対して完全放電を行う機会を与
えながら、かつ充電中にも機器の使用を可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二次電池例えばニッケ
ルカドミウム電池によって動作する電子機器の、電池充
放電制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種電子機器の小型化に伴い、充電が可
能な二次電池を内蔵した携帯用電子機器が広く用いられ
るようになった。

【０００３】ところがこれらの機器で広く用いられてい
るニッケルカドミウム電池には、少量しか放電していな
い状態のままさらに追加充電を行う動作を繰り返すと、
電池の容量が減少するいわゆる「メモリ効果」と言われ
る特性が存在し、この「メモリ効果」が携帯用機器の連
続使用時間の短縮化を引き起こしていた。たとえば機器
購入当初は一回の充電で４時間使用できたものが、幾度
かの追加充電を行った後には、一回の充電で３時間しか
使用できなくなる様なケースである。

【０００４】以上述べたような「メモリ効果」を自動的
に防止、回復させる為の従来技術としては、特開昭６２
−２５８３５の電池充電装置がある。この公知例では、
充電の際にはまず全ての電池を放電器に接続し、完全放
電を行った後自動的に充電に切り替える方式がとられて
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】先に挙げた公知例は、
「メモリ効果」を解消し電池の使用時間を長引かせる為
の手段として効果があったが、充電に先立ち必ず放電が
行われるしくみとなっていたため充電時間がより長くか
かるといった問題点がある。

【０００６】本発明の一つの目的は、「メモリ効果」を
防止するとともに、充電時間に占める放電の時間を少な
くすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では前述の課題を
解決するため、従来の電子機器に対して、充電中の二次
電池が所定の電圧まで達したことを検出する、充電完了
検出部を追加した。

【０００８】

【作用】その充電完了検出部により、充電完了を検出す
るまでは充電を開始する前の放電を行わないよう充放電
制御部を動作させることにより、充電開始前に放電を行
う頻度を少なくし充電時間を短くした。

【０００９】さらに二次電池を負荷に接続するか切り離
すかを選択するスイッチを追加し、放電を始めてから充
電を終えるまでの間は電池を負荷から切り離して、充電
完了を検知したことで電池を負荷へ接続するよう充放電
制御部を動作させることで一旦放電を行った後の充電で
は負荷を接続せず、完全充電まで確実に充電するように
して、充電時間を短くした。

【００１０】またさらにもう一組の予備二次電池と、そ
の予備二次電池を負荷に接続するか切り離すかを選択す
るスイッチ部と、二次電池あるいは予備二次電池のいず
れか一方を充電器及び放電器に接続するスイッチを追加
し、充電部に接続されている二次電池が充電完了となっ
たのをうけ、負荷に接続されている二次電池と充電部放
電部に接続されている二次電池とを切り替えるように充
放電制御部を動作させることにより、一方の二次電池が
充電中であっても、他方の二次電池を用いて負荷が駆動
可能とすることができ、実質充電時間をなくすることが
できる。

【００１１】なお、従来技術による電子機器の構成例を
示す機能ブロック図を図３に、特許請求の範囲 請求項
１による電子機器の構成例を示す機能ブロック図を図４
に、特許請求の範囲 請求項２による電子機器の構成例
を示す機能ブロック図を図５に、特許請求の範囲 請求
項３による電子機器の構成例を示す機能ブロック図を図
６に各々示す。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２を用いて説
明する。

【００１３】図１は本発明の一実施例を示す機能ブロッ
クであり、本実施例で用いる装置は、１０１電子機器本
体、１０２着脱可能な電源部とに分かれており、１０２
電源部が本体から切り離されている場合は、１０１電子
機器本体に内蔵されている電池により動作を行なうよう
になっている。又、１０２電源部が接続されている場合
には、この電源部からの電力供給により負荷の駆動およ
び電池の充電を行なうように構成されている。

【００１４】図２は本発明の動作状態を示すタイムチャ
ートであり、横軸に時間、縦軸に１０２電源部の接続有
無、１１１負荷の動作有無、１１２二次電池及び１１８
予備二次電池の充電電力、１１９スイッチ（Ａ）１２０
スイッチ（Ｂ）１２１スイッチ（Ｃ）の選択状態を示し
ている。

【００１５】以下図１、図２に従い、順に動作を説明す
る。

【００１６】図２において、現在の時刻を１とする。こ
れまで１１７二次電池は充電中であったが、１１６充電
完了検出部により充電完了を検知、これを知った１１４
充放電完了検出部は、１１９スイッチ（Ａ）をオンに、
１２０スイッチ（Ｂ）をオフに、１２１スイッチ（Ｃ）
を１側に選択する。これにより１１１負荷は１１７二次
電池により駆動されるようになる。さらに、１１４充放
電制御部は１１８予備に次電池の充電を行なうため、ま
ず１１３放電器を動作させ、残っている充電電力の放電
を開始する。

【００１７】時刻１から４の間において、１１７二次電
池は負荷が動作を行なった分、充電電力が断続的に減少
して行く、また１１８予備二次電池は、１１３放電器に
より充電電力がなくなるまで充電電力を単調に減少させ
て行く。

【００１８】次に時刻５の時点で、１０２電源部が接続
されると、１１１負荷は電源からの電力によって動作を
開始、同時に１１７二次電池にも追加充電を行なう。ま
た１１５放電検出部は１１８予備二次電池の放電完了を
検知、これを知った１１４充放電制御部は１１３放電器
の動作を停止、代わって１１２充電器の動作を開始す
る。

【００１９】時刻５から１１の間で見ると、１１７二次
電池は１０２電源部が接続されてない場合は、負荷によ
って充電電力が消費され、１０２電源部が接続されてい
る場合には追加充電を行なうため、充電電力の増減を繰
り返している。

【００２０】一方１１８予備に次電池では、１０２電源
部の接続がある場合には充電が行なわれ、充電電力を単
調に増加させて行く。

【００２１】時刻１２の時点になると、１１６充電完了
検出部が１１８予備二次電池の充電完了を検知し、これ
を知った１１４充放電制御部は、１１２充電器の動作を
停止し、１１７二次電池と１１８予備二次電池の役割を
入れ替える為、１１９スイッチ（Ａ）をオフに、１２０
スイッチ（Ｂ）をオンに、１２１スイッチ（Ｃ）を２側
に切り替える。

【００２２】以後同様に、１１７二次電池と１１８予備
二次電池が、負荷の駆動と、充電を繰り返しながら動作
を続けて行く。

【００２３】なお本説明では、説明を簡略化するため２
組の電池を使い、一方が選択状態にある場合は他方は非
選択状態にあるとして説明を行ったが、常に半分の電池
が遊んでいることになり、あまり効率の良い方法とは言
えなかった。

【００２４】実際には、３個以上の電池を用いその内の
１個のみを非選択状態とすることで電池の使用効率を上
げることができる。この場合にも、スイッチ群及び充放
電制御部をその個数に対応させることで本発明が応用可
能である。

【００２５】例えばもともと電池４個を使う電子機器
に、さらに電池１個を加え本発明を実施する場合、５個
ある電池のうちの任意の４本を選択状態とし残りの１本
は非選択状態として、非選択状態にある電池が完全放電
後の充電を終える度、順次選択、非選択を切り替えて行
けば良い。この場合は５回に１回は完全放電を行う機会
が得られ、かつ本発明の実施による電池本数の増加も、
４本に対し１本と比較的少なくて済むことになる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
ニッケルカドミウム電池等の「メモリ効果」を防止、回
復しながら、且つ充電時間を短くする効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す機能ブロック図。

【図２】図１の電子機器の動作状態を示すタイムチャー
ト。

【図３】従来技術による電子機器の構成例を示す機能ブ
ロック図。

【図４】電子機器の構成例を示す機能ブロック図。

【図５】電子機器の構成例を示す機能ブロック図。

【図６】電子機器の構成例を示す機能ブロック図。

【符号の説明】

１０１…電子機器本体、 １０２…電源部、 １１１…負荷、 １１２…充電部、 １１３…放電器、 １１４…充放電制御部、 １１５…放電完了検出部、 １１６…充電完了検出部、 １１７…二次電池、 １１８…予備二次電池、 １１９…スイッチ（Ａ）、 １２０…スイッチ（Ｂ）、 １２１…スイッチ（Ｃ）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二次電池により動作する負荷と、二次電池
   の充電を行う充電部と、二次電池の充電電力を放電する
   放電部と、放電中の二次電池の電圧が所定の電圧まで降
   下したことを検出する放電完了検出部と、充電開始にあ
   たってはまず放電部により二次電池の放電を行い、二次
   電池の放電完了を知った後、二次電池の放電をやめ充電
   を開始するように放電部と充電部を制御する充放電制御
   部とを備える装置において、 充電中の電圧が、所定の電圧まで達したことを検出する
   充電完了検出部と、充放電制御部に、その充電完了検出
   部が充電完了を検出するまでの間は、充電を開始する際
   に放電器による放電を行わない機能を設けることで、充
   電動作が途中で中断再開された場合でも引き続き充電が
   行えて、かつ一旦充電完了になった後は再び充電の前に
   放電器による放電を実施するようにして、放電器による
   放電を行う頻度を少なくし、充電にかかる時間を短くし
   たことを特徴とする電子機器。
2. 【請求項２】第１項記載の構成において、二次電池を負
   荷に接続するか切り離すかを選択するスイッチと、充放
   電制御部に放電を始めてから充電を終えるまでの間は、
   電池を負荷から切り離し、充電完了を検知したことで電
   池を負荷へ接続するようスイッチを制御する機能を設
   け、一旦放電を始めてから充電を終えるまでの間は、負
   荷を接続せず完全充電まで確実に充電する様にしたこと
   を特徴とする電子機器。
3. 【請求項３】第２項記載の構成において、さらにもう一
   組の予備二次電池とその二次電池を負荷に接続するか切
   り離すかを選択するスイッチと、前述の二次電池あるい
   は予備二次電池のいずれか一方を放電部及び充電部に接
   続するスイッチ部を設け、かつ、充放電制御部に、充電
   部に接続されている二次電池が充電完了となったのを受
   けて、負荷に接続されている二次電池と充電部放電部に
   接続されている二次電池を切り替える様スイッチ部を制
   御する機能を設け、一方の二次電池が負荷を接続せずに
   充電中の場合に、他方の電池を用いて負荷を駆動可能と
   したことを特徴とする電子機器。