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JPH08308119A - 電池の充電システム - Google Patents

電池の充電システム

Info

Publication number
JPH08308119A
JPH08308119A JP7113162A JP11316295A JPH08308119A JP H08308119 A JPH08308119 A JP H08308119A JP 7113162 A JP7113162 A JP 7113162A JP 11316295 A JP11316295 A JP 11316295A JP H08308119 A JPH08308119 A JP H08308119A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
electrode
voltage
charger
rated voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7113162A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasumasa Mizuno
泰正 水野
Hideki Watanabe
秀樹 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Makita Corp
Original Assignee
Makita Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Makita Corp filed Critical Makita Corp
Priority to JP7113162A priority Critical patent/JPH08308119A/ja
Priority to DE19617805A priority patent/DE19617805A1/de
Publication of JPH08308119A publication Critical patent/JPH08308119A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00038Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange using passive battery identification means, e.g. resistors or capacitors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
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    • HELECTRICITY
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    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電する際に特定の定格電圧の蓄電池を識別
することを容易にすること。 【構成】 充電器10の側には、電池20のプラス極
21に接触する充電用プラス極11と、電池20のマイ
ナス極22に接触する充電用マイナス極12の他に、電
池20の種別を判別するための第1電極13が付加され
ており、電池20の側には、充電器10にセットされた
ときに、充電用プラス極11に接触するプラス極21
と、充電用マイナス極12に接触するマイナス極22が
設けられている他、特定種類の電池20にのみ前記第1
電極13に接触する第2電極23が付加されていること
を特徴とする電池の充電システム。更に、前記第2電
極23はマイナス極22に接続されており、前記第1電
極13には基準電圧が印加されており、電池20を充電
器10にセットしたときの第1電極13の電圧によって
該セットされた電池20の種類が判別されること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電池の充電システムに
関し、特に容易に特定の定格電圧の電池を識別して充電
することができる電池の充電システムに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、電動工具に用いられる電池に
は、定格電圧が7.2V、9.6V、12V、14.4
V、24Vのもの等があり、これらの電池の種類をとわ
ず同一の充電器で充電できることが望ましい。また、例
えば、いわゆる−ΔV方式で満充電タイミングを検出す
る様な場合,充電器にセットされ電池の定格電圧を識別
できることが望ましい。充電器にセットされる電池は放
電しており、セットされたときの電池電圧から定格電圧
を検出することは難しい。定格電圧が高い電池であるに
もかかわらず、放電が著しく進行して、定格電圧が低い
電池の電池電圧よりも低くなってしまうことがあるから
である。そこで、現在では、充電開始後所定時間が経過
したときの電池電圧を適切に選択すると、電池電圧が定
格電圧にみあったものとなり、そのときの電池電圧が高
いものほど定格電圧の高いという関係が得られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、電池の寿命
が末期に近づくと、しばしば電池セルがショートする。
例えば、通常24Vの電池は1.2Vの電池セルが20
個直列に接続されているが、その20個のうち数個がシ
ョートすることがある。例えば、8個ショ−トすれば、
実質的な定格電圧は14.4Vとなってしまう。この場
合、従来のものでは、電池セルがショートした定格20
Vの電池がセットされているのか、正常な14.4Vの
電池がセットされているのかが不明となり、異常電池に
対して誤った状況で充電完了処理をしてしまうことにな
る。そこで、本発明は、かかる誤検出を予防しようとす
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の第1の発明の構成は、充電器の側には、電池
のプラス極に接触する充電用プラス極と、電池のマイナ
ス極に接触する充電用マイナス極の他に、電池の種別を
判別するための第1電極が付加されており、電池の側に
は、充電器にセットされたときに、充電用プラス極に接
触するプラス極と、充電用マイナス極に接触するマイナ
ス極が設けられている他、特定種類の電池にのみ前記第
1電極に接触する第2電極が付加されていることを特徴
とする電池の充電システムである。更に、第2の発明の
構成は、上記第1の発明の構成において、前記第2電極
はマイナス極に接続されており、前記第1電極には基準
電圧が印加されており、電池を充電器にセットしたとき
の第1電極の電圧によって該セットされた電池の種類が
判別されることである。
【0005】
【作用】上記第1の発明の構成では、特定の定格電圧の
電池を充電器で充電する場合にのみ、充電器側の第1電
極と電池側の第2電極とが接触し、その接触状態により
前記特定の定格電圧の電池が充電されているのか、それ
以外の電池が充電されているのか識別される。このた
め、前記特定の定格電圧の電池を確実に識別して適正な
電圧に充電することができる。更に、第2の発明の構成
によれば、上記第1の発明の構成による作用とともに、
前記充電器側の第1電極と前記電池側の第2電極が接触
したときに、前記第1電極の電圧が変化し、この電圧の
変化が検出されるので、特定の定格電圧の電池の識別が
容易になる。
【0006】
【実施例】次に、本願発明の実施例を図面を使用して説
明する。図1は本願発明の一実施例の回路を示し、図2
はこの実施例の電池の電極配置を示し、図3はこの実施
例の充電器及び電池の実際の電極配置を示す。図1、図
2及び図3において、充電器10は、充電用プラス電極
11、充電用マイナス電極12、24V電池識別用第1
電極13、温度検知電極14、第1ダイオード15、第
2ダイオード16、第1抵抗17、第2抵抗18及びマ
イコン19からなる。充電器10の内部には、図示しな
い交流→直流変換回路と充電電流調整回路が内蔵されて
おり、充電電圧と基準電圧が得られる。充電用プラス電
極11と充電用マイナス電極12との間には、前記充電
電圧が印加され、マイコン19には前記基準電圧が印加
される。更に、後述するように抵抗17、18の一端に
も基準電圧(5V)が印加される。
【0007】24V電池識別用第1電極13は、第1ダ
イオード15のカソードに接続され、第1ダイオード1
5のアノードはマイコン19の第1入力端子19aに接
続されている。温度検知電極14は第2ダイオード16
のカソードに接続され、第2ダイオード16のアノード
はマイコン19の第2入力端子19bに接続されてい
る。第1ダイオード15のアノードと5V電源19c
(充電用マイナス電極12を基準として5Vの電圧を出
力する)との間に第1抵抗17が接続され、更に、第2
ダイオード16のアノードと前記5V電源19cとの間
に第2抵抗18が接続されている。
【0008】図3に示すように、上記各電極11〜14
は、板ばね状のものであり、充電器10に電池20(又
は30)をセットしたときに、電池側の電極21〜24
(又は31〜34)に接触するように充電器10の電池
差し込み用穴10a内に形成されている。また、充電器
10の各電極11〜14と電池20の各電極21〜24
との極性を一致させるため、前記電池差し込み用穴10
aの側壁10bに凹部10cが形成され、電池20の側
面20aに前記凹部10cに嵌合する突起部20bが形
成されている。なお、図2(b)に示す突起部30b
は、上記突起部20bと同様のものである。
【0009】図1及び図2(a)に示すように、定格電
圧24Vの電池20は、プラス電極21、マイナス電極
22、24V電池識別電極23、温度検知電極24、サ
ーモスタット25及び直列接続された充放電可能な電池
セル群26からなる。プラス電極21は、電池セル群2
6のプラス側に接続され、充電時に充電器10の充電用
プラス電極11に接続される。マイナス電極22は、電
池セル群26のマイナス側に接続され、充電時に充電器
10の充電用マイナス電極12に接続される。24V電
池識別用第2電極23はマイナス電極22に接続され、
充電時に充電器10の24V識別用第1電極13に接続
される。サーモスタット25は、温度検知電極24と電
池セル群26のマイナス極との間に接続され、温度検知
電極24は充電時に充電器10の温度検知電極14に接
続される。サーモスタット25は、電池セル群26に隣
接して配置され、電池セル群26の温度変化に追従して
温度変化する。
【0010】図1及び図2(b)に示すように、定格電
圧7.2〜14.4Vの電池30は、プラス電極31、
マイナス電極32、温度検知電極34、サーモスタット
35及び直列接続された充放電可能な電池セル群36か
らなる。しかし、電池識別用の第2電極は電池30に設
けられていない。プラス電極31は、電池セル群36の
プラス側に接続され、充電時には充電器10の充電用プ
ラス電極11に接続される。一方、マイナス電極32
は、電池セル群36のマイナス側に接続され、充電時に
は充電器10の充電用マイナス電極12に接続される。
サーモスタット35は温度検知電極34と電池セル群3
6のマイナス極との間に接続され、温度検知電極34は
充電時に充電器10の温度検知電極14に接続される。
【0011】電池セル群26(又は36)が所定の温度
まで上昇したときに、サーモスタット25(又は35)
がオフになるので、マイコン19の第2入力端子19b
の電圧が0.7V(Lレベル)から5V(Hレベル)に
変わる。なお、ここでサーモスタット25(又は35)
のオン時の第2入力端子19bの電圧が0.7Vとなる
のは、ダイオード16のアノード・カソード間の電圧降
下による。このとき、電池20(又は30)を保護する
ために、マイコン19により充電器10が制御されて、
上記充電電圧が電池20(又は30)に印加されなくな
るので、電池セル群26(又は36)の温度が過度に上
昇することを防ぐことができる。
【0012】以上の構成により、定格電圧24Vの電池
20を充電するときは、次のようになる。先ず、定格電
圧24Vの電池20の各電極21、22、23、24を
充電器10の各対応する電極11、12、13、14に
接続する(図3参照)。次に、マイコン19がその第1
入力端子19aの電圧の変化を検出する。このとき電池
20の定格電圧が24Vなので、5V電源が、第1抵抗
17、第1ダイオード15、充電器10の24V電池識
別用第1電極13、定格電圧24Vの電池20の24V
電池識別用第2電極23を介してマイナス電極22に接
続されるために、第1電極13の電圧は0V(Lレベ
ル)となる。
【0013】このため、第1ダイオード15が導通し、
第1入力端子19aの電圧は約0.7V(Lレベル)と
なるため、第1電極13と第2電極23との接続を確認
することができる。これにより、充電器10に接続され
た電池20が放電していても、電池20が定格電圧24
Vのものであることを確認することができる。なお、上
記第1電極13と第2電極23とが接続されないとき
は、上記第1電極13の電圧は5V(Hレベル)とな
り、第1入力端子19aの電圧は5V(Hレベル)とな
る。
【0014】次に、プラス電極11、21とマイナス電
極12、22との間にマイコン19で制御された前記充
電電流調整回路により充電電流を流し、電池セル群26
を充電する。このようにすることにより、電池20が定
格電圧24Vのものであることを確認した後、電池20
を充電器10により充電することができるので、電池2
0を適正な電圧に充電することができる。このとき、電
池セル群26のうち幾つかの電池セルがショートして、
電池20の電圧が14.4Vであっても、電池20の定
格電圧が20Vであることが分かっているから、電池2
0の異常状態が分かる。
【0015】次に、24V以外の7.2〜14.4Vの
定格電圧の電池30が充電器10に接続された場合は、
次のようになる。この場合、電池20の24V電池識別
第2電極23に相当するものが、電池30にないので、
充電器10の第1ダイオード15が導通せず、マイコン
19の第1入力端子19aの電圧は5V(Hレベル)と
なるため、電池30の定格電圧が24Vでないことを確
認できる。その後、通常の方法により各定格電圧に応じ
た充電電流をプラス電極11、31とマイナス電極1
2、32との間に印加することにより電池本体36を充
電することができる。
【0016】なお、上記実施例において、電池の特定の
定格電圧は、24Vであるが、これに限定されず、電池
の特定の定格電圧は、上記24Vを含む任意の電圧でも
よい。また、上記実施例において、24V電池識別用第
1電極13と24V電池識別用第2電極23との接触状
態検出は、24V電池識別用第1電極13の電圧の変化
を検出することによるが、これに限定されず、24V電
池識別用第1電極13と24V電池識別用第2電極23
との接触により両電極13、23に流れる電流の変化を
検出する方法等でもよい。
【0017】
【発明の効果】第1の発明に係わる電池の充電システム
により、電池が放電していても確実に特定の定格電圧の
ものであることを確認した後に、その電池を充電するこ
とができる。このため、特定の定格電圧の電池を適正な
充電電圧に充電することができるので、充電時に特定の
定格電圧の電池を不良にすることがない。更に、第2の
発明に係わる電池の充電システムによれば、上記第1の
発明に係わる効果とともに、電池の定格電圧が特定の定
格電圧であることの確認が容易になるので、充電作業全
体が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施例の回路図である。
【図2】前記一実施例の電池の電極配置の説明図であ
る。
【図3】前記一実施例の充電器及び電池の実際の電極配
置の説明図である。
【符号の説明】
10 充電器 11 充電器の充電用プラス電極 12 充電器の充電用マイナス電極 13 充電器の24V電池識別用第1電極 15 第1ダイオード 17 第1抵抗 19 マイコン 19a マイコンの第1入力端子 20 定格電圧24Vの電池 21 定格電圧24Vの電池のプラス電極 22 定格電圧24Vの電池のマイナス電極 23 定格電圧24Vの電池の24V電池識別用第2電

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充電器の側には、電池のプラス極に接触
    する充電用プラス極と、電池のマイナス極に接触する充
    電用マイナス極の他に、電池の種別を判別するための第
    1電極が付加されており、 電池の側には、充電器にセットされたときに、充電用プ
    ラス極に接触するプラス極と、充電用マイナス極に接触
    するマイナス極が設けられている他、特定種類の電池に
    のみ前記第1電極に接触する第2電極が付加されている
    ことを特徴とする電池の充電システム。
  2. 【請求項2】 前記第2電極はマイナス極に接続されて
    おり、前記第1電極には基準電圧が印加されており、電
    池を充電器にセットしたときの第1電極の電圧によって
    該セットされた電池の種類が判別されることを特徴とす
    る請求項1に記載の電池の充電システム。
JP7113162A 1995-05-11 1995-05-11 電池の充電システム Pending JPH08308119A (ja)

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JP7113162A JPH08308119A (ja) 1995-05-11 1995-05-11 電池の充電システム
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