(57)【要約】再充電可能電池であるボタン電池の形をした第１電池（３）を第２電池（２）によって充電する充電装置（１１）は、電池容器（１３）を有するケース（１２）を有する。充電される第１電池（３）および第２充電電池（２）は、充電回路（４）を有する構成部品とともに充電装置（１１）に挿入される。例えば、再充電可能電池として、短すぎる動作を結局可能にする補聴器用の電池（３）は、このようにして携行中に再充電され得る。充電電池（２）は広く利用されている標準設計であってよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１電池（３）を少なくとも１つの第２電池（２）によって充電する充電器であって、充電される前記第１電池および前記第２電池は前記充電器（１１）内に配置され、収容され、充電される前記第１電池（３）の容量が前記第２充電電池（２）の容量よりもかなり小さい充電器。
【請求項２】
充電される前記第１電池（３）が、前記充電電池（２）と異なる前記充電器内の保持器に配置され得ることを特徴とする請求項１に記載の充電器。
【請求項３】
保持器が、充電される前記第１電池（３）および／または前記充電電池（２）の様々なサイズについて提供されることを特徴とする請求項１または２に記載の充電器。
【請求項４】
充電される前記第１電池（３）が、前記充電電池（２）と同じ前記充電器内の保持器（１３）に配置されることが可能であり、この場合に、前記第１電池（３）は、好ましくは前記充電電池（２）と同じように前記保持器に挿入され得ることを特徴とする請求項１に記載の充電器。
【請求項５】
前記充電器（１１）が細長く、複数の電池（２，３）が縦に並べられることが可能であり、複数の充電電池（２）が好ましくは縦に並べられることが可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の充電器。
【請求項６】
前記充電電池（２）が、細長い円筒形であり、特に、小さいまたは小型であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の充電器。
【請求項７】
充電電圧および／または充電電流を適合させるように設計される充電回路（４）を特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の充電器。
【請求項８】
好ましくは充電される前記第１電池（３）が最終電圧に達した後に、または規定時間が過ぎた後に、前記充電回路（４）が前記充電プロセスを終了させるように設計されることを特徴とする請求項７に記載の充電器。
【請求項９】
前記充電回路（４）が、好ましくは昇圧変換器を用いて、電圧を変換するように設計されることを特徴とする請求項７または８に記載の充電器。
【請求項１０】
前記充電回路（４）が、前記充電電流を制限するように設計されることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の充電器。
【請求項１１】
前記充電回路（４）が、好ましくはタイマー機能用の充電電子機器を備えることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の充電器。
【請求項１２】
前記充電回路（４）が、好ましくは充電される前記第１電池（３）と前記充電電池（２）との間の電池保持器（１３）に挿入するよう、自立して操作され得る構成部品であることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の充電器。
【請求項１３】
充電される前記第１電池（３）と前記充電電池（２）との接続を切るスイッチ（５）であって、特に、前記２つの電池（２、３）の１つにできるだけ近接した、特に前記充電電池（２）の正極にできるだけ近接した断路接点を有するスイッチ（５）を特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の充電器。
【請求項１４】
好ましくは照明指示、特にＬＥＤ（６）の形をした、前記充電器の動作状態および充電される前記第１電池（３）の充電状態、または前記充電電池（２）の動作状態の光指示を特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の充電器。
【請求項１５】
前記光指示（６）が、充電される前記第１電池（３）か、あるいは前記充電電池（２）に直接隣接して設けられ、および／またはそれに接続されることを特徴とする請求項１４に記載の充電器。
【請求項１６】
充電器（１１）を用いて第１電池（３）を第２電池（２）によって充電する方法であって、前記充電器は請求項１〜１５のいずれか一項に記載されているように設計される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電器、少なくとも１つの第１電池を少なくとも１つの第２電池によって、すなわち少なくとも１つの第２電池を用いて充電する装置、およびこのための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いろいろな充電器が、再充電可能電池とも見なすことができるような第１電池を充電するために一般に使用されている。典型的な充電器は本線の電圧から供給を受けており、これは、その使用が特定の場所に限定されるか、あるいはコンセントまたは固定電源装置とともに使用することに少なくとも関連付けられていることを意味する。さらにまた、太陽電池による電流で電池を充電する充電器がある。しかもこれらは持ち運びできる。しかしながら、勿論、それらは動作するために光を必要とする。さらにまた、それらは太陽電池に要する大きさのため比較的扱いにくい。
【０００３】
特に、再充電可能電池による短い動作時間、例えば、電池の寿命または環境条件によって、例えば、ほぼ１日程度、またはある場合にはこれより大きい、あるいはある状況では１日よりもかなり小さい時間を有する電化製品を使用する場合に、上述の再充電可能電池の充電時に問題が起こる。この場合に、ユーザーは充電された電池の予備を常に携行するのが賢明であるが、これはいくらかの不便をもたらす。加えて、電池は輸送包装を施されていなければならず、特に、充電された電池と既に放電した電池とを識別できることも必要である。これは取り違えを引き起こして、多くの場合厄介な結果を伴う。
【０００４】
この種の典型的な電化製品は補聴器である。現在のところ、それらは通常一次電池、いわゆるボタン電池を用いて動作させられる。これは数日程度あるいは数週間までの動作時間をもたらす。目的が、例えばニッケル／金属水素化物型といった、たった一度だけしか使えないボタン電池の代わりに再充電可能な二次電池を使用することである場合は、これは上述の動作時間となることになる。従って、外出中の日中に電池を取り換えるか、交換することがしばしば必要であり、その上、複数の充電された電池か、または十分な容量の交換用電池を携行しなければならないという問題を伴う。動作時間が１日よりも大きい場合は、交換問題はある状況では次の日に、すなわち前と同じように昼日中に起こることになる。このために、補聴器は、例えば、上述のニッケル／金属水素化物型の二次電池を未だ使用するには至っていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
目的および解決策
本発明は、先行技術の問題を回避し、特に、携帯可能であり、便利な使用に適した、序文で述べた種類の充電器ならびに充電方法を提供するという目的に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴を有する充電器によって、かつ請求項１６の特徴を有する方法によって達成される。本発明の有利であり、かつ好ましい改良が別の請求項の内容であり、以下にさらに詳細に説明する。請求項の表現は、この場合、本明細書の内容における明示の記載により説明されるであろう。
【０００７】
本発明によれば、充電される第１電池および第２充電電池の両方が充電器内に配置され、収容される。従ってそれらは脱落することはない。この場合に、充電される第１電池の容量は、少なくとも１つまたは複数の第２充電電池の容量よりもかなり小さい。充電される第１電池が二次電池、すなわち再充電可能電池であるのに対して、充電電池は再充電可能であるか、あるいは再充電可能でなくてもよい。一方、充電電池も同様に再充電可能電池か、または二次電池であることが可能である。そのかなり大きい容量により、これは実に長時間充電する必要があり、これにより、上述の本線接続部またはコンセントが、充電電池の必要な充電のために時々利用できることになることが予想できる。あるいは、通常の一次電池は、例えば便利な広く利用できる形で、小さいまたは小型、あるいはＬＲ０３またはＬＲ６の充電電池として使用できる。一次電池および再充電可能電池の両方がこの形式で利用できるので、この場合は、ユーザーの要求に従って充電器を適合させることもユーザーに委ねることができる。
【０００８】
本発明の一実施形態によって、第１電池を充電電池とは異なる充電器内の保持器に配置することができる。これによって取り違えを回避することができる。さらに、様々な保持器を充電される第１電池に、および／または様々な充電電池を充電器に提供することができる。従って、単一型の充電器が広く使用され、特に、様々な現在市販されている充電電池を使用することができる。これは、移動または旅行中において、上述の応用における特に大きな利点である。
【０００９】
本発明の別の実施形態では、充電される電池および１つ以上の充電電池の両方が、同じ保持器または充電器内の電池区画に配置されることが可能である。これによって充電器をより単純であるように設計できる。さらに、第１電池および少なくとも１つの充電電池の両方は同じように容易に挿入され得る。
【００１０】
充電器を容易に輸送し、取り扱うことができるために、それは従来の電池形状に対応して、細長くてもよい。従って複数の電池、特に複数の再充電可能電池は充電器内で縦に並べられ得る。これは、例えば、いわゆるロッド型フラッシュライトで知られている。
【００１１】
いわゆる充電回路が充電プロセスを制御するために、特に充電電圧および／または充電電流の適合のために提供され得る。この充電回路は、特に、充電される第１電池が、様々な数の充電電池を用いて、従って異なる大きさの利用できる電圧で、いつも十分に充電されるように設計されるとよい。電圧変換を実行する１つの方法は、充電電池の電圧を充電される電池に必要な電圧に一致させるために、充電電池の電圧を低下させることである。充電器の別の改善では、例えば、たった１つの充電電池しか設けられない場合に、第１電池を充電するのに必要な電圧を達成するために、電圧変換用の昇圧変換器を使用することも可能である。
【００１２】
充電回路が充電電流を制限することもまた可能である。加えて、充電モードを様々に変化させる機能を備えることもまた可能である。例えば、充電は大きい充電電流を用いて非常に急速に実行され得る。これは充電される電池ができるだけ急速の再充電を要求される場合に特に有利である。しかしながら、急速充電が要求されない場合は、かなり保護的な充電が、規定の、すなわち最適な充電電流（これはかなり小さくてよい）を用いて実行され得る。
【００１３】
ある状況では、充電回路は充電プロセスを自動的に終了させることができる。これを行う１つの方法は、充電される電池の両端子間の電圧に達する時を監視することである。あるいは、充電電流は充電される電池が規定の充電状態に達したかどうかを決定するために使用され得る。さらに、充電回路は上述のさまざまな機能を備える充電電子機器を有することができる。このような１つの別の機能は、特に特定の時間の後に充電プロセスを終了させるために、タイマー機能であってもよい。
【００１４】
一方で、充電回路を充電器に組み込み、ある状況ではオン／オフ・スイッチを用いる以外では直接アクセスできないようにすることが可能である。あるいは、充電回路は特定の構成部品に含まれ得る。一例として、これは、充電される第１電池と充電電池との間の電池保持器または電池区画に挿入されることがある。例えば、これは、充電回路付きの構成部品の交換によって、充電器用の単一ケースにおいて様々な充電される電池に適合することを可能にする。
【００１５】
充電器使用の便利さを改善するために、スイッチが充電される電池と充電電池との接続を切るために設けられる。この場合は、スイッチの断路接点は電池の１つにできるだけ近接して設置されるべきである。それが充電電池の１つの極、特に正極にできるだけ近接して設けられる場合は、これらの電池は直接接続を切ることが可能であり、少しの放電電流も流れることができず、従ってその最大限度をできるだけよく保存する。同様の配置が、充電された後に再び放電されないことをできる限り確実にするために、充電される第１電池に対しても施され得る。
【００１６】
さらに、いったん充電が完了すると、充電プロセスを終了させる充電回路を設けることが可能である。充電維持モードは、第１電池が充電器内に比較的長期にわたって放置される一方で、同時に放電を防止し、フル充電状態を維持することを可能にするために設けられ得る。このモードでは、充電回路は充電される電池の状態を監視する。それがそれ自体をある程度まで再び放電させるとすぐに、それは再び自動的に充電される。これは、フル充電された第１電池が充電器内の備蓄の一種としていつも利用可能であり、かつ使用するために引き抜かれ得ることを確実にする。
【００１７】
光指示が使用の便利さを改善するために設けられて、充電器の動作状態ならびに／あるいは充電電池の充電状態または容量指示を表示できることが有利である。よく見える照明指示、特に省電力ＬＥＤはこのために有利であると見なされる。照明指示は電池の１つにできるだけ直接に接続され、その場合は、この接続も電池の充電状態を維持するために上述のスイッチング装置を用いて切られ得る。
【００１８】
この手段および別の手段は、「特許請求の範囲」ばかりではなく、「明細書」および「図面」にも明記されており、この場合は、個別の特徴は、それ自体で、または本発明の実施形態に関する下位の組み合わせの形をしたグループで、または他の領域で、それぞれ実施されることが可能であり、それ自体で保護に値する、有利な実施形態を表わすことが可能であり、この保護についてここで請求する。適用の個別部分への細別ならびに中間見出しは、そこで行われる表現の一般性を制限しない。
【００１９】
本発明の例示的な実施形態が以下にさらに詳細に説明され、図面に図式的に示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は充電器１１を断面図の形で示す。この充電器１１は２つの充電電池２をケース１２内に備え、このケースの内部は電池区画または保持器１３を形成する。これらは一次電池、例えばアルカリ／マンガンＬＲ０３、ＬＲ６であることが好ましい。これらはユーザーによって交換され得る市販の電池であり、充電器１１内に縦に並べて配置される。
【００２１】
さらに、充電電子機器付きの充電回路４は保持器１３内でこれに直接隣接して、またはこの上に置かれる。充電回路４は、充電の手順を管理している。充電される電池３はボタン電池の形をしており、例えば、補聴器に有利に用いられるようなニッケル／金属水素化物型である。これはまた保持器１３内で充電回路４の上に配置される。ケース１２は前蓋１４によって閉じることが可能であり、この前蓋は差し込まれるか、またはねじ込まれ得る。ＬＥＤ６は照明指示として蓋１４に設けられ、種々の動作状態に関する情報を提供できる。
【００２２】
他端で、充電器１１はスイッチ５を備え、このスイッチは、以下に記述し、説明するように、接点を遮断するために、さらに充電状態または動作状態に関する情報用に使用され得る。
【００２３】
この場合は、ケース１２は物理的に小さく、好ましくは細い円筒形ペンの形であり、従って身体に付けて便利に運ぶことが可能であり、いつでも利用できる。クリップもまたこのために設けることができる。電池２および３、ならびに充電回路４は単一保持器１３内に配置される。あるいは、保持器を様々なサイズの電池について設けることができる。
【００２４】
図２は電気回路を図式的に示す。場合により充電電子機器付きの充電回路４は充電される電池３と充電電池２との間に配置される。従ってそれは充電プロセスを監視できる。
【００２５】
図３に示す拡張した形では、スイッチ５もまた充電回路４と充電電池２との間に配置される。代替として、または追加して、それは、ある状況においては２つの接点付きのスイッチの形で、充電回路４と充電される電池３との間に設けられ得る。これは充電電池２と充電回路４との接続を切るので、零入力電流が流れるのを防止することを確実に可能にし、従って充電プロセスを実行しない場合に、エネルギーは浪費される。
【００２６】
図４に示す同様な拡張では、ＬＥＤ６は充電回路４と充電電池２との間に配置される。別のＬＥＤもまた、代替として、または追加して、充電回路４と充電される電池３との間に設けられる。これは３つの動作状態、「充電」、「充電完了」、および「充電電池放電」を指示できる。スイッチ５とＬＥＤ６の組み合わせもまた設けることができる。
【００２７】
充電される電池３の容量は充電電池２の容量よりもかなり小さい。従って多数の充電サイクルを充電電池２によって実行することが可能であり、通常は１０〜１００の充電サイクルが可能である。充電される電池３は小型電池であり、通常はボタン電池の形をしている。すべての市販されている電気化学系を使用することができる（例えば、ニッケル／金属水素化物系および種々のリチウム系）。電池３はまた並列および直列の回路で充電され得る。
【００２８】
中間充電回路４および／または充電電子機器は種々の機能を実行できる。充電電池２の電圧が充電される電池３の電圧よりも高い場合は、充電回路４は充電電流を制限することができる。それは、最終電圧に達すると、または規定時間後に、充電プロセスを終了させることができる。充電電池２の電圧が充電される電池３の電圧よりも低い場合は、電圧変換機能付きの充電回路４を使用することができる。
【００２９】
この充電器の利点は次のとおりである。
利便性：充電器は小型軽量であり、使用し易い。
移動性：充電器はボールペンのように持ち運びできるので、いつでもすぐに使用できる。
信頼性：補聴器のユーザーは、いつでも使用できる充電された電池またはボタン電池３を持っている。これは中断無しの聴取を可能にする。
入手性：交換用充電電池は標準品であり、従って世界中で低価格で入手できる。電池３も同様に標準化されており、様々な電化製品に使用できる。
【００３０】
（数値例）
[実施例１]
アルカリ／マンガンＬＲ０３型の容量１０００ｍＡｈの２つの充電電池２は直列に接続される。充電される電池３はＮｉＭＨサイズＰＲ４８型の容量３０ｍＡｈである。それらの間に接続される充電回路４は電流を６ｍＡ（０．２ＣＡに相当する）に制限する。充電される電池３はこの回路を用いて６時間充電され、すなわち、２８の充電プロセスを１組の充電電池２で実行できる。
【００３１】
[実施例２]
アルカリ／マンガンＬＲ０３型の容量１０００ｍＡｈの３つの充電電池２は直列に接続される。目的は、ＮｉＭＨサイズＰＲ４８型の容量３０ｍＡｈである、直列の２つのボタン電池３を充電することである。それらの間に接続される充電回路４は電流を６ｍＡ（０．２ＣＡに相当する）に制限する。充電される電池３はこの回路で６時間充電され、２８の充電プロセスを１組の充電電池２で実行できる。
【００３２】
[実施例３]
アルカリ／マンガンＬＲ６型の容量２４００ｍＡｈの２つの充電電池２は直列に接続される。充電される電池３はＮｉＭＨサイズＰＲ４８型の容量３０ｍＡｈである。それらの間に接続される充電回路４は電流を６ｍＡ（０．２ＣＡに相当する）に制限する。充電される電池３はこの回路で６時間充電され、６６の充電プロセスを、これらのような１組の充電電池２で実行できる。
【００３３】
[実施例４]
ニッケル／金属水素化物ＨＲ０３型の容量７００ｍＡｈの２つの充電電池２は直列に接続される。充電される電池３はＮｉＭＨサイズＰＲ４８型の容量３０ｍＡｈである。それらの間に接続される充電回路４は電流を６ｍＡ（０．２ＣＡに相当する）に制限する。充電される電池３はこの回路で６時間充電され、１９の充電プロセスを実行できる。そのとき充電電池２を再充電することが必要になる。
【００３４】
[実施例５]
アルカリ／マンガンＬＲ０３型の容量１０００ｍＡｈの充電電池２が使用される。直列に接続される、ＮｉＭＨサイズＰＲ４８型の容量３０ｍＡｈの電池３としての２つのボタン電池は、充電されるように意図される。それらの間に接続される充電回路４は電圧を３Ｖの値に変換し、電流を６ｍＡ（０．２ＣＡに相当する）に制限する。充電される電池３はこの回路で６時間充電され、１３の充電プロセスを１つの充電電池２で実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による充電器の断面図を示し、個別部品は分解組立図で示されている。
【図２】図１に示す充電器に関する種々の回路を示す。
【図３】図１に示す充電器に関する種々の回路を示す。
【図４】図１に示す充電器に関する種々の回路を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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