(57)【要約】【課題】本発明は、電池の極性を正確に識別することができ、極性を間違えることにより制御ＩＣを焼いてしまうのを避けることができる電池極性検出システムを提供する。【解決手段】本発明は、複数の検出端と、制御ユニットと、充・放電回路とからなる。その内、前記検出端は、予め設けられた電池の各導電端と相互に接続される。前記制御ユニットの内部には、所定電圧値が設けられ、前記制御ユニットは、前記検出端が測定した電圧値と制御ユニット内の所定電圧値を比較する。もし、前記検出端で測定した電圧値が、前記所定電圧より大きかった場合、前記検出端と充・放電回路の正極が相互に導通し、もし、前記検出端が測定した電圧値がゼロの場合は、前記検出端と充・放電回路の負極が相互に導通し、完全な回路を形成する【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の検出端と、制御ユニットと、充・放電回路とからなる電池極性検出システムであって、
各前記検出端と、予め設けられた電池の各導電端は相互に接続され、
前記制御ユニットの内部には所定の電圧値が設けられ、前記制御ユニットは、前記検出端が測定した電圧値と前記制御ユニット内の所定の電圧値を比較し、前記検出端が測定した電圧値が前記所定の電圧値より大きい場合は、前記検出端と、充・放電回路の正極が導通し、前記検出端が測定した電圧値がゼロである場合、前記検出端と充・放電回路の負極が相互に導通し、それにより完全な回路が形成されることを特徴とする、電池極性検出システム。
【請求項２】
前記電池極性検出システムは、更に、一つ以上の正電圧導通ユニットと、一つ以上の負電圧導通ユニットとを備え、
前記正電圧導通ユニットは、それぞれ、前記検出端と前記制御ユニットとに接続され、
前記負電圧導通ユニットは、それぞれ、前記検出端と前記制御ユニットとに接続され、
前記各検出端が測定した電圧値の比較が行われ、最も高い電圧値の検出端の正電圧導通ユニットと電源導通ユニットが導通するとともに、充・放電回路の正極と前記検出端が相互に導通し、また、電圧値がゼロの検出端の負電圧導通ユニットが導通するとともに、充・放電回路の負極と前記検出端が相互に導通して、完全な回路が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の電池極性検出システム。
【請求項３】
前記電池極性検出システムは、電源導通ユニットを備え、前記電源導通ユニットは、前記正電圧導通ユニットと前記負電圧導通ユニット及び制御ユニットに接続されることを特徴とする、請求項２に記載の電池極性検出システム。
【請求項４】
前記制御ユニットが検出した各検出端の電圧値が、前記制御ユニットの所定の電圧値より大きい時、前記制御ユニットは、前記電源導通ユニットを導通させることを特徴とする、請求項３に記載の電池極性検出システム。
【請求項５】
前記電池極性検出システムは、更に、手動スイッチを備え、極性を検出したい電池が過度に放電をしていて電圧がない時、前記手動スイッチにより前記制御ユニットが二つの検出端に正・負の電圧の交互の変化を生じさせ、それにより、過度に放電してしまった電池を触発し、前記電池を復活させて充電を行うことができることを特徴とする、請求項１に記載の電池極性検出システム。
【請求項６】
前記制御ユニットが、電池回路の正電圧端と前記制御ユニット内の所定電圧値の比較を行い、電池回路の正電圧端の電圧値が前記所定電圧値より大きい時、前記検出端と充・放電回路の正極が相互に導通し、また、電圧値がゼロの検出端は充・放電回路の負極と導通して、完全な回路を形成することを特徴とする、、請求項１に記載の電池極性検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電池の極性を自動で検出するシステムと方法に関し、特に、電池の極性を正確に識別し、極性を間違えて電池の制御ＩＣが焼けてしまうのを防ぐことができる電池極性検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、消費性電子製品（例えば、携帯電話、デジタルカメラ、ＭＰ３等）は、幅広く使用されている。また、消費性電子製品に電力を供給するために、消費性電子製品は、通常、電池に接続される。その電池は、反復して使用可能な充電電池であるため、充電器は、基本的な周辺設備となっている。
【０００３】
しかしながら、消費性電子製品は、次々と新しい製品が登場している。現代人の新しさと変化を求める需要を満たすため、そして、個人の特色を強調したいという需要を満たすため、各メーカーが開発した消費性電子製品は、常に、個性的なデザイン、及び配色によって差別化が図られている。同様に、消費性電子製品に取り付ける電池は、通常、消費性電子製品に合わせて作られるため、それに合わせて使用される充電器は、その他のメーカーの充電器と共用させることができない。
【０００４】
そして、あるメーカーによって、各種の電池を充電できる充電器が開発された。電池によって、大きさ、規格、導電端、さらには極性が異なるため、電池の正と負の極性と電源を正確に合わせて充電を行うために、充電器は、まず、電池の正と負の極性を正確に検出する必要がある。
【０００５】
しかしながら、上述の充電器を使用する際、以下の問題と欠点が存在するため、改善がまたれている。
【０００６】
リチウム電池の一部の導電端は、制御ＩＣ或いはパスワードＩＣ（Ｃ  ｐｉｎ）に接続され、その導電端は正・負極の電源のいずれにも入れてはならず、間違えて充電器が制御ＩＣ或いはパスワードＩＣの導電端に対して電源を入れると、電池の制御ＩＣやパスワードＩＣの導電端が焼けてしまう可能性がある。
【０００７】
従って、上述の従来の問題と欠点をどうやって解決するかが、本発明の発明者とこの業界の関連メーカーが改善したいと考えている課題である。
【０００８】
本発明の発明者は、上述の欠点に鑑み、関連データを集め、見積もりと考察を繰り返し、さらには、この業界にたずさわった長年の経験を生かして思考錯誤を繰り返し、ようやくこの発明を考案するに至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、充電電池の制御ＩＣ或いはパスワードＩＣの導電端が、充電端と混合しやすく、使用する際に充電電池を焼いてしまいやすいという従来の問題を解決することができる、電池極性検出システムを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、電池極性検出システムの検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するために、本発明による電池極性検出システムは、複数の検出端と、制御ユニットと、充・放電回路とからなる。その内、前記検出端は、予め設けられた電池の各導電端と相互に接続される。前記制御ユニットの内部には、所定電圧値が設けられ、前記制御ユニットは、前記検出端が測定した電圧値と制御ユニット内の所定電圧値を比較する。もし、前記検出端で測定した電圧値が、前記所定電圧より大きかった場合、前記検出端と充・放電回路の正極が相互に導通し、もし、前記検出端が測定した電圧値がゼロの場合は、前記検出端と充・放電回路の負極が相互に導通し、完全な回路を形成する。
【００１２】
その内、電池の導電端内が制御ＩＣ導電端を備える時、正・負極の電源のいずれにもにいれてはならず、もし、電池の制御ＩＣ導電端に充電するのを避けることができれば、電池が焼けてしまうのも避けることができる。本発明は制御ユニットを有しており、前記制御ユニットの内部には所定電圧が設けられ、前記制御ユニットは、前記検出端が測定した電圧値を検出することができ、もし、電圧値が所定電圧より大きい場合、その電池の導電端は電池の正極であると判定でき、また、最も高い電圧値の検出端である場合は、その電池の導電端は電池の正極であると確認することができ、前記検出端と充・放電回路の正極が相互に導通し、また、電圧値がゼロの検出端と充・放電回路の負極は相互に導通し、完全な回路を形成する。以上によって、電池の正、負の極性を正確に検出することができ、間違った導電端に充電してしまうのを防ぐことができる。
【００１３】
上述の目的を達成するために、電池極性の検出方法は、まず、一つ以上の検出端を予め設けられた電池の各導電端に電気的に接続し、さらに、制御ユニットが検出した検出端の電圧値と制御ユニット内の所定電圧値の比較を行い、もし、前記検出端で測定された電圧値が前記所定電圧値より大きく、且つ最も高い電圧値の検出端であった場合、前記検出端の正電圧導通ユニットと電源導通ユニットは導通し、完全な回路を形成する。
【００１４】
その内、電池の導電端内が制御ＩＣ導電端を備える時、いずれの正・負極の電源にいれてはならないため、放電させる時は、電池の制御ＩＣ導電端に対して電源を送るのを避けなければならない。本発明の制御ユニットは、前記検出端が測定した電圧値と制御ユニット内の所定電圧値の比較を行い、もし、前記検出端の測定した電圧値が所定電圧より大きく、且つ最も高い電圧値の検出端であった場合、その電池の導電端は正極であると判定でき、また、前記制御ユニットが測定した電圧値がゼロの検出端の場合、その電池の導電端は負極であると判定することができる。以上によって、電池の正、負の極性を正確に検出することができ、間違った導電端に充電してしまうのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、電池の極性を正確に識別することができ、極性を間違えることにより制御ＩＣを焼いてしまうのを避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１のブロック図である。
【図２】本発明の実施例１の回路図である。
【図３】本発明の実施例２のブロック図である。
【図４】本発明の実施例２の回路図である。
【図５】本発明の実施例３のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明で採用する技術手段と達成できる効果について、以下に、実施例と図を用いながら詳細な説明を行う。
【００１８】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１のブロック図である。図から分かるように、本発明は、二つの検出端２と、制御ユニット５と、電源導通ユニット６と、手動スイッチ７とからなる。
【００１９】
検出端２は、電池１の導電端に電気的に接続されるとともに、検出端２は、それぞれ、    正電圧導通ユニット３と負電圧導通ユニット４に接続される。
【００２０】
制御ユニット５内部には、所定電圧が設けられ、制御ユニット５は、検出端２と、各正電圧導通ユニット３と負電圧導通ユニット４にそれぞれ接続される。制御ユニット５は、検出端２が測定した電圧値を検出するとともに、前記で電圧値の比較を行う。
【００２１】
電源導通ユニット６は、正電圧導通ユニット３と、負電圧導通ユニット４に接続される。制御ユニット５が測定した検出端２の電圧値が、前記所定電圧値より大きく、且つ最高電圧値の検出端２である時は、検出端２の正電圧導通ユニット３及び電源導通ユニット６が導通し、また、制御ユニット５が測定した電圧値がゼロの検出端２である時は、負電圧導通ユニット４が導通する。なお、電源導通ユニット６には、充・放電回路８が接続される。
【００２２】
手動スイッチ７は、制御ユニット５に接続される。
【００２３】
上述の構造、組合せによる本発明の使用作動状況について以下に説明を行う。図１と図２は、本発明の実施例１のブロック図と回路図である。図から分かるように、本発明は、二つの検出端２１、２２（図２に示す検出端２１、２２は、図１の検出端２と同じである）を備える。二つの検出端２１、２２は、それぞれ、電池１に接続される。もし、    検出端２１が電池１の正極に接続され、検出端２２が電池１の負極に接続され、電池１に接続された検出端２１が測定した電圧値が制御ユニット５内の所定電圧値より大きかった場合、電源導通ユニット６が導通し、検出端２１の正電圧によってトランジスタＱ４が導通する。これは即ち、負電圧導通ユニット４であり、検出端２２と電源導通ユニット６のアース（ＧＮＤ）と相互に導通する。また、検出端２２の負電圧によってトランジスタＱ１が導通する。これは即ち、正電圧導通ユニット３であり、検出端２１と電源導通ユニット６の正電圧が相互に導通する。反対に、もし、検出端２１が電池の負極に接続され、検出端２２が電池の正極に接続された時は、検出端２１の負電圧によってトランジスタＱ３が導通し、検出端２２と電源導通ユニット６の正電圧が導通し、検出端２２の正電圧によってトランジスタＱ２が導通し、検出端２１と電源導通ユニット６のアース（ＧＮＤ）が相互に導通し、それにより、充・放電回路８は電池１の導電端２１に接続され、完全な回路を形成する。
【００２４】
また、ある種の電池１は放電保護の機能を備えているため、電池１の電圧値が所定値（例えば、２．５ボルト）まで下がった時、電池１は放電を停止する。この時、電池１に対しては触発充電を行うしかない。この問題を解決するために、本発明には手動スイッチ７を設けており、極性の検出を行いたい電池１が過度に放電している時、本発明の手動スイッチ７を起動させることができる。手動スイッチが起動されると、制御ユニット５により電源導通ユニット６が起動されると同時に、二つの検出端２の正電圧導通ユニット３と負電圧導通ユニット４が交互に導通し、さらには、二つの検出端２に正と負の電圧の交互の変化が生じる。それにより、過度に放電した電池１を触発し、電池１に対して充電を行えるようになる。
【００２５】
（実施例２）
図３は、本発明の実施例２のブロック図である。図から分かるように本発明は  四つの検出端２と、  制御ユニット５と、電源導通ユニット６と、手動スイッチ７とからなる。
【００２６】
四つの検出端２は、予め設けられた電池１に電気的に接続され、検出端２は、正電圧導通ユニット３と、負電圧導通ユニット４に、それぞれ接続される。
【００２７】
制御ユニット５の内部には所定の電圧が設けられ、制御ユニット５は、検出端２と、正電圧導通ユニット３と負電圧導通ユニット４に接続される。制御ユニット５は、検出端２が測定した電圧値を検出し、前記電圧値の比較を行う。
【００２８】
電源導通ユニット６は、正電圧導通ユニット３と負電圧導通ユニット４に接続される。制御ユニット５が測定した電圧値が、所定電圧値より大きく、且つ最高電圧値の検出端２である時は、検出端２の正電圧導通ユニット３と電源導通ユニット６が導通し、また、制御ユニット５が測定した電圧値がゼロの検出端２である時は、負電圧導通ユニット４は導通し、完全な回路を形成する。なお、電源導通ユニット６には、充・放電回路８が接続される。
【００２９】
手動スイッチ７は、制御ユニット５に接続される。
【００３０】
上述の構造、組合せによる本発明の使用作動状況について以下に説明を行う。図３と図４は、本発明の実施例２のブロック図と回路図である。図から分かるように、本発明の実施例２では、四つの検出端２（三つ、五つ、或いは六つ以上でもよく、数量に制限はない）を設け、検出端２を電池１に接続することにより、電池の極性判断を行う。
【００３１】
制御ユニット５内には所定電圧（例えば、２．５ボルト）が設けられている。制御ユニット５が検出端２の測定した電圧値を検出した時、もし、電圧値が制御ユニット５内の所定電圧値より高くなかった場合は、検出端２が電池１の正確な正極に接続されていないことを意味し、すべての充電動作が停止される。そして、改めて、検出端２を異なる電池１の導電端に電気的に接続し、電池１の正確な正極をみつける必要がある。電池１の導電端内に制御ＩＣやパスワードＩＣの導電端が接続されていた場合、ＩＣのリード線を通過すると電圧が下がり、測定した電圧値が前記所定電圧より高くならない。この時、前記導電端は電池１の正確な正極でないことを確認することができる。
【００３２】
反対に、制御ユニット５が検出した検出端２の電圧値が、前記所定電圧値より高かった場合、まず、検出端２に接続された電池１の導電端の内の一つが電池１の正確な正極であると判定され、さらに、検出端２の電圧値の比較を行う。その内、最高電圧値の検出端２は電池１の正確な正極に電気的に接続されている。この時、検出端２の正電圧導通ユニットと電源導通ユニット６は導通する。また、制御ユニットが検出した電圧値がゼロの検出端２である場合は、その検出端２は電池１の負極に接続されており、負電圧導通ユニット４が導通する。また、電池１のその他の導電端は、制御ＩＣやパスワードＩＣの導電端である可能性があり、この導電端には、正・負極の電源のいずれも入れることができず、同様に、導通動作を行うこともできない。
【００３３】
また、ある種の電池１は、放電保護機能を備えており、電池１の電圧値が所定値（例えば、２．５ボルト）まで下がった時、電池１は放電を停止する。この時、電池１に対しては触発充電を行うしかない。この問題を解決するため、本発明には、手動スイッチ７を設けており、極性を検出したい電池１が過度に放電している時、本発明の手動スイッチ７を起動させることができる。手動スイッチ７が起動されると、制御ユニット５によって電源導通ユニット６が起動されると同時に、制御ユニット５により検出端２の内の二つの正電圧導通ユニット３と負電圧導通ユニット４が交互に導通し、さらには、二つの検出端２に正と負の電圧の交互の変化が生じる。それにより、過度に放電した電池１を触発し、電池１に対して充電を行えるようになる。
【００３４】
（実施例３）
図５を参照する。図５は、本発明の実施例３のフローチャートである。図から分かるように、本発明は、電池１の極性判断を行う時、以下の手順で行う。
【００３５】
複数の検出端２を、予め設けられた電池１に電気的に接続すると、制御ユニット５によって、検出端２が測定した電圧値と制御ユニット５の所定電圧値の比較が行われ、制御ユニット５が測定した検出端２の電圧値が、前記所定電圧より小さかった時は、充電動作を停止する。もし、検出端２が測定した電圧値が前記所定電圧値より大きく、且つ前記所定電圧より大きい検出端２の数量が一つの検出端（ＰＩＮ）だった時は、検出端２の正電圧導通ユニット３と電源導通ユニット６が導通し、それにより、充・放電回路８の正極と検出端２は相互に導通する。また、制御ユニット５が測定した電圧値がゼロの検出端２である場合、負電圧導通ユニット４が導通し、それにより、充・放電回路８の負極と検出端２が相互に導通し、完全な回路を形成する。もし、前記所定電圧より大きい検出端２の数量が一つ以上の検出端（ＰＩＮ）だった時は、所定電圧より大きい検出端２の比較を行い、最も高い電圧値の検出端２の正電圧導通ユニット３と電源導通ユニット６が導通し、それにより、充・放電回路８の正極と検出端２が相互に導通し、また、制御ユニット５が検出した電圧値ゼロの検出端２の負電圧導通ユニット４が導通し、それにより、充・放電回路８の負極と検出端２が相互に導通し、完全な回路を形成する。
【００３６】
本発明による電池極性検出システムが、従来の技術の問題を改善した点は以下の通りである。
【００３７】
本発明は制御ユニット５を備え、制御ユニット５の内部には所定電圧が設けられるとともに、制御ユニットは、検出端２が測定した電圧値を検出することができる。検出端２が測定した電圧値が前記所定電圧値より大きい時、前記所定電圧値より大きい検出端２の電圧値を比較し、最も高い電圧値の検出端２の正電圧導通ユニット３と電源導通ユニット６が導通し、それにより、放電回路８は前記電池１の導電端に導通し、さらに、電圧値がゼロの検出端２の負電圧導通ユニット２が導通し、それにより、放電回路８は前記電池１の導電端に導通する。以上により、極性を検出したい電池１が制御ＩＣ或いはパスワードＩＣの導電端を備えている時、制御ユニット５が電池１の各導電端の電圧値を比較することにより、もし、前記所定電圧値より大きく且つ最も高い電圧値であった場合、前記導電端が電池１の正極端であると識別でき、検出端２の正電圧導通ユニット３が導通し、電圧値がゼロの検出端２が検出された場合は、前記導電端は電池１の負極端であると識別することができ、負電圧導通ユニット４が導通する。また、その残りの導電端は、制御ＩＣ或いはパスワードＩＣの導電端である可能性があり、その検出端２の正電圧導通ユニット３と負電圧導通ユニット４は導通しない。
【符号の説明】
【００３８】
１      電池
２      検出端
２１    検出端
２２    検出端
３      正電圧導通ユニット
４      負電圧導通ユニット
５      制御ユニット
６      電源導通ユニット
７      手動スイッチ
８      充・放電回路
Ｑ１    トランジスタ
Ｑ２    トランジスタ
Ｑ３    トランジスタ
Ｑ４    トランジスタ
【図１】
2013502591.tif 000003
【図２】
2013502591.tif 000004
【図３】
2013502591.tif 000005
【図４】
2013502591.tif 000006
【図５】
2013502591.tif 000007
【国際調査報告】
2013502591.tif 000008
2013502591.tif 000009
2013502591.tif 000010
2013502591.tif 000011