(57)【要約】【課題】充電器の過電圧保護の性能や作動状態において、適切に過電圧保護に保護電流が流れなかった場合、過負荷状態を維持し、過電圧保護阻止自体が過負荷動作となり発熱し、場合によっては充電器を構成するケースへの発熱により人体に火傷などの危害を与える可能性があったことを解消する。【解決手段】電池に充電電流を供給する電流回路部と充電電圧を供給する電圧回路部と、これらを制御する演算部で構成される充電制御部と、使用時間を積算するカウンタを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池に充電電流を供給する電流回路部と充電電圧を供給する電圧回路部と、
これらを制御する演算部で構成される充電制御部と、使用時間を積算するカウンタを備え、前記カウンタの情報を充電器の１次側制御回路へ送り、電気的に遮断させるように構成したことを特徴とする充電器。
【請求項２】
上記カウンタは製造日から起動するように構成したことを特徴とする請求項１記載の充電器。
【請求項３】
上記カウンタは充電器の入出力端子にかかる電気負荷により起動するように構成したことを特徴とする請求項１記載の充電器。
【請求項４】
上記カウンタは充電器の入出力端子にかかる電気負荷がかかる回数により起動するように構成したことを特徴とする請求項１記載の充電器。
【請求項５】
上記カウンタは充電器の入出力端子を通過する電流の積算を行うことを特徴とする請求項１記載の充電器。
【請求項６】
上記カウンタは充電器の入出力端子を通過する電力の積算を行うことを特徴とする請求項１記載の充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ムービー用などに用いられる二次電池の充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は充電器の従来例を示す。
【０００３】
充電器としては、図９に示す通り、電源としての制御を行う一次側制御回路７、トランス９６、二次側整流ダイオード９０と平滑用コンデンサ９１を有し、電流を平坦化し、電流検出抵抗９２と充電制御トランジスタ９５を介して出力電流９４が出力され充電池を充電する。出力電流９４と、出力電圧は充電制御部５で検出されフォトカップラ６を介して一次側制御回路７にフィードバックされ出力電流９４、出力電圧が一定の値になるように制御される。
【０００４】
また、出力電流９４、出力電圧を充電制御部５で検出して充電終了条件に達すると充電制御ＳＷ４をＯＦＦさせ充電を終了させる。この回路構成において、フォトカップラ６や平滑コンデンサ９１が経年劣化した場合、出力電流９４、出力電圧の状態が正しく一次側制御回路７へフィードバックされず、過負荷方向で動作することがある。
【０００５】
従来例ではこのような場合、過負荷保護用として過電圧保護素子等を２次側出力に追加して、過負荷時に過電圧保護阻止を介して２次側を短絡させることで、一次側の過負荷保護を強制的に動作させ電源の動作停止や間欠動作モードに移行させ、２次側にパワーがでないように保護していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−８４２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記のような回路の場合、過電圧保護素子の性能や作動状態によっては、適切に過電圧保護素子に保護電流が流れなかった場合、過負荷状態を維持し、過電圧保護素子自体が過負荷動作となり発熱し、場合によっては充電器を構成するケースへの発熱により人体に火傷などの危害を与える可能性があった課題を有していた。
【０００７】
このことより寿命保証期間以上に使用された場合の安全性について、装置そのものが寿命を計測することで部品の電気的な破損のたよらず、より精度の上げた安全性を得られる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明は電池に充電電流を供給する電流回路部と充電電圧を供給する電圧回路部と、これらを制御する演算部で構成される充電制御部と、使用時間を積算するカウンタを備え、前記カウンタの情報を充電器の１次側制御回路へ送り、電気的に遮断させるように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、寿命保証期間以上に使用された場合の安全性について、装置そのものが寿命を測定することで部品そのものの死に頼らない、より安全性、信頼性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
請求項１から７の構成の作用として、上記カウンタは製造日から起動するように構成している。
【００１１】
上記カウンタは充電器の入出力端子にかかる電気負荷により起動するように構成しる場合、および入出力端子にかかる電気負荷がかかる回数により起動するように構成した充電器である。
【００１２】
上記カウンタは充電器の入出力端子を通過する電流の積算または充電器の入出力端子を通過する電力の積算を行うことを特徴とし、上記充電器に設置されている前記カウンタの情報を充電器の１次側制御回路へ送り、電気的に遮断できる構成の充電器である。
【００１３】
以下、図面を参考にしながら、本発明の実施例について説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の請求項１の実施例を示す。
【００１５】
本回路では、２次側の充電制御部１４として、内部に不揮発性のＲＡＭ１、タイマカウンタ２、比較器３、充電制御出力ＳＷ４を有しており、充電制御部５からは充電開始時からの充電時間をカウントしている充電タイマからの信号をタイマカウンタ２に出力している。また、タイマカウンタ２の値は常に不揮発性ＲＡＭ１へ書き込みを行い充電器の電源が切れてもその値を保持し次回電源接続時には不揮発性ＲＡＭ１からの値の読み出しを行いタイマカウンタ２は常に積算カウントできる構成としている。更に、不揮発性ＲＡＭ１には設定寿命時間を記録してタイマカウンタ２と設定寿命時間を比較器３にて比較を行い、タイマカウンタ値が設定寿命時間を超えた場合充電制御ＳＷ４を強制的にＯＦＦさせるように構成している。
【００１６】
このような回路構成の場合、経年劣化による部品破壊が発生する前に、強制的に充電機能を使用できなくなる様にし充電器を安全に停止させることにより、人体への危害を回避することが可能となる。
【００１７】
（実施の形態２）
図２は、本発明の請求項２の実施例を示す。
【００１８】
本回路では、２次側の充電制御部１４として、内部に不揮発性のＲＡＭ１、タイマカウンタ２、比較器３、充電制御出力ＳＷ４、時計９を有しており、時計は充電器の電源が入っていなくてもバックアップされて動作を続ける。タイマカウンタ２は時計９からの情報により製造日から現在日時までの経過時間をカウントしている。
【００１９】
また、タイマカウンタ２の値は常に不揮発性ＲＡＭ１へ書き込みを行い充電器の電源が切れてもその値を保持し、次回電源接続時には不揮発性ＲＡＭ１からの値の読み出しを行いタイマカウンタ２は常に積算カウントできる構成としている。
【００２０】
更に、不揮発性ＲＡＭ１には設定寿命時間を記録してタイマカウンタ２と設定寿命時間を比較器３にて比較を行い、タイマカウンタ値が設定寿命時間を超えた場合充電制御ＳＷ４を強制的にＯＦＦさせるように構成している。
【００２１】
このような回路構成の場合、経年劣化による部品破壊が発生する前に、製造日からの設定寿命で強制的に充電機能を使用できなくなる様にし充電器を安全に停止させることにより、人体への危害を回避することが可能となる。
【００２２】
（実施の形態３）
図３は、本発明の請求項３の実施例を示す。
【００２３】
本回路では、２次側の充電制御部１４として、内部に不揮発性のＲＡＭ１、容量積算カウンタ１１、比較器３、充電制御出力ＳＷ４を有しており、充電制御部５からは充電時の電流容量の情報を容量積算カウンタ１１に出力している。また、容量積算カウンタ１１の値は常に不揮発性ＲＡＭ１へ書き込みを行い充電器の電源が切れても、その値を保持し次回電源接続時には不揮発性ＲＡＭ１からの値の読み出しを行い容量積算カウンタ１１は常に積算カウントできる構成としている。
【００２４】
更に、不揮発性ＲＡＭ１には設定寿命時間を記録して容量積算カウンタ１１と設定寿命容量を比較器３にて比較を行い、容量積算カウンタ１１値が設定寿命容量を超えた場合充電制御ＳＷ４を強制的にＯＦＦさせるように構成している。この容量積算カウンタ１１は、充電器に負荷を認識した時から起動させる。
【００２５】
このような回路構成の場合、コンデンサの様に経年劣化が充電容量に応じて変化する場合に部品破壊が発生する前に、強制的に充電機能を使用できなくなる様にし充電器を安全に停止させることにより、人体への危害を回避することが可能となる。
【００２６】
（実施の形態４）
図４は、本発明の請求項４の実施例を示す。
【００２７】
本回路では、２次側の充電制御部１４として、内部に不揮発性のＲＡＭ１、使用回数カウンタ１２、比較器３、充電制御出力ＳＷ４を有しており、充電制御部５からは充電開始時の信号をカウントしている使用回数カウンタ１２に出力している。また、使用回数カウンタ１２の値は常に不揮発性ＲＡＭ１へ書き込みを行い充電器の電源が切れても、その値を保持し次回電源接続時には不揮発性ＲＡＭ１からの値の読み出しを行い使用回数カウンタ１２は常に積算カウントできる構成としている。
【００２８】
更に、不揮発性ＲＡＭ１には設定寿命回数を記録して使用回数カウンタ１２と設定寿命回数を比較器３にて比較を行い、使用回数カウンタ１２値が設定寿命回数を超えた場合充電制御ＳＷ４を強制的にＯＦＦさせるように構成している。
【００２９】
このような回路構成の場合、経年劣化による部品破壊が発生する前に、規定回数以上充電機能が動作した場合に強制的に充電機能を使用できなくなる様にし充電器を安全に停止させることにより、人体への危害を回避することが可能となる。
【００３０】
（実施の形態５）
図５は、本発明の請求項５の実施例を示す。
【００３１】
本回路では、２次側の充電制御部１４として、内部に不揮発性のＲＡＭ１、電流積算カウンタ１５、比較器３、充電制御出力ＳＷ４を有しており、充電制御部５からは充電時の電流容量の情報を電流積算カウンタ１５に出力している。また、電流積算カウンタ１５の値は常に不揮発性ＲＡＭ１へ書き込みを行い充電器の電源が切れても、その値を保持し次回電源接続時には不揮発性ＲＡＭ１からの値の読み出しを行い電流積算カウンタ１５は常に積算カウントできる構成としている。
【００３２】
更に、不揮発性ＲＡＭ１には設定寿命時間を記録して電流積算カウンタ１５と設定寿命容量を比較器３にて比較を行い、電流積算カウンタ１５値が設定寿命容量を超えた場合充電制御ＳＷ４を強制的にＯＦＦさせるように構成している。
【００３３】
このような回路構成の場合、コンデンサの様に経年劣化が充電容量に応じて変化する場合に部品破壊が発生する前に、強制的に充電機能を使用できなくなる様にし充電器を安全に停止させることにより、人体への危害を回避することが可能となる。
【００３４】
（実施の形態６）
図６は、本発明の請求項６の実施例を示す。
【００３５】
本回路では、２次側の充電制御部１４として、内部に不揮発性のＲＡＭ１、電力積算カウンタ１３、比較器３、充電制御出力ＳＷ４を有しており、充電制御部５からは充電時の電力容量の情報を電力積算カウンタ１３に出力している。また、電力積算カウンタ１３の値は常に不揮発性ＲＡＭ１へ書き込みを行い充電器の電源が切れてもその値を保持し次回電源接続時には不揮発性ＲＡＭ１からの値の読み出しを行い、電力積算カウンタ１３は常に積算カウントできる構成としている。
【００３６】
更に、不揮発性ＲＡＭ１には設定寿命電力を記録して電力積算カウンタ１３と設定寿命電力を比較器３にて比較を行い、電力積算カウンタ１３値が設定寿命電力を超えた場合充電制御ＳＷ４を強制的にＯＦＦさせるように構成している。
【００３７】
このような回路構成の場合、経年劣化が充電電力に応じて変化する場合に部品破壊が発生する前に、強制的に充電機能を使用できなくなる様にし充電器を安全に停止させることにより、人体への危害を回避することが可能となる。
【００３８】
（実施の形態７）
図７は、本発明の請求項７の実施例を示す。
【００３９】
本回路では、実施例１に示す回路構成に加えて比較器３からのＮＧモード信号を充電制御部にフィードバックしフォトカップラを介して一次側回路を強制的に保護動作に移行させる様に構成している。
【００４０】
本実施例は図３から実施例７に示す回路に実施しても良い。
【００４１】
このような回路構成の場合、設定寿命を経過した場合に強制的に電源動作を停止させ使用できなくなる様にし充電機能停止状態であっても充電器を安全に停止させることにより、充電器の経年劣化の進行を低減しより回路を停止させ人体への危害を回避することが可能となる。
【００４２】
（実施の形態８）
図８は、本発明の請求項８の実施例を示す。
【００４３】
本回路では、２次側の充電制御部１４として、内部に不揮発性のＲＡＭ１、比較器３、充電制御出力ＳＷ４、電池パック１０との通信機能を有している。
【００４４】
使用する電池パック１０は内部に時計９を有しており、電池製造日及び製造日からの経過時間を記憶しており充電器は通信機能を利用して電池パック１０の製造日、経過時間を取得する。更に、不揮発性ＲＡＭ１には設定寿命日数を記録して通信機能で取得した電池パック１０の経過日数を比較器３にて比較を行い、設定寿命日数を超えた場合充電制御ＳＷ４を強制的にＯＦＦさせるように構成している。
【００４５】
このような回路構成の場合、経年劣化による部品破壊が発生する前に、製造日からの設
定寿命で強制的に充電機能を使用できなくなる様にし充電器を安全に停止させることにより、人体への危害を回避することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、二次電池の充電器において有用な技術である。特に、近年の高容量化に伴い、長期放置等により充電途中に電池電圧降下を現すような不活性となった電池であっても適切に充電完了に至らしめることに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１の充電制御部構成図
【図２】本発明の実施の形態２の充電制御部構成図
【図３】本発明の実施の形態３の充電制御部構成図
【図４】本発明の実施の形態４の充電制御部構成図
【図５】本発明の実施の形態５の充電制御部構成図
【図６】本発明の実施の形態６の充電制御部構成図
【図７】本発明の実施の形態７の充電制御部構成図
【図８】本発明の実施の形態８の充電制御部構成図
【図９】従来の充電制御部構成図
【符号の説明】
【００４８】
１    不揮発性のＲＡＭ
２    タイマカウンタ
３    比較器
４    充電制御出力ＳＷ
５    充電制御部
６    フォトカップラ
７    一次側制御回路
８    充電池
９    時計
１０  電池パック
１１  容量積算カウンタ
１２  使用回数カウンタ
１３  電力積算カウンタ
１４  充電制御部
１５  電流積算カウンタ
９０  二次側整流ダイオード
９１  平滑用コンデンサ
９２  電流検出抵抗
９３  抵抗
９４  出力電流
９５  充電制御トランジスタ
９６  トランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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