(57)【要約】【課題】一次電池に充電することなく、また一次、二次電池が混在しても充電することのない電池判別方法及び電池判別装置を提供する。【解決手段】電池Ａが二次電池の場合は、電池マイナス側面電極とマイナス電極とが導通しているので、ＰＶＣＣ１電圧から電池Ａの電圧を引いた電圧が電池ボックス５内の電池判別端子を介して電池判別回路６に入力され、電池Ａが一次電池の場合は、電池側面は導電性ではないので、電池ボックス５内の電池判別端子を介して電池判別回路６に電圧は供給されず、電池種別が判別される。電池Ｂに対しては、マイクロコンピュータ３で充電電流制御部４を動作させて、電池Ａ、電池Ｂに所定時間充電して、二次電池が過放電していても回復させて、マイクロコンピュータ入力１の電圧を測定することにより、電池Ａ、電池Ｂ単独で一次電池と二次電池の確実な判定が出来、一次電池に充電電流を流すことがない。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の電池を直列に接続し、前記第１の電池のプラス電極にプラスの電圧を加え、電池判別端子を介して前記第１の電池のマイナス側の側面電極の電圧を検出して前記第１の電池が二次電池であることを判別し、前記判別が二次電池であれば前記第２の電池のマイナス側の側面電極を経由して充電電流を与える電池判別方法。
【請求項２】
所定時間充電後前記第２の電池の側面電極の電圧を検出して二次電池であるか否かを検出する請求項１記載の電池判別方法。
【請求項３】
充電電流の値から二次電池であるか否かを判別する請求項１記載の電池判別方法。
【請求項４】
第１および第２の電池を直列に接続し、前記第１の電池のプラス電極にプラスの電圧を加え、電池判別端子を介して前記第１の電池のマイナス側の側面電極の電圧を検出して前記第１の電池が二次電池であることを判別する電池判別手段と、
前記電池判別手段の判別が二次電池であれば回路を導通させて前記第２の電池のマイナス側の側面電極を経由して充電電流を与える充電電流制御手段とを備えた電池判別装置。
【請求項５】
所定時間充電後前記第２の電池の側面電極の電圧を検出して二次電池であるか否かを検出する請求項１記載の電池判別装置。
【請求項６】
充電電流の値から二次電池であるか否かを検出する請求項１記載の電池判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一次電池と二次電池が同形状である円筒形電池の一次電池、二次電池の判別方法及び電池判別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電池判別方法及び電池判別装置は特開２００１−２１８３８４号公報に記載されたものが知られている。この文献の内容は電池に所定電流値の電流を流して充電し、所定時間が経過後、電池の両端の電圧を測定し、一次電池と二次電池の区別を行う方法と装置である。
【０００３】
又、図２は他の従来の電池判別方法及び電池判別装置を示すもので、図２において、ＤＣ　ＩＮ　ＪＡＣＫ部１，レギュレータ制御部２，マイクロコンピュータ３，充電電流制御部４，電池ボックス５で構成されている。ここで前提として二次電池には図３の充電電池の外観図のようにマイナス電極近辺の外周が導電性となったマイナス側面電極となっており、この導電性のマイナス側面電極がマイナス電極と導通しているものを用いる。
ＤＣ　ＩＮ　ＪＡＣＫ部１にＡＣアダプタが接続されるとＳＷ１はＯＦＦとなり、電池Ｂのマイナス電極は接地されなくなる。次にマイクロコンピュータ３がレギュレータ制御部２を制御してＰＶＣＣ１の電圧を３．８Ｖに設定する。電池ボックス５内の電池が二次電池の場合、二次電池のマイナス電極近辺のマイナス側面電極とマイナス電極は導通しているので充電端子を通してマイクロコンピュータ入力１へ印加される電圧は３．８Ｖから（電池Ａと電池Ｂを合わせた電圧）を差し引いた電圧となる。電池ボックス５内の電池が一次電池の場合、一次電池の側面は導電性ではないのでマイクロコンピュータ入力１へ印加される電圧はＳＶＣＣ電圧（２．４Ｖ〜２．５Ｖ）となり、マイクロコンピュータ３でマイクロコンピュータ入力１の電圧を見て２．４Ｖ〜２．５Ｖは一次電池、２．４Ｖ以下は二次電池と判断して一次電池、二次電池の区別を行っている。
【０００４】
しかし、この方法では電池Ａと電池Ｂの合計電圧が１．４Ｖ以下では、必ず一次電池と判断されるため、過放電された二次電池では判定が出来ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の電池判別方法及び電池判別装置においては、上記のように一次電池と二次電池の判定が不十分であったり、一次電池が混在された時に一次電池に充電電流が流れて液漏れを起こしたりする問題があった。
【０００６】
本発明は、一次電池、二次電池が混在された時や一次電池のみの時には、充電されず、すべて二次電池が入れられた時のみ、充電を行う電池判別方法及び電池判別装置を提供することを目的としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の電池判別方法は、第１および第２の電池を直列に接続し、前記第１の電池のプラス電極にプラスの電圧を加え、電池判別端子を介して前記第１の電池のマイナス側の側面電極の電圧を検出して前記第１の電池が二次電池であることを判別し、前記判別が二次電池であれば前記第２の電池のマイナス側の側面電極を経由して充電電流を与えるものである。
【０００８】
また上記課題を解決するための本発明の電池判別装置は、第１および第２の電池を直列に接続し、前記第１の電池のプラス電極にプラスの電圧を加え、電池判別端子を介して前記第１の電池のマイナス側の側面電極の電圧を検出して前記第１の電池が二次電池であることを判別する電池判別手段と、前記電池判別手段の判別が二次電池であれば回路を導通させて前記第２の電池のマイナス側の側面電極を経由して充電電流を与える充電電流制御手段とを備えたものである。
【０００９】
上記の方法または装置において、所定時間充電後前記第２の電池の側面電極の電圧を検出して二次電池であるか否かを検出することもでき、また充電電流の値から二次電池であるか否かを判別することもできる。
【００１０】
これらの方法と装置により、第１の電池、第２の電池単独で一次電池、二次電池の確実な判定が出来、一次電池と二次電池が混在していると充電電流を流さないという作用が得られ、一次電池にダメージを与えることがない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態１について、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態１における電池判別方法及び電池判別装置を示し、図１において、外部電源や充電時にＡＣアダプタを接続するＤＣ　ＩＮ　ＪＡＣＫ部１、ＤＣ　ＩＮ　ＪＡＣＫ部１に接続された外部電圧を制御するレギュレータ制御部２、各部電圧を制御し、電圧の判定を行うマイクロコンピュータ３、充電時の充電電流を制御する充電電流制御部４、一次電池や二次電池の第１の電池Ａ、第２の電池Ｂを収容する電池ボックス部５、電池判別端子の電圧よりマイクロコンピュータ３とともに電池の種別を判別する電池判別回路６よりなっている。
【００１２】
電池ボックス部をさらに詳細に説明すると、第１の電池Ａと第２の電池Ｂとが直列に接続され電池Ａのプラス電極は電池端子（＋）に接続され、電池Ａのマイナス電極は電池Ｂのプラス電極に接続され、電池Ｂのマイナス電極は電池端子（−）に接続されている。電池Ａ，Ｂが二次電池の場合、それぞれのマイナス側の側面電極は、それぞれのマイナス電極と導通していて、電池Ａのマイナス側の側面電極は電池判別端子に、電池Ｂのマイナス側の側面電極は充電端子に接続されている。
【００１３】
以上のように構成された電池判別方法及び電池判別装置について、以下その動作を説明する。まずＤＣ　ＩＮ　ＪＡＣＫ部１にＡＣアダプタ（図示せず）が挿入されるとＳＷ１が開いて電池ボックス５の電池端子（−）の接地が解放され、レギュレータ制御部２で電圧が制御されＰＶＣＣ１の電圧は約２．８Ｖになる。電池Ａのプラス側にＰＶＣＣ１の２．８Ｖの電圧が供給されるので電池Ａのマイナス側は２．８Ｖ−電池Ａの電圧になる。たとえば電池Ａが０Ｖであれば、２．８Ｖが電池Ａのマイナス側に出力され、電池Ａが１．５Ｖであれば１．３Ｖが電池Ａのマイナス側に出力される。電池Ａが二次電池の場合はマイナス側の側面とマイナス電極が導通しているので電池判別端子すなわち電池判別回路６のトランジスタＱ３のベース電圧は１．３Ｖ〜２．８Ｖが入力されるのでトランジスタＱ３はオンになってトランジスタＱ３のコレクタはＬ電位となる。また、電池Ａが一次電池の場合は電池Ａの側面は導電性ではないのでトランジスタＱ３のベースには電圧が供給されないでトランジスタＱ３はオフとなりトランジスタＱ３のコレクタ出力はＨのままとなる。
【００１４】
トランジスタＱ３のコレクタ出力がＬになった時は、マイクロコンピュータ３はレギュレータ制御部２を充電動作電圧にして、ＰＶＣＣ１の電圧を３．８Ｖにし、トランジスタＱ２をオンにさせて電池Ｂが二次電池の場合は電池Ａ、電池Ｂに一定時間、充電電流を流す。次にトランジスタＱ２をオフにしてマイクロコンピュータ入力１の電圧をマイクロコンピュータ３が測定する。電池Ａ、電池Ｂが二次電池で、最初過放電で両端の電圧が０Ｖであっても充電電流を流すことで電圧が回復して、電池Ａ、電池Ｂそれぞれの両端電圧は１．２Ｖ位になる。よってＰＶＣＣ１−（電池Ａ＋電池Ｂ）により３．８Ｖ−（１．２Ｖ＋１．２Ｖ）＝１．４Ｖとなる。マイクロコンピュータ３での一次電池、二次電池の判定はマイクロコンピュータ入力１が２．４Ｖから２．５Ｖ（ＳＶＣＣ電圧）で一次電池、２．４Ｖ以下で二次電池としている。
【００１５】
従来の回路では、３．８Ｖ−（１．４Ｖ）＝２．４ＶとなるためトランジスタＱ２をオンにして電池Ａ、電池Ｂに充電電流を流さないので電池Ａと電池Ｂの合計が１．４Ｖ以下の電池の判断が出来なかった。
【００１６】
また電池Ｂが一次電池の場合は、側面は導電性ではないのでトランジスタＱ２をオンにしても充電電流は流れず、マイクロコンピュータ入力１はＳＶＣＣが印加されるので２．５Ｖになり、マイクロコンピュータ３が一次電池と判断出来る。
【００１７】
以上のように本実施形態によれば、一次電池、二次電池が混在されていると、充電動作が行われず、すべて二次電池の場合のみの場合充電でき、また過放電した二次電池も判定できることとなる。
【００１８】
（実施の形態２）
以下本発明の実施の形態２について、実施の形態１で用いた図１をそのまま用いて説明する。電池Ａの判別方法は上記実施の形態１の内容と同じで、トランジスタＱ３のコレクタ出力がＬになった時は、レギュレータ制御部２を動作させてＰＶＣＣ１の電圧を３．８Ｖにし、Ｑ２をオンにさせて電池Ａ、電池Ｂに充電電流を流す。この時のマイクロコンピュータ入力１の電圧をマイクロコンピュータで測定し、一次電池、二次電池の判定を行う。電池Ｂが充電電池であれば、電池Ｂのマイナス側面電極は導電性で、これとマイナス電極とが導通しているので、充電電流が流れ、抵抗器Ｒ３の両端に電位差、トランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間に電位差が発生し、マイクロコンピュータ入力１には、抵抗器Ｒ３の両端の電位差とトランジスタＱ２のコレクタ−エミッター間の電位差をプラスした電圧が加わる。また電池Ｂが一次電池であれば、電池Ｂの側面は導電性ではないので、充電電流が流れず、抵抗器Ｒ３の両端の電位差、トランジスタＱ２のコレクタ−エミタ間の電位差がほとんど発生せず、マイクロコンピュータ入力１は、約０Ｖが入力される。実例として充電電流を０．２Ａ流したとして充電電流制御部４の抵抗器Ｒ３両端の電圧は０．３Ｖとなり、マイクロコンピュータ３での判定を０〜０．３Ｖは一次電池、０．３Ｖ以上は二次電池とすれば、一次電池、二次電池の判定が出来る。このように充電中の各部の電圧を測定することで充電電流を測定し、それによって一次電池か二次電池かを判定することとなる。
【００１９】
以上のように本実施形態によれば、一次電池、二次電池が混在されても充電されず、すべて二次電池の場合のみ充電できることとなる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明の電池判別方法及び電池判別装置によれば、一次電池と二次電池が混在された時や一次電池のみ入れた時に一次電池に充電電流を流して判別しないので、液漏れ等の一次電池にダメージを与えることなく、一次電池、二次電池の判定が出来る。
また二次電池が過放電されているものでも確実に一次電池、二次電池の判断が出来るという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における電池判別方法及び電池判別装置のブロック図
【図２】従来の電池判別方法及び電池判別装置のブロック図
【図３】充電電池の外観図
【符号の説明】
１　ＤＣ　ＩＮ　ＪＡＣＫ部
２　レギュレータ制御部
３　マイクロコンピュータ
４　充電電流制御部
５　電池ボックス部
６　電池判別回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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