(57)【要約】【課題】磁気表示シートを用いた簡単な構成で、使用者の手を煩わせることなく、確実に充電状態を表示することができる二次電池パックを提供する。【解決手段】二次電池パック１が充電器２に装着されると、電流供給ライン２１を通じてインダクタ２６に充電電流が流れる。磁気表示シート１３は、充電開始時にインダクタ２６に電流が流れる時に発生する磁界によって発色し、表示を表示状態に変化させる。表示状態にある磁気表示シート１３は、充電器２から取り外された状態でも表示状態を保持する。【選択図】図２
2009224203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装もしくはその一部に磁気表示部材が設けられた二次電池パックを充電する充電器であって、
前記磁気表示部材と対向する位置に設けられ、前記二次電池パックへの電流供給ラインに挿入されたインダクタと、
前記インダクタを通じて前記二次電池に充電電流を供給する充電手段とを備え、
前記インダクタに充電電流が流れる時に発生する磁界によって、前記磁気表示部材の表示を変化させることを特徴とする充電器。
【請求項２】
前記インダクタを通じて前記二次電池を放電させる放電手段を備え、
前記インダクタに放電電流が流れる時に発生する磁界によって、前記磁気表示部材の表示を変化させることを特徴とする請求項１記載の充電器。
【請求項３】
前記二次電池が充電済み状態になった場合、前記放電手段は前記二次電池の放電を開始し、充電時に前記インダクタに発生していた磁界を反転させることを特徴とする請求項１記載の充電器。
【請求項４】
外装もしくはその一部に磁気表示部材が設けられた二次電池パックに接続され、前記二次電池パックを電源として動作する電子機器であって、
前記磁気表示部材と対向する位置に設けられ、前記二次電池パックからの電流供給ラインに挿入されたインダクタと、
前記インダクタを通じて前記二次電池から放電電流を受ける負荷手段とを備え、
前記インダクタに放電電流が流れる時に発生する磁界によって、前記磁気表示部材の表示を変化させることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
電子機器の電源として使用され、充電器で充電される二次電池パックの状態を表示する二次電池パックの状態表示システムであって、
前記二次電池パックの外装もしくはその一部に磁気表示部材が設けられ、
前記充電器は、前記磁気表示部材と対向する位置に設けられ、前記二次電池パックへの第１の電流供給ラインに挿入された第１のインダクタと、前記第１のインダクタを通じて前記二次電池に充電電流を供給する充電手段とを備え、前記第１のインダクタに充電電流が流れる時に発生する磁界によって、前記磁気表示部材の表示を変化させ、
前記電子機器は、前記磁気表示部材と対向する位置に設けられ、前記二次電池パックの第２の電流供給ラインに挿入された第２のインダクタと、前記第２のインダクタを通じて前記二次電池パックから放電電流を受ける負荷手段とを備え、前記第２のインダクタに放電電流が流れる時に発生する磁界によって、前記磁気表示部材の表示を、前記充電電流が流れる時とは異なる表示に変化させることを特徴とする二次電池パックの状態表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気表示部材を用いて充電状態を表示する二次電池パックを充電する充電器及び二次電池パックを放電する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二次電池バック（バッテリパック）の充電状態を表示する方法として、ＬＥＤによりバッテリパックの充電状態を表示する方法が知られており、その方法を用いたバッテリパックが一般的に存在する。また、その他の方法として、バッテリカバーの取り付け方向により表示を変えることで、バッテリパックの充電状態を表示する方法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１４２１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来例のように、ＬＥＤで充電状態を表示させる方法では、マイコン、スイッチ、ＬＥＤなどの部品が必要になるので、バッテリパックの構造が複雑になってしまった。
【０００４】
一方、バッテリカバーの取り付け方向で充電状態を表示させる方法では、手動で満充電表示をしなければならず、使用者が取り付けを忘れたり、取り付け方向を間違ったりすると、正確に満充電表示を行うことができなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、磁気表示部材を用いた簡単な構成で、使用者の手を煩わせることなく、確実に充電状態を表示することができる充電器及び電子機器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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の充電器は、外装もしくはその一部に磁気表示部材が設けられた二次電池パックを充電する充電器であって、前記磁気表示部材と対向する位置に設けられ、前記二次電池パックへの電流供給ラインに挿入されたインダクタと、前記インダクタを通じて前記二次電池に充電電流を供給する充電手段とを備え、前記インダクタに充電電流が流れる時に発生する磁界によって、前記磁気表示部材の表示を変化させることを特徴とする。
【０００７】
本発明の電子機器は、外装もしくはその一部に磁気表示部材が設けられた二次電池パックに接続され、前記二次電池パックを電源として動作する電子機器であって、前記磁気表示部材と対向する位置に設けられ、前記二次電池パックからの電流供給ラインに挿入されたインダクタと、前記インダクタを通じて前記二次電池から放電電流を受ける負荷手段とを備え、前記インダクタに放電電流が流れる時に発生する磁界によって、前記磁気表示部材の表示を変化させることを特徴とする。
【０００８】
本発明の二次電池パックの状態表示システムは、電子機器の電源として使用され、充電器で充電される二次電池パックの状態を表示する二次電池パックの状態表示システムであって、前記二次電池パックの外装もしくはその一部に磁気表示部材が設けられ、前記充電器は、前記磁気表示部材と対向する位置に設けられ、前記二次電池パックへの第１の電流供給ラインに挿入された第１のインダクタと、前記第１のインダクタを通じて前記二次電池に充電電流を供給する充電手段とを備え、前記第１のインダクタに充電電流が流れる時に発生する磁界によって、前記磁気表示部材の表示を変化させ、前記電子機器は、前記磁気表示部材と対向する位置に設けられ、前記二次電池パックの第２の電流供給ラインに挿入された第２のインダクタと、前記第２のインダクタを通じて前記二次電池パックから放電電流を受ける負荷手段とを備え、前記第２のインダクタに放電電流が流れる時に発生する磁界によって、前記磁気表示部材の表示を、前記充電電流が流れる時とは異なる表示に変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る充電器によれば、充電時に磁気表示部材の表示を変化させるので、二次電池パックの充電状態を知ることができる。
【００１０】
本発明に係る電子機器によれば、電流供給ラインに挿入されたインダクタに電流が流れる時に発生する磁界によって磁気表示部材の表示を変化させるので、電子機器に使用されたことを知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の充電器及び電子機器の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の二次電池パックは、充電器で充電され、電子機器の電源として使用される二次電池（バッテリ）パックに適用される。また、本実施形態の磁気表示部材は、後述する磁気泳動カプセルシートからなる磁気表示シートで構成される。
【００１２】
［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態における二次電池パックおよび充電器の外観を示す斜視図である。充電器２は、二次電池パック１が収容される電池室２ａを有し、収容した二次電池パック１への充電を行う。二次電池パック１の筐体（外装）の前面１ａには、磁気表示シート１３が貼り付けられている。磁気表示シート１３は、後述するように、その色によって二次電池パック１の状態を表示し、発生する磁界の方向に応じて発色あるいは消色する。
【００１３】
図２は二次電池パック１および充電器２の内部構成および充電動作を示すブロック図である。充電器２は、コンバータ２３、電源コード２４、制御部２５、電流供給ライン２１（第１の電流供給ライン）、インダクタ２６（第１のインダクタ）、＋端子２７および−端子２８を備える。一方、二次電池パック（バッテリ）１は、＋端子１７、−端子１８、セル１９および磁気表示シート１３を備える。
【００１４】
図３は充電器２の構成および充電動作を示す回路図である。コンバータ２３は、トランスＴ１、整流用ダイオードＤ１および電解コンデンサＣ１を有し、電源コード２４に接続されるＡＣ電源やＤＣ電源から電力が供給されると、変換を行って充電に適したＤＣ電源とし、制御部２５へ電力を供給する。なお、本実施形態では、ＡＣ電源から電力が供給される場合を示す。制御部２５は、制御ＩＣ２５ａ、スイッチングトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、逆流防止用ダイオードＤ２などを有し、バッテリ１の充電電圧および充電電流を監視しながらバッテリ１の充電制御を行う。制御ＩＣ２５ａは、スイッチングトランジスタＴｒ１を駆動し、バッテリ１への充電電流のオン／オフを行う。また、制御ＩＣ２５ａは、スイッチングトランジスタＴｒ２を駆動し、バッテリ１からの放電電流のオン／オフを行う。なお、制御ＩＣ２５ａがバッテリ（ＢＰ）１の電圧を検知するためのラインは、図中省略されている。
【００１５】
充電器２とバッテリ１は、それぞれの＋端子２７、１７、−端子２８、１８により接続かつ取り外し可能である。また、セル１９は、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、ニッケルカドミウム電池などの二次電池セルである。
【００１６】
また、インダクタ２６と磁気表示シート１３は、バッテリ１を充電器２に取り付けた際、対向（正対）した位置、つまり隣り合うように配置される。インダクタ２６は開磁路のインダクタであり、ノイズ対策用のラインフィルタを兼ねている。これにより、部品点数を増やさなくて済む。インダクタ２６に電流が流れると、図２の左右方向に磁界が発生する。また、インダクタ２６が発生させる磁力（磁界の強さ）の方向を、インダクタの巻方向を変えることにより逆方向にすることが可能である。
【００１７】
磁気表示シート１３は、磁力により磁性表示体を反転して表示し、同じ面から逆方向の磁力を加えることにより磁性表示体をさらに反転させて表示を消去する磁性体反転表示シートである。具体的に、磁気表示シート１３には、磁気泳動カプセルシートからなる。そのシート内部には、分散液が封入されている。分散液の中には、磁性表示体が多数ちりばめられている。分散液は無色の液体であるが、磁性表示体が重力または衝撃などで容易に動かない程度の粘性を有している。磁性表示体は磁気を有する。磁性表示体の一方の磁極は地色と同色に着色されており、他方の磁極は、異なる色に着色されている。従って、磁性表示体を反転させることにより、表示（発色）状態と非表示（消色）状態とが実現される。
【００１８】
上記構成を有する二次電池パックの状態表示システムの充電動作を示す。図４は制御部２５による充電動作手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、制御ＩＣ２５ａ内のＲＯＭに格納されており、制御ＩＣ２５ａ内のＣＰＵによって所定の周期ごとに実行される。
【００１９】
まず、制御部２５は、＋端子２７の電圧を検知し、バッテリ１が装着されているか否かを判別する（ステップＳ１）。バッテリ１が装着されていない場合、制御部２５はそのまま本処理を終了する。なお、＋端子２７を所定の電位にプルアップしておくことで、バッテリ１の装着の有無は判別可能である。
【００２０】
一方、バッテリ１が装着されている場合、制御部２５はスイッチングトランジスタＴｒ１をオンにして電流供給ライン２１を通じて充電動作を開始する（ステップＳ２）。なお、このとき、スイッチングドランジスＴｒ２はオフである。これにより、バッテリ１へ充電電流が流れ、電流供給ライン２１に挿入されたインダクタ２６に磁界が発生する。磁気表示シート１３は、インダクタ２６によって発生した磁界（磁力）を受け、その磁性表示体を反転させて充電状態を表示する。このように、バッテリ１を充電器２に接続し、充電が開始された時、磁気表示シートは、非表示状態から表示状態に変化する。表示状態になった磁気表示シート１３は、充電中、あるいは充電器２から取り外された状態でも表示状態を保持する。
【００２１】
そして、制御部２５は、バッテリ１が満充電に至ったか否かを判別する（ステップＳ３）。制御部２５は、満充電に至っていない場合、充電動作を継続し、満充電に至った場合、本処理を終了する。
【００２２】
このように、第１の実施形態の二次電池パック状態表示システムでは、二次電池パック１が充電器２に装着されると、電流供給ライン２１を通じてインダクタ２６に充電電流が流れる。磁気表示シート１３は、充電開始時にインダクタ２６に電流が流れる時に発生する磁界によって発色し、表示状態に変化する。表示状態にある磁気表示シート１３は、充電器２から取り外された状態でも表示状態を保持する。従って、磁気表示シートを用いた簡単な構成で、使用者の手を煩わせることなく、確実に充電状態を表示することができる。
【００２３】
また、充電器の電流供給ラインに挿入されたインダクタに充電電流が流れる時に発生する磁界を用いるので、簡単に表示を変化させることができる。また、磁気表示シートは充電時に表示を変化させるので、二次電池パックの充電状態を知ることができる。
【００２４】
［第２の実施形態］
前記第１の実施形態では充電開始時に磁気表示シートの表示を表示状態に変えたが、第２の実施形態では、前記第１の実施形態とは異なる時期に磁気表示シートの表示を表示状態に変化させる。
【００２５】
図５は第２の実施形態における二次電池パック１および充電器２の内部構成および放電動作を示すブロック図である。図６は充電器２の構成および放電動作を示す回路図である。前記第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付すことによりその説明を省略する。なお、第２の実施形態では、前記第１の実施形態と比べ、インダクタの巻方向が逆になっている。
【００２６】
前述したように、制御部２５は、充電制御を行ってバッテリ１を充電する機能の他、バッテリ１の電荷を放電させる機能を有する。すなわち、制御部２５内の制御ＩＣ２５ａは、前述したように、スイッチングトランジスタＴｒ２をオンに駆動することで、バッテリ１からの放電電流を開始させる。なお、このとき、スイッチングトランジスタＴｒ１はオフである。
【００２７】
上記構成を有する二次電池パック状態表示システムの充電動作を示す。図７は制御部２５による充電動作手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、制御ＩＣ２５ａ内のＲＯＭに格納されており、制御ＩＣ２５ａ内のＣＰＵによって所定の周期ごとに実行される。
【００２８】
まず、制御部２５は、＋端子２７の電圧を検知し、バッテリ１が装着されているか否かを判別する（ステップＳ１１）。バッテリ１が装着されていない場合、制御部２５はそのまま本処理を終了する。
【００２９】
一方、バッテリ１が装着されている場合、制御部２５はスイッチングトランジスタＴｒ１をオンにして電流供給ライン２１を通じて充電動作を開始する（ステップＳ１２）。なお、このとき、スイッチングドランジスＴｒ２はオフである。これにより、バッテリ１へ充電電流が流れ、電流供給ライン２１に挿入されたインダクタ２６に磁界が発生する。磁気表示シート１３は、インダクタ２６によって発生した磁力を受け、その磁性表示体を反転させ、非表示状態を表示する。このように、バッテリ１を充電器２に接続し、充電が開始された時、磁気表示シートは、非表示状態となる。非表示状態になった磁気表示シート１３は、充電中、非表示状態を保持する。
【００３０】
そして、制御部２５は、バッテリ１が満充電に至ったか否かを判別する（ステップＳ１３）。制御部２５は、満充電に至っていない場合、充電動作を継続する。
【００３１】
一方、満充電に至った(充電済み)場合、制御部２５は、スイッチングトランジスタＴｒ１をオフに駆動するとともに、スイッチングトランジスタＴｒ２をオンに駆動し、バッテリ１内のセル１９の電荷を僅かの時間だけ放電させる（ステップＳ１４）。この放電により、充電時とは逆方向に電流が流れる。インダクタ２６に逆方向に電流が流れると、発生する磁界の向きも逆になるので、充電時に消去されていた磁気表示シート１３の磁性表示体が反転し、磁気表示シート１３は満充電状態である表示（発色）状態を表示する。
【００３２】
このように、第２の実施形態の二次電池パック状態表示システムでは、磁気表示シート１３は、充電開始時に非表示状態を表示し、満充電を検出した時に表示状態に変化する。表示状態にある磁気表示シート１３は、充電器２から取り外された状態でも表示状態を保持する。従って、磁気表示シートを用いた簡単な構成で、使用者の手を煩わせることなく、確実に満充電の状態を表示することができる。
【００３３】
なお、磁気表示シートは放電時に表示を変化させるので、任意の時期に放電電流を流すことで、二次電池パックの任意の状態を知ることができる。すなわち、本実施形態では、満充電時に放電電流が流れたが、任意の時期、例えば、１／２、１／４の充電量の時に放電電流が流れるようにしてもよい。これにより、二次電池パックの任意の状態を知ることができる。
【００３４】
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、二次電池パックを電源として動作する電子機器に二次電池パックが装着された場合を示す。電子機器としては、デジタルカメラ、携帯電話、ノートＰＣ等が挙げられる。
【００３５】
図８は第３の実施形態における二次電池パック１および電子機器４の内部構成および放電動作を示すブロック図である。前記第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付すことによりその説明を省略する。
【００３６】
電子機器４は、種々の電子部品、回路等を含む負荷部４２、電流供給ライン４１（第２の電流供給ライン）、インダクタ４６（第２のインダクタ）、＋端子４７、−端子４８等を有し、バッテリ１の電力を消費しながら動作する。インダクタ４６は、前記第１の実施形態におけるインダクタ２６と同様、二次電池パック１の筐体前面１ａに設けられた磁気表示シート１３と対向する位置に設けられている。
【００３７】
バッテリ１を電子機器４に装着し、電子機器４を動作させると、バッテリ１内のセル１９から電流供給ライン４１を通じて負荷部４２に放電電流が流れる。この放電電流により、インダクタ４６に電流が流れ、磁気表示シート１３の磁性表示体を反転させる方向に磁力が発生する。磁性表示体が反転すると、磁気表示シート１３は、表示を消去し、非表示状態になる。そして、磁気表示シート１３は、電子機器４から取り外れた状態でも非表示状態を保持する。なお、充電時には、前記第１の実施形態で示される充電器２に接続されることで、磁気表示シート１３は表示（発色）状態に表示を変化させる。
【００３８】
このように、第３の実施形態の二次電池パック状態表示システムでは、表示状態にあった磁気表示シート１３は、バッテリ１が電子機器４に接続され、電子機器４が動作し、負荷部４２への放電電流が流れると、表示を消去し、非表示状態に変化する。そして、非表示状態にある磁気表示シート１３は、電子機器４から取り外された状態でも非表示状態を保持する。従って、磁気表示シートを用いた簡単な構成で、使用者の手を煩わせることなく、使用済み状態を表示することができる。
【００３９】
また、磁気表示シートは、電子機器で発生する磁界によって表示を変化させるので、電子機器に使用されたことを知ることができる。また、電子機器の電流供給ラインに挿入されたインダクタに電流が流れる時に発生する磁界を用いるので、簡単に表示を変化させることができる。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【００４１】
例えば、上記各実施形態では、磁気表示シートとして、１枚のシート材が用いられたが、複数枚のシート材であってもよい。また、磁気表示シートが設けられる場所としては、インダクタからの磁力を受けられる範囲内であれば、電池パックの筐体（外装）表面のいずれであってもよい。また、上記実施形態では、磁気表示シートは単に二次電池パックの状態を知るためのものであったが、二次電池パックの外装の一部である検査用端子の封止ラベルや定格表示ラベルを兼ねるように設けられてもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、表示機構として磁力を持つ磁性表示体を用いているが、磁力を持たない磁性紛を使った磁気泳動型カプセルシートなどを使ってもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、磁気表示部材として、磁気表示シートであるシート部材が用いられたが、ある程度の厚みを有するブロック部材が用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１の実施形態における二次電池パックおよび充電器の外観を示す斜視図である。
【図２】二次電池パック１および充電器２の内部構成および充電動作を示すブロック図である。
【図３】充電器２の構成および充電動作を示す回路図である。
【図４】制御部２５による充電動作手順を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態における二次電池パック１および充電器２の内部構成および放電動作を示すブロック図である。
【図６】充電器２の構成および放電動作を示す回路図である。
【図７】制御部２５による充電動作手順を示すフローチャートである。
【図８】第３の実施形態における二次電池パック１および電子機器４の内部構成および放電動作を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  二次電池パック
２  充電器
４  電子機器
１３  磁気表示シート
１９  セル
２１、４１  電流供給ライン
２５  制御部
２６、４６  インダクタ
４２  負荷部
【図１】
2009224203.tif 000003
【図２】
2009224203.tif 000004
【図３】
2009224203.tif 000005
【図４】
2009224203.tif 000006
【図５】
2009224203.tif 000007
【図６】
2009224203.tif 000008
【図７】
2009224203.tif 000009
【図８】
2009224203.tif 000010