(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池を充電する充電装置において、
前記複数の二次電池を直列接続した状態で充電電源に接続する電池保持部と、
制御端子への信号に基づいて、前記充電電源から前記直列接続された複数の二次電池への電源供給をオン及びオフするスイッチング回路と、を備え、
前記スイッチング回路の制御端子は１つの二次電池のシャーシ露出部に接続され、他の二次電池のシャーシ露出部は充電電源の基準電位に接続されることを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記電池保持部は、前記二次電池の各々を、プラス側端子とシャーシ露出部とが外部へ露出した状態で収容するケースであることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記シャーシ露出部は、前記二次電池の外周上に形成され、前記二次電池のマイナス端子と導通していることを特徴とする請求項１又は２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記スイッチング回路はスイッチングトランジスタであり、前記スイッチングトランジスタのベースは前記制御端子として前記１つの二次電池のシャーシ露出部に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項５】
前記直列接続された複数の二次電池に対して並列に接続された負荷回路をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の充電装置を備える電気機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機器において使用される誤充電防止機能付き充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一次電池（乾電池）と二次電池（充電電池）を共用し、二次電池を装着した状態で外部充電器にて充電することができる電気機器が知られている。
【０００３】
しかし、この種の電気機器には、装着された電池が一次電池なのか二次電池なのかを判別する機能が備えられておらず、そのため一次電池が装着された状態で誤って充電されるということが起きうる。一次電池は、充電時の充電電流が大きい場合、漏液または破裂などの現象が生じ、電気機器に損傷を与えるという問題がある。
【０００４】
そのような問題を解決するものとして、図２に示す充電回路が提案されている。図２において、充電電源（＋Ｂ）と充電グランド（ＧＮＤ）との間に充電電圧が印加される。２つの二次電池はケース１０７内で直列に接続される。直列接続された電池のプラス側端子が充電電源に接続され、シャーシ露出部が充電グランドに接続される。また、充電電源と充電グランド間には、直列接続された電池と並列に負荷回路１０３が接続される。
【０００５】
直列接続された二次電池１０２は、その外側にシャーシ露出部１０５を有する。よって、二次電池１０２のシャーシ露出部１０５によって、直列接続された電池及び負荷回路が充電グランドに接続され、充電電源から充電グランドに至る電流経路が確立され、２つの電池は充電される。
【０００６】
ここで、誤って二次電池１０２の代わりに一次電池を挿入した場合、一次電池の外側にはシャーシ露出部が形成されていないので、２つの電池は充電グランドに電気的に接続されず、充電電源から充電グランドに至る電流経路が確立されない結果、電池の充電は行われない。このようにして、誤って一次電池を挿入した場合に充電がなされることが防止される。
【０００７】
また、実公平３−５３５７１号公報にもこれに類似した充電回路が記載されている。この公報の充電回路では、上記の例と同様に電池２つを収容可能なケースを利用し、ケース外に露出されたシャーシ露出部の存在を電気的に検出することにより充電回路を起動するようにしている。即ち、スイッチングトランジスタを利用し、シャーシ露出部が存在する場合には、スイッチングトランジスタがオンとなるように検出回路を構成し、それにより充電回路をオン／オフさせて、一次電池が装着された場合の充電を防止している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような充電回路では、電池を入れるケースを縦長とせざるをえず、ケース形状に制約が生じる。また、ケース内部に挿入された電池が一次電池であった場合に、それを検出することができない。即ち、図２の例では、電池１０２として一次電池を装着した場合、一次電池にはシャーシ露出部がないので電池は充電グランドと電気的に接続せず、充電は行われないが、誤って電池１０１として一次電池を装着した場合には、充電が行われてしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、複数の電池を装着した場合、そのいずれが一次電池であった場合でも充電を防止することが可能な充電装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの観点によれば、複数の二次電池を充電する充電装置において、前記複数の二次電池を直列接続した状態で充電電源に接続する電池保持部と、制御端子への信号に基づいて、前記充電電源から前記直列接続された複数の二次電池への電源供給をオン及びオフするスイッチング回路と、を備え、前記スイッチング回路の制御端子は１つの二次電池のシャーシ露出部に接続され、前記他の二次電池のシャーシ露出部は充電電源の基準電位に接続される。
【００１１】
上記のように構成された充電装置によれば、充電の対象となる複数の二次電池が保持部により直列接続された状態で充電電源に接続される。また、直列接続された二次電池への電源供給は、スイッチング回路によりオン、オフされる。スイッチング回路の制御端子は１つの二次電池のシャーシ露出部に接続され、他の二次電池のシャーシ露出部は充電電源の基準電位に接続される。
【００１２】
電池保持部に二次電池が装着された場合、二次電池にはシャーシ露出部が形成されているので、直列接続された複数の二次電池が充電電源とその基準電位との間に接続され、よって充電電源から複数の二次電池を通じて基準電位に至る電流経路が形成される。また、スイッチング回路の制御端子に制御電位が供給されてスイッチング回路がオンとなり、複数の二次電池に充電電流が流れる。こうして、複数の二次電池は充電される。
【００１３】
一方、電池保持部に一次電池が装着された場合、充電電源から複数の二次電池を通じて基準電位に至る電流経路が形成されないので、スイッチング回路はオフとなり、電池の充電は行われない。よって、一次電池の充電を防止することができる。
【００１４】
上記の充電装置の一態様では、前記電池保持部は、前記二次電池の各々を、プラス側端子とシャーシ露出部とが外部へ露出した状態で収容するケースとすることができる。
【００１５】
この態様によれば、電池をケースに装着することにより、シャーシ露出部が外部に露出され、スイッチング回路の制御端子及び充電電源の基準電位に接続される。なお、前記シャーシ露出部は、前記二次電池の外周上に形成され、前記二次電池のマイナス端子と導通している。
【００１６】
上記の充電装置の他の一態様では、前記スイッチング回路はスイッチングトランジスタであり、前記スイッチングトランジスタのベースは前記制御端子として前記１つの二次電池のシャーシ露出部に接続されている。
【００１７】
この態様によれば、スイッチングトランジスタを利用してスイッチング回路を構成することができる。
【００１８】
上記の充電装置のさらに他の一態様では、前記直列接続された複数の二次電池に対して並列に接続された負荷回路をさらに備える。
【００１９】
この態様によれば、電池保持部に二次電池が装着され、充電が行われている間も、負荷回路を駆動することができる。また、電池保持部に一次電池が装着された場合は、充電は行われないが、その場合も一次電池を利用して負荷回路を駆動することができる。
【００２０】
また、上記の充電装置を利用して電気機器を構成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２２】
図１に、本発明の実施形態にかかる充電回路の構成を示す。図１において、充電回路１０は、２つの二次電池（乾電池）１１及び１２と、スイッチングトランジスタ１３と、負荷回路と、バイパス端子１７と、判別端子１５及び１６とを含む。
【００２３】
充電電源（＋Ｂ）は、スイッチングトランジスタ１３のエミッタに接続されるとともに、抵抗１８を介してスイッチングトランジスタ１３のベースに接続される。スイッチングトランジスタ１３のベースは、抵抗１９及び検出端子１６を介して電池１１のシャーシ露出部１１ａに接続される。また、スイッチングトランジスタ１３のコレクタは、二次電池１１のプラス端子及び負荷回路１４に接続される。
【００２４】
なお、本充電回路は、例えばコードレスヘッドホンに適用することができ、その場合には負荷回路１４はレシーバーとすることができる。
【００２５】
二次電池１１は、ケース２０内に装着された状態で、プラス側端子と、シャーシ露出部１１ａがケース２０外に露出する。二次電池１１のマイナス側端子は、バイパス端子１７を介して二次電池１２のプラス側端子と接続される。二次電池１２もケース２２内に収容され、プラス側端子とシャーシ露出部１２ａがケース２２外に露出している。二次電池１２のマイナス側端子は負荷回路１４に接続される。また、二次電池１２のシャーシ露出部１２ａは検出端子１５を介して充電グランド（ＧＮＤ）に接続される。
【００２６】
その結果、２つの二次電池１１及び１２は充電電源と充電グランドの間に直列接続され、それら二次電池１１及び１２と並列に負荷回路１４が設けられている。
【００２７】
次に、上記の充電回路１０の動作を説明する。
【００２８】
（１）電池１１及び１２が二次電池の場合
まず、電池１１及び１２が上述のように二次電池である場合、判別端子１６はシャーシ露出部１１ａにより電池１１のマイナス側端子に導通する。また、判別端子１５はシャーシ露出部１２ａにより電池１２のマイナス側端子に導通する。その結果、充電電源から抵抗１８、抵抗１９、バイパス端子１７、電池１２、充電グランドという電流経路が確立し、スイッチングトランジスタ１３のベースに制御電圧が与えられてスイッチングトランジスタがオン状態となる。その結果、充電電源から直列接続の電池１１及び１２を通じて充電グランドへ電流が流れ、電池１１及び１２は充電される。
【００２９】
なお、このとき、充電電源から充電グランドには負荷回路１４も並列接続されているので、充電中に負荷を駆動することができる。前述のように負荷回路１４をレシーバーとした場合、充電中に音声信号を再生することができる。
【００３０】
（２）電池１１又は１２の少なくとも一方が一次電池である場合
この場合、電池１１又は１２の少なくとも一方にはシャーシ露出部が存在しないので、スイッチングトランジスタのベースは充電グランドに接続されない。よって、スイッチングトランジスタはオフ状態となり、充電電源による充電は行われない。
【００３１】
但し、電池１１及び１２は直列接続されており、それに対して負荷回路１４が並列接続されているので、電池１１及び１２により負荷回路１４を駆動することができる。よって、一次電池２つを使用して負荷回路１４を駆動することはできるが、少なくとも一方が一次電池である場合は充電機能は働かず、充電が防止される。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、少なくとも１つの電池が一次電池である場合には充電回路は機能せず、充電を防止することができる。一方、その場合でも、一次電池を使用して負荷回路を駆動することはできる。また、二次電池を使用した場合には、充電されるべき電池に対して負荷回路が並列に接続されるので、充電電源を利用して電池に充電を行いつつ、負荷回路を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による充電回路の構成図である。
【図２】従来の充電回路の一例の構成図である。
【符号の説明】
１０  充電回路
１１、１２  電池
１３  スイッチングトランジスタ
１４  負荷回路
１５、１６  判別端子
１７  バイパス端子
１８、１９  抵抗
２０、２２  ケース
【図１】
0003790154.tif 000002
【図２】
0003790154.tif 000003