(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池が直列に接続された組電池の一組、若しくは複数組の組電池を上下に並列に接続した、同一ＤＣ電源電圧を得る、下面部に同一構造のプラス電極及びマイナス電極が設けられた二次電池に対する充電電流レベルを可変して出力する充電電流可変出力部と、
前記組電池数に基づいた二次電池の充電容量を検出可能な充電容量検出部を備え、
前記充電電流可変出力部は、前記充電容量検出部により検出された前記組電池数に基づいた二次電池の充電容量に対応する電流量により充電電流を出力するように構成されたことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記充電電流可変出力部は、それぞれ所定の電流量が設定された前記二次電池の組電池数に対応した２以上の定電流出力部を備え、この２以上の定電流出力部の出力の全て又はいずれかについて単独あるいは組み合わせて充電電流を出力することにより充電電流を可変可能に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記充電容量検出部は、前記二次電池の組電池数による充電容量に応じてそれぞれ形成されている充電容量識別部を検出可能に構成された検出機構とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は充電装置に関わり、例えば同一の電子機器に対応して充電容量が異なるような複数種類の二次電池を充電するのに好適な充電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、カムコーダー、携帯用のカセットプレーヤやディスクプレーヤ等の各種携帯用電子機器においては、一般に機器の駆動用電源として充電可能な二次電池が使用可能とされている。
【０００３】
このような二次電池としては、例えばニッケルカドミウム電池（ニッカド電池）等の充電可能な複数の単電池を直列に接続した組電池を、１つの筐体に納めて電源パックとして構成したものが多く知られている。
また、当該電子機器を長時間駆動することが可能なように、通常の電源パックよりも充電容量を大きくした電源パックを用意することも行われるようになっている。このような充電容量の大きい電源パックは、例えば当該電子機器に対応する所要のＤＣ電源電圧が得られるようにされた複数組の組二次電池を並列に接続して１つの筐体に納めることにより得ることができる。
【０００４】
そこで、上記のような容量の異なる複数種類の二次電池に対して充電するための充電装置では、通常、二次電池の電源パックを規定の装着位置に装着して電源を投入することで、二次電池側に対して所定レベルの定電流が充電電流として二次電池に供給されて充電が行われることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように容量が異なる二次電池を充電するにあたっては、その充電容量も異なってくることになる。
ところが充電装置側においては、二次電池の充電容量に関わらず予め設定された一定レベルによる充電電流を二次電池に供給するために、容量の小さい二次電池と容量の大きい二次電池ではほぼその容量比に応じて満充電となるまでの時間が異なってくることになる。
このように、１つの充電装置により容量の異なる複数種類の二次電池を充電することは可能であるが、二次電池ごとの容量差により充電時間がばらついてしまうという不都合が生じ、使い勝手上好ましいことではなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するため、二次電池が直列に接続された組電池の一組、若しくは複数組の組電池を上下に並列に接続した、同一ＤＣ電源電圧を得る、下面部に同一構造のプラス電極及びマイナス電極が設けられた二次電池に対する充電電流レベルを可変して出力する充電電流可変出力部と、組電池数に基づいた二次電池の充電容量を検出可能な充電容量検出部を備え、充電電流可変出力部は、充電容量検出部により検出された組電池数に基づいた二次電池の充電容量に対応する電流量により充電電流を出力するように構成することとした。
また充電電流可変出力部には、それぞれ所定の電流レベルが設定された二次電池の組電池数に対応した２以上の定電流出力部を設け、この２以上の定電流出力部のいずれかを単独あるいは組み合わせて充電電流を出力することにより充電電流を可変可能に構成することとした。
更に充電容量検出部は、二次電池の組電池数に基づく充電容量の差異に応じて形成されている充電容量識別部の有無を検出可能な検出機構として構成することとした。
【０００７】
【作用】
上記構成によれば、組電池数に基づいた二次電池に充電をするにあたり、二次電池の充電容量に応じて電流量を変更して充電電流として供給することが可能となる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の充電装置の一実施例について説明するが、この場合には本実施例の充電装置により充電可能な充電容量の異なる二次電池が２種類とされている場合について説明することとする。
【０００９】
図３及び図４の斜視図は、それぞれ本実施例の充電装置により充電可能な二次電池の具体例を示すものである。
図３（ａ）において１０は二次電池としての電源パックを示している。この電源パック１０は、例えば、図のように筐体１１の内部にニッカド電池等の充電可能な二次電池Ｅが直列に接続された状態で５本収納されている。従って、例えば二次電池Ｅの１本の電圧が１．２Ｖであるとすると、この電源パック１０は１．２Ｖ×５＝６ＶのＤＣ電源電圧となる。
図３（ｂ）の斜視図は、この６Ｖの電源パック１０の下面部を正面より見たものであり、図のようにこの下面部１２にはプラス電極１３ａ及びマイナス電極１３ｂが設けられている。
なお、電源パック１０には実際には当該電子機器への装着機構や後述する本実施例の充電装置への装着機構等が設けられるものとされるが、ここではこれらの図示は省略している。
【００１０】
次に、図４（ａ）に示す電源パック２０は、筐体２１の内部に１０本の二次電池Ｅが図に示す状態で収納されている。但しこの場合には、例えば上段の５本の二次電池Ｅを直列に接続した組二次電池と、下段の５本の二次電池Ｅを直列に接続した組二次電池を並列に接続したものとされる。
従って、この電源パック２０の場合には１．２Ｖ×５＝６ＶのＤＣ電源電圧が得られるうえで、図３（ａ）に示した電源パック１０のほぼ２倍の容量を有することになる。即ち、この電源パック２０は電源パック１０に対してほぼ２倍に相当する長時間、当該電子機器を駆動することが可能とされる。
また、図４（ｂ）の斜視図に示すように、この電源パック２０の下面部２２には、図３（ｂ）の場合と同一構造のプラス電極２３ａ及びマイナス電極２３ｂが設けられる。また、この電源パック２０の場合には、この電源パック２０の容量が例えば図３に示した電源パック１０の２倍の容量であることを識別するための識別穴２４が形成されている。すなわち、この識別穴２４の有無に基づいて後述する充電装置側の検出機構により当該電源パックごとの種類を識別することが可能となるが、これは充電装置側で電源パックの充電容量を識別することにほかならない。
【００１１】
図２の斜視図は本実施例の充電装置の外観を示している。この図に示す充電装置１において、上面部に凹部として形成されている２は電源パック装着部を示し、例えばここに対して図３（ａ）、図４（ｂ）に示した下面部１２、２２が面するようにして電源パック１０、２０が装着される。そして図に示すように、電源パック１０、２０のプラス電極（１３ａ，１３ｂ）及びマイナス電極（２３ａ，２３ｂ）に対応する位置に充電側のプラス電極３ａ及びマイナス電極３ｂが設けられている。
また、この電源パック装着部２において、４は電源パックの種類を検出するための検出スイッチであり、電源パック装着部２に電源パックが装着された際に識別穴２４に対応する位置において、電源パック装着部２に形成した穴部５から外部に突出するように押圧ピンとして設けられ、また、図の矢印に示すように上下方向に押圧及びその解除がなされることにより充電回路に対してオン／オフがなされる。そしてこの場合には、図に示す状態で検出スイッチ４が押圧されていない状態がオンとなり、逆に押圧されている場合にはオフとなるようにされる。
なお、６は電源のオン／オフを示すためのパワーインジケータ、７は充電動作時に充電中であることを示すためのチャージインジケータを示し、８は電源コンセントを示す。
【００１２】
図１は本実施例の充電装置１の内部構成を概念的に示すものである。この図において３１、３２は図示しない整流回路の出力をそれぞれ一定レベルの直流電流として出力可能な定電流回路を示している。そして本実施例の場合、定電流回路３１、３２は共に同じ電流レベルによる定電流を出力するものとされる。３３は定電流回路３１、３２の電流出力が供給され、これらを合成して充電電流として出力可能な合成器を示す。更に本実施例の場合には、例えば定電流回路３２と合成器３３との間を介するように図２に示した検出スイッチ４が設けられる。
【００１３】
そこで、本実施例の充電装置１により図３に示した小容量の電源パック１０に対して充電を行う場合には、先ず充電装置１の電源パック装着部２に対して小容量の電源パック１０を装着する。これにより、小容量の電源パック１０のプラス電極１３ａとマイナス電極１３ｂが、それぞれ電源パック装着部２のプラス電極３ａとマイナス電極３ｂと接触して充電が可能な状態となる。この際、図３（ｂ）に示すように小容量の電源パック１０の下面部１２には識別穴が形成されていないため、検出スイッチ４が押圧されてオフとなる。従って、一方の定電流回路３２の電流出力は合成器３３に供給されなくなり、定電流回路３１のみの電流出力が合成器３３に供給される。
例えば、定電流回路３１、３２がそれぞれ２Ａ（Max)の電流を供給可能であるとすれば、この場合には定電流回路３１からのみ充電電流が供給されるのであるから電源パック１０には２Ａ（Max)の充電電流が供給されることとなる。
【００１４】
一方、図４に示した大容量の電源パック２０に対して充電を行う場合であるが、この大容量の電源パック２０の下面部２２には図４（ｂ）に示したように識別穴２４が形成されているため、これを充電装置１に対して装着した場合には検出スイッチ４が識別穴２４内に位置して押圧されない状態となりオンとなる。
従って、この場合には定電流回路３２の電流出力も合成器３３に対して供給されるために、このときの充電電流出力としては定電流回路３１、３２の電流出力が合成されたものとなる。例えば、定電流回路３１、３２がそれぞれ２Ａ（Max)による定電流出力をなすものとした場合、２Ａ×２＝４Ａ（Max)の充電電流が得られ、小容量の電源パック１０を充電する際の２倍となる。
【００１５】
先に述べたように、小容量の電源パック１０に対して大容量の電源パック２０の充電容量はほぼ２倍とされるが、本実施例では上記のように大容量の電源パック２０の充電時には、小容量の電源パック１０の充電時の２倍の充電電流量としている。
ところで、充電時間はほぼ充電電流量に比例する。従って、仮に大容量の電源パック２０を小容量の電源パック１０の充電時と同様に２Ａにより充電した場合と、本実施例の場合のように４Ａで充電した場合とでは、本実施例の場合のほうが充電時間としてはほぼ１／２に短縮される。この結果、本実施例においては小容量の電源パック１０と大容量の電源パック２０の満充電に要する時間をほぼ同等とすることができる。
【００１６】
なお、上記実施例においては定電流回路を２つ設けて、２種類の電源パックに対応する充電装置として説明したがこれに限定されるものではなく、例えば更に定電流回路を追加すると共に電源パックの充電容量のための識別機構を更に設けて、３以上の種類の電源パックに対応する充電装置を構成することも可能である。またこの際、各定電流回路の電流レベルも必ずしも同一である必要はなく、充電すべき電源パックの容量差に応じて各種変更が可能である。
また、電源パックの種類（容量）の検出機構も上記実施例に示した構成に限定されるものではなく、電源パックの充電容量に応じて識別可能なように構成されていれば変更可能である。
更に、上記実施例の充電装置は単体の装置として説明したが、例えば当該電源パックが使用可能な電子機器の内部に本発明の充電装置を装備して構成することも考えられる。
また、定電流出力の変化をコントロールするためには１個の可変定電流回路を設けて、この可変定電流回路が充電すべき二次電池の容量に応じて検出スイッチ４により制御されるように構成しても良い。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の充電装置は、二次電池の容量が増加するのに応じて、充電電流も増加するように構成しているため、二次電池の充電容量の差に係わらず充電時間をほぼ一定にすることが可能となり、これにより使用感が向上するという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である充電装置の内部構成を概念的に示す図である。
【図２】本実施例の充電装置の外観を示す斜視図である。
【図３】二次電池としての電源パック（小容量）を示す斜視図である。
【図４】二次電池としての電源パック（大容量）を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  充電装置
２  電源パック装着部
３ａ  プラス電極
３ｂ  マイナス電極
４  検出スイッチ
５  穴部
２４  識別穴
３１、３２  定電流回路
３３  合成器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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