JP2002199609A

JP2002199609A - 充電器

Info

Publication number: JP2002199609A
Application number: JP2000391919A
Authority: JP
Inventors: Koichi Fukukawa; 浩市福川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2002-07-12

Abstract

(57)【要約】【課題】電池温度を時間遅れなく正確に速やかに検出
して、充電を理想的な状態に制御する。パック電池の製
造コストを低減して安全に充電する。温度センサを内蔵
するパック電池を極めて高い安全性を実現しながら充電
する。【解決手段】充電器は、充電するパック電池１１の温
度を検出する温度センサ４を備え、この温度センサ４の
信号でパック電池１１の充電を制御する。充電器は、パ
ック電池１１を脱着できるように定位置に装着する装着
部２を有する。この装着部２に装着されるパック電池１
１の温度を検出する温度センサ４を、装着部２に表出し
て配置している。温度センサ４は、可撓性を有する軟質
チューブ５で被覆されている。軟質チューブ５を介して
温度センサ４をパック電池１１の表面に接触させて温度
を検出している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてパック電
池を充電する充電器に関し、とくに、電池の温度を温度
センサで検出して充電を制御する充電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電池は、充電しているときに温度が異常
に高くなることがある。たとえば、満充電された電池を
さらに充電し、あるいは、内部ショートしている電池を
大電流で充電すると、供給する電流を充電に有効に消費
できなくなって、温度が上昇する。電池が異常な高温で
充電されると性能が低下する。また、安全に充電するた
めには、電池温度が異常に上昇しないようにするのがよ
い。

【０００３】このことを実現するために、温度センサを
内蔵するパック電池が開発されている。このパック電池
は、保護回路に温度センサを備えており、電池温度が設
定温度よりも高くなると、保護回路が充電電流を遮断す
るようにしている。このパック電池は、安全に充電でき
る特長がある。ただ、パック電池に温度センサを有する
保護回路を内蔵させると、パック電池の部品コストと製
造コストが高くなり、安価にできなくなる。とくに、パ
ック電池は消耗品であるので、電池が使用できなくなる
と、温度センサと保護回路を内蔵するパック電池を廃棄
するので、資源を無駄に消費する弊害もある。充電器に
温度センサを内蔵させることで、この弊害を解消でき
る。さらに、充電器は、電池が満充電になると充電を停
止するスイッチング素子や制御回路を内蔵するので、電
池温度が設定温度よりも高くなったときに、充電電流を
遮断するスイッチング素子を特別に設ける必要がなく、
全体としてのトータルコストを低減できる。さらに、充
電器は、パック電池のように消耗品ではないので、温度
センサを含む回路を有効に長い期間に使用できる特長も
ある。さらに、パック電池と充電器の両方に電池温度を
検出して充電を停止させる回路を内蔵して、より安全に
充電できる特長も実現できる。パック電池の保護回路が
故障しても、充電器の保護回路が充電電流を遮断できる
からである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、充電器
に配置して電池の温度を検出する温度センサは、パック
電池に内蔵している温度センサに比較して、電池温度を
正確に時間遅れなく速やかに検出するのが難しくなる。
それは、パック電池に内蔵している温度センサは、パッ
ク電池のケース内に配置されるので、電池に直接に接触
できるが、充電器の温度センサはパック電池の表面に接
触するので、パック電池の外皮を介して電池に接触され
るからである。

【０００５】本発明は、この欠点を解決することを目的
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、電池
温度を時間遅れなく正確に速やかに検出して、充電を理
想的な状態に制御できる充電器を提供することにある。

【０００６】また、本発明の他の大切な目的は、パック
電池の製造コストを低減して安全に充電でき、さらに、
温度センサを内蔵するパック電池を極めて高い安全性を
実現しながら充電できる充電器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の充電器は、充電
するパック電池１１の温度を検出する温度センサ４を備
え、この温度センサ４の信号でパック電池１１の充電を
制御する。充電器は、パック電池１１を脱着できるよう
に定位置に装着する装着部２を有する。この装着部２に
装着されるパック電池１１の温度を検出する温度センサ
４を、装着部２に表出して配置している。温度センサ４
は、可撓性を有する軟質チューブ５で被覆されている。
軟質チューブ５を介して温度センサ４をパック電池１１
の表面に接触させて温度を検出している。

【０００８】温度センサ４は、サーミスタとすることが
できる。軟質チューブ５は、シリコンチューブまたはビ
ニルチューブとすることができる。シリコンチューブで
ある軟質チューブ５は、柔軟であるため、パック電池１
１の表面に沿う形状に変形して広い面積で密着し、パッ
ク電池１１の温度を効率よく温度センサ４に伝導できる
特長がある。また、耐熱性と耐摩耗性にも優れているの
で、長期間にわたって高い信頼性を維持できる。

【０００９】さらに、充電器は、装着部２にパック電池
１１の一部を挿入する筒部３を設けて、この筒部３の内
面に温度センサ４を配置することができる。筒部３に温
度センサ４を配置する構造は、空気を外部に自由に対流
させないので、温度センサ４が冷却され難く、温度セン
サ４で正確にパック電池１１の温度を検出できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための充電器を例示するもので
あって、本発明は充電器を以下のものに特定しない。

【００１１】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。

【００１２】図１ないし図４に示す充電器は、ケース１
の上面にパック電池１１を脱着できるように装着する装
着部２を設けている。ケース１は、パック電池１１をは
めこんで左右にずれないように保持できる凹部を上面に
設けて装着部２としている。さらに図の装着部２は、パ
ック電池１１をよりしっかりとずれないように保持する
ために、パック電池１１の先端部を挿入できる筒部３を
設けている。筒部３は、パック電池１１をスムーズに出
し入れできるように、内形をパック電池１１の外形より
もわずかに大きく、たとえば、パック電池１１との間に
約０．５〜５ｍｍの隙間ができる大きさとしている。図
のパック電池１１は、横に切断した断面図形状を楕円形
とする細長い形状としている。したがって、筒部３は、
横に切断した断面形状を楕円形としている。

【００１３】装着部２に表出して、温度センサ４を配設
している。温度センサ４は、装着部２にセットされるパ
ック電池１１の温度を検出する。図の充電器は、装着部
２の筒部３に温度センサ４を配置している。さらに、温
度センサ４は、筒部３の上面に配設している。ここに配
設される温度センサ４は、極めて正確にパック電池１１
の温度を検出できる。それは、筒部３に入れたパック電
池１１の温度が高くなると、パック電池１１で加熱され
た空気が上昇して温度センサ４を加熱するからである。
さらに、筒部３に配置している温度センサ４は、空気を
外部に自由に対流させないので、自由に換気される空気
で温度センサ４が冷却されることがなく、このことによ
っても温度センサ４は正確にパック電池１１の温度を検
出する。

【００１４】温度センサ４は、さらに正確にパック電池
１１の温度を検出するために、可撓性を有する軟質チュ
ーブ５で被覆している。軟質チューブ５は、シリコンチ
ューブ、ビニルチューブや軟質のウレタンチューブであ
る。シリコンチューブは、耐熱性があって柔軟であるた
めに、パック電池１１の表面に押されると、図５に示す
ように、パック電池１１の表面に沿う形状に変形する。
このため、パック電池１１に広い面積で密着して、パッ
ク電池１１の温度を効率よく温度センサ４に伝導できる
特長がある。また、耐摩耗性にも優れているので、耐久
性に優れる特長がある。

【００１５】軟質チューブ５は、好ましくは図６に示す
ように、内面に温度センサ４との間に隙間ができる太さ
のものを使用する。軟質チューブ５の内面の温度センサ
４の感知部４Ａとの隙間は、たとえば、０．１〜１．５
ｍｍとする。この軟質チューブ５は、パック電池１１に
接触するときに変形量を大きくできる。このため、軟質
チューブ５を広い面積でパック電池１１の表面に接触さ
せて、パック電池１１の温度を効率よく温度センサ４に
伝導できる。ただ、軟質チューブに厚いチューブ、たと
えば、厚さが０．３〜２ｍｍのものを使用する場合、軟
質チューブの内面を温度センサの表面に密着する形状と
することもできる。厚い軟質チューブは、チューブ自体
で押圧されたときの変形量を大きくできるからである。

【００１６】温度センサ４は、図５と図６に示すよう
に、温度センサ４の感知部４Ａを軟質チューブ５に入
れ、両端のリード線６をプリント基板７に固定し、プリ
ント基板７をケース１に固定して定位置に配置される。
温度センサ４は、リード線６を半田付けしてプリント基
板７に固定している。プリント基板７は、ケース１にネ
ジ止し、あるいは接着して上ケース１に固定している。
温度センサ４はサーミスタである。ただ、温度センサ４
には、温度によって抵抗が変化する他の素子、たとえ
ば、バリスタ、ＰＴＣ、トランジスター、ダイオード等
も使用できる。温度センサ４は、図６に示すように、温
度の感知部４Ａの両端にリード線６を固定しているもの
が便利に使用できる。図６に示すように、リード線６を
折曲して軟質チューブ５をずれないようにできるからで
ある。ただし、温度センサには、一端にふたつのリード
線が突出しているタイプのものも使用できる。ただ、こ
のタイプの温度センサは、軟質チューブに入れた感知部
が移動しないように、軟質チューブの一部を温度センサ
に接着し、あるいは、軟質チューブの位置ずれを阻止す
るストッパをケースやプリント基板に設ける必要があ
る。

【００１７】温度センサ４は、パック電池１１の温度を
検出する。充電器は、検出温度が設定温度よりも高いと
き、パック電池１１に流れる電流を遮断して充電を停止
する。図７は、充電器の回路図を示している。この充電
器は、パック電池１１を充電する充電電源８と、この充
電電源８とパック電池１１との間に接続しているスイッ
チ９と、スイッチ９を制御する制御回路１０と、この制
御回路１０にパック電池１１の温度信号を入力する温度
センサ４とを備える。

【００１８】充電電源８は、入力される商用電源である
交流１００Ｖを、パック電池１１の充電電圧と充電電流
とする。充電電源８は、充電するパック電池１１のタイ
プで、充電電圧と充電電流を変換する。スイッチ９は、
トランジスターやＦＥＴ等のスイッチング素子で、制御
回路１０から入力される信号でオンオフに切り換えられ
て、パック電池１１の充電を制御する。

【００１９】制御回路１０は、スイッチ９を制御し、パ
ック電池１１が満充電になり、あるいは、電池温度が設
定温度よりも高くなると、スイッチ９をオンからオフに
切り換える。制御回路１０は、温度センサ４から入力さ
れる信号でパック電池１１の温度を検出する。パック電
池１１の温度が設定温度よりも高くなると、スイッチ９
をオフに切り換えて充電を停止する。さらに、制御回路
１０は、電池電圧を検出して充電して、パック電池１１
の満充電も検出し、パック電池１１が満充電になるとス
イッチ９をオンからオフに切り換える。

【００２０】

【発明の効果】本発明の充電器は、電池温度を時間遅れ
なく正確に速やかに検出して、充電を理想的な状態に制
御できる特長がある。それは、本発明の充電器が、装着
部に装着されて充電されるパック電池の温度を検出する
温度センサを、装着部に表出して配置しており、この温
度センサを、可撓性を有する軟質チューブで被覆してパ
ック電池の表面に接触させて温度を検出しているからで
ある。この構造の充電器は、パック電池の表面に軟質チ
ューブを接触させて、この軟質チューブを介してパック
電池の温度を温度センサに伝導するので、パック電池の
温度を温度センサで効率よく検出できる。しかも、温度
センサは軟質チューブで被覆されているので、周囲温度
が変化しても冷やされ難く、周囲温度に関係なく安定し
た温度検出が実現できる。したがって、本発明の充電器
は、電池温度を正確かつ速やかに検出して、パック電池
を理想的に保護しながら充電できる。

【００２１】さらに、本発明の充電器は、装着されるパ
ック電池の温度を正確かつ速やかに検出できるので、従
来のようにパック電池に温度センサを有する保護回路を
内蔵させることなく、パック電池の充電状態を制御でき
る。このため、消耗品であるパック電池の廃棄される部
品を減らして、パック電池の部品コストと製造コストを
低減して安価にできる。このことは、産業廃棄物である
電子部品等の廃棄量を減らすことにも効果がある。さら
に、温度センサを内蔵するパック電池を充電する場合に
おいては、パック電池に内蔵される温度センサと充電器
の温度センサの両方で温度を検出しながら充電を制御す
るので、極めて高い安全性を実現しながら充電できる特
長も実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の充電器の平面図

【図２】図１に示す充電器の正面図

【図３】図１に示す充電器の側面図

【図４】図１に示す充電器のＡ−Ａ線断面図

【図５】図４に示す充電器の要部拡大断面図

【図６】温度センサーの拡大斜視図

【図７】本発明の実施例の充電器の回路図

【符号の説明】

１…ケース２…装着部３…筒部４…温度センサ４Ａ…感知部５…軟質チューブ６…リード線７…プリント基板８…充電電源９…スイッチ１０…制御回路１１…パック電池

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電するパック電池(11)の温度を検出す
る温度センサ(4)を備え、この温度センサ(4)の信号でパ
ック電池(11)の充電を制御する充電器において、パック電池(11)を脱着できるように定位置に装着する装
着部(2)を有し、この装着部(2)に表出して、ここに装着
されるパック電池(11)の温度を検出する温度センサ(4)
を配置しており、この温度センサ(4)が、可撓性を有す
る軟質チューブ(5)で被覆され、軟質チューブ(5)を介し
て温度センサ(4)をパック電池(11)の表面に接触して温
度を検出するようにしてなる充電器。
【請求項２】温度センサ(4)がサーミスタである請求
項１に記載される充電器。
【請求項３】軟質チューブ(5)がシリコンチューブま
たはビニルチューブである請求項１に記載される充電
器。
【請求項４】装着部(2)がパック電池(11)の一部を挿
入する筒部(3)を有し、筒部(3)の内面に温度センサ(4)
を配置している請求項１に記載される充電器。