充电器的制作方法

文档序号:6854238阅读:121来源:国知局
专利名称:充电器的制作方法
技术领域
本发明是关于一种对五号电池与七号电池双方进行充电的充电器。
背景技术
目前正开发出一种一边检测电池的温度,一边对五号电池(単三電池)与七号电池(単四電池)双方进行充电的充电器。充电器一边检测电池温度一边进行充电是因为在电池温度非常高的状态下进行充电会使电池的性能下降。电池在充电时温度会上升。特别是接近充满电时,电池温度会急遽地上升。电池的温度异常上升成为使电池特性降低的原因。为了防止电池的性能降低,而开发出一种具备用于检测出电池温度的温度传感器的充电器(参照专利文献1及2)。
日本专利公开2002-199609号公报[专利文献2]日本专利公开平5-30669号公报专利文献1所记载的充电器是将温度传感器放入软质管,使其接触电池组(パツク電池)的表面。此温度传感器透过软质管接触电池的表面,以检测出电池温度。专利文献2所记载的充电器是通过螺旋弹簧推压出温度传感器,以热结合于电池组的热传导组件。此温度传感器是经由热传导组件检测出电池温度的。
这些公报所记载的充电器用温度传感器检测出电池温度,例如检测出电池温度比设定温度高时,遮断充电电流。此构造的充电器很难正确地检测电池温度。尤其是更加难于正确地检测粗细不同的五号电池与七号电池双方的温度。即使直接使温度传感器接触电池,也未必能正确地检测出电池温度。图1是本申请人所研究的构造,即使将具备温度检测组件部4A的温度传感器4直接推压接触于电池2的表面,如图中的箭头所示,来自外部的冷空气也会流入在电池2与温度传感器4的间所产生的空隙,由于此空气的冷却作用,温度传感器4无法正确地检测出电池温度。再者,图2是本申请人更进一步研究的构造,示出将电池2的热吸收到金属板41、并将所吸收的热传导到温度传感器4的构造。首先,此构造在重复装卸电池而进行充电时,在电池2与金属板41的间会产生空间(未图示),很难适当地测定电池2的温度。而且,虽然可将电池2的热传导到金属板41,但金属板41会被如箭头所示的空气所冷却。因此,即使通过此构造也无法正确地检测出电池温度。如上所述,通过使温度传感器直接接触电池、或者经由金属板接触的构造都无法正确地检测出电池温度。而且,更难以不发生时间延迟地、实时、正确地检测出电池温度。可通过内装于充电器的微计算机修正所检测出的温度,以对检测时间的延迟进行某种程度的修正。但是,利用微计算机的修正对充电末期的急遽温度上升或因重复充电造成的温度环境变动,则无法以高的精度进行修正。这是因为温度传感器与电池温度曲线不会示出相同的动作,温度传感器无法随着电池温度的急遽的变动。若温度梯度大,则温度传感器的检测温度与电池温度的差逐渐变大,更难以正确地检测电池温度。
以检测电池温度的电路作为保护功能的充电器并未要求以如此高的精密度检测温度。但是,对于检测电池温度并用电池温度控制平均充电电流,而控制平均充电电流以使经常电池温度保持在一定温度的充电器而言,以极高精度检测出电池温度是很重要的。

发明内容
本发明是以解除上述缺点为目的而开发的,本发明的主要目的在于提供一种充电器,通过温度传感器以高精度、且减少时间延迟地、正确地检测出电池温度,而可在理想的温度状态下对电池进行充电。
本发明的充电器,在壳体1上具备可自由装卸地安装五号电池2A与七号电池2B的电池套3,该充电器具备温度检测部12,与被安装于该电池套3上的五号电池2A与七号电池2B相接触并检测出电池温度;以及充电电路,由温度检测部12检测出电池温度,而控制电池2的充电。再者,该充电器还具备五号电池2A的保持部11,将五号电池2A保持在电池套3的固定位置;以及七号电池2B的保持部11,将七号电池2B保持在电池套3的固定位置。五号电池2A的保持部11是为设于壳体1上的圆形开口13,七号电池2B的保持部11为弹性拱件14。圆形开口13为开设成为可将五号电池2A插入并配置于固定位置的大小的壳体1的开口部。弹性拱件14为内侧可插通七号电池2B,但不能插通五号电池2A的拱形臂(ア一ム),并按压于五号电池2A且弹性偏斜地安装。七号电池2B是插通于保持部的弹性拱件14并被保持在电池套3的固定位置,五号电池2A不插通于弹性拱件14而使弹性拱件14偏斜,从而插通于圆形开口13的保持部并被保持在电池套3的固定位置。充电器是一边由温度检测部12检测出安装于电池套3的固定位置的电池2的温度一边进行充电的。
本发明的充电器将弹性拱件14以按压于五号电池2A且偏斜的姿势配置于与输出端子7相接触的位置,且该输出端子7与电池2的电极相接触,并可由弹性拱件14与输出端子7构成线成形开关(wire forming SW)17。再者,该充电器可检测出弹性拱件14与输出端子7构成的线成形开关17的导通/关断,从而判断七号电池2B的安装位置。
本发明的充电器具备将安装于电池套3的电池2切换为五号电池2A与七号电池2B的切换输出端子8,并且设置有检测出该切换输出端子8的切换位置的位置开关15,检测出该位置开关15的导通/关断,从而可判断安装于电池套3的电池2。
而且,本发明的充电器可检测出位置开关15的导通/关断和线成形开关17的导通/关断,从而判断五号电池2A和七号电池2B的向电池套3的安装位置。
再者,本发明的充电器可具备检测出位置开关15及线成形开关17的导通/关断的检测电路16。该检测电路16具备分压电阻18以及检测出该分压电阻18的中间连接点19的电压的电压检测电路20,分压电阻18串联连接线成形开关17并与电源21相连接,并且,该分压电阻18的中间连接点19经由位置开关15与电源21的正负电极的任一方连接,电压检测电路20检测出中间连接点19的电压,而检测出位置开关15与线成形开关17的导通/关断,从而可判断五号电池2A与七号电池2B的安装位置。
发明的效果本发明的充电器的优点在于可通过温度传感器在以高精度且减少时间延迟地、正确地检测出电池温度,而可在理想的温度状态下对电池充电。尤其是本发明的充电器具有可自由装卸地安装五号电池与七号电池并可正确检测出这些电池的电池温度的优点。这是因为本发明的充电器在电池套上具备五号电池的保持部与七号电池的保持部,而将五号电池与七号电池安装于电池套的固定位置,并由温度检测部检测出这些电池的电池温度。
尤其是本发明的充电器是将五号电池的保持部设为在壳体上开设的可将五号电池插入并配置于固定位置的大小的圆形开口,而将七号电池的保持部设为弹性拱件,该弹性拱件为内侧可插通七号电池但不能插通五号电池的拱状臂。该充电器在安装七号电池时,插通于保持部的弹性拱件并保持在电池套的固定位置,在安装五号电池时,不插通于弹性拱件而使弹性拱件偏斜,而插通圆形开口并保持在电池套的固定位置。因此,本发明的充电器可使保持部成为简单的构造,并且可将粗细不同的五号电池与七号电池双方安装于电池套的固定位置,而可有效防止这些电池的位置偏离。由此,可将五号电池与七号电池双方安装于电池套的固定位置的本发明的充电器可由温度检测部正确地检测出安装于电池套的五号电池与七号电池的电池温度,可理想地控制电池的充电。
再者,由于本发明的技术方案2的充电器将弹性拱件以按压于五号电池且偏斜的姿势配置于与输出端子相接触的位置,且由弹性拱件与输出端子构成线成形开关,因此具有可将作为七号电池的保持部的弹性拱件兼用于线成形开关的接点的优点。
再者,由于本发明的技术方案3的充电器检测出由弹性拱件与输出端子构成的线成形开关的导通/关断,而判断七号电池的安装位置,因此具有可有效防止未正常安装的七号电池被充电的优点。由于未正常安装的电池不能由温度检测部正确地检测出电池温度,因此有时电池温度会异常地变高而使电池恶化,但由于该充电器因可一边判断七号电池的安装位置一边进行充电,因此可免除这样的弊端。
再者,由于本发明的技术方案4的充电器设置有用于检测出将安装于电池套的电池切换为五号电池与七号电池的切换输出端子的切换位置的位置开关,并检测出该位置开关的导通/关断,从而判断安装于电池套的电池,因此具有可一边正确地判断是否安装五号电池与七号电池中的任一种电池,一边进行充电的优点。
再者,由于本发明的技术方案5的充电器检测出位置开关的导通/关断与线成形开关的导通/关断,从而判断五号电池与七号电池对电池套的安装位置,因此具有可正确地判断五号电池与七号电池是否正确地被安装、能有效防止未正常安装的电池被充电的优点。如此,用位置开关与线成形开关双方判断电池的安装位置的构造可更加确实地检测出未正常安装的电池。
再者,由于本发明的技术方案6的充电器将检测出位置开关及线成形开关的导通/关断的检测电路由分压电阻以及用以检测出该分压电阻的中间连接点的电压的电压检测电路来构成,并利用电压检测电路检测出中间连接点的电压,而检测出位置开关与线成形开关的导通/关断,因此具有能够使检测电路成为简单的电路结构、并可确实判定五号电池与七号电池的安装位置的优点。


图1为表示以本申请人所研究的构造检测电池温度的状态的概略剖视图。
图2为表示以本申请人所研究的其它构造检测电池温度的状态的概略剖视图。
图3为本发明一实施例的充电器的立体图。
图4为表示在图3所示的充电器上安装五号电池的状态的俯视图。
图5为图4所示的充电器的背面立体图。
图6为图4所示的充电器的侧面图。
图7为图4所示的充电器的A-A线剖视图。
图8为表示竖起图3所示的充电器的切换输出端子的状态的立体图。
图9为表示于图8所示的充电器安装七号电池的状态的背面立体图。
图10为图8所示的充电器的剖视图,相当于图4的A-A线剖面的图。
图11为表示取下图3所示的充电器的上壳体的状态的立体图。
图12为表示图11所示的充电器的温度检测部附近的放大立体图。
图13为从相反侧观察图12所示的温度检测部的立体图。
图14为表示在图8所示的充电器上安装七号电池的状态,去除上壳体的状态的立体图。
图15为表示在图3所示的充电器上安装五号电池的状态,去除上壳体的状态的立体图。
图16为表示检测电路的一例的电路图。
图17为表示在图10所示的充电器没有正常安装七号电池的状态的剖视图。
图18为表示用温度检测部检测五号电池的电池温度的状态的剖视图。
图19为表示用温度检测部检测七号电池的电池温度的状态的剖视图。
图20为图19所示温度检测部的纵剖视图。
图21为表示用温度传感器检测电池温度的状态的放大剖视图。
图22为温度检测部的放大立体图。
图23为表示本发明一实施例的充电器的充电电路的一例的电路图。
图24为表示用本发明一实施例的充电器对电池进行充电时的温度特性及电压特性的图表。
符号说明1 壳体 1A 上壳体1B 下壳体2电池2A 五号电池 2B 七号电池2a 凸部电极 3电池套4 温度传感器4A 温度检测组件部5 电路基板 6、7 输出端子7A 接触片8切换输出端子9 支撑构件 9A 绝缘基座部9B 连结部9C 轴部9D 支撑凸部 9E 开关按压部9a 凹部 10 辅助端子11 保持部11A 第1保持部11B 第2保持部 12 温度检测部13 圆形开口 14 弹性拱件14A 螺旋弹簧部15 位置开关16 检测电路 17 线成形开关
18分压电阻19中间连接点20电压检测电路21电源22大地23支撑部24冷却开口25冷却风扇26通风孔 27间隙28热传导片28A、28B 夹持片28C 弹性连结臂 28D 卡止部28E 凸条28F 狭缝28G 切口部 29弹性脚30固定片 31贯通孔32电源线 33插座34LED组件 35电源电路36开关组件37控制电路38切换开关39可挠性基板41金属板具体实施方式
以下,根据图式说明本发明的实施例。然而,以下所示的实施例是举例示出了用于将本发明的技术思想予以具体化的充电器,本发明的充电器并未限定在下述的方式。
而且,为易于理解申请专利范围,本说明书是将对应实施例所示的组件的符号标记在[申请专利范围]及[用以解决问题的手段]中所示的组件上。但是,申请专利范围所示的组件并不特定为实施例的组件。
图3至图10所示的充电器是外形为近似长方体的箱形,将可自由装卸地安装欲充电的电池2的电池套3设置于壳体1的上面。图4的俯视图中所示的壳体1在该图的下方设置电池套3。电池套3中设置有检测出安装在这里的电池2的温度的温度检测部12。而且,充电器在壳体1内的电路基板5上安装有通过温度检测部12检测出电池温度,而控制电池2的平均充电电流的充电电路(未图示)。再者,本充电器在第4图的纸面上,除了电源线32、插座33等之外,基本上为左右对称的构造。
壳体1为树脂材料制成,具有下壳体1B与上壳体1A,上壳体1A连结在下壳体1B上,并在内部内装电路基板5。电路基板5被固定于下壳体1B。在电路基板5上固定有与安装于电池套3上的电池2的正负电极连接的输出端子6、7。输出端子6、7为可弹性变形的金属板。如图4所示,图中的充电器因在电池套3中安装4个五号电池2A进行充电,故设置4对输出端子6、7。
再者,图中的充电器可对大小不同的五号电池2A与七号电池2B双方的电池2进行充电。作为干电池的充电式的五号电池2A与七号电池2B为细长延伸的圆筒形的电池,具体地说,两端设有正负电极,电极以外的金属罐的表面用树脂套筒包覆。
首先,对五号电池2A充电的状态如图4至图7所示。五号电池2A在放倒切换输出端子8的状态下被安装于电池套3中。五号电池2A是使其正极侧的电极与输出端子6接触、另一端的负极侧电极与输出端子7接触而进行充电的。再者,在图4中,位于左端的保持部11的五号电池2A以实线表示,位于其它保持部11的五号电池2A以虚线表示,总计可安装4个。此外,对比五号尺寸小的七号电池2B进行充电的状态如图9及图10所示。如这些图所示,七号电池2B是在将切换输出端子8垂直竖起的状态下、在图4的纸面中的左右两端安装2个在电池套3中而进行充电的(在图9中,仅示出一个七号电池2B)。如图10所示,该姿势的切换输出端子8是通过金属制的辅助端子10使输出端子6连接在七号电池2B的电极上。辅助端子10位于七号电池2B的电极与输出端子6之间,将输出端子6连接在七号电池2B的电极上。通过该构造,使比五号电池2A短的七号电池2B与输出端子6相连接。输出端子7连接在七号电池2B的负极侧的电极上。
切换输出端子8将辅助端子10固定于塑料制的支撑构件9。如图10所示,辅助端子10以竖起切换输出端子8的姿势在七号电池2B的电极与输出端子6的间,将输出端子6与七号电池2B的电极连接。如图11所示,支撑构件9具备固定各辅助端子10的近似板状的绝缘基座部9A、以及连结这些绝缘基座部9A的连结部9B。如图8所示,切换输出端子8设置有凹部9a,该凹部9a可将作为七号电池2B的凸部电极2a的正极侧电极插入至各绝缘基座部9A,并且贯通该凹部9a的底部而配置辅助端子10,从而使辅助端子10可与作为七号电池2B的凸部电极2a的正极侧电极接触。支撑构件9将向两端突出的轴部9C可旋转地连结于壳体1或电路基板5上,以使绝缘基座部9A的板状面可从水平姿势旋转至垂直姿势。而且,如图8所示,支撑构件9在其板状的面竖起为垂直姿势的状态下,具有用于保持七号电池2B的下部的、反“八”字形的支撑凸部9D。
图10表示对七号电池2B进行充电的状态。在该状态下,切换输出端子8的绝缘基座部9A被垂直竖起,而被配设于五号电池2A的输出端子6的前方。若绝缘基座部9A被垂直竖起,则辅助端子10与七号电池2B的充电电路(未图示)相连接。而且,对七号电池2B充电时,与切换输出端子8的轴部9C一体形成的开关按压部9E解除对设置于电路基板5上的位置开关15的按压,使该位置开关15关断,从而与七号电池2B的充电电路相连接。此外,如图7所示,将绝缘基座部9A水平放倒而对五号电池2A充电时,通过开关按压部9E的旋转而按压位置开关15使其导通,从而与五号电池2A的充电电路相连接。如图7及图10所示,开关按压部9E为从支撑构件9的轴部9C突出的凸轮。该开关按压部9E的构造为在将绝缘基座部9A水平放倒的状态下,用凸轮的前端按压设置于电路基板5上的位置开关15,在将绝缘基座部9A垂直竖起的状态下,凸轮旋转而解除对位置开关15的按压。
如图3及图7所示,对五号电池2A充电时,切换输出端子8的绝缘基座部9A被水平放倒,而被从五号电池2A的输出端子6的前方移动至下方。被移动至该位置的绝缘基座部9A不会妨碍将五号电池2A安装于电池套3中。换言之,绝缘基座部9A被移动至不会妨碍将五号电池2A安装于电池套3中的位置。在此状态下,在电池套3中安装五号电池2A后,五号电池2A与固定于电路基板5的输出端子6相连接。输出端子6与充电电路连接(未图示),而对五号电池2A进行充电。
上述的充电电路如后所述那样,控制平均充电电流以使电池温度保持设定温度,而在短时间内进行充电。
如图所示的壳体1是在电池套3中设置由第1保持部11A与第2保持部11B构成的一对保持部11,用于将圆筒状的电池2的两端部分不会位置偏离地予以。如图5及图9所示,第1保持部11A由作为五号电池2A的保持部的圆形开口13与作为七号电池2B的保持部的弹性拱件14构成。圆形开口13贯通壳体1的表面而设置,以用于插入五号电池2A的负极侧的端部并予以保持。圆形开口13因插入作为圆筒形电池的五号电池2A的端部,所以其内形比五号电池2A的外形稍大。使圆形开口13的内形比五号电池2A的外形稍大是指使五号电池2A可顺利地出入圆形开口13且可在插入状态下保持位置不偏离的形状。
作为七号电池2B的保持部的弹性拱件14因插入七号电池2B的端部并予以保持,所以其内形比七号电池2B的外形稍大。使弹性拱件14的内形比七号电池2B的外形稍大是指使七号电池2B可顺利地出入弹性拱件14且可在插入的状态下保持位置不偏离的形状。但是,弹性拱件14的内形是比五号电池2A的外形稍小而不能插通五号电池2A的形状。
七号电池2B插入弹性拱件14而被安装于电池套3的固定位置。配置于固定位置的七号电池2B与温度检测部12正常接触从而检测出电池温度。未配置于固定位置的七号电池2B则不能由温度检测部12正确地检测出温度。为了使温度检测部12正常地检测出七号电池2B的温度而进行充电,弹性拱件14具备检测七号电池2B是否安装于正常位置的机构。
如图12及图13的放大立体图所示,弹性拱件14是将具有导电性的弹性金属线折弯为U字形,并将两端固定在电路基板5上。图中的弹性拱件14在下端设置有螺旋弹簧部14A,从而可以顺利地偏斜。弹性拱件14在未被按压至电池2的状态下,如图12所示,位于从输出端子7离开的位置,如图14所示,位于使七号电池2B插通并保持于固定位置的位置。若被按压于五号电池2A,则如图15所示那样弹性地变形而与输出端子7接触。此外,即使被按压到未安装于正常位置的七号电池2B上,也会与输出端子7接触。即,弹性拱件14在将五号电池2A安装于正常位置时与输出端子7接触,而在将七号电池2B安装于正常位置时不与输出端子7接触。因此,可检测出弹性拱件14是否与输出端子7接触,从而检测出七号电池2B被安装于正常位置。
图16表示检测弹性拱件14是否与输出端子7接触的检测电路16的电路图。弹性拱件14是在与输出端子7接触的状态下为导通、在未与输出端子7接触的状态下为关断而构成线成形开关17。线成形开关17将弹性拱件14与输出端子7作为接点,作为一方接点的输出端子7因为被连接在电池2的负极上,因此被连接至大地侧。图中的检测电路16具备将两个电阻器串联连接的分压电阻18、以及检测出分压电阻18的中间连接点19的电压的微计算机等电压检测电路20。分压电阻18串联连接线成形开关17并与电源21连接。图中的检测电路16是将分压电阻18的一端连接至电源21的正极侧,将另一端连接至构成线成形开关17的弹性拱件14,将线成形开关17的输出端子7连接至作为电源21的负极侧的大地22。而且,该检测电路16还具备检测出切换五号电池2A与七号电池2B的切换输出端子8的旋转位置的位置开关15。位置开关15被连接于分压电阻18的中间连接点19与大地22的间。该位置开关15在五号电池2A的充电位置切换为导通,在七号电池2B的充电位置切换为关断。
上述的检测电路16进行以下操作,来判定五号电池2A与七号电池2B是否被安装于正常位置。
(1)五号电池2A被正常安装时在该状态下,位置开关15与线成形开关17为导通。因为,如图7所示,位置开关15在五号电池2A的充电位置为导通,而线成形开关17则通过五号电池2A使弹性拱件14接触输出端子7而导通。因为位置开关15为导通,所以中间连接点19的电压为0V。因此,确认中间连接点19的电压为0V,而开始对五号电池2A充电。当位置开关15为导通时,无论线成形开关17的导通/关断,中间连接点19的电压均为0V。因此,在该状态,不能判定线成形开关17的导通/关断,但因为在安装五号电池2A的状态下,线成形开关17一定为导通,所以没有必要检测出线成形开关17的导通/关断。线成形开关17一定为导通的是因为使弹性拱件14的内形比五号电池2A的外形还小。
(2)七号电池2B被正常安装时在该状态下,位置开关15与线成形开关17为关断。因为,如图10所示,位置开关15因切换输出端子8切换至七号电池2B的充电位置而变为关断,而线成形开关17在将七号电池2B插通到弹性拱件14、弹性拱件14与输出端子7成为不接触状态而为关断。因为位置开关15与线成形开关17为关断,所以分压电阻18的中间连接点19的电压为电源电压。因此,在中间连接点19的电压为电源电压的状态下,判定七号电池2B为正常安装,从而开始对七号电池2B充电。
(3)七号电池2B未被正常安装时如图17所示,当七号电池2B未正常安装、将弹性拱件14推压至输出端子7时,线成形开关17变为导通。在此状态下,因为位置开关15为关断且线成形开关17为导通,所以分压电阻18的中间连接点19的电压为将电源电压按分压电阻18的电阻值的比例进行分压的电压。在分压电阻18中串联连接同样电阻值的电阻器时,中间连接点19的电压为电源电压的1/2。
因此,在中间连接点19的电压为将电源电压用分压电阻18进行分压的电压,例如为电源电压的1/2时,判定七号电池2B未被正常安装,而不开始七号电池2B的充电。
在七号电池2B以该状态被安装时,温度检测部12不能正确地检测出电池温度。因为,温度检测部12未以正常的状态接触七号电池2B的表面。若在温度检测部12不能正确地检测出七号电池2B的温度的状态下进行充电,电池温度会变得异常高,致使电池恶化,因此在此状态下,不开始七号电池2B的充电。
上述的检测电路16是将分压电阻18的一端连接至电源21的正极侧,将线成形开关17与位置开关15连接至作为电源21的负极侧的大地22,但与该图相反,将分压电阻的一端连接至作为电源的负极侧的大地,而将线成形开关与位置开关连接至电源的正极侧时,也可检测出五号电池与七号电池是否被安装于正常位置。
如图3及图8所示,第2保持部11B具有作为五号电池2A的保持部的支撑部23、与作为七号电池2B的保持部的支撑凸部9D。支撑部23用与被安装的五号电池2A的延伸方向垂直的剖面具有反“八”字形的倾斜面或折弯面的槽形,保持将五号电池2A的正极侧下部,并保持嵌入槽内的五号电池2A使之不横向偏离。作为七号电池2B的保持部的支撑凸部9D用被设置于竖起为垂直姿势的绝缘基座部9A的内侧下方的一对反“八”字型的凸部,保持七号电池2B的正极侧下部,并保持被安装于此的七号电池2B使之不横向偏离。图中的电池套3可将一方的保持部11设为可插入电池2的端部的形状,但也可将双方保持部均设为可插入电池的端部并予以保持的孔形状。另外,也可将双方保持部都设为不横向偏离的形状。
在安装七号电池2B时,在图9及图10所示的状态下保持电池2。负极的输出端子7是由金属制接触片构成。如图12至图15所示,该输出端子7折弯成向五号电池2A与七号电池2B的负极突出的山形。图中的输出端子7设置有独立进行弹性变形的2列接触片7A(参照图13)。
图中的电池套3在第1保持部11A与第2保持部11B之间设置有冷却开口24。冷却开口24使从内装于壳体1的冷却风扇25送风的空气通过,而强制冷却电池2。在壳体1内装有冷却风扇25,而从冷却开口24向电池2强制送风的充电器具有可降低电池温度并在短时间充满电的优点。图中的壳体1使下壳体1B的底板折弯向中央凹入,并开设通风孔26,从而冷却风扇25可有效地吸入外部气体。收纳于壳体1中的冷却风扇25通过底板的通风孔26吸入外部气体,将吸入的空气从冷却开口24向电池2强制送风进行冷却。
此外,图中充电器的电池套3设置第1保持部11A与第2保持部11B以使相邻的电池2之间形成有间隙27(参照图4)。该充电器使从冷却开口24向电池2强制送风的空气通过电池2之间的间隙27。因此,具有可将安装于电池套3中的电池2用强制送风的空气有效地进行冷却、减少电池温度的上升从而进行充电的优点。再者,在第4图中,位于左端保持部11的五号电池2A用实线表示,位于其它保持部11的五号电池2A则用虚线表示。
充电器具备按压于安装于电池套3的各电池2的圆柱形表面上的4组温度检测部12。温度检测部12可分别独立检测出安装于电池套3中的各个电池2的温度。图中的充电器因对4个电池2进行充电,所以具备用于检测出各个电池温度的4组温度检测部12。
如图12、图13、图18至图22所示的温度检测部12具备热传导片28、以及被固定于该热传导片28上的作为检测电池温度的温度检测组件的温度传感器4。热传导片28具备一对夹持片28A、28B,用于上下夹持温度传感器4;弹性连结臂28C,用第1端部连结上下夹持片28A、28B;以及卡止部28D,位于与第1端部相反侧的端部的第2端部,连结夹持温度传感器4的上下夹持片28A、28B。该热传导片28是将作为上下夹持片28A、28B的一端的第1端部用弹性连结臂28C连结,并将第2端部用卡止部28D连结,而在内部夹持并固定温度传感器4。
温度传感器4将温度检测组件部4A固定于可挠性基板39。该温度传感器4为一般市售的温度传感器,如图18至图21的剖视图所示,在可挠性基板39的表面突出呈近似长方形且具有厚度的板状的温度检测组件部4A。可挠性基板39在设置于下方的夹持片28B两侧的凸条28E间设有能够导引的宽度。如图所示,该温度传感器4被夹持于上下夹持片28A、28B中,并使温度检测组件部4A在密合或接近夹持片28A、28B的内面的状态下,将该温度传感器4固定于热传导片28。温度传感器4的可挠性基板39伸出热传导片28的外部而连接至电路基板5(参照图20等)。温度传感器4可使用热敏电阻(thermistor),但也可使用热敏电阻以外的温度传感器。
热传导片28将温度传感器4夹持并固定于上下夹持片28A、28B的状态如图18至图22所示。夹持片28A、28B如下所述夹持并固定温度传感器4。
(1)图22的虚线所示状态,即,在打开上下夹持片28A、28B不用卡止部28D连结的状态,在下夹持片28B上配设温度传感器4。
(2)使上夹持片28A向箭头所示方向偏斜,用上下夹持片28A、28B夹持温度传感器4。上夹持片28A被向此方向偏斜时,弹性连结臂28C弹性变形。将上夹持片28A向箭头所示方向偏斜,而将上夹持片28A向靠近下夹持片28B的方向移动,上下夹持片28A、28B夹持温度传感器4。
(3)当上下夹持片28A、28B接近至夹持并固定温度传感器4时,将卡止部28D被卡止于凸条28E的内面,而连结上下夹持片28A、28B以使其不能打开。至此,组装结束。
温度检测部12将向热传导片28的电池2按压的部分设为沿电池2的圆柱形的形状,图中的热传导片28设为槽形,从而有效地将电池2的热传导至热传导片28。热传导片28最好与电池表面接触进行热传导,但即使有少许间隙也可以。图中的温度检测部12将热传导片28用弹性脚29弹性地按压至电池表面。弹性脚29与用可弹性变形的金属板制成的热传导片28一体形成。
图中的充电器将温度检测部12配设于从电池2的中央向第1保持部11A靠近的位置。图中的充电器由于靠近插入电池2的端部的孔状保持部而配设温度检测部12,因此即使温度检测部12的热传导片28将电池2推起,也可有效地防止电池2向上方位置偏移。这是因为孔状保持部可防止电池2向上下左右偏移。因此,该构造的充电器可将温度检测部12的热传导片28充分地按压到电池2的表面,从而可更正确地检测出电池温度。
4个热传导片28大致为相同的形状。热传导片28用可弹性变形的金属板制成。热传导片28用上下夹持片28A、28B夹持着温度传感器4。夹持温度传感器4的夹持片28A、28B被用弹性脚29弹性按压至电池表面,从而检测出电池温度。图中的热传导片28在下夹持片28B的两侧设置有凸条28E。凸条28E位于上夹持片28A的两侧,准确地说位于上夹持片28A的外侧。这样的凸条28E是通过将金属板折弯为槽状形成的。在下夹持片28B的凸条28E间层叠有上夹持片28A。凸条28E比上夹持片28A更向上方突出,而由上夹持片28A与下夹持片28B的凸条28E形成槽形。如图18至图21的剖视图所示,该热传导片28将凸条28E与上夹持片28A的上面与电池表面相接触或靠近,从而检测出电池温度。
如此形状的热传导片28可由一片金属板进行冲压、折弯制成。由一片金属板制成的热传导片28是加工成为将上下夹持片28A、28B、弹性连结臂28C、卡止部28D、弹性脚29连接起来的形状。图中的热传导片28是将金属板冲压加工成为将上下夹持片28A、28B用弹性连结臂28C连结的形状、且在下夹持片28B的两侧连结有凸条28E、弹性脚29的形状而制成的。
如图13所示,弹性连结臂28C设为宽度较窄的2列弹性连结臂28C、28C,设为易于弹性变形的形状。再者,如图13及图20所示,弹性连结臂28C设为以预定曲率半径折弯的形状,且易于变形。如图13所示,热传导片28在宽度较窄的2列弹性连结臂28C之间设置狭缝28F。图中的热传导片28将夹持片28A的电池2的延伸方向的中央侧作为第1端部,在该端部设置弹性连结臂28C。但是,也可将第1端部作为相反侧的端部。而且,图中的热传导片28将电池2的纵方向(即延伸方向)的端部作为夹持片的第1及第2端部,但也可将电池的横方向(即垂直于上述延伸方向的水平方向)的端部作为第1及第2端部。
图中的热传导片28在上夹持片28A的两侧设置卡止部28D。该上夹持片28A是将前端部折弯为L字形,在折弯部的两侧设置切口部28G,将切口部28G的外侧设为卡止部28D。卡止部28D将前端折弯向弹性连结臂28C的方向偏斜。即,卡止部28D在组装结束时的状态下,将前端从垂直方向向弹性连结臂28C的方向偏斜。该卡止部28D卡止于下夹持片28B的两侧所设置的凸条28E的内面。因此,卡止部28D为可被导引于下夹持片28B的凸条28E的内面的形状,换言之,使卡止部28D的外形比凸条28E的内形小。如图22所示,若使上下夹持片28A、28B互相靠近,则折弯为偏斜姿势的卡止部28D卡止于凸条28E的内面。上夹持片28A被向箭头所示方向偏斜,而移动向靠近下夹持片28B的方向时,卡止部28D弹性变形,越过凸条28E的端部而被引导并卡止在凸条28E的内面。凸条28E突出到在端部可卡止卡止部28D的前端的位置。
如上所述,在上夹持片28A的两侧设置卡止部28D的构造可确实地稳定连结上下夹持片28A、28B。但是,本发明的充电器并不将卡止上下夹持片28A、28B的卡止部28D的构造特定在以上机构中。虽未图示,但上下夹持片可用设置于折弯部中间的一个卡止部连结以使其不能打开,此外,也可在下夹持片设置卡止部从而加以连结以使其不能打开。再者,也可设为在一方夹持片设置贯通孔、并于该贯通孔中插入卡止部从而卡止上下夹持片使其不能打开的构造。
热传导片28是将可弹性变形的一片金属板裁断,而在夹持片28B连结设置弹性脚29的。弹性脚29设置在夹持片28B的两侧。该热传导片28可将夹持片28B左右平衡良好地按压于电池表面。这是因为两侧的弹性脚29将夹持片28B按压在电池表面。具有弹性脚29的热传导片28如图12、图13、图18、图19及图22所示。这些图中所示的热传导片28设置有连结于下夹持片28B的两侧的弹性脚29。设置在夹持片28B的两侧的一对弹性脚29将下端连结至固定片30。固定片30为电路基板5。但固定片不一定为电路基板,虽未图示,但也可例如为塑料等成形形成的基座片。
固定片30开设有连结一对弹性脚29下端的贯通孔31。弹性脚29插通在贯通孔31而被连结至固定片30。如图13、图18及图19所示,弹性脚29插通在贯通孔31中从而可对于固定片30上下移动。将弹性脚29的下端向外侧折弯,从而不会从固定片30的贯通孔31脱落。也可将弹性脚的下端向内侧折弯,以使其不能脱落地连结在固定片上。
该热传导片28使弹性脚29在固定片30的贯通孔31中上下移动,而将夹持片28A、28B弹性地按压在电池表面。为实现此目的,如图所示的一对弹性脚29设为向贯通孔31的更上方逐渐远离的方向而偏斜的形状。图18与图19,将图中左侧的弹性脚29折弯为ㄑ字形,而将右侧的弹性脚29折弯为逆ㄑ字形,以使一对弹性脚29中间间隔扩大。也可与该图相反,将右侧的弹性脚折弯为ㄑ字形,而将左侧的弹性脚折弯为逆ㄑ字形,以使弹性脚29可随着从固定片的贯通孔向上方远离,而向互相靠近的方向偏斜。
图中的弹性脚29向其下端的间隔弹性地扩大的方向被施加(弹力),从而将夹持片28B向上方弹性地推出。向着间隔弹性地扩大的方向扩开的弹性脚29从固定片30向脱落的方向被施加(弹力),从而将夹持片28B向上方弹性地推上。当夹持片28B被推至电池表面时,弹性地扩开的弹性脚29间隔变窄而被推进贯通孔31中。因为一对弹性脚29是向着间隔弹性地扩大的方向被施加(弹力),所以被推进固定片30的贯通孔31内的弹性脚29弹性地扩开,而从固定片30被推出。
由于上述构造的弹性脚29在固定片30的通孔31中被上下移动,从而将夹持片28B按压至电池表面,因此夹持片28B的上下得行程(ストロ一ク)变大,可将夹持片28B弹性地按压至电池表面。因此,具有可确实且稳定地将夹持片28A、28B按压至电池表面,从而正确地检测出电池温度的特征。
而且,因为可将弹性脚29的下端插通于固定片30的贯通孔31中并连结在固定片30上,因此也具有可简单且容易地连结在固定片30上的特征。此外,因为也可将弹性脚29的下端从固定片30的贯通孔31中拔下取出,因此也具有可简单地更换热传导片28的特征。
如图21的箭头所示,上述温度检测部12将电池2的热经由夹持片28A、28B传导至温度传感器4。尤其是弹性地接触电池2表面的夹持片28A、28B有效地传导电池2的热。温度传感器4被夹持片28A、28B夹持,从而有效地传导夹持片28A、28B的热。图中的热传导片28在下夹持片28B的两侧设置凸条28E,并使该凸条28E的表面与电池表面接触。将凸条28E与电池表面接触的下夹持片28B高效地传导电池2的热,并传导至温度传感器4。此外,也可将上夹持片28A的中央部分与电池表面接触。该上夹持片28A高效地传导电池2的热,并将热高效地传导至夹持在下面的温度传感器4。
用以上路径,将五号电池2A或七号电池2B的热高效地传导至温度传感器4的充电器是将电池2的热从夹持片28A、28B高效地传导至温度传感器4的。此外,温度传感器4不与空气接触而被冷却。再者,空气流入热传导片28的夹持片28A、28B与电池2之间,且夹持片28A、28B不因空气而冷却,而将电池2的热从夹持片28A、28B有效传地导至温度传感器4。因此,将电池2的热从夹持片28A、28B有效地传导至温度传感器4,且减少夹持片28A、28B及温度传感器4因空气导致的冷却,从而可用温度传感器4时间延迟少且高精度地,正确地检测出五号电池2A或七号电池2B的温度。
再者,在安装比五号电池2A细的七号电池2B时,电池表面接触上夹持片28A的中央部分。五号电池2A的表面接触下夹持片28B的凸条28E,但在半径较小的七号电池2B上,则是上夹持片28A的中央部分接触电池2的表面。
再者,本实施例的充电器具有连结外部电源线32的插座33(参照图11)、以及充电时发光显示充电状态的与各电池对应的4个LED组件34。
充电电路用温度传感器4检测出电池温度,控制平均充电电流以将电池温度保持为设定温度,一边将电池温度保持在保持设定温度一边进行充电。该充电器具有可用极短时间对电池2充电的优点。尤其是一边将五号电池2A与七号电池2B双方的电池温度保持在保持设定温度,一边进行充电,从而能够以短时间对五号电池2A与七号电池2B双方充电。
图23表示充电电路。该充电电路具备将充电电流供给至电池2以进行充电的电源电路35;连接在电源电路35与电池2之间以调整电池2的平均充电电流的开关组件36;将此开关组件36切换为导通/关断以调整充电电流的控制电路37;以及检测出电池温度,并将温度信号输入至控制电路37的温度传感器4。
图24的图表示出此充电电路对电池2充电时的电池温度上升的特性与电池电压变化的特性。在图24中,曲线A表示电池温度上升的特性,曲线B表示电池电压变化的特性。如该图所示,图23的充电电路并非在充满电时减小电池温度上升的比例,而是在开始充电的最初的温度上升充电步骤中,使电池温度上升至上升预定温度,然后在温度保持充电步骤中,一边将电池温度保持在保持设定温度一边进行充电。因此,可在最初使大电流流通而使电池温度上升。换言之,使电池温度会上升的程度的大电流流通而对电池2进行充电。此时,电池2以大电流进行充电,但因电池温度不会太高,故电池性能不会降低,可在该时间带进行大容量的充电。
电源电路35具有在使开关组件36导通的状态下,以平均电流1.5C至10C、较佳为2C至8C、更佳为2C至5C)的大电流进行充电的输出。电源电路可作为与控制电路分别独立的电源配接器(adapter)而通过引线与控制电路连接。但是,也可将电源电路收纳在与控制电路相同的壳体内。五号电池2A与七号电池2B因充电容量不同,故以最适合用电流进行充电。
充电电路也可以如图23所示,切换多个电源电路35以对电池2进行充电。多个电源电路35通过切换开关38而被连接至开关组件36。切换开关38切换对电池2进行充电的电源电路35。多个电源电路35对电池2进行脉冲充电时的峰值电流(peak current)不同。即使平均充电电流相同,脉冲充电的峰值电流较大时,电池2的发热也会变大。因此,以大电流对电池2进行充电时,若切换至峰值电流较小的电源电路35而对电池2进行充电,则可减小电池2的发热。因此,能以更大的平均充电电流对电池2进行充电,并减少电池温度的上升。
开关组件36为晶体管或FET(场效应晶体管)并由控制电路37予以切换,以对电池2进行脉冲充电。在最初,开关组件36并未被切换而保持在导通状态,而以大电流对电池2进行充电,使电池温度上升至作为预定温度的上升预定温度、保持设定温度。此时为定电流充电。并且,也可在最初以预定的占空比(デユ一テイ比)来切换开关组件36的导通/关断,而以脉冲的大电流(平均电流值大的大电流)对电池2进行充电,使电池温度上升至作为预定温度的上升预定温度、保持设定温度。
对电池2进行脉冲充电的平均充电电流,是通过切换开关组件36的导通/关断的占空比来调整的。进行脉冲充电时的占空比(Q)是开关组件36导通的时间(ton)与开关组件36关断的时间(toff)的比率,所以用下式表示。
Q=ton/(ton+toff)
因此,若减少切换开关组件36的导通/关断的占空比,则平均充电电流会变小,反之若增大占空比,则平均充电电流会变大。
控制电路37是用从温度传感器4输入的信号来检测出电池温度,而以预定的占空比切换开关组件36的导通/关断。切换开关组件36的导通/关断的占空比设定为在电池温度高的状态下较小,在电池温度变低时较大,以将电池温度保持在保持设定温度。如图24所示,因开始充电的最初电池温度较低,所以控制电路37控制开关组件36的占空比,用大电流进行充电来使电池温度上升至上升预定温度,然后将电池2的温度保持在保持设定温度。控制电路37是切换开关组件36的导通/关断的周期为1msec至10sec,较佳为10msec至2sec,更佳为50msec至2sec。
控制电路37在用温度传感器4所检测出的电池温度比保持设定温度低时,使占空比变大,增大对电池2进行脉冲充电的平均充电电流,以使电池温度上升。控制开关组件36的占空比,当电池温度上升至保持设定温度时,减小占空比以使电池温度不会超过保持设定温度,且占空比使电池温度不低于保持设定温度。因此,控制电路37不会以定电流对电池2进行充电,并且也不会以定电压进行充电。控制电路37控制开关组件36的占空比,并控制对电池2进行充电的平均充电电流,而将电池2的温度控制成如图24所示的曲线。
图23的充电电路是以下述的步骤对电池2进行充电的。下面举例示出镍-氢电池的充电方法,但亦可变更充电电流同样地对镍-镉电池进行充电。
但是,在开始充电前,用上述的检测电路16来判定五号电池2A或七号电池2B是否被安装在正常的位置。确认五号电池2A或七号电池2B被安装于正常位置后,用下述步骤进行充电。此外,五号电池2A与七号电池2B因充电容量不同,故设定最适于充电容量的电流而进行充电。
(1)首先,确认电池2被安装于正常位置后,在充电开始之前,在充电电路中,用温度传感器12检测出所充电的电池2的温度。控制电路37在检测出的电池温度在开始设定温度范围时,开始温度上升充电步骤。开始温度上升充电步骤的电池2的开始设定温度范围为0至40℃,较佳为10至30℃。当电池温度比开始设定温度范围低或高时,则一边检测电池电压一边进行通常充电。通常充电是将充电电流限制在1C以下,一边检测出电池电压,(一边进行充电)而在电池电压成为峰值电压,或检测出ΔV时充满电。
再者,从电压检测出电池2的剩余电量。这是因为接近充满电的电池若在下一个温度上升充电步骤中被充电,则会被过充电,而使电池性能降低。电池电压比设定电压低的电池判断为剩余电量少,而在温度上升充电步骤中开始充电。电池电压比设定电压高的电池则判断为剩余电量大,若在温度上升充电步骤中充电则会被过充电,而开始进行通常充电。
此外,可在开始充电时检测出电池2的内部电阻,当内部电阻比预定的电阻高时,不转移到温度上升充电步骤而进行通常充电。也可在通常充电后,当内部电阻比预定的电阻小时,开始进行温度上升充电步骤。
(2)电池2的温度在开始设定温度范围且电池电压比保持设定电压低时,开始温度上升充电步骤。温度上升充电步骤是用能以预定的温度梯度使电池温度上升的大电流进行充电。在该步骤中,是以电池温度的上升梯度约3℃/分的平均充电电流进行充电。在公称容量2100mAh的3号镍-氢电池的场合,使平均充电电流为2C至3C,则温度上升梯度约为3℃/分。然而,在此步骤中,可用使温度的上升梯度为1℃/分至5℃/分的平均充电电流进行充电。并且,可使电池2的平均充电电流为1.5C至10C。
并且,在这里,以预定的平均电流值(例如2.5C)进行充电时(通常的情况温度上升梯度为2℃/分至3℃/分),检测出为预定的温度上升梯度(例如为5℃/分)之上时,或检测出-ΔV(例如60mV)时,将电池当作充满电而结束充电以防止过充电。如上所述那样在充电开始前,测定电池的电压,以检测出剩余电量,虽可对剩余电量多的电池进行通常充电以防止过充电,但根据电池电压判断剩余电量时,会有电池电压不能适当地反映剩余电量的情况,而通过此步骤防止这样得电池的过充电。即,即使实际的剩余电量多,但判断为电池电压低且剩余电量少而在温度上升充电步骤中以大电流进行充电的情况下,如上所述检测出为预定的温度上升梯度以上或-ΔV时,即判断为电池已充满电,以防止过充电。
在此步骤中,使开关组件36保持在导通状态,或增大开关组件36的占空比,将平均充电电流设定在前述的范围。若电池温度变成上升预定温度而接近保持设定温度时,在例如将保持设定温度设定为57℃至60℃的情形下,若接近上升预定温度(例如约55℃)时,则检测出上升预定温度(例如约55℃),而减少平均充电电流,以减少电池2的温度上升梯度。
图24是若电池温度变成上升预定温度约55℃时,则检测出此温度并减少平均充电电流,减缓温度上升梯度,接近保持设定温度(图24所示的温度上升充电步骤)。平均充电电流是通过减小使开关组件36导通/关断的占空比来控制的。如此,在电池2的温度接近保持设定温度而成为上升预定温度时,减少平均充电电流的控制方法可防止电池温度超过保持设定温度而过调节(over-shoot),从而有效地阻止电池2因高温故障而劣化。但是,也可以直到电池2的温度成为保持设定温度为止,用使电池2的温度以预定的温度梯度上升的平均充电电流进行充电。
此外,在温度上升充电步骤中,在预定的时间(例如15分)内,未到达预定温度(例如约55℃的上升预定温度,或后述的保持设定温度)时,可设定后述的温度保持充电步骤中的平均充电电流(在温度上升充电步骤中的平均充电电流的一半程度的约1.5C)左右,以进行温度保持充电步骤的充电控制。由此,在充电开始前的电池温度为低温(约0至10℃程度)的电池中,可降低温度急遽上升对电池造成的不良影响。
(3)温度上升充电步骤结束时,若电池温度上升到保持设定温度,则控制平均充电电流而用温度保持充电步骤对电池2充电,从而使电池温度被保持在保持设定温度。在此温度保持充电步骤中,控制电路37控制切换开关组件36导通/关断的占空比,调整脉冲充电的平均充电电流,而将电池温度保持在保持设定温度。在此步骤中,温度传感器4检测出电池温度,并将温度信号输入控制电路37。控制电路37根据检测出的电池温度控制切换开关组件36的导通/关断的占空比。若电池温度变高,则减小占空比,使平均充电电流减少以使电池温度降低,若电池温度变低,则增大占空比,使平均充电电流增加以使电池温度上升,从而一边将电池温度保持在保持设定温度,一边进行充电。而且,在温度保持充电步骤中,电池温度以保持在规定的温度(例如58℃)为佳。
在这里,保持设定温度被设定为在会发生电池的不良影响、性能劣化的温度以下的最大附近的温度。而且,被设定在即使使用者碰触电池2也无问题、不会对热的电池2感到异常的程度。这样的保持设定温度作为上限被设定在最大约70℃,较佳为65℃以下,更佳为63℃以下。作为保持设定温度的范围被设定在较佳为50至65℃,更佳为53至63℃,最佳为56至61℃,更进一步为57至60℃。
而且,为了将电池温度保持在保持设定温度,在本实施例中,如以下方式进行控制。首先,在保持设定温度中,将控制规定温度设定为预定温度(例如58℃)。而且,在所检测出的电池温度比该控制规定温度例如每上升1℃时,阶段地使平均充电电流降低,而且,在所检测出的电池温度比该控制规定温度每降低1℃时,阶段地使平均充电电流上升。通过这样的控制将电池温度保持在保持设定温度而进行充电。
也可取代上述控制规定温度,将控制规定温度设定为预定的温度范围(例如57至59℃)。而且,在所检测出的电池温度比该控制规定温度例如每上升1℃时,阶段地使平均充电电流降低,而且,在所检测出的电池温度比该控制规定温度每降低1℃时,阶段地使平均充电电流上升。通过这样的控制将电池温度保持在保持设定温度而进行充电。而且,在此温度保持充电步骤中,可在检测出为预定的温度上升梯度(例如2℃/分)之上、预定的电池温度(例如62℃)以上、或-ΔV(例如60mV)时,作为充满电,而停止充电。
在此温度保持充电步骤中,若电池2接近充满电,则即使减少平均充电电流,电池温度上升的倾向也会变强。因此,若电池2接近充满电,则电池温度会上升或者倾向上升,但平均充电电流被降低,以将电池温度保持在保持设定温度。即,控制电路37极小地控制切换开关组件36的导通/关断的占空比。因此,若电池2接近充满电,则控制电路37使平均充电电流急遽地减少。因此,在温度保持充电步骤中,即使检测出电池2充满电而未停止充电,平均充电电流也可急遽地被减少以防止过充电。关于本实施例的温度保持充电步骤中的充电结束是以定时器使充电结束的。定时器设定为可充分地对电池2充电的时间(例如约30分左右),从而使电池2大致充满电。而且,在本实施例中,如上所述,由于接近充满电电池温度会上升,平均充电电流会降低,所以检测出该被降低的电流时,在比定时器的设定时间之前就结束充电。
再者,用温度保持充电步骤对电池2充电时,检测出电池2的内部电阻,若内部电阻比预定的电阻高,则进行通常充电而减少电池2的充电电流。即使在通常充电中,也使电池2的温度不会比保持设定温度高。
(4)在以上的温度上升充电步骤与温度保持充电步骤中,虽然电池2被大致充满电,但未被完全充满电。温度保持充电步骤之后进行通常充电,可完全将电池2充满电。
上述的充电方法虽然是在温度上升充电步骤与温度保持充电步骤中对电池2进行脉冲充电,但充电电路不一定需要控制脉冲充电的占空比来调整平均充电电流。例如,在温度上升充电步骤与温度保持充电步骤中,也可控制连续充电的充电电流,将平均充电电流作为预定的电流对电池进行充电。
上述的充电电路设定平均充电电流并将电池温度保持在设定温度进行充电,但充电电路也可对电池2进行定电流充电,或以规定的电流进行充电,在检测出电池2的峰值电压,或检测出从峰值电压下降ΔV而停止充电。该充电电路在电池温度比设定温度高时,停止或中断充电,从而使电池温度不会高于设定温度。
权利要求
1.一种充电器,在壳体(1)具备可自由装卸地安装五号电池(2A)与七号电池(2B)的电池套(3),该充电器具备温度检测部(12),与被安装于该电池套(3)中的五号电池(2A)和七号电池(2B)接触并检测电池温度;以及充电电路,用温度检测部(12)检测电池温度而控制电池(2)的充电,其特征在于,该充电器具有将五号电池(2A)保持在电池套(3)的固定位置的五号电池(2A)的保持部(11)、以及将七号电池(2B)保持在电池套(3)的固定位置的七号电池(2B)的保持部(11),五号电池(2A)的保持部(11)为设于壳体(1)上的圆形开口(13),七号电池(2B)的保持部(11)为弹性拱件(14),圆形开口(13)为壳体(1)的开口部,其开设成可将五号电池(2A)插入并配置于固定位置的大小;弹性拱件(14)为内侧可插通七号电池(2B)、但不能插通五号电池(2A)的拱形臂,其被安装成按压于五号电池(2A)而弹性地偏斜,七号电池(2B)被插通于保持部的弹性拱件(14)中并被保持在电池套(3)的固定位置,五号电池(2A)不插通于弹性拱件(14)中而使弹性拱件(14)偏斜,从而被插通于圆形开口(13)的保持部中,并被保持在电池套(3)的固定位置,一边用温度检测部(12)检测被安装于电池套(3)的固定位置的电池(2)的温度,一边进行充电。
2.如权利要求1所述的充电器,其特征在于,弹性拱件(14)以按压于五号电池(2A)且偏斜的姿势被配置于与同电池(2)的电极相接触的输出端子(7)接触的位置,且由弹性拱件(14)与输出端子(7)构成线成形开关(17)。
3.如权利要求2所述的充电器,其特征在于,检测由弹性拱件(14)与输出端子(7)构成的线成形开关(17)的导通/关断,而判断七号电池(2B)的安装位置。
4.如权利要求1所述的充电器,其特征在于,具备将被安装于电池套(3)的电池(2)切换为五号电池(2A)或七号电池(2B)的切换输出端子(8),并设置有用于检测该切换输出端子(8)的切换位置的位置开关(15),检测该位置开关(15)的导通/关断,而判断被安装于电池套(3)的电池(2)。
5.如权利要求3或4所述的充电器,其特征在于,检测位置开关(15)的导通/关断与线成形开关(17)的导通/关断,而判断五号电池(2A)与七号电池(2B)对电池套(3)的安装位置。
6.如权利要求5所述的充电器,其特征在于,具备检测电路(16),检测位置开关(15)及线成形开关(17)的导通/关断,该检测电路(16)具备分压电阻(18)以及检测该分压电阻(18)的中间连接点(19)的电压的电压检测电路(20),分压电阻(18)串联连接线成形开关(17),并连接于电源(21),再者,该分压电阻(18)的中间连接点(19)经由位置开关(15)与电源(21)的正负极中任一方连接,电压检测电路(20)检测中间连接点(19)的电压,而检测位置开关(15)与线成形开关(17)的导通/关断,从而判断五号电池(2A)与七号电池(2B)的安装位置。
全文摘要
本发明提供一种充电器,用温度传感器高精度、时间延迟少且正确地检测电池温度,而可在理想的温度状态对电池进行充电。本发明的充电器具备温度检测部(12),与被安装在电池套(3)中的五号电池(2A)与七号电池(2B)相接触并检测电池温度;以及充电电路,由温度检测部(12)检测电池温度而控制电池(2)的充电。充电器具备五号电池(2A)的保持部(11),其为设在壳体(1)上的圆形开口(13);以及七号电池(2B)的保持部(11),其为弹性拱件(14)。七号电池(2B)插通在保持部的弹性拱件(14)中并被保持在电池套(3)的固定位置。五号电池(2A)不插通在弹性拱件(14)中并使弹性拱件(14)偏斜,从而插通在圆形开口(13)中并被保持在电池套(3)的固定位置。充电器一边用温度检测部(12)检测安装于电池套(3)的固定位置的电池(2)的温度,一边进行充电。
文档编号H01R31/00GK1744373SQ200510099430
公开日2006年3月8日 申请日期2005年8月31日 优先权日2004年8月31日
发明者中生年纪, 萨摩荣治 申请人:三洋电机株式会社
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