JPH0644280Y2 - 充電池の充電装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の技術分野） 本考案は充電池の充電装置に係り、箱形ケースに配設さ
れた温度検出部により、外部の環境温度の正確な測定
や、降圧部の異常発熱の速かな検出を行えるようにした
ものである。

（考案の背景） 充電池の充電装置として、第４図に示すように、箱形ケ
ース51の中央部に充電池Ｅの装着部52を凹設するととも
に、上部空間室54に電源電圧を降圧する降圧部55や、充
電池Ｅの端子電圧を検出する検出部56から成る充電回路
部を収納し、ケース51に突設された給電用プラグ刃53を
コンセントに挿着して、充電池Ｅを充電するようにした
ものが知られている。ところで上記検出部56には、一般
にその温度係数を調整するための温度検出部57が設けら
れる。かかる温度検出部57は、充電池Ｅが存在する外部
の環境温度をできるだけ正確に検出せねばならないもの
であるが、この種従来の充電装置の温度検出部57は、降
圧用コイルや発振用トランジスタなどの発熱部から成る
降圧部55と同室54に配設されていたため、温度検出部57
は降圧部55の温度上昇の影響を受けてしまい、その結果
充電池Ｅの端子電圧の検出に狂いを生じて、充電不足や
過充電となりやすい問題点があった。

（考案の目的） 本考案は、温度検出部に対する降圧部の温度影響を排除
して、充電池が存在する外部の環境温度をより正確に測
定できる装置を提供することを第１の目的とする。更に
は、例えば過充電や電源電圧の相違等の何らかの原因に
より、降圧部が異常発熱したときには、これを上記温度
検出部の温度検出素子により速かに検出できる装置を提
供することを第２の目的とする。

（考案の概要） 本考案は、箱形ケースの上面中央部に、凹入部や充電池
の装着部を形成して、該箱形ケースの両端部に第１空間
室と第２空間室を、またこれらの空間室の間の上記凹入
部の下方に厚さの薄い第３空間室を形成している。そし
て第１空間室に商用電源電圧の降圧部を配設するととも
に、第３空間室に充電池の端子電圧を検出する検出部を
配設し、かつ第１空間室と第３空間室の境界部に、該検
出部の温度係数を調整する温度検出部の温度検出素子を
配設するようにしている。このように降圧部と検出部と
を、第１空間室と第３空間室に別個に配設することによ
り、第３空間室に配設された温度検出部が第１空間室に
配設された降圧部の温度影響を受けないようにして、外
部の環境温度を正確に測定できるようにしている。また
温度検出部の温度検出素子を上記境界部に配設すること
により、降圧部が異常発熱してこれが収納された第１空
間室の温度が異常に上昇したときには、これを該温度検
出素子により速かに検出できるようにしている。

（実施例） 次に図面を参照しながら本考案の実施例の説明を行う。

第１図および第２図において、１は上ケース1aと下ケー
ス1bとから成る箱形ケースであり、その内部に配線基板
２が収納されている。上ケース1aの上面中央部は大きく
切欠されて凹入部４が凹設されており、ケース１の両端
部には容積の大きな第１空間室５と第２空間室６が形成
され、また両室5,6の間の凹入部４の下方には、厚さの
薄い容積の小さな第３空間室７が形成されている。３は
凹入部４の中央部に溝状に凹設された充電池Ｅの装着
部、８は下ケース1bに突設された給電用プラグ刃、９は
結合用ボスである。次に第３図を参照しながら、配線基
板２に配設された充電回路の説明を行う。

この充電回路は、商用電源電圧を充電池Ｅの充電に必要
な電圧まで降圧させる降圧部Ａと、充電中あるいは充電
終了を表示する表示部Ｂと、充電池Ｅの端子電圧を検出
する検出部Ｃから成っており、各部A,B,Cはそれぞれ上
記第1,第2,第３空間室5,6,7の内部に収納されるよう
に、第１図において配線基板２の右端部ａ、左端部ｂお
よび中央部ｃにそれぞれ配設されている。８は上記給電
用プラグ刃であり、保護用コンデンサC1、保護用抵抗体
R1,R2、ブリッジ整流器Ｄ、雑音除去用フィルターC2,C3
を介してインバータ10が接続されている。このインバー
タ10は、発振用トランジスタTr1、バイアス用抵抗体R
3、一次コイルN1、帰還コイルN3等からなっており、プ
ラグ刃８を電源に接続すると、トランジスタTr1は導通
してインバータ10は発振し、上記コイルN1,N3と同一コ
アに巻回された出力コイルN2の誘導電流IAにより、上記
装着部３に装着された充電池Ｅが充電される。11,12は
充電池Ｅの端子部に接触する端子部材であって、線ばね
や板ばねなどの杆状のばね材から成り、上記配線基板２
の両側部に中央側へ前傾させて立設されている。充電池
Ｅは端子部材11,12の間に着脱自在に装着されるが、端
子部材11,12は前傾しているので、そのばね力はやや下
方に向って作用し、したがって充電池Ｅは装着部３に浮
き上りの虞れなくしっかりと装着される。D1,D2はトラ
ンジスタTr1の異常発振を防止するための電圧規制用ダ
イオード、C5は起動用コンデンサ、D3は該コンデンサC5
の放電用ダイオード、C4,R4は保護用のコンデンサおよ
び抵抗体、D4は整流用ダイオードである。16は上記装着
部３の底部に配設された充電池Ｅの装着検出用スイッチ
部であって、その先端部に押圧部13が突設された板ばね
から成る可変接点部14と、固定接点部15から成っている
（第１図および第２図も併せて参照）。押圧部13は可変
接点部14に弾持されて、装着部３の底部に突没自在に突
出しており、充電池Ｅを装着部３に装着すると、該充電
池Ｅにより下方に押し下げられて、可変接点部14は固定
接点部15から離れ（特に第２図参照）、充電回路は駆動
を開始する。

A1はコンパレータもしくはオペアンプであり、その一方
の入力部Ｐは平滑用コンデンサC6を介して充電池Ｅの正
極に、また他方の入力部ＱはダイオードD5、温度検出素
子TH、抵抗体R6、可変抵抗器VRから成る温度検出部17に
接続されている。この温度検出部17は、検出部Ｃの温度
係数を調整するものであり、温度検出素子THは上記第１
空間室５と第３空間室７の境界部に配設されている（第
２図参照）。A2は第２のコンパレータもしくはオペアン
プであって、その一方の入力部は抵抗体R7から成る基準
電圧部18に、また他方の入力部は上記第１のコンパレー
タA1の出力部に接続されている。ZDは定電圧用ツェナー
ダイオード、C7は平滑用コンデンサ、N4はコンパレータ
A1,A2の駆動用コイルである。

14は降圧部Ａと検出部Ｃを接続するホトカプラーであっ
て、発光素子14aと受光素子14bから成り、コンパレータ
A2の出力がＬの状態で発光素子14aは発光して受光素子1
4bは導通し、受光素子14bに接続されたトランジスタTr2
は導通して上記トランジスタTr1も導通してコレクタ電
流IBが流れ、インバータ10は発振して充電池Ｅは充電さ
れる。またコンパレータA2の出力がＬからＨに変ると、
発光素子14aは消灯してトランジスタTr2はカットオフ状
態となり、以後トランジスタTr1のコレクタ電流ICは大
きな抵抗体R8を通してわずかに流れるようになってイン
バータ10は発振を弱め、充電池Ｅの充電は微少電流によ
り行われる。C8は電源投入時のスタート用コンデンサ、
R9は検出電圧のヒステリシス用抵抗体である。19は充電
中であることを表示する発光素子REDや、終電終了を表
示する発光素子GREから成る発光部であって、配線基板
２の左側部に立設されており、上ケース1aの窓部20から
露呈する。

本装置は上記のような構成より成り、充電池Ｅを装着部
３に装着してプラグ刃８を電源に接続すると、インバー
タ10は発振して出力コイルN2に誘導電流IAを生じ、充電
池Ｅは充電される。このときコンパレータA1の出力はH,
コンパレータA2の出力はＬであって、この状態で発光素
子14aは点灯して受光素子14bは導通しており、トランジ
スタTr2にベース電流が流れて導通し、トランジスタTr1
は導通状態を保持する。充電池Ｅの充電が進んでその端
子電圧が温度検出部17の設定電圧よりも大きくなると、
コンパレータA1の出力はＨからＬに変り、またコンパレ
ータA2の出力はＬからＨに変る。すると受光素子14aは
消灯して受光素子14bは駆動を停止し、トランジスタTr2
はカットオフとなって充電池Ｅの充電は安全な微少電流
により行われる。

ところで上記のような充電中には、降圧部ＡのコイルN1
〜N3やトランジスタTr1は発熱し、このためこれらが配
設された第１空間室５の温度は上昇する。一方温度検出
素子THは、充電池Ｅが存在する外部の環境温度をできる
だけ正確に検出せねばならないものであるから、該温度
検出素子THがこの温度上昇の影響を受けると、充電池Ｅ
の充電電圧に狂いを生じる。しかしながら本装置の温度
検出素子THは、降圧部Ａが配設された第１空間室５の側
方に配設されているので、降圧部Ａの温度影響をほとん
ど受けず、外部の環境温度を正確に測定できる。殊に第
３空間室７を上記のように薄く形成することにより、第
１空間室５との空気の対流を抑制して、その内部温度を
充電池Ｅが存在する外部の環境温度にほぼ等しく保持す
ることができる。

第２図（ｂ）は、充電中の各室５〜７の温度分布を示し
ている。図中、破線（イ）は正常時の各室５〜７の温度
分布を表しており、温度検出素子THが配設された環境Ｋ
の温度は、外部の環境温度とほぼ等しく、したがって該
温度検出素子THにより、充電池Ｅが存在する外部の環境
温度をほぼ正確に測定することができる。また、トラン
ジスタTr1が異常発振するなどして降圧部Ａが異常に発
熱した時には、第１空間室５の温度は実線（ロ）にて示
すように急激に上昇する。このような場合には、境界部
Ｋには正常時との間に温度差Ｔ℃を生じる。このように
境界部Ｋの温度がＴ℃上昇すると、温度検出素子THの抵
抗値は急激に下って、温度検出部17が接続されたコンパ
レータA1の入力部Ｑの電位は急激に下り、一方充電池Ｅ
が接続された他方の入力部Ｐは比較的高電位を保持して
いるため、コンパレータA1の出力信号はＨからＬに変
り、充電回路は直ちに駆動を停止する。このように温度
検出素子THを第１空間室５と第３空間室７の境界部Ｋに
配設することにより、降圧部Ａの異常発熱時には直ちに
これを検出して、充電回路の駆動を停止させることがで
きる。

（考案の効果） 以上説明したように本考案は、箱形ケース１の上面中央
部に凹入部４を凹設して第1,第2,第３空間室5,6,7を形
成し、第１空間室５に降圧部Ａを、また薄く形成された
第３空間室７に温度検出部12を備えた検出部Ｃを配設し
ているので、温度検出部17は降圧部Ａの温度上昇の影響
を受けにくく、充電池Ｅが存在する外部の環境温度を正
確に測定することができる。また温度検出部17の温度検
出素子THを第１空間室５と第３空間室７の境界部Ｋに配
設することにより、降圧部Ａの異常発熱時には、正常時
との温度差Ｔ℃として速かにこれを検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の実施例を示すものであって、第１図は充電
装置の分解斜視図、第２図（ａ），（ｂ）は断面図およ
び温度分布図、第３図は充電回路図、第４図は従来のも
のの側面図である。 １……箱形ケース ３……装着部 ４……凹入部 ５……第１空間室 ６……第２空間室 ７……第３空間室 Ａ……降圧部 Ｃ……検出部 Ｅ……充電池 Ｋ……境界部 TH……温度検出素子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】箱形ケース１の上面中央部に凹入部４を凹
   設するとともに、該凹入部４に充電池Ｅの着脱自在な装
   着部３を形成して、該箱形ケース１の両端部に第１空間
   室５と第２空間室６を形成するとともに、これらの空間
   室5,6の間の上記凹入部４の下方に厚さの薄い第３空間
   室７を形成し、上記第１空間室５に商用電源電圧を降圧
   する降圧部Ａを配設するとともに、上記第３空間室７に
   充電池Ｅの端子電圧を検出する検出部Ｃを配設し、かつ
   第１空間室５と第３空間室７の境界部Ｋに、該検出部Ｃ
   の温度係数を調整する温度検出部17の温度検出素子THを
   配設したことを特徴とする充電池の充電装置。