JPH09153377A - 使用済み電池による充電装置 - Google Patents
使用済み電池による充電装置Info
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- JPH09153377A JPH09153377A JP7311880A JP31188095A JPH09153377A JP H09153377 A JPH09153377 A JP H09153377A JP 7311880 A JP7311880 A JP 7311880A JP 31188095 A JP31188095 A JP 31188095A JP H09153377 A JPH09153377 A JP H09153377A
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- holding
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用済み電池の残存電力を利用して二次電池
を充電すると共に、廃棄する使用済み電池の安全性を高
める。 【解決手段】 電池保持部３０内に保持された複数個の
使用済み電池１０のうち、処理位置の電池１０の陽極と
陰極の各端子にそれぞれ対の電極ピン３，４を当接さ
せ、その電池１０の一定時間放電前後の端子電圧Ｖｂの
電圧ドロップによって、その内部インピーダンスを検出
し、それが所定値以下のときに、その電池を放電させて
その端子電圧をダイオードＤ１を介して充電回路１に入
力させて昇圧し、二次電池２に充電電流Ｉｃを流してそ
れを充電する。その電池１０の端子電圧Ｖｂが充電可能
な最低電圧以下になると充電を停止し、その電池１０の
残存電力を抵抗Ｒを通して強制放電させて排出する。
を充電すると共に、廃棄する使用済み電池の安全性を高
める。 【解決手段】 電池保持部３０内に保持された複数個の
使用済み電池１０のうち、処理位置の電池１０の陽極と
陰極の各端子にそれぞれ対の電極ピン３，４を当接さ
せ、その電池１０の一定時間放電前後の端子電圧Ｖｂの
電圧ドロップによって、その内部インピーダンスを検出
し、それが所定値以下のときに、その電池を放電させて
その端子電圧をダイオードＤ１を介して充電回路１に入
力させて昇圧し、二次電池２に充電電流Ｉｃを流してそ
れを充電する。その電池１０の端子電圧Ｖｂが充電可能
な最低電圧以下になると充電を停止し、その電池１０の
残存電力を抵抗Ｒを通して強制放電させて排出する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】この発明は、使用済み電池の
残存電力によって二次電池を充電して、残存電力を有効
に利用できるようにする充電装置に関する。
残存電力によって二次電池を充電して、残存電力を有効
に利用できるようにする充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種の小型家電品，携帯可能な情報・通
信機器，時計，カメラ，電卓等の各種機器には、マンガ
ン電池，アルカリ電池，リチウム電池，ニッケル・カド
ミウム電池等の各種の電池（乾電池）が使用されている
が、これらの電池はその電力を消耗して寿命に達する
と、取り出して新しい電池と交換され、使用済みの電池
は廃棄される。
信機器，時計，カメラ，電卓等の各種機器には、マンガ
ン電池，アルカリ電池，リチウム電池，ニッケル・カド
ミウム電池等の各種の電池（乾電池）が使用されている
が、これらの電池はその電力を消耗して寿命に達する
と、取り出して新しい電池と交換され、使用済みの電池
は廃棄される。
【０００３】しかしながら、これらの電池の中にはニッ
ケル・カドミウム電池のように人体に対して有害となる
物質が含まれているものもあるので、近年は地球環境保
護の面からも、メーカや流通業界が使用済み電池の回収
を積極的に行なうようになりつつある。また、各都道府
県や市町村等の自治体でも、電池のリサイクルを条例化
することにより、使用済み電池の回収及び再利用を促進
する傾向がある。
ケル・カドミウム電池のように人体に対して有害となる
物質が含まれているものもあるので、近年は地球環境保
護の面からも、メーカや流通業界が使用済み電池の回収
を積極的に行なうようになりつつある。また、各都道府
県や市町村等の自治体でも、電池のリサイクルを条例化
することにより、使用済み電池の回収及び再利用を促進
する傾向がある。
【０００４】このような各種電池は、その電力（出力電
圧×電流）が機器を駆動可能な容量を下回ると使用でき
なくなるため、通常その段階で廃棄処分される。しか
し、その使用済みの電池にもまだある程度の電気エネル
ギが残存している場合が多い。そして、これらの使用済
み電池を回収する場合は、例えば各地方自治体や電池業
界で準備したボール箱，金属製の缶，プラスチック製の
容器等の電池回収箱に集めて一時保管し、それを所定期
間保管した後に専門業者に引き渡し、電池の種類により
分別して廃棄等の処理が行なわれている。
圧×電流）が機器を駆動可能な容量を下回ると使用でき
なくなるため、通常その段階で廃棄処分される。しか
し、その使用済みの電池にもまだある程度の電気エネル
ギが残存している場合が多い。そして、これらの使用済
み電池を回収する場合は、例えば各地方自治体や電池業
界で準備したボール箱，金属製の缶，プラスチック製の
容器等の電池回収箱に集めて一時保管し、それを所定期
間保管した後に専門業者に引き渡し、電池の種類により
分別して廃棄等の処理が行なわれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな使用済み電池の回収方法において、電池回収箱等に
多数の使用済み電池が集められて保管されると、その多
量の電池が集積された中で、複数の電池の正負の端子が
接続された状態になってショートすることがあり、その
際それらの電池の残存電力の急激な放電によって発熱
し、それが火災の原因になったり、作業者が火傷や感電
したりする恐れがあるという問題があった。
うな使用済み電池の回収方法において、電池回収箱等に
多数の使用済み電池が集められて保管されると、その多
量の電池が集積された中で、複数の電池の正負の端子が
接続された状態になってショートすることがあり、その
際それらの電池の残存電力の急激な放電によって発熱
し、それが火災の原因になったり、作業者が火傷や感電
したりする恐れがあるという問題があった。
【０００６】そこで、このような使用済み電池を廃棄す
る前にその残存電力を強制的に放電させたり、端子を絶
縁処理したりすることが考えられるが、それでは使用済
み電池の残存電力を利用せずに廃棄してしまうことにな
るという問題がある。この発明は、このような問題に鑑
みてなされたものであり、使用済み電池にある程度以上
の残存電力（電気エネルギー）がある場合には、それを
有効に利用して二次電池を充電できるようにすることを
目的とする。
る前にその残存電力を強制的に放電させたり、端子を絶
縁処理したりすることが考えられるが、それでは使用済
み電池の残存電力を利用せずに廃棄してしまうことにな
るという問題がある。この発明は、このような問題に鑑
みてなされたものであり、使用済み電池にある程度以上
の残存電力（電気エネルギー）がある場合には、それを
有効に利用して二次電池を充電できるようにすることを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、次のように構成した使用済み電池による
充電装置を提供する。すなわち、複数個の使用済み電池
を排出可能に保持する保持部材と該保持部材に保持され
た電池の陽極と陰極の各端子に当接する対の電極とを備
えた電池保持部を備える。
達成するため、次のように構成した使用済み電池による
充電装置を提供する。すなわち、複数個の使用済み電池
を排出可能に保持する保持部材と該保持部材に保持され
た電池の陽極と陰極の各端子に当接する対の電極とを備
えた電池保持部を備える。
【０００８】その電池保持部に保持された使用済み電池
によって上記対の電極に印加される直流電圧を所定の充
電電圧に変換して充電用二次電池に充電電流を流し、該
二次電池を充電する充電回路を設け、上記対の電極に陽
極と陰極の各端子が当接した使用済み電池の内部インピ
ーダンスを検出し、その検出した内部インピーダンスが
予め設定した値以下でない場合は、上記保持部材による
当該電池の保持を解除させて電池保持部から排出させる
制御手段を備えている。
によって上記対の電極に印加される直流電圧を所定の充
電電圧に変換して充電用二次電池に充電電流を流し、該
二次電池を充電する充電回路を設け、上記対の電極に陽
極と陰極の各端子が当接した使用済み電池の内部インピ
ーダンスを検出し、その検出した内部インピーダンスが
予め設定した値以下でない場合は、上記保持部材による
当該電池の保持を解除させて電池保持部から排出させる
制御手段を備えている。
【０００９】上記対の電極と充電回路の入力側とを接続
する回路中に、上記使用済み電池による放電電流を流す
方向に順方向となるように一方向性素子を介挿するとよ
い。
する回路中に、上記使用済み電池による放電電流を流す
方向に順方向となるように一方向性素子を介挿するとよ
い。
【００１０】さらに、上記制御手段が、使用済み電池に
よる二次電池の充電開始後、その使用済み電池の端子電
圧を監視し、その電圧が予め設定した所定電圧以下にな
ったときには充電動作を停止させ、上記保持部材による
当該電池の保持を解除させて電池保持部から排出させる
手段も有するようにするとよい。
よる二次電池の充電開始後、その使用済み電池の端子電
圧を監視し、その電圧が予め設定した所定電圧以下にな
ったときには充電動作を停止させ、上記保持部材による
当該電池の保持を解除させて電池保持部から排出させる
手段も有するようにするとよい。
【００１１】また、これらの使用済み電池による充電装
置において、上記対の電極間を常開のスイッチと抵抗を
介して接続する放電回路を設け、上記制御手段が、上記
保持部材による当該電池の保持を解除させて電池保持部
から排出させる前に、上記スイッチを閉じて上記放電回
路によって当該電池を強制的に放電させる手段も有する
のが望ましい。
置において、上記対の電極間を常開のスイッチと抵抗を
介して接続する放電回路を設け、上記制御手段が、上記
保持部材による当該電池の保持を解除させて電池保持部
から排出させる前に、上記スイッチを閉じて上記放電回
路によって当該電池を強制的に放電させる手段も有する
のが望ましい。
【００１２】さらにまた、上記電池保持部を複数備え、
その各電池保持部に対応してそれぞれ制御手段（上記一
方向性素子及び放電回路を設ける場合はそれも）を設け
るが、二次電池を充電する充電回路は共通に１個だけ設
ければよい。さらに、上記充電回路の入力側に使用済み
電池による放電電圧入力線を所定の周期で開閉する手段
を設けることにより、その開閉動作によって使用済み電
池の放電及び二次電池の充電を促進させることができ
る。
その各電池保持部に対応してそれぞれ制御手段（上記一
方向性素子及び放電回路を設ける場合はそれも）を設け
るが、二次電池を充電する充電回路は共通に１個だけ設
ければよい。さらに、上記充電回路の入力側に使用済み
電池による放電電圧入力線を所定の周期で開閉する手段
を設けることにより、その開閉動作によって使用済み電
池の放電及び二次電池の充電を促進させることができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１はこの発明による充
電装置の一実施形態例を示す回路図、図２はその電池保
持部及び処理済み電池受け部の縦断面図である。
に基づいて具体的に説明する。図１はこの発明による充
電装置の一実施形態例を示す回路図、図２はその電池保
持部及び処理済み電池受け部の縦断面図である。
【００１４】まず、図２によってこの発明の充電装置に
使用する電池保持部の一例を説明する。図示のように、
複数個の使用済み電池１０を横向きに重ねて収納できる
角筒状の電池保持部３０を設け、その中に未処理の使用
済み電池１０を陽極端子１０ａと陰極端子１０ｂの向き
を図示のように揃えて複数個収納しておく。
使用する電池保持部の一例を説明する。図示のように、
複数個の使用済み電池１０を横向きに重ねて収納できる
角筒状の電池保持部３０を設け、その中に未処理の使用
済み電池１０を陽極端子１０ａと陰極端子１０ｂの向き
を図示のように揃えて複数個収納しておく。
【００１５】この電池保持部３０の下部に、ソレノイド
３１によって進退される保持部材としてのストッパ３２
を設け、そのストッパ３２の湾曲した受け面に最下部の
使用済み電池１０の下面を当接させて、使用済み電池１
０を放電位置に保持する。この電池保持部３０の図で左
右の下部壁面をそれぞれ貫通して、一対の電極ピン３，
４が設けられており、その各電極ピン３，４はそれぞれ
スプリング３５，３６によって内方へ押圧付勢され、フ
ランジ部３ａ，４ａによって内方への突出量を規制され
ている。
３１によって進退される保持部材としてのストッパ３２
を設け、そのストッパ３２の湾曲した受け面に最下部の
使用済み電池１０の下面を当接させて、使用済み電池１
０を放電位置に保持する。この電池保持部３０の図で左
右の下部壁面をそれぞれ貫通して、一対の電極ピン３，
４が設けられており、その各電極ピン３，４はそれぞれ
スプリング３５，３６によって内方へ押圧付勢され、フ
ランジ部３ａ，４ａによって内方への突出量を規制され
ている。
【００１６】さらに、この電池保持部３０内の一対の電
極ピン３，４の上方に、板バネ等による一対のガイド板
３７，３８を設け、投入された最下位の使用済み電池１
０の両端子１０ａ，１０ｂを案内し、ストッパ３２によ
って保持された放電処理位置で、その使用済み電池１０
の陽極端子１０ａに電極ピン３が圧接し、陰極端子１０
ｂに電極ピン４が圧接するように構成している。
極ピン３，４の上方に、板バネ等による一対のガイド板
３７，３８を設け、投入された最下位の使用済み電池１
０の両端子１０ａ，１０ｂを案内し、ストッパ３２によ
って保持された放電処理位置で、その使用済み電池１０
の陽極端子１０ａに電極ピン３が圧接し、陰極端子１０
ｂに電極ピン４が圧接するように構成している。
【００１７】この電池保持部３０の下方には、処理済み
電池受け部３９が設けられており、放電処理を終了した
電池１０がストッパ３２による係止を解除されたとき
に、落下してそこに収納される。この処理済み電池受け
部３９は、底面を緩い傾斜面にして、落下した処理済み
の電池１０′が排出口へ転がっていくようにしたり、引
き出し式にして、処理済みの電池１０′がある程度たま
ったときに、引き出して廃棄できるように構成すること
などができる。
電池受け部３９が設けられており、放電処理を終了した
電池１０がストッパ３２による係止を解除されたとき
に、落下してそこに収納される。この処理済み電池受け
部３９は、底面を緩い傾斜面にして、落下した処理済み
の電池１０′が排出口へ転がっていくようにしたり、引
き出し式にして、処理済みの電池１０′がある程度たま
ったときに、引き出して廃棄できるように構成すること
などができる。
【００１８】そして、この使用済み電池１０による充電
装置は図１に示すように構成されている。すなわち、充
電回路１の出力側に二次電池（蓄電池）２を接続してい
る。この充電回路１は、入力直流電圧を所定の充電電
圧、すなわち充電用にセットされた二次電池２の端子間
電圧以上に昇圧（変換）して出力し、その二次電池２に
充電電流Ｉｃを流して充電するための回路であり、例え
ば他励発振型のＤＣ−ＤＣコンバータを使用する。２次
電池としては、鉛蓄電池が一般的であるが、小型で効率
がよい新しいアルカリ蓄電池、例えばニッケル−亜鉛蓄
電池，ニッケル−カドミウム蓄電池，ニッケル−鉄蓄電
池，酸化銀−亜鉛蓄電池などを使用するとよい。
装置は図１に示すように構成されている。すなわち、充
電回路１の出力側に二次電池（蓄電池）２を接続してい
る。この充電回路１は、入力直流電圧を所定の充電電
圧、すなわち充電用にセットされた二次電池２の端子間
電圧以上に昇圧（変換）して出力し、その二次電池２に
充電電流Ｉｃを流して充電するための回路であり、例え
ば他励発振型のＤＣ−ＤＣコンバータを使用する。２次
電池としては、鉛蓄電池が一般的であるが、小型で効率
がよい新しいアルカリ蓄電池、例えばニッケル−亜鉛蓄
電池，ニッケル−カドミウム蓄電池，ニッケル−鉄蓄電
池，酸化銀−亜鉛蓄電池などを使用するとよい。
【００１９】充電回路１の入力側には、図２で説明した
使用済み電池１０の陽極に接する電極ピン３がスイッチ
Ｓ１，逆流防止用の一方向性素子であるダイオードＤ１
及びスイッチＳ２を介して正側入力端子に、使用済み電
池１０の陰極に接する電極ピン４が負側入力端子にそれ
ぞれ接続されている。さらに、電極ピン３，４間を常開
のスイッチＳ２と抵抗値の小さい抵抗Ｒとを介して接続
する放電回路を設けている。また、電極ピン３，４間を
常開のスイッチＳ５と定電流ダイオード等の停電流負荷
を介して接続する定電流負荷回路１１を設けている。
使用済み電池１０の陽極に接する電極ピン３がスイッチ
Ｓ１，逆流防止用の一方向性素子であるダイオードＤ１
及びスイッチＳ２を介して正側入力端子に、使用済み電
池１０の陰極に接する電極ピン４が負側入力端子にそれ
ぞれ接続されている。さらに、電極ピン３，４間を常開
のスイッチＳ２と抵抗値の小さい抵抗Ｒとを介して接続
する放電回路を設けている。また、電極ピン３，４間を
常開のスイッチＳ５と定電流ダイオード等の停電流負荷
を介して接続する定電流負荷回路１１を設けている。
【００２０】これらのスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ５は電子
スイッチ又はリレースイッチであり、制御手段であるマ
イクロコンピュータを用いた制御部５によってそのオン
・オフが制御される。この制御部５は、使用済み電池１
０の電極ピン３側の電圧Ｖｂを計測する機能と、その計
測した電圧から使用済み電池１０の内部抵抗を判別する
機能も有し、ソレノイド３１の駆動回路も備えている。
さらに、オン／オフ制御回路６によってスイッチ（電子
スイッチ）Ｓ３を所定の周期（時間間隔）でオン／オフ
させる。
スイッチ又はリレースイッチであり、制御手段であるマ
イクロコンピュータを用いた制御部５によってそのオン
・オフが制御される。この制御部５は、使用済み電池１
０の電極ピン３側の電圧Ｖｂを計測する機能と、その計
測した電圧から使用済み電池１０の内部抵抗を判別する
機能も有し、ソレノイド３１の駆動回路も備えている。
さらに、オン／オフ制御回路６によってスイッチ（電子
スイッチ）Ｓ３を所定の周期（時間間隔）でオン／オフ
させる。
【００２１】電池保持部３０と、このスイッチＳ３より
入力側の回路及び制御部５は並列に複数組み設けること
ができ、この実施形態では２組設けて使用済み電池１０
を２個同時に処理できるようにしている。オン／オフ制
御回路６とスイッチ（電子スイッチ）Ｓ３及び充電回路
１と二次電池２は１個ずつ設け、各組みで共通に使用す
るようにしている。制御部５も処理能力の高いマイクロ
コンピュータを使用すれば、共通の制御部で複数組みの
制御を行なうことも可能である。
入力側の回路及び制御部５は並列に複数組み設けること
ができ、この実施形態では２組設けて使用済み電池１０
を２個同時に処理できるようにしている。オン／オフ制
御回路６とスイッチ（電子スイッチ）Ｓ３及び充電回路
１と二次電池２は１個ずつ設け、各組みで共通に使用す
るようにしている。制御部５も処理能力の高いマイクロ
コンピュータを使用すれば、共通の制御部で複数組みの
制御を行なうことも可能である。
【００２２】この例では、二次電池２の両端子にダイオ
ードＤ２及びスイッチＳ４を介して負荷７を接続し、二
次電池２に充電された電力を負荷７に供給できるように
している。また、満充電された二次電池２を取り出して
他の機器に装填し、その電源として使用することも可能
である。
ードＤ２及びスイッチＳ４を介して負荷７を接続し、二
次電池２に充電された電力を負荷７に供給できるように
している。また、満充電された二次電池２を取り出して
他の機器に装填し、その電源として使用することも可能
である。
【００２３】次に、この充電装置の動作を図３のフロー
チャート及び図４乃至図６も参照して説明する。なお、
図１におけるスイッチＳ３をオン状態のままにしている
場合について先ず説明する。図２示したように、電池保
持部３０内の放電処理位置にストッパ３２によって使用
済み電池１０が保持され、その陽極と陰極にそれぞれ電
極ピン３，４が接触した状態で、制御部５が図３に示す
フローチャートの処理を開始する。
チャート及び図４乃至図６も参照して説明する。なお、
図１におけるスイッチＳ３をオン状態のままにしている
場合について先ず説明する。図２示したように、電池保
持部３０内の放電処理位置にストッパ３２によって使用
済み電池１０が保持され、その陽極と陰極にそれぞれ電
極ピン３，４が接触した状態で、制御部５が図３に示す
フローチャートの処理を開始する。
【００２４】まず、ステップ１で放電処理位置にある使
用済み電池１０の内部インピーダンスを検出する。それ
には、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ５がオフの状態で電池１
０の端子電圧Ｖｂ（図４のＶｂ1）を計測した後、スイ
ッチＳ５を一定時間（短時間：図４のＴ）だけオンにし
て、定電流負荷回路１１への放電を行なわせ、この時の
電池１０の端子電圧Ｖｂ（図４のＶｂ2）を計測し、再
びスイッチＳ５をオフにする。
用済み電池１０の内部インピーダンスを検出する。それ
には、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ５がオフの状態で電池１
０の端子電圧Ｖｂ（図４のＶｂ1）を計測した後、スイ
ッチＳ５を一定時間（短時間：図４のＴ）だけオンにし
て、定電流負荷回路１１への放電を行なわせ、この時の
電池１０の端子電圧Ｖｂ（図４のＶｂ2）を計測し、再
びスイッチＳ５をオフにする。
【００２５】そして、電圧ドロップΔＶｂ＝Ｖｂ1−Ｖ
ｂ2を算出する。図５に示すように、この電圧ドロップ
ΔＶｂが電池１０の内部インピーダンスＺｉに比例する
ので、このときの電池１０の内部インピーダンスを検出
することができる。次いで、ステップ２でその内部イン
ピーダンスが低インピーダンス（図５でΔＶｂがＶｒ以
下）か否かを判別する。この低インピーダンスとは、電
池１０がニッケル・カドミウム電池あるいはニッケル水
素電池の場合は１Ω以下である。
ｂ2を算出する。図５に示すように、この電圧ドロップ
ΔＶｂが電池１０の内部インピーダンスＺｉに比例する
ので、このときの電池１０の内部インピーダンスを検出
することができる。次いで、ステップ２でその内部イン
ピーダンスが低インピーダンス（図５でΔＶｂがＶｒ以
下）か否かを判別する。この低インピーダンスとは、電
池１０がニッケル・カドミウム電池あるいはニッケル水
素電池の場合は１Ω以下である。
【００２６】低インピーダンスであれば（ステップ２で
Ｙ）、使用済み電池１０の残存電力の利用が可能なの
で、ステップ３で再びスイッチＳ１をオンにして、電池
１０の残存電力を充電回路１に放電させ、充電回路１が
その電圧を昇圧して二次電池２に充電電流Ｉｃを流し、
それを充電する。そしてステップ４で一定時間待って、
ステップ５で再び電池１０の端子電圧を検出する。
Ｙ）、使用済み電池１０の残存電力の利用が可能なの
で、ステップ３で再びスイッチＳ１をオンにして、電池
１０の残存電力を充電回路１に放電させ、充電回路１が
その電圧を昇圧して二次電池２に充電電流Ｉｃを流し、
それを充電する。そしてステップ４で一定時間待って、
ステップ５で再び電池１０の端子電圧を検出する。
【００２７】そして、ステップ６でその検出した電圧が
所定電圧以下か否かを判断し、所定電圧以下になるまで
このステップ４〜６を繰り返し実行し使用済み電池１０
の放電による二次電池２の充電処理を継続する。ステッ
プ５で検出した電圧がステップ６で所定電圧（充電可能
な最低電圧）以下であると判断すると、スイッチＳ１を
オフにして充電処理を終了し、同時にスイッチＳ２をオ
ンにしてそのときの使用済み電池１０の残存電力を抵抗
Ｒを通して強制的に放電させる。
所定電圧以下か否かを判断し、所定電圧以下になるまで
このステップ４〜６を繰り返し実行し使用済み電池１０
の放電による二次電池２の充電処理を継続する。ステッ
プ５で検出した電圧がステップ６で所定電圧（充電可能
な最低電圧）以下であると判断すると、スイッチＳ１を
オフにして充電処理を終了し、同時にスイッチＳ２をオ
ンにしてそのときの使用済み電池１０の残存電力を抵抗
Ｒを通して強制的に放電させる。
【００２８】ステップ８で、その放電が完了するのを待
って、ステップ９でスイッチＳ２をオフにする。そし
て、ソレノイド３１を短時間オンにして、ストッパ３２
を図２に示した電池保持部３０の電池保持位置から一旦
退避させて最下位の処理を完了した電池１０の保持を解
除して、処理済み電池受け部３９内に落下させた後、電
池保持位置へ復帰させ、次の使用済み電池１０を保持さ
せる。そして、再びステップ１からの処理を繰り返す。
って、ステップ９でスイッチＳ２をオフにする。そし
て、ソレノイド３１を短時間オンにして、ストッパ３２
を図２に示した電池保持部３０の電池保持位置から一旦
退避させて最下位の処理を完了した電池１０の保持を解
除して、処理済み電池受け部３９内に落下させた後、電
池保持位置へ復帰させ、次の使用済み電池１０を保持さ
せる。そして、再びステップ１からの処理を繰り返す。
【００２９】使用済み電池１０の残留電力が少ないとき
には、前述の電圧ドロップΔＶｂが大きく、内部インピ
ーダンスが１Ωより高くなる。その場合ステップ３の判
断で否（Ｎ）になり、上述のステップ３〜６をスキップ
してステップ７〜１０の処理を行なう。すなわち、スイ
ッチＳ２をオンにして使用済み電池１０の残存電力を強
制放電させた後、ソレノイド３１を短時間オンにして、
その電池１０を処理済み電池受け部３９へ落下させ、次
の使用済み電池１０を放電処理位置に保持させる。そし
てステップ１からの処理を繰り返す。
には、前述の電圧ドロップΔＶｂが大きく、内部インピ
ーダンスが１Ωより高くなる。その場合ステップ３の判
断で否（Ｎ）になり、上述のステップ３〜６をスキップ
してステップ７〜１０の処理を行なう。すなわち、スイ
ッチＳ２をオンにして使用済み電池１０の残存電力を強
制放電させた後、ソレノイド３１を短時間オンにして、
その電池１０を処理済み電池受け部３９へ落下させ、次
の使用済み電池１０を放電処理位置に保持させる。そし
てステップ１からの処理を繰り返す。
【００３０】このようにして、各電池保持部３０内に収
納された各使用済み電池１０に対して、順次その残存電
力を放電させて二次電池２を充電させて利用できるよう
にし、その後に残ったわずかな電力も強制放電させて、
安全な状態で排出することができる。また、残存電力が
少なくて二次電池２の充電に利用できない場合には、そ
の残存電力を強制放電させて安全な状態にして排出す
る。二次電池２に充電された電力は、負荷７を駆動する
ために使用したり、その二次電池２を取り出して他の機
器に装填してその電源として使用することもできる。
納された各使用済み電池１０に対して、順次その残存電
力を放電させて二次電池２を充電させて利用できるよう
にし、その後に残ったわずかな電力も強制放電させて、
安全な状態で排出することができる。また、残存電力が
少なくて二次電池２の充電に利用できない場合には、そ
の残存電力を強制放電させて安全な状態にして排出す
る。二次電池２に充電された電力は、負荷７を駆動する
ために使用したり、その二次電池２を取り出して他の機
器に装填してその電源として使用することもできる。
【００３１】ところで、使用済み電池１０の放電による
二次電池２の充電処理中に、図１に示したスイッチＳ３
をオン／オフ制御回路６によって所定の周期あるいは周
波数でオン・オフさせると、図６に示すように、電池１
０の端子電圧Ｖｂが、スイッチＳ１がオンの期間には放
電により低下するが、オフの期間に回復して上昇し、連
続的に放電させるよりも端子電圧Ｖｂの低下が遅くな
り、それだけ残留電力の利用効率を高めることができ
る。このオン／オフ周波数は、１ＫＨｚ〜１０ＫＨｚ程
度が適当である。
二次電池２の充電処理中に、図１に示したスイッチＳ３
をオン／オフ制御回路６によって所定の周期あるいは周
波数でオン・オフさせると、図６に示すように、電池１
０の端子電圧Ｖｂが、スイッチＳ１がオンの期間には放
電により低下するが、オフの期間に回復して上昇し、連
続的に放電させるよりも端子電圧Ｖｂの低下が遅くな
り、それだけ残留電力の利用効率を高めることができ
る。このオン／オフ周波数は、１ＫＨｚ〜１０ＫＨｚ程
度が適当である。
【００３２】なお、充電処理を行なうときにのみ、各制
御部５からの信号によって昇圧充電回路１を動作させる
ようにし、いずれの制御部５からも動作指令の信号がな
いときには充電回路１が動作を停止（例えば、発振回路
をＯＦＦにする）するようにするとよい。
御部５からの信号によって昇圧充電回路１を動作させる
ようにし、いずれの制御部５からも動作指令の信号がな
いときには充電回路１が動作を停止（例えば、発振回路
をＯＦＦにする）するようにするとよい。
【００３３】また、二次電池２に対しても、図２に示し
た電池保持部３０と同様な電池保持部を設け、そこに未
充電の状態で複数個まとめて収納し、それを１個づつ順
次充電位置でその両極端子がそれぞれ各電極ピンと接続
する状態で保持して充電し、満充電になった二次電池２
の保持を解除して、順次充電済み二次電池収納部へ落下
させたり、取出口へ送出するようにすることもできる。
た電池保持部３０と同様な電池保持部を設け、そこに未
充電の状態で複数個まとめて収納し、それを１個づつ順
次充電位置でその両極端子がそれぞれ各電極ピンと接続
する状態で保持して充電し、満充電になった二次電池２
の保持を解除して、順次充電済み二次電池収納部へ落下
させたり、取出口へ送出するようにすることもできる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、使用済みで不要になった電池の残存電力を有効に
利用して二次電池を充電し、電気エネルギーとして使用
できるようにするので、資源の利用率を高めることがで
きる。最終的に廃棄する使用済み電池の残存電力を強制
放電させてしまうので、廃棄した電池が不慮の短絡など
を起こしても、火災の原因になるような発熱を生じたり
作業者が感電したりする恐れがなくなり、安全性を向上
させることができる。
れば、使用済みで不要になった電池の残存電力を有効に
利用して二次電池を充電し、電気エネルギーとして使用
できるようにするので、資源の利用率を高めることがで
きる。最終的に廃棄する使用済み電池の残存電力を強制
放電させてしまうので、廃棄した電池が不慮の短絡など
を起こしても、火災の原因になるような発熱を生じたり
作業者が感電したりする恐れがなくなり、安全性を向上
させることができる。
【００３５】また、使用済み電池の残留電力を利用可能
かどうかを、その内部インピーダンスを検出して判別
し、使用不能な場合には直ちにその残留電力を強制放電
して排出するので、無駄な充電処理を行なうことがなく
なり、処理効率が向上する。
かどうかを、その内部インピーダンスを検出して判別
し、使用不能な場合には直ちにその残留電力を強制放電
して排出するので、無駄な充電処理を行なうことがなく
なり、処理効率が向上する。
【図１】この発明による充電装置の一実施形態を示す回
路図である。
路図である。
【図２】同じくその電池保持部及び処理済み電池受け部
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図３】図１における制御部５による処理のフローチャ
ートである。
ートである。
【図４】使用済み電池の内部インピーダンス検出のため
の端子電圧の電圧ドロップ計測の説明に供する波形図で
ある。
の端子電圧の電圧ドロップ計測の説明に供する波形図で
ある。
【図５】電圧ドロップΔＶｂと内部インピーダンスＺｉ
の関係を示す線図である。
の関係を示す線図である。
【図６】図１におけるスイッチＳ３をオン・オフした場
合の使用済み電池の端子電圧の変化を示す波形図であ
る。
合の使用済み電池の端子電圧の変化を示す波形図であ
る。
１：充電回路 ２：二次電池 ３，４：電極ピン ５：制御部（制御手段） ６：オン／オフ制御回路 ７：負荷 １０：使用済み電池 ３０：電池保持部 ３１：ソレノイド ３２：ストッパ（保持部材） ３９：処理済み電池受け部 Ｓ１〜Ｓ４：スイッチ Ｄ１，Ｄ２：ダイオード（一方向性素子） Ｒ：抵抗値の小さい抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎坂 直久 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 遠藤 乃之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 内田 司郎 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 後藤 恭貴 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内
Claims (7)
- 【請求項１】 複数個の使用済み電池を排出可能に保持
する保持部材と該保持部材に保持された電池の陽極と陰
極の各端子に当接する対の電極とを備えた電池保持部
と、 該電池保持部に保持された使用済み電池によって前記対
の電極に印加される直流電圧を所定の充電電圧に変換し
て充電用二次電池に充電電流を流し、該二次電池を充電
する充電回路と、 前記対の電極に陽極と陰極の各端子が当接した使用済み
電池の内部インピーダンスを検出し、その検出した内部
インピーダンスが予め設定した値以下でない場合は前記
保持部材による当該電池の保持を解除させて前記電池保
持部から排出させる制御手段とを備えたことを特徴とす
るを使用済み電池による充電装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の使用済み電池による充電
装置において、前記対の電極と前記充電回路の入力側と
を接続する回路中に、前記使用済み電池による放電電流
を流す方向に順方向となるように一方向性素子介挿した
ことを特徴とする使用済み電池による充電装置。 - 【請求項３】 前記制御手段が、前記使用済み電池によ
る二次電池の充電開始後、該使用済み電池の端子電圧を
監視し、その電圧が予め設定した所定電圧以下になった
ときには充電動作を停止させ、前記保持部材による当該
電池の保持を解除させて前記電池保持部から排出させる
手段も有していることを特徴とする請求項１又は２記載
の使用済み電池による充電装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一項記載の使
用済み電池による充電装置において、前記対の電極間を
常開のスイッチと抵抗を介して接続する放電回路を設
け、前記制御手段が、前記保持部材による当該電池の保
持を解除させて前記電池保持部から排出させる前に、前
記スイッチを閉じて前記放電回路によって当該電池を強
制的に放電させる手段も有することを特徴とする使用済
み電池による充電装置。 - 【請求項５】 前記電池保持部を複数備え、その各電池
保持部に対応してそれぞれ前記制御手段を設け、前記二
次電池を充電する充電回路は共通に１個だけ設けたこと
を特徴とする請求項１記載の使用済み電池による充電装
置。 - 【請求項６】 前記電池保持部を複数備え、その各電池
保持部に対応してそれぞれ前記放電回路及び制御手段を
設け、前記二次電池を充電する充電回路は共通に１個だ
け設けたことを特徴とする請求項４記載の使用済み電池
による充電装置。 - 【請求項７】 前記充電回路の入力側に前記使用済み電
池による放電電圧入力線を所定の周期で開閉する手段を
設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項
に記載の使用済み電池による充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31188095A JP3474043B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 使用済み電池による充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31188095A JP3474043B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 使用済み電池による充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09153377A true JPH09153377A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3474043B2 JP3474043B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=18022529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31188095A Expired - Lifetime JP3474043B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 使用済み電池による充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3474043B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012230819A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Kmr Systems:Kk | 電力回収装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08308122A (ja) * | 1995-05-10 | 1996-11-22 | Ricoh Co Ltd | 使用済み電池による充電装置 |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP31188095A patent/JP3474043B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08308122A (ja) * | 1995-05-10 | 1996-11-22 | Ricoh Co Ltd | 使用済み電池による充電装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012230819A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Kmr Systems:Kk | 電力回収装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3474043B2 (ja) | 2003-12-08 |
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