JPH10150727A - 充電装置 - Google Patents
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- JPH10150727A JPH10150727A JP8323392A JP32339296A JPH10150727A JP H10150727 A JPH10150727 A JP H10150727A JP 8323392 A JP8323392 A JP 8323392A JP 32339296 A JP32339296 A JP 32339296A JP H10150727 A JPH10150727 A JP H10150727A
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- H02J7/60—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
- H02J7/663—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements using battery or load disconnect circuits
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- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/60—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
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- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
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- H02J7/90—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/971—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
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- H02J7/977—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
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- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な構成で、蓄電池パック内のサーモスタ
ットの故障による充電完了後の過充電、及び、蓄電池短
絡時の過電流を確実に防止し得る充電装置を提供する。 【解決手段】 自己保持型プロテクタ４０を蓄電池パッ
ク５０の嵌入孔１２の近傍に配設してある。このため、
蓄電池パック５０が過充電となって発熱した際に、設定
温度にて自己保持型プロテクタのバイメタル４２が断と
なり、蓄電池パックへの電力供給を停止する。ここで、
バイメタル４２が断となると、自己保持型プロテクタの
ＰＣＴ４４側に電流が流れて発熱し、該バイメタルを温
め断状態を維持させる。同様に、蓄電池Ｂが短絡して、
該蓄電池パック５０に大きな電流が流れた際にも、バイ
メタル４０が断となり、蓄電池パックへの電力供給を停
止する。
ットの故障による充電完了後の過充電、及び、蓄電池短
絡時の過電流を確実に防止し得る充電装置を提供する。 【解決手段】 自己保持型プロテクタ４０を蓄電池パッ
ク５０の嵌入孔１２の近傍に配設してある。このため、
蓄電池パック５０が過充電となって発熱した際に、設定
温度にて自己保持型プロテクタのバイメタル４２が断と
なり、蓄電池パックへの電力供給を停止する。ここで、
バイメタル４２が断となると、自己保持型プロテクタの
ＰＣＴ４４側に電流が流れて発熱し、該バイメタルを温
め断状態を維持させる。同様に、蓄電池Ｂが短絡して、
該蓄電池パック５０に大きな電流が流れた際にも、バイ
メタル４０が断となり、蓄電池パックへの電力供給を停
止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄電池パックを充
電する充電装置に関し、特に、定電流型以外の充電装置
に関するものである。
電する充電装置に関し、特に、定電流型以外の充電装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、電動工具等の電源に繰り返し使用
可能な蓄電池が用いられている。ここで、該蓄電池に大
電流を流すことにより急速充電を行う充電装置が種々開
発されている。充電装置は、色々な方法により蓄電池パ
ックの満充電を検出しているが、この１つに蓄電池パッ
ク側にサーモスタットを配設する方式がある。この方式
では、満充電後に更に電流が流れ該蓄電池が発熱する
と、サーモスタットが開く。この蓄電池パック側のサー
モスタットの作動を充電装置側で検出して、蓄電池パッ
クへの電力供給を停止している。
可能な蓄電池が用いられている。ここで、該蓄電池に大
電流を流すことにより急速充電を行う充電装置が種々開
発されている。充電装置は、色々な方法により蓄電池パ
ックの満充電を検出しているが、この１つに蓄電池パッ
ク側にサーモスタットを配設する方式がある。この方式
では、満充電後に更に電流が流れ該蓄電池が発熱する
と、サーモスタットが開く。この蓄電池パック側のサー
モスタットの作動を充電装置側で検出して、蓄電池パッ
クへの電力供給を停止している。
【０００３】上記方式においては、蓄電池パックの端子
間が瞬間的に短絡した際に該サーモスタットが故障する
ことがある。ここで、蓄電池パック側のサーモスタット
が故障して、蓄電池パックでの発熱が検知できなくなる
と、充電電流を流し続けて蓄電池を故障させる原因とな
る。このため、蓄電池パックのサーモスタットを用いる
方式においても、充電装置側に安全装置として、温度ヒ
ューズ等の温度検出用の素子を設けることが一般的に行
われている。
間が瞬間的に短絡した際に該サーモスタットが故障する
ことがある。ここで、蓄電池パック側のサーモスタット
が故障して、蓄電池パックでの発熱が検知できなくなる
と、充電電流を流し続けて蓄電池を故障させる原因とな
る。このため、蓄電池パックのサーモスタットを用いる
方式においても、充電装置側に安全装置として、温度ヒ
ューズ等の温度検出用の素子を設けることが一般的に行
われている。
【０００４】一方、蓄電池パックは、繰り返し使用され
た際に、該蓄電池パックを構成する複数の蓄電池の内の
幾つかが短絡することがある。ここで、蓄電池に短絡が
発生すると、定電流型以外の充電装置では大きな電流が
流れ、充電回路に故障を発生することとなる。このた
め、充電装置には、過電流検出用の素子として、例え
ば、電流ヒューズ、手動復帰型オーバーカーレントリレ
ー等が配設されている。
た際に、該蓄電池パックを構成する複数の蓄電池の内の
幾つかが短絡することがある。ここで、蓄電池に短絡が
発生すると、定電流型以外の充電装置では大きな電流が
流れ、充電回路に故障を発生することとなる。このた
め、充電装置には、過電流検出用の素子として、例え
ば、電流ヒューズ、手動復帰型オーバーカーレントリレ
ー等が配設されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の充電装置においては、過充電時の発熱を検知する温度
検出用の素子と、過電流を検知するための過電流検出用
素子とを別々に設けていたため、構造が複雑であった。
また、過電流検出用素子として電流ヒューズを用いた場
合には、該ヒューズが溶断した際には交換が必要とな
り、また、手動復帰型オーバーカーレントリレーを用い
た場合には、該リレーが作動した際に、復帰スイッチを
リセットする操作が必要となった。
の充電装置においては、過充電時の発熱を検知する温度
検出用の素子と、過電流を検知するための過電流検出用
素子とを別々に設けていたため、構造が複雑であった。
また、過電流検出用素子として電流ヒューズを用いた場
合には、該ヒューズが溶断した際には交換が必要とな
り、また、手動復帰型オーバーカーレントリレーを用い
た場合には、該リレーが作動した際に、復帰スイッチを
リセットする操作が必要となった。
【０００６】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、簡易な
構成で、蓄電池パック内のサーモスタットの故障による
充電完了後の過充電、及び、蓄電池短絡時の過電流を確
実に防止し得る充電装置を提供することにある。
なされたものであり、その目的とするところは、簡易な
構成で、蓄電池パック内のサーモスタットの故障による
充電完了後の過充電、及び、蓄電池短絡時の過電流を確
実に防止し得る充電装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の充電装置では、入力端子を備える蓄電池
パックを嵌入する嵌入孔と、該嵌入孔に配設され、前記
蓄電池パック側の入力端子へ接続するための出力端子と
を備え、交流電源を所定電位の直流電圧に変換し前記出
力端子に印加して蓄電池パックを充電する充電装置であ
って、温度あるいは電流で断となる第１の素子と、この
状態を微小な電流で保持する機能を有する第２の素子と
を並列に接続した構造の自己保持型プロテクタを、前記
嵌入孔の近傍に配設し、前記自己保持型プロテクタを、
前記交流電源と前記出力端子との間に接続したことを技
術的特徴とする。
め、請求項１の充電装置では、入力端子を備える蓄電池
パックを嵌入する嵌入孔と、該嵌入孔に配設され、前記
蓄電池パック側の入力端子へ接続するための出力端子と
を備え、交流電源を所定電位の直流電圧に変換し前記出
力端子に印加して蓄電池パックを充電する充電装置であ
って、温度あるいは電流で断となる第１の素子と、この
状態を微小な電流で保持する機能を有する第２の素子と
を並列に接続した構造の自己保持型プロテクタを、前記
嵌入孔の近傍に配設し、前記自己保持型プロテクタを、
前記交流電源と前記出力端子との間に接続したことを技
術的特徴とする。
【０００８】また、請求項２の充電装置では、請求項１
において、前記自己保持型プロテクタを、前記嵌入孔の
底面へ押し当てたことを技術的特徴とする。
において、前記自己保持型プロテクタを、前記嵌入孔の
底面へ押し当てたことを技術的特徴とする。
【０００９】また、請求項３の充電装置では、請求項１
において、前記自己保持型プロテクタを、前記嵌入孔の
側壁に沿って配設したことを技術的特徴とする。
において、前記自己保持型プロテクタを、前記嵌入孔の
側壁に沿って配設したことを技術的特徴とする。
【００１０】請求項１の充電装置では、自己保持型プロ
テクタを嵌入孔の近傍に配設してある。このため、蓄電
池パックが過充電となって発熱した際に、設定温度にて
自己保持型プロテクタの第１の素子が断となり、蓄電池
パックへの電力供給を停止する。ここで、第１の素子が
断となると、自己保持型プロテクタの第２の素子側に電
流が流れ、該第１の素子の断状態を維持させる。同様
に、蓄電池パックの蓄電池が短絡して、該蓄電池パック
に大きな電流が流れた際にも、自己保持型プロテクタの
第１の素子が断となり、蓄電池パックへの電力供給を停
止する。ここで、蓄電池パックを嵌入孔から外すことに
より、自己保持型プロテクタへ電流が流れなくなり、第
１の素子が復帰、即ち、リセットする。
テクタを嵌入孔の近傍に配設してある。このため、蓄電
池パックが過充電となって発熱した際に、設定温度にて
自己保持型プロテクタの第１の素子が断となり、蓄電池
パックへの電力供給を停止する。ここで、第１の素子が
断となると、自己保持型プロテクタの第２の素子側に電
流が流れ、該第１の素子の断状態を維持させる。同様
に、蓄電池パックの蓄電池が短絡して、該蓄電池パック
に大きな電流が流れた際にも、自己保持型プロテクタの
第１の素子が断となり、蓄電池パックへの電力供給を停
止する。ここで、蓄電池パックを嵌入孔から外すことに
より、自己保持型プロテクタへ電流が流れなくなり、第
１の素子が復帰、即ち、リセットする。
【００１１】請求項１の発明では、過電流及び温度にて
電流を断とする自己保持型プロテクタを用いるため、過
電流保護用の素子と温度保護用の素子とを別々に設ける
必要がなく、構造が簡易となり、また、廉価に構成でき
る。更に、過電流保護用のオーバーカーレントリレーと
異なり、復帰スイッチを操作することなく、蓄電池パッ
クを嵌入孔から外すことのみでリセットできる。
電流を断とする自己保持型プロテクタを用いるため、過
電流保護用の素子と温度保護用の素子とを別々に設ける
必要がなく、構造が簡易となり、また、廉価に構成でき
る。更に、過電流保護用のオーバーカーレントリレーと
異なり、復帰スイッチを操作することなく、蓄電池パッ
クを嵌入孔から外すことのみでリセットできる。
【００１２】請求項２の発明では、自己保持型プロテク
タを蓄電池パック収容用の嵌入孔の底面に配設してある
ため、蓄電池パックで発生した熱を効率的に自己保持型
プロテクタ側へ伝導させ、該自己保持型プロテクタを短
時間で動作させることができる。
タを蓄電池パック収容用の嵌入孔の底面に配設してある
ため、蓄電池パックで発生した熱を効率的に自己保持型
プロテクタ側へ伝導させ、該自己保持型プロテクタを短
時間で動作させることができる。
【００１３】請求項３の発明では、自己保持型プロテク
タを蓄電池パック収容用の嵌入孔の側壁に沿って配設し
てあるため、蓄電池パックで発生した熱を効率的に自己
保持型プロテクタ側へ伝導させ、該自己保持型プロテク
タを短時間で動作させることができる。
タを蓄電池パック収容用の嵌入孔の側壁に沿って配設し
てあるため、蓄電池パックで発生した熱を効率的に自己
保持型プロテクタ側へ伝導させ、該自己保持型プロテク
タを短時間で動作させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施態
様について図を参照して説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る充電装置１０を示し。図２は、該充電装
置１０によって充電される蓄電池パック５０を示し、図
３は、該蓄電池パック５０により駆動される電池ドリル
７０を示している。
様について図を参照して説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る充電装置１０を示し。図２は、該充電装
置１０によって充電される蓄電池パック５０を示し、図
３は、該蓄電池パック５０により駆動される電池ドリル
７０を示している。
【００１５】図２に示すように蓄電池を内蔵する蓄電池
パック５０は、略円筒状に形成された嵌入部５２と、略
角柱状に形成された基部５６とから成り、該嵌入部５２
の側方には、キー状のキー部５４が形成され、上部に
は、蓄電池の正極側に接続された第１入力端子ｔ１と、
負極側に接続された第２入力端子ｔ２と、該負極側にサ
ーモスタットを介して接続された第３端子ｔ３とが配設
されている。
パック５０は、略円筒状に形成された嵌入部５２と、略
角柱状に形成された基部５６とから成り、該嵌入部５２
の側方には、キー状のキー部５４が形成され、上部に
は、蓄電池の正極側に接続された第１入力端子ｔ１と、
負極側に接続された第２入力端子ｔ２と、該負極側にサ
ーモスタットを介して接続された第３端子ｔ３とが配設
されている。
【００１６】図１に示すように、該蓄電池パック５０を
充電する充電装置１０には、蓄電池パック５０の嵌入部
５２を嵌入するための嵌入孔１２が形成されており、嵌
入孔１２の側壁には、該嵌入部５２のキー部５４を導入
するためのキー溝１４が形成されている。該嵌入孔１２
は、該充電装置１０を形成する筐体１８と一体的に樹脂
成形されている。本実施態様では、蓄電池パック５０の
嵌入部５２にキー部５４を設け、充電装置１０の嵌入孔
１２にキー溝１４を形成することにより、蓄電池パック
５０が誤った方向に装着されることを防いでいる。ここ
で、嵌入孔１２の底部には、上記蓄電池パック５０の第
１乃至第３端子ｔ１、ｔ２、ｔ３と当接するための図示
しない第１乃至第３出力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が配設さ
れている。この充電装置１０の上部には、充電中を表示
するためのＬＥＤランプ３０が配設されている。
充電する充電装置１０には、蓄電池パック５０の嵌入部
５２を嵌入するための嵌入孔１２が形成されており、嵌
入孔１２の側壁には、該嵌入部５２のキー部５４を導入
するためのキー溝１４が形成されている。該嵌入孔１２
は、該充電装置１０を形成する筐体１８と一体的に樹脂
成形されている。本実施態様では、蓄電池パック５０の
嵌入部５２にキー部５４を設け、充電装置１０の嵌入孔
１２にキー溝１４を形成することにより、蓄電池パック
５０が誤った方向に装着されることを防いでいる。ここ
で、嵌入孔１２の底部には、上記蓄電池パック５０の第
１乃至第３端子ｔ１、ｔ２、ｔ３と当接するための図示
しない第１乃至第３出力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が配設さ
れている。この充電装置１０の上部には、充電中を表示
するためのＬＥＤランプ３０が配設されている。
【００１７】図３に示すように、電池ドリル７０は、蓄
電池パック５０の嵌入部５２を嵌入する嵌入孔７２が形
成されており、蓄電池パック５０の第１入力端子ｔ１及
び第２入力端子ｔ２から電力の供給を受けて、図示しな
いモータによりチャック７６を回動するように構成され
ている。この電池ドリル７０を使用する際には、複数の
蓄電池パック５０の内の充電の完了したものを順次用い
ることにより、連続して作業を続け得るようにする。ま
た、本実施態様の充電装置１０は、蓄電池パック５０を
急速充電し得るよう構成されている。
電池パック５０の嵌入部５２を嵌入する嵌入孔７２が形
成されており、蓄電池パック５０の第１入力端子ｔ１及
び第２入力端子ｔ２から電力の供給を受けて、図示しな
いモータによりチャック７６を回動するように構成され
ている。この電池ドリル７０を使用する際には、複数の
蓄電池パック５０の内の充電の完了したものを順次用い
ることにより、連続して作業を続け得るようにする。ま
た、本実施態様の充電装置１０は、蓄電池パック５０を
急速充電し得るよう構成されている。
【００１８】本実施態様の充電装置の動作に説明に先立
ち、蓄電池パック５０の過充電時の発熱と、蓄電池パッ
ク短絡時の過電流とを検知し、電流を遮断（制限）する
ための自己保持型プロテクタの構成及び動作について図
６を参照して説明する。この自己保持型プロテクタ４０
は、図示しない容器内に収容したバイメタル４２と正特
性サーミスタ（ＰＴＣ）４４とを並列に接続して成る。
このバイメタル４２は、設定値以上の電流が流された際
には、図６（Ｂ）に示すように断状態となる。また同様
に、バイメタル４２は、設定値以上の温度まで過熱され
ると断状態となる。
ち、蓄電池パック５０の過充電時の発熱と、蓄電池パッ
ク短絡時の過電流とを検知し、電流を遮断（制限）する
ための自己保持型プロテクタの構成及び動作について図
６を参照して説明する。この自己保持型プロテクタ４０
は、図示しない容器内に収容したバイメタル４２と正特
性サーミスタ（ＰＴＣ）４４とを並列に接続して成る。
このバイメタル４２は、設定値以上の電流が流された際
には、図６（Ｂ）に示すように断状態となる。また同様
に、バイメタル４２は、設定値以上の温度まで過熱され
ると断状態となる。
【００１９】バイメタル４２が図６（Ａ）に示すように
接状態にあるときには、バイメタル４２の抵抗値が正特
性サーミスタ４４よりも低いため、正特性サーミスタ４
４側には僅かな電流しか流れない。ここで バイメタル
４２が図６（Ｂ）に示すように断状態になると、正特性
サーミスタ４４側に相対的に大きな電流が流れ、正特性
サーミスタ４４の温度を高める。この正特性サーミスタ
４４の発熱によって、バイメタル４２が熱せられ、断状
態を自己保持する。
接状態にあるときには、バイメタル４２の抵抗値が正特
性サーミスタ４４よりも低いため、正特性サーミスタ４
４側には僅かな電流しか流れない。ここで バイメタル
４２が図６（Ｂ）に示すように断状態になると、正特性
サーミスタ４４側に相対的に大きな電流が流れ、正特性
サーミスタ４４の温度を高める。この正特性サーミスタ
４４の発熱によって、バイメタル４２が熱せられ、断状
態を自己保持する。
【００２０】ここで、図５（Ａ）を参照して上記自己保
持型プロテクタ４０の配置場所について詳述する。図５
（Ａ）は、図１に示す充電装置１０のＡ−Ａ断面を示し
ている。ここで、図５（Ａ）では、充電装置１０の嵌入
孔１２に蓄電池パック５０が収容された状態を示してい
る。該充電装置１０内には、図４に示す回路構成を載置
する基板２０が収容されている。該基板２０の上面に
は、可撓性を有するスポンジ２４が配設されている。そ
して、該スポンジ２４と、嵌入孔１２の底面１２ａとの
間には、自己保持型プロテクタ４０が挟持されている。
即ち、可撓性を有するスポンジ２４にて、自己保持型プ
ロテクタ４０を嵌入孔１２の底面１２ａ側に押し当て保
持することにより、蓄電池パック５０を嵌入孔１２に装
填する際に、底面１２ａが撓んでも、この撓みをスポン
ジ２４に吸収させ、自己保持型プロテクタ４０に無理な
力が加わり故障しないよう構成してある。該自己保持型
プロテクタ４０は、基板２０側へリード線４６を介して
接続されている。
持型プロテクタ４０の配置場所について詳述する。図５
（Ａ）は、図１に示す充電装置１０のＡ−Ａ断面を示し
ている。ここで、図５（Ａ）では、充電装置１０の嵌入
孔１２に蓄電池パック５０が収容された状態を示してい
る。該充電装置１０内には、図４に示す回路構成を載置
する基板２０が収容されている。該基板２０の上面に
は、可撓性を有するスポンジ２４が配設されている。そ
して、該スポンジ２４と、嵌入孔１２の底面１２ａとの
間には、自己保持型プロテクタ４０が挟持されている。
即ち、可撓性を有するスポンジ２４にて、自己保持型プ
ロテクタ４０を嵌入孔１２の底面１２ａ側に押し当て保
持することにより、蓄電池パック５０を嵌入孔１２に装
填する際に、底面１２ａが撓んでも、この撓みをスポン
ジ２４に吸収させ、自己保持型プロテクタ４０に無理な
力が加わり故障しないよう構成してある。該自己保持型
プロテクタ４０は、基板２０側へリード線４６を介して
接続されている。
【００２１】また、該自己保持型プロテクタ４０を底面
１２ａに押し当てることにより、蓄電池パック５０で発
生した熱を効率的に自己保持型プロテクタ４０側へ伝導
させる。この際に、該自己保持型プロテクタ４０を多孔
室で空気を含み、断熱性の高いスポンジ２４にて支持し
ているため、熱が基板２０側に逃げ難く、該自己保持型
プロテクタを短時間で動作させることができる。なお、
この実施態様では、自己保持型プロテクタ４０を底面１
２ａ側へ押し当てる弾性部材として、スポンジ２４を用
いているが、この代わりに、ゴム、合成樹脂等の可撓性
を有する部材を用いることもできる。
１２ａに押し当てることにより、蓄電池パック５０で発
生した熱を効率的に自己保持型プロテクタ４０側へ伝導
させる。この際に、該自己保持型プロテクタ４０を多孔
室で空気を含み、断熱性の高いスポンジ２４にて支持し
ているため、熱が基板２０側に逃げ難く、該自己保持型
プロテクタを短時間で動作させることができる。なお、
この実施態様では、自己保持型プロテクタ４０を底面１
２ａ側へ押し当てる弾性部材として、スポンジ２４を用
いているが、この代わりに、ゴム、合成樹脂等の可撓性
を有する部材を用いることもできる。
【００２２】ここで、図４を参照して、第１実施態様に
係る充電装置１０と、蓄電池パック５０の構成について
説明する。蓄電池パック５０は、約７．２Ｖを発生する
６個のニッケルカドニウム蓄電池Ｂと、該蓄電池Ｂの充
電完了による発熱によって開となるサーモスタットＴＨ
とが内蔵されている。この蓄電池パック５０には、蓄電
池Ｂの正極側に接続された第１入力端子ｔ１と、負極側
に接続された第２入力端子ｔ２と、該負極側にサーモス
タットＴＨを介して接続された第３端子ｔ３とが設けら
れている。
係る充電装置１０と、蓄電池パック５０の構成について
説明する。蓄電池パック５０は、約７．２Ｖを発生する
６個のニッケルカドニウム蓄電池Ｂと、該蓄電池Ｂの充
電完了による発熱によって開となるサーモスタットＴＨ
とが内蔵されている。この蓄電池パック５０には、蓄電
池Ｂの正極側に接続された第１入力端子ｔ１と、負極側
に接続された第２入力端子ｔ２と、該負極側にサーモス
タットＴＨを介して接続された第３端子ｔ３とが設けら
れている。
【００２３】他方、充電装置１０は、１００Ｖの商用交
流電力を１０Ｖ程度の直流に変換して第１出力端子Ｔ１
側に正極の電位を、また、第３出力端子Ｔ３側に負極の
電位を印加する。該充電装置１０では、トランス４８に
て商用交流電力を降圧し、ダイオードブリッジ３２へ印
加するようになっている。このトランス４８とダイオー
ドブリッジ３２との間には、蓄電池パック５０の過充電
時の発熱と、蓄電池パック短絡時の過電流とを検知して
電流を遮断（制限）する、図６を参照して上述した自己
保持型プロテクタ４０が配設されている。
流電力を１０Ｖ程度の直流に変換して第１出力端子Ｔ１
側に正極の電位を、また、第３出力端子Ｔ３側に負極の
電位を印加する。該充電装置１０では、トランス４８に
て商用交流電力を降圧し、ダイオードブリッジ３２へ印
加するようになっている。このトランス４８とダイオー
ドブリッジ３２との間には、蓄電池パック５０の過充電
時の発熱と、蓄電池パック短絡時の過電流とを検知して
電流を遮断（制限）する、図６を参照して上述した自己
保持型プロテクタ４０が配設されている。
【００２４】該ダイオードブリッジ３２の出力端子Ｏ１
は、正側の第１出力端子Ｔ１側に接続され、他方の出力
端子Ｏ２は、ＳＣＲを介して負側の第３出力端子Ｔ３側
に接続され、両端子間に整流した１０Ｖの直流電位を印
加する。該ダイオードブリッジ３２の自己保持型プロテ
クタ４０側の入力端子Ｉ１は、トランジスタＴＲのエミ
ッタと接続されている。このトランジスタＴＲのベース
は、抵抗Ｒ１を介してダイオードブリッジ３２の出力端
子Ｏ１と接続されている。ここで、蓄電池パック５０に
ダイオードブリッジ３２から充電電流が流されていると
きには、ダイオードブリッジ３２での入力端子Ｉ１−出
力端子Ｏ１間の順方向電圧降下が、トランジスタＴＲで
の電圧降下よりも大きくなるため、該トランジスタＴＲ
が通電し、図１を参照して上述した充電中を示すＬＥＤ
ランプ３０が点灯する。
は、正側の第１出力端子Ｔ１側に接続され、他方の出力
端子Ｏ２は、ＳＣＲを介して負側の第３出力端子Ｔ３側
に接続され、両端子間に整流した１０Ｖの直流電位を印
加する。該ダイオードブリッジ３２の自己保持型プロテ
クタ４０側の入力端子Ｉ１は、トランジスタＴＲのエミ
ッタと接続されている。このトランジスタＴＲのベース
は、抵抗Ｒ１を介してダイオードブリッジ３２の出力端
子Ｏ１と接続されている。ここで、蓄電池パック５０に
ダイオードブリッジ３２から充電電流が流されていると
きには、ダイオードブリッジ３２での入力端子Ｉ１−出
力端子Ｏ１間の順方向電圧降下が、トランジスタＴＲで
の電圧降下よりも大きくなるため、該トランジスタＴＲ
が通電し、図１を参照して上述した充電中を示すＬＥＤ
ランプ３０が点灯する。
【００２５】ここで、蓄電池パック５０のサーモスタッ
トＴＨが開状態になるまでは、第３出力端子Ｔ３に接続
されたサイリスタＳＣＲには蓄電池パック５０からの電
流が流れる。この状態においては、第２端子Ｔ２からの
電流がダイオードＤ２、抵抗Ｒ２、コンデンサＣ２を介
してサイリスタＳＣＲのゲートに流入して、該サイリス
タＳＣＲを通電状態にすることで、蓄電池パック５０へ
の充電電流が流し続けられる。
トＴＨが開状態になるまでは、第３出力端子Ｔ３に接続
されたサイリスタＳＣＲには蓄電池パック５０からの電
流が流れる。この状態においては、第２端子Ｔ２からの
電流がダイオードＤ２、抵抗Ｒ２、コンデンサＣ２を介
してサイリスタＳＣＲのゲートに流入して、該サイリス
タＳＣＲを通電状態にすることで、蓄電池パック５０へ
の充電電流が流し続けられる。
【００２６】そして、蓄電池パック５０が満充電となる
と、該蓄電池パックの温度が高まり、サーモスタットＴ
Ｈが開放する。これにより、第３出力端子Ｔ３に蓄電池
パック５０からの電位が印加されなくなり、該サイリス
タＳＣＲが非通電状態となって、蓄電池パック５０への
充電を停止する。この際に、ダイオードＤ２からの電流
によってコンデンサＣ２が充電される。そして、蓄電池
パックへの通電が停止されることにより、サーモスタッ
トＴＨが冷却されて再び接続しても、コンデンサＣ２が
充電されているため、第２端子Ｔ２からの電流が該サイ
リスタＳＣＲのゲートに流入しなくなり、蓄電池パック
５０への充電の再開が防がれる。
と、該蓄電池パックの温度が高まり、サーモスタットＴ
Ｈが開放する。これにより、第３出力端子Ｔ３に蓄電池
パック５０からの電位が印加されなくなり、該サイリス
タＳＣＲが非通電状態となって、蓄電池パック５０への
充電を停止する。この際に、ダイオードＤ２からの電流
によってコンデンサＣ２が充電される。そして、蓄電池
パックへの通電が停止されることにより、サーモスタッ
トＴＨが冷却されて再び接続しても、コンデンサＣ２が
充電されているため、第２端子Ｔ２からの電流が該サイ
リスタＳＣＲのゲートに流入しなくなり、蓄電池パック
５０への充電の再開が防がれる。
【００２７】引き続き、蓄電池パック５０のサーモスタ
ットＴＨが不良で、蓄電池パック５０が高温となって
も、サーモスタットＴＨが開かない場合の動作について
説明する。ここで、サーモスタットＴＨが動作しない際
にも、蓄電池パック５０が高温（８０°Ｃ程度）となる
と、図５（Ａ）を参照して上述した位置に配設されてい
る自己保持型プロテクタ４０のバイメタル４２が過熱さ
れて断となる。バイメタル４２が図６（Ｂ）に示すよう
に断状態になると、正特性サーミスタ４４側に電流が流
れ、正特性サーミスタ４４の温度を高める。この正特性
サーミスタ４４の発熱によって、バイメタル４２が熱せ
られ、断状態を維持、即ち、自己保持する。ここで、バ
イメタル４２の断状態において、正特性サーミスタ４４
側に電流が流れる。しかしながら、発熱によって正特性
サーミスタ４４の抵抗値が上昇しているため、僅かな電
流、即ち、バイメタル４２の断状態を維持するのに必要
な程度の電流のみが流れる。
ットＴＨが不良で、蓄電池パック５０が高温となって
も、サーモスタットＴＨが開かない場合の動作について
説明する。ここで、サーモスタットＴＨが動作しない際
にも、蓄電池パック５０が高温（８０°Ｃ程度）となる
と、図５（Ａ）を参照して上述した位置に配設されてい
る自己保持型プロテクタ４０のバイメタル４２が過熱さ
れて断となる。バイメタル４２が図６（Ｂ）に示すよう
に断状態になると、正特性サーミスタ４４側に電流が流
れ、正特性サーミスタ４４の温度を高める。この正特性
サーミスタ４４の発熱によって、バイメタル４２が熱せ
られ、断状態を維持、即ち、自己保持する。ここで、バ
イメタル４２の断状態において、正特性サーミスタ４４
側に電流が流れる。しかしながら、発熱によって正特性
サーミスタ４４の抵抗値が上昇しているため、僅かな電
流、即ち、バイメタル４２の断状態を維持するのに必要
な程度の電流のみが流れる。
【００２８】一方、蓄電池パック５０の蓄電池Ｂの内の
幾つかが短絡すると、蓄電池パック５０の電圧が規定電
圧の７．２Ｖから６Ｖ、或いは、４．８Ｖまで下がり、
該蓄電池パック５０への電流が大きくなる。ここで、蓄
電池パック５０を通る電流が大きくなると、該電流によ
って自己保持型プロテクタ４０のバイメタル４２の温度
が高まり断となる。これによって、上述した過充電によ
るバイメタル４２の動作時と同様に、蓄電池パック５０
への充電が停止され、断状態を維持する。
幾つかが短絡すると、蓄電池パック５０の電圧が規定電
圧の７．２Ｖから６Ｖ、或いは、４．８Ｖまで下がり、
該蓄電池パック５０への電流が大きくなる。ここで、蓄
電池パック５０を通る電流が大きくなると、該電流によ
って自己保持型プロテクタ４０のバイメタル４２の温度
が高まり断となる。これによって、上述した過充電によ
るバイメタル４２の動作時と同様に、蓄電池パック５０
への充電が停止され、断状態を維持する。
【００２９】その後、蓄電池パック５０が充電装置１０
側から外された際、或いは、充電装置１０のコンセント
（図示せず）が電源ソケット（図示せず）から外された
際に、自己保持型プロテクタ４０の正特性サーミスタ４
４を介して蓄電池パック５０に流れていた微小保持電流
が停止される。これによって、正特性サーミスタ４４が
冷却し、バイメタル４２の接点が復帰することで、自己
保持型プロテクタ４０がリセットされる。
側から外された際、或いは、充電装置１０のコンセント
（図示せず）が電源ソケット（図示せず）から外された
際に、自己保持型プロテクタ４０の正特性サーミスタ４
４を介して蓄電池パック５０に流れていた微小保持電流
が停止される。これによって、正特性サーミスタ４４が
冷却し、バイメタル４２の接点が復帰することで、自己
保持型プロテクタ４０がリセットされる。
【００３０】引き続き、本発明の第２実施態様の充電装
置１１０の構成について図５（Ｂ）を参照して説明す
る。この第２実施態様では、該充電装置１１０の嵌入孔
１２の側壁１２ｂに沿って垂下するよう垂下壁１６が形
成されており、該側壁１２ｂと垂下壁１６との間に自己
保持型プロテクタ４０が収容されている。この第２実施
態様の構成においても、該自己保持型プロテクタ４０を
側壁１２ｂに隣接配置することにより、蓄電池パック５
０で発生した熱を効率的に自己保持型プロテクタ４０側
へ伝導させる。
置１１０の構成について図５（Ｂ）を参照して説明す
る。この第２実施態様では、該充電装置１１０の嵌入孔
１２の側壁１２ｂに沿って垂下するよう垂下壁１６が形
成されており、該側壁１２ｂと垂下壁１６との間に自己
保持型プロテクタ４０が収容されている。この第２実施
態様の構成においても、該自己保持型プロテクタ４０を
側壁１２ｂに隣接配置することにより、蓄電池パック５
０で発生した熱を効率的に自己保持型プロテクタ４０側
へ伝導させる。
【００３１】上述した実施態様では、図４を参照して具
体的な回路構成を挙げたが、本発明の自己保持型プロテ
クタは、定電流型を除く種々の充電装置に用いることが
できる。
体的な回路構成を挙げたが、本発明の自己保持型プロテ
クタは、定電流型を除く種々の充電装置に用いることが
できる。
【００３２】
【発明の効果】請求項１の発明では、過電流及び温度に
て電流を断とする自己保持型プロテクタを用いるため、
過電流保護用の素子と温度保護用の素子とを別々に設け
る必要がなく、構造が簡易となり、また、廉価に構成で
きる。更に、過電流保護用のオーバーカーレントリレー
と異なり、復帰スイッチを操作することなく、蓄電池パ
ックを嵌入孔から外すことのみでリセットできる。
て電流を断とする自己保持型プロテクタを用いるため、
過電流保護用の素子と温度保護用の素子とを別々に設け
る必要がなく、構造が簡易となり、また、廉価に構成で
きる。更に、過電流保護用のオーバーカーレントリレー
と異なり、復帰スイッチを操作することなく、蓄電池パ
ックを嵌入孔から外すことのみでリセットできる。
【００３３】請求項２の発明では、自己保持型プロテク
タを蓄電池パック収容用の嵌入孔の底面に配設してある
ため、蓄電池パックで発生した熱を効率的に自己保持型
プロテクタ側へ伝導させ、該自己保持型プロテクタを短
時間で動作させることができる。
タを蓄電池パック収容用の嵌入孔の底面に配設してある
ため、蓄電池パックで発生した熱を効率的に自己保持型
プロテクタ側へ伝導させ、該自己保持型プロテクタを短
時間で動作させることができる。
【００３４】請求項３の発明では、自己保持型プロテク
タを蓄電池パック収容用の嵌入孔の側壁に沿って配設し
てあるため、蓄電池パックで発生した熱を効率的に自己
保持型プロテクタ側へ伝導させ、該自己保持型プロテク
タを短時間で動作させることができる。
タを蓄電池パック収容用の嵌入孔の側壁に沿って配設し
てあるため、蓄電池パックで発生した熱を効率的に自己
保持型プロテクタ側へ伝導させ、該自己保持型プロテク
タを短時間で動作させることができる。
【図１】本発明の実施態様に係る充電装置の斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施態様に係る蓄電池パックの斜視図
である。
である。
【図３】図１に示す蓄電池パックを用いる電池ドリルの
斜視図である。
斜視図である。
【図４】図１に示す充電装置の回路構成を示す回路であ
る。
る。
【図５】図５（Ａ）は、図１に示す第１実施態様に係る
充電装置のＡ−Ａ断面図であり、図５（Ｂ）は、第２実
施態様の充電装置の断面図である。
充電装置のＡ−Ａ断面図であり、図５（Ｂ）は、第２実
施態様の充電装置の断面図である。
【図６】図６（Ａ）は、図４に示す回路中の自己保持型
プロテクタのバイメタルの接状態を示す説明図であり、
図６（Ｂ）は、自己保持型プロテクタのバイメタルの断
状態を示す説明図である。
プロテクタのバイメタルの接状態を示す説明図であり、
図６（Ｂ）は、自己保持型プロテクタのバイメタルの断
状態を示す説明図である。
１０ 充電装置 １２ 嵌入口 １２ａ 底面 １２ｂ 側壁 ３０ ＬＥＤランプ ４０ 自己保持型プロテクタ ４２ バイメタル ４４ ＰＴＣ（正特性サーミスタ） ５０ 蓄電池パック ＴＨ サーモスタット Ｂ 蓄電池 Ｔ１ 第１出力端子 ｔ１ 第１入力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｈ 7/18 Ｈ０２Ｈ 7/18
Claims (3)
- 【請求項１】 入力端子を備える蓄電池パックを嵌入す
る嵌入孔と、該嵌入孔に配設され、前記蓄電池パック側
の入力端子へ接続するための出力端子とを備え、交流電
源を所定電位の直流電圧に変換し前記出力端子に印加し
て蓄電池パックを充電する充電装置であって、 温度あるいは電流で断となる第１の素子と、この状態を
微小な電流で保持する機能を有する第２の素子とを並列
に接続した構造の自己保持型プロテクタを、前記嵌入孔
の近傍に配設し、 前記自己保持型プロテクタを、前記交流電源と前記出力
端子との間に接続したことを特徴とする充電装置。 - 【請求項２】 前記自己保持型プロテクタを、前記嵌入
孔の底面へ押し当てたことを特徴とする請求項１の充電
装置。 - 【請求項３】 前記自己保持型プロテクタを、前記嵌入
孔の側壁に沿って配設したことを特徴とする請求項１の
充電装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8323392A JPH10150727A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 充電装置 |
| DE19750649A DE19750649A1 (de) | 1996-11-18 | 1997-11-14 | Batterieladegerät |
| US08/972,196 US5912546A (en) | 1996-11-18 | 1997-11-18 | Battery charger for battery packs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8323392A JPH10150727A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10150727A true JPH10150727A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=18154228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8323392A Pending JPH10150727A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 充電装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5912546A (ja) |
| JP (1) | JPH10150727A (ja) |
| DE (1) | DE19750649A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005317218A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Terasaki Electric Co Ltd | 漏電遮断器 |
| JP2011003553A (ja) * | 2010-09-27 | 2011-01-06 | Autonetworks Technologies Ltd | バッテリートレイ装置 |
| WO2013011906A1 (ja) * | 2011-07-16 | 2013-01-24 | 三洋電機株式会社 | 電池内蔵機器と充電台、及び電池内蔵機器 |
| JP2021522668A (ja) * | 2018-06-22 | 2021-08-30 | ボーンズ、インコーポレイテッド | 回路遮断器 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3378189B2 (ja) | 1998-02-28 | 2003-02-17 | 株式会社マキタ | 充電装置及び充電方法 |
| JP3506916B2 (ja) * | 1998-07-03 | 2004-03-15 | 株式会社マキタ | 充電装置 |
| US6508584B2 (en) * | 1999-02-23 | 2003-01-21 | Intel Corporation | Method and apparatus for testing a temperature sensor |
| JP3805664B2 (ja) | 2001-11-01 | 2006-08-02 | 株式会社マキタ | 電池パック |
| USD484850S1 (en) | 2002-11-22 | 2004-01-06 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Battery |
| US6819083B1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-11-16 | Motorola, Inc. | Dual use thermistor for battery cell thermal protection and battery pack overcharge/undercharge protection |
| USD539221S1 (en) | 2004-05-21 | 2007-03-27 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Battery |
| US20060071638A1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | One World Technologies Limited | Bottom exit strain relief |
| US20060119323A1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-06-08 | Don Reed | Temperature responsive charging control circuit |
| CN2762964Y (zh) * | 2005-01-10 | 2006-03-08 | 南京德朔实业有限公司 | 用电池供电的电动工具 |
| US7621652B2 (en) * | 2005-03-31 | 2009-11-24 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Electrical component, such as a lighting unit and battery charger assembly |
| USD558670S1 (en) | 2006-01-09 | 2008-01-01 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Battery |
| US20070173090A1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-26 | Johnson Todd W | Battery pack |
| EP1990888A4 (en) * | 2006-02-16 | 2010-10-06 | Kyocera Corp | POWER SUPPLY DEVICE AND PORTABLE ELECTRONIC DEVICE |
| DE102012215056B4 (de) * | 2012-08-24 | 2021-09-02 | Robert Bosch Gmbh | Batteriesystem und Kraftfahrzeug |
| WO2017177106A1 (en) | 2016-04-07 | 2017-10-12 | Scott Technologies, Inc. | First responder readiness system |
| US10950912B2 (en) | 2017-06-14 | 2021-03-16 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Arrangements for inhibiting intrusion into battery pack electrical components |
| CN112204843A (zh) | 2018-05-30 | 2021-01-08 | 米沃奇电动工具公司 | 快速充电电池组 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58193574A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-11-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真複写機の除電ランプ |
| FR2562723B1 (fr) * | 1984-04-06 | 1986-08-22 | Black & Decker Inc | Dispositif perfectionne pour la mise en charge d'un ensemble accumulateur electrique |
| JPS61202129A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-06 | Okazaki Seisakusho:Kk | 測温抵抗体 |
| JPH0747957Y2 (ja) * | 1987-03-31 | 1995-11-01 | トツパン・ム−ア株式会社 | 非接触式電力供給装置 |
| US5254933A (en) * | 1992-07-09 | 1993-10-19 | Lin Pi Chu | Battery charging device |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP8323392A patent/JPH10150727A/ja active Pending
-
1997
- 1997-11-14 DE DE19750649A patent/DE19750649A1/de not_active Withdrawn
- 1997-11-18 US US08/972,196 patent/US5912546A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005317218A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Terasaki Electric Co Ltd | 漏電遮断器 |
| JP2011003553A (ja) * | 2010-09-27 | 2011-01-06 | Autonetworks Technologies Ltd | バッテリートレイ装置 |
| WO2013011906A1 (ja) * | 2011-07-16 | 2013-01-24 | 三洋電機株式会社 | 電池内蔵機器と充電台、及び電池内蔵機器 |
| JP2021522668A (ja) * | 2018-06-22 | 2021-08-30 | ボーンズ、インコーポレイテッド | 回路遮断器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19750649A1 (de) | 1998-05-20 |
| US5912546A (en) | 1999-06-15 |
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