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公開番号2020195255
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201203
出願番号2019101153
出願日20190530
発明の名称充電装置
出願人凸版印刷株式会社
代理人
主分類H02J 7/10 20060101AFI20201106BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】外部機器を使用しない時間が長い状態でも、外部機器の充電池に負担をかけずに、外部機器を保管できる充電装置。
【解決手段】リチウムイオンバッテリもしくはリチウムポリマーバッテリを搭載する外部機器を充電する充電装置であって、充電用給電部と、前記充電用給電部と前記外部機器との間の電気的接続を断接する断接部と、制御部と、を備え、前記制御部は、設定された充電の周期で、一周期の中で設定された充電時間、前記断接部に前記充電用給電部と前記外部機器との接続動作(充電)を指示し、それ以外の時は前記断接部に遮断動作(充電停止)を指示することを特徴とする充電装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
リチウムイオンバッテリもしくはリチウムポリマーバッテリを搭載する搭載する外部機器を充電する充電装置であって、
充電用給電部と、
前記充電用給電部と前記外部機器との間の電気的接続を断接する断接部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、設定された充電の周期で、一周期の中で設定された充電時間、前記断接部に前記充電用給電部と前記外部機器との接続動作(充電)を指示し、それ以外の時は前記断接部に遮断動作(充電停止)を指示することを特徴とする充電装置。
続きを表示(約 320 文字)【請求項2】
リチウムイオンバッテリもしくはリチウムポリマーバッテリを搭載する外部機器を充電する充電装置であって、
充電用給電部と、
前記充電用給電部と前記外部機器との間の電気的接続を断接する断接部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、設定された充電の周期で、一周期の中で設定された充電時間、前記断接部に前記充電用給電部と前記外部機器との接続動作(充電)を指示し、それ以外の時は前記断接部に遮断動作(充電停止)を指示する第1モードと、
前記充電用給電部と前記外部機器との間を常時電気的接続するのを前記断接部に指示する第2モードとを、切り替え可能に構成されていることを特徴とする充電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
スマートホンやタブレットなどを、それらが搭載する電池にとって負担なく充電する充電装置に関する。
続きを表示(約 4,900 文字)【背景技術】
【0002】
リチウムイオンバッテリもしくはリチウムポリマーバッテリを搭載するスマートホンやタブレット(以下外部機器)は、内蔵電池で駆動する場合、外部機器の電源をオフにしても、微弱な電流は流れており、またそれ電池の自然放電により、電池は消耗する。外部機器を充電装置につないだまま使用すると、電池切れや過放電の心配はないが、機器内蔵の充電制御回路が過充電を防ぐために充電上限でバッテリへの充電電力供給を遮断する機能があるにせよ、常に充電を繰り返すため外部機器の充電池に負担がかかってしまうため、外部機器を使用しない時間が長い状態(いわゆる保存状態)で充電装置を接続したままにするのは望ましくない。
【0003】
充電池を最適に使用する装置として、充電池の充電能力を検査を行って充電する(特許文献1参照)、充電池の種類を見極めて充電する(特許文献2参照)等があるが、これらは長期に外部機器に接続する充電装置ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特許2556791号公報
特開平7−326388号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来外部機器を使用または保管するにあたり、以下の状態が発生する。
1)充電の頻繁なる繰り返しを行う。
2)充電装置を接続したままにすると、満充電に近い状態が長時間続く。
3)充電装置を接続しないままでいると、過放電してしまう。
【0006】
これらの状態が充電池に多く起きると、電池の短い寿命化や電池の変質(膨張、液漏れ等)が発生する可能性が高くなる。例えば業務用に外部機器を使用する場合、稼働率の高い使用法でれば充電量はある程度一定に保つことは可能であるが、稼働率が低くさらに長時間に渡って使用するような用途の場合、電池の充電量が適正でない状態で長時間放置されてしまう可能性があり、過放電もしくはそれに近い状態で長期放置されると、電池の膨張が起きやすい状況になってしまう。
【0007】
外部機器を使用しない時間が長い状態でも、外部機器の充電池に負担をかけずに、外部機器を保管できることが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、本発明の請求項1に係る発明は、リチウムイオンバッテリもしくはリチウムポリマーバッテリを搭載する外部機器を充電する充電装置であって、充電用給電部と、前記充電用給電部と前記外部機器との間の電気的接続を断接する断接部と、制御部と、を備え、前記制御部は、設定された充電の周期で、一周期の中で設定された充電時間、前記断接部に前記充電用給電部と前記外部機器との接続動作(充電)を指示し、それ以外の時は前記断接部に遮断動作(充電停止)を指示する
ことを特徴とする充電装置である。
【0009】
本発明の請求項2に係る発明は、リチウムイオンバッテリもしくはリチウムポリマーバッテリを搭載する外部機器を充電する充電装置であって、充電用給電部と、前記充電用給電部と前記外部機器との間の電気的接続を断接する断接部と、制御部と、を備え、前記制御部は、設定された充電の周期で、一周期の中で設定された充電時間、前記断接部に前記充電用給電部と前記外部機器との接続動作(充電)を指示し、それ以外の時は前記断接部に遮断動作(充電停止)を指示する第1モードと、前記充電用給電部と前記外部機器との間を常時電気的接続するのを前記断接部に指示する第2モードとを、切り替え可能に構成されていることを特徴とする充電装置である。
【発明の効果】
【0010】
リチウムイオンバッテリもしくはリチウムポリマーバッテリを搭載するスマートホンやタブレットなどの外部機器を長時間稼働させ、かつ長時間使用もしくは保管する場合でも、内蔵電池の負担を減らし、バッテリの短寿命化を防ぎ、バッテリ膨張などの事故を減らすことができる。バッテリの長寿命化を図れることは外部機器の長期運用において大きなメリットになる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
は本発明の実施形態における充電装置の概略構成を示すブロック図である。
は本発明の第1の実施形態における充電装置の制御部のタイミング動作の制御を示すフローチャートである。
は本発明の実施形態における充電装置の制御部から断接部への信号の模式的なタイミングチャートである。
は本発明の第2の実施形態における充電装置の制御部のタイミング動作の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態の充電装置について添付図面を参照して説明する。
【0013】
図1は本発明の実施形態における充電装置100の概略構成を示すブロック図である
リチウムイオンバッテリもしくはリチウムポリマーバッテリ360を搭載する搭載する外部機器300を充電する充電装置100は、充電用給電部50と、充電用給電部50と外部機器300との間の電気的接続を断接する断接部30と、制御部40とを備える。
【0014】
外部機器300は、リチウムイオンバッテリもしくはリチウムポリマーバッテリ360にリチウムイオンバッテリ(リチウムポリマーバッテリ)充電制御回路370が接続されている。
【0015】
制御部40は、設定された充電の周期Pで、一周期の中で設定された充電時間T1、断接部30に充電用給電部50と外部機器300との接続動作(即ち充電)を指示し、それ以外の時(充電停止時間T2)は断接部30に遮断動作(即ち充電停止)を指示する。充電の周期Pと充電時間T1と充電停止時間T2の関係は、次式である。
【0016】
P=T1+T2
図2は本発明の第1の実施形態における充電装置の制御部のタイミング動作の制御を示すフローチャートである。また、図3は本発明の実施形態における充電装置の制御部から断接部への信号の模式的なタイミングチャートである。本発明の一実施形態として、制御部40でのタイミング動作の制御手順を図2のフローチャートを用いて説明する。
(S1)初期設定として、充電時間T1と充電停止時間T2を設定する
(A) ノーオペレーション
(S2)タイマーリセット(T=0、Tは計時時間)を行って、計時を開始する
(S3)断接部にONの信号を出す
(B) ノーオペレーション
(S4)T≧T1であるか。そうでないならば(B)へ。そうであるならば(S5)へ
(S5)断接部にOFFの信号を出す
(S6)タイマーリセット(T=0、Tは計時時間)を行って、計時を開始する
(C) ノーオペレーション
(S7)T≧T1であるか。そうでないならば(C)へ。そうであるならば(A)へ。
【0017】
T1の時間だけ、断接部にONの信号を出し、外部機器300と充電用給電部50を接続し、外部機器300のリチウムイオンバッテリ(リチウムポリマーバッテリ)360の充電を行い、その後、T2の時間だけ、断接部にOFFの信号を出し、外部機器300と充電用給電部50を接続せず、外部機器300のリチウムイオンバッテリ(リチウムポリマーバッテリ)360の充電を行わない。これを繰り返す。P(=T1+T2)の周期にて、1周期でT1だけ充電を行う。
【0018】
第1の実施形態は、外部機器をしばらく使わない場合や、業務用途として予備機を置く場合の予備機等、保管状態が長く続く機器として本発明の充電装置を接続しておく。
【0019】
例えば実際の使用としては、周期Pは1週間や1か月などと設定する。充電時間T1は、例えば30分あるいは1時間などと設定する。接続する外部機器300に合わせて上記の周期P、充電時間T1を設定する。充電装置100に電源を接続し、外部機器300に充電装置100を接続する。そのままの接続形態維持で、設定された周期Pで、設定された充電時間T1だけ充電される。バッテリが自然放電したとしても過放電にならず、バッテリの負担が少ない状態で外部機器300を長期保管できる。
【0020】
このタイミング動作の制御を回路だけで実現してもよい。
【0021】
図4は本発明の別の第2の実施形態における充電装置の制御部のタイミング動作の制御を示すフローチャートである。本発明の別の実施形態として、制御部40でのタイミング動作の制御手順を図4のフローチャートを用いて説明する。
(S0)モード選択する。モード1を選ぶなら(S1)へ。モード2を選ぶなら(S8)へ
(S1)初期設定として、充電時間T1と充電停止時間T2を設定する
(A) ノーオペレーション
(S2)タイマーリセット(T=0、Tは計時時間)を行って、計時を開始する
(S3)断接部にONの信号を出す
(B) ノーオペレーション
(S4)T≧T1であるか。そうでないならば(B)へ。そうであるならば(S5)へ
(S5)断接部にOFFの信号を出す
(S6)タイマーリセット(T=0、Tは計時時間)を行って、計時を開始する
(C) ノーオペレーション
(S7)T≧T1であるか。そうでないならば(C)へ。そうであるならば(A)へ
(S8)断接部にONの信号を出す
(D) ノーオペレーション
(S9)(D)へ。
【0022】
第2の実施形態において、モード1の場合は、第1の実施形態と同じである。T1の時
間だけ、断接部にONの信号を出し、外部機器300と充電用給電部50を接続し、外部機器300のリチウムイオンバッテリ(リチウムポリマーバッテリ)360の充電を行い、その後、T2の時間だけ、断接部にOFFの信号を出し、外部機器300と充電用給電部50を接続せず、外部機器300のリチウムイオンバッテリ(リチウムポリマーバッテリ)360の充電を行わない。これを繰り返す。P(=T1+T2)の周期にて、1周期でT1だけ充電を行う。
【0023】
モード2を選択した場合、断接部にONの信号を出し続け、外部機器300と充電用給電部50が接続され、通常の充電を行える。
【0024】
モード1は外部機器300の長期保管用充電であり、モード2は、外部機器300の通常充電であり、長期保管充電と通常充電を切り替えられる。第1の実施形態は長期保管充電専用であったが、第2の実施形態は通常充電のモードにも切り替えられることで、外部機器300の使用頻度が一定でない場合や、稼働が多い場合にも対応できる。
【0025】
このモード1とモード2がある制御を回路だけで実現してもよい。
【符号の説明】
【0026】
30・・・断接部
40・・・制御部
50・・・充電用給電部
70・・・制御部から断接部への信号
100・・・充電装置
300・・・外部機器
360・・・リチウムイオンバッテリ(リチウムポリマーバッテリ)
370・・・リチウムイオンバッテリ(リチウムポリマーバッテリ)充電制御回路
T1・・・充電ON時間
T2・・・充電停止時間
P・・・周期

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