(57)【要約】【課題】二次電池セルの過充電や過放電の状態を回避し、二次電池セルへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルの安全性を担保する電池パックおよび充電システムを提供する。【解決手段】複数の二次電池セルＢＴと、複数の二次電池セルＢＴの夫々の電圧を測定する電圧測定手段１１と、複数の二次電池セルＢＴへの充電電流をオンおよびオフする充電スイッチング手段１６と、充電スイッチング手段１６を制御する充電制御手段１３と、電圧測定手段１１により測定された電圧値のうち、最も高い値が所定値以上か否かを判断する第１判断手段と、最も高い値が所定値以上である場合に充電制御手段１３に充電スイッチング手段１６をオフさせるとともに、電圧測定手段１１により測定された電圧値の監視を停止する充電停止手段と、を備える電池パック。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池セルと、
前記複数の二次電池セルの夫々の電圧を測定する電圧測定手段と、
前記複数の二次電池セルへの充電電流をオンおよびオフする充電スイッチング手段と、
前記充電スイッチング手段を制御する充電制御手段と、
前記電圧測定手段により測定された電圧値のうち、最も高い値が所定値以上か否かを判断する第１判断手段と、
前記最も高い値が所定値以上である場合に前記充電制御手段に前記充電スイッチング手段をオフさせる充電停止手段と、を備える電池パック。
【請求項２】
前記充電スイッチング手段をオフすると同時に前記電圧測定手段によって測定された電圧値の監視を停止する手段と、
前記充電スイッチング手段がオフされてから所定時間経過したか否かを判断する第２判断手段と、
前記所定時間経過した後に前記電圧測定手段によって測定された電圧値の監視を開始する手段と、をさらに備える請求項１記載の電池パック。
【請求項３】
前記複数の二次電池セルから出力される放電電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により放電電流が検出された場合に、前記充電制御手段に前記充電スイッチング手段をオンさせる手段と、をさらに備える請求項１記載の電池パック。
【請求項４】
前記複数の二次電池セルからの放電電流をオンおよびオフする放電スイッチング手段と、
前記放電スイッチング手段を制御する放電制御手段と、
前記電圧測定手段により測定された電圧値のうち、最も低い値が所定値以下か否かを判断する第３判断手段と、
前記最も低い値が所定値以下である場合に前記放電制御手段に前記放電スイッチング手段をオフさせる放電停止手段と、を備える請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の電池パック。
【請求項５】
前記放電スイッチング手段をオフさせると同時に前記電圧測定手段により測定された電圧値の監視を停止する手段と、
前記放電スイッチング手段がオフされてから所定時間経過したか否かを判断する第４判断手段と、
前記所定時間経過した後に前記電圧測定手段によって測定された電圧値の監視を開始する手段と、をさらに備える請求項４記載の電池パック。
【請求項６】
前記複数の二次電池への充電電流値を検出する電流検出手段と、
前記充電電流値が検出された場合に、前記放電制御手段に前記放電スイッチング手段をオンさせる手段と、をさらに備える請求項４記載の電池パック。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の電池パックと、
電源と、
前記電源から前記複数の二次電池への充電電流の供給をオンおよびオフするスイッチング手段と、
前記複数の二次電池に供給される充電電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により前記充電電流が遮断されたことを検出した場合に、前記スイッチング手段をオフする手段と、を備える充電システム。
【請求項８】
前記複数の二次電池セルの電圧を検出する電圧検出手段と、
前記スイッチング手段をオフした後、前記電圧検出手段により検出された電圧が所定値以下となったか否かを判断する第５判断手段と、
前記スイッチング手段をオンする手段と、をさらに備える請求項７記載の充電システム。
【請求項９】
前記スイッチング手段がオフされてから所定時間経過したか否かを判断する第６判断手段と、
前記所定時間が経過した後に前記スイッチング手段をオンする手段と、をさらに備えている請求項７記載の充電システム。
【請求項１０】
請求項２記載の電池パックと、
電源と、
前記電源から前記複数の二次電池への充電電流の供給をオンおよびオフするスイッチング手段と、
前記複数の二次電池に供給される充電電流を検出する電流検出手段と、
前記複数の二次電池セル全体の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電流検出手段により前記充電電流が遮断されたことを検出した場合に、前記スイッチング手段をオフするとともに前記電圧検出手段により検出される電圧の監視を停止する手段と、
前記スイッチング手段をオフした後に、前記所定時間よりも長い時間が経過したか否かを判断する手段と、
前記所定時間よりも長い時間経過後に前記電圧検出手段により検出される電圧が所定電圧以下となったか否かを判断する手段と、
前記電圧検出手段により検出される電圧が所定電圧以下となった場合に充電を再開させる手段と、を備える充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックおよび充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の二次電池セルを備える電池パックが、携帯機器や移動体の電源として利用されている。二次電池セルにおいては、適正な充電量を越えて過充電となると、電解液の分解に伴ってガスが発生することがある。密閉型の二次電池セルの場合、二次電池セル内部でガス圧が高まって爆発事故を起こすことがあった。また、二次電池セルの充電残量が少ない状態で放電を継続し、過放電となると、その特性が劣化することがあった。
【０００３】
従来の電池パックでは、電池パックの充電を制御するために、複数のセルから構成される電池モジュール全体の電圧を測定して充電電流や放電電流の制御を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２８７２３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような方式では電池モジュールを構成する各二次電池セルの電圧が不均一であるときに、特定の二次電池セルにダメージを与える可能性があった。つまり、二次電池モジュールに充電残量が大きい二次電池セルが存在する場合に充電したときには、その二次電池セルが過充電になる可能性があり、充電残量が少ない二次電池セルが存在する場合に放電させたときには、その二次電池セルが過放電になる可能性があった。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑みて成されたものであって、二次電池セルの過充電や過放電の状態を回避し、二次電池セルへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルの安全性を担保する電池パックおよび充電システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様による電池パックは、複数の二次電池セルと、前記複数の二次電池セルの夫々の電圧を測定する電圧測定手段と、前記複数の二次電池セルへの充電電流をオンおよびオフする充電スイッチング手段と、前記充電スイッチング手段を制御する充電制御手段と、前記電圧測定手段により測定された電圧値のうち、最も高い値が所定値以上か否かを判断する第１判断手段と、前記最も高い値が所定値以上である場合に前記充電制御手段に前記充電スイッチング手段をオフさせる充電停止手段と、を備える電池パックである。
【０００８】
本発明の第２態様による充電システムは、複数の二次電池セルと、前記複数の二次電池セルの夫々の電圧を測定する電圧測定手段と、前記複数の二次電池セルへの充電電流をオンおよびオフする充電スイッチング手段と、前記充電スイッチング手段を制御する充電制御手段と、前記電圧測定手段により測定された電圧値のうち、最も高い値が所定値以上か否かを判断する第１判断手段と、前記最も高い値が所定値以上である場合に前記充電制御手段に前記充電スイッチング手段をオフさせる充電停止手段と、を備える電池パックと、電源と、前記電源から前記複数の二次電池への充電電流の供給をオンおよびオフするスイッチング手段と、前記複数の二次電池に供給される充電電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により前記充電電流が遮断されたことを検出した場合に、前記スイッチング手段をオフする手段と、を備える充電システムである。
【０００９】
本発明の第３態様による充電システムは、複数の二次電池セルと、前記複数の二次電池セルの夫々の電圧を測定する電圧測定手段と、前記複数の二次電池セルへの充電電流をオンおよびオフする充電スイッチング手段と、前記充電スイッチング手段を制御する充電制御手段と、前記電圧測定手段により測定された電圧値のうち、最も高い値が所定値以上か否かを判断する第１判断手段と、前記最も高い値が所定値以上である場合に前記充電制御手段に前記充電スイッチング手段をオフさせる充電停止手段と、前記スイッチング手段をオフすると同時に前記電圧測定手段によって測定された電圧値の監視を停止する手段と、前記充電スイッチング手段がオフされてから所定時間経過したか否かを判断する第２判断手段と、前記所定時間経過した後に前記電圧測定手段によって測定された電圧値の監視を開始する手段と、をさらに備える電池パックと、電源と、前記電源から前記複数の二次電池への充電電流の供給をオンおよびオフするスイッチング手段と、前記複数の二次電池に供給される充電電流を検出する電流検出手段と、前記複数の二次電池セル全体の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電流検出手段により前記充電電流が遮断されたことを検出した場合に、前記スイッチング手段をオフするとともに前記電圧検出手段により検出される電圧の監視を停止する手段と、前記スイッチング手段をオフした後に、前記所定時間よりも長い時間が経過したか否かを判断する手段と、前記所定時間よりも長い時間経過後に前記電圧検出手段により検出される電圧が所定電圧以下となったか否かを判断する手段と、前記電圧検出手段により検出される電圧が所定電圧以下となった場合に充電を再開させる手段と、を備える充電システムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、二次電池セルの過充電や過放電の状態を回避し、二次電池セルへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルの安全性を担保する電池パックおよび充電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る充電システムの一構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る充電システムにおいて、電池パックの充電制御方法の一例を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る充電システムにおいて、電池パックの放電制御方法の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の第１実施形態に係る充電システムについて、図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る充電システムは、電池パック１００と充電器２００とを備えている。
【００１３】
電池パック１００は、複数の二次電池セルＢＴ、電池制御回路１２、電圧測定回路１１、充電制御回路１３、放電制御回路１４、および、電流測定回路１５を備えている。充電器２００は、電源２１、充電電流制御回路２２、電圧検出回路２４、および、電流測定回路２３を備えている。
【００１４】
電圧測定回路１１は、各二次電池セルＢＴの電圧を測定し、電池制御回路１２に測定された電圧情報を供給する。電池制御回路１２は、二次電池セルＢＴの電圧情報を使用して充電制御回路１３や放電制御回路１４を制御して、充電スイッチング回路１６や放電スイッチング回路１７をオンおよびオフすることで電池パック１００への充電電流や電池パック１００からの放電電流を制御する。
【００１５】
充電器２００の充電電流制御回路２２は、電池パック１００は電流測定回路２３により充電電流を測定し、その情報を使用してスイッチング回路２５により充電電流をオンおよびオフする。
【００１６】
電池パック１００を充電する際には、電池制御回路１２が個々の二次電池セルＢＴの電圧を監視しながら充電を行う。電池制御回路１２は、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧以上か否かを判断する第１判断手段（図示せず）と、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧に到達した際に、電池制御回路１２が充電制御回路１３に指示を出すことで充電スイッチング回路１６をオフにする手段（図示せず）とを備えている。
【００１７】
さらに、充電電流制御回路２２は、電流測定回路２３により、充電スイッチング回路１６がオフされ充電電流が遮断されたことが検出された場合に、スイッチング回路２５をオフすることにより充電電流を遮断する手段（図示せず）を備えている。上記のように電池パック１００と充電器２００とが連携して動作することで、電池パック１００の充電を制御する。
【００１８】
電池パック１００の複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧を監視することで充電を制御する場合、複数の二次電池セルＢＴの充電状態が均一である場合には問題がないが、複数の二次電池セルＢＴの充電状態が異なる場合や、二次電池セルＢＴ間の温度分布が異なり、自己放電状態が異なる場合等は、過充電が生じることがあった。つまり、複数の二次電池セルＢＴに充電残量が多い二次電池セルＢＴが存在する場合に充電したときには、充電残量の多い二次電池セルＢＴが過充電になる可能性があった。
【００１９】
これに対し、本実施形態に係る充電システムでは、電池パック１００と充電器２００とが連携することで充電制御するように構成されている。また、電池パック１００で各二次電池セルＢＴの電圧情報を監視するだけでなく、充電器２００側でも電池パック１００の電圧や充放電電流を監視し、電池パック１００への充電電流や電池パック１００全体の電圧によって充電電流を制御できるようにすることで、二次電池セルに与えるダメージを軽減することができる。
【００２０】
すなわち、本実施形態に係る充電システムによれば、二次電池セルＢＴの過充電の状態を回避し、二次電池セルＢＴへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルＢＴの安全性を担保する充電システムを提供することができる。
【００２１】
以下、第２実施形態に係る充電システムについて説明する。なお、以下の説明において上述の第１実施形態に係る充電システムと同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
本実施形態に係る充電システムは、上述の第１実施形態に係る充電システムと同様に電池パック１００と充電器２００とを備えている。本実施形態では、電池パック１００が放電しているときには、電池制御回路１２は、電圧測定回路１１から供給される個々の二次電池セルＢＴの電圧を監視しながら放電を行う。
【００２３】
電池制御回路１２は、最低の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が放電停止電圧以下となったか否かを判断する判断手段と、最低の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が放電停止電圧となった際に電池制御回路１２が放電制御回路１４に指示を出すことで放電スイッチング回路１７をオフにする制御手段と、をさらに備えている。
【００２４】
電池パック１００の複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧を監視することで充電を制御する場合、複数の二次電池セルＢＴの充電状態が均一である場合には問題がないが、複数の二次電池セルＢＴの充電状態が異なる場合や、二次電池セルＢＴ間の温度分布が異なり、自己放電状態が異なる場合等は、過放電が生じることがあった。つまり、複数の二次電池セルＢＴに充電残量が少ない二次電池セルＢＴが存在する場合に放電させたときには、充電残量が少ない二次電池セルＢＴが過放電になる可能性があった。
【００２５】
これに対し、本実施形態に係る充電システムでは、電池パック１００が個々の二次電池セルＢＴの電圧を監視することで放電を制御している。したがって、本実施形態に係る充電システムによれば、二次電池セルＢＴの過充電や過放電の状態を回避し、二次電池セルＢＴへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルＢＴの安全性を担保する充電システムを提供することができる。
【００２６】
次に、本発明の第３実施形態に係る充電システムについて説明する。本実施形態に係る充電システムは、上述の第１実施形態に係る充電システムと同様に電池パック１００と充電器２００とを備えている。
【００２７】
本実施形態に係る充電システムでは、電池パック１００を充電する際には、電池制御回路１２が個々の二次電池セルＢＴの電圧を監視しながら充電を行う。第１実施形態に係る充電システムと同様に、電池制御回路１２は、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧以上か否かを判断する第１判断手段と、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧に到達した際に、電池制御回路１２が充電制御回路１３に指示を出すことで充電スイッチング回路１６をオフにする手段とを備えている。
【００２８】
さらに、本実施形態に係る充電システムでは、電池制御回路１２は、充電スイッチング回路１６がオフされると同時に個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を停止する手段（図示せず）と、充電スイッチング回路１６がオフされてから所定の時間が経過したか否かを判断する判断手段（図示せず）と、所定の時間が経過したときに個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を開始させる手段（図示せず）とを備えている。
【００２９】
このようにすると、電池制御回路１２は、図２に示すように各二次電池セルＢＴの電圧ＶＢＴが充電完了電圧Ｖ１に到達した時点で、充電制御回路１３に充電スイッチング回路１６をオフにさせるとともに、各二次電池セルＢＴの電圧ＶＢＴの監視を停止する。
【００３０】
電池制御回路１２は、充電スイッチング回路１６をオフした後、所定時間Ｔ１経過後に、各二次電池セルＢＴの電圧ＶＢＴの監視を開始する。電池制御回路１２は、各二次電池セルＢＴの電圧ＶＢＴが充電が必要な電圧Ｖ２になると、充電スイッチング回路１６をオンにし、充電を開始する。
【００３１】
上記のように、本実施形態に係る充電システムによれば、二次電池セルＢＴの過充電状態を回避し、二次電池セルＢＴへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルＢＴの安全性を担保する充電システムを提供することができる。
【００３２】
さらに、本実施形態に係る充電システムでは、電池電圧が充電完了電圧Ｖ１付近で変動した際に、充電スイッチング回路１６を不要にオンおよびオフさせることを回避することができる。そして、電池制御回路１２は、二次電池セルＢＴの電圧ＶＢＴが十分に低くなってから個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を開始し、充電を再開するように制御する。
【００３３】
以下、本発明の第４実施形態に係る充電システムについて説明する。本実施形態に係る充電システムは、上述の第１実施形態に係る充電システムと同様に電池パック１００と充電器２００とを備えている。
【００３４】
本実施形態に係る充電システムは、充電器２００は、複数の二次電池セルＢＴの電圧を監視し、複数の二次電池セルＢＴの電圧が充電開始電圧以下になったときに充電を開始するように構成されている。
【００３５】
第１実施形態に係る充電システムと同様に、電池制御回路１２は、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧以上か否かを判断する第１判断手段と、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧に到達した際に、電池制御回路１２が充電制御回路１３に指示を出すことで充電スイッチング回路１６をオフにする手段とを備えている。
【００３６】
充電器２００の充電電流制御回路２２は、電流測定回路２３により、充電スイッチング回路１６がオフされ充電電流が遮断されたことを検出されたときに、スイッチング回路２５により充電電流を遮断する手段（図示せず）を備えている。
【００３７】
本実施形態に係る充電システムでは、充電電流制御回路２２は、スイッチング回路２５をオフすることにより充電電流遮断した後に、すぐに複数の二次電池セルＢＴの電圧の監視を行わない。
【００３８】
充電電流制御回路２２は、スイッチング回路２５をオフすることにより充電電流を遮断した後に、電圧検出回路２４により検出される電池パック１００の電圧が所定電圧以下となったか否かを判断する手段（図示せず）と、電池パック１００の電圧が所定電圧以下となった場合にスイッチング回路２５をオンして充電を再開させる手段（図示せず）とを備えている。
【００３９】
したがって、充電電流制御回路２２は複数の二次電池セルＢＴの電圧が十分に低くなって（所定電圧以下となって）から充電を開始するようにスイッチング回路２５を制御することができる。
【００４０】
上記のように、本実施形態に係る充電システムによれば、二次電池セルＢＴの過充電状態を回避し、二次電池セルＢＴへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルＢＴの安全性を担保する充電システムを提供することができる。
【００４１】
さらに、上記のように充電電流制御回路２２を構成すると、電池パック１００の電圧が充電開始電圧付近で変動した際に、充電電流制御回路２２がスイッチング回路２５を不要にオンおよびオフさせることを回避することができる。
【００４２】
次に、本発明の第５実施形態に係る充電システムについて説明する。本実施形態に係る充電システムは、上述の第１実施形態に係る充電システムと同様に電池パック１００と充電器２００とを備えている。
【００４３】
本実施形態に係る充電システムの充電器２００は、複数の二次電池セルＢＴの電圧を監視し、複数の二次電池セルＢＴの電圧が充電開始電圧以下になったときに充電を開始するように構成されている。
【００４４】
第１実施形態に係る充電システムと同様に、電池制御回路１２は、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧以上か否かを判断する第１判断手段と、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧に到達した際に、電池制御回路１２が充電制御回路１３に指示を出すことで充電スイッチング回路１６をオフにする手段とを備えている。
【００４５】
充電電流制御回路２２は、電流測定回路２３により、充電スイッチング回路１６がオフされ充電電流が遮断されたことが検出された場合に、スイッチング回路２５をオフすることにより充電電流を遮断する手段（図示せず）を備えている。
【００４６】
本実施形態に係る充電システムでは、充電電流制御回路２２は、スイッチング回路２５をオフすることにより充電電流が遮断された後、所定時間の間は電池パック１００の充電をせずに、所定時間が経過してからスイッチング回路２５をオンして電池パック１００の充電を再開させるようにする。
【００４７】
すなわち、充電電流制御回路２２は、スイッチング回路２５がオフされてから所定時間経過したか否かを判断する手段（図示せず）と、所定時間が経過した後にスイッチング回路２５をオンする手段（図示せず）とを備えている。したがって、充電電流制御回路２２は、複数の二次電池セルＢＴの電圧が十分に低くなってから電池パック１００の充電を開始するように制御することができる。
【００４８】
すなわち、本実施形態に係る充電システムによれば、二次電池セルＢＴの過充電状態を回避し、二次電池セルＢＴへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルＢＴの安全性を担保する充電システムを提供することができる。
【００４９】
さらに、上記のように充電電流制御回路２２を構成することで、複数の二次電池セルＢＴの電圧が充電開始電圧付近で変動した際に、充電電流制御回路２２がスイッチング回路２５を不要にオンおよびオフさせることを回避することができる。
【００５０】
次に、本発明の第６実施形態に係る充電システムについて説明する。本実施形態に係る充電システムは、上述の第１実施形態に係る充電システムと同様に電池パック１００と充電器２００とを備えている。
【００５１】
本実施形態に係る充電システムの充電器２００は、複数の二次電池セルＢＴの電圧を監視し、充電開始電圧以下になったときに充電を開始するように構成されている。
【００５２】
本実施形態に係る充電システムでは、電池パック１００を充電する際には、電池制御回路１２が個々の二次電池セルＢＴの電圧を監視しながら充電を行う。第１実施形態に係る充電システムと同様に、電池制御回路１２は、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧以上か否かを判断する第１判断手段と、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧に到達した際に、電池制御回路１２が充電制御回路１３に指示を出すことで充電スイッチング回路１６をオフにする手段とを備えている。
【００５３】
さらに、本実施形態に係る充電システムでは、電池制御回路１２は、充電スイッチング回路１６がオフされると同時に個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を停止する手段（図示せず）と、充電スイッチング回路１６がオフされてから所定の時間が経過したか否かを判断する判断手段（図示せず）と、所定の時間が経過したときに個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を開始させる手段（図示せず）とを備えている。
【００５４】
充電電流制御回路２２は、電流測定回路２３により、充電スイッチング回路１６がオフされ充電電流が遮断されたことが検出された場合に、スイッチング回路２５をオフすることにより充電電流を遮断する手段（図示せず）を備えている。
【００５５】
本実施形態に係る充電システムでは、充電電流制御回路２２は、電池パック１００における充電スイッチング回路１６がオフされてから個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を開始するまでの時間よりも長い時間が経過してから、電圧検出回路２４により複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧の監視を再開し、複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧が所定電圧以下となった場合に充電を再開させるように制御する手段（図示せず）を備えている。
【００５６】
すなわち、充電電流制御回路２２は、スイッチング回路２５をオフすると同時に電圧検出回路２４により検出される電圧の監視を停止する手段と、スイッチング回路２５をオフすることにより充電電流を遮断した後、所定時間（充電スイッチング回路１６がオフされてから個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を開始するまでの時間よりも長い時間）が経過したか否かを判断する手段（図示せず）と、この所定時間経過後に電圧検出回路２４により検出される電圧の監視を開始する手段と、を備えている。上記のように電池パック１００と充電器２００が連携して充電動作を制御する。
【００５７】
本実施形態に係る充電システムによれば、本実施形態に係る充電システムによれば、二次電池セルＢＴの過充電状態を回避し、二次電池セルＢＴへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルＢＴの安全性を担保する充電システムを提供することができる。
【００５８】
さらに、上記のように充電電流制御回路２２を構成することで、複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧が充電開始電圧付近で変動した際に、充電電流制御回路２２がスイッチング回路２５を不要にオンおよびオフさせることを回避することができる。
【００５９】
次に、本発明の第７実施形態に係る充電システムについて説明する。本実施形態に係る充電システムは、上述の第１実施形態に係る充電システムと同様に電池パック１００と充電器２００とを備えている。
【００６０】
本実施形態に係る充電システムの充電器２００は、複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧を監視し、充電開始電圧以下になったときに充電を開始するように構成されている。
【００６１】
本実施形態に係る充電システムでは、電池パック１００を充電する際には、電池制御回路１２が個々の二次電池セルＢＴの電圧を監視しながら充電を行う。第１実施形態に係る充電システムと同様に、電池制御回路１２は、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧以上か否かを判断する第１判断手段と、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧に到達した際に、電池制御回路１２が充電制御回路１３に指示を出すことで充電スイッチング回路１６をオフにする手段とを備えている。
【００６２】
さらに、本実施形態に係る充電システムでは、電池制御回路１２は、充電スイッチング回路１６がオフされると同時に個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を停止する手段（図示せず）と、充電スイッチング回路１６がオフされてから所定の時間が経過したか否かを判断する判断手段（図示せず）と、所定の時間が経過したときに個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を開始させる手段（図示せず）とを備えている。
【００６３】
このようにすることで、電池電圧が充電完了電圧付近で変動した際に、電池制御回路１２が充電制御回路１３に充電スイッチング回路１６を不要にオンおよびオフさせることを回避することができる。
【００６４】
充電器２００の充電電流制御回路２２は、電流測定回路２３により充電電流が遮断されたことを検出して、スイッチング回路２５をオフすることにより充電電流を遮断する手段（図示せず）を備えている。このとき充電電流制御回路２２は、電圧検出回路２４により電池パック１００の電圧を監視して、ある一定の電圧だけ低下してから充電を再開するように制御する。
【００６５】
すなわち、充電電流制御回路２２は、スイッチング回路２５をオフすることにより充電電流遮断した後に、電圧検出回路２４により検出される複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧が所定電圧以下となったか否かを判断する手段（図示せず）と、複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧が所定電圧以下となった場合にスイッチング回路２５をオンして充電を再開させる手段（図示せず）とを備えている。
【００６６】
したがって、充電電流制御回路２２は複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧が十分に低くなって（所定電圧以下となって）から充電を開始するようにスイッチング回路２５を制御することができる。
【００６７】
上記のように、本実施形態に係る充電システムによれば、本実施形態に係る充電システムによれば、二次電池セルＢＴの過充電状態を回避し、二次電池セルＢＴへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルＢＴの安全性を担保する充電システムを提供することができる。
【００６８】
また、上記のように、複数の二次電池セルＢＴの充電完了後に、電池パック１００側では所定の時間は充電を行わず、また、充電器２００側では複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧を監視することで、不要にスイッチング回路１６、２５をオンおよびオフすることを回避することができる。
【００６９】
次に、本発明の第８実施形態に係る充電システムについて説明する。本実施形態に係る充電システムは、上述の第１実施形態に係る充電システムと同様に電池パック１００と充電器２００とを備えている。
【００７０】
本実施形態に係る充電システムの充電器２００は、複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧を監視し、充電開始電圧以下になったときに充電を開始するように構成されている。
【００７１】
本実施形態に係る充電システムでは、電池パック１００を充電する際には、電池制御回路１２が個々の二次電池セルＢＴの電圧を監視しながら充電を行う。第１実施形態に係る充電システムと同様に、電池制御回路１２は、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧以上か否かを判断する第１判断手段と、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧に到達した際に、電池制御回路１２が充電制御回路１３に指示を出すことで充電スイッチング回路１６をオフにする手段とを備えている。
【００７２】
さらに、本実施形態に係る充電システムでは、電池制御回路１２は、充電スイッチング回路１６がオフされると同時に個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を停止する手段（図示せず）と、充電スイッチング回路１６がオフされてから所定の時間が経過したか否かを判断する判断手段（図示せず）と、所定の時間が経過したときに個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を開始する手段（図示せず）とを備えている。このようにすることで、個々の二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧付近で変動した際に、充電スイッチング回路１６を不要にオンおよびオフさせることを回避することができる。
【００７３】
充電電流制御回路２２は、電流測定回路２３により、充電スイッチング回路１６がオフされ充電電流が遮断されたことが検出された場合に、スイッチング回路２５をオフすることにより充電電流を遮断する手段（図示せず）を備えている。
【００７４】
本実施形態に係る充電システムでは、充電電流制御回路２２は、スイッチング回路２５をオフすることにより充電電流が遮断された後、所定時間の間は電池パック１００の充電をせずに、所定時間が経過してからスイッチング回路２５をオンして電池パック１００の充電を再開させるようにする。
【００７５】
すなわち、充電電流制御回路２２は、スイッチング回路２５がオフされてから所定時間経過したか否かを判断する手段（図示せず）と、所定時間が経過した後にスイッチング回路２５をオンする手段（図示せず）とを備えている。したがって、充電電流制御回路２２は、複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧が十分に低くなってから電池パック１００の充電を開始するように制御することができる。
【００７６】
上記のように、本実施形態に係る充電システムによれば、本実施形態に係る充電システムによれば、二次電池セルＢＴの過充電状態を回避し、二次電池セルＢＴへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルＢＴの安全性を担保する充電システムを提供することができる。
【００７７】
また、上記のように、複数の二次電池セルＢＴの充電完了後に、電池パック１００側では所定の時間は個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を行わず、また、充電器２００側でも所定の時間は複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧を監視しないようにすることで、不要にスイッチング回路１６、２５をオンおよびオフすることを回避することができる。
【００７８】
次に、本発明の第９実施形態に係る充電システムについて説明する。本実施形態に係る充電システムは、上述の第１実施形態に係る充電システムと同様に電池パック１００と充電器２００とを備えている。
【００７９】
本実施形態では、電池パック１００が放電しているときには、電池制御回路１２は、電圧測定回路１１から供給される個々の二次電池セルＢＴの電圧を監視しながら放電を行う。
【００８０】
電池制御回路１２は、最低の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が放電停止電圧に以下となったか否かを判断する手段（図示せず）と、最低の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が放電停止電圧となった際に電池制御回路１２が放電制御回路１４に指示を出すことで放電スイッチング回路１７をオフにする手段（図示せず）と、をさらに備えている。
【００８１】
さらに、電池制御回路１２は、放電スイッチング回路１７をオフすることにより放電電流を遮断した後、すぐに個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を行わず、所定の時間が経過してから個々の二次電池セルＢＴの電圧を監視するようにする。
【００８２】
すなわち、電池制御回路１２は、放電スイッチング回路１７がオフされると同時に個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を停止する手段（図示せず）と、放電スイッチング回路１７がオフされてから所定の時間が経過したか否かを判断する判断手段（図示せず）と、所定の時間が経過したときに個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を開始する手段（図示せず）とを備えている。したがって、個々の二次電池セルＢＴの電圧が十分に回復してから複数の二次電池セルＢＴの放電を再開するように制御することができる。
【００８３】
このようにすると、電池制御回路１２は、図３に示すように各二次電池セルＢＴの電圧ＶＢＴが放電停止電圧Ｖ４に到達した時点で、充電制御回路１３に充電スイッチング回路１６をオフにさせるとともに、各二次電池セルＢＴの電圧ＶＢＴの監視を停止する。
【００８４】
電池制御回路１２は、充電スイッチング回路１６をオフした後、所定時間Ｔ２経過後に、各二次電池セルＢＴの電圧ＶＢＴの監視を開始する。電池制御回路１２は、各二次電池セルＢＴの電圧ＶＢＴが放電可能電圧Ｖ３になると、充電スイッチング回路１６をオンにし、充電を開始する。
【００８５】
上記のように、本実施形態に係る充電システムによれば、本実施形態に係る充電システムによれば、二次電池セルＢＴの過放電状態を回避し、二次電池セルＢＴへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルＢＴの安全性を担保する充電システムを提供することができる。
【００８６】
さらに、上記ように電池制御回路１２を構成することで、電池電圧が放電停止電圧付近で変動したした際に、放電スイッチング回路１７を不要にオンおよびオフさせることを回避することができる。
【００８７】
次に、本発明の第１０実施形態に係る充電システムについて説明する。本実施形態に係る充電システムは、上述の第１実施形態に係る充電システムと同様に電池パック１００と充電器２００とを備えている。
【００８８】
本実施形態に係る充電システムの充電器２００は、複数の二次電池セルＢＴ全体の電圧を監視し、充電開始電圧以下になったときに充電を開始するように構成されている。
【００８９】
本実施形態に係る充電システムでは、電池パック１００を充電する際には、電池制御回路１２が個々の二次電池セルＢＴの電圧を監視しながら充電を行う。第１実施形態に係る充電システムと同様に、電池制御回路１２は、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧以上か否かを判断する第１判断手段と、最高の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が充電完了電圧に到達した際に、電池制御回路１２が充電制御回路１３に指示を出すことで充電スイッチング回路１６をオフにする手段とを備えている。
【００９０】
本実施形態に係る充電システムでは、電池制御回路１２は、充電スイッチング回路１６をオフすることにより充電電流を遮断した後、すぐに個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を行わない。電池制御回路１２は、電流測定回路１５により複数の二次電池セルＢＴからの放電電流が検出された場合に、充電スイッチング回路１６をオンさせる手段（図示せず）を備えている。
【００９１】
上記のように、本実施形態に係る充電システムによれば、本実施形態に係る充電システムによれば、二次電池セルＢＴの過充電状態を回避し、二次電池セルＢＴへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルＢＴの安全性を担保する充電システムを提供することができる。
【００９２】
さらに、上記のように電池制御回路１２を構成することで、充電スイッチング回路１６を不要にオンおよびオフさせることを回避することができる。
【００９３】
次に、本発明の第１１実施形態に係る充電システムについて説明する。本実施形態に係る充電システムは、上述の第１実施形態に係る充電システムと同様に電池パック１００と充電器２００とを備えている。
【００９４】
本実施形態では、電池パック１００が放電しているときには、電池制御回路１２は、電圧測定回路１１から供給される個々の二次電池セルＢＴの電圧を監視しながら放電を行う。
【００９５】
電池制御回路１２は、最低の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が放電停止電圧に以下となったか否かを判断する手段（図示せず）と、最低の電圧をもつ二次電池セルＢＴの電圧が放電停止電圧となった際に電池制御回路１２が放電制御回路１４に指示を出すことで放電スイッチング回路１７をオフにする手段（図示せず）と、をさらに備えている。
【００９６】
本実施形態に係る充電システムでは、電池制御回路１２は、放電スイッチング回路１７をオフすることにより充電電流を遮断した後、すぐに個々の二次電池セルＢＴの電圧の監視を行わない。電池制御回路１２は、電流測定回路１５により複数の二次電池セルＢＴへの充電電流が検出された場合に、放電スイッチング回路１７をオンさせる手段（図示せず）を備えている。
【００９７】
上記のように、本実施形態に係る充電システムによれば、本実施形態に係る充電システムによれば、二次電池セルＢＴの過放電状態を回避し、二次電池セルＢＴへのダメージを軽減するとともに、二次電池セルＢＴの安全性を担保する充電システムを提供することができる。
【００９８】
さらに、上記のように電池制御回路１２を構成することで、放電スイッチング回路１７を不要にオンおよびオフさせることを回避することができる。
【００９９】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、電池パック１００は、複数の二次電池セルＢＴ近傍の温度を測定する温度測定回路をさらに備え、温度測定回路により測定される温度に応じて、充電スイッチング回路１６、放電スイッチング回路１７、およびスイッチング回路２５をオンおよびオフするように制御しても良い。
【０１００】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
ＢＴ…二次電池セル、１１…電圧測定手段（電圧測定回路）、１２…電池制御手段（電池制御回路）、１３…充電制御手段（充電制御回路）、１５…電流測定手段（電流測定回路）、１６…充電スイッチング手段（充電スイッチング回路）。
【図１】
2010239860.tif 000003
【図２】
2010239860.tif 000004
【図３】
2010239860.tif 000005