(57)【要約】【課題】最大充電電圧の異なる別の種類の電池を用いたバッテリパックの充電を可能とし、最大充電電圧に達した電池セル以外の電池セルにも充電が行われるようにし、電池セルの電圧が最大充電電圧を超えないように制御する。【解決手段】充電装置によって充電される複数の二次電池を内蔵したバッテリパックの保護用半導体装置において、前記複数の二次電池のうち、少なくとも一つの電圧が、閾値電圧を超えたことを検出する検出手段と、前記検出手段により前記電圧が閾値電圧を超えたことを検出したとき、前記充電装置の充電方式を定電流充電方式から定電圧充電方式へと切り替えるための警告信号を出力する警告信号出力回路とを有することにより上記課題を解決する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電装置によって充電される複数の二次電池を内蔵したバッテリパックの保護用半導体装置であって、
前記複数の二次電池のうち、少なくとも一つの電圧が、閾値電圧を超えたことを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記電圧が閾値電圧を超えたことを検出したとき、前記充電装置の充電方式を定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるための警告信号を出力する警告信号出力回路とを有することを特徴とする保護用半導体装置。
【請求項２】
前記閾値電圧は、
前記複数の二次電池の最大充電電圧か、該最大充電電圧に対応して設定される該最大充電電圧よりも低い電圧であることを特徴とする請求項１に記載の保護用半導体装置。
【請求項３】
前記検出手段は、
前記複数の二次電池の最大電池電圧を出力する最大電圧出力回路と、
該最大電圧出力回路から出力された最大電池電圧と、前記閾値電圧とを比較する比較手段とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の保護用半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の保護用半導体装置を内蔵し、前記警告信号を出力する警告信号出力端子を有することを特徴とするバッテリパック。
【請求項５】
請求項４に記載したバッテリパックに内蔵された前記複数の二次電池を充電する充電装置であって、
前記警告信号を受信する警告信号入力端子を有し、
前記警告信号入力端子により受信された前記警告信号に基づいて、前記複数の二次電池を定電流で充電する定電流充電方式から、前記警告信号を受信した時点における前記バッテリパックに供給されていた電圧と同じ電圧により定電圧充電を行う定電圧充電方式に切り替えることを特徴とする充電装置。
【請求項６】
前記警告信号を受信した時点での前記バッテリパックに供給されている電圧に比例した電圧を記憶する記憶手段を有し、
該記憶手段によって記憶された電圧に基づいて、前記警告信号を受信した時点における前記バッテリパックに供給されていた電圧で定電圧充電を行うことを特徴とする請求項５に記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電装置によって充電される複数の二次電池を内蔵したバッテリパックの保護用半導体装置、該保護用半導体装置を内蔵したバッテリパック、及び該バッテリパックを充電する充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば携帯用電子機器等では、取扱いの簡便なバッテリパックが広く用いられている。バッテリパックは、一つ又は複数の二次電池を一つのパッケージに格納したもので、二次電池としてはリチウムイオン電池や、リチウムポリマ電池、ニッケル水素電池等の高容量のものが用いられている。高容量の電池は、内部に保持しているエネルギー量が極めて大きいため、例えば過充電、過放電、過電流等を行った場合は発熱し、時には発火に至ることもある。
【０００３】
そのため、バッテリパック内には、二次電池を過充電、過放電、放電過電流、充電過電流、短絡電流等から保護する保護用半導体装置が内蔵され、上記保護が必要な場合は、二次電池と充電器、或いは負荷装置との接続を遮断することによって、発熱や発火を防いでいる。
【０００４】
保護用半導体装置は、過充電、過放電、放電過電流、充電過電流、短絡電流等を検出するために、それぞれ専用の検出回路を備え、保護動作が必要な異常を検出すると、検出信号を出力し、二次電池と充電装置、或いは負荷装置との間に設けられているスイッチ手段をオフして、接続を遮断する。
【０００５】
また、バッテリパックに格納された二次電池を安全に充電するため、バッテリパックから充電器に対して各種情報が出力されている。例えば二次電池にリチウムイオン電池を用いた場合には、リチウムイオン電池を最大充電電圧よりも高い電圧で過充電すると、負極に金属リチウムが析出して内部短絡が発生したり、電解液が分解して内部圧力が増加したりして、結果として発火や爆発の危険が生じる。したがって、複数のリチウムイオン電池を直列接続したバッテリパックの場合であっても、充電時に個々の電池が最大充電電圧を超えないように制御する。
【０００６】
ここで、図１は、従来におけるバッテリパックとその充電器の回路図である。図１に示すように、バッテリパック２００は、充電可能な複数の電池セル２１０（図１の回路図では３個）と、個々の電池セル２１０の電圧を検出するセル電圧検出回路２２０を内蔵している。セル電圧検出回路２２０は、最大電圧出力回路２３０を介して電圧検出端子Ｖｍａｘ２４０に接続されている。最大電圧出力回路２３０は、個々の電池セル２１０の電圧から最大電圧を選択して、電圧検出端子Ｖｍａｘ２４０に入力された最大電圧がリファレンス電圧Ｖｒ１１０を超えると、充電器１００の直流電源とバッテリパック２００との間に接続されたトランジスタ１２０をオフして充電を停止する。これにより内蔵する複数の電池セルの過充電、又は過放電を防止するパック電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、従来においては、複数の電池セルで構成される組電池の充電及び放電を制御する充電制御装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この充電制御装置は、組電池の充電及び放電を制御する充放電制御手段と、各電池セルの電圧を検出する電圧検出手段と、組電池が充電中か否かを判断する充電判断手段と、検出された電圧が、第１の電圧値よりも高い場合、又は第２の電圧値よりも低い場合にそれぞれ異常を示す信号を出力する異常検出手段とを備え、充電中に異常を示す信号が出力されると過充電異常と判定し、充電中でないときに異常を示す信号が出力されると電池セルの過放電異常と判定する判定手段と、判定結果に応じて充放電制御手段に所定の処理を指示する異常処理手段とを有する。
【０００８】
異常処理手段は、電池セルの過充電異常が判定されると、充放電制御手段に充電量を絞るように指示し、指示した後に異常が継続する場合に充電禁止を行う。
【特許文献１】特許第３２４９２６１号公報
【特許文献２】特許第３９９９５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１では、バッテリパック２００から出力される信号が電池電圧そのものであるため、所定のリファレンス電圧のみと比較することにより評価する充電器１００では、最大充電電圧の異なる別の種類の電池を用いたバッテリパックに対しては使用できない。また、充電器１００に電池電圧を評価するための複数の回路を用意して、使用するバッテリパックごとに切り替えることも可能であるが、この切り替えを手動で行う場合には、操作ミスや切り替え忘れ等により重大な事故が生じる可能性もある。
【００１０】
また、バッテリパック２００から電池の種類を示す信号を出力することも可能であるが、電池の種類が多くなると対応が難しくなる。更に、電池セルの最大電圧が充電器１００のリファレンス電圧Ｖｒを超えると充電が停止するため、リファレンス電圧に達しない他の電池セルが十分に充電されずに充電を停止してしまうことになる。
【００１１】
また上記特許文献２では、バッテリパックという概念はなく、充電中に電池セルの電圧が第１の電圧値以上になった場合は異常信号を出力し、異常信号に応じて充電電流を絞るように制御されるが、絞る量について考慮されていない。したがって絞った後の充電電流によっては、電池セルの電圧がその電池セルの最大電圧を大幅に超えてしまう可能性がある。また、短時間であれば、前記した重大な結果に至らないまでも、電池の寿命を縮める等の悪影響を与えてしまう場合がある。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、最大充電電圧の異なる別の種類の電池を用いたバッテリパックの充電を可能とし、最大充電電圧に達した電池セル以外の電池セルにも充電が行われるようにし、電池セルの電圧が最大充電電圧を超えないように制御する保護用半導体装置、バッテリパック、及び充電装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、充電装置によって充電される複数の二次電池を内蔵したバッテリパックの保護用半導体装置であって、前記複数の二次電池のうち、少なくとも一つの電圧が、閾値電圧を超えたことを検出する検出手段と、前記検出手段により前記電圧が閾値電圧を超えたことを検出したとき、前記充電装置の充電方式を定電流充電方式から定電圧充電方式に切り替えるための警告信号を出力する警告信号出力回路とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明によれば、保護用半導体装置において、前記閾値電圧は、前記複数の二次電池の単セル当たりの最大充電電圧か、該最大充電電圧に対応して設定される該最大充電電圧よりも低い電圧であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明によれば、保護用半導体装置において、前記検出手段は、前記複数の二次電池の最大電池電圧を出力する最大電圧出力回路と、該最大電圧出力回路から出力された最大電池電圧と、前記閾値電圧とを比較する比較手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、バッテリパックであって、保護用半導体装置を内蔵し、前記警告信号を出力する警告信号出力端子を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、バッテリパックに内蔵された前記複数の二次電池を充電する充電装置であって、前記警告信号を受信する警告信号入力端子を有し、前記警告信号入力端子により受信された前記警告信号に基づいて、前記複数の二次電池を定電流で充電する定電流充電方式から、前記警告信号を受信した時点における前記バッテリパックに供給されていた電圧と同じ電圧により定電圧充電を行う定電圧充電方式に切り替えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明によれば、充電装置において、前記警告信号を受信した時点での前記バッテリパックに供給されている電圧に比例した電圧を記憶する記憶手段を有し、該記憶手段によって記憶された電圧に基づいて、前記警告信号を受信した時点における前記バッテリパックに供給されていた電圧で定電圧充電を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、最大充電電圧の異なる別の種類の電池を用いたバッテリパックの充電を可能とし、最大充電電圧に達した電池セル以外の電池セルにも充電が行われるようにし、電池セルの電圧が最大充電電圧を超えないように制御することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。図２は、本発明の実施形態に係る充電装置とバッテリパックの回路図である。
【００２２】
図２に示すように、充電装置１０は、複数の二次電池を格納するバッテリパック２０を内蔵している。充電装置１０は、演算増幅回路１１〜１４、第１リファレンス電圧Ｖｒ１、ＰＭＯＳトランジスタＭ１１〜Ｍ１３、ＮＭＯＳトランジスタＭ１４、記憶手段であるサンプルホールドコンデンサＣＨ、スイッチ手段Ｓ１、及び抵抗Ｒ１〜Ｒ４により構成されている。また、電源入力端子Ｖｄｄ，接地端子ＧＮＤ１、プラス（＋）の電池接続端子１２、及び警告信号入力端子ＡＬＭ１を備えている。
【００２３】
演算増幅回路１１の非反転入力には、第１リファレンス電圧Ｖｒ１が接続されている。演算増幅回路１１の反転入力は、ＮＭＯＳトランジスタＭ１４のソースに接続されるとともに、抵抗Ｒ１を介して接続端子ＧＮＤに接続されている。また、演算増幅回路１１の出力は、ＰＭＯＳトランジスタＭ１１のゲートに接続されている。
【００２４】
ＰＭＯＳトランジスタＭ１１のソースは、電源入力端子Ｖｄｄに接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ１１のドレインは、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２とＭ１３のゲートに接続されている。
【００２５】
ＰＭＯＳトランジスタＭ１２のソースは、電源入力端子Ｖｄｄに接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ１２のドレインは、演算増幅回路１２の非反転入力と、ＮＭＯＳトランジスタ１４のドレインに接続されている。
【００２６】
ＰＭＯＳトランジスタＭ１３のソースは、電源入力端子Ｖｄｄに接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインは、演算増幅回路１２の反転入力に接続されるとともに、電池接続端子１２に接続されている。演算増幅回路１２の出力は、ＮＭＯＳトランジスタＭ１４のゲートに接続されている。
【００２７】
抵抗Ｒ２とＲ３とは直列接続されて、電池接続端子１２と接地端子ＧＮＤ１との間に接続されている。抵抗Ｒ２とＲ３との接続ノードは、演算増幅回路１３の非反転入力と、スイッチ手段Ｓ１を介して演算増幅回路１４の非反転入力に接続されている。スイッチ手段Ｓ１には制御端子が備わっており、制御端子は警告信号入力端子ＡＬＭ１に接続されている。
【００２８】
演算増幅回路１４の非反転入力と接地端子ＧＮＤとの間には、サンプルホールドコンデンサＣＨが接続されている。演算増幅回路１４の反転入力は、演算増幅回路１４の出力に接続されており、演算増幅回路１４の出力は、演算増幅回路１３の反転入力に接続されている。演算増幅回路１３の出力は、抵抗Ｒ４を介してＰＭＯＳトランジスタＭ１２とＭ１３との共通ゲートに接続されている。また、演算増幅回路１３はイネーブル入力ＥＮを備えており、このイネーブル入力ＥＮは警告信号入力端子ＡＬＭ１に接続されている。
【００２９】
バッテリパック２０は、２つのリチウムイオン電池セルＢａｔ１、Ｂａｔ２、保護用半導体装置３０、ＮＭＯＳトランジスタＭ２１とＭ２２、及び抵抗Ｒ２１により構成されている。また、プラス（＋）の電池端子２２、接地端子ＧＮＤ２、及び警告信号出力端子ＡＬＭ２とを備えている。
【００３０】
バッテリパック２０の電池端子２２は、充電装置１０の電池接続端子１２に接続され、バッテリパック２０の警告信号出力端子ＡＬＭ２は、充電装置１０の警告信号入力端子ＡＬＭ１に接続され、バッテリパック２０の接地端子ＧＮＤ２は、充電装置１０の接地端子ＧＮＤ１に接続されている。
【００３１】
次に、バッテリパック２０に内蔵された保護用半導体装置３０について説明する。図３は、バッテリパックに内蔵された保護用半導体装置のブロック図である。
【００３２】
図３に示すように、バッテリパック２０に内蔵された保護用半導体装置３０は、比較手段であるコンパレータ３１、最大電圧出力回路３２、保護回路３３、及び閾値電圧である第２リファレンス電圧Ｖｒ２により構成されている。なお、図３に示す実施形態において、コンパレータ３１と最大電圧出力回路３２とは、検出手段としての機能を有する。
【００３３】
バッテリパック２０に格納されたリチウムイオン電池セルＢａｔ１とＢａｔ２とは直列接続され、電池セルＢａｔ１の正側の端子は、保護用半導体装置３０のプラス（＋）の電源端子３４とバッテリパック２０の電池端子２２に接続されている。
【００３４】
また、電池セルＢａｔ２の負側の端子は、保護用半導体装置３０の電源端子Ｖｓｓ１とＭＯＳトランジスタＭ２２の一端に接続されている。電池セルＢａｔ１とＢａｔ２との接続ノードは、保護用半導体装置３０の端子Ｖ１に接続されている。
【００３５】
ＮＭＯＳトランジスタＭ２２の他端は、ＮＭＯＳトランジスタＭ２１の一端に接続され、ＮＭＯＳトランジスタＭ２１の他端は、バッテリパック２０の接地端子ＧＮＤ２に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＭ２１とＭ２２のゲートは、それぞれ、保護用半導体装置３０の端子ＣｏｕｔとＤｏｕｔに接続されている。また、保護用半導体装置３０のＶ−端子とバッテリパック２０の接地端子ＧＮＤ２との間に抵抗Ｒ２１が接続されている。
【００３６】
最大電圧出力回路３２は、電池セルＢａｔ１とＢａｔ２のうち、電圧の高い方の電圧を出力する回路である。この回路には、例えば図１に示した従来技術の回路等を用いることができる。最大電圧出力回路３２の出力は、コンパレータ３１の非反転入力に接続されている。
【００３７】
コンパレータ３１の反転入力は、第２リファレンス電圧Ｖｒ２が接続されている。また、コンパレータ３１の出力は、警告信号出力端子ＡＬＭ２に接続されている。なお、警告信号出力回路は、コンパレータ３１と警告信号出力端子ＡＬＭ２とを含むよう構成されている。
【００３８】
第２リファレンス電圧Ｖｒ２は、閾値電圧として、電池セルＢａｔ１とＢａｔ２の最大充電電圧か、電池セルＢａｔ１とＢａｔ２の最大充電電圧よりもやや低い電圧に設定する。第２リファレンス電圧Ｖｒ２を、電池セルＢａｔ１とＢａｔ２の最大充電電圧よりもやや低い電圧に設定する理由は、第２リファレンス電圧Ｖｒ２を生成する回路の誤差を考慮しているためである。例えば、第２リファレンス電圧Ｖｒ２の電圧設定誤差が±５０ｍＶとすると、第２リファレンス電圧Ｖｒ２を最大充電電圧より５０ｍＶ低い電圧に設定することにより、最大充電電圧を超えないようにすることができる。
【００３９】
保護回路３３は、バッテリパック２０の過充電、過放電、放電過電流、充電過電流、短絡電流等を検出する回路である。保護回路３３は、これらを検出した場合に、ＮＭＯＳトランジスタＭ２１、Ｍ２２のいずれかをオフにして、電池の充放電電流を遮断する。
【００４０】
次に、図２及び図３の回路動作について説明する。まず、バッテリパック２０の電池セルＢａｔ１、Ｂａｔ２の電圧が第２リファレンス電圧Ｖｒ２よりも低く、警告信号ＡＬＭが出力されていない場合について説明する。電池セルＢａｔ１、Ｂａｔ２の電圧が、第２リファレンス電圧Ｖｒ２よりも低い場合には、コンパレータ３１の出力はローレベルとなり、警告信号ＡＬＭは、出力されない。またこのとき、スイッチ手段Ｓ１はオンとなっている。また、演算増幅回路１３は不作動となる。したがって、演算増幅回路１３の出力は、ローレベルに固定される。このため、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２とＭ１３のゲートはローレベルにプルダウンされている状態となり、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２及びＭ１３はオンとなる。
【００４１】
ＰＭＯＳトランジスタＭ１２のドレイン電流は、ＮＭＯＳトランジスタＭ１４のドレイン電流となっており、抵抗Ｒ１に供給される。抵抗Ｒ１における電圧降下が、演算増幅回路１１の反転入力の電圧となる。
【００４２】
演算増幅回路１１の反転入力の電圧が、第１リファレンス電圧Ｖｒ１よりも低い場合には、演算増幅回路１１の出力は、上昇する。これにより、ＰＭＯＳトランジスタＭ１１のゲート電圧が上昇し、ＰＭＯＳトランジスタＭ１１のインピーダンスが高くなるので、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２とＭ１３のゲート電位が低下する。これにより、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２とＭ１３のドレイン電流が増加して、抵抗Ｒ１の電圧降下が大きくなり、演算増幅回路１１の反転入力の電位が上昇する。
【００４３】
一方、演算増幅回路１１の反転入力の電圧が、第１リファレンス電圧Ｖｒ１よりも高い場合には、演算増幅回路１１の出力は、低下する。これにより、ＰＭＯＳトランジスタＭ１１のゲート電圧が低下し、ＰＭＯＳトランジスタＭ１１のインピーダンスが低くなるので、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２とＭ１３のゲート電位が上昇する。これにより、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２とＭ１３のドレイン電流が減少して、抵抗Ｒ１の電圧降下が小さくなり、演算増幅回路１１の反転入力の電位が低下する。
【００４４】
上述した動作によって、演算増幅回路１１の反転入力の電位は、第１リファレンス電圧Ｖｒ１と等しくなるように制御される。なお、抵抗Ｒ１に流れる電流値は、「Ｖｒ１／Ｒ１」となる。
【００４５】
この電流は、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２のドレイン電流と同じである。また、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２とＭ１３とはゲート−ソース間電位が等しいため、カレントミラー回路を構成する。カレントミラー比をＫとすると、ＰＭＯＳトランジスタＭ１３のドレイン電流は「Ｋ＊Ｖｒ１／Ｒ１」となり、この電流値でバッテリパック２０に対して定電流充電が行われる。
【００４６】
なお、演算増幅回路１２とＮＭＯＳトランジスタＭ１４とは、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２とＭ１３のドレイン電圧を同電位に制御しており、ＰＭＯＳトランジスタＭ１２とＭ１３のチャネル長変調効果によりカレントミラー比Ｋの変動を少なくして、定電流充電中の電流精度を向上させる。
【００４７】
定電流充電により、バッテリパック２０の電圧が上昇し、バッテリパック２０の電池セルＢａｔ１とＢａｔ２のいずれかの電圧が第２リファレンス電圧Ｖｒ２よりも高くなると、コンパレータ３１が反転してハイレベルを出力し、警告信号ＡＬＭが出力される。
【００４８】
充電装置１０に、警告信号ＡＬＭが入力されると、スイッチ手段Ｓ１はオフとなる。このとき、サンプルホールドコンデンサＣＨには、警告信号ＡＬＭが出力された時点での抵抗Ｒ２とＲ３との接続ノードの電圧が保持される。また、演算増幅回路１３は動作を開始する。
【００４９】
サンプルホールドコンデンサＣＨに記憶された電圧は、演算増幅回路１４で構成されたボルテージフォロア回路によって、演算増幅回路１３の反転入力に印加される。演算増幅回路１３の非反転入力は、抵抗Ｒ２とＲ３との接続ノードに接続されているので、演算増幅回路１３は、抵抗Ｒ２とＲ３の接続ノードの電圧がサンプルホールドコンデンサＣＨの電圧と等しくなるようにＰＭＯＳトランジスタＭ１３のゲート電圧を制御する。この結果、ＰＭＯＳトランジスタ１３のドレイン電圧は、警告信号ＡＬＭが入力された時点での電圧と同じになる。
【００５０】
すなわち、警告信号ＡＬＭが入力されると、その時点での充電電圧による定電圧充電に切り換わる。
【００５１】
定電圧充電に移行した直後の充電電流は、定電流充電時の電流値と同じであるが、充電が進むにつれて充電電流が減少する。これにより、ＰＭＯＳトランジスタＭ１３のドレイン電流が減少し、ミラートランジスタＭ１２のドレイン電流も減少する。ＰＭＯＳトランジスタＭ１２のドレイン電流が減少すると、抵抗Ｒ１の電圧降下が小さくなるので、演算増幅回路Ｒ１の電圧降下が小さくなるので、演算増幅回路１１の反転入力の電圧が第１リファレンス電圧Ｖｒ１以下となる。これにより、演算増幅回路１１の出力はハイレベルとなる。これにより、ＰＭＯＳトランジスタＭ１１は、オフとなり、定電圧充電の動作に影響を与えなくなる。
【００５２】
なお、上記実施形態において電池セルが２つの場合について説明したが、電池セルの数はこれに限定されない。
【００５３】
また、上記実施形態では、最大電圧出力回路３２を用いて、最大電池電圧を出力し、コンパレータ３１において、その最大電池電圧と第２リファレンス電圧Ｖｒ２との比較を行ったが、電池セル毎に第２リファレンス電圧Ｖｒ２との比較を行っても良い。この場合には、いずれかの電圧が第２リファレンス電圧Ｖｒ２を超えたときに警告信号ＡＬＭを出力するようにすれば良い。
【００５４】
上述のように、本発明によれば、警告信号ＡＬＭが入力された時点における充電電圧を保持して、定電圧充電に切り換えるため、電池セルの電圧が上昇して最大充電電圧を超えることがない。また、充電装置１０は、バッテリパック２０から受信する信号は警告信号ＡＬＭのみであるので、バッテリパック２０の電池セルの最大充電電圧とは関係がなくなり、最大充電電圧が異なるバッテリパックの充電が可能となる。
【００５５】
また、警告信号ＡＬＭが出力された後でも、バッテリパックの電池セルに対して継続して充電を行うため、満充電までの充電が可能となり、最大充電電圧に達していない他の電池の充電容量を増やすことが可能となる。なお、充電の終了は、例えば充電電流が所定の電流値以下となったとき等により設定することができる。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来におけるバッテリパックと充電器の回路図である。
【図２】本発明の実施形態に係る充電装置とバッテリパックの回路図である。
【図３】バッテリパックに内蔵された保護用半導体装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０，１００  充電装置
１２  電池接続端子
２０，２００  バッテリパック
２２  電池端子
１１〜１４  演算増幅回路
３０  保護用半導体装置
３１  コンパレータ
３２  最大電圧出力回路
３３  保護回路
３４  電源端子
１１０  リファレンス電圧
１２０  スイッチング素子
２１０  電池セル
２２０  セル電圧検出回路
２３０  最大電圧出力回路
２４０  電圧検出端子Ｖｍａｘ
ＡＬＭ１  警告信号入力端子
ＡＬＭ２  警告信号出力端子
Ｂａｔ１，Ｂａｔ２  電池セル
ＣＨ  サンプルホールドコンデンサ
Ｍ１１〜１３  ＰＭＯＳトランジスタ
Ｍ１４，Ｍ２１，Ｍ２２  ＮＭＯＳトランジスタ
Ｓ１  スイッチ手段
Ｒ１〜Ｒ４  抵抗
Ｖｒ１  第１リファレンス電圧
Ｖｒ２  第２リファレンス電圧
Ｖｓｓ１  電源端子
【図１】
2010068618.tif 000003
【図２】
2010068618.tif 000004
【図３】
2010068618.tif 000005