(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池を充電する充電手段と、
前記二次電池の電池電圧を検出する電圧検出手段と、
前記二次電池の電池温度を検出する温度検出手段と、
前記電圧検出手段によって検出された電池電圧及び前記温度検出手段によって検出された電池温度の少なくとも一方に基づいて前記二次電池の満充電を判別する満充電判別手段と、
前記満充電判別手段が前記二次電池の満充電を判定した場合に前記充電手段による前記二次電池の充電を停止させる制御手段と、
前記電圧検出手段が異常であるか否かを判別する異常判別手段と、
を有する充電装置であって、
前記満充電判別手段は、
前記電圧検出手段は正常である場合であって、且つ、前記温度検出手段によって検出された電池温度の単位時間当たりの温度変化値が第１の所定値に達したときに、前記二次電池は満充電であると判定し、
前記電圧検出手段は異常である場合であって、前記温度変化値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値に達したときに、前記二次電池は満充電であると判定す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】
本発明は、二次電池からなる電池パックを充電する充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コードレス電動工具を駆動する電源として、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池（以下、ニカド電池と称す）等の比較的高容量化された二次電池からなる電池パックが使用されている。また、高容量化および軽量化された二次電池として、リチウムイオン電池が実用化されつつある。リチウムイオン電池は、公称電圧がニッケル水素電池やニカド電池に対して比較的高く、かつ小形軽量であるという特徴を有している。さらに、リチウムイオン電池は、放電効率も良く、比較的低温環境の中でも放電が可能で、広い温度範囲で安定した電圧を得ることができる特徴を有している。しかしながら、リチウムイオン電池は、過放電状態になると、負極の銅箔が溶解したり、電極間でショートする可能性があるため、不要な放電を防止することは必須である。一方、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池は、過放電状態で長期間放置された場合、特に複数の電池セルが直列に接続されて電池組が構成されていると、セル数が多いためにセル間での電圧のばらつきが大きくなり、電池パックの寿命等に影響を与える場合がある。
【０００３】
また、電池パックは、電池寿命を確保するために、不要な放電または充電を防止する構成を有している。例えば、電池組と出力端子との間の放電経路にスイッチを設けて、充電装置から電力が供給されている場合はスイッチはオン状態にし、充電装置からの電力の供給がない場合はスイッチはオフ状態になるように構成されている。このように、電池を充電装置に挿入した状態で長期間放置しても電池が放電しないような構成を備えた充電装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８７７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二次電池からなる電池パックを充電するときは、充電電圧及び充電電流の管理が必要となる。そこで、充電装置は、電池電圧を検出するために、電池電圧を分圧抵抗で検出する電圧検出手段を有している。この電圧検出手段は、電池組の不要な放電を抑制するために、電池組との間にスイッチを有し、必要に応じてスイッチがオン状態になり、電池電圧を検出するようになっている。
【０００６】
しかし、かかるスイッチがＦＥＴにて構成されている場合、ＦＥＴそのものの不調や電池組との間に断線が生じた場合、電圧検出手段は電池電圧を検出できなくなり、電池パックの充電制御に支障をきたすことになる。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題点に鑑みて、電圧検出手段に異常が生じた場合でも電池パックの過充電を防止する充電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の充電装置は、二次電池を充電する充電手段と、前記二次電池の電池電圧を検出する電圧検出手段と、前記二次電池の電池温度を検出する温度検出手段と、前記電圧検出手段によって検出された電池電圧及び前記温度検出手段によって検出された電池温度の少なくとも一方に基づいて前記二次電池の満充電を判別する満充電判別手段と、前記満充電判別手段が前記二次電池の満充電を判定した場合に前記充電手段による前記二次電池の充電を停止させる制御手段と、前記電圧検出手段が異常であるか否かを判別する異常判別手段と、を有する充電装置であって、前記満充電判別手段は、前記電圧検出手段は正常である場合であって、且つ、前記温度検出手段によって検出された電池温度の単位時間当たりの温度変化値が第１の所定値に達したときに、前記二次電池は満充電であると判定し、前記電圧検出手段は異常である場合であって、前記温度変化値が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値に達したときに、前記二次電池は満充電であると判定することを特徴とする。
【００１３】
上記構成により、二次電池は、充電手段によって充電される。充電中、二次電池の電池電圧は、電圧検出手段によって検出され、二次電池の電池温度は、温度検出手段によって検出される。異常判別手段は、電圧検出手段が異常であるか否かを判別する。電圧検出手段に異常が生じている場合、温度検出手段が検出した電池温度の単位時間当たりの温度変化値が、電圧検出手段が正常のときの第１の所定値よりも小さい第２の所定値に達したときに、二次電池は満充電であると判定して充電を終了させる。従って、電圧検出手段に異常が生じた場合であっても、二次電池の特性に影響を与えずに二次電池を充電することができる。
【００１４】
請求項４記載の充電装置は、二次電池を充電する充電手段と、前記二次電池の電池電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段によって検出された電池電圧に基づいて前記二次電池の充電を制御する充電制御手段と、前記電圧検出手段が異常であるか否かを判別する異常判別手段と、を有する充電装置であって、前記充電制御手段は、前記電圧検出手段が異常である場合には、前記電圧検出手段が正常であるときよりも充電時間を短くすることを特徴とする。
【００１５】
上記構成により、二次電池は、充電手段によって充電される。充電中、二次電池の電池電圧は、電圧検出手段によって検出される。異常判別手段は、電圧検出手段が異常であるか否かを判別する。電圧検出手段が異常である場合には、電圧検出手段が正常であるときよりも二次電池の充電時間を短縮して、二次電池の過充電を確実に防止する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の充電装置によれば、電圧検出手段が異常の場合は、電圧検出手段が正常である場合に比較して短い時間で二次電池の充電を終えるので、二次電池の過充電を確実に防止して、電池パックの電池寿命を確保する。
【００１７】
請求項２記載の充電装置によれば、電圧検出手段の正常或いは異常の判定を確実に行うことができる。
【００１８】
請求項３記載の充電装置によれば、電圧検出手段が異常の場合は、温度検出手段によって検出された電池温度の単位時間当たりの温度変化値が、電圧検出手段が正常である場合に比較して小さい値を用いて二次電池の満充電を判別するので、二次電池の過充電を確実に防止して、電池パックの電池寿命を確保する。
【００１９】
請求項４記載の充電装置によれば、電圧検出手段が異常の場合は、二次電池の充電時間を電圧検出手段が正常である場合に比較して短縮するので、二次電池の過充電を確実に防止して、電池パックの電池寿命を確保する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態を示す充電装置を示す回路図である。
【図２】本発明の充電装置の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１に、電池パック２を充電する充電装置１００を示す。
【００２２】
電池パック２は、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池などの複数の二次電池を直列接続してなる電池組２Ａ、電池組２Ａの電池温度を検出するためのサーミスタ等の感温素子２ａ、及び二次電池の種類を判別するための判別抵抗２ｂを有する。充電装置１００は、交流電源１、１次側平滑回路１０、スイッチング回路２０、２次側平滑回路３０、充電電流制御手段６０、充電電圧制御手段７０、電力供給手段６、及び電力供給制御手段７を有する。さらに、充電装置１００は、電池温度検出手段３、電池種判別手段４、電池電圧検出手段５、信号伝達手段８、スイッチング制御ＩＣ停止手段９、定電圧回路４０、マイコン５０、ＬＥＤ８０、及び放電路遮断手段９０を有する。
【００２３】
１次側整流平滑回路１０は、交流電源１から供給される交流電流を整流する回路であり、全波整流回路１１と平滑用コンデンサ１２とからなる。
【００２４】
スイッチング回路２０は、高周波トランス２１、ＭＯＳＦＥＴ２２、スイッチング制御ＩＣ２３、起動抵抗２４、スイッチング制御ＩＣ用定電圧回路２５、及びスイッチング制御ＩＣ停止回路２６からなる。
【００２５】
高周波トランス２１は、１次巻線２１ａ、２次巻線２１ｂ、３次巻線２１ｃ、４次巻線２１ｄからなる。１次巻線２１ａには直流の入力電圧が印加され、２次巻線２１ｂはスイッチング制御ＩＣ２３用の出力巻線であり、３次巻線２１ｃは電池パック２を充電するための出力巻線、４次巻線２１ｄはマイコン５０等の制御系電源用の出力巻線である。なお１次巻線２１ａに対し、２次巻線２１ｂ及び４次巻線２１ｄは同極性となり、３次巻線２１ｃは逆極性となっている。
【００２６】
スイッチング制御ＩＣ２３は、スイッチング回路２０の出力電圧を調整するために、ＭＯＳＦＥＴ２２の駆動パルス幅を変更するスイッチング電源ＩＣである。また、スイッチング制御ＩＣ用定電圧回路２５は、ダイオード２５ａ、コンデンサ２５ｂ、抵抗２５ｃ、トランジスタ２５ｄ、及びツェナダイオード２５ｅから構成される。通常の動作時には、スイッチング制御ＩＣ２３には、ツェナダイオード２５ｅとトランジスタ２５ｄのベース・エミッタ間の電圧約０．６Ｖとの和に相当する電圧が印加され、これを電源としてスイッチングを行っている。ツェナダイオード２５ｅは、スイッチング制御用ＩＣ２３の電源電圧として適切な値を有するものを選定する。
【００２７】
スイッチング制御ＩＣ停止回路２６は、抵抗２６ａ、後述する送信部９ａと対をなすホトカプラの受信部２６ｂ、ツェナダイオード２６ｃ、Ｐ−チャネルのＦＥＴ２６ｄ、及びＮ−チャネルのＦＥＴ２６ｅ、２６ｆから構成される。通常の動作時には、スイッチング制御ＩＣ停止回路２６は、動作していないが、スイッチング制御ＩＣ停止手段９からの信号によりホトカプラ２６ｂがオンすると、整流ダイオード１１によって整流された交流ラインの電圧が抵抗２６ａを介してツェナダイオード２６ｃに印加される。そして、ＦＥＴ２６ｅのゲートにツェナダイオード２６ｃのツェナ電圧に相当する値が印加されるので、ＦＥＴ２６ｅはオン状態となる。ＦＥＴ２６ｅがオン状態となると、ＦＥＴ２６ｄのゲート・ドレイン間の電位差により、ＦＥＴ２６ｄがオンする。また、同時にＦＥＴ２６ｆのゲートにもツェナダイオード２６ｆのツェナ電圧に相当する電圧が印加されて、ＦＥＴ２６ｆはオン状態となる。通常の動作時には、スイッチング制御ＩＣ２３は、ツェナダイオード２５ｅとトランジスタ２５ｄのベース・エミッタ間の電圧約０．６Ｖの和に相当する電圧が印加されていることにより動作状態にある。しかしながら、ＦＥＴ２６ｆがオン状態となることにより、いわばツェナダイオード２６ｆはショート状態になり、印加される電圧が降下して０．６Ｖ程度まで落ちる。
【００２８】
印加される電圧がスイッチング制御ＩＣ２３の動作に必要な電圧以下になると、スイッチング制御ＩＣ２３はスイッチング動作を停止する。スイッチング制御を停止すると、ホトカプラの送信側９ｂからの信号も伝達されなくなるため、再びＦＥＴ２６ｆがオフしてしまい、スイッチング制御ＩＣ２３は、ツェナダイオード２５ｅとトランジスタ２５ｄのベース・エミッタ間の電圧約０．６Ｖの和に相当する電圧が印加されることになり、動作状態になる。しかし、本実施形態においては、ホトカプラの受信側２６ｂにおいて一旦オン状態になった以降は、ホトカプラの受信側２６ｂのオン・オフに拘わらず、交流ラインの電圧を利用して、ＦＥＴ２６ｄ、ＦＥＴ２６ｅ、及びＦＥＴ２６ｆがオン状態になるようになっている。従って、交流ラインの電圧がなくならない限りは、ＦＥＴ２６ｆはオン状態を保ち続けるので、スイッチング制御ＩＣ２３は動作できないようになっている。
【００２９】
２次側整流平滑回路３０は、ダイオード３１、平滑用コンデンサ３２、及び抵抗３３からなり、電池パック２の充電を行う。
【００３０】
充電電流制御手段６０は、抵抗６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ、６０ｆ、オペアンプ６０ｇ、ダイオード６０ｈ、及びシャント抵抗６０ｉから構成される。充電電流は、電源電圧Ｖｃｃを抵抗６０ａと６０ｂとで分圧した値を基準値として、充電電流が流れることによるシャント抵抗６０ｉの電圧降下の値に基づいて電池パック２の充電電流を制御する。また、充電電流制御手段６０は、制御信号を信号伝達手段８を介してスイッチング制御ＩＣ２３に帰還することで充電電流を制御する。
【００３１】
充電電圧制御手段７０は、抵抗７０ａ、ツェナダイオード７０ｂから構成される。電池パック２の充電電圧は、ツェナダイオード７０ｂの値によって定められる。充電電圧は、充電電流同様に、制御信号を信号伝達手段８を介してスイッチング制御ＩＣ２３に帰還することで制御される。
【００３２】
電力供給手段６は、スイッチング回路２０から電池パック２へ電力を供給するものであり、リレーから構成される。しかしながら、リレーに限らず適宜の電力供給手段を用いることができる。電力供給制御手段７は、電力供給手段６を制御する。電力供給制御手段７の制御により電力供給手段６を介してスイッチング回路２０から電池パック２への電力供給の有無が制御される。
【００３３】
さらに、電池温度検出手段３は、抵抗３ａ及び３ｂから構成される。電池パック２が充電装置１００に実装されることによって、電池側及び充電装置側の端子を介して感温素子２ａと電池温度検出手段３とが接続される。このとき、電池温度検出手段３では、抵抗３ａと、抵抗３ｂ及び感温素子２ａの並列抵抗とで電圧Ｖｃｃが分圧され、この電圧値が、マイコン５０のＡ／Ｄポートに入力されることにより、マイコン５０は電池温度を検出する。
【００３４】
電池パック２が充電装置１００に実装される前は、電池温度検出手段３では、電圧Ｖｃｃを抵抗３ａと３ｂとで分圧した値がマイコン５０にて検出されている。次に、電池パック２が実装されることによって、電池温度に対応した値がマイコン５０にて検出されることになる。すなわち、電池パック２の実装により、マイコン５０での検出結果は電池温度に対応した値へと変化する。従って、電池温度検出手段３の検出結果が電池の実装前の値から変化したとき、マイコン５０は、電池パック２が実装されたと判別する。
【００３５】
電池種判別手段４は、抵抗４ａから構成される。電池パック２が充電装置１００に実装されると、電圧Ｖｃｃを抵抗４ａと電池パック２内の判別抵抗２ｂとで分圧した電圧値がマイコン５０のＡ／Ｄポートに入力される。従って、マイコン５０は電池種を識別できる。なお、電池種は、例えば判別抵抗２ｂが抵抗Ｘであれば二次電池はニッケルカドミウム電池であることを表し、抵抗Ｙであれば二次電池はニッケル水素電池であると表すものとする。
【００３６】
電池電圧検出手段５は、電圧検出手段として抵抗５ａ、５ｂから構成される。電池電圧は、電池組２Ａの電池電圧を抵抗５ａと５ｂとで分圧し、その電圧値をマイコン５０のＡ／Ｄポートに入力することによって検出される。
【００３７】
信号伝達手段８は、ホトカプラ等から構成され、２次側整流平滑回路３０の充電電圧制御信号及び充電電流制御信号をスイッチング制御ＩＣ２３に帰還する。
【００３８】
スイッチング制御ＩＣ停止手段９は、スイッチング制御ＩＣ２３そのものを停止させるためのホトカプラの送信部９ａ、ＦＥＴ９ｂからなる。なお、送信部９ａは受信部２６ｂと対をなす。ＦＥＴ９ｂは、マイコン５０の出力ポートからの信号により制御され、ＦＥＴ９ｂがオンした場合は、送信部９ａ及び受信部２６ｂを介してスイッチング制御ＩＣ停止回路２６へ信号が伝達される。
【００３９】
定電圧回路４０は、ダイオード４１、コンデンサ４２、４４、３端子レギュレータ４３、リセットＩＣ４５からなる。電圧Ｖｃｃは、マイコン５０の電源となる。リセットＩＣ４５は、リセット入力ポート５４にリセット信号を出力してマイコン５０を初期状態にする。
【００４０】
マイコン５０は、ＣＰＵ５１、Ａ／Ｄポート５２、出力ポート５３ａ、５３ｂ、及びリセットポート５４から構成され、満充電判別手段、制御手段、或いは異常判別手段として機能する。
【００４１】
ＬＥＤ８０は、電池パック２の充電状態を表示する。ＬＥＤ８０は、マイコン５０の出力ポートからの信号によって点灯及び消灯される。本実施の形態においては、ＬＥＤが点灯している場合は電池パック２は充電中、ＬＥＤが消灯している場合は電池パック２の非充電中を表す。
【００４２】
放電経路遮断手段９０は、Ｐ−チャネルのＦＥＴ９１、Ｎ−チャネルのＦＥＴ９２、抵抗９３、９４、９５、９６から構成され、電池電圧検出手段５と電池組２Ａからの放電線路とを切り離すためのものである。充電装置１００に電力が供給されている場合、ＦＥＴ９１はオン状態にあり、ＦＥＴ９２もオン状態であるため、電池電圧検出手段５は、電池組２Ａと接続されて電池電圧を検出できる状態にある。一方、充電装置１００に電力が供給されていない場合、Ｐ−チャネルのＦＥＴ９１はオフ状態にあり、Ｎ−チャネルのＦＥＴ９２もオフ状態にあるため、電池電圧検出手段５は電池組２Ａと電気的に接続されない。従って、電池パック２が充電装置１００に長期間実装された状態で放置されたとしても、電池組２Ａの抵抗５ａ、５ｂを介した放電を抑制することができる。
【００４３】
以上のように、充電装置１００は構成されている。
【００４４】
上記充電装置１００によって充電される電池パック２の満充電の判別は、二次電池の過充電を防止するために、通常、電池温度検出手段３と電池電圧検出手段５との両方を用いて行われる。電池電圧による満充電検出方法の１つとして、−ΔＶ検出法がある。この検出方法は、電池電圧検出手段５の検出出力に基づいて充電終了間近に検出されたピーク電圧から所定量降下したこと検出して満充電と判定する。また、２階微分検出法は、電池電圧の時間による２階微分値が負になる時点を検出して満充電と判定することによって、電池電圧がピークに達する前に充電を停止させて過充電を防止する方法である。
【００４５】
電池温度検出手段３の出力に基づいて電池パック２の満充電を判別する方法としては、電池パック２が満充電状態に近づくと電池温度が急上昇する現象を利用して、電池パック２の充電開始からの電池温度の上昇値が所定値以上になるのを検出して満充電と判定するΔＴ検出方法や、電池パック２の充電中における単位時間当りの電池温度上昇率（以下、電池温度勾配と称す）が所定値以上になるのを検出して満充電と判定するｄＴ／ｄｔ検出法がある。
【００４６】
しかしながら、電池電圧検出手段５による電池電圧の検出ができない場合、電池温度のみで電池パック２の満充電を判別することになる。この場合、例えば、電池パック２を充電する環境温度が低い場合、環境温度によって電池温度の上昇が抑制されることが起こりえるので、電池温度のみを用いた満充電判別では、満充電と判別する前に二次電池が過充電に陥ってしまう可能性もある。そこで、本実施の形態では、電池電圧検出手段５に異常が生じて電池電圧を検出できない場合は、満充電を判別する電池温度勾配の値を小さくして、電池電圧検出手段５が正常に機能する場合に比較して、早期に満充電を判別して電池パック２の充電を終了させる。尚、充電装置１００若しくは電池パック２の内部の断線又は電池パック２の実装不良若しくは接触不良などの異常により、電池温度検出手段３が動作しない場合、マイコン５０は電池パック２の充電は行わない。
【００４７】
次に、充電装置１００による電池パック２の満充電判別について、図２のフローチャートを用いて説明する。なお、電池温度による満充電判別は、電池温度勾配に基づいて行い、満充電を判別する電池温度勾配の基準値をａとする。
【００４８】
まず、充電装置１００に電源１の投入が開始されると、マイコン５０は、出力ポート５３ａ及び５３ｂを初期化する。次に、電池パック２が充電装置１００に実装されたか否かを判別する（ステップ２０１）。電池パック２の実装は、例えば、電池温度検出手段３の検出結果が入力されるマイコン５０のＡ／Ｄポートの値に変化があった場合に、マイコン５０は、電池パック２が充電装置１００に実装されたと判別する。ステップ２０１において、電池パック２が実装されたと判別する場合、マイコン５０は、出力ポートからの信号によってＬＥＤ８０を点灯させて電池パック２の充電中を表示する（ステップ２０２）。次に、マイコン５０は、電池パック２の充電を開始する（ステップ２０３）。マイコン５０は、出力ポートより電力供給制御手段７を介して電力供給手段６を制御して、電池パック２への電力供給を開始することで充電を開始する。
【００４９】
次に、マイコン５０は、充電の開始から所定時間が経過したか否かを判別する（ステップ２０４）。この場合、所定時間は、例えば３０秒から１分までの間の時間である。電池組２Ａは、放電しつくした状態では電池電圧が０Ｖとなることがあるので、電池電圧が検出されるまでには充電による電池電圧の回復を待つ必要がある。そこで、電池パック２の充電開始から所定時間が経過した場合（ステップ２０４：ＹＥＳ）、マイコン５０は、ステップ２０５に進み、電池電圧が検出されたか否かを判別する。
【００５０】
マイコン５０は、電池電圧の検出の有無を次のようにして判別する。一般に、電池パック２は、満充電になるまでは、電池電圧は、充電時間の経過につれて徐々に上昇する。従って、所定期間に亘りマイコンのＡ／Ｄポートに入力される電圧値に変動があれば、マイコン５０は、電池組２Ａの電池電圧が正常に電池電圧検出手段５に入力されている、すなわち、電池電圧検出手段は正常であると判別して（ステップ２０５：ＹＥＳ）、ステップ２０７に進む。一方、所定期間に亘りマイコンのＡ／Ｄポートに入力される電圧値が不変であれば、すなわち、所定期間に亘り電圧値が一定値を維持するならば、マイコン５０は、電池電圧は検出しない、すなわち、電池電圧検出手段は異常であると判別して（ステップ２０５：ＮＯ）、ステップ２０６に進む。電池電圧が検出されない現象としては、放電経路遮断手段９０の故障による電池組２Ａと電池電圧検出手段５との電気的接続の断線、電池組２Ａと電池電圧検出手段５との間に金属片が混入したことによる電気的短絡、又はマイコン５０のＡ／Ｄポートの動作異常等が原因となる。
【００５１】
電池電圧検出手段５に異常がある場合、電池パック２の満充電検出は、電池電圧を用いて行うことができず電池温度のみを用いて行うことになる。電池温度のみで満充電の判別を行う場合、判別精度が落ち、場合によっては二次電池を過充電させてしまう可能性がありえる。従って、ステップ２０６にて、電池温度の温度勾配から満充電を判別する場合の基準値を、初期値ａよりも小さいな値ｂ（ｂ＜ａ）に変更する。電池パック２は、満充電が近づくと電池温度勾配が増加する傾向がみられるので、基準値を小さくすることによって、通常よりも充電が早期の段階で満充電と判別して充電を終えることにする。電池温度勾配の基準値を変更した後、ステップ２０７に進む。
【００５２】
ステップ２０７にて、電池温度検出手段３により電池温度を検出して記憶する。次に、前回検出した電池温度とステップ２０７において検出した現在の電池温度とから、最新の電池温度勾配を演算して記憶する（ステップ２０８）。次に、ステップ２０８にて演算した最新の電池温度勾配が、既に演算された電池温度勾配と比較して最小値になるならば、最新の電池温度勾配を最小電池温度勾配として更新する（ステップ２０９）。次に、最新の電池温度勾配と最小電池温度勾配との差が基準値以上となる場合は（ステップ２１０：ＹＥＳ）、電池パック２は満充電であると判別し、ステップ２１２に進む。ステップ２１０における基準値は、ステップ２０５にて電池電圧が検出できたと判別した場合は初期値ａを、電池電圧が検出できないと判別した場合は値ｂ（ａ＞ｂ）を用いる。一方、最新の電池温度勾配と電池温度勾配の最小値との差が基準値以上とならない場合（ステップ２１０：ＮＯ）、ステップ２１１に進む。
【００５３】
ステップ２１１にて、電池電圧を検出し、検出した電池電圧に基づいて電池パック２の満充電の検出を行う。電池電圧に基づいて電池パック２の満充電を判別した後は（ステップ２１１：ＹＥＳ）、ステップ２１２に進んで充電を終了する。なお、ステップ２０５にて電池電圧検出手段は異常であると判別された場合は、電池電圧を検出することはできないので（ステップ２１１：ＮＯ）、ステップ２０４に戻る。また、ステップ２０５にて電池電圧検出手段は正常であると判別された場合でも、電池電圧により電池パック２は満充電ではないと判別するときは（ステップ２１１：ＮＯ）、ステップ２０４に戻る。
【００５４】
ステップ２１２にて、マイコン５０は、出力ポートより電力供給制御手段７を介して電力供給手段６を制御し、電池パック２への電力供給を停止することによって充電を終了する。
【００５５】
充電を終了した後、ステップ２１３にて、マイコン５０は、出力ポートから信号を出力してＬＥＤ８０を消灯することによって充電終了を示す。次に、ステップ２１４にて電池パック２が充電装置１００から外された場合（ステップ２１４：ＹＥＳ）、ステップ２０１に戻る。
【００５６】
上記のように、電池電圧検出手段５による電池電圧の検出ができない場合、電池温度のみで電池パック２の満充電を判別することになる。この場合、満充電の判別精度が良くないので、満充電を判別する電池温度勾配の基準値を、電池電圧が検出できた場合の基準値よりも小さな値に変更することで、電池パック２の過充電を確実に防止できる。
【００５７】
また、電池電圧検出手段５が正常であり、且つ電池パック２の充電開始からステップ３１１にて電池電圧により満充電を判別するまでに要する時間が第１の所定時間であり、電池電圧検出手段５が異常である場合にステップ２１０にて満充電を判別するまでに要する時間が第２の所定時間とすると、電池電圧検出手段５が異常である場合は、正常である場合に比較してステップ２１０における基準値が小さいために、早期にＹＥＳとなって充電を終えることが予測される。従って、第２の所定時間の方が、第１の所定時間よりも短くなる。すなわち、電池電圧検出手段５に異常が生じている場合、電池パック２の充電時間は、電池電圧検出手段５が正常である場合に比較して短縮され、短時間で終えることになる。逆に、充電装置１００による電池パック２の充電が、当初予測した時間よりも早期に終了する場合、電池電圧検出手段５に何らかの異常が発生していると考えることができる。
【００５８】
尚、電池温度による満充電の判別は、電池温度勾配の変化率に基づいて行ったが、電池温度勾配そのものに基づいて満充電を判別することもできる。
【００５９】
また、電池パック２を構成する二次電池は、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池に限らず適宜の二次電池を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の充電装置は、適宜の種類からなる二次電池を有する電池パックの充電に利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  交流電源
２  電池パック
３  温度検出手段
５  電圧検出手段
２０  スイッチング回路
５０  マイコン
１００  充電装置
【図１】
0005424033.tif 000002
【図２】
0005424033.tif 000003