(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電のためのパラメータを記憶したメモリを一体で備えたリチウム電池である被充電電池に対し、上記メモリにアクセスしてパラメータを読み取り、このパラメータに従って充電を行う充電器において、装着された被充電電池に対して上記メモリへのアクセスを試み、メモリからのパラメータの読み出しが可能か否かを判別する判別手段と、上記判別手段による判別の結果、上記メモリからの読み出しが不可能な場合、上記装着された被充電電池が上記リチウム電池ではないか、又は接触不良により上記パラメータを読み取ることができないものと判断し、リチウム電池の条件とリチウム電池以外の電池の条件とを共に満足する充電のためのパラメータを独自に作成するパラメータ作成手段とを備えたことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
上記パラメータ作成手段は、充電のための予備パラメータを内部メモリに予め記憶しておき、上記判別手段による判別の結果、上記メモリからの読み出しが不可能な場合、上記内部メモリの予備パラメータに基づいて上記充電のためのパラメータを作成することを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項３】
上記判別手段は、上記パラメータ作成手段で作成された充電のためのパラメータで充電を行っているとき、上記被充電電池のメモリに対し、パラメータの読み取りができるか否かを周期的にアクセスするようにしたものであることを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項４】
上記内部メモリは、上記被充電電池のメモリと同一のデータフォーマットを備えていることを特徴とする請求項２記載の充電装置。
【請求項５】
上記充電器は、上記被充電電池を装着してこれを電源とし、該被充電電池の上記メモリにアクセスして内部記憶データの読み取りを行う負荷機器を上記被充電電池とともに装着可能であって、上記負荷機器が装着されたときに、上記メモリへのアクセスタイミングの重複を防止するタイミング制御手段を備えたことを特徴とする請求項１または３に記載の充電装置。
【請求項６】
上記タイミング制御手段は、上記負荷機器との間で規定されたアクセスコードを用いてアクセスするようになされており、アクセスする前に、パラメータの読み取るための信号ラインに上記アクセスコードが有るか否かを判別し、アクセスコード有りのときはアクセスしない優先手段を設けたことを特徴とする請求項５記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、充電のためのパラメータを記憶したメモリを一体で備えた被充電電池に対し、上記メモリにアクセスしてパラメータを読み取り、このパラメータに従って充電を行う充電器に係り、特に、装着された被充電電池側の状態や、被充電電池の種別に関わりなく充電するようにした充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二次電池として、従来、Ｎｉ−ＣｄやＮｉ−ＭＨ等のニッケル系、その他の電池が知られており、さらに近年、電気量を多く取り出し得るリチウム電池が市販されるに至っている。
【０００３】
一方、リチウム電池は、その可逆性乃至は長寿命を維持するべく、特に充電時において過充電を防止するべく厳しい条件が要求されており、そのために、リチウム電池のパック内には、充電の際に必要な諸元、すなわち充電のためのパラメータを記憶したＲＯＭが内蔵されている。そして、リチウム電池を充電するための充電器は、上記ＲＯＭ内のパラメータを読み取り、そのパラメータに従って充電制御を行うようになされた専用のものが使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リチウム専用の充電器では、市販されている各種の二次電池に対しては利用できず、汎用性の点で欠けている。一方、例えばニッケル系の電池を充電する充電器ではリチウム電池の充電を行うことは出来ず、同様に有効利用の点で問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、リチウム電池の充電を可能にするとともに、異種の二次電池をも充電し得る、汎用性ある充電装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
また、本発明は、リチウム電池の充電に際して、充電のためのパラメータが読み取れない場合にも、充電を可能とする充電装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、充電のためのパラメータを記憶したメモリを一体で備えたリチウム電池である被充電電池に対し、上記メモリにアクセスしてパラメータを読み取り、このパラメータに従って充電を行う充電器において、装着された被充電電池に対して上記メモリへのアクセスを試み、メモリからのパラメータの読み出しが可能か否かを判別する判別手段と、上記判別手段による判別の結果、上記メモリからの読み出しが不可能な場合、上記装着された被充電電池が上記リチウム電池ではないか、又は接触不良により上記パラメータを読み取ることができないものと判断し、リチウム電池の条件とリチウム電池以外の電池の条件とを共に満足する充電のためのパラメータを独自に作成するパラメータ作成手段とを備えたものである（請求項１）。
【０００８】
また、上記パラメータ作成手段は、充電のための予備パラメータを内部メモリに予め記憶しておき、上記判別手段による判別の結果、上記メモリからの読み出しが不可能な場合、上記内部メモリの予備パラメータに基づいて上記充電のためのパラメータを作成するようにしたものである（請求項２）。
【０００９】
また、上記判別手段は、上記パラメータ作成手段で作成された充電のためのパラメータで充電を行っているとき、上記被充電電池のメモリに対し、パラメータの読み取りができるか否かを周期的にアクセスするようにしたものである（請求項３）。
【００１０】
また、上記内部メモリは、上記被充電電池のメモリと同一のデータフォーマットを備えているものである（請求項４）。
【００１１】
また、上記充電器は、上記被充電電池を装着してこれを電源とし、該被充電電池の上記メモリにアクセスして内部記憶データの読み取りを行う負荷機器を上記被充電電池とともに装着可能であって、上記負荷機器が装着されたときに、上記メモリへのアクセスタイミングの重複を防止するタイミング制御手段を備えたものである（請求項５）。
【００１２】
また、上記タイミング制御手段は、上記負荷機器との間で規定されたアクセスコードを用いてアクセスするようになされており、アクセスする前に、パラメータの読み取るための信号ラインに上記アクセスコードが有るか否かを判別し、アクセスコード有りのときはアクセスしない優先手段を設けたものである（請求項６）。
【００１３】
【作用】
請求項１記載の発明によれば、被充電電池が充電装置に装着されると、充電装置側から被充電電池にアクセスして充電のためのパラメータの読み取りを行う。被充電電池がリチウム電池の場合、そのメモリからパラメータが読み出される。そして、この読み出されたパラメータに従って充電制御が行われる。一方、被充電電池がリチウム電池とは異なる異種の電池、例えばニッケル系等の電池の場合には内部にメモリを持っていないため、パラメータを読み取ることができない。また、リチウム電池であっても、接触不良その他の原因によりパラメータの読み取りができない場合があり、これらの場合には、充電装置は予備パラメータを作成する。そして、この予備パラメータで充電制御が行われる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、充電装置は内部メモリから読み出した予備パラメータに基づいて充電のためのパラメータを作成する。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、パラメータ作成手段で作成された充電のためのパラメータで充電制御を行っている期間において、判別手段は被充電電池のメモリに対し、パラメータの読み取りができるか否かを周期的にアクセスする。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、予備パラメータを読み出す際に、被充電電池のメモリと同一のデータフォーマットであれば、パラメータ読み取りのためのアクセス処理や手順の兼用が可能となる。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、被充電電池のメモリへのアクセスタイミングの重複がなくなるので、破壊され、また誤ったパラメータを取り込むことがなくなる。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、アクセスする前に、信号ラインに他の接続機器からの上記アクセスコードが有るか否かを判別し、アクセスコード有りのときはアクセスしないようにしたので、アクセスが重複することがなくなって、正確なパラメータの読み取りが行える。
【００１９】
【実施例】
図１は、本発明に係る充電装置を備えた充電器と、この充電器で充電される被充電電池との関係を示すブロック図である。図において、１は充電器、２は被充電電池を示している。被充電電池２は内部にメモリとしてのＲＯＭ２Ａが内蔵されているリチウム電池で、このＲＯＭ２Ａ内には充電に際して必要なパラメータが所定のフォーマットで記憶されている。充電器１と被充電電池２とは、両者の装着によって所要本数の信号ラインで接続するようになされている。充電器１内には、マイコン回路１０と該マイコン回路１０により制御されて駆動される充電動作回路部１０’が設けられている。またマイコン回路１０内には、被充電電池２を充電するに先立って、すなわち装着やメインスイッチのオンを条件に、あるいは装着と電源プラグ１Ａの交流電源への接続とを条件に上記ＲＯＭ２Ａにアクセスして充電のためのパラメータを読み取るようになされており、このパラメータの読み取りができたか否かを判別する判別部１０１を備える。この判別部１０１は被充電電池２がリチウム電池でＲＯＭ２Ａを備えているにも拘らず接触不良その他の理由で、結果的にパラメータの読み取りが出来なかった場合の他、ニッケル系の電池等、内部にメモリ（ＲＯＭ）を備えていないためにパラメータの読み取りが元々不可の場合を判別する。
【００２０】
更に、マイコン回路１０は内部にパラメータ作成部１０２を備え、判別部１０１がパラメータの読み取りが出来なかったと判断したときに、充電器１側でいずれの種類の被充電電池に対しても有効かつ適正範囲の予備パラメータを作成するものである。例えば、予備パラメータを予め内部メモリに保存しておいて、判別結果に応じてこの予備パラメータを用いるように制御してもよい。なお、予備パラメータを保存する内部メモリを被充電電池２のＲＯＭ２Ａと同一フォーマットにしておけば、同一の対応関係でもってパラメータのデータを扱えるので、パラメータ読み取りのためのアクセス処理や手順の兼用が可能となり、その分処理が簡素化される。
【００２１】
図２は、本発明に係る充電装置が適用される充電器の接続態様の一例を示す構成図である。充電器１は、リチウム電池及びその他の異種の被充電電池を充電するものである。３は、被充電電池２を電源として使用される負荷機器であって、例えば携帯用の電話機である。被充電電池２がリチウム電池の場合、リチウム電池内のＲＯＭ２Ａには、電話機がリチウム電池の特質等を把握する上で必要なデータも記憶されている。そして、電源供給や上記データの伝送はラインｌ１を介して行われるようになっている。また、このラインｌ１には、充電器１もラインｌ２を介して接続可能になされている。充電器１の充電電流はラインｌ１の内、電源供給のためのラインに、上記パラメータを読み取るラインはラインｌ１の内、データ伝送のためのラインにそれぞれ電気的に接続可能になされている。
【００２２】
図３及び図４は、この接続関係を説明するための図で、図３は、各器の接続状態を示す概略構成図、図４は、各器の接続端子の配置を示す図である。充電器１は交流電源接続用のプラグ１Ａを有し、上部に、リチウム電池やその他の異種の二次電池を装着可能にする装着部１Ｂ（図４参照）を備えている。また、充電器１は被充電電池を装填したまま電話機３も装着可能な構造を有し、充電の都度、電話機３から被充電電池２を取り外しする煩わしさを軽減している。
【００２３】
リチウム電池は、例えば側面視で台形状に形成されたパック状をなし、その装着先端部分の上下面に▲１▼〜▲５▼で示す端子が内部を経由して短絡された状態で形成されている。端子▲１▼はグランド（ＧＮＤ）用であり、端子▲２▼は温度センサ用であり、端子▲３▼は正極＋端子、端子▲４▼は電池の容量（大小）判別用であり、端子▲５▼はＲＯＭ２Ａからデータやパラメータをシリアル伝送するためのリード／ライト（Ｒ／Ｗ）用である。電話機３は下面適所に上記端子▲１▼〜▲５▼に対応する配列で接続端子が形成されており、リチウム電池２を装填したとき、それぞれが接触するようになっている。また、充電器１の装着部１Ｂの内部にも同様に接続端子が対応して配列されており、リチウム電池２を装着したとき、それぞれが接触するようになっている。なお、リチウム電池２と異なる異種の電池の場合、内部にＲＯＭ２Ａを備えていないため、端子▲５▼は形成されていないが、他の端子は、リチウム電池と同様に形成されている。また、電池容量の小さい電池は、種類を問わず、端子▲３▼と端子▲４▼は分離されているが、大きな容量の電池では、端子▲３▼と端子▲４▼とは短絡されており、端子▲４▼の電位をチェックすることで電池容量の判別が可能になっている。
【００２４】
ここで、リチウム電池２内のＲＯＭ２Ａのメモリマップについて説明する。このＲＯＭ２Ａ内には、リチウム性能を示すデータや充電のためのパラメータがアドレスに対応して、所定のフォーマット形式で予め書き込まれている。例えば、リチウム電池の各型を示すデータ等であり、その他のパラメータについては、以下、その一例を示す。
【００２５】
Ｖｃ（カットオフ電圧）  ：上限を示す許容電圧で、８，２Ｖや８，４Ｖ
Ｖmin（下限電圧）       ：急速充電制御可能な最低電圧
Ｔmin（制御下限温度）   ：例えば５℃（なお本実施例では、−３０℃以下も測定可能）
Ｔmax（カットオフ温度） ：制御上限温度で、例えば４５℃
Ｉｌ（急速充電ロー電流）：高速（ラピッド）充電モードでの下限電流値（但し、後述するように充電開始時は除く）
Ｉｈ（急速充電ハイ電流）：高速（ラピッド）充電モードでの電流Ｉｌへの加算値
ｔｄ（満充電時間）      ：満充電とみなす時間要素
Ｉｓ（満充電判別電流）  ：満充電に近づいて定電流制御から定電圧制御に移行した後の満充電とみなす電流値
続いて、図５を用いてリチウム電池の保護回路について説明する。リチウム電池は上述したように、ＧＮＤ端子▲１▼と＋端子▲３▼を有し、その間にセルＣｅ１，Ｃｅ２が直列に接続されている。通常、リチウム電池は、２〜複数のセルが直列接続して構成されている。
【００２６】
また、リチウム電池は内部に保護回路２０が設けられている。保護回路は、後述するように種々の保護機能を実行するが、特に、充電開始時に急激な大電流（例えば５０ｍＡ以上）が突入されると、保護回路が働いて充電電流の流入を禁止するようになっている。従って、保護回路が動作することのないように、充電動作を行わせるには、充電開始直後に突入電流を流さないようにする（以下、解除という）必要がある。
【００２７】
保護回路２０は制御のためのＩＣ２１と上記セルＣｅ１，２に直列に接続されたスイッチ回路としての電界効果トランジスタＦＥＴ１〜３とを備えるとともに、各ＦＥＴ１〜３にはそれぞれダイオードが並列接続されている。なお、＋端子▲３▼の部分に介設されたダイオードと抵抗からなる並列回路２２は放電時の電流制限用である。
【００２８】
ＦＥＴ１は電池電圧が低下したときにオフして、それ以上の放電を防止するものであり、ＦＥＴ２は大電流の突入によりオフするものであり、ＦＥＴ３は過電圧でオフするものであり、かかるオフ制御は、取り込んだ各セルＣｅ１，２の両端電圧に基づいて制御ＩＣ２１から出力されるスイッチ信号によって行われる。
【００２９】
図６〜図８は、本発明に係る充電装置の回路をそれぞれ分割して示したものである。
この充電装置は、整流平滑回路部１１、変換回路部１２、駆動回路部１３、停電流制御回路部１４、充電制御回路部１５、電池状態検出回路部１６、電池内ＲＯＭ（Ｒ／Ｗ）回路部１７、温度センサ回路部１８及び表示回路部１９から構成されるとともに、かかる各回路部を統括制御するマイクロコンピュータ（以下、マイコン回路という）１０を備えている。
【００３０】
マイコン回路１０は各入出力端子を有するマイコンμＣ１、基準クロック発振回路ＯＳＣ及び多段（ラダー）抵抗Ｒ１〜Ｒ８から構成され、充電処理や電話機３からのアクセス中に対する処理を行うためのプログラムを内蔵したプログラムＲＯＭや処理データを一時的に保存するＲＡＭ等を備えている。そして、各入力端子からデータを取り込み、充電のためのパラメータあるいは予備パラメータを用い、処理プログラムに基づいて処理を実行するべく、各出力端子から指令信号を出力するようにしている。また、上記プログラムＲＯＭ内には、図１で説明したように被充電電池２内のＲＯＭ２Ａからのパラメータの読み取り判別及び読み取りが出来なかった場合に予備パラメータを作成するプログラムを備える。
【００３１】
ＲＯＭ１１は予備パラメータをＲＯＭ２Ａと同一フォーマットで予め記憶した内部メモリである。例えば、各パラメータのアドレス値及びパラメータデータのビット数が一致するものである。ＲＯＭ１１内の予備パラメータは、被充電電池２がリチウム電池であるにも拘らずＲＯＭ２Ａからのパラメータの読み取りができなかった場合にも用いられるものであるから、リチウム電池及びそれ以外の電池の双方に対して有効かつ適正範囲のパラメータであることが必要である。例えばカットオフ電圧Ｖｃに対しては９，１Ｖが、下限電圧Ｖminに対しては４，４Ｖが、カットオフ温度Ｔmax、制御下限温度Ｔminに対してはそれぞれ同一値が、急速充電ロー電流Ｉｌに対しては若干大きい値が、急速充電ハイ電流Ｉｈに対しては比較的低い値が、満充電時間ｔｄに対しては、電流Ｉｈを押えたことで若干長く、例えば３時間に対して４時間が設定されている。また、ＲＯＭ１１は、電池状態検出回路１６で電池容量の大小が判別可能なことから、大容量、小容量に対応した予備パラメータが書き込まれている。
【００３２】
なお、ＲＯＭ１１に代えて、予備パラメータ作成のためのプログラムを備え、これにより予備パラメータを作成するようにしてもよく、あるいは一方の容量の予備パラメータのみ記憶しておき、容量判別の結果に応じて他方の予備パラメータについては、これを作成するようにしてもよい。
【００３３】
多段抵抗Ｒ１〜Ｒ８は、各抵抗値が順次２倍となる抵抗を配列して構成することで各段がビット位置に相当するように構成されている。そして、各抵抗の出力側は１本にまとめて端子ＬＣに接続されている。従って、マイコンμＣ１の各抵抗の入力側にハイ、ロー信号をビット情報として出力することで、端子ＬＣに本実施例では２５６段階のレベル電圧を生成し得るようになっている。この端子ＬＣの出力電圧は、後述するように定電流制御回路２４の参照信号として用いられる。抵抗の段数は、定電流乃至は定電圧制御における制御精度等を考慮して決定される。
【００３４】
整流平滑回路部１１はプラグ１Ａからの商用電源を整流し、平滑するもので、入力端子には、ヒューズＦ，ノイズやサージ除去のためのツェナーダイオードＺＤ１１，抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ１１及びチョークコイルＬｃからなる回路を介して整流ブリッジＤＢ及び平滑コンデンサＣ１２が接続されている。
【００３５】
変換回路部１２はトランスＴ及び整流ダイオードＤ２１，Ｄ２２，Ｄ２３を備えるとともに、二次側の定電圧電源生成回路１２１を備える。トランスＴは一次コイルＬ１と、二次側に二次コイルＬ２及び電源コイルＬ３を有するとともに、駆動コイルＬ４を有する。整流平滑回路部１１の出力側は一次コイルＬ１の一端に接続され、他端側は駆動回路部１３内のスイッチングトランジスタであるＦＥＴ３１のドレインに接続されている。また、二次コイルＬ２の一端にはダイオードＤ２１，Ｄ２２が同じ向きで並列接続され、その出力側に平滑コンデンサＣ２１が接続されており、この構成により、二次コイルＬ２の両端に誘起された電圧を整流平滑して充電電流を生成し、被充電電池２に導くようにしている。また、電源コイルＬ３の一端は、ダイオードＤ２３及び平滑コンデンサＣ２２を介して二次側の定電圧電源生成回路１２１に接続されている。定電圧電源生成回路１２１の端子Ｂには、例えば５Ｖの定電圧が得られるようになっている。
【００３６】
電源コイルＬ３を二次コイルＬ２に対し並列に設けることで、被充電電池２の電圧が低いときに二次コイルＬ２の誘起電圧が電池電圧に引っ張られて低くなって定電圧電源生成回路１２１の端子Ｂの定電圧が低下することを防止し、これによりマイコン回路１０の動作の安定を確保している。
【００３７】
駆動回路部１３はＦＥＴ３１を周期的にオン、オフさせて一次コイルＬ１への流入電流をスイッチングし、これにより二次コイルＬ２や他のコイルＬ３，Ｌ４に電圧を誘起させるものである。なお、コンデンサＣ３１と抵抗Ｒ３１の並列回路にダイオードＤ３１を直列接続してなる回路は、一次コイルＬ１に流入する電流特性を向上させるとともに、逆電流の流入を防止するためのもので、一次コイルＬ１に並列接続されている。また、ＦＥＴ３１のソースは電流検出抵抗Ｒ３２を介してコモンラインに接続されている。
【００３８】
起動抵抗Ｒ３３はＦＥＴ３１のゲートに電圧を印加してＦＥＴ３１を起動させるためのもので、整流平滑回路部１１の正極とＦＥＴ３１のゲート間に接続されている。また、ＦＥＴ３１のゲートとコモンライン間には、コンデンサＣ３２、抵抗Ｒ３４及び駆動コイルＬ４からなる直列回路が接続され、自励の発振回路を構成している。そして、駆動コイルＬ４の誘起電圧がＦＥＴ３１のゲートに印加されるとともに、ＦＥＴ３１のソースとツェナーダイオードＺＤ３１のカソード間に抵抗Ｒ３５が接続されている。これによって、ＦＥＴ３１のゲートに、ツェナーダイオードＺＤ３１のツェナー電圧Ｖｚ以上の電圧が印加されないようにして保護を図っている。
【００３９】
ダイオードＤ３２及びトランジスタＱ３１からなる直列回路はＦＥＴ３１がオフの期間にコンデンサＣ３３を負電圧に充電させる負電圧発生回路で、駆動コイルＬ４の両端に接続されている。また、コンデンサＣ３３には放電用の抵抗Ｒ３６が並列に接続されている。
【００４０】
コンデンサＣ３２の両端には、ＦＥＴ３１のゲートをオフ電圧にまで低下させる制御用トランジスタＱ３２と、コンデンサＣ３２に蓄積された電荷及びＦＥＴ３１のゲートの電荷を放電させる制御用トランジスタＱ３３とがそれぞれ接続されている。すなわち、制御用トランジスタＱ３２は、そのコレクタがコンデンサＣ３２と抵抗Ｒ３４の接続点に、制御用トランジスタＱ３３は、そのコレクタがコンデンサＣ３２とＦＥＴ３１のゲートとの接続点にそれぞれ接続されている。
【００４１】
また、制御用トランジスタＱ３２，Ｑ３３はそれぞれ抵抗Ｒ３７，Ｒ３８を介してツェナーダイオードＺＤ３２のアノードに接続され、更にそのカソードはＦＥＴ３１のソースに接続されている。そして、制御用トランジスタＱ３２，Ｑ３３のエミッタはコンデンサＣ３３の負電圧側に接続されている。
【００４２】
更に、この駆動回路部１３には定電流制御回路部１４の一部を構成するフォトカプラＰＣが介設されている。すなわち、フォトカプラＰＣを構成するフォトトランジスタＱｐｃがトランジスタＱ３１のベースとコモンライン間に接続され、二次側に発光ダイオードＤｐｃが設けられている。
【００４３】
ここで、以上の回路構成による動作を説明しておく。入力電源が接続されると、起動抵抗Ｒ３３を介してコンデンサＣ３２が充電され、これによりＦＥＴ３１のゲートに電圧が印加され、ＦＥＴ３１がオンし始める。このため、一次コイルＬ１に電流が流れて駆動コイルＬ４に帰還電圧が誘起され、この誘起電圧が駆動コイルＬ４、抵抗Ｒ３４及びコンデンサＣ３２により定まる時定数で上昇し、ＦＥＴ３１のゲート電圧が上昇し、ＦＥＴ３１のソースから流れる電流が増加する。そして、ソース電流の増大によって抵抗Ｒ３２の両端電圧が上昇してツェナーダイオードＺＤ３２がオンすると、ベース電流が流れて制御用トランジスタＱ３２，Ｑ３３が共にオンし、ＦＥＴ３１のゲート電圧はコンデンサＣ３３の負電圧まで低下する。このとき、制御用トランジスタＱ３２によりコンデンサＣ３３の電荷を放電することによって、制御用トランジスタＱ３３と合わせてＦＥＴ３１のゲートの電荷を除去するので、ＦＥＴ３１は急速にオフにされる。
【００４４】
この後、起動抵抗Ｒ３３を通してＦＥＴ３１のゲートに再び電圧が印加され、ＦＥＴ３１がオンする。すなわち、ＦＥＴ３１はスイッチングを繰り返し、このスイッチングにより二次コイルＬ２２に電力が誘起され、整流されて、定電流が得られる。
【００４５】
定電流制御回路部１４は、二次側の出力電流を制御するもので、上記フォトカプラＰＣの他、制御電圧発生回路１４１、出力電流に応じた電圧をその両端に発生する検出抵抗Ｒ４１及び出力電流を検出するモニタ回路１４２を備える。
【００４６】
前述したように、本発明は、異種の電池の充電を可能にするものであるが、リチウム電池はニッケル系等の電池と異なり、充電開始時に急激な充電電流を供給すると保護回路２０が作動して充電ができないようになっている。定電流制御回路部１４は、充電開始時に保護回路２０の解除するべく、徐々に上昇する充電電流を生成させるとともに、その後は、定電流を生成させるためのものである。
【００４７】
二次側に生成された充電電流は、＋端子▲３▼、被充電電池２及びＧＮＤ端子▲１▼を介し、更に検出抵抗Ｒ４１を経て流れるように回路構成されている。
【００４８】
制御電圧発生回路１４１は検出抵抗Ｒ４１を流れる電流により該抵抗Ｒ４１の両端に発生する電圧に基づいて帰還用の制御電圧を発生するものである。すなわち、制御電圧発生回路１４１はオペアンプＯＰ１を有し、反転入力端子には検出電圧と電源電圧間を分圧する分圧抵抗Ｒ４２，Ｒ４３が、非反転入力端子には定電圧電源回路１２１の電源出力端子Ｂからの電源電圧を分圧して参照電圧を得る分圧抵抗Ｒ４４，Ｒ４５が接続されている。検出抵抗Ｒ４１の両端には分圧抵抗Ｒ４３とＲ４５とが接続されている。そして、上記参照電圧を基準に検出抵抗Ｒ４１の両端電圧に対応したレベルの電圧がオペアンプＯＰ１から出力され、この電圧がフォトカプラＰＣを構成する発光ダイオードＤｐｃのアノードに印加されるようになっている。
【００４９】
この定電流制御回路部１４による定電流制御は以下の動作によってなされる。二次側の出力電流が減少して制御電圧発生回路１４１から電圧が出力されなくなると、発光ダイオードＤｐｃに電流が流れず、フォトトランジスタＱｐｃがオンしない。このため、トランジスタＱ３１がオンせず、コンデンサＣ３３が負電圧まで充電されにくくなる。従って、ＦＥＴ３１のオン時間が長くなって、出力電流が増大する。一方、出力電流が増大して制御電圧発生回路１４１から電圧が出力されると、発光ダイオードＤｐｃに電流が流れ、フォトトランジスタＱｐｃがオンする。このため、トランジスタＱ３１がオンして、コンデンサＣ３３がより負電圧まで充電されるようになる。従って、ＦＥＴ３１のオン時間が短くなって、出力電流が減少する。このように負帰還が働くことで、定電流制御が行われる。
【００５０】
また、分圧抵抗Ｒ４４とＲ４５の接続点にはマイコン回路１０のＬＣ端子から出力される所定レベルの電圧が印加され、上記参照電圧が可変制御可能になっている。参照電圧が可変されると、負帰還制御は非反転入力端子への入力電圧が参照電圧と一致するように行われるため、参照電圧に応じて二次側の出力電流を所要レベルに調整可能となる。
【００５１】
モニタ回路１４２は制御電圧発生回路１４１による出力電流制御の適否を監視するためのものである。すなわち、モニタ回路１４２は差動増幅器としてのオペアンプＯＰ２を有し、その非反転入力端子はＧＮＤに接続され、反転入力端子は検出抵抗Ｒ４１の両端に接続されている。そして、検出抵抗Ｒ４１の両端電圧に対応したレベルのモニタ電圧がオペアンプＯＰ２から出力され、このモニタ電圧がマイコンμＣ１のＩＯ端子に導かれるようになっている。マイコンμＣ１はＩＯ端子に取り込まれたモニタ電圧とＬＣ端子から出力された参照電圧で指示したあるべきモニタ電圧とを比較し、不一致であれば、一致するように、多段抵抗Ｒ１〜Ｒ８への電圧印加を振り分け調整してあるべきモニタ電圧、すなわち所定の二次側出力電流が得られるように調整する。
【００５２】
充電制御回路部１５は変換回路部１２と被充電電池２間に介設され、二次側の出力電流を連続的に、あるいは間歇的に被充電電池２に供給するものである。充電制御回路部１５は、エミッタが変換回路部１２の出力側に、コレクタが＋端子▲３▼に接続され、ベースがツェナーダイオードＺＤ５１のカソードに接続されたトランジスタＱ５１、コレクタが抵抗Ｒ５１を介してツェナーダイオードＺＤ５１のアノードに接続され、エミッタがＧＮＤに接続され、ベースがマイコン回路１０のＣＨ１端子に接続されたトランジスタＱ５２とからなる。また、ＣＨ１端子は抵抗Ｒ５２を介して定電圧電源発生回路１２１の電源出力端子Ｂからの定電圧でプルアップされており、マイコンμＣ１からＣＨ１端子にハイレベル信号が出力されている間はトランジスタＱ５２がオンされ、これによりトランジスタＱ５１がオンして二次側の出力信号が被充電電池２に供給され、一方、ＣＨ１端子にローレベル信号が出力されている間はトランジスタＱ５２がオフにされ、これによりトランジスタＱ５１がオフとなって二次側の出力信号が遮断されるようになっている。被充電電池２の間歇充電は、このようにトランジスタＱ５１をオン、オフすることで行われる。本実施例における間歇充電は、例えば４０秒周期を採用し、２秒（１６秒）の充電期間と３８秒（２４秒）の休止期間を設定している。この場合の平均充電電流は充電期間中に供給される電流の１／２０（２／５）となる。また、周期、充電期間及び休止期間は流すべき平均電流等によって、適宜調整可能である。
【００５３】
また、ツェナーダイオードＺＤ５１をトランジスタＱ５１のベースに接続した構成を採用し、かつ電池電圧が低いときは間歇充電させることでトランジスタＱ５１の過加熱を防止するとともに、電源コイルＬ３の誘起電圧を所定レベルに維持して電源出力端子Ｂから定レベルの電源電圧が得られるようにしている。例えば、二次コイルＬ２の出力電圧が５Ｖであるとするとき、電池電圧が１Ｖであれば、トランジスタＱ５１で４Ｖの電圧低下を生じることとなり、負荷となって発熱する。そこで、ツェナーダイオードＺＤ５１を用いてベース電圧をスレショルドレベルに維持するようにして、トランジスタＱ５１の発熱防止を図っている。
【００５４】
電池状態検出回路部１６は端子▲１▼、▲３▼間に接続された電池の容量を検出するもので、＋端子▲３▼に接続して電池電圧を検出するとともに、容量判別用端子▲４▼に接続して電池種類を判別する回路から構成されている。すなわち、＋端子▲３▼には分圧抵抗Ｒ６１，Ｒ６２の接続点に抵抗Ｒ６３とコンデンサＣ６１を介して検出端子Ｖ１が、また、容量判別用端子▲４▼には分圧抵抗Ｒ６４，Ｒ６５の接続点に抵抗Ｒ６６とコンデンサＣ６２を介して判別端子Ｓ１が接続されている。被充電電池２は、小容量のものは端子▲３▼、▲４▼間が電気的に分離されており、一方、大容量のものは端子▲３▼、▲４▼が電気的に接続された構造となっている。従って、端子▲３▼、▲４▼に同一電圧が検出されたときは大容量タイプの電池と判断し、端子▲４▼に電圧出力が得られないときは小容量タイプの電池と判断する。
【００５５】
また、ニッケル系電池では正常状態は電池電圧が４Ｖ以上であり、リチウム電池では１Ｖ以上である。また、ニッケル系の電池では、４Ｖ以下であっても急速充電させることは可能であるが、リチウム電池の場合、１Ｖ以下では、異常発熱するため急速充電させることはできない。そこで、検出した電池電圧に応じて、後述するように充電電流を制御するようにしている。
【００５６】
電池内ＲＯＭ（Ｒ／Ｗ）回路１７は端子▲５▼に接続され、リチウム電池内のＲＯＭ２Ａのパラメータを読み出すためのものである。この電池内ＲＯＭ（Ｒ／Ｗ）回路１７は端子▲５▼とマイコンμＣ１のＲＯＭ端子間に介設された抵抗Ｒ７１、端子▲５▼とＧＮＤ間に介設されたツェナーダイオードＺＤ７１、定電圧電源生成回路１２の電源出力端子ＢとＲＯＭ端子間に介設された抵抗Ｒ７２及び電源出力端子Ｂと端子▲５▼間に介設されたダイオードＤ７１から構成されている。マイコン回路１０は充電に先立って、ＲＯＭ２Ａ内のアドレスを指定するアドレスデータを送信するとともに、ＲＯＭ２Ａの該当するアドレスから読み出されたパラメータを受信して内部のＲＡＭに格納する。
【００５７】
また、マイコン回路１０はＲＯＭ２Ａにアクセスしても、ＲＯＭ２Ａから何等のパラメータデータが受信されないときは、あるいはアクセスを所定回数繰り返しても同様に返信データが得られないときは、パラメータが読み取れなかったと判断し、内部メモリであるＲＯＭ１１に保存している予備パラメータを用いて充電を開始するべく、予備パラメータを内部のＲＡＭに読み出す。更に、予備パラメータで充電を開始した場合に、充電中においても所定の周期で繰り返しＲＯＭ２Ａに対してアクセスを試み、その間に読み取り不可の原因が取り除かれる等してパラメータが読み取れると、このパラメータを予備パラメータに代えて内部のＲＡＭに更新し、充電を本来のパラメータを用いて継続するように制御する。
【００５８】
温度センサ回路部１８は被充電電池２の温度を検出するとともに、電池の装着をも検出するものである。被充電電池２の対応する端子▲１▼，▲２▼間にはセンサとして汎用される感温素子としてのサーミスタＴＨが接続されている。
【００５９】
この温度センサ回路部１８はＧＮＤ端子▲１▼と温度センサ端子▲２▼に接続されており、端子▲２▼とマイコンμＣ１の検出端子Ｔ１間には抵抗Ｒ８１とその両端のコンデンサＣ８１，Ｃ８２とが接続されるとともに、端子▲２▼には抵抗Ｒ８２を介して定電圧電源生成回路１２の電源出力端子Ｂに接続されている。そして、電源出力端子Ｂから抵抗Ｒ８２を介してサーミスタＴＨに電流を流し、このときのサーミスタＴＨの温度状態に応じた抵抗分と抵抗Ｒ８２の抵抗分による分圧電圧が検出電圧として検出端子Ｔ１に出力され、マイコンμＣ１に導かれる。
【００６０】
マイコン回路１０は、検出端子Ｔ１から取り込まれた温度情報、すなわち被充電電池２の温度を計測し、温度が５℃〜４５℃の範囲内であれば、制御可能な温度と判断し、一方、電源出力端子ＢからサーミスタＴＨに電流が流れていない−３０℃以下の状態では、被充電電池２が装着されていないと判断する。
【００６１】
表示回路部１９は充電状態を色で識別可能に表示するためのもので、２色、例えば赤色と緑色のＬＥＤが一体的に内蔵された発光素子を有する。この表示回路部１９は、定電圧電源生成回路部１２の電源出力端子Ｂにそれぞれ電流制限抵抗Ｒ９１，Ｒ９２を介してコレクタが接続されたトランジスタＱ９１，Ｑ９２が並列して設けられ、エミッタは共にＧＮＤに接続され、かつ、それぞれのベースにはマイコンμＣ１からのＧＲ端子、ＲＥ端子が接続されるとともに抵抗Ｒ９３，Ｒ９４を介して電源出力端子Ｂに接続されてプルアップされている。緑色（ＧＲＥＥＮ）ＬＥＤ９１はトランジスタＱ９１のコレクタとＧＮＤ間に接続され、赤色（ＲＥＤ）ＬＥＤ９２はトランジスタＱ９２のコレクタとＧＮＤ間に接続されている。
【００６２】
緑色のＬＥＤ９１は、ＧＲ端子がハイレベルでトランジスタＱ９１がオンして消灯し、ＧＲ端子がローレベルでトランジスタＱ９１がオフして点灯する。赤色のＬＥＤ９２は、ＲＥ端子がハイレベルでトランジスタＱ９２がオンして消灯し、ＲＥ端子がローレベルでトランジスタＱ９２がオフして点灯する。また、緑色、赤色のＬＥＤ９１，９２の双方が点灯されると、黄色（ＹＥＬＬＯＷ）で点灯する。この時、ハイとローを繰り返すと点滅（フラッシング）を行わせることもできる。マイコンμＣ１はＧＲ端子、ＲＥ端子にそれぞれハイ、ローの信号を出力して、充電中は赤色が点灯し、充電完了で緑色が点灯し、通常状態以外の際には黄色が点滅するように表示制御する。
【００６３】
次に、図９のタイムチャートを用いて基本的な充電動作を説明する。
充電が開始されると、先ず、充電電流Ｉが０から徐々に増大するようにマイコンμＣ１のＬＣ端子から参照電圧が階段的に上昇されながら出力される。これにより、被充電電池２がリチウム電池である場合における保護回路２０の解除を確保している。そして、所定レベルに達すると、定電流制御される。
【００６４】
電池温度ＴはサーミスタＴＨで検出され、温度上昇に伴ってサーミスタ抵抗が減少し、検出端子Ｔ１での検出電圧が低下する。マイコンμＣ１は検出電圧を温度Ｔに変換する（あるいは検出電圧のまま）とともに、連続する２回分の検出温度から上昇勾配ΔＴ／Δｔを算出する。そして、この勾配ΔＴ／Δｔが所定レベルに達すると、満充電と判断して充電動作が終了されるとともに、この時の電池電圧Ｖｐｅａｋが電池電圧入力端子Ｖ１から取り込まれて記憶される。また、上記充電動作の終了に引き続いて充電動作が再開される。この再開充電時の充電電流は、先の充電開始時と同様に徐々に上昇するように制御される。このように電流の立上りを緩やかに制御すると、低下傾向にあった電池電圧が再び上昇し始める。そして、電池電圧が記憶された値Ｖｐｅａｋに一致すると、充電を完了させる。この後はメンテナンスモードに移行する。
【００６５】
このように、一旦、充電を終了した後に、再び充電電流を徐々に増大させ、電池電圧が上昇して充電終了時点における電圧に一致するまで再充電することで、充電量を可及的に満充電に近づけるようにしている。なお、再開充電における電流を徐々に上昇するようにしたことで、そのまま、あるいは急激に高レベルの電流を供給した場合に電池電圧がそのまま下がり続け、いつまで経ってもＶｐｅａｋに一致することなく過充電になるのを効果的に防止している。
【００６６】
また、上記実施例では、最初の充電終了を温度の上昇勾配で監視しているが、これに限定されず、この温度勾配とか電池電圧が満充電の直前まで上昇したことが検知されると、それまでの定電流制御を定電圧制御に切り換え、この定電圧制御の下で、充電電流が満充電に近づくにつれて所定レベル（満充電判別電流）Ｉｓまで低下したことを条件に充電完了と判断するようにしてもよい。
【００６７】
なお、充電開始時に、電池電圧が充電制御回路部１５のスレショルドレベルに近い電圧に比して低いときは、間歇充電乃至は予備的な充電を行って、電池電圧をスレショルドレベルまで引き上げてから急速充電に移行するようにして、充電制御回路部１５のトランジスタＱ１の発熱防止と二次側の電源電圧レベルの確保を図っている。
【００６８】
続いて、図１０，図１１のフローチャートを用いて充電動作の詳細について説明する。なお、図１０，図１１は、１つのフローチャートを分割して示したものである。図において、各ステップを繋ぐ線のうち、二点鎖線はリチウム電池を示し、破線はリチウム電池と判別できなかった場合やニッケル系等の電池を示し、細い実線は両方の電池に共通する場合を示している。
【００６９】
本フローチャートは、ＡＣプラグ１Ａが商用ＡＣ電源に差し込まれ、あるいは図外のメインスイッチがオンされることで起動する。
【００７０】
フローチャートが起動すると、先ず、ＩＤＬＥモードに移行し、充電電流Ｉ＝０にされ、全ての状態がオフにリセットされる（ステップＳ２）とともに、電池温度Ｔの計測が行われる。電池温度Ｔ≧−３０℃であれば、被充電電池２が装着されていると判断して、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４では、電池電圧Ｖ及び電池温度Ｔのデータを取り込む。また、マイコμＣ１により被充電電池２内のＲＯＭ２Ａをアクセス、すなわちパラメータの読み取り指示が行われるとともに、パラメータの読み取りが可能であったか否かの判別が行われる。また、この状態では、ＬＥＤ９２が点灯される。
【００７１】
なお、電池温度Ｔは、これ以後において常にチェックされており、いずれの状態（ステップ）でも電池温度Ｔが＜−３０℃であれば、ステップＳ２に戻る。
【００７２】
ここで、パラメータの読み取りができたのであれば、被充電電池２がリチウム電池であると判断して、電池電圧Ｖがリチウム電池における最小レベルＶmin（例えば１Ｖ）以上で最大レベル（カットオフ電圧）Ｖｃ以下で、かつ電池温度Ｔが最低レベルＴmin以上で最高レベルＴmax以下のときは、ラピッドモード（ステップＳ６）に移行する。一方、パラメータの読み取りができなかったのであれば、リチウム電池以外の電池か、あるいはリチウム電池であっても接触不良等が原因してパラメータの読み取りができないものと判断して、リチウム電池の条件とリチウム電池以外の電池の条件を共に満足する予備パラメータに対して、電池電圧Ｖが最小レベルＶmin（例えば４，４Ｖ）以上で最大レベルＶmax以下で、かつ電池温度Ｔが最低レベルＴmin以上で最高レベルＴmax以下のとき、ラピッドモード（ステップＳ６）に移行する。
【００７３】
また、電池の種類に拘らず、電池温度ＴがＴmin（本実施例では５℃）未満であれば、トリクル１モード（ステップＳ８）に、電池電圧Ｖが最小レベルＶmin未満であれば、トリクル２モード（ステップＳ１０）に、電池温度ＴがＴmax（本実施例では4５℃）を越えておれば、トリクル３モード（ステップＳ１２）に移行する。更に、リチウム電池の場合であって電池電圧Ｖがカットオフ電圧Ｖｃを越えているとき、また、リチウム電池と判別できなかった電池の場合であって電池電圧Ｖがカットオフ電圧Ｖnｃ（＞Ｖmax）を越えているときは、トリクル３モード（ステップＳ１２）に移行する。このリミット電圧Ｖnｃはリチウム電池のカットオフ電圧Ｖｃに対応するものである。
【００７４】
ラピッドモードは急速充電を行わせるもので、充電電流の立上りは階段状にされて保護回路２０を解除し、その後は大電流を連続して供給するようにしている。トリクル１モード〜トリクル３モードはいずれも通常状態から外れた状態からの回復のためのもので、トリクル１モードは、電池電圧を急速充電可能なレベルまで持ち上げたり、あるいはラピッドモードにおいて一時的な異常、例えば接触不良や短絡またはセンサ異常等によって電池電圧ＶがＶminやＶth以下に落ちたとき、また電池温度ＴがＴmin以下になったときに異常が解除されるまで、いわば回復的な充電を行うためのものである。トリクル２モードは電池電圧を急速充電可能なレベルまで持ち上げるためのものである。トリクル３モードは充電電流を停止させて、電池温度あるいは電池温度が急速充電可能なレベルまで低下するのを待つためのものである。
【００７５】
以下、充電動作を場合分けして説明する。
(1)リチウム電池が通常充電処理される場合
ステップＳ４からステップＳ６のラピッドモードに移行すると、充電電流Ｉが０からＩｌ＋Ｉｈ（例えば合計で１Ａ程度）に向けて階段状に上昇される。この階段状の電流上昇はマイコンμＣ１のＬＣ端子からの参照電圧を順次上げていくことで行われる。そして、電流値が（Ｉｌ＋Ｉｈ）に達すると、このレベルを維持しつつ連続給電される。充電電流の段階的立ち上げは、例えば６４０ｍｓの時間間隔で連続制御され、ＬＣ端子から参照電圧が切り換えられた後にモニタ回路１４２は検出抵抗を介して充電電流を検出し、ＬＣ端子での指示に応じた充電電流から外れているときは、これを一致させるべく、参照電圧の微調整が行われる。なお、二次側に被充電電池２を接続しない状態で、検出抵抗Ｒ４１の両端に発生する電圧を事前に測定し、この分をオフセット量として補償、すなわちマイコンμＣ１にセットすることで、検出精度ひいては電流制御のより一層の精度向上を図ることができる。
【００７６】
急速充電中では、電池電圧Ｖがカットオフ電圧Ｖｃを越えたかどうかが判別され（ステップＳ６１）、越えていなければそのまま充電が継続され、越えていれば定電流制御から定電圧制御に切り換えられる（ステップＳ６２）。これにより電流は充電が進んで満充電に近づくにつれて漸近的に減少し、電流値が２０ｍＡ（＝Ｉｓ）まで低下すると満充電と判断して、メンテナンスモード（ステップＳ１６）に移行する。メンテナンスモードでは電流が０にされ、ＬＥＤ９１を点灯させて充電を完了する。
【００７７】
(2)パラメータが読み取れなかったときの非充電電池が通常充電処理される場合
この場合は、予備パラメータを用いて充電制御が行われることになる。充電開始は前記(1)と同様に階段的に充電電流が増大するようにマイコンμＣ１で制御される。なお、充電中に、電池電圧Ｖがリミット電圧Ｖsｃ（＜Ｖnｃ）に達するか、カットオフ電圧Ｖnｃに達すると満充電と判断してメンテナンスモードに移行する。メンテナンスモードでは自己放電を補うレベルの末期電流が流される（ステップＳ１６）。なお、この後でも被充電電池２が本充電装置１に装着されている間は、電池電圧Ｖがチェックされており、電池電圧Ｖが、例えば１Ｖ低下したら、補充充電を行うべく、ステップＳ４に移行する。
【００７８】
一方、電池電圧Ｖが上記充電終了の各条件に達する前に、温度上昇ΔＴ／Δｔが所定値に達すると、この時点の電池電圧をＶｐｅａｋとして取り込んで、再充電のためのトップオフモード（ステップＳ１４）に移行する。このトップオフモード（再充電）は上記ラピッドモードの充電開始時同様、充電電流Ｉが０から（Ｉｌ＋Ｉｈ）に向けて階段状に上昇される。この階段状の電流上昇はマイコンμＣ１のＬＣ端子からの参照電圧を順次上げていくことで行われる。このように、充電電流を０から上昇させることで、電池電圧がまた、上昇し始めることとなる。そして、電流値が（Ｉｌ＋Ｉｈ）に達すると、このレベルを維持しつつ連続給電される。このモードではＬＥＤ９１が点灯されている。なお、トップオフモードにおける電流値は（Ｉｌ＋Ｉｈ）以下であれば所定のレベルに設定可能である。
【００７９】
また、充電中は電池電圧Ｖが検出されており、上記記憶された電圧Ｖｐｅａｋを越えたかどうかが判断され（ステップＳ１４１）、越えていなければ、電流値を（Ｉｌ＋Ｉｈ）に維持しながら充電を継続し（ステップＳ１４２）、Ｖ＞Ｖｐｅａｋになると、充電完了としてメンテナンスモード（ステップＳ１６）に移行する。
【００８０】
なお、トップオフモードの再充電において、このラピッドモードの充電開始からの合計時間が満充電ｔｄを越えた時点で、あるいは電池温度ＴがＴmaxを越えた時点で満充電とみなして充電完了し、メンテナンスモードに移行する。
【００８１】
(3)ステップＳ４からトリクル３モードに移行する場合
トリクル３モードでは充電を開始せず（Ｉ＝０）、ＬＥＤ９１，ＬＥＤ９２の双方を同期して点滅（イエローフラッシュ）させる。この状態で、リチウム電池の場合に、電池電圧Ｖが（Ｖｃ−２００ｍＶ）以下で、かつ電池温度Ｔが（Ｔmax−６℃）以下になって回復したかどうかが判別され、あるいは電池種類が不明な電池の場合に、電池電圧Ｖが（Ｖnｃ−２００ｍＶ）以下で、かつ電池温度Ｔが（Ｔmax−６℃）以下になって回復したかどうかが判別され、そうであればラピッドモードに移行する。なお、この場合、所定時間を経過しても通常状態に復帰しないときはステップＳ２に戻るようにしてもよい。
【００８２】
(4)ステップＳ４，Ｓ１０からトリクル１モードに移行する場合
トリクル１モードでは、先ず、電池電圧Ｖがスレショルド電圧Ｖｔｈ＋５０ｍＶ以下かどうかが判別される（ステップＳ８１）。このスレショルド電圧Ｖｔｈは、充電制御回路１５において、Ｖｅｂ（トランジスタＱ１のエミッタベース間電圧）＋Ｖｚ（ツェナーダイオードＺＤ５１のツェナー電圧）で、本実施例では３，５Ｖに設定されている。
【００８３】
電池電圧Ｖが（Ｖｔｈ＋５０ｍＶ）未満であれば、トランジスタＱ１の発熱を考慮して、間歇充電が指示され（ステップＳ８２）、そうでなければ連続（リニア）充電が指示される（ステップＳ８３）。この間歇充電及びリニア充電のいずれも、充電開始時にはマイコンμＣ１によって階段状に充電電流が増大するように制御され、保護回路２０の解除を確保している。
【００８４】
次いで、電池温度Ｔが（Ｔmax＋１℃）未満かどうかが判別され（ステップＳ８４）、電池温度Ｔが（Ｔmax＋１℃）未満であれば、イエローフラッシュを行って（ステップＳ８５）、デューティ１、すなわち例えば充電時間が２秒、休止期間が３８秒の周期４０秒での間歇充電が開始される（ステップＳ８６）。そして、電池電圧Ｖが（Ｖｔｈ＋５０ｍＶ）未満かつ電池温度Ｔが（Ｔmax＋１℃）未満であれば、間歇充電が継続される。一方、電池温度Ｔが上昇してきて（Ｔmin＋１℃）以上になると、次いで、電池電圧Ｖが（Ｖmin＋５０ｍＶ）未満かどうかが判別され（ステップＳ８７）、電池電圧Ｖが（Ｖmin＋５０ｍＶ）未満であれば、イエローフラッシュを行って（ステップＳ８８，Ｓ８５）、上記デューティ１による間歇充電が継続される。一方、電池電圧Ｖが（Ｖmin＋５０ｍＶ）以上になると、ＬＥＤ９２が点灯され（ステップＳ８９）、続いて、電池電圧Ｖが（Ｖｔｈ＋５０ｍＶ）以上であるかどうかが判別される（ステップＳ９０）。ここで、電池電圧Ｖが（Ｖｔｈ＋５０ｍＶ）未満であれば、取敢えずステップＳ８７で電池電圧Ｖが（Ｖmin＋５０ｍＶ）以上であったので、充電電流を増大させるべく、デューティ２、すなわち例えば充電時間が１６秒、休止期間が２４秒での間歇充電に切り換えられる（ステップＳ９１）。
【００８５】
一方、ステップＳ８３でリニア充電が開始されたときも同様な処理が実行される。なお、間歇充電はマイコンμＣ１のＣＨ１端子からのハイ、ロー信号によって行われ、充電、休止期間が電池温度、電池電圧及びスレショルドレベルに応じて適宜変更される（ステップＳＳ８６，Ｓ９１及びＳ８３）。
【００８６】
そして、電池電圧Ｖが（Ｖｔｈ＋５０ｍＶ）以上になると急速充電可能なレベルまで回復したとみなしてラピッドモードに移行する。
【００８７】
(5)ステップＳ４からトリクル２モードに移行する場合
トリクル２モードでは、充電電流が５０ｍＡに設定され、この電流値はモニタ回路１４２によって監視され、一定に維持される。なお、電流供給開始時点では電流は０から５０ｍＡに向けて徐々に増大され、保護回路２０の解除を確保している。先ず、電池電圧Ｖがカットオフ電圧Ｖｃ以上かどうかが判別される（ステップＳ１０１）。電池電圧Ｖがカットオフ電圧Ｖｃ以上であれば非充電（ノンチャージ）モード（ステップＳ１８）に移行する。電池電圧Ｖがカットオフ電圧Ｖｃ未満であれば、次いで、電流値が５０ｍＡ以上かどうかが判別される（ステップＳ１０２）。電流値が５０ｍＡ未満であれば、５０ｍＡでの充電を繰り返し、そうでなければ、電池温度ＴがＴmaxを越えたかどうかが判別される（ステップＳ１０３）。電池温度ＴがＴmaxを越えたのであれば、トリクル３モードに移行し、そうでなければトリクル２モードに移行する。
【００８８】
一方、ステップＳ１０１から非充電モードに移行したときは、充電を中断し、この間に電池電圧が、リチウム電池にあってはＶmin〜（Ｖｃ−２００ｍＶ）になると、種類不明の電池にあってはＶmin〜（Ｖmax−２００ｍＶ）になると、ステップＳ４に移行する。
【００８９】
なお、上記充電動作のフローチャートにおいて、パラメータの読み取りができなかったときは、充電制御中、定期的、周期的乃至は特定のステップにおいてマイコンμＣ１がアクセスのためのコードをＲＯＭ端子へ出力するようになっており、このときＲＯＭ２Ａからパラメータの読み取りができたときは、予備パラメータに代えて、読み出された本来のパラメータを用いるようにすることもでき、このようにすることで、より適正な充電制御が図れる。
【００９０】
次に、ＲＯＭ２Ａへのアクセス動作について図１２に示すフローチャートを用いて説明する。
充電装置１は被充電電池２が装着されると、パラメータを読み取るべくＲＯＭ端子からＲＯＭ２Ａに対してアクセス信号を送出する。このとき、先ず、図２に示すように接続されている電話機３がＲＯＭ２Ａ内からデータを読み取るべくアクセス中であるかどうか、すなわち通信中かどうかが判別される（ステップＳ２０１）。アクセス中であれば、マイコンμＣ１はアクセスを行うことなく、リターンする。一方、電話機３がアクセス中でなければ、マイコンμＣ１は自己が優先であることを電話機３側に示すべく、優先権信号（コード）を出力し（ステップＳ２０２）、この後、読み出しのためのアクセスを開始する（ステップＳ２０３）。優先権信号を示すコードはアドレスコードやパラメータコード乃至はデータコードとは異なるパターンコードが採用され、優先権信号と他の信号とが識別し得るようにしてある。このように、充電装置１及び電話機３の双方が予め約束したコードを送信して優先権を確保することで、お互いに、誤ったデータやパラメータを読み取ることが防止でき、通信の高信頼性が確保できるようにしている。
【００９１】
また、優先権信号に代えて、充電装置１からアクセスに際して、伝送ライン上にハイ、ローの何等かのレベル信号があるときは、他方の機器がアクセス中であると見做して、所定時間だけアクセスを待機するようにしてもよい。
【００９２】
なお、本実施例では、電話器を他の機器として説明したが、これに限定されず、二次電池で動作可能かつ電池の特性データを必要に応じて読み込むようになされた、髭剃り器や電動工具等の電池応用機器一般に適用可能である。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、装着された被充電電池に対してパラメータの読み取りができるか否かを判別する判別手段と、判別の結果パラメータの読み取りができないときは、独自に充電のためのパラメータを作成するパラメータ作成手段とを設けたので、読み出されたパラメータに従ってリチウム電池を充電することができ、また、被充電電池がリチウム電池とは異なる異種の電池、例えばニッケル系等の電池に場合や、リチウム電池であっても接触不良その他の原因によりパラメータの読み取りができない場合、かかる電池に対しても予備パラメータによって充電が可能となる。
【００９４】
また、請求項２記載の発明によれば、被充電電池のメモリからパラメータの読み取りができなかったときに充電装置の内部メモリをアクセスするだけで予備パラメータを用い得るようにしたので複雑な構成が不要となる。
【００９５】
また、請求項３記載の発明によれば、パラメータ作成手段で作成された充電のためのパラメータでの充電中、パラメータの読み取りができるか否かを周期的にアクセスするようにしたので、リチウム電池の場合、当初の異常が回復すれば、本来のパラメータを読み取ることができる。
【００９６】
また、請求項４記載の発明によれば、内部メモリを被充電電池のメモリと同一のデータフォーマットにしたので、同一の対応関係でもってパラメータのデータを扱え、パラメータ読み取りのためのアクセス処理や手順の兼用が可能となり、その分処理の簡素化が図れる。
【００９７】
また、請求項５記載の発明によれば、被充電電池のメモリにアクセス可能な負荷機器が装着されたときに、上記メモリへのアクセスタイミングの重複を防止するタイミング制御手段を備えたので、破壊され、また誤ったパラメータを取り込むことが防止できる。
【００９８】
また、請求項６記載の発明によれば、アクセスする前に、パラメータの読み取るための信号ラインに上記アクセスコードが有るか否かを判別し、アクセスコード有りのときはアクセスしない優先手段を設けたので、アクセスが重複することがなくなって、正確なパラメータの読み取りが確実となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る充電装置を備えた充電器と、この充電器で充電される被充電電池との関係を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る充電装置が適用される充電器の接続態様の一例を示す構成図である。
【図３】各器の接続状態を示す概略構成図である。
【図４】各器の接続端子の配置を示す図である。
【図５】リチウム電池の保護回路を説明する回路図である。
【図６】本発明に係る充電装置の回路図である。
【図７】本発明に係る充電装置の回路図である。
【図８】本発明に係る充電装置の回路図である。
【図９】基本的な充電動作を説明するタイムチャートである。
【図１０】充電動作を説明するフローチャートである。
【図１１】充電動作を説明するフローチャートである。
【図１２】ＲＯＭへのアクセス動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  充電装置
２  被充電電池
２Ａ  ＲＯＭ
３  電話機
１０  メモリ回路
１０１  判別部
１０２  パラメータ作成部
１１  整流平滑回路部
１２  変換回路部
１３  駆動回路部
１４  定電流制御回路部
１５  充電制御回路部
１６  電池状態検出回路部
１７  電池内ＲＯＭ（Ｒ／Ｗ）回路部
１８  温度センサ回路部
１９  表示回路部
２０  保護回路
【図１】
0003707086.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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