(57)【要約】  【課題】過放電に至った電池パックを判定することができる電池パック、過放電に至った電池パックの充電を抑制することができる充電回路、及びその充電回路を備えた充電装置を提供する。【解決手段】電池パックは、電池セルを有する電池ブロックと、電池ブロックの機種毎に設定されている電池ブロックの下限電圧を電池情報として記憶する記憶部とを備える。充電回路は、電池ブロックの端子間電圧Ｖｍｂを測定する電圧測定部と、制御部とを備え、制御部は、電池パックから下限電圧ＶＬｂを読み取り、端子間電圧Ｖｍｂが下限電圧ＶＬｂよりも大きいとき充電を許可し、端子間電圧Ｖｍｂが下限電圧ＶＬｂ以下のとき充電を禁止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルを有する電池ブロックと、
前記電池ブロックの機種毎に設定されている前記電池ブロックの下限電圧を電池情報として記憶する記憶部とを備える
ことを特徴とする電池パック。
【請求項２】
複数個の電池セルを有する電池ブロックと、
前記電池セルの機種毎に設定されている前記電池セルの下限電圧を電池情報として記憶する記憶部とを備える
ことを特徴とする電池パック。
【請求項３】
前記記憶部は充電回数を電池情報の一つとして記憶する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記電池パックの温度を測定する温度センサを更に備える
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項５】
請求項１に記載の電池パックを充電する充電回路であって、
前記電池ブロックの端子間電圧を測定する電圧測定部と、
前記記憶部から前記電池ブロックの前記下限電圧を読み取り、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧と前記電池ブロックの前記下限電圧とを比較する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記端子間電圧が前記下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、
前記端子間電圧が前記下限電圧以下のとき、充電を禁止する
ことを特徴とする充電回路。
【請求項６】
請求項２に記載の電池パックを充電する充電回路であって、
前記電池セルのそれぞれについて端子間電圧を測定する電圧測定部と、
前記記憶部から前記電池セルの前記下限電圧を読み取り、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧のそれぞれと前記電池セルの前記下限電圧とを比較する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記端子間電圧のそれぞれが前記下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、
前記端子間電圧の少なくとも一つが前記下限電圧以下のとき、充電を禁止する
ことを特徴とする充電回路。
【請求項７】
請求項３に記載されている電池パックのうち、前記電池ブロックの機種毎に設定されている前記電池ブロックの下限電圧及び前記充電回数を電池情報として記憶する電池パックについて、この電池パックを充電する充電回路であって、
前記電池ブロックの端子間電圧を測定する電圧測定部と、
前記記憶部から前記下限電圧及び前記充電回数を読み取り、前記充電回数に基づいて前記下限電圧を補正して頻度補正下限電圧を算出し、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧と前記頻度補正下限電圧とを比較する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記端子間電圧が前記頻度補正下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、
前記端子間電圧が前記頻度補正下限電圧以下のとき、充電を禁止する
ことを特徴とする充電回路。
【請求項８】
請求項３に記載されている電池パックのうち、前記電池セルの機種毎に設定されている前記電池セルの下限電圧及び前記充電回数を電池情報として記憶する電池パックについて、この電池パックを充電する充電回路であって、
前記電池セルのそれぞれについて端子間電圧を測定する電圧測定部と、
前記記憶部から前記下限電圧及び前記充電回数を読み取り、前記充電回数に基づいて前記下限電圧を補正して頻度補正下限電圧を算出し、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧のそれぞれと前記頻度補正下限電圧とを比較する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記端子間電圧のそれぞれが前記頻度補正下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、
前記端子間電圧の少なくとも一つが前記頻度補正下限電圧以下のとき、充電を禁止する
ことを特徴とする充電回路。
【請求項９】
請求項４に記載されている電池パックのうち、前記温度センサを有し、前記電池ブロックの機種毎に設定されている前記電池ブロックの前記下限電圧を電池情報として記憶する電池パックについて、この電池パックを充電する充電回路であって、
前記電池ブロックの端子間電圧を測定する電圧測定部と、
前記電池パックの前記温度センサから出力される温度信号を取得して電池温度を推定し、前記記憶部から前記下限電圧を読み取り、前記電池温度に基づいて前記下限電圧を補正して温度補正下限電圧を算出し、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧と前記温度補正下限電圧とを比較する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記端子間電圧が前記温度補正下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、
前記端子間電圧が前記温度補正下限電圧以下のとき、充電を禁止する
ことを特徴とする充電回路。
【請求項１０】
請求項４に記載されている電池パックのうち、前記温度センサを有し、前記電池セルの機種毎に設定されている前記電池セルの前記下限電圧を電池情報として記憶する電池パックについて、この電池パックを充電する充電回路であって、
前記電池セルのそれぞれについて端子間電圧を測定する電圧測定部と、
前記電池パックの前記温度センサから出力される温度信号を取得して電池温度を推定し、前記記憶部から前記下限電圧を読み取り、前記電池温度に基づいて前記下限電圧を補正して温度補正下限電圧を算出し、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧のそれぞれと前記温度補正下限電圧とを比較する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記端子間電圧のそれぞれが前記温度補正下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、
前記端子間電圧の少なくとも一つが前記温度補正下限電圧以下のとき、充電を禁止する
ことを特徴とする充電回路。
【請求項１１】
請求項４に記載されている電池パックのうち、前記温度センサを有し、前記電池ブロックの機種毎に設定されている前記電池ブロックの前記下限電圧及び前記充電回数を電池情報として記憶する電池パックについて、この電池パックを充電する充電回路であって、
前記電池ブロックの端子間電圧を測定する電圧測定部と、
前記電池パックの前記温度センサから出力される温度信号を取得して電池温度を推定し、前記記憶部から前記下限電圧及び前記充電回数を読み取り、前記電池温度及び前記充電回数に基づいて前記下限電圧を補正して温度頻度補正下限電圧を算出し、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧と前記温度頻度補正下限電圧とを比較する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記端子間電圧が前記温度頻度補正下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、
前記端子間電圧が前記温度頻度補正下限電圧以下のとき、充電を禁止する
ことを特徴とする充電回路。
【請求項１２】
請求項４に記載されている電池パックのうち、前記温度センサを有し、前記電池セルの機種毎に設定されている前記電池セルの前記下限電圧及び前記充電回数を電池情報として記憶する電池パックについて、この電池パックを充電する充電回路であって、
前記電池セルのそれぞれについて端子間電圧を測定する電圧測定部と、
前記電池パックの前記温度センサから出力される温度信号を取得して電池温度を推定し、前記記憶部から前記下限電圧及び前記充電回数を読み取り、前記電池温度及び前記充電回数に基づいて前記下限電圧を補正して温度頻度補正下限電圧を算出し、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧のそれぞれと前記温度頻度補正下限電圧とを比較する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記端子間電圧のそれぞれが前記温度頻度補正下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、
前記端子間電圧の少なくとも一つが前記温度頻度補正下限電圧以下のとき、充電を禁止する
ことを特徴とする充電回路。
【請求項１３】
請求項５〜１２のいずれか一項に記載の充電回路を備える充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電可能な電池パック、この電池パックを充電するための充電回路、及びその充電回路を備えた充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池パックを過充電したり、電池パックを過放電したりすると、電池パック内の電極が劣化することに起因して内部抵抗が増大する。過充電または過充電に至った電池パックを使用すると、内部抵抗の増大に起因して電池温度が過上昇するおそれがある。電池温度が過上昇した場合、電池パック内の内圧が上昇し、電池パックの安全弁が作動して、電解液が流出するおそれがある。このため、充電器には、過充電を抑制する充電回路が組み込まれている。また、電池パックを使用する電気機器には、電池パックの過放電を抑制する保護回路が組み込まれている。
【０００３】
例えば、電池パックを充電する充電回路として、特許文献１に記載の充電回路が知られている。
この充電回路では、電池パックを充電するとき、電池パックへの供給電流を徐々に増大させる。そして、充電電流が予め設定された第１の閾値に達したときに、電池パックへの供給電流を一定の値に設定し、その後、電池パックの端子間電圧が予め設定された第２の閾値に達したときは、定電圧で電池パックに電流を供給する。これにより、電池パックの過充電を抑制する。
【０００４】
電気機器に組み込まれている保護回路は、例えば次のように動作する。
保護回路は、電池パックの端子間電圧を検出し、電池パックの端子間電圧が下限電圧以下になると、電池パックから電気機器への電力供給を遮断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４３２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このように電池パックを使用している場合でも、電池パックの過放電が生じる場合がある。例えば、電池パックを電気機器に装着した状態で相当の期間にわたって放置していた場合には、電池パックから微電流が放出し続けるため、電池パックが過放電に至る。
【０００７】
一方、過充電に至った電池パックと充電可能な電池パックとは外観で見分けることはできない。このようなことから、使用者が過充電に至った電池パックを充電してしまうことがある。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、過充電に至った電池パックを判定することができる電池パック、過充電に至った電池パックの充電を抑制することができる充電回路、及びその充電回路を備えた充電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、一側面の電池パックは、電池セルを有する電池ブロックと、前記電池ブロックの機種毎に設定されている前記電池ブロックの下限電圧を電池情報として記憶する記憶部とを備える。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、他の側面の電池パックは、複数個の電池セルを有する電池ブロックと、前記電池セルの機種毎に設定されている前記電池セルの下限電圧を電池情報として記憶する記憶部とを備える。
【００１１】
また、前記記憶部は充電回数を電池情報の一つとして記憶することが好ましい。
また、前記電池パックは、前記電池パックの温度を測定する温度センサを更に備えることが好ましい。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、一側面の充電回路は、前記電池パックを充電する充電回路であって、前記電池ブロックの端子間電圧を測定する電圧測定部と、前記記憶部から前記電池ブロックの前記下限電圧を読み取り、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧と前記電池ブロックの前記下限電圧とを比較する制御部とを備え、前記制御部は、前記端子間電圧が前記下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、前記端子間電圧が前記下限電圧以下のとき、充電を禁止する。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、他側面の充電回路は、前記電池パックを充電する充電回路であって、前記電池セルのそれぞれについて端子間電圧を測定する電圧測定部と、前記記憶部から前記電池セルの前記下限電圧を読み取り、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧のそれぞれと前記電池セルの前記下限電圧とを比較する制御部とを備え、前記制御部は、前記端子間電圧のそれぞれが前記下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、前記端子間電圧の少なくとも一つが前記下限電圧以下のとき、充電を禁止する。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、更に、他側面の充電回路は、前記電池パックのうち、前記電池ブロックの機種毎に設定されている前記電池ブロックの下限電圧及び前記充電回数を電池情報として記憶する電池パックについて、この電池パックを充電する充電回路であって、前記電池ブロックの端子間電圧を測定する電圧測定部と、前記記憶部から前記下限電圧及び前記充電回数を読み取り、前記充電回数に基づいて前記下限電圧を補正して頻度補正下限電圧を算出し、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧と前記頻度補正下限電圧とを比較する制御部とを備え、前記制御部は、前記端子間電圧が前記頻度補正下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、前記端子間電圧が前記頻度補正下限電圧以下のとき、充電を禁止する。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、更に、他側面の充電回路は、前記電池パックのうち、前記電池セルの機種毎に設定されている前記電池セルの下限電圧及び前記充電回数を電池情報として記憶する電池パックについて、この電池パックを充電する充電回路であって、前記電池セルのそれぞれについて端子間電圧を測定する電圧測定部と、前記記憶部から前記下限電圧及び前記充電回数を読み取り、前記充電回数に基づいて前記下限電圧を補正して頻度補正下限電圧を算出し、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧のそれぞれと前記頻度補正下限電圧とを比較する制御部とを備え、前記制御部は、前記端子間電圧のそれぞれが前記頻度補正下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、前記端子間電圧の少なくとも一つが前記頻度補正下限電圧以下のとき、充電を禁止する。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、更に、他側面の充電回路は、前記電池パックのうち、前記温度センサを有し、前記電池ブロックの機種毎に設定されている前記電池ブロックの前記下限電圧を電池情報として記憶する電池パックについて、この電池パックを充電する充電回路であって、前記電池ブロックの端子間電圧を測定する電圧測定部と、前記電池パックの前記温度センサから出力される温度信号を取得して電池温度を推定し、前記記憶部から前記下限電圧を読み取り、前記電池温度に基づいて前記下限電圧を補正して温度補正下限電圧を算出し、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧と前記温度補正下限電圧とを比較する制御部とを備え、前記制御部は、前記端子間電圧が前記温度補正下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、前記端子間電圧が前記温度補正下限電圧以下のとき、充電を禁止する。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、更に、他側面の充電回路は、前記電池パックのうち、前記温度センサを有し、前記電池セルの機種毎に設定されている前記電池セルの前記下限電圧を電池情報として記憶する電池パックについて、この電池パックを充電する充電回路であって、前記電池セルのそれぞれについて端子間電圧を測定する電圧測定部と、前記電池パックの前記温度センサから出力される温度信号を取得して電池温度を推定し、前記記憶部から前記下限電圧を読み取り、前記電池温度に基づいて前記下限電圧を補正して温度補正下限電圧を算出し、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧のそれぞれと前記温度補正下限電圧とを比較する制御部とを備え、前記制御部は、前記端子間電圧のそれぞれが前記温度補正下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、前記端子間電圧の少なくとも一つが前記温度補正下限電圧以下のとき、充電を禁止する。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、更に、他側面の充電回路は、前記電池パックのうち、前記温度センサを有し、前記電池ブロックの機種毎に設定されている前記電池ブロックの前記下限電圧及び前記充電回数を電池情報として記憶する電池パックについて、この電池パックを充電する充電回路であって、前記電池ブロックの端子間電圧を測定する電圧測定部と、前記電池パックの前記温度センサから出力される温度信号を取得して電池温度を推定し、前記記憶部から前記下限電圧及び前記充電回数を読み取り、前記電池温度及び前記充電回数に基づいて前記下限電圧を補正して温度頻度補正下限電圧を算出し、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧と前記温度頻度補正下限電圧とを比較する制御部とを備え、前記制御部は、前記端子間電圧が前記温度頻度補正下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、前記端子間電圧が前記温度頻度補正下限電圧以下のとき、充電を禁止する。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、更に、他側面の充電回路は、前記電池パックのうち、前記温度センサを有し、前記電池セルの機種毎に設定されている前記電池セルの前記下限電圧及び前記充電回数を電池情報として記憶する電池パックについて、この電池パックを充電する充電回路であって、前記電池セルのそれぞれについて端子間電圧を測定する電圧測定部と、前記電池パックの前記温度センサから出力される温度信号を取得して電池温度を推定し、前記記憶部から前記下限電圧及び前記充電回数を読み取り、前記電池温度及び前記充電回数に基づいて前記下限電圧を補正して温度頻度補正下限電圧を算出し、前記電圧測定部により測定された前記端子間電圧のそれぞれと前記温度頻度補正下限電圧とを比較する制御部とを備え、前記制御部は、前記端子間電圧のそれぞれが前記温度頻度補正下限電圧よりも大きいとき、充電を許容し、前記端子間電圧の少なくとも一つが前記温度頻度補正下限電圧以下のとき、充電を禁止する。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、充電装置は、前記充電回路のうちのいずれかの充電回路を備える。
【発明の効果】
【００２１】
上記電池パックによれば、その電池パックについて過充電に至っているか否かを判定することが可能である。また、上記充電回路及び充電装置は、過充電に至った電池パックの充電を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の電池パック及び充電装置のブロック図。
【図２】第１実施形態に係る充電装置が実行する「充電開始処理」の処理手順を示すフォローチャート。
【図３】各種の電池パックの下限電圧と判定基準電圧としての下限電圧との関係を説明する図。
【図４】各種の電池パックの下限電圧と判定基準電圧としての下限電圧との関係を説明する図。
【図５】第２実施形態の電池パック及び充電装置のブロック図。
【図６】第２実施形態に係る充電装置が実行する「充電開始処理」の処理手順を示すフォローチャート。
【図７】充電回数と電池パックの内部抵抗との関係を示すグラフ。
【図８】充電回数と頻度補正下限電圧との関係を示すグラフ。
【図９】第３実施形態に係る充電装置が実行する「充電開始処理」の処理手順を示すフォローチャート。
【図１０】第４実施形態の電池パック及び充電装置のブロック図。
【図１１】電池温度と電池パックの内部抵抗との関係を示すグラフ。
【図１２】電池温度と温度補正下限電圧との関係を示すグラフ。
【図１３】第４実施形態に係る充電装置が実行する「充電開始処理」の処理手順を示すフォローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
図１を参照して、第１実施形態に係る電池パック１ａ及び充電装置２ａについて説明する。
【００２４】
電池パック１ａは、複数個の電池セル１１を有する電池ブロック１０と、記憶部１４ａとを備えている。電池ブロック１０及び記憶部１４ａはケースに収容されている。電池セル１１としては、リチウムイオン電池、リチウム電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等、各種の２次電池が用いられる。
【００２５】
電池セル１１は直列に接続されている。電池ブロック１０のプラス側にはプラス電極１２が設けられている。電池ブロック１０のマイナス側にはマイナス電極１３が設けられている。マイナス電極１３には記憶部１４ａが接続されている。
【００２６】
記憶部１４ａは、電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｂを電池情報として記憶する。
下限電圧ＶＬｂは、初期状態の電池パック１ａにおいて、放電が許容される端子間電圧範囲の下限値（電池パック１ａの温度が２５℃であるときの下限値）を示す。すなわち、初期状態の電池パック１ａでは、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂが下限電圧ＶＬｂに至るまでその電池パック１ａの使用が可能である。なお、初期状態とは、電気機器に電池パック１ａを電気機器に装着して電池パック１ａを使用するといった操作を１回も行っていない状態を示す。
【００２７】
下限電圧ＶＬｂは、電池ブロック１０の機種毎に設定されている値である。電池ブロック１０の機種は、電池セル１１の電池特性及び電池セル１１の個数に基づいて設定されている。電池ブロック１０を分類するための項目としては、少なくとも下限電圧ＶＬｂの大きさが挙げられる。
【００２８】
記憶部１４ａの記憶媒体としては、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の書換可能な半導体記憶装置が用いられる。なお、記憶部１４ａには、電池情報の読み出し及び書き込み用の端子１６が設けられている。
【００２９】
充電装置２ａは、上記電池パック１ａを充電するための装置である。
充電装置２ａは、筐体内に充電回路２１ａを有する。
充電回路２１ａは、電圧測定部２２ａと、電流測定部２３と、電池パック１ａへの供給電力を生成する電源回路部２４と、電池パック１ａの充電を制御する制御部２５ａとを備える。
【００３０】
電源回路部２４は、外部交流電源４から入力される交流をコンバータにより直流に変換する。
この直流は、直流配線を通じて電池パック１ａに供給される。直流配線のプラス側配線２６は、プラス端子２８に接続されている。直流配線のマイナス側配線２７は、マイナス端子２９に接続されている。プラス端子２８は、電池パック１ａのプラス電極１２に接続される端子であり、マイナス端子２９は、電池パック１ａのマイナス電極１３に接続される端子である。
【００３１】
電圧測定部２２ａは、プラス端子２８とマイナス端子２９との間の電圧（すなわち電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂ）を測定する。測定に係る端子間電圧Ｖｍｂは、制御部２５ａに出力される。
【００３２】
電流測定部２３は、電池パック１ａに供給される充電電流Ｉｃを測定するための装置である。
電流測定部２３は、例えば、直流配線のマイナス側配線２７に配置される抵抗３１により構成される。この抵抗３１の両端の電位差を測定することにより、充電電流Ｉｃが導出される。
【００３３】
制御部２５ａは、電源回路部２４に制御信号を送信して、電池パック１ａに供給する直流の電流、電圧、電力供給方式を制御する。この制御は、充電開始後から充電完了するまでの期間にわたって行われる。電力供給方式とは、定電流による電力供給か、定電圧による電力供給かを示す。このような制御は、電池パック１ａの急速充電や過充電の抑制のために行われる。
【００３４】
また、制御部２５ａは、電池パック１ａの記憶部１４ａから電池情報を読み取ったり、電池情報を新たに書き込んだりする。なお、制御部２５ａは、電池パック１ａの記憶部１４ａにアクセスするためのアクセス端子３０を２個有する。これらアクセス端子３０は、電池パック１ａが充電装置２ａに装着されると、電池パック１ａの端子１６に接触する。
【００３５】
また、制御部２５ａは、充電禁止要件（後述のステップＳ１３０を参照。）を満たすとき、電源回路部２４に制御信号を送信して、電池パック１ａの充電を禁止する。具体的には、電源回路部２４が生成する直流の電圧を略０に設定することにより、電池パック１ａの充電を禁止する。
【００３６】
図２を参照して、制御部２５ａが実行する「充電開始処理」の処理手順を説明する。
制御部２５ａは、電池パック１ａが充電装置２ａに装着されたときに、「充電開始処理」を実行する。この「充電開始処理」では、充電に係る電池パック１ａについて過放電していないか否かを判定して、過放電しているときは、電池パック１ａの充電を禁止する処理を行う。
【００３７】
ステップＳ１１０において、制御部２５ａは、電池パック１ａの記憶部１４ａから下限電圧ＶＬｂを読み込む。
次に、ステップＳ１２０において、電圧測定部２２ａが測定する電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂを取得する。
【００３８】
次に、ステップＳ１３０において、端子間電圧Ｖｍｂが下限電圧ＶＬｂよりも大きいか否かを判定する。この判定により、端子間電圧Ｖｍｂが下限電圧ＶＬｂよりも大きい旨が判定されるときには（ＹＥＳ判定）、ステップＳ１４０に移行して、充電を許容する。これにより充電が開始する。
【００３９】
ステップＳ１３０の判定で、端子間電圧Ｖｍｂが下限電圧ＶＬｂ以下である旨が判定されるときには（ＮＯ判定）、電池パック１ａが過放電にあると判定し、ステップＳ１５０に移行して、充電を禁止する。
【００４０】
次に、このような「充電開始処理」を採用する背景を説明する。
電動ドリルなどの電動工具に用いられる電池パック１ａには電気的特性（例えば、下限電圧ＶＬｂ）が異なる複数の機種が存在する。これら電池パック１ａは、使用者の使用上の便宜を図るため、電動工具への装着については互換性がある。なお、１回の充電あたりの使用時間を長くするなどの電池セル１１の改良が行われるため、新たな機種が加わる場合もある。
【００４１】
このように電池パック１ａについて複数の機種が存在するとき、電池パック１ａが過放電であるか否かを判定するための判定基準電圧を、機種に関係なく、一定値に設定すると、この判定を正確に行うことができないといった問題が生じる。この問題点について、図３を参照して説明する。
【００４２】
図３は、機種に関係なく判定基準電圧を一定値とした場合において、この判定基準電圧としての下限電圧ＶＬｚと、各種の電池パック１ａの下限電圧ＶＬｂ１，ＶＬｂ２，ＶＬｂ３との関係を示している。
【００４３】
図３に示す電池パック１ａのそれぞれは次の電気的特性を有する。
・「Ａ種」の電池パック１ａの下限電圧ＶＬｂは電圧ＶＬｂ１に設定されている。
・「Ｂ種」の電池パック１ａの下限電圧ＶＬｂは電圧ＶＬｂ１よりも大きい電圧ＶＬｂ２に設定されている。
・「Ｃ種」の電池パック１ａの下限電圧ＶＬｂは、電圧ＶＬｂ１よりも小さい電圧ＶＬｂ３に設定されている。
【００４４】
このように下限電圧ＶＬｂが異なる３種類の電池パック１ａがある場合に、判定基準電圧を各機種の下限電圧ＶＬｂの平均値（図３の下限電圧ＶＬｚ参照）に設定すると、機種によっては過放電であるか否かについて正確に判定することができない。
【００４５】
例えば、Ｂ種の電池パック１ａにおいて電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂが下限電圧ＶＬｚと電圧ＶＬｂ２との間にあるときは、判定基準電圧を下限電圧ＶＬｚに設定する判定によれば、充電可能と判定される。しかし、実際には、図３に示されるように、この端子間電圧Ｖｍｂは電圧ＶＬｂ２以下にあって充電不可領域内にあるため、Ｂ種の電池パック１ａは充電禁止と判定されるべきである。
【００４６】
Ｃ種の電池パック１ａにおいて、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂが電圧ＶＬｂ３と下限電圧ＶＬｚとの間にあるときは、判定基準電圧を下限電圧ＶＬｚに設定する判定によれば、充電不可と判定される。しかし、実際には、図３に示されるように、この端子間電圧Ｖｍｂは電圧ＶＬｂ３よりも大きく充電可能領域内にあるため、Ｃ種の電池パック１ａは、充電は許容されるべきである。
【００４７】
すなわち、Ａ種の電池パック１ａについては、判定基準電圧としての下限電圧ＶＬｚと電池パック１ａの下限電圧ＶＬｂ１とが略等しいため、過放電であるか否かを正確に判定することができる。しかし、Ｂ種及びＣ種の電池パック１ａについては、過放電であるか否かについて正確に判定することができない。
【００４８】
そこで、本実施形態では、電池パック１ａが過放電にあるか否かを判定するときの判定基準電圧として電池パック１ａの機種毎に設定されている下限電圧ＶＬｂを用いる（図２の「充電開始処理」ステップＳ１３０を参照）。
【００４９】
図４を参照して、上記電池パック１ａ及び上記充電装置２ａの作用を説明する。
図４に示すように、Ａ種の電池パック１ａについて過放電を判定するとき、この電池パック１ａが記憶する電圧ＶＬｂ１を判定基準電圧として用いる。そして、この電圧ＶＬｂ１（下限電圧ＶＬｂ）と電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂとを比較する。
【００５０】
また同様に、Ｂ種の電池パック１ａについて過放電を判定するとき、この電池パック１ａが記憶する電圧ＶＬｂ２を判定基準電圧として用いる。そして、この電圧ＶＬｂ２（下限電圧ＶＬｂ）と電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂとを比較する。
【００５１】
また同様に、Ｃ種の電池パック１ａについて過放電を判定するとき、この電池パック１ａが記憶する電圧ＶＬｂ３を判定基準電圧として用いる。そして、この電圧ＶＬｂ３（下限電圧ＶＬｂ）と電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂとを比較する。
【００５２】
このように、電池パック１ａが過放電であるか否かを判定するとき、電池ブロック１０の機種毎に設定されている下限電圧ＶＬｂを判定基準電圧とするため、その判定を正確に行うことができる。これにより、過放電である電池パック１ａを充電することを抑制することができる。
【００５３】
本実施形態の効果を説明する。
（１）本実施形態に係る電池パック１ａは、この電池ブロック１０の機種毎に設定されている電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｂを有する。このため、電池パック１ａが過放電にあるか否かについて判定するときに、電池ブロック１０の機種毎に設定されている下限電圧ＶＬｂを用いることができる。また、これにより、電池パック１ａが過放電にあるか否かについての判定を正確に行うことができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、充電装置２ａによりこの判定（ステップＳ１３０の判定処理）を行っているが、この判定は、別の装置で行うこともできる。例えば、電気機器において、判定を行うように構成することも可能であるし、この判定を行うことができる検査器により行うようにしてもよい。
【００５５】
（２）本実施形態に係る充電回路２１ａは、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂを測定する電圧測定部２２ａと、この端子間電圧Ｖｍｂと電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｂとを比較する制御部２５ａとを備える。そして、制御部２５ａは、端子間電圧Ｖｍｂが下限電圧ＶＬｂよりも大きいとき充電を許容し、端子間電圧Ｖｍｂが下限電圧ＶＬｂ以下のとき充電を禁止する。これにより、過放電に至った電池パック１ａの充電を抑制することができる。
【００５６】
（３）本実施形態に係る充電装置２ａは上記充電回路２１ａを備える。すなわち、充電装置２ａは、電池ブロック１０の機種毎に設定されている下限電圧ＶＬｂを読み込み、この下限電圧ＶＬｂに基づいて、電池パック１ａの過放電を判定する。このため、過放電に至った電池パック１ａの充電を抑制することができる。
【００５７】
（第２実施形態）
図５を参照して、第２実施形態について説明する。
本実施形態の電池パック１ｂ、充電回路２１ｂ、及び充電装置２ｂは、第１実施形態の技術に対して次の変更を加えたものである。
【００５８】
電池パック１ｂは、電圧測定用の端子１７，１７を有する。電圧測定用の端子１７，１７は電池セル１１の間に接続されている。電池セル１１の端子間電圧Ｖｍｃが測定するときには、この端子１７，１７が用いられる。なお、これ以外の構成については、第１実施形態と同様に構成されている。第１実施形態と共通する構成については同一の符合を付してその説明を省略する。
【００５９】
充電装置２ｂは、第１実施形態に係る充電装置２ａに設けられている電圧測定部２２ａに代えて、電池セル１１のそれぞれの端子間電圧Ｖｍｃを測定する電圧測定部２２ｂが設けられている。電圧測定部２２ｂには端子３３，３３が接続されている。これら端子３３は、電池パック１ｂの充電時に、電池パック１ｂの電圧測定用の端子１７，１７に接続される。
【００６０】
制御部２５ｂは、第１実施形態に係る「充電開始処理」に代えて、次に示す「充電開始処理」を実行する。
図６を参照して、制御部２５ｂが実行する「充電開始処理」の処理手順を説明する。
【００６１】
ステップＳ２１０において、制御部２５ｂは、電池パック１ｂの記憶部１４ｂから電池セル１１の下限電圧ＶＬｃを読み込む。
下限電圧ＶＬｃは、初期状態の電池パック１ｂにおいて、放電が許容される端子間電圧範囲の下限値（電池パック１ｂの温度が２５℃であるときの下限値）を示す。すなわち、初期状態の電池パック１ｂでは、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｃが下限電圧ＶＬｃに至るまでその電池パック１ｂの使用が可能である。
【００６２】
次に、ステップＳ２２０において、電池セル１１のそれぞれについて端子間電圧Ｖｍｃを取得する。
次に、ステップＳ２３０において、端子間電圧Ｖｍｃのそれぞれが下限電圧ＶＬｃよりも大きいか否かについて判定する。この判定により、端子間電圧Ｖｍｃのそれぞれが下限電圧ＶＬｃよりも大きい旨が判定されるときには（ＹＥＳ判定）、ステップＳ２４０に移行して、充電を許容する。これにより、充電が開始する。
【００６３】
ステップＳ２３０の判定で、端子間電圧Ｖｍｃの少なくとも一つが下限電圧ＶＬｃ以下であるとき（ＮＯ判定）、電池パック１ｂが過放電にあると判定し、ステップＳ２５０に移行して、充電を禁止する。
【００６４】
このような第１実施形態からの変更により次の作用を奏する。
第１実施形態では、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂを測定し、この端子間電圧Ｖｍｂと電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｂとを比較し、電池パック１ｂの過放電について判定する。このような判定は、使用における内部抵抗の増大が各電池セル１１について等しく生じるときには有効である。
【００６５】
しかし、電池パック１ｂの長期使用においては、個々の電池セル１１の電気的特性のばらつきを無視することができなくなる場合がある。このような場合は、電池セル１１のそれぞれの内部抵抗のばらつきは、電池セル１１の放電電圧のばらつきを生じさせる。このため、電池ブロック１０を構成する複数個の電池セル１１のうちの幾つかの電池セル１１が他の電池セル１１よりも端子間電圧Ｖｍｃが低くなることがある。このような結果、電池ブロック１０を構成する電池セル１１のうちで一部の電池セル１１が過放電になることがある。
【００６６】
そこで、本実施形態では、電池セル１１単位で過放電について判定し、過放電に至った電池セル１１が含まれるときには、充電を禁止する。これにより、過放電になった電池セル１１が充電されることを抑制することができる。
【００６７】
本実施形態の効果を説明する。
（１）本実施形態に係る電池パック１ｂは、この電池セル１１の機種毎に設定されている電池セル１１の下限電圧ＶＬｃを記憶する記憶部１４ｂを有する。このため、電池パック１ｂが過放電にあるか否かについて判定するときには、電池セル１１の機種毎に設定されている下限電圧ＶＬｃを用いることができる。また、これにより、電池パック１ｂが過放電にあるか否かについての判定を正確に行うことができる。
【００６８】
（２）本実施形態に係る充電回路２１ｂは、電池セル１１のそれぞれについて端子間電圧Ｖｍｃを測定する電圧測定部２２ｂと、この端子間電圧Ｖｍｃと電池セル１１の下限電圧ＶＬｃとを比較する制御部２５ｂとを備える。そして、制御部２５ｂは、端子間電圧Ｖｍｃのそれぞれが下限電圧ＶＬｃよりも大きいとき、充電を許容し、端子間電圧Ｖｍｃの少なくとも一つが下限電圧ＶＬｃ以下のとき、充電を禁止する。これにより、過放電に至った電池パック１ｂの充電を抑制することができる。
【００６９】
（３）本実施形態に係る充電装置２ｂは上記充電回路２１ｂを備える。すなわち、充電装置２ｂは、電池セル１１の機種毎に設定されている下限電圧ＶＬｃを読み込み、この下限電圧ＶＬｃに基づいて、電池セル１１毎に過放電を判定する。このため、少なくとも一つの電池セル１１について過放電に至った電池パック１ｂについて、その電池パック１ｂの充電を抑制することができる。
【００７０】
（第３実施形態）
図７〜図９を参照して、第３実施形態について説明する。
本実施形態の電池パック１ｃ、充電回路２１ｃ、及び充電装置２ｃ（図１参照）は、第１実施形態に係る技術に対して次の変更を加えたものである。
【００７１】
電池パック１ｃの記憶部１４ｃは、電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｂに加えて、電池パック１ｃの充電回数ＮＣを電池情報として記憶する。充電回数ＮＣは、電池パック１ｃが充電装置２ｃで充電された回数を示す。充電回数ＮＣの初期値は０である。１回充電される都度、充電回数ＮＣは「１」だけ大きくなる。
【００７２】
充電装置２ｃは、充電の都度、電池パック１ｃの充電回数ＮＣを更新する。
例えば、制御部２５ｃは、電池パック１ｃが充電装置２ｃに装着されたことに基づいて記憶部１４ｃの電池情報を読み込む。そして、充電装置２ｃが電池パック１ｃの充電を終了したとき、充電回数ＮＣを１だけ増分し、この増分により得られた値を新たな充電回数ＮＣとして電池パック１ｃの記憶部１４ｃに記憶する。
【００７３】
図７を参照して、電池パック１ｃが充電回数ＮＣを記憶する理由を以下に説明する。
図７のグラフは、電池パック１ｃの充電回数ＮＣと、電池ブロック１０の内部抵抗との関係を示す。すなわち、電池ブロック１０の内部抵抗は充電回数ＮＣの増大に従って大きくなる。内部抵抗の増大は、電池ブロック１０内での電圧降下を大きくし、下限電圧ＶＬｂを大きくする。すなわち、充電回数ＮＣの増大により、記憶部１４ｃに記憶されている下限電圧ＶＬｂよりも実際の下限電圧ＶＬｂｒが大きくなる。
【００７４】
このため、仮に、充電回数ＮＣが多い電池パック１ｃを、充電回数ＮＣが０回である電池パック１ｃと同様に、電池パック１ｃに記憶されている下限電圧ＶＬｂを判定基準電圧として用いて過放電であるか否かの判定を行うと、次の問題が生じる。
【００７５】
例えば、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂが、記憶部１４ｃに記憶されている下限電圧ＶＬｂよりも高く、かつ実際の下限電圧ＶＬｂｒよりも低いことがある。この場合、記憶部１４ｃの下限電圧ＶＬｂを判定基準電圧に設定して、電池パック１ｃが過放電であるか否かについて判定すれば、過放電でないとして充電が許容される。しかし、端子間電圧Ｖｍｂは実際の下限電圧ＶＬｂｒよりも低いため、充電は禁止されるべきである。
【００７６】
そこで、本実施形態では、電池パック１ｃの充電の都度、電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｂを充電回数ＮＣに基づいて補正する。そして、この補正を実現するため、電池パック１ｃの記憶部１４ｃは充電回数ＮＣを記憶する。
【００７７】
図８を参照して、充電回数ＮＣに基づいて新たな下限電圧ＶＬｂを設定するための手段の一例を説明する。
本実施形態では、充電回数ＮＣをパラメータとする補正関数（式（１））により、新たな下限電圧ＶＬｂ（頻度補正下限電圧ＶＬｂｃ）を設定する。
【００７８】
頻度補正下限電圧ＶＬｂｃ＝下限電圧ＶＬｂ＋所定係数α×充電回数ＮＣ・・・（１）
（１）式に示すように、頻度補正下限電圧ＶＬｂｃは、記憶部１４ｃに記憶されている下限電圧ＶＬｂに、充電回数ＮＣに所定係数αを乗じて得た値（α×充電回数ＮＣ）を加えることにより得られる値である。
【００７９】
すなわち、頻度補正下限電圧ＶＬｂｃは、充電回数ＮＣが１だけ大きくなると、「所定係数α」だけ増大する。所定係数αは、充電回数ＮＣに対する電池ブロック１０の電圧降下率に基づいて設定される。或いは、所定係数αは、試験により充電回数ＮＣと下限電圧ＶＬｂとの関係を求めて、この関係から導き出される係数に基づいて設定される。
【００８０】
図９を参照して、本実施形態の「充電開始処理」の処理手順を説明する。
ステップＳ３１０において、制御部２５ｃは、電池パック１ｃの記憶部１４ｃから電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｂを読み込む。
【００８１】
次に、ステップＳ３２０において、電圧測定部２２ｃが測定する電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂを取得する。
次に、ステップＳ３３０において、電池パック１ｃの記憶部１４ｃから充電回数ＮＣを読み込む。
【００８２】
次に、ステップＳ３４０において、補正関数を用いて、下限電圧ＶＬｂ及び充電回数ＮＣに基づいて頻度補正下限電圧ＶＬｂｃを算出する。
次に、ステップＳ３５０において、端子間電圧Ｖｍｂが頻度補正下限電圧ＶＬｂｃよりも大きいか否かを判定する。この判定により、端子間電圧Ｖｍｂが頻度補正下限電圧ＶＬｂｃよりも大きい旨が判定されるときには（ＹＥＳ判定）、ステップＳ３６０に移行して、充電を許容する。これにより、充電が開始する。
【００８３】
ステップＳ３５０の判定で、端子間電圧Ｖｍｂが頻度補正下限電圧ＶＬｂｃ以下である旨が判定されるときには（ＮＯ判定）、電池パック１ｃが過放電にあると判定し、ステップＳ３７０に移行して、充電を禁止する。
【００８４】
このような第１実施形態からの変更により次の作用を奏する。
第１実施形態では、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂと電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｂとを比較するものであって、充電回数ＮＣを考慮していない。充電回数ＮＣによる内部抵抗の増大が小さいときには、過放電の判定に影響が出ないため、問題とならない。しかし、充電回数ＮＣの増加に伴う内部抵抗の増大が大きいときには、これを無視することができない。
【００８５】
そこで、本実施形態では、充電回数ＮＣに基づいて記憶部１４ｃに記憶されている下限電圧ＶＬｂを補正して、過放電にあるか否かを判定するための判定基準電圧として頻度補正下限電圧ＶＬｂｃを得る。これにより、頻度補正下限電圧ＶＬｂｃと実際の下限電圧ＶＬｂｒとの差が小さくなる。このため、端子間電圧Ｖｍｂが頻度補正下限電圧ＶＬｂｃよりも大きいか否かを判定することにより、電池パック１ｃが過放電にあるか否かを正確に判定することができる。
【００８６】
本実施形態の効果を説明する。
（１）本実施形態に係る電池パック１ｃは充電回数ＮＣ及び下限電圧ＶＬｂを有する。このため、この電池パック１ｃによれば、電池ブロック１０の機種毎に設定されている下限電圧ＶＬｂを充電回数ＮＣに基づいて補正することが可能である。すなわち、下限電圧ＶＬｂを充電回数ＮＣに基づいて補正することができるため、充電が行われた電池パック１ｃについて、その過放電に至っているか否かを正確に判定することができる。
【００８７】
（２）本実施形態に係る充電回路２１ｃは、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂを測定する電圧測定部２２ｃと、制御部２５ｃとを備える。制御部２５ｃは、充電回数ＮＣに基づいて下限電圧ＶＬｂを補正して頻度補正下限電圧ＶＬｂｃを算出し、電圧測定部２２ｃにより測定された端子間電圧Ｖｍｂと頻度補正下限電圧ＶＬｂｃとを比較する。そして、制御部２５ｃは、端子間電圧Ｖｍｂが頻度補正下限電圧ＶＬｂｃよりも大きいとき、充電を許容する。端子間電圧Ｖｍｂが頻度補正下限電圧ＶＬｂｃ以下のとき、充電を禁止する。
【００８８】
この構成によれば、下限電圧ＶＬｂを充電回数ＮＣで補正した頻度補正下限電圧ＶＬｂｃと、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂとを比較して、電池パック１ｃが過充電であるか否かを判定する。このため、充電回数ＮＣで下限電圧ＶＬｂを補正しない場合に比べて、この判定を正確に行うことができる。
【００８９】
（３）本実施形態の係る技術を、上記第２実施形態に係る技術に適用することができる。すなわち、電池セル１１のそれぞれについて過放電を判定する技術において、電池セル１１の機種毎に設定されている電池セル１１の下限電圧ＶＬｃを、充電回数ＮＣにより補正する。これにより、充電が行われた電池パック１ｃについて、電池セル１１毎に、その過放電に至っているか否かを正確に判定することができる。
【００９０】
（４）本実施形態に係る充電装置２ｃは、上記充電回路２１ｃを備える。
すなわち、充電装置２ｃは、充電回数ＮＣに基づいて下限電圧ＶＬｂを補正し、頻度補正下限電圧ＶＬｂｃにより電池パック１ｃの過放電を判定する。これにより、電池パック１ｃについて過放電に至っているか否かを正確に判定することができる。また、これにより、過放電に至った電池パック１ｃの充電を抑制することができる。
【００９１】
（第４実施形態）
図１０〜図１３を参照して、第４実施形態について説明する。
本実施形態の電池パック１ｄ、充電回路２１ｄ、及び充電装置２ｄは、第１実施形態に係る技術に対して次の変更を加えたものである。
【００９２】
図１０に示すように、電池パック１ｄは、更に、電池パック１ｄの温度を測定する温度センサ１５を備える。温度センサ１５には、温度信号を出力する出力端子１８が接続されている。
【００９３】
充電装置２ｄに設けられている制御部２５ｄには、温度信号を受信するための信号端子３２が接続されている。制御部２５ｄは、温度信号に基づいて電池パック１ｄの温度を電池温度ＴＢとして推定する。なお、制御部２５ｄは、電池パック１ｄが充電装置２ｄに装着されている期間、周期的にまたは連続的に、温度信号を受信し、温度信号の受信の都度、電池温度ＴＢを推定する。
【００９４】
図１１を参照して、充電装置２ｄが電池温度ＴＢを推定する理由を以下に説明する。
図１１のグラフは、電池パック１ｄの電池温度ＴＢと、電池ブロック１０の内部抵抗との関係を示す。すなわち、電池ブロック１０の内部抵抗は電池温度ＴＢの低下に従って大きくなる。内部抵抗の増大は、電池ブロック１０内での電圧降下を大きくし、下限電圧ＶＬｂを大きくする。すなわち、電池温度ＴＢの低下により、記憶部１４ｄに記憶されている下限電圧ＶＬｂよりも実際の下限電圧ＶＬｂｒが大きくなる。
【００９５】
このため、仮に、電池温度ＴＢが低い電池パック１ｄを、常温（例えば、２５℃）である電池パック１ｄと同様に、電池パック１ｄに記憶されている下限電圧ＶＬｂを判定基準電圧として用いて過放電であるか否かの判定を行うと、次の問題が生じる。
【００９６】
例えば、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂが、記憶部１４ｄに記憶されている下限電圧ＶＬｂよりも高く、かつ実際の下限電圧ＶＬｂｒよりも低いことがある。この場合、記憶部１４ｄの下限電圧ＶＬｂを判定基準電圧に設定して、電池パック１ｄが過放電であるか否かについて判定すれば、過放電でないとして充電が許容される。しかし、端子間電圧Ｖｍｂは実際の下限電圧ＶＬｂｒよりも低いため、充電は禁止されるべきである。
【００９７】
そこで、本実施形態では、電池パック１ｄの充電の都度、電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｂを電池温度ＴＢに基づいて補正する。この補正を実現するため、電池パック１ｄに温度センサ１５を設けている。
【００９８】
図１２を参照して、電池温度ＴＢに基づいて新たな下限電圧ＶＬｂを設定するための手段の一例を説明する。
本実施形態では、電池温度ＴＢをパラメータとする補正関数（（２）式）により、新たな下限電圧ＶＬｂ（温度補正下限電圧ＶＬｂｔ）を設定する。
【００９９】
温度補正下限電圧ＶＬｂｔ＝下限電圧ＶＬｂ−所定係数β×温度差ΔＴ・・・（２）
（２）式に示すように、温度補正下限電圧ＶＬｂｔは、記憶部１４ｄに記憶されている下限電圧ＶＬｂから、温度差ΔＴ（ΔＴ＝電池温度ＴＢ−２５（℃））に所定係数βを乗じて得た値（β×ΔＴ）を引くことにより得られる値である。
【０１００】
すなわち、温度補正下限電圧ＶＬｂｔは、電池温度ＴＢが１℃低下する都度、「所定係数β」だけ増大する。所定係数βは、電池温度ＴＢに対する電池ブロック１０の電圧降下率に基づいて設定される。或いは、所定係数βは、試験により電池温度ＴＢと下限電圧ＶＬｂとの関係を求めて、この関係から導き出される係数に基づいて設定される。
【０１０１】
図１３を参照して、本実施形態の「充電開始処理」の処理手順を説明する。
ステップＳ４１０において、制御部２５ｄは、電池パック１ｄの記憶部１４ｄから電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｂを読み込む。
【０１０２】
次に、ステップＳ４２０において、電圧測定部２２ｄが測定する電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂを取得する。
次に、ステップＳ４３０において、電池パック１ｄから温度信号を取得し、電池温度ＴＢを推定する。
【０１０３】
次に、ステップＳ４４０において、補正関数を用いて、下限電圧ＶＬｂ及び電池温度ＴＢに基づいて温度補正下限電圧ＶＬｂｔを算出する。
次に、ステップＳ４５０において、端子間電圧Ｖｍｂが温度補正下限電圧ＶＬｂｔよりも大きいか否かを判定する。この判定により、端子間電圧Ｖｍｂが温度補正下限電圧ＶＬｂｔよりも大きい旨が判定されるときには（ＹＥＳ判定）、ステップＳ４６０に移行して、充電を許容する。これにより、充電が開始する。
【０１０４】
ステップＳ４５０の判定で、端子間電圧Ｖｍｂが温度補正下限電圧ＶＬｂｔ以下である旨が判定されるときには（ＮＯ判定）、電池パック１ｄが過放電にあると判定し、ステップＳ４７０に移行して、充電を禁止する。
【０１０５】
このような第１実施形態からの変更により次の作用を奏する。
第１実施形態では、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂと電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｂとを比較するものであって、電池温度ＴＢを考慮していない。電池温度ＴＢの変化による内部抵抗の変化が小さいときには、過放電の判定に影響が出ないため、問題とならない。しかし、電池温度ＴＢの変化に伴う内部抵抗の変化が大きいときには、これを無視することができない。
【０１０６】
そこで、本実施形態では、電池温度ＴＢに基づいて記憶部１４ｄに記憶されている下限電圧ＶＬｂを補正して、過放電にあるか否かを判定するための判定基準電圧として温度補正下限電圧ＶＬｂｔを得る。これにより、温度補正下限電圧ＶＬｂｔと実際の下限電圧ＶＬｂｒとの差が小さくなる。このため、端子間電圧Ｖｍｂが温度補正下限電圧ＶＬｂｔよりも大きいか否かを判定することにより、電池パック１ｄが過放電にあるか否かを正確に判定することができる。
【０１０７】
本実施形態の効果を説明する。
（１）本実施形態に係る電池パック１ｄは温度センサ１５を備える。このため、この電池パック１ｄによれば、電池ブロック１０の機種毎に設定されている下限電圧ＶＬｂを電池温度ＴＢに基づいて補正することが可能である。すなわち、下限電圧ＶＬｂを電池温度ＴＢに基づいて補正することができるため、周囲温度環境に関らず、電池パック１ｄについて、その過放電に至っているか否かを正確に判定することができる。
【０１０８】
（２）本実施形態に係る充電回路２１ｄは、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂを測定する電圧測定部２２ｄと、制御部２５ｄとを備える。制御部２５ｄは、温度信号から電池温度ＴＢを推定し、記憶部１４ｄから下限電圧ＶＬｂを読み取り、電池温度ＴＢに基づいて下限電圧ＶＬｂを補正して温度補正下限電圧ＶＬｂｔを算出し、端子間電圧Ｖｍｂと温度補正下限電圧ＶＬｂｔとを比較する。制御部２５ｄは、端子間電圧Ｖｍｂが前記温度補正下限電圧ＶＬｂｔよりも大きいとき、充電を許容する。端子間電圧Ｖｍｂが前記温度補正下限電圧ＶＬｂｔ以下のとき、充電を禁止する。
【０１０９】
この構成によれば、下限電圧ＶＬｂを電池温度ＴＢで補正した温度補正下限電圧ＶＬｂｔと、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂとを比較して、電池パック１ｄが過充電であるか否かを判定する。このため、電池温度ＴＢで下限電圧ＶＬｂを補正しない場合に比べて、この判定を正確に行うことができる。
【０１１０】
（３）本実施形態の係る技術を、上記第２実施形態に係る技術に適用することができる。すなわち、電池セル１１のそれぞれについて過放電を判定する技術において、電池セル１１の機種毎に設定されている電池セル１１の下限電圧ＶＬｃを、電池温度ＴＢにより補正する。これにより、周囲温度環境に関らず、電池セル１１毎にその過放電に至っているか否かを正確に判定することができる。
【０１１１】
（４）本実施形態に係る充電装置２ｄは、上記充電回路２１ｄを備える。
すなわち、充電装置２ｄは、電池温度ＴＢに基づいて下限電圧ＶＬｂを補正し、温度補正下限電圧ＶＬｂｔにより電池パック１ｄの過放電を判定する。
【０１１２】
このため、電池パック１ｄについて過放電に至っているか否かを正確に判定することができるため、過放電に至った電池パック１ｄの充電を確実に抑制することができる。すなわち、過放電に至った電池パック１ｄを充電するといった不適切な充電を少なくすることができる。
【０１１３】
（５）本実施形態の係る技術を、上記第３実施形態に係る回路であって電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂを測定する充電回路２１ｃに適用することができる。
すなわち、電池ブロック１０について過放電を判定する技術において、電池ブロック１０の機種毎に設定されている電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｂを、充電回数ＮＣ及び電池温度ＴＢにより補正し、温度頻度補正下限電圧ＶＬｂｃｔを算出する。これにより、周囲温度環境や使用頻度に関らず、電池パック１ｄについて、その過放電に至っているか否かを正確に判定することができる。
【０１１４】
（６）本実施形態の係る技術を、上記第３実施形態に係る回路であって電池セル１１の端子間電圧Ｖｍｃを測定する充電回路２１ｃに適用することができる。
すなわち、電池ブロック１０について過放電を判定する技術において、電池セル１１の機種毎に設定されている電池ブロック１０の下限電圧ＶＬｃを、充電回数ＮＣ及び電池温度ＴＢにより補正し、温度頻度補正下限電圧ＶＬｂｃｔを算出する。これにより、周囲温度環境や使用頻度に関らず、電池セル１１毎にその過放電に至っているか否かを正確に判定することができる。
【０１１５】
（その他の実施形態）
本技術の実施形態の変形例を例示する。なお、以下に示す変形例は、それぞれを互いに組み合わせることができる。
【０１１６】
・第１〜第４実施形態では、電池パック１ａ〜１ｄについて過放電であるか否かについての判定を充電装置２ａ〜２ｄによりそれぞれ行っているが、この判定は、これらの装置を用いずに、他の装置により行ってもよい。例えば、電池パック１ａ〜１ｄを使用する電気機器において、この判定を行うように構成してもよし、また、この判定に検査器を用いてもよい。すなわち、電池パック１ａ〜１ｄは、少なくともその電池パック１ａ〜１ｄに固有の下限電圧ＶＬｂ，ＶＬｃを有するため、過放電であるか否かの判定を行う装置に対して、下限電圧ＶＬｂ，ＶＬｃを与えることが可能であるといった特徴を有する。
【０１１７】
・第１〜第４実施形態では、記憶部１４ａ〜１４ｄの記憶媒体としては、書換可能な半導体記憶装置が採用されているが、記憶媒体はこれに限定されない。第１または第２実施形態のように、下限電圧ＶＬｂ，ＶＬｃを記憶するものであって、情報を書き込まない場合には、記憶部１４ａ，１４ｂをＲＯＭ（Read Only Memory）により構成してもよい。また、バーコードや数字により、下限電圧ＶＬｂ，ＶＬｃの情報を電池パック１ａ〜１ｄに記憶してもよい。
【０１１８】
・第３及び第４実施形態では、補正関数（（１）式，（２）式）を１次関数としているが、補正関数はこれに限定されない。例えば、補正関数として指数関数や対数関数を用いてもよい。また、補正関数に代えてマップを用いてもよい。
【０１１９】
・第４実施形態では、「充電開始処理」を充電開始時だけ行っているが、この処理を充電中に行ってもよい。すなわち、充電中において、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂと温度補正下限電圧ＶＬｂｔとを比較し、充電途中において、端子間電圧Ｖｍｂが温度補正下限電圧ＶＬｂｔ以下になるときは、充電を禁止する。この構成によれば、充電途中に、過放電に至るとき、充電を禁止することができる。なお、通常、充電により、端子間電圧Ｖｍｂは大きくなるため、充電中に端子間電圧Ｖｍｂが温度補正下限電圧ＶＬｂｔ以下になることは生じないが、周囲温度が急に低下するときに、このような事象が起こりえる。従って、この変形例は、周囲温度が変わる環境下で電池パック１ｄを使用する場合において、特に、効果を発揮する。
【０１２０】
・第１〜第４実施形態に係る電池パック１ａ〜１ｄは、例えば、充電式電動工具に用いられる。電池パック１ａ〜１ｄが用いられる充電式電動工具としては、充電式ドライバ、充電式のこぎり、充電式エアポンプ、充電式カッタ、充電式ブロア、充電式チェーンソー等が挙げられる。
【符号の説明】
【０１２１】
１ａ〜１ｄ…電池パック、２ａ〜２ｄ…充電装置、１０…電池ブロック、１１…電池セル、１４ａ〜１４ｄ…記憶部、１５…温度センサ、２１ａ〜２１ｄ…充電回路、２２ａ〜２２ｄ…電圧測定部、２５ａ〜２５ｄ…制御部。
【図１】
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【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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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年3月12日(2014.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
一方、過放電に至った電池パックと充電可能な電池パックとは外観で見分けることはできない。このようなことから、使用者が過放電に至った電池パックを充電してしまうことがある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、過放電に至った電池パックを判定することができる電池パック、過放電に至った電池パックの充電を抑制することができる充電回路、及びその充電回路を備えた充電装置を提供することにある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記電池パックによれば、その電池パックについて過放電に至っているか否かを判定することが可能である。また、上記充電回路及び充電装置は、過放電に至った電池パックの充電を抑制することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
この構成によれば、下限電圧ＶＬｂを充電回数ＮＣで補正した頻度補正下限電圧ＶＬｂｃと、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂとを比較して、電池パック１ｃが過放電であるか否かを判定する。このため、充電回数ＮＣで下限電圧ＶＬｂを補正しない場合に比べて、この判定を正確に行うことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
この構成によれば、下限電圧ＶＬｂを電池温度ＴＢで補正した温度補正下限電圧ＶＬｂｔと、電池ブロック１０の端子間電圧Ｖｍｂとを比較して、電池パック１ｄが過放電であるか否かを判定する。このため、電池温度ＴＢで下限電圧ＶＬｂを補正しない場合に比べて、この判定を正確に行うことができる。