(57)【要約】【課題】無接点充電装置からの充電容量情報が、携帯機本体のフェールゲージ機能に伝わらないのでフェールゲージ機能が誤表示してしまう。【解決手段】電池パック内のＣＰＵに無線点充電で充電された各モードにおける充電電気量のカウント機能を設け、充電中断時又は、充電終了時にカウントに応じた信号を既存端子を利用して本体に送ることにより、本体のＣＰＵ負荷の軽減による省電力化及び充電検出回路の削減により無接点充電用電池パックの小型化が実現できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池パック内のＣＰＵに無線点充電で充電された充電電気量のカウント機能を設け、充電中断時又は、充電終了時にカウントに応じた信号を既存端子から機器本体に送ることを特徴とする無接点充電用電池パック。
【請求項２】
充電中断時又は、充電終了時にカウントに応じた信号を、既存端子であるコントロール端子から機器本体に送ることを特徴とする請求項１に記載の無接点充電用電池パック。
【請求項３】
充電中断時又は、充電終了時にカウントに応じた信号を、既存端子であるサーミスタ端子から重畳して機器本体に送ることを特徴とする請求項１記載の無接点充電用電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックの無接点充電時における充電状態の表示に関する技術であって、無接点充電時に、既存の端子を使用して、電子機器本体の充電量表示の誤差表示を改善するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の全体構成図である。充電回路１０１は、外部給電による電源により電池パックを充電する回路である。ＣＰＵ１０２及びＲ（検出抵抗）１０４、ＦＧＩＣ（フェールゲージＩＣ）１０５と連動し、充電状態を監視している。
無接点充電時による電池パックの充電方法は、本体に内蔵された２次側コイル（本体内蔵）１０３及び同期整流回路を経由して、外部給電時と同様にＣＰＵ１０２及びＲ（検出抵抗）１０４、ＦＧＩＣ１０５と連動し、充電状態を監視しており、本体で直接制御している。
【０００３】
従って特許文献１にも記載されているように、本体に内蔵されているフェールゲージ（残量表示）回路を経由して計測された電気量が電池パックに充電される為、電池残量表示に誤差等は発生せず問題は無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２８９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
２次側コイル２０３及び同期整流ＩＣ２０６を電池パックに内蔵した場合、１次側無接点充電装置から２次側コイル２０３及び同期整流ＩＣ２０６を通じた充電容量情報を、本体のフェールゲージ（残量表示）回路に伝えるためには、電池パックに充電用のプラス端子１０６、マイナス端子１０８、サーミスタ端子１０７以外に、電池パックの充電情報を電子機器本体に通知するフェールゲージ端子を別途設けなければならず、端子数が増加してしまう。
【０００６】
端子数が増加した場合、電子機器本体も、端子数に応じて制御しなければならず、電子機器本体側の制御が複雑になり、これにより、電子機器本体側の消費電力が増加してしまうという課題があった。
【０００７】
２次側コイル２０３及び同期整流回路２０６を電池パックに内蔵した場合、無接点充電装置からの充電容量情報が、携帯機本体のフェールゲージ（残量表示）回路に伝わらないので充電しているにも拘わらずフェールゲージ機能がその情報を認識しない。
その為、電子機器側の電池残量表示が、無接点充電時に電池パック内の２次側コイル２０３及び同期整流回路２０６を通した充電量を認識しないため増加せず、電子機器側は、電池残量が実際は増えているにも拘わらず差が生じ、誤表示をしてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の無接点充電用電池パックは、電池パック内のＣＰＵに無線点充電で充電された充電電気量のカウント機能を設け、充電中断時又は、充電終了時にカウントに応じた信号を既存端子から機器本体に送ることにより、電池パック端子数を増やすことなく非接触充電の充電量を機器本体に伝えることができ、フェールゲージ（残量表示）機能の誤表示を回避することができるという効果を有する。
【０００９】
本発明の無接点充電用電池パックは、充電中断時又は、充電終了時にカウントに応じた信号を、既存端子であるコントロール端子から機器本体に送ることにより、本体と電池パック間を接続しているフェールゲージ端子を削減しても、非接触充電の充電量を機器本体に伝えることができるという効果を有する。
【００１０】
本発明の無接点充電用電池パックは、充電中断時又は、充電終了時にカウントに応じた信号を、既存端子であるサーミスタ端子から重畳して機器本体に送ることにより、本体と電池パック間を接続しているコントロール端子およびフェールゲージ端子を削減して電池パックの端子数を減らしても、非接触充電の充電量を機器本体に伝えることができるという効果を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２次側コイル及び同期整流回路を通した無接点充電での充電容量を電池パック内部で多段階にカウントし、充電終了時もしくは中断時に本体に伝えるという構成にしたことにより、２次側コイル２０３及び同期整流回路２０６を通じた電池充電量情報を常時送る必要が無く、充電終了時もしくは、充電中断時に電子機器本体に、コントロール端子２０４より電池充電情報を送信する事ですむので、本体フェールゲージ回路及びＣＰＵの負荷を軽減でき消費電力の減少をという効果が得られる。
同時に、２次側コイル及び同期整流回路を電池パックに内蔵時に増加される電池パック本体間の端子数を１端子もしくは０に減らすことができ、同時に本体内部の周辺回路を削減でき、実装面積の削減による機器の小型化が実現できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の電池パック及び電子機器本体の全体構成図
【図２】電池パックに２次側コイル及び同期整流回路を内蔵した構成図
【図３】本発明の実施の形態１における全体構成図
【図４】本発明の実施の形態２における全体構成図
【図５】本発明の実施の形態における処理フローチャート
【図６】本発明の実施の形態における本体表示電池カウント処理例（１）を示す図
【図７】本発明の実施の形態における本体表示電池カウント処理例（２）を示す図
【図８】本発明の実施の形態における本体表示電池カウント処理例（３）を示す図
【図９】本発明の実施の形態における本体表示電池カウント処理例（４）を示す図
【図１０】本発明の実施の形態における本体表示電池カウント処理例（５）を示す図
【図１１】本発明の実施の形態における本体表示電池カウント処理例（６）を示す図
【図１２】本発明の実施の形態における本体表示電池カウント処理情報一覧（１）を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図２は、本発明の実施の形態１における全体構成図である。
【００１４】
充電回路１０１、２次側コイル１０３、検出抵抗１０４、フェールゲージＩＣ１０５は、背景技術で説明したものと同じであるので説明は、省略する。ＣＰＵ２０１は、電池パック内に内蔵された２次側コイル２０３及び同期整流ＩＣ２０６をコントロールしている。さらに検出抵抗２０２を監視することにより充電機能も有している。コントロール端子２０４は、ＣＰＵ２０１の状態を本体に通知する為のものである。フェールゲージ端子２０５は、無接点充電時に２次側コイル２０３より受電された電流を本体にあるフェールゲージＩＣ１０５に送る為のものである。
【００１５】
無接点充電時に、２次側コイル２０３より受電された電力は、同期整流回路を経由して電池パックに充電される。この際、電池パックに内蔵されたＣＰＵ２０１により充電制御を行い検出抵抗２０２の両端電位差より充電電流を監視しているが、本体のフェールゲージＩＣ１０５の検出抵抗１０４を経由することにより本体内部でも充電電気量の監視を行っている。
【００１６】
また同時に、無接点充電時の充電状態を電池パックにあるＣＰＵ２０１によりコントロール端子２０４を経由して送っている。
【００１７】
図３は、本発明の実施の形態１における構成図である。図３において、図２と同じ構成については、説明を省略する。
【００１８】
電池パックに充電する充電パッドには、１次側コイル３０１と伝送回路３０２を有する。
【００１９】
本実施の形態では、電池パックに内蔵された２次側コイル２０３より受電された場合においてＣＰＵ２０１で充電電気量をカウント処理し、その情報を、コントロール端子を経由して送ることにより、本体と電池パック間を接続しているフェールゲージ端子２０５を削減することができる。
【００２０】
図４は、本発明の実施の形態２における構成図である。図４において、図２と同じ構成については、説明を省略する。
【００２１】
本実施の形態では、電池パックに内蔵された２次側コイル２０３より受電された場合においてＣＰＵ２０１で充電電気量をカウント処理し、その情報をサーミスタ端子１０７に重畳して送ることにより、本体と電池パック間を接続しているコントロール端子２０４及びフェールゲージ端子２０５を削減することができる。
【００２２】
図５は、本発明の実施の形態１における充電電気量のカウント処理フローチャートである。図５を用いて、実施の形態１の動作について説明する。
【００２３】
定電流充電（ＣＣ）とは、一定電流を電池に印加する充電方法である。定電圧充電（ＣＶ）とは、一定電圧を電池に印加する充電方法であり、充電終期に電流が減衰する。リチウム系二次電池では、この定電流・定電圧充電技術が採用される。
【００２４】
図５において非接触充電装置で充電スタートされた際に、電池パック内部のＣＰＵ２０１は、電池の残容量によってＣＣ（定電流充電）もしくは、ＣＶ（定電圧充電）を判断し実行する（ステップ１）。
【００２５】
図３において、２次側コイル２０３、同期整流ＩＣ２０６を経由して充電電流は、検出抵抗２０２の両端電圧をＣＰＵ２０１が監視している。
【００２６】
その際ＣＰＵ２０１は、充電電流と充電電圧を計算し、定電流充電（ＣＣ）か定電圧充電（ＣＶ）なのかを判断する（ステップ１）。定電流充電（ＣＣ）と判断された場合は、定電流充電（ＣＣ）を開始する（ステップ２）。同時にＣＰＵ２０１は、定電圧充電（ＣＣ）時間をカウントする（ステップ３）。ＣＰＵ２０１が、定電流充電（ＣＣ）を終了し定電圧充電（ＣＶ）に移行するかの判断をする（ステップ４）。
【００２７】
ステップ４でＣＣ（定電流充電）が中断した場合は、ＣＰＵ２０１は、算出した充電量情報をコントロール端子２０４より本体に送出する（ステップ５）。ステップ５で送出された情報に基づき本体の電池バーを処理する（ステップ１１）。
【００２８】
ステップ４でＣＰＵ２０１が、定電圧充電（ＣＣ）完了と判断すると、ＣＰＵ２０１は、定電流充電（ＣＣ）での充電量情報を算出する（ステップ６）。その後、同期整流ＩＣ２０６は、定電圧充電（ＣＶ）での充電を開始する（ステップ７）。同時にＣＰＵ２０１は、定電圧充電（ＣＶ）充電量情報の計算を開始する（ステップ８）。
ＣＰＵ２０１は、途中に定電圧充電（ＣＶ）が中断されるか、もしくは、定電圧充電（ＣＶ）が完了したかの判断をする（ステップ９）。
【００２９】
ステップ９でＣＰＵ２０１が、定電圧充電（ＣＶ）が中断された場合は、ＣＰＵ２０１は、算出した充電量情報をコントロール端子２０４より本体に送出する（ステップ１０）。
ステップ１０で送出された情報に基づき本体の電池バーを処理する（ステップ１２）。ステップ９でＣＰＵ２０１が、充電完了したと判断した場合は、算出した充電量情報をコントロール端子２０４より本体に送出する。
【００３０】
ステップ９で送出された充電完了の情報に基づき、充電量情報の処理をする（ステップ１３）。
【００３１】
図６〜図１１は、実際に電池パックが無接点充電回路を経由して充電された場合の充電量情報をまとめた物である。
【００３２】
定電流充電（ＣＣ）と定電圧充電（ＣＶ）の説明をするにあたり、図６〜図１１のグラフは、横軸にカウント時間（t）,縦軸に充電電流（I）としている。定電流充電（ＣＣ）領域を３分割、定電圧充電（ＣＶ）領域を２分割としている。
【００３３】
図６は、充電バー０（完全放電電池）を無接点充電装置により充電した場合に、
パターン1はＣＣ:第１の領域より時間カウントが開始されそのＣＣ：第１領域で充電が中断された場合とする。パターン２は、同様にＣＣ：第２領域で充電が中断された場合とする。パターン３は、ＣＣ：第３領域で充電が中断された場合とする。
【００３４】
また、充電が中断されず、ＣＶ充電に移行した場合にパターン４として、ＣＶ：第１の領域で中断された場合とする。同様にパターン５は、ＣＶ：第２の領域で中断された場合とする。充電が中断されずに完了した場合は、パターン６とする。
【００３５】
図７は、充電バー１の状態の電池を無接点充電装置により充電した場合に、パターン1はＣＣ:第１の領域より時間カウントが開始されそのＣＣ：第１領域で充電が中断された場合とする。パターン２は、同様にＣＣ：第２領域で充電が中断された場合とする。
パターン３は、ＣＣ：第３領域で充電が中断された場合とする。
【００３６】
また、充電が中断されず、ＣＶ充電に移行した場合にパターン４として、ＣＶ：第１の領域で中断された場合とする。同様にパターン５は、ＣＶ：第２の領域で中断された場合とする。充電が中断されずに完了した場合は、パターン６とする。
【００３７】
図８は、充電バー２の状態の電池を無接点充電装置により充電した場合に、パターン1はＣＣ:第２の領域より時間カウントが開始されそのＣＣ：第２領域で充電が中断された場合とする。パターン２は、ＣＣ：第３領域で充電が中断された場合とする。
【００３８】
また、充電が中断されず、ＣＶ充電に移行した場合にパターン３として、ＣＶ：第１の領域で中断された場合とする。同様にパターン４は、ＣＶ：第２の領域で中断された場合とする。充電が中断されずに完了した場合は、パターン５とする。
【００３９】
図９は、充電バー３の状態の電池を無接点充電装置により充電した場合に、パターン1はＣＣ:第３の領域より時間カウントが開始されそのＣＣ：第３領域で充電が中断された場合とする。パターン２は、充電が中断されず、ＣＶ充電に移行しＣＶ：第１の領域で中断された場合とする。パターン３は、ＣＶ：第２の領域で中断された場合とする。充電が中断されずに完了した場合は、パターン４とする。
【００４０】
図１０は、充電バー４の状態の電池を無接点充電装置により充電した場合に、パターン1はＣＶ：第１の領域で中断された場合とする。パターン２は、ＣＶ：第２の領域で中断された場合とする。充電が中断されずに完了した場合は、パターン３とする。
【００４１】
図１１は、充電バー５の状態の電池を無接点充電装置により充電した場合に、パターン1は、ＣＶ：第２の領域で中断された場合とする。充電が中断されずに完了した場合は、パターン２とする。
【００４２】
図１２については、充電中断時、完了時にＣＰＵ２０１より充電量情報を一覧表にまとめた物である。この情報に基づき、本体側で充電バーの補正を行う。
【００４３】
以上のように構成された電池パックにおいて電池パック内のＣＰＵ内部で充電電気量をカウント処理し、その情報をT端子に重畳することにより、本体と電池パック間の充電電気量経由回路及びC端子を削減でき、本体機器の省電力化及び電池パックの小型化が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明にかかる２次側コイル及び同期整流回路を内蔵した電池パックにおいて、カウント情報を電池パック内に保持し充電中断時もしくは、充電終了時にその情報を本体に送ることにより、端子数を増やさなくても非接触充電からの充電量が本体に伝わりフェールゲージ（残量表示）機能の誤表示を回避することが出来る、本体ＣＰＵの負荷軽減、実装スペースの軽減等の電池パック及び本体の簡素化、小型化等に有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１０１    充電回路
１０２、２０１    ＣＰＵ
１０３、２０３    ２次側コイル
１０４、２０２    検出抵抗
１０５    フェールゲージＩＣ
１０６    プラス端子
１０７    サーミスタ端子
１０８    マイナス端子
２０４    コントロール端子
２０５    フェールゲージ端子
２０６    同期整流回路
３０１    １次側コイル
３０２    伝送回路
【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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