(57)【要約】【課題】無接点充電が可能な電池パックにおいて、電池駆動機器側が電池パックの状態を容易に把握できるようにする。【解決手段】充電台１１０に内蔵される送電コイル１１３と電磁結合可能な受電コイル１と、前記受電コイル１で受電した電力を変換して、前記二次電池セル２を充電可能な無接点充電回路９５と、前記無接点充電回路９５を制御するためのパック制御部９１と、前記パック制御部９１と接続されており、該駆動機器本体１０１の機器側接続端子と電気的に接続するためのパック側接続端子と、を備え、前記接続端子が、該駆動機器本体１０１と通信を行うための状態通信端子１０６と、を含み、前記電池パック９０が充電台１１０に載置されて無接点充電を行う際の、該無接点充電に関する所定の情報を、前記パック制御部９１が、該情報と予め関連付けられたパルス信号を、前記状態通信端子１０６を介して該駆動機器本体１０１に対し送信される。【選択図】図８
2014200118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機器本体(101)に接続されて、該駆動機器本体(101)を駆動するための電力を供給する一方、
充電台(110)に載置されて、該充電台(110)に内蔵される送電コイル(113)から電力を受けて無接点充電が可能な電池パックであって、
充電可能な二次電池セル(2)と、
充電台(110)に内蔵される送電コイル(113)と電磁結合可能な受電コイル(1)と、
前記受電コイル(1)で受電した電力を変換して、前記二次電池セル(2)を充電可能な無接点充電回路(95)と、
前記無接点充電回路(95)を制御するためのパック制御部(91)と、
前記パック制御部(91)と接続されており、該駆動機器本体(101)の機器側接続端子と電気的に接続するためのパック側接続端子と、
を備え、
前記接続端子が、
該駆動機器本体(101)と通信を行うための状態通信端子(106)と、
を含み、
前記電池パック(90)が充電台(110)に載置されて無接点充電を行う際の、該無接点充電に関する所定の情報を、前記パック制御部(91)が、該情報と予め関連付けられたパルス信号を、前記状態通信端子(106)を介して該駆動機器本体(101)に対し送信してなることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
請求項１に記載の電池パックであって、
前記パック制御部(91)が、該駆動機器本体(101)と接続されているか、前記電池パック(90)単体かを識別することを特徴とする電池パック。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電池パックであって、
前記所定の情報に基づき、パルス信号を送信するタイミングとして、
無接点充電を開始したタイミングと、
無接点充電を停止したタイミングと、
無接点充電による満充電を判定したタイミングと、
無接点充電による異常を判定したタイミング
の少なくとも一を含むことを特徴とする電池パック。
【請求項４】
請求項３に記載の電池パックであって、
前記異常の判定には、無接点充電される前記二次電池セル(2)が、
所定の温度を超えた場合と、
所定の電流を超えた場合と、
所定の電圧を超えた場合
の少なくとも一を含むことを特徴とする電池パック。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一に記載の電池パックであって、
前記所定の情報に基づき、一定時間のパルス信号を送信することを特徴とする電池パック。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一に記載の電池パックであって、
前記状態通信端子(106)の通信により前記電池パック(90)と該駆動機器本体(101)との前記所定の情報をパルス信号により相互通信してなることを特徴とする電池パック。
【請求項７】
請求項６に記載の電池パックであって、
該駆動機器本体(101)は有線による充電のためのＤＣ入力コネクタ(152)を有し、
有線による充電の情報を該駆動機器本体(101)から前記状態通信端子(106)を介して得ることを特徴とする電池パック。
【請求項８】
請求項７に記載の電池パックであって、
前記有線による充電を施される前記二次電池セル(2)への無接点充電を停止してなることを特徴とする電池パック。
【請求項９】
電池パック(90)と、
前記電池パック(90)を接続した状態で、前記電池パック(90)から供給される電力で駆動される駆動機器本体(101)と、
を備え、
充電台(110)に載置されて、該充電台(110)に内蔵される送電コイル(113)と電磁結合して電力を受けることで、前記電池パック(90)の無接点充電を可能とした電池駆動機器(100)であって、
前記電池パック(90)は、
充電可能な二次電池セル(2)と、
充電台(110)に内蔵される送電コイル(113)と電磁結合可能な受電コイル(1)と、
前記無接点充電回路(95)を制御するためのパック制御部(91)と、
前記パック制御部(91)のパルス信号を前記駆動機器本体(101)に送信するための状態通信端子(106)と、
を備え、
前記駆動機器本体(101)は、
前記駆動機器本体(101)の制御するための機器制御部(150)と、
前記機器制御部(150)と電気的に接続されており、前記電池パック(90)の前記所定の情報を受信するための機器側状態通信端子(106')と、
を備え、
前記機器制御部(150)は、
前記電池パック(90)の前記状態通信端子(106)が前記機器側状態通信端子(106')を介して接続されており、
前記電池駆動機器(100)が充電台(110)に載置されて無接点充電を行う際の、該無接点充電に関する所定の情報を、前記パック制御部(91)が、該情報と予め関連付けられたパルス信号を、前記状態通信端子(106)及び前記機器側状態通信端子(106')を介して該駆動機器本体(101)に対し送信してなることを特徴とする電池駆動機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電台に載せられた電池パックの受電コイルと、充電台の送電コイルとを電磁結合し、送電コイルから受電コイルに磁気誘導作用で電力搬送して、内蔵電池を充電可能な電池パックと、この電池パックを含む電池駆動機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話や携帯音楽プレーヤ等のモバイル機器に代表される電池駆動機器は、携帯に便利なように、充電できる電池により駆動されるものが多い。このような電池駆動機器は、電池を素電池の状態で、あるいは電池パックの状態で収納している。電池駆動機器は、電池を収納する状態で充電器に接点を接続して有線で充電される。一方で、このように接点を接続することなく、電磁誘導の作用を利用して充電台に内蔵された送電コイルから、受電コイルに対して電力を搬送して、電池を充電する充電台が開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１１に示すように特許文献１に記載の充電台９１０は、交流電源で励磁される送電コイル９１１を内蔵しており、この送電コイル９１１に電磁結合される受電コイル９２１を電池パック９３０に設けて、受電コイル９２１に誘導される電力で電池パック９３０の電池９３１を充電するものである。電池パック９３０は、受電コイルに誘導される交流を整流し、これを電池に供給して充電する充電回路を内蔵している。この構造によると、充電台の上に電池パック９３０を内蔵した電池駆動機器９２０を載せて、接点を接続することなく無接点な状態で電池を充電できる。
【０００４】
一方で、このような無接点式の電池パックにおいては、電池パック側に受電コイルが設けられていることから、電池パックのみが充電台から電力を受ける。いいかえると、本体側の電池駆動機器は、無接点充電には直接関与しないため、無接点充電時には電池パックの状態を把握できなかった。しかしながら、電池駆動機器側でも、現在接続している電池パックがどのような状態にあるのかを把握しておく必要がある。例えば現在充電中なのか、満充電になったのか、残量量はどのくらいなのか、無接点充電が終了した場合、それが正常終了なのか、異常終了なのかといった情報を、電池駆動機器側で把握することは従来できなかった。電池駆動機器側で、このような電池パックの情報を取得するためには、電池パックと電池駆動機器との間で通信を行う必要がある。
【０００５】
従来、このような通信方式として１線で通信が可能なＵＡＲＴなどが知られている。しかしながら、このような通信方式では処理が複雑で負荷が大きく、より簡便な方法で電池パックの状態を把握することが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４１９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、無接点充電が可能な電池パックにおいて、電池駆動機器側が電池パックの状態を容易に把握できるようにした電池パック及び電池駆動機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明の第１の側面に係る電池パックは、駆動機器本体１０１に接続されて、該駆動機器本体１０１を駆動するための電力を供給する一方、充電台１１０に載置されて、該充電台１１０に内蔵される送電コイル１１３から電力を受けて無接点充電が可能な電池パックであって、充電可能な二次電池セル２と、充電台１１０に内蔵される送電コイル１１３と電磁結合可能な受電コイル１と、前記受電コイル１で受電した電力を変換して、前記二次電池セル２を充電可能な無接点充電回路９５と、前記無接点充電回路９５を制御するためのパック制御部９１と、前記パック制御部９１と接続されており、該駆動機器本体１０１の機器側接続端子と電気的に接続するためのパック側接続端子と、を備え、前記接続端子が、該駆動機器本体１０１と通信を行うための状態通信端子１０６と、を含み、前記電池パック９０が充電台１１０に載置されて無接点充電を行う際の、該無接点充電に関する所定の情報を、前記パック制御部９１が、該情報と予め関連付けられたパルス信号を、前記状態通信端子１０６を介して該駆動機器本体１０１に対し送信される。これにより、駆動機器本体に対して無接点充電に関する情報を送信できるため、本来的に電池パックと充電台との間で完結する無接点充電の状態を、駆動機器本体側でも把握することが可能となる。またその通信方式も、所定のパルス信号によって行われるため、高度なデータ通信は不要となり、簡易な構成にて実現でき製造コストの面でも有利となる。
【０００９】
また第２の側面に係る電池パックは、前記パック制御部９１が、該駆動機器本体１０１と接続されているか、前記電池パック９０単体かを識別することができる。
【００１０】
さらに第３の側面に係る電池パックは、前記所定の情報に基づき、パルス信号を送信するタイミングとして、無接点充電を開始したタイミングと、無接点充電を停止したタイミングと、無接点充電による満充電を判定したタイミングと、無接点充電による異常を判定したタイミングの少なくとも一を含むことができる。
【００１１】
さらにまた第４の側面に係る電池パックは、前記異常の判定には、無接点充電される前記二次電池セル２が、所定の温度を超えた場合と、所定の電流を超えた場合と、所定の電圧を超えた場合の少なくとも一を含むことができる。
【００１２】
さらにまた第５の側面に係る電池パックは、前記所定の情報に基づき、一定時間のパルス信号を送信することができる。
【００１３】
さらにまた第６の側面に係る電池パックは、前記状態通信端子１０６の通信により前記電池パック９０と該駆動機器本体１０１との前記所定の情報をパルス信号により相互通信してなることができる。
【００１４】
さらにまた第７の側面に係る電池パックは、該駆動機器本体１０１は有線による充電のためのＤＣ入力コネクタ１５２を有し、有線による充電の情報を該駆動機器本体１０１から前記状態通信端子１０６を介して得ることができる。
【００１５】
さらにまた第８の側面に係る電池パックは、前記有線による充電を施される前記二次電池セル２への無接点充電を停止してなることができる。これにより、有線による充電を駆動機器本体側で実施することを、電池パック側に伝達することができ、無接点充電を停止させることができ、重複した充電を行うことを回避することができる。
【００１６】
さらにまた第９の側面に係る電池駆動機器は、電池パック９０と、前記電池パック９０を接続した状態で、前記電池パック９０から供給される電力で駆動される駆動機器本体１０１と、を備え、充電台１１０に載置されて、該充電台１１０に内蔵される送電コイル１１３と電磁結合して電力を受けることで、前記電池パック９０の無接点充電を可能とした電池駆動機器１００であって、前記電池パック９０は、充電可能な二次電池セル２と、充電台１１０に内蔵される送電コイル１１３と電磁結合可能な受電コイル１と、前記無接点充電回路９５を制御するためのパック制御部９１と、前記パック制御部９１のパルス信号を前記駆動機器本体１０１に送信するための状態通信端子１０６と、を備え、前記駆動機器本体１０１は、前記駆動機器本体１０１の制御するための機器制御部１５０と、前記機器制御部１５０と電気的に接続されており、前記電池パック９０の前記所定の情報を受信するための機器側状態通信端子１０６’と、を備え、前記機器制御部１５０は、前記電池パック９０の前記状態通信端子１０６が前記機器側状態通信端子１０６’を介して接続されており、前記電池駆動機器１００が充電台１１０に載置されて無接点充電を行う際の、該無接点充電に関する所定の情報を、前記パック制御部９１が、該情報と予め関連付けられたパルス信号を、前記状態通信端子１０６及び前記機器側状態通信端子１０６’を介して該駆動機器本体１０１に対し送信してなることができる。これにより、電池駆動機器は、機器側状態通信端子と接続される状態通信端子との接続を状態通信ラインＳＴＬとし、電池パックの状態を駆動機器本体で共有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電池パックを内蔵する電池駆動機器を無接点の充電台にセットする状態を示す斜視図である。
【図２】電池パックを内蔵する電池駆動機器にＡＣ／ＤＣアダプタをセットする状態を示す斜視図である。
【図３】電池パックを内蔵する電池駆動機器を無接点の充電台にセットされ、且つ電池駆動機器にＡＣ／ＤＣアダプタにセットする状態を示す斜視図である。
【図４】図１の充電台及び電池駆動機器の電気回路を示すブロック図である。
【図５】図２の電池パックが内蔵された電池駆動機器の電気回路を示すブロック図である。
【図６】図３の充電台及び電池駆動機器の電気回路のブロック図である。
【図７】実施例の無接点充電を開始するときの状態通信ラインＳＴＬの電圧状態を示すグラフである。
【図８】実施例の図８（ａ）は無接点充電とアダプタ充電が競合した際の状態通信ラインＳＴＬの電圧状態のグラフ、図８（ｂ）は駆動機器本体側の機器側情報通信端子の電圧状態のグラフ、図８（ｃ）は電池パック側の情報通信端子の電圧状態のグラフである。
【図９】実施例の無接点充電の満充電判定通知時の状態通信ラインＳＴＬの電圧状態を示すグラフである。
【図１０】実施例の無接点充電の充電異常通知時の状態通信ラインＳＴＬの電圧状態を示すグラフである。
【図１１】従来の無接点充電にて電池駆動機器を充電台にセットした状態を示す垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電池パック及び電池駆動機器を例示するものであって、本発明は電池パック及び電池駆動機器を以下のものに特定しない。さらに、本明細書においては、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る電池パックの例として、携帯電話の電池パックに適用した例を、図１から図６に基づいて説明する。これらの図において、図１は電池パック９０を収納する電池駆動機器１００を無接点式の充電台１１０にセットした状態を示す斜視図、図２は電池パック９０を内蔵する電池駆動機器１００にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３をセットした状態を示す斜視図、図３は電池パック９０を内蔵する電池駆動機器１００を無接点の充電台１１０にセットされ、且つ電池駆動機器１００にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３にセットした状態を示す斜視図を示している。さらに図４は図１の充電台１１０及び電池駆動機器１００の電気回路を示すブロック図、図５は図２の電池パック９０が内蔵された電池駆動機器１００の電気回路を示すブロック図、図６は図３の充電台１１０及び電池駆動機器１００の電気回路のブロック図を、それぞれ示している。これらの図に示すように、電池パック９０は、電池駆動機器１００に内蔵されて、この電池駆動機器１００を駆動する電力を供給する一方で、充電台１１０に載置されて、充電台１１０に内蔵される送電コイル１１３から電力を受けて無接点充電を可能としている。図４においては、右側の充電台１１０に、電池パック９０をセットした電池駆動機器１００を載置することで、図において中央に示す電池パック９０を充電する。またこの電池パック９０は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を電池駆動機器１００に接続することでも充電できる。すなわち、図６において左側に図示する電池駆動機器１００にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続し、ここから得られる電力によって中央の電池パック９０を充電できる。このように図６の電池パック９０は、充電台１１０からの無接点充電と、電池駆動機器１００からのアダプタ充電の両方に対応している。無接点充電とアダプタ充電では、アダプタ充電の方が急速充電を可能なため、無接点充電を停止させるよう制御し、重複した充電動作を抑制することができる。
（充電台１１０）
【００２０】
図１及び図３に示す充電台１１０は、図６のブロック図に示すように電池パック９０の受電コイル１に電磁結合される送電コイル１１３と、この送電コイル１１３に高周波電力を供給する高周波電源制御回路１１４を備えている。この充電台１１０の駆動電力は、外部の商用電源等から受ける電力を変換して、または充電台１１０に内蔵する充電台用二次電池１１２を、商用電源等で充電して得られる。図１の例では、外部からの電力は、充電台用ＡＣ／ＤＣ変換器（図示せず）のＤＣ接続プラグ１４１や、ＵＳＢケーブル１４２によって供給される。このため充電台１１０は、外部からの電力を受けるための直流入力端子１１７を外装ケース１１１に設けている。ここでは直流入力端子１１７として、ＤＣ接続プラグ１４１を接続するＤＣ接続端子１１７Ａと、ＵＳＢケーブル１４２を接続するＵＳＢ端子１１７Ｂを備えている。この直流入力端子１１７からの直流電力は、充電台用二次電池１１２に充電され、また直接高周波電源制御回路１１４へ供給される。充電された充電台用二次電池１１２は、外部の電源から直流入力端子１１７への電力供給がない場合に、高周波電源制御回路１１４等に直流電力を供給することができる。これにより、充電台１１０を携行可能とし、直流入力端子１１７への電力供給が無くても、充電台用二次電池１１２の直流電力を供給することで高周波電源制御回路１１４により高周波電力を発生させることができる。
（電池駆動機器１００）
【００２１】
一方、電池駆動機器１００は、駆動機器本体１０１と電池パック９０を接続して、この電池パック９０から電力供給を受けて駆動される。この実施例の電池パック９０は、電池駆動機器１００内に収納される。図１の例では電池駆動機器１００を携帯電話とする例を示しており、電池駆動機器１００本体の裏蓋を外して、ケース内部に電池パック９０を収納している。ただし、電池パック９０は必ずしも駆動機器本体１０１の内部に収納する必要は無く、駆動機器本体から剥き出しのまま装着する形態としてもよい。例えば電池駆動機器を電動工具やビデオカメラとする場合は、電池パックを駆動機器本体の一部に着脱式としている。また逆に、電池パックを着脱式とせず、電池駆動機器本内の内部に埋め込み式として交換不可能な形態とすることもできる。
【００２２】
また図２に示すように電池駆動機器１００には、交流電源に接続された機器用ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３からの入力端子として、ＤＣ接続コネクタ１５２を有している。これにより、電池駆動機器１００に接続されている電池パック９０は、ＤＣ接続コネクタ１５２より直流電源を供給することができ、電池パック９０内の二次電池セル２を安定して充電することができる。
（充電中表示機能）
【００２３】
図１及び図４に示される電池駆動機器１００には、二次電池セル２の無接点充電による充電中を表示する無接点充電表示部１５７を設けている。また充電中表示機能は、電池駆動機器１００のみならず、充電台１１０側にも設けることができる。図１の充電台１１０は、二次電池セル２の充電中を表示する表示部を備える。この充電台１１０での二次電池セル２の充電中を示す表示部は、充電表示ＬＥＤ１１９であり、点灯パターンにより、充電中であることを示すことができる。
（残容量）
【００２４】
一方、二次電池セル２の電池残容量については、図４の回路図に示すように電池駆動機器１００内の充電電流検出抵抗１５６により検出した電圧を残容量演算部１５５（ＦＧ−ＩＣ）により積算して、別途表示させることもできる。あるいは、充電中表示機能と残容量表示機能とを共通化して、充電表示ＬＥＤ１１９の点滅方法により、二次電池セル２の残容量を表示することもできる。充電表示ＬＥＤ１１９は、図４に示すように直流電力制御回路１２１に接続している。充電表示ＬＥＤ１１９は、直流電力制御回路１２１で通電状態が制御されて、二次電池セル２の充電状況を点灯状態で表現される。図１に示す充電表示ＬＥＤ１１９は、外装ケース１１１に内蔵される回路基板に固定されて、定位置に配置している。外装ケース１１１は、充電表示ＬＥＤ１１９と対向する位置にＬＥＤ表出孔１２０を開口しており、このＬＥＤ表出孔１２０から充電表示ＬＥＤ１１９を外部に表出させている。直流電力制御回路１２１は、高周波電源制御回路１１４で検出される二次電池セル２の残容量に応じて、充電表示ＬＥＤ１１９の点滅状態を制御しており、充電表示ＬＥＤ１１９の点滅のパターンで二次電池セル２の残容量を表示している。
（電池パック９０）
【００２５】
図４に示す電池パック９０は、充電可能な二次電池セル２と、充電台１１０に内蔵される送電コイル１１３と電磁結合可能な受電コイル１と、駆動機器本体１０１側にて二次電池セル２の温度を検出するための温度検出部９４を備えている。さらに電源端子の−であるマイナス端子１０４に接続された経路切替スイッチ９３と、経路切替スイッチ９３のＯＮ／ＯＦＦを制御するためのパック制御部９１と、電池駆動機器１００と電気的に接続するためのパック側接続端子とを備える。パック側接続端子は、二次電池セル２の充放電を行うための、一対の電源端子１０２、１０４と、温度検出部９４を接続した温度端子１０３と、状態通信端子１０６、ＦＧ端子１０５を含む（詳細は後述）。
【００２６】
この電池パック９０は、図４の回路図に示すように電池駆動機器１００に装着した状態で充電する他、図示しないが電池駆動機器１００に装着せず、電池パック９０単体のまま充電台１１０に載置して充電することもできる。いずれの場合も、電池パック９０の受電コイル１が、充電台１１０の送信コイル１１３と電磁結合し、受けた磁束により誘導起電力を発生させることができる。
【００２７】
また受電コイル１は、外形を円形状とする他、角型状とすることも好ましい。これにより、受電コイル１の巻き線長を長くできる分、インダクタンスを増加できる。また、角型状のコイルは円形状のコイルに比べてコイルの回転方向を規制できるため、位置決めを容易にできる。
【００２８】
ここで、電池パック９０が無接点式の充電台１１０から受領した電力でもって、二次電池セル２を充電する原理を、図４に基づいて説明する。充電台１１０の送電コイル１１３と電磁結合される受電コイル１で発生される誘導起電力は、無接点充電回路９５により直流電源に変換され、二次電池セル２が充電される。この実施例では、図示しないが、二次電池セル２は、充電電圧、電流および電池温度等の監視パラメータを計測する監視回路を有している。この監視回路は、いずれかの監視パラメータが二次電池セル２に対して予め設定された閾値を超えた場合には、受電コイル１に変調信号を付加し、送電コイル１１３側へ伝達し、高周波電源制御回路１１４にて出力調整を行うことができる。たとえば、電池パック９０の二次電池セル２が満充電に達した場合には、電池パック９０側からの信号を受けて、充電台１１０の高周波電源制御回路１１４の出力を停止することができる。これにより、電池パック９０の安全性を保つことができ、さらに充電台１１０の出力を停止することにより無駄な電力消費を抑制できる。
（二次電池セル２）
【００２９】
この電池パック９０に内蔵される二次電池セル２は、幅よりも薄い角型の直方体で、各面を一体成型した外装缶を形成し、金属ケースとすることができる。たとえば、金属ケースは、アルミニウム等とすることができ、外因性の衝撃から保護することができ、さらに放熱性にも優れた効果を得ることができる。
【００３０】
この実施例での二次電池セル２は、体積エネルギー密度の大きいリチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池を使用することで、全体を軽く、薄く、小さくして利便性を良く携帯駆動機器に利用できる特徴がある。ただこれに限るものではなく、二次電池セルは、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の充電できる全ての二次電池とすることもできる。
（無接点充電）
【００３１】
ここで、電池駆動機器１００を充電台１１０に載置して、充電を行う様子を、図４、図６に基づいて説明する。この図においては、右側の充電台１１０に、左側の電池駆動機器１００を載置して、内部に収納した電池パック９０を充電する様子を示している。この電池パック９０を無接点充電する充電台１１０は、高周波電源制御回路１１４からの高周波電力を送電コイル１１３へ通電し、磁束を発生させ、電池パック９０内の受電コイル１に誘導起電力を発生させる。ここで、充電台１１０内の高周波電源制御回路１１４は、充電台用ＡＣ／ＤＣ変換器からのＤＣ接続端子１１７ＡとＵＳＢ端子１１７Ｂとを有する直流入力端子１１７から、直流電力の供給を受けることができる。この直流電力は、充電台１１０の充電台用二次電池１１２への充電と共に、高周波電源制御回路１１４へ直流電力を供給し、直流電力を高周波電力に変換し送電コイル１１３へ供給することができる。また、直流入力端子１１７への直流電力が供給されない場合は、予め充電台１１０に内蔵された充電台用二次電池１１２を充電しておくことにより、この充電台用二次電池１１２から高周波電源制御回路１１４へ直流電力を供給することもできる。これにより、無接点電力送信を行う送信コイル１１３は、受電機器側にある受電コイル１と磁束により電磁結合ができ、受電コイル１に誘導起電力を供給することができる。
【００３２】
さらに、高周波電源制御回路１１４への電力供給は、直流電力制御回路１２１により制御され、直流入力端子１１７および充電台用二次電池１１２の切り替えをスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３及びＳＷ４のＯＮ／ＯＦＦにて行う。ここで充電台用二次電池１１２への充電は、直流入力端子１１７から直流電力が入力されたことを、直流電力制御回路１２１にて認識し、スイッチＳＷ１またはＳＷ２及びＳＷ３がＯＮになり通電される。ここで通電された直流電力は、内部充電回路１１８にて、充電台用二次電池１１２が満充電か否かを検出し、充電可能であれば充電を開始し、満充電時は電力供給しないようにする。これにより、充電台１１０は、持ち運びが可能で、交流電源やＵＳＢ電源の供給不能な場所でも、充電台用二次電池１１２により高周波電源制御回路１１４への電力供給が可能でき、電池パック９０への無接点充電を実行することができる。
【００３３】
高周波電源制御回路１１４は、送電コイル１１３と電磁結合される受電コイル１が認識できる範囲にあるか否かを判断し、受電範囲内であれば電力を供給し、受電範囲外であれば電力供給を停止する。これにより、充電台１１０は、無駄な送電エネルギーを供給することなく、必要時のみ送電することで省エネ効果を得ることができる。
【００３４】
さらに、直流電力制御回路１２１には、高周波電源制御回路１１４の高周波の電圧変化、電流、位相変化及び／又は変調周波数の検出により、二次電池セル２の残容量、充電電圧情報、満充電情報、異常出力停止信号等を受信し、残容量を点滅のパターンで表示できる充電表示ＬＥＤ１１９を接続している。これにより、充電台１１０は、満充電情報に基づき、高周波電力の供給を停止することができ、必要時のみの動作として、省エネ効果を得ることができる。
（電池パック９０の詳細）
【００３５】
次に、電池パック９０の詳細について、図４〜図６に基づいて説明する。図４に示す例では、電池駆動機器１００は、電池パック９０と、この電池パック９０から電力供給を受ける駆動機器本体１０１とで構成される。そのため電池パック９０は、パック側接続端子として、一対の電源端子１０２、１０４を構成するプラス端子１０２とマイナス端子１０４を有し、更に温度端子１０３と、状態通信端子１０６、ＦＧ端子１０５の計５端子を有している。これにより、電池パック９０は、これらの５端子により駆動機器本体１０１が接続されている場合、駆動機器本体１０１の電池駆動機器１００の制御情報や電池パック９０の二次電池セル２の電池情報等を相互通信することができる。
（無接点充電回路９５）
【００３６】
送電コイル１１３からの磁束により、電池パック９０内の受信コイル１で発生した誘導起電力の高周波電力は、無接点充電回路９５を経由し、直流電力に変換され、充電スイッチ９８を経由し、二次電池セル２を充電することができる。無接点充電回路９５は、同期整流回路等が利用できる。同期整流回路は、高周波電力をまず整流回路にて整流し、平滑コンデンサにより直流成分のみを直流電力として二次電池セル２への充電電力としている（図示せず）。
【００３７】
この実施例の電池パック９０は、初期状態（以下「デフォルト」という。）でオープン状態となる充電スイッチ９８と、デフォルトでオープン状態となる経路切替スイッチ９３を有している。この充電スイッチ９８及び経路切替スイッチ９３は、共にパック制御部９１によりオープン／クローズを制御される。これら充電スイッチ９８及び経路切替スイッチ９３は、電流通過制御可能なＦＥＴ、トランジスタ等の半導体素子とすることで、回路の小型化を図ることができる。好ましくは、電流通過時に電力損失が少ないＦＥＴの半導体素子を選択することで、受電された電力の変換損失を減少させることができる。
（充電スイッチ９８）
【００３８】
充電スイッチ９８は、無接点充電回路９５の電力出力を制御し、二次電池セル２への充電電力を供給の有無や充電電流量を制御する。例えば、電池パック９０を内蔵した電池駆動機器１００が無接点の充電台１１０に載置され、無接点充電回路９５の出力電圧をパック制御部９１にて検出された時点で、充電スイッチ９８をクローズさせ、二次電池セル２への充電を開始する。
（経路切替スイッチ９３）
【００３９】
さらに、経路切替スイッチ９３は、電池駆動機器１００との接続の有無によりオープン／クローズを制御している。経路切替スイッチ９３は、図４に示すように、経路切替制御ラインＳＷＬを介してパック制御部９１の経路切替端子８２と接続されている。
（充電経路）
【００４０】
パック制御部９１は、後述する機器接続判定手段によって、電池パック９０が単体か、電池駆動機器１００に接続された状態かの判定結果に基づいて、充電経路を切り替える。すなわち、経路切替端子８２のＨＩＧＨ／ＬＯＷを切り替えることで、経路切替制御ラインＳＷＬを介して経路切替スイッチ９３のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。
【００４１】
具体的には、電池パック９０が電池駆動機器１００に接続されている状態でＡＣ／ＤＣアダプタが接続されていない状態（無接点充電される状態）であれば、詳細には後述するように、図４に示すように経路切替制御ラインＳＷＬが、低電圧状態となる。これにより、パック制御部９１によって、経路切替スイッチ９３がＯＦＦされてオープンとなるため、二次電池セル２の充電経路は、無接点充電の場合、無接点充電回路９５から充電スイッチ９８、二次電池セル２を経て、保護回路９２、マイナス端子１０４、機器側マイナス端子１０４’を通って、電池駆動機器１００側の充電電流検出抵抗１５６を通電する。さらに機器側ＦＧ端子１０５’、ＦＧ端子１０５を経て電池パック９０側の無接点充電回路９５に戻る。これにより、充電電流検出抵抗１５６を流れる充電電流を残容量演算部１５５で積算して、二次電池セル２の残容量を算出できる。この結果、本来的に無接点充電の場合は電池パック９０内で完結するはずの充電経路を、敢えて部分的に電池駆動機器１００側に延伸させることで、電池駆動機器１００側で二次電池セル２の残容量を把握し、充電中であることや満充電状態に達したことを表示してユーザに告知することが可能となる。
【００４２】
また、電池パック９０が電池駆動機器１００に接続されている状態でＡＣ／ＤＣアダプタが接続されている状態であれば、詳細には後述するように、図６に示されるように電池駆動機器１００のアダプタ判定回路１５９により接続判定を行う。次に機器制御部１５０の無接点充電禁止出力端子１６５がＨＩＧＨとなる。さらに、この信号によりプルダウンスイッチ１６８を導通させ、電池パック９０内の状態入力端子８４を低電圧とし、充電スイッチ９８をＯＦＦしオープン状態に切り替え無接点充電を停止させる。さらにまた、経路切替制御ラインＳＷＬが、低電圧状態となる。これにより、パック制御部９１によって、経路切替スイッチ９３がＯＦＦされてオープンとなため、充電経路は、駆動機器本体１０１の機器側プラス端子１０２’から電池パック９０側のプラス端子１０２に充電電圧がかかる。この充電電圧による充電電流は、二次電池セル２、保護回路９２及びマイナス端子１０４を経由し、駆動機器本体１０１の機器側マイナス端子１０４’、充電電流検出抵抗１５６を経由し接地へ帰還する。
【００４３】
さらにまた、電池パック９０が単体で無接点の充電器１１０に載置されている状態であれば、経路切替制御ラインＳＷＬが高電圧状態となり経路切替スイッチ９３を導通させる。さらに、電池パック９０内の状態入力端子８４を高電圧とし、充電スイッチ９８をＯＮしクローズ状態に切り替え無接点充電を実施させる。
（パック制御部９１）
【００４４】
図４に示すパック制御部９１は、外部との信号をやりとりするための入出力として、プルアップ端子８３と、状態入力端子８４と、経路切替端子８２とを備える。プルアップ端子８３は、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７を介して接地されている。また状態入力端子８４は、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７との接続ノードに接続されている。さらに、状態入力端子８４は、駆動機器本体１０１の機器側分圧抵抗１５８にも接続されている。さらにまた経路切替端子８２は充電経路を変更する経路切替制御ラインＳＷＬを経由し、経路切替スイッチ９３に接続されている。またここで、パック制御部９１は、充電スイッチ９８をＯＦＦとした状態で、充電台１１０より、無接点充電の充電電力を得て、起動し、その後、スイッチ９８を動作させる。
【００４５】
さらにパック制御部９１は、無接点電流検出抵抗９９に無接点充電時の充電電流が通過するため電圧差を検出し、充電電流を測定することができる。これにより、パック制御部９１は、無接点充電時に過電流等の異常を検出することができる。
（プルアップ端子８３）
【００４６】
プルアップ端子８３は、パック制御部９１に含まれるトランジスタ等の半導体素子と接続された出力端子である。プルアップ端子８３は、電池パック９０が充電台１１０に載置されたかどうかを検出して、状態通信端子１０６の情報通知ラインＳＴＬを介して電池駆動機器１００側に通知する。具体的には、無接点充電台１１０に電池パック９０が載置された際に、電力が供給されることにより、供給された電力でもってパック制御部９１が動作するよう、プルアップ部８１が導通されプルアップ端子８３に電圧が印加される。
（状態入力端子８４）
【００４７】
状態入力端子８４は、状態通信端子１０６と接続される入力端子であり、低電圧、中間電圧、高電圧と変化させる構造である機器接続判定手段による状態通信ラインＳＴＬの電圧を、パック制御部９１に入力する。また、この状態入力端子８４の電圧レベルを用いて、電池パック９０が電池駆動機器１００に接続されているか、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３で充電されているか、電池パック単体かの機器接続状態の判定を行う。すなわち、機器接続判定手段としても機能する（詳細は後述）。
（経路切替端子８２）
【００４８】
経路切替端子８２は、経路切替スイッチ９３と接続されており、電池パック単体での充電を行うために経路切替スイッチ９３のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。すなわち、電池パック単体接続時に、無接点充電を行う際にはＯＮに、経路切替スイッチ９３を切り替えて電池セルを充電する。また電池パック９０が電池駆動機器１００と接続されたときに無接点充電を行う際には、経路切替スイッチ９３をＯＦＦとして、電池駆動機器１００側の残容量演算部１５５を通るように充電経路が切り替えられる。
（機器接続判定手段）
【００４９】
電池パック９０は、状態通信端子１０６の状態通信ラインＳＴＬの電圧の変化により、駆動機器本体１０１が接続されているか否かを判断している。詳しくは、無接点充電時には、プルアップ部８１が導通することにより、プルアップ端子８３が無接点充電回路９５の出力電圧と等しくなる。ここで、駆動機器本体１０１には、電池パック９０を認識させる機器側分圧抵抗１５８を有している。これに連動させるため、電池パック９０内には、機器側分圧抵抗１５８に対して略同等か１／３倍程度の抵抗値の第一分圧抵抗８６設けている。さらに、第一分圧抵抗８６には、プルアップ端子８３と接地間を分圧するための第二分圧抵抗８７が接続されている。この第二分圧抵抗８７は、第一分圧抵抗８６に対し十分に大きな抵抗値（例えば数十倍から数百倍）としている。例えば、プルアップ端子８３の電圧を５Ｖとした場合、第一分圧抵抗８６を１０ｋΩとし、第二分圧抵抗８７を１ＭΩとすることで、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７との分圧電位は、約４．９５Ｖとなる。これに対し、駆動機器本体１０１内の機器側分圧抵抗１５８を１０ｋΩとした場合に、電池パック９０を接続すると、ほぼ第一分圧抵抗８６と機器側分圧抵抗１５８との分圧電圧は、約２．５Ｖとなり中間電位を有することとなる。これにより、無接点充電時に、電池パック９０が駆動機器本体１０１に接続されている場合には、中間電位がパック制御部９１の状態入力端子８４および駆動機器本体１０１へ伝達される。このように、この情報通知ラインＳＴＬの電圧情報は、低電圧、中間電圧、高電圧と変化させる構造であり、この電圧変化を利用し電池駆動機器１００側へ情報の伝達を行っている。
（温度検出部９４）
【００５０】
温度検出部９４は、図４などでは説明の都合上二次電池セル２と離れて図示されているが、実際には二次電池セル２の近傍に配置されている。例えば二次電池セル２の表面に接触させて、二次電池セル２の温度を検出できるようにする。このような温度検出部９４には、ＰＴＣサーミスタやＮＴＣサーミスタなどが好適に利用できる。
（保護回路９２）
【００５１】
さらに二次電池セル２を過充電電圧、過電流、過放電電圧から保護するための保護回路９２を設けることもできる。図４の例では、保護回路９２を二次電池セル２と直列に接続しており、所定の閾値以上の充電電流が流れた場合に、電流を遮断して二次電池セル２を保護する。また、過充電電流に限らず、二次電池セル２の電圧異常や温度異常、あるいは過放電の際にも、これを検出してオープンし、電流を遮断することもできる。
（電池駆動機器１００詳細）
【００５２】
次に電池駆動機器１００の詳細を、図４〜図６に基づいて説明する。これらの図に示す電池駆動機器１００は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３と接続されて電力を受け、アダプタ判定回路１５９と電池パック９０を充電する電力に変換するためのアダプタ充電回路１５３とを備えている。さらに動作を制御する機器制御部１５０と、機器制御部１５０と電気的に接続され、電池パック９０のパック側接続端子と接続するための機器側接続端子と、システム電源部１５４と、残容量演算部１５５と、レベルシフト部１５１と、無接点充電表示部１５７とを備える。
（機器側接続端子）
【００５３】
また電池駆動機器１００は、電池パック９０の接続端子と接続するための機器側接続端子を備えている。機器側接続端子は、機器側温度端子１０３’と、一対の機器側電源端子である機器側プラス端子１０２’、機器側マイナス端子１０４’と、機器側状態通信端子１０６’と、機器側ＦＧ端子１０５’を含む５端子を備えている。
（機器側状態通信端子１０６’）
【００５４】
機器側状態通信端子１０６’には、情報通知ラインＳＴＬとして状態通信スイッチ１６０が接続されている。この機器側状態通信端子１０６’は、電池パック９０より二次電池セル２への無接点充電開始と停止、満充電及び異常充電等の情報をＬＯＷ／ＨＩＧＨのパルス信号として伝達される。さらに、駆動機器本体１０１へＡＣ／ＤＣコネクタ１４３が接続されているか否かの情報も情報通知ラインＳＴＬを経由して電池パック９０へ伝達される。これにより、ＵＡＲＴなどの高度な回路とすることなく、電池機器本体１０１と電池パック９０と回路構成を簡便とすることができる。
（レベルシフト部１５１）
【００５５】
レベルシフト部１５１は、無接点充電中に各信号のＨＩＧＨレベルの電位が異なっているため、この信号をレベルシフトさせるために用いられる。この動作は、無接点充電が実行されている場合、情報通信ラインＳＴＬが中間電位となり状態通信スイッチ１６０を導通させ、次にＦＥＴ１６９を導通させレベルシフト部１５１にてレベルシフトを実行する。レベルシフト部１５１からのＨＩＧＨ／ＬＯＷ信号が、機器制御部１５０に入力されて、後述するように、信号からの情報を判定する。
ここで利用するレベルシフト部１５１には、レベルシフト用レギュレータが好適に利用できる。またレベルシフト部１５１も、パワーダウンした機器制御部１５０を起動させるために利用することもできる。
（無接点充電表示部１５７）
【００５６】
さらに、レベルシフト部１５１にてレベルシフトされた電圧が無接点充電表示部１５７を点灯させる。この無接点充電表示部１５７は、無接点充電が行われている期間中に点灯されて、無接点充電の実行中であることをユーザに告知する。なお機器制御部１５０がパワーダウンしている場合でも、ユーザに対して充電表示を行うために使用することもできる。
（残容量入力端子１６３）
【００５７】
次に残容量入力端子１６３は、入力端子であり、残容量演算部１５５に接続される。残量量演算回路は、積算された充放電電流値に基づいて、電池セルの残容量を演算し、さらに満充電を検出する。このような残容量信号を、残容量入力端子１６３から入力して、必要な処理を行う。
（割込入力端子１６４）
【００５８】
さらに機器制御部１５０の割込入力端子１６４と残容量演算部１５５とは、割り込み信号線１６６で接続されている。充電と放電が切り替えられた場合や、残容量が更新された場合に、残容量演算部１５５から機器制御部１５０に割り込みパルスが出力されて、状態の変化を機器制御部１５０に伝える。例えば、電池パック単体で充電されたため、残容量演算部１５５で演算された残容量と一致しない場合や、新たな電池パックが装着された場合等に、割り込みパルスが出力されて、これまで残容量を破棄し、新たな残容量を設定する。新たな残容量は、電池セルの電圧等から算出される。
（アダプタ充電）
【００５９】
さらにまた、電池駆動機器１００にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続して充電を行う様子を、図６に基づいて説明する。この図においては、左側の電池駆動機器１００にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続して、内部に収納した電池パック９０を充電する様子を示している。電池パック９０は、駆動機器本体１０１のＤＣ入力コネクタ１５２へ、商用電源と接続されたＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続し、直流電力を駆動機器本体１０１へ供給している。この直流電力が供給された駆動機器本体１０１は、ＤＣ入力コネクタ１５２への直流電力を、アダプタ判定回路１５９及びアダプタ充電回路１５３で受電される。ここでアダプタ判定回路１５９は、機器制御部１５０及びプルダウンスイッチ１６８へ接続されている。さらに、アダプタ充電回路１５３は、システム電源部１５４及び電池パック９０との接続端子である機器側プラス端子１０２’へ接続されている。
（アダプタ判定回路１５９）
【００６０】
ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３と接続されたアダプタ判定回路１５９は、アダプタ判定出力端子１６１よりダイオードを経由後、ＤＣ入力コネクタ１５２にアダプタ充電が接続されたことを機器制御部１５０へ伝達する。この例でのアダプタ判定回路１５９は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３が電池駆動機器１００に接続されているときはＨＩＧＨ信号を、未接続のときはＬＯＷ信号を、それぞれ出力する。さらに、アダプタ判定出力端子１６１は別のダイオードを経由後、プルダウンスイッチ１６８へ伝達し、情報通信ラインＳＴＬの電圧を低電圧とすることで、電池パック９０へアダプタ充電の情報を伝達する。この情報に基づいて無接点充電の許可／禁止を指示する。これを受けて電池パック９０側のパック制御部９１は、状態通信ラインＳＴＬが低電圧となったことを状態入力端子８４で受信すると、二次電池セル２の無接点充電を禁止する。この手段としてパック制御部９１は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３の接続を検出すると、充電方式を無接点充電からアダプタ充電に切り替える。上述の通り、アダプタ接続を検出すると、パック制御部９１は、充電スイッチ９８をオープンにし、無接点充電を中止すると共に、充電台１１０に電力供給の停止信号を送信する。
（機器制御部１５０）
【００６１】
また機器制御部１５０は、アダプタ判定入力端子１６２に加え、残容量演算部１５５に接続される残容量入力端子１６３及び割込入力端子１６４と、プルダウン抵抗１６７及びプルダウンスイッチ１６８と接続される無接点充電禁止出力端子１６５とを備える。
（無接点充電禁止出力端子１６５）
【００６２】
無接点充電禁止出力端子１６５は、出力端子であり、プルダウン抵抗１６７及びプルダウンスイッチ１６８と接続される。プルダウンスイッチ１６８は、図４の例ではＦＥＴである。無接点充電禁止出力端子１６５は、駆動機器本体１０１が電池パック９０に接続され、充電台１１０より無接点充電される場合においては、残容量入力端子１６３からの入力結果に基づいて無接点充電を禁止するための無接点充電禁止信号を出力する。一方で、ＤＣ電源の入力が無い状態で、且つ満充電が検出されていない状態ではＬＯＷ信号を出力し、無接点充電を禁止せず、許可状態とする。状態入力端子８４が低電圧となることより、状態通信スイッチ１６０がＯＦＦとなり、無接点充電表示部１５７は、消灯することになる。
（アダプタ充電と無接点充電の競合）
【００６３】
一方図６に示すようなパック制御部９１は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３による充電と、無接点充電とが競合した場合に、上述のように、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３接続により、プルダウンスイッチ１６８をＯＮになり、状態入力端子８４が低電圧となり、これを、パック制御部９１が検出して、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電スイッチ９８をＯＦＦすると共に、充電台１１０に停止信号を送信する。このようにまず無接点充電をＯＦＦとするための信号を電池パック９０から充電台１１０側に送信し、電力の送出を停止する。次に、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３による充電を開始する。これにより、アダプタ充電と無接点充電が同時に行われようとした場合には、無接点充電を中止してアダプタ充電を優先させることで、充電電流、電力が大きなアダプタ充電により充電時間を短縮できると共に、より安定した充電を図ることができる。アダプタ充電により、満充電が検出されると、アダプタ充電回路１５３にて、充電を停止する。
（駆動機器本体１０１と電池パック９０との通信）
【００６４】
上述してきた駆動機器本体１０１と電池パック９０の情報通信に関し、図７から図１０に基づいて説明する。図７は実施例の無接点充電を開始するときの状態通信ラインＳＴＬの電圧状態を示すグラフ、実施例の図８（ａ）は無接点充電とアダプタ充電が競合した際の状態通信ラインＳＴＬの電圧状態のグラフ、図８（ｂ）は駆動機器本体側の機器側情報通信端子の電圧状態のグラフ、図８（ｃ）は電池パック側の情報通信端子の電圧状態のグラフ、図９は実施例の無接点充電の満充電判定通知時の状態通信ラインＳＴＬの電圧状態を示すグラフ、図１０は実施例の無接点充電の充電異常通知時の状態通信ラインＳＴＬの電圧状態を示すグラフ、をそれぞれ示している。
（無接点充電開始時）
【００６５】
まず実施例の図７は、電池パック９０を内蔵した電池駆動機器１００を無接点の充電台１１０へ載置された時点を示している。このグラフは、送電コイル１１３から電力が供給され、受電コイル１が誘導起電力を発生させ無接点充電回路９５に出力電圧がかかった状態の状態通知ラインＳＴＬの電圧状態を示している。無接点充電回路９５の出力電圧は、パック制御部９１内のプルアップ部８１がＯＮされ、プルアップ端子８３に電圧が印加される。この電圧は、第一分圧抵抗８６と駆動機器本体１０１側の機器側分圧抵抗１５８との分圧比である分圧電圧とした中間電位の状態が、状態通信端子１０６を経由し状態通信スイッチ１６０へ伝達される。これにより状態通信スイッチ１６０を導通させ、次にＦＥＴ１６９を導通させレベルシフト部１５１にてレベルシフトを実行する。レベルシフト部１５１からのＨＩＧＨ／ＬＯＷ信号が、機器制御部１５０に入力されて、信号からの情報を判定する。この情報の判定により、駆動機器本体１０１は、無接点充電の開始状態を伝達される。その伝達方法として、例えば、まずプルアップ部８１の動作を無接点充電開始時に、ＨＩＧＨ状態が約５０ｍｓ持続する。その後、約５０ｍｓの間プルアップ部８１をＯＦＦし状態通信端子１０６の電圧をＬＯＷ状態とする。さらにその後、再度プルアップ部８１をＯＮし状態通信端子１０６の電圧をＨＩＧＨ状態とする。この動作で駆動機器本体１０１側へ無接点充電の開始を伝達すると共に、充電スイッチ９８を導通させ二次電池セル２への充電を開始することができる。これにより、電池パック９０は、二次電池セル２が無接点充電の開始となったことを駆動機器本体１０１へ伝達することができる。ただし、状態通信端子１０６のＨＩＧＨ／ＬＯＷ信号に関しては、これらの時間間隔に限るものではない。
（無接点充電停止信号受信時）
【００６６】
また実施例の図８は、図３に示す電池パック９０を内蔵した電池駆動機器１００を無接点の充電器１１０へ載置された状態で、電池駆動機器１００のＤＣ入力コネクタ１５２へＡＣ／ＤＣアダプタからＤＣ充電された状態を示すグラフである。まず図８（ａ）は、後述する図８(b)で表現されるプルダウンスイッチ１６８の動作状態と、図８（ｃ）で表現されるプルアップ部８１の動作状態により、制御され状態通信ラインＳＴＬの電圧変化を表現するグラフである。この状態通信ラインＳＴＬの電圧の変化は、電池パック９０のパック制御部９１と、電池駆動機器１００の状態通信スイッチ１６０へと伝達され、共に制御される。これにより、無接点充電状態の電池駆動機器１００に、ＤＣ充電開始された時点で、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電スイッチ９８をＯＦＦすると共に、充電台１１０に停止信号を送信する。
【００６７】
さらに図８（ｂ）のグラフは、駆動機器本体１０１のプルダウンスイッチ１６８の動作状況を示している。例えばこのグラフでは、電池駆動機器１００がＤＣ充電を開始した時点で、プルダウンスイッチ１６８を約３００ｍｓの間ＯＮ状態とさせている。次に最大約４００ｍｓの間プルダウンスイッチ１６８をＯＦＦ状態とさせ、電池パック９０からの制御信号を待つ状態としている。ただし、プルダウンスイッチ１６８のＯＮ／ＯＦＦ状態に関しては、これらの時間間隔に限るものではない。
【００６８】
さらにまた、図８（ｃ）のグラフは、電池パック９０のプルアップ部の動作状況を示している。例えばこのグラフでは、無接点充電中にＤＣ充電が開始された時点で、図８（ａ）の電圧状況を監視しているパック制御部９１により、プルアップ部８１は、０から約２００ｍｓの間情報の確認のため、ＯＮとし状態通信端子１０６の電圧をＨＩＧＨ状態とする。この確認の時間幅はユーザによって調整することができる。さらに、この確認時間内の状態通信ラインＳＴＬの電圧が低電圧の状態であれば、プルアップ部８１は、約４００ｍｓの間、ＯＦＦとし状態通信端子１０６の電圧をＬＯＷ状態とする。その後、プルアップ部８１は、停止信号として約３００ｍｓの間、ＯＮとし状態通信端子１０６の電圧をＨＩＧＨ状態とし、その後ＯＦＦとし状態通信端子１０６の電圧をＬＯＷ状態とする。これにより、電池駆動機器１００は、電池パック９０への無接点充電が停止した情報を入手する。さらに電池パック９０は、充電スイッチ９８をＯＦＦとすると共に、充電台１１０へ電力供給の停止信号を送信する。ただし、上記ユーザによる調整間隔の最大値は、これに限るものではなく、さらに状態通信端子１０６のＨＩＧＨ／ＬＯＷ信号に関しても、これらの時間間隔に限るものではない。
（無接点充電の満充電判定通知）
【００６９】
次に実施例の図９は、図１に示す電池パック９０を内蔵した電池駆動機器１００を無接点の充電器１１０へ載置された状態で、電池パック９０の二次電池セル２が満充電となった時点でのグラフを示している。例えばこのグラフでは、パック制御部９１が二次電池セル２の満充電を検知した際に、まず事前通知としてプルアップ部８１を約５０ｍｓの間、ＯＦＦとし状態通信端子１０６の電圧をＬＯＷ状態とする。その後プルアップ部８１は、約５ｍｉｎの間、ＯＮとし状態通信端子１０６の電圧をＨＩＧＨ状態とし、その後ＬＯＷ状態とすることで充電完了としている。これにより、電池パック９０は、二次電池セル２が満充電となったことを駆動機器本体１０１へ伝達することができる。ただし、状態通信端子１０６のＨＩＧＨ／ＬＯＷ信号に関しては、これらの時間間隔に限るものではない。
（無接点受電の充電異常通知）
【００７０】
さらに実施例の図１０は、図１に示す電池パック９０を内蔵した電池駆動機器１００を無接点の充電器１１０へ載置された状態で、パック制御部９１が二次電池セル２の異常を検知した時点でのグラフを示している。例えばこのグラフでは、パック制御部９１が二次電池セル２の異常温度、異常電圧や異常電流等を検知（図示せず）した時点で、プルアップ部８１を約５０ｍｓの間、ＯＦＦとし状態通信端子１０６の電圧をＬＯＷ状態とする。その後再度プルアップ部８１を約４００ｍｓの間、ＯＮとし状態通信端子１０６の電圧をＨＩＧＨ状態とし、充電異常に変化がないことを確認し、ＬＯＷ状態とし無接点充電を停止する。これにより、電池パック９０は、二次電池セル２が充電異常となったことを駆動機器本体１０１へ伝達することができる。ここで伝達される異常は、無接点充電される二次電池セル２の所定の温度を超えた場合、所定の電流を超えた場合、及び所定の電圧を超えた場合などを判定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明に係る電池駆動機器及び電池パックは、携帯電話、携帯型音楽プレーヤ用およびＰＤＡ等の駆動機器本体に使用する電池パックとして、好適に利用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１…受電コイル
２…二次電池セル
８１…プルアップ部
８２…経路切替端子
８３…プルアップ端子
８４…状態入力端子
８６…第一分圧抵抗
８７…第二分圧抵抗
９０…電池パック
９１…パック制御部
９２…保護回路
９３…経路切替スイッチ
９４…温度検出部
９５…無接点充電回路
９８…充電スイッチ
９９…無接点電流検出抵抗
１００…電池駆動機器
１０１…駆動機器本体
１０２…プラス端子；１０２’…機器側プラス端子
１０３…温度端子；１０３’…機器側温度端子
１０４…マイナス端子；１０４’…機器側マイナス端子
１０５…ＦＧ端子；１０５’…機器側ＦＧ端子
１０６…状態通信端子；１０６’…機器側状態通信端子
１１０…充電台
１１１…外装ケース
１１２…充電台用二次電池
１１３…送電コイル
１１４…高周波電源制御回路
１１７…直流入力端子；１１７Ａ…ＤＣ接続端子；１１７Ｂ…ＵＳＢ端子
１１８…内部充電回路
１１９…充電表示ＬＥＤ
１２０…ＬＥＤ表出孔
１２１…直流電力制御回路
１４１…ＤＣ接続プラグ
１４２…ＵＳＢケーブル
１４３…ＡＣ／ＤＣアダプタ
１５０…機器制御部
１５１…レベルシフト部
１５２…ＤＣ入力コネクタ
１５３…アダプタ充電回路
１５４…システム電源部
１５５…残容量演算部
１５６…充電電流検出抵抗
１５７…無接点充電表示部
１５８…機器側分圧抵抗
１５９…アダプタ判定回路
１６０…状態通信スイッチ
１６１…アダプタ判定出力端子
１６２…アダプタ判定入力端子
１６３…残容量入力端子
１６４…割込入力端子
１６５…無接点充電禁止出力端子
１６６…割り込み信号線
１６７…プルダウン抵抗
１６８…プルダウンスイッチ
１６９…ＦＥＴ
９１０…充電台
９１１…送電コイル
９２０…電池駆動機器
９２１…受電コイル
９３０…電池
９３１…電池パック
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４…スイッチ
ＳＷＬ…経路切替制御ライン
ＳＴＬ…状態通信ライン
【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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