(57)【要約】高容量の電池パックを短時間で充電可能な充電装置を提供するため、二次電池を備える電池パックを充電可能な充電装置であって、公称容量が５Ａｈ以上の該電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電可能に構成されている。
2017002520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池を備える電池パックを充電可能な充電装置であって、
公称容量が５Ａｈ以上の該電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
二次電池を備える電池パックを充電可能な充電装置であって、
公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の該電池パックを２αＡ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする充電装置。
【請求項３】
該電池パックは、所定条件を満たしている場合に該二次電池に充電電流が流れることを許容し該所定条件を満たしていない場合に該充電電流を遮断する遮断手段をさらに備え、
該電池パックと接続可能な電池接続部と、
該電池接続部に接続された該電池パックの該遮断手段の該所定条件を特定し、該所定条件を満たすように充電制御を行う充電制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の充電装置。
【請求項４】
二次電池と、所定条件を満たしている場合に該二次電池に充電電流が流れることを許容し該所定条件を満たしていない場合に該充電電流を遮断する遮断手段と、を備える電池パックを充電可能な充電装置であって、
該電池パックと接続可能な電池接続部と、
該電池接続部に接続された該電池パックの該遮断手段の該所定条件を特定し、該所定条件を満たすように充電制御を行う充電制御手段と、
を備えることを特徴とする充電装置。
【請求項５】
公称容量が５Ａｈ以上の該電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする請求項４に記載の充電装置。
【請求項６】
公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の該電池パックを２αＡ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする請求項４に記載の充電装置。
【請求項７】
該所定条件は、該充電電流が該二次電池の電池温度と対応する許容最大電流値よりも小さい場合に満たされ、
該充電制御手段は、
該電池パックの該電池温度を取得する電池温度取得手段と、
複数の電流値のうちから一の電流値を設定可能な電流設定手段と、
設定された該一の電流値で該電池パックを充電するように充電電流を制御する電流制御手段と、
を有し、
該電池温度に基づいて、設定可能な該複数の電流値のうちの許容最大電流値よりも小さい電流値の中で最大の電流値で該電池パックを充電するように充電電流を制御することを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の充電装置。
【請求項８】
該所定条件における該許容最大電流値は、該電池温度が高くなるに従って、より小さくなり、
該充電制御手段は、該電池温度が高くなるに従って、該充電電流をより小さくすることを特徴とする請求項７に記載の充電装置。
【請求項９】
該充電制御手段は、第１電流値で充電している場合、該電池温度が第１温度閾値以上となると、該第１電流値よりも小さい第２電流値で充電するように充電電流を制御し、
該１温度閾値は、対応する該許容最大電流値が該第１電流値である第１電池温度よりも低いことを特徴とする請求項７又は８に記載の充電装置。
【請求項１０】
該充電制御手段は、該第２電流値で充電している場合、該電池温度が該第１温度閾値よりも高い第２温度閾値以上となると、該第２電流値よりも小さい第３電流値で充電するように充電電流を制御し、
該第２温度閾値は、対応する該許容最大電流値が該第２電流値である第２電池温度よりも低く、且つ、該第１電池温度よりも高いことを特徴とする請求項９に記載の充電装置。
【請求項１１】
該遮断手段は、サーマルプロテクタであることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項に記載の充電装置。
【請求項１２】
該遮断手段は、ヒューズであることを特徴とする請求項３〜１１のいずれか１項に記載の充電装置。
【請求項１３】
異なる電圧及び異なる公称容量を有する複数の電池パックを択一的に充電可能であって、
該公称容量が５Ａｈ未満の電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の充電装置。
【請求項１４】
二次電池を備える電池パックを商用交流電源から直接充電可能な充電装置であって、
公称容量が５Ａｈ以上の該電池パックを２Ｃ以上且つ３Ｃ以下の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする充電装置。
【請求項１５】
二次電池を備える電池パックを商用交流電源から直接充電可能な充電装置であって、
公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の該電池パックを２αＡ以上且つ３αＡ以下の充電電流で充電可能に構成された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、ニッケル・カドミウム電池やニッケル・水素電池、リチウムイオン電池などの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】
従来、電動工具等の電源として電池パックが用いられ、電池パックは専用の充電装置により充電が行われる。電動工具等に使用される電池パックは、電池容量が大きくまた放電電圧の高いものが使用され、近年、さらなる高容量化が進み、公称容量５Ａｈ以上の高容量の電池パックが登場している。【０００３】
一方、公称容量５Ａｈ未満の電池パックを充電レート２Ｃ以上の充電電流で充電する充電装置として特許文献１に記載の充電装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０４３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の充電装置においては、高容量（５Ａｈ以上）の電池パックを充電することは考慮されていない。また、高容量（５Ａｈ以上）の電池パックを従来の容量（５Ａｈ未満）の電池パックと同程度の充電電流で充電する構成では、高容量の電池パックの充電に長時間を要し、充電時間を短縮することが困難であった。また、高容量の電池パックの公称容量に対して比較的大きな充電電流で充電し、充電時間を短縮する構成も考えられるが、この場合、電池パックに備えられた二次電池の保護のための遮断手段（ヒューズ、サーマルプロテクタ等）によって充電電流が遮断され、充電が中断又は終了してしまい、結果的に充電時間の短縮化が図れないといった問題もあった。【０００６】
そこで本発明は、高容量の電池パックを短時間で充電可能な充電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、二次電池を備える電池パックを充電可能な充電装置であって、公称容量が５Ａｈ以上の該電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする充電装置を提供する。【０００８】
このような構成によると、公称容量が５Ａｈ以上の高容量の電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電することができるため、略３０分程度という短時間で高容量の電池パックを充電することができる。【０００９】
上記課題を解決するために本発明はさらに、二次電池を備える電池パックを充電可能な充電装置であって、公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の該電池パックを２αＡ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする充電装置を提供する。【００１０】
このような構成によると、公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の高容量の電池パックを２αＡ以上の充電電流で充電することができるため、略３０分程度という短時間で高容量の電池パックを充電することができる。【００１１】
上記構成において、該電池パックは、所定条件を満たしている場合に該二次電池に充電電流が流れることを許容し該所定条件を満たしていない場合に該充電電流を遮断する遮断手段をさらに備え、該電池パックと接続可能な電池接続部と、該電池接続部に接続された該電池パックの該遮断手段の該所定条件を特定し、該所定条件を満たすように充電制御を行う充電制御手段と、を備えることが好ましい。【００１２】
このような構成によると、充電制御手段が遮断手段の所定条件を満たすように充電制御を行うため、遮断手段によって充電電流が遮断されず、充電が中断又は終了することがない。このため、高容量の電池パックに対して比較的大きな充電電流で充電することができ、高容量の電池パックを短時間で充電することができる。【００１３】
上記課題を解決するために本発明はさらに、二次電池と、所定条件を満たしている場合に該二次電池に充電電流が流れることを許容し該所定条件を満たしていない場合に該充電電流を遮断する遮断手段と、を備える電池パックを充電可能な充電装置であって、該電池パックと接続可能な電池接続部と、該電池接続部に接続された該電池パックの該遮断手段の該所定条件を特定し、該所定条件を満たすように充電制御を行う充電制御手段と、を備えることを特徴とする充電装置を提供する。【００１４】
このような構成によると、充電制御手段が遮断手段の所定条件を満たすように充電制御を行うため、遮断手段によって充電電流が遮断されず、充電が中断又は終了することがない。このため、高容量の電池パックに対して比較的大きな充電電流で充電することができ、高容量の電池パックを短時間で充電することができる。【００１５】
上記構成において、公称容量が５Ａｈ以上の該電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電可能に構成されたことが好ましい。【００１６】
このような構成によると、公称容量が５Ａｈ以上の高容量の電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電することができるため、略３０分程度という短時間で高容量の電池パックを充電することができる。【００１７】
また、公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の該電池パックを２αＡ以上の充電電流で充電可能に構成されたことが好ましい。【００１８】
このような構成によると、公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の高容量の電池パックを２αＡ以上の充電電流で充電することができるため、略３０分程度という短時間で高容量の電池パックを充電することができる。【００１９】
また、該所定条件は、該充電電流が該二次電池の電池温度と対応する許容最大電流値よりも小さい場合に満たされ、該充電制御手段は、該電池パックの該電池温度を取得する電池温度取得手段と、複数の電流値のうちから一の電流値を設定可能な電流設定手段と、設定された該一の電流値で該電池パックを充電するように充電電流を制御する電流制御手段と、を有し、該電池温度に基づいて、設定可能な該複数の電流値のうちの許容最大電流値よりも小さい電流値の中で最大の電流値で該電池パックを充電するように充電電流を制御することが好ましい。【００２０】
このような構成によると、電池温度に基づいて、設定可能な複数の電流値のうちの許容最大電流値よりも小さい電流値の中で最大の電流値で電池パックを充電することができる。すなわち、所定条件を満みたす電流値のうちで最大の電流値をもって電池パックを充電することができる。このため、充電時間をより短縮することができる。【００２１】
また、該所定条件における該許容最大電流値は、該電池温度が高くなるに従って、より小さくなり、該充電制御手段は、該電池温度が高くなるに従って、該充電電流をより小さくすることが好ましい。【００２２】
このような構成によると、所定条件、すなわち、遮断手段が有する遮断特性に応じて、充電電流を変更することができため、遮断手段による充電電流の遮断を確実に回避することができる。これにより、充電時間を確実に短縮することができる。【００２３】
また、該充電制御手段は、第１電流値で充電している場合、該電池温度が第１温度閾値以上となると、該第１電流値よりも小さい第２電流値で充電するように充電電流を制御し、該１温度閾値は、対応する該許容最大電流値が該第１電流値である第１電池温度よりも低いことが好ましい。【００２４】
このような構成によると、遮断手段による充電電流の遮断をより確実に回避することができる。より詳細には、第１電池温度に対応する許容最大電流値は第１電流値であり、第１電流値で充電を行っている場合は、電池温度が第１電池温度に達すると遮断手段によって充電電流は遮断されるが、上記構成により、第１電池温度よりも低い第１温度閾値に電池温度が達すると第１電流値からより小さい第２電流値に変更するため、遮断手段による充電電流の遮断をより確実に回避することができる。【００２５】
また、該充電制御手段は、該第２電流値で充電している場合、該電池温度が該第１温度閾値よりも高い第２温度閾値以上となると、該第２電流値よりも小さい第３電流値で充電するように充電電流を制御し、該第２温度閾値は、対応する該許容最大電流値が該第２電流値である第２電池温度よりも低く、且つ、該第１電池温度よりも高いことが好ましい。【００２６】
このような構成によると、遮断手段による充電電流の遮断をより確実に回避するとともにより充電時間を短縮することができる。より詳細には、充電電流を第２電流値からより小さい第３電流値に変更するための第２温度閾値は、第２電池温度よりも低いため、遮断手段の動作を確実に回避することができる。さらに、第２温度閾値は、第１電池温度よりも高い値、すなわち、過度に低い値ではない。仮に、第２温度閾値を過度に低い値とした場合、例えば、第１電池温度よりも低い値とした場合には、確実に遮断手段の動作を回避することができるが、充電電流を第２電流値からより小さい第３電流値に変更するタイミングが早まり充電時間を十分に短縮することができない。この点、上記構成のように第２温度閾値を該第１電池温度よりも高くすることで、より小さい電流値への変更タイミングを遅らせることができ、充電時間をより短縮することができる。【００２７】
また、該遮断手段は、サーマルプロテクタであることが好ましい。【００２８】
また、該遮断手段は、ヒューズであることが好ましい。【００２９】
また、異なる電圧及び異なる公称容量を有する複数の電池パックを択一的に充電可能であって、該公称容量が５Ａｈ未満の電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電可能に構成されたことが好ましい。【００３０】
このような構成によると、５Ａｈ未満の電池パックも急速に充電することができる。【００３１】
上記課題を解決するために本発明はさらに、二次電池を備える電池パックを商用交流電源から直接充電可能な充電装置であって、公称容量が５Ａｈ以上の該電池パックを２Ｃ以上且つ３Ｃ以下の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする充電装置を提供する。【００３２】
上記課題を解決するために本発明はさらに、二次電池を備える電池パックを商用交流電源から直接充電可能な充電装置であって、公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の該電池パックを２αＡ以上且つ３αＡ以下の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする充電装置を提供する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の充電装置によれば、高容量の電池パックを短時間で充電可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態による充電装置の外観図。
【図２】図１に示す充電装置の上面図。
【図３】図１に示す充電装置の側面図。
【図４】図１に示す充電装置のケース内の充電回路部を示す平面図。
【図５】電池パックを充電する図１に示す充電装置の側面図。
【図６】図１に示す充電装置内部の放熱部材、充電回路部、第１及び第２ファンを示す斜視図。
【図７】電池パックを充電する図１に示す充電装置の正面図。
【図８】放熱部材と冷却風との関係を説明する図であり、（ａ）は第２放熱部が無いときの冷却風の流れ、（ｂ）は第２放熱部があるときの冷却風の流れを説明する図。
【図９】図１に示されている充電装置の電気的構成を示すブロック図を含む回路図であり、電池装着部に電池パックが装着されている状態を示す図。
【図１０】図９に示す電池パックが備える第１遮断素子が有する第１遮断特性曲線を示す図。
【図１１】図９に示す電池パックが備える第２遮断素子が有する第２遮断特性曲線を示す図。
【図１２】図９に示す充電装置の充電制御部による充電処理を示すフローチャート。
【図１３】図９に示す充電装置の充電制御部による充電処理を示すフローチャート。
【図１４】図９に示す充電装置の充電制御部が電池パックを充電する場合に用いる目標電流値を決定するためのテーブル。
【図１５】（ａ）及び（ｂ）は、図９に示す充電装置の充電制御部による充電制御を行った場合の電池温度、充電電圧、充電電流の時間変化を示すタイムチャート。（ｃ）は、従来の充電装置による充電制御を行った場合の電池温度、充電電圧、充電電流の時間変化を示すタイムチャート。
【図１６】第１の実施の形態の変形例を示す充電装置の内部を示す平面図。
【図１７】図１６に示す変形例における放熱プレートの斜視図。
【図１８】図１６に示す放熱プレートと画成される風路との関係を示す斜視図。
【図１９】電池パックを充電するときの図１６に示す充電装置内の冷却風の流れを説明する図。
【図２０】電池パックを充電するときの図１６に示す充電装置内の冷却風の流れを説明する図。
【図２１】本発明の第２の実施の形態による充電装置のケース内の充電回路部を示す平面図。
【図２２】図２１に示す充電装置の側面図。
【図２３】第２の実施の形態の変形例を示す上面図。
【図２４】第２の実施の形態の変形例を示す上面図。
【図２５】第２の実施の形態の変形例を示す側面図。
【図２６】第２の実施の形態の変形例を示す側面図。
【図２７】第２の実施の形態の変形例を示す上面図。
【図２８】第２の実施の形態の変形例を示す上面図。
【図２９】本発明の第３の実施の形態による充電装置の平面図。
【図３０】本発明の第３の実施の形態による充電装置の第１の充電動作を示すフローチャート。
【図３１】図２９に示す充電装置において第１ファンのみを駆動するときに生じる第１冷却風を説明する図。
【図３２】図２９に示す充電装置において第２ファンのみを駆動するときに生じる第２冷却風を説明する図。
【図３３】図２９に示す充電装置が電池パックを充電するときにケース内に生じる第１及び第２の冷却風を示す平面図。
【図３４】本発明の第３の実施の形態による充電装置の第２の充電動作を示すフローチャート。
【図３５】図２９に示す充電装置において第１ファンの回転数が第２ファンの回転数よりも大きいときのケース内に流れる冷却風を説明する図。
【図３６】図２９に示す充電装置において第２ファンの回転数が第１ファンの回転数よりも大きいときにケース内に生じる冷却風を説明する図。
【図３７】本発明の第４の実施の形態による充電装置の内部を示す側面断面図。
【図３８】図３７に示す充電装置の平面図。
【図３９】本発明の第５の実施の形態による充電装置の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の実施の形態による充電装置を図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、充電装置に電池パックが装着される面が向いている方向を上方向とし、その反対方向を下方向と規定する。また、左右方向及び前後方向については、特段の記載が無い限り、図面に示す方向とする。
【００３６】
本発明の第１の実施の形態による充電装置１は、電池パック３及び３３を含む複数種類の電池パック、すなわち、互いに電池種（電池パックの電圧、公称容量）の異なる複数の電池パックを充電可能に構成されている。以下の説明では、充電装置１に電池パック３が装着される場合を主に説明し、適宜、電池パック３の説明と併せて電池パック３３についても説明する。
【００３７】
図１から図５を参照すると、充電装置１は、ケース２の内部に、電池パック３を充電するための充電回路部４と、充電回路部４及び電池パック３を冷却するための複数のファンとなる第１ファン５及び第２ファン６とを備える。
【００３８】
ケース２は、略直方体形状であり、上面２１には前方側に電池パック３が充電のために装着される電池装着部７が設けられている。電池装着部７には、電池パック３を充電するための複数の端子７０が設けられると共に、電池パック３を冷却するための風が通過する開口７１が設けられている。さらに、ケース２は、上面２１を囲む４つの側面２２、２３、２４、２５と、上面２１とは反対側に位置する底面２７とを有し、互いに隣接する側面２２、２３は角部２６にて連結されている。また、側面２２、２４は互いに対向し、側面２３、２５は互いに対向する。ケース２において、底面２７から上面２１に向かう方向を充電装置１の上方向、すなわち上面と交差する第１方向とする。
【００３９】
第１ファン５は、図４に示すように、ケース２内に、角部２６と開口７１とに近接するとともに側面２２に近接して配置される。第１ファン５は、第１回転軸５ａを有する。また、第１ファン５が対向する側面２２の部分には、複数の通気窓からなる第１排気口２２ａが形成される。第１ファン５は、駆動されると、第１回転軸５ａの方向に第１冷却風を発生させる。第１冷却風は、第１排気口２２ａに向かい、第１排気口２２ａを介してケース２から排気される。
【００４０】
第２ファン６は、図４に示すように、ケース２内に、角部２６と開口７１とに近接するとともに側面２３に近接して配置される。第２ファン６は、第２回転軸６ａを有する。また、第２ファン６は、第２回転軸６ａの延長方向が第１ファン５の第１回転軸５ａの延長方向と交差するように配置される。第２ファン６が対向する側面２３の部分には、複数の通気窓からなる第２排気口２３ａが形成されている。第２ファン６は、駆動されると、第２回転軸６ａの方向に第２冷却風を発生させる。第２冷却風は、第２排気口２３ａに向かい、第２排気口２３ａを介してケース２から排気される。従って、複数のファン（第１ファン５及び第２ファン６）により充電装置１内の発熱素子の冷却効率を高めることができる。さらに、ファン５及び６をケース２の側面（具体的には側面２２及び２３）に沿って配置することで基板４０のケース２内での設置スペースを確保でき基板４０を有効活用することができる。特にケース２の側面を連結する角部近傍に設けることが効果的である。
【００４１】
ケース２には、側面２２と反対側の側面２４に、所定範囲に亘って複数の通気窓が吸気口２４ａとして形成される。従って、第１ファン５及び第２ファン６が駆動されると、吸気口２４ａから空気がケース２内に取りこまれ、取りこまれた空気は第１及び第２冷却風としてケース２の内部を冷却風路に沿って通過し、第１及び第２排気口２２ａ、２３ａを介してケース２の外部に排気される。なお、冷却風路の詳細については後述する。
【００４２】
充電回路部４は、ケース２内で、吸気口２４ａの近傍に配置された基板４０に、主に、ダイオード４１と、トランス４２と、ＦＥＴ４３と、温度検出素子４４と、充電制御部４５とが実装されて構成される。充電回路部４は、充電制御部４５の制御により、例えば商用交流電源Ｐから供給される電力を用いて端子７０を介して電池パック３を充電する。大電流且つ急速充電、いわゆる２Ｃ充電のために、単位時間あたり多量の電流を充電回路部４に流すと、ダイオード４１、トランス４２、ＦＥＴ４３は、発熱する傾向がある。これらの部品を発熱から保護して放熱を促すために、ダイオード４１及びＦＥＴ４３にそれぞれ放熱部材４６、４７を取り付けている。
【００４３】
また、ダイオード４１、トランス４２、及びＦＥＴ４３を、吸気口２４ａ近傍に配置して、吸気口２４ａからケース２内に導入される空気に直接晒されるようにしている。特に、トランス４２を冷却風路の最上流側、すなわち吸気口２４ａの近傍に配置している。
【００４４】
放熱部材４６は、熱伝導率の高い金属から形成され、図５に示すように、基板４０から上面２１に向けて、すなわち第１方向に延びてダイオード４１が固定される板状の第１放熱部４６Ａと、第１放熱部４６Ａの先端から上面２１と略平行に、放熱部材４７に向けて延びる板状の第２放熱部４６Ｂとからなる。第２放熱部４６Ｂが延びる方向は、第１方向に交差する方向、すなわち第２方向である。従って、放熱部材４６は、断面の形状が側面視で略Ｌ字形状に形成される。
【００４５】
放熱部材４７も、同様に、熱伝導率の高い金属から形成され、図５に示すように、基板４０から上面２１に向けて第１方向に延びてＦＥＴ４３が固定される板状の第１放熱部４７Ａと、第１放熱部４７Ａの先端から上面２１と略平行に、放熱部材４６に向けて第２方向に延びる板状第２放熱部４７Ｂとからなる。従って、放熱部材４７は、断面の形状が側面視で略Ｌ字形状に形成される。
【００４６】
図６に示すように、放熱部材４６、４７は、基板４０に実装されたときに、第１放熱部４６Ａと第１放熱部４７Ａとの各々の一端部が互いに離間して吸気口２４ａの近傍に配置される。また、第２放熱部４６Ｂ、４７Ｂがトランス４２を間に挟むようにトランス４２から規格で定まる所定距離を離して配置される。さらに、図５に示されているように、第２放熱部４６Ｂと第２放熱部４７Ｂとは、第１方向において、ダイオード４１及びＦＥＴ４３と上面２１との間に位置する。なお、放熱部材４６の第１及び第２放熱部４６Ａ、４６Ｂと、放熱部材４７の第１及び第２放熱部４７Ａ、４７Ｂとは、トランス４２と適切な絶縁距離をとるような寸法に形成されている。
【００４７】
また、放熱部材４６、４７は、基板４０に実装されると、基板４０とともに、吸気口２４ａからケース２内に取りこまれた空気の風路を画成すると共に、この風路内にダイオード４１、トランス４２、及びＦＥＴ４３を含むように配置される。
【００４８】
温度検出素子４４は、例えばサーミスタからなり、ケース２内部の温度を検出する。
【００４９】
充電制御部４５は、電池パック３の温度をモニタしつつ、充電回路部４による電池パック３の充電を制御すると共に、第１及び第２ファン５、６の回転を制御する。
【００５０】
充電装置１では、図７に示すように電池パック３が電池装着部７に取り付けられると、第１ファン５及び第２ファン６を駆動する。ファンの駆動により、ケース２内に第１冷却風及び第２冷却風を発生させて、吸気口２４ａから第１排気口２２ａ及び第２排気口２３ａまでの冷却風路を形成する。
【００５１】
冷却風路は、吸気口２４ａ近傍においては、放熱部材４６、４７の第１放熱部４６Ａ、４７Ａ及び第２放熱部４６Ｂ、４７Ｂと、基板４０とによって、図６に示すように、上面の一部が開口するダクト状に画成される。従って、第１冷却風及び第２冷却風は、第１放熱部４６Ａ、４７Ａの各々の吸気口２４ａに近い一端部側から、排気口２２ａ、２３ａに近い他端部側に向けて冷却風路内を進行する。
【００５２】
冷却風は、一般に、吸気口２４ａから排気口２２ａ、２３ａに向けて最短距離で通過する傾向がある。このため、第２放熱部４６Ｂが設けられていない場合、図８（ｂ）に示すように、冷却風の多くは、放熱部材４６の一端部から他端部に向かって流れずに放熱部材４６を超えて直接排気口２２ａ、２３ａに到達する。このため、放熱部材４６、４７間に配置したダイオード４１、トランス４２、及びＦＥＴ４３の傍を第１冷却風又は第２冷却風が通過せず、ダイオード４１、トランス４２、及びＦＥＴ４３を十分に冷却することができないことになる。
【００５３】
これに対し、本発明実施の形態では、第１放熱部４６Ａ、４７Ａの各々の先端部から第２方向に延びる第２放熱部４６Ｂ、４７Ｂによって、図８（ａ）に示すように、冷却風が、第１放熱部４６Ａを超えて排気口２２ａ、２３ａへと流れるのが阻止される。このため、冷却風は、第１放熱部４６Ａ、４７Ａの各々の一端部から他端部側に向けて流れるので、放熱部材４６、４７間に配置したダイオード４１、トランス４２、及びＦＥＴ４３の傍を通過して、ダイオード４１、トランス４２、及びＦＥＴ４３を十分に冷却することができる。
【００５４】
なお、図４、５、６に示す放熱部材４６、４７によって画成される冷却風路内のダイオード４１、トランス４２、及びＦＥＴ４３の配置は一例であって、第１冷却風及び第２冷却風が素子の傍らを通過するのであれば適宜の配置を取ることができる。また、冷却風は、第１ファン５及び第２ファン６に近接して設けた排気口２２ａ、２３ａを吸気口とし、吸気口２４ａを排気口として、これらファン５、６によって空気をケース２内に取りこむ構成としてもよい。但し、この場合には、冷却風を発熱素子に吹き付ける構成となるため、第１ファン５及び第２ファン６によってケース２外に風を排出する構成よりも冷却効果が低くなってしまうが、吸気口２４ａ（排気口として使用）付近では冷却風が集束されるため高い風量で吸気口２４ａ近傍に配置した発熱素子（トランス４２等）を冷却することができる。また、第１ファン５及び第２ファン６によって空気と共に粉塵が吸い込まれ排気口（２２ａ、２３ａ）に詰まってしまう可能性がある。従って、第１ファン５及び第２ファン６によってケース２外に風を排出する構成とすることで、発熱素子の冷却効率を高めることができると共に、排気口（２２ａ、２３ａ）の目詰まりを抑制することができる。
【００５５】
また、電池パック３を冷却するために、図７に示すダクト９０によって、開口７１と第１排気口２２ａ及び第２排気口２３ａとの間にも風路が形成される。ダクト９０によって電池パック３の冷却風路と充電装置１の冷却風路とを分けている。すなわち、電池パック３の吸気口から電池パック３内に取り込まれ、開口７１を介して充電装置１に取り込まれた空気は、ダクト９０の上側を通り第１排気口２２ａ及び第２排気口２３ａから排出される。一方、吸気口２４ａから充電装置１に取り込まれた空気はダクト９０によって電池パック３側に流れることなくダクト９０の下側を通り第１排気口２２ａ及び第２排気口２３ａから排出される。なお、図５においてダクト９０は省略している。
【００５６】
ここで、図９を参照しながら、第１の実施の形態による充電装置１及び充電装置１に接続される電池パック３及び３３の電気的構成について説明する。電池パック３及び電池パック３３は、互いに電池種が異なり、遮断素子、電池組の許容充電電流値及び内部抵抗（公称容量）等が異なるが、基本的構成、充電装置との接続関係及び充電装置１との通信方法等は同一である。このため、電池パック３を例にとって説明し、電池パック３３については相違点のみを説明する。図９は、充電装置１、電池パック３及び３３の電気的構成を示すブロック図を含む回路図であり、電池装着部７に電池パック３又は３３が装着されている状態を示している。
【００５７】
先に、電池パック３の電気的構成について説明する。電池パック３は、ハンマドリル、携帯用丸鋸等の電動工具に着脱可能に構成され、当該電動工具の駆動用電源として用いられる高容量（公称容量５Ａｈ以上）の電池パックである。図９に示されているように、電池パック３は、電池組３Ａと、接続端子部３Ｂ、保護ＩＣ３Ｃと、電池側電源回路３Ｄと、電池温度検出回路３Ｅと、第１遮断素子３Ｆと、電池側制御部３Ｇとを備えている。なお、電池容量は定格容量であってもよい。
【００５８】
電池組３Ａは、電池セル３ａを直列に４セル接続した構成である。本実施の形態において、例えば、電池セル３ａはリチウムイオン電池であり、公称電圧は３．６Ｖ、最大充電電圧は４．２Ｖであり、電池組３Ａとしての最大充電電圧は１６．８Ｖ（４．２Ｖ／セル×４セル）である。また、電池組３Ａの公称容量は６Ａｈ、許容充電電流値は１２Ａ（又は２Ｃ）程度であり、電動工具用の駆動電源としては高容量である。なお、許容充電電流値とは、電池組３Ａの劣化、故障の虞がなく充電可能な充電電流の最大値であり、１２Ａ（２Ｃ）は一例に過ぎず、それ以上であってもよい。例えば高性能の電池セルであれば１２Ａ（２Ｃ）以上の許容充電電流値でもよい。電池セル３ａは、本発明における「二次電池」の一例である。
【００５９】
接続端子部３Ｂは、プラス接続端子３ｂ及びマイナス接続端子３ｃを有している。プラス接続端子３ｂは、最も電位の高い電池セル３ａのプラス端子に第１遮断素子３Ｆを介して接続されている。マイナス接続端子３ｃは、最も電位の低い電池セル３ａのマイナス端子に接続されている。電池パック３が充電装置１の電池装着部７に装着された場合、プラス接続端子３ｂ及びマイナス接続端子３ｃのそれぞれは、充電装置１の複数の端子７０のうちの所定の端子に接続され、電池組３Ａと充電装置１とが接続される。電池装着部７及び端子７０は、本発明における「電池接続部」の一例である。
【００６０】
保護ＩＣ３Ｃは、４個の電池セル３ａのそれぞれの電圧を個別に監視し、その中の一セルでも通常状態ではない状態、例えば、過充電状態や過放電状態となった場合に異常信号を電池側制御部３Ｇに出力する。電池側電源回路３Ｄは、電池組３Ａの電圧を変圧し、その電力を電池側制御部３Ｇに供給する回路である。
【００６１】
電池温度検出回路３Ｅは、電池組３Ａの温度（電池温度）を検出する回路であり、電池組３Ａに隣接して設けられた図示せぬサーミスタ等の感温素子を備えている。電池温度検出回路３Ｅは、サーミスタ等の感温素子を用いて電池温度を検出し、当該検出温度を電圧信号に変換して電池側制御部３Ｇに出力する。
【００６２】
第１遮断素子３Ｆは、電池組３Ａ（電池セル３ａ）の保護のためにプラス接続端子３ｂと電池組３Ａとの間に設けられた、例えば、サーマルプロテクタ、ヒューズ等である。第１遮断素子３Ｆは、充電電流を遮断する条件を規定する遮断特性を有しており、当該遮断特性を満たしている場合、電池組３Ａ（電池セル３ａ）に充電電流が流れることを許容し、当該遮断特性を満たしていない場合に充電電流を遮断する。より具体的には、第１遮断素子３Ｆは、図１０に示されている第１遮断特性曲線Ａ（充電電流−周囲温度カーブ）を有している。第１遮断素子３Ｆは、本発明における「遮断手段」の一例である。
【００６３】
図１０は、第１遮断素子３Ｆが有する第１遮断特性曲線Ａを示す図である。第１遮断特性曲線Ａは、第１遮断素子３Ｆが開状態となり充電電流を遮断する状態と第１遮断素子３Ｆが閉状態で充電電流を許容する状態との境界を示す曲線であり、図１０のグラフ上において第１遮断特性曲線Ａよりも上の領域は、第１遮断素子３Ｆが開状態となり充電電流を遮断する領域である、すなわち、遮断特性を満たしていない領域である。なお、図１０に示されている周囲温度Ｔａ〜Ｔｅ及びＴ１〜Ｔ６は、Ｔ１＜Ｔａ＜Ｔ２＜Ｔｂ＜Ｔ３＜Ｔｃ＜Ｔ４＜Ｔｄ＜Ｔ５＜Ｔｅ＜Ｔ６を満たしており、充電電流Ｉ１〜Ｉ５は、Ｉ５＜Ｉ４＜Ｉ３＜Ｉ２＜Ｉ１を満たしている。
【００６４】
第１遮断素子３Ｆの第１遮断特性曲線Ａは、充電電流が大きくなるに従って、許容される周囲温度の最高値（許容最高温度）が低くなる、言い換えれば、周囲温度が高くなるに従って、許容される充電電流の最大値（許容最大電流値）が小さくなるように設定されている。
【００６５】
例えば、充電電流がＩ４の場合、許容最高温度はＴｄであり、周囲温度がＴｄに達するまでは充電電流を流すことが許容され、周囲温度がＴｄ以上となると充電電流は遮断される。言い換えれば、充電電流がＩ４の場合、許容最高温度はＴｄであり、周囲温度がＴｄに達するまでは遮断特性を満たした状態であり、周囲温度がＴｄ以上となると遮断特性を満たしていない状態となる。なお、本実施の形態における遮断特性を満たしている場合は、本発明における「所定条件を満たしている場合」の一例である。
【００６６】
一方、充電電流がＩ４よりも大きいＩ３の場合、許容最高温度は、充電電流Ｉ４の場合のＴｄよりも低いＴｃとなり、周囲温度がＴｃ以上となった場合、充電電流は遮断される。また、別の観点で見れば、周囲温度がＴｃの場合、許容最大電流値はＩ３であり、充電電流がＩ３以上となると充電電流は遮断される。一方、周囲温度がＴｃよりも高いＴｄとなると、許容最大電流値はＩ３よりも小さいＩ４となる。
【００６７】
なお、Ｔ６は、充電電流が流れていない場合であっても、第１遮断素子３Ｆが開状態となる周囲温度である。本実施の形態においては、第１遮断素子３Ｆは、電池組３Ａに接触して設置されており、周囲温度は電池温度と略同一となる。このため、第１遮断素子３Ｆは、充電電流を制限又は遮断する役割だけでなく、電池温度が所定値より高い場合に充電開始できないようにする役割も果たしている。
【００６８】
電池側制御部３Ｇは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、演算機能等を有するマイコンであり、情報通信ポート３Ｈを備えている。情報通信ポート３Ｈは、充電装置１に電池パック３が接続された場合に充電装置１の複数の端子７０のうちの所定の端子に接続される。電池側制御部３Ｇと充電装置１との間の通信は、情報通信ポート３Ｈを介して行われる。
【００６９】
電池側制御部３Ｇは、充電の際に情報通信ポート３Ｈから充電装置１に電池種を送信する。電池種は、電池パック３が有する特性による分類であり、充電装置１は、電池側制御部３Ｇから電池種を受信することによって、充電制御に必要な電池パック３の特性を特定することができる。電池種から特定可能な電池パック３の特性としては、例えば、電池組３Ａを構成する電池セル３ａのセル数、接続構成（直列数、並列数）、電池セル３ａの最大充電電圧、電池組３Ａの公称容量、電池パック３の第１遮断素子３Ｆが有する遮断特性（第１遮断特性曲線Ａ）、電池組３Ａ全体を適正に充電するための目標充電電圧（本実施の形態においては最大充電電圧と同一）、許容充電電流値、充電を終了させる判断基準となる終止電流値等である。本実施の形態において、電池パック３の電池種は、例えば、Ｃである。また、電池側制御部３Ｇは、保護ＩＣ３Ｃから異常信号が入力された場合には、充電装置１に情報通信ポート３Ｈを介して充電停止信号を出力する。
【００７０】
次に、電池パック３とは電池種の異なる電池パック３３について説明する。電池パック３３は、電池組３Ａとは特性の異なる電池組３３Ａを備えている。電池組３３Ａは、電池組３Ａと同一の公称容量（６Ａｈ）を有しているが、許容充電電流値は異なっており、例えば、１２Ａ（２Ｃ）以上である。電池セルのメーカや性能等によって許容充電電流値は異なるため、この電流値に限るものではない。電池パック３３は、電池組３Ａとは異なる許容充電電流値を有する電池組３３Ａを備えているため、第１遮断素子３Ｆとは遮断特性が異なる第２遮断素子３３Ｆを備えている。より具体的には、第２遮断素子３３Ｆは、図１１に示されている第２遮断特性曲線Ｂを有している。なお、本実施の形態において、電池パック３３の電池種は、例えば、Ｄであり、充電装置１は、電池パック３３が装着された場合、電池パック３３の電池側制御部３Ｇから電池種としてＤを受信することによって、電池パック３３の第２遮断素子３３Ｆの遮断特性、すなわち第２遮断特性曲線Ｂ、目標充電電圧等を特定することができる。第２遮断素子３３Ｆは、本発明における「遮断手段」の一例である。
【００７１】
図１１は、第２遮断素子３３Ｆが有する第２遮断特性曲線Ｂを示す図である。なお、図１１に示されている周囲温度Ｔ１〜Ｔ５及び充電電流Ｉ１〜Ｉ５は、図１０に示されている周囲温度Ｔ１〜Ｔ５及び充電電流Ｉ１〜Ｉ５と同一の値であり、周囲温度Ｔ５、Ｔ６及びＴｆ〜ｊは、Ｔ５＜Ｔｆ＜Ｔｇ＜Ｔｈ＜Ｔｉ＜Ｔｊ＜Ｔ６を満たしている。
【００７２】
図１１に示されているように第２遮断素子３３Ｆの第２遮断特性曲線Ｂは、図１０の第１遮断特性曲線Ａと同様に、充電電流が大きくなるに従って、許容最高温度が低くなっている。第２遮断素子３３Ｆ（第２遮断特性曲線Ｂ）においては、充電電流Ｉ１〜Ｉ５に対応する許容最高温度はそれぞれＴｆ〜Ｔｊであり、Ｔｆ〜Ｔｊのうちの最も低い許容最高温度であるＴｆであっても、Ｔ５及び第１遮断素子３Ｆ（第１遮断特性曲線Ａ）における充電電流Ｉ１〜Ｉ５のそれぞれに対応する許容最高温度Ｔａ〜Ｔｅよりも高い。
【００７３】
本実施の形態においては上述したように電池温度は周囲温度と略同一であり、一般に電池温度は、充電電流が大きくなるに従って且つ充電電流が流れている時間が長くなるに従って、高くなる傾向にある。上記に鑑みると、電池パック３の第１遮断素子３Ｆよりも許容最高温度が高い第２遮断素子３３Ｆを備える電池パック３３は、電池パック３と比較してより長時間、より大きな充電電流を流すことができる。例えば、電池パック３と電池パック３３とを充電電流Ｉ１で充電する場合で比較すると、電池パック３では電池温度（周囲温度）は、Ｔａ（＜Ｔｆ）までしか許容されないが、電池パック３３ではＴｆ（＞Ｔａ）まで許容される。このため、周囲温度Ｔａに達した場合、電池パック３では充電電流（Ｉ１）は遮断されるが、電池パック３３では遮断されず、その後も充電電流を流すことが可能である。このように、電池パック３３では充電電流Ｉ１を電池パック３よりも長時間流すことが可能である。
【００７４】
次に、充電装置１の電気的構成について説明をする。図９に示されているように、充電装置１は、電力供給回路４８と、補助電源回路５３と、スイッチング電源回路５４と、充電制御部４５と、電圧設定制御回路５５と、電流設定回路５６と、電流制御回路５７と、第１制御信号伝達部６１と、第２制御信号伝達部６２と、ファン部５８と、温度検出素子４４と、電圧検出回路５９と、表示回路６０とを備えており、電池パック３を装着した状態で電池パック３の電池組３Ａ（電池セル３ａ）を定電流定電圧制御により充電する。
【００７５】
定電流定電圧制御とは、充電が開始されると目標電流値を設定し、充電電流が目標電流値になるように充電電流を制御しながら充電し（定電流制御）、電池組３Ａ全体の電圧が所定の目標充電電圧に達した後は、充電電圧を当該目標充電電圧に保ちながら充電を継続し（定電圧制御）、定電圧制御下で充電電流が所定の終止電流値以下となった場合に充電を終了させる充電制御である。
【００７６】
電力供給回路４８は、電池パック３に電力を供給する回路であり、第１整流平滑回路５０と、スイッチング回路５１と、充電プラスライン４８Ａと、充電マイナスライン４８Ｂと、第２整流平滑回路５２とを備えている。
【００７７】
第１整流平滑回路５０は、全波整流回路５０Ａと平滑用コンデンサ５０Ｂとを備えており、商用交流電源Ｐから供給される交流電圧を全波整流回路５０Ａで全波整流し、平滑用コンデンサ５０Ｂで平滑して直流電圧を出力する。商用交流電源Ｐは、例えば、ＡＣ１００Ｖの外部電源等である。
【００７８】
スイッチング回路５１は、第１整流平滑回路５０に接続されており、トランス４２と、ＦＥＴ４３と、ＰＷＭ制御ＩＣ５１Ａとを備えている。ＰＷＭ制御ＩＣ５１Ａは、ＦＥＴ４３の駆動パルス幅を変え、ＦＥＴ４３は、当該駆動パルス幅に応じてスイッチングを行い、第１整流平滑回路５０からの直流出力をパルス列波形の電圧とする。パルス列波形の電圧はトランス４２の一次巻線に印加され、トランス４２によって降圧(若しくは昇圧)され第２整流平滑回路５２に出力される。
【００７９】
第２整流平滑回路５２は、２個のダイオード４１と、平滑用コンデンサ５２Ａと、放電用抵抗５２Ｂとを備えている。トランス４２の二次巻線から得られる出力電圧を整流及び平滑して直流電圧を出力する。当該直流電圧は、電池パック３のプラス接続端子３ｂ及びマイナス接続端子３ｃのそれぞれと接続される所定の端子（複数の端子７０）から出力されるように構成されている。
【００８０】
充電プラスライン４８Ａ及び充電マイナスライン４８Ｂは、電池パック３を充電する場合に充電電流が流れる電路である。充電プラスライン４８Ａは、電池パック３が電池装着部７に接続された状態で、プラス接続端子３ｂに接続される端子７０とトランス４２の二次巻線の一端とを接続する。充電マイナスライン４８Ｂは、電池パック３が電池装着部７に接続された状態で、マイナス接続端子３ｃに接続される端子７０とトランス４２の二次巻線の他端とを接続する。また、充電マイナスライン４８Ｂ上には、電流検出抵抗４８Ｃが設けられている。
【００８１】
電流検出抵抗４８Ｃは、電池パック３に流れる充電電流を検出するためのシャント抵抗であって、充電マイナスライン４８Ｂ上において第２整流平滑回路５２とＧＮＤとの間に設けられている。充電電流の検出は、電流検出抵抗４８Ｃの電圧降下分を電流制御回路５７で反転増幅し、充電制御部４５に入力することで行う。
【００８２】
補助電源回路５３は、充電制御部４５、後述のオペアンプ５５Ｅ、５７Ａ等の各種回路に安定化した基準電圧Ｖｃｃを供給するための定電圧電源回路である。補助電源回路５３は、第１整流平滑回路５０に接続されており、コイル５３ａ、５３ｂ及び５３ｃと、スイッチング素子５３Ａと、制御素子５３Ｂと、整流ダイオード５３Ｃと、３端子レギュレータ５３Ｄと、発振防止用コンデンサ５３Ｅ及び５３Ｆと、リセットＩＣ５３Ｇとを備えている。なお、リセットＩＣ５３Ｇは、充電制御部４５に対してリセット信号を出力し、充電制御部４５をリセットするＩＣである。
【００８３】
スイッチング電源回路５４は、ＰＷＭ制御ＩＣ５１Ａに電力を供給する回路であり、コイル５４ａと、整流ダイオード５４ｂと、平滑コンデンサ５４ｃとを有している。
【００８４】
充電制御部４５は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、演算部を備えたマイコンであり、Ａ／Ｄ入力ポート部４５Ａと、第１出力ポート部４５Ｂと、第２出力ポート部４５Ｃと、デジタル通信ポート部４５Ｄと、リセットポート部４５Ｅとを備えている。充電制御部４５は、Ａ／Ｄ入力ポート部４５Ａ及びデジタル通信ポート部４５Ｄに入力される各種信号を演算部で処理し、当該処理結果に基づく各種信号を第１出力ポート部４５Ｂ、第２出力ポート部４５Ｃ、デジタル通信ポート部４５Ｄから電流設定回路５６、ファン部５８等に出力して、充電対象となった電池パックの充電を制御する。
【００８５】
ＲＯＭには、充電制御に必要な各種制御プログラム、充電可能な複数種類の電池パックの電池種、当該電池種に対応する特性（上述した遮断特性、目標充電電圧等）、後述の図１４に示されているテーブルが記憶されている。充電制御部４５は、端子７０に接続された電池パックから電池種を受信し、受信した電池種から当該接続された電池パックの特性を特定する。
【００８６】
Ａ／Ｄ入力ポート部４５Ａは、電流制御回路５７、温度検出素子４４、電圧検出回路５９に接続されている。Ａ／Ｄ入力ポート部４５Ａには、電流制御回路５７から充電電流を示す電圧信号、温度検出素子４４からは充電回路部４の温度を示す電圧信号、電圧検出回路５９からは充電電圧を示す電圧信号が入力される。
【００８７】
第１出力ポート部４５Ｂは、複数のポートを有しており、当該複数のポートのそれぞれは、電流設定回路５６又はファン部５８に接続されている。充電制御部４５は、第１出力ポート部４５Ｂから目標電流値を設定するための信号を電流設定回路５６に、第１ファン５及び第２ファン６を制御するためのファン制御信号をファン部５８に出力する。
【００８８】
第２出力ポート部４５Ｃは、複数のポートを有しており、当該複数のポートのそれぞれは、表示回路６０又は第２制御信号伝達部６２に接続されている。充電制御部４５は、第２出力ポート部４５Ｃから表示回路を制御する信号を表示回路６０に、充電開始／停止を制御する信号を第２制御信号伝達部６２に出力する。
【００８９】
デジタル通信ポート部４５Ｄは、電池パック３が電池装着部７に接続された場合に電池パック３の情報通信ポート３Ｈと接続され、双方向に通信可能に構成されている。充電制御部４５は、デジタル通信ポート部４５Ｄを介して、充電制御に必要な電池パック３の情報、すなわち、電池温度、電池種を取得する。リセットポート部４５Ｅは、補助電源回路５３と接続されており、リセットＩＣ５３Ｇから出力されるリセット信号を受信する。デジタル通信ポート部４５Ｄは、本発明における「電池温度取得手段」の一例である。
【００９０】
電圧設定制御回路５５は、目標充電電圧を設定し、充電電圧が目標充電電圧になるように制御する回路である。電圧設定制御回路５５は、分圧抵抗５５Ａ〜５５Ｄと、オペアンプ５５Ｅと、ダイオード５５Ｆとを備えている。
【００９１】
分圧抵抗５５Ａ及び５５Ｂは、充電プラスライン４８ＡとＧＮＤとの間に直列に接続されており、分圧抵抗５５Ａ及び５５Ｂの接続点は、オペアンプ５５Ｅの反転入力端子に接続されている。充電プラスライン４８Ａに現れる充電電圧は、分圧抵抗５５Ａ及び５５Ｂによって分圧され、当該分圧値は、比較用電圧値としてオペアンプ５５Ｅの反転入力端子に出力される。
【００９２】
分圧抵抗５５Ｃ及び５５Ｄは、基準電圧ＶｃｃとＧＮＤとの間に直列に接続されており、分圧抵抗５５Ｃ及び５５Ｄの接続点は、オペアンプ５５Ｅの非反転入力端子に接続されている。基準電圧Ｖｃｃは、分圧抵抗５５Ｃ及び５５Ｄによって分圧され、当該分圧値は、目標充電電圧を設定するための基準値としてオペアンプ５５Ｅの非反転入力端子に出力される。
【００９３】
オペアンプ５５Ｅは、上述の比較用電圧値と基準値とを比較する素子であり、その出力端子は、ダイオード５５Ｆを介して第１制御信号伝達部６１に接続されている。
【００９４】
電流設定回路５６は、目標電流値を選択的に設定する回路であり、分圧抵抗５６Ａ〜５６Ｆを備えている。分圧抵抗５６Ａ及び５６Ｂは、基準電圧ＶｃｃとＧＮＤとの間に直列に接続されており、分圧抵抗５６Ｃ〜５６Ｆは、分圧抵抗５６Ａ及び５６Ｂの接続点５６ａと充電制御部４５の第１出力ポート部４５Ｂとの間に並列に接続されている。また、接続点５６ａは、電流制御回路５７に接続されており、接続点５６ａに現れる電圧（分圧値）は、目標電流値を設定する場合の基準値として電流制御回路５７に出力される。本実施の形態においては、分圧抵抗５６Ｃ〜５６Ｆに第１出力ポート部４５Ｂからロー信号を出力する、又は、出力しないことで、目標電流値をＩ１〜Ｉ５の５種類の電流値から選択的に設定することができる。電流設定回路５６は、本発明における「電流設定手段」の一例である。
【００９５】
詳細には、第１出力ポート部４５Ｂのいずれのポートからもロー信号を出力せず、基準電圧Ｖｃｃを分圧抵抗５６Ａ及び５６Ｂによって分圧した場合の接続点５６ａに現れる分圧値は、目標電流値をＩ１に設定する場合の基準値となる。本実施の形態においてＩ１は、例えば、１２Ａである。
【００９６】
また、第１出力ポート部４５Ｂの分圧抵抗５６Ｃと接続されているポートからロー信号を出力し、分圧抵抗５６Ｂ及び５６Ｃの並列抵抗と分圧抵抗５６Ａとで基準電圧Ｖｃｃを分圧した場合の接続点５６ａに現れる分圧値は、目標電流値をＩ２に設定する場合の基準値となる。本実施の形態においてＩ２は、例えば、１０Ａである。
【００９７】
同様に、第１出力ポート部４５Ｂの分圧抵抗５６Ｄと接続されているポートからロー信号を出力した場合の接続点５６ａに現れる分圧値は、目標電流値をＩ３に設定する場合の基準値となり、第１出力ポート部４５Ｂの分圧抵抗５６Ｅと接続されているポートからロー信号を出力した場合の接続点５６ａに現れる分圧値は、目標電流値をＩ４に設定する場合の基準値となり、第１出力ポート部４５Ｂの分圧抵抗５６Ｆと接続されているポートからロー信号を出力した場合の接続点５６ａに現れる分圧値は、目標電流値をＩ５に設定する場合の基準値となる。本実施の形態においては、例えば、Ｉ３は９Ａ、Ｉ４は８Ａ、Ｉ５は６Ａである。
【００９８】
なお、目標電流値として設定されるＩ１〜Ｉ５は、電池パック３の電池種（公称電圧、セル数等）によって異なる値が設定されるように構成してもよい。言い換えれば、電池パックの種類（電池種）が異なれば、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４及びＩ５の組み合わせも異なるようにしてもよい。また、分圧抵抗５６Ｃ〜５６Ｆに接続されている第１出力ポート部４５Ｂの４つのポートのうちの２以上のポートから同時にロー信号を出力するようにしてもよく、この場合には目標電流値として６種類以上を設定することが可能となる。
【００９９】
電流制御回路５７は、オペアンプ５７Ａ及び５７Ｂと、抵抗５７Ｃ〜５７Ｇと、ダイオード５７Ｈとを備えている。オペアンプ５７Ａの出力端子は、充電制御部４５のＡ／Ｄ入力ポート部４５Ａに接続され、反転入力端子は、電流検出抵抗４８Ｃに抵抗５７Ｃを介して接続され、非反転入力端子は、ＧＮＤに接続されている。オペアンプ５７Ｂの出力端子は、抵抗５７Ｇ及びダイオード５７Ｈを介して第１制御信号伝達部６１に接続され、反転入力端子は、抵抗５７Ｅを介してオペアンプ５７Ａの出力端子に接続され、非反転入力端子は、電流設定回路５６の接続点５６ａに接続されている。
【０１００】
電流制御回路５７は、オペアンプ５７Ａの反転入力端子に入力された充電電流に対応する比較用電圧をオペアンプ５７Ａで反転増幅させてオペアンプ５７Ｂの反転入力端子に入力し、当該比較用電圧と電流設定回路５６からオペアンプ５７Ｂの非反転入力端子に入力された目標電流値に対応する基準値とを比較し、当該比較結果に応じた電圧信号をオペアンプ５７Ｂの出力端子から出力することで充電電流を制御する。電流制御回路５７は、本発明における「電流制御手段」の一例である。また、充電制御部４５、電流設定回路５６及び電流制御回路５７は、本発明における「充電制御手段」の一例である。
【０１０１】
第１制御信号伝達部６１は、フォトカプラ６１Ａを備えている。フォトカプラ６１Ａは、電圧設定制御回路５５及び電流制御回路５７に接続されており、電圧設定制御回路５５のオペアンプ５５Ｅの出力端子及び電流制御回路５７のオペアンプ５７Ｂの出力端子から出力される信号に応じてＰＷＭ制御ＩＣ５１Ａに帰還信号を出力する。
【０１０２】
ファン部５８は、第１ファン５と、第２ファン６と、定電圧回路５８Ａと、第１ファン制御回路５Ａと、第２ファン制御回路６Ａとを備えている。定電圧回路５８Ａは、第２整流平滑回路５２の出力電圧を変換して第１ファン５及び第２ファン６に供給する回路である。第１ファン制御回路５Ａ及び第２ファン制御回路６Ａは、充電制御部４５の第１出力ポート部４５Ｂに接続されている。第１出力ポート部４５Ｂから出力されるファン制御信号に応じて、第１ファン制御回路５Ａは、第１ファン５の駆動／停止及び風量を制御し、第２ファン制御回路６Ａは、第２ファン６の駆動／停止及び風量を制御する。
【０１０３】
温度検出素子４４は、充電制御部４５のＡ／Ｄ入力ポート部４５Ａに接続されており、ケース２内部の温度、すなわち、充電回路部４の温度を検出し、当該検出された温度を示す電圧信号をＡ／Ｄ入力ポート部４５Ａに出力する。
【０１０４】
電圧検出回路５９は、充電電圧を検出する回路であり、分圧抵抗５９Ａ及び５９Ｂを備えている。分圧抵抗５９Ａ及び５９Ｂは、充電装置１の充電プラスライン４８ＡとＧＮＤとの間に直列に接続されており、分圧抵抗５９Ａ及び５９Ｂの接続点は、充電制御部４５のＡ／Ｄ入力ポート部４５Ａに接続されている。充電プラスライン４８Ａに現れる充電電圧は、分圧抵抗５９Ａ及び５９Ｂによって分圧され、当該分圧値は充電電圧を示す電圧信号として充電制御部４５のＡ／Ｄ入力ポート部４５Ａに入力される。充電制御部４５は、当該電圧信号を読み取ることで充電電圧を検出する。
【０１０５】
表示回路６０は、充電の状態を表示するための回路であり、ＬＥＤ６０Ａと、抵抗６０Ｂ及び６０Ｃを備えている。ＬＥＤ６０Ａは、抵抗６０Ｂ及び６０Ｃを介して充電制御部４５の第２出力ポート部４５Ｃに接続されている。充電制御部４５が第２出力ポート部４５Ｃの抵抗６０Ｂと接続されているポートからハイ信号を出力した場合、ＬＥＤ６０Ａは赤色に点灯し、第２出力ポート部４５Ｃの抵抗６０Ｃと接続されているポートからハイ信号を出力した場合、ＬＥＤ６０Ａは緑色に点灯し、第２出力ポート部４５Ｃの抵抗６０Ｂと接続されているポート及び抵抗６０Ｃと接続されているポートの両ポートからハイ信号を出力した場合には、ＬＥＤ６０Ａは橙色に点灯する。本実施の形態では、充電制御部４５は、電池パック３の未接続や充電待機時等の充電を行う前の状態ではＬＥＤ６０Ａを赤色に点灯させ、充電中にはＬＥＤ６０Ａを橙色に点灯させ、充電終了後にはＬＥＤ６０Ａの緑色を点灯させる。
【０１０６】
第２制御信号伝達部６２は、フォトカプラ６２Ａ及びＦＥＴ６２Ｂを備えている。フォトカプラ６２Ａは、ＰＷＭ制御ＩＣ５１Ａに起動／停止を制御する信号を伝達する。ＦＥＴ６２Ｂは、フォトカプラ６２Ａを構成する発光素子とＧＮＤとの間に接続されており、ＦＥＴ６２Ｂのゲートは第２出力ポート部４５Ｃに接続されている。充電制御部４５の第２出力ポート部４５ＣのうちのＦＥＴ６２Ｂに接続されているポートからハイ信号が出力されると、ＦＥＴ６２Ｂがオンし、フォトカプラ６２Ａがオンする。これにより、ＰＷＭ制御ＩＣ５１Ａが起動して充電が開始される。また、第２出力ポート部４５ＣのうちＦＥＴ６２Ｂに接続されるポートからロー信号を出力された場合は、ＦＥＴ６２Ｂがオフし、フォトカプラ６２Ａがオフする。これによりＰＷＭ制御ＩＣ５１Ａが停止し、充電が停止（終了）される。
【０１０７】
次に、充電装置１の充電制御部４５による充電制御について説明する。本実施の形態による充電装置１の充電制御部４５は、充電時間の短縮化を目的とした充電制御を行う、特に、高容量（公称容量５Ａｈ以上）の電池パックに対して、２Ｃ以上の充電電流で充電する、いわゆる、２Ｃ充電を行うことで、充電時間を短縮する制御を行う。
【０１０８】
従来の充電装置においては、充電時間を短縮すべく、高容量の電池パックを公称容量に対して比較的大きな充電電流（２Ｃ以上の充電電流）で充電しようとした場合、充電対象となっている電池パックの遮断素子が短時間で動作し、充電が中断されるため、結果として充電時間が長時間化してしまうという問題があった。
【０１０９】
上記問題点に鑑みて、本実施の形態では、電池パックの公称容量（５Ａｈ以上）に対して２Ｃ以上の充電電流（公称容量が５Ａｈの場合は１０Ａ以上、６Ａｈの場合は１２Ａ以上、すなわち１０Ａ以上）で充電を開始するとともに、電池パックが有する遮断素子の遮断特性（遮断特性曲線）を考慮して当該遮断素子が動作しない範囲（遮断特性を満たす範囲、図１０及び図１１の遮断特性曲線よりも下の領域）において、できるだけ大きな充電電流で充電するように順次、目標電流値を変更しながら充電する制御を行う。また、上記制御に加え、高容量の電池パックの公称容量に対して２Ｃ以上の充電電流で充電を開始し、２Ｃ以上の充電電流を流しても、充電対象となっている電池パックの遮断素子が動作しない場合は、充電開始から充電電圧が目標充電電圧に達するまで２Ｃ以上の充電電流で充電し、充電時間を短縮する制御を行う。なお、充電時間の短縮と充電電流に起因する電池パックの劣化、故障とのバランスを考慮すると、充電電流は２Ｃ以上３Ｃ以下（又は１０Ａ以上１５Ａ以下）がより好ましい。但し、上限は３Ｃ以下に限るものではなく、電池セルのメーカや性能により異なるため、３Ｃ（１５Ａ）以上であってもよい。また、充電装置１は５Ａｈ以上の電池パックを２Ｃ（１０Ａ）以上の充電電流で充電可能に加え、５Ａｈ未満の電池パックについても２Ｃ以上の充電電流で充電可能である。従って、従来の電池パックも充電時間を短縮することができる。更に、充電装置１は直列に４セル接続した電池パックだけでなく、異なる電圧（直列に５セル以上、３セル以下）の電池パックも充電可能である。この場合、電圧設定制御回路５５は、異なる電圧を有する電池パックに対応できるよう複数の目標充電電圧を設定可能に構成すればよい。
【０１１０】
次に、図１２乃至図１４を参照しながら充電装置１による充電処理の一例について説明する。図１２及び図１３は、充電装置１の充電制御部４５による充電処理を示すフローチャートである。図１４は、充電制御部４５が電池パック３を充電する場合に用いる目標電流値を決定するためのテーブルである。
【０１１１】
充電装置１を商用交流電源Ｐに接続すると、図１２に示されているように、Ｓ１にて、充電制御部４５が充電制御を開始し、Ｓ２にて、充電待機状態であることを示すため表示回路６０を赤色に点灯させる。表示回路６０を赤色に点灯させるには、第２出力ポート部４５Ｃの複数のポートのうちの抵抗６０Ｂに接続されているポートからハイ信号を出力し、ＬＥＤ６０Ａを赤色に点灯させる。
【０１１２】
Ｓ２において、ＬＥＤ６０Ａを赤色に点灯させた後に、Ｓ３にて、電池装着部７（端子７０）に電池パックが装着されているか否かを判断する。電池パックが装着されているか否かの判断は、電池パックの電池側制御部３Ｇと充電制御部４５とが情報通信ポート３Ｈ及びデジタル通信ポート部４５Ｄを介して通信を行うことによって判別する。電池パックが装着されていない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、Ｓ２に戻る。すなわち、電池パックが装着されるまでＳ２及びＳ３を繰り返しながら充電待機状態を維持する。
【０１１３】
Ｓ３にて、電池装着部７に電池パックが装着されていると判断した場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、Ｓ４において電池種を判別する。電池種の判別は、電池パックとの通信によって行われる。本実施の形態においては、電池パック３が電池装着部７（端子７０）に装着された場合、充電制御部４５は、電池種としてＣを受信し、電池パック３３が装着された場合は、電池種としてＤを受信する。なお、本実施の形態においては、電池パックとの通信によって電池種を判別したが、電池パックに電池種判別のための判別抵抗が設けられている場合には、充電装置に当該判別抵抗と接続可能な判別端子を設け、当該判別抵抗の抵抗値を読み取ることで電池種を判別する構成であってもよい。
【０１１４】
Ｓ４にて、電池種を判別した後は、Ｓ５において目標電流値をＩ１に設定し、Ｓ６にて、２Ｃ以上の充電電流、すなわち、Ｉ１で充電を開始する。充電開始は、第２出力ポート部４５Ｃの複数のポートのうちの第２制御信号伝達部６２のＦＥＴ６２Ｂと接続されたポートからハイ信号を出力し、ＰＷＭ制御ＩＣ５１Ａを稼動状態にすることによって行われる。
【０１１５】
Ｓ６において充電が開始されると、Ｓ７にて、充電中であることを示すため表示回路６０を橙色に点灯させる。表示回路６０を橙色に点灯させるには、第２出力ポート部４５Ｃの複数のポートのうちの抵抗６０Ｂと接続されているポート及び抵抗６０Ｃと接続されているポートの両ポートからハイ信号を出力し、ＬＥＤ６０Ａを橙色に点灯させる。
【０１１６】
また、Ｓ７にて、表示回路６０を橙色に点灯させるとともに、Ｓ８にて、第１及び第２ファン５、６を駆動させる。第１及び第２ファン５、６の駆動は、第１出力ポート部４５Ｂから第１ファン制御回路５Ａ及び第２ファン制御回路５Ｂにファン制御信号を出力することで行われる。第１及び第２ファン５、６は、第１及び第２冷却風を発生させ、空気が吸気口２４ａを介してケース２内に取りこまれる。これにより、第１及び第２排気口２２ａ、２３ａに向かう充電装置１の冷却風路が形成される。また、開口７１から第１及び第２排気口２２ａ、２３ａに向かう電池パックの冷却風路も形成される。
【０１１７】
第１及び第２ファン５、６の駆動の後、Ｓ９にて、電池種がＣであるか否かを判断する。電池種がＣである場合（Ｓ９：Ｙｅｓ）、充電装置１には電池パック３が接続されていると判断し、Ｓ１０にて、電池温度（周囲温度）に応じた目標電流値を図１４に示されているテーブルに従って再設定（変更）する。なお、電池温度の検出は、電池種の判別と同様に電池パック３との通信によって行われる。
【０１１８】
図１４に示されているテーブルは、第１遮断素子３Ｆが動作しない範囲内（充電電流を遮断しない範囲内、遮断特性を満たす範囲）において、できるだけ大きな充電電流で充電するために、第１遮断素子３Ｆが有する遮断特性すなわち第１遮断特性曲線Ａを考慮して定められた、電池温度と目標電流値との対応表である。
【０１１９】
図１４に示されているように、電池温度（周囲温度）がＴ１未満の場合は、目標電流値はＩ１に再設定（変更）される。図１０に示されているように、Ｔ１は、第１遮断特性曲線Ａにおける充電電流Ｉ１に対応する許容最高温度Ｔａよりも僅かに低い値である。また、電池温度がＴ１以上Ｔ２未満の場合は、目標電流値はＩ２に変更される。Ｔ２は、第１遮断特性曲線Ａにおける充電電流Ｉ１に対応する許容最高温度Ｔａと充電電流Ｉ２に対応する許容最高温度Ｔｂとの間の温度であり（Ｔａ＜Ｔ２＜Ｔｂ）、Ｔｂよりも僅かに低い値である。
【０１２０】
なお、第１遮断特性曲線Ａに従うと、電池温度がＴａに達するまでは、充電装置１が設定可能な目標電流値のうちの最大の電流値であるＩ１を目標電流値とすることができるが、充電電流Ｉ１が流れている状態で電池温度がＴ１よりも僅かに上昇しＴａに達すると、第１遮断素子３Ｆが開状態となり充電電流が遮断され充電が中断されてしまうため、電池温度がＴａよりも僅かに低いＴ１に達した時点で目標電流値をＩ１よりも低いＩ２に変更することとしている。これにより、第１遮断素子３Ｆが充電電流を遮断することを確実に回避することができる。
【０１２１】
また、図１４に示されているように電池温度がＴ２以上Ｔ３未満の場合は、目標電流値はＩ３に設定され、Ｔ３以上Ｔ４未満の場合は、目標電流値はＩ４に設定され、Ｔ４以上の場合は、目標電流値はＩ５に設定される。上記のＴ１及びＴ２が定められた趣旨と同趣旨により、Ｔ３は、Ｔｂ＜Ｔ３＜Ｔｃを満たすように決定され、Ｔ４は、Ｔｃ＜Ｔ４＜Ｔｄを満たすように決定され、Ｔ５は、Ｔｄ＜Ｔ５＜Ｔｅを満たすように決定されている。Ｔ１〜Ｔ５を上記のように定め、現在設定されている目標電流値（充電電流）に対応する許容最高温度よりも僅かに低い温度で順次、目標電流値（充電電流）をより小さい値に変更することで、第１遮断素子３Ｆが動作しない範囲において、できるだけ大きな充電電流で充電することができ、且つ、第１遮断素子３Ｆが開状態となることを確実に回避し、充電を継続することができる。これにより、高容量の電池パックの充電時間を短縮することがきる。なお、Ｉ１は、本発明における「第１電流値」の一例である。また、Ｉ１を「第１電流値」とした場合には、Ｉ２は、本発明における「第２電流値」の一例、Ｉ３は、本発明における「第３電流値」の一例である。また、Ｔ１は、本発明における「第１温度閾値」の一例である。また、Ｔ１を「第１温度閾値」とした場合には、Ｔ２は、本発明における「第２温度閾値」の一例、Ｔａは、本発明における「第１電池温度」の一例、Ｔｂは、本発明における「第２電池温度」の一例である。
【０１２２】
図１２に戻り、Ｓ１０で上述のように目標電流値が再設定（変更）された後は、Ｓ１１にて、満充電に達したか否かを判別する。満充電の判別は、例えば、リチウムイオン電池を充電する方法として一般的な定電流定電圧制御における定電圧制御下において、充電電流が所定の終止電流値以下にまで降下した時を満充電と判断すればよい。但し、満充電を判別する方法はこれに限るものではない。
【０１２３】
満充電であると判断された場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、Ｓ１３にて、充電を終了する。充電停止の処理は、第２出力ポート部４５Ｃの複数のポートのうちのＦＥＴ６２Ｂに接続されているポートからロー信号を出力し、ＰＷＭ制御ＩＣ５１Ａを停止することによって行われる。
【０１２４】
一方、満充電でないと判断された場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、Ｓ１２にて、電池温度がＴ５以上であるか否かを判別する。Ｔ５は、充電電流Ｉ５で充電を行っている状態においては、通常、達することのない、電池組３Ａにとっては充電に適しない高い温度であるものとし、電池温度がＴ５以上の達した場合、充電を停止すべくＳ１３において、充電停止の処理を行う。
【０１２５】
Ｓ１２において、電池温度がＴ５以上でないと判断された場合は、Ｓ１０に戻り、再度、電池温度に応じた目標電流値に変更される。すなわち、Ｓ１１で満充電であると判断されるか、又は、Ｓ１２で電池温度がＴ５以上であると判断されるまで、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２を繰り返しながら、電池温度が設定されている目標電流値に対応する許容最高温度よりも僅かに低い温度に達する毎に、順次、目標電流値が段階的により低い電流値に変更されながら、定電流定電圧制御で電池パック３は充電される。なお、電池温度が降下した場合にも、降下した後の電池温度に応じて目標電流値は変更される。例えば、電池温度がＴ３以上Ｔ４未満の範囲からＴ２以上Ｔ３未満の範囲に降下した場合には、目標電流値はＩ４からＩ４よりも大きいＩ３に変更される。
【０１２６】
Ｓ９に戻り、電池種がＣでない、すなわち電池種がＤであると判断された場合（Ｓ９：Ｎｏ）、電池パック３３が充電装置１に装着されていると判断し、Ｓ１１、Ｓ１２の処理に進む。すなわち、Ｓ１０における遮断特性を考慮した目標電流値の変更処理を行わない。これは、電池パック３３が備える第２遮断素子３３Ｆにおいては、図１１に示されているように、電池温度がＴｆ以下の範囲であれば、充電装置１が設定可能な目標電流値Ｉ１〜Ｉ５のいずれであっても充電電流を遮断することがなく、第２遮断素子３３Ｆが動作しない範囲において、充電開始から充電電圧が目標充電電圧に達するまで、設定可能な目標電流値のうちの最大の電流値Ｉ１で充電可能であり、目標電流値を変更する必要がないからである。
【０１２７】
なお、電池パック３３の第２遮断素子３３Ｆは、Ｔｆ以下の範囲であれば、充電電流を遮断することはないが、電池パック３３の劣化、故障の抑制のため、Ｔｆよりも低いＴ５以上となった場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、充電を終了する。このように、電池パック３３が充電装置１に装着された場合には、Ｓ９、Ｓ１１、Ｓ１２を繰り返しながら電池温度がＴ５以上とならない限りにおいて、２Ｃの充電電流すなわちＩ１で充電開始から充電電圧が目標充電電圧に達するまで充電される。
【０１２８】
Ｓ１３で充電終了の処理が行われた後は、図１３に示されるように、Ｓ１４にて、充電終了状態であることを示すため表示回路６０を緑色に点灯させる。表示回路６０を緑色に点灯させるには、第２出力ポート部４５Ｃの複数のポートのうちの抵抗６０Ｃに接続されているポートからハイ信号を出力し、ＬＥＤ６０Ａを緑色に点灯させる。
【０１２９】
Ｓ１４にて、表示回路６０を緑色に点灯させた後は、Ｓ１５にて、電池温度が４０度以上であるか否かを判別する。電池温度が４０度以上であれば（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、第１及び第２ファンの駆動を継続しながらＳ１５を繰り返し、電池温度が４０度未満となるまで、電池パック３の冷却を継続する。
【０１３０】
電池温度が４０度未満となった場合、（Ｓ１５：Ｎｏ）、Ｓ１６にて、充電回路部４の温度が４０度以上であるか否かを判別する。充電回路部４の温度の検出は、温度検出素子４４からＡ／Ｄ入力ポート部４５Ａに出力された充電回路部４の温度を示す電圧信号を読み取ることで行う。充電回路部４の温度が４０度以上であれば（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、Ｓ１５に戻り、Ｓ１５、Ｓ１６を繰り返しながら充電回路部４の温度が４０度未満となるまで、第１及び第２ファンの駆動を継続して、充電回路部４の冷却を継続する。充電回路部４の温度が４０度未満となると（Ｓ１６：Ｎｏ）、Ｓ１７にて、第１及び第２ファン５、６の駆動を停止する。
【０１３１】
Ｓ６〜１３において電池パック３又は３３の充電が行われているとき、ケース２内では、吸気口２４ａから第１及び第２排気口２２ａ、２３ａに向かう風路が形成される。ダイオード４１、トランス４２、ＦＥＴ４３は、吸気口２４ａの近傍に配置されているので、吸気口２４ａから吸い込まれた直後の温められる前の空気を冷却風として冷却されるので、効率良く冷却される。
【０１３２】
また、放熱部材４６、４７が、ダイオード４１、トランス４２、ＦＥＴ４３を風路内に含むように風路を画定するので、冷却が必要なダイオード４１、トランス４２、ＦＥＴ４３を効率的に冷却できる。さらに、ダイオード４１とＦＥＴ４３とは放熱部材４６、４７にそれぞれ取り付けられているので、ダイオード４１とＦＥＴ４３とは、放熱部材４６、４７に沿って流れる冷却風に晒されて効率良く冷却される。さらに、トランス４２は放熱部材４６、４７で画定した風路の最上流側（吸気口２４ａの近傍）に位置するため、温められる前の空気によって効率良く冷却される。
【０１３３】
充電処理の説明に戻り、Ｓ１７で第１及び第２ファン５、６の駆動を停止した後は、Ｓ１８で電池パックが充電装置１から離脱されたか否かを判断する。離脱されていないと判断した場合（Ｓ１８：Ｎｏ）、Ｓ１８を繰り返しながら、電池パックが充電装置１から離脱されるまで、充電終了状態を維持する。一方、離脱されたと判断した場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、Ｓ２に戻り、再度、電池パックが充電装置１に装着されるまで充電待機状態が維持される。このように、本実施の形態の充電装置１によれば、商用交流電源Ｐから直接、高容量（５Ａｈ以上）の電池パック３又は３３を大電流（２Ｃ以上又は１０Ａ以上）で充電することができ、充電時間を短縮することができる。
【０１３４】
次に、図１５（ａ）及び（ｂ）を参照しながら、上記の充電処理を行った場合の、電池パック３及び３３の電池温度、充電電圧、充電電流の時間変化について説明する。図１５（ａ）及び（ｂ）は、充電装置１による充電制御を行った場合の電池温度、充電電圧、充電電流の時間変化を示すタイムチャートである。
【０１３５】
図１５（ａ）に示されているように、本実施の形態による充電装置１で電池パック３を充電した場合、時刻ｔ０にて、充電制御部４５によって目標電流値がＩ１（本実施の形態においては、１２Ａ）、すなわち、電池パック３の公称容量６Ａｈに対して２Ｃの充電電流に設定され（Ｓ５に相当）、充電電流Ｉ１で充電が開始される（Ｓ６に相当）。充電が開始されると、電池パック３は、定電流制御にて、充電電流がＩ１に維持された状態で、充電される（Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１及びＳ１２の繰り返しに相当）。時刻ｔ０以降、充電に伴い、電池温度及び充電電圧は上昇していき、時刻ｔ１にて、電池温度がＴ１に達する。
【０１３６】
時刻ｔ１にて、電池温度がＴ１に達すると、充電制御部４５によって目標電流値はＩ１からＩ２に変更（再設定）され、充電電流はＩ１からＩ２に降下する（Ｓ１０に相当）。充電電流がＩ２に降下した後は、定電流制御にて充電電流はＩ２に維持された状態で、充電が継続される（Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１及びＳ１２の繰り返しに相当）。充電電圧は、時刻ｔ１にて、充電電流の降下に伴い一度降下するが、時刻ｔ１以降は充電継続に伴い再び上昇する。また、電池温度は、時刻ｔ１以降、上昇していき、時刻ｔ２にて、Ｔ２に達する。
【０１３７】
時刻ｔ２にて、電池温度がＴ２に達すると、充電制御部４５によって目標電流値はＩ２からＩ３に変更（再設定）され、充電電流はＩ２からＩ３に降下する（Ｓ１０に相当）。充電電流がＩ３に降下した後は、定電流制御にて充電電流はＩ３に維持された状態で、充電が継続される（Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１及びＳ１２の繰り返しに相当）。充電電圧は、時刻ｔ２にて、充電電流の降下に伴い再び降下するが、時刻ｔ２以降は充電継続に伴いさらに上昇する。また、電池温度は、時刻ｔ２以降、さらに上昇していき、時刻ｔ３にて、Ｔ３に達する。
【０１３８】
時刻ｔ３にて、電池温度がＴ３に達すると、充電制御部４５によって目標電流値はＩ３からＩ４に変更（再設定）され、充電電流はＩ３からＩ４に降下する（Ｓ１０に相当）。充電電流がＩ４に降下した後は、定電流制御にて充電電流はＩ４に維持された状態で、充電が継続される（Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１及びＳ１２の繰り返しに相当）。充電電圧は、時刻ｔ３にて、充電電流の降下に伴い再び降下するが、時刻ｔ３以降は充電継続に伴いさらに上昇していき、時刻ｔ５にて、所定の目標充電電圧に達する。充電電圧が目標充電電圧に達すると、充電制御部４５によって定電圧制御に移行され、時刻ｔ５以降、充電電圧は目標充電電圧に維持された状態で充電が継続される（Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１及びＳ１２の繰り返しに相当）。一方、電池温度は、時刻ｔ３以降、さらに上昇していくが、時刻ｔ５においては、目標電流値の変更に用いられる次の温度閾値であるＴ４には達していない。
【０１３９】
定電圧制御に移行された時刻ｔ５以降、充電電圧が目標充電電圧に維持された状態で充電が継続されるが、充電電流は低下していくとともに、電池温度も充電電流の低下及び第１ファン５及び第２ファン６の駆動に起因して低下していく（Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１及びＳ１２の繰り返しに相当）。その後、時刻ｔ７にて、充電電流が所定の終止電流値以下となると、充電制御部４５によって満充電であると判断され（Ｓ１０：Ｙｅｓに相当）、充電は終了される（Ｓ１３に相当）。なお、図１５（ａ）では充電電圧（電池電圧）とは無関係に電池温度が所定値に達した時点で充電電流を切り替えている。
【０１４０】
図１５（ｂ）に示されているように、本実施の形態による充電装置１で電池パック３３を充電した場合、時刻ｔ０にて、充電制御部４５によって目標電流値がＩ１（本実施の形態においては、１２Ａ）、すなわち、電池パック３３の公称容量６Ａｈに対して２Ｃの充電電流に設定され（Ｓ５に相当）、充電電流Ｉ１で充電が開始される（Ｓ６に相当）。電池パック３３が充電される場合、電池パック３が充電される場合とは異なり、電池温度に応じた目標電流値の変更は行われず（Ｓ９：Ｎｏ、Ｓ１０の処理は行わない）、充電開始から充電電圧が目標充電電圧に達するまで（定電流制御の間）、常に、充電電流はＩ１に維持された状態で充電される（Ｓ９、Ｓ１１及びＳ１２の繰り返しに相当）。これは上述したように、電池パック３及び３３はともに公称容量６Ａｈであるが、許容充電電流値が互いに異なり、且つ、遮断特性の異なる遮断素子を有しているためである。電池温度及び充電電圧は共に、時刻ｔ０以降、充電に伴って上昇していき、時刻ｔ４にて、所定の目標充電電圧に達する。
【０１４１】
充電電圧が目標充電電圧に達した時刻ｔ４以降、充電電圧が目標充電電圧に維持された状態で充電が継続されるが、充電電流は低下していくとともに、電池温度も充電電流の低下及び第１ファン５及び第２ファン６の駆動に起因して低下していく（Ｓ９、Ｓ１１及びＳ１２の繰り返しに相当）。その後、時刻ｔ６にて、充電電流が所定の終止電流値以下となると、充電制御部４５によって満充電であると判断され（Ｓ１０：Ｙｅｓに相当）、充電は終了される（Ｓ１３に相当）。
【０１４２】
このように、電池パック３３の充電は、充電開始から定電圧制御に移行するまで２Ｃの充電電流で行われるため、電池パック３３の充電終了は、電池パック３の充電終了時刻ｔ７よりも早い時刻の時刻ｔ６となっている。なお、本実施の形態においては、時刻ｔ０〜時刻ｔ６までの時間、すなわち充電装置１による電池パック３３の充電時間は略３０分であり、時刻ｔ０〜時刻ｔ７までの時間、すなわち、充電装置１による電池パック３の充電時間は略４０分である。
【０１４３】
ここで、従来の充電装置による充電制御を行った場合の電池パックの電池温度、充電電圧、充電電流の時間変化について説明する。図１５（ｃ）は、従来の充電装置による充電制御を行った場合の電池温度、充電電圧、充電電流の時間変化を示すタイムチャートである。
【０１４４】
図１５（ｃ）に示されているように、従来の充電装置においては、本実施の形態で行っている充電対象となった電池パックの遮断素子が有する遮断特性（遮断特性曲線）を考慮した充電電流の切替制御を行っていない（図１２のＳ１０に相当する処理を行っていない）。また、従来の充電装置においては、充電電流を２Ｃ以上で充電すると遮断素子が短時間で動作し、充電が中断又は終了してしまうため、充電電流を２Ｃ未満としている。すなわち、従来の充電装置においては遮断素子が動作しないように充電電流を８Ａとしている。図１５（ｃ）は、従来の充電装置を用いて、本実施の形態の電池パック３及び３３と同一の公称容量の電池パックを、例示的に８Ａ（２Ｃ未満の充電電流）で充電する場合を示している。
【０１４５】
従来の充電装置においては、時刻ｔ０で充電が開始されると、目標充電電圧に達する時刻はｔ７、充電終了時刻はｔ８であり、充電時間は略４５分である。充電装置１と従来の充電装置とを同一容量の電池パックに対する充電時間で比較すると、充電装置１で電池パック３３を充電する場合は略３０分、充電装置１で電池パック３を充電する場合は略４０分、従来の充電装置における充電時間は略４５分である。このように、充電装置１による電池パック３の充電時間及び電池パック３３の充電時間はともに、従来の充電装置における充電時間よりも短くなっている。
【０１４６】
このように、本発明の第１の実施の形態における充電装置１は、電池セル３ａを有する電池組３Ａを備える電池パック３を商用交流電源Ｐから直接充電可能であり、公称容量が６Ａｈ（５Ａｈ以上）の電池パック３を２Ｃの充電電流（好ましくは２Ｃ以上３Ｃ以下の充電電流）で充電可能に構成されている。言い換えれば、公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の該電池パックを２αＡ以上の充電電流（好ましくは２α以上３α以下の充電電流）で充電可能に構成されている。このため、略３０分程度という短時間で高容量の電池パックを充電することができる。
【０１４７】
また、充電装置１は、遮断特性を満たしている場合、電池セル３ａに充電電流が流れることを許容し、遮断特性を満たしていない場合、充電電流を遮断する第１遮断素子３Ｆ（第２遮断素子３３Ｆ）を備える電池パック３（電池パック３３）を充電可能である。さらに、電池パック３（電池パック３３）と接続可能な複数の端子７０と、第１遮断素子３Ｆ（第２遮断素子３３Ｆ）の遮断特性すなわち、第１遮断特性曲線Ａ（第２遮断特性曲線Ｂ）を特定し、遮断特性を満たすように充電制御を行う充電制御部４５を備えている。このため、第１遮断素子３Ｆ（第２遮断素子３３Ｆ）によって充電電流が遮断されず、充電が中断又は終了することがない。これにより、高容量の電池パック３（電池パック３３）に対して２Ｃの充電電流で充電することができ、高容量の電池パック３（電池パック３３）を短時間で充電することができる。
【０１４８】
また、本実施の形態では、電池パック３（電池パック３３）の遮断特性は、充電電流が電池セル３ａの電池温度と対応する許容最大電流値よりも小さい場合に満たされ、充電装置１は、電池パック３（電池パック３３）の電池温度を取得する充電制御部４５と、複数の電流値（Ｉ１〜Ｉ５）のうちから一の電流値を設定可能な電流設定回路５６と、設定された当該一の電流値で電池パック３（電池パック３３）を充電するように充電電流を制御する電流制御回路５７と、を有しており、充電制御部４５は、電池温度に基づいて、設定可能なＩ１〜Ｉ５のうちで電池温度に対応する許容最大電流値よりも小さい電流値の中で最大の電流値で電池パック３（電パック３３）を充電するように充電電流を制御している。なお、本実施の形態においては、図１２に示されているＳ９：Ｎｏの場合、すなわち、充電対象が電池パック３３の場合は、遮断特性に応じた充電電流の切替制御（Ｓ１０）を行っていないが、電池パック３３に対して当該充電電流の切替制御（Ｓ１０）を行ってもよい。
【０１４９】
上記構成によると、例えば、設定可能な複数の電流値（Ｉ１〜Ｉ５）のうちの許容最大電流値よりも小さい電流値が、Ｉ２〜Ｉ５である場合には、Ｉ２〜Ｉ５の中で最大の電流値Ｉ２で電池パック３（電池パック３３）を充電することができる。このため、充電時間をより短縮することができる。
【０１５０】
また、本実施の形態では、電池パック３（電池パック３３）の遮断特性における許容最大電流値は、電池温度が高くなるに従って、より小さくなっており、充電制御部４５は、電池温度が高くなるに従って、該充電電流をより小さくする。すなわち、充電装置１では、第１遮断素子３Ｆ（第２遮断素子３３Ｆ）が有する遮断特性に応じて、充電電流を変更することができため、第１遮断素子３Ｆ（第２遮断素子３３Ｆ）による充電電流の遮断を確実に回避することができる。これにより、充電時間を確実に短縮することができる。
【０１５１】
また、本実施の形態では、充電制御部４５は、Ｉ１で充電している場合、電池温度がＴ１以上となると、Ｉ１よりも小さいＩ２で充電するように充電電流を制御している。さらに、Ｔ１は、対応する許容最大電流値がＩ１である電池温度すなわちＴａよりも低く設定されている。これにより、第１遮断素子３Ｆ（第２遮断素子３３Ｆ）による充電電流の遮断をより確実に回避することができる。
【０１５２】
より詳細には、Ｔａに対応する許容最大電流値はＩ１であり、Ｉ１で充電を行っている場合は、電池温度がＴａに達すると第１遮断素子３Ｆによって充電電流は遮断されるが、上記構成により、Ｔａよりも低いＴ１に電池温度が達するとＩ１からより小さいＩ２に変更するため、遮断素子による充電電流の遮断をより確実に回避することができる。
【０１５３】
また、本実施の形態では、充電制御部４５は、Ｉ２で充電している場合、電池温度がＴ１よりも高いＴ２以上となると、Ｉ２よりも小さいＩ３で充電するように充電電流を制御している。さらに、Ｔ２は、対応する許容最大電流値がＩ２である電池温度すなわちＴｂよりも低く、且つ、Ｔ２よりも高く設定されている。これにより、第１遮断素子３Ｆによる充電電流の遮断をより確実に回避するとともにより充電時間を短縮することができる。
【０１５４】
より詳細には、充電電流をＩ２からより小さいＩ３に変更するための温度閾値であるＴ２は、Ｔｂよりも低いため、第１遮断素子３Ｆの動作を確実に回避することができる。さらに、Ｔ２は、Ｔａよりも高い値、すなわち、過度に低い値ではない。仮に、Ｔ２を過度に低い値とした場合、例えば、Ｔａよりも低い値とした場合には、確実に第１遮断素子３Ｆの動作を回避することができるが、充電電流をＩ２からより小さいＩ３に変更するタイミングが早まり充電時間を十分に短縮することができない。この点、本実施の形態のようにＴ２をＴａよりも高くすることで、より小さい電流値への変更タイミングを遅らせることができ、充電時間をより短縮することができる。また、充電装置１は、異なる電圧及び異なる公称容量を有する複数の電池パックを択一的に充電可能であるため、１つの充電装置１を準備しておけば複数の電池パックを充電でき、複数の充電装置を準備する必要がない。さらに、公称容量が５Ａｈ未満の電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電可能であるため、低容量（５Ａｈ未満）の電池パックの充電時間も短縮することができる。
【０１５５】
次に、第１の実施の形態の変形例を図１６から図２０を参照して説明する。
【０１５６】
この変形例の充電装置１においては、放熱部材４６、４７に代わりに放熱プレート８０を使用する。なお、他の構成は第１の実施の形態と同じであるため、その説明は省略する。
【０１５７】
放熱プレート８０は、吸気口２４ａから取りこまれた空気の冷却風としての風路を画成し、排気口２２ａ、２３ａへと向けて導くものである。
【０１５８】
放熱プレート８０は、図１６に示すように、充電装置１のケース２内に取り付けられたときに、図１６から図１８に示すように、ダイオード４１、トランス４２、ＦＥＴ４３などの発熱素子を覆う大きさ及び形状を有して、ケース２の上面２１と、ダイオード４１、トランス４２及びＦＥＴ４３との間に配置される。
【０１５９】
放熱プレート８０は、ダイオード４１、トランス４２、ＦＥＴ４３の各々と対応する位置に、各素子の外形に対応した形状の開口８１、８２、８３、８４、８５が形成される。さらに、各開口８１、８２、８３、８４、８５の縁部近傍から基板４０に向けてリブ８１Ａ、８２Ａ、８３Ａ、８４Ａ、８５Ａが形成されている。例えば、トランス４２対して形成された開口８２と、そのリブ８２Ａとによって、トランス４２の基板側から開口８２に達するトランス４２用の風路が画成される。同様に、ダイオード４１と開口８１とリブ８１Ａとによって、ダイオード４１用の風路が画成され、ＦＥＴ４３を始めとする発熱素子に対して風路が画成される。
【０１６０】
従って、放熱プレート８０がケース２内に取り付けられたときに、開口８１、８２、８３、８４、８５が各々の周縁部に設けられたリブ８１Ａ、８２Ａ、８３Ａ、８４Ａ、８５Ａと共に、対応する発熱素子の周囲を若干の間隙を介して包囲する。すなわち、発熱素子は各リブ８１Ａ〜８５Ａによってその周囲を取り囲まれている。
【０１６１】
このため、ファン５、６が駆動されると、図１８から図２０に示すように、吸気口２４ａから、対応する発熱素子の周囲に形成される風路及び開口を介して、排気口２２ａ、２３ａに至る冷却風路が形成される。この冷却風路の中を第１冷却風及び第２冷却風が通過して、発熱素子であるダイオード４１、トランス４２、ＦＥＴ４３の各々を冷却する。各発熱素子の近傍においては、発熱素子の側面と対応するリブとの間に風路が画成されて冷却風が発熱素子の側面に沿って開口に向けて流れる。そして、開口を通過した冷却風は、放熱プレート８０に沿って排気口２２ａ、２３ａに向けて流れてケース２外に排気される。従って、リブによって冷却風が発熱素子の周囲に集中するように構成されているため、発熱素子は効率良く冷却され、充電装置１全体の温度上昇が抑制される。
【０１６２】
次に、本発明の第２の実施の形態を図２１及び図２２を参照して説明する。
【０１６３】
図２１を参照すると、充電装置１は、ケース１０２の内部に、電池パック３を充電するための充電回路部１０４と、充電回路部１０４及び電池パック３を冷却するための第１ファン１０５及び第２ファン１０６とを備える。
【０１６４】
ケース１０２は、略直方体形状であり、上面１２１には前方側に電池パック３が充電のために装着される電池装着部１０７が設けられている。電池装着部１０７には、電池パック３を充電するための複数の端子１７０が設けられると共に、電池パック３を冷却するための風が通過する開口１７１が設けられている。さらに、ケース１０２は、上面１２１を囲む４つの側面１２２、１２３、１２４、１２５を有し、互いに隣接する側面１２２、１２３は角部１２６にて連結されている。また、側面１２２、１２４は互いに対向し、側面１２３、１２５は互いに対向する。
【０１６５】
第１ファン１０５は、ケース１０２内に、角部１２６と開口１７１とに近接するとともに側面１２２に対向して近接配置される。第１ファン１０５は、駆動されると、回転軸方向Ｘに第１冷却風を発生させる。第１ファン１０５が対向する側面１２２の部分には、複数の通気窓からなる第１排気口１２２ａが形成されている。第１ファン１０５は、駆動されると、吸気口１２４ａから空気を取りこんで第１排気口１２２ａに向かう第１冷却風を発生させる。第１冷却風は、第１排気口１２２ａを介してケース１０２から排気される。
【０１６６】
第２ファン１０６は、ケース１０２内に、角部１２６と開口１７１とに近接するとともに側面１２３に対向して近接配置される。第２ファン１０６は、駆動されると回転軸方向Ｙに第２冷却風を発生させる。このとき、第２ファン１０６は、回転軸方向Ｙが第１ファン１０５の回転軸方向Ｘと交差するように配置される。第２ファン１０６が対向する側面１２３の部分には、複数の通気窓からなる第２排気口１２３ａが形成されている。第２ファン１０６は、駆動されると、吸気口１２４ａから空気を取りこんで、第２排気口１２３ａに向かう第２冷却風を発生させる。第２冷却風は、第２排気口１２３ａを介してケース１０２から排気される。
【０１６７】
吸気口１２４ａは、ケース１０２の側面１２４の所定範囲に亘って複数の通気窓として形成されている。従って、第１及び第２ファン１０５、１０６が駆動されると、吸気口１２４ａを介してケース１０２への吸気が行われる。
【０１６８】
充電回路部１０４は、基板１４０に、主に、ダイオード１４１と、トランス１４２と、ＦＥＴ１４３と、温度検出素子１４４と、充電制御部４５とが実装され、例えば商用交流電源から供給される電力を用いて端子１７０を介して電池パック３を充電する。急速充電のために、単位時間あたり多量の電流を充電回路部１０４に流すと、ダイオード１４１、トランス１４２、ＦＥＴ１４３は、発熱する傾向があり、いわゆる発熱素子となる。これらの部品を発熱から保護して放熱させるために、例えば、ダイオード１４１及びＦＥＴ１４３にはそれぞれ放熱部材１４６、１４７が取り付けられている。
【０１６９】
ダイオード１４１、トランス１４２、及びＦＥＴ１４３は、吸気口１２４ａ近傍に配置されて、吸気口１２４ａからケース１０２内に導入される空気に直接晒されるようになっている。
【０１７０】
ケース１０２は、開口１７１を上面１２１に、第１排気口１２２ａ、第２排気口１２３ａ、及び吸気口１２４ａを側面に有する。ケース１０２内の空気の流れは、主に、開口１７１と第１排気口１２２ａ及び第２排気口１２３ａとの間と、吸気口１２４ａと第１排気口１２２ａ及び第２排気口１２３ａとの間と、に形成される。放熱部材１４６、１４７は、吸気口１２４ａと第１排気口１２２ａ及び第２排気口１２３ａとの間に形成される風路内に、ダイオード１４１、トランス１４２及びＦＥＴ１４３の少なくとも１つ、好ましくは全てを含むように、各々の形状と、ケース１０２内における位置とが設定される。また、放熱部材１４６、１４７に対して、ダイオード１４１及びＦＥＴ１４３は、ケース１０２内でのダイオード１４１及びＦＥＴ１４３の第１及び第２冷却風による冷却を可能とするように取り付けられている。なお、放熱部材１４６、１４７はそれぞれ、第２放熱部を有していない。
【０１７１】
温度検出素子１４４は、例えばサーミスタからなり、ケース１０２内部の温度を検出する。
【０１７２】
充電制御部４５は、電池パック３の温度をモニタしつつ、充電回路部１０４による電池パック３の充電を制御すると共に、第１及び第２ファン１０５、１０６の回転を制御する。
【０１７３】
電池パック３の充電が行われているとき、ケース１０２内では、２つのファン１０５、１０６が駆動しているので、吸気口１２４ａからケース２内に取りこまれた冷却風は、ダイオード４１、トランス４２、ＦＥＴ４３の傍を通過することによりこれらの発熱素子を冷却し、排気口１２２ａ、１２３ａより排気される。従って、ダイオード４１、トランス４２、ＦＥＴ４３の温度上昇を防いで、充電装置１００を効率良く冷却できる。
【０１７４】
また、放熱部材１４６、１４７が、ダイオード１４１、トランス１４２、ＦＥＴ１４３を囲むように風路を画定して、第１冷却風及び第２冷却風は、主に放熱部材１４６、１４７の吸気口に近い一端部側から他端部側に向けて流れていくので、冷却が必要なダイオード１４１、トランス１４２、ＦＥＴ１４３を効率的に冷却できる。さらに、ダイオード１４１とＦＥＴ１４３とは放熱部材１４６、１４７にそれぞれ取り付けられているので、ダイオード１４１とＦＥＴ１４３とは、放熱部材１４６、１４７に沿って流れる冷却風に晒されて効率良く冷却される。
【０１７５】
さらに、第１ファン１０５及び第２ファン１０６が、各々の回転軸方向が交差するように配置されると共に、ケース１０２の角部１２６に設けられているために、充電回路部１０４のための領域をケース１０２内に大きく取ることができる。また、冷却風の通過領域を広く取ることができる。
【０１７６】
さらに、ダイオード１４１、トランス１４２、ＦＥＴ１４３は、吸気口１２４ａの近傍に配置されているので、吸気口１２４ａから吸い込まれた直後の温められる前の空気を冷却風として冷却されるので、効率良く冷却される。なお、冷却風の流れを逆にしてもよい。すなわち、排気口１２２ａ及び１２３ａを吸気口として空気を吸いこみ、吸気口１２４ａを排気口として空気を排出するように構成してもよい。
【０１７７】
次に、第２の実施の形態の変形例について図２３から図２８を参照して以下に説明する。
【０１７８】
図２３は、第１ファン１０５及び第２ファン１０６を、直方体形状のケース１０２の側面１２３に近接して並置した充電装置１００Ａを示す。吸気口１２４ａは、側面１２３と対向する側面１２５に形成される。なお、他の構成要素は、第２の実施の形態のものと同一であるため、その詳細な説明は省略する。第１ファン１０５及び第２ファン１０６が駆動されると、吸気口１２４ａから排気口１２２ａ、１２３ａに向けて第１冷却風及び第２冷却風が流れて、その風路中に配置されたダイオード１４１、トランス１４２、ＦＥＴ１４３を冷却する。すなわち、放熱部材１４６、１４７が吸気口１２４ａから排気口１２２ａ、１２３ａに向けて（図中前後方向）冷却風を案内するように延びて配置され、放熱部材１４６、１４７の間にトランス１４２を配置している。ケース１０２内に２つのファン１０５、１０６を設けることによって、風量を増やすとともに冷却風の通過領域を増やして発熱素子１４１、１４２、１４３、さらには充電装置１００Ａの冷却効果を高めることができる。
【０１７９】
図２４は、第１ファン１０５及び第２ファン１０６を、ケース１０２の側面１２２に近接して並置した充電装置１００Ｂを示す。吸気口１２４ａは、側面１２２と対向する側面１２４に形成される。なお、他の構成要素は、第２の実施の形態のものと同一であるため、その詳細な説明は省略する。第１ファン１０５及び第２ファン１０６が駆動されると、吸気口１２４ａから排気口１２２ａ、１２３ａに向けて第１冷却風及び第２冷却風が流れて、その風路中に配置されたダイオード１４１、トランス１４２、ＦＥＴ１４３を冷却する。すなわち、放熱部材１４６、１４７が吸気口１２４ａから排気口１２２ａ、１２３ａに向けて（図中左右方向）冷却風を案内するように延びて配置され、放熱部材１４６，１４７の間にトランス１４２を配置している。ケース２内に２つのファン１０５、１０６を設けることによって、風量を増やすとともに冷却風の通過領域を増やして発熱素子１４１、１４２、１４３、さらには充電装置１００Ａの冷却効果を高めることができる。なお、冷却風の流れを逆にしてもよい。すなわち、排気口１２２ａ及び１２３ａを吸気口として空気を吸いこみ、吸気口１２４ａを排気口として空気を排出するように構成してもよい。
【０１８０】
図２５は、第１ファン１０５及び第２ファン１０６を、ケース１０２の側面１２５に近接して上下方向に並置した充電装置１００Ｃを示す。ファン１０５、１０６の近傍の側面１２５に排気口がそれぞれ形成され、側面１２５に対向する側面１２３に吸気口が形成される。なお、他の構成要素は、第２の実施の形態のものと同一であるため、その詳細な説明は省略する。第１ファン１０５及び第２ファン１０６が駆動されると、吸気口から排気口に向けて第１冷却風及び第２冷却風が流れて、その風路中に配置されたダイオード１４１、トランス１４２、ＦＥＴ１４３を冷却する。ケース２内に２つのファン１０５、１０６を設けることによって、風量を増やして発熱素子１４１、１４２、１４３、さらには充電装置１００Ａの冷却効果を高めることができる。ここで、図２５では、放熱部材１４６、１４７を吸気口１２４ａから排気口１２２ａ、１２３ａに向かう冷却風路を遮るように配置しているが、図２３のように冷却風を案内するように放熱部材１４６、１４７を配置すれば、冷却効果を高めることができる。その際、放熱部材１４６、１４７の間で吸気口１２４ａに近接してトランス１４２を配置すれば、ダイオード１４１、ＦＥＴ１４３に加えトランス１４２の冷却効果を高めることができる。また、冷却風の流れを逆にしてもよい。すなわち、排気口１２２ａ及び１２３ａを吸気口として空気を吸いこみ、吸気口１２４ａを排気口として空気を排出するように構成してもよい。
【０１８１】
図２６は、第１ファン１０５及び第２ファン１０６を、ケース１０２の上面１２１において電池装着部１０７から外れた位置に近接して並置した充電装置１００Ｄを示す。ファン１０５、１０６の近傍の上面１２１に吸気口がそれぞれ形成され、側面１２３に排気口が形成される。なお、他の構成要素は、第２の実施の形態のものと同一であるため、その詳細な説明は省略する。第１ファン１０５及び第２ファン１０６が駆動されると、吸気口から排気口に向けて第１冷却風及び第２冷却風が流れて、その風路中に配置されたダイオード１４１、トランス１４２、ＦＥＴ１４３を冷却する。ケース２内に２つのファン１０５、１０６を設けることによって、風量を増やして発熱素子１４１、１４２、１４３、さらには充電装置１００Ａの冷却効果を高めることができる。また、２つのファン１０５及び１０６を上面１２１に沿って配置したため、基板１４０の配置スペースを確保することができる。また、２つのファン１０５及び１０６を上面１２１且つ側面１２２又は１２４に沿って配置することもできる。なお、図２５と同様、冷却風路に沿って放熱部材１４６、１４７を配置すれば一層冷却効果を高めることができる。また、冷却風の流れを逆にしてもよい。すなわち、ファン近傍の上面に排気口を形成し、側面１２３の排気口１２３ａを吸気口として空気を吸いこむように構成してもよい。
【０１８２】
図２７は、第１ファン１０５を側面１２５近傍に、第２ファン１０６を側面１２３近傍に配置した充電装置１００Ｅを示す。すなわち、充電回路部１０４を挟んで両側に互いに離して第１ファン１０５と第２ファン１０６を配置した。吸気口は、側面１２５に形成され、排気口は側面１２３に形成される。なお、他の構成要素は、第２の実施の形態のものと同一であるため、その詳細な説明は省略する。第１ファン１０５及び第２ファン１０６が駆動されると、吸気口から排気口に向けて第１冷却風及び第２冷却風が流れて、その風路中に配置されたダイオード１４１、トランス１４２、ＦＥＴ１４３を冷却する。ケース１０２内に２つのファン１０５、１０６を設け、一方を吸気用、他方を排気用に駆動することによって、ケース２内を流れる冷却風の風量を増やして発熱素子１４１、１４２、１４３、さらには充電装置１００Ａの冷却効果を高めることができる。
【０１８３】
図２８は、第１ファン１０５を側面１２４と側面１２５との角部近傍に、第２ファン１０６を角部１２６近傍に配置した充電装置１００Ｆを示す。すなわち、充電回路部１０４を挟んで両側に互いに離して第１ファン１０５と第２ファン１０６を配置した。吸気口は、側面１２５に形成され、排気口は側面１２３に形成される。なお、他の構成要素は、第２の実施の形態のものと同一であるため、その詳細な説明は省略する。第１ファン１０５及び第２ファン１０６が駆動されると、吸気口から排気口に向けて第１冷却風及び第２冷却風が流れて、その風路中に配置されたダイオード１４１、トランス１４２、ＦＥＴ１４３を冷却する。ケース１０２内に２つのファン１０５、１０６を対角方向の両端に設けて、一方を吸気用、他方を排気用に駆動することによって、ケース２内を流れる冷却風の風路の距離を長く取ることによって発熱素子１４１、１４２、１４３、さらには充電装置１００Ｆの冷却効果を高めることができる。なお、冷却風路（図中の矢印）に沿って放熱部材１４６、１４７を配置すれば一層冷却効果を高めることができる。また、冷却風の流れを逆にしてもよい。すなわち、側面１２３側から空気を吸いこみ、側面１２５側から空気を排出するように構成してもよい。
【０１８４】
次に、第３の実施の形態である充電装置２００について図２９を参照して以下に説明する。充電装置２００については、第１の実施の形態と同じ部材については同一の参照符号を付し、異なる部分を中心に以下に説明する。
【０１８５】
図２９を参照すると、充電装置２００は、ケース２０２の内部に、電池パック３を充電するための充電回路部２０４と、充電回路部２０４及び電池パック３を冷却するための第１ファン２０５及び第２ファン２０６とを備える。
【０１８６】
ケース２０２は、略直方体形状であり、上面２２１には前方側に電池パック３が充電のために装着される電池装着部２０７が設けられている。電池装着部２０７には、電池パック３を充電するための複数の端子２７０が設けられると共に、電池パック３を冷却するための風が通過する開口２７１が設けられている。さらに、ケース２０２は、上面２２１を囲む４つの側面２２２、２２３、２２４、２２５を有し、互いに隣接する側面２２２、２２３は角部２２６にて連結されている。
【０１８７】
第１ファン２０５は、ケース２０２内に、角部２２６と開口２７１とに近接するとともに側面２２２に対向して配置される。第１ファン２０５が対向する側面２２２の部分には、複数の通気窓からなる第１通気口２２２ａが形成されている。第１ファン２０５は、駆動されると、第１通気口２２２ａから空気を吸い込み、回転軸方向Ｘを送風方向とする第１冷却風を発生させる。
【０１８８】
第２ファン２０６は、ケース２０２内に、角部２２６と開口２７１とに近接するとともに側面２２３に対向して配置される。第２ファン２０６が対向する側面２２３の部分には、複数の通気窓からなる第２通気口２２３ａが形成されている。第２ファン２０６は、駆動されると、第２通気口２２３ａから空気を吸い込み、回転軸方向Ｙを送風方向として第２冷却風を発生させる。また、第２ファン１０６は、回転軸方向Ｙが第１ファン５の回転軸方向Ｘと交差するように配置される。
【０１８９】
第１通気口２２２ａ及び第２通気口２２３ａは、電池パック３の充電中は、ケース２０２の内部に空気を取りこむ吸気口として機能する。
【０１９０】
さらに、ケース２０２の側面２２４には、所定範囲に亘って複数の排気窓が排気口２２４ａとして形成され、第１及び第２ファン２０５、２０６の駆動により、排気口２２４ａを介して第１及び第２冷却風のケース２０２への排気が行われる。
【０１９１】
充電回路部２０４は、基板２４０に、主に、ダイオード２４１と、トランス２４２と、ＦＥＴ２４３と、温度検出素子２４４と、充電制御部４５とが実装され、例えば商用交流電源から供給される電力を用いて端子２７０を介して電池パック３を充電する。急速充電のために、単位時間あたり多量の電流を充電回路部２０４に流すと、ダイオード２４１、トランス２４２、ＦＥＴ２４３は、発熱する傾向があり、いわゆる発熱素子となる。これらの部品を発熱から保護して放熱させるために、例えば、ダイオード２４１及びＦＥＴ２４３にはそれぞれ放熱部材２４６、２４７が取り付けられている。
【０１９２】
ダイオード２４１、トランス２４２、及びＦＥＴ２４３は、排気口２２４ａ近傍に配置されて、排気口２２４ａからケース２０２外に排気される第１及び第２冷却風に直接晒されるようになっている。
【０１９３】
ケース２０２は、開口２７１を上面２２１に、第１通気口２２２ａ、第２通気口２２３ａ、及び排気口２２４ａを側面に有する。ケース２０２内の空気の流れは、主に、第１及び第２ファン２０５、２０６と開口２７１との間と、第１通気口２２２ａ及び第２通気口２２３ａと排気口２２４ａとの間と、に形成される。放熱部材２４６、２４７は、特に、第１通気口２２２ａ及び第２通気口２２３ａと排気口２２４ａとの間に風路を形成する。そして、その風路内に、ダイオード２４１、トランス２４２及びＦＥＴ２４３の少なくとも１つ、好ましくは全てを含むように、各々の形状と、ケース２０２内における位置とが設定される。また、放熱部材２４６、２４７に対して、ダイオード２４１及びＦＥＴ２４３は、ケース２０２内でのダイオード２４１及びＦＥＴ２４３の第１及び第２冷却風による冷却を可能とするように取り付けられている。
【０１９４】
温度検出素子２４４は、例えばサーミスタからなり、ケース２０２内部の温度を検出する。
【０１９５】
充電制御部４５は、電池パック３の温度をモニタしつつ、充電回路部２０４による電池パック３の充電を制御すると共に、第１及び第２ファン２０５、２０６の回転を制御する。
【０１９６】
次に、充電装置２００の第１の動作について図３０を参照しながら説明する。
【０１９７】
充電装置２００が例えば商用電源に接続されると、充電制御部４５は、Ｓ１１１にて、電池装着部２０７に電池パック３が装着されているか否かを判断する。電池パック３が装着されている場合(Ｓ１１１：Ｙｅｓ）、Ｓ１１２にて、５秒間、第１ファン２０５をオンにして駆動し、且つ第２ファン２０６のオフ状態を維持する。このとき、図３１に示すように、第１ファン２０５の駆動及び第２ファン２０６のオフにより、第１通気口２２２ａから吸い込まれた空気は、第１ファン２０５から、第１冷却風として第２通気口２２３ａと排気口２２４ａとに向けて送風される。第２通気口２２３ａに向かう第１冷却風は、第２通気口２２３ａよりケース２０２外部に排気され、第２通気口２２３ａに付着した埃などをケース２０２外部に吹き飛ばす。
【０１９８】
次に、Ｓ１１３に進み、５秒間、第１ファン２０５をオフにして停止させ、且つ第２ファン２０６をオンにして駆動させる。このとき、図３２に示すように、第１ファン２０５のオフ及び第２ファン２０６の駆動により、第２通気口２２３ａから吸い込まれた空気は、第２ファン２０６から、第２冷却風として第１通気口２２２ａと排気口２２４ａとに向けて送風される。第１通気口２２２ａに向かう第２冷却風は、第１通気口２２２ａよりケース２０２外部に排気され、第１通気口２２２ａに付着した埃などをケース２０２外部に吹き飛ばす。
【０１９９】
なお、Ｓ１１２、Ｓ１１３における時間は、本実施の形態ではそれぞれ５秒間としたが、この時間に限定されること無く、適宜の長さの時間とすることができる。
【０２００】
次に、Ｓ１１４に進み、電池パック３の充電を開始すると共に、Ｓ１１５にて第１及び第２ファン２０５、２０６を共にオンにする。第１及び第２ファン２０５、２０６は、図３３に示すように、第１及び第２冷却風を発生させるので、空気が第１通気口２２２ａ、２２３ａを介してケース２０２内に取りこまれて排気口２２４ａに向かう風路が形成される。また、第１通気口２２２ａ、２２３ａから開口２７１に向かう風路も形成される。
【０２０１】
Ｓ１１６にて、電池パック３の充電が完了すると、充電制御部４５は、Ｓ１１７にて電池パック３の温度が４０度以上であるか否かを確認する。電池パック３の温度が４０度以上であれば（Ｓ１１７：Ｙｅｓ）、第１及び第２ファン２０５、２０６の駆動を継続して（Ｓ１１８）電池パック３の冷却を継続する。
【０２０２】
電池パック３の温度が４０度未満であれば（Ｓ１１７：Ｎｏ）、充電回路部２０４の温度が４０度以上であるか否かを確認する（Ｓ１１９）。充電回路部２０４の温度が４０度以上であれば（Ｓ１１９：Ｙｅｓ）、第１及び第２ファン２０５、２０６の駆動を継続して（Ｓ１２０）充電回路部２０４の冷却を継続する。充電回路部２０４の温度が４０度未満であれば（Ｓ１１９：Ｎｏ）、第１及び第２ファン２０５、２０６の駆動を停止する（Ｓ１２１）。
【０２０３】
一方、Ｓ１１１にて、電池パック３が装着されていない場合(Ｓ１１１：Ｎｏ）、Ｓ１２２にて、５秒間、第１ファン２０５をオンにして駆動し、且つ第２ファン２０６のオフ状態を維持する。このとき、図３１に示すように、第１ファン２０５の駆動及び第２ファン２０６のオフにより、第１通気口２２２ａから吸い込まれた空気は、第１冷却風として第１ファン２０５から、第２通気口２２３ａと排気口２２４ａとに向けて送風される。第２通気口２２３ａに向かう第１冷却風は、第２通気口２２３ａよりケース２０２外部に排気され、第２通気口２２３ａに付着した埃などをケース２０２外部に吹き飛ばす。
【０２０４】
次に、Ｓ１２３に進み、５秒間、第１ファン２０５をオフにして停止させ、且つ第２ファン２０６をオンにして駆動させる。このとき、図３２に示すように、第１ファン２０５のオフ及び第２ファン２０６の駆動により、第２通気口２２３ａから吸い込まれた空気は、第２冷却風として第２ファン２０６から、第１通気口２２２ａと排気口２２４ａとに向けて送風される。第１通気口２２２ａに向かう第２冷却風は、第１通気口２２２ａよりケース２０２外部に排気され、第１通気口２２２ａに付着した埃などをケース２０２外部に吹き飛ばす。
【０２０５】
なお、Ｓ１２２、Ｓ１２３における時間は、本実施の形態ではそれぞれ５秒間としたが、この時間に限定されること無く、適宜の長さの時間とすることができる。
【０２０６】
次に、Ｓ１２４に進み、第１ファン２０５、２０６の各々を停止させる。次に、Ｓ１２５に進み、充電装置２００は、電池パック３が装着されるまでＳ１２５で待機する。
【０２０７】
第２の実施の形態に係る充電装置２００では、電池パック３の充電中は吸気口として使用されるケース２０２の第１通気口２２２ａ及び第２通気口２２３ａが、Ｓ１１３、１１２では、ケース２０２の外部に空気を排気する排気口として機能するため、排気により、第１通気口２２２ａ及び第２通気口２２３ａに付着した埃などを第１通気口２２２ａ及び第２通気口２２３ａから除去することが可能となる。
【０２０８】
また、発熱素子となるダイオード２４１、トランス２４２、ＦＥＴ２４３は、排気口２２４ａの近傍に設けられている。第１及び第２冷却風は、ケース外への排気のため排気口２２４ａに集束されるので、比較的高い風量によってダイオード２４１、トランス２４２、ＦＥＴ２４３が冷却されるため、効率良くダイオード２４１、トランス２４２、ＦＥＴ２４３を冷却できる。
【０２０９】
また、第１ファン２０５と第２ファン２０６とは、各々の送風方向が交差するようにケース２０２内に配置されるため、第１及び第２冷却風によるケース２０２内の冷却領域を広くすることができる。従って、充電中の電池パック３のみならず、ダイオード２４１、トランス２４２、ＦＥＴ２４３などの、ケース２０２内の発熱素子を中心とする各種電子部品を適宜冷却して発熱より保護することができる。
【０２１０】
次に、充電装置２００の第２の動作について図３４を参照しながら説明する。
【０２１１】
充電装置２００が例えば商用電源に接続されると、Ｓ３１にて、電池装着部７に電池パック３が装着されているか否かを判断する。電池パック３が装着されている場合(Ｓ３１：Ｙｅｓ）、充電制御部４５は、Ｓ３２に進み、電池パック３の充電を開始する。同時に、Ｓ３３にて、第１ファン２０５をオンにして電池パック３の充電中と同じ１００％の回転数での駆動を開始する。このとき、第２ファン２０６もオンにして駆動させるが、電池パック３の充電中を１００％とするとその２０％の回転数で５秒間駆動させる。このとき、図３５に示すように、第２ファン２０６の駆動により第２通気口２２３ａから空気は吸い込まれるが、第１ファン２０５の回転数が第２ファン２０６の回転数よりも高いために、第１ファン２０５によって生じた第１冷却風の一部が、第２通気口２２３ａを介してケース２０２外に排気される。このため、第１冷却風の一部により、第２通気口２２３ａに付着した埃などがケース２０２外部に吹き飛ばされる。
【０２１２】
次に、Ｓ３４に進み、第２ファン２０６を電池パック３の充電中と同じ１００％の回転数での駆動を開始する。このとき、第１ファン２０５は、電池パック３の充電中を１００％とするとその２０％の回転数で５秒間駆動させる。このとき、図３６に示すように、第１ファン２０５の駆動により第１通気口２２２ａから空気は吸い込まれるが、第２ファン２０６の回転数が第１ファン２０５の回転数よりも高いために、第２ファン２０６によって生じた第２冷却風の一部が、第１通気口２２２ａを介してケース２０２外に排気される。このため、第２冷却風の一部により、第１通気口２２２ａに付着した埃などがケース２０２外部に吹き飛ばされる。
【０２１３】
なお、Ｓ３３、Ｓ３４における時間は、本実施の形態ではそれぞれ５秒間としたが、この時間に限定されること無く、適宜の長さの時間とすることができる。また、Ｓ３３、Ｓ３４における第２ファン２０６、第１ファン２０５の回転数を２０％としたが、これに限定されず、第２通気口２２３ａ又は第１通気口２２２ａから冷却風の排気を可能とする適宜の割合が選択される。
【０２１４】
次に、Ｓ３５に進み、第１及び第２ファン２０５、２０６を共に１００％の駆動状態にして、第１及び第２冷却風を発生させる。第１及び第２冷却風によって、充電中の電池パック３を冷却すると共に、ケース内のダイオード２４１と、トランス２４２と、ＦＥＴ２４３などの発熱素子を冷却して、これらの発熱素子を熱から保護する。
【０２１５】
Ｓ３６にて、電池パック３の充電が完了すると、充電制御部４５は、Ｓ３７にて電池パック３の温度が４０度以上であるか否かを確認する。電池パック３の温度が４０度以上であれば（Ｓ３７：Ｙｅｓ）、第１及び第２ファン２０５、２０６の駆動を継続して（Ｓ３８）電池パック３の冷却を継続する。
【０２１６】
電池パック３の温度が４０度未満であれば（Ｓ３７：Ｎｏ）、充電回路部２０４の温度が４０度以上であるか否かを確認する（Ｓ３９）。充電回路部２０４の温度が４０度以上であれば（Ｓ３９：Ｙｅｓ）、第１及び第２ファン２０５、２０６の駆動を継続して（Ｓ４０）充電回路部２０４の冷却を継続する。充電回路部２０４の温度が４０度未満であれば（Ｓ３９：Ｎｏ）、第１及び第２ファン２０５、２０６の駆動を停止する（Ｓ４１）。
【０２１７】
一方、Ｓ３１にて、電池パック３が装着されていない場合(Ｓ３１：Ｎｏ）、Ｓ４２にて、５秒間、第１ファン２０５をオンにして駆動し、且つ第２ファン２０６のオフ状態を維持する。このとき、第１ファン２０５の駆動及び第２ファン２０６のオフにより、第１通気口２２２ａから吸い込まれた空気は、第１冷却風として第１ファン２０５から、第２通気口２２３ａと排気口２２４ａとに向けて送風される。第２通気口２２３ａに向かう第１冷却風は、第２通気口２２３ａよりケース２０２外部に排気され、第２通気口２２３ａに付着した埃などをケース２０２外部に吹き飛ばす。
【０２１８】
次に、Ｓ４３に進み、５秒間、第１ファン２０５をオフにして停止させ、且つ第２ファン２０６をオンにして駆動させる。このとき、第１ファン２０５のオフ及び第２ファン２０６の駆動により、第２通気口２２３ａから吸い込まれた空気は、第２冷却風として第２ファン２０６から、第１通気口２２２ａと排気口２２４ａとに向けて送風される。第１通気口２２２ａに向かう第２冷却風は、第１通気口２２２ａよりケース２０２外部に排気され、第１通気口２２２ａに付着した埃などをケース２０２外部に吹き飛ばす。
【０２１９】
次に、Ｓ４４に進み、第１ファン２０５、２０６の各々を停止させる。次に、Ｓ４５に進み、充電装置２００は、電池パック３が装着されるまでＳ４５で待機する。Ｓ４５で電池パック３の装着が検出されたときはＳ３１に戻る。
【０２２０】
第２の実施の形態に係る充電装置２００の第２の動作では、電池パック３の充電開始と同時に、第１及び第２ファン２０５、２０６のうち、一方のファンの回転数を他方のファンの回転数よりも大きくすることによって、回転数の小さいファンに対応する通気口から回転数の高いファンによって発生された冷却風を排気させることによって、回転数の小さいファンに対応する通気口に付着した埃などをケース２０２外部に吹き飛ばしている。次に、ファンの回転数を第１ファン２０５と第２ファン２０６とで逆にすることによって、もう一方の通気口に付着した埃などをケース２０２外部に吹き飛ばしている。従って、電池パック３の充電中に生じる第１及び第２通気口の目詰まりを解消することができる。
【０２２１】
また、発熱素子となるダイオード２４１、トランス２４２、ＦＥＴ２４３は、排気口２２４ａの近傍に設けられている。第１及び第２冷却風は、ケース外への排気のため排気口２２４ａに集束されるので、比較的高い風量によってダイオード２４１、トランス２４２、ＦＥＴ２４３が冷却されるため、効率良くダイオード２４１、トランス２４２、ＦＥＴ２４３を冷却できる。
【０２２２】
さらに、第１ファン２０５と第２ファン２０６とは、各々の送風方向が交差するようにケース２０２内に配置されるため、２つのファンの送風方向を互いに平行となるように配置するよりも、第１及び第２冷却風によるケース２０２内の冷却領域を広くすることができる。従って、充電中の電池パック３のみならず、ダイオード２４１、トランス２４２、ＦＥＴ２４３などの、ケース２０２内の発熱素子を中心とする各種電子部品を適宜冷却して発熱より保護することができる。
【０２２３】
なお、上記実施の形態では、第１通気口２２２ａと第２通気口２２３ａとは、角部２２６によって分離される構成をとっている。しかしながら、他の実施の形態では、側面２２２、２２３に亘り連続して第１通気口２２２ａと第２通気口２２３ａとが形成されていても良い。同様に、第１通気口２２２ａと第２通気口２２３ａとは、角部２２６によって分離される構成をとっている。しかしながら、他の実施の形態では、側面２２２、２２３に亘り連続して第１通気口２２２ａと第２通気口２２３ａとが形成されていても良い。
【０２２４】
本発明による充電装置は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【０２２５】
例えば、冷却風の風路を図３７及び図３８に示すように構成してもよい。第４の実施の形態の充電装置１においては、冷却風の風路を第１の実施の形態の放熱プレート８０に代わり、放熱部材４６、４７と共にケース２と一体的に形成されたプレート３００を使用する。なお、他の構成は第１の実施の形態と同じであるため、その説明は省略する。
【０２２６】
プレート３００は、放熱部材４６及び４７と共に、吸気口２４ａから取りこまれた空気の冷却風としての風路を画成し、排気口２２ａ、２３ａへと向けて導くものである。
【０２２７】
プレート３００は、図３７に示すように、充電装置１のケース２内において、ケース上面側の内周面にケース２と一体又は別体で設けられている。ケース２と別体とした場合には、図示しないねじ等によりケース２の内周面に固定されている。充電装置１を組み立てた状態において、プレート３００は、ダイオード４１、トランス４２、ＦＥＴ４３などの発熱素子を覆うように、すなわち放熱部材４６及び４７で形成された風路を覆うように、それら発熱素子の上方に位置し、放熱部材４６及び４７の長手方向に沿った大きさ及び形状を有する。プレート３００はケース２の上面２１と、ダイオード４１、トランス４２及びＦＥＴ４３との間に配置される。
【０２２８】
第１の実施の形態ではトランス４２の上方は開口していたが、本実施の形態ではプレート３００によってトランス４２を覆っている。そのため、トランス４２の冷却効率を高めることができる。
【０２２９】
従って、ファン５、６が駆動されると、図３８に示すように、吸気口２４ａから、放熱部材４６、４７及びプレート３００によって形成された風路を介して、排気口２２ａ及び２３ａに至る冷却風路が形成される。この冷却風路の中を第１冷却風及び第２冷却風が通過して、発熱素子であるダイオード４１、トランス４２、ＦＥＴ４３の各々を冷却する。各発熱素子の上方は、プレート３００によって発熱素子が覆われているため、冷却風は確実に発熱素子の周囲を通り、発熱素子は効率良く冷却され、充電装置１全体の温度上昇が抑制される。
【０２３０】
また、上述した実施の形態ではファンを複数（２つ）設けることで電池パックや発熱素子を冷却する構成とした。しかしながら、公称容量５Ａｈ以上の電池パックを２Ｃ以上又は１０Ａ以上の充電電流で充電した際に、電池パックや発熱素子を冷却するために十分な風量であれば、ファンは複数でもよいし１つだけでもよい。
【０２３１】
第５の本実施の形態では、図３９に示すように、単一のファン６を用いた構成とした。なお、ファンの配置場所は、図４のファン５の位置、図２７、２８のファン１０５、１０６の位置等、どの位置でもよい。
【０２３２】
電池パックを１０Ａ以上の充電電流で充電する場合、単一のファン６によるケース２内の風量を１３．０ｍ＾３／ｈｒ（一時間当たり１３立方メートル）以上、好ましくは１３．５ｍ＾３／ｈｒ以上とすることで発熱素子の発熱を抑えながら充電することが可能である。その際、風圧は０．００１５Ｐａ以上が好ましい。また、図４等のように複数のファンによってケース２内の発生する風量を１３.０ｍ＾３／ｈｒ以上としてもよい。  従って、電池パックを１０Ａ以上の充電電流で充電する場合、ケース２内の風量を１３ｍ＾３／ｈｒ以上とすることができれば、単一のファンでもよい。
【符号の説明】
【０２３３】
１，１００，２００…充電装置、２，１０２，２０２…ケース、３，３３…電池パック、３ａ…電池セル、３Ｆ…第１遮断素子、４，１０４，２０４…充電回路部、５，１０５，２０５…第１ファン、６，１０６，２０６…第２ファン、７…電池装着部、２２ａ，１２２ａ…第１排気口、２３ａ，１２３ａ…第２排気口、２２２ａ…第１通気口、２２３ａ…第２通気口、３３Ｆ…第２遮断素子、４１，１４１，２４１…ダイオード、４２，１４２，２４２…トランス、４３，１４３，２４３…ＦＥＴ、４５…充電制御部、４６，４７…放熱部材、４６Ａ，４７Ａ…第１放熱部、４６Ｂ，４７Ｂ…第２放熱部、５６…電流設定回路、５７…電流制御回路、７０…端子 
【図１】
2017002520.tif 000003
【図２】
2017002520.tif 000004
【図３】
2017002520.tif 000005
【図４】
2017002520.tif 000006
【図５】
2017002520.tif 000007
【図６】
2017002520.tif 000008
【図７】
2017002520.tif 000009
【図８】
2017002520.tif 000010
【図９】
2017002520.tif 000011
【図１０】
2017002520.tif 000012
【図１１】
2017002520.tif 000013
【図１２】
2017002520.tif 000014
【図１３】
2017002520.tif 000015
【図１４】
2017002520.tif 000016
【図１５】
2017002520.tif 000017
【図１６】
2017002520.tif 000018
【図１７】
2017002520.tif 000019
【図１８】
2017002520.tif 000020
【図１９】
2017002520.tif 000021
【図２０】
2017002520.tif 000022
【図２１】
2017002520.tif 000023
【図２２】
2017002520.tif 000024
【図２３】
2017002520.tif 000025
【図２４】
2017002520.tif 000026
【図２５】
2017002520.tif 000027
【図２６】
2017002520.tif 000028
【図２７】
2017002520.tif 000029
【図２８】
2017002520.tif 000030
【図２９】
2017002520.tif 000031
【図３０】
2017002520.tif 000032
【図３１】
2017002520.tif 000033
【図３２】
2017002520.tif 000034
【図３３】
2017002520.tif 000035
【図３４】
2017002520.tif 000036
【図３５】
2017002520.tif 000037
【図３６】
2017002520.tif 000038
【図３７】
2017002520.tif 000039
【図３８】
2017002520.tif 000040
【図３９】
2017002520.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月25日(2017.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池を備える電動工具用の電池パックを充電可能な電動工具用電池パックの充電装置であって、
公称容量が５Ａｈ以上の該電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項２】
二次電池を備える電動工具用の電池パックを充電可能な電動工具用電池パックの充電装置であって、
公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の該電池パックを２αＡ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項３】
該電池パックは、所定条件を満たしている場合に該二次電池に充電電流が流れることを許容し該所定条件を満たしていない場合に該充電電流を遮断する遮断手段をさらに備え、
該電池パックと接続可能な電池接続部と、
該電池接続部に接続された該電池パックの該遮断手段の該所定条件を特定し、該所定条件を満たすように充電制御を行う充電制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具用電池パックの充電装置
【請求項４】
二次電池と、所定条件を満たしている場合に該二次電池に充電電流が流れることを許容し該所定条件を満たしていない場合に該充電電流を遮断する遮断手段と、を備える電動工具用の電池パックを充電可能な電動工具用電池パックの充電装置であって、
該電池パックと接続可能な電池接続部と、
該電池接続部に接続された該電池パックの該遮断手段の該所定条件を特定し、該所定条件を満たすように充電制御を行う充電制御手段と、を備えることを特徴とする電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項５】
公称容量が５Ａｈ以上の該電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする請求項４に記載の電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項６】
公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の該電池パックを２αＡ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする請求項４に記載の電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項７】
該所定条件は、該充電電流が該二次電池の電池温度と対応する許容最大電流値よりも小さい場合に満たされ、
該充電制御手段は、
該電池パックの該電池温度を取得する電池温度取得手段と、
複数の電流値のうちから一の電流値を設定可能な電流設定手段と、
設定された該一の電流値で該電池パックを充電するように充電電流を制御する電流制御手段と、を有し、
該電池温度に基づいて、設定可能な該複数の電流値のうちの許容最大電流値よりも小さい電流値の中で最大の電流値で該電池パックを充電するように充電電流を制御することを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項８】
該所定条件における該許容最大電流値は、該電池温度が高くなるに従って、より小さくなり、
該充電制御手段は、該電池温度が高くなるに従って、該充電電流をより小さくすることを特徴とする請求項７に記載の電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項９】
該充電制御手段は、第１電流値で充電している場合、該電池温度が第１温度閾値以上となると、該第１電流値よりも小さい第２電流値で充電するように充電電流を制御し、
該１温度閾値は、対応する該許容最大電流値が該第１電流値である第１電池温度よりも低いことを特徴とする請求項７又は８に記載の電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項１０】
該充電制御手段は、該第２電流値で充電している場合、該電池温度が該第１温度閾値よりも高い第２温度閾値以上となると、該第２電流値よりも小さい第３電流値で充電するように充電電流を制御し、
該第２温度閾値は、対応する該許容最大電流値が該第２電流値である第２電池温度よりも低く、且つ、該第１電池温度よりも高いことを特徴とする請求項９に記載の電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項１１】
該遮断手段は、サーマルプロテクタであることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項に記載の電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項１２】
該遮断手段は、ヒューズであることを特徴とする請求項３〜１１のいずれか１項に記載の電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項１３】
異なる電圧及び異なる公称容量を有する複数の電池パックを択一的に充電可能であって、
該公称容量が５Ａｈ未満の電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項１４】
二次電池を備える電動工具用の電池パックを商用交流電源から直接充電可能な電動工具用電池パックの充電装置であって、
公称容量が５Ａｈ以上の該電池パックを２Ｃ以上且つ３Ｃ以下の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする電動工具用電池パックの充電装置。
【請求項１５】
二次電池を備える電動工具用の電池パックを商用交流電源から直接充電可能な電動工具用電池パックの充電装置であって、
公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の該電池パックを２αＡ以上且つ３αＡ以下の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする電動工具用電池パックの充電装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ニッケル・カドミウム電池やニッケル・水素電池、リチウムイオン電池などの二次電池からなる電動工具用の電池パックを充電する電動工具用電池パックの充電装置に関する。
【手続補正４】
【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】
上記課題を解決するために本発明は、二次電池を備える電動工具用の電池パックを充電可能な電動工具用電池パックの充電装置であって、公称容量が５Ａｈ以上の該電池パックを２Ｃ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする電動工具用電池パックの充電装置を提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明はさらに、二次電池を備える電動工具用の電池パックを充電可能な電動工具用電池パックの充電装置であって、公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の該電池パックを２αＡ以上の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする電動工具用電池パックの充電装置を提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明はさらに、二次電池と、所定条件を満たしている場合に該二次電池に充電電流が流れることを許容し該所定条件を満たしていない場合に該充電電流を遮断する遮断手段と、を備える電動工具用の電池パックを充電可能な電動工具用電池パックの充電装置であって、該電池パックと接続可能な電池接続部と、該電池接続部に接続された該電池パックの該遮断手段の該所定条件を特定し、該所定条件を満たすように充電制御を行う充電制御手段と、を備えることを特徴とする電動工具用電池パックの充電装置を提供する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
上記課題を解決するために本発明はさらに、二次電池を備える電動工具用の電池パックを商用交流電源から直接充電可能な電動工具用電池パックの充電装置であって、公称容量が５Ａｈ以上の該電池パックを２Ｃ以上且つ３Ｃ以下の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする電動工具用電池パックの充電装置を提供する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
上記課題を解決するために本発明はさらに、二次電池を備える電動工具用の電池パックを商用交流電源から直接充電可能な電動工具用電池パックの充電装置であって、公称容量がα（αは、５以上の実数）Ａｈ以上の該電池パックを２αＡ以上且つ３αＡ以下の充電電流で充電可能に構成されたことを特徴とする電動工具用電池パックの充電装置を提供する。
【国際調査報告】
2017002520.tif 000042
2017002520.tif 000043
2017002520.tif 000044
2017002520.tif 000045