(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
残量を記憶し、かつ、通信部を有するバッテリとの通信を可能とし、且つ複数のバッテリを充電するバッテリ充電装置において、
充電電流を供給する充電部と、
前記通信部を介して得た前記バッテリの残量に基づいてバッテリの充電量を計算し、前記充電量が予め設定されている所定値を超えたとき別のバッテリの充電に移行して複数のバッテリを１つずつシリアルに充電し、前記複数のバッテリを全てシリアルに充電した後、パラレルに前記複数のバッテリに対する補充電を行うように充電部を制御する制御部とを
有することを特徴とするバッテリ充電装置。
【請求項２】
前記充電量は、充電電流の積算値によって表わされることを特徴とする請求項１記載のバッテリ充電装置。
【請求項３】
前記充電量は、充電電流の積算値の総計に対する、充電中の充電電流の積算値の割合によって表わされることを特徴とする請求項１記載のバッテリ充電装置。
【請求項４】
前記充電量は、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の積算値によって表わされることを特徴とする請求項１記載のバッテリ充電装置。
【請求項５】
前記充電量は、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の総計に対する、充電中の電力の積算値の割合によって表わされることを特徴とする請求項１記載のバッテリ充電装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記通信部を介して得た温度情報に基づいて前記充電量を補正することを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項記載のバッテリ充電装置。
【請求項７】
前記充電部は、複数のバッテリそれぞれの充電経路に設けられたスイッチを有し、
前記制御部は、該スイッチを制御することを特徴とする請求項１乃至６いずれか一項記載のバッテリ充電装置。
【請求項８】
前記バッテリは、リチウム材料系のバッテリであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載のバッテリ充電装置。
【請求項９】
残量を記憶し、かつ、通信部を有するバッテリとの通信を可能とし、且つ充電電流を供給する充電部を有するバッテリ充電装置にて、複数のバッテリを充電するバッテリの充電方法において、
前記通信部を介して得た前記バッテリの残量に基づいてバッテリの充電量を計算し、前記充電量が予め設定されている所定値を超えたとき別のバッテリの充電に移行して複数のバッテリを１つずつシリアルに充電し、前記複数のバッテリを全てシリアルに充電した後、パラレルに前記複数のバッテリに対する補充電を行うように充電部を制御する制御ステップを含むことを特徴とするバッテリの充電方法。
【請求項１０】
前記充電量は、充電電流の積算値によって表わされることを特徴とする請求項９記載のバッテリの充電方法。
【請求項１１】
前記充電量は、充電電流の積算値の総計に対する、充電中の充電電流の積算値の割合によって表わされることを特徴とする請求項９記載のバッテリの充電方法。
【請求項１２】
前記充電量は、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の積算値によって表わされることを特徴とする請求項９記載のバッテリの充電方法。
【請求項１３】
前記充電量は、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の総計に対する、充電中の電力の積算値の割合によって表わされることを特徴とする請求項９記載のバッテリの充電方法。
【請求項１４】
制御ステップは、前記通信部を介して得た温度情報に基づいて前記充電量を補正するステップを含むことを特徴とする請求項９乃至１３いずれか一項記載のバッテリの充電方法。
【請求項１５】
残量を記憶し、かつ、通信部を有するバッテリとの通信を可能とし、且つ複数のバッテリを充電可能なバッテリ充電装置を具備する電子装置において、
該バッテリ充電装置は、充電電流を供給する充電部と、
前記通信部を介して得た前記バッテリの残量に基づいてバッテリの充電量を計算し、前記充電量が予め設定されている所定値を超えたとき別のバッテリの充電に移行して複数のバッテリを１つずつシリアルに充電し、前記複数のバッテリを全てシリアルに充電した後、パラレルに前記複数のバッテリに対する補充電を行うように充電部を制御する制御部とを
有することを特徴とする電子装置。
【請求項１６】
前記充電量は、充電電流の積算値によって表わされることを特徴とする請求項１５記載の電子装置。
【請求項１７】
前記充電量は、充電電流の積算値の総計に対する、充電中の充電電流の積算値の割合によって表わされることを特徴とする請求項１５記載の電子装置。
【請求項１８】
充電量は、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の積算値によって表わされることを特徴とする請求項１５記載の電子装置。
【請求項１９】
前記充電量は、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の総計に対する、充電中の電力の積算値の割合によって表わされることを特徴とする請求項１５記載の電子装置。
【請求項２０】
前記制御部は、前記通信部を介して得た温度情報に基づいて前記充電量を補正することを特徴とする請求項１５乃至１９いずれか一項記載の電子装置。
【請求項２１】
残量を記憶し、かつ、通信部を有するバッテリとの通信を可能とし、且つ複数のバッテリを充電するバッテリ充電装置内で、充電電流を供給する充電部を制御するための制御回路において、
前記通信部を介して得た前記バッテリの残量に基づいてバッテリの充電量を計算し、前記充電量が予め設定されている所定値を超えたとき別のバッテリの充電に移行して複数のバッテリを１つずつシリアルに充電し、前記複数のバッテリを全てシリアルに充電した後、パラレルに前記複数のバッテリに対する補充電を行うように充電部を制御するタイミングを決定することを特徴とする制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリを充電するバッテリ充電装置及び方法に関し、特に複数のバッテリを充電できるバッテリ充電装置及び方法に関する。
最近の電子機器、特に携帯型の電子機器の多くは、複数の電池パック（バッテリパック）を備えるように構成されている。また、電池の使用可能時間を増加させるために、エネルギー密度の高いリチウム材料系の２次電池、すなわちリチウムイオン電池の普及率が高くなっている。近い将来、別のリチウム材料系の電池、例えば、リチウムポリマー電池等のより高いエネルギー密度の２次電池に移行していくと考えられている。
【０００２】
本発明は、このような高いエネルギー密度の２次電池の充電に好適なバッテリ充電装置及び方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来、複数のリチウム材料系の２次電池を複数充電できるバッテリ充電装置は、充電初期から完了までの間、複数の２次電池を１つずつ充電するシリアル充電、又はパラレルに接続して充電するパラレル充電を行う。充電時間を短くしたい場合にはパラレル充電を選択し、電池を抜き差しし、取り替えて使用するような場合にはシリアル充電を選択するのが一般的である。シリアル充電は簡便性が高いという利点がある一方で、充電時間が長くなるという欠点がある。また、パラレル充電は充電時間が短くなるが、電池パックを取り替えて使うという使用方法には適しない。
【０００４】
また、バッテリの容量に基づき、シリアル充電とパラレル充電とを選択的に行うバッテリ充電装置も提案されている（例えば、特開平４−２５１５２８号公報）。このバッテリ充電装置は、バッテリが充分に充電されている場合にはバッテリを直列に接続し、充電量が少ないときにはバッテリを並列に接続する。即ち、バッテリ容量が少ないときにはパラレル充電で急速充電を行う。
【０００５】
また、複数のバッテリを１つずつ所定の時間充電した後に、前記複数のバッテリを同時に充電する充電装置も提案されている（例えば、特開平６−３０３７２９号公報）。この充電装置は、あるバッテリへの充電電流を検出し、充電電流が所定値以下になった場合には、そのバッテリから次のバッテリに充電電流を切り替える。その後、全てのバッテリの充電電流が所定値以下になった場合には、全てのバッテリに同時に充電電流を供給し、その充電電流の供給時間はタイマーにより規制される。即ち、この充電装置は、この充電電流の情報でのみ、充電中ののバッテリを次のバッテリに切り替えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公開公報（特開平４−２５１５２８号公報）に記載されているような従来のバッテリ充電装置は、エネルギー密度の高いリチウム材料系のような２次電池の充電を考慮したものではないので、このような２次電池を複数充電するのに必要な充電時間は長くなってしまい、全体として効率的な充電を行うことはできない。
【０００７】
また、上記公開公報（特開平６−３０３７２９号公報）に記載されているような従来のバッテリ充電装置は、充電電流値だけで充電電流を充電中のバッテリから次のバッテリに切り替えるため、測定誤差等により正確な切り替えタイミングが得られない場合がある。
従って、本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、バッテリの交換の容易性等の使い勝手がよく、かつ短い充電時間で複数のバッテリを充電できるバッテリ充電装置、及び方法、更にはこのようなバッテリ充電装置を具備した電子装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するため、本発明のバッテリ充電装置は、請求項１に記載のように、残量を記憶し、かつ、通信部を有するバッテリとの通信を可能とし、且つ複数のバッテリを充電するバッテリ充電装置において、充電電流を供給する充電部と、前記通信部を介して得た前記バッテリの残量に基づいてバッテリの充電量を計算し、前記充電量が予め設定されている所定値を超えたとき別のバッテリの充電に移行して複数のバッテリを１つずつシリアルに充電し、前記複数のバッテリを全てシリアルに充電した後、パラレルに前記複数のバッテリに対する補充電を行うように充電部を制御する制御部とを
有することを特徴とする。
【０００９】
このバッテリ充電装置は、バッテリを完全に充電する前にシリアル充電を止め、残りの補充電はパラレルに行うため、トータルな充電時間を短縮することができる。尚、ここでいうバッテリとは、パック化された単一、または複数のバッテリを収納するリチウム材料系のバッテリパック（電池パック）を表す。
また、請求項１記載のバッテリ充電装置において、前記充電量は、請求項２に記載のように、充電電流の積算値、または、請求項３に記載のように、充電電流の積算値の総計に対する、充電中の充電電流の積算値の割合によって表わされることを特徴とする。
【００１０】
請求項２または３記載のバッテリ充電装置は、この充電電流を所定時間毎に積算し、この該積算値を監視することで、例えば、単に充電電流のみを監視する従来のバッテリ充電装置（例えば、特開平６−３０３７２９号公報）よりも正確に充電量（ｍＡｈ、％）を特定することができる。
【００１４】
同様に、請求項１記載のバッテリ充電装置において、前記充電量は、請求項４に記載のように、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の積算値、または、請求項５に記載のように、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の総計に対する、充電中の電力の積算値の割合によって表わされることを特徴とする。
【００１５】
更に、請求項１乃至５いずれか一項記載のバッテリ充電装置において、前記所定の情報に、更に温度情報が含まれている場合、前記制御部は、請求項６に記載のように、該温度情報に基づいて該充電量を補正することを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載のバッテリ充電装置は、請求項１乃至５いずれか一項記載のバッテリ充電装置よりも更に正確に充電量（ｍＡｈ、％）を特定することができる。
また、請求項１乃至６いずれか一項記載のバッテリ充電装置は、請求項７に記載のように、前記充電部にて複数のバッテリそれぞれの充電経路に設けられたスイッチを有し、前記制御部が該スイッチを制御することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１乃至７いずれか一項記載のバッテリ充電装置において、前記バッテリは、請求項８に記載のように、リチウム材料系のバッテリであることを特徴とする。
また、上記課題を解決するため、請求項１記載のバッテリ充電装置にて充電されるバッテリの充電方法は、請求項９に記載のように、残量を記憶し、かつ、通信部を有するバッテリとの通信を可能とし、且つ充電電流を供給する充電部を有するバッテリ充電装置にて、複数のバッテリを充電するバッテリの充電方法において、前記通信部を介して得た前記バッテリの残量に基づいてバッテリの充電量を計算し、前記充電量が予め設定されている所定値を超えたとき別のバッテリの充電に移行して複数のバッテリを１つずつシリアルに充電し、前記複数のバッテリを全てシリアルに充電した後、パラレルに前記複数のバッテリに対する補充電を行うように充電部を制御する制御ステップを含むことを特徴とする。
【００１８】
このバッテリの充電方法を実行することにより、請求項１のバッテリ充電装置は、各バッテリを完全に充電する前にシリアル充電を止め、残りの補充電はパラレルに行うため、トータルな充電時間を短縮することができる。
また、請求項９記載の充電方法において、前記充電量は、請求項１０に記載のように、充電電流の積算値、または、請求項１１に記載のように、充電電流の積算値の総計に対する、充電中の充電電流の積算値の割合によって表わされることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０または１１記載の充電方法を実行すると、本発明のバッテリ充電装置は、この充電電流を所定時間毎に積算し、この該積算値を監視することで、例えば、単に充電電流のみを監視する従来のバッテリ充電装置（例えば、特開平６−３０３７２９号公報）よりも正確に充電量（ｍＡｈ、％）を特定することができる。
【００２３】
請求項９記載の充電方法において、前記充電量は、請求項１２に記載のように、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の積算値、または、請求項１３に記載のように、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の総計に対する、充電中の電力の積算値の割合によって表わされることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２または１３記載の充電方法を実行することにより、例えば、単に充電電流のみを監視する従来のバッテリ充電装置（例えば、特開平６−３０３７２９号公報）よりも正確に充電量（ｍＡｈ、％）を特定することができる。
【００２５】
更に、請求項９乃至１３いずれか一項記載の充電方法において、前記制御ステップは、請求項１４に記載のように、前記通信部を介して得た温度情報に基づいて前記充電量を補正するステップを含むことを特徴とする。
請求項１４記載の充電方法は、請求項９乃至１３いずれか一項記載の充電方法よりも更に正確に充電量（ｍＡｈ、％）を特定することができる。
【００２６】
また、複数のバッテリを充電可能な請求項１記載のバッテリ充電装置を具備する電子装置において、該バッテリ充電装置は、請求項１５に記載のように、残量を記憶し、かつ、通信部を有するバッテリとの通信を可能とし、且つ複数のバッテリを充電可能なバッテリ充電装置を具備する電子装置において、
該バッテリ充電装置は、充電電流を供給する充電部と、
前記通信部を介して得た前記バッテリの残量に基づいてバッテリの充電量を計算し、前記充電量が予め設定されている所定値を超えたとき別のバッテリの充電に移行して複数のバッテリを１つずつシリアルに充電し、前記複数のバッテリを全てシリアルに充電した後、パラレルに前記複数のバッテリに対する補充電を行うように充電部を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１５記載の電子装置において、前記充電量は、請求項１６に記載のように、充電電流の積算値、または、請求項１７に記載のように、充電電流の積算値の総計に対する、充電中の充電電流の積算値の割合によって表わされることを特徴とする。
【００２９】
同様に、請求項１５記載の電子装置において、前記充電量は、請求項１８に記載のように、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の積算値、または、請求項１９記載のように、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の総計に対する、充電中の電力の積算値の割合によって表わされることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１５乃至１９いずれか一項記載の電子装置において、前記制御部は、請求項２０に記載のように、前記通信部を介して得た温度情報に基づいて前記充電量を補正することを特徴とする。
【００３１】
また、請求項２１に記載のように、残量を記憶し、かつ、通信部を有するバッテリとの通信を可能とし、且つ複数のバッテリを充電するバッテリ充電装置内で、充電電流を供給する充電部を制御するための制御回路において、前記通信部を介して得た前記バッテリの残量に基づいてバッテリの充電量を計算し、前記充電量が予め設定されている所定値を超えたとき別のバッテリの充電に移行して複数のバッテリを１つずつシリアルに充電し、前記複数のバッテリを全てシリアルに充電した後、パラレルに前記複数のバッテリに対する補充電を行うように充電部を制御するタイミングを決定することを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は、一般的なリチウム材料系バッテリパックの充電における充電量対時間の関係を示すグラフである。図示するように、充電完了までの１／２程度の時間で９０％程度の充電を行うことができるが、残り１０％程度を充電するのに１／２程度の時間が必要になる。本発明では、例えば、９０％程度の充電を完了する時点を基準とし、９０％程度の充電を完了するまで複数のバッテリパックを１つずつ充電し、その後、この点Ａに到達した複数（全て）のバッテリパックをパラレルに充電する。パラレル充電時、９０％程度は既に充電されているので、残り１０％のパラレル充電は補充電（トップオフ充電）となる。
【００３４】
図２は、本発明の充電方法を、従来技術との対比で説明するためのグラフであり、例えば、２つのバッテリパックＡとＢを充電する従来手順及び本発明の方法を示す。従来技術のシリアル充電では、バッテリパックＡをトップオフ充電まで連続して行ってほぼ１００％充電した後に、バッテリパックＢをトップオフ充電まで連続して行う。これに対し、本発明によれば、所定容量レベル（例えば、充電量：９０％）までバッテリパックＡを充電した後に、バッテリパックＢを所定容量レベルまで充電する。そして、バッテリパックＡとＢのトップオフ充電（残り１０％）をパラレルで行う。これにより、本発明によれば、シリアル充電を使用しているにもかかわらず、バッテリパックＡとＢのトータルの充電時間を従来技術の３／４とすることができ、充電期間の短縮が実現できる。すなわち、バッテリパックＡとＢをシリアル充電している間は、バッテリパックの抜き差し等が可能であり、簡便性を確保しつつ（あるバッテリパックを充電中に別のバッテリパックを抜き差しできる）、従来のシリアル充電よりも短時間で充電を完了させることができる。
【００３５】
上記本発明の充電方法は、リチウム材料系バッテリパックに限定されるものではなく、図１と同様の傾向を持つ２次バッテリパックに適用できる。また、充電量：９０％にも限定されるものではなく、バッテリパックの容量、時間と充電量との関係、負荷の大きさ等、種々の要件により任意のパーセンテージを選択することができる。例えば、９０％を下回るパーセンテージであっても、このバッテリパックが負荷を所期の通り駆動でき、しかも容量の大きな低下を起こすことなく、且つこの間に別のバッテリパックをそのレベルまで充電できれば、問題はない。
【００３６】
図３は、図１に示すグラフに充電電流Ｉ及び充電電圧Ｖの変化を重ね合わしたグラフである。充電電流はバッテリパックに供給される電流で、充電電圧はバッテリパックの＋側及び−側端子間の電圧である。図３のグラフは、充電が進むに従い、充電電流Ｉが減少していく特徴がある。この充電電流Ｉを所定時間毎に積算し、その積算値を監視することで、単に充電電流Ｉのみを監視する従来の充電装置（例えば、特開平６−３０３７２９号公報）よりも正確に充電量（ｍＡｈ、％）を特定することができる（後述する図５、図６、及び図７に示す）。
【００３７】
例えば、現在のシリアル充電の充電量を９０％とすれば、このバッテリパックのシリアル充電を停止し、次のバッテリパックのシリアル充電、又は全てのバッテリパックのパラレル充電を開始することができる。即ち、本発明のバッテリ充電装置は、所定時間毎に充電電流Ｉを検出して積算していき、その積算値（充電量に相当する）がバッテリパックの全容量の９０％に達すれば、このバッテリパックのシリアル充電を停止し、別のバッテリパックのシリアル充電、又は全てのバッテリパックのパラレル充電を開始する。
【００３８】
図４は、本発明の参考例によるバッテリ充電装置を示す図である。図示するバッテリ充電装置１０は、充電用電源回路１２、コントローラ１４、ダイオードＤ１、Ｄ２、トランジスタＱ１、Ｑ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２を具備する。充電用電源回路１２、ダイオードＤ１、Ｄ２、トランジスタＱ１、Ｑ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２で、請求項１にある充電部を構成し、更にコントローラ１４が請求項１にある制御部（請求項３３の制御回路に相当する）を構成する。
【００３９】
バッテリ充電装置１０の充電用電源回路１２は、図示しないＡＣアダプタからの直流入力電圧を受け、充電用の充電出力を発生する。充電出力は、ダイオードＤ１、トランジスタＱ１、及び抵抗Ｒ１を有する第１の充電経路と、ダイオードＤ２、トランジスタＱ２、及び抵抗Ｒ２を有する第２の充電経路とに与えられる。第１の充電経路には例えばリチウム材料系のバッテリパックＡが接続可能であり、第２の充電経路には同じくリチウム材料系のバッテリパックＢが接続可能である。ダイオードＤ１及びＤ２はそれぞれ、第１及び第２の充電経路に電流が逆方向に流れるのを阻止する。トランジスタＱ１及びＱ２はそれぞれ、第１及び第２の充電経路をオン／オフする。抵抗Ｒ１は、バッテリパックＡが接続された第１の充電経路に流れる充電電流を測定するためのものである。抵抗Ｒ２は、バッテリパックＢが接続された第２の充電経路に流れる充電電流を測定するためのものである。
【００４０】
コントローラ１４は、スイッチ制御部１４Ａ及び電流電圧測定部１４Ｂを含む。スイッチ制御部１４ＡはＮチャネルの電界効果トランジスタであるトランジスタＱ１、Ｑ２のオン／オフを制御し、またＮチャネルの電界効果トランジスタであるトランジスタＱ３、Ｑ４（後述する）のオン／オフを制御する。電流電圧測定部１４Ｂは、既知の抵抗値を有する抵抗Ｒ１、Ｒ２でそれぞれ生じる電圧降下を測定し、第１及び第２の充電経路に流れる電流（すなわち、図３の充電電流Ｉ）の値を測定する。
【００４１】
トランジスタＱ３、Ｑ４及びダイオードＤ３、Ｄ４は、バッテリ充電装置１０が接続される電子機器の電源系のインタフェース部分を構成する。トランジスタＱ３は、ダイオードＤ３を介してバッテリパックＡを電子機器の内部の負荷に接続する。また、トランジスタＱ４は、ダイオードＤ４を介してバッテリパックＢを電子機器の内部の負荷に接続する。
【００４２】
なお、図４の構成において、トランジスタＱ３、Ｑ４、ダイオードＤ３、Ｄ４をバッテリ充電装置１０内に設けることとしてもよい。この場合には、バッテリ充電装置１０は２つのバッテリパックＡ、Ｂを充電でき、負荷を駆動する電源電圧出力用の電源端子は１つになる。また、バッテリ充電回路１０は、図４では図示を省略するＡＣアダプタを含む構成であってもよい。
【００４３】
コントローラ１４は、図２に示す本発明の充電手順を実現する。コントローラ１４は、汎用のマイクロプロセッサ（例えば、富士通社製のマイクロプロセッサＭＢ８９８７５）を用い、図２に示す本発明の制御を実現するようにプログラムする。以下、コントローラ１４の動作を、図５、図６及び図７を参照して説明する。
【００４４】
図５のステップＳＴ１１で、コントローラ１４は、ＡＣアダプタが装着されているかどうかを判断する。これは、充電用電源回路１２にＡＣアダプタの直流出力電圧または電流が与えられているかを検出することで行う。装着されていない場合（ステップＳＴ１１、ＮＯ）には、装着されるまで待つ。装着されている場合（ステップＳＴ１１、ＹＥＳ）には、コントローラ１４は、ステップＳＴ１２で、バッテリパックＡが接続されているかどうかを判断する。
【００４５】
ステップＳＴ１２で、コントローラ１４は、例えば、トランジスタＱ１をオン状態とし、トランジスタＱ３をオフ状態とする設定で、充電用電源回路１２に適当な充電電圧を出力させ、抵抗Ｒ１の両端に電圧降下が生じるかどうかを確認する。例えば、バッテリパックＡが接続されていない場合には、充電電流が流れないので抵抗Ｒ１での電圧降下は起こらない。従って、バッテリパックＡが接続されていない場合（ステップＳＴ１２、ＮＯ）には、ステップＳＴ１５に進み、次のバッテリパックＢが接続されているかどうかを確認し、一方、バッテリパックＡが接続されている場合（ステップＳＴ１２、ＹＥＳ）には、ステップＳＴ１３に進む。
【００４６】
ステップＳＴ１３で、コントローラ１４は、例えば、バッテリパックＡの充電電流が、予め定義される電流値を超えているかどうかを判断する。この判断は、ステップＳＴ１２で検出した充電電流の値で行われる。例えば、図３の点Ｘで得られる充電電流Ｉの値よりも小さい充電電流を検出した場合、コントローラ１４は、ステップＳ１３の判断結果をＹＥＳとし、ステップＳＴ１５に進み、次のバッテリパックＢが接続されているかどうかを確認する。
【００４７】
一方、図３の点Ｘで得られる充電電流Ｉの値よりも大きい充電電流を検出した場合、コントローラ１４は、ステップＳＴ１３の判断結果をＮＯとし、ステップＳＴ１４で、バッテリパックＡのシリアル充電を開始すべきであるとして、図６に示す充電ルーチン＃２を実行する。以下、図６に示す充電ルーチン＃２を説明する。
【００４８】
図６のステップＳＴ２１で、コントローラ１４は、充電異常（例えば、過大な充電電流が流れた場合）がないかどうかを判断する。充電異常がある場合、コントローラ１４は、ステップＳＴ２１の判断結果をＮＯとし、ステップＳＴ２５で、異常が発生していると判断してシリアル充電を停止するように充電用電源回路１２を制御する。これを受けて、充電用電源回路１２は充電電圧の出力を停止する。
【００４９】
一方、ステップＳＴ２１で充電異常なしと判断した場合、コントローラ１４は、ステップＳＴ２１の判断結果をＹＥＳとし、ステップＳＴ２２で、ＡＣアダプタ又はバッテリパックＡが抜かれていないかどうかを判断する。抜かれているならば、コントローラ１４は、ステップＳＴ２２の判断結果をＮＯとし、ステップＳＴ２５で、異常が発生していると判断してシリアル充電を停止するように充電用電源回路１２を制御する。これを受けて、充電用電源回路１２は充電電圧の出力を停止する。
【００５０】
一方、抜かれていないと判断した場合、コントローラ１４は、ステップＳＴ２２の判断結果をＹＥＳとし、充電量を計算し、別のバッテリパックＢのシリアル充電に移行するタイミングを決定する。
ここで、第一の充電量の計算方法として、請求項２に対応するの充電量の計算方法を説明する。コントローラ１４は、バッテリパックＡの充電量として、例えば、充電電流の積算値を計算し、予め定義される所定の値を超えているかどうかを判断する。この場合、図３に示すグラフの（１／２）ｔを別のバッテリパックＢのシリアル充電に移行するタイミングと定義する。そこで、前記タイミングの基準となる充電量（所定の値）として、０ｔから（１／２）ｔを、例えば、３０分割（単位時間：（１／６０）ｔとする）して、単位時間当たりの充電電流の合計（図３の斜線部に相当）を予め計算しておく。
【００５１】
即ち、別のバッテリパックの充電に移行するタイミングの基準となる充電量は、以下の式で表すことができる。
0003571536.tif 000002
この状態でコントローラ１４は、ステップ２２ａで、予め定義された単位時間経過と共に抵抗Ｒ１の両端の電圧降下を計測し、その電圧値から求められる充電電流を現時点での充電量［ｍＡ］として、コントローラ１４内部に蓄積する。
【００５２】
次に、コントローラ１４は、ステップＳＴ２３で、その充電量がバッテリパックＡの基準となる充電量［ｍＡｈ］に達しているかどうかを判断する。達していない場合、コントローラ１４は、ステップＳＴ２３の判断結果をＮＯとし、得られる充電電流の積算値［ｍＡｈ］がバッテリパックＡの基準となる充電量［ｍＡｈ］に達するまで、ステップＳＴ２１、ステップＳＴ２２、ステップＳＴ２２ａ、及びステップＳＴ２３の処理を継続する。
【００５３】
即ち、下式に示すように、
0003571536.tif 000003
充電量（単位時間毎の充電電流の積算値）を計算し、
充電量［ｍＡｈ］（▲２▼式）  ≧  基準となる充電量［ｍＡｈ］（▲１▼式）
の条件を満たすまでバッテリパックＡを充電する処理を継続する。
【００５４】
上記条件を満たすと、コントローラ１４は、ステップＳＴ２３の判断結果をＹＥＳとし、ステップＳＴ２４で、バッテリパックＡのシリアル充電を停止する。そして、図５のステップＳＴ１５に進む。
このようにしてコントローラ１４は、請求項２に対応するの充電量を計算し、別のバッテリパックＢのシリアル充電に移行するタイミングを決定している。尚、バッテリパックＡに対して充電ルーチン＃２を実行する場合には、少なくとも図４のトランジスタＱ１はオンで、トランジスタＱ２はオフである。
【００５５】
次に、第二の充電量の計算方法として、請求項３に対応するの充電量の計算方法を説明する。コントローラ１４は、バッテリパックＡの充電量［％］として、例えば、充電電流の積算値の総計［ｍＡｈ］に対する、充電中の充電電流の積算値［ｍＡｈ］の割合［％］を計算し、その割合が９０％を超えているかどうかを判断する。この場合、図３に示すグラフの（１／２）ｔの地点を充電量：９０％と仮定し、別のバッテリパックＢのシリアル充電に移行するタイミングと定義する。そこで、図３に示す０ｔから１ｔを、例えば、６０分割（単位時間：（１／６０）ｔとする）し、充電量：１００％時の充電電流の積算値の総計［ｍＡｈ］を予め計算しておく。
【００５６】
即ち、１００％時の充電電流の積算値の総計［ｍＡｈ］は、以下の式で表すことができる。
0003571536.tif 000004
この状態でコントローラ１４は、ステップ２２ａで、予め定義された単位時間経過と共に抵抗Ｒ１の両端の電圧降下を計測し、その電圧値から求められる充電電流を現時点での充電電流の積算値［ｍＡｈ］として、コントローラ１４内部に蓄積する。
【００５７】
次に、コントローラ１４は、ステップＳＴ２３で、その充電電流の積算値［ｍＡｈ］が予め計算されたバッテリパックＡの充電電流の積算値の総計［ｍＡｈ］にしめる割合（充電量）［％］を計算し、その充電量が９０％に達しているかどうかを判断する。達していない場合、コントローラ１４は、ステップＳＴ２３の判断結果をＮＯとし、その充電量が９０％にに達するまで、ステップＳＴ２１、ステップＳＴ２２、ステップＳＴ２２ａ、及びステップＳＴ２３の処理を継続する。
【００５８】
即ち、下式に示すように、
0003571536.tif 000005
現時点での充電電流の積算値［ｍＡｈ］を計算し、
充電量［％］＝現時点での充電電流の積算値［ｍＡｈ］（▲４▼式）／充電電流の積算値の総計［ｍＡｈ］（▲３▼式）  ≧  ９０％
の条件を満たすまでバッテリパックＡを充電する処理を継続する。
【００５９】
上記条件を満たすと、コントローラ１４は、ステップＳＴ２３の判断結果をＹＥＳとし、ステップＳＴ２４で、バッテリパックＡのシリアル充電を停止する。そして、図５のステップＳＴ１５に進む。
このようにしてコントローラ１４は、請求項３に対応するの充電量を計算し、別のバッテリパックＢのシリアル充電に移行するタイミングを決定している。尚、バッテリパックＡに対して充電ルーチン＃２を実行する場合には、少なくとも図４のトランジスタＱ１はオンで、トランジスタＱ２はオフである。
【００６０】
以上、コントローラ１４は、第一または第二の充電量の計算方法にて充電量［ｍＡｈ、または％］を計算し、別のバッテリパックのシリアル充電に移行するタイミングを決定している。このような方法で充電量［ｍＡｈ、または％］を計算することにより、バッテリ充電装置１０は、単に充電電流のみを監視する従来のバッテリ充電装置（例えば、特開平６−３０３７２９号公報）よりも正確に充電量を特定することができる。尚、上記バッテリパックＡの充電量は、あくまで一例であって、他の方法であってもよい。
【００６１】
上記、第一または第二の充電量の計算方法にて別のバッテリパックのシリアル充電に移行するタイミングを決定後、コントローラ１４は、ステップＳＴ１５で、別のバッテリパック、即ち、バッテリパックＢが接続されているかどうかを判断する。接続されていないと判断した場合、コントローラ１４は、ステップＳＴ１５の判断結果をＮＯとし、先にシリアル充電が終了したバッテリパックＡに対してのみ、後述する図７に示すトップオフ充電、即ち充電ルーチン＃３（ステップＳＴ１８）を実行する。
【００６２】
一方、接続されていると判断した場合、コントローラ１４は、ステップＳＴ１５の判断結果をＹＥＳとし、ステップＳＴ１６で、例えば、バッテリパックＡの充電電流が、予め定義される電流値を超えているかどうかを判断する。この判断は、ステップＳＴ１５で検出した充電電流の値で行われる。例えば、図３の点Ｘで得られる充電電流Ｉの値よりも小さい充電電流を検出した場合、コントローラ１４は、ステップＳ１６の判断結果をＹＥＳとし、ステップＳＴ１８に進み、先にシリアル充電が完了しているバッテリパックＡのみについて、図７に示すトップオフ充電、即ち充電ルーチン＃３（ステップＳＴ１８）を実行する。
【００６３】
一方、図３の点Ｘで得られる充電電流Ｉの値よりも大きい充電電流を検出した場合、コントローラ１４は、ステップＳ１６の判断結果をＮＯとし、ステップＳＴ１７で、バッテリパックＢのシリアル充電を開始させるために、前述した図６に示すサブルーチン（充電ルーチン＃２）を実行する。なお、バッテリパックＢのシリアル充電は、バッテリパックＡのシリアル充電と同様の手順で行われるため、説明を省略する。また、バッテリパックＢに対して充電ルーチン＃２を実行する場合には、少なくとも図４のトランジスタＱ２はオンで、トランジスタＱ１はオフである。
【００６４】
また、図４の例では２つのバッテリパックＡ、Ｂを充電する構成なのでステップＳＴ１７を実行した後にステップＳＴ１８を実行する構成であるが、バッテリパックが３つ以上ある場合には、ステップＳＴ１７の後にステップＳＴ１５、ＳＴ１６、ＳＴ１７と同様のステップが設けられる。
バッテリパックＢに対する充電ルーチン＃２を実行した後、コントローラ１４は、ステップＳＴ１８で、先にシリアル充電が完了しているバッテリパックＡとバッテリパックＢについて、図７に示すパラレルトップオフ充電（充電ルーチン＃３）を開始する。なお、この時点で２つのバッテリパックＡ、Ｂは、共に図３に示す（１／２）ｔまで充電されている。また、図７に示す充電ルーチン＃３のステップＳＴ３１、ＳＴ３２、及びＳＴ３５は、図６に示す充電ルーチン＃２のステップＳＴ２１、ＳＴ２２、及びＳＴ２５と同様の処理のため説明を省略する。
【００６５】
図７のステップＳＴ３１で、充電異常なしと判断され（ＹＥＳ）、ステップＳＴ３２で、ＡＣアダプタまたはバッテリパックＡ、Ｂが抜かれていないと判断した場合（ＹＥＳ）、コントローラ１４はパラレルトップオフ充電を開始する。
ここで、パラレルトップオフ充電方法を説明する。コントローラ１４は、バッテリパックＡ及びＢの充電量として、例えば、それぞれの充電電流の積算値［ｍＡｈ］を計算し、予め定義される充電量：１００％（満充電）時の充電電流の積算値の総計［ｍＡｈ］（バッテリパックＡ、Ｂの２個分）と同一かどうかを判断する。この場合、図３に示すグラフのｔを各バッテリパックの満充電と定義する。
【００６６】
即ち、パラレルトップオフ充電を終了する基準となる満充電時の充電量［ｍＡｈ］は、以下の式で表すことができる。
0003571536.tif 000006
この状態でコントローラ１４は、ステップ３２ａで、予め定義された単位時間：（１／６０）ｔの経過と共に抵抗Ｒ１、Ｒ２の両端の電圧降下を計測し、その電圧値から求められるそれぞれの充電電流を現時点での充電量［ｍＡｈ］として、コントローラ１４内部に積算する。
【００６７】
次にコントローラ１４は、ステップＳＴ３３で、その現時点での充電量［ｍＡｈ］が満充電時の充電量［ｍＡｈ］と同一かどうかを判断する。達していない場合、コントローラ１４は、ステップＳＴ３３の判断結果をＮＯとし、得られる充電量［ｍＡｈ］が満充電時の充電量［ｍＡｈ］と同一になるまで、ステップＳＴ３１、ステップＳＴ３２、ステップＳＴ３２ａ、及びステップＳＴ３３の処理を継続する。
【００６８】
即ち、下式に示すように、
0003571536.tif 000007
充電量（単位時間毎の充電電流の積算値）を計算し、
充電量［ｍＡｈ］（▲２▼’式）＝満充電時の充電量［ｍＡｈ］（▲１▼’式）
の条件を満たすまでパラレルトップオフ充電の処理を継続する。
【００６９】
上記条件を満たすと、コントローラ１４は、ステップＳＴ３３の判断結果をＹＥＳとし、ステップＳＴ３４で、パラレルトップオフ充電を停止する。そして、バッテリパックＡ、Ｂを充電する全ての処理を終了する。なお、図７に示す充電ルーチン＃３は、バッテリパックＡ、Ｂのパラレル充電なので、コントローラ１４は、トランジスタＱ１、Ｑ２をオンにしておく。バッテリパックＡ、Ｂが１００％充電されている場合、抵抗Ｒ１、Ｒ２を流れる充電電流は、ほぼゼロである。
【００７０】
また、上記のパラレルトップオフ充電方法において、コントローラ１４は、バッテリパックＡ及びＢの充電量として、例えば、それぞれの充電電流の積算値の総計［ｍＡｈ］（▲１▼’式）に対する、充電中の充電電流の積算値［ｍＡｈ］（▲２▼’式）の割合［％］を計算し、その割合が１００％（満充電）かどうかを判断してもよい。
【００７１】
即ち、
充電量［％］＝現時点での充電電流の積算値［ｍＡｈ］（▲２▼’式）／充電電流の積算値の総計［ｍＡｈ］（▲１▼’式）＝１００％
の条件を満たすまでパラレルトップオフ充電を継続することとしてもよい。
図９は、図４とは異なる本発明の一実施例によるバッテリ充電装置を示す図である。図示するバッテリ充電装置１０Ａは、図４と同様の充電用電源回路１２、ダイオードＤ１、Ｄ２、トランジスタＱ１、Ｑ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２と、図４と異なるコントローラ２４を具備する。充電用電源回路１２、ダイオードＤ１、Ｄ２、トランジスタＱ１、Ｑ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２で請求項４にある充電部を構成し、コントローラ２４が請求項４または５にある制御部を構成する。なお、図４の実施例と同様の構成、及び機能については、同様の符号を付して説明を省略する。
【００７２】
バッテリ充電装置１０Ａの充電用電源回路１２は、図示しないＡＣアダプタからの直流入力電圧を受け、充電用の充電出力を発生する。充電出力は、ダイオードＤ１、トランジスタＱ１、及び抵抗Ｒ１を有する第１の充電経路と、ダイオードＤ２、トランジスタＱ２、及び抵抗Ｒ２を有する第２の充電経路とに与えられる。
【００７３】
第１の充電経路には、例えば、コントローラ２４と通信可能なプロセッサを搭載したリチウム材料系のバッテリパックＣが接続可能であり、第２の充電経路には同じくコントローラ２４と通信可能なプロセッサを搭載したリチウム材料系のバッテリパックＤが接続可能である。
バッテリパックＣ、Ｄは、例えば、図１０に示すように、電池セル１００と電圧検出系回路１０１と電流検出用抵抗Ｒ１００と温度センサー１０２と制御部１０４とＶＣＣ電源回路１０５とヒューズ１０６と保護ＩＣ１０７と充電ＦＥＴ１０８と放電ＦＥＴ１０９から構成される。各バッテリパックの制御部１０４は、ＶＣＣ電源回路１５の電源で駆動され、電圧検出系回路１０１からの電圧、抵抗Ｒ１００の両端の電流、温度センサー１０２からの温度を検出し、その情報を通信路を介してバッテリ充電装置１０Ａに通知する。このバッテリパックは、＋端子、−端子間を測定することで電池セル１００の電圧を測定する。電池セル１００は、保護ＩＣ１０７で充電ＦＥＴ１０８及び放電ＦＥＴ１０９をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより充電及び放電を行う。また、バッテリ充電装置１０Ａ側からコントロール信号Ｓｃを制御することによりバッテリパックのＯＮ／ＯＦＦ、即ち、電池セル１００の充電及び放電のＯＮ／ＯＦＦを制御でき、例えば、複数のバッテリパックを同時に充電する場合の過充電防止に使用される。
【００７４】
更に、バッテリパックＣ、Ｄは、各検出回路からの情報に基づいて、シリアル充電中に、別のバッテリパックの充電に移行するタイミングを決定するための所定の情報として、例えば、充電中のバッテリパックの充電電流値［ｍＡ］、充電電圧値［Ｖ］、温度［゜Ｋ］、充電量［％］等の情報を、また、放電中のバッテリパックの放電電流値［ｍＡ］、放電電圧値［Ｖ］等の情報を、コントローラ２４に対して送信可能である（図１１参照）。具体的な例としては、スマートバッテリ（Ｓｍａｒｔ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｄａｔａ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  １．０  Ｆｅｂｒｕａｒｙ  １５，１９９５
Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ  １９９６，Ｂｅｎｃｈｍａｒｑ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｉｎｃ．，Ｄｕｒａｃｅｌｌ  Ｉｎｃ．，Ｅｎｅｒｇｉｚｅｒ
Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｔｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｌｉｎｅａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｍａｘｉｍ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，
ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔｏｓｈｉｂａ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｃｏ．，
Ｖａｒｔａ  Ｂａｔｔｅｒｉｅ  ＡＧ，ＡＬＬ  ｒｉｇｈｔｓ  ｒｅｓｅｒｖｅｄ．）等がある。
【００７５】
コントローラ２４は、図４と同様のスイッチ制御部１４Ａ及び電流電圧測定部１４Ｂと、バッテリパックＣ、Ｄと通信を行い、前記所定の情報を受信する通信制御部２４Ｃを含む。スイッチ制御部１４Ａは、図４と同様にＮチャネルの電界効果トランジスタであるトランジスタＱ１、Ｑ２のオン／オフを制御し、またＮチャネルの電界効果トランジスタであるトランジスタＱ３、Ｑ４のオン／オフを制御する。また、電流電圧測定部１４Ｂも、図４と同様に既知の抵抗値を有する抵抗Ｒ１、Ｒ２でそれぞれ生じる電圧降下を測定し、第１及び第２の充電経路に流れる電流（すなわち、図３の電流Ｉ）の値を測定する。
【００７６】
トランジスタＱ３は、ダイオードＤ３を介してバッテリパックＣを電子機器の内部の負荷に接続する。また、トランジスタＱ４は、ダイオードＤ４を介してバッテリパックＤを電子機器の内部の負荷に接続する。
なお、図９の構成において、トランジスタＱ３、Ｑ４、ダイオードＤ３、Ｄ４をバッテリ充電装置１０Ａ内に設けることとしてもよい。この場合には、バッテリ充電装置１０Ａは、２つのバッテリパックＣ、Ｄを充電でき、負荷を駆動する電源電圧出力用の電源端子は１つになる。また、バッテリ充電回路１０Ａは、図９では図示を省略するＡＣアダプタを含む構成であってもよい。
【００７７】
コントローラ２４は、図４のコントローラ１４と同様に図２に示す本発明の充電手順を実現する。コントローラ２４は、汎用のマイクロプロセッサ（例えば、富士通社製のマイクロプロセッサＭＢ８９８７５）を用い、図２に示す本発明の制御を実現するようにプログラムする。以下、コントローラ２４の動作を、図５、図６及び図７を参照して説明するが、基本的には、コントローラ１４と同様であるため、動作の異なる箇所のみ説明する。尚、説明を省略する同一箇所において、先に説明した図５、図６及び図７内のコントローラ１４、バッテリパックＡ、Ｂは、それぞれコントローラ２４、バッテリパックＣ、Ｄと置き換える。
【００７８】
図５のステップＳＴ１３において、コントローラ２４は、例えば、バッテリパックＣの充電電流が、予め定義される電流値を超えているかどうかを判断する。この判断は、バッテリパックＣから送信される充電電流値で行われる。図３の点Ｘで得られる充電電流Ｉの値よりも小さい充電電流を検出した場合、コントローラ２４は、ステップＳＴ１３の判断結果をＹＥＳとし、ステップＳＴ１５に進み、次のバッテリパックＤが接続されているかどうかを確認する。一方、図３の点Ｘで得られる充電電流Ｉの値よりも大きい充電電流を検出した場合、コントローラ２４は、ステップＳＴ１３の判断結果をＮＯとし、ステップＳＴ１４で、バッテリパックＣの充電を開始すべきであるとして、図６に示す充電ルーチン＃２を実行する。
【００７９】
図６のステップＳＴ２２において、ＡＣアダプタまたはバッテリパックＢが抜かれていないと判断した場合、コントローラ２４は、ステップＳＴ２２の判断結果をＹＥＳとし、充電量を計算し、別のバッテリパックＤのシリアル充電に移行するタイミングを決定する。
ここで、第一の充電量の計算方法として、請求項６に対応するの充電量の計算方法を説明する。コントローラ２４は、バッテリパックＣの充電量として、例えば、バッテリパックＣからの充電電流値（図１１参照）に基づいて、充電電流の積算値［ｍＡｈ］を計算し、予め定義される所定の値を超えているかどうかを判断する。この場合、図３に示すグラフの（１／２）ｔを別のバッテリパックＤのシリアル充電に移行するタイミングと定義する。そこで、前記タイミングの基準となる充電量（所定の値）として、単位時間当たりの充電電流の合計（図３の斜線部に相当）を予め計算しておく。前記タイミングの基準となる充電量（所定の値）は、先に説明した▲１▼式と同様に計算できるため説明を省略する。
【００８０】
この状態でコントローラ２４は、ステップ２２ａで、予め定義された単位時間経過と共にバッテリパックＣからの充電電流値を受信し、その充電電流値を現時点での充電量［ｍＡｈ］として、コントローラ２４内部に蓄積する。
次にコントローラ２４は、ステップＳＴ２３で、先に説明した▲２▼式に示すように、充電量（単位時間毎の充電電流の積算値）を計算し、
充電量［ｍＡｈ］（▲２▼式）  ≧  基準となる充電量［ｍＡｈ］（▲１▼式）
の条件を満たすまでバッテリパックＣを充電する処理、即ち、ステップＳＴ２１、ステップＳＴ２２、ステップＳＴ２２ａ、及びステップＳＴ２３の処理を継続する。上記条件を満たすと、コントローラ２４は、ステップＳＴ２３の判断結果をＹＥＳとし、ステップＳＴ２４で、バッテリパックＣのシリアル充電を停止する。そして、図５のステップＳＴ１５に進む。このようにしてコントローラ２４は、請求項６に対応するの充電量を計算し、別のバッテリパックＤのシリアル充電に移行するタイミングを決定している。
【００８１】
次に、第二の充電量の計算方法として、請求項７に対応するの充電量の計算方法を説明する。コントローラ２４は、バッテリパックＣの充電量［％］として、例えば、バッテリパックＣからの充電電流値（図１１参照）を受信し、充電電流の積算値の総計［ｍＡｈ］に対する、充電中の充電電流の積算値［ｍＡｈ］の割合［％］を計算し、その割合が９０％を超えているかどうかを判断する。この場合、図３に示すグラフの（１／２）ｔの地点を、充電量：９０％と仮定し、別のバッテリパックＣのシリアル充電に移行するタイミングと定義する。なお、充電量：１００％時の充電電流の積算値の総計［ｍＡｈ］を予め計算しておく。充電電流の積算値の総計［ｍＡｈ］は、先に説明した▲３▼式と同様に計算できるため説明を省略する。
【００８２】
この状態でコントローラ２４は、ステップ２２ａで、予め定義された単位時間経過と共にバッテリパックＣからの充電電流値を受信し、その充電電流値を現時点での充電量［ｍＡｈ］として、コントローラ２４内部に蓄積する。
次にコントローラ２４は、ステップＳＴ２３で、先に説明した▲４▼式に示すように、現時点での充電電流の積算値［ｍＡｈ］を計算し、
充電量［％］＝現時点での充電電流の積算値［ｍＡｈ］（▲４▼式）／充電電流の積算値の総計［ｍＡｈ］（▲３▼式）  ≧  ９０％
の条件を満たすまでバッテリパックＣを充電する処理、即ち、ステップＳＴ２１、ステップＳＴ２２、ステップＳＴ２２ａ、及びステップＳＴ２３の処理を継続する。上記条件を満たすと、コントローラ２４は、ステップＳＴ２３の判断結果をＹＥＳとし、ステップＳＴ２４で、バッテリパックＣのシリアル充電を停止する。そして、図５のステップＳＴ１５に進む。このようにしてコントローラ２４は、請求項７に対応するの充電量を計算し、別のバッテリパックＤのシリアル充電に移行するタイミングを決定している。
【００８３】
次に、第三の充電量の計算方法として、請求項８に対応するの充電量の計算方法を説明する。コントローラ２４は、バッテリパックＣの充電量として、例えば、バッテリパックＣからの充電電流値と充電電圧値（図１１参照）を受信し、充電電流と充電電圧の積で求められる電力の積算値［ｍＷｈ］を計算し、予め定義される所定の値を超えているかどうかを判断する。この場合、図３に示すグラフの（１／２）ｔを別のバッテリパックＤのシリアル充電に移行するタイミングと定義する。そこで、前記タイミングの基準となる充電量（所定の値）として、０ｔから（１／２）ｔを、例えば、３０分割（単位時間：（１／６０）ｔとする）して、単位時間当たりの充電電流と充電電圧の積（単位時間当たりの電力：ｍＷｈ）を計算し、その合計を予め計算しておく。
【００８４】
即ち、別のバッテリパックの充電に移行するタイミングの基準となる充電量は、以下の式で表すことができる。
0003571536.tif 000008
この状態でコントローラ２４は、ステップ２２ａで、予め定義された単位時間経過と共にバッテリパックＣからの充電電流値と充電電圧値を受信し、その充電電流値と充電電圧値の積にて求められる電力を現時点での充電量［ｍＷｈ］として、コントローラ２４内部に蓄積する。
【００８５】
次に、コントローラ２４は、ステップＳＴ２３で、その充電量［ｍＷｈ］がバッテリパックＣの基準となる充電量［ｍＷｈ］に達しているかどうかを判断する。達していない場合、コントローラ２４は、ステップＳＴ２３の判断結果をＮＯとし、得られる充電量［ｍＷｈ］がバッテリパックＣの基準となる充電量［ｍＷｈ］に達するまで、ステップＳＴ２１、ステップＳＴ２２、ステップＳＴ２２ａ、及びステップＳＴ２３の処理を継続する。
【００８６】
即ち、下式に示すように、
0003571536.tif 000009
充電量（単位時間毎の電力の積算値）を計算し、
充電量［ｍＷｈ］（▲６▼式）  ≧  基準となる充電量［ｍＷｈ］（▲５▼式）
の条件を満たすまでバッテリパックＣを充電する処理を継続する。
【００８７】
上記条件を満たすと、コントローラ２４は、ステップＳＴ２３の判断結果をＹＥＳとし、ステップＳＴ２４で、バッテリパックＣのシリアル充電を停止する。そして、図５のステップＳＴ１５に進む。
このようにしてコントローラ２４は、請求項８に対応するの充電量を計算し、別のバッテリパックＤのシリアル充電に移行するタイミングを決定している。
【００８８】
次に、第四の充電量の計算方法として、請求項９に対応するの充電量の計算方法を説明する。コントローラ２４は、バッテリパックＣの充電量［％］として、例えば、バッテリパックＣからの充電電流値と充電電圧値（図１１参照）を受信し、電力の積算値の総計［ｍＷｈ］に対する、充電中の電力の積算値［ｍＷｈ］の割合［％］を計算し、その割合が９０％を超えているかどうかを判断する。この場合、図３に示すグラフの（１／２）ｔの地点を、充電量：９０％と仮定し、別のバッテリパックＤのシリアル充電に移行するタイミングと定義する。そこで、図３に示す０ｔから１ｔを、例えば、６０分割（単位時間：（１／６０）ｔとする）し、充電量：１００％時の電力の積算値の総計［ｍＷｈ］を予め計算しておく。
【００８９】
即ち、１００％時の電力の積算値の総計［ｍＷｈ］は、以下の式で表すことができる。
0003571536.tif 000010
この状態でコントローラ２４は、ステップ２２ａで、予め定義された単位時間経過と共にバッテリパックＣからの充電電流値と充電電圧値を受信し、その充電電流値と充電電圧値の積にて求められる電力を現時点での電力の積算値［ｍＷｈ］として、コントローラ２４内部に蓄積する。
【００９０】
次にコントローラ２４は、ステップＳＴ２３で、その電力の積算値［ｍＷｈ］が予め計算されたバッテリパックＣの電力の積算値の総計［ｍＷｈ］にしめる割合（充電量）［％］を計算し、その充電量が９０％に達しているかどうかを判断する。達していない場合、コントローラ２４は、ステップＳＴ２３の判断結果をＮＯとし、その充電量が９０％にに達するまで、ステップＳＴ２１、ステップＳＴ２２、ステップＳＴ２２ａ、及びステップＳＴ２３の処理を継続する。
【００９１】
即ち、下式に示すように、
0003571536.tif 000011
現時点での電力の積算値［ｍＷｈ］を計算し、
充電量［％］＝現時点での電力の積算値［ｍＷｈ］（▲８▼式）／電力の積算値の総計［ｍＷｈ］（▲７▼式）  ≧  ９０％
の条件を満たすまでバッテリパックＣを充電する処理を継続する。
【００９２】
上記条件を満たすと、コントローラ２４は、ステップＳＴ２３の判断結果をＹＥＳとし、ステップＳＴ２４で、バッテリパックＣのシリアル充電を停止する。そして、図５のステップＳＴ１５に進む。
このようにしてコントローラ２４は、請求項９に対応する充電量を計算し、別のバッテリパックＤのシリアル充電に移行するタイミングを決定している。
【００９３】
尚、第一乃至第四の充電量の計算方法にて、バッテリパックＣに対して充電ルーチン＃２を実行する場合には、少なくとも図４のトランジスタＱ１はオンで、トランジスタＱ２はオフである。
以上、コントローラ２４は、第一乃至第四の充電量の計算方法にて、充電量［ｍＡｈ、ｍＷｈ、または％］を計算し、別のバッテリパックのシリアル充電に移行するタイミングを決定している。このような方法で充電量を計算することにより、バッテリ充電装置１０Ａは、単に充電電流のみを監視する従来のバッテリ充電装置（例えば、特開平６−３０３７２９号公報）よりも正確に充電量を特定することができる。尚、上記バッテリパックＣの充電量は、あくまで一例であって、他の方法であってもよい。
【００９４】
更に、バッテリパックＣからの所定の情報に温度情報が含まれる場合、コントローラ２４は、第一乃至第四の充電量の計算方法にて求めた充電量［ｍＡｈ、ｍＷｈ、または％］をより正確な充電量に補正することができる。これは、請求項１０に相当する。
例えば、常温より温度が高い場合は充電効率が上がり、常温より温度が低い場合は充電効率が下がる。従って、補正後の充電量は、
補正後の充電量［ｍＡｈ、ｍＷｈ、または％］＝
充電量［ｍＡｈ、ｍＷｈ、または％］×温度情報に対応する補正係数
で表すことができる。具体的な一例を示すと、
0003571536.tif 000012
と計算される。なお、上記充電効率とは、実際に充電されている量／充電量で定義される。
【００９５】
図５のステップＳＴ１６において、コントローラ２４は、例えば、バッテリパックＤの充電電流が、予め定義される電流値を超えているかどうかを判断する。この判断手順は、前記ステップＳＴ１３と同様のため説明を省略する。
図９のバッテリ充電装置１０Ａにおいて、ここまでの説明では、バッテリパックＣ及びＤからの所定の情報が充電電流値、充電電圧値、及び温度情報の場合について、コントローラ２４が第一乃至第四の充電量の計算方法を実行してきた。しかしながら、バッテリパックＣ及びＤが制御部１０４（プロセッサ）を有することにより、第一乃至第四の充電量の計算方法をバッテリパックＣ及びＤ内部で実行し、計算された充電量をバッテリ充電装置１０Ａに通知することができる。即ち、バッテリ充電装置１０Ａは、図５、図６及び図７で充電量を計算する必要がない。従って、バッテリ充電装置１０Ａは、バッテリパックＣからの充電量（図１１参照）に基づき、別のバッテリパックＤの充電に移行するタイミングを決定することができる。これは、請求項５に相当する。
【００９６】
図８は、上記バッテリ充電装置１０を内蔵するポータブル・コンピュータの一構成例を示すブロック図で、主として電源系を示すものである。なお、前述した構成要素と同一のものには同一の参照番号を付けてある。また、図８に示すトランジスタＱ１〜Ｑ４は、Ｐチャネル電界効果トランジスタで構成している。
ＡＣアダプタ２０の直流出力電圧（例えば１２Ｖ）は、前述の充電用電源回路１２及びダイオードＤ５を介して図示する各部に供給される。ダイオードＤ３、Ｄ４及びＤ５のカソードは共通に接続されている。
【００９７】
以下、共通に接続されたダイオードＤ３〜Ｄ５のカソードを、バッテリ充電装置１０の出力という。また、バッテリパックＡ、Ｂは、いずれもコンピュータに着脱自在に内蔵できる。更に一方のバッテリパックのみ内蔵され、他方は外部から接続可能な構成であってもよい。
コンピュータ内部の回路は、異なる電源電圧で動作する。このため、バッテリ充電装置１０の出力から内部電圧を発生するレギュレータ２２、２４、２６及び２８が設けられている。バッテリ充電装置１０の出力電圧は例えば１２Ｖであり、レギュレータ２２、２４、２６及び２８はこの出力電圧からそれぞれ安定化された２．５Ｖ、３．３Ｖ、５．０Ｖ及び１２Ｖの内部電圧を発生する。２．５Ｖレギュレータ２２は、ＣＰＵ３０に２．５Ｖの電源電圧を供給する。３．３Ｖレギュレータ２４はＣＰＵ３０、コアチップ３４、ＰＣＭＣＩＡコントローラ３６、ＰＣＩブリッジ４０、サウンドコントローラ４２、ＰＣＭＣＩＡカード４４、４６、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）５６に３．３Ｖの電源電圧を供給する。ＣＰＵ３０に２．５Ｖと３．３Ｖの両方を供給することで、２．５Ｖ用と３．３Ｖ用の両方のＣＰＵを選択的に利用できる。５．０Ｖレギュレータ２６は、ＰＣＭＣＩＡカード４４、４６、キーボード４８、マウス５０、ＦＤＤ（フロッピディスクドライブ）５２及びＣＤ（コンパクトディスクドライブ）５４に５．０Ｖの電源電圧を供給する。１２Ｖレギュレータ２８は、ＰＣＭＣＩＡカード４４、４６に１２Ｖの電源電圧を供給する。上記構成により、３．３Ｖ、５．０Ｖ、１２ＶのいずれのＰＣＭＣＩＡカード４４、４６も利用できる。
【００９８】
なお、ＣＣＦＬインバータ５８（Ｃｏｌｄ−Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐｓ：冷陰極蛍光管）は、ＬＣＤバックライト用の蛍光管である。
本発明のバッテリ充電装置を備えたパーソナル・コンピュータでは、例えば、バッテリパックＡをその充電量の９０％まで充電し、次にバッテリパックＢを９０％まで充電する。この充電に要する時間は、完全に充電するのに必要な時間のほぼ半分である。従って、早急に充電が必要な場合に対応することができる。また、図２において、時刻Ｔ１においては、本発明ではバッテリパックＡ、Ｂとも９０％の充電が完了しているのに対し、従来技術ではバッテリパックＡのみ１００％充電されている。従って、電子装置の稼働時間を長くすることができる。更に、一方のバッテリパックを充電している間は他方のバッテリパックを着脱することができるので、便利である。
【００９９】
尚、図８に示すバッテリ充電装置１０を内蔵するポータブル・コンピュータの一構成例は、バッテリ充電装置１０の代わりに本発明のバッテリ充電装置１０Ａを内蔵するポータブル・コンピュータであっても良い。また、そのときは、バッテリパックＡ、ＢをそれぞれバッテリパックＣ、Ｄに置き換える。
また、バッテリ充電装置１０Ａを内蔵するポータブル・コンピュータにおいて、バッテリパックを着脱しない場合、即ち、ポータブル・コンピュータに使用された状態で充電及び放電を繰り返す場合、バッテリ充電装置１０Ａは、以下の式に示すように、バッテリパックの残量を計算することができる。例えば、図１１示すようにバッテリパックからの所定の情報として、電流が含まれる場合、バッテリパックの残量は、
0003571536.tif 000013
にて計算することができる。
【０１００】
また、例えば、バッテリパックからの所定の情報として、電流と電圧が含まれる場合、バッテリパックの残量は、
0003571536.tif 000014
にて計算することができる。
【０１０１】
上記、バッテリパックの残量の計算方法において、▲９▼式による計算は一定電流で放電するようなポータブル・コンピュータに適しており、▲９▼’式による計算は一定電力で放電するようなポータブル・コンピュータに適している。
以上、本発明の実施例を説明した。本発明は、上記実施例に限定されるものではない。例えば、前述したように、本発明のバッテリ充電装置は、３つ以上のバッテリパックを充電するように構成することもできる。この場合には、前述した第１及び第２の充電回路と同様な回路を設け、コントローラ１４またはコントローラ２４で制御する構成となる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、バッテリの交換の容易性等の使い勝手がよく、かつ短い充電時間で複数のバッテリを充電できるバッテリ充電装置及び方法、更にはこのようなバッテリ充電装置を具備した電子装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リチウム系材料系のバッテリの充電時間と充電量との関係を示すグラフである。
【図２】従来のバッテリ充電方法と本発明のバッテリ充電方法とを示すグラフである。
【図３】リチウム系材料系のバッテリの充電時間、充電量、充電電圧、充電電流との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の参考例のバッテリ充電装置を示すブロック図である。
【図５】図４に示すコントローラの動作を示すフローチャート（その１）である。
【図６】図４に示すコントローラの動作を示すフローチャート（その２）である。
【図７】図４に示すコントローラの動作を示すフローチャート（その２）である。
【図８】図４に示すコントローラを具備する電子機器の一構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施例のバッテリ充電装置を示すブロック図である。
【図１０】バッテリパック内部回路のブロック図の一例である。
【図１１】バッテリパックからの所定の情報の一例である。
【符号の説明】
１０    バッテリ充電装置
１２    充電用電源回路
１４    コントローラ
２４    コントローラ
Ａ、Ｂ  バッテリパック
Ｃ、Ｄ  バッテリパック
【図１】
0003571536.tif 000015
【図２】
0003571536.tif 000016
【図３】
0003571536.tif 000017
【図４】
0003571536.tif 000018
【図５】
0003571536.tif 000019
【図６】
0003571536.tif 000020
【図７】
0003571536.tif 000021
【図８】
0003571536.tif 000022
【図９】
0003571536.tif 000023
【図１０】
0003571536.tif 000024
【図１１】
0003571536.tif 000025