(57)【要約】【課題】無接点充電と有線充電が可能な電池パックにおいて、両者が競合した場合にも安全に電池パックを充電できるようにする。【解決手段】駆動機器本体１０１は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３と接続されて、該ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３から電力を受けて、電池パック９０を充電する電力を出力するためのアダプタ充電回路１５３と、アダプタ判定回路１５９の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ており、電池パック９０に接続するための機器側接続端子と、を備え、アダプタ判定回路１５９は、電池パック９０のパック側接続端子が機器側接続端子を介して接続されており、かつ充電台１１０から充電されており、なおかつＡＣ／ＤＣアダプタ１４３とも接続されている場合に、電池パック９０に対して、無接点充電回路９５による無接点充電を停止するよう指示すると共に、アダプタ判定回路１５９による充電を優先するように構成される。【選択図】図４
2013015205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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)と電気的に接続されており、前記駆動機器本体(101)に接続するためのパック側接続端子と、
を備え、
前記駆動機器本体(101)は、
ＡＣ／ＤＣアダプタ(143)と接続されて、該ＡＣ／ＤＣアダプタ(143)から電力を受けて、前記電池パック(90)を充電する電力を出力するためのアダプタ充電回路(153)と、
前記アダプタ充電回路(153)にＡＣ／ＤＣアダプタ(143)が接続されたことを検出するためのアダプタ判定回路(159)と、
前記アダプタ判定回路(159)と接続され、ＡＣ／ＤＣアダプタ(143)の接続の有無を取得する機器制御部(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)に接続するための機器側接続端子と、
を備え、
前記機器制御部(150)は、
前記電池パック(90)の前記パック側接続端子が前記機器側接続端子を介して接続されており、かつ充電台(110)から充電されており、
なおかつＡＣ／ＤＣアダプタ(143)とも接続されている場合に、
前記電池パック(90)に対して、無接点充電回路(95)による無接点充電を停止するよう指示すると共に、
前記アダプタ充電回路(153)による充電を優先するように構成してなることを特徴とする電池駆動機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電池駆動機器であって、
前記機器側接続端子が、前記電池パック(90)と通信を行うための機器側状態通信端子(106')を含んでおり、
前記機器制御部(150)は、電池パック(90)に対して無接点充電の許可又は禁止を指示するための無接点充電禁止出力端子(165)を備えており、
ＡＣ／ＤＣアダプタ(143)が接続されたことを前記アダプタ判定回路(159)が検出したことを受けて、前記機器制御部(150)が、前記無接点充電禁止出力端子(165)の出力でもって、前記機器側状態通信端子(106')の電圧を切り替えてなることを特徴とする電池駆動機器。
【請求項３】
請求項２に記載の電池駆動機器であって、
前記無接点充電禁止出力端子(165)は、前記機器側状態通信端子(106')の電圧を切り替えるプルダウンスイッチ(168)と接続されており、
ＡＣ／ＤＣアダプタ(143)が接続されたことを前記アダプタ判定回路(159)が検出したことを受けて、前記機器制御部(150)が、前記無接点充電禁止出力端子(165)からＨＩＧＨ信号を出力して、前記プルダウンスイッチ(168)をＯＮにし、前記機器側状態通信端子(106')の電圧をＬＯＷに切り替えてなることを特徴とする電池駆動機器。
【請求項４】
請求項３に記載の電池駆動機器であって、
前記パック制御部(91)が、無接点充電を検出したときに活性化するプルアップ部(81)を備えることを特徴とする電池駆動機器。
【請求項５】
請求項４に記載の電池駆動機器であって、
前記パック側接続端子が、前記駆動機器本体(101)と通信を行うため、前記機器側状態通信端子(106')と接続可能な状態通信端子(106)を含むことを特徴とする電池駆動機器。
【請求項６】
請求項５に記載の電池駆動機器であって、
前記電池パック(90)はさらに、該電池パック(90)が単体か、又は駆動機器本体(101)に接続されている状態かを判定するための機器接続判定部を備えることを特徴とする電池駆動機器。
【請求項７】
請求項６に記載の電池駆動機器であって、
前記機器接続判定部が、前記パック制御部(91)のプルアップ部(81)をＯＮしたときの電圧を、所定の電圧と比較することにより行われてなることを特徴とする電池駆動機器。
【請求項８】
請求項７に記載の電池駆動機器であって、
前記電池パック(90)はさらに、前記無接点充電回路(95)を接続された充電スイッチ(98)を備え、
前記パック制御部(91)は、前記状態通信端子(106)と接続された状態入力端子(84)を備えており、
前記機器制御部(150)が電池パック(90)の満充電を検出したとき、前記無接点充電禁止出力端子(165)からＨＩＧＨ信号を出力して、前記プルダウンスイッチ(168)をＯＮにし、前記機器側状態通信端子(106')の電圧をＬＯＷに切り替えることで、前記機器側状態通信端子(106')と接続される前記状態通信端子(106)を介して前記状態入力端子(84)がＬＯＷとなったことを、前記パック制御部(91)が検出すると、
前記パック制御部(91)は、電池パック(90)の無接点充電を禁止するよう、充電台(110)に対して停止信号を送信すると共に、前記充電スイッチ(98)をＯＦＦするよう構成してなることを特徴とする電池駆動機器。
【請求項９】
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、前記駆動機器本体(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、
前記二次電池セル(2)の温度を検出するための温度検出部(94)と、
を備え、
前記接続端子が、
前記二次電池セル(2)の充放電を行うための、一対の電源端子と、
前記温度検出部(94)を接続した温度端子(103)と、
前記駆動機器本体(101)と通信を行うための状態通信端子(106)と、
を備え、
前記パック側接続端子が前記機器側接続端子を介して接続されており、かつ充電台(110)から充電されており、なおかつ駆動機器本体(101)が、前記二次電池セル(2)を充電するためのＡＣ／ＤＣアダプタ(143)とも接続されている場合に、前記パック制御部(91)が、無接点充電回路(95)による無接点充電を停止するよう指示すると共に、駆動機器本体(101)に対して、該ＡＣ／ＤＣアダプタ(143)からの電力供給を優先するよう指示してなることを特徴とする電池パック。
【請求項１０】
請求項９に記載の電池パックであって、
前記電池パック(90)が、前記無接点充電回路(95)が無接点充電していることを検出し、前記パック側接続端子を介して、駆動機器本体(101)側に送出してなることを特徴とする電池パック。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の電池パックであって、
前記パック制御部(91)が、無接点充電を検出したときに活性化するプルアップ部(81)を備えることを特徴とする電池パック。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電池パックであって、さらに、
該電池パック(90)が単体か、又は駆動機器本体(101)に接続されている状態かを判定するための機器接続判定部を備えることを特徴とする電池パック。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電池パックであって、
前記機器接続判定部が、前記パック制御部(91)のプルアップ部(81)をＯＮしたときの電圧を、所定の電圧の電圧と比較することにより行われてなることを特徴とする電池パック。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の電池パックであって、さらに、
前記二次電池セル(2)を充電する充電経路を、電池パック(90)が単体の場合と駆動機器本体(101)と接続されている場合とで切り替えるための経路切替スイッチ(93)を備えており、
前記機器接続判定部が、電池パック(90)が単体であると判定した場合に、前記経路切替スイッチ(93)をＯＮとして無接点充電を行うよう構成してなることを特徴とする電池パック。
【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】
特許文献１に記載の充電台は、交流電源で励磁される送電コイルを内蔵しており、この送電コイルに電磁結合される受電コイルを電池パックに設けて、受電コイルに誘導される電力で電池パックの電池を充電する。電池パックは、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】
このような無接点充電においては、充電台の送電コイルと、充電台に載置された電池駆動機器の受電コイルとを近接させること、言い換えるとこれらのコイル間の位置決めが重要となる。このような位置決めを実現するために、複数の方式が提案されており、例えば送電コイルを充電台の内部でＸＹ方向に移動させる方式、送電コイルを充電台に平面状に複数敷き詰めておき、この内で受電コイルと接近した送電コイルを選択させる方式、あるいはこのような送電コイルの位置を受電コイルの載置位置に合わせて調整する方式とは逆に、受電コイル側を送電コイルに合わせるため、例えば充電台に位置決め用の磁石を設けて、電池駆動機器側の金属板と吸引させることで位置決めを行う方式などが開発されている。この内、磁力を利用した位置決め方式においては、充電台側に位置決め磁石を配置し、一方電池駆動機器側に磁性体を配置する。【０００５】
一方で、このような無接点式の電池パックにおいても、ユーザの利便性の観点から従来の有線式の充電を可能としていることが多い。すなわち、ユーザが無接点充電可能な電池パックを充電する方法としては、図１４（ａ）に示すように、電池パックを装着した電池駆動機器１００を、無接点の充電台１１０に載置して無接点で充電する方法と、図１４（ｂ）に示すように、電池駆動機器１００をＡＣ／ＤＣアダプタ１４３に接続して有線で充電する方法の２通りが存在することとなる。このような電池パックを用いる場合に、図１４（ｃ）に示すように、ユーザが誤ってＡＣ／ＤＣアダプタ１４３に電池駆動機器１００を繋いだまま、無接点の充電台１１０に載置した場合は、充電台１１０からの無接点充電とＡＣ／ＤＣアダプタ１４３からの有線充電とが競合することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４１９４０号公報
【特許文献２】特開２００８−１７８１９４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、無接点充電と有線充電が可能な電池パックにおいて、両者が競合した場合にも安全に電池パックを充電できるようにした電池駆動機器及び電池パック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と電気的に接続されており、前記駆動機器本体１０１に接続するためのパック側接続端子と、を備え、前記駆動機器本体１０１は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３と接続されて、該ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３から電力を受けて、前記電池パック９０を充電する電力を出力するためのアダプタ充電回路１５３と、前記アダプタ充電回路１５３にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３が接続されたことを検出するためのアダプタ判定回路１５９と、前記アダプタ判定回路１５９と接続され、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３の接続の有無を取得する機器制御部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に接続するための機器側接続端子と、を備え、前記機器制御部１５０は、前記電池パック９０の前記パック側接続端子が前記機器側接続端子を介して接続されており、かつ充電台１１０から充電されており、なおかつＡＣ／ＤＣアダプタ１４３とも接続されている場合に、前記電池パック９０に対して、無接点充電回路９５による無接点充電を停止するよう指示すると共に、前記アダプタ充電回路１５３による充電を優先するように構成できる。これにより、無接点充電とＡＣ／ＤＣアダプタ充電が競合した場合に、ＡＣ／ＤＣアダプタ充電を優先して無接点充電を中止することで、重複する充電を回避して機器を保護すると共に、安定的な電極供給が期待できる充電方式を優先することで短時間に充電を終えることができる。
【０００９】
また第２の側面に係る電池駆動機器は、前記機器側接続端子が、前記電池パック９０と通信を行うための機器側状態通信端子１０６’を含んでおり、前記機器制御部１５０は、電池パック９０に対して無接点充電の許可又は禁止を指示するための無接点充電禁止出力端子１６５を備えており、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３が接続されたことを前記アダプタ判定回路１５９が検出したことを受けて、前記機器制御部１５０が、前記無接点充電禁止出力端子１６５の出力でもって、前記機器側状態通信端子１０６’の電圧を切り替えることができる。
【００１０】
さらに第３の側面に係る電池駆動機器は、前記無接点充電禁止出力端子１６５は、前記機器側状態通信端子１０６’の電圧を切り替えるプルダウンスイッチ１６８と接続されており、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３が接続されたことを前記アダプタ判定回路１５９が検出したことを受けて、前記機器制御部１５０が、前記無接点充電禁止出力端子１６５からＨＩＧＨ信号を出力して、前記プルダウンスイッチ１６８をＯＮにし、前記機器側状態通信端子１０６’の電圧をＬＯＷに切り替えることができる。
【００１１】
さらにまた第４の側面に係る電池駆動機器は、前記パック制御部９１が、無接点充電を検出したときに活性化するプルアップ部８１を備えることができる。
【００１２】
さらにまた第５の側面に係る電池駆動機器は、前記パック側接続端子が、前記駆動機器本体１０１と通信を行うため、前記機器側状態通信端子１０６’と接続可能な状態通信端子１０６を含むことができる。
【００１３】
さらにまた第６の側面に係る電池駆動機器は、前記電池パック９０はさらに、該電池パック９０が単体か、又は駆動機器本体１０１に接続されている状態かを判定するための機器接続判定部を備えることができる。
【００１４】
さらにまた第７の側面に係る電池駆動機器は、前記機器接続判定部が、前記パック制御部９１のプルアップ部８１をＯＮしたときの電圧を、所定の電圧と比較することにより行うことができる。これにより、プルアップ部を無接点充電の判定のみならず、駆動機器本体の接続有無の判定にも利用でき、部材を共通化して構成を簡素化できる利点が得られる。
【００１５】
さらにまた第８の側面に係る電池駆動機器は、前記電池パック９０はさらに、前記無接点充電回路９５を接続された充電スイッチ９８を備え、前記パック制御部９１は、前記状態通信端子１０６と接続された状態入力端子８４を備えており、前記機器制御部１５０が電池パック９０の満充電を検出したとき、前記無接点充電禁止出力端子１６５からＨＩＧＨ信号を出力して、前記プルダウンスイッチ１６８をＯＮにし、前記機器側状態通信端子１０６’の電圧をＬＯＷに切り替えることで、前記機器側状態通信端子１０６’と接続される前記状態通信端子１０６を介して前記状態入力端子８４がＬＯＷとなったことを、前記パック制御部９１が検出すると、前記パック制御部９１は、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電台１１０に対して停止信号を送信すると共に、前記充電スイッチ９８をＯＦＦするよう構成できる。
【００１６】
さらにまた第９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、前記駆動機器本体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、前記二次電池セル２の温度を検出するための温度検出部９４と、を備え、前記接続端子が、前記二次電池セル２の充放電を行うための、一対の電源端子と、前記温度検出部９４を接続した温度端子１０３と、前記駆動機器本体１０１と通信を行うための状態通信端子１０６と、を備え、前記パック側接続端子が前記機器側接続端子を介して接続されており、かつ充電台１１０から充電されており、なおかつ駆動機器本体１０１が、前記二次電池セル２を充電するためのＡＣ／ＤＣアダプタ１４３とも接続されている場合に、前記パック制御部９１が、無接点充電回路９５による無接点充電を停止するよう指示すると共に、駆動機器本体１０１に対して、該ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３からの電力供給を優先するよう指示できる。これにより、無接点充電とアダプタ充電が競合した場合に、無接点充電を中止してアダプタ充電を優先することで、重複する充電を回避して機器を保護すると共に、安定的な電極供給が期待できる充電方式を優先することで短時間に充電を終えることができる。
【００１７】
さらにまた第１０の側面に係る電池パックは、前記電池パック９０が、前記無接点充電回路９５が無接点充電していることを検出し、前記パック側接続端子を介して、駆動機器本体１０１側に送出できる。これにより、電池駆動機器側では、無接点充電判別手段の検出結果に基づいてＡＣ／ＤＣアダプタによる充電を無接点充電回路の充電よりも優先させることができ、異なる充電方式の競合を回避しつつ安定的な充電が図られる。
【００１８】
さらにまた第１１の側面に係る電池パックは、前記パック制御部９１が、無接点充電を検出したときに活性化するプルアップ部８１を備えることができる。
【００１９】
さらにまた第１２の側面に係る電池パックは、さらに該電池パック９０が単体か、又は駆動機器本体１０１に接続されている状態かを判定するための機器接続判定部を備えることができる。
【００２０】
さらにまた第１３の側面に係る電池パックは、前記機器接続判定部が、前記パック制御部９１のプルアップ部８１をＯＮしたときの電圧を、所定の電圧の電圧と比較することにより行える。これにより、プルアップ部を無接点充電の判定のみならず、電池駆動機器の接続有無の判定にも利用でき、部材を共通化して構成を簡素化できる利点が得られる。
【００２１】
さらにまた第１４の側面に係る電池パックは、さらに前記二次電池セル２を充電する充電経路を、電池パック９０が単体の場合と駆動機器本体１０１と接続されている場合とで切り替えるための経路切替スイッチ９３を備えており、前記機器接続判定部が、電池パック９０が単体であると判定した場合に、前記経路切替スイッチ９３をＯＮとして無接点充電を行うよう構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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】図１に示す充電台に電池駆動機器を載置した状態を示す垂直断面図である。
【図３】図２に示す充電台に電池パック単体を載置した状態を示す垂直断面図である。
【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３の充電台と電池パックの電気回路を示すブロック図である。
【図６】図１の電池駆動機器にＡＣ／ＤＣアダプタを接続した電気回路のブロック図である。
【図７】ＡＣ／ＤＣアダプタに接続された電池駆動機器を充電台に載置した状態を示す回路図である。
【図８】無接点充電とアダプタ充電が競合した際の充電方式を選定手順を示すフローチャートである。
【図９】電池パックと電池駆動機器との状態通信に三状態信号を用いた例を示すブロック図である。
【図１０】電池パックと電池駆動機器との状態通信にＵＡＲＴ通信を用いた例を示すブロック図である。
【図１１】電池パックを電池駆動機器に装着した状態でＡＣ／ＤＣアダプタを接続して充電する様子を示すブロック図である。
【図１２】電池パックを電池駆動機器に装着した状態で、電池駆動機器にＡＣ／ＤＣアダプタを接続し、さらに電池パックを無接点の充電台に載置した状態を示すブロック図である。
【図１３】電池パックを電池駆動機器に接続せず、単体で充電台に載置した状態を示すブロック図である。
【図１４】図１４（ａ）は、電池パックを装着した電池駆動機器を、無接点の充電台に載置して無接点で充電する状態を示す斜視図、図１４（ｂ）は電池駆動機器をＡＣ／ＤＣアダプタに接続して有線で充電する状態を示す斜視図、図１４（ｃ）は電池駆動機器をＡＣ／ＤＣアダプタに繋いだまま、無接点の充電台に載置した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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駆動機器及び電池パックを例示するものであって、本発明は電池駆動機器及び電池パックを以下のものに特定しない。なお、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に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。
【００２４】
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にセットする状態を示す斜視図、図２は図１の垂直断面図、図３は電池パック９０単体を充電台１１０にセットして充電する状態を示す垂直断面図、図４は充電台１１０に電池駆動機器１００を載置し、電池駆動機器１００に内蔵された電池パック９０の二次電池セル２を充電する電気回路のブロック図、図５は受電台１１０に電池パック９０単体を載置し、二次電池セル２を充電する電気回路のブロック図、図６は電池駆動機器１００に装着された電池パック９０を、電池駆動機器１００のＤＣ接続端子１１７Ａから直流電源を供給して、二次電池セル２を有線で充電するため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に接続されて、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。このように電池パック９０は、充電台１１０（図４において右側）からの無接点充電と、電池駆動機器１００（図５において左側）からのアダプタ充電の両方に対応している。さらに電池パック９０は、電池駆動機器１００に接続された状態での無接点充電に加えて、図３に示すように電池パック９０を電池駆動機器１００と接続しない単体のままでも充電可能としている。
（充電台１１０）
【００２５】
図１から図３に示す充電台１１０は、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）
【００２６】
一方、電池駆動機器１００は、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。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。
【００２７】
また電池駆動機器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接続端子１１７Ａ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接続端子１１７Ａ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）
【００２８】
図１に示される電池駆動機器１００には、後述するように、二次電池セル２の無接点充電による充電中を表示する充電中表示機能として、無接点充電表示部１５７を有している。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。
【００２９】
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（図１には図示せず）。あるいは、充電中表示機能と残容量表示機能とをを共通化して、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及び図２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）
【００３０】
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と、電源端子の一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）。
【００３１】
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３の断面図に示すように、電池駆動機器１００に装着せず、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、図４に示すように無接点充電回路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）
【００３４】
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。
【００３５】
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）
【００３６】
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５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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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）
【００４０】
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４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）
【００４１】
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、経路切替スイッチ９３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）。
（充電スイッチ９８）
【００４２】
この実施例の電池パック９０は、充電スイッチ９８及び経路切替スイッチ９３を有している。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。また充電スイッチ９８は、充電台１１０に搭載されたときはオープンで、無接点充電電力の供給によってパック制御部９１が起動されると、クローズする。
（経路切替スイッチ９３）
【００４３】
また経路切替スイッチ９３は、パック制御部９１が起動していない初期状態でオープン状態となる。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。
【００４４】
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。
（充電経路）
【００４５】
パック制御部９１は、後述する機器接続判定部によって、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。具体的には、電池パック９０が電池駆動機器１００に接続されており、かつＡＣ／ＤＣアダプタが接続されていない状態、すなわち無接点充電される状態であれば、経路切替制御ラインＳＷＬが、中間電圧状態となる（詳細は後述）。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の残量量を算出できる。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。
【００４６】
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る状態であれば、経路切替制御ラインＳＷＬが低電圧状態となる（詳細は後述）。これにより、パック制御部９１が低電圧を検出して、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電台１１０に停止信号を送信すると共に、充電スイッチ９８をＯＦＦする。このとき、経路切替スイッチ９３はＯＦＦされてオープン状態のままである。
【００４７】
また、電池パック９０が単体で無接点充電される場合であれば、経路切替制御ラインＳＷＬが、高電圧状態となる（詳細は後述）。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ＯＮされてクローズ状態となる。
【００４８】
なお、ＡＣ／ＤＣアダプタ接続時においても、同様にパック制御部９１は経路切替端子８２をＬＯＷとして、経路切替スイッチ９３をＯＦＦする（詳細は後述）。このため二次電池セル２の充電経路は、図６等に示すように給電先がＡＣ／ＤＣアダプタ１４３又はアダプタ充電回路１５３となることを除いて、無接点充電の場合と同様となる。
（機器接続判定部）
【００４９】
一方で、状態通信ラインＳＴＬの電圧を、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部によって、電池パック９０が単体であると判定された場合は、パック制御部９１は経路切替端子８２をＨＩＧＨとし、経路切替制御ラインＳＷＬを介して経路切替スイッチ９３をＯＮに切り替える（詳細は後述）。この結果、マイナス端子１０４とＦＧ端子１０５がショートされるので、二次電池セル２の充電経路が寸断されることなく、保護回路９２から経路切替スイッチ９３を経て、無接点充電回路９５に戻る。これにより、充電経路が確立されて、電池パック９０単体の無接点充電も可能となる。また、温度検出部９４の下側が接地されることより、温度測定が可能となる。
【００５０】
図４における電池パック９０は、無接点充電回路９５の電力出力を制御するパック制御部９１により、充電開始時に充電スイッチ９８をクローズするよう指示する。この指示の基となる情報としては、例えば温度検出部パック制御部９１に内蔵されるセル温度検出部であるサーミスタ（図示せず）で検出される温度が所定範囲内であるとき、電池駆動機器１００から電池パック９０へのＡＣ／ＤＣアダプタ１４３の直流電力供給のないとき（詳細は後述）等に、充電スイッチ９８をクローズして、充電を開始する。この情報をパック制御部９１へ転送し、充電スイッチ９８を制御している。これにより、電池パック９０への充電に伴う温度上昇等より二次電池セル２を保護することができる。
（パック制御部９１）
【００５１】
パック制御部９１は、温度端子１０３と接続されている。パック制御部９１が、充電台１１０と無接点充電を開始する際に経路切替スイッチ９３をＯＦＦに切り替えることで、温度端子１０３を介して電池駆動機器１００と通信可能とする。これにより、温度端子１０３を、無接点充電時には電池駆動機器１００との通信を行う通信端子として利用でき、温度端子１０３と通信端子とを同一の端子で兼用することが可能となり、電池パックのコスト上昇を抑制し、また部品点数の増加によるスペース的な制約を回避することができる。
【００５２】
さらに図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、無接点充電異常端子８５とを備える。またプルアップ端子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。また状態入力端子８４は、駆動機器本体１０１の抵抗Ｒ１にも接続されている。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。
（プルアップ端子８３）
【００５３】
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を介して電池駆動機器１００側に通知する。具体的には、充電台１１０に電池パック９０が載置された際に、供給される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ＯＮとなる。
（状態入力端子８４）
【００５４】
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。この状態入力端子８４は、電池パック９０が単体か、又は駆動機器本体１０１に接続されている状態かを判定するための機器接続判定部として機能する。ここでは、機器側状態通信端子１０６’と接続された状態通信ライン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、機器接続判定部としても機能する（詳細は後述）。
（経路切替端子８２）
【００５５】
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。また、過放電状態の電池パックが電池駆動機器１００に装着された場合にも、通常の電流積算では正確な残容量の演算ができないため、経路切替スイッチ９３をＯＮすることで電池駆動機器１００への経路を切り離して、電池パック単体での充電を行う。
（無接点充電異常端子８５）
【００５６】
さらに、無接点充電異常端子８５は、充電等において例えば過充電圧、過電流等何らかの異常が検出された場合に、異常信号を出力するための端子である。図５の回路例では、無接点充電異常端子８５は、温度検出部９４と平行に、温度端子１０３とマイナス端子１０４の間に接続された異常スイッチと接続されている。ここでは異常スイッチはバイポーラトランジスタであり、そのベース端子が無接点充電異常端子８５と接続されている。この回路例において、無接点充電の異常が検出された場合に、無接点充電異常端子８５を通電して異常スイッチをＯＮとし、温度端子１０３をＬＯＷとする。これを受けて電池駆動機器１００側の機器制御部１５０は、温度端子１０３がＬＯＷレベルとなった場合に、無接点充電の異常が発生したと判断することができる。
（機器接続判定部）
【００５７】
電池パック９０が、電池駆動機器１００と接続されているか、又は電池パック９０単体のいずれであるかは、機器接続判定部によって判定される。機器接続判定部は、電池パックの接続状態、すなわち電池パックが単体か、又は電池駆動機器１００に接続されている状態かを判定する。図６等の例では、機器接続判定部は、パック制御部９１の状態入力端子８４により実現されている。上述の通り状態入力端子８４は、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７と、接続ノードに接続され、駆動機器本体１０１における抵抗Ｒ１にも接続されている。また第一分圧抵抗８６はプルアップ端子８３と接続されている。この例では、機器接続判定部は、パック制御部９１のプルアップ部８１をＯＮにした状態で、すなわちプルアップ端子８３をＯＮとした状態で、状態入力端子８４の電圧値に基づいて判定する。このため抵抗Ｒ１、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７の抵抗値は、二次電池セル２の電池電圧に応じて設定される。例えば、第二分圧抵抗８７の抵抗値は、抵抗Ｒ１、第一分圧抵抗８６に対して、数十倍から数百倍程度の大きな抵抗値とする。電池駆動機器１００の装着時、状態入力端子８４の電圧値が、概略、第二分圧抵抗８７が大きいことより抵抗Ｒ１、第一分圧抵抗８６の分圧比となり、セル電圧の所定比率（例えば１／２）以下の中間電圧であるとき、電池駆動機器１００に装着されていると判定する。また電池パック単体であるときは、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７の分圧比となり、第二分圧抵抗８７が大きいことより、二次電池セル電圧に近くなるので、上述の所定比率よりも高い、すなわち高電圧のときは、電池パック単体であると判定する。この機器接続判定は、無接点充電の開始時に行う。電池パック単体で充電される場合、充電電流は、無接点電流検出抵抗９９にて検出され、充電台１１０により、最大電流、最大電圧を規制した定電流、定電圧にて充電され、パック制御部９１が所定電圧以上のとき、所定電流値以下が検出すると、満充電と判定し、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。
【００５８】
このようなパック制御部９１での、機器接続判定の結果に基づいて、上述のように、経路切替スイッチ９３を動作させ、充電経路を切り替える。その他、機器接続判定の結果に基づいて、パック制御部９１は、無接点充電の充電電流値を、適切な値に切り替えることができる。例えば電池パックが単体の場合は、放熱性が電池駆動機器装着時よりも優れていると判断して、充電電流を電池駆動機器装着時よりも高く調整する。
【００５９】
一方で、状態通信ラインＳＴＬは、中間電圧の電池パック９０が電池駆動機器１００に装着されている状態においては、状態通信スイッチ１６０がＯＮとなり、隣接するＦＥＴ１６９がＯＮとなり、レベルシフト部１５１を経て、無接点充電表示部１５７が点灯する。
（アダプタ充電）
【００６０】
さらに、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。図６の電池パック９０は、駆動機器本体１０１のＤＣ接続端子１１７Ａへ、商用電源と接続されたＡＣ／ＤＣアダプタ１４３のＤＣ接続プラグ１４１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接続端子１１７Ａへの直流電力を、アダプタ充電回路１５３で受ける。
（アダプタ判定部１５９）
【００６１】
アダプタ判定部１５９は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３と接続されて、供給ラインのダイオードより高電圧側（図示せず）から電圧を測定して、所定電圧よりも大きいならば、接続されていると判定する。またアダプタ判定部１５９は、アダプタ判定出力端子１６１を備えている。
（アダプタ判定出力端子１６１）
【００６２】
アダプタ判定出力端子１６１は出力端子であり、機器制御部１５０のアダプタ判定入力端子１６２に接続されている。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。このアダプタ判定出力端子１６１から出力されるアダプタ判定信号に基づいて、機器制御部１５０は、電池パック９０側に対して無接点充電の許可／禁止を指示する。この例では、アダプタ接続判定信号がＨＩＧＨ信号のとき、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３が接続されており、アダプタ充電を優先する結果、無接点充電を禁止し、又は既に実行中の無接点充電を中止するために、プルダウンスイッチ１６８を利用して、状態通信ラインＳＴＬをＬＯＷ（低電圧）とする（詳細は後述）。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ＬＯＷ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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
一方で、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３の接続を検出すると、無接点充電禁止出力端子１６５はＨＩＧＨ信号を出力し、プルダウンスイッチ１６８をＯＮにする。この信号は機器側ＦＧ端子１０５’から出力され、また機器側状態通信端子１０６’から出力されて、Ｒ１の抵抗分が、接地状態となることより、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。一方で、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。
【００６６】
なお、図７に示すように、アダプタ判定回路１５９からの出力信号を、直接、プルダウンスイッチ１６８のゲートに直接入力することもできる。この機能は、マイコンを備える機器制御部１５０の動作不良の際等に有用となる。
【００６７】
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。
【００６８】
さらに、アダプタ充電を行うために、経路切替スイッチ９３をクローズして、温度端子１０３を介して二次電池セル温度を電池駆動機器１００側に伝達する。これにより、温度端子１０３を、ＡＣ／ＤＣアダプタ充電時には二次電池セル温度を送出する温度端子１０３として使用することが可能となる。
【００６９】
一方パック制御部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側に送出し、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。
【００７０】
ここで図４は、電池パック９０を駆動機器本体１０１（電池駆動機器１００）に接続された状態で無接点充電をする場合を示し、図５は、電池パック９０単体を無接点充電する場合を示し、図６は、電池パック９０を駆動機器本体１０１（電池駆動機器１００）に接続された状態でアダプタ充電する場合を示し、図７は、電池パック９０を駆動機器本体１０１（電池駆動機器１００）に接続された状態で、充電台１１０に搭載された場合、無接点充電より、アダプタ充電が優先する場合を示している。
【００７１】
図４においては、充電台１１０より無接点充電電力が供給されると、パック制御部９１が起動して、状態通信ラインＳＴＬの状態入力端子８４の電圧は、上述のように、第一分圧抵抗８６と抵抗Ｒ１の分圧により、中間電圧と検出され、機器接続判定部として、パック制御部９１の状態入力端子８４の中間電圧により電池パック９０を駆動機器本体１０１（電池駆動機器１００）に接続された状態で無接点充電をする場合と判定する。その後、経路切替スイッチ９３がオープンとなり、充電スイッチ９８がクローズされ、充電が開始される。そして、充電電流が充電電流検出抵抗９９にて検出され、パック制御部９１により、充電台１１０に対し送電電力に信号を重畳することでフィードバックを行い、最大電流、最大電圧を規制した定電流、定電圧にて二次電池セル２が充電され、所定電圧以上のとき、所定電流値以下が検出すると、機器制御部１５０が満充電と判定し、無接点充電禁止出力端子１６５はＨＩＧＨ信号を出力し、プルダウンスイッチ１６８をＯＮにし、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、充電台１１０に停止信号を送信すると共に、充電スイッチ９８をＯＦＦする。
【００７２】
図５においては、充電台１１０より無接点充電電力が供給されると、パック制御部９１が起動して、状態通信ラインＳＴＬの状態入力端子８４の電圧は、上述のように、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７との分圧により、高電圧と検出され、機器接続判定部として、パック制御部９１の状態入力端子８４の高電圧により電池パック９０を単体で無接点充電をする場合と判定する。その後、経路切替スイッチ９３がクローズとなり、充電スイッチ９８がクローズされ、充電が開始される。そして、充電電流が無接点電流検出抵抗９９にて検出され、充電台１１０により、最大電流、最大電圧を規制した定電流、定電圧にて二次電池セル２が充電され、所定電圧以上のとき、所定電流値以下が検出すると、パック制御部９１が、満充電と判定し、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電台１１０に停止信号を送信すると共に、充電スイッチ９８をＯＦＦする。
【００７３】
図６においては、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３が接続されると、アダプタ判定回路１５９が検出し、機器制御部１５０が無接点充電禁止出力端子１６５はＨＩＧＨ信号を出力し、プルダウンスイッチ１６８をＯＮにし、状態通信スイッチ１６０がＯＦＦとなることより、無接点充電表示部１５７は消灯することになる。ここで、無接点充電がされていないことより、パック制御部９１が起動していないので、経路切替端子８２がＬＯＷ状態である。このため、経路切替スイッチ９３がオープンとなり、充電電流が充電電流検出抵抗１５６にて検出され、アダプタ充電回路１５３により、最大電流、最大電圧を規制した定電流、定電圧にて二次電池セル２が充電される。また、所定電圧以上のとき、所定電流値以下が検出すると、機器制御部１５０が満充電と判定し、アダプタ充電回路１５３にて、充電を停止する。
【００７４】
図７においては、電池パック９０を駆動機器本体１０１（電池駆動機器１００）に接続された状態で無接点充電をしているとき、アダプタ充電を行うと以下のように、充電が進む。まず、充電台１１０より無接点充電電力が供給されると、パック制御部９１が起動して、状態通信ラインＳＴＬの状態入力端子８４の電圧は、上述のように、第一分圧抵抗８６と抵抗Ｒ１の分圧により、中間電圧と検出され、機器接続判定部として、パック制御部９１の状態入力端子８４の中間電圧により電池パック９０を駆動機器本体１０１（電池駆動機器１００）に接続された状態で無接点充電をする場合と判定する。その後、経路切替スイッチ９３がオープンとなり、充電スイッチ９８がクローズされ、充電が開始される。このような充電中に、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３が接続されると、アダプタ判定回路１５９が検出し、機器制御部１５０が無接点充電禁止出力端子１６５はＨＩＧＨ信号を出力し、プルダウンスイッチ１６８をＯＮにし、状態通信スイッチ１６０がＯＦＦとなることより、無接点充電表示部１５７は消灯し、状態通信ラインＳＴＬの状態入力端子８４の電圧は、低電圧となることより、パック制御部９１が低電圧を検出して、パック制御部９１が、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電台１１０に停止信号を送信すると共に、充電スイッチ９８をＯＦＦする。よって、アダプタ充電が優先されて、経路切替スイッチ９３がオープンとなり、充電電流が充電電流検出抵抗１５６にて検出され、アダプタ充電回路１５３により、最大電流、最大電圧を規制した定電流、定電圧にて二次電池セル２が充電され、所定電圧以上のとき、所定電流値以下が検出すると、機器制御部１５０が満充電と判定し、アダプタ充電回路１５３にて、充電を停止する。
（アダプタ充電と無接点充電の競合）
【００７５】
また、図７に示すように、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３による充電中に、電池パック９０を装着した電池駆動機器１００を、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続したままの状態で充電台１１０に置かれることも考えられる。この場合には、いずれかの充電を中止する必要がある。そこで、無接点充電を停止すると共に、アダプタ充電を実行するように、適切な制御を行う。このような複数の充電が競合する場合の考えられる組み合わせとしては、以下の３通りが考えられる。いずれの場合においても、無接点充電を中止して、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３充電のみを行うように制御する。
（１）ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３で充電中に充電台１１０に置かれた場合、
【００７６】
この場合は、一旦、パック制御部９１が起動するが、状態通信ラインＳＴＬが低電圧であることより、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電台１１０に停止信号を送信する。
（２）無接点充電中にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続した場合、
【００７７】
この場合は、上述の図７の説明のとおり、アダプタ充電が優先される。
（３）無接点充電とＡＣ／ＤＣアダプタ１４３充電とを同時に行う場合、
【００７８】
この場合は、上記の（１）（２）のいずれかの状態になり、アダプタ充電が優先される。
【００７９】
このような充電方式の選定手順を、図８のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、無接点充電が既に実行されている状態から、アダプタ充電に移行する場合を説明する。まずステップＳ１で無接点充電による充電が行われているものとする。ここでは、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３による充電は停止されている。この状態でステップＳ３において、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３の接続を電池駆動機器１００が検出する。ここでは、機器制御部１５０がＡＣ／ＤＣアダプタ１４３の接続を検出して、パック制御部９１に対して、充電停止信号を送信するよう通信を行う。これを受けて、ステップＳ３で、電池パック９０は無接点充電による充電を停止する。そしてステップＳ４で、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３による充電を開始する。
（温度検出部９４）
【００８０】
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。
【００８１】
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の詳細）
【００８２】
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、このＡＣ／ＤＣアダプタ１４３から電力を受けて、電池パック９０を充電する電力を出力するためのアダプタ充電回路１５３と、アダプタ判定回路１５９の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、アダプタ充電回路１５３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）
【００８３】
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。
（機器側状態通信端子１０６’）
【００８４】
機器側状態通信端子１０６’には、状態通信スイッチ１６０が接続されている。また機器側状態通知端子は、パワーダウンしている機器制御部１５０を起動させるために利用することもできる。
（レベルシフト部１５１）
【００８５】
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。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）
【００８６】
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）
【００８７】
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。
【００８８】
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。
（電池駆動機器１００と電池パック９０との通信）
【００８９】
上述の通り、電池駆動機器１００と電池パック９０とは、状態通信ラインＳＴＬを介して通信を行う。これらの間の通信方式としては、図７や図９に示すように、機器制御部１５０の無接点充電禁止出力端子１６５に接続される状態通信ラインＳＴＬを用いてＨＩＧＨ／ＬＯＷレベル信号をやりとりする方法が挙げられる。これらは、無接点充電許可、無接点充電禁止に対して、それぞれＨＩＧＨ又はＬＯＷを割り当てる。
【００９０】
さらに、上記の２状態に加えて、特別な場合の無接点充電許可を状態として加えることもできる。例えば、電池パックが電池駆動機器１００と接続されていない単体である場合に無接点充電を許可する状態を付加できる。あるいは、上記に代えて、又はこれに加えて電池パックが過放電されている場合の無接点充電を許可する状態を付加しても良い。このような三状態を出力可能とするためには、ＨＩＧＨ／ＬＯＷ／ＨＩＧＨインピーダンス（ＨＩ−Ｚ）の三状態を表現するトライステート信号を出力可能なスリーステートバッファ等を利用できる。
【００９１】
このように、機器制御部１５０の無接点充電禁止出力端子１６５に、ＨＩＧＨ／ＬＯＷ／ＨＩＧＨインピーダンスの三状態を出力可能なトライステート信号を用いて、電池駆動機器側の機器制御部１５０から電池パック９０に対し、充電許可／禁止を送出する。また、電池パック９０が無接点充電中であるか、又は満充電となったかの判定には、機器制御部１５０が残容量演算部１５５のフラグを取得して行う。
【００９２】
なお、電池駆動機器１００と電池パック９０との通信方式は、上述した図９に示す方法に限られず、各種の通信方式が適宜利用できる。例えば、図１０に示す回路例では、ＵＡＲＴ通信を用いている。この方法では、通信端子に１線式ＵＡＲＴを用いて、充電許可／禁止、あるいは満充電状態の通知を取得する。
（残容量演算部１５５）
【００９３】
さらに、電池駆動機器１００は、電池パック９０と接続された状態で、二次電池セル２への充電経路を流れる電流を積算することで、二次電池セル２の残容量を演算可能とする残容量演算部１５５を備えている。例えば図４の回路例によれば、残容量演算部１５５は、電池駆動機器１００内の残容量演算部１５５で実現できる。これにより、電池駆動機器１００は、充電電流検出抵抗１５６に充電電流が流れ、その電流の積算を残容量演算部１５５にて演算し、二次電池セル２の電池残容量を算出することができる。この算出された二次電池セル２の電池残容量は、機器制御部１５０へ伝達され、別途設けられる表示器（図示せず）に表示され、充電状況を確認することができる。なお、この構成は一例であって、残容量演算部は、有線及び無接点による充電電流を電池パック内部で検出し、残容量を演算し充電電流の制御を行うこともできる。
【００９４】
さらにまた、アダプタ充電回路１５３は、システム電源部１５４およびプラス端子１０２を経由し電池パック９０の二次電池セル２へ定電圧・定電流充電ができるように直流電力が供給するように動作する。
（フラグ）
【００９５】
上述の通り残容量演算部１５５は、抵抗の両端電圧を検出することで充放電電流を演算し、これを積算することで電池パック９０の残容量（ＳＯＣ）を演算する。また残容量演算部１５５は、演算結果を機器制御部１５０に出力する。ここでは、残容量演算部１５５は演算結果に基づいてフラグを設定し、機器制御部１５０がこのフラグのビットを一定の周期で読み取ることで、電池パック９０の充電状態を把握する。フラグの例としては、無接点充電中であることを示すＣＨＧ（Charge）、無接点充電によって満充電となったことを示すＦＣ（Full Charge）が挙げられる。
（電池パック９０を電池駆動機器１００に装着した状態での無接点充電）
【００９６】
電池パック９０を電池駆動機器１００に装着した状態で無接点充電を行う様子を、図４のブロック図に示す。この図において、残容量演算部１５５は、充電電流検出抵抗１５６で充電電流を積算しながら、電池セルの残容量を演算する。このとき、フラグは無接点充電中であることを示すＣＨＧに設定される。
【００９７】
そして残容量演算部１５５が、電池パック９０が満充電となったことを検出すると、フラグとしてＦＣを設定する。これを受けて機器制御部１５０は、上述のように、無接点充電禁止出力端子１６５はＨＩＧＨ信号を出力し、プルダウンスイッチ１６８をＯＮにし、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、充電台１１０に停止信号を送信すると共に、充電スイッチ９８をＯＦＦする。このようにして、機器制御部１５０は、残容量演算部１５５のフラグのビットを定期的に（例えば１０ｓ毎）読み取ることで、無接点充電中に満充電を判定し、この結果を受けて電池パック９０側に無接点充電の終了を指示できる。  ここで、満充電検出には、最大電流、最大電圧を規制した定電流、定電圧充電にて、所定電圧以上のとき、所定電流値以下が検出されると、満充電と判定する。
【００９８】
一方、電池パック９０を電池駆動機器１００に装着した状態で、電池駆動機器１００にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続して充電する様子を、図１１に示す。この図に示すように、ＡＣ／ＤＣアダプタ接続時は、アダプタ充電回路１５９が、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３が接続されたことを検出する。この検出結果を受けて、機器制御部１５０は、無接点充電を中止する。この例では、アダプタ充電回路１５９から機器制御部１５０に対し、ＡＣ／ＤＣアダプタ接続時にはＨＩＧＨ、未接続時にはＬＯＷを、それぞれ出力する。これに従い、機器制御部１５０は、ＡＣ／ＤＣアダプタ接続時に状態通信ラインＳＴＬをＬＯＷとし、無接点充電を中止させる。これを受けてパック制御部９１の状態入力端子８４は、ＨＩ−Ｚとなり、また経路切替端子８２でもＨＩ−Ｚとなる。
（ＡＣ／ＤＣアダプタ接続時と無接点充電が同時の場合）
【００９９】
さらに一方で、電池パック９０を電池駆動機器１００に装着した状態で、電池駆動機器１００にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続しており、さらに電池パック９０を無接点の充電台１１０に載置した状態を、図１２に示す。この場合は、ＡＣ／ＤＣアダプタ充電を優先し、無接点充電を停止するように制御する。具体的には、上述の通りアダプタ判定回路からの信号を受けて、機器制御部１５０は状態通信ラインＳＴＬをＬＯＷとし、無接点充電を中止させる。これを受けてパック制御部９１の状態入力端子８４は、ＨＩ−Ｚとなり、また経路切替端子８２でもＨＩ−Ｚとなる。ただし、充電台１１０に電池パック９０を載置した直後は、電池パック９０が電池駆動機器１００に接続されているかどうかを確認するために、一時的に状態入力端子８４をＨＩＧＨに出力設定する。そして、電池駆動機器１００に接続されていることが確認されると、状態入力端子８４をＨＩ−Ｚとする。これによって、ＡＣ／ＤＣアダプタ充電と無接点充電が競合したときでも、無接点充電を中止し、ＡＣ／ＤＣアダプタ充電のみを行うことで、電池パック９０の安定的な充電が図られる。
（電池パック単体での充電）
【０１００】
また、電池パック９０を電池駆動機器１００に接続せず、単体で充電台１１０に載置することでも、充電が可能である。この様子を、図１３に示す。この図に示すように、電池駆動機器１００が存在しないため、状態通信ラインＳＴＬを介した機器制御部１５０とパック制御部９１との通信も行われない。このパック制御部９１は、状態入力端子８４をＨＩＧＨとし、これによってＤをＯＮすることで、電池パック単体であることをパック制御部９１が自ら認識する。そして経路切替端子８２をＯＮとして、無接点充電を行う。
（電池パックの低消費電力モード）
【０１０１】
さらに、無接点充電の終了後に、電池駆動機器１００が充電台１１０に載置された状態で放置されると、電池駆動機器１００の電力消費や電池パックの自己放電によって、電池セルの残容量が低下し、再度充電を行う必要が生じることがある。この場合、パック制御部９１は、機器制御部１５０からの無接点充電許可信号を受信可能とするために、起動を続ける必要がある。この電池パックは低消費電力モードとなって、パック制御部９１を起動させるため消費電流（待機電力）が必要となる。このように、電池パックは、無接点充電の再充電に対応するため、消費電流を増加する機能を備えることができる。
【０１０２】
なお、この場合でも、電池セルが寿命等によって残容量が少ない場合は、このような待機モードへの移行を中止することもできる。例えば、無接点充電の終了後でも、電池セルの電圧が３．９Ｖ未満の場合は、電池セルの寿命と判断して、パック制御部９１を遮断する。一方、セル電圧が３．９Ｖ以上の場合は、低消費電力モードに移行させてパック制御部９１を起動させる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
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】
【０１０４】
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
８５…無接点充電異常端子
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
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
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
Ｒ１…抵抗
【図１】
2013015205.tif 000003
【図２】
2013015205.tif 000004
【図３】
2013015205.tif 000005
【図４】
2013015205.tif 000006
【図５】
2013015205.tif 000007
【図６】
2013015205.tif 000008
【図７】
2013015205.tif 000009
【図８】
2013015205.tif 000010
【図９】
2013015205.tif 000011
【図１０】
2013015205.tif 000012
【図１１】
2013015205.tif 000013
【図１２】
2013015205.tif 000014
【図１３】
2013015205.tif 000015
【図１４】
2013015205.tif 000016
【国際調査報告】
2013015205.tif 000017
2013015205.tif 000018