(57)【要約】【課題】充電開始時にどの位の時間で充電を完了するかを表示する機能を充電装置で実現すること。【解決手段】複数の電池セルを直列に接続した電池パック２の充電を制御すると共に検出した充電状態によって充電状態を表示する制御手段を有する充電装置であって、電池パックを充電する充電電流を設定する充電電流設定手段７と、前記充電電流設定手段７の出力に基づいて所定の充電電流に制御する充電電流制御手段６０と、充電完了までの充電時間を数段階で表示する表示手段９０とを備え、充電中において前記充電電流設定手段７の設定を変更して充電電流を上昇又は降下させる際に、前記表示手段９０の充電完了までの時間表示を１段階上げる又は下げるようにした。【選択図】  図１
2004180370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルを直列に接続した電池パックの充電を制御すると共に検出した充電状態によって充電状態を表示する制御手段を有する充電装置であって、
電池パックを充電する充電電流を設定する充電電流設定手段と、充電電流設定手段の出力に基づいて所定の充電電流に制御する充電電流制御手段と、充電完了までの充電時間を数段階で表示する表示手段とを備え、充電中において前記充電電流設定手段の設定を変更して充電電流を上昇又は降下させる際に、前記表示手段の充電完了までの時間表示を１段階上げる又は下げることを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記制御手段は、電池温度が充電されるに従い上昇し、電池温度が電池パックが寿命を損なうことがない充電可能範囲の最高温度の手前の所定値に達した時点で、充電電流を充電による電池温度を抑制する第二の電流値に降下させ、その時点で、充電完了までの時間表示を１段階下げることを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項３】
前記制御手段は、電池温度が充電されるに従い上昇し、電池温度が電池パックを比較的大きな充電電流で充電しても寿命を損なうことがない所定値にまで上昇した時点で、充電電流を充電時間を短縮可能な第二の電流値に上昇させ、その時点で、充電完了までの時間表示を１段階下げることを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項４】
前記制御手段は、電池パックの電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、前記電池電圧検出手段の出力に基づいて電池電圧を記憶する電池電圧記憶手段と、前記電池電圧検出手段の出力が、前記電池電圧記憶手段の中の最大値から所定値降下した時に、充電電流を降下させ、その時点で、充電完了までの時間表示を１段階上げることを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池等からなる２次電池パックを充電する充電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に充電可能な電池パックは、携帯用機器の電源として使用され、携帯用機器から取り外されて充電装置で充電された後、再び携帯用機器に装着され使用されるという作業を繰り返す。この作業の時使用者には、「充電開始時にどの位の時間で充電を完了するかを知りたい。」という要求がある。
【０００３】
近年、この要求に対応するため、電池パック本体にマイコンを内蔵し、負荷電流と使用時間を積算し、その積算量と電池パックの定格容量とを比較演算することで充電量（残容量）をＬＥＤ等で表示する充電量表示付電池パックが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１１６８１２号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記充電量表示付電池パックは、電流積算や演算をするマイコン等を含む表示手段を電池パックに内蔵しているから可能であり、全ての電池パックがそのような手段を内蔵しているわけではなく、ほとんどの電池パックは上記の使用者の要求を満足させるものではない。
【０００６】
本発明の目的は、かかる課題を解決するために、充電中にどの位の時間で充電を完了するかを表示する機能を充電装置で実現することである。
【０００７】
【発明を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、複数の電池セルを直列に接続した電池パックの充電を制御すると共に検出した充電状態によって充電状態を表示する制御手段を有する充電装置であって、電池パックを充電する充電電流を設定する充電電流設定手段と、充電電流設定手段の出力に基づいて所定の充電電流に制御する充電電流制御手段と、充電完了までの充電時間を数段階で表示する表示手段とを備え、充電中において前記充電電流設定手段の設定を変更して充電電流を上昇又は降下させる際に、前記表示手段の充電完了までの時間表示を１段階上げる又は下げることを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するためになされた請求項２の発明は、請求項１において電池温度が充電されるに従い上昇し、電池温度が電池パックが寿命を損なうことがない充電可能範囲の最高温度の手前の所定値に達した時点で、充電電流を充電による電池温度を抑制する第二の電流値に降下させ、その時点で、充電完了までの時間表示を１段階下げることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するためになされた請求項３記載の発明は、請求項１において電池温度が充電されるに従い上昇し、電池温度が電池パックを比較的大きな充電電流で充電しても寿命を損なうことがない所定値にまで上昇した時点で、充電電流を充電時間を短縮可能な第二の電流値に上昇させ、その時点で、充電完了までの時間表示を１段階下げることを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するためになされた請求項４記載の発明は、請求項１において電池パックの電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、電池電圧検出手段の出力に基づいて電池電圧を記憶する電池電圧記憶手段と、前記電池電圧検出手段の出力が、前記電池電圧記憶手段の中の最大値から所定値降下した時に、充電電流を降下させ、その時点で、充電完了までの時間表示を１段階上げることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態を示す回路図である。図において、１は交流電源、２は複数の電池セルを直列に接続した電池組２ａと、電池セルに接触または近接して電池温度を検出する例えばサーミスタ等からなる温度検出素子２ｂと、電池セル数に応じて例えば抵抗値が設定されているセル数判別素子２ｃとから構成される電池パック、３は電池パック２に流れる充電電流を検出する電流検出抵抗、４は抵抗４ａ、４ｂからなる出力電圧検出回路で、電源回路の２次側整流平滑回路３０の出力電圧を抵抗４ａ、４ｂで分圧し、出力電圧制御回路８０に入力する。５は２次側整流平滑回路３０の出力電圧制御信号及び充電電流制御信号をＳＷ制御ＩＣ２３に帰還する信号伝達手段であり、ホトカプラ等からなる。６は抵抗６ａ、６ｂからなる出力電圧設定回路で、抵抗６ａ、６ｂの分圧比で設定された電圧値が２次側整流平滑回路３０の出力電圧の制御目標である基準電圧となる。
【００１２】
７は抵抗７ａ〜７ｅからなる充電電流設定回路で、抵抗７ａ、７ｂの分圧比で設定された電圧値を、抵抗７ｃ、抵抗７ｄ、抵抗７ｅに連なる後述するマイコン５０の夫々の出力ポートをハイレベルまたはローレベルに選択することで８種の充電電流値に相当する電圧値を選択できる。
【００１３】
８は抵抗８ａ、８ｂからなる電池温度検出手段で、抵抗８ａと抵抗８ｂ及び温度検出素子２との分圧比によって決定される分圧電圧がマイコン５０のＡ／Ｄコンバータ５５に入力され、電池温度に応じて温度検出素子２ｂの抵抗値が変化することで、電池温度に応じた分圧電圧がマイコン５０のＡ／Ｄコンバータ５５に入力される。
【００１４】
９は抵抗からなるセル数判別手段で、電池パック２の電池セル数に応じて例えば抵抗値が設定されている前記セル数判別素子２ｃとの分圧電圧がマイコン５０のＡ／Ｄコンバータ５５に入力される。
【００１５】
１０は全波整流回路１１と平滑用コンデンサ１２からなる１次側整流平滑回路、２０は高周波トランス２１、ＭＯＳＦＥＴ２２とＳＷ制御ＩＣ２３、ＳＷ制御ＩＣ用定電圧回路２４、起動抵抗２５からなるスイッチング回路であり、高周波トランス２１は１次巻線２１ａ、２次巻線２１ｂ、３次巻線２１ｃ、４次巻線２１ｄからなり、直流の入力電圧が印加される１次巻線２１ａに対し、２次巻線２１ｂはＳＷ制御ＩＣ用の出力巻線、３次巻線２１ｃは電池パック２を充電するための出力巻線、４次巻線２１ｄはマイコン５０、充電電流制御手段６０等の電源用の出力巻線である。なお１次巻線２１ａに対し、２次巻線２１ｂ、４次巻線２１ｄは同極性で、３次巻線２１ｃは逆極性である。ＳＷ制御ＩＣ２３はＭＯＳＦＥＴ２２の駆動パルス幅を変えて出力電圧を調整するスイッチング電源ＩＣである。また、ＳＷ制御ＩＣ用定電圧回路２４はダイオード２４ａ、３端子レギュレータ２４ｂ、コンデンサ２４ｃ、２４ｄから構成されており、２次巻線２１ｂからの出力電圧を定電圧化する。
【００１６】
３０はダイオード３１、平滑用コンデンサ３２、抵抗３３からなる２次側整流平滑回路、４０は抵抗４１、４２からなる電池電圧検出回路で、電池パック２の端子電圧を分圧する。５０は演算手段（ＣＰＵ）５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、タイマ５４、Ａ／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６、リセット入力ポート５７からなる制御手段であるマイコンである。ＣＰＵ５１は、Ａ／Ｄコンバータ５５の入力データに基づいて、所定のサンプリングごとに最新の電池電圧及び電池温度と複数サンプリング前の電池電圧及び電池温度とを比較し、その結果に基づいて電池パック２の充電状態が満充電間際かまたは満充電であるか否かを判別する。ＲＡＭ５３はサンプリングした最新の電池電圧までの所定数のサンプリングした電池電圧及び電池温度を記憶する。
【００１７】
６０は演算増幅器６１、６２、抵抗６３〜６７、ダイオード６８からなる充電電流制御回路であり、充電電流検出抵抗３に流れる充電電流を検出し、この充電電流に対応する電圧を反転増幅させた出力電圧と充電電流設定回路７で設定された充電電流設定基準電圧との差を増幅し、信号伝達手段５を介してＳＷ制御ＩＣ２３に帰還をかけ制御する。すなわち、充電電流が大きい場合はパルス幅を狭めたパルスを、逆の場合はパルス幅を広げたパルスを高周波トランス２１に与え整流平滑回路３０で直流に平滑し、充電電流を一定に保つ。すなわち電流検出抵抗３、充電電流制御回路６０、信号伝達手段５、スイッチング回路２０、整流平滑回路３０を介して充電電流を設定電流値となるように制御する。
【００１８】
７０はダイオード７１、コンデンサ７２、平滑コンデンサ７３、３端子レギュレータ７４、リセットＩＣ７５からなる定電圧回路で、マイコン５０、充電電流制御手段６０等の電源となる。リセットＩＣ７５はマイコン５０を初期状態にするためにリセット入力ポート５７にリセット信号を出力する。
【００１９】
８０は演算増幅器８１、抵抗８２〜８５、ダイオード８６からなる出力電圧制御回路であり、出力電圧検出回路４からの検出出力電圧と出力電圧設定回路６からの設定基準電圧との差を増幅し、信号伝達手段５を介してＳＷ制御ＩＣ２３に帰還をかけ出力電圧を所定値に制御する。
【００２０】
９０はＬＥＤ９１、９２、抵抗９３〜９６からなる表示手段で、ＬＥＤ９１、９２は、例えば赤色及び緑色からなるＬＥＤで、マイコン５０の出力ポート５６の出力によって赤色及び緑色が点灯し、また両方の色を同時に発光させることで橙色の発光も可能なタイプである。本実施形態ではＬＥＤ９１は充電開始前及び充電完了を夫々赤色及び緑色で表示し、ＬＥＤ９２は充電中にどの位の時間で充電を完了するかを３段階表示するＬＥＤであり、充電時間が長いと判別された段階から赤色、橙色及び緑色と色を変えて表示する。
【００２１】
次に図１の回路図、図２〜図５のフローチャートを参照して本発明充電装置の動作を説明する。
電源を投入すると、マイコン５０は電池パック２の接続待機状態となり、電池パック２の接続は電池電圧検出手段４０、電池温度検出手段８及びセル数判別手段９の信号により判別する（ステップ２０１）。
【００２２】
電池パック２が接続されるとＲＡＭ５３の記憶データの電池状態を判別するフラグである電池残容量大Ｆｌａｇ、電池残容量中Ｆｌａｇ、電池残容量小Ｆｌａｇ、電池高温Ｆｌａｇ、電池低温Ｆｌａｇ、ＬＥＤ９２の表示状態を表すＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇ、ＬＥＤ９２橙点灯Ｆｌａｇ、電池電圧検出による満充電判別用のΔＶＦｌａｇ及び満充電判別と充電電流切換えの−ΔＶ通過Ｆｌａｇをイニシャルセットする（ステップ２０２）。
【００２３】
次いで充電開始前の電池電圧Ｖ０を電池電圧検出手段４０で分圧した電圧をＡ／Ｄコンバータ５５に入力し、その電圧をＡ／Ｄ変換し取り込む（ステップ２０３）。また、電池セル数判別手段９の出力電圧をＡ／Ｄコンバータ５５に入力し、その電圧をＡ／Ｄ変換し取り込み電池パック２の電池セル数ｎを判別する（ステップ２０４）。電池パック２に内蔵されたセル数判別素子２ｃは電池セル数に応じて抵抗値が設定されており、セル数判別素子２ｃとセル数判別手段９との分圧電圧は電池セル数によって異なるので、これにより電池パック２の電池セル数は判別できる。引き続き、電池温度に応じて変化する電池温度検出手段８からの出力電圧をマイコン５０のＡ／Ｄコンバータ５５に入力し、その電圧をＡ／Ｄコンバータ５５でＡ／Ｄ変換することにより、電池パック２の充電開始前の温度Ｔ０を検出する（ステップ２０５）。電池温度検出手段８の出力電圧は、温度検出素子２ｂとの分圧比によって決定される分圧電圧がマイコン５０のＡ／Ｄコンバータ５５に入力される。分圧電圧は、温度検出素子２ｂの抵抗値が変化することで電池温度に応じて変化する。
【００２４】
次にマイコン５０は充電開始前電圧Ｖ０及び電池セル数ｎから電池パック２のセル電圧（充電開始前電圧Ｖ０を電池セル数ｎで除算した電圧）を演算し、セル電圧が１．４０Ｖ／セル以上か否かの判別を行う（ステップ２０６）。セル電圧が１．４０Ｖ／セル以上の場合は、電池パック２の残容量が多いと判断し、電池残容量大Ｆｌａｇを１にセットし（ステップ２０７）、ステップ２１１にジャンプする。ステップ２０６において、セル電圧が１．４０Ｖ／セル以上でない場合は、引き続きセル電圧が１．２５Ｖ／セル以下か否かの判別を行い（ステップ２０８）、セル電圧が１．２５Ｖ／セル以下の場合は、電池パック２の残容量が少ないと判断し、電池残容量小Ｆｌａｇを１にセットする（ステップ２０９）。ステップ２０８において、セル電圧が１．２５Ｖ／セル以下でない場合は、電池パック２の残容量が中位と判断し、電池残容量中Ｆｌａｇを１にセットする（ステップ２１０）。
【００２５】
次いで、電池パック２の充電開始前の電池温度Ｔ０が４０℃以上か否かの判別を行い（ステップ２１１）、充電開始前の電池温度Ｔ０が４０℃以上の場合は、電池高温Ｆｌａｇを１にセットし（ステップ２１３）、引き続き、電池残容量大Ｆｌａｇが１か否かの判別を行い（ステップ２１４）、電池残容量大Ｆｌａｇが１の場合は、電池パック２の残容量が多いと判断し、充電完了までの時間が短いと判断し、ＬＥＤ９２を緑点灯させ（ステップ２１５）、ステップ２２１にジャンプする。ステップ２１４において電池残容量大Ｆｌａｇが０の場合は、電池パック２の残容量が多くないと判断し、引き続き電池残容量中Ｆｌａｇが１か否かの判別を行い（ステップ２１６）、電池残容量中Ｆｌａｇが１の場合は、電池パック２の残容量が中位と判断し、この場合は充電完了までの時間が長くもなく短くもない状態にあると判断し、ＬＥＤ橙点灯Ｆｌａｇを１にセットし（ステップ２１７）、ＬＥＤ９２を橙色点灯させ（ステップ２１８）、ステップ２２１にジャンプする。
【００２６】
ステップ２１６において、電池残容量中Ｆｌａｇが１でない場合は、電池パック２の残容量が少ないと判断し、さらに電池パック２は高温（４０℃以上）若しくは低温（５℃以下）と判断し、この場合は後ほど説明するが、電池温度に対応する充電電流の設定の関係上、充電完了までの時間が長くなると判断し、ＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇを１にセットし（ステップ２１９）、ＬＥＤ９２を赤点灯させ（ステップ２２０）、引き続き、電池高温Ｆｌａｇが１か否かの判別を行い（ステップ２２１）、電池高温Ｆｌａｇが１の場合は、電池パック２が高温と判断し、電池パック２の高温状態で対応できる比較的小さい充電電流Ｉ３で充電を開始し（ステップ２２３）、ステップ２３０にジャンプする。
【００２７】
ステップ２２１において、電池高温Ｆｌａｇが１でない場合は、電池パック２は以下で説明するステップ２１２の処理から、電池パック２が低温と判断し、電池パック２の低温状態で対応できる比較的小さい充電電流Ｉ２（＜Ｉ３）で充電を開始し（ステップ２２２）、ステップ２３０にジャンプする。
【００２８】
充電電流の制御は、ステップ２２２の充電電流Ｉ３で充電を開始する時は、マイコン５０は出力ポート５６を介して、充電電流Ｉ３に対応する充電電流設定基準電圧Ｖ３を、充電電流設定手段７の抵抗７ｃ端をローレベル（残りの７ｄ、７ｅ端をハイレベル）に選択することで設定でき、充電電流設定基準電圧Ｖ３を演算増幅器６２に印加し、充電電流Ｉ３で充電を開始する。充電開始と同時に電池パック２に流れる充電電流を電流検出抵抗３により検出し検出充電電流に対応する電圧と充電電流設定手段７からの基準電圧Ｖ３との差を充電電流制御手段６０より信号伝達手段５を介して、ＰＷＭ制御ＩＣ２３に帰還をかける。すなわち、充電電流が大きい場合はパルス幅を狭め、逆の場合はパルス幅を広げ、パルス幅に比例したパルスを高周波トランス２１に与え整流平滑回路３０で直流に平滑し、充電電流を一定に保つ。すなわち電流検出抵抗３、充電電流制御手段６０、充電電流信号伝達手段５、スイッチング回路２０、整流平滑回路３０を介して充電電流を所定充電電流値Ｉ３となるように制御する。
【００２９】
また、充電電流Ｉ２の制御も同様であり、充電電流Ｉ２に対応する充電電流設定基準電圧Ｖ２を、充電電流設定手段７の抵抗７ｄ端をローレベル（残りの７ｃ、７ｅ端をハイレベル）に選択することで設定でき、充電電流設定基準電圧Ｖ２を演算増幅器６２に印加し、充電電流Ｉ２で充電を開始する。
【００３０】
ステップ２１１において、充電開始前の電池温度Ｔ０が４０℃以上でない場合は、引き続き電池温度Ｔ０が５℃以下であるか否かの判別を行い（ステップ２１２）、電池温度Ｔ０が５℃以下の場合は電池低温Ｆｌａｇを１にセットし（ステップ２２４）、以下上述したステップ２１４〜２２３の処理を行う。
【００３１】
ステップ２１２において、電池温度Ｔ０が５℃以下でない場合は、上述したステップ２１１、２１２の処理から電池パック２は高温でも低温でもないすなわち急速充電できる温度環境と判断し、引き続き、電池残容量大Ｆｌａｇが１か否かの判別を行い（ステップ２２５）、電池残容量大Ｆｌａｇが１の場合は、電池パック２の残容量が多いと判断し、この場合は充電完了までの時間が短いと判断し、ＬＥＤ９２を緑点灯させる（ステップ２２８）。
【００３２】
ステップ２２５において、電池残容量大Ｆｌａｇが１でない場合は、電池パック２の残容量が多くない、すなわち残容量は中位か少ない状態であると判断し、この場合は、上述したステップ２１１、２１２の処理上、急速充電できる温度環境であるので、充電完了までの時間が短いと判断し、ＬＥＤ９２橙点灯Ｆｌａｇを１にセットし（ステップ２２６）、ＬＥＤ９２を橙色点灯させ（ステップ２２７）、比較的大きい充電電流Ｉ１（Ｉ１＞Ｉ２、Ｉ３）で充電を開始する（ステップ２２９）。
【００３３】
充電電流Ｉ１は、充電電流Ｉ１に対応する充電電流設定基準電圧Ｖ１を、充電電流設定手段７の抵抗７ｃ、７ｄ、７ｅ端をハイレベルに選択することで設定でき、充電電流設定基準電圧Ｖ１を演算増幅器６２に印加し、充電電流Ｉ１で充電を開始する。
【００３４】
充電開始後、電池パック２の満充電間際判別及び満充電判別処理等に必要なデータ処理を行う。まず充電中における電池パック２の最新の電池温度Ｔｉｎを電池温度検出手段８の出力電圧をＡ／Ｄコンバータ５５でＡ／Ｄ変換することにより取り込む（ステップ２３０）。また、サンプリングした充電中の電池温度データを比較することにより、充電中の電池温度の最小値Ｔｍｉｎを演算し記憶する（ステップ２３１）。
【００３５】
引き続き、電池パック２の最新の電池電圧Ｖｉｎを電池電圧検出手段４０で分圧した電圧をＡ／Ｄコンバータ５５に入力しＡ／Ｄ変換し取り込む（ステップ２３２）。
【００３６】
次に、サンプリングした充電中の電池電圧データを比較することにより、充電中の電池電圧の最大値Ｖｍａｘを演算し記憶する（ステップ２３３）。
また、電池温度検出手段８の出力に基づいてサンプリングした充電中の電池温度データから所定サンプリング幅の最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔを演算し（ステップ２３４）、演算した最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔのデータを比較することにより、所定サンプリング幅の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔの最小値ｄＴ／ｄｔ（ｍｉｎ）を演算し記憶する（ステップ２３５）。
【００３７】
さらに、電池電圧検出手段４０の出力に基づいて、充電中の電池電圧データから所定サンプリング幅の最新の電池電圧勾配ΔＶを演算し（ステップ２３６）、演算した電池電圧勾配ΔＶのデータを比較することにより、所定サンプリング幅の電池電圧勾配の最小値ΔＶｍｉｎを演算し記憶する（ステップ２３７）。
【００３８】
次いで、電池高温Ｆｌａｇが１か否かの判別を行う（ステップ２３８）。ステップ２３８において、電池高温Ｆｌａｇが１の場合は、−ΔＶ通過Ｆｌａｇが１か否かの判別を行う（ステップ２３９）。ステップ２３９において−ΔＶ通過Ｆｌａｇが１でない場合は、ステップ２３０において検出した現在の電池温度Ｔｉｎが５０℃以上であるか否かの判別を行う（ステップ２４０）。ステップ２４０において、現在の電池温度Ｔｉｎが５０℃以上の場合は、高温時に大きい充電電流で充電すると電池セルの発熱を起因とする寿命劣化の原因となるので、充電電流をＩ３からさらに小さい充電電流Ｉ４（Ｉ３＞Ｉ４）に降下させ（ステップ２４１）、電池高温Ｆｌａｇを０にする（ステップ２４２）。
【００３９】
充電電流Ｉ４は、充電電流Ｉ４に対応する充電電流設定基準電圧Ｖ４を、充電電流設定手段７の抵抗７ｅ端をローレベル（残りの７ｃ、７ｄ端をハイレベル）に選択することで設定でき、充電電流設定基準電圧Ｖ４を演算増幅器６２に印加し、充電電流をＩ４に切替える。
【００４０】
引き続き、ＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇが１か否かの判別を行う（ステップ２４８）。ステップ２４８において、ＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇが１の場合はＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇを０にし（ステップ２４９）、充電完了までにかかる充電時間が中程度にまでに達したとし、ＬＥＤ９２橙点灯Ｆｌａｇを１にし（ステップ２５０）、ＬＥＤ９２を橙色点灯させる（ステップ２５１）。
【００４１】
ステップ２３９において−ΔＶＦｌａｇが１の場合（この−ΔＶ通過Ｆｌａｇは、後にも説明するが処理ステップ２５２において、ステップ２３２において検出した現在の電池電圧Ｖｉｎが、ステップ２３３において検出した電池電圧の最大値Ｖｍａｘより初めて（所定値Ｓ以上降下するのが２回目の時は充電を終了する。）所定値Ｓ以上降下した時にステップ２５４においてセットされ、この場合は、これも後に説明するが、早切れを起こさないようにするために、ステップ２５５において充電電流を相当程度小さいＩ６に切替える。よって、−ΔＶ通過Ｆｌａｇがセットされている場合は、ステップ２４０〜２４２、及びステップ２４８〜２５１の充電電流が降下した時に充電完了までの時間表示を１段階下げる処理は行わない。）、ステップ２４０において現在の電池温度が５０℃以上でない場合及びステップ２４８においてＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇが１でない場合、すなわちこの時点でＬＥＤ９２が赤点灯していない場合は、ステップ２５２にジャンプする。
【００４２】
また、ステップ２３８において、電池高温Ｆｌａｇが１でない場合は、電池低温Ｆｌａｇが１か否かの判別を行う（ステップ２４３）。ステップ２４３において電池低温Ｆｌａｇが１の場合は−ΔＶ通過Ｆｌａｇが１か否かの判別を行う（ステップ２４４）。ステップ２４４において−ΔＶ通過Ｆｌａｇが１でない場合は、現在の電池温度Ｔｉｎが２０℃以上か否かの判別を行う（ステップ２４５）。ステップ２４５において現在の電池温度Ｔｉｎが２０℃以上の場合は、電池パック２が低温時に大きい充電電流で充電を行うと、電池寿命の劣化の原因となるので比較的小さい充電電流で充電を行っていた電流値を、充電に伴い電池温度が上昇し比較的大きい充電電流値での充電が可能と判断し、充電開始時の充電電流Ｉ２からより大きい電流値Ｉ５（Ｉ５＞Ｉ２）に上昇させ（ステップ２４６）、電池低温Ｆｌａｇを０にする（ステップ２４７）。
【００４３】
引き続き、ＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇが１か否かの判別を行う（ステップ２４８）。ステップ２４８においてＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇが１の場合は、ＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇを０にし（ステップ２４９）、充電完了までにかかる充電時間が中程度にまでに達したとし、ＬＥＤ９２橙点灯Ｆｌａｇを１にし（ステップ２５０）、てＬＥＤ９２を橙色点灯させる（ステップ２５１）。
【００４４】
充電電流Ｉ５は、充電電流Ｉ５に対応する充電電流設定基準電圧Ｖ５を、充電電流設定手段７の抵抗７ｄ、７ｅ端をローレベル（残りの７ｃ端をハイレベル）に選択することで設定でき、充電電流設定基準電圧Ｖ５を演算増幅器６２に印加し、充電電流をＩ５に切替える。
【００４５】
ステップ２４３において、電池低温Ｆｌａｇが１の場合、ステップ２４４において−ΔＶＦｌａｇが１の場合（この−ΔＶ通過Ｆｌａｇは、後にも説明するが処理ステップ２５２において、ステップ２３２において検出した現在の電池電圧Ｖｉｎが、ステップ２３３において検出した電池電圧の最大値Ｖｍａｘより初めて（所定値Ｓ以上降下するのが２回目の時は充電を終了する。）所定値Ｓ以上降下した時にステップ２５４においてセットされ、この場合は、これも後に説明するが、早切れを起こさないようにするために、ステップ２５５において充電電流を相当程度小さいＩ６に切替える。よって、−ΔＶ通過Ｆｌａｇがセットされている場合は、ステップ２４５〜２５１、及びの充電電流が上昇した時に充電完了までの時間表示を１段階下げる処理は行わない。）及びステップ２４５において現在の電池温度が２０℃以上でない場合はステップ２５２にジャンプする。
【００４６】
次いで、ステップ２３２において検出した現在の電池電圧Ｖｉｎが、ステップ２３３において検出した電池電圧の最大値Ｖｍａｘより所定値Ｓ以上降下したか（以下−ΔＶ）否かを判別する（ステップ２５２）。ステップ２５２において所定値Ｓ以上降下した場合は、−ΔＶ通過Ｆｌａｇが１か否かを判別する（ステップ２５３）。ステップ２５３において−ΔＶ通過Ｆｌａｇが１でないと判別した場合は、−ΔＶ通過Ｆｌａｇを１にする（ステップ２５４）。−ΔＶが検出されるケースは、電池パック２が満充電に近い場合と、周囲温度と電池温度との温度差が大きい場合があるが、この場合は１回目の−ΔＶ検出であり、周囲温度と電池温度との温度差が大きいため−ΔＶが検出されたにもかかわらず、満充電に近い場合の−ΔＶ検出であると判別して満充電と判別して充電を終了してしまうと早切れを引き起こす場合があるので、この場合は、周囲温度と電池温度との温度差が大きい場合に現れるケースであると判別し、充電電流を相当程度に小さいＩ６（Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５＞Ｉ６）に降下させる（ステップ２５５）。
【００４７】
充電電流Ｉ６は、充電電流Ｉ６に対応する充電電流設定基準電圧Ｖ６を、充電電流設定手段７の抵抗７ｃ、７ｅ端をローレベル（残りの７ｄ端をハイレベル）に選択することで設定でき、充電電流設定基準電圧Ｖ６を演算増幅器６２に印加し、充電電流をＩ６に切替える。
【００４８】
次いでＬＥＤ９２橙点灯Ｆｌａｇが１か否かを判別する（ステップ２５６）。ステップ２５６において、ＬＥＤ９２橙点灯Ｆｌａｇが１の場合は、充電電流を相当小さいＩ６に降下させたため充電完了までの時間に長い時間がかかると判断し、ＬＥＤ９２橙点灯Ｆｌａｇを０にし（ステップ２５７）、マイコン５０の記憶手段であるＲＡＭ５３のＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇを０にし（ステップ２５８）、ＬＥＤ９２を赤色点灯させる（ステップ２５９）。ステップ２５２において現在の電池電圧Ｖｉｎが電池電圧最大値Ｖｍａｘより所定値Ｓ以上降下していない場合及びステップ２５６においてＬＥＤ９２橙色点灯Ｆｌａｇが１でない場合、すなわちこの時点でＬＥＤ９２が橙点灯していない場合は、ステップ２６０にジャンプする。また、ステップ２５３において−ΔＶ点灯Ｆｌａｇが１の場合−ΔＶが検出されるケースは、電池パック２が満充電に近い場合と、周囲温度と電池温度との温度差が大きい場合があるが、この場合は２回目の−ΔＶ検出であり、満充電に近いケースであると判断しステップ２６９にジャンプし充電を停止する。
【００４９】
次いで、電池パック２の満充電間際判別処理及び満充電判別処理を行う。ステップ２３０〜２３７で得られた処理データに基づいて、まず最新の電池電圧勾配ΔＶと、充電中にサンプリングし演算した電池電圧勾配の最小値ΔＶｍｉｎを比較演算し、最新の電池電圧勾配ΔＶが電池電圧勾配の最小値ΔＶｍｉｎから予め設定した所定値Ｒ１以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ２６０）、所定値Ｒ１以上上昇した場合は、電池パック２が満充電間際と判別し、ΔＶＦｌａｇを１にセットし（ステップ２６１）、この場合充電完了までの時間は満充電間際なので短かくなっていると判断し、ＬＥＤ９２を緑点灯させ（ステップ２６２）、ステップ２６５にジャンプする。
【００５０】
ステップ２６０において、最新の電池電圧勾配ΔＶが、電池電圧勾配の最小値ΔＶｍｉｎより予め設定した所定値Ｒ１以上上昇していない場合は、引き続き最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔと電池温度勾配の最小値ｄＴ／ｄｔ（ｍｉｎ）を比較演算し、電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配の最小値ｄＴ／ｄｔ（ｍｉｎ）から予め設定した所定値Ｑ１以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ２６３）、所定値Ｑ１以上上昇した場合は、電池パック２が満充電間際と判別し、この場合充電完了までの時間は満充電間際なので短かくなっていると判断し、ＬＥＤ９２を緑点灯させ（ステップ２６２）、ステップ２６５にジャンプする。
【００５１】
また、ステップ２６３において、電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配の最小値ｄＴ／ｄｔ（ｍｉｎ）から、所定値Ｑ１以上上昇していない場合は、引き続き最新の電池温度Ｔｉｎと電池温度の最小値Ｔｍｉｎを比較演算し、電池温度Ｔｉｎが電池温度の最小値Ｔｍｉｎから予め設定した所定値Ｐ１以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ２６４）、所定値Ｐ１以上上昇した場合は、電池パック２が満充電間際と判別し、この場合充電完了までの時間は満充電間際なので短かくなっていると判断し、ＬＥＤ９２を緑点灯させ（ステップ２６２）、ステップ２６５にジャンプする。
【００５２】
次いで、電池パック２の満充電判別処理を行う。まず最新の電池温度Ｔｉｎが、電池温度の最小値Ｔｍｉｎから予め設定した所定値Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ２６５）、所定値Ｐ２以上上昇した場合、電池パック２が満充電と判別し、充電停止状態と同様な状態であるトリクル充電に移ると共にＬＥＤ９２を消灯させる（ステップ２６９）。トリクル充電は、周知の如く、自然放電によって容量が減少するのを防止するために、電池パック２が充電器に挿入されている間、所定時間ごとに非常に小さい充電電流すなわちトリクル充電電流で所定時間充電するもので、トリクル充電電流に対応する充電電流設定基準電圧を、充電電流設定手段７の抵抗７ｃ、７ｄ、７ｅ端をローレベルに選択することで設定し、この電流設定基準電圧を演算増幅器６２に印加することにより行われる。次いで電池パック２が取り出されたか否かの判別を行い（ステップ２７０）、電池パック２が取り出されたならステップ２０１に戻り、次の充電のために待機する。
【００５３】
ステップ２６５において、最新の電池温度Ｔｉｎが電池温度の最小値Ｔｍｉｎから所定値Ｐ２以上上昇していない場合は、引き続き最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔと電池温度勾配の最小値ｄＴ／ｄｔ（ｍｉｎ）を比較演算し、電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが電池温度勾配の最小値ｄＴ／ｄｔ（ｍｉｎ）から所定値Ｑ２（Ｑ２＞Ｑ１）以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ２６６）、所定値Ｑ２以上上昇した場合は、電池パック２が満充電と判別し、上述したステップ２６９、２７０の処理を行う。
【００５４】
またステップ２６６において、最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが電池温度勾配の最小値ｄＴ／ｄｔ（ｍｉｎ）から所定値Ｑ２以上上昇していない場合、ΔＶＦｌａｇが１か否かの判別を行い（ステップ２６７）、ΔＶＦｌａｇが１でない場合、電池パック２は満充電になっていないと判別しステップ２３０に戻る。
【００５５】
ステップ２６７において、ΔＶＦｌａｇが１の場合、最新の電池電圧勾配ΔＶが所定値Ｒ２以下になったか否かの判別を行い（ステップ２６８）、所定値Ｒ２以下の場合、電池パック２が満充電と判別し、上述したステップ２６９、２７０の処理を行う。
ステップ２６８において、最新の電池電圧勾配ΔＶが所定値Ｒ２以下になっていない場合はステップ２３０に戻る。
【００５６】
上記実施形態において、満充電間際判別及び満充電判別の判別方法を、電池温度、電池温度勾配、電池電圧勾配とも、夫々の充電中の最小値データと比較し、その結果から判別するようにしたが、これに限るものではなく、単純に演算によって算出した最新のデータと、それに対応する予め設定した所定値との比較によって判別しても構わない。
【００５７】
また、上記実施形態では、表示手段９０のＬＥＤ９１の動作について言及しなかったが、例えば、ＬＥＤ９１を充電待機の時は赤色点灯、充電終了（トリクル充電に移行）時は緑色点灯といった使用が可能である。
【００５８】
なお、上記実施形態において満充電後はトリクル充電（微少電流）に移るようにようにしたが、効果には関係なく、例えば制御系の電源を別電源から供給し、充電完了後は主電源を停止して、充電電流を完全に停止させても問題は全くない。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、充電中にどの位の時間で充電を完了するかを表示する機能を充電装置で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明充電装置の一実施形態を示す回路図。
【図２】本発明充電装置の動作説明用フローチャート。
【図３】本発明充電装置の動作説明用フローチャート。
【図４】本発明充電装置の動作説明用フローチャート。
【図５】本発明充電装置の動作説明用フローチャート。
【符号の説明】
２は電池パック、７は充電電流設定手段、８は電池温度検出手段、９はセル数判別手段、４０は電池電圧検出手段、５０はマイコン、６０は充電電流制御手段、９０は表示手段である。
【図１】
2004180370.tif 000003
【図２】
2004180370.tif 000004
【図３】
2004180370.tif 000005
【図４】
2004180370.tif 000006
【図５】
2004180370.tif 000007