(57)【要約】【課題】  本発明は、充電装置及びバッテリに関し、例えばビデオカメラ、ＰＤＡ、ノートパソコン等の各種携帯機器に適用して、種々の機器のバッテリを１台の充電装置で充電することができるようにする。【解決手段】  本発明は、充電に必要なデータをバッテリ１から取得し、このデータに基づいて充電用電源Ｖ１に係る充電用の電力を設定してバッテリ１を充電する。【選択図】        図１
2005137074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
種々のバッテリに一時的に接続されて、前記バッテリに充電用の電力を供給する充電装置であって、
前記充電用の電力を出力する電源回路と、
前記バッテリから前記バッテリの充電に必要なデータを取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段で取得したデータに基づいて前記電源回路を制御し、前記電源回路から出力される前記充電用の電力を前記バッテリに適するように設定する制御手段と
を備えることを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記電源回路は、
前記バッテリに対して、前記充電に必要なデータの取得のために必要な補助用電源を供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記情報取得手段は、
前記バッテリにおける各二次電池セルの監視結果を前記バッテリから取得して前記制御手段に通知し、
前記制御手段は、
前記監視結果により前記電源回路に前記充電用の電力の出力停止を指示する
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記情報取得手段により前記充電に必要なデータを取得できない場合、前記電源回路による前記充電用の電力の出力を中止する
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項５】
充電装置に一時的に接続されて、前記充電装置から供給される充電用の電力により充電されるバッテリであって、
前記充電装置に、前記充電用の電力の出力に必要なデータを送信し、前記データにより充電に適した前記充電用の電力の供給を受ける
ことを特徴とするバッテリ。
【請求項６】
各二次電池セルの監視結果を前記充電装置に通知する
ことを特徴とする請求項５に記載のバッテリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電装置及びバッテリに関し、例えばビデオカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）、ノートパソコン等の各種携帯機器に適用することができる。本発明は、充電に必要なデータをバッテリから取得し、このデータに基づいて充電用の電力を設定してバッテリを充電することにより、種々の機器のバッテリを１台の充電装置で充電することができるようにする。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＤＡ、ノートパソコン等の各種携帯機器においては、専用のバッテリにより動作するようになされ、このようなバッテリにおいては、各機器に専用の充電装置により充電するようになされている。このようなバッテリにおいては、例えば特開２００２−２３８１７５号公報に開示されているように、バッテリに設けられた制御回路により充電電流等が制御されるようになされている。
【０００３】
しかしてこのように、携帯機器には各機器に専用の充電装置が設けられることにより、例えば各種の携帯機器を旅行に携帯する場合、携帯する携帯機器の数だけ充電装置を携帯しなければならない問題がある。また新しく購入した携帯機器のバッテリを充電する場合、同種の機器であっても、古い携帯機器の充電装置によっては充電し得ず、結局、この古い充電装置が無駄になる問題もあった。
【特許文献１】特開２００２−２３８１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、これらの問題点を一挙に解決して種々の機器のバッテリを充電することができる充電装置、このような充電装置に対応するバッテリを提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、種々のバッテリに一時的に接続されて、バッテリに充電用の電力を供給する充電装置に適用して、充電用の電力を出力する電源回路と、バッテリからバッテリの充電に必要なデータを取得する情報取得手段と、情報取得手段で取得したデータに基づいて電源回路を制御し、電源回路から出力される充電用の電力をバッテリに適するように設定する制御手段とを備えるようにする。
【０００６】
また請求項５の発明においては、充電装置に一時的に接続されて、充電装置から供給される充電用の電力により充電されるバッテリに適用して、充電装置に、充電用の電力の出力に必要なデータを送信し、データにより充電に適した充電用の電力の供給を受けるようにする。
【０００７】
請求項１の構成により、種々のバッテリに充電用の電力を供給する充電装置に適用して、充電用の電力を出力する電源回路と、バッテリからバッテリの充電に必要なデータを取得する情報取得手段と、情報取得手段で取得したデータに基づいて電源回路を制御し、電源回路から出力される充電用の電力をバッテリに適するように設定する制御手段とを備えるようにすれば、種々のバッテリを接続できるようにして、各バッテリにそれぞれ適した充電用の電力を供給することができ、これにより種々の機器のバッテリを充電することができる。
【０００８】
これにより請求項５の構成によれば、このような充電装置に対応するバッテリを提供することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、種々の機器のバッテリを１台の充電装置で充電することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
【実施例１】
【００１１】
（１）実施例の構成
図１は、本発明の実施例に係る充電装置とバッテリとの構成を示すブロック図である。このバッテリ１は、携帯機器であるビデオカメラのバッテリであり、ビデオカメラに装着して動作用電源を供給するようになされ、またビデオカメラから取り外して充電装置２に接続することにより、この充電装置２により充電することができるようになされている。
【００１２】
このためバッテリ１は、リチウムイオン二次電池セルによる二次電池３が設けられ、ビデオカメラへの装着によりこの二次電池３の電力をビデオカメラに出力する電源出力端子Ｔ１、Ｔ２が設けられるようになされている。またコネクタ４が設けられ、このコネクタ４に充電装置２のプラグ５を差し込んで充電装置２に接続できるようになされている。
【００１３】
ここでこのコネクタ４は、充電用電源Ｖ１、補助用電源Ｖ２、アースラインＥをそれぞれ接続するケーブルと、光通信に係る光通信ケーブルとを接続するコネクタであり、この充電装置２が対応可能な種々のバッテリで共通の形状により形成されるようになされている。これによりこの実施例においては、種々のバッテリにプラグ５を接続できるようになされている。なおここでこのように充電装置２が対応可能な種々のバッテリにおいては、電子スチルカメラ、携帯電話、ノートパソコン等の各種携帯機器のバッテリである。
【００１４】
バッテリ１において、光通信素子６は、光通信に係る発光素子及び受光素子により形成され、充放電制御回路７の制御により、このコネクタ４に接続される光通信ケーブルにデータ通信用の通信光を出力し、またこれとは逆に光通信ケーブルを介して伝送される通信光を受光して受光結果を充放電制御回路７に通知する。バッテリ１では、この光通信素子６による光通信により、充電装置２との間で各種のデータを送受するようになされている。
【００１５】
温度センサ８は、二次電池３を構成する各二次電池セルの温度を検出して温度検出結果を充放電制御回路７に出力する。充放電制御回路７は、二次電池３の充放電を管理するコンピュータであり、放電時においては、各二次電池セルの放電電流、端子電圧、温度センサ８による温度検出結果により各二次電池セルの動作を監視し、この監視結果に基づいて端子Ｔ１、Ｔ２を介した電力の供給を停止することにより、二次電池３の過放電、異常発熱等を防止する。
【００１６】
これに対して充電時、充電装置２から供給される補助用電源Ｖ２により動作を開始し、バッテリ１の充電に必要な各種データを光通信素子６の駆動により充電装置２に出力した後、このデータに基づいて充電装置２から供給される充電用電源Ｖ１による充電用の電力により二次電池３を充電する。
【００１７】
図２は、この充放電制御回路７の充電時の処理手順を示すフローチャートである。充放電制御回路７は、コネクタ４へのプラグ５の接続により充電装置２から補助用電源Ｖ２の供給が開始されると、充電装置２への接続を検出し、この処理手順を実行する。
【００１８】
すなわち充放電制御回路７は、この場合、ステップＳＰ１からステップＳＰ２に移り、充電装置２からの補助用電源Ｖ２により動作を開始し、続くステップＳＰ３において、光通信素子６による光通信により充電装置２からの問い合わせを受信する。ここでこの問い合わせにあっては、充電装置２が対応可能なバッテリの範囲を特定する識別コードを送出して実行され、充放電制御回路７は、続くステップＳＰ４において、この問い合わせによる識別コードを判定して、充電装置２により充電可能か否か判断する。なおここでこの識別コードにあっては、充電装置２が対応可能な充電電圧の範囲、充電電流の範囲、充電方法の種類を特定するコードである。
【００１９】
ここで否定結果が得られると、充放電制御回路７は、ステップＳＰ４からステップＳＰ５に移ってこの処理手順を終了する。これに対してステップＳＰ４で肯定結果が得られると、充放電制御回路７は、ステップＳＰ４からステップＳＰ６に移り、光通信素子６の制御により充電パターンのデータを充電装置２に通知する。
【００２０】
ここで充電パターンは、このバッテリ１に供給する充電用電源Ｖ１の特性を具体的に特定するパターンであり、例えば二次電池３を定電圧により充電する場合には、この充電に係る充電用電源Ｖ１の電圧、充電を終了する時点における充電電流が割り当てられる。これに対して例えば二次電池３を定電流により充電する場合には、この充電に係る充電用電源Ｖ１に係る充電電流、充電を終了する時点における充電用電源Ｖ１の電圧が割り当てられる。これに対してこのような定電圧、定電流の充電において、充電途中で充電に供する電圧、電流を変化させて二次電池３を充電する場合にあっては、この切り換えの時点を特定する電流値又は電圧値、切り換えに供する電圧値又は電流値等が割り当てられる。これに対してＰＷＭ制御による充電にあっては、このＰＷＭ制御に係るピーク電圧値又はピーク電流値、パルス幅、デユーティー比、充電を終了する時点における電流値又は電圧値等が割り当てられる。
【００２１】
またこのとき充放電制御回路７は、併せて異常により充電を中止する条件を通知する。ここでこの条件は、充電パターンによる充電方法に応じて、二次電池３を構成する二次電池セルについて、充電を中止する端子電圧又は充電電流が通知される。また二次電池３の異常発熱によっても充電を中止する場合にあっては、温度センサ８により検出される各二次電池セルの温度について、充電を中止する温度が通知される。なおこのような具体的な充電方法、充電中止の条件の通知に代えて、充電装置２に用意されている複数種類の具体的な充電方法、充電中止の条件を特定するデータの送出によりこのような充電パターン、充電中止の条件を通知するようにしてもよい。
【００２２】
これにより充放電制御回路７は、二次電池３の充電の制御に必要なデータを充電装置２に通知し、この通知により充電装置２から供給が開始される充電用電源Ｖ１を二次電池３に供給する。その後、続くステップＳＰ７において、二次電池３を構成する各二次電池セルの端子電圧、充電電流、温度センサ８による温度を充電装置２に通知し、続くステップＳＰ８において、充電装置２からの通知により充電を完了したか否か判断する。ここで否定結果が得られると、充放電制御回路７は、ステップＳＰ７に戻り、これにより充電の完了が充電装置２から通知されるまでの間、一定の時間間隔により、各二次電池セルの端子電圧、充電電流、温度センサ８による温度を充電装置２に通知し、充電装置２から充電の完了が通知されると、ステップＳＰ８からステップＳＰ５に移ってこの処理手順を終了する。
【００２３】
しかして充電装置２においては、このようなバッテリ１の構成に対応してバッテリ１に充電用電源Ｖ１等を供給する。すなわち充電装置２において、光通信素子１１は、バッテリ１の光通信素子６に対応する構成であり、インターフェース（ＩＦ）１２による駆動により光通信ケーブルにデータ通信用の通信光を出力し、またこれとは逆に光通信ケーブルを介して伝送される通信光を受光して受光結果をインターフェース１２に出力する。インターフェース１２は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１３の制御により、この光通信素子１１を駆動し、また光通信素子１１による受光結果を処理してバッテリ１から送出されたデータを中央処理ユニット１３に通知する。
【００２４】
電源回路１４は、商用電源から充電用電源Ｖ１、補助用電源Ｖ２を生成して出力する。ここで電源回路１４は、補助用電源Ｖ２については、一定の電圧により出力するのに対し、充電用電源Ｖ１については、中央処理ユニット１３の指示により、バッテリ１から通知された充電パターンに対応する設定により出力する。これにより充電装置２においては、この電源回路１４により対応可能な充電パターンの範囲が、ステップＳＰ３について上述した識別コードにより示されるようになされている。電源回路１４は、一定の電圧により補助用電源Ｖ２を出力して、この補助用電源Ｖ２に係る電流の監視により、プラグ５のコネクタ４への接続を検出し、中央処理ユニット１３に通知する。
【００２５】
中央処理ユニット１３は、この充電装置２の動作を制御するコンピュータの一部を構成し、図３に示す処理手順の実行により電源回路１４から充電用電源Ｖ１を出力してバッテリ１を充電する。
【００２６】
すなわち中央処理ユニット１３は、電源回路１４からプラグ５のコネクタ４への接続が通知されると、この処理手順を開始し、ステップＳＰ１１からステップＳＰ１２に移る。ここで中央処理ユニット１３は、内蔵のメモリに保持してなる上述の識別コードを光通信によりバッテリ１に送出する。これにより中央処理ユニット１３は、バッテリ１に問い合わせを送出し、続くステップＳＰ１３において、この問い合わせに対するバッテリ１からの応答の有無を検出する。ここで図２のステップＳＰ４について上述したように、充電装置２がバッテリ１に対応できない場合、バッテリ１においては何ら応答することなく充放電制御回路７が動作を終了することにより、この場合、中央処理ユニット１３は、ステップＳＰ１３からステップＳＰ１４に移り、この処理手順を終了する。
【００２７】
これに対して充電装置２がバッテリ１に対応可能な場合、充放電制御回路７により充電パターン等が送信されることにより、中央処理ユニット１３は、この場合、ステップＳＰ１３からステップＳＰ１５に移り、バッテリ１から送出された充電パターン、充電中止の条件を受信する。また続くステップＳＰ１６において、この受信した充電パターンによる充電用電源Ｖ１の出力開始を電源回路１４に指示し、これによりバッテリ１の充電を開始する。
【００２８】
続いて中央処理ユニット１３は、ステップＳＰ１７に移り、バッテリ１から通知される各二次電池セルの端子電圧、充電電流、温度センサ８による温度を受信し、続くステップＳＰ１８において、これら各二次電池セルの端子電圧、充電電流、温度センサ８による温度を、ステップＳＰ１５で受信した充電中止の条件により判定し、この判定結果により二次電池セルに異常が発生したか否か判断する。ここで肯定結果が得られると、中央処理ユニット１３は、電源回路１４に充電用電源Ｖ１の出力停止を指示し、ステップＳＰ１４に移ってこの処理手順を終了する。
【００２９】
これに対してステップＳＰ１８で否定結果が得られると、中央処理ユニット１３は、ステップＳＰ１８からステップＳＰ１９に移り、電源回路１４による充電用電源Ｖ１の電圧等により充電パターンによる充電の終了時点か否か判断する。ここで否定結果が得られると、中央処理ユニット１３は、ステップＳＰ１７に移り、改めてバッテリ１から通知される各二次電池セルの端子電圧、充電電流、温度センサ８による温度を受信する。これに対してステップＳＰ１９で肯定結果が得られると、バッテリ１に充電の完了を通知した後、ステップＳＰ１４に移ってこの処理手順を終了する。
【００３０】
（２）実施例の動作
以上の構成において、バッテリ１は、ビデオカメラに装着されると、電源出力端子Ｔ１、Ｔ２によりビデオカメラに接続され、この電源出力端子Ｔ１、Ｔ２を介して二次電池３の電力が充放電制御回路７の制御によりビデオカメラに供給され、これによりビデオカメラに動作用の電源を供給する。またこのような電源の供給により二次電池３に蓄積された電力が減少すると、ビデオカメラより取り外され、コネクタ４に充電装置２のプラグ５が装着され、これにより充電装置２により二次電池３が充電される。
【００３１】
このようにして一時的に接続されてなるバッテリ１及び充電装置２においては、充電装置２の電源回路１４から出力される補助用電源Ｖ２によりバッテリ１の充放電制御回路７が動作し、また充電装置２の中央処理ユニット１３によりバッテリ１の接続が検出され、中央処理ユニット１３からの問い合わせにより、充電装置２の対応可能な範囲がバッテリ１に通知される。
【００３２】
バッテリ１においては、この通知により充電装置２で二次電池３を充電可能か否かが判断され、充電困難な場合には、応答を返すことなく充放電制御回路７が処理を終了し、またこれに対応して充電装置２側においても、充電用電源Ｖ１の出力が中止されて動作が停止する。
【００３３】
これに対して充電可能な場合、充電装置２において充電用電源Ｖ１の設定に必要なデータである充電に必要なデータが充電パターンとしてバッテリ１から充電装置２に通知され、この通知に対応して充電装置２から充電用電源Ｖ１の供給が開始される。これにより充電装置２においては、バッテリ１からの通知により、バッテリ１に適した充電用電源Ｖ１を出力することができ、種々の機器のバッテリを接続して、これらバッテリの充電に必要な充電用電源Ｖ１が種々に異なる場合でも、これら種々のバッテリを充電することができる。これにより種々の機器を携帯する場合でも、ユーザーにおいては、この１台の充電装置を携帯するだけで足り、その分ユーザーの使い勝手を向上することができる。また新たに機器を購入した場合でも、古くなった充電装置を使用して充電することができる。
【００３４】
またこのような充放電制御回路７から充電パターン等を取得する際に、この充放電制御回路７の動作用の電源を補助用電源Ｖ２により充電装置２からバッテリ１に供給することにより、充放電制御回路７の動作に必要な電力が二次電池３に残っていないような場合でも、充電パターンを確実に取得することができ、これにより種々のバッテリが種々の状態により接続される場合であっても、これら種々のバッテリを確実に充電することができる。
【００３５】
バッテリ１及び充電装置２においては、このような充電パターンの充電装置２への通知において、併せて充電を停止する条件が充電装置２に通知され、また充電を開始すると、一定の時間間隔でこの充電停止の条件に対応する二次電池セルの監視結果が充電装置２に通知される。またこれらの通知により充電装置２で二次電池セルの異常が検出されると、充電が停止される。これによりこの実施例では、充電用電源を充電装置２側で制御するようにして、バッテリの異常発熱等が防止される。
【００３６】
（３）実施例の効果
以上の構成によれば、充電に必要なデータをバッテリから取得し、このデータに基づいて充電用も電力を設定してバッテリを充電することにより、種々の機器のバッテリを充電することができる充電装置を得ることができる。
【００３７】
またこのようなデータの取得のために必要な補助用電源をバッテリに供給することにより通信に必要な電力がバッテリに残っていない場合であっても、確実にこの種のデータを取得してバッテリを充電することができる。
【００３８】
またバッテリにおける各二次電池セルの監視結果をバッテリから取得し、この監視結果により充電用の電力の出力を停止することにより、充電用の電力を充電装置側で制御するようにして、異常発熱等を確実に防止することができる。
【００３９】
またこのような充電に必要なデータを取得できない場合、充電用の電力の出力を中止することにより、対応困難なバッテリの充電を確実に防止することができる。
【００４０】
またこれらにより、充電装置に、充電用の電力の出力に必要なデータを送信し、このデータにより充電に適した充電用の電力の供給を受けることにより、このような種々の機器のバッテリを充電可能に設定されてなる充電装置に対応するバッテリを得ることができる。
【００４１】
また各二次電池セルの監視結果を充電装置に通知することにより、このような充電装置により充電するようにして、異常発熱等を防止することができる。
【実施例２】
【００４２】
なお上述の実施例においては、二次電池セルの異常監視を充電装置側で実行する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この異常監視については、バッテリ側で実行するようにしてもよい。
【００４３】
また上述の実施例においては、充電装置側から供給される補助用電源により充放電制御回路を動作させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、二次電池に電力が残っている場合には、この二次電池の電力により充放電制御回路を動作させるようにしてもよい。
【００４４】
また上述の実施例においては、充電装置側で充電用電源を制御する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、このような充電用電源の制御においては、バッテリ側の充放電制御回路により実行するようにし、この充放電制御回路による充電用電源の生成に必要な電源を充電装置より供給するようにしてもよい。なおこの場合、充電装置にあっては、単に直流電源を出力すればよく、バッテリにあっては、充電に必要なデータとしてこの直流電源の電圧値を通知すればよいことになる。
また上述の実施例においては、本体機器より取り外して充電装置により充電する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、本体装置に取り付けた状態で充電装置によりバッテリを充電する場合にも適用することができる。
【００４５】
また上述の実施例においては、充電装置とバッテリとの間で光通信により各種データを送受する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、有線、無線による各種データ通信方法を広く適用することができる。
【００４６】
また上述の実施例においては、リチウムイオン二次電池セルによるバッテリに本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばニッケル水素二次電池セルによるバッテリ等にも広く適用することができる。
【００４７】
また上述の実施例においては、本発明をビデオカメラのバッテリに適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＰＤＡ電子スチルカメラ、ノートパソコン等、種々の携帯機器のバッテリ及び充電装置に広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、例えばビデオカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）、ノートパソコン等の各種携帯機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例に係るバッテリ及び充電装置を示すブロック図である。
【図２】図１のバッテリにおける充放電制御回路の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図１の充電装置における中央処理ユニットの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１……バッテリ、２……充電装置、３……二次電池、４……コネクタ、５……プラグ、６、１１……光通信素子、７……充放電制御回路、８……温度センサ、１３……中央処理ユニット、１４……電源回路１
【図１】
2005137074.tif 000003
【図２】
2005137074.tif 000004
【図３】
2005137074.tif 000005