(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
識別情報を有する電池パックと、前記電池パックから読み込んだ前記識別情報に基づいて前記電池パックの充電制御を行う充電装置とを備える充電システムであって、
前記電池パックは、
電池種を判別するための複数の識別情報を有し、前記充電装置から送信される信号により読み出される情報を切り換え可能に構成されており、
前記充電装置は、
前記電池パックが装着されたときに前記電池パックに対して第１の信号及び第２の信号を送信可能な信号送信手段と、
前記電池パックに対して前記第１の信号が送信されたときに前記電池パックから第１の識別情報を読み取る一方、前記電池パックに対して前記第２の信号が送信されたときに前記電池パックから第２の識別情報を読み取る情報読み取り手段と、
前記第１及び第２の識別情報に基づいて電池パックの充電制御を行う充電制御手段と、を備えたことを特徴とする充電システム。
【請求項２】
前記電池パックには、互いに直列接続された第１及び第２の識別抵抗が電池セルに対して直列に接続されているとともに、前記第１の識別抵抗に並列接続され、オン動作により前記一方の識別抵抗を短絡するスイッチング手段と、を有し、
前記信号送信手段は、前記第１の信号として前記スイッチング手段をオフさせるための信号と、前記第２の信号として前記スイッチング手段をオンさせるための信号を送信可能であり、
前記情報読み取り手段は、前記第１の信号が送信されたときには前記第１及び第２の識別抵抗の合成抵抗値を読み取る一方、前記第２の信号が送信されたときには前記第２の識別抵抗の抵抗値を読み取ることを特徴とする請求項１記載の充電システム。
【請求項３】
前記充電制御手段は、前記第１及び第２の識別情報に基づいて充電電流を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の充電システム。
【請求項４】
前記充電制御手段は、定電圧・定電流制御を行うものであって、前記第１及び第２の識別情報に基づいて充電を停止する閾値である充電終止電流を調整することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の充電システム。
【請求項５】
前記充電制御手段は、前記第１の識別情報と前記第２の識別情報とが同一であった場合には、前記第１又は前記第２の識別情報に基づいて充電制御を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の充電システム。
【請求項６】
電池パック内の識別情報を読み取って前記電池パックの充電制御を行う充電装置であって、
前記電池パックが装着されたときに前記電池パックに対して第１の信号及び第２の信号を送信可能な信号送信手段と、
前記電池パックに対して前記第１の信号が送信されたときに前記電池パックから第１の識別情報を読み取る一方、前記電池パックに対して前記第２の信号が送信されたときに前記電池パックから第２の識別情報を読み取る情報読み取り手段と、
前記第１及び第２の識別情報に基づいて前記電池の充電制御を行う充電制御手段と、を備えたことを特徴とする充電装置。
【請求項７】
電池種を判別するための複数の識別情報を有し、充電装置から送信される信号により読み出される識別情報を切り換え可能に構成した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、リチウムイオン電池等の２次電池を直列接続して成る電池パックとこれを充電する充電装置及び充電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、コードレス電動工具の駆動源であるモータに電力を供給する電源として充電可能な２次電池が使用されているが、この２次電池には更なる高容量化と軽量化が要望されている。この要望に対して、出力密度が高いリチウムイオン電池が普及してきている。
【０００３】
ところで、リチウムイオン電池は、主に定電流・定電圧制御にて充電が行われており、満充電検出の方法としては、充電時の充電電流を検出し、検出された充電電流が所定値以下に達したときに満充電と判別する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−１９２６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リチウムイオン電池においては、前述のように定電流・定電圧制御にて先ず一定の充電電流で充電を行い、一般的に電圧がセル当たり４．２Ｖ／セル程度に達すると一定の充電電圧で充電を行う。
【０００５】
しかし、例えば１並で構成された電池と２並で構成された電池を同じ充電電流で充電しようとすると、１並で構成された電池は２並で構成された電池に比べて２倍の充電電流が流れることになる。これらの１並及び２並で構成された電池に対して充電自体は問題なく行うことができるが、電池の寿命は適切な充電電流で充電を行うことによって或る程度保障されるものであり、１並と２並の電池を同じ充電電流で充電することは２並の電池にとっては寿命的に不利である。そこで、１並の充電電流に合わせて２並の充電電流を１並の充電電流と同じように小さくすれば、２並の充電時間が長くなってしまう。
【０００６】
一方、充電装置は、異なる電圧の電池に対応できるように、電池パック内に設けられた電池種を特定するための抵抗等に対応して電池の電圧を判別するよう構成されている。例えば、１４．４Ｖ（一般にリチウムイオン電池においては、４セルで構成された電池に相当）の電池パック内にはａという抵抗が設けられており、１８Ｖ（一般にリチウムイオン電池においては、５セルで構成された電池に相当）の電池パック内にはｂという抵抗が設けられているとすると、ａ又はｂと充電装置内に設けられたｗという抵抗で、同じく充電装置内に設けられた或る所定の電圧Ｖという値を分圧した値をマイコン（マイクロコンピュータ）等のＡ／Ｄポートで読み取り、その値に応じて電池電圧を判別することが行われている。
【０００７】
ここで、ａという値が設けられた電池は１４．４Ｖの２並の電池、ｂという値が設けられた電池は１８Ｖの２並の電池であるとする。充電装置は、１４．４Ｖの２並であると判別した場合は、４．２Ｖ×４＝１６．８Ｖの充電電圧、Ｉ１という充電電流で充電を行い、１８Ｖの２並であると判別した場合は、４．２Ｖ×５＝２１Ｖの充電電圧、Ｉ１という充電電流で充電を行うものとする。このとき、充電装置においてａとｂの値を判別する範囲に必要以上のマージンが無く、ａ又はｂの値を外れた値に対しては充電許可を与えない構成であるとする。即ち、１４．４Ｖの２並の電池と判別する範囲（抵抗ａを判別する範囲）は、ｘ≦（１４．４Ｖの２並）＜ｙ、１８Ｖの２並の電池と判別する範囲（抵抗ｂを判別する範囲）は、ｙ≦（１８Ｖの２並）＜ｚであるとし、ｘ未満或いはｚ以上の場合は電池電圧を特定することができないために充電しないものとする。
【０００８】
上述のような充電装置が存在する場合、例えば１４．４Ｖの１並の電池を充電しようとする場合はａという抵抗値を設け、充電装置に挿入すると２並の電池と同じ充電を行ってしまい、前記Ｉ１という充電電流が２並電池の充電に適した充電電流である場合には、充電自体は問題なく行えるが、１並の電池にはセル当たり２倍の電流が流れてしまうために寿命の点で不利である。
【０００９】
又、１並と２並の電池の区別を行うために２並の電池に設けられているａという抵抗とは異なる抵抗を設けようとしても、前述のように抵抗ａを判別する範囲外においては１８Ｖの電池と判別してしまうか、充電が許可されない範囲になってしまう。又、１並電池においてはｃという抵抗を設け、１並と２並の充電装置を判別できるような充電装置を開発したとすると、前述のような充電装置においては、ｃという抵抗は充電が許可されない抵抗であり、既存の充電装置との互換性を失ってしまう。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、電池の種類によって最適な充電制御を行うことができる電池パックと充電装置及び充電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、識別情報を有する電池パックと、前記電池パックから読み込んだ前記識別情報に基づいて前記電池パックの充電制御を行う充電装置とを備える充電システムであって、
前記電池パックは、
電池種を判別するための複数の識別情報を有し、前記充電装置から送信される信号により読み出される情報を切り換え可能に構成されており、
前記充電装置は、
前記電池パックが装着されたときに前記電池パックに対して第１の信号及び第２の信号を送信可能な信号送信手段と、
前記電池パックに対して前記第１の信号が送信されたときに前記電池パックから第１の識別情報を読み取る一方、前記電池パックに対して前記第２の信号が送信されたときに前記電池パックから第２の識別情報を読み取る情報読み取り手段と、
前記第１及び第２の識別情報に基づいて電池パックの充電制御を行う充電制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記電池パックには、互いに直列接続された第１及び第２の識別抵抗が電池セルに対して直列に接続されているとともに、前記第１の識別抵抗に並列接続され、オン動作により前記一方の識別抵抗を短絡するスイッチング手段と、を有し、
前記信号送信手段は、前記第１の信号として前記スイッチング手段をオフさせるための信号と、前記第２の信号として前記スイッチング手段をオンさせるための信号を送信可能であり、
前記情報読み取り手段は、前記第１の信号が送信されたときには前記第１及び第２の識別抵抗の合成抵抗値を読み取る一方、前記第２の信号が送信されたときには前記第２の識別抵抗の抵抗値を読み取ることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記充電制御手段は、前記第１及び第２の識別情報に基づいて充電電流を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記充電制御手段は、定電圧・定電流制御を行うものであって、前記第１及び第２の識別情報に基づいて充電を停止する閾値である充電終止電流を調整することを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記充電制御手段は、前記第１の識別情報と前記第２の識別情報とが同一であった場合には、前記第１又は前記第２の識別情報に基づいて充電制御を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の充電装置は、電池パック内の識別情報を読み取って前記電池パックの充電制御を行う装置であって、
前記電池パックが装着されたときに前記電池パックに対して第１の信号及び第２の信号を送信可能な信号送信手段と、
前記電池パックに対して前記第１の信号が送信されたときに前記電池パックから第１の識別情報を読み取る一方、前記電池パックに対して前記第２の信号が送信されたときに前記電池パックから第２の識別情報を読み取る情報読み取り手段と、
前記第１及び第２の識別情報に基づいて前記電池の充電制御を行う充電制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の電池パックは、電池種を判別するための複数の識別情報を有し、充電装置から送信される信号により読み出される識別情報を切り換え可能に構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、充電対象である電池パックが挿入されたときに、該電池パックに設けられた電池種を判別するための抵抗に接続された抵抗を備え、該抵抗と電池パックの抵抗とで電源電圧を分圧し、その値に応じて電池種を判別する充電装置において、前記電池パックに設けられた電池種を判別するための２つの抵抗のうち、電池のグランド側に接続されている側とは別の抵抗に接続されている側の電位を電池のグランド電位にできるように制御するため、電池の種類によって最適な充電制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明に係る充電システムの回路図であり、同図において、１は交流電源、２は電池パックである。２ａは複数の素電池、２ｂは電池電圧を監視して過充電或いは過放電を検知すると信号を出力する保護ＩＣである。
【００２１】
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手段、４は充電の開始及び停止を制御する信号を伝達する充電制御信号伝達手段、５は充電電流の信号をスイッチングＩＣ２３に帰還する充電電流信号伝達手段である。ここで、電流検出手段３は抵抗で構成されており、充電制御信号伝達手段４及び充電電流信号伝達手段５はホトカプラ等によって構成されている。
【００２２】
６はスイッチングＩＣ２３の電源となる整流平滑回路であり、トランス６ａと整流ダイオード６ｂ及び平滑コンデンサ６ｃによって構成されている。７ａ，７ｂは電池種判別抵抗であり、電池種判別回路９の抵抗と基準値であるＶccの値を分圧する機能を果たす。そして、分圧された値は、マイコン５０のＡ／Ｄポート５２に入力され、その値に基づいてマイコン５０は電池種を判別する。８は素電池２ａに近接して設けられたサーミスタ等の感温素子である。
【００２３】
８０は電池温度検出手段であり、抵抗８１，８２によって構成されている。基準電圧Ｖccは感温素子８と抵抗８２の並列抵抗と、抵抗８１により分圧され、その値がマイコン５０のＡ／Ｄポート５２に電池温度情報として入力される。
【００２４】
電池種判別抵抗７ａと７ｂの接続部には抵抗１２１，１２２及びＦＥＴ１２０から構成されたスイッチ手段が設けられており、このスイッチ手段は、トランジスタ１４１と抵抗１４２，１４３によって構成されたスイッチ手段制御回路１４０によって制御される。即ち、スイッチ手段制御回路１４０の抵抗１４２に連なるマイコン５０の出力ポート５１ｂからロー信号を出力することによってトランジスタ１４１がオンし、ＶccがＦＥＴ１２０のゲートに印加され、ＦＥＴ１２０もオンする。これによって電池種判別回路９においては、ＦＥＴ１２０がオンしている場合は電池種判別回路９の抵抗と電池種判別抵抗７ａとでＶccの値が分圧される。又、ＦＥＴ１２０がオフしている場合は、電池種判別回路９においては、電池種判別回路９の抵抗と電池種判別抵抗７ａと７ｂの直列抵抗とでＶccの値が分圧される。
【００２５】
又、本実施の形態においては、電池パック２の保護ＩＣ２ｂからの信号を充電装置の電池温度検出手段８０を介して充電装置が受信することによって認識する。このことを以下に説明する。
【００２６】
即ち、電池パック内２のサーミスタ等の感温素子８の周辺には抵抗２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ、ＦＥＴ２ｇ，２ｈが設置されている。通常時においては、スイッチ手段制御回路１４０の抵抗１４２に連なるマイコン５０の出力ポート５１ｂからロー信号が出力され、トランジスタが１４１がオンしている。又、電池パック２内の保護ＩＣ２ｂの抵抗２ｃに連なるポートからは、通常時においては信号が何も出力されていない。よって、ＶccがＦＥＴ２ｇ，２ｈのゲートに印加され、ＦＥＴ２ｈはオンした状態にある。従って、電池温度検出手段８０においては、基準電圧Ｖccは感温素子８と抵抗８２の並列抵抗と、抵抗８１により分圧され、その値がマイコン５０のＡ／Ｄポート５２に電池温度情報として入力されている。
【００２７】
一方、過放電時においては、電池パック２内の保護ＩＣ２ｂの抵抗２ｃに連なるポートからはロー信号が出力されるため、ＦＥＴ２ｈはオフし、ＦＥＴ２ｆがオンするため、電池温度検出手段８０に連なるマイコン５０のＡ／Ｄポート５２には電池温度の情報ではなく、Ｖccに相当する値が入力される。このとき、マイコン５０は電池が過放電であると判別する仕様になっている。
【００２８】
１０は全波整流回路１１と平滑用コンデンサ１２から成る整流平滑回路、２０は高周波トランス２１、ＭＯＳＦＥＴ２２とスイッチングＩＣ２３から成るスイッチング回路である。スイッチングＩＣ２３は、ＭＯＳＦＥＴ２２の駆動パルス幅を変えて整流平滑回路３０の出力電圧を調整するスイッチング電源ＩＣである。
【００２９】
３０は整流平滑回路であり、ダイオード３１と平滑コンデンサ３２及び放電用抵抗３３によって構成されている。
【００３０】
４０はマイコン５０やオペアンプ６１，６５の電源であり、トランス４１ａ，４１ｂ，４１ｃ、スイッチング素子４２、制御素子４３、整流ダイオード４４、コンデンサ４５，４７、レギュレータ４６及びリセットＩＣ４８で構成されている。５０はマイコン（マイクロコンピュータ）であり、出力ポート５１ａ，５１ｂとＡ／Ｄ入力ポート５２及びリセットポート５３によって構成されている。
【００３１】
６０は充電電流制御回路であり、オペアンプ６１，６５と抵抗６２，６３，６４，６６，６７及びダイオード６８によって構成されている。
【００３２】
７０は充電電流設定手段であり、抵抗７１，７２によって成されている。ここで、基準電圧Ｖccが抵抗７１，７２によって分圧された値が充電電流を設定する際の基準値となる。又、抵抗７３はマイコン５０の出力ポート５１ｂに接続されており、出力ポート５１ｂからロー信号を出力することによって充電電流を設定する際の基準値を変化させることができ、これによって充電電流を変化させることができる。例えば、何れのポート５１ａ，５１ｂからも出力信号を出力させない場合は、Ｖccの値を抵抗７１と７２で分圧した値は充電電流を設定するための基準値となる。このときの充電電流をＩ１とする。抵抗７３に接続された出力ポート５１ｂからロー信号を出力した場合は、抵抗７１，７２，７３の並列抵抗によって分圧された値が充電電流を設定する際の基準値となる。このときの充電電流をＩ２とする（Ｉ１＞Ｉ２）。
【００３３】
９０は電池電圧検出手段であり、抵抗９１，９２によって構成されている。電池電圧は抵抗９１，９２によって分圧され、その値がマイコン５０のＡ／Ｄポート５２ａに電池電圧情報として入力される。
【００３４】
１００は充電電圧制御手段であり、抵抗１０１，１０２，１０５，１０６，１０７，１０８，１０９、ポテンショメータ１０２、コンデンサ１０４、シャントレギュレータ１１０、整流ダイオード１１１及びＦＥＴ１１２によって構成されている。充電電圧は、抵抗１０１、ポテンショメータ１０２の直列抵抗と、抵抗１０５，１０６，１０９，１１２との分圧値がシャントレギュレータ１１０の基準値となるように定められる。例えば、抵抗１０１、ポテンショメータ１０２の直列抵抗と、抵抗１０５とで定められる値は、４セルのリチウムイオン電池を充電するための値、抵抗１０５と抵抗１０６の並列抵抗（ＦＥＴ１１２をオンさせることによる並列抵抗）とで定められる値は５セルのリチウムイオン電池を充電するための値と定める。
【００３５】
１３０は充電の状態を表示するための表示手段であり、ＬＥＤ１３１と抵抗１３２，１３３から構成されている。ＬＥＤ１３１は赤と緑と橙の３色を発色できるような構成のものである。ここで、赤は充電前を表し、橙は充電中を表し、緑は充電終了後を表すものとする。
【００３６】
従来の充電システムは、図５に示すように、電池種判別手段９を介してマイコン５０のＡ／ＤポートにはＶccが電池種判別手段９の抵抗と電池種判別抵抗７ａとで分圧された値が入力される。例えば、図３に示すように、４セルに相当する７ａの抵抗値をａ、５セルに相当する７ａの抵抗値をｂ、電池種判別手段９の抵抗をｗとすると、４セルの電池が挿入された場合は、Ｖcc×ａ／（ａ＋ｗ）、５セルの場合はＶcc×ｂ／（ｂ＋ｗ）という電圧がマイコン５０のＡ／Ｄポートに入力される。この値の違いによって４セル又は５セルであるか否かを判別する。この場合には、４セルであるか５セルであるかは判別することができるが、その電池が例えば２並であるか１並であるかまでは判別できないために最適な充電を行うことができない。
【００３７】
次に、本発明に係る充電システムでの充電制御の流れを図２のフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
先ず、電源を投入すると、マイコン５０は出力ポート５１ａ及び５１ｂをイニシャルセットする。次に、表示手段１３０によって充電前であることを表示する。本実施の形態においては、表示手段１３０の抵抗１３３に連なるマイコン５０の出力ポート５１ａからハイ信号を出力し、表示手段１３０を赤点灯させることにより充電前であることを表示する（ステップ２０１）。
【００３９】
電池実装前においては、スイッチ手段制御回路１４０における抵抗１４２に連なるマイコン５０の出力ポート５１ｂからはロー信号が出力されており、トランジスタ１４１はオンした状態である（ステップ２０２）。
【００４０】
次に、電池が充電器に接続されたか否かを判別する（ステップ２０３）。電池の接続は、例えば電池温度検出手段８０を介して入力されるマイコン５０のＡ／Ｄポート５２の値に変化があった場合に電池が接続されたとすれば良い。
【００４１】
次に、電池種判別手段９を介して入力されるマイコン５０のＡ／Ｄポート５２の値よりセル数を判別する（ステップ２０４）。このとき、トランジスタ１４１はオンしているため、ＦＥＴ１２０のゲートにはＶccに相当する電圧が印加されており、ＦＥＴ１２０もオン状態になっている。このため、電池種判別手段９を介してマイコン５０のＡ／Ｄポート５２にはＶccが電池種判別手段９の抵抗と電池種判別抵抗７ａとで分圧された値が入力される。例えば、４セルに相当する７ａの抵抗値をａ、５セルに相当する７ａの抵抗値をｂ、電池種判別手段９の抵抗をｗとすると、４セルの電池が挿入された場合は、Ｖcc×ａ／（ａ＋ｗ）、５セルの場合はＶcc×ｂ／（ｂ＋ｗ）という電圧がマイコン５０のＡ／Ｄポートに入力される。この値の違いによって４セルであるか否かを判別する（図３参照）。
【００４２】
ステップ２０４においてセル数が４セルであると判別した場合は、トランジスタ１４１をオフする。トランジスタ１４１は、スイッチ手段制御回路１４０における抵抗１４２に連なるマイコン５０の出力ポート５１ｂからはハイ信号が出力することでオフする（ステップ２０５）。次に、電池の構成が２並か否かを判別する（ステップ２０６）。ステップ２０６における電池の構成の判別方法を以下に説明する。
【００４３】
ステップ２０５においてトランジスタ１４１はオフしているため、ＦＥＴ１２０もオフしている。よって、電池種判別手段９を介してマイコン５０のＡ／Ｄポート５２にはＶccが電池種判別手段９の抵抗と電池種判別抵抗７ａと７ｂとの直列抵抗で分圧された値が入力される。例えば、２並の電池においては、ＦＥＴ１２０及び抵抗１２１，１２２、電池種類判別抵抗７ｂが設置されておらず（７ａは設置されている：図４参照）、１並の電池においては７ｂにｃという抵抗が設置されているものとすると、４セル１並の電池が挿入された場合は、Ｖcc×（ａ＋ｃ）／（（ａ＋ｃ）＋ｗ）、４セル２並の電池が挿入された場合は、Ｖcc×ａ／（ａ＋ｗ）という電圧がマイコン５０のＡ／Ｄポート５２に入力される。この値の違いによって２並であるか否かを判別する（図３参照）。
【００４４】
ステップ２０６において２並であると判別した場合は、４セル２並電池であると判別し（ステップ２０７）、充電電圧を４セル電池を充電するための設定にする（ステップ２０８）。充電電圧を４セルの設定にするには、ＦＥＴ１４２をオフすれば良い。４セルの電池を充電するための設定値としては例えば１６．８Ｖに設定すれば良い。次に、充電電流をＩ１に設定する（ステップ２０９）。充電電流をＩ１に設定するには、抵抗７３に連なるマイコン５０の出力ポート５１ｂから信号を何も出力しないようにすれば良い。尚、電流Ｉ１の具体的な値としては例えば７．５Ａとする。
【００４５】
ステップ２０６において２並であると判別しなかった場合は、４セル１並電池であると判別し（ステップ２１０）、充電電圧の設定を４セル電池を充電するための設定にする（ステップ２１１）。充電電圧を４セルの設定にするには、ＦＥＴ１４２をオフすれば良い。４セルの電池を充電するための設定値としては例えば１６．８Ｖに設定すれば良い。次に、充電電流をＩ２（Ｉ１＞Ｉ２）に設定する（ステップ２１２）。充電電流をＩ２に設定するには、抵抗７３に連なるマイコン５０の出力ポート５１ｂからロー信号すれば良い。尚、電流Ｉ２の具体的な値としては例えば３．７５Ａとする。
【００４６】
他方、ステップ２０４において、４セルであると判別されなかった場合、即ち、５セルであると判別された場合は、先ず、トランジスタ１４１をオフする。トランジスタ１４１は、スイッチ手段制御回路１４０における抵抗１４２に連なるマイコン５０の出力ポート５１ｂからハイ信号が出力することによってオフする（ステップ２１３）。次に、電池の構成が２並か否かを判別する（ステップ２１４）。ステップ２１４における電池の構成の判別方法を以下に説明する。
【００４７】
ステップ２１３においてトランジスタ１４１はオフしているため、ＦＥＴ１２０もオフしている。このため、電池種判別手段９を介してマイコン５０のＡ／Ｄポート５２にはＶccが電池種判別手段９の抵抗と電池種判別抵抗７ａと７ｂとの直列抵抗で分圧された値が入力される。例えば、２並の電池においては、ＦＥＴ１２０及び抵抗１２１，１２２、電池種類判別抵抗７ｂが設置されておらず（７ａは設置されている：図５参照。）、１並の電池においてはｄという抵抗が設置されているものとすると、５セル１並の電池が挿入された場合は、Ｖcc×（ｂ＋ｄ）／（（ｂ＋ｄ）＋ｗ）、４セル２並の電池が挿入された場合は、Ｖcc×ｂ／（ｂ＋ｗ）という電圧がマイコン５０のＡ／Ｄポート５２に入力される。この値の違いによって２並であるか否かを判別する（図３参照）。
【００４８】
ステップ２１４において２並であると判別した場合は、５セル２並電池であると判別し（ステップ２１５）、充電電圧の設定を５セル電池を充電するための設定にする（ステップ２１６）。充電電圧を５セルの設定にするには、ＦＥＴ１４２をオンすれば良い。５セルの電池を充電するための設定値としては例えば２１Ｖに設定すれば良い。次に、充電電流をＩ１に設定する（ステップ２１７）。ここで、充電電流をＩ１に設定するには、抵抗７３に連なるマイコン５０の出力ポート５１ｂから信号を何も出力しないようにすれば良い。尚、電流Ｉ１の具体的な値としては例えば７．５Ａとする。
【００４９】
ステップ２１４において２並であると判別しなかった場合は、５セル１並電池であると判別し（ステップ２１８）、充電電圧の設定を５セル電池を充電するための設定にする（ステップ２１９）。充電電圧を５セルの設定にするには、ＦＥＴ１４２をオンすれば良い。５セルの電池を充電するための設定値としては例えば２１Ｖに設定すれば良い。次に、充電電流をＩ２（Ｉ１＞Ｉ２）に設定する（ステップ２２０）。充電電流をＩ２に設定するには、抵抗７３に連なるマイコン５０の出力ポート５１ｂからロー信号すれば良い。尚、電流Ｉ２の具体的な値としては例えば３．７５Ａとする。
【００５０】
上述のように充電電圧及び充電電流を設定し終えると、スイッチ手段制御回路１４０における抵抗１４２に連なるマイコン５０の出力ポート５１ｂからロー信号を出力し、トランジスタ１４１をオンする（ステップ２２１）。
【００５１】
次に、出力ポート５１ａよりロー信号を出力し、それにより充電制御信号伝達手段４を介してスイッチングＩＣ２３に信号を伝達することにより充電を開始する（ステップ２２２）。充電を開始すると、表示手段１３０によって充電中であることを表示する（ステップ２２３）。表示手段１３０の抵抗１３２及び１３３に連なるマイコン５０の出力ポート５１ａよりハイ信号出力し橙点灯させることで充電中であることを表示する。
【００５２】
充電中においては、先ず、電池が２並電池であるか否かを判別する（ステップ２２４）。２並であるか否かの判別はステップ２０６及びステップ２１４において行われている。２並であると判別した場合は、充電電流がＩ３（＜Ｉ１）以下であるか否かを判別する（ステップ２２５）。Ｉ３の値としては例えば３Ａであると想定する。本実施の形態における充電装置は定電流・定電圧充電制御を行っており、或る所定の電圧に達すると充電電流が降下していく。その後、或る所定電流まで降下した場合を満充電と判別するもとのとする。ステップ２２５において、充電電流がＩ３以下であると判別した場合は満充電と判別し、出力ポート５１ａにおけるホトカプラ４に連なるポートからハイ信号を出力し、スイッチングＩＣ２３を停止状態にすることによって充電を終了する（ステップ２２７）。
【００５３】
ステップ２２４において２並の電池と判別されなかった場合は、充電電流がＩ４（Ｉ２＞Ｉ４）以下であるか否かを判別する（ステップ２２６）。Ｉ４の値としては例えば１．５Ａであると想定する。本実施の形態における充電装置は定電流・定電圧充電制御を行っており、或る所定の電圧に達すると充電電流が降下していく。その後、或る所定電流まで降下した場合を満充電と判別するもとのとする。ステップ２２６において、充電電流がＩ３以下であると判別した場合は満充電と判別し、出力ポート５１ａにおけるホトカプラ４に連なるポートからハイ信号を出力し、スイッチングＩＣ２３を停止状態にすることによって充電を終了する（ステップ２２７）。
【００５４】
充電終了後は充電停止後の表示手段１３０の表示は緑点灯である（ステップ２２８）。緑点灯させるためには、表示手段１３０の抵抗１３３に連なるマイコン５０の出力ポート５１ａよりハイ信号出力させる。その後、電池が充電装置から抜けた場合（ステップ２２９）は、処理はステップ２０１に戻る。
【００５５】
又、上述した本システムにおける電池が図５に示した従来の充電装置に挿入された場合の一例を図６に示す。
【００５６】
この場合、図１におけるスイッチ手段制御回路１４０が設置されていないため、ＦＦＥＴ１２０のゲートには常時Ｖccに相当する電圧が印加されており、ＦＥＴ１２０もオン状態になっている。このため、電池種判別手段９を介してマイコン５０のＡ／Ｄポート５２にはＶccが電池種判別手段９の抵抗と電池種判別抵抗７ａとで分圧された値が入力される。例えば、４セルに相当する７ａの抵抗値をａ、５セルに相当する７ａの抵抗値をｂ、電池種判別手段９の抵抗をｗとすると、４セルの電池が挿入された場合は、Ｖcc×ａ／（ａ＋ｗ）、５セルの場合はＶcc×ｂ／（ｂ＋ｗ）という電圧がマイコン５０のＡ／Ｄポート５２に入力される。この値の違いによって４セルであるか否かを判別する。この場合にはセル数の判別は行えるものの、１並か２並かの判別は行えないが、従来の充電装置でも本発明における電池を充電することが可能であり、互換性を持たせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の充電装置及び本発明の電池の一実施形態を示す回路図。
【図２】本発明に係る充電装置の充電制御手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る充電装置のマイコンのＡ／Ｄポートに入力される入力値の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る充電装置及び従来の電池が挿入された場合の一形態を示す回路図である。
【図５】従来の充電装置及び電池の一形態を示す回路図である。
【図６】従来の充電装置に本発明の電池が挿入された場合の形態を示す回路図である。
【符号の説明】
【００５８】
１              交流電源
２              電池パック
２ａ            素電池
２ｂ            保護ＩＣ
３              電流検出手段
４              充電制御信号伝達手段
５              充電電流信号伝達手段
６              整流平滑回路
６ａ            トランス
６ｂ            整流ダイオード
６ｃ            平滑コンデンサ
７ａ，７ｂ      電池種判別抵抗
８              感温素子
９              電池種判別回路
１０            整流平滑回路
１１            全波整流回路
１２            平滑用コンデンサ
２０            スイッチング回路
２１            高周波トランス
２２            ＭＯＳＦＥＴ
２３            スイッチングＩＣ
３０            整流平滑回路
３１            ダイオード
３２            平滑コンデンサ
３３            放電用抵抗
４０            電源
４１ａ〜４１ｃ  トランス
４２            スイッチング素子
４３            制御素子
４４            整流ダイオード
４５            コンデンサ
４６            レバュレータ
４７            コンデンサ
４８            リセットＩＣ
５０            マイコン
５１ａ，５１ｂ  出力ポート
５２            Ａ／Ｄポート
５３            リセットポート
６０            充電電流制御回路
６１            オペアンプ
６１〜６４      抵抗
６５            オペアンプ
６６，６７      抵抗
６８            ダイオード
７０            充電電流設定手段
７１〜７３      抵抗
８０            電池温度検出手段
８１，８２      抵抗
９０            充電電圧検出手段
９１，９２      抵抗
１００          充電電圧制御手段
１０１〜１０３  抵抗
１０４          コンデンサ
１０５〜１０９  抵抗
１１０          シャントレギュレータ
１１１          整流ダイオード
１１２          ＦＥＴ
１２０          ＦＥＴ
１２１，１２２  抵抗
１３０          表示手段
１３１          ＬＥＤ
１３２，１３３  抵抗
１４０          スイッチ手段制御回路
１４１          トランジスタ
１４２，１４３  抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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