(57)【要約】【課題】本発明は、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池を充電し得る充電装置、充電システム及び電気機器を提供する。【解決手段】本発明では、充電対象のリチウムイオン二次電池３１を定電流−定電圧の充電方式で充電する充電装置において、リチウムイオン二次電池３１を充電する電力を供給する直流電源部１３と、リチウムイオン二次電池３１の電圧を測定する電圧測定部１１と、リチウムイオン二次電池３１へ流れる電流を測定する電流測定部１４と、定電流充電中及び定電圧充電中の少なくとも一方の充電中に、この充電中における充電電流の電流値よりも小さい電流値の電流を直流電源部１３からリチウムイオン二次電池３１へ流すことによって電圧測定部１１でリチウムイオン二次電池３１の電圧を測定し、この測定結果に基づいて上記充電を行うように直流電源部１３を制御する電源制御部１２とを備える。【選択図】図１
2007267498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電対象のリチウムイオン二次電池を、前記リチウムイオン二次電池の電池電圧が設定電圧値に達するまでは定電流充電を行って、前記リチウムイオン二次電池の電池電圧が前記設定電圧値に達した後は前記リチウムイオン二次電池の充電電流が設定電流値に達するまで前記リチウムイオン二次電池の電池電圧が前記設定電圧値を実質的に越えない充電電流で定電圧充電を行う充電装置において、
前記リチウムイオン二次電池を充電する電力を供給する電源部と、
前記リチウムイオン二次電池の電圧を測定する電圧測定部と、
前記リチウムイオン二次電池へ流れる電流を測定する電流測定部と、
前記定電流充電中及び前記定電圧充電中の少なくとも一方の充電中に、該充電中における充電電流の電流値よりも小さい電流値の電流を前記電源部から前記リチウムイオン二次電池へ流すことによって前記電圧測定部で前記リチウムイオン二次電池の電圧を測定し、該測定結果に基づいて前記充電を行うように前記電源部を制御する制御部とを備えること
を特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記電源制御部は、前記定電流充電中及び前記定電圧充電中の少なくとも一方の充電中に、該充電中における充電電流の電流値よりも小さい電流値の電流を前記電源部から前記リチウムイオン二次電池へ流すことによって前記電圧測定部で前記リチウムイオン二次電池の電圧を測定し、該測定結果を前記電池電圧として前記充電を行うように前記電源部を制御すること
を特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記電源制御部は、前記定電流充電中及び前記定電圧充電中の少なくとも一方の充電中に、該充電中における充電電流の電流値よりも小さい互いに異なる第１及び第２電流値の第１及び第２電流を前記電源部から前記リチウムイオン二次電池へ流すことによって前記電圧測定部で前記リチウムイオン二次電池の第１及び第２電圧を測定し、前記第１及び第２電流の第１及び第２電流値並びに前記測定結果の第１及び第２電圧値に基づいて前記設定電圧値を補正して前記充電を行うように前記電源部を制御すること
を特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項４】
前記リチウムイオン二次電池の電池温度に応じて前記設定電圧値を補正する設定電圧補正部をさらに備えること
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の充電装置。
【請求項５】
リチウムイオン二次電池を備える二次電池装置と、前記リチウムイオン二次電池を充電する充電装置とを備える充電システムにおいて、
前記充電装置は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の充電装置であること
を特徴とする充電システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の充電装置が組み込まれた電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池を充電する充電装置に関する。そして、この充電装置とリチウムイオン二次電池の二次電池装置とを備える充電システム及びこの充電装置が組み込まれた電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動工具、電気剃刀、携帯電話及びノート型パーソナルコンピュータ等の様々な電気機器における駆動電源として、リチウムイオン二次電池が利用されるようになってきている。
【０００３】
図１２は、リチウムイオン二次電池の充電特性を示す図である。図１２の横軸は、Ａｈ単位で示す充電容量を表し、その右縦軸は、Ｖ単位で示す電池電圧Ｖｂを示し、その左縦軸は、Ａ単位で示す充電電流Ｉｃを示す。また、実線は、充電電流Ｉｃであり、一点鎖線は、電池電圧Ｖｂである。
【０００４】
このリチウムイオン二次電池を充電する場合において、リチウムイオン二次電池へ流れる電流（充電電流）Ｉｃの電流値Ｉｘが一定値になるように充電を行う定電流充電が行われるが、リチウムイオン二次電池は、定電流充電で充電を続けると過充電されて電池電圧Ｖｂが異常に高くなる結果、劣化してしまう。そのため、リチウムイオン二次電池は、定電流充電だけでは満充電にすることができず、図１２に示すように、リチウムイオン二次電池における電圧（電池電圧）Ｖｂの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値（電圧閾値）Ｅｔｈに達するまでは所定の一定電流値Ｉｃｃで定電流充電（ａ）が行われ、電池電圧Ｖｂの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈに達した後は、リチウムイオン二次電池に流れる充電電流Ｉｃを漸次減少させて電池電圧Ｖｂの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈを越えないように充電を行う定電圧充電（ｂ）が行われる。
【０００５】
図１３は、背景技術に係る充電システムの構成を示すブロック図である。図１３（Ａ）及び（Ｂ）は、充電システムの第１及び第２の構成をそれぞれ示す。
【０００６】
従来、このような定電流−定電圧の充電方式でリチウムイオン二次電池を充電する充電システム１００１は、例えば、図１３（Ａ）に示すように、リチウムイオン二次電池装置１０１１と、リチウムイオン二次電池装置１０１１を充電する充電装置１０２１とを備えて構成される。
【０００７】
リチウムイオン二次電池装置１０１１は、１又は複数のリチウムイオン二次電池セルを備えて構成されるリチウムイオン二次電池１０１２と、リチウムイオン二次電池１０１２の充電電流Ｉｃが流れる電線路に介挿された抵抗１０１３と、リチウムイオン二次電池１０１２から電池電圧Ｖｂ及び電池温度Ｔｂを取得すると共に抵抗１０１３の端子間電圧からリチウムイオン二次電池１０１２の電池電流Ｉｃを取得してリチウムイオン二次電池１０１２に対する充放電の状態監視を行って監視結果を接続端子１０１５を介して充電装置１０２１に出力する制御部１０１４とを備えて構成される。
【０００８】
充電装置１０２１は、接続端子１０２４を介してリチウムイオン二次電池装置１０１１の制御部１０１４から監視結果を受信して、監視結果の電池温度Ｔｂ、充電電流Ｉｃ及び電池電圧Ｖｂに基づいて定電流−定電圧の充電方式でリチウムイオン二次電池１０１２を充電する充電制御部１０２２と、充電装置１０２１の充電以外のその他の機能を実現するための機能ブロック１０２３とを備えて構成される。
【０００９】
このような構成の充電システム１００１では、充電装置１０２１の充電制御部１０２２は、リチウムイオン二次電池装置１０１１の制御部１０１４から接続端子１０１５、１０２４を介して監視結果を受信して、監視結果の電池温度Ｔｂ、充電電流Ｉｃ及び電池電圧Ｖｂに基づいて定電流−定電圧の充電方式でリチウムイオン二次電池１０１２を充電する。
【００１０】
なお、このような充電電流Ｉｃ及び電池電圧Ｖｂを測定してリチウムイオン二次電池１０１２に対する充放電の状態監視をリチウムイオン二次電池装置１０１１側で行うタイプの充電システム１００１は、定電流−定電圧の充電制御も行っているが、例えば、特許文献１に開示されている。
【００１１】
また例えば、図１３（Ｂ）に示すように、充電システム１００２は、リチウムイオン二次電池装置１０３１と、リチウムイオン二次電池装置１０３１を充電する充電装置１０４１とを備えて構成される。
【００１２】
リチウムイオン二次電池装置１０３１は、１又は複数のリチウムイオン二次電池セルを備えて構成されるリチウムイオン二次電池１０３２と、リチウムイオン二次電池１０１２の温度を検出して検出結果を接続端子１０３４を介して充電装置１０２１に出力するサーミスタ１０３３とを備えて構成される。
【００１３】
充電装置１０４１は、接続端子１０４４を介してリチウムイオン二次電池装置１０３１のサーミスタ１０３３から検出結果を電池温度Ｔｂとして受信すると共に、リチウムイオン二次電池装置１０３１への充電電流Ｉｃが流れる電線路から電流Ｉ及び電圧Ｅを充電電流Ｉｃ及び電池電圧Ｖｂとして測定して、これら電池温度Ｔｂ、充電電流Ｉｃ及び電池電圧Ｖｂに基づいて定電流−定電圧の充電方式でリチウムイオン二次電池１０３２を充電する充電制御部１０４２と、充電装置１０４１の充電以外のその他の機能を実現するための機能ブロック１０４３とを備えて構成される。
【００１４】
このような構成の充電システム１００２では、充電装置１０４１の充電制御部１０４２は、リチウムイオン二次電池装置１０３１のサーミスタ１０３３から接続端子１０３４、１０４４を介してその検出結果を電池温度Ｔｂとして受信すると共に、リチウムイオン二次電池装置１０３１への充電電流Ｉｃが流れる電線路から電流Ｉ及び電圧Ｅを充電電流Ｉｃ及び電池電圧Ｖｂとして測定して、これら電池温度Ｔｂ、充電電流Ｉｃ及び電池電圧Ｖｂに基づいて定電流−定電圧の充電方式でリチウムイオン二次電池１０３２を充電する。
【特許文献１】特開２０００−０９２７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、上述の充電電流Ｉｃ及び電池電圧Ｖｂを測定してリチウムイオン二次電池１０１２に対する充放電の状態監視をリチウムイオン二次電池装置１０１１側で行うタイプの充電システム１００１では、リチウムイオン二次電池１０１２の電池電圧Ｖｂを直接的に測定するので、測定結果の電池電圧Ｖｂと実際の電池電圧Ｖｂとの差が少ない。仮に、制御部１０１４とリチウムイオン二次電池１０１２との間の回路パターンによる電圧降下やリチウムイオン二次電池１０１２の製造バラツキ等があったとしても制御部１０１４がリチウムイオン二次電池装置１０１１に組み込まれているので、これらの誤差要因を予め考慮して測定結果の電池電圧Ｖｂを補正可能であるから、測定結果の電池電圧Ｖｂと実際の電池電圧Ｖｂとの差を少なくすることも可能である。そのため、このタイプの充電システム１００１は、リチウムイオン二次電池１０１２に対する充放電の状態監視を比較的正確に行うことができることから、リチウムイオン二次電池１０１２の電池電圧Ｖｂが略真に設定電圧値Ｅｔｈに達するまで定電流充電を行うことができ、また、その後、電池電圧Ｖｂが略真に設定電圧値Ｅｔｈを越えない充電電流Ｉｃで定電圧充電を行うことができる。従って、このタイプの充電システム１００１は、リチウムイオン二次電池１０１２を劣化させることなく、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池１０１２を充電することができる。
【００１６】
しかしながら、リチウムイオン二次電池装置１０１１内に制御部１０１４を設けることから、制御部１０１４及びその周辺回路並びに駆動電源等が必要となる。そのため、このタイプの充電システム１００１は、リチウムイオン二次電池装置１０１１の大型化、高コスト化及び制御部１０１４の消費電力（即ち、リチウムイオン二次電池装置１０１１が供給可能な供給電力量の低下）等の問題を有している。
【００１７】
図１４は、リチウムイオン二次電池に対する充放電の状態監視を充電装置側で行う場合におけるリチウムイオン二次電池の充電特性を示す図である。図１４（Ａ）は、充電容量−電池電圧特性を示し、その横軸は、Ａｈ単位で示す充電容量を表し、その縦軸は、Ｖ単位で示す電池電圧Ｖｂを示す。図１４（Ｂ）は、時間−充電電流特性を示し、その横軸は、ｍｉｎ（分）単位で示す時間を表し、その縦軸は、Ａ単位で示す充電電流Ｉｃを示す。また、実線は、実際のリチウムイオン二次電池の特性を示し、破線は、充電装置側で測定された電池電圧Ｖｂ及び充電電流Ｉｃを示す。
【００１８】
一方、上述の充電電流Ｉｃ及び電池電圧Ｖｂを測定してリチウムイオン二次電池１０３２に対する充放電の状態監視を充電装置１０４１側で行うタイプの充電システム１００２では、これらリチウムイオン二次電池装置１０３１の大型化、高コスト化及び制御部の消費電力等の問題を低減することができる。
【００１９】
しかしながら、このタイプの充電システム１００２では、充電装置１０４１とリチウムイオン二次電池１０３２とを接続する接続端子１０４４、１０３４の間における接触状態の良不良に依る接触抵抗値の変動、リチウムイオン二次電池装置１０３１内の回路パターンによる電圧降下、及び、リチウムイオン二次電池１０３２の製造バラツキ等により、図１４（Ａ）に示すように、充電装置１０４１側で測定した電池電圧Ｖｂと実際の電池電圧Ｖｂとの間に比較的大きな誤差ＶＲ０が生じてしまう。そのため、このタイプの充電システム１００２では、充電装置１０４１側で測定した電池電圧Ｖｂ及び充電電流Ｉｃに基づく充電容量−電池電圧特性及び時間−充電電流特性（図中の破線）は、実際のリチウムイオン二次電池１０３２の特性（図中の実線）に一致しない。その結果、このタイプの充電システム１００２は、リチウムイオン二次電池１０３２に対する充放電の状態監視をリチウムイオン二次電池１０３２側で行うタイプに較べて、リチウムイオン二次電池１０３２を効率よく充電することができず、時間ｔｒだけ充電時間が延びてしまう。
【００２０】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、充電装置側で電池電圧を測定する場合でも、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池を充電することができる充電装置を提供することを目的とする。そして、この充電装置とリチウムイオン二次電池とを備える充電システム及びこの充電装置が組み込まれた電気機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。即ち、本発明に係る一態様では、充電対象のリチウムイオン二次電池を、前記リチウムイオン二次電池の電池電圧が設定電圧値に達するまでは定電流充電を行って、前記リチウムイオン二次電池の電池電圧が前記設定電圧値に達した後は前記リチウムイオン二次電池の充電電流が設定電流値に達するまで前記リチウムイオン二次電池の電池電圧が前記設定電圧値を実質的に越えない充電電流で定電圧充電を行う充電装置において、前記リチウムイオン二次電池を充電する電力を供給する電源部と、前記リチウムイオン二次電池の電圧を測定する電圧測定部と、前記リチウムイオン二次電池へ流れる電流を測定する電流測定部と、前記定電流充電中及び前記定電圧充電中の少なくとも一方の充電中に、該充電中における充電電流の電流値よりも小さい電流値の電流を前記電源部から前記リチウムイオン二次電池へ流すことによって前記電圧測定部で前記リチウムイオン二次電池の電圧を測定し、該測定結果に基づいて前記充電を行うように前記電源部を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【００２２】
そして、上述の充電装置において、前記電源制御部は、前記定電流充電中及び前記定電圧充電中の少なくとも一方の充電中に、該充電中における充電電流の電流値よりも小さい電流値の電流を前記電源部から前記リチウムイオン二次電池へ流すことによって前記電圧測定部で前記リチウムイオン二次電池の電圧を測定し、該測定結果を前記電池電圧として前記充電を行うように前記電源部を制御することを特徴とする。
【００２３】
また、上述の充電装置において、前記電源制御部は、前記定電流充電中及び前記定電圧充電中の少なくとも一方の充電中に、該充電中における充電電流の電流値よりも小さい互いに異なる第１及び第２電流値の第１及び第２電流を前記電源部から前記リチウムイオン二次電池へ流すことによって前記電圧測定部で前記リチウムイオン二次電池の第１及び第２電圧を測定し、前記第１及び第２電流の第１及び第２電流値並びに前記測定結果の第１及び第２電圧値に基づいて前記設定電圧値を補正して前記充電を行うように前記電源部を制御することを特徴とする。
【００２４】
さらに、これら上述の充電装置において、前記リチウムイオン二次電池の電池温度に応じて前記設定電圧値を補正する設定電圧補正部をさらに備えることを特徴とする。
【００２５】
そして、本発明に係る他の一態様では、リチウムイオン二次電池を備える二次電池装置と、前記リチウムイオン二次電池を充電する充電装置とを備える充電システムにおいて、前記充電装置は、これら上述のうちの何れかであることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る他の一態様では、これら上述のうちの何れかの充電装置が組み込まれた電気機器である。
【発明の効果】
【００２７】
このような構成の充電装置、充電システム及び電気機器は、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池を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】
【００２８】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
（第１の実施形態の構成）
図１は、実施形態における充電システムの構成を示す図である。図１において、充電システム１は、充電装置２と、二次電池装置３とを備えて構成され、充電電流Ｉｃ及び電池電圧Ｖｂを測定して二次電池装置３のリチウムイオン二次電池３１に対する充放電の状態監視を充電装置２側で行うタイプである。充電装置１は、二次電池装置３のリチウムイオン二次電池３１への充電電流Ｉｃが流れる電線路から電流Ｉ及び電圧Ｅを充電電流Ｉｃ及び電池電圧Ｖｂとして測定することによって、二次電池装置３のリチウムイオン二次電池３１を定電流−定電圧の充電方式で充電する装置であり、充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２と、電圧測定部１１と、電源制御部１２と、直流電源部１３と、電流測定部１４とを備えて構成される。二次電池装置３は、充電装置２の充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２に接続するための電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２と、電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２間に接続され、１又は複数のリチウムイオン二次電池セル４１（４１−１、４１−２、・・・、４１−ｎ）を備えるリチウムイオン二次電池３１とを備えて構成される。複数のリチウムイオン二次電池セル４１は、全てが直列に接続されてもよく、また所定の個数が直列に接続されてセルグループを構成し各セルグループが並列に接続されてもよく、二次電池装置３の定格及び１個のリチウムイオン二次電池セル４１の定格等に応じて適宜に接続される。
【００２９】
充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２は、充電対象の二次電池装置３を充電するための電力を出力すると共に、二次電池装置３の電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２と接続するための電極端子である。
【００３０】
電圧測定部１１は、充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２に接続され、充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２間の電圧Ｅを測定し、この測定した電圧（測定電圧）Ｅを電源制御部１２に出力する回路である。電圧測定部１１は、例えば、充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２間に接続される、直列に接続された２個の抵抗と、これら２個の抵抗における相互接続点から出力される充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２間の電圧に対する分圧電圧をアナログ信号からディジタル信号に変換して測定電圧として電源制御部１２に出力するアナログ／ディジタル変換部（以下、「Ａ／Ｄ変換部」と略記する。）とを備えて構成される。
【００３１】
直流電源部１３は、充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２に接続され、二次電池装置３を充電するための電力をその電力値を調整しながら充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２を介して二次電池装置３に供給する直流電源回路である。直流電源部１３は、例えば、本実施形態では、二次電池装置３を充電するための電力を生成する電源部２６と、電源部２６の出力に接続され（リチウムイオン二次電池３１を充電するための電流（充電電流）Ｉｃが流れる電線路に介挿され）、電源制御部１２の制御によってその出力の電流値Ｉｘを調整する充電電流調整部２７とを備えて構成される。電源部２６は、例えば、商用電源を直流に整流する整流回路と、整流回路で整流された直流を平滑する平滑回路と、平滑回路の直流の電圧値を所望の電圧値に変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを備えて構成される。充電電流調整部２７は、例えば、電源制御部１２の制御によって電流の通電時間を調整することで電源部２６の出力の電流値Ｉを調整する回路であり、より具体的には、制御端子を備え、該制御端子に入力される制御信号により電流の通電をオンオフするスイッチング素子（例えば電界効果トランジスタ等のトランジスタ）を備えて構成される。
【００３２】
電流測定部１４は、リチウムイオン二次電池３１を充電するための充電電流Ｉｃが流れる電線路に介挿され、直流電源部１３から充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２を介して二次電池装置３へ流れる電流Ｉを測定し、この測定した電流（測定電流）Ｉを電源制御部１２に出力する。直流電源部１３は、より具体的には、本実施形態では、直流電源部１３と充電端子Ｔｓ２の間に配置される。電流測定部１４は、例えば、抵抗と、この抵抗に流れる電流によって生じたその端子間電圧をＡ／Ｄ変換して測定電流として電源制御部１２に出力するＡ／Ｄ変換回路とを備えて構成される。
【００３３】
電源制御部１２は、二次電池装置３における充電対象のリチウムイオン二次電池３１を、リチウムイオン二次電池３１の電池電圧Ｖｂが設定電圧値Ｅｔｈに達するまでは定電流充電を行って、リチウムイオン二次電池３１の電池電圧Ｖｂが設定電圧値Ｅｔｈに達した後はリチウムイオン二次電池３１の充電電流Ｉｃが設定電流値Ｉｔｈに達するまでリチウムイオン二次電池３１の電池電圧Ｖｂが設定電圧値Ｅｔｈを実質的に越えない充電電流Ｉｃで定電圧充電を行う定電流−定電圧の充電方式で充電するように、電圧測定部１１で測定した測定電圧及び電流測定部１４で測定した測定電流に基づいて直流電源部１３の充電電流調整部２７を制御する。電源制御部１２は、機能的に、定電流充電中及び定電圧充電中の少なくとも一方の充電中に、当該充電中における充電電流の電流値よりも小さい電流値の電流を直流電源部１３から充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２及び電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２を介して二次電池装置３のリチウムイオン二次電池３１へ流すことによって電圧測定部１１で充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２及び電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２を介したリチウムイオン二次電池３１の電圧を測定し、この測定結果に基づいて当該充電を行うように直流電源部１３の充電電流調整部２７を制御する充電制御部２１と、充電制御部２１によって所定時間ｔｎが設定されると計時を開始すると共に所定時間ｔｎが経過するとその旨を充電制御部２１に通知するタイマ部２２と、定電流で充電する場合における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｃ、定電圧で充電する場合における充電電圧Ｅｃの電圧値Ｅである設定電圧値Ｅｔｈ（過充電によりリチウムイオン二次電池３１が劣化を引き起こさないリチウムイオン二次電池３１に印加可能な充電電圧Ｅｃの上限電圧値、定電流充電の終了を判断するための充電電圧Ｅｃの電圧値）、及び、充電終了を判断するための充電電流Ｉｃの電流値Ｉである設定電流値Ｉｔｈ等を予め記憶する制御データ記憶部２３とを備える。これら電流値Ｉｃｃ、設定電圧値Ｅｔｈ、設定電流値Ｉｔｈは、リチウムイオン二次電池３１の定格及びリチウムイオン二次電池セル４１の定格等に応じて適宜に設定される。電源制御部１２は、例えば、演算処理を実行する中央処理部（ＣＰＵ、Central Processing Unit）、後述する定電流−定電圧の充電方式を実現するための充電プログラム等の制御プログラムやデータ等を記憶する例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性記憶素子、データを一時的に記憶する等の所謂ＣＰＵのワークキングメモリとなる例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性記憶素子、及び、周辺回路等を備えて構成されるマイクロコンピュータである。
【００３４】
次に、本実施形態の動作について説明する。
（第１の実施形態の動作）
図２及び図３は、第１の実施形態における充電装置の定電流−定電圧充電の動作を示すフローチャートである。図４は、定電流−定電圧充電における電流及び電圧の時間的変化を示す図である。図４（Ａ）は、電流の時間的変化のグラフであり、その横軸はｍｉｎ（分）単位で示す時間であり、その縦軸は、Ａ単位で示す電流である。図４（Ｂ）は、電圧の時間的変化のグラフであり、その横軸は、ｍｉｎ（分）単位で示す時間であり、その縦軸は、Ｖ単位で示す電圧である。実線は、本実施形態における電流及び電圧の時間的変化を表し、破線は、背景技術の欄で説明した上述の、リチウムイオン二次電池に対する充放電の状態監視を充電装置側で行うタイプの充電システムにおける電流及び電圧の時間的変化を表す。
【００３５】
図２乃至図４において、充電装置２に二次電池装置３がセットされ、充電が開始されると、充電装置２の電源制御部１２における充電制御部２１は、タイマ部２２の初期化を行った後にタイマ部２２に所定時間ｔｎを設定し、タイマ部２２に計時を開始させる（Ｓ１１）。タイマ部２２は、充電制御部２１によって所定時間ｔｎが設定されると計時を開始し、所定時間ｔｎが経過するとその旨を充電制御部２１に通知する。
【００３６】
次に、充電制御部２１は、電流測定部１４の測定電流Ｉを参照しながら充電電流調整部２７の通電時間を調整することによって、定電流充電を行う場合に予め設定されている電流値Ｉｃｃの電流Ｉが充電装置２から充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２及び電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２を介して二次電池装置３へ流れるように直流電源部１３の充電電流調整部２７を制御する（Ｓ１２）。これによって充電装置２は、二次電池装置３のリチウムイオン二次電池３１を電流値Ｉｃｃの定電流で充電する。
【００３７】
次に、充電制御部２１は、所定時間ｔｎが経過したか否かを判断する（Ｓ１３）。より具体的には、本実施形態では、充電制御部２１は、タイマ部２２から所定時間ｔｎが経過した旨の通知が為されている場合には所定時間ｔｎが経過したと判断し、一方、タイマ部２２から所定時間ｔｎが経過した旨の通知が為されていない場合には所定時間ｔｎが経過していないと判断する。
【００３８】
処理Ｓ１３における判断の結果、所定時間ｔｎが経過していない場合（Ｎｏ）には、充電制御部２１は、電圧測定部１１から測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘを取得し、これを電池電圧Ｖｂとする（Ｓ１４）。そして、充電制御部２１は、この電池電圧Ｖｂとした測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ１８）。これによって定電流充電の終了が判断される。
【００３９】
処理Ｓ１８における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）には、定電流充電の終了であり、充電制御部２１は、後述の処理Ｓ１９を行い、一方、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満である場合（Ｅｘ＜Ｅｔｈ）には、定電流充電の続行であり、充電制御部２１は、処理を処理Ｓ１２に戻す。
【００４０】
このように動作するので、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満であって所定時間ｔｎが経過する前までは、充電制御部２１は、所定の一定の電流値Ｉｃｃが充電装置２から二次電池装置３へ流れるように充電電流調整部１５を制御した状態における電圧測定部１１で測定した測定電圧Ｅを電池電圧Ｖｂとして処理Ｓ１２、処理Ｓ１３、処理Ｓ１４及び処理Ｓ１８を繰り返し、定電流充電を行う。この結果、図４に示すように、充電電流Ｉｃが一定の電流値Ｉｃｃでリチウムイオン二次電池３１が充電され、電圧測定部１１の測定電圧は、時間経過に従って漸次増加する。
【００４１】
一方、処理Ｓ１３における判断の結果、所定時間ｔｎが経過している場合（Ｙｅｓ）には、充電制御部２１は、電流測定部１４の測定電流Ｉを参照しながら充電電流調整部２７の通電時間を調整することによって、定電流充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｃよりも小さい電流値Ｉｓの電流Ｉが充電装置２から充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２及び電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２を介して二次電池装置３へ流れるように直流電源部１３の充電電流調整部２７を制御する（Ｓ１５）。
【００４２】
次に、充電制御部２１は、電圧測定部１１から測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘを取得し、これを電池電圧Ｖｂとする（Ｓ１６）。
【００４３】
この測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘは、定電流充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｃよりも小さい電流値Ｉｓの電流Ｉを充電装置２から二次電池装置３へ流して電圧測定部１１で電圧Ｅを測定しているので、処理Ｓ１４のように定電流充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｃの電流を充電装置２から二次電池装置３へ流している状態のままで電圧測定部１１によって電圧Ｅを測定する場合に較べて、リチウムイオン二次電池３１における実際の電池電圧Ｖｂにより近い値となり、実際の電池電圧Ｖｂに対する誤差ＶＲ０が小さくなる。
【００４４】
このため、処理Ｓ１５における電流値Ｉｓが０に近い値であるほど、例えば充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２と電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２との接触抵抗や直流電源部１３からリチウムイオン二次電池３１までの回路パターンによる抵抗等に基づく電圧降下が小さくなるから、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘは、実際の電池電圧Ｖｂにより近い値となり、実際の電池電圧Ｖｂに対する誤差ＶＲ０がより小さくなるので、処理Ｓ１５における電流値Ｉｓは、０により近い値であることが好ましい。
【００４５】
次に、充電制御部２１は、処理Ｓ１１と同様に、タイマ部２２の初期化を行った後にタイマ部２２に所定時間ｔｎを設定し、タイマ部２２に計時を開始させる（Ｓ１７）。
【００４６】
そして、充電制御部２１は、処理Ｓ１８を実行し、処理Ｓ１６で電池電圧Ｖｂとした測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上であるか否かを判断する。この判断における測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘは、処理Ｓ１４で取得した電圧値Ｅｘに較べて実際の電池電圧Ｖｂにより近いので、処理Ｓ１４で取得した電圧値Ｅｘを用いて定電流充電の終了を判断する場合に較べてより正確に判断することができる。
【００４７】
このように測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満であって所定時間ｔｎが経過すると、処理Ｓ１５乃至処理Ｓ１８が実行され、定電流充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｃよりも小さい電流値Ｉｓの電流Ｉが充電装置２から二次電池装置３へ流され、この状態で電圧測定部１１によって電圧Ｅが測定され、定電流充電の終了が判断される。この結果、図４に示すように、所定時間ｔｎ（図４に示す例ではｔｎ＝ｔ１）が経過した時点では、充電電流Ｉｃが電流値Ｉｃｃより小さい電流値Ｉｓとなり、例えば充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２と電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２との接触抵抗や直流電源部１３からリチウムイオン二次電池３１までの回路パターンによる抵抗等に基づく電圧降下の影響が低減された電圧Ｅが電圧測定部１１で測定される。
【００４８】
そして、再び処理Ｓ１２、処理Ｓ１３、処理Ｓ１４及び処理Ｓ１８が繰り返され、また、所定時間ｔ１が経過すると、処理Ｓ１５乃至処理Ｓ１８が実行される。このような処理が測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上となるまで、繰り返される。この結果、図４に示すように、充電電流Ｉｃが一定の電流値Ｉｃｃでリチウムイオン二次電池３１が充電され、電圧測定部１１の測定電圧Ｅは、時間経過に従って漸次増加する一方で、所定時間ｔｎ（図４に示す例ではｔｎ＝ｔ１）が経過するたびにその時点では、充電電流Ｉｃが電流値Ｉｃｃより小さい電流値Ｉｓとなり、上述の電圧降下の影響が低減された電圧Ｅが電圧測定部１１で測定される。
【００４９】
このように所定時間ｔｎの経過ごとに、充電電流Ｉｃが電流値Ｉｃｃより小さい電流値Ｉｓとされ、上述の電圧降下の影響が低減された電圧Ｅが電圧測定部１１で測定され、定電流充電の終了が判断されるので、本発明では、定電流充電の電流値Ｉｃｃは、本発明を適用しない場合に較べて大きくすることができるから、電流Ｉ及び電圧Ｅが図４に示す実線のように変化し、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池３１を定電流で充電することができる。
【００５０】
一方、処理Ｓ１９において、充電制御部２１は、処理Ｓ１５と同様に、電流測定部１４の測定電流Ｉを参照しながら充電電流調整部２７の通電時間を調整することによって、定電流充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｃよりも小さい電流値Ｉｓの電流Ｉが充電装置２から二次電池装置３へ流れるように直流電源部１３の充電電流調整部２７を制御する。
【００５１】
次に、充電制御部２１は、処理Ｓ１６と同様に、電圧測定部１１から測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘを取得し、これを電池電圧Ｖｂとする（Ｓ２０）。
【００５２】
次に、充電制御部２１は、処理Ｓ１８と同様に、処理Ｓ１９で電池電圧Ｖｂとした測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ２１）。
【００５３】
処理Ｓ２１における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）には、定電流充電の終了であり、充電制御部２１は、後述の処理Ｓ２２を行い、一方、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満である場合（Ｅｘ＜Ｅｔｈ）には、定電流充電の続行であり、充電制御部２１は、処理を処理Ｓ１２に戻す。
【００５４】
このように処理Ｓ１８の判断で測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上であると判断された場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）に、処理Ｓ１９乃至処理Ｓ２１の各処理を実行するのは、処理Ｓ１４で電池電圧Ｖｂとした測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘを用いて処理Ｓ１８の判断を行って測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上であると判断された場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）では、処理Ｓ１４の測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが実際の電池電圧Ｖｂに対して比較的大きな誤差ＶＲ０を含む場合があるので、より正確に定電流充電の終了を判断するためである。
【００５５】
処理Ｓ１１乃至処理Ｓ２１を実行することにより定電流充電が終了すると、処理Ｓ２２において、充電制御部２１は、まず、現在の充電電流Ｉｃを定電圧充電における初期の充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖとして電源制御部１２に記憶する。そして、充電制御部２１は、充電電流調整部２７の通電時間を調整することによって、電源制御部１２に記憶されている電流値Ｉｃｖの電流が充電装置２から充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２及び電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２を介して二次電池装置３へ流れるように直流電源部１３の充電電流調整部２７を制御する（Ｓ２３）。これによって充電装置２は、電流値Ｉｃｖで二次電池装置３を充電する。
【００５６】
次に、充電制御部２１は、電圧測定部１１から測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘを取得し、これを電池電圧Ｖｂとする（Ｓ２４）。
【００５７】
次に、充電制御部２１は、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ２５）。
【００５８】
処理Ｓ２５における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満である場合（Ｅｘ＜Ｅｔｈ）には、充電制御部２１は、充電電圧Ｅｃを上昇させる余裕△Ｅ（＝Ｅｔｈ−Ｅｘ）があるので、電源制御部１２に記憶している充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖを所定値△Ｉｃｖだけ増加させ（Ｉｃｖ＝Ｉｃｖ＋△Ｉｃｖ）、この増加させた電流値Ｉｃｖを定電圧充電における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖとして電源制御部１２に記憶し、処理を処理Ｓ２３に戻す（Ｓ２６）。これによって処理Ｓ２３で所定値△Ｉｃｖだけ増加した電流値Ｉｃｖの充電電流Ｉｃが充電装置２から二次電池装置３へ流れ、二次電池装置３が充電される。
【００５９】
なお、この処理Ｓ２６を省略してもよい。即ち、処理Ｓ２５における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満である場合（Ｅｘ＜Ｅｔｈ）に、充電制御部２１は、処理Ｓ２６を実行することなく、処理を処理Ｓ２３に戻す。このように構成することによって、充電制御部２１は、定電圧充電の場合に充電電流Ｉｃを増加させることがないので、過充電を回避することができ、安全性や信頼性が向上する。
【００６０】
一方、処理Ｓ２５における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）には、充電制御部２１は、電流測定部１４の測定電流Ｉを参照しながら充電電流調整部２７の通電時間を調整することによって、定電圧充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖよりも小さい電流値Ｉｓの電流Ｉが充電装置２から二次電池装置３へ流れるように直流電源部１３の充電電流調整部２７を制御する（Ｓ２７）。
【００６１】
次に、充電制御部２１は、電圧測定部１１から測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘを取得し、これを電池電圧Ｖｂとする（Ｓ２８）。
【００６２】
次に、充電制御部２１は、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上であり、かつ、定電圧充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖが所定の設定電流値Ｉｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ２９）。これによって定電圧充電の終了が判断される。
【００６３】
この測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘは、定電圧充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖよりも小さい電流値Ｉｓの電流Ｉを充電装置２から二次電池装置３へ流して電圧測定部１１で電圧を測定しているので、処理Ｓ２４のように定電圧充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖの電流Ｉを充電装置２から二次電池装置３へ流している状態のままで電圧測定部１１によって電圧Ｅを測定する場合に較べて、リチウムイオン二次電池３１における実際の電池電圧Ｖｂにより近い値となり、実際の電池電圧Ｖｂに対する誤差ＶＲ０が小さくなる。よって、充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖのままで電圧測定部１１によって電圧Ｅを測定して定電圧充電の終了を判断する場合に較べてより正確に判断することができる。従って、充電装置３は、リチウムイオン二次電池３１を劣化させることなく、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池３１を充電することができる。
【００６４】
処理Ｓ２９における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上であって、定電圧充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖが所定の設定電流値Ｉｔｈ以下である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ  ａｎｄ  Ｉｃｖ≦Ｉｔｈ）には、定電圧充電の終了、即ち、充電の終了であり、充電制御部２１は、リチウムイオン二次電池３１を充電する本処理を終了する。
【００６５】
一方、処理Ｓ２９における判断の結果、定電圧充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖが所定の設定電流値Ｉｔｈより大きい場合（Ｉｃｖ＞Ｉｔｈ）には、定電圧充電の続行であり、充電制御部２１は、まず、充電制御部２１は、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ３０）。
【００６６】
処理Ｓ３０における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）には、充電制御部２１は、充電電圧Ｅｃの電圧値Ｅｘを下げるべく、電源制御部１２に記憶している充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖを所定値△Ｉｃｖだけ減少させ（Ｉｃｖ＝Ｉｃｖ−△Ｉｃｖ）、この減少させた電流値Ｉｃｖを定電圧充電における充電電流の電流値Ｉｃｖとして電源制御部１２に記憶し、処理を処理Ｓ２３に戻す（Ｓ３１）。これによって処理Ｓ２３で所定値△Ｉｃｖだけ減少した電流値Ｉｃｖの充電電流Ｉｃが充電装置２から二次電池装置３へ流れ、二次電池装置３が充電される。なお、所定値△Ｉｃｖは、充電装置２の仕様等に応じて適宜に設定され、また、処理Ｓ２６で充電電流Ｉｃを増加させる場合の所定値△Ｉｃｖとこの処理Ｓ３１で充電電流Ｉｃを減少させる場合の所定値△Ｉｃｖとは、同一でも異なってもよい。
【００６７】
一方、処理Ｓ３０における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満である場合（Ｅｘ＜Ｅｔｈ）には、充電制御部２１は、電源制御部１２に記憶している充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖのままで定電流充電を続行するべく、現在の充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖを保持して、即ち、電源制御部１２に記憶されている電流値Ｉｃｖのままで、処理を処理Ｓ２３に戻す（Ｓ３２）。これによって処理Ｓ２３で現在の電流値Ｉｃｖの充電電流Ｉｃが充電装置２から二次電池装置３へ流れ、二次電池装置３が充電される。
【００６８】
このような処理Ｓ２２乃至処理Ｓ３２の各処理を実行することによって充電装置２は、リチウムイオン二次電池３１の充電電流Ｉｃが設定電流値Ｉｔｈに達するまでリチウムイオン二次電池３１の電池電圧Ｖｂが設定電圧値Ｅｔｈを実質的に越えない充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖで定電圧充電を行う。この結果、図４に示すように、充電電流Ｉｃが電流値Ｉｃｖでリチウムイオン二次電池３１が充電され、電圧測定部１１の測定電圧Ｅは、時間経過に従って漸次減少する。その一方で、処理Ｓ２５で測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上となった時点では、図４に示すように、充電電流Ｉｃが電流値Ｉｃｃより小さい電流値Ｉｓとなり、例えば充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２と電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２との接触抵抗や直流電源部１３からリチウムイオン二次電池３１までの回路パターンによる抵抗等に基づく電圧降下の影響が低減された電圧Ｅが電圧測定部１１で測定される。そして、処理Ｓ２９で定電圧充電の終了を判断する場合では、定電圧充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖよりも小さい電流値Ｉｓの電流Ｉを充電装置２から二次電池装置３へ流して電圧測定部１１で測定した測定電圧Ｅを用いているので、リチウムイオン二次電池３１における実際の電池電圧Ｖｂにより近い値でこの判断を行うこととなり、より正確に判断することができ、本発明を適用しない場合に較べて定電圧充電の電流値Ｉｃｖを大きくすることができるから、電流Ｉ及び電圧Ｅが図４に示す実線のように変化する。このため、充電装置３は、リチウムイオン二次電池３１を劣化させることなく、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池３１を充電することができる。
【００６９】
なお、上述の第１の実施形態において、電源制御部１２の情報処理負荷の軽減や充電時間の短縮を図るために、図２の処理Ｓ１９乃至処理Ｓ２１を省略してもよい。即ち、処理Ｓ１８における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）には処理Ｓ２２が実行され、一方、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満である場合（Ｅ＜Ｅｔｈ）には処理が処理Ｓ１２に戻るように充電装置２が構成されてもよい。このように構成することによって上述の図２に示す動作を行う場合に較べて、図２の処理Ｓ１９乃至処理Ｓ２１を省略した分に相当する電源制御部１２の情報処理負荷が軽減され、そして、その分の充電時間が短縮される。
【００７０】
また、上述の第１の実施形態において、所定時間ｔｎは、一定ではなく変化させてもよく、また、各所定時間ｔｎにおける電流値Ｉｓの値は、一定ではなく変化させてもよい。
【００７１】
次に、別の実施形態について説明する。
（第２の実施形態の構成）
第１の実施形態では、所定時間ｔｎごとに当該充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｘよりも小さい電流値Ｉｓの電流Ｉを充電装置２から二次電池装置３へ流して電圧測定部１１で電圧Ｅを測定することによって、実際のリチウムイオン二次電池３１の実際の電池電圧Ｖｂにより近い測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘを取得して当該充電を行うように構成したが、例えば充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２と電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２との接触抵抗や直流電源部１３からリチウムイオン二次電池３１までの回路パターンによる抵抗等に起因する、直流電源部１３からリチウムイオン二次電池３１までの抵抗値を見積もり、これによって設定電圧値Ｅｔｈを補正するように構成してもよい。このように構成することによってもリチウムイオン二次電池３１を劣化させることなく、リチウムイオン二次電池３１を効率よく充電することができる。
【００７２】
図５は、充電システムの回路等価モデルを示す図である。図５において、図１に示す充電システム１の回路等価モデルは、充電装置２の直流電源部１３に対応する定電流定電圧源Ｓに、抵抗Ｒ及び二次電池装置３のリチウムイオン二次電池３１が直列に接続されている。抵抗Ｒは、例えば充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２と電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２との接触抵抗や直流電源部１３からリチウムイオン二次電池３１までの回路パターンによる抵抗等に起因する、直流電源部１３からリチウムイオン二次電池３１までの抵抗である。
【００７３】
このような回路等価モデルでは、定電圧定電流源Ｓの電圧値をＥ０、抵抗Ｒの抵抗値をＲ０、リチウムイオン二次電池３１の電池電圧の電圧値をＶｂ１、Ｖｂ２とし、定電流定電圧源Ｓから抵抗Ｒを介してリチウムイオン二次電池３１へ流れる充電電流Ｉｃの電流値をＩｓ１、Ｉｓ２とすると、式１−１、式１−２が成り立つ。なお、式中の“・”は、乗算の演算子である。
Ｖｂ１＝Ｅ０−Ｒ０・Ｉｓ１                                  ・・・  （式１−１）
Ｖｂ２＝Ｅ０−Ｒ０・Ｉｓ２                                  ・・・  （式１−２）
よって、式１−１及び式１−２から式２が成り立つ。
Ｒ０＝（Ｖｂ２−Ｖｂ１）／（Ｉｓ１−Ｉｓ２）                    ・・・  （式２）
【００７４】
従って、２個の充電電流の電流値Ｉｓ１、Ｉｓ２を直流電源部１３からリチウムイオン二次電池３１に流して電圧測定部１１で電圧Ｅをそれぞれ測定することによって抵抗Ｒの抵抗値Ｒ０を見積もることができ、この抵抗値Ｒ０に当該充電方式における充電電流Ｉｃの電流値を乗じることでこの抵抗Ｒによる電圧降下Ｒ０・Ｉｘを求めることができる。この電圧降下Ｒ０・Ｉｘで設定電圧値Ｅｔｈを補正することによって抵抗Ｒによる電圧降下Ｒ０・Ｉｘの影響を除去した設定電圧値Ｅｔｈを求めることができるから、リチウムイオン二次電池３１を効率よく充電することができる。
【００７５】
このため、第２の実施形態に係る充電システム１の充電装置２及び二次電池装置３は、充電制御部２１が後述のように動作する点を除き、第１の実施形態に係る充電システム１の充電装置２及び二次電池装置３の構成と同様であるので、その説明を省略する。
【００７６】
第２の実施形態に係る電源制御部２１は、定電流充電中及び定電圧充電中の少なくとも一方の充電中に、当該充電中における充電電流Ｉｃの電流値よりも小さい互いに異なる第１及び第２電流値Ｉｓ１、Ｉｓ２の第１及び第２電流を直流電源部１３から充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２及び電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２を介して二次電池装置３のリチウムイオン二次電池３１へ流すことによって電圧測定部１１で充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２及び電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２を介したリチウムイオン二次電池３１の第１及び第２電圧を測定し、前記第１及び第２電流の第１及び第２電流値Ｉｓ１、Ｉｓ２並びに前記測定結果の第１及び第２電圧値Ｖｂ１、Ｖｂ２に基づいて設定電圧値Ｅｔｈを補正して当該充電を行うように直流電源部１３の充電電流調整部２７を制御する。
【００７７】
次に、本実施形態の動作について説明する。
（第２の実施形態の動作）
図６及び図７は、第２の実施形態における充電装置の定電流−定電圧充電の動作を示すフローチャートである。図６及び図７において、充電装置２に二次電池装置３がセットされ、充電が開始されると、充電装置２の電源制御部１２における充電制御部２１は、図２に示す処理Ｓ１１、処理Ｓ１２及び処理Ｓ１３と同様に、タイマ部２２の設定及び計時開始処理（Ｓ４１）、定電流充電処理（Ｓ４２）及び所定時間ｔｎ経過の判断処理（Ｓ４３）を順次にそれぞれ実行する。
【００７８】
処理Ｓ４３における判断の結果、所定時間ｔｎが経過していない場合（Ｎｏ）には、充電制御部２１は、処理Ｓ１４と同様に、電圧値Ｅｘの取得処理（Ｓ４４）を実行し、処理Ｓ１８と同様に、電圧値Ｅｘ≧設定電圧値Ｅｔの判断処理（Ｓ４９）を順次に実行する。この処理Ｓ６９における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）には、定電流充電の終了であり、充電制御部２１は、後述の処理Ｓ５０を行い、一方、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満である場合（Ｅｘ＜Ｅｔｈ）には、定電流充電の続行であり、充電制御部２１は、処理を処理Ｓ４２に戻す。
【００７９】
一方、処理Ｓ４３における判断の結果、所定時間ｔｎが経過している場合（Ｙｅｓ）には、充電制御部２１は、まず、電流測定部１４の測定電流Ｉを参照しながら充電電流調整部２７の通電時間を調整することによって、定電流充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｃよりも小さい第１電流値Ｉｓ１の第１電流が充電装置２から充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２及び電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２を介して二次電池装置３へ流れるように直流電源部１３の充電電流調整部２７を制御し、電圧測定部１１から測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘを取得し、これを電池電圧Ｖｂの第１電圧値Ｖｂ１とする。そして、充電制御部２１は、電流測定部１４の測定電流Ｉを参照しながら充電電流調整部２７の通電時間を調整することによって、定電流充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｃよりも小さい第２電流値Ｉｓ２の第２電流Ｉが充電装置２から充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２及び電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２を介して二次電池装置３へ流れるように直流電源部１３の充電電流調整部２７を制御し、電圧測定部１１から測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘを取得し、これを電池電圧Ｖｂの第２電圧値Ｖｂ２とする。第１電流値Ｉｓ１と第２電流値Ｉｓ２とは、互いに異なる値である。
【００８０】
この測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘは、定電流充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｃよりも小さい電流値Ｉｓ１、Ｉｓ２の電流Ｉを充電装置２から二次電池装置３へ流して電圧測定部１１で電圧Ｅを測定しているので、定電流充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｃの電流Ｉを充電装置２から二次電池装置３へ流している状態のままで電圧測定部１１によって電圧Ｅを測定する場合に較べて、リチウムイオン二次電池３１における実際の電池電圧Ｖｂにより近い値となる。
【００８１】
次に、充電制御部２１は、設定電圧値Ｅｔｈを補正するための電圧補正値△Ｖを演算する（Ｓ４６）。より具体的には、充電制御部２１は、第１及び第２電流値Ｉｓ１、Ｉｓ２並びに測定結果の第１及び第２電圧値Ｖｂ１、Ｖｂ２を式２に用いて抵抗Ｒの抵抗値Ｒ０を演算し、定電流充電の電流値Ｉｃｃを用いて電圧補正値△Ｖ＝Ｒ０・Ｉｃｃを演算することによって電圧補正値△Ｖを演算する。
【００８２】
次に、充電制御部２１は、電圧補正値△Ｖを用いて設定電圧値Ｅｔｈを補正する（Ｓ４７）。より具体的には、充電制御部２１は、現在の設定電圧値Ｅｔｈに電圧補正値△Ｖを加算して新たな設定電圧値Ｅｔｈ（＝Ｅｔｈ＋△Ｖ）を求めることによって設定電圧値Ｅｔｈを補正する。
【００８３】
次に、充電制御部２１は、処理Ｓ１１と同様に、タイマ部２２の初期化を行った後にタイマ部２２に所定時間ｔｎを設定し、タイマ部２２に計時を開始させ（Ｓ４８）、処理を処理Ｓ４２に戻す。
【００８４】
このように所定時間ｔｎの経過ごとに設定電圧値Ｅｔｈが補正されるので、処理Ｓ４９における定電流充電の終了をより正確に判断することができる。従って、充電装置３は、リチウムイオン二次電池３１を劣化させることなく、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池３１を充電することができる。
【００８５】
そして、処理Ｓ４９における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）には、充電制御部２１は、図２に示す処理Ｓ１９、処理Ｓ２０及び処理Ｓ２１と同様に、充電電流Ｉｃを電流値Ｉｓまで小さくする処理（Ｓ５０）、電圧値Ｅｘの取得処理（Ｓ５１）、及び、電圧値Ｅｘ≧設定電圧値Ｅｔの判断処理（Ｓ５２）を順次にそれぞれ実行する。この処理Ｓ５２における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）には、定電流充電の終了であり、充電制御部２１は、後述の処理Ｓ５３を行い、一方、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満である場合（Ｅｘ＜Ｅｔｈ）には、定電流充電の続行であり、充電制御部２１は、処理を処理Ｓ４２に戻す。
【００８６】
このように処理Ｓ４９の判断で測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上であると判断された場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）に、処理Ｓ５０乃至処理Ｓ５１の各処理を実行するのは、第１の実施形態と同様に、処理Ｓ４４で電池電圧Ｖｂとした測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘを用いて処理Ｓ４９の判断を行って測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上であると判断された場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）では、処理Ｓ４４の測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが実際の電池電圧Ｖｂに対して比較的大きな誤差ＶＲ０を含む場合があるので、より正確に定電流充電の終了を判断するためである。
【００８７】
処理Ｓ４１乃至処理Ｓ５２を実行することにより定電流充電が終了すると、処理Ｓ５３において、充電制御部２１は、まず、処理Ｓ１１と同様に、タイマ部２２の初期化を行った後にタイマ部２２に所定時間ｔｎを設定し、タイマ部２２に計時を開始させる。
【００８８】
次に、充電制御部２１は、図３に示す処理Ｓ２２と同様に、現在の充電電流Ｉｃを定電圧充電における初期の充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖとして電源制御部１２に記憶する（Ｓ５４）。そして、充電制御部２１は、図３に示す処理Ｓ２３と同様に、充電電流調整部２７の通電時間を調整することによって、電源制御部１２に記憶されている電流値Ｉｃｖの電流Ｉが充電装置２から充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２及び電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２を介して二次電池装置３へ流れるように直流電源部１３の充電電流調整部２７を制御する（Ｓ５５）。これによって充電装置２は、電流値Ｉｃｖで二次電池装置３を充電する。
【００８９】
次に、充電制御部２１は、所定時間ｔｎが経過したか否かを判断する（Ｓ５６）。
【００９０】
処理Ｓ５６における判断の結果、所定時間ｔｎが経過している場合（Ｙｅｓ）には、充電制御部２１は、図６に示す処理Ｓ４５乃至処理Ｓ４８と同様に、充電電流Ｉｃを第１及び第２電流値Ｉｓ１、Ｉｓ２まで小さくして第１及び第２電圧値Ｖｂ１、Ｖｂ２を測定する測定処理（Ｓ５７）、電圧補正値△Ｖを求める演算処理（Ｓ５８）、設定電圧値Ｅｔｈを電圧補正値△Ｖで補正する補正処理（Ｓ５９）及びタイマ部２２の設定及び計時開始処理（Ｓ６０）を順次にそれぞれ実行し、処理を処理Ｓ５５に戻す。
【００９１】
一方、処理Ｓ５６における判断の結果、所定時間ｔｎが経過していない場合（Ｎｏ）には、充電制御部２１は、図３に示す処理Ｓ２４及び処理Ｓ２５と同様に、電圧値Ｅｘの取得処理（Ｓ６１）を実行し、電圧値Ｅｘ≧設定電圧値Ｅｔの判断処理（Ｓ６２）を順次にそれぞれ実行する。
【００９２】
処理Ｓ６２における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満である場合（Ｅｘ＜Ｅｔｈ）には、充電制御部２１は、図３の処理Ｓ２６と同様に、充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖを所定値△Ｉｃｖだけ増加させる増加処理（Ｓ６３）を実行し、処理を処理Ｓ５５に戻す。これによって処理Ｓ５５で所定値△Ｉｃｖだけ増加した電流値Ｉｃｖの充電電流Ｉｃが充電装置２から二次電池装置３へ流れ、二次電池装置３が充電される。
【００９３】
なお、この処理Ｓ６３を省略してもよい。即ち、処理Ｓ６２における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満である場合（Ｅｘ＜Ｅｔｈ）に、充電制御部２１は、処理Ｓ６３を実行することなく、処理を処理Ｓ５５に戻す。このように構成することによって、充電制御部２１は、定電圧充電の場合に充電電流Ｉｃを増加させることがないので、過充電を回避することができ、安全性や信頼性が向上する。
【００９４】
一方、処理Ｓ６２における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）には、充電制御部２１は、図３の処理Ｓ２７乃至処理Ｓ２９と同様に、充電電流Ｉｃを電流値Ｉｓに小さくする処理（Ｓ６４）、電圧値Ｅｘの取得処理（Ｓ６５）を実行し、電圧値Ｅｘ≧設定電圧値Ｅｔｈかつ電流値Ｉｃｖ≦設定電流値Ｉｔｈの判断処理（Ｓ６５）を順次にそれぞれ実行する。
【００９５】
処理Ｓ６５における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上であって、定電圧充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖが所定の設定電流値Ｉｔｈ以下である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ  ａｎｄ  Ｉｃｖ≦Ｉｔｈ）には、定電圧充電の終了、即ち、充電の終了であり、充電制御部２１は、リチウムイオン二次電池３１を充電する本処理を終了する。
【００９６】
一方、処理Ｓ６５における判断の結果、定電圧充電中における充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖが所定の設定電流値Ｉｔｈより大きい場合（Ｉｃｖ＞Ｉｔｈ）には、定電圧充電の続行であり、充電制御部２１は、まず、充電制御部２１は、図３に示す処理Ｓ３０と同様に、電圧値Ｅｘ≧設定電圧値Ｅｔｈの判断処理（Ｓ６７）を実行する。
【００９７】
処理Ｓ６７における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）には、充電制御部２１は、図３の処理Ｓ３１と同様に、充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖを所定値△Ｉｃｖだけ減少させる減少処理（Ｓ６８）を実行し、処理を処理Ｓ５５に戻す。これによって処理Ｓ５５で所定値△Ｉｃｖだけ減少した電流値Ｉｃｖの充電電流Ｉｃが充電装置２から二次電池装置３へ流れ、二次電池装置３が充電される。
【００９８】
一方、処理Ｓ６７における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満である場合（Ｅｘ＜Ｅｔｈ）には、充電制御部２１は、図３に示す処理Ｓ３２と同様に、現在の充電電流Ｉｃの電流値Ｉｃｖを保持する保持処理を実行し（Ｓ６９）、処理を処理Ｓ２３に戻す。これによって処理Ｓ５５で現在の電流値Ｉｃｖの充電電流Ｉｃが充電装置２から二次電池装置３へ流れ、二次電池装置３が充電される。
【００９９】
このように所定時間ｔｎの経過ごとに設定電圧値Ｅｔｈが補正されるので、処理Ｓ６２及び処理Ｓ６６におけるリチウムイオン二次電池３１の充電電流Ｉｃが設定電流値Ｉｔｈに達するまでリチウムイオン二次電池３１の電池電圧Ｖｂが設定電圧値Ｅｔｈを実質的に越えない充電電流Ｉｃｖで定電圧充電を行う判断をより正確に行うことができる。このため、本発明を適用しない場合に較べて定電圧充電の電流値Ｉｃｖを大きくすることができるから、充電装置３は、リチウムイオン二次電池３１を劣化させることなく、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池３１を充電することができる。また、このように所定時間ｔｎの経過ごとに設定電圧値Ｅｔｈが補正されるので、処理Ｓ６６における定電圧充電の終了をより正確に判断することができる。従って、充電装置３は、リチウムイオン二次電池３１を劣化させることなく、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池３１を充電することができる。
【０１００】
このように第２の実施形態に係る充電システム１では、充電装置２が所定時間ｔｎの経過ごとに設定電圧値Ｅｔｈを補正するので、リチウムイオン二次電池３１を劣化させることなく、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池３１を充電することができる。
【０１０１】
なお、上述の第２の実施形態において、電源制御部１２の情報処理負荷の軽減や充電時間の短縮を図るために、図６の処理Ｓ５０乃至処理Ｓ５２を省略してもよい。即ち、処理Ｓ４９における判断の結果、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ以上である場合（Ｅｘ≧Ｅｔｈ）には処理Ｓ５３が実行され、一方、測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘが所定の設定電圧値Ｅｔｈ未満である場合（Ｅｘ＜Ｅｔｈ）には処理が処理Ｓ４２に戻るように充電装置２が構成されてもよい。このように構成することによって上述の図６に示す動作を行う場合に較べて、図６の処理Ｓ５０乃至処理Ｓ５２を省略した分に相当する電源制御部１２の情報処理負荷が軽減され、そして、その分の充電時間が短縮される。
【０１０２】
また、上述の実施形態において、所定時間ｔｎは、一定ではなく変化させてもよく、また、各所定時間ｔｎにおける電流値Ｉｓの値は、一定ではなく変化させてもよい。
【０１０３】
図８は、設定電圧値の温度特性を示す図である。図８の横軸は、温度Ｔｅｍｐであり、その縦軸は、設定電圧値Ｅｔｈ（Ｔｅｍｐ）である。リチウムイオン二次電池３１（リチウムイオン二次電池セル４１）の設定電圧値Ｅｔｈは、図８に示すように温度Ｔｅｍｐに依存する。設定電圧値Ｅｔｈは、温度Ｔｅｍｐの上昇に伴って緩やかに大きくなる。
【０１０４】
このため、上述の第１及び第２の実施形態において、充電装置２は、設定電圧値Ｅｔｈを温度に応じて補正するように構成されてもよい。このように構成することによって温度変化に伴う設定電圧値Ｅｔｈの変化を考慮した設計マージンを少なくすることができる。
【０１０５】
このような設定電圧値Ｅｔｈを温度に応じて補正する充電システム１の構成は、第１及び第２の実施形態に係る二次電池装置３に図１に破線で示すように、リチウムイオン二次電池３１の温度を電池温度Ｔｂとして検出する温度検出部３２と、温度検出部３２で検出した検出結果を出力する共に充電側通信端子Ｔｃ２に接続するための電池側通信端子Ｔｃ１をさらに備え、第１及び第２の実施形態に係る充電装置２に図１に破線で示すように、二次電池装置３の温度検出部３２で検出した検出結果を出力する電池側通信端子Ｔｃ１と接続するための充電側通信端子Ｔｃ２と、充電側温度端子Ｔｃ２から入力された検出結果をＡ／Ｄ変換して電池温度Ｔｂとして電源制御部１２に出力するＡ／Ｄ変換部１６とをさらに備える。温度検出部３２は、例えば、サーミスタ等の温度によってその抵抗値が変化する温度検出素子であり、リチウムイオン二次電池３１に対して温度検出素子が１個設けられてもよく、また複数のリチウムイオン二次電池セル４１に対して温度検出素子が１個設けられてもよく、また個々のリチウムイオン二次電池セル４１に対して温度検出素子が１個設けられてもよい。複数の温度検出素子が設けられている場合には、設定電圧値Ｅｔｈの温度特性が図９に示すように温度の上昇に応じて大きくなるので、各検出温度のうち最低温度が温度検出部３２の出力とされる。
【０１０６】
そして、充電制御部２１は、図２及び図３では処理Ｓ１８、処理Ｓ２１、処理Ｓ２５、処理Ｓ２９及び処理Ｓ３０のように、また、図６及び図７では処理Ｓ４９、処理Ｓ５２、処理Ｓ５４、処理Ｓ６０及び処理Ｓ６１のように、電圧測定部１１で測定した測定電圧Ｅの電圧値Ｅｘと設定電圧値Ｅｔｈとを比較する処理を行う前に、二次電池装置３の温度検出部３２から電池側通信端子Ｔｃ１、充電側通信端子Ｔｃ２及びＡ／Ｄ変換部１６を介して電池温度Ｔｂを取得し、この取得した電池温度Ｔｂに基づいて設定電圧値Ｅｔｈを補正する。
【０１０７】
この補正は、例えば、複数の温度範囲ごとに設定電圧値Ｅｔｈを対応させたルックアップテーブルを電源制御部１２に予め記憶させておき、温度検出部３２から取得した電池温度Ｔｂに対応する設定電圧値Ｅｔｈをこのルックアップテーブルから取得することによって行う。このルックアップテーブルは、例えば図８に示す設定電圧値Ｅｔｈの温度特性を複数の温度範囲に区切って、各温度範囲における設定電圧値Ｅｔｈを設定することによって作成される。
【０１０８】
また例えば、この補正は、設定電圧値Ｅｔｈの温度特性を示す関数式を電源制御部１２に予め記憶させておき、温度検出部３２から取得した電池温度Ｔｂに対応する設定電圧値Ｅｔｈをこの関数式を用いて演算することによって行う。この関数式は、例えば、設定電圧値Ｅｔｈの温度特性を多項式近似することによって作成される。
【０１０９】
このように構成することによって温度変化に伴う設定電圧値Ｅｔｈの変化を考慮した設計マージンを少なくすることができる。そして、温度変化に応じて設定電圧値Ｅｔｈを変更するので、過充電を回避することができ、安全性や信頼性が向上する。
【０１１０】
このような充電装置２は、電池式装置における駆動電源として汎用される種々の二次電池に対して適用可能であるが、一例として、電動工具の駆動電源として用いられるリチウムイオン二次電池の場合について以下に説明する。
【０１１１】
図９は、実施形態に係る充電装置が適用される充電式電動工具セットの要部を示す外観構成図である。図１０は、電動工具本体の装着部に電池パックが装着された状態を示す図である。図１１は、充電装置の装着孔部に電池パックが装着された状態を示す図である。
【０１１２】
図９において、充電式電動工具セット１００は、充電式ドリルドライバーを構成する電動工具本体１１０と、この電動工具本体１１０に装着される電池パック（二次電池装置）１２０と、この電池パック１２０を充電する充電装置１３０とを備えている。
【０１１３】
電動工具本体１１０は、筐体１１１の把持部の内部に形成され、電池パック１２０が取外し自在に装着される装着部１１２と、筐体１１１の内部に配設され、電池パック１２０から電流が供給されることで駆動されるモータ１１３と、筐体１１１の把持部に設けられ、モータ１１３への電流の供給をオンオフ制御するトリガースイッチ１１４と、筐体１１１の先端に設けられ、ドリル歯などが取り付けられる回転部１１５とを備えている。装着部１１２の底部には、モータ１１３に接続された一対の電極端子１１６が取り付けられている。
【０１１４】
電池パック（二次電池装置）１２０は、１又は複数のリチウムイオン二次電池セルを備えて構成されるリチウムイオン二次電池１２２等が筐体１２１内に収納された本体部１２３と、本体部１２３の一面側に突出し、電動工具本体１１０の装着部１１２に装着される電極部１２４とを備えている。電極部１２４は、先端部の対向面にリチウムイオン二次電池１２２の電極に接続された一対の電池端子１２５が設けられている。この一対の電池端子１２５は、電動工具本体１１０の装着部１１２に装着された場合に装着部１１２の一対の電極端子１１６が圧接されるようになっている。また、図１０に、電動工具本体１１０の装着部１１２に電池パック１２０が装着された状態を示している。
【０１１５】
充電装置１３０は、内部に直流電源部や電源制御部等を構成する回路ブロック１３１が設けられ、上面側に電池パック１２０の電極部１２４が取外し自在に装着される装着孔部１３２が設けられている。この装着孔部１３２内部の対向位置に一対の充電端子１３３（一方のみ図示）が設けられており、電池パック１２０の電極部１２４が装着された場合にその一対の電池端子１２５に装着孔部１３２の一対の充電端子１３３が圧接されるようになっている。また、図１１に、充電装置１３０の装着孔部１３２に電池パック１２０が装着された状態を示している。
【０１１６】
なお、電池温度Ｔｂを検出する場合には、破線で示すように、リチウムイオン二次電池１２２の温度を電池温度Ｔｂとして検出する温度検出部１２７（不図示）で検出した検出結果を出力する電池側通信端子１２６が電極部１２４の先端部に設けられてもよく、これに応じて、装着孔部１３２内部に充電側通信端子１３４（不図示）が設けられてもよく、電池パック１２０の電極部１２４が装着された場合にその電池側通信端子１２６に装着孔部１３２の充電側通信端子１３４が圧接されるように構成されてもよい。
【０１１７】
ここで、充電装置１３０が図１に示す充電装置２に対応し、回路ブロック１３１が図１に示す電圧測定部１１、電源制御部１２、直流電源部１３及び電流測定部１４に対応し、充電端子１３３が図１に示す充電端子Ｔｓ１、Ｔｓ２に対応する。また、電池パック１２０が図１に示す二次電池装置３に対応し、リチウムイオン二次電池１２２が図１に示すリチウムイオン二次電池３１に対応し、電池端子１２５が図１に示す電池端子Ｔｂ１、Ｔｂ２に対応する。なお、電池温度Ｔｂを検出する場合であって電池側通信端子１２６及び充電側通信端子１３４を備える場合では、充電側通信端子１３４が図１に示す充電側通信端子Ｔｃ２に対応し、電池側通信端子１２６が図１に示す電池側通信端子Ｔｃ１に対応する。
【０１１８】
このように、充電装置１３０に電池パック１２０が装着されて両者が回路接続されることで、充電装置１３０は、上述のように電池パック１２０を定電流−定電圧で充電する。このため、電池パック１２０のリチウムイオン二次電池１２２を劣化させることなく、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池３１を充電することができる。
【０１１９】
また、実施形態に係る充電装置２が電動工具、電気剃刀、携帯電話及びノート型パーソナルコンピュータ等の様々な電気機器に組み込まれて構成されてもよい。このように構成された場合でも、充電装置２が上述のように電池パック１２０を定電流−定電圧で充電することによって、電池パック１２０のリチウムイオン二次電池１２２を劣化させることなく、充電時間が短くなるように効率よくリチウムイオン二次電池３１を充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施形態における充電装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態における充電装置の定電流−定電圧充電の動作を示すフローチャート（その１）である。
【図３】第１の実施形態における充電装置の定電流−定電圧充電の動作を示すフローチャート（その２）である。
【図４】定電流−定電圧充電における電流及び電圧の時間的変化を示す図である。
【図５】充電システムの回路等価モデルを示す図である。
【図６】第２の実施形態における充電装置の定電流−定電圧充電の動作を示すフローチャート（その１）である。
【図７】第２の実施形態における充電装置の定電流−定電圧充電の動作を示すフローチャート（その２）である。
【図８】設定電圧値の温度特性を示す図である。
【図９】実施形態に係る充電装置が適用される充電式電動工具セットの要部を示す外観構成図である。
【図１０】電動工具本体の装着部に電池パックが装着された状態を示す図である。
【図１１】充電装置の装着孔部に電池パックが装着された状態を示す図である。
【図１２】リチウムイオン二次電池の充電特性を示す図である。
【図１３】背景技術に係る充電システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】リチウムイオン二次電池に対する充放電の状態監視を充電装置側で行う場合におけるリチウムイオン二次電池の充電特性を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１  充電システム
２  充電装置
３  二次電池装置
１１  電圧測定部
１２  電源制御部
１３  直流電源部
１４  電流測定部
１６  アナログ／ディジタル変換部
２１  充電制御部
２２  タイマ部
２３  制御データ記憶部
３１  リチウムイオン二次電池
３２  温度検出部
４１  リチウムイオン二次電池セル
【図１】
2007267498.tif 000003
【図２】
2007267498.tif 000004
【図３】
2007267498.tif 000005
【図４】
2007267498.tif 000006
【図５】
2007267498.tif 000007
【図６】
2007267498.tif 000008
【図７】
2007267498.tif 000009
【図８】
2007267498.tif 000010
【図９】
2007267498.tif 000011
【図１０】
2007267498.tif 000012
【図１１】
2007267498.tif 000013
【図１２】
2007267498.tif 000014
【図１３】
2007267498.tif 000015
【図１４】
2007267498.tif 000016