(57)【要約】【課題】電池パック接続検出後、充電装置は充電制御電圧を出力して電池制御回路を起動させ充電装置と電池パックで通信を行い充電可能な状態になった後、充電を開始するシステムの場合、異物等による電池パック誤検出の状態で充電装置から高電圧が出力されるといった安全性に課題があった。【解決手段】本発明の充電システムは充電装置と、電池パックとが、正／負極端子及び通信端子で接続され、電池パック接続検出後、充電装置は低電圧を出力して電池制御回路を起動させ充電装置と電池パックで通信を行い充電可能な状態になった後、充電に必要な高電圧を出力し、充電を開始するシステムを提供する。【選択図】図１
2012130174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電電池と電池制御回路と充電電池への充電、放電電流をオン／オフ制御する充放電スイッチを備えた電池パックと、この電池パックと正／負極端子及び通信端子で接続され、ＡＣ／ＤＣコンバータの１次側回路から電力の供給を受けて前記電池パックの充電電池に充電する充電電流および充電制御電圧を制御する、またはその出力を接続された電池パックに供給するための出力スイッチの動作を制御する、または電池パックとの通信を行うことができる充電制御回路とで構成される充電装置とを備えた充電システムにおいて、前記電池パックの負極端子と通信端子間に抵抗を設け、充電装置に通信端子と充電制御回路の間に通信切替スイッチを設け、上記電池パックが接続されると通信端子の前記抵抗を検出し、通信切替スイッチを通信ライン側に切り替えるとともに、出力スイッチをオンし、充電装置の出力電圧により前記電池パックの電池制御回路が起動し、電池パックから送信される起動信号を充電装置の充電制御回路が受信して充電装置が電池パックの接続認識をした後、前記電池制御回路により前記電池パックの充放電スイッチをオンさせ、充電を開始するように構成したことを特徴とする充電システム。
【請求項２】
前記充電装置が電池パックの接続認識をした後、前記電池パックの充放電スイッチがオンし、充電を開始するまでの充電装置の出力電圧が充電制御電圧よりも低くなるように構成したことを特徴とする充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電システムに関し、詳しくは多直列充電電池とそれを充電するための充電装置からなる充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の充電システムを図４に、従来の電池検出フローを図５に示す。図４において、充電電池４０１、電池制御回路４０２と充電電池４０１への充電、放電電流をオン／オフ制御する充放電スイッチ４０３を備えた電池パック４０４と、この電池パック４０４と正／負極端子、電池接続検出端子Ｔ及び通信端子Ｄで接続され、ＡＣ／ＤＣコンバータの１次側回路４０５から電力の供給を受けて前記電池パック４０４の充電電池４０１に充電する充電電流および充電制御電圧を制御する、またはその出力を接続された電池パック４０４に供給するための出力スイッチの動作を制御する、または電池パック４０４との通信を行うことができる充電制御回路４０７を備えた充電装置４１１で構成されている。
【０００３】
従来の技術は、電池パック４０４が充電装置４１１に接続されると電池パック４０４の電池接続検出端子Ｔと負極端子−間に内設されたプルダウン抵抗４０８によって充電制御回路４０７が電圧を検出し、出力スイッチ４０６がオンし、充電装置４１１の出力電圧により電池パック４０４の電池制御回路４０２が起動し、電池パック４０４から充電装置４１１へ起動信号を送信する。そして、充電装置４１１は電池接続検出を行い、充電を開始するものである（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１３０７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リチウムイオン蓄電池の普及により、多直列電池を駆動源にした機器が増加している。そのような背景の中で、例えば１０セル以上の多直列の電池電圧は４２Ｖ以上となるためその充電装置の出力も４２Ｖ以上の高電圧を出力しなければならないため感電等の危険があり安全対策が必要となる。
【０００６】
従来の充電システムでは、電池パックを接続検出するまで充電装置の出力端子に電圧を出力しないようにしているが、電池接続を検出する端子が異物等で短絡された場合、充電装置は電池パックが接続されたと認識して出力端子に高電圧を出力する。
【０００７】
また、電池パックと充電装置で通信を行い、接続検出や充電制御を行う充電システムがある。しかしながら、電池パックは、一定期間経過すると電池制御回路の消費電力を小さくするために電池制御回路をシャットダウンさせている。
【０００８】
この場合、電池パックが充電装置に接続されても通信はできず、電池パックの接続検出はできないため、充電装置は電池接続検出端子を設ける必要があり、また接続を検出した後は高電圧が出力され手で触れると感電する恐れがあるいう課題を有していた。
【０００９】
本発明は、充電装置の電池パック接続検出から充電開始までの電池検出動作フローに対して、安全性の高い充電システム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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の充電システムは、充電電池と電池制御回路と充電電池への充電、放電電流をオン／オフ制御する充放電スイッチを備えた電池パックと、この電池パックと正／負極端子及び通信端子で接続され、ＡＣ／ＤＣコンバータの１次側回路から電力の供給を受けて前記電池パックの充電電池に充電する充電電流および充電制御電圧を制御する、またはその出力を接続された電池パックに供給するための出力スイッチの動作を制御する、または電池パックとの通信を行うことができる充電制御回路とで構成される充電装置を備えた充電システムにおいて、前記電池パックの負極端子と通信端子間に抵抗を設け、充電装置に通信端子と充電制御回路の間に通信切替スイッチを設け、上記電池パックが接続されると通信端子の前記抵抗を検出し、通信切替スイッチを通信ライン側に切り替えるとともに、出力スイッチをオンし、充電装置の出力電圧により前記電池パックの電池制御回路が起動し、電池パックから送信される起動信号を充電装置の充電制御回路が受信して、充電器が電池パックの接続認識をした後、前記電池制御回路により前記電池パックの充放電スイッチをオンさせ、充電を開始するように構成したものである。
【００１１】
また充電装置が電池パックの接続認識をした後、前記電池パックの充放電スイッチがオンし、充電を開始するまでの充電装置の出力電圧が充電制御電圧よりも低くなるよう構成したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の充電システムでは、充電装置が電池パックの接続検出後、充電装置は低電圧を出力して、電池制御回路を起動し充電装置と電池パックで通信を行い、充電可能な状態であることを認識した後、充電に必要な高電圧を出力し、充電を開始する。本充電システムにおいて充電装置の電池パック接続検出は通信用端子と兼ねることができる。また、電池パック検出後の充電装置は、充電可能の状態まで高電圧を出力しないため、異物等の付着による誤検出によって高電圧が出力されることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１の充電システムのブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の電池検出動作フロー図
【図３】本発明の実施例２の充電システムのブロック図
【図４】従来例の充電システムのブロック図
【図５】従来例の電池検出動作フロー図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の充電システムは、充電電池と電池制御回路と充電電池への充電、放電電流をオン／オフ制御する充放電スイッチを備えた電池パックと、この電池パックと正／負極端子及び通信端子で接続され、ＡＣ／ＤＣコンバータの１次側回路から電力の供給を受けて前記電池パックの充電電池に充電する充電電流および充電制御電圧を制御する、またはその出力を接続された電池パックに供給するための出力スイッチの動作を制御する、または電池パックとの通信を行うことができる充電制御回路とで構成される充電装置を備えた充電システムにおいて、前記電池パックの負極端子と通信端子間に抵抗を設け、充電装置に通信端子と充電制御回路の間に通信切替スイッチを設け、上記電池パックが接続されると通信端子の前記抵抗を検出し、通信切替スイッチを通信ライン側に切り替えるとともに、出力スイッチをオンし、充電装置の出力電圧により前記電池パックの電池制御回路が起動し、電池パックから送信される起動信号を充電装置の充電制御回路が受信して、充電器が電池パックの接続認識をした後、前記電池制御回路により前記電池パックの充放電スイッチをオンさせ、充電を開始するように構成したものである。
【００１５】
また充電装置が電池パックの接続認識をした後、前記電池パックの充放電スイッチがオンし、充電を開始するまでの充電装置の出力電圧が充電制御電圧よりも低くなるよう構成したものである。
【００１６】
充電装置が電池パックの接続検出後、充電装置は低電圧を出力して、電池制御回路を起動し充電装置と電池パックで通信を行い、充電可能な状態であることを認識した後、充電に必要な高電圧を出力し、充電を開始する。本充電システムにおいて充電装置の電池パック接続検出は通信用端子と兼ねることができる。また、電池パック検出後の充電装置は、充電可能の状態まで高電圧を出力しないため、異物等の付着による誤検出によって高電圧が出力されることが防止できる。
【００１７】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１である充電システムのブロック図を示している。
【００１９】
図１に示すように、本発明の充電システムは、充電電池１０１、電池パックと充電装置との通信や電池制御を行う電池制御回路１０２、電池パックの充放電スイッチ１０３、電池パック１０４、ＡＣ／ＤＣコンバータ１次側回路１０５、出力のオンとオフを切り替える出力スイッチ１０６、ＡＣ／ＤＣコンバータ１次側回路から電力の供給を受けて電池パックの充電電池に充電する充電電流および充電制御電圧を制御するなどの機能を有する充電制御回路１０７、電池接続検出用抵抗１０８、電池接続検出から充電装置１１１と電池パック１０４との通信へ切り替える通信切替スイッチ１０９とで構成している。このときの電池検出動作フロー図を図２に示す。
【００２０】
本発明における充電システムにおいて、電池パック１０４が充電装置１１１に接続されると通信端子Ｄと負極端子−間に設けた電池接続検出用抵抗１０８によって充電装置１１１は電池パック１０４が装着されたことを検出する。
【００２１】
そして、充電制御回路１０７によって出力スイッチ１０６はオンになり、出力スイッチ１０６がオンするのと同じタイミングで充電装置１１１に設けた通信切替スイッチ１０９により電池接続検出から通信ができる状態に切り替わる。
【００２２】
出力スイッチ１０６がオンすることによって充電装置１１１の出力は電池パック１０４へ供給される。この供給された出力により電池パック１０４に設けた電池制御回路１０２は起動し、充電装置１１１と電池パック１０４とで通信が行われる。
【００２３】
そして、充電可能な状態であることが認識されると充放電スイッチ１０３をオンさせて充電を開始する。
【００２４】
（実施の形態２）
図３に示すように実施の形態２の基本構成は実施の形態１の図１に示すものとほぼ同一であり、充電電池３０１、電池パックと充電装置との通信や電池制御を行う電池制御回路３０２、電池パックの充放電スイッチ３０３、電池パック３０４、ＡＣ／ＤＣコンバータ１次側回路３０５、出力のオンとオフを切り替える出力スイッチ３０６、ＡＣ／ＤＣコンバータ１次側回路から電力の供給を受けて電池パックの充電電池に充電する充電電流および充電制御電圧を制御するなどの機能を有する充電制御回路３０７、電池接続検出用抵抗３０８、電池接続検出から充電装置と電池パックとの通信へ切り替える通信切替スイッチ３０９、出力のレンジを切り替える出力切替回路３１０とで構成している。
【００２５】
本発明における充電システムにおいて、電池パック３０４が充電装置３１１に接続されると通信端子Ｄと負極端子−間に設けた電池接続検出用抵抗３０８によって充電装置３１１は電池パック３０４が装着されたことを検出する。
【００２６】
そして、充電制御回路３０７によって出力スイッチ３０６はオンになる。このときの出力は充電制御回路３０７によって充電制御電圧より低い電圧で設定される。出力スイッチ３０６がオンするのと同じタイミングで充電装置３１１に設けた通信切替スイッチ３０９により電池接続検出から通信ができる状態に切り替わる。出力スイッチ３０６がオンすることによって充電装置３１１の出力は電池パック３０４へ供給される。この供給された出力により電池パック３０４に設けた電池制御回路３０２は起動し、充電装置３１１と電池パック３０４とで通信が行われる。そして、充電可能な状態であることが認識されると、充電装置３１１の出力切替回路３１０によって充電に必要な高電圧へ切り替え、さらに充放電スイッチ３０３をオンさせて充電を開始する。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の充電システムでは、充電装置が電池パックの接続検出後、充電装置は低電圧を出力して、電池制御回路を起動し充電装置と電池パックで通信を行い、充電可能な状態であることを認識した後、充電に必要な高電圧を出力し、充電を開始する。本充電システムにおいて充電装置の電池パック接続検出は通信用端子と兼ねることができるので端子を増設する手間やコストアップはない。
【００２８】
また、電池パック検出後の充電装置は、充電可能の状態まで高電圧を出力しないため、異物等の付着による誤検出によって高電圧が出力されることがなく安全性の高い充電システムを容易に構築することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０１  充電電池
１０２  電池制御回路
１０３  充放電スイッチ
１０４  電池パック
１０５  ＡＣ／ＤＣコンバータ１次側回路
１０６  出力スイッチ
１０７  充電制御回路
１０８  電池接続検出用抵抗
１０９  通信切替スイッチ
１１１  充電装置
３０１  充電電池
３０２  電池制御回路
３０３  充放電スイッチ
３０４  電池パック
３０５  ＡＣ／ＤＣコンバータ１次側回路
３０６  出力スイッチ
３０７  充電制御回路
３０８  電池接続検出用抵抗
３０９  通信切替スイッチ
３１０  出力切替回路
３１１  充電装置
【図１】
2012130174.tif 000003
【図２】
2012130174.tif 000004
【図３】
2012130174.tif 000005
【図４】
2012130174.tif 000006
【図５】
2012130174.tif 000007