(57)【要約】【課題】  電源電圧の電力供給能力が小さい場合でも、満充電を誤検出することなく確実に満充電を検出することができる充電装置を提供する。【解決手段】  電池セル４３を有する電池パック１６の電池電圧を検出する電池電圧検出手段３７と、該電池電圧検出手段３７によって検出された電池電圧の最大値を記憶する電池電圧記憶手段と、を有し、前記電池電圧が前記最大値から所定値降下したときに満充電として充電を停止する充電装置において、前記電池電圧が最大値から所定値降下する前に充電を停止しその後充電を再開する際、充電を再開する前の前記電池電圧記憶手段に記憶された前記最大値を初期化する。【選択図】図４
2012005287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルを有する電池パックの電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、
該電池電圧検出手段によって検出された電池電圧の最大値を記憶する電池電圧記憶手段と、を有し、
前記電池電圧が前記最大値から所定値降下したときに満充電として充電を停止する充電装置において、
前記電池電圧が最大値から所定値降下する前に充電を停止しその後充電を再開する際、前記電池電圧記憶手段に記憶された前記最大値を初期化することを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記充電を再開した後に前記電池電圧検出手段により前記電池電圧の検出を再開すると共に、前記電池電圧の最大値を記憶することを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項３】
前記電池パックは直流電源により充電可能であり、
該直流電源の入力電圧を検出する直流入力電圧検出手段を有し、
該直流入力電圧検出手段により検出された前記直流電源の入力電圧が所定値以下に下降した際に、充電を停止することを特徴とする請求項１又は２記載の充電装置。
【請求項４】
前記直流電源が接続される直流回路と、
交流電源が接続される交流回路と、
前記直流回路及び前記交流回路に接続されると共に前記電池パックに接続される出力回路と、
前記交流電源の入力電圧を検出する交流入力電圧検出手段と、
前記直流電源の入力電圧を検出する直流入力電圧検出手段と、
前記交流回路をオンオフする第１スイッチ回路と、
前記直流回路をオンオフする第２スイッチ回路と、を有し、
前記交流入力電圧検出手段及び前記直流入力電圧検出手段が共に入力電圧を検出した場合には前記第１及び第２スイッチ回路をオフすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケルカドミウム電池等の二次電池を充電する充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ニッケルカドミウム電池（ニカド電池）、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池を充電する充電装置は、商用電源からの電力供給によって二次電池の充電を行っている。しかしながら、例えばドライバや丸鋸等のコ−ドレス電動工具を商用電源が供給されていない作業場所で使用する場合、特に作業量が多い場合には、作業者は予備の二次電池を幾つも準備しておかなくてはならなかった。或いは、商用電源が供給されている場所まで行って二次電池を充電しなければならず、作業性が悪いものであった。
【０００３】
そこで、商用電源以外の別の電源からも二次電池が充電できる充電装置の要求があり、この要求に対応するため、特許文献１に記載のように、少なくとも２種類以上の電源から二次電池を充電できるようにした充電装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４５１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような充電装置において、充電装置の電源供給源として、例えば商用電源の他に、自動車の車内に設置されている電源（シガ−ライタ−を介して供給されている電源）が使用可能である場合を考える。車内の電源を使用する場合、その電力供給能力に限界があるため、ある程度小さい充電電流で二次電池の充電を行う必要がある。
【０００６】
また、自動車の加速時等、走行状況によっては、充電装置（二次電池）への供給電圧が降下する等の現象が起こる可能性がある。この場合、充電装置への電力供給不足に陥ってしまうため、一旦二次電池への充電電力の供給を停止し、その後、供給電圧が所定値以上まで上昇（復帰）した場合に二次電池の充電を再開する等の方法を必要とする場合がある。
【０００７】
一方、図８に示すように、ニカド電池、ニッケル水素電池の満充電検出方法の一つとして充電末期に電池電圧が降下する電池の特性を利用して、電池電圧の最大値（Ａ点）から所定値以上電池電圧が降下（Ｂ点）したら満充電であると判別する−ΔＶ検出方法がある。なお、図８において、横軸は時間、縦軸は電池電圧を表している。
【０００８】
上記したような車内電源を利用し、その供給電圧に応じて一旦充電を停止した後、充電を再開するような充電装置において、小さい電流で二次電池を充電すると、一旦充電を停止した際に−ΔＶによる満充電検出が行われてしまい充電不足になる場合がある。
【０００９】
そこで、本発明は上記した問題を解決するために鑑みてなされたものであり、その目的は、車内電源を利用して小さい電流で二次電池を充電する場合に一旦充電を停止し、その後充電を再開しても充電不足を生じることなく確実に満充電を検出できる充電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、電池セルを有する電池パックの電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、該電池電圧検出手段によって検出された電池電圧の最大値を記憶する電池電圧記憶手段と、を有し、前記電池電圧が前記最大値から所定値降下したときに満充電として充電を停止する充電装置において、前記電池電圧が最大値から所定値降下する前に充電を停止しその後充電を再開する際、前記電池電圧記憶手段に記憶された前記最大値を初期化することを特徴とする。
【００１１】
このような構成とすることにより、充電途中で一旦充電を停止し、その後充電を再開した場合であっても、満充電を正確に検出することができる。すなわち、充電再開時の充電電流が小さい場合には電池電圧の上昇も緩やかになるが、電池電圧の上昇途中に電池電圧が最大値から所定値下降したことを誤って検出してしまうことを防止することができる。
【００１２】
また、前記充電を再開した後に前記電池電圧検出手段により前記電池電圧の検出を再開すると共に、前記電池電圧の最大値を記憶することが好ましい。
【００１３】
このような構成とすることにより、充電再開後に電池電圧の検出及びその最大値の記憶を再開するため、充電再開後に確実に満充電を検出することができる。
【００１４】
また、前記電池パックは直流電源により充電可能であり、該直流電源の入力電圧を検出する直流入力電圧検出手段を有し、該直流入力電圧検出手段により検出された前記直流電源の入力電圧が所定値以下に下降した際に、充電を停止することが好ましい。
【００１５】
このような構成とすることにより、直流電源の入力状態に応じて充電を停止するため、直流電源の状態にかかわらず満充電を正確に検出することができる。また、直流電源のように電力供給能力が小さい場合であっても満充電を確実に検出することができる。
【００１６】
すなわち、直流電源によって充電を行う場合であって充電を一旦停止した後に再開する場合、停止前の電池電圧の最大値を記憶しているが、充電電流が小さいため、電池電圧の上昇も緩やかとなる。そのため、電池電圧が充電停止前の電圧に復帰する前に最大値から所定値降下したと判断してしまい、満充電を誤検出してしまう可能性がある。しかしながら、本発明によれば、一旦充電を停止した場合には、電池電圧の最大値を初期化（リセット）し、充電を再開した後に再び最大値を記憶するようにしいたため、充電電流が小さく電池電圧の上昇が緩やかであっても満充電を誤検出することを防止でき、満充電検出を正確に行うことができる。
【００１７】
また、前記直流電源が接続される直流回路と、交流電源が接続される交流回路と、前記直流回路及び前記交流回路に接続されると共に前記電池パックに接続される出力回路と、前記交流電源の入力電圧を検出する交流入力電圧検出手段と、前記直流電源の入力電圧を検出する直流入力電圧検出手段と、前記交流回路をオンオフする第１スイッチ回路と、前記直流回路をオンオフする第２スイッチ回路と、を有し、前記交流入力電圧検出手段及び前記直流入力電圧検出手段が共に入力電圧を検出した場合には前記第１及び第２スイッチ回路をオフすることが好ましい。
【００１８】
このような構成とすることにより、２つの入力が検出された場合には充電を行わないため、出力側の出力電圧が不安定になることを抑制することができると共に、部品点数を削減でき、充電装置の大型化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、充電装置への供給電圧に対応して充電の停止、再開を行う充電装置において、満充電を誤検出することなく確実に満充電を検出することができる。また、電源の電力供給能力が小さい場合でも、確実に満充電を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明となる充電装置の一実施形態を示す外観図。
【図２】本発明となる充電装置に電池パックを接続した状態を示す図。
【図３】本発明となる充電装置の一実施形態を示す回路図。
【図４】本発明となる充電装置の制御フローチャート。
【図５】本発明となる充電装置における電池電圧波形図。
【図６】直流電源により電池パックを充電した場合の電池電圧波形図。
【図７】交流電源により電池パックを充電した場合の電池電圧波形図。
【図８】二次電池の満充電を−ΔＶによって検出する場合の電池電圧波形図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の充電装置について図面を参照して説明する。図１は本発明の充電装置となる充電器の一実施形態を示す外観図である。図２は本発明の充電器に、充電する電池パックを接続した状態を示す概観図である。充電器１は、上ケース１ａと下ケース１ｂの２分割に構成された本体１Ａと、本体１Ａと接続され商用電源（交流電源）に接続されるプラグ３を備えたＡＣケーブル２と、本体１Ａと着脱可能に接続され、商用電源以外の例えば自動車のシガーソケットの直流電源に接続されるソケット５を備えたＤＣケーブル４を備える。ＤＣケーブル４のソケット５と反対側の端部にはコネクタ６を備え、本体１Ａに設けられたコネクタ接続部７に対して着脱可能に構成されている。充電器１の電源として商用電源のみを使用する場合には、ＤＣケーブル４を本体１Ａから取り外せるようにして作業の邪魔にならないように構成されている。なお、ＡＣケーブル２のプラグ３と反対側の端部にコネクタ６を設け、ＡＣケーブル２を本体１Ａに対して着脱可能に構成しても良い。
【００２２】
本体１Ａは、後述する二次電池を備えた電池パック１６を載置する載置部１５を備え、載置部１５の両側（図１中の左右方向）には、電池パック１６を本体１Ａを接続する際に電池パック１６のレールを案内するガイド部８が設けられている。ガイド部８は、電池パック１６のスライド方向となる図１中の上下方向に延びて一対設けられている。また、載置部１５には、電池パック１６の端子１７と接続される充電器側端子が設けられた端子部９が設けられている。
【００２３】
更に、本体１Ａは、その側面に、本体内部に設けられた図示しないファンによって空気を吸い込むための吸込口１２が設けられていると共に、上面には、電池パック１６が接続された際に本体１Ａ内に吸い込んだ空気を電池パック１６内に排出する排出口１０が形成されている。
【００２４】
本体１Ａの上面には、電池パック１６の充電状態を作業者に知らせる表示部１１が設けられている。表示部１１は２つのＬＥＤから構成され、充電状態に応じて、例えば、充電中に点灯する第１ＬＥＤ１１ａと、充電完了すなわち満充電になったら点灯する第２ＬＥＤ１１ｂから構成されている。なお、２つのＬＥＤ１１ａ、１１ｂの点灯、点滅の組合せにより、種々の状態、例えば電池パック１６が高温状態であり充電待機状態や、電池パック１６が接続されていない状態等を表示可能である。また、表示ではなくブザー等の音で充電状態を知らせるようにしても良い。
【００２５】
端子部９には、本体１Ａ内に設けられた図示しない充電回路に接続されたリード線１３を介して充電器側端子１４が接続されている。端子１４は、電池パック１６を充電器１に接続した際に電池パック側端子１７に電気的に接続される。なお、図２では、リード線１３、充電器側端子１４、電池パック側端子１７を夫々１つのみ示したが、電池パック１６側には、充電や放電用のプラス端子及びマイナス端子、充電器や電動工具との間で使用状態等の信号を送受信する信号端子が設けてあり、充電器１側には、電池パック１６の各端子と接続する端子が設けられている。詳細については図３を用いて後述する。
【００２６】
充電器１により電池パック１６を充電する場合、作業者は、充電器１に固定して接続されているＡＣケ−ブル２を介して供給される商用電源、或いは、ＤＣケ−ブル４を介して供給される車内設置等の直流電源のいずれかを選択し、選択したケーブルを電源に接続する。電池パック１６を充電器１の載置部１５に配置し、ガイド部８に電池パック１６のレールを係合させてガイド部８に沿ってスライドさせる。充電器１と電池パック１６の各端子が電気的に接続されることにより自動的に充電を開始する。このとき、充電器１内の図示しないファンにより空気が吸込口１２から吸い込まれ、充電回路を冷却した後、排出口１０から電池パック１６の空気穴を介して電池パック１６内に入り、電池パック１６内に配置された二次電池が冷却され、充電によって二次電池が発熱することを抑制することができる。或いは、充電器内のファンを利用して、電池パック１６の空気穴から電池パック１６内に空気を吸い込み、排出口１０を介して充電器１内に空気を取り込んだ後に吸込口１２から排出するようにしても良い。
【００２７】
二次電池の充電状態は、表示部１１により知ることができ、例えば第２ＬＥＤ１１ｂが点灯したら満充電と判断し、電池パック１６を充電器１から取り外し、充電された電池パック１６をコードレス電動工具、例えばドライバドリルに接続することで所望の作業を行うことができる。
【００２８】
次に、充電器１の充電回路について、図３の回路図を用いて説明する。１８は商用電源以外の例えば自動車の直流電源であり、ＤＣケーブル４のコネクタ６を充電器１のコネクタ接続部７に接続した状態で充電電源となる。１９は商用電源（交流電源）であり、ＡＣケ−ブル３を介して充電器１と接続される。充電器１は直流電源１８、商用電源１９のどちらか一方から電力が供給される。２０は第１全波整流回路であり、図示しない整流ダイオード、平滑用コンデンサ等からなり商用電源１９の交流電圧を直流電圧に整流・平滑する。２１は図示しないＦＥＴ等のスイッチング素子からなる第１スイッチング部、２２は第１スイッチング部２１の駆動パルス幅を変えて後述の第２整流平滑回路２３の出力電圧を調整する第１スイッチング制御回路である。
【００２９】
２４は第１整流平滑回路２０の入力側に接続され、商用電源１９からの交流入力電圧の有無を検出する交流入力電圧検出回路、２５は第１整流平滑回路２０の出力側に接続され、制御手段であるマイクロコンピュータ（マイコン）２６の駆動電源を供給する補助電源回路、２７は交流入力電圧検出回路２４の出力信号をマイコン２６に伝達する例えば図示しないフォトカプラからなる第２伝達手段、２８はマイコン２６、後述の電池温度検出回路２９、後述の定電流・定電圧制御回路３０からの出力信号を第１スイッチング制御回路２２に伝達する第１伝達手段である。マイコン２６は、充電制御のためのプログラムを記憶するＲＯＭ２６ａと、電池電圧値等の充電情報を一時的に記憶する書き換え可能なＲＡＭ２６ｂ、図示しないタイマー等を有する。
【００３０】
３１は高周波トランスであり、直流電源１８及び商用電源１９の夫々の入力電源に対応した巻線と第２整流平滑回路２３に出力する出力巻線を有する。３２は図示しないＦＥＴ等のスイッチング素子からなる第２スイッチング部、３３は第２スイッチング部３２の駆動パルス幅を変えて第２整流平滑回路２３の出力電圧を調整する第２スイッチング制御回路である。３４は直流電源１８の入力の有無を検出する直流入力電圧検出回路、３５は制御手段であるマイコン２６や各回路に所定の駆動電圧（Ｖｃｃ）を供給する定電圧回路である。
【００３１】
２６は制御手段であるマイコンであり、交流入力電圧検出回路２４、直流入力電圧検出回路３４、電池温度検出回路２９、後述の識別抵抗検出回路３６、後述の電池電圧検出回路３７からの出力に基づいて第１スイッチング制御回路２２、第２スイッチング制御回路２３、ファンモ−タ駆動回路３８、表示回路３９等を制御する。
【００３２】
３０は定電流・定電圧制御回路であり、電流・電圧設定回路４０、電池電圧検出回路３７、充電電流検出回路４１からの出力に基づいて、第１スイッチング制御回路２２、第２スイッチング制御回路３３を制御する信号を出力し、電池パック１６の充電電圧、充電電流を制御する。４０は複数の抵抗からなる電流・電圧設定回路である。マイコン２６の出力に基づいて複数の抵抗の組合せを変えることにより電池パック１６への充電電流及び充電電圧となる定電圧制御設定値を設定する。
【００３３】
２９は電池パック１６内に設けられたサ−ミスタ４２の抵抗値に基づいて電池パック１６の素電池（電池セル）４３の温度を検出する電池温度検出回路であり抵抗からなる。３６は電池パック１６の識別抵抗４４の抵抗値に基づいて充電器１に接続された電池パック１６（電池セル４３）の種類及び素電池（セル）数を判別する識別抵抗検出回路であり抵抗からなる。マイコン２６は、充電器１に接続された電池セル４３の種類（リチウム電池、ニカド電池、ニッケル水素電池）とセル数、及び、電池温度検出回路２９で検出した電池セル４３の温度情報に基づいて、電池パック１６への充電電流を設定する。
【００３４】
３８は電池パック１６を冷却するファンモータ４５を駆動するファンモ−タ駆動回路であり、電池パック１６の電池温度等の充電状態や、商用電源１９又は直流電源１８の入力状態に応じてファンモ−タ４５をマイコン２６の出力に基づき制御する。例えば、直流電源１８が自動車内の電源から供給される場合、その充電は車内で行われる可能性があるので静音のためファンモ−タ４５の動作を停止或いは低速で回転するように制御する。
【００３５】
３７は電池パック１６の電池電圧を検出する複数の抵抗からなる電池電圧検出回路、４１は電池パック１６への充電電流を検出する充電電流検出回路であり、図示しないシャント抵抗によって発生する出力電圧を定電流・定電圧制御回路３０にフィ−ドバックする。
【００３６】
３９はＬＥＤ１１ａ、１１ｂからなる表示回路（表示部１１）であり、電池パック１６の充電状態、商用電源１９、直流電源１８の入力状態を表示する。４６、４７は整流ダイオードである。表示回路３９（表示部１１）は、上記したように２つのＬＥＤにより充電状態のみを表示しても良いが、電源の接続状態、入力電圧状態等を表示するようにしても良い。例えば、第１ＬＥＤ１１ａを充電状態表示用、第２ＬＥＤ１１ｂを電源状態表示用とする。第１ＬＥＤ１１ａについて、充電器１に電源が接続された状態において充電前すなわち充電器１に電池パック１６が接続されていない状態を点滅、充電中を充電前より遅い点滅、充電完了（満充電）を点灯で表示する。第２ＬＥＤ１１ｂについて、商用電源１９が接続された場合を点灯、直流電源１８が接続された場合を点滅、直流電源１８からの入力電圧が低下した場合には点滅の間隔を長くする。表示方法については各ＬＥＤの組合せにより種々の方法が考えられる。
【００３７】
電池パック１６は、電池セル４３、充電時に電池セル４３の温度が上昇し過ぎることを防止するサ−マルプロテクタ４８、電池セルの種類とセル数を識別させるため夫々異なる抵抗値を有する識別抵抗４４、電池温度を監視するためのサ−ミスタ４２を備えており、夫々に対応する電池パック側端子１７（プラス端子、マイナス端子、識別端子Ｔ、温度端子Ｓ）によって充電器側端子１４に接続されている。なお、電池パック側端子１７のプラス端子は、充電用と放電用に分かれて設けられている。
【００３８】
次に図３の回路図及び図４の制御フロ−チャ−トを参照して本発明の充電器の動作を説明する。まず、交流電源１９又は直流電源１８が充電器１に接続されると補助電源回路２５及び定電圧回路３５を介してマイコン２６に所定の駆動電圧Ｖｃｃ（例えば５Ｖ）が印加され、マイコン２６は夫々の入出力ポ−ト等を初期設定し（Ｓ１０１）、表示回路３９（表示部１１）を充電開始前の表示状態にする（Ｓ１０２）。次いでマイコン２６は、第１スイッチング制御回路２２、第２スイッチング制御回路３３をオフ、すなわち第１及び第２スイッチング部２１及び３２をオフし、第２整流平滑回路２３に出力電圧が発生しないようにする（Ｓ１０３）。
【００３９】
引き続きマイコン２６は、交流入力電圧検出回路２４、第２伝達手段２７を介して商用（交流）電源１９からの入力の有無を判別し（Ｓ１０４）、商用電源１９が充電器１に接続されていると判別した場合（Ｓ１０４でＹｅｓ）は、引き続き、直流入力電圧検出回路３４により直流電源１８からの入力の有無を判別する（Ｓ１０５）。充電器１に直流電源１８が接続されていないと判別した場合（Ｓ１０５でＮｏ）には、マイコン２６は充電制御をＡＣモ−ド（交流モード）に設定する（Ｓ１０６）。直流電源１８の接続の有無は、直流電圧検出回路３４によりその検出電圧が所定電圧以上か否かで判別する。
【００４０】
Ｓ１０４において商用電源１９が入力（接続）されていないと判別した場合（Ｓ１０４のＮｏ）には、引き続き直流入力検出回路３４で直流電源１８からの入力があるか否かを判別する（Ｓ１０７）。Ｓ１０７において、直流入力検出回路３４で検出した電圧が直流電源１８からの入力があると判断する所定電圧以上であれば（Ｓ１０７でＹｅｓ）、マイコン２６は充電制御をＤＣモ−ド（直流モード）に設定し（Ｓ１０８）する。次いでマイコン２６は直流入力検出回路３４からの出力信号に基づいて、直流電源１８からの入力電圧すなわち直流入力検出回路３４の検出電圧が正常の範囲内か否か、すなわち、直流電源１８からの入力電圧が通常充電が可能な範囲内か否かを判別する（Ｓ１０９）。Ｓ１０９において、直流入力検出回路３４で検出された電圧が異常でなければＳ１１４に進む。
【００４１】
一方、Ｓ１０９において、直流入力検出電圧検出回路３４で検出された電圧が、例えば直流入力有りと判断する所定電圧以上ではあるが、その所定電圧より高い第２の所定値以下であると判別した場合、すなわち、直流電源１８からの入力電圧が所定範囲内にある場合には、マイコン２６は表示回路３９に対して直流電源１８の電圧が低下したことを表示するための信号を出力する（Ｓ１１２）。また、電池パック１６（電池セル４３）を充電中であれば、マイコン２６のＲＡＭ２６ｂに記憶された、電池電圧検出回路３７により検出された電池電圧の最大値をリセット（初期化）し（Ｓ１１３）、Ｓ１０３に戻る。この処理は、例えば、直流電源１８が自動車の加速やエアコンの使用等により所定電圧以下に落ち込み、電池セル４３への電力の供給に支障をきたす可能性がある場合に充電を停止するためである。
【００４２】
Ｓ１０５において、マイコン２６により直流電源１８が入力されていると判別された場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、交流電源１９と直流電源１８が共に入力されていると判別し、第１スイッチング制御回路２２、第２スイッチング制御回路３３を制御して第１及び第２スイッチング部２１及び３２オフし（Ｓ１１０）、マイコン２６は表示回路３９を電源異常表示にする（Ｓ１１１）。
【００４３】
これは、両方の電源が入力された場合、本発明の充電器１ではトランス３１と定電流・定電圧制御回路３０が共通であるため、第２整流平滑回路２３の出力電圧が不安定になってしまう恐れがあるため、電池パック１６への充電を行わないようにマイコン２６は制御する。
【００４４】
Ｓ１０７において、直流電源１８が入力されていないと判別した場合（Ｓ１０７でＮｏ）、すなわち交流電源１９も直流電源１８も入力されていないと判別した場合は、各入力電圧検出回路２４、３４に何らかの故障が生じている可能性があるため、第１スイッチング制御回路２１、第２スイッチング制御回路３３をオフし（Ｓ１１０）、マイコン２６は表示回路３９を電源異常表示にする（Ｓ１１１）。なお、この場合の表示は、両方の電源が共に接続された場合の表示と異なるようにすれば、作業者は何が原因で異常状態になったか容易に把握することができる。
【００４５】
引き続き、夫々の入力モ−ドを設定した後（Ｓ１０６、Ｓ１０８）、マイコン２６は電池パック１６の有無（充電器１に接続されているか否か）を判別し（Ｓ１１４）、電池パック１６が充電器１に接続されていないと判別した場合（Ｓ１１４でＮｏ）には、充電完了フラグをリセットし（Ｓ１１５）、充電中フラグもリセットして（Ｓ１１６）、Ｓ１０２に戻る。なお、充電器１への電池パック１６の接続は、電池電圧検出回路３７や電池温度検出回路２９、識別抵抗検出回路３６からの信号により検出することができる。
【００４６】
Ｓ１１４おいて、電池パック１６が充電器１に接続されていると判別した場合（Ｓ１１４でＹｅｓ）には、マイコン２６は、電池パック１６が充電されているか否かを判別するため充電中フラグの有無を判別し（Ｓ１１７）、充電中フラグがあれば、マイコン２６はＳ１２２へ進む。
【００４７】
充電中フラグが無いと判別した場合（Ｓ１１７でＮｏ）には、電池パック１６が充電を完了しているか、すなわち満充電状態であるかを判別するため充電完了フラグの有無を判別し（Ｓ１１８）、充電完了フラグが有ると判別したなら、マイコン２６はＳ１０２に戻る。
【００４８】
Ｓ１１８において、充電完了フラグが無いと判別した場合（Ｓ１１８でＮｏ）は、マイコン２６は識別抵抗検出回路３６の出力に基づいて充電器１に接続された電池パック１６の種類及びセル数の判別を行い（Ｓ１１９）、次いで電池パック１６の電池温度を電池温度検出回路２９の出力に基づいて判別し（Ｓ１２０）、電池パック１６が高温であるなら（Ｓ１２０でＹｅｓ）、マイコン２６は表示回路３９を高温表示（充電中であれば充電完了表示）にして（Ｓ１２１）、Ｓ１０３に戻る。なお、電池パック１６の温度が高温になり過ぎた場合には、サーマルプロテクタ４８が動作し充電経路を遮断する。
【００４９】
Ｓ１２０において、電池パック１６が高温ではないと判別したなら（Ｓ１２０でＮｏ）、マイコン２６は、電池パック１６の充電が交流電源１９によるＡＣモ−ドであるか否かを判別し（Ｓ１２２）、ＡＣモ−ドでないと判別した場合には、マイコン２６は直流電源１８が入力されたＤＣモ−ドと判別し（Ｓ１２４）、直流電源１８の電力供給能力に適した充電電流を電流・電圧設定回路４０によって設定し（Ｓ１２５）、直流電源１８で電池パック１６へ電力を供給するために、第２スイッチング制御回路３３を制御して第２スイッチング部３２をオンさせ（Ｓ１２６）、Ｓ１２９へ進む。
【００５０】
Ｓ１２２において、ＡＣモ−ドと判別した場合（Ｓ１２３）、マイコン２６は、交流電源１９が入力されたと判別し、交流電源１９の電力供給能力に適した充電電流を電流・電圧設定回路４０によって設定し（Ｓ１２７）、交流電源１９で電池パック１６へ電力を供給するために、第１スイッチング制御回路２２を制御し第１スイッチング部２１をオンし（Ｓ１２８）、Ｓ１２９へ進む。
【００５１】
次に、マイコン２６は表示回路３９を充電中表示にする（Ｓ１２９）と共に、充電中フラグをセットして（Ｓ１３０）、先のＳ１２５又はＳ１２７で設定された充電モードに対応した所定の充電電流（充電電圧）で充電を開始する。充電制御は定電流・定電圧制御回路３０の出力に基づいて、夫々第１スイッチング制御回路２２、第２スイッチング制御回路３３によって行われる（Ｓ１３１）。なお、設定される充電電流は、電力供給能力の違いから、交流電源１９入力時の方が、直流電源１８入力時よりも大きく、本実施形態においては、例えば、交流電源１９入力時の充電電流を３．５Ａ、直流電源１８入力時の充電電流を１．５Ａとしている。
【００５２】
次いで、マイコン２６は電池電圧検出回路３７において所定時間毎に電池電圧を検出する（Ｓ１３２）。検出された電池電圧は、マイコン２６の図示しないＡ／Dポ−トに入力され、その最大値をマイコン２６内のＲＡＭ２６ｂに記憶すると共に常に最大値を更新するように構成されている（Ｓ１３３）。次にＳ１３２において検出された電池電圧が、Ｓ１３３においてＲＡＭ２６ｂに記憶した電池電圧の最大値から所定電圧値（ΔＶ）以上降下したか否かを判別する（Ｓ１３４）。
【００５３】
Ｓ１３４において、電池電圧が最大値から所定値以上降下したと判別した場合（Ｓ１３４でＹｅｓ）には、充電されていた電池パック１６が満充電になったものと判断し、充電中フラグをリセット（Ｓ１３５）すると共に充電完了を作業者に報知するために、表示回路３９の表示を充電完了表示とし（Ｓ１３６）、充電完了フラグをセットした後（Ｓ１３７）、充電待機状態となりＳ１０２に戻る。
【００５４】
本実施形態では満充電を検出する方法として、Ｓ１３２乃至Ｓ１３４の如く、−ΔＶ検出方法について述べたが、これ以外に複数の方法、例えば、電池温度の上昇率を検出する方法等を用いて満充電を検出しても良いし、−ΔＶ方法と併せて用いても良い。なお、本実施形態では、満充電判別を−ΔＶ検出方法で行うことができる、例えばニカド電池やニッケル水素電池について説明している。
【００５５】
ここで、直流電源１８によるＤＣモードで充電する際の制御について図５乃至図７を参照して説明する。各図において、横軸は時間、縦軸は電池電圧を示している。上記したように、車内電源を利用し交流電源利用時に対してある程度低い電流で二次電池を充電する場合、走行状況によっては、充電器１（電池パック１６）への供給電圧が降下する等の現象が起こる可能性がある。この場合、充電器１への電力供給不足に陥ってしまうため、一旦電池パック１６への充電電力の供給を停止し、その後、供給電圧が所定値以上まで上昇（復帰）した場合に充電を再開する等の方法を必要とする場合がある。このような場合、電池パック１６の満充電を−ΔＶ方法により検出すると以下のような問題が起こる可能性がある。
【００５６】
−ΔＶ検出方法においては、電池電圧検出回路３７により電池電圧を所定時間間隔で常に検出すると共にその最大値をＲＡＭ２６ｂに記憶し、最大値から所定値以上、電池電圧が降下した場合に満充電と判別することで満充電検出を行っている。
【００５７】
車内電源の充電器１への供給電圧が所定値以上小さくなった際に充電を一旦停止すると、充電停止に伴い電池電圧も降下する。この降下を−ΔＶとして検出してしまうと、満充電状態になっていないにもかかわらず満充電と判断し充電を停止してしまうことになり充電不足が生じてしまうため、その後、再び供給電圧が所定値以上に達した場合に充電を再開し−ΔＶ検出を再開している。
【００５８】
図７に示すように、交流電源１９により電池パック１６を充電する場合には、充電電流がある程度大きいため、充電再開（Ｅ点）後の充電電圧（電池電圧）は急激に上昇する。従って、充電再開後に直ぐに、充電を停止した直前（Ｃ点）の電池電圧の最大値近傍まで電池電圧は急激に上昇するため、電池電圧の上昇途中で−ΔＶを検出することなく、確実にＢ点で満充電検出を行うことができる。
【００５９】
一方、図６に示すように、直流電源１８により電池パック１６を充電する場合において、電池電圧は電池電圧検出回路３７で常に検出されており、電池電圧が最大のＣ点での電圧を最大値としてＲＡＭ２６ｂに記憶している。この状態（Ｃ点）で直流電源１８の供給電圧が低下すると充電を一旦停止する。充電停止に伴い電池電圧が降下した後、Ｄ点で供給電圧が復帰しＥ点で充電を再開する場合を考える。上記したように、直流電源１８の充電電流は、交流電源１９の充電電流より小さいため、電池電圧は少しずつ上昇することになり、降下した電池電圧を元の電圧に復帰させるには時間がかかってしまう。すなわち、充電電流が小さい場合には、充電再開後の電池電圧の上昇が緩やかとなる。そのため、充電を停止した直前（Ｃ点）の電池電圧の最大値程度まで電池電圧が上昇するのに時間を要してしまい、充電を再開した直後のＥ点で、Ｃ点での最大電圧から所定電圧降下した状態、すなわち満充電状態と判別してしまい、充電不足になってしまう可能性がある。
【００６０】
そこで、本発明は、直流電源１８によって電池パック１６を充電する際、充電途中で一旦充電を停止し、その後充電を再開した場合であっても充電不足を生じることなく、−ΔＶ検出方法によって正確に満充電を検出できるようにした充電器を提供するものである。
【００６１】
すなわち、図５に示すように、Ｃ点で充電を停止した際、ＲＡＭ２６ｂに記憶してあるＣ点での電池電圧の最大値をリセットし、その後充電を再開した時点で再び最大値の更新を開始するようにしている。
【００６２】
この場合の制御を図４により説明する。Ｓ１０９において、マイコン２６は、直流電源１８からの供給電圧が所定値以下の場合には直流入力電圧異常と判断（Ｓ１０９でＹｅｓ）して一旦充電を停止する（図５のＣ点）と共に、Ｓ１１２において、表示回路３９に電源電圧低下の表示を行う。その後、Ｓ１１３においてＲＡＭ２６ｂに記憶してある図５のＣ点での電池電圧の最大値をリセットすると共に、電池電圧検出回路３７による電池電圧の検出も行わないようにする。その後、図５のＤ点で直流電源１８からの入力電圧が復帰し所定値以上まで上昇して、Ｓ１０９でＮｏと判断されると、電池電圧検出回路３７による電池電圧の検出を再開すると共に表示回路３９を充電中表示にする。図５のＥ点で充電が再開された場合、電池電圧の上昇が緩やかであっても、図５のＣ点での電池電圧の最大値がリセットされているため、充電を再開したときから、すなわち図５のＥ点からの電池電圧の最大値をＲＡＭ２６ｂに記憶することになるため、充電再開時に−ΔＶによって満充電と誤検出することがなくなる。充電が進み、充電末期の電池電圧の最大値（Ａ点）から所定値降下した場合（Ｂ点）に−ΔＶにより満充電を正確に検出することができる。従って、本発明によれば、満充電の誤検出による充電不足を防止し、正確な満充電検出を行うことができる充電器を提供することができる。なお、本実施形態では、直流電源１８の供給電圧の変動による満充電誤検出防止について説明したが、交流電源１９の供給電圧の変動でも同様にすれば良い。
【００６３】
本実施形態では、直流入力電圧異常と判断した際に、電池電圧の最大値をリセットするようにしたが、電圧異常を判断した後、所定時間電池電圧の更新を行わないようにしても良い。電圧異常を判断した後に充電を停止させるが、充電を停止している区間、或いは、充電を再開した後の所定時間、電池電圧の最大値を更新しないようにすれば、上記と同様に、満充電の誤検出を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１は充電器、２はＡＣケーブル、３はプラグ、４はＤＣケーブル、５はソケット、６はコネクタ、７はコネクタ接続部、８はガイド部、９は端子部、１０は排出穴、１１は表示部、１２は吸込穴、１３はリード線、１４は充電器側端子、１５は載置部、１６は電池パック、１７は電池パック側端子、１８は直流電源、１９は商用電源（交流電源）、２０は第１整流平滑回路、２１は第１スイッチング部、２２は第１スイッチング制御回路、２３は第２整流平滑回路、２４は交流入力電圧検出回路、２５は補助電源回路、２６はマイクロコンピュータ、２７は第２伝達手段、２８は第１伝達手段、２９は電池温度検出回路、３０は定電流・定電圧制御回路、３１はトランス、３２は第２スイッチング部、３３は第２スイッチング制御回路、３４は直流入力電圧検出回路、３５は定電圧回路、３６は識別抵抗検出回路、３７は電池電圧検出回路、３８はファンモータ駆動回路、３９は表示回路、４０は電流・電圧設定回路、４１は充電電流検出回路、４２はサーミスタ、４３は電池セル、４４は識別抵抗、４５はファンモータ、４６はダイオード、４７はダイオード、４８はサーマルプロテクタである。
【図３】
2012005287.tif 000003
【図１】
2012005287.tif 000004
【図２】
2012005287.tif 000005
【図４】
2012005287.tif 000006
【図５】
2012005287.tif 000007
【図６】
2012005287.tif 000008
【図７】
2012005287.tif 000009
【図８】
2012005287.tif 000010