(57)【要約】【課題】満充電または残容量が満充電状態に近い二次電池を充電する際の過充電を防止・抑制して、電池の劣化や短命化を防止・抑制し得る充電装置およびこの充電装置を備えた充電式電動器具セットを提供する。【解決手段】二次電池２１へ電力を供給する電源部１１と、二次電池２１の電圧を検出する電圧測定部１３と、二次電池２１へ供給される充電電流を検出する電流検出部１４と、二次電池２１の残容量を検出する残容量検出部１７と、電源部１１を制御して定電流充電から定電圧充電への切り換え方式により充電動作を行う制御部１２と、を備えた充電装置において、制御部１２は、残容量検出部１７により検出された二次電池２１の残容量に基づき、定電流充電における充電電流値を設定する。【選択図】図１
2009033795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池へ電力を供給する電源部と、
前記二次電池の電圧を検出する電圧測定部と、
前記二次電池へ供給される充電電流を検出する電流検出部と、
前記二次電池の残容量を検出する残容量検出部と、
前記電源部を制御して定電流充電から定電圧充電への切り換え方式により充電動作を行う制御部と、を備えた充電装置であって、
前記制御部は、前記残容量検出部により検出された前記二次電池の残容量に基づき、前記定電流充電における充電電流値を設定することを特徴とする充電装置。
【請求項２】
複数の電池セルを備えた電池パックと、前記電池パックに対して充電動作を行う充電器とを有し、定電流充電から定電圧充電への切り換え方式により充電動作を行う充電装置であって、
前記電池パックは、前記複数の電池セルへの充電が完了した後の該複数の電池セルの放電履歴を記憶する記憶手段を有し、
前記充電器は、前記複数の電池セルへ電力を供給する電源部と、前記複数の電池セルの電圧を検出する電圧測定部と、前記複数の電池セルへ供給される充電電流を検出する電流検出部と、前記電源部を制御して定電流充電から定電圧充電への切り換え方式により充電動作を行う制御部と、を有し、
前記制御部は、前記定電流充電開始前に前記記憶手段の放電履歴を参照して、放電履歴が無いときには該充電を行わないことを特徴とする充電装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記記憶手段の放電履歴に基づき前記複数の電池セルの放電量を求め、該複数の電池セルの放電量に基づき前記定電流充電における充電電流値を設定することを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
複数の電池セルを備えた電池パックと、前記電池パックに対して充電動作を行う充電器とを有する充電装置と、前記電池パックから供給される電力を電力源として所定の動作を行う電気器具本体と、を備えた充電式電動器具セットであって、
前記充電装置は、請求項２または請求項３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式電動器具セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池を充電する充電装置およびこの充電装置を備えた充電式電動器具セットに係り、特に、満充電または残容量が満充電状態に近い二次電池を充電する際の過充電を防止・抑制して、電池の劣化や短命化を防止・抑制し得る充電装置およびこの充電装置を備えた充電式電動器具セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動工具や携帯機器などの電気機器の駆動電源として、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などの種々の二次電池が汎用されている。このような二次電池では、過充電されると、電池パックが破損したり、電池寿命を縮めてしまうことになる。特にリチウムイオン二次電池において、過充電による悪影響が顕著である。二次電池の過充電を防止するためには、少ない充電電流でゆっくり充電し、二次電池の電圧が所定値に達したら充電を停止するようにすればよい。しかし、充電電流を少なくすると、充電時間が増大してしまう。
【０００３】
そこで、図１１に示すように、充電開始直後から、一定の電流Ｉ１で急速充電を行い、ある程度二次電池の電圧が上昇してから所定の定電圧Ｖ１を二次電池に印加する定電圧充電に切り替え、その後二次電池の充電が進むと共に充電電流を減少させて、充電電流が所定値を下回ったら充電を停止させ、二次電池の過充電を防止するようにした充電装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−６６２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような定電流充電から定電圧充電への切り換え充電方式においては、充電開始直後の定電流充電では定電圧充電に比べて大きな電流で充電を行う。しかしながら、満充電の電池パックを充電する際には、充電開始前に所定の電圧に達しているため、充電開始直後に直ちに定電圧充電に移行して充電電流を制限するとしても、定電圧充電は段階的に充電電流を下げて行くため、直ちに充電を停止することができない。したがって、満充電の電池パックを充電すると過充電となってしまい、電池が破壊する、或いは電池が劣化するおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、満充電または残容量が満充電状態に近い二次電池を充電する際の過充電を防止・抑制して、電池の劣化や短命化を防止・抑制し得る充電装置およびこの充電装置を備えた充電式電動器具セットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る充電装置は、二次電池へ電力を供給する電源部と、前記二次電池の電圧を検出する電圧測定部と、前記二次電池へ供給される充電電流を検出する電流検出部と、前記二次電池の残容量を検出する残容量検出部と、前記電源部を制御して定電流充電から定電圧充電への切り換え方式により充電動作を行う制御部と、を備えた充電装置であって、前記制御部は、前記残容量検出部により検出された前記二次電池の残容量に基づき、前記定電流充電における充電電流値を設定することを第１の特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る充電装置は、複数の電池セルを備えた電池パックと、前記電池パックに対して充電動作を行う充電器とを有し、定電流充電から定電圧充電への切り換え方式により充電動作を行う充電装置であって、前記電池パックは、前記複数の電池セルへの充電が完了した後の該複数の電池セルの放電履歴を記憶する記憶手段を有し、前記充電器は、前記複数の電池セルへ電力を供給する電源部と、前記複数の電池セルの電圧を検出する電圧測定部と、前記複数の電池セルへ供給される充電電流を検出する電流検出部と、前記電源部を制御して定電流充電から定電圧充電への切り換え方式により充電動作を行う制御部と、を有し、前記制御部は、前記定電流充電開始前に前記記憶手段の放電履歴を参照して、放電履歴が無いときには該充電を行わないことを第２の特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る充電装置は、前記制御部は、前記記憶手段の放電履歴に基づき前記複数の電池セルの放電量を求め、該複数の電池セルの放電量に基づき前記定電流充電における充電電流値を設定することを第３の特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明に係る充電装置を備えた充電式電動器具セットは、複数の電池セルを備えた電池パックと、前記電池パックに対して充電動作を行う充電器とを有する充電装置と、前記電池パックから供給される電力を電力源として所定の動作を行う電気器具本体と、を備えた充電式電動器具セットであって、前記充電装置は、請求項２または請求項３の何れか１項に記載の充電装置であることを第４の特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る第１の特徴の充電装置では、二次電池の残容量に基づき定電流充電における充電電流値が設定されるので、残容量が満充電状態に近い二次電池を充電する際に通常の充電電流よりも低い電流値から定電圧充電を開始することができ、過充電を防止・抑制することができ、結果として電池の劣化や短命化を防止・抑制することができる。
【００１１】
また、本発明に係る第２の特徴の充電装置では、放電履歴が無いときには再充電を行わないので、満充電の二次電池を充電しようとしても充電カットされることとなり、過充電を防止することができ、結果として電池の劣化や短命化を防止・抑制することができる。
【００１２】
また、本発明に係る第３の特徴の充電装置では、二次電池の放電量に基づき定電流充電における充電電流値が設定されるので、放電量の少ない満充電状態に近い二次電池を充電する際に通常の充電電流よりも低い電流値から定電圧充電を開始することができ、過充電を防止・抑制することができ、結果として電池の劣化や短命化を防止・抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の充電装置およびこの充電装置を備えた充電式電動器具セットの実施例について、〔実施例１〕、〔実施例２〕の順に図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
〔実施例１〕
図１は本発明の実施例１に係る充電装置の構成図である。同図において、本実施例の充電装置は、充電器１および電池パック２を含む構成である。
【００１５】
電池パック２は、電池セルＥ１〜Ｅｎが複数個直列に接続された二次電池２１と、各電池セルＥ１〜Ｅｎの電圧を、単段でまたは２〜３段纏めて測定する電圧判定回路２２と、充電器１の接続端子Ｔ１１〜Ｔ１３に対応する接続端子Ｔ２１〜Ｔ２３とを備えて構成される。電池セルＥ１〜Ｅｎは、リチウムイオン電池等から成り、複数の電池セルが並列に接続されて構成されてもよく、また単段構成の場合は、電圧判定回路２２の機能は充電器１側の電圧測定部１３で実現できるので、該電圧判定回路２２は省略されてもよい。なお、電圧判定回路２２は、各段の電池セルＥ１〜Ｅｎの電圧を測定し、何れかの電池セルが予め定める目標電圧Ｖ１に達すると過充電信号をアクティブのローレベルとし、達していないと該過充電信号を非アクティブのハイレベルとして、接続端子Ｔ２３，Ｔ１３および残容量検出部１７を介して制御部１２へ出力する。
【００１６】
一方、充電器１は、電圧検知部１３と、電流検出部１４と、定電流回路１５および定電圧回路１６を含む電源部１１と、制御部１２と、残容量検出部１７と、を備えた構成である。
【００１７】
電源部１１は、例えばＡＣ−ＤＣコンバータとして構成された電源回路で、電源線を介して接続された商用電源３から供給された交流電圧を直流電圧に変換する。そして、電源部１１における正極側出力端子は、接続端子Ｔ１１，Ｔ２３を介して二次電池２１の正極端子に接続され、電源部１１における負極側出力端子は、電流検出部１４、接続端子Ｔ１２，Ｔ２２を介して二次電池２１の負極端子に接続されている。
【００１８】
定電流回路１５は、制御部１２からの制御信号に応じて電源部１１から電池パック２へ供給される二次電池２１の充電電流を調整する。また、定電圧回路１６は、制御部１２からの制御信号に応じて電源部１１から電池パック２へ供給される二次電池２１の充電電圧を調整する。
【００１９】
また、電圧検知部１３は、接続端子Ｔ１１，Ｔ１２間の電圧、即ち二次電池２１における端子電圧を検出する回路部で、例えば抵抗体を用いて構成されており、その抵抗体の電圧降下により生じた電圧を、電圧検知信号として制御部１２へ出力する。
【００２０】
また、電流検出部１４は、電源部１１から接続端子Ｔ１２，Ｔ２２を介して二次電池２３へ供給される充電電流を検出する回路部で、例えばホール素子を用いた電流センサや抵抗体によって充電電流を電圧に変換することにより得られた電流検知信号を制御部１２へ出力する。
【００２１】
また、制御部１２は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記録された不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記録する揮発性の記憶素子であるＲＡＭ（Random Access Memory）と、電圧検知信号および電流検知信号をデジタル値に変換するＡＤコンバータとを備えて構成され、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、電源部１１（定電流回路１５および定電圧回路１６）へ制御信号を出力して二次電池２１の充電動作を制御する。また、充電動作には大まかに予備充電、定電流充電および定電圧充電があるが、これらの制御も行う。
【００２２】
さらに、残容量検出部１７は、電池パック２が充電器１に装着されたときに、電池パック２内の温度検出回路（図示せず）との間で通信可能に接続されるようになっており、温度検出回路から出力された電池温度情報に基づいて、二次電池２１の残容量を検出し、その検出信号を制御部１２に出力する。ここで、電池電圧は、一般的に、放電時間が長くなるほど略線形的に小さくなる特性を持つ。また、その電池電圧は、電池温度に影響を受け、電池温度が高くなるほど大きくなる。
【００２３】
残容量検出部１７では、電池温度および電池電圧と二次電池２１の残容量との関係をテーブル形式で或いは演算式として予め記憶しており、それらを用いて、電池パック２が充電器１に装着された時点の電池電圧と、その時点において温度検出回路から出力される電池温度情報が示す電池温度とに基づいて、二次電池２１の残容量を推定的に導出する。そして、残容量検出部１７により導出された二次電池２１の残容量を示す信号が制御部１２に出力される。また、制御部１２では、残容量検出部１７で導出された二次電池２１の残容量に基づき定電流充電における充電電流値を設定する。
【００２４】
次に、以上のように構成された電池パック２および充電器１が結合されたときに、制御部１２の制御の下に行われる充電動作について、図２、図３および図４を参照して詳細に説明する。ここで、図２は実施例１の充電動作を説明するフローチャートであり、図３は実施例１において充電開始直後に電池電圧が所定電圧Ｖ１を超えていない場合の充電動作を説明する説明図であり、図３（ａ）は動作状態の時間的推移を、図３（ｂ）は二次電池２１の電池電圧の時間的推移を、図３（ｃ）は充電電流の時間的推移をそれぞれ示す。また、図４は実施例１において充電開始直後に電池電圧が所定電圧Ｖ１を超えている場合の充電動作を説明する説明図であり、図４（ａ）は動作状態の時間的推移を、図４（ｂ）は二次電池２１の電池電圧の時間的推移を、図４（ｃ）は充電電流の時間的推移をそれぞれ示す。
【００２５】
図２において、まず、電源投入用プラグを介して商用電源３から充電器１に通電され（ステップＳ１０１）、電池パック２が挿入されて電池パック２および充電器１が結合されると（ステップＳ１０２）、充電器１は電池パック２への充電を開始する（ステップＳ１０３）。
【００２６】
定電流充電に先立って、まず所定期間二次電池２１（電池パック２）の電圧を検出し、二次電池２１（電池パック２）の電圧が所定電圧Ｖ１を超えているか否かを判断する（ステップＳ１０４）。所定電圧Ｖ１を超えている場合には、電池パック２が満充電であるとして、図４に示すように、すぐに充電カットして充電動作を完了する（ステップＳ１１１）。
【００２７】
また、二次電池２１（電池パック２）の電圧が所定電圧Ｖ１を超えていない場合には、ステップＳ１０５に進んで所定期間残容量検出部１７により二次電池２１（電池パック２）の残容量の検出を行う。そして残容量検出部１７で検出された残容量に基づき定電流充電における充電電流値を設定する（ステップＳ１０６）。
【００２８】
例えば、図３では、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１の期間に、ステップＳ１０４からステップＳ１０６までの処理が行われるが、図３（ａ）に示すように、二次電池２１（電池パック２）の電圧が所定電圧Ｖ１を超えてはいないが、相対的に高い電圧のとき、二次電池２１（電池パック２）の残容量も相対的に大きく、定電流充電における充電電流値として、通常の充電電流Ｉ１よりも小さい充電電流Ｉ２が設定されることになる。
【００２９】
次に、設定された充電電流Ｉ２による定電流充電（ステップＳ１０７）を開始して、二次電池２１の電圧が電圧値Ｖ１まで上昇するまで（図３において時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の期間）この定電流充電を行う（ステップＳ１０８）。
【００３０】
二次電池２１の電圧が電圧値Ｖ１に達すると、定電流充電（ステップＳ１０７）を完了し、次に、電圧値Ｖ１による定電圧充電を開始して、図３（ｃ）に示すように充電電流Ｉ２から予め定める減分ΔＩ２ずつ段階的に電流を下げて行く（ステップＳ１０９）。より具体的には、二次電池２１の電圧が電圧値Ｖ１以上になったとき、電池パック２の電圧判定回路２２から過充電信号が接続端子Ｔ２３，Ｔ１３および残容量検出部１７を介して制御部１２へ出力され、制御部１２では目標電流値をΔＩ２下げるように充電電流を制御する。そして、定電圧充電（ステップＳ１０９）は、充電電流が閾値電流Ｉｅｎｄまで低下したとき（ステップＳ１１０）に充電完了となる（ステップＳ１１１）。
【００３１】
以上説明したように、本実施例の充電装置では、二次電池２１へ電力を供給する電源部１１と、二次電池２１の電圧を検出する電圧測定部１３と、二次電池２１へ供給される充電電流を検出する電流検出部１４と、二次電池２１の残容量を検出する残容量検出部１７と、電源部１１を制御して定電流充電から定電圧充電への切り換え方式により充電動作を行う制御部１２と、を備えた充電装置において、制御部１２は、残容量検出部１７により検出された二次電池２１の残容量に基づき、定電流充電における充電電流値を設定する。
【００３２】
このように、二次電池２１の残容量に基づき定電流充電における充電電流値が設定されるので、残容量が満充電状態に近い二次電池を充電する際に通常の充電電流よりも低い電流値から定電圧充電を開始することができ、過充電を防止・抑制することができ、結果として電池の劣化や短命化を防止・抑制することができる。
【００３３】
なお、図１に示す本実施例の構成では、残容量検出部１７を充電器１に備えて、電池電圧と温度検出回路から出力される電池温度情報が示す電池温度とに基づき二次電池２１の残容量を推定的に導出する構成としたが、電池パック２に、容量算出回路とメモリ（記憶手段）を備える構成としても良い。容量算出回路は、二次電池２１への充電電流および該二次電池２１の放電電流を検出し、それらの電流の積算値により電池パック２の残容量を算出する。またメモリは、電池パック２の残容量を充電毎に記憶する。
【００３４】
この場合、充電器１の制御部１２では、メモリに記憶された残容量が比較的大きいときには定電流充電における目標充電電流を相対的に小さく設定する一方、メモリに記憶された残容量が比較的小さいときには目標充電電流を相対的に大きく設定する。このような変形構成によっても、過充電を防止・抑制して電池の劣化や短命化を防止・抑制することができる。
【００３５】
〔実施例２〕
次に、図５は本発明の実施例２に係る充電装置の構成図である。同図において、本実施例の充電装置は、充電器１０１および電池パック１０２を含む構成である。
【００３６】
電池パック１０２は、電池セルＥ１〜Ｅｎが複数個直列に接続された二次電池２１と、各電池セルＥ１〜Ｅｎの電圧を、単段でまたは２〜３段纏めて測定する電圧判定回路２２と、充電器１の接続端子Ｔ１１〜Ｔ１３に対応する接続端子Ｔ２１〜Ｔ２３とを備えて構成される。これらの詳細については実施例１と同様である。
【００３７】
また、電池パック１０２は、二次電池２１（電池セルＥ１〜Ｅｎ）への充電が完了した後の該二次電池２１の放電履歴を記憶するメモリ（記憶手段）２３を備えている。このメモリ２３には、放電履歴として充電完了フラグと放電時の放電量が記憶される。充電完了フラグは二次電池２１（電池セルＥ１〜Ｅｎ）への充電完了後における放電の有無を示すフラグであり、充電器１０１による充電完了時に制御部１２によってハイレベルにセットされ、電池パック１０２を充電式電動器具セットの電気器具本体（後述する電動工具１０３等）に挿入した時に、該電気器具本体の制御部によってローレベルにリセットされる。また、放電量は、充電式電動器具セットの電気器具本体が電池パック１０２を使用した時に、該電気器具本体の制御部によって放電時間（使用時間）が書き込まれる。なお、メモリ２３の放電履歴は接続端子Ｔ２４，Ｔ１４を介して制御部１２によって読み出すことができる。
【００３８】
一方、充電器１０１は、電圧検知部１３と、電流検出部１４と、電源部１１（定電流回路１５および定電圧回路は図示せず）と、制御部１２と、残容量検出部１７と、を備えた構成である。なお、電源部１１、電圧検知部１３、電流検出部１４および制御部１２の具現方法および機能は実施例１と同様であり、説明を省略する。
【００３９】
なお、制御部１２における実施例２に固有の特徴的機能は、定電流充電開始前にメモリ２３の放電履歴を参照して、放電履歴が無いときには該充電を行わない点、並びに、メモリ２３の放電履歴に基づき二次電池２１（電池セルＥ１〜Ｅｎ）の放電量を求め、該放電量に基づき定電流充電における充電電流値を設定する点である。
【００４０】
次に、図５の充電装置を備えた充電式電動器具セットについて説明する。本実施例の充電式電動器具セットは、二次電池２１（電池セルＥ１〜Ｅｎ）を備えた電池パック１０２と、電池パック１０２に対して充電動作を行う充電器１０１とを有する充電装置と、電池パック１０２から供給される電力を電力源として所定の動作を行う電動工具（電気器具本体）１０３と、を備えたものである。
【００４１】
図６は、電池パック１０２を電動工具１０３に装着したときの充電式電動器具セットの構成図である。電池パック１０２の構成については、図５と同等である。
【００４２】
また、電動工具１０３は、モータ３１と、制御部３２と、使用者により操作されるスイッチＳＷ１と、制御部３２によりオン／オフ制御されるトランジスタＴｒ１と、電池パック１０２の接続端子Ｔ２１，Ｔ２３，Ｔ２４に対応する接続端子Ｔ３１，Ｔ３３，Ｔ３４とを備えて構成される。
【００４３】
次に、以上のように構成された電池パック１０２および充電器１０１が結合されたときに、制御部１２の制御の下に行われる充電動作について、図７、図８、図９および図１０を参照して詳細に説明する。ここで、図７は実施例２の充電動作を説明するフローチャートであり、図８は実施例２において充電開始直後に電池電圧が所定電圧Ｖ１を超えていない場合の充電動作を説明する説明図であり、図８（ａ）は動作状態の時間的推移を、図３（８）は二次電池２１の電池電圧の時間的推移を、図８（ｃ）は充電電流の時間的推移をそれぞれ示す。また、図９は実施例２において充電完了後に放電されていない電池パックを充電する場合の充電動作を説明する説明図であり、図９（ａ）は動作状態の時間的推移を、図９（ｂ）は二次電池２１の電池電圧の時間的推移を、図９（ｃ）は充電電流の時間的推移を、図９（ｄ）は充電完了フラグの時間的推移をそれぞれ示す。さらに、図１０は実施例２において充電完了後の放電履歴を持つ電池パックを充電する場合の充電動作を説明する説明図であり、図１０（ａ）は動作状態の時間的推移を、図１０（ｂ）は二次電池２１の電池電圧の時間的推移を、図１０（ｃ）は充電電流の時間的推移を、図１０（ｄ）は充電完了フラグの時間的推移をそれぞれ示す。
【００４４】
図７において、まず、電源投入用プラグを介して商用電源３から充電器１０１に通電され（ステップＳ２０１）、電池パック１０２が挿入されて電池パック１０２および充電器１０１が結合されると（ステップＳ２０２）、充電器１０１は電池パック１０２への充電を開始する（ステップＳ２０３）。
【００４５】
定電流充電に先立って、まず電池パック１０２のメモリ２３から放電履歴として充電完了フラグの値を充電完了信号により読み出し、前回の電池パック１０２への充電完了後に充電式電動器具セットの電気器具の使用による放電が有ったか否かを判断する（ステップＳ２０４）。放電が無い場合には、電池パック１０２が満充電状態であるとして、図９に示すように、すぐに充電カットして充電動作を完了する（ステップＳ２１１）。
【００４６】
図９の例では、前回の電池パック１０２への充電完了時（時刻Ｔ２１）に、充電器１０１の制御部１２により電池パック１０２のメモリ２３内の充電完了フラグがセットされ、この時、充電完了信号はハイレベルとなる。その後、時刻Ｔ２３に、電池パック１０２を充電器１０１に挿入して充電を開始しようとするが、時刻Ｔ２１から時刻Ｔ２３の期間に電気器具の使用による放電は無く、充電完了信号がハイレベルのままであるので、再充電しようとしても充電カットされることになる。
【００４７】
また、ステップＳ２０４において放電が有った場合には、ステップＳ２０５に進む。図１０の例では、前回の電池パック１０２への充電完了時（時刻Ｔ３１）に、充電器１０１の制御部１２により電池パック１０２のメモリ２３内の充電完了フラグがセットされ、この時、充電完了信号はハイレベルとなる。その後、時刻Ｔ３２で例えば電動工具１０３による電池パック１０２の使用が有り、この時、電動工具１０３の制御部３２により電池パック１０２のメモリ２３内の充電完了フラグがリセットされ、充電完了信号はローレベルとなる。さらにその後、時刻Ｔ３３に、電池パック１０２を充電器１０１に挿入して充電を開始しようとする際には、充電完了信号がローレベルにリセットされているので、再充電できることになる。
【００４８】
また、時刻Ｔ３２から時刻Ｔ３３までの電動工具１０３による電池パック１０２の使用期間に、電動工具１０３の制御部３２によって電池パック１０２のメモリ２３内に放電時間（使用時間）が書き込まれており、時刻Ｔ３３の再充電開始時に、充電器１０１の制御部１２はこれを読み出し、二次電池２１の放電量を求め（ステップＳ２０５）、該放電量に基づき定電流充電における充電電流値を設定する（ステップＳ２０６）。
【００４９】
例えば、図８では、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１１の期間に、ステップＳ２０４からステップＳ２０６までの処理が行われるが、図８（ａ）に示すように、二次電池２１（電池パック２）の電圧が所定電圧Ｖ１を超えてはいないが、相対的に高い電圧のときには、二次電池２１（電池パック１０２）の放電量も相対的に小さいことから、定電流充電における充電電流値として、通常の充電電流Ｉ１よりも小さい充電電流Ｉ３が設定されることになる。
【００５０】
次に、設定された充電電流Ｉ３による定電流充電（ステップＳ２０７）を開始して、二次電池２１の電圧が電圧値Ｖ１まで上昇するまで（図８において時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２の期間）この定電流充電を行う（ステップＳ２０８）。
【００５１】
二次電池２１の電圧が電圧値Ｖ１に達すると、定電流充電（ステップＳ２０７）を完了し、次に、電圧値Ｖ１による定電圧充電を開始して、図８（ｃ）に示すように充電電流Ｉ３から予め定める減分ΔＩ３ずつ段階的に電流を下げて行く（ステップＳ２０９）。より具体的には、二次電池２１の電圧が電圧値Ｖ１以上になったとき、電池パック１０２の電圧判定回路２２から過充電信号が接続端子Ｔ２３，Ｔ１３を介して制御部１２へ出力され、制御部１２では目標電流値をΔＩ３下げるように充電電流を制御する。そして、定電圧充電（ステップＳ２０９）は、充電電流が閾値電流Ｉｅｎｄまで低下したとき（ステップＳ２１０）に充電完了となる（ステップＳ２１１）。
【００５２】
以上説明したように、本実施例の充電装置では、複数の電池セルＥ１〜Ｅｎ（二次電池２１）を備えた電池パック１０２と、電池パック１０２に対して充電動作を行う充電器１０１とを有し、定電流充電から定電圧充電への切り換え方式により充電動作を行う充電装置であって、電池パック１０２は、複数の電池セルＥ１〜Ｅｎへの充電が完了した後の該複数の電池セルＥ１〜Ｅｎの放電履歴を記憶するメモリ（記憶手段）２３を有し、充電器１０１は、複数の電池セルＥ１〜Ｅｎへ電力を供給する電源部１１と、複数の電池セルＥ１〜Ｅｎの電圧を検出する電圧測定部１３（２２）と、複数の電池セルＥ１〜Ｅｎへ供給される充電電流を検出する電流検出部１４と、電源部１１を制御して定電流充電から定電圧充電への切り換え方式により充電動作を行う制御部１２と、を有し、制御部１２は、定電流充電開始前にメモリ２３の放電履歴を参照して、放電履歴が無いときには該充電を行わない。
【００５３】
このように、放電履歴が無いときには再充電を行わないので、満充電の二次電池を充電しようとしても充電カットされることとなり、過充電を防止することができ、結果として電池の劣化や短命化を防止・抑制することができる。
【００５４】
また、本実施例の充電装置では、制御部１２は、メモリ２３の放電履歴に基づき複数の電池セルＥ１〜Ｅｎの放電量を求め、該複数の電池セルの放電量に基づき定電流充電における充電電流値を設定する。
【００５５】
このように、二次電池２１の放電量に基づき定電流充電における充電電流値が設定されるので、放電量の少ない満充電状態に近い二次電池を充電する際に通常の充電電流よりも低い電流値から定電圧充電を開始することができ、過充電を防止・抑制することができ、結果として電池の劣化や短命化を防止・抑制することができる。
【００５６】
なお、以上説明した実施例２では、メモリ２３に放電履歴として記憶される放電時の放電量を書き込む構成として、充電式電動器具セットの電気器具本体（制御部３２）により放電時間（使用時間）を書き込む構成としたが、電池パック１０２に、放電量算出回路を備える構成としても良い。この場合、放電量算出回路は、二次電池２１の放電電流を検出し、その積算値により電池パック２の放電量を算出する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１に係る充電装置の構成図である。
【図２】実施例１の充電動作を説明するフローチャートである。
【図３】実施例１において充電開始直後に電池電圧が所定電圧Ｖ１を超えていない場合の充電動作を説明する説明図であり、図３（ａ）は動作状態の時間的推移を、図３（ｂ）は二次電池２１の電池電圧の時間的推移を、図３（ｃ）は充電電流の時間的推移をそれぞれ示す。
【図４】実施例１において充電開始直後に電池電圧が所定電圧Ｖ１を超えている場合の充電動作を説明する説明図であり、図４（ａ）は動作状態の時間的推移を、図４（ｂ）は二次電池２１の電池電圧の時間的推移を、図４（ｃ）は充電電流の時間的推移をそれぞれ示す。
【図５】本発明の実施例２に係る充電装置の構成図である。
【図６】電池パック１０２を電動工具１０３に装着したときの充電式電動器具セットの構成図である。
【図７】実施例２の充電動作を説明するフローチャートである。
【図８】実施例２において充電開始直後に電池電圧が所定電圧Ｖ１を超えていない場合の充電動作を説明する説明図であり、図８（ａ）は動作状態の時間的推移を、図３（８）は二次電池２１の電池電圧の時間的推移を、図８（ｃ）は充電電流の時間的推移をそれぞれ示す。
【図９】実施例２において充電完了後に放電されていない電池パックを充電する場合の充電動作を説明する説明図であり、図９（ａ）は動作状態の時間的推移を、図９（ｂ）は二次電池２１の電池電圧の時間的推移を、図９（ｃ）は充電電流の時間的推移を、図９（ｄ）は充電完了フラグの時間的推移をそれぞれ示す。
【図１０】実施例２において充電完了後の放電履歴を持つ電池パックを充電する場合の充電動作を説明する説明図であり、図１０（ａ）は動作状態の時間的推移を、図１０（ｂ）は二次電池２１の電池電圧の時間的推移を、図１０（ｃ）は充電電流の時間的推移を、図１０（ｄ）は充電完了フラグの時間的推移をそれぞれ示す。
【図１１】従来の充電動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，１０１  充電器
２，１０２  電池パック
３  商用電源
１１  電源部
１２  制御部
１３  電圧測定部
１４  電流検出部
１５  定電流回路
１６  定電圧回路
１７  残容量検出部
２１  二次電池
２２  電圧判定回路
２３  メモリ（記憶手段）
３２  制御部
１０３  電動工具（電気器具本体）
Ｅ１〜Ｅｎ  電池セル
Ｔ１１〜Ｔ１４，Ｔ２１〜Ｔ２４，Ｔ３１〜Ｔ３４  接続端子
ＳＷ１  スイッチ
Ｔｒ１  トランジスタ
【図１】
2009033795.tif 000003
【図２】
2009033795.tif 000004
【図３】
2009033795.tif 000005
【図４】
2009033795.tif 000006
【図５】
2009033795.tif 000007
【図６】
2009033795.tif 000008
【図７】
2009033795.tif 000009
【図８】
2009033795.tif 000010
【図９】
2009033795.tif 000011
【図１０】
2009033795.tif 000012
【図１１】
2009033795.tif 000013