(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーの残存容量を求める残存容量演算手段と、バッテリーの温度を検出する温度検出手段と、前記残存容量演算手段が求めたバッテリーの残存容量と前記温度検出手段が検出したバッテリー温度とに基づいて充電電流を設定する充電器制御手段と、バッテリーが満充電状態まで充電されたときに充電器による充電を停止させる充電停止手段とをバッテリーケース内に設け、前記充電器制御手段を、充電開始時のバッテリー温度が予め定めた温度より高いときにバッテリー温度が高いほどかつ前記残存容量が少ないほど充電電流を小さく設定するとともに、この充電電流を充電指示信号として充電器に信号伝送手段を介して送出する構成とし、充電器に、前記充電指示信号に応じて出力を制御する出力制御手段を設けたことを特徴とするバッテリーの充電制御装置。
【請求項２】
バッテリーケース内に設けられてバッテリーの残存容量を求める残存容量演算手段と、
バッテリーケース内に設けられ、バッテリーが満充電状態まで充電されたときに充電器による充電を停止させる充電停止手段と、
前記残存容量演算手段と充電停止手段とを充電器に接続する信号伝送手段と、
充電器に設けられ、充電開始後の経過時間を計時するタイマーと、
充電器に設けられ、前記残存容量演算手段が求めたバッテリーの残存容量と充電電流とによって設定した最長充電時間を充電開始後の経過時間が越えたときに充電を停止する自己停止手段とを備えたことを特徴とするバッテリーの充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばニッケル・水素バッテリーなどの充電時に温度が上昇するバッテリーを充電するために用いるバッテリーの充電制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、充電時に温度が上昇するバッテリー（例えばニッケル・水素バッテリー）を充電する充電器としては、充電開始時のバッテリー温度を検出し、このバッテリー温度が予め定めた温度範囲に入っているときのみに充電を実施するものが一般的である。すなわち、この種のバッテリーでは、バッテリーの寿命、性能を向上させる目的でバッテリー温度が前記温度範囲の上限を上回っているときや、下限を下回っているときには充電を実施しないようにしている。
【０００３】
また、この種の充電器による充電は、一定の電流をバッテリーに流すことによって実施し、バッテリー温度が予め定めた充電停止温度に達したとき、および充電停止温度に達しなくても満充電状態になるまで充電されて充電終期特有の現象が生じたときに終了するようにしている。前記特有の現象は、ニッケル・水素バッテリーにおいては充電終期にバッテリー電圧が低下する現象や、バッテリー温度の上昇率が著しく高くなる現象などである。充電電流は、残存容量が略零でしかもバッテリー温度が室温程度の相対的に低いバッテリーを速く満充電状態にすることができるような値に設定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上述したように構成した従来の充電器は、充電時の環境温度が高く、かつ充電開始時のバッテリー温度が充電開始上限温度に近いような高温であると、満充電状態に達する以前に充電が終了してしまい、充分に充電することができないという問題があった。例えば、残存容量が略零になるまで放電させたバッテリーを充電する場合であって、気温が高い環境でかつバッテリー温度が充電可能な温度範囲の上限に近いような場合には、満充電にすることができない。これは、ニッケル・水素バッテリーは充電時に発熱して温度が上昇し、満充電に達する前でもバッテリー温度が前記充電停止温度に到達してしまうからである。
【０００５】
このような不具合を解消するためには、以下の三つの手法を採ることが考えられる。
（１）充電器の出力（充電電流）を小さくしてバッテリーの発熱量を少なくする。
（２）充電開始温度範囲の上限温度を低温側へ移行させる。すなわち、バッテリー温度が充電停止温度より充分に低くなければ充電できないようにする。
（３）充電停止温度を高くする。
しかし、充電器の出力を小さくすると充電時間が長くなってしまう。また、充電開始温度範囲の上限温度を低くすると、バッテリーが充電可能な温度に冷却されるまで待機しなければならない。この結果、待機時間を含めた実充電時間が長くなってしまう。さらに、充電停止温度を高くすると、バッテリーが高温な状態で過充電になり易く、その状態ではニッケル・水素バッテリーの負極を構成する水素吸蔵合金の酸化劣化やセパレータ劣化を引き起こし、バッテリー性能が低下するとともに寿命が短くなる。
【０００６】
また、従来の充電器は、充電電流や停止制御方法が一定であるため、種類や容量の異なる他のバッテリーを最適にしかも過充電にならないように充電することは難しい。このため、バッテリーの種類や容量に応じて充電器を用意しなければならない。なお、この不具合を解消して一つの充電器で多種類のバッテリーを充電できるようにするためには、どのような種類・容量のバッテリーでも過充電になる前に充電器が停止しなければならない。
【０００７】
本発明は上述したような問題点を解消するためになされたもので、バッテリー温度が相対的に高い場合において充電容量の確保と実充電時間の短縮とをバッテリーの性能が低下したり寿命が短縮することがないようにしながら両立させることを第１の目的とする。また、一つの充電器で種類や容量が異なるバッテリーを充電できるようにすることを第２の目的とする。さらに、どのような種類・容量のバッテリーでも過充電になる前に充電器が停止するようにすることを第３の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明に係るバッテリーの充電制御装置は、バッテリーの残存容量を求める残存容量演算手段と、バッテリーの温度を検出する温度検出手段と、バッテリーの残存容量とバッテリー温度とに基づいて充電電流を設定する充電器制御手段と、満充電状態まで充電されたときに充電を停止させる充電停止手段とをバッテリーケース内に設け、前記充電器制御手段を、充電開始時のバッテリー温度が予め定めた温度より高いときにバッテリー温度が高いほどかつ残存容量が少ないほど充電電流を小さくするとともに、この充電電流を充電指示信号として充電器に信号伝送手段を介して送出する構成とし、充電器に、前記充電指示信号に応じて出力を制御する出力制御手段を設けたものである。
【０００９】
充電器出力を低下させることによって、充電時にバッテリー温度が上昇するのを抑えることができるから、本発明によれば、充電開始時のバッテリー温度が予め定めた温度より高い場合には、バッテリー温度が高くなればなるほど充電電流が小さくなって充電中にバッテリー温度が上昇し難くなる。このため、充電可能な温度範囲の上限を低く設定しなくてよいため、実充電時間を短縮することができる。また、残存容量が相対的に少ない場合にはバッテリー温度が同じで残存容量が多い場合に較べて充電電流が小さくなるから、発熱を抑えながら充分に充電を行うことができる。残存容量が相対的に多い場合には充電電流が相対的に大きくなっても充電電気量は少ないので、バッテリー温度が充電停止温度に達する前に満充電状態にすることができる。
【００１０】
また、バッテリーケース側でこのバッテリーケース内のバッテリーの種類・容量などに応じた充電電流を設定することができるから、一つの充電器で多種類のバッテリーをそれぞれのバッテリーに最適な条件で充電することができる。
【００１１】
他の発明に係るバッテリーの充電制御装置は、バッテリーケース内に設けられてバッテリーの残存容量を求める残存容量演算手段と、バッテリーケース内に設けられ、バッテリーが満充電状態まで充電されたときに充電器による充電を停止させる充電停止手段と、前記残存容量演算手段と充電停止手段とを充電器に接続する信号伝送手段と、充電器に設けられ、充電開始後の経過時間を計時するタイマーと、充電器に設けられ、前記残存容量演算手段が求めたバッテリーの残存容量と充電電流とによって設定した最長充電時間を充電開始後の経過時間が越えたときに充電を停止する自己停止手段とを備えたものである。
【００１２】
本発明によれば、バッテリーケース側と充電器側のそれぞれに充電を止める機能をもたせることができるから、過充電になるのを確実に阻止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、本発明に係るバッテリーの充電制御装置の一実施の形態を図１ないし図５によって詳細に説明する。
図１は本発明に係るバッテリーの充電制御装置の構成を示すブロック図、図２はバッテリーケース内の構成を示すブロック図、図３は充電器の出力を設定するマップになるグラフ、図４はバッテリーケース内のＣＰＵの動作を説明するためのフローチャート、図５は充電器の動作を説明するためのフローチャートである。
【００１４】
これらの図において、符号１はこの実施の形態による充電制御装置を示す。この充電制御装置１は、電動自転車や電動車椅子などの電動車両のバッテリーを充電するためのもので、バッテリーケース２内に収容し、ＣＰＵ３が充電器４を制御する構成を採っている。バッテリーケース２は、バッテリー５を収納しており、電動車両（図示せず）のバッテリー取付部および充電器４のバッテリー接続部（図示せず）に対して着脱できるように形成している。
【００１５】
前記バッテリー５は、ニッケル・水素バッテリーのセルを直列に複数接続することによって構成し、正極および負極に端子６，７を接続している。これらの端子６，７は充電時に充電器４に接続し、放電時に電動車両側のモータ制御部８に接続する。これらの端子６，７は、バッテリーケース２を充電器４あるいは電動車両に装着することによって接点どうしが接触して導通する構造のものを使用している。前記モータ制御部８に接続した表示装置９は、走行時にバッテリー５の残存容量を表示するためのもので、電動車両の車体に運転者が見易い位置に配置している。
【００１６】
また、前記バッテリーケース２には、バッテリー５の温度を検出するためのサーミスタ１０と、充放電時にバッテリー５に流れる電流を検出するための電流検出手段１１と、バッテリー５の端子間電圧を検出するための電圧検出手段１２と、バッテリー５の残存容量を表示するためのスイッチ付き表示装置１３とを設けている。
【００１７】
前記ＣＰＵ３は、図２に示すように、通信インターフェイス１４および信号端子１５，１６を介して充電器４あるいは電動車両のモータ制御部８に接続するようにしている。ＣＰＵ３と充電器４との間の信号伝送系が本発明に係る信号伝送手段を構成している。前記端子１５，１６も前記端子６，７と同様に接触式のものを使用している。
【００１８】
ＣＰＵ３は、図２に示すように、バッテリー５の残存容量を求めるための残存容量演算手段２１と、バッテリー５の温度を検出するための温度検出手段２２と、充電器４の出力を設定するための充電器制御手段２３と、充電を停止させるための充電停止手段２４と、バッテリー５のリフレッシュを実施するための放電制御手段２５と、充電器４の接続の有無を判定するための接続判定手段２６と、最長充電時間を求めるための充電時間演算手段２７などから構成している。なお、このＣＰＵ３は、バッテリー５に電源回路２８を介して接続し、バッテリー５から給電されるようにしている。
【００１９】
前記残存容量演算手段２１は、前記電流検出手段１１が検出した電流の積算値、すなわち充電時、放電時に流れた電流の加算・減算からバッテリー５の残存容量を求める構成を採っている。なお、求めた残存容量は、図示してないメモリに記憶させている。前記温度検出手段２２は、前記サーミスタ１０の出力に基づいてバッテリー５の温度を検出する構成を採っている。
【００２０】
充電器制御手段２３は、前記残存容量演算手段２１が求めたバッテリー５の残存容量と、前記温度検出手段２２が求めた充電開始時のバッテリー温度とに基づいて充電電流を設定し、この充電電流を充電指示信号として前記充電器４に前記通信インターフェイス１４を介して送出する構成を採っている。この実施の形態では、充電電流を図３に示すマップによって設定している。
【００２１】
マップは、充電電流をバッテリー５の残存容量と充電開始時のバッテリー温度とに割付けて形成している。残存容量は、この実施の形態ではＤＯＤ（放電深度）で表している。図３においてＤＯＤ大は残存容量が０％であることを表し、ＤＯＤ小は残存容量が１００％であることを表し、ＤＯＤ中はＤＯＤ大とＤＥＤ小の中間の容量であることを表している。
【００２２】
図３に示すマップは、、充電開始時のバッテリー温度が図３中にＴ１で示す電流制御開始温度より低いときには、バッテリー温度にかかわりなく充電電流が最大になり、電流制御開始温度Ｔ１より高いときには、バッテリー温度およびＤＯＤの値に応じて充電電流が無段階で小さくなるように形成している。例えば、充電開始時のバッテリー温度が図３中のＴ２である場合には、０％（ＤＯＤ大）から約５０％（ＤＯＤ中）の範囲にあるＤＯＤ値に応じて充電電流が小さくなる。また、充電開始時のバッテリー温度が図３中のＴ３より高くなると、バッテリー温度が高くなればなるほど、しかもＤＯＤ値が小さくなればなるほど充電電流は小さくなる。
【００２３】
充電停止手段２４は、この実施の形態では定電流充電時に充電終期に起こる特有の現象を検出したときに通信インターフェイス１４を介して充電器４に充電停止信号を送出する構成を採っている。充電終期に起こる特有の現象とは、充電終期にバッテリー電圧が低下する現象と、バッテリー温度の上昇率が著しく高くなる現象である。電圧低下は電圧検出手段１２に接続した電圧低下量演算手段２９が検出し、温度上昇率は温度上昇率演算手段３０が求めるようにしている。
【００２４】
接続判定手段２６は、充電器４に接続判定用の信号を送出し、バッテリーケース２が充電器４に接続されているか否かを判定する構成を採っている。充電器４から接続確認を示す信号が返信されたときに充電器４に接続していると判定する。また、この接続判定手段２６は、前記接続確認を実施することにより、ＣＰＵ３と充電器４との間の信号伝送手段の異常の有無も判定することができるようにしている。
【００２５】
充電時間演算手段２７は、前記残存容量演算手段２１が求めた残存容量と、充電器制御手段２３が設定した充電電流とに基づいて充電可能な最長充電時間（以下、これをトータルタイマー値という）を求め、このトータルタイマー値を充電制御信号として前記充電指示信号とともに充電器４に送出する構成を採っている。この実施の形態では充電時間演算手段２７と充電器４とで各々充電時間を計時するようにしている。すなわち、充電時間演算手段２７は、充電開始後の経過時間がトータルタイマー値を越えたときに充電停止信号を充電器４に送出する構成を採り、充電器４は、充電開始からの経過時間がこのトータルタイマー値を越えたときにバッテリーケース２から充電停止信号が送出されなくても自己停止するようにしている。詳述すると、トータルタイマー値が充電制御信号として前記充電指示信号とともに充電器４に送出されることにより、充電器４においても充電開始からの経過時間を計時し、トータルタイマー値を越えたときにバッテリーケース２から充電停止信号が送出されていなくても充電器４は自己停止する。前記経過時間はタイマー３１および後述する充電器４側のタイマー４０が計時する。また、トータルタイマー値は下記の（１）式によって求める。
｛（バッテリー容量−残存容量）／充電電流｝×定数・・・（１）
ここで、バッテリー容量は、ＥＥＰＲＯＭ３２に記録した値を用いる。
【００２６】
放電制御手段２５は、バッテリーケース２が充電器４に装着されている状態でスイッチ付き表示装置１３のスイッチをオン操作することによって充電器４にリフレッシュ開始信号を送出する構成を採っている。リフレッシュは、充電器４でバッテリー５を放電させることによって実施する。また、この放電制御手段２５は、リフレッシュ時にバッテリー５の端子間電圧が予め定めたリフレッシュ終了値に達したときにリフレッシュ停止信号を充電器４に送出する。
【００２７】
充電器４は、図１に示すように、コンセントプラグ３３から給電される交流電源をＡＣ／ＤＣコンバータ３４で直流に変換し、充電電流として充電用端子６に供給する構成を採っている。また、この充電器４は、前記ＣＰＵ３が設定した充電電流を流すために受信手段３５と、比較・演算手段３６と、出力制御手段３７などを有し、さらに、バッテリー５のリフレッシュを実施するために放電器３８と、この放電器３８を制御するための放電制御手段３９とを有している。
【００２８】
受信手段３５は、信号端子１５を介してＣＰＵ３からの信号を受信したりＣＰＵ３へ信号を発信するために設けてあり、充電指示信号や充電停止信号を受信してこれらの信号を比較・演算信号３６に送出する構成を採っている。また、充電開始後の経過時間（充電時間）をタイマー４０で計時し、ＣＰＵ３から送出されたトータルタイマー値を充電時間が越えたときに比較・演算手段３６に充電停止信号を送出するようにしている。本発明に係る自己停止手段は、この実施の形態では受信手段３５によって構成している。
さらに、この受信手段３５は、ＣＰＵ３が送出した接続判定用の信号を受信したときに、接続確認を示す信号をＣＰＵ３に送出する返信手段４１を有している。
【００２９】
さらにまた、この受信手段３５は、ＣＰＵ３が送出したリフレッシュ開始信号やリフレッシュ停止信号を受信したときには、この信号を放電制御手段３９に送出するようにしている。バッテリー５のリフレッシュは、放電制御手段３９が放電器３８に放電開始信号を送出することによって開始し、放電停止信号を送出することによって終了する。なお、リフレッシュ時には、受信手段３５が比較・演算手段３６に充電停止信号を送出するようにしている。
図１において受信手段３５に接続した符号４２で示すものは、充電時あるいはリフレッシュ時にＬＥＤ４３を点灯させるためのＬＥＤドライバである。
【００３０】
比較・演算手段３６は、前記受信手段３５が送出した充電指示信号から目標とする充電電流を求め、ＡＣ／ＤＣコンバータ３４の下流側に設けた電流検出手段４４と電圧検出手段４５の出力に基づいて充電電流が目標充電電流と一致するように出力制御手段３７にフィードバック制御を実施するように構成している。なお、前記出力制御手段３７は、比較・演算手段３６が送出した制御信号によってＡＣ／ＤＣコンバータ３４の出力を制御する。
【００３１】
次に、上述したように構成した充電制御装置１の動作を図４および図５に示すフローチャートによって説明する。
バッテリーケース２内のＣＰＵ３は、図４のステップＳ１で示すように充電器４が接続しているか否かを判定する。この判定は、接続判定手段２６が接続判定用の信号を充電器４に送出し、充電器４が接続確認用の信号を返送するか否かを検出することによって実施する。
バッテリーケース２を充電器４に装着することによって充電器４から接続確認用の信号が返送されるため、ステップＳ１での接続判定がなされ、ステップＳ２に進む。
【００３２】
ステップＳ２においてＣＰＵ３はバッテリー５の残存容量をメモリから読出し、次いで、ステップＳ３でバッテリー温度が充電開始下限温度と充電開始上限温度との間の温度範囲に入っているか否かを判定する。範囲外のときにはステップＳ４で充電を待機する。範囲内である時には、ステップＳ５でＣＰＵ３が充電電流を設定する。
【００３３】
充電電流は、残存容量とバッテリー温度に基づいて図３のマップから読出す。すなわち、充電開始時のバッテリー温度が予め定めた電流制御開始温度（Ｔ１）より高いときにバッテリー温度が高いほどかつ残存容量が少ないほど小さくなる。
【００３４】
次に、ＣＰＵ３はステップＳ６でトータルタイマー値を求め、ステップＳ７で通信機能が正常か否かを確認してからステップＳ８で前記充電電流やトータルタイマー値を充電器４に送出する。これらの信号を充電器４が受信することによって、ステップＳ９に示すように充電器４が充電を開始する。
【００３５】
充電開始後は、ステップＳ１０で示すようにＣＰＵ３は充電時間が前記トータルタイマー値に達したか否かを判定し、ＮＯと判定されたとき、すなわち充電時間がトータルタイマー値に達していないときには、ステップＳ１１で充電終了か否かを判定する。充電が終了していない場合にはステップＳ１０に戻る。また、充電時間がトータルタイマー値に達した場合や充電終了と判定した場合には、ＣＰＵ３はステップＳ１２で充電停止信号を充電器４に送出する。
【００３６】
一方、充電器４は、バッテリーケース２が装着されることによって図５に示すステップＰ１においてバッテリー５の接続を判定し、ステップＰ２でバッテリー電圧が著しく低下しているか否かを判定する。この実施の形態ではバッテリー電圧が１６Ｖ以下の場合にはステップＰ３に進み、１６Ｖより高い場合にはステップＰ４に進む。ステップＰ３では、タイマー４０を予備充電タイマーとして使用して計時を開始し、予備充電を実施する。この予備充電は、ステップＰ５でバッテリー電圧が１６Ｖ以上になるまで実施する。予備充電時間が予め定めた予備充電タイマー値を越えた場合にはバッテリー異常と判断し、ステップＰ６からステップＰ７へ進み、ＬＥＤ４３を異常状態が判別できるように点灯させる。
【００３７】
予備充電が終了した後、ステップＰ４でＣＰＵ３との信号の授受により通信機能の確認が実行され、次いで、ステップＰ８で充電電流やトータルタイマー値を受信する。充電電流を受信手段３５が比較・演算手段３６に送出することによって、ステップＰ９で示すように充電を開始する。充電開始後は、充電器４はステップＰ１０に示すように充電停止信号を受信したか否かを判定し、受信していないときにはステップＰ１１で充電時間がトータルタイマー値を越えたか否かを判定する。充電時間がトータルタイマー値を越えていない場合にはステップＰ１０へ戻る。充電時間がトータルタイマー値を越えたり、充電停止信号を受信したときに、充電器４はステップＰ１２へ進んで充電を止める。
【００３８】
したがって、上述した充電制御装置１は、充電開始時のバッテリー温度が予め定めた電流制御開始温度（Ｔ１）より高いときにバッテリー温度が高いほどかつ残存容量が少ないほど充電電流を小さくし、充電時にバッテリー温度が上昇するのを抑えることができる。
【００３９】
このため、充電開始温度範囲の上限温度を低く設定しなくてよいため、充電待機時間が短くなり、実充電時間を短縮することができる。また、残存容量が相対的に少ない場合にはバッテリー温度が同じで残存容量が多い場合に較べて充電電流が小さくなるから、発熱を抑えながら充分に充電を行うことができる。残存容量が相対的に多い場合には充電電流が相対的に大きくなっても充電電気量は少ないので、バッテリー温度が充電停止温度に達する前に満充電状態にすることができる。
【００４０】
また、この充電制御装置１は、バッテリーケース２内のＣＰＵ３と充電器４のそれぞれで充電時間がトータルタイマー値を越えたときに充電を停止するようにしているので、充電器４は自己停止して過充電になるのを確実に阻止することができる。すなわち、充電器４に自己停止機能をもたせることができるので、充電の制御をバッテリーケース側で行う構成でも信頼性が高い。
【００４１】
さらに、この充電制御装置１は、バッテリーケース２内に収容し、信号伝送手段を介して充電指示信号を充電器４に送出する構成とし、充電器４に、前記充電指示信号に応じて出力を制御する出力制御手段３７を設けたため、バッテリーケース２側でこのバッテリーケース２内のバッテリー５の種類・容量などに応じた充電電流を設定することができる。この結果、一つの充電器４で多種類のバッテリーをそれぞれのバッテリーに最適な条件で充電することができる。
【００４２】
第２の実施の形態
ＣＰＵ３が充電器出力を設定するためには、図６および図７に示すように実施することができる。
図６および図７は、それぞれ充電器の出力を設定するマップになるグラフである。これらのマップを前記図３のマップに代えても第１の実施の形態を採るときと同等の効果を奏する。
【００４３】
図６に示すマップは、縦軸にＤＯＤ（放電深度）をとり、充電器の出力（充電電流）を大・中・小の３段階に分けて示している。なお、ＤＯＤ（放電深度）は、値が大きいほど残存容量が少ないことを示す。図６のマップを採用すると、充電開始時のバッテリー温度が充電開始温度ＴＡより低いときには残存容量にかかわりなく最大出力で充電し、前記温度ＴＡよりバッテリー温度が高いときにはバッテリー温度が高いほどかつ残存容量が少ないほど（ＤＯＤが大きいほど）充電器出力が小さくなる。
【００４４】
図７に示すマップは、充電器４をＯＮ状態とＯＦＦ状態とが繰返し起こるように作動させて充電器出力を変える場合に採用する。このマップでは、ＯＮ状態の時間をパルスＡ〜パルスＣとして３段階に変えるようにしている。ＯＮ状態の時間は、パルスＡ＞パルスＢ＞パルスＣという関係になっている。このマップを採用しても図３および図６のマップを使用する場合と同等の効果を奏する。
【００４５】
第３の実施の形態
充電器４に自己停止機能をもたせるためには、図８ないし図１１に示すように構成することができる。
図８〜図１１は他の実施の形態を示す図で、図８は充電器内の構成を示すブロック図、図９はバッテリーケース内の構成を示すブロック図、図１０はバッテリーケース内のＣＰＵの動作を説明するためのフローチャート、図１１は充電器の動作を説明するためのフローチャートである。これらの図において前記図１および図２で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００４６】
この実施の形態を採るときのＣＰＵ３は、充電電流を設定する手段を備えていない点と、充電器４にバッテリー残量データを送出する構成を採っている点が異なる他は、前記実施の形態を採るときと同じ構成を採っている。
【００４７】
充電電流は、この実施の形態においては充電器４に設けたメモリ５１に記憶させた値を用いるようにしている。また、充電器４には、ＣＰＵ３から送出されたバッテリー残量データと、メモリ５１から読出した充電電流とに基づいてトータルタイマー値を求める充電器側充電時間演算手段５２を設けている。この実施の形態では、前記充電器側充電時間演算手段５２が求めたトータルタイマー値を充電開始後の経過時間が越えたときに充電を停止するようにしている。この制御は、充電器４の受信手段３５が実行する。
【００４８】
この形態を採るときのＣＰＵ３および充電器４の動作を図１０および図１１に示すフローチャートによって説明する。なお、これらの図のフローチャートにおいては、図４および図５のフローチャートで説明した動作と同等または同じ動作を実行するときには、同一の符号を付し詳細な説明は省略する。先ず、図１０によってバッテリーケース２のＣＰＵ３の動作について説明する。
【００４９】
先ず、図１０のステップＳ１〜Ｓ４に示すように、ＣＰＵ３は充電器４が接続しているか否かを判定してからバッテリー５の残存容量データを読込み、バッテリー温度が充電開始下限温度と充電開始上限温度との間の温度範囲に入っているか否かの判定を行う。そして、バッテリー温度が前記温度範囲に入っている場合には、通信機能の確認（ステップＳ７）を実施してからステップ１０１で示すようにバッテリー５の残存容量データを充電器４に送出する。
【００５０】
その後、ＣＰＵ３は残存容量データと充電電流（一定値）とからトータルタイマー値を求め（ステップＳ６）、ステップ１０２に示すようにタイマー３１による計時を開始する。そして、充電器４による充電が開始され（ステップＳ９）、ステップＳ１０およびステップＳ１１に示すように、充電時間がトータルタイマー値を越えたり充電終了を判定したときにステップＳ１２で充電器４に充電停止信号を送出して充電が終了する。
【００５１】
一方、充電器４は、図１１のステップＰ１〜ステップＰ７に示す予備充電や通信機能の判定を実施した後、ＣＰＵ３から送出されたバッテリー５の残存容量データをステップＰ１０１で受信する。そして、充電器４は、ステップＰ１０２で前記残存容量データと充電電流（一定値）とからトータルタイマー値を求め、ステップＰ１０３でタイマー４０による計時を開始してから充電を開始する（ステップＰ９）。充電開始後は、ＣＰＵ３が送出した充電停止信号を受信したときや、充電開始後の経過時間が前記トータルタイマー値を越えたときに、充電を停止する（ステップＰ１０〜ステップＰ１２）。
【００５２】
このように充電器４が残量容量データに基づいてトータルタイマー値を求めるように構成しても充電器４に自己停止機能をもたせることができ、図１〜図７に示した実施の形態を採るときと同等の作用効果を奏する。
【００５３】
なお、上述した各実施の形態ではニッケル・水素バッテリーを使用する例を示したが、バッテリー５は、充電時に発熱により温度上昇を起こすバッテリーであれば、どのようなものでも使用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、充電開始時のバッテリー温度が予め定めた温度より高い場合には、バッテリー温度が高くなればなるほど充電中にバッテリー温度が上昇し難くなる。このため、充電開始温度範囲の上限温度を低く設定しなくてよいため、実充電時間を短縮することができる。また、残存容量が相対的に少ない場合にはバッテリー温度が同じで残存容量が多い場合に較べて充電電流が小さくなるから、発熱を抑えながら充分に充電を行うことができる。残存容量が相対的に多い場合には充電電流が相対的に大きくなっても充電電気量は少ないので、バッテリー温度が充電停止温度に達する前に満充電状態にすることができる。
【００５５】
したがって、バッテリーの充電開始時の状態に最適な充電器出力をもって充電することができ、バッテリー温度が相対的に高い場合において充電容量の確保と実充電時間の短縮とを両立させることができる。しかも、高温なバッテリーに対して充電容量を確保するために充電器出力を低下させているので、充電を中止するための最高温度を高くする手法を採る場合に較べてバッテリーが過熱することがないから、バッテリーの性能が低下したり寿命が短くなったりすることはない。
【００５６】
また、充電制御装置をバッテリーケース内に収容しているので、バッテリーケース側でこのバッテリーケース内のバッテリーの種類・容量などに応じた充電器出力を設定することができるから、バッテリーケースを充電器に対して着脱自在に形成し、一つの充電器で多種類のバッテリーをそれぞれのバッテリーに最適な条件で充電することができる。
【００５７】
充電開始後の経過時間が最長充電時間に達したときに充電を停止する自己停止手段を充電器側にも設ける他の発明によれば、バッテリーケース側と充電器側との二つの充電器停止手段により、充電器は最長充電時間に達したときに充電を止める。このため、充電器に自己停止機能をもたせることができ、過充電になるのを確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るバッテリーの充電制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  バッテリーケース内の構成を示すブロック図である。
【図３】  充電器の出力を設定するマップになるグラフである。
【図４】  バッテリーケース内のＣＰＵの動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】  充電器の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】  充電器の出力を設定するマップになるグラフである。
【図７】  充電器の出力を設定するマップになるグラフである。
【図８】  充電器内の構成を示すブロック図である。
【図９】  バッテリーケース内の構成を示すブロック図である。
【図１０】  バッテリーケース内のＣＰＵの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】  充電器の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…充電制御装置、２…バッテリーケース、３…ＣＰＵ、４…充電器、５…バッテリー、２１…残存容量演算手段、２２…温度検出手段、２３…充電器制御手段、２４…充電停止手段、２７…充電時間演算手段、３５…受信手段、３７…出力制御手段、５２…充電器側充電時間演算手段。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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