JP2004208349A - 充電装置及び充電方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電池と電源回路の温度を検出し (S12,S18)、検出された温度から温度上昇値を算出する (S14,S20)。検出された温度と求められた温度上昇値とから、許容電流値のマップを検索して許容電流値Ia、Ibを求め (S16,S20)、両者比較して (S24)、小さい方を許容電流値として電池の充電をする (S26,S28)。電源回路の温度値と温度上昇値とに基づきマッピングしたマップから許容電流値を検索して充電電流を制御するため、電源回路の温度上昇を効果的に抑制することができ、充電装置の小型化を図り得るとともに電池の温度上昇を抑えながら比較的短時間で充電できる。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、電池(二次電池)を充電する充電装置及び充電方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電動工具等の電源には、繰り返し充電可能な二次電池が用いられる。この種の電動工具(充電工具)を用いて長時間連続して作業するためには電池交換が必要となる。このため、長時間連続して作業する際には複数の電池を用意し、一の電池を使用中に使用済みの他の電池を充電し、使用中の電池が要充電の状態となると充電が完了した他の電池に交換して作業を継続するという使い方がされる。したがって、用意する電池の数を少なくするためには電池を短時間で充電する必要がある。すなわち、電池に供給される充電電流を大きくする必要がある。ところが、充電電流が大きくなると充電装置の電源回路が発熱し、電源回路の温度上昇が問題となる。そこで、電源回路の温度上昇を抑制するための技術が開発されている(特許文献1)。
特許文献1に開示された充電装置では、電源回路の温度を測定する熱検出素子(サーミスタ等)と、電源回路と電池との間に設けられた開閉部と、その開閉部を開閉する充電開閉回路が設けられる。この充電装置では、電源回路の温度が上昇すると熱検出素子のインピーダンスが低下し、これによって充電開閉回路が作動して開閉部を開放する。このため、電源回路から電池への充電電流の供給が停止し、電源回路の温度上昇が抑制される。
【0003】
【特許文献1】
特開平2000−23387号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した特許文献1に記載の充電装置は、電源回路の温度上昇を抑制することはできるが、電源回路の温度が上昇すると電池への充電電流の供給をOFFしてしまうため効率的に充電が行われず充電完了までに長時間を要していた。
そこで、本発明は、電源回路の温度上昇を抑制しつつ電池を効率的に充電することが可能となる技術を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段と作用と効果】上記課題を解決するために、本願発明に係る第1の充電装置は、電池に充電電流を供給する電源回路と、電源回路の温度を検出する回路温度検出部と、電源回路の温度上昇を抑えながら充電し得る許容電流値を該電源回路の温度値と温度上昇値とに基づきマッピングしたマップを記憶する記憶部と、回路温度検出部で検出された温度から決まる電源回路の温度値及び温度上昇値からマップを検索することで得られる許容電流値を充電電流が上回らないように電源回路を制御する充電制御部とを有する。
この充電装置では、電源回路の温度上昇を抑えながら充電し得る許容電流値を電源回路の温度値と温度上昇値(すなわち温度変化の勾配)とに基づきマッピングしたマップを用いる。そして、電源回路の温度値と温度上昇値とから前記マップを検索し、検索して得られた許容電流値を充電電流が上回ることのないように電源回路を制御して電池を充電する。ここで、上記のマップは電源回路の温度値と温度上昇値とに基づきマッピングされているため、電源回路の温度状態にきめ細かく対応した許容電流値が検索され、これに応じて充電電流の電流値が変更される。したがって、電源回路の温度上昇を抑制しつつ効率的に電池を充電することができる。
【0006】
また、本願発明に係る第2の充電装置は、電池に充電電流を供給する電源回路と、電源回路の温度を検出する回路温度検出部と、電池の温度を検出する電池温度検出部と、電池温度検出部で検出された温度から決まる第1許容電流値と回路温度検出部で検出された温度から決まる第2許容電流値のうち小さい方の許容電流値を充電電流が上回らないように電源回路を制御する充電制御部とを有する。
この充電装置では、電池温度から決定される第1許容電流値(すなわち、電池の温度上昇を抑えながら充電し得る電流値)と電源回路温度から決定される第2許容電流値(すなわち、電源回路の温度上昇を抑えながら充電し得る電流値)のうち小さい方の許容電流値を充電電流が上回らないよう電源回路が制御される。このため、電源回路の温度上昇のみならず電池の温度上昇まで抑えることができる。また、充電電流の電流値は、電池の温度又は電源回路の温度に応じて変更されるため、効率的に電池を充電することができる。
【0007】
上記第2の充電装置において、充電制御部は、電池の温度上昇を抑えながら充電し得る許容電流値を該電池の温度値と温度上昇値とに基づきマッピングした第1のマップを記憶すると共に、電源回路の温度上昇を抑えながら充電し得る許容電流値を該電源回路の温度値と温度上昇値とに基づきマッピングした第2のマップを記憶する記憶手段と、電池温度検出部で検出された温度から得られる電池の温度値及び温度上昇値から第1のマップを検索して第1許容電流値を求めると共に、回路温度検出部で検出された温度から得られる電源回路の温度値と温度上昇値とから第2のマップを検索して第2許容電流値を求める許容電流値検索手段と、を有することが好ましい。
このような構成によると、決定される第1及び第2許容電流値は、電源回路と電池それぞれについての温度と温度上昇値とに基づきマッピングしたマップから検索されるので、電源回路と電池の温度状態に応じた好ましいものとなる。
【0008】
さらに、上記第2の充電装置においては、第1のマップは温度値が高い時に許容電流値を小さく、温度上昇値が大きいときに許容電流値を小さく設定された充電末期を示す領域を有しており、充電制御部は、さらに、電池温度検出部で検出された温度から得られる電池の温度値と温度上昇値とが第1のマップ中の充電末期を示す領域に属する頻度が高いか否かに基づき充電完了を判断する充電完了判断手段と、充電完了判断手段による充電完了の判断に基づき充電を停止する充電完了手段と、を有することが好ましい。
このような構成によると、充電電流値を小さくしてもなお電池温度や温度上昇値が高い場合や、電池温度が低くても温度上昇値が高く維持される場合には、充電が完了したと判断されて充電が停止される。このため、電池残量や充電開始時の温度等に影響されず、過充電することなく満充電を行うことが可能となる。
【0009】
また、本願発明は、電源回路の温度上昇を抑えながら電池を効率的に充電する充電方法を提供する。すなわち、本願に係る充電方法は、電源回路と電池とを接続し、電源回路から供給される充電電流によって電池を充電する充電方法であって、電池の温度を検出する電池温度検出工程と、電源回路の温度を検出する回路温度検出工程と、電池温度検出工程で検出された温度から決まる第1許容電流値と回路温度検出工程で検出された温度から決まる第2許容電流値のうち小さい方の許容電流値を充電電流が上回らないように電源回路を制御する工程と、を有する。
この方法によっても、電源回路の温度上昇及び電池の温度上昇を抑えつつ、効率的に電池を充電することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る充電装置及び充電方法について図面を参照して説明する。なお、この充電装置は、インパクトレンチ等の電動工具に用いられる電池パックを充電するものである。
図1は、充電装置10の充電回路と電池パック50を併せて示すブロック図である。図1から明らかなように、充電装置10に電池パック50がセットされると、充電装置10側の接続端子C1〜C4と電池パック50側の接続端子C1’〜C4’とが接触して電気的に接続されるようになっている。電池パック50は二次電池であるニッケル水素電池55と、電池温度を検出するための温度センサ(サーミスタ)TM1とをケース(筐体)に収納したものであり、ケース表面部にそれぞれの接続端子C1’〜C4’が設けられている。
【0011】
充電装置10の充電回路は、大別すると、充電電流を供給する電源回路32と、電源回路32を制御するための充電電流制御部34および制御部36と、電源回路の温度を検出する回路温度検出部38と、後述する電流値制御用のマップを記憶する記憶部39と、電池温度を検出するバッテリ(電池)温度検出部40とから構成される。なお、本実施形態において制御部36と記憶部39は、CPU,ROM,RAMを備えたマイクロコンピュータで構成される。また、充電電流制御部34および制御部36が請求項でいう充電制御部を構成し、制御部36は許容電流値検索手段、充電完了判断手段、充電完了手段を構成している。
【0012】
電源回路32は、外部の商用電源に接続されて電池パック50の電池55に対し充電電流を供給するものであり、整流回路、スイッチングトランス、FET、ダイオード等を含んで構成される。電源回路32には充電電流制御部34が接続される。充電電流制御部34は、制御部36からの信号に基づき電源回路32を制御し、電池55へ供給する充電電流を調整するようになっている。
電源回路32の適宜な位置(本例では、トランス2次側のダイオードの表面)には温度センサ(サーミスタ)TM2が取付けられ、温度センサTM2を介して回路温度検出部38が電源回路32の温度を検出する。回路温度検出部38は、検出した回路温度値を微分して温度上昇値を算出し、求めた温度上昇値と回路温度値とを制御部36へ出力する。
他方、前述の温度センサTM1は接続端子C3−C3’、C4−C4’を経由してバッテリ温度検出部40に接続され、バッテリ温度検出部40にて電池温度が検出できるようになっている。バッテリ温度検出部40は、検出した電池温度値を微分して温度上昇値を算出し、求めた温度上昇値と電池温度値とを制御部36へ出力する。
なお、各温度上昇値の算出は制御部36で一括して行ってもよい。また、電源回路32の回路温度の検出は、電源回路32の他の部位の温度(例えば、(I)1次側のFETの温度(II)スイッチングトランスの温度(III)1次側/2次側の放熱器の温度(IV)モールド樹脂(例えば、ウレタン)の温度(V)充電器内部の雰囲気温度)を温度センサにより検出するようにしてもよい。
【0013】
また、制御部36には、電流値制御用の許容電流値のマップ(次述する)を記憶する記憶部39が接続されている。すなわち、制御部36は、バッテリ温度検出部40を介して得た現在の電池温度と温度上昇値とに基づきマップを検索することによって、電池の温度上昇を抑えながら充電し得る第1許容電流値を読み込み、また、回路温度検出部38を介して得た現在の回路温度と温度上昇値とに基づきマップを検索することによって、電源回路の温度上昇を抑えながら充電し得る第2許容電流値を読み込む。そして、第1および第2許容電流値のうちで大きくない方を選択し、選択された許容電流値に応じて充電電流を規制するように充電電流制御部34に信号を出力する。
【0014】
ここで、電池は、充電電流を大きくすれば充電時間は短くなるが温度上昇は大きくなる。反体に、充電電流を小さくすれば充電時間が長くなるものの温度上昇は小さくなる。特に、ニッケル水素電池は、充電電流や既に充電された容量によって温度勾配(温度上昇値)が大きく変化する特性を有する。このため、本実施形態では、温度上昇を抑制しながら短時間に充電を完了するために電流値を変化させながら充電を行う。
一方、電源回路については、充電電流が大きくなれば温度上昇は大きくなる。電源容量を大きくすれば温度上昇は緩和されるが大型化しコストアップになる。また、電源回路の温度が高くなると、回路の故障をさけるために電流供給量(充電電流)をしぼる場合がある。
そこで、本実施形態では、電池温度と回路温度のそれぞれについて、温度が高いときには相対的に小さな充電電流を流し、反対に、温度が低いときには相対的に大きな充電電流を流す。また、温度上昇が大きいときには相対的に小さな充電電流を流し、反対に、温度上昇が少ないときには相対的に大きな充電電流を流すようにする。具体的には、電池と電源回路のそれぞれについてのマップから第1および第2許容電流値を検索し、両者を比較して大きくない方を許容電流値としている。
【0015】
次に、上述した電流制御に用いるマップの構成について、図2及び図3を参照して説明する。
図2に示す第1のマップは、上記充電電流の可変制御を行うためのもので、横側に電池温度Taを取り縦側に温度変化分dTa/dtを取って、電池の温度上昇を抑制しつつ流し得る第1許容電流値を規定している。具体的には、電池温度が高く且つ温度上昇が大きいときには相対的に小さな電流値が設定され(マップ右下側)、電池温度が高く且つ温度上昇が小さいときには中程度の電流値が設定されている(マップ右上側)。また、電池温度が低く且つ温度上昇が大きいときには中程度の電流値が設定され(マップ左下側)、電池温度が低く且つ温度上昇が小さいときには相対的に大きな電流値が設定されている(マップ左上側)。すなわち、電池温度Taが許容温度を超えない範囲内で、できるだけ大きな電流値がマップ内の各領域に設定されている。
なお、低温(例えば、0°C以下)において大電流放電を行うと、電池の性能が劣化するため、該マップの左列に性能劣化させないための小さな電流値を設定しておくことが好適である。
【0016】
図3に示す第2のマップも、第1のマップと同様に充電電流の可変制御を行うためのもので、横側に回路温度Tbを取り縦側に温度変化分dTb/dtを取って、電源回路の温度上昇を抑制しつつ流し得る第2許容電流値を規定している。具体的には、回路温度が高く且つ温度上昇が大きいときには相対的に小さな電流値が設定され(マップ右下側)、回路温度が高く且つ温度上昇が小さいときには中程度の電流値が設定される(マップ右上側)。また、回路温度が低く且つ温度上昇が大きいときには中程度の電流値が設定され(マップ左下側)、回路温度が低く且つ温度上昇が小さいときには相対的に大きな電流値が設定されている(マップ左上側)。すなわち、回路温度が許容温度を超えない範囲内で、できるだけ大きな電流値がマップ内の各領域に設定されている。
【0017】
制御部36は、充電時には、上記のように許容電流値がマッピングされた第1および第2のマップから、電池温度Taを規制できる第1許容電流値と回路温度Tbを規制できる第2許容電流値を検索し、さらに両者を比較して大きくない方の電流値を選択する。例えば、電池温度がTa3〜Ta4にあり、電池温度の変化分(温度上昇値)がXa1〜Xa2にある場合には、領域Ia24の電流値が第1許容電流値となる。また、回路温度がTb3〜Tb4にあり、回路温度の変化分(温度上昇値)がXb1〜Xb2にある場合には、領域Ib24の電流値が第2許容電流値となる。そして、両者を比較して大きくない方の電流値が充電電流制御部34に出力される。
【0018】
さらに、制御部36は、第1のマップ内で選択される領域(許容電流値)の動きに基づき充電の完了を検出する。すなわち、本実施形態では、充電電流を時間の経過に応じて変化させるため、単に電池温度や、電池温度の変化値、或は、電池電圧、電池電圧の変化値を監視するだけでは充電の完了を検出することができない。このため、第1のマップ内で選択される領域の動きに基づいて充電の完了を検出する。
【0019】
ここで、上記第1のマップを用いて充電を行う場合において満充電になる以前は、電池の温度及び温度上昇値の変化に基づき、第1許容電流値として選択される領域はランダムに変化する。すなわち、電池の温度が高く、或は、電池の温度上昇が大きくなって、充電電流の相対的に小さな領域が選択されると(すなわち、図2に示す第1のマップの下側及び/又は右側の領域が選択された後は)、電池の温度、或は、電池の温度上昇が小さくなるため、第1のマップの上側の領域が選択されるようになる。
【0020】
しかしながら、満充電に近づくと、ニッケル水素電池55の特性から、温度上昇値が大きいままとなる。すなわち、第1のマップ内の図示下側の領域が選択されて相対的に小さな充電電流で充電されていても、温度上昇が大きいままとなるため再び第1のマップ内の図示下側の領域が選択されることとなる。
そこで、制御部36は、所定周期(例えば、数100秒毎)で測定を行い、継続して(例えば3回)、図2中でハッチングで示す領域(すなわち、温度上昇が大きいときに選択される領域Ia31、Ia32、Ia33、Ia34、Ia35及び温度が高く温度上昇が中程度のときに選択される領域Ia25)に属する場合は、充電が完了したと判断して(充電完了判断手段)、充電を停止する(充電停止手段)。
【0021】
上述したように構成される充電装置による具体的な処理について、図4のフローチャートを参照して説明する。
充電回路の制御部36は、充電を開始すると所定のサイクルで、充電電流の調整及び充電の完了判断を行う。先ず、ニッケル水素電池55の温度Taを検出する(S12)。次いで、検出された温度Taを微分し、電池の温度変化分dTa/dtを算出する(S14)。そして、温度Taと温度変化分dTa/dtとに基づき上述した第1のマップから第1許容充電値Iaを検索して読み出す(S16)。
【0022】
つぎに、電源回路の温度Tbを検出し(S18)、ステップS18で検出された温度Tbを微分して電池の温度変化分dTb/dtを算出する(S20)。そして、温度Tbと温度変化分dTb/dtとに基づき上述した第2のマップから第2許容充電値Ibを読み出す(S22)。
つぎに、第1許容充電値Iaと第2許容充電値Ibを比較し(S24)、Ia<Ibであれば第1許容充電値Iaを最適充電電流値として選択して、選択に応じた電流指令を充電電流制御部34へ出力する(S26)。他方、ステップS24の比較においてIa>Ibが成立しなければ、第2許容充電値Ibを最適充電電流値として選択して、選択に応じた電流指令を充電電流制御部34へ出力する(S28)。これによって、充電電流制御部34は、制御部36から指示された最適電流値(第1許容充電値Iaと第2許容充電値Ibの小さい方)を超えないよう電源回路32を制御する。
【0023】
次いで、制御部36は、充電末期領域、即ち、図2に示す第1のマップ中でハッチングで示す領域Ia31,Ia32,Ia33,Ia34,Ia35,Ia25内の電流値が選択されたか否かを判断する(S30)。充電末期領域の電流値が選択されていない場合は(ステップS30でNo)、ステップ12に戻って、所定のサイクルで上述したステップS12からの処理を繰り返す。
一方、充電末期領域の電流値が選択されている場合は(ステップS30でYes)、次のステップS32に進んで充電末期領域が選択される頻度(確率)が高いか否かを判断する。例えば、連続して3サイクル、上述した充電末期領域が選択されていると、充電末期領域が選択される確率が高いと判断する。
充電末期領域が選択される確率が低いと判断されると(ステップS32でLOW)、ステップS12に戻って充電が継続される。一方、充電末期領域が選択される確率が高いと判断されると(ステップS32でHIGH)、充電を完了し(S34)、全ての処理を終了する。
【0024】
なお、上述した例では、説明の便宜上3回連続して充電末期領域が選択されたときに確率が高いと判断したが、これ以外にも、種々の方法で充電末期領域が選択される確率が高いと判断することができる。例えば、10サイクル中8回充電末期領域が選択されたときに確率が高いと判断することもできる。なお、この際には、上述した例と比較してサイクルタイムを短くしておくことが好ましい。
【0025】
つぎに、上述した充電装置により充電を行ったときに測定されたデータの一例を説明する。図5は、本実施形態の充電装置で6本の電池パック50を30分程度の急速充電によって連続的に充電したときの電源回路32の(素子の)温度推移を示す図であり、図6は、そのときの充電時間を説明する図である。両図には、第1および第2許容電流値Ia,Ibを用いて充電電流の制御した場合のほかに、該制御をしない場合と、電流値を一定にして上限温度のみ監視する従来技術とを併せて示している。
両図において、非制御の場合(D1、E1)は、充電時間は一定であるが、充電本数の増加に伴って素子温度の過熱が避けられない。したがって、充電装置の小型化が困難となる。従来技術(D2、E2)では、所定の温度で保護回路が働き、それ以降の素子温度の上昇は避けられているが、その分、充電に時間を要してしまうことになる。これに対し本実施形態(D3、E3)は、素子温度の上昇が非制御の場合D1と比べると緩やかであり、かつ、充電時間についても従来技術E2より遥かに短くて済む。したがって、充電装置の小型化と充電時間の短縮の両者をバランス良く実現している。
【0026】
上述したことから明らかなように、本実施形態の充電装置では、比較的小さな電源回路で大きな出力(充電電流)を出し、素子が熱くなると相応に出力を絞ることによって充電効率を上げることができる。すなわち、電源回路を小型化しても、電源回路から効率的に充電電流を出力することで、短時間での急速充電を可能としている。
【0027】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上述した実施形態では、ニッケル水素電池を充電する際の処理を例に挙げて説明したが、本発明の充電装置及び充電方法は、その他の二次電池を充電する際にも適用できる。たとえば、図2に示す第1のマップをニッケルカドミウム電池の特性に合わせて調整することで、該ニッケルカドミウム電池の充電に適用することができる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る充電装置の充電回路と電池パックを示すブロック図である。
【図2】充電回路に記憶されている第1のマップの内容を示す説明図である。
【図3】充電回路に記憶されている第2のマップの内容を示す説明図である。
【図4】充電回路による処理を示すフローチャートである。
【図5】電池パックを充電したときの電源回路の温度推移を示す図である。
【図6】電池パックを充電したときの充電時間を説明する図である。
【符号の説明】
10 充電装置
32 電源回路
34 充電電流制御部
36 制御部
38 回路温度検出部
39 記憶部
40 バッテリ温度検出部(電池温度検出部)
50 電池パック
55 ニッケル水素電池
Claims (5)
- 電池に充電電流を供給する電源回路と、
電源回路の温度を検出する回路温度検出部と、
電源回路の温度上昇を抑えながら充電し得る許容電流値を該電源回路の温度値と温度上昇値とに基づきマッピングしたマップを記憶する記憶部と、
回路温度検出部で検出された温度から決まる電源回路の温度値及び温度上昇値からマップを検索することで得られる許容電流値を充電電流が上回らないように電源回路を制御する充電制御部と、を有する充電装置。 - 電池に充電電流を供給する電源回路と、
電源回路の温度を検出する回路温度検出部と、
電池の温度を検出する電池温度検出部と、
電池温度検出部で検出された温度から決まる第1許容電流値と回路温度検出部で検出された温度から決まる第2許容電流値のうち小さい方の許容電流値を充電電流が上回らないように電源回路を制御する充電制御部と、を有する充電装置。 - 充電制御部は、電池の温度上昇を抑えながら充電し得る許容電流値を該電池の温度値と温度上昇値とに基づきマッピングした第1のマップを記憶すると共に、電源回路の温度上昇を抑えながら充電し得る許容電流値を該電源回路の温度値と温度上昇値とに基づきマッピングした第2のマップを記憶する記憶手段と、
電池温度検出部で検出された温度から得られる電池の温度値及び温度上昇値から第1のマップを検索して第1許容電流値を求めると共に、回路温度検出部で検出された温度から得られる電源回路の温度値と温度上昇値とから第2のマップを検索して第2許容電流値を求める許容電流値検索手段と、を有することを特徴とする請求項2に記載の充電装置。 - 第1のマップは温度値が高い時に許容電流値が小さく、温度上昇値が大きいときに許容電流値が小さく設定された充電末期を示す領域を有しており、
充電制御部は、さらに、電池温度検出部で検出された温度から得られる電池の温度値と温度上昇値とが第1のマップ中の充電末期を示す領域に属する頻度が高いか否かに基づき充電完了を判断する充電完了判断手段と、充電完了判断手段による充電完了の判断に基づき充電を停止する充電完了手段と、を有することを特徴とする請求項3に記載の充電装置。 - 電源回路と電池とを接続し、電源回路から供給される充電電流によって電池を充電する充電方法であって、
電池の温度を検出する電池温度検出工程と、
電源回路の温度を検出する回路温度検出工程と、
電池温度検出工程で検出された温度から決まる第1許容電流値と回路温度検出工程で検出された温度から決まる第2許容電流値のうち小さい方の許容電流値を充電電流が上回らないように電源回路を制御する工程と、を有する充電方法。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006077758A1 (ja) * | 2005-01-18 | 2006-07-27 | Nec Corporation | 携帯端末及び携帯端末におけるバッテリの充電方法 |
WO2011132561A1 (ja) * | 2010-04-21 | 2011-10-27 | 株式会社マキタ | 電動工具用バッテリの発熱量推定装置及び電動工具用装置 |
JP2011229317A (ja) * | 2010-04-21 | 2011-11-10 | Makita Corp | 電動工具用バッテリの内部温度推定装置及び電動工具用装置 |
JP2013233058A (ja) * | 2012-05-01 | 2013-11-14 | Makita Corp | 電気機器 |
JP2017108604A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-15 | 株式会社マキタ | バッテリ装置及び充電装置 |
WO2019039114A1 (ja) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | ソニー株式会社 | 蓄電制御装置、蓄電制御方法及び蓄電システム |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1894444B1 (en) | 2005-06-10 | 2020-02-19 | Avago Technologies International Sales Pte. Limited | Regulation of electrical current through a resistive load |
EP1897197A2 (en) * | 2005-06-10 | 2008-03-12 | Agere Systems Inc. | Multi-threshold charging of a rechargeable battery |
JP2007020245A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Ricoh Co Ltd | 充電回路及びその充電回路を備えた半導体装置 |
US7710078B2 (en) * | 2006-01-05 | 2010-05-04 | Pine Valley Investments, Inc. | Battery charger with temperature compensation |
JP4618561B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2011-01-26 | 日立工機株式会社 | 電池の充電装置 |
EP1882997A1 (en) * | 2006-07-27 | 2008-01-30 | STMicroelectronics Limited | Battery charger with temperature-dependent power control |
JP4660523B2 (ja) * | 2007-09-19 | 2011-03-30 | レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド | 電池セルの表面温度で充電制御する充電システム |
WO2009046533A1 (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-16 | Icp Global Technologies Inc. | Autonomous hybrid renewable energy controller |
JP5309641B2 (ja) * | 2008-03-24 | 2013-10-09 | ミツミ電機株式会社 | 充電制御用半導体集積回路 |
KR101282137B1 (ko) * | 2008-08-11 | 2013-07-04 | 삼성전자주식회사 | 휴대용 장치 및 휴대용 장치의 제어 방법 |
US20100190052A1 (en) * | 2009-01-27 | 2010-07-29 | Umesh Rajani | Battery pack with high and low current discharge terminals |
US8836287B2 (en) * | 2011-05-03 | 2014-09-16 | Apple Inc. | Time-domain multiplexing of power and data |
US9197096B2 (en) * | 2012-01-19 | 2015-11-24 | Apple Inc. | Charging techniques for solid-state batteries in portable electronic devices |
US9153992B2 (en) * | 2012-12-12 | 2015-10-06 | Richtek Technology Corporation | High-temperature resistant power bank circuit |
US8907631B1 (en) | 2013-07-31 | 2014-12-09 | Qnovo Inc. | Adaptive charging technique and circuitry for a battery/cell using multiple charge circuits and temperature data |
EP3046211B1 (en) * | 2015-01-14 | 2022-01-05 | Black & Decker Inc. | Battery charger and method of charging a battery |
EP3255721B1 (en) * | 2016-06-08 | 2020-04-29 | Robert Bosch GmbH | Method for controlling a temperature of a battery cell |
US10879715B2 (en) * | 2017-03-08 | 2020-12-29 | Mediatek Inc. | Method for improving temperature management of battery pack |
CN109148985A (zh) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 一种电池包充电方法及装置 |
US11289933B2 (en) * | 2019-05-15 | 2022-03-29 | Ahmad Eivaz | Battery charging enclosure |
CN114868027A (zh) * | 2019-11-01 | 2022-08-05 | 尼科公司 | 具有用于在充电期间提供温度补偿的温度传感器的电池充电设备以及测量已耗尽或已放电的电池温度以补偿电池充电设备的充电的方法 |
CN114132203B (zh) * | 2020-09-04 | 2023-11-14 | 南京国电南思科技发展股份有限公司 | 基于温湿度智能调节的充电桩控制系统 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5889386A (en) * | 1982-06-07 | 1999-03-30 | Intermec Technology Corporation | Battery conditioning system having communication with battery parameter memory means in conjunction with battery conditioning |
JPH06284591A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | 充電装置 |
JPH07222370A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 温度センサーを有する充電器 |
JP3902253B2 (ja) * | 1994-12-26 | 2007-04-04 | ヤマハ発動機株式会社 | 2次電池の充電方法 |
JP3509382B2 (ja) * | 1995-04-27 | 2004-03-22 | 日産自動車株式会社 | 充電制御システム |
JPH10234140A (ja) * | 1997-02-19 | 1998-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池状態検出装置 |
JP3378189B2 (ja) * | 1998-02-28 | 2003-02-17 | 株式会社マキタ | 充電装置及び充電方法 |
EP0964497B1 (en) * | 1998-06-09 | 2010-10-13 | Makita Corporation | Battery charger |
JP3390667B2 (ja) | 1998-06-09 | 2003-03-24 | 株式会社マキタ | 充電装置 |
JP3506916B2 (ja) * | 1998-07-03 | 2004-03-15 | 株式会社マキタ | 充電装置 |
JP3265570B2 (ja) * | 1998-07-07 | 2002-03-11 | 日本電気株式会社 | 充電回路 |
US6476584B2 (en) * | 1999-03-25 | 2002-11-05 | Makita Corporation | Battery charger and battery charging method |
JP3495637B2 (ja) | 1999-03-26 | 2004-02-09 | 株式会社マキタ | 充電装置及び充電方式 |
JP3495636B2 (ja) * | 1999-03-25 | 2004-02-09 | 株式会社マキタ | 充電装置 |
JP3652191B2 (ja) * | 1999-11-10 | 2005-05-25 | 株式会社マキタ | 充電装置 |
JP3581064B2 (ja) | 1999-11-10 | 2004-10-27 | 株式会社マキタ | 充電装置 |
JP3638483B2 (ja) * | 1999-11-10 | 2005-04-13 | 株式会社マキタ | 充電装置及び充電方式 |
EP1100172A3 (en) | 1999-11-10 | 2004-10-13 | Makita Corporation | Battery charging device |
JP2001211559A (ja) | 2000-01-24 | 2001-08-03 | Makita Corp | 充電装置 |
JP3778262B2 (ja) * | 2000-12-21 | 2006-05-24 | 株式会社マキタ | 充電方式及び電池パック |
-
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- 2003-12-23 US US10/744,924 patent/US7106027B2/en active Active
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006077758A1 (ja) * | 2005-01-18 | 2006-07-27 | Nec Corporation | 携帯端末及び携帯端末におけるバッテリの充電方法 |
US8169189B2 (en) | 2005-01-18 | 2012-05-01 | Nec Corporation | Mobile terminal with a temperature sensor and method of charging battery mounted in mobile terminal |
WO2011132561A1 (ja) * | 2010-04-21 | 2011-10-27 | 株式会社マキタ | 電動工具用バッテリの発熱量推定装置及び電動工具用装置 |
JP2011229317A (ja) * | 2010-04-21 | 2011-11-10 | Makita Corp | 電動工具用バッテリの内部温度推定装置及び電動工具用装置 |
JP2011229318A (ja) * | 2010-04-21 | 2011-11-10 | Makita Corp | 電動工具用バッテリの発熱量推定装置及び電動工具用装置 |
US8885307B2 (en) | 2010-04-21 | 2014-11-11 | Makita Corporation | Heat generation amount estimation unit for battery for electric power tool, and apparatus for electric power tool |
US9186787B2 (en) | 2010-04-21 | 2015-11-17 | Makita Corporation | Internal temperature estimation unit for battery for electric power tool, and apparatus for electric power tool |
JP2013233058A (ja) * | 2012-05-01 | 2013-11-14 | Makita Corp | 電気機器 |
JP2017108604A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-15 | 株式会社マキタ | バッテリ装置及び充電装置 |
WO2019039114A1 (ja) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | ソニー株式会社 | 蓄電制御装置、蓄電制御方法及び蓄電システム |
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