JP2004342580A - Compound battery and battery pack - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound battery whose size and weight can be reduced in the compound battery in which groups of different kinds of batteries are connected in series, and to provide a battery pack for accommodating the compound battery. <P>SOLUTION: The compound battery is accommodated into the battery pack 20. In the compound battery, groups 24, 26 of different kinds of batteries are connected in series. Among the groups 24, 26 for composing the compound battery, voltages of the group 26 of batteries whose energy weight density or energy volume density are higher are set higher than those of the group 24 of batteries whose energy weight density or energy volume density are lower. Additionally, capacities of the batteries for composing the group 26 of the batteries whose energy weight density or energy volume density are higher are set smaller than those of the batteries for composing the group 24 of the batteries whose energy weight density or energy volume density are lower. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、異なる種類の電池群を直列に接続した組電池に関する。   The present invention relates to an assembled battery in which different types of battery groups are connected in series.

異なる種類の電池群を直列に接続した組電池としては、特許文献１に開示されたものが知られている。
特許文献１に開示された組電池は、４本の非水系二次電池（リチウムイオン二次電池）と、１２本の水溶液系二次電池（ニッケル−水素二次電池）とが直列に接続されている。非水系二次電池群の出力電圧は水溶液系二次電池群の出力電圧と同一電圧とされ、また、水溶液系二次電池群を構成する１本の電池の容量は非水系二次電池群を構成する１本の電池の容量より小さくされている。かかる組電池を充電する際は、水溶液系二次電池群を構成する特定の二次電池から充電状態を検知して、その検知した充電状態に基づいて充電制御を行う。
特開９−１８０７６８号公報 As an assembled battery in which different types of battery groups are connected in series, a battery disclosed in Patent Document 1 is known.
In the battery pack disclosed in Patent Document 1, four nonaqueous secondary batteries (lithium ion secondary batteries) and 12 aqueous secondary batteries (nickel-hydrogen secondary batteries) are connected in series. ing. The output voltage of the non-aqueous secondary battery group is the same as the output voltage of the aqueous secondary battery group, and the capacity of one battery constituting the aqueous secondary battery group is the same as that of the non-aqueous secondary battery group. The capacity is set to be smaller than the capacity of a single battery. When charging such an assembled battery, the state of charge is detected from a specific secondary battery included in the aqueous secondary battery group, and charge control is performed based on the detected state of charge.
JP-A-9-180768

ところで、電動工具等の機器に用いられる電池パック（電池を収容したもの）は、ユーザによって持ち運びされることから小型軽量化の要求が強い。しかしながら、上述した従来の組電池は、各電池を効果的に充電することを主目的として検討されたものであり、必ずしも小型軽量化の観点から検討されたものではなかった。
本発明は、上述した実情に鑑みなされたものであり、小型軽量化が可能となる組電池及び組電池を収容する電池パックを提供することを目的とする。 By the way, a battery pack (containing a battery) used for a device such as an electric tool is strongly required to be reduced in size and weight because it is carried by a user. However, the above-described conventional battery packs have been studied mainly for the purpose of effectively charging each battery, and have not necessarily been studied from the viewpoint of reduction in size and weight.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a battery pack that can be reduced in size and weight and a battery pack that houses the battery pack.

上記課題を解決するために、本願に係る組電池は、異なる種類の電池群が直列に接続された組電池であって、組電池を構成する電池群のうちエネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の高い電池群の電圧ほど、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の低い電池群の電圧より高くなっていることを特徴とする（手段１）。   In order to solve the above-described problem, an assembled battery according to the present application is an assembled battery in which different types of battery groups are connected in series, and has a high energy weight density or energy volume density among the battery groups included in the assembled battery. It is characterized in that the voltage of the battery group is higher than the voltage of the battery group having a lower energy weight density or energy volume density (means 1).

（手段１に記載の組電池の作用と効果） この組電池では、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の高い電池群の電圧ほどエネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の低い電池群の電圧より高くなっている。このため、より小さい重量又は体積で高いエネルギが蓄積され、小型軽量化が可能となる。 (Operation and Effect of the Battery Assembly According to Means 1) In this battery assembly, the voltage of the battery group having a higher energy weight density or energy volume density is higher than the voltage of the battery group having a lower energy weight density or energy volume density. . Therefore, high energy is stored with a smaller weight or volume, and the size and weight can be reduced.

なお、組電池を構成する電池群の種類やその数は任意であり、２種類の電池群を組合せてもよいし、あるいは、２種類を越える種類（例えば、３種類）の電池群を組合せてもよい。例えば、リチウムイオン電池とニッケル−水素電池を組合せて組電池としてもよいし、リチウムイオン電池とニッケル−水素電池とニッケル−カドミウム電池を組合せて組電池としてもよい。
また、電池群を構成する電池の数は、組電池の出力電圧（すなわち、組電池が用いられる機器の作動電圧）に応じて適宜決定することができる。従って、１本の電池で１の種類の電池群を構成してもよいし、２本以上の電池で１の種類の電池群を構成してもよい。 The type and number of battery groups constituting the assembled battery are arbitrary, and two types of battery groups may be combined, or more than two types (for example, three types) of battery groups may be combined. Is also good. For example, a lithium ion battery and a nickel-hydrogen battery may be combined to form an assembled battery, or a lithium ion battery, a nickel-hydrogen battery, and a nickel-cadmium battery may be combined to form an assembled battery.
In addition, the number of batteries constituting the battery group can be appropriately determined according to the output voltage of the battery pack (that is, the operating voltage of the device using the battery pack). Therefore, one battery group may constitute one type of battery group, or two or more batteries may constitute one type of battery group.

上記組電池においては、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の高い電池群を構成する電池の容量ほど、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の低い電池群を構成する電池の容量より小さくなっていることが好ましい（手段２）。
（手段２に記載の組電池の作用と効果） このような構成によると、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の高い電池群にあわせて充電を行っても、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の低い電池群が過充電となることを防止することができる。 In the above battery pack, it is preferable that the capacity of the battery constituting the battery group having a high energy weight density or energy volume density is smaller than the capacity of the battery constituting the battery group having a low energy weight density or energy volume density. (Means 2).
(Operation and Effect of Battery Assembled According to Means 2) According to such a configuration, even when charging is performed in accordance with a battery group having a high energy weight density or a high energy volume density, a battery having a low energy weight density or a low energy volume density is obtained. It is possible to prevent the group from being overcharged.

また、本願に係る電池パックは、手段１又は２に記載の組電池を備えた電池パックであって、組電池の充電特性データを記憶するメモリを備え、その充電特性データは、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の最も高い電池群の充電特性に基づいたデータであることを特徴とする（手段３）。
（手段３に記載の電池パックの作用と効果） この電池パックは、組電池の充電特性データを記憶するメモリを有する。従って、電池パックが充電器に接続されたとき等に、充電器の制御装置は電池パックのメモリから充電特性データを読取ることが可能となり、この読取った充電特性データに基づいて組電池に充電を行うことができる。この際、メモリに記憶された充電特性データは、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の最も高い電池群の充電特性に基づいたものであるため、これらの電池群に重みをおいた充電が行われる。
ここで、電池パックに装備されるメモリとしては、不揮発性のメモリやＥＥＰＲＯＭ、あるいは、ＩＣチップ等を用いることができる。
また、メモリに記憶される充電特性データは、組電池への充電電流等を決めるために用いられるデータをいう。充電特性データとしては、例えば、充電制御プログラムそのものであったり、あるいは、電池電圧に基づいて充電を行う場合においてはその目標となる電圧上昇パターンであったり、電池温度に基づいて充電を行う場合においてはその目標となる温度上昇パターン等が相当する。 Further, the battery pack according to the present application is a battery pack including the assembled battery according to the means 1 or 2, and includes a memory for storing charging characteristic data of the assembled battery, and the charging characteristic data includes an energy weight density or It is characterized in that the data is based on charging characteristics of a battery group having the highest energy volume density (means 3).
(Operation and Effect of Battery Pack According to Means 3) This battery pack has a memory for storing charging characteristic data of the assembled battery. Therefore, for example, when the battery pack is connected to the charger, the control device of the charger can read the charging characteristic data from the memory of the battery pack, and charge the assembled battery based on the read charging characteristic data. It can be carried out. At this time, since the charging characteristic data stored in the memory is based on the charging characteristics of the battery group having the highest energy weight density or energy volume density, charging is performed with weighting these battery groups.
Here, as the memory provided in the battery pack, a nonvolatile memory, an EEPROM, an IC chip, or the like can be used.
The charging characteristic data stored in the memory refers to data used for determining a charging current and the like for the battery pack. The charging characteristic data may be, for example, a charge control program itself, or a target voltage rise pattern when charging is performed based on a battery voltage, or when performing charging based on a battery temperature. Represents a target temperature rise pattern or the like.

手段３に記載の電池パックにおいて、前記充電特性データが組電池への充電電流を制御するための充電制御プログラムである場合は、その充電制御プログラムは、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の低い電池群の安全性を確保しながら充電電流を制御するプログラムであることが好ましい（手段４）。
（手段４に記載の電池パックの作用と効果） このような構成によると、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の高い電池群に重みをおいた充電を行いながら、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の低い電池群の安全性が確保される。このため、電池パック（すなわち、組電池）に対してより最適な充電を行うことができる。 In the battery pack according to the third aspect, when the charge characteristic data is a charge control program for controlling a charge current to the battery pack, the charge control program includes a battery group having a low energy weight density or a low energy volume density. It is preferable that the program controls the charging current while ensuring the safety of the device (means 4).
(Operation and Effect of Battery Pack According to Means 4) According to such a configuration, a battery group having a high energy weight density or a low energy volume density is charged while performing weighted charging on a battery group having a high energy weight density or a high energy volume density. The safety of the battery group is ensured. For this reason, more optimal charging can be performed on the battery pack (that is, the assembled battery).

上述した請求項に記載の組電池又は電池パックは、下記の形態で好適に実施することができる。
（形態１） 手段１に記載の組電池は、リチウムイオン電池により構成される第１電池群と、ニッケル−水素電池により構成される第２電池群とを有する。第１電池群の出力電圧は第２電池群の出力電圧より高い。
（形態２） 形態１に記載の組電池では、第１電池群を構成するリチウムイオン電池の容量が第２電池群を構成するニッケル−水素電池の容量より小さい。
（形態３） 手段１又は手段２に記載の組電池を収容する電池パックには、電池群毎にその電池群を充電するための一対の充電端子が設けられる。この電池パックを充電する充電装置には、電池パックに設けられた電池群毎の充電端子に対応して接続端子が設けられ、これら接続端子には電源回路が接続される。電源回路は、電池群毎に充電電流又は充電電圧を制御可能となっている。なお、一の電池群に設けられる１の充電端子（接続端子）は、他の電池群に設けられる１の充電端子（接続端子）と共通化されている。
（形態４） 手段１又は手段２に記載の組電池を収容する電池パックには、電池群毎にその電池群の温度を検出する温度検出素子と、これら温度検出素子からの信号が入力する温度比較回路を備える。温度比較回路は、各温度検出素子から出力される信号に基づいて充電制御を行うための制御信号（例えば、高い方の温度に応じた信号、低い方の温度に応じた信号、両者の差に応じた信号、等）を出力する。充電装置は、電池パックの温度比較回路から出力される制御信号に基づいて充電制御を行う制御部を備える。
（形態５） 手段１又は手段２に記載の組電池を収容する電池パックには、各電池群の電池毎にその電池の電圧を示す信号が入力する電圧変換回路を備える。電圧変換回路は、入力する各電池の電圧に基づいて充電制御を行うための制御信号（例えば、各電池電圧のうち最大の電池電圧等）を出力する。充電装置は、電池パックの電圧変換回路から出力される信号に基づいて充電制御を行う制御部を備える。
（形態６） 手段１又は手段２に記載の組電池を収容する電池パックには、各電池群の電圧と、電池群の少なくとも一方の温度を検出する電圧・温度検出回路を備える。電圧・温度検出回路は、入力する各電池群の電圧及び温度に基づいて充電制御を行うための制御信号を出力する。充電装置は、電池パックの電圧・温度検出回路から出力される制御信号に基づいて充電制御を行う制御部を備える。 The assembled battery or the battery pack described in the above claims can be suitably implemented in the following forms.
(Embodiment 1) The battery pack according to the first aspect has a first battery group composed of a lithium ion battery and a second battery group composed of a nickel-hydrogen battery. The output voltage of the first battery group is higher than the output voltage of the second battery group.
(Embodiment 2) In the battery pack according to Embodiment 1, the capacity of the lithium-ion battery constituting the first battery group is smaller than the capacity of the nickel-hydrogen battery constituting the second battery group.
(Embodiment 3) The battery pack accommodating the battery pack described in the means 1 or 2 is provided with a pair of charging terminals for charging the battery group for each battery group. In the charging device for charging the battery pack, connection terminals are provided corresponding to charging terminals for each battery group provided in the battery pack, and a power supply circuit is connected to these connection terminals. The power supply circuit can control the charging current or the charging voltage for each battery group. Note that one charging terminal (connection terminal) provided for one battery group is shared with one charging terminal (connection terminal) provided for another battery group.
(Embodiment 4) In the battery pack containing the battery pack described in the means 1 or 2, a temperature detecting element for detecting the temperature of the battery group for each battery group, and a temperature at which a signal from the temperature detecting element is input A comparison circuit is provided. The temperature comparison circuit is a control signal for performing charging control based on a signal output from each temperature detection element (for example, a signal corresponding to a higher temperature, a signal corresponding to a lower temperature, and a difference between the two. Corresponding signal, etc.). The charging device includes a control unit that performs charging control based on a control signal output from a temperature comparison circuit of the battery pack.
(Embodiment 5) A battery pack accommodating the assembled battery described in the means 1 or 2 is provided with a voltage conversion circuit to which a signal indicating the voltage of the battery is input for each battery of each battery group. The voltage conversion circuit outputs a control signal (for example, the maximum battery voltage among the battery voltages) for performing charge control based on the input battery voltage. The charging device includes a control unit that performs charging control based on a signal output from a voltage conversion circuit of the battery pack.
(Embodiment 6) The battery pack accommodating the assembled battery described in the means 1 or 2 is provided with a voltage / temperature detection circuit for detecting the voltage of each battery group and the temperature of at least one of the battery groups. The voltage / temperature detection circuit outputs a control signal for performing charge control based on the input voltage and temperature of each battery group. The charging device includes a control unit that performs charging control based on a control signal output from a voltage / temperature detection circuit of the battery pack.

以下、本発明の第１実施例に係る電池パックについて図面を参照して説明する。図１は電池パックと該電池パックを充電する充電器１０の構成を併せて示すブロック図である。
図１に示すように電池パック２０は、ニッケル−水素電池群２４と、ニッケル−水素電池群２４に直列に接続されたリチウムイオン電池群２６を備える。ニッケル−水素電池群２４は、１又は２本以上のニッケル水素−電池によって構成される。１本のニッケル−水素電池の重量は約６０ｇであり、また、その出力電圧は約１．２Ｖで、その容量は約３．３Ａｈとなっている。一方、リチウムイオン電池群２６も、１又は２本以上のリチウムイオン電池によって構成される。１本のリチウムイオン電池の重量は約８０ｇであり、また、その出力電圧は約３．６Ｖで、その容量は約３．０Ａｈとなっている。したがって、リチウムイオン電池のほうがニッケル−水素電池と比較して、エネルギ重量密度が高く、また、その容量は小さくなっている。 Hereinafter, a battery pack according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a battery pack and a charger 10 for charging the battery pack.
As shown in FIG. 1, the battery pack 20 includes a nickel-hydrogen battery group 24 and a lithium-ion battery group 26 connected in series to the nickel-hydrogen battery group 24. The nickel-metal hydride battery group 24 includes one or more nickel-metal hydride batteries. One nickel-metal hydride battery weighs about 60 g, its output voltage is about 1.2 V, and its capacity is about 3.3 Ah. On the other hand, the lithium ion battery group 26 is also configured by one or more lithium ion batteries. The weight of one lithium-ion battery is about 80 g, the output voltage is about 3.6 V, and the capacity is about 3.0 Ah. Therefore, the lithium ion battery has a higher energy weight density and a smaller capacity than the nickel-hydrogen battery.

ここで、リチウムイオン電池の数とニッケル−水素電池の数は、リチウムイオン電池群２６の出力電圧がニッケル−水素電池群２４の出力電圧より高くなるように決められている。例えば、電池パック２０の出力電圧を１２Ｖとした場合、３本のリチウムイオン電池によりリチウムイオン電池群２６を構成し、１本のニッケル−水素電池によりニッケル−水素電池群２４を構成することができる。この場合、リチウムイオン電池群２６によって約１０．８Ｖを出力し、ニッケル−水素電池群２４によって約１．２Ｖを出力する。このとき、リチウムイオン電池群２６の重量は約２４０ｇとなり、ニッケル−水素電池群２４の重量は約６０ｇとなり、その総重量は約３００ｇとなる。
あるいは、２本のリチウムイオン電池によりリチウムイオン電池群２６を構成し、４本のニッケル−水素電池によりニッケル−水素電池群２４を構成することもできる。この場合、リチウムイオン電池群２６によって約７．２Ｖを出力し、ニッケル−水素電池群２４によって約４．８Ｖを出力する。このとき、リチウムイオン電池群２６の重量は約１６０ｇとなり、ニッケル−水素電池群２４の重量は２４０ｇとなり、その総重量は約４００ｇとなる。
なお、１２Ｖの電池パック２０をニッケル−水素電池のみで構成した場合は、ニッケル−水素電池は１０本となり、その重量は約６００ｇとなる。したがって、リチウムイオン電池とニッケル−水素電池を組合せることで、従来の単種類の電池（例えば、ニッケル−水素電池，ニッケル−カドミウム電池）により構成される電池パックと比較して、その重量を軽くすることができる。また、リチウムイオン電池とニッケル−水素電池を組合せる場合、リチウムイオン電池の数を多くするほどその総重量を小さくすることができる。 Here, the number of lithium ion batteries and the number of nickel-hydrogen batteries are determined so that the output voltage of the lithium-ion battery group 26 is higher than the output voltage of the nickel-hydrogen battery group 24. For example, when the output voltage of the battery pack 20 is 12 V, the lithium-ion battery group 26 can be configured by three lithium-ion batteries, and the nickel-hydrogen battery group 24 can be configured by one nickel-hydrogen battery. . In this case, about 10.8 V is output by the lithium ion battery group 26 and about 1.2 V is output by the nickel-hydrogen battery group 24. At this time, the weight of the lithium-ion battery group 26 is about 240 g, the weight of the nickel-hydrogen battery group 24 is about 60 g, and the total weight is about 300 g.
Alternatively, the lithium-ion battery group 26 may be constituted by two lithium-ion batteries, and the nickel-hydrogen battery group 24 may be constituted by four nickel-hydrogen batteries. In this case, the lithium ion battery group 26 outputs about 7.2 V, and the nickel-hydrogen battery group 24 outputs about 4.8 V. At this time, the weight of the lithium ion battery group 26 is about 160 g, the weight of the nickel-hydrogen battery group 24 is 240 g, and the total weight is about 400 g.
When the 12V battery pack 20 is composed of only nickel-metal hydride batteries, the number of nickel-metal hydride batteries is 10, and the weight is about 600 g. Therefore, by combining a lithium-ion battery and a nickel-hydrogen battery, the weight of the battery pack is reduced as compared with a conventional battery pack composed of a single type of battery (for example, a nickel-hydrogen battery, a nickel-cadmium battery). can do. When a lithium-ion battery and a nickel-hydrogen battery are combined, the total weight can be reduced as the number of lithium-ion batteries increases.

上述したニッケル−水素電池群２４のプラス極は端子Ｔ１に接続される。また、ニッケル−水素電池群２４のマイナス極とリチウムイオン電池群２６のプラス極との接続点は端子Ｔ２に接続される。さらに、リチウムイオン電池群２６のマイナス極は端子Ｔ３に接続される。電池パック２０が充電器１０に装着されると、これらの端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は充電器１０側の端子ｔ１，ｔ２，ｔ３にそれぞれ接続されるようになっている。なお、電池パック２０が電動工具に装着されると、端子Ｔ１，Ｔ３が電動工具の対応する端子に接続され、電池群２４，２６から電動工具の駆動源（例えば、モータ）に電力が供給されるようになっている。   The positive electrode of the above-described nickel-hydrogen battery group 24 is connected to the terminal T1. The connection point between the negative electrode of the nickel-hydrogen battery group 24 and the positive electrode of the lithium ion battery group 26 is connected to the terminal T2. Further, the negative pole of the lithium ion battery group 26 is connected to the terminal T3. When the battery pack 20 is mounted on the charger 10, these terminals T1, T2, T3 are connected to the terminals t1, t2, t3 on the charger 10 side, respectively. When the battery pack 20 is mounted on the power tool, the terminals T1 and T3 are connected to corresponding terminals of the power tool, and power is supplied from the battery groups 24 and 26 to a drive source (for example, a motor) of the power tool. It has become so.

また、リチウムイオン電池群２６のマイナス極にはサーミスタ２２の一端が接続され、サーミスタ２２の他端は端子Ｔ４に接続されている。サーミスタ２２はニッケル−水素電池群２４の近傍に配置され、ニッケル−水素電池群２４の温度が上昇すると、サーミスタ２２のインピーダンスが低下するようになっている。後述する充電器１０の制御部１６は、サーミスタ２２（すなわち、端子Ｔ４）から出力される信号の電圧によってニッケル−水素電池群２４の温度を検出するようになっている。
さらに、電池パック２０は、端子Ｔ５に接続されたＥＥＰＲＯＭ２８を備える。ＥＥＰＲＯＭ２８には、電池パック２０の型式や電池群２４，２６を充電するための充電制御プログラムが格納されている。この充電制御プログラムは、リチウムイオン電池の充電特性に基づいて作成されている。 One end of the thermistor 22 is connected to the negative pole of the lithium ion battery group 26, and the other end of the thermistor 22 is connected to the terminal T4. The thermistor 22 is arranged near the nickel-metal hydride battery group 24, and when the temperature of the nickel-metal hydride battery group 24 increases, the impedance of the thermistor 22 decreases. The control unit 16 of the charger 10 described later detects the temperature of the nickel-metal hydride battery group 24 based on the voltage of the signal output from the thermistor 22 (that is, the terminal T4).
Further, the battery pack 20 includes an EEPROM 28 connected to the terminal T5. The EEPROM 28 stores a model of the battery pack 20 and a charge control program for charging the battery groups 24 and 26. This charge control program is created based on the charge characteristics of the lithium ion battery.

次に、電池パック２０を充電するための充電器１０について説明する。充電器１０は、電源回路１２と、電源回路１２を制御するための充電電流・電圧制御部１４及び制御部１６を備える。
電源回路１２の入力側には図示省略した外部交流電源が接続可能とされ、その出力側には端子ｔ１，ｔ３が接続されている。電池パック２０が充電器１０に装着されると、電源回路１２がニッケル−水素電池群２４及びリチウムイオン電池群２６に接続されるようになっている。電源回路１２は、入力する外部交流電源を変換して、充電電流（直流電流）をニッケル−水素電池群２４及びリチウムイオン電池群２６に供給する。 Next, the charger 10 for charging the battery pack 20 will be described. The charger 10 includes a power supply circuit 12, and a charging current / voltage control unit 14 and a control unit 16 for controlling the power supply circuit 12.
An external AC power supply (not shown) can be connected to the input side of the power supply circuit 12, and terminals t1 and t3 are connected to the output side. When the battery pack 20 is mounted on the charger 10, the power supply circuit 12 is connected to the nickel-hydrogen battery group 24 and the lithium-ion battery group 26. The power supply circuit 12 converts an input external AC power supply and supplies a charging current (DC current) to the nickel-hydrogen battery group 24 and the lithium ion battery group 26.

制御部１６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等によって構成される。制御部１６には端子ｔ４，ｔ５（電池パック２０の端子Ｔ４，Ｔ５と接続される）が接続されている。このため、充電器１０に電池パック２０が装着されると、制御部１６にはサーミスタ２２から出力される信号（すなわち、ニッケル−水素電池群２４の温度に応じて電圧が変化する信号）が入力し、また、制御部１６はＥＥＰＲＯＭ２８と通信可能となる。
さらに、制御部１６には、電源回路１２から出力される充電電圧に基づく端子ｔ１（すなわち、電池パック２０の端子Ｔ１）からの信号と、端子ｔ２（すなわち、電池パック２０の端子Ｔ２）からの信号と、端子ｔ３（すなわち、電池パック２０の端子Ｔ３）からの信号が入力するようになっている。これによって、制御部１６は、ニッケル−水素電池群２４の電圧と、リチウムイオン電池群２６の電圧を独立して計測する。また、制御部１６は、端子ｔ３から入力する信号の電圧から抵抗Ｒ（すなわち、電源回路１２と端子ｔ３との間に配された抵抗Ｒ）による電圧降下量を測定し、これによって、電源回路１２から電池群２４，２６に供給している充電電流の電流値を計測している。さらに、制御部１６には記憶部１８が接続されている。記憶部１８には、充電器１０の型式や充電電流値を決定するための情報等が記憶されている。
この制御部１６は、ＥＥＰＲＯＭ２８から読取った充電制御プログラムに従って充電電流値を決定し、決定した充電電流値を充電電流・電圧制御部１４に出力する処理を行う。制御部１６で行われる処理については後で詳述する。 The control unit 16 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Terminals t4 and t5 (connected to terminals T4 and T5 of battery pack 20) are connected to control unit 16. Therefore, when the battery pack 20 is mounted on the charger 10, a signal output from the thermistor 22 (that is, a signal whose voltage changes according to the temperature of the nickel-metal hydride battery group 24) is input to the control unit 16. In addition, the control unit 16 can communicate with the EEPROM 28.
Further, the control unit 16 receives a signal from the terminal t1 (that is, the terminal T1 of the battery pack 20) based on the charging voltage output from the power supply circuit 12, and a signal from the terminal t2 (that is, the terminal T2 of the battery pack 20). A signal and a signal from the terminal t3 (that is, the terminal T3 of the battery pack 20) are input. Thereby, the control unit 16 measures the voltage of the nickel-hydrogen battery group 24 and the voltage of the lithium ion battery group 26 independently. In addition, the control unit 16 measures the amount of voltage drop caused by the resistor R (that is, the resistor R disposed between the power supply circuit 12 and the terminal t3) from the voltage of the signal input from the terminal t3. The current value of the charging current supplied from 12 to the battery groups 24 and 26 is measured. Further, a storage unit 18 is connected to the control unit 16. The storage unit 18 stores information for determining the type of the charger 10, the charging current value, and the like.
The control unit 16 determines a charging current value in accordance with the charging control program read from the EEPROM 28, and outputs the determined charging current value to the charging current / voltage control unit 14. The processing performed by the control unit 16 will be described later in detail.

充電電流・電圧制御部１４は、制御部１６から出力される充電電流値に従って電源回路１２から電池群２４，２６に供給される充電電流を制御する。例えば、電源回路１２から電池群２４，２６に出力される充電電流が一定となるように充電電流を制御したり、リチウムイオン電池群２６の電圧が一定の値となるように充電電流を制御する。   The charging current / voltage controller 14 controls the charging current supplied from the power supply circuit 12 to the battery groups 24 and 26 according to the charging current value output from the controller 16. For example, the charging current is controlled so that the charging current output from the power supply circuit 12 to the battery groups 24 and 26 is constant, or the charging current is controlled such that the voltage of the lithium ion battery group 26 is constant. .

次に、電池パック２０（すなわち、電池群２４，２６）を充電する際の充電器１０の動作を説明する。なお、充電器１０の充電動作は、電池パック２０が充電器１０に装着され、充電器１０の制御部１６が電池パック２０のＥＥＰＲＯＭ２８から充電制御プログラムを読取ることによって開始される。以下、電池パック２０のＥＥＰＲＯＭ２８から読取った充電制御プログラムに従って制御部１６が行う充電処理について説明する。   Next, the operation of the charger 10 when charging the battery pack 20 (that is, the battery groups 24 and 26) will be described. The charging operation of the charger 10 is started when the battery pack 20 is mounted on the charger 10 and the control unit 16 of the charger 10 reads a charge control program from the EEPROM 28 of the battery pack 20. Hereinafter, a charging process performed by the control unit 16 according to the charging control program read from the EEPROM 28 of the battery pack 20 will be described.

図２は制御部１６で行われる充電処理のフローチャートを示している。図２に示すように、制御部１６は、まず、電池群２４，２６に供給される充電電流が一定の電流値となるように充電を開始する（Ｓ１０）。具体的には、制御部１６は、充電制御プログラムにより指定された充電開始時の充電電流値を充電電流・電圧制御部１４に出力する。充電電流・電圧制御部１４は、指示された充電電流値となるように電源回路１２を制御する。これによって、ニッケル−水素電池群２４を構成する各電池とリチウムイオン電池群２６を構成する各電池に対し充電が開始される。
次いで、制御部１６はリチウムイオン電池群２６の電圧が設定電圧以上となったか否かを判定する（Ｓ１２）。すなわち、制御部１６は、端子ｔ２と端子ｔ３からそれぞれ入力する信号の電位からリチウムイオン電池群２６の電圧を求め、その電圧と設定電圧とを比較する。
リチウムイオン電池群２６の電圧が設定電圧以上の場合〔ステップＳ１２でＹＥＳ〕はステップＳ１４に進み、リチウムイオン電池群２６の電圧が設定電圧未満の場合〔ステップＳ１２でＮＯ〕はステップＳ１０に戻って一定電流で充電が継続される。したがって、リチウムイオン電池群２６の電圧が設定電圧となるまで、一定電流で電池群２４，２６が充電されていくこととなる。 FIG. 2 shows a flowchart of the charging process performed by the control unit 16. As shown in FIG. 2, the control unit 16 first starts charging such that the charging current supplied to the battery groups 24 and 26 has a constant current value (S10). Specifically, the control unit 16 outputs the charge current value at the start of charging specified by the charge control program to the charging current / voltage control unit 14. The charging current / voltage control unit 14 controls the power supply circuit 12 so as to have the specified charging current value. As a result, charging of each battery constituting the nickel-hydrogen battery group 24 and each battery constituting the lithium ion battery group 26 is started.
Next, the control unit 16 determines whether the voltage of the lithium ion battery group 26 has become equal to or higher than the set voltage (S12). That is, the control unit 16 obtains the voltage of the lithium ion battery group 26 from the potentials of the signals input from the terminals t2 and t3, respectively, and compares the voltage with the set voltage.
If the voltage of the lithium ion battery group 26 is equal to or higher than the set voltage [YES in step S12], the process proceeds to step S14. If the voltage of the lithium ion battery group 26 is lower than the set voltage [NO in step S12], the process returns to step S10. Charging is continued at a constant current. Therefore, the battery groups 24 and 26 are charged with a constant current until the voltage of the lithium ion battery group 26 reaches the set voltage.

ステップＳ１４に進むと、制御部１６はリチウムイオン電池群２６の電圧が一定の電圧値（すなわち、ステップＳ１２の設定電圧）となるように電池群２４，２６に供給する充電電流を制御する。すなわち、制御部１６は、リチウムイオン電池群２６の電圧が一定となるように充電電流値を決定し、その決定した充電電流値を充電電流・電圧制御部１４に出力する。
次いで、制御部１６は、サーミスタ２２で計測される電池温度（すなわち、ニッケル−水素電池群２４の温度）が設定温度以下となっているか否かを判定する（Ｓ１６）。ニッケル−水素電池群２４の温度が設定温度を越える場合〔ステップＳ１６でＮＯ〕は、ニッケル−水素電池群２４を構成する電池が劣化する危険性があるためステップＳ２０に進んで充電を停止する。一方、ニッケル−水素電池群２４の温度が設定温度以下の場合〔ステップＳ１６でＹＥＳ〕は、ニッケル−水素電池群２４の電圧が設定電圧（ただし、ステップＳ１２の設定電圧とは異なる）以下となるか否かを判定する（Ｓ１７）。具体的には、制御部１６は、端子ｔ１と端子ｔ２からの信号の電位からニッケル−水素電池群２４の電圧を求め、その電圧とステップＳ１７の設定電圧とを比較する。
ニッケル−水素電池群２４の電圧が設定電圧を越える場合〔ステップＳ１７でＮＯ〕は、ニッケル−水素電池群２４を構成する電池が破損する危険性があるためステップＳ２０に進んで充電を停止する。一方、ニッケル−水素電池群２４の電圧が設定電圧以下の場合〔ステップＳ１７でＹＥＳ〕は、電池群２４，２６に供給する充電電流の電流値が設定電流値以下となったか否かを判定する（Ｓ１８）。
充電電流値が設定電流値以下となる場合〔ステップＳ１８でＹＥＳ〕は、リチウムイオン電池群２６を構成する電池への充電が完了したとして充電を停止する（Ｓ２０）。逆に、充電電流値が設定電流値を越える場合〔ステップＳ１８でＮＯ〕は、充電が完了していないとしてステップＳ１４に戻って、ステップＳ１４からの処理を繰り返す。したがって、電池群２４，２６に供給される充電電流は時間の経過に伴って徐々に減少し、充電電流が設定電流となると充電が停止されることとなる。 In step S14, the control unit 16 controls the charging current supplied to the battery groups 24 and 26 so that the voltage of the lithium ion battery group 26 becomes a constant voltage value (that is, the set voltage in step S12). That is, the control unit 16 determines the charging current value so that the voltage of the lithium ion battery group 26 becomes constant, and outputs the determined charging current value to the charging current / voltage control unit 14.
Next, the control unit 16 determines whether or not the battery temperature measured by the thermistor 22 (that is, the temperature of the nickel-metal hydride battery group 24) is equal to or lower than the set temperature (S16). If the temperature of the nickel-metal hydride battery group 24 exceeds the set temperature [NO in step S16], there is a risk that the batteries constituting the nickel-metal hydride battery group 24 may deteriorate, and the process proceeds to step S20 to stop charging. On the other hand, when the temperature of the nickel-metal hydride battery group 24 is equal to or lower than the set temperature (YES in step S16), the voltage of the nickel-metal hydride battery group 24 becomes equal to or lower than the set voltage (however, different from the set voltage in step S12). It is determined whether or not (S17). Specifically, the control unit 16 obtains the voltage of the nickel-metal hydride battery group 24 from the potentials of the signals from the terminals t1 and t2, and compares the obtained voltage with the set voltage in step S17.
If the voltage of the nickel-metal hydride battery group 24 exceeds the set voltage [NO in step S17], there is a risk that the batteries constituting the nickel-metal hydride battery group 24 may be damaged, and the process proceeds to step S20 to stop charging. On the other hand, when the voltage of the nickel-hydrogen battery group 24 is equal to or lower than the set voltage [YES in step S17], it is determined whether or not the current value of the charging current supplied to the battery groups 24 and 26 is equal to or lower than the set current value. (S18).
If the charging current value is equal to or smaller than the set current value (YES in step S18), charging of the batteries constituting the lithium ion battery group 26 is completed and charging is stopped (S20). Conversely, if the charging current value exceeds the set current value (NO in step S18), it is determined that charging has not been completed, and the process returns to step S14 and repeats the processing from step S14. Therefore, the charging current supplied to the battery groups 24 and 26 gradually decreases as time elapses, and charging stops when the charging current reaches the set current.

上述したことから明らかなように、電池パック２０は、まず、リチウムイオン電池群２６の電圧が設定電圧となるまで一定電流で充電され、次いで、リチウムイオン電池群２６の電圧が一定の電圧（設定電圧）で維持され、充電電流値が設定電流値に低下すると充電が停止される。したがって、出力電圧が高いリチウムイオン電池群２６の充電特性に基づいて充電が行われるため、電池パック２０を効率的に充電することができる。
また、電池パック２０への充電中はニッケル−水素電池群２４の電池温度や電池電圧を計測し、計測した電池温度や電池電圧によって充電を停止するか否かを決定する。このため、リチウムイオン電池群２６の充電特性に基づいて電池パック２０を充電しても、ニッケル−水素電池群の劣化やその破損を防止することができる。
さらに、ニッケル−水素電池群２４を構成する電池の容量は、リチウムイオン電池群２６を構成する電池の容量より大きい。このため、リチウムイオン電池群２６を構成する電池を満充電となるまで充電を行っても、ニッケル−水素電池群２４を構成する電池が過充電となってしまうことが防止される。 As is apparent from the above description, the battery pack 20 is first charged with a constant current until the voltage of the lithium-ion battery group 26 reaches the set voltage, and then the voltage of the lithium-ion battery group 26 becomes a constant voltage (set voltage). Voltage), and the charging is stopped when the charging current value decreases to the set current value. Therefore, since charging is performed based on the charging characteristics of the lithium ion battery group 26 having a high output voltage, the battery pack 20 can be charged efficiently.
During charging of the battery pack 20, the battery temperature and the battery voltage of the nickel-hydrogen battery group 24 are measured, and whether to stop the charging is determined based on the measured battery temperature and the battery voltage. For this reason, even if the battery pack 20 is charged based on the charging characteristics of the lithium-ion battery group 26, it is possible to prevent the nickel-hydrogen battery group from being deteriorated or damaged.
Further, the capacity of the batteries constituting the nickel-hydrogen battery group 24 is larger than the capacity of the batteries constituting the lithium ion battery group 26. Therefore, even if the batteries constituting the lithium-ion battery group 26 are charged until they are fully charged, the batteries constituting the nickel-hydrogen battery group 24 are prevented from being overcharged.

次に、本発明の第２実施例について図面を参照して説明する。図３は第２実施例の電池パック２０ａと充電器１０ａの構成を併せて示すブロック図である。図３に示すように、第２実施例の電池パック２０ａ，充電器１０ａは、それぞれ第１実施例の電池パック２０，充電器１０と略同一の構成を有する。ただし、第２実施例では、電池パック２０ａのニッケル−水素電池群２４ａ，リチウムイオン電池群２６ａのそれぞれを個別に充電できる点で異なっている。以下、第１実施例と同一構成の部分については簡単に説明し、第１実施例と異なる点について詳細に説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing the configurations of the battery pack 20a and the charger 10a according to the second embodiment. As shown in FIG. 3, the battery pack 20a and the charger 10a of the second embodiment have substantially the same configuration as the battery pack 20 and the charger 10 of the first embodiment, respectively. However, the second embodiment is different in that the nickel-hydrogen battery group 24a and the lithium-ion battery group 26a of the battery pack 20a can be individually charged. Hereinafter, portions having the same configuration as the first embodiment will be briefly described, and points different from the first embodiment will be described in detail.

電池パック２０ａは、ニッケル−水素電池群２４ａと、ニッケル−水素電池群２４ａに直列に接続されたリチウムイオン電池群２６ａを備える。ニッケル−水素電池群２４ａを構成するニッケル−水素電池の本数及び容量、並びに、リチウムイオン電池群２６ａを構成するリチウムイオン電池の本数及び容量は、第１実施例のそれと同様となっている。なお、以下の第３〜５実施例においても、特にことわらない限り、各電池群の本数及び容量等は第１実施例と変わらないものとする。
ニッケル−水素電池群２４ａのプラス極は端子Ｔ１に、ニッケル−水素電池群２４ａのマイナス極とリチウムイオン電池群２６ａのプラス極は端子Ｔ２に、リチウムイオン電池群２６ａのマイナス極は端子Ｔ３にそれぞれ接続されている。また、リチウムイオン電池群２６ａのマイナス極には、ニッケル−水素電池群２４ａの温度を検出するためのサーミスタ２２の一端が接続され、サーミスタ２２の他端は端子Ｔ４に接続されている。 The battery pack 20a includes a nickel-hydrogen battery group 24a and a lithium-ion battery group 26a connected in series to the nickel-hydrogen battery group 24a. The number and capacity of nickel-hydrogen batteries constituting the nickel-hydrogen battery group 24a, and the number and capacity of lithium-ion batteries constituting the lithium-ion battery group 26a are the same as those of the first embodiment. In the following third to fifth embodiments, the number and capacity of each battery group are the same as those in the first embodiment unless otherwise specified.
The positive electrode of the nickel-hydrogen battery group 24a is connected to the terminal T1, the negative electrode of the nickel-hydrogen battery group 24a and the positive electrode of the lithium ion battery group 26a are connected to the terminal T2, and the negative electrode of the lithium ion battery group 26a is connected to the terminal T3. It is connected. One end of a thermistor 22 for detecting the temperature of the nickel-hydrogen battery group 24a is connected to the negative electrode of the lithium ion battery group 26a, and the other end of the thermistor 22 is connected to the terminal T4.

電池パック２０ａのＥＥＰＲＯＭ２８ａは端子Ｔ５に接続されている。ＥＥＰＲＯＭ２８ａには、ニッケル−水素電池群２４ａを充電するためのデータ（例えば、型式，充電制御プログラム等）と、リチウムイオン電池群２６ａを充電するためのデータ（例えば、型式、充電制御プログラム等）が格納されている。
ここで、ニッケル−水素電池群２４ａを充電するための充電制御方式としては、ニッケル−水素電池を充電するための公知の種々の制御方式を用いることができる。本実施例では、サーミスタ２２ａによって検出されるニッケル−水素電池群２４ａの温度が所定の温度上昇パターンとなるように充電電流を決定する制御方式を採用している。一方、リチウムイオン電池群２６ａを充電するための充電制御方式としては、上述した第１実施例と同様の定電流−定電圧制御方式（充電初期は定電流充電を行い、電池群の電圧が所定値を超えると定電圧充電を行う方式）を用いている。ただし、リチウムイオン電池群２６ａを充電するための充電制御方式としては、リチウムイオン電池群２６ａの電圧が所定の電圧上昇パターンとなるように充電電流を決定する制御方式を用いることもできる。 The EEPROM 28a of the battery pack 20a is connected to the terminal T5. The EEPROM 28a stores data (for example, model, charge control program, etc.) for charging the nickel-hydrogen battery group 24a and data (for example, model, charge control program, etc.) for charging the lithium-ion battery group 26a. Is stored.
Here, as a charge control method for charging the nickel-metal hydride battery group 24a, various known control methods for charging the nickel-metal hydride battery can be used. In the present embodiment, a control method is adopted in which the charging current is determined so that the temperature of the nickel-hydrogen battery group 24a detected by the thermistor 22a has a predetermined temperature rising pattern. On the other hand, as a charging control method for charging the lithium ion battery group 26a, a constant current-constant voltage control method similar to that of the above-described first embodiment (constant current charging is performed in the initial stage of charging and the voltage of the battery group When the voltage exceeds the value, a method of performing constant voltage charging) is used. However, as a charge control method for charging the lithium ion battery group 26a, a control method for determining a charging current so that the voltage of the lithium ion battery group 26a has a predetermined voltage rising pattern can be used.

充電器１０ａは、電源回路１２ａと、電源回路１２ａを制御するための充電電流・電圧制御部１４ａ及び制御部１６ａを備える。電源回路１２ａの入力側には図示省略した外部交流電源が接続可能とされ、その出力側にはスイッチ１９ａを介して端子ｔ１，ｔ２，ｔ３が接続されている。スイッチ１９ａは、制御部１６ａによって制御され、電源回路１２ａが接続される端子を切換える。すなわち、電源回路１２ａを端子ｔ１，ｔ２に接続する場合と、電源回路１２ａを端子ｔ２，ｔ３に接続する場合に切換える。電源回路１２ａが端子ｔ１，ｔ２に接続されると、電源回路１２ａとニッケル−水素電池群２４ａが接続され、ニッケル−水素電池群２４ａを充電可能な状態となる。一方、電源回路１２ａが端子ｔ２，ｔ３に接続されると、電源回路１２ａとリチウムイオン電池群２６ａが接続され、リチウムイオン電池群２６ａを充電可能な状態となる。   The charger 10a includes a power supply circuit 12a, and a charging current / voltage control unit 14a and a control unit 16a for controlling the power supply circuit 12a. An external AC power supply (not shown) can be connected to an input side of the power supply circuit 12a, and terminals t1, t2, and t3 are connected to an output side of the power supply circuit 12a via a switch 19a. The switch 19a is controlled by the control unit 16a, and switches a terminal to which the power supply circuit 12a is connected. That is, switching is performed between the case where the power supply circuit 12a is connected to the terminals t1 and t2 and the case where the power supply circuit 12a is connected to the terminals t2 and t3. When the power supply circuit 12a is connected to the terminals t1 and t2, the power supply circuit 12a and the nickel-hydrogen battery group 24a are connected, and the nickel-hydrogen battery group 24a can be charged. On the other hand, when the power supply circuit 12a is connected to the terminals t2 and t3, the power supply circuit 12a and the lithium-ion battery group 26a are connected, and the lithium-ion battery group 26a can be charged.

制御部１６ａには、端子ｔ１〜ｔ３のうちスイッチ１９ａによって電源回路１２ａに接続された２つの端子と、端子ｔ４，ｔ５が接続されている。したがって、端子ｔ１〜ｔ３のうちスイッチ１９ａによって選択された２つの端子から入力する信号によって、制御部１６ａは電池群２４ａ又は電池群２６ａの電池電圧を検出する。また、端子ｔ４から入力する信号によって、制御部１６ａはニッケル−水素電池群２４の温度を特定する。さらに、制御部１６ａは端子ｔ５を介してＥＥＰＲＯＭ２８ａと通信可能となる。制御部１６ａと接続された記憶部１８ａには、充電器１０ａの型式や充電電流値を決定するためのデータ等が記憶されている。
制御部１６ａは、スイッチ１９ａを操作することで電源回路１２ａが接続される電池群（２４ａ又は２６ａ）を選択する。そして、選択した電池群に応じた充電制御プログラムをＥＥＰＲＯＭ２８ａから読取り、その充電制御プログラムに従って充電電流値又は充電電圧値を決定し、決定した充電電流値又は充電電圧値を充電電流・電圧制御部１４ａに出力する処理を行う。充電電流・電圧制御部１４ａは、制御部１６ａから出力される充電電流値又は充電電圧値に従って、電源回路１２ａから電池群２４ａ又は電池群２６ａに供給する充電電流を制御する。すなわち、ニッケル−水素電池群２４ａに対しては、ニッケル−水素電池群２４ａの電池温度が所定の温度上昇パターンとなるように充電電流を制御し、リチウムイオン電池群２６ａに対しては、充電初期には一定の充電電流が流れるようにし、リチウムイオン電池群２６ａの電圧が設定値を超えるとリチウムイオン電池群２６ａの電圧が一定となるようにする。 Two terminals of the terminals t1 to t3 connected to the power supply circuit 12a by the switch 19a and terminals t4 and t5 are connected to the control unit 16a. Therefore, the control unit 16a detects the battery voltage of the battery group 24a or the battery group 26a based on signals input from the two terminals selected by the switch 19a among the terminals t1 to t3. In addition, the control unit 16a specifies the temperature of the nickel-metal hydride battery group 24 based on a signal input from the terminal t4. Further, the control unit 16a can communicate with the EEPROM 28a via the terminal t5. The storage unit 18a connected to the control unit 16a stores data and the like for determining the type of the charger 10a and the charging current value.
The control unit 16a selects a battery group (24a or 26a) to which the power supply circuit 12a is connected by operating the switch 19a. Then, a charge control program corresponding to the selected battery group is read from the EEPROM 28a, a charge current value or a charge voltage value is determined according to the charge control program, and the determined charge current value or charge voltage value is determined by the charge current / voltage control unit 14a. Perform processing to output to. The charging current / voltage control unit 14a controls the charging current supplied from the power supply circuit 12a to the battery group 24a or the battery group 26a according to the charging current value or the charging voltage value output from the control unit 16a. That is, for the nickel-hydrogen battery group 24a, the charging current is controlled so that the battery temperature of the nickel-hydrogen battery group 24a has a predetermined temperature rising pattern. , A constant charging current flows, and when the voltage of the lithium ion battery group 26a exceeds a set value, the voltage of the lithium ion battery group 26a is made constant.

上述の説明から明らかなように、第２実施例では、電池パック２０ａの電池群２４ａ，２６ａを個別に充電できるため、電池群２４ａ，２６ａ毎に異なる充電制御方式（満充電検出方式を含む）を採用することができる。このため、各電池群２４ａ，２６ａを、電池群２４ａ，２６ａの充電特性に応じて充電を行うことができ、これによって、各電池群２４ａ，２６ａを短時間で、かつ、確実に満充電とすることができる。   As is clear from the above description, in the second embodiment, since the battery groups 24a and 26a of the battery pack 20a can be individually charged, a different charge control method (including a full charge detection method) for each of the battery groups 24a and 26a. Can be adopted. For this reason, each of the battery groups 24a and 26a can be charged according to the charging characteristics of the battery groups 24a and 26a, whereby the battery groups 24a and 26a can be fully charged in a short time and reliably. can do.

次に、本発明の第３実施例について図面を参照して説明する。図４は第３実施例の電池パック２０ｂと充電器１０ｂの構成を併せて示すブロック図である。図４に示すように第３実施例では、電池パック２０ｂ内に収容された電池群２４ｂ，２６ｂの温度をそれぞれ検出し、それら検出された温度の一方を用いて電池群２４ｂ，２６ｂを充電する点で、既に説明した第１，２実施例と異なる。以下、第１，２実施例と異なる点について詳細に説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing the configurations of the battery pack 20b and the charger 10b according to the third embodiment. As shown in FIG. 4, in the third embodiment, the temperatures of the battery groups 24b and 26b housed in the battery pack 20b are respectively detected, and the battery groups 24b and 26b are charged using one of the detected temperatures. This is different from the first and second embodiments already described. Hereinafter, differences from the first and second embodiments will be described in detail.

電池パック２０ｂも、ニッケル−水素電池群２４ｂと、このニッケル−水素電池群２４ｂに直列に接続されたリチウムイオン電池群２６ｂを備える。ニッケル−水素電池群２４ｂの近傍には当該ニッケル−水素電池群２４ｂの温度を検出するサーミスタ２２ｂが、リチウムイオン電池群２６ｂの近傍には当該リチウムイオン電池群２６ｂの温度を検出するサーミスタ２５ｂが設けられる。サーミスタ２２ｂ，２５ｂは一端が端子Ｔ４（充電器１０ｂの端子ｔ４）を介して接地され、その他端は温度比較回路２１ｂに接続されている。   The battery pack 20b also includes a nickel-hydrogen battery group 24b and a lithium-ion battery group 26b connected in series to the nickel-hydrogen battery group 24b. A thermistor 22b for detecting the temperature of the nickel-hydrogen battery group 24b is provided near the nickel-hydrogen battery group 24b, and a thermistor 25b for detecting the temperature of the lithium-ion battery group 26b is provided near the lithium-ion battery group 26b. Can be One end of the thermistors 22b and 25b is grounded via a terminal T4 (terminal t4 of the charger 10b), and the other end is connected to the temperature comparison circuit 21b.

温度比較回路２１ｂは、端子Ｔ３及び端子Ｔ４を介して充電器１０ｂに設けられた第２電源回路１３ｂに接続され、第２電源回路１３ｂから供給される電力によって動作するようになっている。温度比較回路２１ｂは、サーミスタ２２ｂ，２５ｂから出力される信号のうち、検出した温度が高い方のサーミスタの信号を出力する。例えば、サーミスタ２２ｂで検出した温度がサーミスタ２５ｂで検出した温度より高い場合は、サーミスタ２２ｂから出力される信号（すなわち、サーミスタ２２ｂで検出された温度に応じた信号）を出力する。温度比較回路２１ｂから出力された信号は、充電器１０ｂの制御部１６ｂに入力するようになっている。   The temperature comparison circuit 21b is connected to a second power supply circuit 13b provided in the charger 10b via a terminal T3 and a terminal T4, and is operated by power supplied from the second power supply circuit 13b. The temperature comparison circuit 21b outputs the signal of the thermistor whose detected temperature is higher among the signals output from the thermistors 22b and 25b. For example, when the temperature detected by the thermistor 22b is higher than the temperature detected by the thermistor 25b, a signal output from the thermistor 22b (that is, a signal corresponding to the temperature detected by the thermistor 22b) is output. The signal output from the temperature comparison circuit 21b is input to the control unit 16b of the charger 10b.

充電器１０ｂは、第１電源回路１１ｂと、電池パック２０ｂの温度比較回路２１ｂに電力を供給する第２電源回路１３ｂと、第１電源回路１１ｂを制御するための充電電流制御部１４ｂ及び制御部１６ｂ等を備える。第１電源回路１１ｂは、入力する外部交流電源を直流電源に変換し、電池群２４ｂ，２６ｂに充電電流を供給する。
制御部１６ｂは、電池群２４ｂ及び２６ｂに供給する充電電流の電流値を決定する。具体的には、制御部１６ｂは、電池群２４ｂ，２６ｂの電圧を測定し、その測定される電圧が所定の電圧パターンとなるよう充電電流値を決定する。決定された充電電流値は、充電電流制御部１４ｂに出力され、その出力された充電電流値に基づいて充電電流制御部１４ｂは第１電源回路１１ｂを制御する。また、制御部１６ｂは、温度比較回路２１ｂから出力される信号をモニターし、その信号によって電池群２４ｂと２６ｂのいずれか一方が設定温度以上となったと判定すると、電池群２４ｂ，２６ｂの充電を停止する。これによって、電池群２４ｂ又は２６ｂが高温となることによる損傷等を未然に防止することができる。 The charger 10b includes a first power supply circuit 11b, a second power supply circuit 13b that supplies power to the temperature comparison circuit 21b of the battery pack 20b, a charging current control unit 14b for controlling the first power supply circuit 11b, and a control unit. 16b and the like. The first power supply circuit 11b converts an input external AC power supply into a DC power supply and supplies a charging current to the battery groups 24b and 26b.
The control unit 16b determines the current value of the charging current supplied to the battery groups 24b and 26b. Specifically, the control unit 16b measures the voltages of the battery groups 24b and 26b, and determines the charging current value so that the measured voltage has a predetermined voltage pattern. The determined charging current value is output to the charging current control unit 14b, and the charging current control unit 14b controls the first power supply circuit 11b based on the output charging current value. Further, the control unit 16b monitors a signal output from the temperature comparison circuit 21b, and when it determines that one of the battery groups 24b and 26b has exceeded the set temperature, charging of the battery groups 24b and 26b is performed. Stop. This can prevent damage or the like caused by the high temperature of the battery group 24b or 26b.

ここで、上述した温度比較回路２１ｂについて説明する。温度比較回路２１ｂの回路図の一例を図５に示す。図５中、４２はニッケル−水素電池群２４ｂの温度を検出する第１温度検出回路であり、４４はリチウムイオン電池群２６ｂの温度を検出する第２温度検出回路であり、これらの回路４２，４４は温度比較回路２１ｂに接続されている。   Here, the above-described temperature comparison circuit 21b will be described. FIG. 5 shows an example of a circuit diagram of the temperature comparison circuit 21b. In FIG. 5, reference numeral 42 denotes a first temperature detection circuit for detecting the temperature of the nickel-hydrogen battery group 24b, and reference numeral 44 denotes a second temperature detection circuit for detecting the temperature of the lithium ion battery group 26b. Reference numeral 44 is connected to the temperature comparison circuit 21b.

第１温度検出回路４２は感温素子であるサーミスタ２２ｂを備える。サーミスタ２２ｂの一端は接地され、他端はコンデンサＣ１及び固定抵抗Ｒ１の一端に接続される。コンデンサＣ１の他端及び固定抵抗Ｒ１の他端は共に電源線（第２電源回路１３ｂの電源線）に接続される。サーミスタ２２ｂと固定抵抗Ｒ１の接続端であるＡ点には、温度比較回路２１ｂが接続される。サーミスタ２２ｂは、感知した温度が高くなるに応じて抵抗値が小さくなる。したがって、サーミスタ２２ｂで感知する温度が高くなるに応じて、第１温度検出回路４２から温度比較回路２１ｂへ出力される信号の電圧Ｖ１は低くなる。
第２温度検出回路４４も第１温度検出回路４２と同一の構成を有する。したがって、サーミスタ２５ｂで感知する温度が高くなるに応じてその抵抗値が小さくなり、第２温度検出回路４４から温度比較回路２１ｂへ出力される信号の電圧Ｖ２も低下する。
本実施例では、サーミスタ２２ｂ，２５ｂ、固定抵抗Ｒ１，Ｒ２並びにコンデンサＣ１，Ｃ２は、同一の電気的特性を有するように調整されている。このため、第１温度検出回路４２から出力される信号の電圧Ｖ１と第２温度検出回路４４から出力される信号の電圧Ｖ２を単純に比較することで、サーミスタ２２ｂで感知した温度が高いのかサーミスタ２５ｂで感知した温度が高いのかを判別することができる。 The first temperature detection circuit 42 includes a thermistor 22b as a temperature-sensitive element. One end of the thermistor 22b is grounded, and the other end is connected to one end of the capacitor C1 and one end of the fixed resistor R1. The other end of the capacitor C1 and the other end of the fixed resistor R1 are both connected to a power supply line (power supply line of the second power supply circuit 13b). A temperature comparison circuit 21b is connected to a point A which is a connection end between the thermistor 22b and the fixed resistor R1. The resistance of the thermistor 22b decreases as the sensed temperature increases. Therefore, as the temperature sensed by the thermistor 22b increases, the voltage V1 of the signal output from the first temperature detection circuit 42 to the temperature comparison circuit 21b decreases.
The second temperature detection circuit 44 has the same configuration as the first temperature detection circuit 42. Accordingly, the resistance value decreases as the temperature sensed by the thermistor 25b increases, and the voltage V2 of the signal output from the second temperature detection circuit 44 to the temperature comparison circuit 21b also decreases.
In this embodiment, the thermistors 22b and 25b, the fixed resistors R1 and R2, and the capacitors C1 and C2 are adjusted to have the same electrical characteristics. Therefore, by simply comparing the voltage V1 of the signal output from the first temperature detection circuit 42 with the voltage V2 of the signal output from the second temperature detection circuit 44, it is determined whether the temperature sensed by the thermistor 22b is high. It is possible to determine whether the temperature sensed at 25b is high.

温度比較回路２１ｂはダイオードＤ１，Ｄ２および固定抵抗Ｒ３で構成されている。ダイオードＤ１のカソード側は、第１温度検出回路４２のＡ点に接続される。ダイオードＤ２のカソード側は、第２温度検出回路４４のＢ点に接続される。ダイオードＤ１のアノード側及びダイオードＤ２のアノード側は共にＣ点で接続されている。Ｃ点には一端を電源線（第２電源回路１３ｂの電源線）に接続された固定抵抗Ｒ３の他端が接続される。上記Ｃ点は、端子Ｔ５（端子ｔ５）を介して充電器１０ｂの制御部１６ｂに接続されている。なお、ダイオードＤ１，Ｄ２の特性（オフセット電圧等）は、同一特性となるように調整されている。   The temperature comparison circuit 21b includes diodes D1 and D2 and a fixed resistor R3. The cathode side of the diode D1 is connected to the point A of the first temperature detection circuit 42. The cathode side of the diode D2 is connected to the point B of the second temperature detection circuit 44. The anode side of the diode D1 and the anode side of the diode D2 are both connected at point C. The other end of the fixed resistor R3 whose one end is connected to the power line (the power line of the second power circuit 13b) is connected to the point C. The point C is connected to the control unit 16b of the charger 10b via a terminal T5 (terminal t5). The characteristics (offset voltage and the like) of the diodes D1 and D2 are adjusted to have the same characteristics.

かかる構成においては、第１温度検出回路４２のＡ点の電圧Ｖ１が第２温度検出回路４４のＢ点の電圧Ｖ２より大きい場合（すなわち、第２温度検出回路４４で検出される温度Ｔ２＞第１温度検出回路４２で検出される温度Ｔ１となる場合）、Ｃ点からＢ点に向って電流は流れ、Ｃ点からＡ点に向って電流は流れない。このとき、Ｃ点の電圧ＶＣはＢ点の電圧Ｖ２にＶo（ダイオードＤ２の順方向電圧等により決まる電圧降下量）を加えたものとなる。逆に、第１温度検出回路４２のＡ点の電圧Ｖ１が第２温度検出回路４４のＢ点の電圧Ｖ２より小さい場合（すなわち、第１温度検出回路４２で検出される温度Ｔ１＞第２温度検出回路４４で検出される温度Ｔ２となる場合）、Ｃ点からＡ点に向って電流は流れ、Ｃ点からＢ点に向って電流は流れない。このとき、Ｃ点の電圧ＶＣはＡ点の電圧Ｖ１にＶo（ダイオードＤ１の順方向電圧等により決まる電圧降下量）を加えたものとなる。 In such a configuration, temperature T 2 voltage V1 of the point A of the first temperature detection circuit 42 is higher than the voltage V2 of the point B of the second temperature detection circuit 44 (i.e., detected by the second temperature detection circuit 44> If the temperatures T 1 detected by the first temperature detector 42), a current flows from point C to point B current does not flow toward the flow, from the point C to the point a. At this time, the voltage VC at the point C is obtained by adding Vo (a voltage drop amount determined by the forward voltage of the diode D2) to the voltage V2 at the point B. Conversely, when the voltage V1 at the point A of the first temperature detection circuit 42 is smaller than the voltage V2 at the point B of the second temperature detection circuit 44 (that is, the temperature T 1 detected by the first temperature detection circuit 42> second) If the temperature T 2 detected by the temperature detection circuit 44), a current flows from point C to point a current does not flow toward the flow, from the point C to the point B. At this time, the voltage VC at the point C is obtained by adding Vo (a voltage drop amount determined by a forward voltage of the diode D1) to the voltage V1 at the point A.

上述したことから明らかなように温度比較回路２１ｂは、サーミスタ２２ｂの電圧Ｖ１とサーミスタ２５ｂの電圧Ｖ２のうち、電圧値が低いほうの信号（サーミスタで感知された温度が高い方）のみを充電器１０ｂの制御部１６ｂに出力する。したがって、制御部１６ｂは、電池群２４ｂ，２６ｂの温度を個別に監視する必要はなく一方を監視するだけでよく、また、電池パック２０ｂと充電器１０ｂとを接続する接続端子数を少なくすることができる。   As is clear from the above description, the temperature comparison circuit 21b uses only the signal with the lower voltage value (the one with the higher temperature detected by the thermistor) out of the voltage V1 of the thermistor 22b and the voltage V2 of the thermistor 25b as a charger. Output to the control unit 16b of 10b. Therefore, the control unit 16b does not need to individually monitor the temperatures of the battery groups 24b and 26b, but only monitors one of them, and reduces the number of connection terminals for connecting the battery pack 20b and the charger 10b. Can be.

なお、上述の例では、各サーミスタ２２ｂ，２５ｂで検出された温度のうち高い方の温度に係る信号を制御部１６ｂに出力した。しかしながら、電池パック２０ｂ（温度比較回路２１ｂ）から制御部１６ｂに出力する信号は、サーミスタ２２ｂ，２５ｂで検出された温度のうち低い方の信号であってもよい。また、サーミスタ２２ｂ，２５ｂのいずれかで検出された信号の変化率（温度変化率）を出力するようにしてもよい。さらには、サーミスタ２２ｂ，２５ｂで測定された２つの温度の差を出力するようにしてもよいし、サーミスタ２２ｂ，２５ｂで測定された２つの温度の変化率の差を出力するようにしてもよい。要は、電池パックに収容される各電池群の充電特性に応じて決まる充電制御方式に併せて、適切な制御パラメータ（温度変化率等）を電池パックから充電器に向かって出力することができる。   In the example described above, a signal related to the higher one of the temperatures detected by the thermistors 22b and 25b is output to the controller 16b. However, the signal output from the battery pack 20b (temperature comparison circuit 21b) to the control unit 16b may be the lower one of the temperatures detected by the thermistors 22b and 25b. Further, a change rate (temperature change rate) of a signal detected by any of the thermistors 22b and 25b may be output. Further, the difference between the two temperatures measured by the thermistors 22b and 25b may be output, or the difference between the rates of change of the two temperatures measured by the thermistors 22b and 25b may be output. . In short, appropriate control parameters (temperature change rate, etc.) can be output from the battery pack to the charger in accordance with the charging control method determined according to the charging characteristics of each battery group housed in the battery pack. .

次に、本発明の第４実施例について図面を参照して説明する。図６は第４実施例の電池パック２０ｃと充電器１０ｃの構成を併せて示すブロック図である。図６に示すように、電池パック２０ｃでは、ニッケル‐水素電池群２４ｃを構成する各電池（セル）と、リチウムイオン電池群２６ｃを構成する各電池（セル）の電圧がそれぞれ検出される。検出された各電圧は、バッテリ電圧変換回路２７ｃ（以下、ＶＴ変換回路という）に入力する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram showing the configurations of the battery pack 20c and the charger 10c according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 6, in the battery pack 20c, the voltage of each battery (cell) constituting the nickel-hydrogen battery group 24c and the voltage of each battery (cell) constituting the lithium-ion battery group 26c are respectively detected. The detected voltages are input to a battery voltage conversion circuit 27c (hereinafter, referred to as a VT conversion circuit).

ＶＴ変換回路２７ｃは、充電器１０ｃに設けられた第２電源回路１３ｃに接続され、第２電源回路１３ｃから供給される電力によって動作する。このＶＴ変換回路２７ｃは、電池群２４ｃ，２６ｃを構成する各電池の電圧のうち最大となっているものに基づいて、充電制御用の制御信号を生成し出力する。例えば、電池群２４ｃ，２６ｃのうち電池群２６ｃを構成する一のリチウムイオン電池の電圧が最大となっているときは、そのリチウムイオン電池の電圧を充電制御用の信号に変換して出力する。ＶＴ変換回路２７ｃから出力された信号は、充電器１０ｃの制御部１６ｃに入力する。制御部１６ｃは、入力する制御信号から電池群２４ｃ，２６ｃ（詳しくは、電池電圧が最大となっている電池）の電池電圧の上昇率を求め、この電池電圧の上昇率から電池群２４ｃ，２６ｃの電圧上昇パターンが予め設定された電圧上昇パターンとなるように充電電流値を決定する。充電電流制御部１４ｃは、制御部１６ｃで決定された充電電流値に基づいて第１電源回路１１ｄを駆動し、これによって、充電器１０ｃから電池パック２０ｃに制御部１６ｃで決定された充電電流が供給される。   The VT conversion circuit 27c is connected to the second power supply circuit 13c provided in the charger 10c, and operates with the power supplied from the second power supply circuit 13c. The VT conversion circuit 27c generates and outputs a control signal for charge control based on the highest voltage among the batteries constituting the battery groups 24c and 26c. For example, when the voltage of one lithium ion battery constituting the battery group 26c among the battery groups 24c and 26c is the maximum, the voltage of the lithium ion battery is converted into a signal for charge control and output. The signal output from the VT conversion circuit 27c is input to the control unit 16c of the charger 10c. The control unit 16c calculates the rate of increase in the battery voltage of the battery groups 24c and 26c (specifically, the battery having the largest battery voltage) from the input control signal, and calculates the rate of increase in the battery groups 24c and 26c from the rate of increase of the battery voltage. The charging current value is determined so that the voltage rising pattern of the above becomes a preset voltage rising pattern. The charging current control unit 14c drives the first power supply circuit 11d based on the charging current value determined by the control unit 16c, so that the charging current determined by the control unit 16c from the charger 10c to the battery pack 20c. Supplied.

したがって、第４実施例によると、同一種類の電池間において充電特性のバラツキがあるような場合（すなわち、充放電時に電池間で電圧や充電容量に差が生じる場合）であっても、電池毎に電圧をモニターしているため、１の電池電圧が上昇しすぎることが防止される（ひいては、個々の電池間の特性のバラツキによる電池の過充電または過放電が防止することができる）。例えば、リチウムイオン電池群２６ｃの各電池の電池電圧にバラツキが生じている場合でも、最も電圧が高くなる電池に基づいて充電電流が決定されることとなるため、電圧上昇によるリチウムイオン電池の破損等が防止される。   Therefore, according to the fourth embodiment, even when there is a variation in charging characteristics between batteries of the same type (that is, when there is a difference in voltage or charging capacity between batteries during charging / discharging), each battery has Since the voltage is monitored at the same time, it is possible to prevent the battery voltage of one battery from rising excessively (further, it is possible to prevent the battery from being overcharged or overdischarged due to variations in characteristics among the individual batteries). For example, even when the battery voltage of each battery of the lithium ion battery group 26c varies, the charging current is determined based on the battery having the highest voltage, and thus the lithium ion battery is damaged by the voltage increase. Etc. are prevented.

なお、ＶＴ変換回路２７ｃにより行われる信号の変換処理は、充電器１０ｃの充電制御プログラムと電池群２４ｃ，２６ｃに対して実際に行う充電制御によって決まる。例えば、充電器１０ｃの充電制御プログラムが電池温度に基づくものであり、電池群２４ｃ，２６ｃに対して行う充電制御方式が電池電圧に基づくものである場合は、検出した電池電圧に基づいて電池パック２０ｃの充電制御方式から決まる充電電流値を、制御部１６ｃが電池温度に基づく充電制御プログラムから決定できるように、電池パック２０ｃで検出した電池電圧を所定の温度を示す信号（制御信号）に変換する。あるいは、充電器１０ｃの充電制御プログラムが電池温度の変化率に基づくものであり、電池群２４ｃ，２６ｃに対して行う充電制御方式が電池電圧に基づくものである場合は、検出した電池電圧に基づいて電池パック２０ｃの充電制御方式から決まる充電電流値を、制御部１６ｃが電池温度の変化率に基づく充電制御プログラムから決定できるように、電池パック２０ｃで検出した電池電圧を所定の温度変化率を示す信号に変換する。このようにＶＴ変換回路により行われる、検出信号から制御信号への変換処理は、充電器側の充電制御方式と電池パック側の充電制御方式の相違により、種々に変形・応用することができる。なお、ＶＴ変換回路の具体的な回路構成等については、特開２００２−１９１１３５号公報に詳しく開示されている。   The signal conversion process performed by the VT conversion circuit 27c is determined by the charge control program of the charger 10c and the charge control actually performed on the battery groups 24c and 26c. For example, when the charge control program of the charger 10c is based on the battery temperature and the charge control method performed on the battery groups 24c and 26c is based on the battery voltage, the battery pack is determined based on the detected battery voltage. The battery voltage detected by the battery pack 20c is converted into a signal (control signal) indicating a predetermined temperature so that the control unit 16c can determine a charge current value determined by the charge control method of the battery pack 20c from a charge control program based on the battery temperature. I do. Alternatively, if the charging control program of the charger 10c is based on the rate of change of the battery temperature and the charging control method performed on the battery groups 24c and 26c is based on the battery voltage, the charging control program is based on the detected battery voltage. The battery voltage detected by the battery pack 20c is set to a predetermined temperature change rate so that the control unit 16c can determine the charge current value determined by the charge control method of the battery pack 20c from the charge control program based on the change rate of the battery temperature. Convert to the signal shown. The conversion process from the detection signal to the control signal, which is performed by the VT conversion circuit, can be variously modified and applied depending on the difference between the charging control method on the charger side and the charging control method on the battery pack side. The specific circuit configuration and the like of the VT conversion circuit are disclosed in detail in JP-A-2002-191135.

次に、本発明の第５実施例について図面を参照して説明する。図７は第５実施例の電池パック２０ｄと充電器１０ｄの構成を併せて示すブロック図である。図７に示すように、電池パック２０ｄでは、ニッケル‐水素電池群２４ｄの電圧とリチウムイオン電池群２６ｄの電圧をそれぞれ検出し、さらに、ニッケル‐水素電池群２４ｄの温度をサーミスタ２２ｄによって検出する。検出された各電圧及び温度は、電圧・温度検出回路２９ｄに入力する。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram showing the configurations of the battery pack 20d and the charger 10d according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 7, in the battery pack 20d, the voltage of the nickel-hydrogen battery group 24d and the voltage of the lithium-ion battery group 26d are detected, and the temperature of the nickel-hydrogen battery group 24d is detected by the thermistor 22d. The detected voltages and temperatures are input to a voltage / temperature detection circuit 29d.

電圧・温度検出回路２９ｄは、充電器１０ｄに設けられた第２電源回路１３ｄに接続され、第２電源回路１３ｄから供給される電力によって動作する。この電圧・温度検出回路２９ｄは、検出された各電池群２４ｄ，２６ｄの電池電圧と、ニッケル‐水素電池群２４ｄの温度に基づいて、充電制御用の制御信号を生成して出力する。本実施例では、ニッケル‐水素電池群２４ｄの電圧が設定電圧以下で、かつ、ニッケル‐水素電池群２４ｄの温度が設定温度以下の場合は、リチウムイオン電池群２６ｄの電圧を制御信号として出力する。一方、ニッケル‐水素電池群２４ｄの電圧が設定電圧を越えるか、あるいは、ニッケル‐水素電池群２４ｄの温度が設定温度を越えると、充電を停止するための信号（充電停止信号）を出力するようになっている。したがって、電圧・温度検出回路２９ｄからの信号が入力する制御部１６ｃは、リチウムイオン電池群２６ｄの電圧が制御信号として入力する間は定電流‐定電圧充電制御方式（第１実施例参照）で充電を行い、満充電となるか、電圧・温度検出回路２９ｄから充電停止信号が入力すると、充電器１０ｄによる充電を停止する。   The voltage / temperature detection circuit 29d is connected to the second power supply circuit 13d provided in the charger 10d, and operates with the power supplied from the second power supply circuit 13d. The voltage / temperature detection circuit 29d generates and outputs a control signal for charge control based on the detected battery voltage of each of the battery groups 24d and 26d and the temperature of the nickel-hydrogen battery group 24d. In this embodiment, when the voltage of the nickel-hydrogen battery group 24d is equal to or lower than the set voltage and the temperature of the nickel-hydrogen battery group 24d is equal to or lower than the set temperature, the voltage of the lithium ion battery group 26d is output as a control signal. . On the other hand, when the voltage of the nickel-metal hydride battery group 24d exceeds the set voltage or the temperature of the nickel-metal hydride battery group 24d exceeds the set temperature, a signal (charge stop signal) for stopping charging is output. It has become. Therefore, the control unit 16c to which the signal from the voltage / temperature detection circuit 29d is input uses the constant current-constant voltage charging control method (see the first embodiment) while the voltage of the lithium ion battery group 26d is input as the control signal. When the battery is fully charged or a charge stop signal is input from the voltage / temperature detection circuit 29d, the charging by the charger 10d is stopped.

上述したことから明らかなように、第５実施例によると、電池パック２０ｄ側で電池群２４ｄ，２６ｄの電池電圧の検出及び電池群２４ｄの温度検出を行い、充電制御に必要な制御信号のみを出力する。このため、充電器１０ｄの制御部１６ｄは、１種類の制御信号のみを扱えばよい。   As is clear from the above description, according to the fifth embodiment, the battery pack 20d detects the battery voltages of the battery groups 24d and 26d and detects the temperature of the battery group 24d, and outputs only the control signal necessary for the charge control. Output. For this reason, the control unit 16d of the charger 10d only needs to handle one type of control signal.

上述した第３〜５実施例の説明から明らかなように、これらの実施例では電池パック側で充電制御に必要な制御信号（制御パラメータ）を生成するため、充電器側のハード構成が同一となっている。したがって、異なる充電制御方式となる電池パックであっても、その電池パックを充電するための充電制御プログラムを充電器側にインストールすることで、同一の充電器によって全ての電池パックを充電することができる。例えば、電池パック側に充電制御プログラムを記憶しておき、電池パックが充電器に接続されたときに電池パック側の充電制御プログラムを充電器にインストールするようにしてもよい。あるいは、充電器側に複数の充電制御プログラムを格納し、電池パックに応じて充電制御プログラムを選択するようにしてもよい。例えば、電池パックが充電器に接続されたときに、その電池パックの型式等をＥＥＰＲＯＭから読取り、その読取った型式等から実行する充電制御プログラムを選択すればよい。   As is apparent from the above description of the third to fifth embodiments, in these embodiments, since the control signal (control parameter) necessary for charge control is generated on the battery pack side, the hardware configuration on the charger side is the same. Has become. Therefore, even if the battery packs have different charge control methods, all the battery packs can be charged by the same charger by installing the charge control program for charging the battery pack on the charger side. it can. For example, a charge control program may be stored on the battery pack side, and the charge control program on the battery pack side may be installed in the charger when the battery pack is connected to the charger. Alternatively, a plurality of charge control programs may be stored on the charger side, and the charge control program may be selected according to the battery pack. For example, when the battery pack is connected to the charger, the type and the like of the battery pack may be read from the EEPROM, and a charge control program to be executed may be selected from the read type and the like.

また、第１実施例と第２実施例の説明から明らかなように、これらの実施例では電池パックのハード構成が同一で充電器側の構成のみが異なっている。かかる場合においては、充電器側に充電制御プログラムを格納することで、同一の電池パックを異なる電池パックで充電することが可能となっている。   Further, as is clear from the description of the first embodiment and the second embodiment, in these embodiments, the hardware configuration of the battery pack is the same, and only the configuration on the charger side is different. In such a case, the same battery pack can be charged by different battery packs by storing the charge control program on the charger side.

以上、本発明のいくつかの実施例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、上記各実施例は、リチウムイオン電池で構成される電池群と、ニッケル−水素電池で構成される電池群を直列に接続した例であったが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、リチウムイオン電池で構成される電池群とニッケル−カドミウム電池から構成される電池群（又はニッケル−亜鉛電池で構成される電池群等）を組合せることもできる。 As described above, some embodiments of the present invention have been described in detail. However, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and alterations of the specific examples illustrated above.
For example, each of the above embodiments is an example in which a battery group composed of a lithium ion battery and a battery group composed of a nickel-hydrogen battery are connected in series, but the present invention is not limited to these. Absent. For example, a battery group composed of a lithium ion battery and a battery group composed of a nickel-cadmium battery (or a battery group composed of a nickel-zinc battery, etc.) can be combined.

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。   Further, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical utility singly or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Further, the technology illustrated in the present specification or the drawings simultaneously achieves a plurality of objects, and has technical utility by achieving one of the objects.

本発明の第１実施例に係る電池パックと、その電池パックを充電する充電器とを併せて示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the battery pack according to the first embodiment of the present invention and a charger for charging the battery pack. 充電器の制御部において行われる処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process performed in the control part of a charger. 本発明の第２実施例に係る電池パックと、その電池パックを充電する充電器とを併せて示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a battery pack according to a second embodiment of the present invention and a charger for charging the battery pack. 本発明の第３実施例に係る電池パックと、その電池パックを充電する充電器とを併せて示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a battery pack according to a third embodiment of the present invention and a charger for charging the battery pack. 温度比較回路の回路構成の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of a temperature comparison circuit. 本発明の第４実施例に係る電池パックと、その電池パックを充電する充電器とを併せて示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a battery pack according to a fourth embodiment of the present invention and a charger for charging the battery pack. 本発明の第５実施例に係る電池パックと、その電池パックを充電する充電器とを併せて示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a battery pack according to a fifth embodiment of the present invention and a charger for charging the battery pack.

符号の説明Explanation of reference numerals

１０：充電器
１２：電源回路
１４：充電電流・電圧制御部
１６：制御部
２０：電池パック
２２：サーミスタ
２４：ニッケル−水素電池群
２６：リチウムイオン電池群
２８：ＥＥＰＲＯＭ 10: Charger 12: Power supply circuit 14: Charging current / voltage control unit 16: Control unit 20: Battery pack 22: Thermistor 24: Nickel-hydrogen battery group 26: Lithium ion battery group 28: EEPROM

Claims (5)

異なる種類の電池群が直列に接続された組電池であって、組電池を構成する電池群のうちエネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の高い電池群の電圧ほど、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の低い電池群の電圧より高くなっていることを特徴とする組電池。   A battery group in which different types of battery groups are connected in series, and the voltage of the battery group having a higher energy weight density or energy volume density among the battery groups constituting the battery pack has a lower energy weight density or energy volume density. A battery pack characterized by being higher than the voltage of the battery group. エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の高い電池群を構成する電池の容量ほど、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の低い電池群を構成する電池の容量より小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。   2. The battery according to claim 1, wherein the capacity of the battery constituting the battery group having a higher energy weight density or energy volume density is smaller than the capacity of the battery constituting the battery group having a lower energy weight density or energy volume density. The battery pack as described. 請求項１又は２に記載の組電池を備えた電池パックであって、組電池の充電特性データを記憶するメモリを備え、その充電特性データは、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の最も高い電池群の充電特性に基づいたデータであることを特徴とする電池パック。   A battery pack comprising the assembled battery according to claim 1 or 2, further comprising a memory for storing charging characteristic data of the assembled battery, wherein the charging characteristic data has a highest energy weight density or energy volume density. A battery pack characterized in that the data is data based on charging characteristics of the battery pack. 前記充電特性データは、組電池への充電電流を制御するための充電制御プログラムであることを特徴とする請求項３に記載の電池パック。   4. The battery pack according to claim 3, wherein the charging characteristic data is a charging control program for controlling a charging current to the battery pack. 5. 前記充電制御プログラムは、エネルギ重量密度又はエネルギ体積密度の低い電池群の安全性を確保しながら充電電流を制御するプログラムであることを特徴とする請求項４に記載の電池パック。   5. The battery pack according to claim 4, wherein the charge control program is a program for controlling a charge current while ensuring safety of a battery group having a low energy weight density or a low energy volume density. 6.
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