JP2006320044A

JP2006320044A - Battery charger

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Publication number: JP2006320044A
Application number: JP2005137222A
Authority: JP
Inventors: Takao Shimizu; 隆雄清水
Original assignee: NTT Data Corp
Current assignee: NTT Data Group Corp
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2006-11-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery charging circuit performing selective charging by supplying a charging current selectively to each battery cell without providing an auxiliary charging circuit in a battery pack composed of battery cells connected in series in which manufacturing cost can be reduced by reducing a circuit scale as compared with a prior art. <P>SOLUTION: The battery charging circuit for charging each of a plurality of battery cells connected in series to constitute a battery pack by a predetermined charging current comprises a charging section for supplying a charging current, a first switch interposed between a positive terminal of the charging circuit and a positive terminal of each battery cell, and a second switch interposed between a negative terminal of the charging circuit and a negative terminal of each battery cell which are interposed between the positive terminal of the charging circuit and the positive terminal of each battery cell. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、直列に接続された複数のバッテリセルからなるバッテリの充電を行うバッテリ充電器に関する。 The present invention relates to a battery charger that charges a battery composed of a plurality of battery cells connected in series.

従来、リチウムイオン（Ｌi^＋）バッテリやリチウムポリマ（Ｌi-Ｐo）バッテリは、携帯機器などの各種電源として用いられている。
これらのバッテリは、対象となる機器に供給する電圧とするため、基本単位のバッテリセルを直列に接続して、バッテリパックとして構成されている。
このため、バッテリパックには、構成するバッテリセル各々の過充電を防止するため、各バッテリセル毎に電圧をモニタするモニタ端子を設けて、充電時において、保護回路が上記モニタ端子により各バッテリセルの電圧を測定して、充放電制御を行っている。 Conventionally, lithium ion (Li ⁺ ) batteries and lithium polymer (Li-Po) batteries have been used as various power sources for portable devices and the like.
These batteries are configured as a battery pack by connecting basic unit battery cells in series in order to use a voltage to be supplied to the target device.
Therefore, the battery pack is provided with a monitor terminal for monitoring the voltage for each battery cell in order to prevent overcharging of each battery cell constituting the battery pack, and the protection circuit is connected to each battery cell by the monitor terminal during charging. The voltage is measured and charge / discharge control is performed.

しかしながら、バッテリパックを構成するバッテリセル各々は、製造過程において、容量にバラツキがある状態で製造されており、同一パック内においてもほとんど均一な容量となっていない。
そのため、このバッテリパックに対し、バッテリセルが直列接続された状態で充電すると、満充電となるタイミングに差が生じ、全体的に見ると満充電時のバッテリパックとしての出力電圧が低いままで、システム起動不良を起こすこともある。 However, each battery cell constituting the battery pack is manufactured in a state in which the capacity varies in the manufacturing process, and the capacity is hardly uniform even within the same pack.
Therefore, if the battery cells are charged in a state where the battery cells are connected in series, there will be a difference in the timing of full charge, and overall the output voltage as the battery pack at full charge remains low, System startup failure may occur.

すなわち、バッテリパック内の最小容量のバッテリセルが最も早く満充電電圧に達すると、上記保護回路はいずれかのバッテリパックが満充電となったことを検知することにより、充電を終了してしまう。
これにより、充電器は、バッテリパック内の他のバッテリセルが満充電されない不十分な電圧により充電を終了していた。 That is, when the battery cell with the minimum capacity in the battery pack reaches the full charge voltage earliest, the protection circuit ends charging by detecting that any one of the battery packs is fully charged.
As a result, the charger has been charged with an insufficient voltage at which other battery cells in the battery pack are not fully charged.

また、バッテリパックの製造工程において、このバッテリパック内のいずれかのバッテリセルが他のバッテリセルより多く（高い電圧に）充電されていた場合も、放電した後の充電で多く充電されていたバッテリセルが最初に満充電となる。
したがって、この場合にも、上述した容量のバラツキと同様に、充電器はバッテリパック内の他のバッテリセルが満充電されない不十分な電圧により充電を終了する。 In addition, in the battery pack manufacturing process, even if any battery cell in this battery pack is charged more (to a higher voltage) than other battery cells, the battery that has been charged much after discharging The cell is first fully charged.
Therefore, in this case as well, similarly to the above-described variation in capacity, the charger ends charging with an insufficient voltage at which other battery cells in the battery pack are not fully charged.

このように、バッテリパック内のバッテリセル全てが満充電されないままで充電が終了すると、電池の容量のバラツキと製造過程における充電電圧のバラツキとにより、バッテリパック全体の内部抵抗を減少させることができずない。
このため、従来のバッテリパックは、直列接続で得られる最大電圧も理論値に対して低いままとなり、高出力電圧を発生するバッテリとして限界がある。 In this way, when charging is completed without all the battery cells in the battery pack being fully charged, the internal resistance of the entire battery pack can be reduced due to variations in battery capacity and variations in charging voltage during the manufacturing process. No.
Therefore, the conventional battery pack has a limit as a battery that generates a high output voltage because the maximum voltage obtained by series connection remains low with respect to the theoretical value.

また、上述してきたバッテリパックは、例えば、ノートパソコン（パーソナルコンピュータ）に使用される場合、内部のバッテリセルのいずれかが不具合を生じると、不完全なものとして交換する必要がある。
さらに、バッテリパックにおける不具合を生じたバッテリセルを、別のバッテリセルと交換したとしても、交換したバッテリセルの特性が他のバッテリセルと同様か否かわからないため、却って全体のバラツキを大きくして、結局、バッテリパック全体を交換する必要がある。 In addition, when the battery pack described above is used in, for example, a notebook personal computer (personal computer), if any of the internal battery cells malfunctions, it needs to be replaced as an incomplete one.
Furthermore, even if a battery cell that has failed in the battery pack is replaced with another battery cell, it is not known whether the characteristics of the replaced battery cell are the same as those of other battery cells. After all, it is necessary to replace the entire battery pack.

この問題を解決するため、図１８に示すように、充電時に、充電電流を迂回させる迂回回路として、スイッチＳＷ１０１〜ＳＷ１０６を各バッテリセル（ＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３）毎に設けている。ダイオードＤ１０１，Ｄ１０２，Ｄ１０５，Ｄ１０６は各バッテリセルの端子のショートを防止するために設けられている。
そして、他のバッテリセルに対して電荷の蓄積容量が多く、早いタイミングにて満充電となると、電圧監視部１０３がバッテリセルの端子電圧からこの満充電となったバッテリセルを検出して、スイッチ制御部１０２に通知する。
スイッチ制御部１０２は、満充電となったバッテリセルを迂回して充電電流を流し、蓄積容量が少なく、満充電となっていないバッテリセルに対して、選択的に充電電流を流し、各バッテリセルの蓄積容量のバラツキを補正する充電方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１７０４２８号公報 In order to solve this problem, as shown in FIG. 18, switches SW101 to SW106 are provided for each battery cell (BC1, BC2, BC3) as a bypass circuit for bypassing the charging current during charging. Diodes D101, D102, D105, and D106 are provided to prevent short-circuiting of the terminals of each battery cell.
When the charge storage capacity of the other battery cells is large and the battery is fully charged at an early timing, the voltage monitoring unit 103 detects the fully charged battery cell from the terminal voltage of the battery cell, and the switch Notify the control unit 102.
The switch control unit 102 bypasses the fully charged battery cell to flow a charging current, and selectively flows a charging current to a battery cell that has a small storage capacity and is not fully charged. There is a charging method for correcting the variation in the storage capacity (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-11-170428

上記特許文献１に示す充電方法にあっては、充電開始の段階において直列状態で全バッテリセルに対して、主従電回路１０１Ａにより充電電流を流しているが、電圧監視部１０３がいずれかのバッテリセルの満充電を検出した場合、主充電回路１０１Ａのみによる充電を終了する。
そして、スイッチ制御部１０２は、電圧検出部１０３が満充電となったことを検出したバッテリセルに充電電流を流さないように迂回させ、主充電回路１０１Ａと補助充電回路１０１Ｂとにより、満充電となっていないバッテリセルに選択的に充電電流を流すように、迂回回路のスイッチを制御している。 In the charging method shown in Patent Document 1, charging current is passed through the main slave circuit 101A to all battery cells in series at the stage of starting charging, but the voltage monitoring unit 103 is one of the batteries. When the full charge of the cell is detected, the charging by only the main charging circuit 101A is terminated.
Then, the switch control unit 102 makes a detour so that the charging current does not flow to the battery cell in which the voltage detection unit 103 detects that the battery is fully charged, and the main charging circuit 101A and the auxiliary charging circuit 101B perform full charging. The switch of the bypass circuit is controlled so that the charging current is selectively passed to the battery cell that is not.

しかしながら、この特許文献１記載の充電方法は、主充電回路１０１Ａのみでなく、いずれかのバッテリセルが満充電となったとき、満充電となっていないバッテリセルに対して選択的に充電電流を流すための補助充電回路１０１Ｂが必要であり、充電回路の規模が大きく、コストが上昇する問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、直列にバッテリセルが接続されて構成されたバッテリパックにおいて、補助充電回路を設けずに、各バッテリセルに対して選択的に充電電流を流して、選択的な充電が行えるとともに、従来例に比較して回路規模を小さくし、製造コストを低下させることが可能なバッテリ充電回路を提供することを目的とする。 However, in the charging method described in Patent Document 1, when not only the main charging circuit 101A but any one of the battery cells is fully charged, a charging current is selectively applied to a battery cell that is not fully charged. The auxiliary charging circuit 101B for flowing is necessary, and there is a problem that the scale of the charging circuit is large and the cost increases.
The present invention has been made in view of such circumstances, and in a battery pack configured by connecting battery cells in series, a charging current is selectively applied to each battery cell without providing an auxiliary charging circuit. It is an object of the present invention to provide a battery charging circuit capable of selectively charging, reducing the circuit scale as compared with the conventional example, and reducing the manufacturing cost.

本発明のバッテリ充電回路は、バッテリパックを構成する直列に接続された複数のバッテリセル各々を所定の充電電流により充電するバッテリ充電回路であり、前記充電電流を供給する充電部と、充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された第１のスイッチと、前記充電回路のマイナス端子と各バッテリセルのマイナス端子との間にそれぞれ介挿された第２のスイッチとを有することを特徴とする。 A battery charging circuit of the present invention is a battery charging circuit that charges each of a plurality of battery cells connected in series constituting a battery pack with a predetermined charging current, and a charging unit that supplies the charging current; A first switch inserted between the plus terminal and the plus terminal of each battery cell; and a second switch inserted between the minus terminal of the charging circuit and the minus terminal of each battery cell. And a switch.

本発明のバッテリ充電回路は、前記バッテリパックのマイナス端子と前記充電回路のマイナス端子との間に介挿される第１のスイッチがダイオードスイッチであることを特徴とする。 In the battery charging circuit of the present invention, the first switch inserted between the negative terminal of the battery pack and the negative terminal of the charging circuit is a diode switch.

本発明のバッテリ充電回路は、前記各バッテリセルの端子電圧値を測定し、満充電となったバッテリセルの識別番号を出力する電圧監視部と、該識別番号により、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御するスイッチ制御部とを有することを特徴とする。 The battery charging circuit of the present invention measures a terminal voltage value of each of the battery cells and outputs an identification number of the fully charged battery cell, and the first switch and the first switch by the identification number. And a switch control unit that controls on / off of each of the two switches.

本発明のバッテリ充電回路は、前記スイッチ制御部が、前記識別番号と、満充電となっていないバッテリセルにのみ選択的に充電電流を流す、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフの組合せとの対応関係を示す充電経路テーブルを有し、前記識別番号より前記充電テーブルを参照して、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御することを特徴とする。 In the battery charging circuit of the present invention, the switch control unit turns on each of the first switch and the second switch, in which a charging current is selectively supplied only to the identification number and a battery cell that is not fully charged. A charge path table showing a correspondence relationship with a combination of / off, and referring to the charge table from the identification number, each of the first switch and the second switch is on / off controlled, To do.

本発明のバッテリ充電方法は、バッテリパックを構成する直列に接続された複数のバッテリセル各々を所定の充電電流により充電するバッテリ充電方法であり、充電部が前記バッテリパックに充電電流を供給する過程と、電圧監視部が各バッテリセルの端子電圧を測定する過程と、スイッチ制御部が、前記測定結果に応じて、充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された第１のスイッチと、前記充電回路のマイナス端子と各バッテリセルのマイナス端子との間にそれぞれ介挿された第２のスイッチとをオン／オフ制御する過程とを有する。 The battery charging method of the present invention is a battery charging method in which each of a plurality of battery cells connected in series constituting a battery pack is charged with a predetermined charging current, and a charging unit supplies a charging current to the battery pack. The voltage monitoring unit measures the terminal voltage of each battery cell, and the switch control unit is inserted between the positive terminal of the charging circuit and the positive terminal of each of the battery cells according to the measurement result. And a process of on / off controlling the first switch and the second switch inserted between the negative terminal of the charging circuit and the negative terminal of each battery cell.

本発明のバッテリ充電方法は、前記スイッチ制御部が、前記識別番号と、満充電となっていないバッテリセルにのみ選択的に充電電流を流す、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフの組合せとの対応関係を示す充電経路テーブルを有し、前記識別番号より前記充電テーブルを参照して、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御することを特徴とする。 According to the battery charging method of the present invention, the switch control unit turns on each of the first switch and the second switch, in which a charging current is selectively supplied only to the identification number and a battery cell that is not fully charged. A charge path table showing a correspondence relationship with a combination of / off, and referring to the charge table from the identification number, each of the first switch and the second switch is on / off controlled, To do.

以上説明したように、本発明のバッテリ充電回路によれば、直列にバッテリセルが接続されて構成されたバッテリパックにおいて、従来例のように、補助充電回路を設けずに、各バッテリセルに対して選択的に充電電流を流し、選択的に各バッテリセルの充電がバランス良く（端子電圧を均一とする充電）行えるため、従来例に比較して充電回路部分の規模を小さくし、コストを低下させることができるという効果が得られる。 As described above, according to the battery charging circuit of the present invention, in a battery pack configured by connecting battery cells in series, each battery cell is provided without an auxiliary charging circuit as in the conventional example. Since the charging current can be selectively passed and charging of each battery cell can be performed in a well-balanced manner (charging with uniform terminal voltage), the scale of the charging circuit is reduced and the cost is reduced compared to the conventional example. The effect that it can be made is acquired.

また、本発明のバッテリ充電回路によれば、バッテリパックを製造する過程において、各バッテリセルを均一に充電することができるため、使用するバッテリセルの特性を合わせる手間がかからず製造コストを低下させることができる。
また、本発明のバッテリ充電回路によれば、バッテリパックの充電処理時に、各バッテリセルを均一に充電できるため、バッテリパックにおけるいずれかのバッテリセルが不具合を生じた場合、対応するバッテリセルを交換した後、各バッテリセルを均一に充電することが可能となり、メンテナンス費用を削減でき、かつ従来のようにバッテリパックごと破棄するという無駄を低減することができる。 In addition, according to the battery charging circuit of the present invention, each battery cell can be uniformly charged in the process of manufacturing the battery pack, so that it does not take time to match the characteristics of the battery cell to be used, and the manufacturing cost is reduced. Can be made.
Further, according to the battery charging circuit of the present invention, each battery cell can be charged uniformly during the charging process of the battery pack, so that if any battery cell in the battery pack fails, the corresponding battery cell is replaced. Then, it becomes possible to charge each battery cell uniformly, the maintenance cost can be reduced, and the waste of discarding the battery pack as in the conventional case can be reduced.

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による充電回路を図面を参照して説明する。図１は同実施形態の構成例を示すブロック図である。また、図１は、充電時におけるバッテリパックＢＰと充電回路との接続関係を示している。
本発明は複数のバッテリセルが直列に接続されて構成されているバッテリパックにおいて各々のバッテリセルが均一の端子電圧（満充電電圧）となるように充電を行う充電回路であるが、以下、一例としてバッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３の３つが直列に接続されて構成されているバッテリパックＢＰに対する充電回路として説明する。
ここで、上記バッテリパックは、例えば、リチウムイオン（Ｌi^＋）バッテリやリチウムポリマ（Ｌi-Ｐo）バッテリ等である。リチウムイオンバッテリとすれば、各バッテリセルの満充電状態の端子電圧は４.２Ｖであり、放電下限値としては２.４Ｖである。 <First Embodiment>
Hereinafter, a charging circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the embodiment. FIG. 1 shows a connection relationship between the battery pack BP and the charging circuit during charging.
The present invention is a charging circuit that performs charging so that each battery cell has a uniform terminal voltage (full charge voltage) in a battery pack configured by connecting a plurality of battery cells in series. Will be described as a charging circuit for the battery pack BP configured by connecting three battery cells BC1, BC2 and BC3 in series.
Here, the battery pack is, for example, a lithium ion (Li ⁺ ) battery or a lithium polymer (Li-Po) battery. In the case of a lithium ion battery, the terminal voltage in a fully charged state of each battery cell is 4.2V, and the discharge lower limit value is 2.4V.

この図において、充電回路は、所定の充電電流を供給する定電流回路である充電部１と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６と、このスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオン／オフ制御するスイッチ制御回路２と、バッテリパックＢＰにおける各バッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３各々の端子電圧を測定する電圧監視部３とから構成されている。
スイッチＳＷ１，ＳＷ２，Ｗ３（第１のスイッチ）各々は、充電回路２のプラス（＋）端子と、バッテリセルＢＣ３，ＢＣ２，ＢＣ１それぞれのプラス（＋）端子との間に介挿されている。 In this figure, a charging circuit includes a charging unit 1 that is a constant current circuit that supplies a predetermined charging current, switches SW1 to SW6, a switch control circuit 2 that controls on / off of the switches SW1 to SW6, and a battery pack. The voltage monitoring unit 3 measures the terminal voltage of each battery cell BC1, BC2, BC3 in the BP.
Each of the switches SW1, SW2, W3 (first switch) is interposed between the plus (+) terminal of the charging circuit 2 and the plus (+) terminal of each of the battery cells BC3, BC2, BC1.

すなわち、スイッチＳＷ１は、充電回路２のプラス（＋）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ３（バッテリセルＢＣ３のプラス（＋）端子）と接続される。
スイッチＳＷ２は、充電回路２のプラス（＋）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ２（バッテリセルＢＣ３のマイナス（−）端子及びバッテリセルＢＣ２のプラス（＋）端子の接続点）と接続される。
スイッチＳＷ３は、充電回路２のプラス（＋）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ１（バッテリセルＢＣ２のマイナス（−）端子及びバッテリセルＢＣ１のプラス（＋）端子の接続点）と接続される。 That is, the switch SW1 is connected to the plus (+) terminal of the charging circuit 2 and the terminal T3 of the battery pack BP (the plus (+) terminal of the battery cell BC3).
The switch SW2 is connected to the plus (+) terminal of the charging circuit 2 and the terminal T2 of the battery pack BP (the connection point between the minus (−) terminal of the battery cell BC3 and the plus (+) terminal of the battery cell BC2).
The switch SW3 is connected to the plus (+) terminal of the charging circuit 2 and the terminal T1 of the battery pack BP (the connection point between the minus (−) terminal of the battery cell BC2 and the plus (+) terminal of the battery cell BC1).

スイッチＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６（第２のスイッチ）各々は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリセルＢＣ３，ＢＣ２，ＢＣ１それぞれのマイナス（−）端子との間に介挿されている。
すなわち、スイッチＳＷ４は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ２（バッテリセルＢＣ３のマイナス（−）端子及びバッテリセルＢＣ２のプラス（＋）端子の接続点）と接続される。 Each of the switches SW4, SW5, SW6 (second switch) is interposed between the minus (−) terminal of the charging circuit 2 and the minus (−) terminal of each of the battery cells BC3, BC2, BC1.
That is, the switch SW4 is connected to the minus (−) terminal of the charging circuit 2 and the terminal T2 of the battery pack BP (the connection point between the minus (−) terminal of the battery cell BC3 and the plus (+) terminal of the battery cell BC2). The

スイッチＳＷ５は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ１（バッテリセルＢＣ２のマイナス（−）端子及びバッテリセルＢＣ１のプラス（＋）端子の接続点）と接続される。
スイッチＳＷ６は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ０（バッテリセルＢＣ１のマイナス（−）端子）と接続される。 The switch SW5 is connected to the minus (−) terminal of the charging circuit 2 and the terminal T1 of the battery pack BP (the connection point between the minus (−) terminal of the battery cell BC2 and the plus (+) terminal of the battery cell BC1).
The switch SW6 is connected to the minus (−) terminal of the charging circuit 2 and the terminal T0 of the battery pack BP (the minus (−) terminal of the battery cell BC1).

スイッチ制御部２は、充電対象として選択的に充電電流を流すバッテリセルとスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオン／オフの組合せ状態との対応を示す充電テーブルが記憶されている。
電圧監視部３は、バッテリパックＢＰにおける各バッテリセルそれぞれの端子電圧を測定し、満充電の電圧値となるバッテリセルを監視（検知）し、バッテリセルを識別する識別情報を、スイッチ制御部２に対して出力する。
電圧監視部３は、例えば、上記識別情報として、各バッテリセル毎に信号線を割り当てておき、満充電の端子電圧に達していないバッテリセルに対応する信号線を「Ｌ」レベルとし、満充電の端子電圧に達したバッテリセルに対応する信号線を「Ｈ」レベルとする。
ここで、バッテリセルＢＣ１の識別情報に信号線Ｓ１を対応させ、バッテリセルＢＣ２の識別情報に信号線Ｓ２を対応させ、バッテリセルＢＣ３の識別情報に信号線Ｓ３を対応させる。 The switch control unit 2 stores a charge table that indicates the correspondence between battery cells that selectively pass charge current as charging targets and the on / off combination states of the switches SW1 to SW6.
The voltage monitoring unit 3 measures the terminal voltage of each battery cell in the battery pack BP, monitors (detects) the battery cell having a fully charged voltage value, and displays identification information for identifying the battery cell as the switch control unit 2. Output for.
For example, as the identification information, the voltage monitoring unit 3 allocates a signal line for each battery cell, sets the signal line corresponding to the battery cell that has not reached the fully charged terminal voltage to the “L” level, and is fully charged. The signal line corresponding to the battery cell that has reached the terminal voltage is set to the “H” level.
Here, the signal line S1 is associated with the identification information of the battery cell BC1, the signal line S2 is associated with the identification information of the battery cell BC2, and the signal line S3 is associated with the identification information of the battery cell BC3.

上述した充電テーブルには、以下に示すように、信号線のレベルの組合せと、スイッチのオン／オフ状態の組合せの対応関係が示されている。この組合せは、充電対象のバッテリセルにのみ電流を流し、すでに満充電となったバッテリセルをバイパス（迂回）させて充電電流Ｉを流す各スイッチのオン／オフの組合せである。
信号線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の全てが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ２全てに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ１，Ｓ２が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２が充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ２及びＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５をオフ状態とする。 In the above-described charging table, as shown below, a correspondence relationship between a combination of signal line levels and a combination of on / off states of a switch is shown. This combination is an on / off combination of each switch that allows a current to flow only to the battery cell to be charged, bypasses the battery cell that has already been fully charged, and flows the charging current I to flow.
When the signal lines S1, S2, and S3 are at the “L” level, it is necessary to select all of the battery cells BC1 to BC3 as charging targets. Therefore, the switches SW1 and SW1 are set so that the charging current flows through all of the battery cells BC1 to BC2. SW6 is turned on and switches SW2 to SW5 are turned off.
In addition, when the signal line S3 is at the “H” level and the signal lines S1 and S2 are at the “L” level, the battery cells BC1 and BC2 need to be selected for charging except for the battery cell BC3. The switches SW2 and SW6 are turned on and the switches SW1, SW3 to SW5 are turned off so that the charging current flows only through BC1 and BC2.

また、信号線Ｓ１が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ２，Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１を除いて、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３が充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ１及びＳ２が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２を除いて、バッテリセルＢＣ３のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ３のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ４をオン状態とし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ６をオフ状態とする。 In addition, when the signal line S1 is at the “H” level and the signal lines S2 and S3 are at the “L” level, the battery cells BC2 and BC3 need to be selected for charging except for the battery cell BC1, so the battery cell The switches SW1 and SW5 are turned on and the switches SW2 to SW4 and SW6 are turned off so that the charging current flows only through BC2 and BC3.
In addition, when the signal lines S1 and S2 are at the “H” level and the signal line S3 is at the “L” level, it is necessary to select only the battery cell BC3 as the charging target except for the battery cells BC1 and BC2. The switches SW1 and SW4 are turned on and the switches SW2, SW3, SW5, and SW6 are turned off so that the charging current flows only in the cell BC3.

また、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ２が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ２のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ２のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ２及びＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ１のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ３及びＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とする。
ここで、スイッチＳＷ６は、スイッチＳＷ４及びＳＷ５のいずれかがオン状態となった際にオフ状態に制御され、バッテリセルＢＣ３のプラス（＋）端子、またはバッテリセルＢＣ１のプラス（＋）端子のいずれかが、バッテリパックＢＰのマイナス（−）端子に接続され、大きな放電電流が流れるのを防止している。 Further, when the signal lines S1 and S3 are at the “H” level and the signal line S2 is at the “L” level, it is necessary to select only the battery cell BC2 as the charging target except for the battery cells BC1 and BC3. The switches SW2 and SW5 are turned on and the switches SW1, SW3, SW4, and SW6 are turned off so that the charging current flows only in the cell BC2.
Further, when the signal lines S2 and S3 are at the “H” level and the signal line S1 is at the “L” level, it is necessary to select only the battery cell BC1 as the charging target except for the battery cells BC2 and BC3. The switches SW3 and SW6 are turned on and the switches SW1, SW2, SW4, and SW5 are turned off so that the charging current flows only in the cell BC1.
Here, the switch SW6 is controlled to be turned off when either of the switches SW4 and SW5 is turned on, and either the plus (+) terminal of the battery cell BC3 or the plus (+) terminal of the battery cell BC1 is selected. Is connected to the minus (−) terminal of the battery pack BP, and prevents a large discharge current from flowing.

次に、本発明の第１の実施形態の動作例を図１から図９を参照して説明する。図３〜図８は、各バッテリセルに選択的に充電電流が流れる際のスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオン／オフ状態を示す概念図である。
バッテリパックＢＰに対する充電を開始すると、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３それぞれの端子電圧が満充電に達していないため、上記信号線Ｓ１〜Ｓ３までの全てを「Ｌ」レベルで出力する。 Next, an operation example of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 8 are conceptual diagrams showing ON / OFF states of the switches SW1 to SW6 when a charging current selectively flows through each battery cell.
When charging of the battery pack BP is started, the voltage monitoring unit 3 sets all the signal lines S1 to S3 to the “L” level because the terminal voltages of the battery cells BC1, BC2, and BC3 have not reached full charge. Output.

そして、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１〜Ｓ３が全て「Ｌ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３全てに充電電流を流す充電対象とし、これに対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図３に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ６がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰを構成するバッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３全てに充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の充電が行われる。
以下、各バッテリセルのいずれかが満充電となった状態を場合分けして説明する。 The switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 2 stored in the internal storage unit, and all the battery cells BC1 to BC3 are charged because the signal lines S1 to S3 are all at the “L” level. As a charging target to which a current flows, as a switch state corresponding to this, a combination of switch states in which the switches SW1 and SW6 are turned on and the switches SW2 to SW5 are turned off is read, and each of the switches SW1 to SW6 is controlled. .
As a result, as shown in FIG. 3, the switch SW1 and the switch SW6 are turned on, the switches SW2 to SW5 are turned off, and the charging current I flows to all the battery cells BC1 to BC3 constituting the battery pack BP. The cells BC1 to BC3 are charged.
Hereinafter, the state in which any one of the battery cells is fully charged will be described for each case.

・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ３が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１及びＳ２が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。 When the battery cell BC3 is fully charged for the first time after the start of charging When the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC3 has reached the fully charged voltage value, the signal corresponding to the battery cell BC3 The line S3 is shifted from the “L” level to the “H” level and output.
Thereby, the switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 2 stored in the internal storage unit, the signal lines S1 and S2 are at the “L” level, and the signal line S3 is at the “H” level. Therefore, it is detected that the battery cells BC1 and BC2 are charging targets through which a charging current flows.

そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図４に示すように、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ６がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１及びＢＣ２に充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２の充電が行われ、バッテリセルＢＣ３には充電電流が流れない。 Then, the switch control unit 2 reads out a combination of switch states in which the switch SW2 and the switch SW6 are turned on and the switches SW1, SW3 to SW5 are turned off as the switch state corresponding to the charging target, and information on this combination Thus, each of the switches SW1 to SW6 is controlled.
As a result, as shown in FIG. 4, the switch SW2 and the switch SW6 are turned on, the switches SW1, SW3 to SW5 are turned off, and the charging current I flows through the battery cells BC1 and BC2 in the battery pack BP. BC1 and BC2 are charged, and no charging current flows through the battery cell BC3.

次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ２の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ２及びＳ３双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。 Next, when the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC2 has reached the fully charged voltage value, the signal line S3 corresponding to the battery cell BC3 is being output at the “H” level. , The signal line S2 corresponding to the signal line BC2 is changed from the “L” level to the “H” level and output, that is, the signal line S1 is set to the “L” level, and both the signal lines S2 and S3 are set to the “H” level. Output.
Thereby, the switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 2 stored in the internal storage unit, the signal line S1 is at the “L” level, and the signal lines S2 and S3 are at the “H” level. Therefore, it is detected that the battery cell BC1 is a charging target through which a charging current flows.

そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図５に示すように、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ６がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１の充電が行われ、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３には充電電流が流れない。 Then, the switch control unit 2 reads a combination of switch states in which the switch SW3 and the switch SW6 are turned on and the switches SW1, SW2, SW4, and SW5 are turned off as the switch state corresponding to the charging target, and this combination Each of the switches SW1 to SW6 is controlled based on the information.
As a result, as shown in FIG. 5, the switch SW3 and the switch SW6 are turned on, the switches SW1, SW2, SW4, and SW5 are turned off, and the charging current I flows only in the battery cell BC1 in the battery pack BP. The cell BC1 is charged, and no charging current flows through the battery cells BC2 and BC3.

次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ２，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図１に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
このとき、スイッチ制御部２は、充電回路に設けられた赤及び青のＬＥＤにおいて、いずれかのバッテリセルを充電中の際に、青色のＬＥＤを消灯した状態として赤色のＬＥＤを点灯させ、全ての充電が終了した時点で、赤色のＬＥＤを消灯して青色のＬＥＤを点灯させて、利用者に充電完了を通知するようにしてもよい。 Next, when the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC1 has reached the fully charged voltage value, it outputs the signal lines S2 and S3 corresponding to the battery cells BC2 and BC3 at the “H” level. In this state, the signal line S1 corresponding to the signal line BC1 is shifted from the “L” level to the “H” level and output, that is, all the signal lines S1 to S3 are output as the “H” level.
Thereby, as shown in FIG. 1, the switch control unit 2 turns off all the switches SW1 to SW6 and ends the charging process for the battery pack BP.
At this time, in the red and blue LEDs provided in the charging circuit, the switch control unit 2 turns on the red LEDs with the blue LEDs turned off when any of the battery cells is being charged. When charging is completed, the red LED may be turned off and the blue LED may be turned on to notify the user of the completion of charging.

・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ１が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ１が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。 When the battery cell BC1 is fully charged for the first time after the start of charging When the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC1 has reached a fully charged voltage value, a signal corresponding to the battery cell BC1 The line S1 is shifted from the “L” level to the “H” level and output.
Thereby, the switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 2 stored in the internal storage unit, the signal lines S2 and S3 are at the “L” level, and the signal line S1 is at the “H” level. Therefore, it is detected that the battery cells BC2 and BC3 are charging targets through which a charging current flows.

そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図６に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ２及びＢＣ３に充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１には充電電流が流れない。 Then, the switch control unit 2 reads out a combination of switch states in which the switch SW1 and the switch SW5 are turned on and the switches SW2 to SW4 and SW6 are turned off as the switch state corresponding to the charging target, and information on this combination Thus, each of the switches SW1 to SW6 is controlled.
As a result, as shown in FIG. 6, the switch SW1 and the switch SW5 are turned on, the switches SW2 to SW4 and SW6 are turned off, and the charging current I flows to the battery cells BC2 and BC3 in the battery pack BP. BC2 and BC3 are charged, and no charging current flows through the battery cell BC1.

次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ１及びＳ３の双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ２が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ２が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。 Next, when the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC3 has reached a fully charged voltage value, the voltage monitoring unit 3 keeps outputting the signal line S1 corresponding to the battery cell BC1 at the “H” level. , The signal line S3 corresponding to the signal line BC3 is shifted from the “L” level to the “H” level and output, that is, the signal line S2 is set to the “L” level, and both the signal lines S1 and S3 are set to the “H” level. Output as.
Thereby, the switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 2 stored in the internal storage unit, the signal line S2 is at the “L” level, and the signal lines S1 and S3 are at the “H” level. Therefore, it is detected that the battery cell BC2 is a charging target through which a charging current flows.

そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図７に示すように、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ２にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ２の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ３には充電電流が流れない。 Then, the switch control unit 2 reads out a combination of switch states in which the switch SW2 and the switch SW5 are turned on and the switches SW1, SW3, SW4, and SW6 are turned off as the switch state corresponding to the charging target, and this combination Each of the switches SW1 to SW6 is controlled based on the information.
As a result, as shown in FIG. 7, the switches SW2 and SW5 are turned on, the switches SW1, SW3, SW4, and SW6 are turned off, and the charging current I flows only to the battery cell BC2 in the battery pack BP. The cell BC2 is charged, and no charging current flows through the battery cells BC1 and BC3.

次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ２の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ１，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図１に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。 Next, when the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC2 reaches a fully charged voltage value, the voltage monitoring unit 3 outputs the signal lines S1 and S3 corresponding to the battery cells BC1 and BC3 at the “H” level. In this state, the signal line S2 corresponding to the signal line BC2 is shifted from the “L” level to the “H” level and output, that is, all the signal lines S1 to S3 are output as the “H” level.
Thereby, as shown in FIG. 1, the switch control unit 2 turns off all the switches SW1 to SW6 and ends the charging process for the battery pack BP.

・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ２が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ３が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
ここで、組合せとしてバッテリセルＢＣ１及びＢＣ３とは同時に充電処理を行わずに、いずれか一方ずつ、順番に充電処理を行う構成とし、以下の例としてはバッテリセルＢＣ１から充電処理を行い、次にバッテリセルＢＣ３の充電処理を行うこととして説明する。 When the battery cell BC2 is fully charged for the first time after the start of charging When the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC1 has reached the fully charged voltage value, the signal corresponding to the battery cell BC2 The line S2 is shifted from the “L” level to the “H” level and output.
Thereby, the switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 2 stored in the internal storage unit, the signal lines S1 and S3 are at the “L” level, and the signal line S2 is at the “H” level. Therefore, it is detected that the battery cells BC1 and BC3 are charging targets through which a charging current flows.
Here, as a combination, the battery cells BC1 and BC3 are not subjected to the charging process at the same time, and either one of them is sequentially charged. In the following example, the charging process is performed from the battery cell BC1, It demonstrates as performing the charge process of battery cell BC3.

そして、スイッチ制御部２は、バッテリセルＢＣ３を充電対象としたスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４をオン状態とし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ６をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図８に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４がオン状態となり、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ６がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ３のみに充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ３の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２には充電電流が流れない。 Then, the switch control unit 2 reads out a combination of switch states in which the switch SW1 and the switch SW4 are turned on, and the switches SW2, SW3, SW5, and SW6 are turned off as a switch state in which the battery cell BC3 is charged. Each of the switches SW1 to SW6 is controlled based on this combination information.
As a result, as shown in FIG. 8, the switch SW1 and the switch SW4 are turned on, the switches SW2, SW3, SW5, SW6 are turned off, and the charging current I flows only in the battery cell BC3 in the battery pack BP. The cell BC3 is charged, and no charging current flows through the battery cells BC1 and BC2.

次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ２及びＳ３双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。 Next, when the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC3 has reached the fully charged voltage value, the signal line S2 corresponding to the battery cell BC2 is output at the “H” level. The signal line S3 corresponding to the signal line BC3 is changed from the “L” level to the “H” level and output, that is, the signal line S1 is set to the “L” level, and both the signal lines S2 and S3 are set to the “H” level. Output.
Thereby, the switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 2 stored in the internal storage unit, the signal line S1 is at the “L” level, and the signal lines S2 and S3 are at the “H” level. Therefore, it is detected that the battery cell BC1 is a charging target through which a charging current flows.

次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ２，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図１に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。 Next, when the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC1 has reached the fully charged voltage value, it outputs the signal lines S2 and S3 corresponding to the battery cells BC2 and BC3 at the “H” level. In this state, the signal line S1 corresponding to the signal line BC1 is shifted from the “L” level to the “H” level and output, that is, all the signal lines S1 to S3 are output as the “H” level.
Thereby, as shown in FIG. 1, the switch control unit 2 turns off all the switches SW1 to SW6 and ends the charging process for the battery pack BP.

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態による充電回路を図面を参照して説明する。図９は同実施形態の構成例を示すブロック図である。また、図９は、図１と同様に、充電時におけるバッテリパックＢＰと充電回路との接続関係を示している。図９に示す第２の実施形態は、図１に示す第１の実施形態によるバッテリ充電器と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
この図９に示す第２の実施形態が図１の第１の実施形態と異なる点は、スイッチＳＷ６をダイオードスイッチ（ダイオード）Ｄに変更した点である。 <Second Embodiment>
Hereinafter, a charging circuit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the embodiment. FIG. 9 shows the connection relationship between the battery pack BP and the charging circuit during charging, as in FIG. In the second embodiment shown in FIG. 9, the same parts as those of the battery charger according to the first embodiment shown in FIG.
The second embodiment shown in FIG. 9 is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the switch SW6 is changed to a diode switch (diode) D.

スイッチＳＷ４，ＳＷ５，ダイオードスイッチＤ（第２のスイッチ）各々は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリセルＢＣ３，ＢＣ２，ＢＣ１それぞれのマイナス（−）端子との間に介挿されている。
ここで、スイッチＳＷ４及びスイッチＳＷ５の接続関係は、第１の実施形態のバッテリ充電器と同様である。
ダイオードスイッチＤは、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ０（バッテリセルＢＣ１のマイナス（−）端子）と接続される。
スイッチ制御部２は、充電対象として選択的に充電電流を流すバッテリセルとスイッチＳＷ１〜ＳＷ５のオン／オフの組合せ状態との対応を示す、図１０に示す充電テーブルが記憶されている。 Each of the switches SW4, SW5 and the diode switch D (second switch) is inserted between the minus (−) terminal of the charging circuit 2 and the minus (−) terminals of the battery cells BC3, BC2 and BC1. Yes.
Here, the connection relationship between the switch SW4 and the switch SW5 is the same as that of the battery charger of the first embodiment.
The diode switch D is connected to the minus (−) terminal of the charging circuit 2 and the terminal T0 of the battery pack BP (the minus (−) terminal of the battery cell BC1).
The switch control unit 2 stores a charge table shown in FIG. 10 that indicates the correspondence between the battery cells that selectively flow charge current as charging targets and the on / off combinations of the switches SW1 to SW5.

上述した充電テーブル（図１０）には、以下に示すように、信号線のレベルの組合せと、スイッチのオン／オフ状態の組合せの対応関係が示されている。
信号線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の全てが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ２全てに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ１，Ｓ２が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２が充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ２をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５をオフ状態とする。 In the above-described charging table (FIG. 10), as shown below, a correspondence relationship between combinations of signal line levels and combinations of on / off states of switches is shown.
When the signal lines S1, S2, and S3 are at the “L” level, it is necessary to select all the battery cells BC1 to BC3 as charging targets. Therefore, the switch SW1 is set so that the charging current flows through all the battery cells BC1 to BC2. The switch is turned on and the switches SW2 to SW5 are turned off.
In addition, when the signal line S3 is at the “H” level and the signal lines S1 and S2 are at the “L” level, the battery cells BC1 and BC2 need to be selected for charging except for the battery cell BC3. The switch SW2 is turned on and the switches SW1, SW3 to SW5 are turned off so that the charging current flows only through BC1 and BC2.

また、信号線Ｓ１が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ２，Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１を除いて、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３が充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ１及びＳ２が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２を除いて、バッテリセルＢＣ３のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ３のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ４をオン状態とし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５をオフ状態とする。 In addition, when the signal line S1 is at the “H” level and the signal lines S2 and S3 are at the “L” level, the battery cells BC2 and BC3 need to be selected for charging except for the battery cell BC1, so the battery cell The switches SW1 and SW5 are turned on and the switches SW2 to SW4 are turned off so that the charging current flows only through BC2 and BC3.
In addition, when the signal lines S1 and S2 are at the “H” level and the signal line S3 is at the “L” level, it is necessary to select only the battery cell BC3 as the charging target except for the battery cells BC1 and BC2. The switches SW1 and SW4 are turned on and the switches SW2, SW3, and SW5 are turned off so that the charging current flows only in the cell BC3.

また、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ２が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ２のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ２のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ２及びＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ１のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ３をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とする。
ここで、ダイオードスイッチＤは、スイッチＳＷ４及びＳＷ５のいずれかがオン状態となった際に、バッテリセルＢＣ３のプラス（＋）端子、またはバッテリセルＢＣ１のプラス（＋）端子のいずれかが、バッテリパックＢＰのマイナス（−）端子に接続され、大きな放電電流が流れるのを防止している。 Further, when the signal lines S1 and S3 are at the “H” level and the signal line S2 is at the “L” level, it is necessary to select only the battery cell BC2 as the charging target except for the battery cells BC1 and BC3. The switches SW2 and SW5 are turned on and the switches SW1, SW3, and SW4 are turned off so that the charging current flows only in the cell BC2.
Further, when the signal lines S2 and S3 are at the “H” level and the signal line S1 is at the “L” level, it is necessary to select only the battery cell BC1 as the charging target except for the battery cells BC2 and BC3. The switch SW3 is turned on and the switches SW1, SW2, SW4, and SW5 are turned off so that the charging current flows only in the cell BC1.
Here, the diode switch D has either the plus (+) terminal of the battery cell BC3 or the plus (+) terminal of the battery cell BC1 when either of the switches SW4 and SW5 is turned on. It is connected to the minus (−) terminal of the pack BP, and prevents a large discharge current from flowing.

次に、本発明の第２の実施形態の動作例を図９から図１６を参照して説明する。図１１〜図１６は、各バッテリセルに選択的に充電電流が流れる際のスイッチＳＷ１〜ＳＷ５のオン／オフ状態を示す概念図である。
バッテリパックＢＰに対する充電を開始すると、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３それぞれの端子電圧が満充電に達していないため、上記信号線Ｓ１〜Ｓ３までの全てを「Ｌ」レベルで出力する。 Next, an operation example of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 11 to 16 are conceptual diagrams showing ON / OFF states of the switches SW1 to SW5 when a charging current selectively flows through each battery cell.
When charging of the battery pack BP is started, the voltage monitoring unit 3 sets all the signal lines S1 to S3 to the “L” level because the terminal voltages of the battery cells BC1, BC2, and BC3 have not reached full charge. Output.

そして、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１〜Ｓ３が全て「Ｌ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３全てに充電電流を流す充電対象とし、これに対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ１をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１１に示すように、スイッチＳＷ１がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰを構成するバッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３全てに充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の充電が行われる。
以下、各バッテリセルのいずれかが満充電となった状態を場合分けして説明する。 The switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 2 stored in the internal storage unit, and all the battery cells BC1 to BC3 are charged because the signal lines S1 to S3 are all at the “L” level. A combination of switch states in which a switch SW1 is turned on and switches SW2 to SW5 are turned off is read as a charging target to which a current flows, and each of the switches SW1 to SW5 is controlled.
As a result, as shown in FIG. 11, the switch SW1 is turned on, the switches SW2 to SW5 are turned off, the charging current I flows through all the battery cells BC1 to BC3 constituting the battery pack BP, and the battery cells BC1 to BC1. BC3 is charged.
Hereinafter, the state in which any one of the battery cells is fully charged will be described for each case.

・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ３が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１及びＳ２が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。 When the battery cell BC3 is fully charged for the first time after the start of charging When the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC3 has reached the fully charged voltage value, the signal corresponding to the battery cell BC3 The line S3 is shifted from the “L” level to the “H” level and output.
Accordingly, the switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 10 stored in the internal storage unit, and the signal lines S1 and S2 are at the “L” level and the signal line S3 is at the “H” level. Therefore, it is detected that the battery cells BC1 and BC2 are charging targets through which a charging current flows.

そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ２をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１２に示すように、スイッチＳＷ２がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１及びＢＣ２に充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２の充電が行われ、バッテリセルＢＣ３には充電電流が流れない。 Then, the switch control unit 2 reads out a combination of switch states in which the switch SW2 is turned on and the switches SW1, SW3 to SW5 are turned off as the switch state corresponding to the charging target, and the switch information is used to switch the switch state. SW1 to SW5 are controlled.
Accordingly, as shown in FIG. 12, the switch SW2 is turned on, the switches SW1, SW3 to SW5 are turned off, the charging current I flows through the battery cells BC1 and BC2 in the battery pack BP, and the battery cells BC1 and BC2 Is charged, and no charging current flows through the battery cell BC3.

次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ２の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ２及びＳ３双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。 Next, when the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC2 has reached the fully charged voltage value, the signal line S3 corresponding to the battery cell BC3 is being output at the “H” level. , The signal line S2 corresponding to the signal line BC2 is changed from the “L” level to the “H” level and output, that is, the signal line S1 is set to the “L” level, and both the signal lines S2 and S3 are set to the “H” level. Output.
Thereby, the switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 10 stored in the internal storage unit, the signal line S1 is at the “L” level, and the signal lines S2 and S3 are at the “H” level. Therefore, it is detected that the battery cell BC1 is a charging target through which a charging current flows.

そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ３をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１３に示すように、スイッチＳＷ３がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１の充電が行われ、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３には充電電流が流れない。 Then, the switch control unit 2 reads a combination of switch states in which the switch SW3 is turned on and the switches SW1, SW2, SW4, and SW5 are turned off as the switch state corresponding to the charging target, and information on this combination is used. The switches SW1 to SW5 are controlled.
As a result, as shown in FIG. 13, the switch SW3 is turned on, the switches SW1, SW2, SW4, SW5 are turned off, and the charging current I flows only in the battery cell BC1 in the battery pack BP. Charging is performed, and no charging current flows through the battery cells BC2 and BC3.

次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ２，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図９に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
このとき、スイッチ制御部２は、第１の実施形態と同様に、充電回路に設けられた赤及び青のＬＥＤにおいて、いずれかのバッテリセルを充電中の際に、青色のＬＥＤを消灯した状態として赤色のＬＥＤを点灯させ、全ての充電が終了した時点で、赤色のＬＥＤを消灯して青色のＬＥＤを点灯させて、利用者に充電完了を通知するようにしてもよい。 Next, when the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC1 has reached the fully charged voltage value, it outputs the signal lines S2 and S3 corresponding to the battery cells BC2 and BC3 at the “H” level. In this state, the signal line S1 corresponding to the signal line BC1 is shifted from the “L” level to the “H” level and output, that is, all the signal lines S1 to S3 are output as the “H” level.
As a result, as shown in FIG. 9, the switch control unit 2 turns off all the switches SW1 to SW5 and ends the charging process for the battery pack BP.
At this time, in the same manner as in the first embodiment, the switch control unit 2 is in a state where the blue LED is turned off when any one of the battery cells is being charged in the red and blue LEDs provided in the charging circuit. The red LED may be turned on, and when all the charging is completed, the red LED is turned off and the blue LED is turned on to notify the user of the completion of charging.

・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ１が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ１が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。 When the battery cell BC1 is fully charged for the first time after the start of charging When the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC1 has reached a fully charged voltage value, a signal corresponding to the battery cell BC1 The line S1 is shifted from the “L” level to the “H” level and output.
Thereby, the switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 10 stored in the internal storage unit, the signal lines S2 and S3 are at the “L” level, and the signal line S1 is at the “H” level. Therefore, it is detected that the battery cells BC2 and BC3 are charging targets through which a charging current flows.

そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１４に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ２及びＢＣ３に充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１には充電電流が流れない。 Then, the switch control unit 2 reads out a combination of switch states in which the switch SW1 and the switch SW5 are turned on and the switches SW2 to SW4 and SW6 are turned off as the switch state corresponding to the charging target, and information on this combination Thus, each of the switches SW1 to SW5 is controlled.
As a result, as shown in FIG. 14, the switches SW1 and SW5 are turned on, the switches SW2 to SW4 are turned off, the charging current I flows through the battery cells BC2 and BC3 in the battery pack BP, and the battery cells BC2 and BC3 is charged and no charging current flows through battery cell BC1.

次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ１及びＳ３の双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ２が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ２が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。 Next, when the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC3 has reached a fully charged voltage value, the voltage monitoring unit 3 keeps outputting the signal line S1 corresponding to the battery cell BC1 at the “H” level. , The signal line S3 corresponding to the signal line BC3 is shifted from the “L” level to the “H” level and output, that is, the signal line S2 is set to the “L” level, and both the signal lines S1 and S3 are set to the “H” level. Output as.
Thereby, the switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 10 stored in the internal storage unit, the signal line S2 is at the “L” level, and the signal lines S1 and S3 are at the “H” level. Therefore, it is detected that the battery cell BC2 is a charging target through which a charging current flows.

そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１５に示すように、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ２にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ２の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ３には充電電流が流れない。 Then, the switch control unit 2 reads out a combination of switch states in which the switch SW2 and the switch SW5 are turned on and the switches SW1, SW3, and SW4 are turned off as the switch state corresponding to the charging target, and information on this combination Thus, each of the switches SW1 to SW5 is controlled.
As a result, as shown in FIG. 15, the switch SW2 and the switch SW5 are turned on, the switches SW1, SW3, SW4 are turned off, and the charging current I flows only in the battery cell BC2 in the battery pack BP, so that the battery cell BC2 Is charged, and no charging current flows through the battery cells BC1 and BC3.

次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ２の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ１，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図９に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。 Next, when the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC2 reaches a fully charged voltage value, the voltage monitoring unit 3 outputs the signal lines S1 and S3 corresponding to the battery cells BC1 and BC3 at the “H” level. In this state, the signal line S2 corresponding to the signal line BC2 is shifted from the “L” level to the “H” level and output, that is, all the signal lines S1 to S3 are output as the “H” level.
As a result, as shown in FIG. 9, the switch control unit 2 turns off all the switches SW1 to SW5 and ends the charging process for the battery pack BP.

・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ２が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ３が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
ここで、組合せとしてバッテリセルＢＣ１及びＢＣ３とは同時に充電処理を行わずに、いずれか一方ずつ、順番に充電処理を行う構成とし、以下の例としてはバッテリセルＢＣ１から充電処理を行い、次にバッテリセルＢＣ３の充電処理を行うこととして説明する。 When the battery cell BC2 is fully charged for the first time after the start of charging When the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC1 has reached the fully charged voltage value, the signal corresponding to the battery cell BC2 The line S2 is shifted from the “L” level to the “H” level and output.
Accordingly, the switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 10 stored in the internal storage unit, and the signal lines S1 and S3 are at the “L” level and the signal line S2 is at the “H” level. Therefore, it is detected that the battery cells BC1 and BC3 are charging targets through which a charging current flows.
Here, as a combination, the battery cells BC1 and BC3 are not subjected to the charging process at the same time, but one of them is sequentially charged. In the following example, the charging process is performed from the battery cell BC1. It demonstrates as performing the charge process of battery cell BC3.

そして、スイッチ制御部２は、バッテリセルＢＣ３を充電対象としたスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４をオン状態とし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１６に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４がオン状態となり、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ３のみに充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ３の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２には充電電流が流れない。 Then, the switch control unit 2 reads out a combination of switch states in which the switch SW1 and the switch SW4 are turned on and the switches SW2, SW3, and SW5 are turned off as a switch state in which the battery cell BC3 is charged. The switches SW1 to SW5 are controlled based on the information.
As a result, as shown in FIG. 16, the switch SW1 and the switch SW4 are turned on, the switches SW2, SW3, and SW5 are turned off, and the charging current I flows only in the battery cell BC3 in the battery pack BP. Is charged, and no charging current flows through the battery cells BC1 and BC2.

次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ２及びＳ３双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。 Next, when the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC3 has reached the fully charged voltage value, the signal line S2 corresponding to the battery cell BC2 is output at the “H” level. The signal line S3 corresponding to the signal line BC3 is changed from the “L” level to the “H” level and output, that is, the signal line S1 is set to the “L” level, and both the signal lines S2 and S3 are set to the “H” level. Output.
Thereby, the switch control unit 2 refers to the charging table shown in FIG. 10 stored in the internal storage unit, the signal line S1 is at the “L” level, and the signal lines S2 and S3 are at the “H” level. Therefore, it is detected that the battery cell BC1 is a charging target through which a charging current flows.

次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ２，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図９に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
第２の実施形態においては、スイッチＳＷ６に替えて、ダイオードスイッチＤを使用しているため、スイッチＳＷ４及びＳＷ５のいずれかがオン状態となった際のプラス端子とマイナス端子とのショートを考慮する必要が無くなるため、スイッチの組合せの制御が容易となる効果もある。 Next, when the voltage monitoring unit 3 detects that the terminal voltage of the battery cell BC1 has reached the fully charged voltage value, it outputs the signal lines S2 and S3 corresponding to the battery cells BC2 and BC3 at the “H” level. In this state, the signal line S1 corresponding to the signal line BC1 is shifted from the “L” level to the “H” level and output, that is, all the signal lines S1 to S3 are output as the “H” level.
As a result, as shown in FIG. 9, the switch control unit 2 turns off all the switches SW1 to SW5 and ends the charging process for the battery pack BP.
In the second embodiment, since the diode switch D is used instead of the switch SW6, a short-circuit between the plus terminal and the minus terminal when one of the switches SW4 and SW5 is turned on is considered. Since there is no need, the switch combination can be easily controlled.

ここで、第１及び第２の実施形態におけるバッテリパックＢＰは、例えば、図１７に示す構成となっている。図１７はバッテリパックＢＰの構成例を示すブロック図である。
電圧監視部２０は、各バッテリセルの電圧が放電下限値を超えている場合、トランジスタＭのゲートに所定の電圧を印加して、規定の電流を流す状態となっている。
各バッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３及びトランジスタＭと、電圧監視部２０との間に介挿されている抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，ＲＭは電流制限抵抗である。
また、電圧監視部２０は、各バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の端子電圧を測定しており、いずれかの端子電圧が所定の電圧以下となったことを検出すると、トランジスタＭをゲート電圧を低下させ、外部機器に供給する電流を低下させる。 Here, the battery pack BP in the first and second embodiments has, for example, the configuration shown in FIG. FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration example of the battery pack BP.
When the voltage of each battery cell exceeds the discharge lower limit value, the voltage monitoring unit 20 applies a predetermined voltage to the gate of the transistor M and causes a specified current to flow.
The resistors R1, R2, R3, and RM inserted between the battery cells BC1, BC2, and BC3, the transistor M, and the voltage monitoring unit 20 are current limiting resistors.
Further, the voltage monitoring unit 20 measures the terminal voltage of each of the battery cells BC1 to BC3, and when detecting that any one of the terminal voltages is equal to or lower than a predetermined voltage, the voltage monitoring unit 20 reduces the gate voltage of the transistor M, Reduce the current supplied to the external device.

また、第１及び第２の実施形態において、バッテリパックＢＰをバッテリセルＢＣ１〜ＮＣ３の３個として説明したが、２個以上の複数個のいずれに対しての適用することができる。
すなわち、満充電となったバッテリセルをバイパスさせ、充電が必要な充電対象となるバッテリセルにのみ充電電流を流すスイッチ回路の組合せを作成することで、複数個のバッテリセルからなるバッテリパックの充電において、バッテリパックの各バッテリセルに対して、端子電圧を均一にし、全体的にバランスのとれた充電を行うことができ、満充電時のバッテリパックの出力電圧は常に最大となり、システム起動不良が起こらず、バッテリパックの寿命を大幅に延ばすことができる。 In the first and second embodiments, the battery pack BP is described as three battery cells BC1 to NC3. However, the present invention can be applied to any two or more of the plurality of battery cells BC1 to NC3.
That is, by charging a battery pack consisting of a plurality of battery cells by bypassing a fully charged battery cell and creating a combination of switch circuits that allows a charging current to flow only to the battery cell that needs to be charged. Therefore, the terminal voltage can be made uniform for each battery cell of the battery pack, and the overall balanced charge can be performed. It does not happen and the life of the battery pack can be greatly extended.

なお、図１及び図９における電圧監視部３及びスイッチ制御部２の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより電圧監視及びスイッチ制御の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。 A program for realizing the functions of the voltage monitoring unit 3 and the switch control unit 2 in FIGS. 1 and 9 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system. The processing of voltage monitoring and switch control may be performed by executing. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer system” includes a WWW system provided with a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, and a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in the computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

本発明の第１の実施形態によるバッテリ充電回路の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the battery charging circuit by the 1st Embodiment of this invention. 図１の電圧監視部３に記憶されている充電テーブルを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charge table memorize | stored in the voltage monitoring part 3 of FIG. 第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charging operation example of 1st Embodiment. 第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charging operation example of 1st Embodiment. 第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charging operation example of 1st Embodiment. 第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charging operation example of 1st Embodiment. 第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charging operation example of 1st Embodiment. 第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charging operation example of 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態によるバッテリ充電回路の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the battery charging circuit by the 2nd Embodiment of this invention. 図９の電圧監視部３に記憶されている充電テーブルを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charge table memorize | stored in the voltage monitoring part 3 of FIG. 第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charging operation example of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charging operation example of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charging operation example of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charging operation example of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charging operation example of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the charging operation example of 2nd Embodiment. 図１，図３〜図８及び図９，図１１〜図１６におけるバッテリパックの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the battery pack in FIGS. 従来例におけるバッテリ充電器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the battery charger in a prior art example.

Explanation of symbols

１…充電部
２…スイッチ制御部
３…電圧監視部
ＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３…バッテリセル
ＢＰ…バッテリパック
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６…スイッチ
Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３…端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Charging part 2 ... Switch control part 3 ... Voltage monitoring part BC1, BC2, BC3 ... Battery cell BP ... Battery pack SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, SW6 ... Switch T0, T1, T2, T3 ... Terminal

Claims

A battery charging circuit for charging each of a plurality of battery cells connected in series constituting a battery pack with a predetermined charging current,
A charging unit for supplying the charging current;
A first switch inserted between the positive terminal of the charging circuit and the positive terminal of each battery cell;
A second switch inserted between a positive terminal of the charging circuit and a positive terminal of each battery cell, respectively, and a negative switch of the charging circuit and a negative terminal of each battery cell; A battery charging circuit comprising:

2. The battery charging circuit according to claim 1, wherein the first switch inserted between the negative terminal of the battery pack and the negative terminal of the charging circuit is a diode switch.

A voltage monitoring unit that measures the terminal voltage value of each battery cell and outputs the identification number of the fully charged battery cell;
The battery charging circuit according to claim 1, further comprising: a switch control unit that performs on / off control of each of the first switch and the second switch based on the identification number.

Correspondence relationship between the identification number and a combination of ON / OFF of each of the first switch and the second switch in which the switch control unit selectively allows a charging current to flow only to a battery cell that is not fully charged 4. The battery according to claim 3, further comprising: a charge path table that indicates the ON / OFF control of each of the first switch and the second switch with reference to the charge table by the identification number. Charging circuit.

A battery charging method for charging each of a plurality of battery cells connected in series constituting a battery pack with a predetermined charging current,
A charging unit supplying a charging current to the battery pack;
A process in which the voltage monitoring unit measures the terminal voltage of each battery cell;
The switch control unit includes a first switch inserted between the plus terminal of the charging circuit and the plus terminal of each battery cell according to the measurement result, the minus terminal of the charging circuit, and each battery cell. A battery charging method, comprising: a step of performing on / off control of a second switch interposed between the negative terminal and the second terminal.

Correspondence relationship between the identification number and a combination of ON / OFF of each of the first switch and the second switch in which the switch control unit selectively allows a charging current to flow only to a battery cell that is not fully charged 6. The battery according to claim 5, further comprising: a charge path table indicating the first switch and the second switch being turned on / off by referring to the charge table from the identification number. Charging method.