JP2008245421A - 充電制御機能を持つバッテリー - Google Patents

Abstract

【課題】 充電器にバッテリーの情報を登録しなくても、バッテリーからの制御により最適な充電を行うことが出来るようにする。また、電池パック内のバッテリーセルの正しい状態を把握し、最適な充電を行うようにする。
【解決手段】 本発明のバッテリーは、バッテリーセルの状態を検出する手段と、充電器を制御する制御手段と、
充電器と通信するための通信手段とを持ち、充電器と通信し、充電器の充電制御手段を制御することにより、バッテリーへの充電条件をバッテリーが制御することを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、バッテリーとバッテリーを充電する充電制御方法に関するものである。

従来、充電条件のパラメーターを記憶して、記憶した充電条件のパラメーターに基づいた充電制御信号を充電器に送りだすことが知られている。さらに、充電電圧および充電電流並びに充電中の電池の温度データを充電制御手段にフィードバックすることで、メモリに登録されている充電条件と等価な充電動作となるよう充電器の動作を補正制御する方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記の方法によれば、登録されてあるバッテリーは、充電器で最適な充電を行うことが出来る。
特許第３０６０９３２号公報

しかし、従来の方法では、充電器に登録されていない未登録のバッテリーに対して充電器は、登録済みのバッテリーのような最適な充電制御をすることは出来なかった。

また、リチウムイオンなどのバッテリーは、セル単体で使用することは少なく、保護回路や接触端子や外装を含めたバッテリーパックとすることが多い。バッテリーパックの接触端子でバッテリー電圧を測定すると、内部の配線や回路のインピーダンスを含めた状態で電圧を読むことになり、バッテリーセルの電圧と誤差が出てしまう。同様に、バッテリーの充放電電流も、バッテリーパックの接触端子後で測定すると、内部の回路で消費する電流は含まれず誤差になってしまう。

そこで、本出願に係る第１の発明の目的は、充電器にバッテリーの情報を登録しなくても、バッテリーからの制御により最適な充電を行うことである。

本出願に係る第２の発明の目的は、電池パック内のバッテリーセルの正しい状態を把握し、最適な充電を行うことである。

本発明のバッテリーは、充電手段を有する充電器によって充電されるバッテリーであって、バッテリーセルの状態を検出する検出手段と、前記充電器と通信するための通信手段と、前記充電器よって自らが充電される場合に、前記検出手段によって検出したバッテリーセルの状態に基づいて前記充電器の前記充電手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするとしている。

また、本発明の他の特徴とするところは、自らの充電動作を制御する制御手段を有するバッテリーを充電する充電器であって、前記バッテリーの前記制御手段と通信する通信手段と、前記バッテリーを充電する際に、前記制御手段によって制御される充電手段とを有することを特徴としている。

以上説明したように、本発明によれば、バッテリーが充電器の充電制御手段を制御することが出来るので、充電器にバッテリーの情報を登録していなくても、最適な方法で充電を行うことが出来る。また、バッテリーセルの状態をバッテリーパック内のバッテリーセルに近い所から検出し、充電器に情報を送ることで、バッテリーパック内のインピーダンスや熱抵抗が極力少ない正しい値で充電条件を制御することが出来る。

（第１の実施形態）
以下にこの発明の第１の実施の形態を説明する。

図１は、本発明に係る構成例を示すブロック図である。

バッテリーパック１は、内部にバッテリーセル２を持ち、端子によって充電器６に接続され、充電器６は、バッテリーパック１を充電する。

バッテリーセル２は、充電可能な２次電池で、２次電池の種類には、リチウムイオン、ニッケル水素、ニッカドなどがある。

状態検出部３は、バッテリーセル２の電圧や、充放電電流、セル温度を検出し、制御部４へ情報を送信する。

制御部４は、状態検出部３より得られた情報からバッテリーセル１の最適な充電条件を算出し、バッテリーセル１を充電制御する信号を通信部５、通信部９を介して充電制御部８へと送り、充電動作を制御する。

通信部５は、制御部４からの信号を、通信部９へ送信する。また、通信部９からの信号を受信し、制御部４へ送る。

充電器６は、内部に電圧変換部７、充電制御部８、通信部９を持ち、外部からの電源を充電に適正な電圧、電流に変換し、バッテリーパック１を充電する。

電圧変換部７は、外部からの電源を充電しやすい電圧、電流に変換し、充電制御部へ電力を供給する。電圧変換部の方式には、ＡＣ電源をＤＣ電圧へ変換して出力するＡＣ−ＤＣコンバーターや、ＤＣ電源を任意のＤＣ電圧へ変換して出力するＤＣ−ＤＣコンバーターがある。

充電制御部８は、制御部４から送られてきた情報を元に、電圧変換部７からの電力をバッテリーセル２の最適な充電条件となるように制御し、バッテリーセル２を充電する。

通信部９は、充電制御部８からの信号を、通信部５へ送信する。また、通信部５からの信号を受信し、充電制御部８へ送る。

図２は、本発明に係る充電器の動作を示すフローチャートである。

充電器に電池が装着されると、ステップＳ−１０１へ進む。

ステップＳ−１０１では、充電制御部８は、バッテリーパック１と通信し、バッテリーセルの種類や状態から充電条件を決定する。

ステップＳ−１０２では、充電制御部８は、バッテリーパック１が充電可能な状態か否かを判断し、充電可能な場合は、ステップＳ−１０３へ進む。充電可能でない場合は、ステップＳ−１０１へ進み、充電条件判定を行う。

ステップＳ−１０３では、ステップＳ−１０１で決定された充電条件で充電を行う。

ステップＳ−１０４では、バッテリーパック１から制御信号を受信しているか否かを判断し、制御信号を受信していないもしくは、制御信号が正しくない場合ステップＳ−１０３の通常充電へ進む。バッテリーパック１から正しい制御信号を受信した場合、ステップＳ−１０５へ進む。

ステップＳ−１０５では、バッテリーパック１の制御部４は、充電器６の充電制御部８を制御し、バッテリーパック１への充電を制御するバッテリー充電制御を行う。この時、制御部４は、状態検出部４からバッテリーセル２の電圧、電流、温度などの条件をリアルタイムで受信し、その情報から最適な充電条件になるように充電制御部８を制御する。

このフローでは、通信が成功し、バッテリー制御充電に対応したバッテリーは、バッテリー制御充電を行い、通信が失敗したバッテリーは、予め決められた充電条件で充電することにより、より充電器の互換性を持たせてある。ステップＳ−１０３の通常充電は、バッテリーの情報が詳細に分からない状態で充電するので、十分安全性に余裕を持たせた充電条件にする必要がある。

（第２の実施形態）
以下にこの発明の第２の実施の形態を説明する。

図３は、本発明に係る構成例を示すブロック図である。

デジタルカメラ１０は、内部に撮影部１１を持ち、バッテリーパック１から電力を供給され動作し、静止画を撮影する。また、ＡＣアダプター１２を接続することにより、ＡＣアダプター１２からの電力を充電制御部８が制御し、バッテリーパック１を充電することが出来る。

１〜５，９は、図１の説明と同じである。

充電制御部８は、制御部４から送られてきた情報を元に、ＡＣアダプター１２からの電力をバッテリーセル２の最適な充電条件となるように制御し、バッテリーセル２を充電する。

撮影部１１は、レンズを通して集められた光を、ＣＣＤ等のデバイスにより電気信号に変換し、映像処理エンジンにより静止画を作成しメモリーに保存する。

ＡＣアダプター１２は、ＡＣ電源を整流、変圧し、ＤＣ電源をデジタルカメラ１０へ供給する。

本発明の第１の実施例を示す構成図である。 本発明の実施例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施例を示す構成図である。

符号の説明

１ バッテリーパック
２ バッテリーセル
３ 状態検出部
４ 制御部
５ 通信部
６ 充電器
７ 電圧変換部
８ 充電制御部
９ 通信部
１０ デジタルカメラ
１１ 撮影部
１２ ＡＣアダプター

Claims (2)

1. 充電手段を有する充電器によって充電されるバッテリーであって、
   バッテリーセルの状態を検出する検出手段と、
   前記充電器と通信するための通信手段と、
   前記充電器よって自らが充電される場合に、前記検出手段によって検出したバッテリーセルの状態に基づいて前記充電器の前記充電手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするバッテリー。
2. 自らの充電動作を制御する制御手段を有するバッテリーを充電する充電器であって、
   前記バッテリーの前記制御手段と通信する通信手段と、
   前記バッテリーを充電する際に、前記制御手段によって制御される充電手段とを有することを特徴とする充電器。

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