JP2012055043A - Charging system, battery pack, and charger - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging system, a battery pack, and a charger that perform an optimum charging control to the battery cells based on the difference of manufacturers or models of battery cells to prolong the life duration of the battery cells.SOLUTION: A charging system having a battery pack 20 incorporating a battery, and a charger 1 incorporating a microcomputer 14 that controls charging of the battery, has: a CR circuit 25 consisting of a resistance element and a capacitive element; and an auxiliary power supply circuit 9 that applies a voltage to the CR circuit 25. The microcomputer 14 identifies a type of the battery based on voltage characteristic information from the CR circuit 25 to which the voltage from the auxiliary power supply circuit 9 is applied.

Description

本発明は、二次電池の充電システム、この充電システムを構成する電池パック及び充電器に関するものである。   The present invention relates to a charging system for a secondary battery, a battery pack and a charger constituting the charging system.

従来の二次電池の充電システムは、例えば、充電器と電池パックから構成され、この電池パックには電池セルのセル接続構成などに応じて様々な種類がある。この電池パックの種類を識別するために、例えば、電池パックに識別抵抗を内蔵したものがある。このような識別抵抗を内蔵した電池パックでは、充電器で、この識別抵抗の抵抗値を読み込んで電池の種別を判別し、各電池種に応じた充電制御を行うような構成となっている（例えば特許文献１参照）。   Conventional secondary battery charging systems include, for example, a charger and a battery pack, and there are various types of battery packs depending on the cell connection configuration of the battery cells. In order to identify the type of the battery pack, for example, there is a battery pack with a built-in identification resistor. A battery pack incorporating such an identification resistor is configured such that a charger reads the resistance value of the identification resistor to determine the type of the battery and performs charge control according to each battery type ( For example, see Patent Document 1).

特開２００７−８２３７９号公報JP 2007-82379 A

前述したように、従来の充電システムにおいては、充電器で、識別抵抗の抵抗値を読み込んで電池の種別を判別し、各電池種に応じた充電制御を行うような構成となっている。ここで、従来技術に係る充電システムのブロック・回路構成の一例を、図６に基づいて説明する。   As described above, the conventional charging system is configured such that the charger reads the resistance value of the identification resistor to determine the type of the battery, and performs charging control according to each battery type. Here, an example of a block / circuit configuration of the charging system according to the related art will be described with reference to FIG.

従来技術の充電システムは、充電器１００と、電池パック２００から構成される。電池パック２００には識別用の抵抗２０１が設けられ、この抵抗２０１が充電器１００の抵抗１０１に接続される。このように接続された抵抗２０１と抵抗１０１は電源電圧Ｖｃｃを分圧し、この分圧電圧は充電器１００のマイコン１４に内蔵された図示しないＡ／Ｄ変換器に入力される。マイコン１４は、図示しない不揮発性メモリを内蔵し、この不揮発性メモリには充電制御プログラムが書き込まれている。この充電制御プログラムは、マイコン１４内のＡ／Ｄ変換器からの入力電圧の大小により電池セルの直列数の判断が可能となっており、直列セル数に応じて充電電圧を大小させることができる。   The conventional charging system includes a charger 100 and a battery pack 200. The battery pack 200 is provided with an identification resistor 201, and this resistor 201 is connected to the resistor 101 of the charger 100. The resistors 201 and 101 thus connected divide the power supply voltage Vcc, and this divided voltage is input to an A / D converter (not shown) built in the microcomputer 14 of the charger 100. The microcomputer 14 includes a nonvolatile memory (not shown), and a charge control program is written in the nonvolatile memory. This charging control program can determine the number of battery cells in series based on the magnitude of the input voltage from the A / D converter in the microcomputer 14, and can increase or decrease the charging voltage according to the number of series cells. .

しかしながら、従来技術の充電システムでは、セル接続構成を判別して電圧大小は設定できるが、電池セルのメーカや型式などの詳細な情報は持つことができず、充電電圧を微調整したり、充電終了時の電流値や温度などの充電停止に関する条件を変更することができない。そこで、電池セルのメーカや型式などの違いによって電池セルに対して最適な充電制御を行う方が望ましく、その実現が求められている。   However, in the prior art charging system, the cell connection configuration can be determined and the voltage magnitude can be set, but it cannot have detailed information such as the manufacturer and model of the battery cell. Conditions related to charging stop such as current value and temperature at the end cannot be changed. Therefore, it is desirable to perform optimum charge control on the battery cell depending on the manufacturer and model of the battery cell, and realization thereof is demanded.

そこで、本発明の目的は、上記要求に対し、電池セルのメーカや型式などの違いによって電池セルに対して最適な充電制御を行い、電池セルの長寿命化を図ることができる充電システム、電池パック及び充電器を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a charging system and a battery that can perform optimal charging control on the battery cell depending on the difference in battery cell manufacturer and model, etc., and extend the life of the battery cell. It is to provide a pack and a charger.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、上記目的を達成するため、本発明は、電池を内蔵する電池パックと、前記電池の充電を制御する制御部を内蔵する充電器と、を有する充電システムであって、抵抗素子と容量素子とから構成される識別回路と、前記識別回路に電圧を印加する電圧源と、を有し、前記制御部は、前記電圧源から電圧が印加された前記識別回路からの電圧特性情報に基づいて前記電池の種類を識別することを特徴とする。   That is, in order to achieve the above object, the present invention provides a charging system including a battery pack that includes a battery and a charger that includes a control unit that controls charging of the battery. And a voltage source that applies a voltage to the identification circuit, and the control unit is based on voltage characteristic information from the identification circuit to which a voltage is applied from the voltage source. The battery type is identified.

また、本発明は、電池を内蔵する電池パックや、電池の充電を制御する制御部を内蔵する充電器にも適用されるものである。   The present invention is also applied to a battery pack that incorporates a battery and a charger that incorporates a control unit that controls charging of the battery.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、本発明によれば、電池セルのメーカや型式などの違いによって電池セルに対して最適な充電制御を行い、電池セルの長寿命化を図ることができる充電システム、電池パック及び充電器を提供することが可能となる。   That is, according to the present invention, there is provided a charging system, a battery pack, and a charger that can perform optimal charging control on a battery cell according to differences in battery cell manufacturers and models, and can extend the life of the battery cell. It becomes possible to provide.

本発明の実施形態１に係る充電システムのブロック・回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the block and circuit structure of the charging system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態１に係る充電システムにおいて、マイコンが実行する制御の電池種判別フローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the battery type discrimination | determination flow of the control which a microcomputer performs in the charging system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態１及び実施形態２に係る充電システムにおいて、電池パックのコンデンサの電圧波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the voltage waveform of the capacitor | condenser of a battery pack in the charging system which concerns on Embodiment 1 and Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態２に係る充電システムのブロック・回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the block and circuit structure of the charging system which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態３に係る充電システムのブロック・回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the block and circuit structure of the charging system which concerns on Embodiment 3 of this invention. 従来技術に係る充電システムのブロック・回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the block and circuit structure of the charging system which concerns on a prior art.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

［本発明の実施形態の概要］
本発明の実施形態に係る充電システムは、電池を内蔵する電池パック（２０，３０，５０）と、前記電池の充電を制御する制御部となるマイコン（１４）を内蔵する充電器（１，４０）と、を有し、抵抗素子と容量素子とから構成される識別回路（ＣＲ回路２５，３２，４３）と、前記識別回路に電圧を印加する電圧源（補助電源回路９、電源５１）と、を有し、前記マイコンは、前記電圧源から電圧が印加された前記識別回路からの電圧特性情報に基づいて前記電池の種類を識別することを特徴とする。 [Outline of Embodiment of the Present Invention]
A charging system according to an embodiment of the present invention includes a battery pack (20, 30, 50) including a battery and a charger (1, 40) including a microcomputer (14) serving as a control unit that controls charging of the battery. ), And an identification circuit (CR circuits 25, 32, 43) composed of a resistance element and a capacitance element, and a voltage source (auxiliary power supply circuit 9, power supply 51) for applying a voltage to the identification circuit The microcomputer identifies the type of the battery based on voltage characteristic information from the identification circuit to which a voltage is applied from the voltage source.

以下において、本発明の実施形態の概要に基づいた、各実施形態を具体的に説明する。   Each embodiment will be specifically described below based on the outline of the embodiment of the present invention.

[実施形態１]
本発明の実施形態１を、図１〜図３を用いて説明する。 [Embodiment 1]
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は、本発明の実施形態１に係る充電システムのブロック・回路構成の一例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a block / circuit configuration of a charging system according to Embodiment 1 of the present invention.

本実施形態１の充電システムは、充電器１と、この充電器１に装着／取外し可能で、装着状態において電気的に接続される電池パック２０から構成される。充電器１は、交流電源２に接続され、第一整流平滑回路３、高周波トランス４、スイッチング回路５、スイッチング制御回路６、第二整流平滑回路７、表示回路８、補助電源回路９、電池電圧検出回路１０、充電電流検出回路１１、電圧・電流制御回路１２、電圧・電流設定回路１３、マイコン１４、スイッチ１５等から構成される。電池パック２０は、二次電池セルが直列接続された電池組２１、セル電圧検出回路２４、サーマルプロテクタ２６、抵抗素子である抵抗２２と容量素子であるコンデンサ２３からなる電池識別用のＣＲ回路２５等から構成される。   The charging system according to the first embodiment includes a charger 1 and a battery pack 20 that can be attached / detached to / from the charger 1 and is electrically connected in the attached state. The charger 1 is connected to an AC power source 2, and includes a first rectifying / smoothing circuit 3, a high-frequency transformer 4, a switching circuit 5, a switching control circuit 6, a second rectifying / smoothing circuit 7, a display circuit 8, an auxiliary power circuit 9, and a battery voltage. It comprises a detection circuit 10, a charging current detection circuit 11, a voltage / current control circuit 12, a voltage / current setting circuit 13, a microcomputer 14, a switch 15, and the like. The battery pack 20 includes a battery set 21 in which secondary battery cells are connected in series, a cell voltage detection circuit 24, a thermal protector 26, a resistor 22 as a resistance element, and a CR circuit 25 for battery identification that includes a capacitor 23 as a capacitor element. Etc.

以上のように構成される充電システムの充電器１と電池パック２０の回路構成、充電システムの動作について、以下において詳細に説明する。   The circuit configuration of the charger 1 and the battery pack 20 configured as described above and the operation of the charging system will be described in detail below.

＜充電器１の回路構成について＞
前述した図１に基づいて、充電器１の回路構成について説明する。 <About the circuit configuration of the charger 1>
The circuit configuration of the charger 1 will be described based on FIG. 1 described above.

充電器１は、商用交流電源等の交流電源２より充電電力が供給される。例えば、交流電源２としてＡＣ１００Ｖの商用電源が供給される。   The charger 1 is supplied with charging power from an AC power source 2 such as a commercial AC power source. For example, a commercial power supply of AC 100V is supplied as the AC power supply 2.

第一整流平滑回路３は、図示されていないが、例えば、ブリッジ接続された整流ダイオードを含む全波整流回路と平滑用コンデンサとから成り、交流電源２を全波整流する。   Although not shown, the first rectifying / smoothing circuit 3 includes, for example, a full-wave rectifying circuit including a rectifier diode connected in a bridge and a smoothing capacitor, and full-wave rectifies the AC power supply 2.

高周波トランス４およびスイッチング回路５は、第一整流平滑回路３によって出力された直流電源（ＤＣ電源）を、図示されない半導体スイッチング素子（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）を用いて高周波パルス信号でオン、オフさせるためのスイッチング電源回路を構成する。   The high-frequency transformer 4 and the switching circuit 5 are used for turning on and off the direct-current power (DC power) output by the first rectifying and smoothing circuit 3 with a high-frequency pulse signal using a semiconductor switching element (for example, MOSFET) not shown. A switching power supply circuit is configured.

高周波トランス４は、上記第一整流平滑回路３のＤＣ出力電源に接続された１次巻線と、後述する第二整流平滑回路７が接続される２次巻線を有する。スイッチング回路５は、上記高周波トランス４の１次巻線に直列接続されたＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチング素子）と、該ＭＯＳＦＥＴのゲート電極に印加する駆動パルス信号のパルス幅を変調させるためのＰＷＭ制御ＩＣ（スイッチング制御ＩＣ）とを備える。高周波トランス４およびスイッチング回路５によって構成されたスイッチング電源回路は、スイッチング回路５の半導体スイッチング素子を駆動する駆動パルス信号のデューティ比（パルス幅）を制御することによって、後述する第二整流平滑回路７の出力直流電圧を調整することができる。   The high-frequency transformer 4 has a primary winding connected to the DC output power source of the first rectifying / smoothing circuit 3 and a secondary winding connected to a second rectifying / smoothing circuit 7 described later. The switching circuit 5 includes a MOSFET (semiconductor switching element) connected in series to the primary winding of the high-frequency transformer 4 and a PWM control IC (for controlling the pulse width of a drive pulse signal applied to the gate electrode of the MOSFET). Switching control IC). The switching power supply circuit constituted by the high-frequency transformer 4 and the switching circuit 5 controls the duty ratio (pulse width) of the drive pulse signal that drives the semiconductor switching element of the switching circuit 5, thereby the second rectifying / smoothing circuit 7 described later. The output DC voltage can be adjusted.

スイッチング制御回路６は、充電電流および充電電圧の信号をスイッチング回路５のＰＷＭ制御ＩＣに帰還するホトカプラ等の充電信号伝達手段から構成された制御回路である。   The switching control circuit 6 is a control circuit composed of charging signal transmission means such as a photocoupler that feeds back signals of charging current and charging voltage to the PWM control IC of the switching circuit 5.

第二整流平滑回路７は、高周波トランス４の２次巻線に接続された、図示されていない整流用ダイオード、平滑用コンデンサ、放電用抵抗等から構成された直流電圧出力回路で、上記電池パック２０の充電電流および充電電圧を供給する電源回路を構成する。   The second rectifying / smoothing circuit 7 is a DC voltage output circuit connected to the secondary winding of the high-frequency transformer 4 and composed of a rectifying diode, a smoothing capacitor, a discharging resistor, etc. (not shown). A power supply circuit for supplying 20 charging currents and charging voltages is configured.

電池電圧検出回路１０は、電池パック２０に印加される電池電圧を検出するための分圧抵抗等のポテンショメータからなる電圧検出回路である。電池電圧検出回路１０は、電池パック２０に供給される充電電圧の全電圧を検出するもので、電池電圧検出回路１０によって全電圧を分圧した分圧電圧が、後述するマイコン１４のＡ／Ｄポートに入力さる。   The battery voltage detection circuit 10 is a voltage detection circuit including a potentiometer such as a voltage dividing resistor for detecting a battery voltage applied to the battery pack 20. The battery voltage detection circuit 10 detects the total voltage of the charging voltage supplied to the battery pack 20, and the divided voltage obtained by dividing the total voltage by the battery voltage detection circuit 10 is an A / D of the microcomputer 14 described later. Enter the port.

充電電流検出回路１１は、充電電流を検出するための回路で、充電線路に挿入された電流検出抵抗および電流値を電圧値に変換するための、例えば、ＯＰアンプ回路等から構成される。充電電流検出回路１１で検出された充電電流の電圧換算値は、マイコン１４のＡ／Ｄポートに入力される。   The charging current detection circuit 11 is a circuit for detecting a charging current, and includes a current detection resistor inserted in the charging line and an OP amplifier circuit or the like for converting the current value into a voltage value, for example. The voltage converted value of the charging current detected by the charging current detection circuit 11 is input to the A / D port of the microcomputer 14.

電圧・電流制御回路１２は、電池電圧検出回路１０および充電電流検出回路１１で検出された充電電圧および充電電流の情報を、電圧・電流設定回路1３で設定された設定情報と比較するための比較回路によって構成される。電圧・電流制御回路１２の充電電圧および充電電流の設定値と比較された結果は、制御信号として上記スイッチング制御回路６に伝達されて、スイッチング回路５を構成する半導体スイッチング素子の駆動パルス信号のパルス幅を制御し、そのパルス幅の調整により第二整流平滑回路７から所定の充電電流または充電電圧を供給するように制御する。   The voltage / current control circuit 12 compares the charging voltage and charging current information detected by the battery voltage detection circuit 10 and the charging current detection circuit 11 with the setting information set by the voltage / current setting circuit 13. Consists of a circuit. The result compared with the set value of the charging voltage and charging current of the voltage / current control circuit 12 is transmitted to the switching control circuit 6 as a control signal, and the pulse of the drive pulse signal of the semiconductor switching element constituting the switching circuit 5 The width is controlled, and control is performed so that a predetermined charging current or charging voltage is supplied from the second rectifying and smoothing circuit 7 by adjusting the pulse width.

マイコン１４は、図示されていないが、充電制御プログラムを実行するためのＣＰＵ、該ＣＰＵの制御プログラムおよび電池パック２０の電池種に関するデータ等を格納するＲＯＭ、ＣＰＵの作業領域やデータの一時記憶領域等として利用されるＲＡＭ、タイマ等を具備し、電池パック２０からの充電制御情報に基づいて、電圧・電流設定回路１３の充電電圧および充電電流を適切な判別基準値に設定する。設定信号は出力ポートから出力されて電圧・電流設定回路１３の適切な電圧基準値および電流基準値を設定する。   Although not shown, the microcomputer 14 includes a CPU for executing a charge control program, a ROM for storing data related to the control program for the CPU and the battery type of the battery pack 20, a work area for the CPU, and a temporary storage area for data. RAM, a timer, etc. are used, and the charging voltage and charging current of the voltage / current setting circuit 13 are set to appropriate discrimination reference values based on the charging control information from the battery pack 20. The setting signal is output from the output port to set an appropriate voltage reference value and current reference value of the voltage / current setting circuit 13.

また、マイコン１４は、電池パック２０から出力される過充電制御信号（充電停止信号）を受信し、出力ポートよりスイッチング制御回路６に停止信号を出力する。さらに、マイコン１４は、充電の開始時には開始指示信号を出力ポートよりスイッチング制御回路６に出力する。また、マイコン１４は、電池パック２０内に収納された感温素子、電池温度検出回路によって構成された電池状態検出手段から検出された電池状態の状態値に基づいて、適切な定電圧の充電電圧値、定電流の充電電流値を決定し、充電の際に各設定値として充電設定信号を出力ポートより出力するように構成する。さらに、マイコン１４は、次に述べる表示回路８を表示するための駆動信号を出力する。   The microcomputer 14 also receives an overcharge control signal (charge stop signal) output from the battery pack 20 and outputs a stop signal to the switching control circuit 6 from the output port. Further, the microcomputer 14 outputs a start instruction signal from the output port to the switching control circuit 6 at the start of charging. Further, the microcomputer 14 is configured to charge the battery with an appropriate constant voltage based on the state value of the battery state detected from the battery state detection means configured by the temperature sensing element housed in the battery pack 20 and the battery temperature detection circuit. A charging current value of a constant value and a constant current is determined, and a charging setting signal is output from the output port as each setting value at the time of charging. Further, the microcomputer 14 outputs a drive signal for displaying the display circuit 8 described below.

表示回路８は、充電器１の充電動作状態を表示するためのＬＥＤ等の表示手段を含み、マイコン１４によって出力される制御信号によって駆動される。表示手段は、例えば、赤色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤから構成され、マイコン１４の出力ポートの制御信号によって赤色ＬＥＤのみを点灯させれば充電開始前の状態、赤色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤを同時点灯させて実質的に橙色点灯とすれば、充電中の状態、緑色ＬＥＤのみを点灯させれば、充電終了状態をそれぞれ表示するように構成される。   The display circuit 8 includes display means such as an LED for displaying the charging operation state of the charger 1, and is driven by a control signal output from the microcomputer 14. The display means is composed of, for example, a red LED and a green LED, and if only the red LED is turned on by the control signal of the output port of the microcomputer 14, the state before the start of charging, the red LED and the green LED are turned on at the same time. If the LED is lit orange, the charging state is displayed, and if only the green LED is lit, the charging end state is displayed.

補助電源回路９は、商用交流電源２を数Ｖの低圧に変圧するための変圧トランス、変圧交流を整流するための整流ダイオード、整流された整流電圧を平滑するための平滑用コンデンサ等によって構成された直流電源回路によって構成され、スイッチング回路５のＰＷＭ制御ＩＣの駆動電源Ｖｃｃ、マイコン１４の駆動電源（Ｖｃｃ）等を供給する。   The auxiliary power circuit 9 includes a transformer for transforming the commercial AC power supply 2 to a low voltage of several volts, a rectifier diode for rectifying the transformed AC, a smoothing capacitor for smoothing the rectified rectified voltage, and the like. The DC power supply circuit supplies a drive power supply Vcc for the PWM control IC of the switching circuit 5, a drive power supply (Vcc) for the microcomputer 14, and the like.

スイッチ１５は、電圧源である補助電源回路９の駆動電圧（Ｖｃｃ）に接続され、後述する電池パック２０に備えられた電池識別用のＣＲ回路に電圧を印加する。スイッチ１５は例えばＦＥＴにより構成されており、マイコン１４からのゲート信号によってオンする構成となっている。尚、スイッチ１５はＦＥＴに限らず他のスイッチ素子を用いても良い。例えば、充電器１に電池パック２０を接続した際に、電池パック２０によって機械的に押されて自動的にオンするようなスイッチでも良い。   The switch 15 is connected to a drive voltage (Vcc) of the auxiliary power supply circuit 9 that is a voltage source, and applies a voltage to a CR circuit for battery identification provided in the battery pack 20 described later. The switch 15 is composed of, for example, an FET, and is turned on by a gate signal from the microcomputer 14. The switch 15 is not limited to the FET, and other switch elements may be used. For example, when the battery pack 20 is connected to the charger 1, a switch that is mechanically pushed by the battery pack 20 and automatically turns on may be used.

＜電池パック２０の回路構成について＞
前述した図１に基づいて、電池パック２０の回路構成について説明する。 <About the circuit configuration of the battery pack 20>
A circuit configuration of the battery pack 20 will be described with reference to FIG. 1 described above.

電池パック２０は、二次電池として、例えば、４個のリチウムイオン二次電池セル（素電池）が直列接続された電池組（組電池）２１から構成された、公称電圧１４．４Ｖの４Ｓ１Ｐ（４直１並）タイプが示されている。電池パック２０としては、複数の電池セルによって構成する場合の他に、単一の電池セルで構成してもよい。また、直列接続した複数の電池セルによって構成した上記１並タイプの電池組、または少なくとも一対の電池セルを並列接続した電池組、または複数の電池セルを直列接続した電池セル列の少なくとも２組を互いに並列接続した２並タイプ（例えば、４Ｓ２Ｐタイプ）の電池組であってもよい。   The battery pack 20 is a secondary battery, for example, a 4S1P (nominal voltage 14.4V) composed of a battery set (assembled battery) 21 in which four lithium ion secondary battery cells (unit cells) are connected in series. (4 series 1 line) type is shown. The battery pack 20 may be composed of a single battery cell in addition to the case of being composed of a plurality of battery cells. Also, at least two sets of the above-mentioned one-type battery set constituted by a plurality of battery cells connected in series, a battery set in which at least a pair of battery cells are connected in parallel, or a battery cell row in which a plurality of battery cells are connected in series are included. A battery set of two parallel types (for example, 4S2P type) connected in parallel to each other may be used.

また、電池パック２０には、電池組２１の各電池セルの電池電圧を検出するためのセル電圧検出回路２４と、電池組２１に直列接続されて過電流が流れたときに充電経路を遮断するサーマルプロテクタ２６と、電池識別用のＣＲ回路２５を備えている。   Further, the battery pack 20 has a cell voltage detection circuit 24 for detecting the battery voltage of each battery cell of the battery set 21, and is connected in series to the battery set 21 to cut off the charging path when an overcurrent flows. A thermal protector 26 and a battery identification CR circuit 25 are provided.

セル電圧検出回路２４は、電池組２１を構成するそれぞれの電池セルの電圧を検出し、検出した電圧値を過充電側の基準電圧値と比較し、各電池セルの電圧値のうちいずれかの電池セルが基準値を超えたとき、または、過放電側の基準電圧値と比較し、各電池セルの電圧値のうちいずれかの電池セルが基準値を下回ったときに、停止信号を出力する。尚、図示はしないが、セル電圧検出回路２４の停止信号を受けて外部に過充電停止信号を出力する過充電信号出力回路、同じく外部に過放電信号を出力する過放電出力回路を備えている。セル電圧検出回路２４は電池組２１の保護手段として機能する。   The cell voltage detection circuit 24 detects the voltage of each battery cell constituting the battery set 21, compares the detected voltage value with the reference voltage value on the overcharge side, and selects one of the voltage values of each battery cell. Outputs a stop signal when the battery cell exceeds the reference value, or when any battery cell of the voltage value of each battery cell falls below the reference value compared with the reference voltage value on the overdischarge side . Although not shown, an overcharge signal output circuit that outputs an overcharge stop signal to the outside in response to a stop signal from the cell voltage detection circuit 24 and an overdischarge output circuit that outputs an overdischarge signal to the outside are provided. . The cell voltage detection circuit 24 functions as protection means for the battery set 21.

ＣＲ回路２５は、抵抗２２とコンデンサ２３の直列回路から構成されており、コンデンサ２３が接地電位のグランドラインに接続されている。また、電池パック２０が充電器１に接続されたときに、抵抗２２が充電器１のスイッチ１５に接続され、抵抗２２とコンデンサ２３の接続点がマイコン１４の入力ポートに接続されるようになっている。この抵抗２２及びコンデンサ２３の回路定数は、収容する電池セルの種別（Ｎｉｃｄ（ニッケルカドミウム電池）、ＮｉＭＨ（ニッケル水素電池）、Ｌｉ−ｉｏｎ（リチウムイオン電池）等）や電池セルのメーカ、各電池種の充電電圧、充電電流の設定値により種々設定されるようになっている。   The CR circuit 25 includes a series circuit of a resistor 22 and a capacitor 23, and the capacitor 23 is connected to a ground line having a ground potential. When the battery pack 20 is connected to the charger 1, the resistor 22 is connected to the switch 15 of the charger 1, and the connection point between the resistor 22 and the capacitor 23 is connected to the input port of the microcomputer 14. ing. The circuit constants of the resistor 22 and the capacitor 23 depend on the type of battery cell (Nicd (nickel cadmium battery), NiMH (nickel metal hydride battery), Li-ion (lithium ion battery), etc.), battery cell manufacturer, and each battery. Various settings are made according to the set values of the various charging voltages and charging currents.

また、電池パック２０内には、電池組２１の温度を検出する温度検出用抵抗が備えられている。この温度検出用抵抗の抵抗値は電池組２１の温度に応じて変化するものであり、例えば、電池組２１の温度上昇に伴って抵抗値が低下するものとする。温度検出用抵抗の抵抗値は、充電器１のマイコン１４に直接読み込まれるように構成されており、マイコン１４は、電池組２１が高温状態にあるときには充電を停止するように構成されている。   The battery pack 20 is provided with a temperature detection resistor for detecting the temperature of the battery set 21. The resistance value of the temperature detection resistor changes according to the temperature of the battery set 21. For example, the resistance value decreases as the temperature of the battery set 21 increases. The resistance value of the temperature detection resistor is configured to be directly read into the microcomputer 14 of the charger 1, and the microcomputer 14 is configured to stop charging when the battery set 21 is in a high temperature state.

＜充電システムの動作について＞
前述した図１に基づいて、充電システムの動作について説明する。 <About the operation of the charging system>
The operation of the charging system will be described based on FIG. 1 described above.

まず、充電器１を商用交流電源２に接続すると、補助電源回路９が起動する。補助電源回路９は、直流電圧Ｖｃｃを出力し、充電器１のマイコン１４、スイッチング回路（ＰＷＭ制御ＩＣを含む）５、スイッチング制御回路６、電圧・電流制御回路１２、および電圧・電流設定回路１３の各回路等へ駆動電圧を供給する。マイコン１４のリセットポートに直流電圧Ｖｃｃが供給されると、マイコン１４内の各種フラグはリセットされ、マイコン１４の各出力ポートはイニシャルセットされる。   First, when the charger 1 is connected to the commercial AC power source 2, the auxiliary power circuit 9 is activated. The auxiliary power supply circuit 9 outputs a DC voltage Vcc, the microcomputer 14 of the charger 1, the switching circuit (including the PWM control IC) 5, the switching control circuit 6, the voltage / current control circuit 12, and the voltage / current setting circuit 13. A drive voltage is supplied to each of the circuits. When the DC voltage Vcc is supplied to the reset port of the microcomputer 14, various flags in the microcomputer 14 are reset, and each output port of the microcomputer 14 is initially set.

次に、マイコン１４は表示回路８を制御し、表示回路８の表示手段として用いられる赤色ＬＥＤ（図示なし）を赤色に点灯し、充電開始前であることを表示する。本実施形態１では、マイコン１４の出力ポートからの表示信号によって赤色ＬＥＤを赤色点灯させる。   Next, the microcomputer 14 controls the display circuit 8 to light a red LED (not shown) used as display means of the display circuit 8 in red to indicate that charging is not yet started. In the first embodiment, the red LED is lit red by a display signal from the output port of the microcomputer 14.

その後、マイコン１４は、充電制御プログラムを実行して充電制御を開始するが、その際に、充電器１に接続された電池パック２０からの充電制御情報に基づいて、まず、以下において説明するマイコン１４が実行する電池種判別の制御を行う。   Thereafter, the microcomputer 14 executes the charge control program to start the charge control. At that time, based on the charge control information from the battery pack 20 connected to the charger 1, first, the microcomputer described below is used. 14 performs control of the battery type discrimination performed by 14.

＜マイコン１４が実行する制御の電池種判別フローについて＞
図２に基づいて、マイコン１４が実行する制御の電池種判別フローについて説明する。図２は、この電池種判別フローの一例を示す図である。 <Battery type discrimination flow for control executed by the microcomputer 14>
Based on FIG. 2, the battery type determination flow of control executed by the microcomputer 14 will be described. FIG. 2 is a diagram showing an example of this battery type discrimination flow.

まず、ステップＳ１０１にて、マイコン１４は、充電器１に電池パック２０が接続されたか否かを判断する。電池パック２０の装着判別は、例えば、電池電圧検出回路１０で電圧が検出されたか否かで判別できる。この判別の結果、電池電圧検出回路１０で電圧が検出されて電池パック２０が接続された場合（Ｓ１０１−Ｙｅｓ）には、電池パック２０が装着されたと判別してステップＳ１０２に進み、電池パック２０が接続されていない場合（Ｓ１０１−Ｎｏ）にはステップＳ１０１に戻る。   First, in step S <b> 101, the microcomputer 14 determines whether or not the battery pack 20 is connected to the charger 1. Whether the battery pack 20 is mounted can be determined, for example, based on whether or not a voltage is detected by the battery voltage detection circuit 10. As a result of this determination, when the voltage is detected by the battery voltage detection circuit 10 and the battery pack 20 is connected (S101-Yes), it is determined that the battery pack 20 is attached, and the process proceeds to step S102, where the battery pack 20 Is not connected (S101-No), the process returns to step S101.

続いて、ステップＳ１０２では、マイコン１４は、図示しない出力ポートからスイッチ１５をオンする信号を出力する。スイッチ１５がオンされた場合（Ｓ１０２−Ｙｅｓ）には、電池パック２０内のＣＲ回路２５に補助電源回路９からの電圧Ｖｃｃが印加され、ステップＳ１０３でコンデンサ２３の電圧を所定のサンプリング周期で検出し、この検出結果をマイコン１４のＲＡＭに記憶する。   Subsequently, in step S102, the microcomputer 14 outputs a signal for turning on the switch 15 from an output port (not shown). When the switch 15 is turned on (S102-Yes), the voltage Vcc from the auxiliary power supply circuit 9 is applied to the CR circuit 25 in the battery pack 20, and the voltage of the capacitor 23 is detected at a predetermined sampling period in step S103. The detection result is stored in the RAM of the microcomputer 14.

続いて、ステップＳ１０４では、マイコン１４は、ステップＳ１０３で検出したコンデンサ２３の電圧が所定の変化率以上であるかを判別する。この判別の結果、コンデンサ２３の電圧の変化率が所定以上の場合（Ｓ１０４−Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０３に戻って引き続きコンデンサ２３の電圧を検出する。一方、コンデンサ２３の電圧の変化率が所定以下の場合（Ｓ１０４−Ｎｏ）には、コンデンサ２３の電圧検出を終了し、ステップＳ１０５に進む。即ち、コンデンサ２３の電圧変化がある場合にはＳ１０３及びＳ１０４を繰り返す。   Subsequently, in step S104, the microcomputer 14 determines whether the voltage of the capacitor 23 detected in step S103 is equal to or higher than a predetermined change rate. As a result of the determination, when the rate of change of the voltage of the capacitor 23 is greater than or equal to a predetermined value (S104-Yes), the process returns to step S103 to continue to detect the voltage of the capacitor 23. On the other hand, when the rate of change of the voltage of the capacitor 23 is equal to or lower than the predetermined value (S104-No), the voltage detection of the capacitor 23 is terminated and the process proceeds to step S105. That is, when there is a voltage change of the capacitor 23, S103 and S104 are repeated.

続いて、ステップＳ１０５では、マイコン１４は、ステップＳ１０３で検出したコンデンサ２３の電圧波形をＲＡＭから読み出し、この電圧波形から最大電圧値の５０％の電圧値Ｖｔと、この電圧値Ｖｔに達するまでの時間Ｔ（時定数）を算出する。尚、電圧値Ｖｔは例えば、最大電圧値の５０〜７０％の範囲で設定することができる。   Subsequently, in step S105, the microcomputer 14 reads out the voltage waveform of the capacitor 23 detected in step S103 from the RAM, and from this voltage waveform, the voltage value Vt of 50% of the maximum voltage value and the voltage value Vt are reached. Time T (time constant) is calculated. The voltage value Vt can be set in the range of 50 to 70% of the maximum voltage value, for example.

続いて、ステップＳ１０６では、マイコン１４は、ステップＳ１０５で算出した電圧値Ｖｔから電池パックのメーカや種別（Ｎｉｃｄ、ＮｉＭＨ、Ｌｉ−ｉｏｎ）を判別し、時間Ｔから充電時の充電電圧、充電電流を判別する。これらの判別は、マイコン１４のＲＯＭに各電圧値Ｖｔ、時間Ｔに対応する電池種、充電電圧、充電電流の関係をテーブルとして保存しておき、算出した電圧値Ｖｔ、時間Ｔからテーブルを参照して、ステップＳ１０７で上記の充電条件を設定する。   Subsequently, in step S106, the microcomputer 14 determines the manufacturer and type (Nicd, NiMH, Li-ion) of the battery pack from the voltage value Vt calculated in step S105, and the charging voltage and charging current during charging from time T. Is determined. These determinations are made by storing the relationship between each voltage value Vt and the battery type, charging voltage, and charging current corresponding to the time T in the ROM of the microcomputer 14 as a table, and refer to the table from the calculated voltage value Vt and time T. In step S107, the above charging condition is set.

続いて、ステップＳ１０８では、マイコン１４は、ステップＳ１０７で設定した充電条件に基づいて、電圧・電流設定回路１３に充電電流、充電電圧を設定し、充電制御を開始する。そして、ステップＳ１０９では、マイコン１４は、満充電か否かの判別を行い、満充電でない場合（Ｓ１０９−Ｎｏ）はステップＳ１０８に戻って充電制御を継続し、満充電と判別したとき（Ｓ１０９−Ｙｅｓ）には充電を終了する。   Subsequently, in step S108, the microcomputer 14 sets a charging current and a charging voltage in the voltage / current setting circuit 13 based on the charging condition set in step S107, and starts charging control. In step S109, the microcomputer 14 determines whether or not the battery is fully charged. If the battery is not fully charged (S109-No), the microcomputer 14 returns to step S108 to continue the charge control and determines that the battery is fully charged (S109- Yes) terminates the charging.

以下において、ステップＳ１０３で検出したコンデンサ２３の電圧波形について、具体的に説明する。   Hereinafter, the voltage waveform of the capacitor 23 detected in step S103 will be specifically described.

＜電池パック２０のコンデンサ２３の電圧波形について＞
図３に基づいて、電池パック２０のコンデンサ２３の電圧波形について説明する。図３は、このコンデンサ２３の電圧波形の一例を示す図である。 <About the voltage waveform of the capacitor 23 of the battery pack 20>
Based on FIG. 3, the voltage waveform of the capacitor 23 of the battery pack 20 will be described. FIG. 3 is a diagram showing an example of the voltage waveform of the capacitor 23.

充電器１は、電池パック２０が接続された後、スイッチ１５をオンすると、電圧Ｃ１に示すように、ＣＲ回路２５を構成するコンデンサ２３の電圧Ｃ１は時間と共に１次応答で上昇する。マイコン１４は、内蔵のＡ／Ｄ変換器を介して電圧の時間上昇を検知可能であり、例えば、スイッチ１５のオンから電池パック２０の最大電圧値Ｖ１（変化率が所定以下となって定常状態に近づいたときの電圧値）の所定の比率の電圧Ｖｔ１まで上昇するまでの時間Ｔ１（時定数）を測定可能である。ここで、ＣＲ回路２５を構成する抵抗２２とコンデンサ２３の大きさを変更すると、前記時間Ｔ１は変更可能であり、電池セルや電池パックの特性を鑑みて任意に設定する。   When the charger 1 turns on the switch 15 after the battery pack 20 is connected, as shown by the voltage C1, the voltage C1 of the capacitor 23 constituting the CR circuit 25 increases with time in a primary response. The microcomputer 14 can detect an increase in voltage over time via a built-in A / D converter. For example, when the switch 15 is turned on, the maximum voltage value V1 of the battery pack 20 (the rate of change becomes a predetermined value or less) It is possible to measure the time T1 (time constant) until the voltage Vt1 rises to a predetermined ratio of the voltage Vt1). Here, when the size of the resistor 22 and the capacitor 23 constituting the CR circuit 25 is changed, the time T1 can be changed, and is arbitrarily set in consideration of the characteristics of the battery cell and the battery pack.

このように、ＣＲ回路２５を構成する抵抗２２の抵抗値とコンデンサ２３の静電容量を変えることにより、各電池種について搭載される電池セルに適した充電条件を設定することができる。また、種々の電池メーカや型式等に応じて抵抗２２とコンデンサ２３を細かく設定することができるようになり、種々の電池種に最適な充電条件を設定することができる。   Thus, by changing the resistance value of the resistor 22 and the electrostatic capacity of the capacitor 23 constituting the CR circuit 25, it is possible to set a charging condition suitable for the battery cell mounted for each battery type. In addition, the resistor 22 and the capacitor 23 can be set finely according to various battery manufacturers and models, and optimal charging conditions can be set for various battery types.

＜実施形態１の効果について＞
以上に説明した本実施形態１の充電システムによれば、電池パック２０に抵抗２２とコンデンサ２３からなるＣＲ回路２５を設け、抵抗２２とコンデンサ２３は電池パック２０の種類により各々の大きさを変更する構成とする。一方、充電器１には、電池パック２０が取り付けられた時に、スイッチ１５をオンして電池パック２０のＣＲ回路２５に電圧源から電圧Ｖｃｃを印加し、コンデンサ２３の電圧の上昇を充電器１のマイコン１４が測定し、ＣＲ回路２５の時定数を検知する構成とする。このような構成において、電池パック２０のＣＲ回路２５の時定数は電池種類により異なり、充電器１は電池パック２０を識別可能である。 <About the effect of Embodiment 1>
According to the charging system of the first embodiment described above, the battery pack 20 is provided with the CR circuit 25 including the resistor 22 and the capacitor 23, and the size of the resistor 22 and the capacitor 23 is changed depending on the type of the battery pack 20. The configuration is as follows. On the other hand, when the battery pack 20 is attached to the charger 1, the switch 15 is turned on to apply the voltage Vcc from the voltage source to the CR circuit 25 of the battery pack 20, and the rise in the voltage of the capacitor 23 is detected by the charger 1. The microcomputer 14 measures and detects the time constant of the CR circuit 25. In such a configuration, the time constant of the CR circuit 25 of the battery pack 20 varies depending on the battery type, and the charger 1 can identify the battery pack 20.

このように、充電器１は、電池パック２０を識別し、例えば電池セルの電流供給能力の差異により、充電電圧、電流、充電終了時の電流値等の充電に関わるパラメータを決定することにより、多種の電池パック２０で使用される様々な電池セルの特性に従い、充電条件を決定可能である。よって、電池セルのメーカや型式などの違いによって電池セルに対して最適な充電制御を行い、電池セルの長寿命化を図ることができる。   In this way, the charger 1 identifies the battery pack 20, and determines parameters related to charging such as charging voltage, current, and current value at the end of charging, for example, due to the difference in current supply capability of the battery cells. Charging conditions can be determined according to the characteristics of various battery cells used in various battery packs 20. Therefore, optimal charge control can be performed on the battery cell depending on the manufacturer and model of the battery cell, and the life of the battery cell can be extended.

[実施形態２]
本発明の実施形態２を、図４および前述した図３を用いて説明する。 [Embodiment 2]
Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. 4 and FIG. 3 described above.

図４は、本発明の実施形態２に係る充電システムのブロック・回路構成の一例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a block / circuit configuration of the charging system according to the second embodiment of the present invention.

本実施形態２が前記実施形態１と異なる点は、電池パック３０に設けられるＣＲ回路３２の構成が異なることである。このＣＲ回路３２以外の電池パック３０の構成や充電器１の構成は前記実施形態１と同様であるので、ここでの説明は省略する。   The second embodiment is different from the first embodiment in that the configuration of the CR circuit 32 provided in the battery pack 30 is different. Since the configuration of the battery pack 30 other than the CR circuit 32 and the configuration of the charger 1 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted here.

すなわち、本実施形態２の充電システムにおいて、電池パック３０は、電池組２１、セル電圧検出回路２４、サーマルプロテクタ２６、抵抗２２とコンデンサ２３と抵抗３１からなる電池識別用のＣＲ回路３２等から構成される。   That is, in the charging system according to the second embodiment, the battery pack 30 includes a battery set 21, a cell voltage detection circuit 24, a thermal protector 26, a battery identification CR circuit 32 including a resistor 22, a capacitor 23, and a resistor 31. Is done.

この電池パック３０内の電池識別用のＣＲ回路３２は、抵抗２２とコンデンサ２３の直列回路に、本実施形態２で追加された抵抗３１が、抵抗２２とコンデンサ２３の接続点に接続され、コンデンサ２３と抵抗３１がグランドラインに接続されている。このＣＲ回路３２は、抵抗２２と抵抗３１で充電器１のスイッチ１５をオンして供給される電圧Ｖｃｃを分圧し、この分圧点にコンデンサ２３が接続された構成となっている。   The CR circuit 32 for battery identification in the battery pack 30 includes a resistor 31 added in the second embodiment to the series circuit of the resistor 22 and the capacitor 23, and is connected to a connection point between the resistor 22 and the capacitor 23. 23 and a resistor 31 are connected to the ground line. The CR circuit 32 has a configuration in which the resistor 22 and the resistor 31 turn on the switch 15 of the charger 1 to divide the voltage Vcc supplied, and the capacitor 23 is connected to the voltage dividing point.

また、電池パック３０が充電器１に接続されたときに、抵抗２２が充電器１のスイッチ１５に接続され、抵抗２２とコンデンサ２３と抵抗３１の接続点がマイコン１４の入力ポートに接続されるようになっている。この抵抗２２、コンデンサ２３及び抵抗３１の回路定数は、収容する電池セルのメーカ、種別（Ｎｉｃｄ、ＮｉＭＨ、Ｌｉ−ｉｏｎ等）、各電池種の充電電圧、充電電流の設定値により種々設定されるようになっている。   When the battery pack 30 is connected to the charger 1, the resistor 22 is connected to the switch 15 of the charger 1, and the connection point of the resistor 22, the capacitor 23, and the resistor 31 is connected to the input port of the microcomputer 14. It is like that. The circuit constants of the resistor 22, the capacitor 23, and the resistor 31 are variously set according to the manufacturer and type (Nicd, NiMH, Li-ion, etc.) of the battery cell to be accommodated, the charging voltage and charging current of each battery type. It is like that.

次に、前述した図３に基づいて、電池パック３０のコンデンサ２３の電圧波形について説明する。   Next, the voltage waveform of the capacitor 23 of the battery pack 30 will be described based on FIG. 3 described above.

充電器１は、電池パック３０が接続された後、スイッチ１５をオンすると、電圧Ｃ２に示すように、ＣＲ回路３２を構成するコンデンサ２３の電圧Ｃ２は時間と共に１次応答で上昇する。本実施形態２では、抵抗２２，３１による分圧により電圧Ｃ２は、前記実施形態１の電池パック２０の最大電圧値Ｖ１より低いＶ２を最大電圧値とする。また、スイッチ１５のオンから最大電圧値Ｖ２の所定の比率の電圧Ｖｔ２まで上昇するまでの時間Ｔ２（時定数）を、抵抗２２，３１とコンデンサ２３で設定可能である。   When the charger 1 turns on the switch 15 after the battery pack 30 is connected, as shown by the voltage C2, the voltage C2 of the capacitor 23 constituting the CR circuit 32 increases with a primary response with time. In the second embodiment, the voltage C2 is divided by the resistors 22 and 31, and the voltage C2 is set to V2 lower than the maximum voltage value V1 of the battery pack 20 of the first embodiment. In addition, the time T2 (time constant) from when the switch 15 is turned on to when the voltage Vt2 increases to a predetermined ratio of the maximum voltage value V2 can be set by the resistors 22 and 31 and the capacitor 23.

このように、本実施形態２では、電池パック３０にはコンデンサ２３と並列に抵抗３１が接続されており、コンデンサ２３の最大電圧値が抵抗３１の分圧値に抑えられる。このため、電池パック２０の最大電圧値Ｖ１が電池パック３０の最大電圧値Ｖ２よりも大きくなっている。また、時定数Ｔについても、抵抗の抵抗値、コンデンサの静電容量の設定により、電池パック２０の時定数Ｔ１よりも電池パック３０の時定数Ｔ２が小さい。このようにして、ＣＲ回路３２を構成する抵抗２２の抵抗値とコンデンサ２３の静電容量と抵抗３１の抵抗値を変えることにより、各電池種について搭載される電池セルに適した充電条件を設定することができる。   As described above, in the second embodiment, the resistor 31 is connected to the battery pack 30 in parallel with the capacitor 23, and the maximum voltage value of the capacitor 23 is suppressed to the divided voltage value of the resistor 31. For this reason, the maximum voltage value V1 of the battery pack 20 is larger than the maximum voltage value V2 of the battery pack 30. As for the time constant T, the time constant T2 of the battery pack 30 is smaller than the time constant T1 of the battery pack 20 due to the setting of the resistance value of the resistor and the capacitance of the capacitor. In this way, by changing the resistance value of the resistor 22, the capacitance of the capacitor 23, and the resistance value of the resistor 31 that configure the CR circuit 32, a charging condition suitable for the battery cell mounted for each battery type is set. can do.

以上に説明した本実施形態２の充電システムによれば、電池パック３０に抵抗２２とコンデンサ２３と抵抗３１からなるＣＲ回路３２を設け、抵抗２２とコンデンサ２３と抵抗３１は電池パック３０の種類により各々の大きさを変更する構成とする。一方、充電器１には、電池パック３０が取り付けられた時に、スイッチ１５をオンして電池パック３０のＣＲ回路３２に電圧源から電圧Ｖｃｃを印加し、コンデンサ２３の電圧の上昇を充電器１のマイコン１４が測定し、ＣＲ回路３２の時定数を検知する構成とする。このような構成において、電池パック３０のＣＲ回路３２の時定数は電池種類により異なり、充電器１は電池パック３０を識別可能である。   According to the charging system of the second embodiment described above, the battery pack 30 is provided with the CR circuit 32 including the resistor 22, the capacitor 23, and the resistor 31, and the resistor 22, the capacitor 23, and the resistor 31 depend on the type of the battery pack 30. It is set as the structure which changes each magnitude | size. On the other hand, when the battery pack 30 is attached to the charger 1, the switch 15 is turned on to apply the voltage Vcc from the voltage source to the CR circuit 32 of the battery pack 30, and the rise in the voltage of the capacitor 23 is detected by the charger 1. The microcomputer 14 measures and detects the time constant of the CR circuit 32. In such a configuration, the time constant of the CR circuit 32 of the battery pack 30 differs depending on the battery type, and the charger 1 can identify the battery pack 30.

このように、充電器１は、電池パック３０を識別し、例えば電池セルの電流供給能力の差異により、充電電圧、電流、充電終了時の電流値等の充電に関わるパラメータを決定することにより、多種の電池パック３０で使用される様々な電池セルの特性に従い、充電条件を決定可能である。よって、前記実施形態１と同様に、電池セルのメーカや型式などの違いによって電池セルに対して最適な充電制御を行い、電池セルの長寿命化を図ることができる。   Thus, the charger 1 identifies the battery pack 30, and determines parameters related to charging such as a charging voltage, a current, and a current value at the end of charging, for example, based on a difference in current supply capability of the battery cell. The charging conditions can be determined according to the characteristics of various battery cells used in various battery packs 30. Therefore, as in the first embodiment, optimal charge control is performed on the battery cell depending on the manufacturer and model of the battery cell, and the life of the battery cell can be extended.

［実施形態３］
本発明の実施形態３を、図５を用いて説明する。 [Embodiment 3]
Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.

図５は、本発明の実施形態３に係る充電システムのブロック・回路構成の一例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a block / circuit configuration of a charging system according to Embodiment 3 of the present invention.

本実施形態３が前記実施形態１及び２と異なる点は、ＣＲ回路と電圧源の配置が異なり、ＣＲ回路４３を充電器４０本体に内蔵し、ＣＲ回路４３に電圧を印加するための電圧源である電源５１とＣＲ回路４３に並列接続される抵抗５２を電池パック５０に備えたことである。それ以外の充電器４０の構成や電池パック５０の構成は前記実施形態１と同様であるので、ここでの説明は省略する。   The third embodiment differs from the first and second embodiments in that the CR circuit and the voltage source are arranged differently, the CR circuit 43 is built in the charger 40 body, and a voltage source for applying a voltage to the CR circuit 43 is provided. The battery pack 50 is provided with a resistor 52 connected in parallel to the power source 51 and the CR circuit 43. The rest of the configuration of the charger 40 and the configuration of the battery pack 50 are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

すなわち、本実施形態３の充電システムにおいて、充電器４０は、第一整流平滑回路３、高周波トランス４、スイッチング回路５、スイッチング制御回路６、第二整流平滑回路７、表示回路８、補助電源回路９、電池電圧検出回路１０、充電電流検出回路１１、電圧・電流制御回路１２、電圧・電流設定回路１３、マイコン１４、スイッチ１５、抵抗４１とコンデンサ４２からなるＣＲ回路４３等から構成される。   That is, in the charging system according to the third embodiment, the charger 40 includes the first rectifying / smoothing circuit 3, the high-frequency transformer 4, the switching circuit 5, the switching control circuit 6, the second rectifying / smoothing circuit 7, the display circuit 8, and the auxiliary power circuit. 9, a battery voltage detection circuit 10, a charging current detection circuit 11, a voltage / current control circuit 12, a voltage / current setting circuit 13, a microcomputer 14, a switch 15, a CR circuit 43 including a resistor 41 and a capacitor 42, and the like.

電池パック５０は、電池組２１、セル電圧検出回路２４、サーマルプロテクタ２６、電源５１、抵抗５２等から構成される。この電池パック５０に備えられる電源５１は、電池セルのメーカや種類（Ｎｉｃｄ、ＮｉＭＨ、Ｌｉ−ｉｏｎ等）等により異なる電圧を発生するように構成する。また、抵抗５２は、充電の際の充電電圧、充電電流に応じてその抵抗値を変える。   The battery pack 50 includes a battery set 21, a cell voltage detection circuit 24, a thermal protector 26, a power source 51, a resistor 52, and the like. The power source 51 provided in the battery pack 50 is configured to generate different voltages depending on the manufacturer and type (Nicd, NiMH, Li-ion, etc.) of the battery cell. The resistance 52 changes its resistance value in accordance with the charging voltage and charging current at the time of charging.

以上に説明した本実施形態３の充電システムによれば、充電器４０に抵抗４１とコンデンサ４２からなるＣＲ回路４３を設け、電池パック５０にＣＲ回路４３に電圧を印加するための電源５１とＣＲ回路４３に並列接続される抵抗５２を設け、充電器４０に電池パック５０が取り付けられた時に、スイッチ１５をオンして充電器４０のＣＲ回路４３に電池パック５０の電源５１から電圧を印加し、コンデンサ４２の電圧の上昇を充電器４０のマイコン１４が測定する構成とする。   According to the charging system of the third embodiment described above, the CR circuit 43 including the resistor 41 and the capacitor 42 is provided in the charger 40, and the power source 51 and the CR for applying a voltage to the CR circuit 43 in the battery pack 50 are provided. A resistor 52 connected in parallel to the circuit 43 is provided, and when the battery pack 50 is attached to the charger 40, the switch 15 is turned on to apply a voltage from the power source 51 of the battery pack 50 to the CR circuit 43 of the charger 40. The microcomputer 14 of the charger 40 measures a rise in the voltage of the capacitor 42.

このような構成において、電源５１はメーカや型式などの電池セルの種類により異なる電圧を発生し、抵抗５２は充電の際の充電電圧、充電電流に応じてその抵抗値を変えることにより、充電器４０は、電池パック５０を識別し、例えば電池セルの電流供給能力の差異により、充電電圧、電流、充電終了時の電流値等の充電に関わるパラメータを決定することにより、多種の電池パック５０で使用される様々な電池セルの特性に従い、充電条件を決定可能である。よって、前記実施形態１と同様に、電池セルのメーカや型式などの違いによって電池セルに対して最適な充電制御を行い、電池セルの長寿命化を図ることができる。   In such a configuration, the power source 51 generates a different voltage depending on the type of battery cell such as a manufacturer or model, and the resistor 52 changes its resistance value according to the charging voltage and charging current at the time of charging, whereby the charger 40 identifies the battery pack 50, and determines various parameters related to charging, such as charging voltage, current, and current value at the end of charging, based on the difference in current supply capacity of the battery cells. Charging conditions can be determined according to the characteristics of the various battery cells used. Therefore, as in the first embodiment, optimal charge control is performed on the battery cell depending on the manufacturer and model of the battery cell, and the life of the battery cell can be extended.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

本発明は、例えばニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池の充電システム、この充電システムを構成する電池パック及び充電器に利用可能である。   The present invention is applicable to a charging system for a secondary battery such as a nickel cadmium battery, a nickel metal hydride battery, or a lithium ion battery, and a battery pack and a charger constituting the charging system.

１…充電器、２…交流電源、３…第一整流平滑回路、４…高周波トランス、５…スイッチング回路、６…スイッチング制御回路、７…第二整流平滑回路、８…表示回路、９…補助電源回路、１０…電池電圧検出回路、１１…充電電流検出回路、１２…電圧・電流制御回路、１３…電圧・電流設定回路、１４…マイコン、１５…スイッチ、
２０…電池パック、２１…電池組、２２…抵抗、２３…コンデンサ、２４…セル電圧検出回路、２５…ＣＲ回路、２６…サーマルプロテクタ、
３０…電池パック、３１…抵抗、３２…ＣＲ回路、
４０…充電器、４１…抵抗、４２…コンデンサ、４３…ＣＲ回路、
５０…電池パック、５１…電源、５２…抵抗、
１００…充電器、１０１…抵抗、
２００…電池パック、２０１…抵抗。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Charger, 2 ... AC power supply, 3 ... 1st rectification smoothing circuit, 4 ... High frequency transformer, 5 ... Switching circuit, 6 ... Switching control circuit, 7 ... 2nd rectification smoothing circuit, 8 ... Display circuit, 9 ... Auxiliary Power supply circuit, 10 ... battery voltage detection circuit, 11 ... charge current detection circuit, 12 ... voltage / current control circuit, 13 ... voltage / current setting circuit, 14 ... microcomputer, 15 ... switch,
20 ... battery pack, 21 ... battery set, 22 ... resistor, 23 ... capacitor, 24 ... cell voltage detection circuit, 25 ... CR circuit, 26 ... thermal protector,
30 ... battery pack, 31 ... resistor, 32 ... CR circuit,
40 ... charger, 41 ... resistor, 42 ... capacitor, 43 ... CR circuit,
50 ... Battery pack, 51 ... Power supply, 52 ... Resistance,
100 ... charger, 101 ... resistance,
200: Battery pack, 201: Resistance.

Claims (8)

電池を内蔵する電池パックと、
前記電池の充電を制御する制御部を内蔵する充電器と、を有する充電システムであって、
抵抗素子と容量素子とから構成される識別回路と、
前記識別回路に電圧を印加する電圧源と、を有し、
前記制御部は、前記電圧源から電圧が印加された前記識別回路からの電圧特性情報に基づいて前記電池の種類を識別することを特徴とする充電システム。 A battery pack containing a battery;
A charging system having a built-in control unit for controlling charging of the battery,
An identification circuit composed of a resistive element and a capacitive element;
A voltage source for applying a voltage to the identification circuit,
The control system identifies the type of the battery based on voltage characteristic information from the identification circuit to which a voltage is applied from the voltage source. 請求項１記載の充電システムにおいて、
前記識別回路は、前記抵抗素子と前記容量素子とを直列に接続したＣＲ回路で構成され、
前記容量素子は、前記抵抗素子と接続される端子と反対側の端子が接地電位に接続され、
前記制御部は、前記容量素子の電圧と前記ＣＲ回路の時定数とから前記電池の種類を識別することを特徴とする充電システム。 The charging system according to claim 1,
The identification circuit is composed of a CR circuit in which the resistance element and the capacitive element are connected in series,
The capacitor element has a terminal on the opposite side of the terminal connected to the resistor element connected to a ground potential,
The control unit identifies the type of the battery from a voltage of the capacitive element and a time constant of the CR circuit. 請求項２記載の充電システムにおいて、
前記識別回路は、前記電池パックに内蔵され、
前記電圧源は、前記充電器に内蔵され、
前記充電器に内蔵された前記電圧源から、前記電池パックに内蔵された前記識別回路に電圧を印加することを特徴とする充電システム。 The charging system according to claim 2, wherein
The identification circuit is built in the battery pack,
The voltage source is built in the charger,
A charging system, wherein a voltage is applied from the voltage source built in the charger to the identification circuit built in the battery pack. 請求項２記載の充電システムにおいて、
前記充電器には、前記ＣＲ回路が内蔵され、
前記電池パックには、前記電圧源と、前記ＣＲ回路の容量素子に並列接続される抵抗素子が内蔵され、前記電圧源の電源電圧と前記抵抗素子の抵抗値が電池の種類と充電条件に応じて異なり、
前記電池パックに内蔵された前記電圧源から、前記充電器に内蔵された前記ＣＲ回路に電圧を印加することを特徴とする充電システム。 The charging system according to claim 2, wherein
The charger includes the CR circuit,
The battery pack includes a resistor element connected in parallel to the voltage source and the capacitor element of the CR circuit, and the power source voltage of the voltage source and the resistance value of the resistor element depend on the type of battery and the charging conditions. Different
A charging system, wherein a voltage is applied from the voltage source built in the battery pack to the CR circuit built in the charger. 電池を内蔵する電池パックであって、
抵抗素子と容量素子とから構成される識別回路を有し、
前記識別回路は、外部の電圧源から電圧が印加され、
前記電圧源から電圧が印加された前記識別回路からの電圧特性情報を外部に出力することを特徴とする電池パック。 A battery pack containing a battery,
Having an identification circuit composed of a resistive element and a capacitive element;
The identification circuit is applied with a voltage from an external voltage source,
A battery pack, wherein voltage characteristic information from the identification circuit to which a voltage is applied from the voltage source is output to the outside. 請求項５記載の電池パックにおいて、
前記識別回路は、前記抵抗素子と前記容量素子とを直列に接続したＣＲ回路で構成され、
前記容量素子は、前記抵抗素子と接続される端子と反対側の端子が接地電位に接続され、
前記容量素子の電圧を外部に出力することを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 5, wherein
The identification circuit is composed of a CR circuit in which the resistance element and the capacitive element are connected in series,
The capacitor element has a terminal on the opposite side of the terminal connected to the resistor element connected to a ground potential,
A battery pack that outputs the voltage of the capacitor element to the outside. 電池の充電を制御する制御部を内蔵する充電器であって、
抵抗素子と容量素子とから構成され、前記容量素子が電池パックに内蔵される抵抗素子に並列接続される識別回路を有し、
前記識別回路は、前記電池パックに内蔵される電圧源から電圧が印加され、
前記制御部は、前記電圧源から電圧が印加された前記識別回路からの電圧特性情報に基づいて前記電池の種類を識別することを特徴とする充電器。 A charger with a built-in control unit that controls charging of the battery,
Comprising a resistance element and a capacitive element, the capacitive element having an identification circuit connected in parallel to a resistive element built in the battery pack;
The identification circuit is applied with a voltage from a voltage source built in the battery pack,
The said control part identifies the kind of said battery based on the voltage characteristic information from the said identification circuit to which the voltage was applied from the said voltage source. 請求項７記載の充電器において、
前記識別回路は、前記抵抗素子と前記容量素子とを直列に接続したＣＲ回路で構成され、
前記容量素子は、前記抵抗素子と接続される端子と反対側の端子が接地電位に接続され、
前記制御部は、前記容量素子の電圧と前記ＣＲ回路の時定数とから前記電池の種類を識別することを特徴とする充電器。 The charger according to claim 7, wherein
The identification circuit is composed of a CR circuit in which the resistance element and the capacitive element are connected in series,
The capacitor element has a terminal on the opposite side of the terminal connected to the resistor element connected to a ground potential,
The controller is characterized in that the battery type is identified from the voltage of the capacitor and the time constant of the CR circuit.
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