JP2014050232A - Charging device, charging method, and charging program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging device capable of charging at optimum conditions even when a plurality of charging devices are connected to a charger.SOLUTION: A charging device 1 has: a charging voltage monitoring section 111 for monitoring change in charging voltage; a charging start instruction section 113 for instructing charging start to a battery 15; a charging discontinuation instruction section 114 for instructing charging discontinuation to the battery 15 when a predetermined voltage change is confirmed by the charging voltage monitoring section 111, after charging start is instructed by the charging start instruction section 113; a charging re-start instruction section 115 for allowing the charging start instruction section 113 to instruct charging start to the battery 15, after a predetermined standby time passes, when the charging discontinuation instruction section 114 instructs charging discontinuation to the battery 15; and a charging circuit 14 for starting charging to the battery 15 in response to the instruction of the charging start instruction section 113, discontinuing charging to the battery 15 in response to the instruction of the charging discontinuation instruction section 114, and charging the battery 15 using charging voltage as a power supply.

Description

本発明は、バッテリを充電するための充電装置、充電方法及び充電プログラムに関する。   The present invention relates to a charging device, a charging method, and a charging program for charging a battery.

1つの充電器で複数の装置のバッテリを充電する場合、合計の充電電力が充電器の定格を超えると、装置への電源供給が不足し、充電が停止してしまったり、充電が完了しない状態になったりしていた。   When charging the battery of multiple devices with a single charger, if the total charging power exceeds the charger's rating, the power supply to the device will be insufficient and charging will stop or charging will not be completed It was becoming.

一般に充電では電池のサイクル特性などの信頼性を維持するために最適な充電電圧、充電電流、充電時間、充電時温度、等にて制御を行っている。特に利用頻度の多い装置での充電では、規定時間内に充電完了となるように所定の充電電流となることを優先して充電制御を行っている。   In general, in charging, control is performed with an optimal charging voltage, charging current, charging time, charging temperature, and the like in order to maintain reliability such as battery cycle characteristics. In particular, in charging with a frequently used device, charge control is performed with priority given to a predetermined charging current so that charging is completed within a specified time.

しかしながら、利用頻度が多い装置、例えば携帯電話などは近年高性能化で動作時の消費電力が増大している。また、身近になったUSB(Universal Serial Bus)などの汎用の電力供給可能なインターフェイスを介して充電する頻度も上がっている。さらに、急速充電などを行いつつ携帯電話本体側で3Dゲームや通信を行うといった使い方をすると、充電器に接続する装置が1つであっても電力を供給することができない場合もある。さらにこのような装置を複数、同時に接続して充電しようすると、すべての装置の充電ができなくなる場合もある。このような場合には、充電器が、電力の供給能力を超えて充電を行おうとするため、充電電流を維持しようとして充電電圧が降下してしまい、充電に必要な最低充電電圧を下回り、装置側で充電を強制停止してしまうからである。その結果、充電異常や充分な充電がなされず使用時間が短いなどの課題が生じていた。   However, devices that are frequently used, such as mobile phones, have recently increased in performance and have increased power consumption during operation. In addition, the frequency of charging via a general-purpose power supply interface such as a familiar USB (Universal Serial Bus) is increasing. Furthermore, if the mobile phone main body side performs a 3D game or communication while performing quick charging, power may not be supplied even if only one device is connected to the charger. Furthermore, if a plurality of such devices are connected and charged at the same time, all of the devices may not be charged. In such a case, the charger tries to charge beyond the power supply capacity, so that the charging voltage drops in order to maintain the charging current, and falls below the minimum charging voltage required for charging. This is because charging is forcibly stopped on the side. As a result, problems such as abnormal charging, insufficient charging, and short usage time have occurred.

これを解決するのに電池への充電電力を減らすため、充電電圧に応じて充電電流を少なく制御する技術がある(例えば特許文献1、特許文献2等)。しかしながら、充電電流を少なくすると、最適な条件で充電がなされなくなる。その結果、電池の品質や信頼性に影響を及ぼし、充電される複数の装置の充電完了までの時間が不明で、いずれの装置も充分な充電がなされていないという状況がありえた。   In order to solve this problem, in order to reduce the charging power to the battery, there is a technique for controlling the charging current to be small according to the charging voltage (for example, Patent Document 1, Patent Document 2, etc.). However, if the charging current is reduced, charging cannot be performed under optimum conditions. As a result, the quality and reliability of the battery are affected, the time until completion of charging of a plurality of devices to be charged is unknown, and there has been a situation where none of the devices has been fully charged.

これに対し複数の装置と充電管理装置との間で通信を行い、充電開始終了制御を充電管理装置の管理のもと行うような技術があるが、高コストで後から追加される新機種の情報管理の手間がかかっていた(特許文献3)。   On the other hand, there is a technology that performs communication between multiple devices and the charge management device and performs charge start / end control under the management of the charge management device, but it is a new model that will be added later at high cost It took time and effort for information management (Patent Document 3).

特開2007−060778号公報JP 2007-060778 A 特開2010−154692号公報JP 2010-154692 A 特開2010−022099号公報JP 2010-022099 A

上述したように、特許文献1や特許文献2に記載されている技術では、最適な条件で充電が行われないおそれがあるという課題がある。一方、特許文献3に記載されている技術では、構造が複雑化していまうという課題がある。   As described above, the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have a problem that charging may not be performed under optimal conditions. On the other hand, the technique described in Patent Document 3 has a problem that the structure becomes complicated.

本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、上記の課題を解決することができる充電装置、充電方法及び充電プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a charging device, a charging method, and a charging program that can solve the above-described problems.

上記課題を解決するため、本発明の充電装置は、充電電圧の変化を監視する充電電圧監視部と、バッテリへの充電開始を指示する充電開始指示部と、前記充電開始指示部によって充電開始が指示された後、前記充電電圧監視部によって所定の電圧変化が確認された場合、前記バッテリへの充電中断を指示する充電中断指示部と、前記充電中断指示部によって前記バッテリへの充電中断が指示された場合、所定の待機時間が経過した後、前記充電開始指示部に前記バッテリへの充電開始を指示させる充電再開指示部と、前記充電開始指示部の指示に応じて前記バッテリへの充電を開始し、また、前記充電中断指示部の指示に応じて前記バッテリへの充電を中断するものであって、前記充電電圧を電源として前記バッテリを充電する充電回路とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a charging device according to the present invention has a charging voltage monitoring unit that monitors a change in charging voltage, a charging start instructing unit that instructs to start charging the battery, and charging start by the charging start instructing unit. When a predetermined voltage change is confirmed by the charging voltage monitoring unit after the instruction is given, a charging interruption instruction unit for instructing interruption of charging to the battery, and an instruction to stop charging the battery by the charging interruption instruction unit If a predetermined waiting time has elapsed, a charge restart instruction unit that instructs the charge start instruction unit to start charging the battery, and charging the battery according to an instruction from the charge start instruction unit And charging the battery according to an instruction from the charging interruption instruction unit, and charging the battery using the charging voltage as a power source. Characterized in that it obtain.

また、本発明の充電方法は、充電電圧の変化を監視する充電電圧監視部と、バッテリへの充電開始を指示する充電開始指示部と、前記充電開始指示部によって充電開始が指示された後、前記充電電圧監視部によって所定の電圧変化が確認された場合、前記バッテリへの充電中断を指示する充電中断指示部と、前記充電中断指示部によって前記バッテリへの充電中断が指示された場合、所定の待機時間が経過した後、前記充電開始指示部に前記バッテリへの充電開始を指示させる充電再開指示部と、前記充電電圧を電源として前記バッテリを充電する充電回路とを用い、前記充電開始指示部の指示に応じて前記充電回路が前記バッテリへの充電を開始するステップと、前記充電中断指示部の指示に応じて前記充電回路が前記バッテリへの充電を中断するステップとを含むことを特徴とする。   Further, the charging method of the present invention includes a charging voltage monitoring unit that monitors a change in charging voltage, a charging start instruction unit that instructs to start charging the battery, and after the charging start instruction unit is instructed to start charging, When a predetermined voltage change is confirmed by the charging voltage monitoring unit, a charging interruption instruction unit for instructing interruption of charging to the battery, and a charging interruption to the battery by the charging interruption instruction unit are instructed. The charging start instruction unit is instructed to instruct the charging start instruction unit to start charging the battery, and a charging circuit that charges the battery using the charging voltage as a power source. The charging circuit starts charging the battery according to an instruction from the charging unit, and the charging circuit charges the battery according to an instruction from the charging interruption instruction unit. Characterized in that it comprises a step of disconnection.

また、本発明の充電プログラムは、充電電圧の変化を監視する充電電圧監視部と、バッテリへの充電開始を指示する充電開始指示部と、前記充電開始指示部によって充電開始が指示された後、前記充電電圧監視部によって所定の電圧変化が確認された場合、前記バッテリへの充電中断を指示する充電中断指示部と、前記充電中断指示部によって前記バッテリへの充電中断が指示された場合、所定の待機時間が経過した後、前記充電開始指示部に前記バッテリへの充電開始を指示させる充電再開指示部と、前記充電電圧を電源として前記バッテリを充電する充電回路とを用い、前記充電開始指示部の指示に応じて前記充電回路が前記バッテリへの充電を開始するステップと、前記充電中断指示部の指示に応じて前記充電回路が前記バッテリへの充電を中断するステップとをコンピュータに実行されることを特徴とする。   Further, the charging program of the present invention includes a charging voltage monitoring unit that monitors a change in charging voltage, a charging start instruction unit that instructs to start charging the battery, and after the charging start instruction unit is instructed to start charging, When a predetermined voltage change is confirmed by the charging voltage monitoring unit, a charging interruption instruction unit for instructing interruption of charging to the battery, and a charging interruption to the battery by the charging interruption instruction unit are instructed. The charging start instruction unit is instructed to instruct the charging start instruction unit to start charging the battery, and a charging circuit that charges the battery using the charging voltage as a power source. The charging circuit starts charging the battery according to an instruction from the charging unit, and the charging circuit sends the battery to the battery according to an instruction from the charging interruption instruction unit. Characterized in that it is performed the electrostatic suspend a step in the computer.

本発明によれば、バッテリの充電装置側で充電器から出力された充電電圧の変化を監視し、充電電圧が変化した場合に充電装置側で充電を中断する。したがって、充電器に複数の充電装置を接続した場合でも、充電器の出力電圧を低下させず、維持することができる。また、充電を中断した場合、所定の待機時間経過後にバッテリへの充電を再開し、充電器の供給電力に余裕がある場合には、バッテリへの充電を継続することができる。したがって複数の装置を充電器に接続した場合でも、充電電圧を維持して最適な条件で充電するとともに、複数の充電装置に適切に充電電力を分配することができる。   According to the present invention, a change in the charging voltage output from the charger is monitored on the charging device side of the battery, and charging is interrupted on the charging device side when the charging voltage changes. Therefore, even when a plurality of charging devices are connected to the charger, the output voltage of the charger can be maintained without being lowered. In addition, when charging is interrupted, charging to the battery is resumed after a predetermined standby time has elapsed, and charging to the battery can be continued if there is a margin in the power supplied by the charger. Therefore, even when a plurality of devices are connected to the charger, the charging voltage can be maintained and charging can be performed under optimum conditions, and charging power can be appropriately distributed to the plurality of charging devices.

本発明の一実施形態を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for describing one embodiment of the present invention. 図1に示した充電装置1が有する機能を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the function which the charging device 1 shown in FIG. 1 has. 図1に示した充電器2に複数の充電装置1を接続した場合の接続例を示した図である。It is the figure which showed the example of a connection at the time of connecting the some charging device 1 to the charger 2 shown in FIG. 図1及び図2に示した充電装置1の動作例(電圧降下発生起因装置のみ充電中断)を説明するためのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation example of the charging device 1 shown in FIGS. 1 and 2 (only the voltage drop occurrence-causing device is interrupted). 図1及び図2に示した充電装置1の動作例(電圧降下発生起因装置のみ充電中断)を説明するためのシーケンス図である。FIG. 3 is a sequence diagram for explaining an operation example of the charging device 1 shown in FIGS. 1 and 2 (only a voltage drop occurrence-causing device is interrupted). 図1及び図2に示した充電装置1の他の動作例(電圧降下発生時に充電中の全装置充電中断)を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining another example of operation of the charging device 1 shown in FIGS. 1 and 2 (interruption of charging of all devices during charging when a voltage drop occurs). 本発明の実施形態の基本構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the basic composition of embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態としての充電装置1の構成例を示したブロック図である。図1に示した充電装置1は、例えば、携帯電話などの携帯端末装置、電気自動車や電池搭載電車などの電池搭載装置等として構成することができる。また、図2は、図1に示した充電装置1が有する各機能を説明するためのブロック図である。なお、以下では、「充電装置1」を「装置1」とのみ表記することがある。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a charging device 1 as an embodiment of the present invention. The charging device 1 shown in FIG. 1 can be configured as, for example, a mobile terminal device such as a mobile phone, a battery mounting device such as an electric vehicle or a battery mounting train, and the like. FIG. 2 is a block diagram for explaining each function of the charging device 1 shown in FIG. Hereinafter, “charging device 1” may be referred to as only “device 1”.

図1に示した充電装置1は、CPU(中央処理装置)11、メモリ12、温度検出回路13、充電回路14、電池15、表示部16及び充電端子17を備えている。充電装置1は、充電端子17を、接続部3を介して、充電器2の出力端子22に着脱自在に接続している。この接続部3は、ケーブル等の電力線、充電台、置き台、接点等を含む接続機構、あるいは無線による電力伝送機構等から構成することができる。また、電池15は、2次電池であって、例えば、リチウムイオン電池である。   The charging device 1 shown in FIG. 1 includes a CPU (central processing unit) 11, a memory 12, a temperature detection circuit 13, a charging circuit 14, a battery 15, a display unit 16, and a charging terminal 17. In the charging device 1, the charging terminal 17 is detachably connected to the output terminal 22 of the charger 2 through the connection unit 3. This connection part 3 can be comprised from the connection mechanism containing power lines, such as a cable, a charging stand, a stand, a contact, etc., or a wireless power transmission mechanism. The battery 15 is a secondary battery, for example, a lithium ion battery.

また、充電器2は、電圧変換回路21と、複数の出力端子22とを有している。電圧変換回路21は、図示していない商用交流電源を入力電源として、それを直流電源に電圧変換・整流をすることで変換する。具体的には例えば電圧変換回路21は、変圧器と半波整流・平滑回路との組み合わせで実現されるAC(交流電流)アダプタとして構成することができる。この電圧変換回路21が出力する直流電圧は、ケーブル23によって各出力端子22に接続されている。したがって、複数の出力端子22からは、電圧変換回路21から出力された電力が分配せれて出力される。また、各出力端子22には、それぞれ充電装置1を接続することができる。   Further, the charger 2 has a voltage conversion circuit 21 and a plurality of output terminals 22. The voltage conversion circuit 21 uses a commercial AC power supply (not shown) as an input power supply and converts it into a DC power supply by voltage conversion and rectification. Specifically, for example, the voltage conversion circuit 21 can be configured as an AC (alternating current) adapter realized by a combination of a transformer and a half-wave rectification / smoothing circuit. The DC voltage output from the voltage conversion circuit 21 is connected to each output terminal 22 by a cable 23. Therefore, the power output from the voltage conversion circuit 21 is distributed and output from the plurality of output terminals 22. In addition, the charging device 1 can be connected to each output terminal 22.

CPU11は、メモリ12に格納されているプログラムを実行し、接続する各ブロックを制御する。また、CPU11は、図2に示したように、メモリ12に格納されているプログラムを実行することで、内部に、充電電圧監視部111、充電開始許可判定部112、充電開始指示部113、充電中断指示部114、充電再開指示部115及び充電完了判定部116の各機能ブロックを構成する。一方、充電回路14は、図2に示したように、充電電圧検知部141、充電制御部142及びスイッチ143を含んで構成されている。   The CPU 11 executes a program stored in the memory 12 and controls each block to be connected. Further, as shown in FIG. 2, the CPU 11 executes a program stored in the memory 12 to internally include a charging voltage monitoring unit 111, a charging start permission determining unit 112, a charging start instruction unit 113, a charging The functional blocks of the interruption instruction unit 114, the charge resumption instruction unit 115, and the charge completion determination unit 116 are configured. On the other hand, as shown in FIG. 2, the charging circuit 14 includes a charging voltage detection unit 141, a charging control unit 142, and a switch 143.

図2に示した充電電圧監視部111は、充電電圧検知部141の出力に基づいて、充電器2が出力した充電電圧の変化を監視する。充電電圧監視部111は、電池15の充電開始前に充電電圧検知部141が検知した充電電圧をメモリ12に保存したり、充電開始後に充電電圧検知部141が検知した充電電圧とその保存した充電電圧とを比較することで充電電圧における所定の変化の有無を判定したりする。さらに、充電電圧監視部111は、その充電電圧の変化が例えば所定の電圧降下である場合に、その電圧降下が発生した時間(例えば、自装置1が充電を開始してから電圧降下が発生するまでの時間)に基づいて、その電圧降下が自装置1において充電を開始したことによるものなのか、否かを判定する。   The charge voltage monitoring unit 111 illustrated in FIG. 2 monitors the change in the charge voltage output from the charger 2 based on the output of the charge voltage detection unit 141. The charging voltage monitoring unit 111 stores the charging voltage detected by the charging voltage detection unit 141 before starting charging of the battery 15 in the memory 12, or the charging voltage detected by the charging voltage detection unit 141 after starting charging and the stored charging. The presence or absence of a predetermined change in the charging voltage is determined by comparing the voltage. Further, when the change in the charging voltage is, for example, a predetermined voltage drop, the charging voltage monitoring unit 111 generates a time when the voltage drop occurs (for example, the voltage drop occurs after the device 1 starts charging). Whether the voltage drop is due to the start of charging in the own device 1 or not.

充電開始許可判定部112は、充電電圧検知部141、図1の温度検出回路13、充電制御部142等から取得した充電電圧、電池の温度、電池の残容量等が充電開始可能な状態であるか否かを判定し、充電制御部142による電池15への充電の許可又は不許可を判定する。充電開始指示部113は、充電開始許可判定部112が充電開始を許可すると判定した場合、充電回路14の充電制御部142に対して電池15への充電開始を指示する。充電中断指示部114は、充電開始指示部113によって充電回路14の充電制御部142による充電開始が指示された後、充電電圧監視部111によって所定の電圧変化が確認された場合、充電回路14の充電制御部142に対して電池15への充電を中断することを指示する。充電再開指示部115は、充電が中断された場合、所定の時間でタイムアウトするタイマを用いて充電中断からの経過時間を監視する。そして、充電再開指示部115は、そのタイマがタイムアウトした場合(すなわち所定の待機時間経過後に)、充電許可判定部112に対して充電開始許可又は不許可の判定を行わせ、充電許可判定部112が充電開始許可と判定した場合に、充電開始指示部113に電池15への充電開始を指示させる。また、充電完了判定部116は、充電制御部142らか取得した情報に基づいて、充電が完了しているか否かを判定する。   The charge start permission determination unit 112 is in a state where the charge voltage acquired from the charge voltage detection unit 141, the temperature detection circuit 13 of FIG. 1, the charge control unit 142, etc., the battery temperature, the remaining battery capacity, etc. can be charged. Whether or not charging of the battery 15 by the charging control unit 142 is permitted or not is determined. The charging start instruction unit 113 instructs the charging control unit 142 of the charging circuit 14 to start charging the battery 15 when the charging start permission determining unit 112 determines that the charging start is permitted. The charging interruption instructing unit 114 is connected to the charging circuit 14 when a predetermined voltage change is confirmed by the charging voltage monitoring unit 111 after the charging start instructing unit 113 instructs the charging control unit 142 of the charging circuit 14 to start charging. It instructs the charging control unit 142 to interrupt the charging of the battery 15. When the charging is interrupted, the charging resumption instructing unit 115 monitors an elapsed time from the charging interruption using a timer that times out at a predetermined time. Then, when the timer has timed out (that is, after a predetermined standby time has elapsed), charging resumption instructing unit 115 causes charging permission determining unit 112 to determine whether charging is permitted or not, and charging permission determining unit 112 , The charging start instructing unit 113 is instructed to start charging the battery 15. In addition, the charging completion determination unit 116 determines whether charging is complete based on the information acquired from the charging control unit 142.

一方、図2に示した充電電圧検知部141は、充電器2が供給する電源電圧である充電電圧(すなわち充電端子17の端子電圧)を所定のタイミングで検知し、デジタル信号に変換してCPU11へ出力する。充電制御部142は、充電端子17を介して入力された充電器2からの電流および充電電圧を監視しながら、充電器2から供給された充電電圧を電源として電池15へ電流を流し、電荷を蓄積する。その際、充電制御部142は、充電開始指示部113からの指示に応じて電池15への充電を開始し、また、充電中断指示部114からの指示に応じて電池15への充電を中断する。   On the other hand, the charging voltage detection unit 141 shown in FIG. 2 detects the charging voltage (that is, the terminal voltage of the charging terminal 17), which is the power supply voltage supplied by the charger 2, at a predetermined timing, converts it into a digital signal, and converts it into the CPU 11 Output to. While monitoring the current and the charging voltage from the charger 2 input via the charging terminal 17, the charging control unit 142 flows the current to the battery 15 using the charging voltage supplied from the charger 2 as a power source, accumulate. At that time, the charging control unit 142 starts charging the battery 15 in accordance with an instruction from the charging start instructing unit 113, and interrupts charging to the battery 15 in accordance with an instruction from the charging interruption instructing unit 114. .

さらに、充電制御部142は、充電状態を監視する機能を有しており、充電可能電圧や充電可能温度などの条件により、充電方法(急速だったり緩やかだったり)を切り替えたり、充電を強制的に停止したりする。すなわち、充電制御部142は、自ら電池15の過電流や過電圧、急峻な電圧降下の有無を監視し、過電流や過電圧、および急峻な電圧降下が発生した場合は、電池15へ電流を流さない様スイッチ143をOFFする。スイッチ143は、半導体トランジスタ等から構成され、充電制御部142の制御にしたがって、電池15への充電電流をON・OFF制御する。また、充電制御部142は、充電開始指示部113の指示によって充電を開始した後でも、メモリ12に格納されているプログラムを実行することでCPU11が温度検出回路13にて測定した自装置1の温度が高温であると判断した場合等に、CPU11の指示にしたがってスイッチ143をOFFし、充電を停止する。また、充電制御部142は、充電開始許可判定部112等からの要求に応じて電池15の充電状態を示す情報を返信する。   Furthermore, the charging control unit 142 has a function of monitoring the charging state, and switches the charging method (rapid or gradual) or forces charging depending on conditions such as a chargeable voltage and a chargeable temperature. Or stop. That is, the charging control unit 142 monitors whether or not the battery 15 has an overcurrent, an overvoltage, or a steep voltage drop. If an overcurrent, an overvoltage, or a steep voltage drop occurs, the charging control unit 142 does not flow current to the battery 15. The switch 143 is turned off. The switch 143 is composed of a semiconductor transistor or the like, and performs ON / OFF control of the charging current to the battery 15 according to the control of the charging control unit 142. Further, even after the charging control unit 142 starts charging in accordance with an instruction from the charging start instruction unit 113, the charging control unit 142 executes the program stored in the memory 12, so that the CPU 11 measures the own device 1 measured by the temperature detection circuit 13. When it is determined that the temperature is high, the switch 143 is turned off in accordance with an instruction from the CPU 11 to stop charging. In addition, the charging control unit 142 returns information indicating the charging state of the battery 15 in response to a request from the charging start permission determining unit 112 or the like.

メモリ12は、各ブロックを制御するプログラムが格納されており、かつ、現在の充電状態を記憶したり、自装置1の温度状態を監視する為の閾値を記憶したりするためのエリアを有する。   The memory 12 stores a program for controlling each block, and has an area for storing a current charging state and a threshold for monitoring the temperature state of the device 1.

温度検出回路13は、充電時の自装置1の発熱状態を監視する為に、自装置1の温度を定期的に測定し、A/D(アナログ・デジタル)変換したデータをCPU11に送信する。   The temperature detection circuit 13 periodically measures the temperature of the device 1 to monitor the heat generation state of the device 1 during charging, and transmits the A / D (analog / digital) converted data to the CPU 11.

表示部16は、LED(発光ダイオード)やLCD(液晶ディスプレイ)、有機EL(エレクトロルミネッセンス)などを指し、充電状態をユーザーに通知する。   The display unit 16 indicates an LED (light emitting diode), an LCD (liquid crystal display), an organic EL (electroluminescence), or the like, and notifies the user of a charged state.

図3は、図1を参照して説明した充電器2に、図1及び図2を参照して説明した複数の充電装置1を接続した場合の接続例を示している。図3(a)に示した接続例では、充電器2の出力端子22に装置A(1a)(ここで装置A等に付けられた括弧内の表記は図面内の参照符号を表す。以下、同様)、装置B(1b)及び装置C(1c)が接続されている。そして、少なくとも2個の出力端子22には充電装置1が接続されていない。ここで、装置A(1a)、装置B(1b)及び装置C(1c)は、図1に示した充電装置1に対応する構成である。   FIG. 3 shows a connection example when a plurality of charging devices 1 described with reference to FIGS. 1 and 2 are connected to the charger 2 described with reference to FIG. In the connection example shown in FIG. 3A, the notation in parentheses attached to the device A (1a) (here, the device A etc.) represents the reference symbol in the drawing at the output terminal 22 of the charger 2. Similarly, the device B (1b) and the device C (1c) are connected. The charging device 1 is not connected to at least two output terminals 22. Here, the device A (1a), the device B (1b), and the device C (1c) correspond to the charging device 1 shown in FIG.

また、図3(b)に示した接続例では、充電器2の出力端子22に装置A(1a)、装置B(1b)及び装置C(1c)と、装置n(1n)とが接続されている。そして、少なくとも1個の出力端子22には充電装置1が接続されていない。ここで、装置n(1n)は、図1に示した充電装置1に対応する構成である。   In the connection example shown in FIG. 3B, the device A (1a), the device B (1b), the device C (1c), and the device n (1n) are connected to the output terminal 22 of the charger 2. ing. The charging device 1 is not connected to at least one output terminal 22. Here, the apparatus n (1n) is a structure corresponding to the charging apparatus 1 shown in FIG.

また、図3(b)に示した接続例では、充電器2の出力端子22に装置A(1a)、装置B(1b)、装置C(1c)、装置n(1n)及び装置n+1(1n+1)が接続されている。ここで、装置n+1(1n+1)は、図1に示した充電装置1に対応する構成である。   In the connection example shown in FIG. 3B, the device A (1a), the device B (1b), the device C (1c), the device n (1n), and the device n + 1 (1n + 1) are connected to the output terminal 22 of the charger 2. ) Is connected. Here, the device n + 1 (1n + 1) corresponds to the charging device 1 shown in FIG.

次に、図3及び図4を参照して、図1及び図2を参照して説明した充電装置1の動作例について説明する。図4に示したフローチャートは、例えば、図3(a)に示したように3台の充電装置1(装置A(1a)、装置B(1b)及び装置C(1c))が既に充電器2と接続されて充電中である場合に、図3(b)に示したように装置n(1n)を追加で充電器2に接続するときの装置n(1n)の動作を示している。   Next, an operation example of the charging apparatus 1 described with reference to FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. In the flowchart shown in FIG. 4, for example, as shown in FIG. 3A, three charging devices 1 (device A (1a), device B (1b), and device C (1c)) are already connected to the charger 2. The operation of the device n (1n) when the device n (1n) is additionally connected to the charger 2 as shown in FIG.

電池15への充電を開始しようとする場合、まず、装置n(1n)は、充電電圧監視部111によって充電端子17に電圧がかかっているか否かを判断する(ステップS101)。電圧がかかっていなければ本処理は終了する(ステップS101で「電圧なし」の場合)。   When the charging of the battery 15 is to be started, first, the device n (1n) determines whether or not a voltage is applied to the charging terminal 17 by the charging voltage monitoring unit 111 (step S101). If no voltage is applied, this process ends (in the case of “no voltage” in step S101).

一方、充電端子17に電圧がかかっている場合(ステップS101で「電圧あり」の場合)、充電開始許可判定部112が、充電を開始できる状態か否かを判断する(ステップS102)。充電を開始できるか否かの判断は、充電電圧、電池15の温度、電池15の残容量などが充電可能な状態か否かを判断する既知の技術である。また、ステップS102では、充電電圧監視部111が、充電電圧検知部141が検知した充電電圧を、充電開始前の充電電圧値としてメモリ12に記憶する。ステップS102で、装置n(1n)の充電開始許可判定部112が、充電開始が許可できない装置状態であると判断した場合は、本処理を終了する(ステップS102で「充電開始不許可」の場合)。   On the other hand, when the voltage is applied to the charging terminal 17 (in the case of “with voltage” in step S101), the charging start permission determining unit 112 determines whether or not charging can be started (step S102). The determination as to whether or not charging can be started is a known technique for determining whether or not the charging voltage, the temperature of the battery 15, the remaining capacity of the battery 15, and the like are in a chargeable state. In step S102, the charging voltage monitoring unit 111 stores the charging voltage detected by the charging voltage detection unit 141 in the memory 12 as a charging voltage value before starting charging. If the charging start permission determination unit 112 of the device n (1n) determines in step S102 that the device state is not permitted to start charging, this processing ends (in the case of “not permitted charging start” in step S102). ).

充電開始が許可できる装置状態であった場合(ステップS102で「充電開始許可」の場合)、充電開始指示部113の指示の下、充電制御部142が所定の充電条件に基づいた充電を開始する(ステップS103)。充電を開始したら、充電電圧監視部111が、充電電圧検知部141が検知した現在の充電電圧が、充電開始前に確認した充電電圧(すなわち、ステップS102で記憶した値)より降下していないか否かを判断する(ステップS104)。このステップS104では例えば所定の値を超える電圧降下があったか否かを判定することができる。この場合の所定の値は充電装置1の状態に応じて可変することが可能である。   If the device state is such that charging can be permitted (“charging permitted” in step S102), the charging control unit 142 starts charging based on a predetermined charging condition under the instruction of the charging start instructing unit 113. (Step S103). When charging is started, whether the current charging voltage detected by the charging voltage monitoring unit 111 is lower than the charging voltage confirmed before starting charging (that is, the value stored in step S102). It is determined whether or not (step S104). In step S104, for example, it can be determined whether or not there is a voltage drop exceeding a predetermined value. The predetermined value in this case can be varied according to the state of the charging device 1.

電圧降下が発生していた場合(ステップS104で「電圧降下発生」の場合)、充電電圧監視部111は、自装置n(1n)を充電器2に接続した事により発生した電圧降下なのか、別の要因で発生した電圧降下なのかを判断する(ステップS105)。判断する条件として、例えば、充電を開始した直後に(つまり所定時間内に)電圧降下が発生していれば、充電器2へ接続した事により発生した電圧降下と判断し、充電を開始してしばらく経過した後に電圧降下が発生していれば、自装置の影響ではなく、他装置が接続された事により発生した電圧降下と判断する。   If a voltage drop has occurred (in the case of “voltage drop occurrence” in step S104), the charging voltage monitoring unit 111 determines whether the voltage drop is caused by connecting its own device n (1n) to the charger 2. It is determined whether the voltage drop is caused by another factor (step S105). As a condition for determining, for example, if a voltage drop has occurred immediately after the start of charging (that is, within a predetermined time), it is determined that the voltage drop has occurred due to connection to the charger 2, and charging is started. If a voltage drop occurs after a while, it is determined that the voltage drop is caused by the connection of another device, not the influence of the own device.

電圧降下が発生していない状態(ステップS104で「電圧降下未発生」の場合)かまたは自装置1の接続以外で電圧降下が発生した場合(ステップS105で「自装置接続による電圧降下以外の電圧降下」の場合)、充電完了判定部116が、充電が完了しているか否かを判断する(ステップS109)。充電が完了している場合は本処理を終了し、完了していない場合は(ステップS109で「充電未完了」の場合)、充電を継続し電圧降下の発生を監視する(ステップS109からステップS104)。   When no voltage drop has occurred (in the case of “no voltage drop has occurred” in step S104) or when a voltage drop has occurred other than the connection of the own apparatus 1 (in step S105, “a voltage other than the voltage drop due to the connection of the own apparatus” In the case of “down”), the charging completion determination unit 116 determines whether or not charging is completed (step S109). If the charging is completed, the process is terminated. If the charging is not completed (in the case of “charging not completed” in step S109), the charging is continued and occurrence of a voltage drop is monitored (from step S109 to step S104). ).

自装置n(1n)を充電器2に接続した事により電圧降下が発生した場合(ステップS105で「自装置接続による電圧降下」の場合)、充電中断指示部114が、充電器2の定格を超えたと判断し、充電制御部142を制御して充電を中断する(ステップS106)。次に、充電再開指示部115が、乱数(疑似乱数)で生成される値を所定のタイマにセットして、そのタイマのカウントを開始し(ステップS107)、そのカウントが完了するまで(すなわちタイムアウトするまで)待機(=wait)する(ステップS108)。ステップS108でタイムアウトした後は、充電再開指示部115が充電許可判定部112及び充電開始指示部113に指示を出し、ステップS102以降の処理である充電処理を再開する。   When a voltage drop occurs due to connection of own device n (1n) to charger 2 (in the case of “voltage drop due to connection of own device” in step S105), charging interruption instruction unit 114 determines the rating of charger 2. It is judged that it exceeded, charging is interrupted by controlling the charging control unit 142 (step S106). Next, the charge resumption instruction unit 115 sets a value generated by a random number (pseudorandom number) in a predetermined timer, starts counting the timer (step S107), and until the count is completed (that is, time-out) Wait (= wait) (step S108). After the time-out in step S108, the charge resumption instruction unit 115 issues an instruction to the charge permission determination unit 112 and the charge start instruction unit 113, and the charging process, which is the process after step S102, is resumed.

ここで、図4のステップS107にある乱数タイマの発行(すなわち乱数をタイマに設定し、そのタイマ(以下、乱数タイマとも呼ぶ)を起動すること)について説明する。乱数タイマを使用するのは、複数の装置1が同時に充電を開始し、電圧降下が発生した事で充電を中断した際に、複数の装置1間でタイマに設定される値を異ならせることで、充電再開タイミングをずらすためである。また、乱数とすることで、再開される装置1毎の順序を毎回変更することができる。なお、例えば、複数の装置1を充電器2に接続した状態で充電器2を起動したような場合に、複数の装置1が同時に充電を開始することがある。   Here, the issue of the random number timer in step S107 in FIG. 4 (that is, setting the random number in the timer and starting the timer (hereinafter also referred to as the random number timer)) will be described. The reason for using the random number timer is that when a plurality of devices 1 start charging at the same time and the charging is interrupted due to a voltage drop, the values set in the timers are different among the plurality of devices 1. This is to shift the charging resumption timing. Moreover, the order for every apparatus 1 to be restarted can be changed every time by using random numbers. For example, when the charger 2 is activated in a state where the plurality of devices 1 are connected to the charger 2, the plurality of devices 1 may start charging at the same time.

次に図3(b)に示した装置n(1n)と装置n+1(1n+1)を同時に充電器2へ接続した場合の動作シーケンスを図5を参照して説明する。   Next, an operation sequence when the device n (1n) and the device n + 1 (1n + 1) shown in FIG. 3B are simultaneously connected to the charger 2 will be described with reference to FIG.

この場合、装置n(1n)と装置n+1(1n+1)は、充電を同時に開始する(図5:イベント1、図4のステップS103)。各装置は、自装置を充電器2に接続した事で充電電圧が降下した事を認識する(図5:イベント2、図4のステップS105)。各装置は、電圧降下を認識し充電を中断する(図5:イベント3)。充電中断後、再度充電を開始する為のタイマを発行する。この時、各装置の発行するタイマ値が同値にならない様に乱数を使用する(図5:イベント4、図4のステップS107)。図5の例では装置n(1n)で発行されたタイマR1が装置n+1(1n+1)で発行されたタイマR2よりも短い待機時間となる条件となっている。   In this case, the device n (1n) and the device n + 1 (1n + 1) simultaneously start charging (FIG. 5: event 1, step S103 in FIG. 4). Each device recognizes that the charging voltage has dropped due to its own device being connected to the charger 2 (FIG. 5: event 2, step S105 in FIG. 4). Each device recognizes the voltage drop and interrupts charging (FIG. 5: Event 3). After charging is interrupted, issue a timer to start charging again. At this time, random numbers are used so that the timer values issued by the respective devices do not become the same value (FIG. 5: event 4, step S107 in FIG. 4). In the example of FIG. 5, the condition is that the timer R1 issued by the device n (1n) has a shorter standby time than the timer R2 issued by the device n + 1 (1n + 1).

装置nのR1タイマがタイムアウトし、充電を再開しても良い状態であれば充電を開始する(図5:イベント5、図4のステップS103)。装置nが充電を再開した後に装置n+1のR2タイマがタイムアウトし(図5:イベント6)、充電を再開しても良い状態であれば充電を開始するが、その他の充電器2に接続されている装置1の充電状態が変わらなければ、装置n+1を接続した事で、また充電器2の定格を超えて電圧降下が発生してしまう。その為、再度充電を中断し、乱数タイマを発行する(図4:イベント7)。装置n+1は、他の装置1が充電完了し、充電可能な状態から充電を開始、継続して充電完了するまでの間、図5のイベント7は繰り返される。   If the R1 timer of the device n has timed out and charging can be resumed, charging is started (FIG. 5: event 5, step S103 in FIG. 4). After the device n resumes charging, the R2 timer of the device n + 1 times out (FIG. 5: event 6) and starts charging if it is in a state where charging can be resumed, but connected to the other charger 2 If the charging state of the device 1 is not changed, the device n + 1 is connected, and the voltage drop exceeds the rating of the charger 2. Therefore, charging is interrupted again and a random number timer is issued (FIG. 4: event 7). The device n + 1 is charged until the other device 1 is fully charged, starts charging from a state where it can be charged, and continues until the charging is completed. Event 7 in FIG. 5 is repeated.

乱数タイマはその仕組み上、装置nと装置n+1とで同じ値を出力してしまう場合があるが、その場合は再度充電を中断し本処理を行うことで充電再開タイミングをずらすことができる。再度充電を中断した場合に、充電再開タイミングをずらすことができる乱数としては、乱数の値で決まる待機時間が、充電再開時の他の充電装置1の接続による電圧降下と自装置の接続による電圧降下とが混同しない値となるように、各乱数値が生成されることが望ましい。   Due to the mechanism of the random number timer, the same value may be output by the device n and the device n + 1. In this case, the charging restart timing can be shifted by interrupting charging again and performing this processing. As a random number that can shift the charging resumption timing when charging is interrupted again, the standby time determined by the value of the random number is the voltage drop due to the connection of the other charging device 1 at the time of resuming the charging and the voltage due to the connection of the own device. It is desirable that each random value is generated so that the value is not confused with the descent.

例えば、タイムアウトしてから再充電を開始し、電圧降下の有無を判定し、場合によってはさらに充電を再度中断するまで(すなわちステップS108でタイムアウトしてからステップS104で電圧降下の発生の有無を判定し、さらにステップS106で充電を中断するまで)の時間をt1とすると、各乱数の最大値と最小値の差が少なくとも時間t1より大きな乱数であれば、複数の装置1間で電圧降下が自装置1の充電開始によるものなのか、他の装置1の充電開始によるものなのかを区別することが可能となる。すなわち、この場合、同時に充電を中断した複数の装置1において、いずれかの装置1で生成された乱数が最小値であり、他の装置1で生成された乱数がすべて最大値であったとすると、最小値を生成した装置1が充電を再開してそれによる電圧降下の有無を判定し、さらに場合によっては充電を再中断するまでの間、それ以外の装置1ではタイムアウトが起こらない。したがって、この場合、最小値の乱数を生成した装置1は、他の装置1の充電再開処理の影響を受けること無く、充電再開処理を行うことができる。   For example, recharging is started after a time-out, and it is determined whether or not there is a voltage drop. In some cases, until charging is interrupted again (that is, the time-out in step S108 and then the presence or absence of a voltage drop is determined in step S104). Furthermore, if the time (until charging is interrupted in step S106) is t1, if the difference between the maximum value and the minimum value of each random number is a random number that is at least larger than the time t1, the voltage drop between the plurality of devices 1 will not occur. It is possible to distinguish between the start of charging of the device 1 and the start of charging of another device 1. That is, in this case, in the plurality of devices 1 whose charging is interrupted at the same time, if the random number generated by any one of the devices 1 is the minimum value, and the random numbers generated by the other devices 1 are all the maximum values, The apparatus 1 that has generated the minimum value restarts charging, determines whether or not there is a voltage drop caused by the charging, and in some cases, no timeout occurs in the other apparatuses 1 until charging is resuspended. Therefore, in this case, the device 1 that has generated the minimum random number can perform the charge resumption process without being affected by the charge resumption process of the other device 1.

なお、乱数の組み合わせが多ければ多いほど同じタイマ値となる確率が下がるため、乱数の生成演算の形態や乱数演算で用いるシードの種類はできるだけ多い方が望ましい。また、乱数演算の途中経過を表す情報をメモリ12に記憶しておいて、それらを用いて乱数演算を行うようにすれば、例えば充電開始時の乱数値を容易にばらつかせることができる。   Note that the greater the number of combinations of random numbers, the lower the probability that the timer value will be the same. Therefore, it is desirable that the number of types of random number generation calculations and seeds used in random number calculations be as large as possible. In addition, if information indicating the progress of random number calculation is stored in the memory 12 and is used to perform random number calculation, for example, random values at the start of charging can be easily dispersed.

また、タイマ値は最大値と最小値の差が時間t1より大きな乱数であればよいが、そうでなくても、次のように各乱数の値を生成することもできる。すなわち、R1,R2,R3,・・・・,Rnのような系列で乱数を生成する場合、その間隔がタイムアウトしてから充電再開して充電を継続できるようになるまでの時間をt1とした場合に((Rn)−(Rn−1)=t1)であれば、充電再開の処理がt1分ずれるので、一方が充電を再開した後に続けて他方が充電を再開でき、より効率のよい充電開始タイミングずれを実現できる。さらにR1,R2,・・・・の系列は時間t1の倍数であれば時間t1を求めるだけで簡単に設定できる。   The timer value may be a random number whose difference between the maximum value and the minimum value is larger than the time t1, but the value of each random number can also be generated as follows. That is, when generating random numbers in a sequence such as R1, R2, R3,..., Rn, the time from when the interval times out until the charging can be resumed and charging can be continued is t1. If ((Rn) − (Rn−1) = t1) in this case, the charging resumption process is shifted by t1, so that after one resumes charging, the other can resume charging, and more efficient charging. Start timing deviation can be realized. Furthermore, if the series of R1, R2,... Is a multiple of time t1, it can be easily set by simply obtaining time t1.

また乱数を使う説明をしたが、R1,R2,R3,・・・・Rnのような系列を予め用意し、装置1ごとに初期値をランダムに決め例えば装置n(1n)ではR4,R5,R6・・・・、装置n+1(1n+1)ではR1,R2,R3,・・・と順に出力し、充電中断時に初期値をランダムに決めるような方法に代替してもよい。この場合、例えばR1<R2<R3となるような順列に並び替えることで初期値の差分だけ充電再開タイミングをずらすことができ、系列の設定がしやすい。   In addition, although the explanation using random numbers has been given, a series such as R1, R2, R3,... Rn is prepared in advance, and an initial value is randomly determined for each device 1, for example, R4, R5, in device n (1n). In the apparatus n + 1 (1n + 1), R1,..., R2, R3,... May be output in order, and the initial value may be determined randomly when charging is interrupted. In this case, for example, by rearranging in a permutation such that R1 <R2 <R3, the charging resumption timing can be shifted by the difference between the initial values, and the series can be easily set.

なお、本実施形態では、電池15としてリチウムイオン電池を備えた充電装置1への充電を例に説明したが、これに限らない。ニッケル水素電池の場合でも同様である。ただし充電方法によっては電池の電圧が満充電に近づくと僅かな電圧降下が見られるものが知られている。このニッケル水素の電池電圧の電圧降下は、電池の種類、特性、電池の残容量及び充電時間、電池電圧や温度から推測可能で、この予測された電圧降下では必ずしも充電中断する必要はない。またこの予測された電圧降下の結果、最適な充電条件を外れる場合には同様に充電中止としてもよい。他の電池の場合でも同様である。   In the present embodiment, charging to the charging device 1 including a lithium ion battery as the battery 15 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The same applies to the nickel metal hydride battery. However, some charging methods are known in which a slight voltage drop is seen when the battery voltage approaches full charge. The voltage drop of the battery voltage of nickel metal hydride can be estimated from the battery type, characteristics, remaining battery capacity and charging time, battery voltage and temperature, and it is not always necessary to interrupt the charging at the predicted voltage drop. Further, if the optimum voltage condition is not satisfied as a result of the predicted voltage drop, the charging may be similarly stopped. The same applies to other batteries.

また電圧変換回路21が、トランスと半波整流・平滑回路を有する場合を前提に説明したが、スイッチング回路によるものであってもよい。この場合、必要な電力が増えると、電圧変換回路21では、元々下げていた電圧を上げるか、スイッチONの期間を増やす、スイッチング周波数を高くする、スイッチON/OFFのデューティ比を調整する、等の制御が行われる。この電圧変動量(リップル)やスイッチングによるノイズから充電器側の供給能力を超えるかどうかの推測を行っても良い。   The voltage conversion circuit 21 has been described on the assumption that it has a transformer and a half-wave rectification / smoothing circuit, but it may be a switching circuit. In this case, when the necessary power increases, the voltage conversion circuit 21 increases the originally reduced voltage, increases the switch ON period, increases the switching frequency, adjusts the switch ON / OFF duty ratio, and the like. Is controlled. It may be estimated from the voltage fluctuation amount (ripple) or noise caused by switching whether the supply capacity on the charger side is exceeded.

また、充電器2は、例えばUSBインターフェイスとして構成されていてもよく、その場合複数の出力端子は例えばUSBハブが有する複数のUSB端子として構成することができる。   Further, the charger 2 may be configured as, for example, a USB interface, and in this case, the plurality of output terminals may be configured as, for example, a plurality of USB terminals included in a USB hub.

また電池電圧を計測する場合は、パルス波形で充電する方式もあるので、電圧降下区間以外での計測を行い、予測されない電圧降下かどうかを判定すればよい。   Further, when measuring the battery voltage, there is a method of charging with a pulse waveform. Therefore, measurement outside the voltage drop interval may be performed to determine whether or not the voltage drop is unpredictable.

上記の実施形態では、充電可能な電池15を備えた複数の装置1を充電器2へ並列的に接続する場合、その接続の為に、充電器定格を超えるなど、供給能力を超えるような充電をしてしまい、電圧降下や電源線等に重畳したリップル、スイッチングノイズ等の供給能力を超える現象の発生の有無を検知する。そして、そのような現象を検知した場合に、複数の装置1のいずれか少なくとも1つから順次、充電を中断して充電電力を他に譲る。また、充電を中断した装置が充電を再開する際も、供給能力を超えた場合に起こる現象を監視し、供給能力を超えなければ充電を継続し、供給能力を超えれば充電を再度中断する。そのため、本実施形態によれば、供給能力の不足しがちな充電電力下で、簡素な構成で、複数の装置1の充電を行うことができる。   In the above embodiment, when a plurality of devices 1 having rechargeable batteries 15 are connected in parallel to the charger 2, charging that exceeds the supply capacity, such as exceeding the charger rating for the connection. Therefore, it is detected whether or not a phenomenon that exceeds the supply capability such as a voltage drop, a ripple superimposed on a power supply line, or a switching noise is generated. When such a phenomenon is detected, charging is interrupted sequentially from at least one of the plurality of devices 1 to transfer the charged power to another. In addition, when a device that has stopped charging resumes charging, the phenomenon that occurs when the supply capacity is exceeded is monitored. If the supply capacity is not exceeded, charging is continued, and if the supply capacity is exceeded, charging is interrupted again. Therefore, according to the present embodiment, a plurality of devices 1 can be charged with a simple configuration under charging power that tends to be insufficient in supply capability.

本実施形態は、以下に記載するような効果を奏する。
第1の効果は、複数の充電装置1を1つの充電器2(すなわち1つの電源)で充電する事ができる。
第2の効果は、充電器2の定格が超える様な場合は、断続的に充電する事ができる。
第3の効果は、乱数タイマを用いる事により充電の再開タイミングをずらし、充電器2の定格を超えない制御ができる。
第4の効果は、断続的に充電することで電池15への充電電流の変動が少なく、充電した量が比較的正確に計測できる(充電残容量が正確)。
The present embodiment has the following effects.
The first effect is that a plurality of charging devices 1 can be charged by one charger 2 (that is, one power source).
The second effect is that charging can be intermittently performed when the rating of the charger 2 is exceeded.
The third effect is that the resumption timing of charging is shifted by using a random number timer, and control that does not exceed the rating of the charger 2 can be performed.
The fourth effect is that charging is intermittently charged, so that the fluctuation of the charging current to the battery 15 is small, and the charged amount can be measured relatively accurately (the remaining charge capacity is accurate).

次に、図6を参照して、本発明の他の実施の形態について説明する。この実施形態では、充電装置1の基本的構成は、図1及び図2を参照して説明した上記の実施形態と同じである。ただし、充電装置1の動作が一部異なっている。この実施形態では、充電器2に接続されている全ての装置1が電圧降下を監視している基本的構成を活かし、充電装置1の動作のフローが特に電圧降下発生時に行う処理の内容が上記の実施形態と異なっている。すなわち、図4に示したフローでは、電圧降下発生時に、電圧降下発生起因装置のみを充電中断するのに対して、図6に示したフローでは、電圧降下発生時に、充電中の全装置の充電を中断する。その処理の流れを図6に示す。   Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the basic configuration of the charging device 1 is the same as the above-described embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2. However, the operation of the charging device 1 is partially different. In this embodiment, taking advantage of the basic configuration in which all devices 1 connected to the charger 2 monitor voltage drops, the operation flow of the charging device 1 particularly includes the contents of the processing performed when a voltage drop occurs. This is different from the embodiment. That is, in the flow shown in FIG. 4, only the voltage drop-causing device is interrupted when a voltage drop occurs, whereas in the flow shown in FIG. Interrupt. The flow of the process is shown in FIG.

上述したように、図4に示したフローでは、充電器2に接続した直後に電圧降下を発生させた装置1のみ充電を中断したが、図6に示したフローでは、充電器2に接続されている各装置1が電圧降下を認識した時点で各装置1が充電を中断する処理にしている。   As described above, in the flow shown in FIG. 4, charging is interrupted only for the device 1 that has generated a voltage drop immediately after being connected to the charger 2, but in the flow shown in FIG. 6, it is connected to the charger 2. When each device 1 recognizes the voltage drop, the processing is performed so that each device 1 stops charging.

ここでは、図3(a)の様に、装置A、装置B、及び装置Cが既に充電器2と接続され、充電中の場合に、図3(b)の様に、装置nを追加で充電器2に接続する場合を例にして説明する。装置nの充電電圧監視部111は充電端子17に電圧がかかっているか否かを判断する(図6:ステップS201)。電圧がかかっていなければ本処理は終了する。充電端子17に電圧がかかっている場合、充電開始許可判定部112が充電を開始できる状態か否かを判断する(図6:ステップS202)。充電を開始できるか否かの判断は、充電電圧、電池の温度、電池の残容量などが充電可能な状態かを判断する既知の技術である。充電開始が許可できない装置状態であった場合は本処理を終了する。   Here, as shown in FIG. 3A, when the devices A, B, and C are already connected to the charger 2 and are being charged, the device n is added as shown in FIG. 3B. The case of connecting to the charger 2 will be described as an example. The charging voltage monitoring unit 111 of the device n determines whether or not a voltage is applied to the charging terminal 17 (FIG. 6: Step S201). If no voltage is applied, this process ends. When the voltage is applied to the charging terminal 17, it is determined whether or not the charging start permission determination unit 112 can start charging (FIG. 6: step S202). The determination as to whether or not charging can be started is a known technique for determining whether the charging voltage, the battery temperature, the remaining battery capacity, and the like are in a chargeable state. If the device state is not allowed to start charging, this process is terminated.

充電開始が許可できる装置状態であった場合、充電開始指示部113が指示を出し、充電制御部142に充電を開始させる(図6:ステップS203)。充電を開始したら、充電電圧が前回測定の充電電圧(最初の判断では充電開始前に確認した充電電圧)より降下したか否かを判断する(図6:ステップS204)。電圧降下が発生した場合、充電器2の定格を超えたと判断し、充電中断指示部114が充電制御部142に指示を出し、充電を中断する(図6:ステップS205)。そして、充電再開指示部115が、乱数で生成される値をタイマにセットしてタイマを起動し、待機(wait)する(図6:ステップS206〜S207)。タイムアウト後に、充電再開指示部115が、充電開始許可判定部112及び充電開始指示部113に指示を出し(図6:ステップS207)、充電処理が再開する(図6:ステップS202以降)。電圧降下が発生していない状態であった場合(図6:ステップS204)、充電完了判定部116が、充電が完了しているか否かを判断する(図6:ステップS208)。充電が完了している場合は本処理を終了し、完了していない場合は、充電を継続し、充電電圧監視部111が電圧降下の発生を監視する(図6:ステップS204)。   If the device state is such that charging can be permitted, the charging start instructing unit 113 issues an instruction to cause the charging control unit 142 to start charging (FIG. 6: step S203). When charging is started, it is determined whether or not the charging voltage has dropped from the previously measured charging voltage (the charging voltage confirmed before starting charging in the first determination) (FIG. 6: step S204). If a voltage drop occurs, it is determined that the rating of the charger 2 has been exceeded, and the charging interruption instruction unit 114 issues an instruction to the charging control unit 142 to interrupt charging (FIG. 6: Step S205). Then, the charge resumption instruction unit 115 sets a value generated by a random number in the timer, starts the timer, and waits (FIG. 6: steps S206 to S207). After the time-out, the charge restart instruction unit 115 issues an instruction to the charge start permission determination unit 112 and the charge start instruction unit 113 (FIG. 6: step S207), and the charging process is restarted (FIG. 6: step S202 and subsequent steps). When the voltage drop has not occurred (FIG. 6: step S204), the charging completion determination unit 116 determines whether or not the charging is completed (FIG. 6: step S208). If the charging is completed, the process is terminated. If the charging is not completed, the charging is continued, and the charging voltage monitoring unit 111 monitors the occurrence of a voltage drop (FIG. 6: Step S204).

このように、図6のフローでは、電圧降下の発生要因が自装置なのかそうでないのかを判断していない。そのため、電圧降下が発生した場合、全ての装置1でその電圧降下が検知される。したがって、本実施形態では電圧降下が発生した場合、充電器2に接続されている全充電装置1が充電を中断する。その為、充電再開タイミングが平準化され、最後に充電を開始した充電装置1がいつまでも充電されない問題を防ぐ効果が得られる。   Thus, in the flow of FIG. 6, it is not determined whether the cause of the voltage drop is the own device or not. Therefore, when a voltage drop occurs, the voltage drop is detected by all the devices 1. Therefore, in this embodiment, when a voltage drop occurs, all the charging devices 1 connected to the charger 2 interrupt the charging. Therefore, the charging restart timing is leveled, and the effect of preventing the problem that the charging device 1 that has started charging last is not charged indefinitely can be obtained.

なお、本発明の実施の形態は、次のような充電装置1と充電器2の組み合わせに適用することができる。すなわち、
・携帯電話などの携帯端末装置を複数同時に充電する場合、
・電気自動車や電池搭載電車などの電池搭載装置を複数同時に充電する場合、そして、
・充電器は定格があるものに限らず、特に太陽光発電のような自然エネルギー発電を含む場合で供給電力が環境に左右されるもの、
に適用することができる。
The embodiment of the present invention can be applied to the following combination of the charging device 1 and the charger 2. That is,
・ When charging multiple mobile terminal devices such as mobile phones at the same time,
・ When charging multiple battery-equipped devices such as electric cars and battery-equipped trains at the same time, and
-Chargers are not limited to those with a rating, especially those that include natural energy power generation such as solar power generation, where the power supplied depends on the environment,
Can be applied to.

また、本発明の実施の形態によれば次のような効果が得られる。携帯電話等の充電装置側で電圧を監視し、充電できそうに無いときは自発的に充電しない、充電できそうな時は充電すると制御するので、充電器や携帯電話の置き台側には回路を追加しなくても済む。   Further, according to the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained. Since the voltage is monitored on the charging device side such as a mobile phone, it is controlled to not charge spontaneously when it is not likely to be charged, and charged when it is likely to be charged, so there is a circuit on the charger or mobile phone stand side It is not necessary to add.

また例えば太陽電池から得られるような変動する電力を含む充電器の場合、必ずしも充分な電力を供給できない場合があるが、充電器側のみならず、充電装置側でも充電を譲り合う制御を行うことができるので、より適切に電力が分配されることが期待できる。   Also, for example, in the case of a charger including fluctuating electric power obtained from a solar battery, sufficient electric power may not always be supplied, but it is possible to perform control to give up charging not only on the charger side but also on the charging device side. Since it is possible, it can be expected that power is distributed more appropriately.

なお、本発明の実施の形態は、上記のものに限られず、例えば、図1や図2に示した各ブロックは、他のブロックと統合したり、あるいは各ブロックをさらに細分化したりする変更を適宜行うことができる。また、本発明の充電装置は、CPUとそのCPUで実行されるプログラムとを構成要素とするものであり、そのプログラムの一部又は全部は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体や通信回線を介して流通させることが可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described one. For example, each block shown in FIG. 1 and FIG. 2 is changed to be integrated with other blocks or further subdivided. It can be performed appropriately. The charging device of the present invention includes a CPU and a program executed by the CPU, and a part or all of the program is distributed via a computer-readable recording medium or a communication line. It is possible to make it.

なお、本発明の実施形態の基本的な構成例は、図7に示すブロック図を用いて表すことができる。すなわち、本発明の一実施形態としての充電装置100は、充電電圧監視部101、充電開始指示部102、充電中断指示部103、充電再開指示部104、及び充電回路105を備えている。充電回路105は、充電開始指示部102の指示に応じてバッテリ300への充電を開始し、また、充電中断指示部103の指示に応じてバッテリ300への充電を中断する。また、充電回路105は、充電器200から供給された充電電圧を電源としてバッテリ300を充電する。充電電圧監視部101は、充電器200から供給される充電電圧の変化を監視する。充電開始指示部102は、バッテリ300への充電開始を指示する。充電中断指示部103は、充電開始指示部102によって充電開始が指示された後、充電電圧監視部101によって所定の電圧変化が確認された場合、バッテリ300への充電中断を指示する。そして、充電再開指示部104は、充電中断指示部103によってバッテリ300への充電中断が指示された場合、所定の待機時間が経過した後、充電開始指示部2にバッテリ300への充電開始を指示させる。   A basic configuration example of the embodiment of the present invention can be represented by using the block diagram shown in FIG. That is, the charging device 100 as an embodiment of the present invention includes a charging voltage monitoring unit 101, a charging start instruction unit 102, a charging interruption instruction unit 103, a charging resumption instruction unit 104, and a charging circuit 105. The charging circuit 105 starts charging the battery 300 in accordance with an instruction from the charging start instruction unit 102, and interrupts charging to the battery 300 in accordance with an instruction from the charging interruption instruction unit 103. Further, the charging circuit 105 charges the battery 300 using the charging voltage supplied from the charger 200 as a power source. The charging voltage monitoring unit 101 monitors changes in the charging voltage supplied from the charger 200. Charging start instruction unit 102 instructs charging of battery 300 to start. The charging interruption instructing unit 103 instructs to interrupt the charging of the battery 300 when a predetermined voltage change is confirmed by the charging voltage monitoring unit 101 after the charging start instructing unit 102 instructs to start charging. Then, when the charging interruption instruction unit 103 is instructed to stop charging the battery 300, the charging resumption instruction unit 104 instructs the charging start instruction unit 2 to start charging the battery 300 after a predetermined standby time has elapsed. Let

[プログラムおよび記録媒体]
最後に、充電装置1に含まれている各部は、ハードウェアロジックによって構成すれば良い。または、次のように、CPUを用いてソフトウェアによって実現しても良い。
すなわち、充電装置1は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、このプログラムを格納した、上記プログラムを実行可能な形式に展開するRAM、および上記プログラムと各種データとを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)を備えている。この構成により、本発明の目的は、所定の記録媒体によっても達成できる。
この記録媒体は、上述した機能を実現するソフトウェアである充電装置1のプログラムのプログラムコード(実行形式プログラム,中間コードプログラム,ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録していれば良い。充電装置1に、この記録媒体を供給する。これにより、コンピュータ(またはCPUやMPU)が、供給された記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し、実行すれば良い。
[Program and recording medium]
Finally, each unit included in the charging device 1 may be configured by hardware logic. Alternatively, it may be realized by software using a CPU as follows.
That is, the charging device 1 includes a CPU that executes instructions of a program that realizes each function, a RAM that stores the program, expands the program into a format that can be executed, a memory that stores the program and various data, and the like Storage device (recording medium). With this configuration, the object of the present invention can also be achieved by a predetermined recording medium.
This recording medium only needs to record the program code (execution format program, intermediate code program, source program) of the program of the charging apparatus 1 which is software that realizes the above-described functions so that it can be read by a computer. The recording medium is supplied to the charging device 1. Thus, the computer (or CPU or MPU) may read and execute the program code recorded on the supplied recording medium.

プログラムコードを充電装置1に供給する記録媒体は、特定の構造または種類のものに限定されない。すなわちこの記録媒体は、例えば、磁気テープまたはカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスク、またはCD−ROM/MO/MD/DVD/BD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系等とすることができる。
また、充電装置1を通信ネットワークと接続可能に構成しても、本発明の目的を達成できる。この場合、上記のプログラムコードを、通信ネットワークを介して充電装置1に供給する。この通信ネットワークは、充電装置1にプログラムコードを供給できるものであれば良く、特定の種類または形態に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(Virtual Private Network)、電話回線網、移動体通信網、または衛星通信網等であれば良い。
The recording medium for supplying the program code to the charging device 1 is not limited to a specific structure or type. That is, this recording medium is, for example, a tape system such as a magnetic tape or a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, or an optical disk such as CD-ROM / MO / MD / DVD / BD / CD-R. A disk system including IC, a card system such as an IC card (including a memory card) / optical card, or a semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
Moreover, even if the charging device 1 is configured to be connectable to a communication network, the object of the present invention can be achieved. In this case, the program code is supplied to the charging device 1 via the communication network. This communication network is not limited to a specific type or form as long as it can supply the program code to the charging device 1. For example, the Internet, intranet, extranet, LAN, ISDN, VAN, CATV communication network, virtual private network, telephone line network, mobile communication network, or satellite communication network may be used.

この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な任意の媒体であれば良く、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、またはADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線等の有線でも、IrDAまたはリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、または地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。   The transmission medium constituting the communication network may be any medium that can transmit the program code, and is not limited to a specific configuration or type. For example, infrared rays such as IrDA or a remote control, Bluetooth (registered trademark), 802.11 wireless, HDR even with a wired line such as IEEE1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, or ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line It can also be used wirelessly, such as a mobile phone network, a satellite line, or a terrestrial digital network. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.

1、100 充電装置
11 CPU
12 メモリ
13 温度検出回路
14、105 充電回路
15、300 電池(バッテリ)
16 表示部
17 充電端子
2、200 充電器
21 電圧変換回路
22 出力端子
23 ケーブル
3 接続部
111、101 充電電圧監視部
112 充電許可判定部
113、102 充電開始指示部
114、103 充電中断指示部
115、104 充電再開指示部
116 充電完了判定部
141 充電電圧検知部
142 充電制御部
143 スイッチ
1, 100 Charging device 11 CPU
12 Memory 13 Temperature detection circuit 14, 105 Charging circuit 15, 300 Battery (battery)
16 Display unit 17 Charging terminal 2, 200 Charger 21 Voltage conversion circuit 22 Output terminal 23 Cable 3 Connection unit 111, 101 Charging voltage monitoring unit 112 Charging permission determination unit 113, 102 Charging start instruction unit 114, 103 Charging interruption instruction unit 115 , 104 Charging restart instruction unit 116 Charging completion determination unit 141 Charging voltage detection unit 142 Charging control unit 143 Switch

Claims (9)

充電電圧の変化を監視する充電電圧監視部と、
バッテリへの充電開始を指示する充電開始指示部と、
前記充電開始指示部によって充電開始が指示された後、前記充電電圧監視部によって所定の電圧変化が確認された場合、前記バッテリへの充電中断を指示する充電中断指示部と、
前記充電中断指示部によって前記バッテリへの充電中断が指示された場合、所定の待機時間が経過した後、前記充電開始指示部に前記バッテリへの充電開始を指示させる充電再開指示部と、
前記充電開始指示部の指示に応じて前記バッテリへの充電を開始し、また、前記充電中断指示部の指示に応じて前記バッテリへの充電を中断するものであって、前記充電電圧を電源として前記バッテリを充電する充電回路と
を備えることを特徴とする充電装置。
A charge voltage monitor for monitoring changes in the charge voltage;
A charge start instruction unit for instructing start of charging of the battery;
After a charge start is instructed by the charge start instructing unit, when a predetermined voltage change is confirmed by the charge voltage monitoring unit, a charge interruption instructing unit instructing to interrupt the charging of the battery;
When charging interruption to the battery is instructed by the charging interruption instruction unit, a charging resumption instruction unit for instructing the charging start instruction unit to start charging the battery after a predetermined standby time has elapsed,
Charging to the battery is started in accordance with an instruction from the charging start instructing unit, and charging to the battery is interrupted in accordance with an instruction from the charging interruption instructing unit, and the charging voltage is used as a power source. A charging device comprising: a charging circuit that charges the battery.
前記所定の待機時間が、他の前記充電装置の充電再開による前記所定の電圧変化と自充電装置の充電再開による前記所定の電圧変化とが混同されないように異なる値で設定されている
ことを特徴とする請求項1に記載の充電装置。
The predetermined standby time is set to a different value so that the predetermined voltage change due to resumption of charging of the other charging device and the predetermined voltage change due to resumption of charging of the self-charging device are not confused. The charging device according to claim 1.
前記所定の待機時間が、乱数を用いて設定されたものである
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の充電装置。
The charging device according to claim 1, wherein the predetermined waiting time is set using a random number.
前記所定の電圧変化が、前記充電開始指示部の指示に応じて前記バッテリへの充電を開始する前後の変化である
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の充電装置。
The charging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined voltage change is a change before and after charging of the battery is started in accordance with an instruction from the charging start instruction unit. .
前記所定の電圧変化が、前記充電開始指示部の指示に応じて前記バッテリへの充電を開始する前と、該開始してから所定時間内の変化である
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の充電装置。
The predetermined voltage change is a change before a start of charging of the battery according to an instruction from the charge start instruction unit and within a predetermined time after the start of the charge. The charging device according to any one of the above.
前記所定の電圧変化が、所定の電圧降下である
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の充電装置。
The charging device according to any one of claims 1 to 5, wherein the predetermined voltage change is a predetermined voltage drop.
前記所定の電圧変化が、前記充電電圧の変動量の変化又は前記充電電圧に重畳されたスイッチングノイズの変化である
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の充電装置。
6. The charging device according to claim 1, wherein the predetermined voltage change is a change in a variation amount of the charge voltage or a change in switching noise superimposed on the charge voltage.
充電電圧の変化を監視する充電電圧監視部と、
バッテリへの充電開始を指示する充電開始指示部と、
前記充電開始指示部によって充電開始が指示された後、前記充電電圧監視部によって所定の電圧変化が確認された場合、前記バッテリへの充電中断を指示する充電中断指示部と、
前記充電中断指示部によって前記バッテリへの充電中断が指示された場合、所定の待機時間が経過した後、前記充電開始指示部に前記バッテリへの充電開始を指示させる充電再開指示部と、
前記充電電圧を電源として前記バッテリを充電する充電回路と
を用い、
前記充電開始指示部の指示に応じて前記充電回路が前記バッテリへの充電を開始するステップと、
前記充電中断指示部の指示に応じて前記充電回路が前記バッテリへの充電を中断するステップと
を含むことを特徴とする充電方法。
A charge voltage monitor for monitoring changes in the charge voltage;
A charge start instruction unit for instructing start of charging of the battery;
After a charge start is instructed by the charge start instructing unit, when a predetermined voltage change is confirmed by the charge voltage monitoring unit, a charge interruption instructing unit instructing to interrupt the charging of the battery;
When charging interruption to the battery is instructed by the charging interruption instruction unit, a charging resumption instruction unit for instructing the charging start instruction unit to start charging the battery after a predetermined standby time has elapsed,
A charging circuit for charging the battery using the charging voltage as a power source, and
In response to an instruction from the charging start instruction unit, the charging circuit starts charging the battery; and
The charging circuit including a step of interrupting the charging of the battery in response to an instruction from the charging interruption instruction unit.
充電電圧の変化を監視する充電電圧監視部と、
バッテリへの充電開始を指示する充電開始指示部と、
前記充電開始指示部によって充電開始が指示された後、前記充電電圧監視部によって所定の電圧変化が確認された場合、前記バッテリへの充電中断を指示する充電中断指示部と、
前記充電中断指示部によって前記バッテリへの充電中断が指示された場合、所定の待機時間が経過した後、前記充電開始指示部に前記バッテリへの充電開始を指示させる充電再開指示部と、
前記充電電圧を電源として前記バッテリを充電する充電回路と
を用い、
前記充電開始指示部の指示に応じて前記充電回路が前記バッテリへの充電を開始するステップと、
前記充電中断指示部の指示に応じて前記充電回路が前記バッテリへの充電を中断するステップと
をコンピュータに実行されることを特徴とする充電プログラム。
A charge voltage monitor for monitoring changes in the charge voltage;
A charge start instruction unit for instructing start of charging of the battery;
After a charge start is instructed by the charge start instructing unit, when a predetermined voltage change is confirmed by the charge voltage monitoring unit, a charge interruption instructing unit instructing to interrupt the charging of the battery;
When charging interruption to the battery is instructed by the charging interruption instruction unit, a charging resumption instruction unit for instructing the charging start instruction unit to start charging the battery after a predetermined standby time has elapsed,
Using a charging circuit that charges the battery using the charging voltage as a power source,
In response to an instruction from the charging start instruction unit, the charging circuit starts charging the battery; and
The charging program, wherein the computer executes the step of the charging circuit suspending charging of the battery in response to an instruction from the charging interruption instruction unit.
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