JP2015029388A - Charger and charging system - Google Patents

Charger and charging system Download PDF

Info

Publication number
JP2015029388A
JP2015029388A JP2013158295A JP2013158295A JP2015029388A JP 2015029388 A JP2015029388 A JP 2015029388A JP 2013158295 A JP2013158295 A JP 2013158295A JP 2013158295 A JP2013158295 A JP 2013158295A JP 2015029388 A JP2015029388 A JP 2015029388A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
voltage
overcharged
information
cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013158295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
荒舘 卓央
Takahisa Aradate
卓央 荒舘
高野 信宏
Nobuhiro Takano
信宏 高野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Koki Co Ltd filed Critical Hitachi Koki Co Ltd
Priority to JP2013158295A priority Critical patent/JP2015029388A/en
Publication of JP2015029388A publication Critical patent/JP2015029388A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charger which charges a secondary battery so that the discharge capacity is not reduced even if charging is repeated, while preventing overcharge of the secondary battery.SOLUTION: A charger includes information acquisition means for acquiring the history information about the history of a secondary battery, setting means for setting the charging conditions on the basis of the history information, and charge control means for charging the secondary battery on the basis of the charging conditions.

Description

本発明は、コードレス電動工具等の電源として用いられる二次電池を充電する充電装置に関する。   The present invention relates to a charging device for charging a secondary battery used as a power source for a cordless electric tool or the like.

従来、コードレス電動工具用の二次電池としてリチウムイオン電池が用いられている。特許文献1に記載のリチウムイオン電池を充電する方法では、充電電圧値を設定し、リチウムイオン電池が充電電圧値に達したら、充電電流を低下するように充電を行っている。   Conventionally, lithium ion batteries have been used as secondary batteries for cordless power tools. In the method of charging a lithium ion battery described in Patent Document 1, a charging voltage value is set, and when the lithium ion battery reaches the charging voltage value, charging is performed so as to reduce the charging current.

特開2008−187790号公報JP 2008-187790 A

ところで、リチウムイオン電池は、複数の電池セルを直列に接続している。電池セルが所定の電圧値以上の過充電になると当該電池セルは劣化してしまう。近年、リチウムイオン電池の高容量化が進んでいるが、高容量化したリチウムイオン電池ほど寿命が短い(早く劣化してしまい、過充電になってしまう)。   By the way, the lithium ion battery has a plurality of battery cells connected in series. When the battery cell is overcharged at a predetermined voltage value or higher, the battery cell is deteriorated. In recent years, the capacity of lithium ion batteries has been increased, but the life of lithium ion batteries with higher capacity is shorter (deteriorates quickly and overcharges).

また、リチウムイオン電池の各電池セルは、充放電を繰り返すことでも劣化するが、劣化の度合いは、セル毎にばらついている。また、劣化が進んだ電池セルほど過充電にもなりやすい。   Moreover, although each battery cell of a lithium ion battery deteriorates also by repeating charging / discharging, the degree of deterioration varies for every cell. In addition, battery cells that are more deteriorated are more likely to be overcharged.

図15は従来の電池の充電回数(サイクル数、横軸)と放電容量(縦軸)との関係を示したグラフである。サイクル数C1の充電において、初めて特定の1つの電池セルに過充電が検出されると、その時点で充電が停止する。ところが、このように特定の電池セルが劣化し(劣化度合いが大きい)、過充電が検出されても、電池セルの劣化にはばらつきがあるため、残りの電池セルは劣化度合いが小さいということが起こりうる。しかしながら、1つの電池セルが過充電になった時点で充電を止める必要があるため、劣化度合いが小さい電池セルがあったとしても、それらの電池セルにそれ以上の充電を行うことができない。そのため、サイクル数C1を境に二次電池全体の放電容量は著しく減少してしまうという問題があった。   FIG. 15 is a graph showing the relationship between the number of times of charging (cycle number, horizontal axis) and discharge capacity (vertical axis) of a conventional battery. When overcharge is detected in one specific battery cell for the first time in the charge of the number of cycles C1, the charge stops at that time. However, even if a specific battery cell deteriorates in this way (the degree of deterioration is large) and overcharge is detected, the deterioration of the battery cells varies, so the remaining battery cells have a low degree of deterioration. It can happen. However, since it is necessary to stop charging when one battery cell is overcharged, even if there is a battery cell with a small degree of deterioration, it is not possible to charge the battery cell any further. Therefore, there is a problem that the discharge capacity of the entire secondary battery is remarkably reduced with the cycle number C1 as a boundary.

かかる実情に鑑み、本発明は、二次電池の過充電を防止しつつ、充電を繰り返しても放電容量が低下しないように二次電池を充電する充電装置を提供しようとするものである。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a charging device that charges a secondary battery so that the discharge capacity does not decrease even if charging is repeated while preventing overcharging of the secondary battery.

本発明は、二次電池の履歴に関する履歴情報を取得する情報取得手段と、前記履歴情報に基づいて充電条件を設定する設定手段と、前記充電条件に基づいて前記二次電池を充電する充電制御手段と、を有することを特徴とする充電装置を提供する。   The present invention provides information acquisition means for acquiring history information relating to a history of a secondary battery, setting means for setting a charging condition based on the history information, and charging control for charging the secondary battery based on the charging condition. And a charging device.

このような充電装置によれば、二次電池の劣化に応じて適切な二次電池の充電を行うことができる。これにより、二次電池のさらなる劣化を抑制することができる。   According to such a charging device, it is possible to appropriately charge the secondary battery according to the deterioration of the secondary battery. Thereby, the further deterioration of a secondary battery can be suppressed.

前記充電条件は、前記二次電池の充電目標電圧を含み、前記充電制御手段は、前記二次電池が前記充電目標電圧に達するように充電を行うことが好ましい。   It is preferable that the charging condition includes a charging target voltage of the secondary battery, and the charging control unit performs charging so that the secondary battery reaches the charging target voltage.

前記二次電池は、複数のセルを有し、前記複数のセルのうち過充電状態になったことがあるセルが存在するか否かを示す過充電情報を前記履歴情報として保存する保存手段を有し、前記情報取得手段は前記二次電池から前記過充電情報を取得し、前記設定手段は、前記過充電情報に基づいて過充電状態になったことがあるセルが存在しないと判断した場合には、前記充電目標電圧を第1の電圧に設定し、前記過充電情報に基づいて過充電になったことがあるセルが存在すると判断した場合には、前記充電目標電圧を第1の電圧より低い第2の電圧に設定することが好ましい。   The secondary battery includes a plurality of cells, and storage means for storing overcharge information indicating whether there is a cell that has been in an overcharge state among the plurality of cells as the history information. And the information acquisition unit acquires the overcharge information from the secondary battery, and the setting unit determines that there is no cell that has been in an overcharge state based on the overcharge information. Is configured to set the charging target voltage to the first voltage, and when it is determined that there is a cell that has been overcharged based on the overcharge information, the charging target voltage is set to the first voltage. It is preferable to set to a lower second voltage.

前記二次電池は、複数のセルを有し、前記複数のセルのうち過充電状態になったことがあるセルの数を示す過充電セル数情報を前記履歴情報として保存する保存手段を有し、前記情報取得手段は前記二次電池から前記過充電セル数情報を取得し、前記設定手段は、前記過充電セル数情報に基づいて過充電状態になったことがあるセルの数が第1の数未満であると判断した場合には、前記充電目標電圧を第1の電圧に設定し、前記過充電セル数情報に基づいて過充電状態になったことがあるセルの数が第1の数以上かつ第2の数未満であったと判断した場合には、前記充電目標電圧を前記第1の電圧より低い第2の電圧に設定し、前記過充電セル数情報に基づいて過充電状態になったことがあるセルの数が前記第2の数以上であったと判断した場合には、前記充電目標電圧を前記第2の電圧より低い第3の電圧に設定することが好ましい。   The secondary battery includes a plurality of cells, and has a storage unit that stores overcharged cell number information indicating the number of cells that have been overcharged among the plurality of cells as the history information. The information acquisition unit acquires the overcharged cell number information from the secondary battery, and the setting unit determines that the number of cells that have been overcharged based on the overcharged cell number information is the first. Is determined to be less than the number of cells, the charging target voltage is set to the first voltage, and the number of cells that have been overcharged based on the overcharged cell number information is set to the first voltage. If it is determined that the charging target voltage is greater than or equal to the number and less than the second number, the charging target voltage is set to a second voltage lower than the first voltage, and an overcharged state is set based on the overcharged cell number information. It was determined that the number of cells that had become equal to or greater than the second number Expediently, it is preferable to set the target charging voltage to the lower third voltage than the second voltage.

前記充電条件は、前記二次電池が目標電圧に達するまでに前記二次電池に供給する電流の電流値を含み、前記充電制御手段は、前記二次電池が前記充電目標電圧に達するまで前記電流値で充電することが好ましい。   The charging condition includes a current value of a current supplied to the secondary battery until the secondary battery reaches a target voltage, and the charging control unit is configured to supply the current until the secondary battery reaches the charging target voltage. It is preferable to charge by value.

前記二次電池は、複数のセルを有し、前記複数のセルのうち過充電状態になったことがあるセルが存在するか否かを示す過充電情報を前記履歴情報として保存する保存手段を有し、前記情報取得手段は前記二次電池から前記過充電情報を取得し、前記設定手段は、前記過充電情報に基づき過充電状態になったことがあるセルが存在しないと判断した場合には、前記電流値を第1の電流値に設定し、前記過充電情報に基づき過充電状態になったことがあるセルが存在すると判断した場合には、前記電流値を第1の電流値より低い第2の電流値に設定することが好ましい。   The secondary battery includes a plurality of cells, and storage means for storing overcharge information indicating whether there is a cell that has been in an overcharge state among the plurality of cells as the history information. And the information acquisition means acquires the overcharge information from the secondary battery, and the setting means determines that there is no cell that has been in an overcharge state based on the overcharge information. Sets the current value to the first current value, and if it is determined that there is a cell that has been in an overcharge state based on the overcharge information, the current value is set from the first current value. It is preferable to set a low second current value.

記二次電池は、複数のセルを有し、前記複数のセルのうち過充電状態になったことがあるセルの数を示す過充電セル数情報を前記履歴情報として保存する保存手段を有し、前記情報取得手段は前記過充電セル数情報を取得し、前記設定手段は、前記過充電セル数情報に基づき過充電状態になったことがあるセルの数が第1の数未満であると判断した場合には、前記電流値を第1の電流値に設定し、前記過充電セル数情報に基づき過充電状態になったことがあるセルの数が第1の数以上かつ第2の数未満であったと判断した場合には、前記電流値を前記第1の電流値より低い第2の電流値に設定し、前記過充電セル数情報に基づき過充電状態になったことがあるセルの数が前記第2の数以上であったと判断した場合には、前記電流値を前記第2の電流値より低い第3の電流値に設定することが好ましい。   The secondary battery has a plurality of cells, and has storage means for storing overcharged cell number information indicating the number of cells that have been overcharged among the plurality of cells as the history information. The information acquisition means acquires the overcharged cell number information, and the setting means has a number of cells that have been in an overcharged state based on the overcharged cell number information being less than a first number. If it is determined, the current value is set to a first current value, and the number of cells that have become overcharged based on the overcharged cell number information is greater than or equal to the first number and a second number. If it is determined that the current value is less than the first current value, the current value is set to a second current value lower than the first current value. When it is determined that the number is equal to or greater than the second number, the current value is set to the second number. It is preferably set to be lower than the current value third current value.

前記二次電池は、複数のセルを有し、前記複数のセルの少なくとも1つのセルが過放電状態になった回数を否かを示す過放電回数を前記履歴情報として保存する保存手段を有し、前記情報取得手段は前記二次電池から前記過放電情報を取得し、前記設定手段は、前記放電情報に基づいて過放電回数が所定値未満であれば、前記充電目標電圧を第1の電圧に設定し、前記過放電回数が所定値以上であれば、前記充電目標電圧を第1の電圧より低い第2の電圧に設定することが好ましい。   The secondary battery includes a plurality of cells, and storage means for storing, as the history information, the number of overdischarges indicating whether or not at least one of the plurality of cells is in an overdischarge state. The information acquisition unit acquires the overdischarge information from the secondary battery, and the setting unit sets the charge target voltage to the first voltage if the number of overdischarges is less than a predetermined value based on the discharge information. If the number of overdischarges is equal to or greater than a predetermined value, it is preferable to set the charge target voltage to a second voltage lower than the first voltage.

また、本発明は、電池セルを有する電池パックを充電する充電装置であって、前記電池パックの履歴に関する履歴情報を取得する情報取得手段と、前記履歴情報に基づいて充電条件を設定する設定手段と、前記充電条件に基づいて前記二次電池を充電する充電制御手段と、を有し、前記充電制御手段は、前記履歴情報に基づいて前記電池パックが過去に一回でも過充電となったことがある場合には過充電となっていない場合より低い充電電圧で充電することを特徴とする充電装置を提供する。   The present invention is also a charging device for charging a battery pack having battery cells, an information acquisition means for acquiring history information relating to the history of the battery pack, and a setting means for setting a charging condition based on the history information. And charging control means for charging the secondary battery based on the charging condition, and the charging control means has overcharged the battery pack even once in the past based on the history information. In such a case, a charging device is provided which is charged at a lower charging voltage than that in the case of not being overcharged.

定電流・定電圧制御により充電し、前記充電電圧は、定電圧制御区間における定電圧値であることが好ましい。   The battery is charged by constant current / constant voltage control, and the charging voltage is preferably a constant voltage value in a constant voltage control section.

また、本発明は、電池セルを有する電池パックを充電する充電装置であって、前記電池パックの履歴に関する履歴情報を取得する情報取得手段と、前記履歴情報に基づいて充電条件を設定する設定手段と、前記充電条件に基づいて前記二次電池を充電する充電制御手段と、を有し、前記充電制御手段は、前記履歴情報に基づいて前記電池パックが過去に一回でも過充電となったことがある場合には過充電となっていない場合より低い充電電流で充電することを特徴とする充電装置を提供する。   The present invention is also a charging device for charging a battery pack having battery cells, an information acquisition means for acquiring history information relating to the history of the battery pack, and a setting means for setting a charging condition based on the history information. And charging control means for charging the secondary battery based on the charging condition, and the charging control means has overcharged the battery pack even once in the past based on the history information. In such a case, a charging device is provided that is charged with a lower charging current than that in the case of not being overcharged.

定電流・定電圧制御により充電し、前記充電電流は、定電流制御区間における電流値であることが好ましい。   The battery is charged by constant current / constant voltage control, and the charging current is preferably a current value in a constant current control section.

また、本発明は、電池セルを有する電池パックと、前記電池パックを充電する充電装置と、からなる充電システムであって、前記電池パックは、前記電池セルが過充電になったことを記憶する記憶手段を有し、前記充電装置は、前記記憶手段から前記電池パックの履歴に関する履歴情報を取得する情報取得手段と、前記履歴情報に基づいて充電条件を設定する設定手段と、前記充電条件に基づいて前記二次電池を充電する充電制御手段と、を有し、前記設定手段は、前記履歴情報に基づいて前記電池パックが過去に一回でも過充電となったことがある場合には過充電となっていない場合よりも充電電圧及び充電電流の少なくとも一方を低い値に設定することを特徴とする充電装置を提供する。   Moreover, this invention is a charging system which consists of a battery pack which has a battery cell, and the charging device which charges the said battery pack, Comprising: The said battery pack memorize | stores that the said battery cell was overcharged. A storage unit, and the charging device includes an information acquisition unit that acquires history information relating to the history of the battery pack from the storage unit, a setting unit that sets a charging condition based on the history information, and a charging condition. Charging control means for charging the secondary battery on the basis of the history information, and the setting means is overcharged when the battery pack has been overcharged once in the past based on the history information. Provided is a charging device in which at least one of a charging voltage and a charging current is set to a lower value than in a case where charging is not performed.

本発明の充電装置によれば、二次電池の劣化に応じて適切な二次電池の充電を行うことができる。これにより、二次電池のさらなる劣化を抑制することができる。   According to the charging device of the present invention, it is possible to appropriately charge the secondary battery according to the deterioration of the secondary battery. Thereby, the further deterioration of a secondary battery can be suppressed.

第1の実施の形態の充電装置の回路図。The circuit diagram of the charging device of a 1st embodiment. 第1の実施の形態の電池セル充電電圧と充電電流との関係を示したテーブル。The table which showed the relationship between the battery cell charging voltage of 1st Embodiment, and charging current. 第1の実施の形態の充電処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the charge process of 1st Embodiment. 第1の実施の形態における、充電時の電池セルの電圧値と時間の関係、および、充電電流と時間の関係を示したグラフ。The graph which showed the relationship between the voltage value and time of the battery cell at the time of charge in 1st Embodiment, and the relationship between charging current and time. 第1の実施の形態における、充電時の電池セルの電圧値と時間の関係、および、充電電流と時間の関係を示したグラフ。The graph which showed the relationship between the voltage value and time of the battery cell at the time of charge in 1st Embodiment, and the relationship between charging current and time. 第1の実施の形態における、充電時の電池セルの電圧値と時間の関係、および、充電電流と時間の関係を示したグラフ。The graph which showed the relationship between the voltage value and time of the battery cell at the time of charge in 1st Embodiment, and the relationship between charging current and time. 第1の実施の形態における、充電時に過充電を検出した場合の、電池セルの電圧値と時間の関係、および、充電電流と時間の関係を示したグラフ。The graph which showed the relationship between the voltage value of a battery cell and time, and the relationship between charging current and time when overcharge is detected during charging in the first embodiment. 第1の実施の形態における充電処理を繰り返した場合の電池パックの放電容量の推移を示したグラフ。The graph which showed transition of the discharge capacity of the battery pack at the time of repeating the charging process in 1st Embodiment. 第1の実施の形態における電池パックと電動工具との回路図。The circuit diagram of the battery pack and electric tool in 1st Embodiment. 第1の実施の形態における電池セルが劣化していないときの放電時の時間と電圧との関係を示したグラフ。The graph which showed the relationship between the time at the time of discharge when the battery cell in 1st Embodiment has not deteriorated, and a voltage. 第1の実施の形態における電池セルが劣化したときの放電時の時間と電圧との関係を示したグラフ。The graph which showed the relationship between the time at the time of discharge when the battery cell in 1st Embodiment deteriorated, and a voltage. 第1の実施の形態における電池パックの放電時の処理を示したフローチャート。The flowchart which showed the process at the time of discharge of the battery pack in 1st Embodiment. 第1の実施の形態における、電池セルのサイクル数と放電容量との関係を示したグラフ。The graph which showed the relationship between the cycle number of a battery cell and discharge capacity in 1st Embodiment. 第2の実施の形態における充電処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the charge process in 2nd Embodiment. 従来の充電処理を繰り返した場合の電池パックの放電容量の推移を示したグラフ。The graph which showed transition of the discharge capacity of the battery pack at the time of repeating the conventional charge process.

(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態にかかる充電装置1と、充電装置1に装着された電池パック2について添付図面を参照しながら説明する。図1は、充電装置1に電池パック2が装着された状態の回路図を示したものである。電池パック2は図示せぬコードレス工具の電源として用いられるものである。
(First embodiment)
Hereinafter, a charging device 1 according to a first embodiment of the present invention and a battery pack 2 attached to the charging device 1 will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a state where a battery pack 2 is attached to the charging device 1. The battery pack 2 is used as a power source for a cordless tool (not shown).

最初に、充電対象の電池パック2について説明する。図1に示すように、電池パック2は、複数の電池セル2a(本実施の形態では、一例として10セル)を直列に接続してなる電池組と、保護IC2b、電源回路2cと、メモリ2eと、マイコン2dと、通信端子2fと、工具用端子2iと、シャント抵抗2gと、電流検出回路2hとを備えている。充電対象となる電池セル種別は、特に限定されるものではなく、任意の二次電池が対象となるが、本実施の形態では、リチウムイオン電池を内蔵した電池パック2を例として説明する。保護IC2bは、個々の電池セル2aの電圧を監視し、その中の一つでも過充電や過放電により、通常状態ではない状態になることを防止するためのものであり、この場合に異常信号をマイコン2dに出力する。マイコン2dは、これらの信号を受け取った時に、充電装置1のマイコン50に対して、充電を停止する指示を行う充電停止信号を通信端子2fを介して送出する。   First, the battery pack 2 to be charged will be described. As shown in FIG. 1, the battery pack 2 includes a battery set formed by connecting a plurality of battery cells 2a (in this embodiment, 10 cells as an example) in series, a protection IC 2b, a power supply circuit 2c, and a memory 2e. And a microcomputer 2d, a communication terminal 2f, a tool terminal 2i, a shunt resistor 2g, and a current detection circuit 2h. The battery cell type to be charged is not particularly limited and can be any secondary battery. In the present embodiment, a battery pack 2 incorporating a lithium ion battery will be described as an example. The protection IC 2b monitors the voltage of each battery cell 2a and prevents any one of them from becoming a normal state due to overcharge or overdischarge. Is output to the microcomputer 2d. When receiving these signals, the microcomputer 2d sends a charge stop signal for instructing the microcomputer 50 of the charging apparatus 1 to stop charging via the communication terminal 2f.

電源回路2cは、複数の電池セル2aの電圧を変圧して、その電力をマイコン2dに供給する。   The power supply circuit 2c transforms the voltages of the plurality of battery cells 2a and supplies the power to the microcomputer 2d.

メモリ2eは、複数の電池セル2aのうち、過去に過充電状態になったことがあることを示す過充電情報や、過去に過充電状態になった過充電セル数を示す過充電セル数情報を記憶している。初期(劣化電池を充電していない状態)においては過充電情報はなく、過充電セル数は0であり、充電を繰り返すことによりいずれかのセルが過充電になった場合には、マイコン2dは過充電情報(過充電になったことを示す情報)を記憶、或いは過充電セル数を加算する。   The memory 2e has overcharge information indicating that the battery cell 2a has been overcharged in the past, and overcharge cell number information indicating the number of overcharge cells that have been overcharged in the past. Is remembered. There is no overcharge information in the initial stage (the state where the deteriorated battery is not charged), the number of overcharged cells is 0, and if any cell is overcharged by repeated charging, the microcomputer 2d Overcharge information (information indicating that overcharge has occurred) is stored, or the number of overcharge cells is added.

また、メモリ2eは、電池セル2aごとに当該電池セル2aが過去に過放電状態になった過放電回数を示す過放電情報を記憶する。初期においては過放電回数は0であり、放電時にいずれかのセルが過放電になった場合には、マイコン2dは過放電回数を加算する。   Moreover, the memory 2e memorize | stores the overdischarge information which shows the overdischarge frequency | count that the said battery cell 2a became the overdischarge state in the past for every battery cell 2a. In the initial stage, the number of overdischarges is zero, and if any cell is overdischarged during discharge, the microcomputer 2d adds the number of overdischarges.

尚、本発明の履歴情報は、充電、および、放電における電池セル2aの状態に関する情報であり、本実施の形態では、過充電情報、または、過放電情報に対応する。   The history information of the present invention is information relating to the state of the battery cell 2a during charging and discharging, and corresponds to overcharge information or overdischarge information in the present embodiment.

メモリ2eは、さらに、電池セル2aの定格電圧、定格容量、直列に接続されている電池セル2aの数を電池種情報として保存している。なお、これらの電池種情報はメモリ2eではなくマイコン2dに内蔵されているROMに記憶してもよい。   The memory 2e further stores the rated voltage, the rated capacity, and the number of battery cells 2a connected in series as battery type information. The battery type information may be stored in a ROM built in the microcomputer 2d instead of the memory 2e.

電流検出回路2hはシャント抵抗2gの電圧降下から電流値を検出し、その検出信号をマイコン2dへ入力する。   The current detection circuit 2h detects a current value from the voltage drop of the shunt resistor 2g, and inputs the detection signal to the microcomputer 2d.

電池パック2は、充電装置1に設けられている充電用のプラス端子とマイナス端子とに対応した端子を有し、電池パック2を充電装置1に装着すると、これら対応する端子同士が接続される。   The battery pack 2 has terminals corresponding to a positive terminal and a negative terminal for charging provided in the charging device 1. When the battery pack 2 is attached to the charging device 1, the corresponding terminals are connected to each other. .

次に充電装置1について説明する。充電装置1は、電源部と、マイコン50と、マイコン50の入力ポートに接続された各種検出部と、マイコン50の出力ポートに接続された被制御部等により構成されている。   Next, the charging device 1 will be described. The charging device 1 includes a power supply unit, a microcomputer 50, various detection units connected to an input port of the microcomputer 50, a controlled unit connected to an output port of the microcomputer 50, and the like.

電源部は、充電電力を供給するためのメイン電源と、マイコン50等に駆動電圧を供給するための補助電源とからなる。メイン電源は、電池パック2を充電するための電源であって、第1整流平滑回路10と、スイッチング回路20と、第2整流平滑回路30とにより構成されている。   The power supply unit includes a main power supply for supplying charging power and an auxiliary power supply for supplying a drive voltage to the microcomputer 50 and the like. The main power source is a power source for charging the battery pack 2, and includes a first rectifying / smoothing circuit 10, a switching circuit 20, and a second rectifying / smoothing circuit 30.

第1整流平滑回路10は、全波整流回路11と平滑用コンデンサ12から構成され、交流電源205から供給される交流電圧を全波整流回路11で全波整流し、平滑用コンデンサ12で平滑して直流電圧を出力する。交流電源205は、商用電源等の外部電源である。   The first rectifying / smoothing circuit 10 includes a full-wave rectifying circuit 11 and a smoothing capacitor 12. The AC voltage supplied from the AC power supply 205 is full-wave rectified by the full-wave rectifying circuit 11 and smoothed by the smoothing capacitor 12. Output a DC voltage. The AC power source 205 is an external power source such as a commercial power source.

スイッチング回路20は、第1整流平滑回路10の出力側に接続されており、高周波トランス21と、MOSFET22と、PWM制御IC23とから構成されている。PWM制御IC23は、MOSFET22の駆動パルス幅を変え、当該駆動パルス幅に応じてMOSFET22はスイッチングを行い、第1整流平滑回路10からの直流出力をパルス列波形の電圧とする。パルス列波形の電圧は高周波トランス21の一次側巻線に印加され、高周波トランス21により昇圧(若しくは降圧)され第2整流平滑回路30に出力される。   The switching circuit 20 is connected to the output side of the first rectifying / smoothing circuit 10 and includes a high-frequency transformer 21, a MOSFET 22, and a PWM control IC 23. The PWM control IC 23 changes the drive pulse width of the MOSFET 22, the MOSFET 22 performs switching according to the drive pulse width, and the DC output from the first rectifying and smoothing circuit 10 is used as the voltage of the pulse train waveform. The voltage of the pulse train waveform is applied to the primary side winding of the high-frequency transformer 21, boosted (or stepped down) by the high-frequency transformer 21, and output to the second rectifying and smoothing circuit 30.

第2整流平滑回路30は、ダイオード31と、平滑コンデンサ32と、放電用抵抗33とから構成され、高周波トランス21の2次側から得られる出力電圧を整流及び平滑して直流電圧を生成し、当該直流電圧を充電装置1のプラス端子とマイナス端子から出力するように構成されている。   The second rectifying / smoothing circuit 30 includes a diode 31, a smoothing capacitor 32, and a discharging resistor 33. The second rectifying / smoothing circuit 30 rectifies and smoothes the output voltage obtained from the secondary side of the high-frequency transformer 21 to generate a DC voltage, The DC voltage is output from the positive terminal and the negative terminal of the charging device 1.

補助電源40は、第1整流平滑回路10とスイッチング回路20に接続されて給電され、マイコン50や後述するオペアンプ61,65等の各種回路へ安定化した基準電圧Vccを供給するための定電圧電源回路である。補助電源40は、トランス41a、41b、スイッチング素子42、制御素子43、整流ダイオード44、3端子レギュレータ46、発振防止用コンデンサ45,47、リセットIC48等から構成されている。なお、リセットIC48は、マイコン50に対してリセット信号を出力し、マイコン50をリセットするICである。   The auxiliary power supply 40 is connected to the first rectifying / smoothing circuit 10 and the switching circuit 20 and supplied with power, and is a constant voltage power supply for supplying a stabilized reference voltage Vcc to various circuits such as the microcomputer 50 and operational amplifiers 61 and 65 described later. Circuit. The auxiliary power supply 40 includes transformers 41a and 41b, a switching element 42, a control element 43, a rectifier diode 44, a three-terminal regulator 46, oscillation preventing capacitors 45 and 47, a reset IC 48, and the like. The reset IC 48 is an IC that outputs a reset signal to the microcomputer 50 and resets the microcomputer 50.

整流平滑回路6は、補助電源40とスイッチング回路20等に接続され、PWM制御IC23の電源となる整流平滑回路であり、トランス41aの二次コイル6a、整流ダイオード6b、平滑コンデンサ6cから構成される。   The rectifying / smoothing circuit 6 is a rectifying / smoothing circuit that is connected to the auxiliary power supply 40, the switching circuit 20, and the like and serves as a power supply for the PWM control IC 23. The rectifying / smoothing circuit 6 includes a secondary coil 6a, a rectifier diode 6b, and a smoothing capacitor 6c of the transformer 41a. .

マイコン50は、第1出力ポート51aと、第2出力ポート51bと、A/D入力ポート52と、情報ポート53と、リセットポート54等から構成されている。このマイコン50は、A/D入力ポート52に入力される各種信号を処理し、その結果に基づく各種信号を第1出力ポート51aと第2出力ポート51bから各種被制御部等に出力して、充電装置1の動作を制御している。   The microcomputer 50 includes a first output port 51a, a second output port 51b, an A / D input port 52, an information port 53, a reset port 54, and the like. The microcomputer 50 processes various signals input to the A / D input port 52, and outputs various signals based on the results from the first output port 51a and the second output port 51b to various controlled units. The operation of the charging device 1 is controlled.

第2出力ポート51bは複数のポートを有し、その1つが充電電流設定回路70に接続されている。   The second output port 51 b has a plurality of ports, one of which is connected to the charging current setting circuit 70.

充電電流設定回路70は、基準電圧Vccとアース間に接続された抵抗71、72、73、74とから構成されており、充電電流を所定の電流値に設定するための回路である。抵抗71と抵抗72の接続点が充電電流制御回路60を構成するオペアンプ66の非反転入力端子に接続されている。また、抵抗73、74の一端が、出力ポート51bの対応するポートに個別に接続されている。抵抗73、74の他端は、抵抗71、72の接続点に接続されている。   The charging current setting circuit 70 includes resistors 71, 72, 73, and 74 connected between the reference voltage Vcc and the ground, and is a circuit for setting the charging current to a predetermined current value. A connection point between the resistor 71 and the resistor 72 is connected to a non-inverting input terminal of an operational amplifier 66 constituting the charging current control circuit 60. One ends of the resistors 73 and 74 are individually connected to corresponding ports of the output port 51b. The other ends of the resistors 73 and 74 are connected to a connection point of the resistors 71 and 72.

本実施の形態では、充電電流設定回路70は、充電の際の設定電流として3種類の電流値I1、I2、I3を選択的に設定している。ここで、I1,I2,I3はI1>I2>I3の関係を満たしている。具体的には、出力ポート51bのうち抵抗73、74にそれぞれ接続されるポートからは信号を出力せず、基準電圧Vccを抵抗71と抵抗72とによって分圧した値が設定電流を電流値I1として設定する際の基準値となる。尚、本実施の形態では、充電電流値I1は一例として7.5Aである。   In the present embodiment, the charging current setting circuit 70 selectively sets three types of current values I1, I2, and I3 as setting currents for charging. Here, I1, I2, and I3 satisfy the relationship of I1> I2> I3. Specifically, no signal is output from each of the output ports 51b connected to the resistors 73 and 74, and the value obtained by dividing the reference voltage Vcc by the resistors 71 and 72 is the set current as the current value I1. It becomes a reference value when setting as. In the present embodiment, the charging current value I1 is 7.5A as an example.

また、第2出力ポート51bのうち抵抗73に接続されるポートがロー信号を出力し、第2出力ポート51bのうち抵抗74に接続されるポートが信号を出力しないことにより、抵抗71と、及び、抵抗72、73の合成抵抗とにより基準電圧Vccを分圧した値が設定電流を電流値I2として設定する際の基準値となる。充電電流I2は、充電電流I1より小さく、本実施の形態では、一例として5Aである。   Further, the port connected to the resistor 73 in the second output port 51b outputs a low signal, and the port connected to the resistor 74 in the second output port 51b does not output a signal, thereby causing the resistor 71 and A value obtained by dividing the reference voltage Vcc by the combined resistances of the resistors 72 and 73 becomes a reference value when the set current is set as the current value I2. The charging current I2 is smaller than the charging current I1, and is 5A as an example in the present embodiment.

また、第2出力ポート51bのうち抵抗73に接続されるポートからは出力せず、抵抗74に接続されるポートがロー信号を出力することにより、基準電圧Vccを抵抗71と、及び、抵抗72、74の合成抵抗とによって分圧した値が設定電流を電流値I3として設定する際の基準値となる。充電電流I3は、充電電流I2より小さく、本実施の形態では、一例として3.5Aである。   Further, the second output port 51b does not output from the port connected to the resistor 73, and the port connected to the resistor 74 outputs a low signal, whereby the reference voltage Vcc is set to the resistor 71 and the resistor 72. , 74 is a reference value for setting the set current as the current value I3. The charging current I3 is smaller than the charging current I2, and is 3.5 A as an example in the present embodiment.

尚、電流値I1、I2、I3は、電池パック2の種類(定格電圧すなわちセル数、容量、セルの並列数等)によって異なる値が設定されてもよい。即ち、電池パック2の種類が異なれば、電流値I1、I2、I3の組み合わせも異なるようにしてもよい。例えば、電池パック2の電池セル2aの接続形態、具体的には、複数の電池セル2aを直列接続した第1の接続形態と、複数の電池セル2aを直列接続し、その直列接続したセル組を並列に接続した第2の接続形態と、電池セル2aを並列に接続(2つの電池セルを並列に接続)し、そのセル組を複数直列に接続した第3の接続形態に応じて、電流値を変更してもよい。第2及び第3の接続形態の場合は第1の接続形態の電流値の2倍とする。この場合でも、電池パック2の種類(電池電圧、容量)を情報ポート54で読み込み、その情報に応じて抵抗73、74に接続されるポートの出力を変更すればよい。   The current values I1, I2, and I3 may be set to different values depending on the type of the battery pack 2 (rated voltage, that is, the number of cells, the capacity, the number of parallel cells, etc.). That is, if the type of the battery pack 2 is different, the combinations of the current values I1, I2, and I3 may be different. For example, the connection form of the battery cells 2a of the battery pack 2, specifically, the first connection form in which a plurality of battery cells 2a are connected in series, and the plurality of battery cells 2a are connected in series, and the cell set is connected in series In accordance with the second connection form in which the battery cells 2a are connected in parallel and the third connection form in which the battery cells 2a are connected in parallel (two battery cells are connected in parallel) and a plurality of cell sets are connected in series. The value may be changed. In the case of the second and third connection configurations, the current value of the first connection configuration is doubled. Even in this case, the type (battery voltage and capacity) of the battery pack 2 may be read by the information port 54 and the output of the port connected to the resistors 73 and 74 may be changed according to the information.

上述のように、充電電流制御回路60は、充電電流設定回路70に接続され、充電電流設定回路70による設定に基づき充電電流を制御する。充電電流制御回路60は、オペアンプ61,65と、抵抗62,63,64,66,67と、ダイオード68とから構成されている。尚、A/D入力ポート52は複数のポートを有し、その1つがオペアンプ61の出力側に接続されている。   As described above, the charging current control circuit 60 is connected to the charging current setting circuit 70 and controls the charging current based on the setting by the charging current setting circuit 70. The charging current control circuit 60 includes operational amplifiers 61 and 65, resistors 62, 63, 64, 66 and 67, and a diode 68. The A / D input port 52 has a plurality of ports, one of which is connected to the output side of the operational amplifier 61.

電流検出抵抗203は、第2整流平滑回路30と充電電圧制御回路100との間に接続され、電池パック2に流れる充電電流を検出する。   The current detection resistor 203 is connected between the second rectifying / smoothing circuit 30 and the charging voltage control circuit 100 and detects a charging current flowing through the battery pack 2.

マイコン50のA/D入力ポート52は複数のポートを有し、それぞれが充電電流制御回路60と、電池電圧検出回路90とに接続されている。   The A / D input port 52 of the microcomputer 50 has a plurality of ports, and each is connected to the charging current control circuit 60 and the battery voltage detection circuit 90.

電池電圧検出回路90は、抵抗91,92から構成され、電池パック2が充電装置1に装着された状態において、電池組のプラス端子に接続される。電池パック2に供給する電圧、すなわち電池パック2の電圧は抵抗91,92によって分圧され、その値がマイコン50のA/D入力ポート52の1つに電池電圧情報として入力される。尚、電池パック2に電力を供給していない場合には、電池パック2の電圧を示す情報が、電池電圧検出回路90を介してA/D入力ポート52の1つに電池電圧情報として入力される。   The battery voltage detection circuit 90 includes resistors 91 and 92, and is connected to a plus terminal of the battery set when the battery pack 2 is mounted on the charging device 1. The voltage supplied to the battery pack 2, that is, the voltage of the battery pack 2 is divided by the resistors 91 and 92, and the value is input to one of the A / D input ports 52 of the microcomputer 50 as battery voltage information. When power is not supplied to the battery pack 2, information indicating the voltage of the battery pack 2 is input as battery voltage information to one of the A / D input ports 52 via the battery voltage detection circuit 90. The

マイコン50の第1出力ポート51aは複数のポートを有し、それぞれが充電制御信号伝達部4と、表示部130に接続されている。マイコン50の第2出力ポート51bには、充電電圧制御回路100と充電電流設定回路70が接続されている。リセットポート54には、補助電源回路40が接続されている。情報ポート53は、通信端子2fと接続される。   The first output port 51a of the microcomputer 50 has a plurality of ports, which are connected to the charge control signal transmission unit 4 and the display unit 130, respectively. A charging voltage control circuit 100 and a charging current setting circuit 70 are connected to the second output port 51 b of the microcomputer 50. The auxiliary power circuit 40 is connected to the reset port 54. The information port 53 is connected to the communication terminal 2f.

充電制御信号伝達部4は、スイッチング回路20とマイコン50等に接続され、PWM制御回路23のオン・オフを制御する信号を伝達するフォトカプラと、フォトカプラを構成する発光素子側に接続され、発光素子のオン・オフを制御するFET4aからなる。ここで、第1出力ポート51aは複数のポートを有し、その1つがFET4aのゲートに接続されている。出力ポート51aのうちFET4aに接続されるポートがハイ信号を出力すると、FET4aがオンし、充電制御信号伝達部4のフォトカプラがオンする。これによりPWM制御回路23が起動して充電が開始される。また、出力ポート51aのうちFET4aに接続されるポートがロー信号を出力すると、FET4aがオフし、充電制御信号伝達部4のフォトカプラがオフする。これによりPWM制御回路23が停止し、充電が停止(終了)する。   The charging control signal transmission unit 4 is connected to the switching circuit 20 and the microcomputer 50, and is connected to a photocoupler that transmits a signal for controlling on / off of the PWM control circuit 23, and a light emitting element side that constitutes the photocoupler. It comprises an FET 4a for controlling on / off of the light emitting element. Here, the first output port 51a has a plurality of ports, one of which is connected to the gate of the FET 4a. When a port connected to the FET 4a in the output port 51a outputs a high signal, the FET 4a is turned on, and the photocoupler of the charge control signal transmission unit 4 is turned on. As a result, the PWM control circuit 23 is activated and charging is started. When the port connected to the FET 4a in the output port 51a outputs a low signal, the FET 4a is turned off, and the photocoupler of the charge control signal transmission unit 4 is turned off. As a result, the PWM control circuit 23 is stopped and charging is stopped (terminated).

充電電流信号伝達部5はフォトカプラ等からなり、充電電圧制御回路100及び充電電流制御回路60における充電電圧及び充電電流の信号をPWM制御IC23に帰還する。   The charging current signal transmission unit 5 includes a photocoupler or the like, and feeds back the charging voltage and charging current signals from the charging voltage control circuit 100 and the charging current control circuit 60 to the PWM control IC 23.

表示部130は、充電の状態を表示するための回路であり、LED131、抵抗132、133から構成される。第1出力ポート51aのうち抵抗132に接続されるポートがハイ信号を出力すると、LED131は赤に点灯し、第1出力ポート51aのうち抵抗133に接続されるポートがハイ信号を出力すると、LED131は緑に点灯し、両方のポートからハイ信号を出力するとLED131は橙に点灯する。本実施の形態では、マイコン50は、電池パック2の未接続や充電待機時等充電を行う前の状態ではLED131の赤を点灯させ、充電中にはLED131の2灯同時点灯により橙に点灯させ、充電終了後にはLED131の緑を点灯させる。   The display unit 130 is a circuit for displaying the state of charge, and includes an LED 131 and resistors 132 and 133. When the port connected to the resistor 132 in the first output port 51a outputs a high signal, the LED 131 lights red, and when the port connected to the resistor 133 in the first output port 51a outputs a high signal, the LED 131 is turned on. Lights up in green, and when a high signal is output from both ports, the LED 131 lights up in orange. In the present embodiment, the microcomputer 50 turns on the red LED 131 in a state before charging, such as when the battery pack 2 is not connected or in a standby state, and turns on orange by simultaneously lighting two LEDs 131 during charging. After the charging is finished, the green LED 131 is turned on.

充電電圧制御回路100は、第2整流平滑回路30に接続されており、充電電圧を制御する。充電電圧制御回路100は、抵抗101,103,105,106,107,108,110,111,112,114,115,116,118,121、ポテンショメータ102、FET109,113,117,122、コンデンサ104、シャントレギュレータ120、ダイオード119等から構成される。抵抗108、112、116が、第2出力ポート51bの有する複数のポートのそれぞれに接続されている。また、FET122のゲートが対応する第2出力ポート51bの1つと接続されている。   The charging voltage control circuit 100 is connected to the second rectifying / smoothing circuit 30 and controls the charging voltage. The charging voltage control circuit 100 includes resistors 101, 103, 105, 106, 107, 108, 110, 111, 112, 114, 115, 116, 118, 121, a potentiometer 102, FETs 109, 113, 117, 122, a capacitor 104, It consists of a shunt regulator 120, a diode 119, and the like. Resistors 108, 112, and 116 are connected to each of the plurality of ports of the second output port 51b. The gate of the FET 122 is connected to one of the corresponding second output ports 51b.

充電電圧は、マイコン50の第2出力ポート51bからの信号によるFET109,113,117,122のオンオフの切替えによって設定される。以下では、抵抗101,121、及び、ポテンショメータ102によって決まる合成抵抗をR1とし、抵抗105,106,110,114によって決まる合成抵抗をR2として説明する。   The charging voltage is set by switching on and off the FETs 109, 113, 117, and 122 by a signal from the second output port 51b of the microcomputer 50. In the following description, the combined resistance determined by the resistors 101 and 121 and the potentiometer 102 is R1, and the combined resistance determined by the resistors 105, 106, 110, and 114 is R2.

即ち、合成抵抗R1は、FET122のオンオフによって変化する。FET122がオフの場合には、合成抵抗R1は、抵抗101とポテンショメータ102との直列抵抗である。FET122がオンの場合には、抵抗R1は、抵抗101と抵抗121との合成抵抗と、ポテンショメータ102との直列抵抗である。   That is, the combined resistance R <b> 1 changes depending on whether the FET 122 is on or off. When the FET 122 is off, the combined resistance R1 is a series resistance of the resistance 101 and the potentiometer 102. When the FET 122 is on, the resistor R1 is a series resistance of the combined resistance of the resistor 101 and the resistor 121 and the potentiometer 102.

抵抗R2はFET109、113、117のオンオフによって変化し、抵抗105と、抵抗106,110,114のうち対応するFET109,113,117がオンになっている抵抗との合成抵抗である。   The resistor R2 changes depending on the on / off state of the FETs 109, 113, and 117, and is a combined resistance of the resistor 105 and the resistor in which the corresponding FETs 109, 113, and 117 among the resistors 106, 110, and 114 are turned on.

充電電圧は、抵抗R1に略比例して増加し、抵抗R2の逆数に略比例して増加する。本実施の形態では、マイコン50が、FET122、109、113、117のオンオフを切替えることにより充電電圧を切り替える。充電電圧は、電池パック2に印加する電圧値を示している。   The charging voltage increases substantially in proportion to the resistor R1, and increases in proportion to the reciprocal of the resistor R2. In the present embodiment, the microcomputer 50 switches the charging voltage by switching the FETs 122, 109, 113, 117 on and off. The charging voltage indicates a voltage value applied to the battery pack 2.

マイコン50は、装着されている電池パック2の種類(定格電圧、容量、電池セルの並列接続数)、および、過充電情報に基づいて充電電圧を決定する。本実施の形態では、電池パック2の種類毎に、まず、電池パック2の充電電圧(言い換えると、1つの電池セル2a当たりの充電電圧(以下電池セル充電電圧とする))が設定される。ここで、電池セル充電電圧は電池パック2の充電電圧を直列接続されたセル数で除算した値である。具体的には、電池セル充電電圧として、3つの電圧値V1、V2、V3の何れかが設定される。ここで、同一種類の電池セル2aでは、電圧値V1,V2,V3は、それぞれ一定の電圧値であり、V1>V2>V3の関係を有している。電圧値V1は、電池セル2aの定格電圧(充電電圧)が設定される。電池セル2aの定格電圧が4.2Vのときに、例えば、V1は4.2V,V2は4.1V、V3は3.9Vである。電池パック2の電圧においてはV1は4.2V×セル数、V2は4.1V×セル数、V3は3.9V×セル数となる。   The microcomputer 50 determines the charging voltage based on the type (rated voltage, capacity, number of parallel connection of battery cells) of the battery pack 2 that is mounted, and overcharge information. In the present embodiment, for each type of battery pack 2, first, a charging voltage of the battery pack 2 (in other words, a charging voltage per battery cell 2a (hereinafter referred to as a battery cell charging voltage)) is set. Here, the battery cell charging voltage is a value obtained by dividing the charging voltage of the battery pack 2 by the number of cells connected in series. Specifically, one of three voltage values V1, V2, and V3 is set as the battery cell charging voltage. Here, in the same type of battery cell 2a, the voltage values V1, V2, and V3 are constant voltage values, and have a relationship of V1> V2> V3. As the voltage value V1, the rated voltage (charge voltage) of the battery cell 2a is set. When the rated voltage of the battery cell 2a is 4.2V, for example, V1 is 4.2V, V2 is 4.1V, and V3 is 3.9V. In the voltage of the battery pack 2, V1 is 4.2V × number of cells, V2 is 4.1V × number of cells, and V3 is 3.9V × number of cells.

また、電池パック2の種類が異なれば、電池セル充電電圧V1,V2,V3の組み合わせも異なる。但し、各電池パック2の組み合わせにおいて、V1,V2,V3は、V1>V2>V3の関係を有している。ここで、電池パックの種類とは、過去に過充電状態になったことがある電池セルを含む電池パックと、当該電池セルを含まない電池パックと、を含む。図2に示すテーブルのように、前述の充電電流I1,I2,I3の値と共に、電池パック2の種類ごとに、電池セル充電電圧V1、V2、V3が、電池パック2のマイコン2dからの通信情報によって充電装置1のマイコン50により選択され、マイコン50は、充電電流及び充電電圧がこの選択された値となるように充電電流制御回路60及び充電電圧制御回路100を制御する。後述のように、本実施の形態では、過充電になった電池セル2a(劣化セル)があるか否か、或いは、当該劣化セルの数に応じて、電池セル充電電圧と充電電流とが設定されるため、図2のテーブルでは、劣化セルの有無と、劣化セル数と、電池セル充電電圧と充電電流とが関連付けて保存されている。尚、図2では1つの電池パック2のテーブルのみ保存しているが実際にはこのようなテーブルを電池パック2の種類に応じて複数保存しておけばよい。この場合には、前述のように、充電電流I1,I2,I3も電池パック2の種類ごとに変更するようにしてもよい。尚、テーブルはマイコン50内の図示せぬROMに格納されている。   Further, if the type of the battery pack 2 is different, the combination of the battery cell charging voltages V1, V2, and V3 is also different. However, in the combination of each battery pack 2, V1, V2, and V3 have a relationship of V1> V2> V3. Here, the type of battery pack includes a battery pack including a battery cell that has been overcharged in the past and a battery pack not including the battery cell. As shown in the table of FIG. 2, together with the values of the charging currents I1, I2, and I3, the battery cell charging voltages V1, V2, and V3 are communicated from the microcomputer 2d of the battery pack 2 for each type of the battery pack 2. The microcomputer 50 of the charging device 1 is selected by the information, and the microcomputer 50 controls the charging current control circuit 60 and the charging voltage control circuit 100 so that the charging current and the charging voltage become the selected values. As will be described later, in the present embodiment, the battery cell charging voltage and the charging current are set depending on whether or not there is an overcharged battery cell 2a (deteriorated cell) or the number of the deteriorated cells. Therefore, in the table of FIG. 2, the presence / absence of the deteriorated cells, the number of deteriorated cells, the battery cell charging voltage, and the charging current are stored in association with each other. In FIG. 2, only the table of one battery pack 2 is stored, but actually a plurality of such tables may be stored according to the type of the battery pack 2. In this case, as described above, the charging currents I1, I2, and I3 may be changed for each type of the battery pack 2. The table is stored in a ROM (not shown) in the microcomputer 50.

あるいは、電池パック2の電池セル2aの定格電圧に応じた電池セル充電電圧V1、V2、V3としてもよい。例えば、電池セル2aが定格4.2V系電池(第1電池セル)、定格4.35V系電池(第2電池セル)を含む場合、第1電池セルの場合にはV1を4.2V、V2を4.1V、V3を3.9Vとし、第2電池セルの場合にはV1を4.35V、V2を4.2V、V3を4.0Vとすればよい。このように充電電圧を3種類に変更する場合には、図1に示すように、抵抗121とFET122と並列に抵抗123とFET124を設けることで3つの充電電圧V1〜V3を切り替えることができる。   Or it is good also as battery cell charging voltage V1, V2, V3 according to the rated voltage of the battery cell 2a of the battery pack 2. FIG. For example, when the battery cell 2a includes a rated 4.2V battery (first battery cell) and a rated 4.35V battery (second battery cell), in the case of the first battery cell, V1 is 4.2V, V2 Is 4.1V, V3 is 3.9V, and in the case of the second battery cell, V1 may be 4.35V, V2 may be 4.2V, and V3 may be 4.0V. When the charging voltage is changed to three types as described above, the three charging voltages V1 to V3 can be switched by providing the resistor 123 and the FET 124 in parallel with the resistor 121 and the FET 122 as shown in FIG.

次に、マイコン50は、電池パック2に印加する充電電圧(以下電池パック充電電圧)を設定する。電池パック充電電圧を直列に接続されている電池セル2aの数(本実施の形態では10)で除算することで電池セル充電電圧(V1、V2、V3の何れか)を設定する。具体的には、充電電圧制御回路100のFET122、109、113、117のオンオフを切替えて電池パック2に印加する電圧が電池パック充電電圧になるように設定する。具体的には充電電圧をV1に設定する場合、電池セル数が4セル(4.2V×4セル)ならFET109、113、117を全てオフする。電池セル数が5セルの場合にはFET109をオン、FET113、117をオフする。同様に7セルの場合にはFET113をオン、FET109、117をオフする。10セルの場合にはFET117をオン、FET109、113をオフする。また、充電電圧V2、V3を設定する場合には、図16において、上記FET109、113、117は上記と同じ状態とし、充電電圧V2であればFET122をオン、FET124をオフ、充電電圧V3であればFET124をオン、FET122をオフすればよい。すなわち、劣化していない(劣化度合いが小さい)場合はV1(電池パックの充電電圧としては4.2V×セル数)、劣化度合いが中の場合はV2(同様に4.1V×セル数)、劣化度合いが大きい場合はV3(3.9V×セル数)に設定する。   Next, the microcomputer 50 sets a charging voltage (hereinafter, battery pack charging voltage) to be applied to the battery pack 2. A battery cell charging voltage (any one of V1, V2, and V3) is set by dividing the battery pack charging voltage by the number of battery cells 2a connected in series (10 in the present embodiment). Specifically, the FETs 122, 109, 113, and 117 of the charging voltage control circuit 100 are switched on and off so that the voltage applied to the battery pack 2 is set to the battery pack charging voltage. Specifically, when the charging voltage is set to V1, if the number of battery cells is 4 (4.2V × 4 cells), the FETs 109, 113, and 117 are all turned off. When the number of battery cells is 5, the FET 109 is turned on and the FETs 113 and 117 are turned off. Similarly, in the case of seven cells, the FET 113 is turned on and the FETs 109 and 117 are turned off. In the case of 10 cells, the FET 117 is turned on and the FETs 109 and 113 are turned off. When setting the charging voltages V2 and V3, in FIG. 16, the FETs 109, 113, and 117 are in the same state as described above. If the charging voltage is V2, the FET 122 is turned on, the FET 124 is turned off, and the charging voltage V3 is set. For example, the FET 124 may be turned on and the FET 122 may be turned off. That is, when not deteriorated (deterioration degree is small), V1 (4.2V × number of cells as the charge voltage of the battery pack), and when deterioration degree is medium, V2 (also 4.1V × cell number), When the degree of deterioration is large, V3 (3.9 V × number of cells) is set.

図3を参照して、充電装置1が行う電池パック2の充電処理について説明する。ステップ201では、マイコン50は、LED131の表示を制御する。即ち、電池パック2が充電装置1に装着されていない場合には充電前表示としてLED131の赤を点灯させる。   With reference to FIG. 3, the charging process of the battery pack 2 performed by the charging device 1 will be described. In step 201, the microcomputer 50 controls the display of the LED 131. That is, when the battery pack 2 is not attached to the charging device 1, the LED 131 is lit red as a pre-charge display.

ステップ202では、マイコン50は、電池パック2が充電装置1に装着されているか否かを判断する。即ち、マイコン2dからの所定の情報を情報ポート53を介して受信したときに、電池パック2が装着されたと判断し、情報ポート53が信号を受信していないときには、マイコン2dは電池パック2が装着されていないと判断する。或いは、電池電圧検出回路90からA/Dポート52に入力される信号に変化があった場合に電池パック2が装着されたと判断する。   In step 202, the microcomputer 50 determines whether or not the battery pack 2 is attached to the charging device 1. That is, when the predetermined information from the microcomputer 2d is received via the information port 53, it is determined that the battery pack 2 is attached. When the information port 53 does not receive a signal, the microcomputer 2d Judge that it is not installed. Alternatively, when the signal input from the battery voltage detection circuit 90 to the A / D port 52 is changed, it is determined that the battery pack 2 is attached.

ステップ203では、マイコン50は、情報ポート53を介してマイコン2dから電池種情報を受信する。詳細には、まず、マイコン2dは、メモリ2eから電池種情報を読み出し、マイコン50に送信する。マイコン50は、この電池種情報を情報ポート53を介して受信し、装着されている電池パック2の種類(定格電圧すなわちセル数、容量等)を判別する。   In step 203, the microcomputer 50 receives battery type information from the microcomputer 2 d via the information port 53. Specifically, first, the microcomputer 2d reads out battery type information from the memory 2e and transmits it to the microcomputer 50. The microcomputer 50 receives the battery type information via the information port 53, and determines the type (rated voltage, that is, the number of cells, capacity, etc.) of the battery pack 2 that is installed.

ステップ205では、マイコン50は、マイコン2dから情報ポート53を介して電池パック2の充電履歴(過去に過充電になったか否かの情報、過充電セル数情報)を受信する。すなわち、前回の充電時において、電池パック2の充電が少なくとも1つの電池セル2aが過充電状態になったことで充電を終了したか否かの情報を、電池パック2のメモリ2eから受信する。   In step 205, the microcomputer 50 receives the charging history of the battery pack 2 (information on whether or not it has been overcharged in the past, information on the number of overcharged cells) from the microcomputer 2d via the information port 53. That is, at the time of the previous charging, information on whether or not the charging of the battery pack 2 has been terminated because at least one battery cell 2a has been overcharged is received from the memory 2e of the battery pack 2.

マイコン2dは、メモリ2eから過充電セル数情報を読み出し、マイコン50に送信する。   The microcomputer 2d reads overcharged cell number information from the memory 2e and transmits it to the microcomputer 50.

以下ステップ206からステップ212において、電池セル充電電圧と、電池パック充電電圧と、充電電流とが設定される。電池セル充電電圧が設定されると、マイコン50は、その設定値を情報ポート53を介してマイコン2dに送信する。また、上述のように、電池パック充電電圧の設定は、上記したようにFET122、107、113、117のオンオフを切替えることにより行い、充電電流の設定は、第2出力ポート51bのうち、抵抗73、74に接続されたポートの出力を変更することによって行う。   Thereafter, in step 206 to step 212, the battery cell charging voltage, the battery pack charging voltage, and the charging current are set. When the battery cell charging voltage is set, the microcomputer 50 transmits the set value to the microcomputer 2d via the information port 53. As described above, the battery pack charging voltage is set by switching on / off of the FETs 122, 107, 113, 117 as described above, and the charging current is set by the resistor 73 in the second output port 51b. , 74 by changing the output of the port connected.

ステップ206において、マイコン50は、過去に過充電になった電池セルが存在するか否か、言い換えれば、過充電セル数が0以外か、0であるかを判定する。   In step 206, the microcomputer 50 determines whether there is a battery cell that has been overcharged in the past, in other words, whether the number of overcharged cells is other than zero or zero.

ステップ206で否定判定(過充電セル数が0)された場合には(ステップ206:NO)、ステップ207においてマイコン50は、図2のテーブルに基づき電池パック充電電圧から電池セル充電電圧(電池パック充電電圧をセル数で除算した電圧)を劣化度合いが小さい場合のV1として算出し、設定する。ステップ208では、マイコン50は、図2のテーブルに基づき充電電流を電流値I1に設定する。   If a negative determination is made in step 206 (the number of overcharged cells is 0) (step 206: NO), in step 207, the microcomputer 50 determines the battery cell charge voltage (battery pack) from the battery pack charge voltage based on the table of FIG. The voltage obtained by dividing the charging voltage by the number of cells is calculated and set as V1 when the degree of deterioration is small. In step 208, the microcomputer 50 sets the charging current to the current value I1 based on the table of FIG.

ステップ206bでは、マイコン50はステップ205で受信した過充電状態の電池セル数が所定の数以上か否かを判定する。なお、セル数ではなく過充電になった回数であってもよい。   In step 206b, the microcomputer 50 determines whether or not the number of overcharged battery cells received in step 205 is greater than or equal to a predetermined number. The number of overcharges may be used instead of the number of cells.

ステップ206bで否定判定された場合には(ステップ206b:NO)、ステップ209において、マイコン50は、図2のテーブルに基づき電池パック充電電圧から電池セル充電電圧を劣化度合いが中程度の場合のV2として算出、設定する。ステップ210において、マイコン50は、図2のテーブルに基づき充電電流を電流値I2に設定する。   If a negative determination is made in step 206b (step 206b: NO), in step 209, the microcomputer 50 determines that the battery cell charge voltage is deteriorated from the battery pack charge voltage based on the table of FIG. Calculate and set as In step 210, the microcomputer 50 sets the charging current to the current value I2 based on the table of FIG.

ステップ206bで肯定判定された場合には(ステップ206b:YES)、ステップ211において、マイコン50は、図2のテーブルに基づき電池パック充電電圧から電池セル充電電圧を劣化度合いが大きい場合のV3として算出、設定する。ステップ210において、マイコン50は、図2のテーブルに基づき充電電流を電流値I3に設定する。   If an affirmative determination is made in step 206b (step 206b: YES), in step 211, the microcomputer 50 calculates the battery cell charging voltage from the battery pack charging voltage as V3 when the degree of deterioration is large based on the table of FIG. Set. In step 210, the microcomputer 50 sets the charging current to the current value I3 based on the table of FIG.

ステップ213において、マイコン50は、充電制御信号伝達部4のフォトカプラを介してPWM制御IC23を制御して、充電を開始させる。尚、充電は定電圧定電流制御によって行われる。即ち、設定された充電電流で充電が行われ、電池セル2aの少なくとも1つの電圧が充電電圧に達したときに、充電電流を徐々に低下させることで電池セル2acの電圧が電池セル充電電圧に維持される。   In step 213, the microcomputer 50 controls the PWM control IC 23 via the photocoupler of the charge control signal transmission unit 4 to start charging. Charging is performed by constant voltage and constant current control. That is, charging is performed with the set charging current, and when at least one voltage of the battery cell 2a reaches the charging voltage, the voltage of the battery cell 2ac is changed to the battery cell charging voltage by gradually decreasing the charging current. Maintained.

ステップ214において、マイコン50はLED131を充電中を示す橙色に点灯させる。ステップ215において、マイコン50は、充電中に複数の電池セル2aのうち少なくとも1つの電池セル2aで過充電が検出されていないかを判定する。即ち、電池パック2において、保護IC2bがいずれかの電池セル2aが過充電になったことを検知すると、マイコン2dに過充電検知信号を送信する。マイコン2dは過充電検知信号を受信すると、マイコン50に充電停止信号を送出する。マイコン50は、充電停止信号を受信した場合には、少なくとも1つの電池セル2aが過充電であると判断する(ステップ215:YES)。また、同時に過充電になった電池セル2aが存在した場合には、マイコン2dは同時に過充電になった電池セル2aの数もマイコン50に送信してもよい。次に、ステップ217において、マイコン50は、マイコン2dにメモリ2eの過充電情報を更新し、今回検出した過充電状態になった電池セルの数だけ過充電セル数、或いは過充電回数を加算するように指示する。尚、マイコン50がマイコン2dに指示を送らなくても、マイコン2dが過充電検知信号を受信すると、マイコン2dは自動的に、過充電情報を更新するようにしてもよい。   In step 214, the microcomputer 50 lights the LED 131 in orange indicating charging. In step 215, the microcomputer 50 determines whether overcharge is detected in at least one battery cell 2a among the plurality of battery cells 2a during charging. That is, in the battery pack 2, when the protection IC 2b detects that any one of the battery cells 2a is overcharged, it transmits an overcharge detection signal to the microcomputer 2d. When receiving the overcharge detection signal, the microcomputer 2d sends a charge stop signal to the microcomputer 50. If the microcomputer 50 receives the charge stop signal, it determines that at least one battery cell 2a is overcharged (step 215: YES). When there are battery cells 2 a that are simultaneously overcharged, the microcomputer 2 d may also send the number of battery cells 2 a that are simultaneously overcharged to the microcomputer 50. Next, in step 217, the microcomputer 50 updates the overcharge information in the memory 2e to the microcomputer 2d, and adds the number of overcharge cells or the number of overcharges by the number of battery cells in the overcharge state detected this time. To instruct. Even if the microcomputer 50 does not send an instruction to the microcomputer 2d, when the microcomputer 2d receives the overcharge detection signal, the microcomputer 2d may automatically update the overcharge information.

ステップ215において否定判定された場合には(ステップ215:NO)、ステップ216において満充電を検出したか否かが判定される。具体的には、マイコン50は、電池電圧検出回路90を介して、電池パック2の電圧を検出し、当該電圧が電池パック充電電圧(ステップ207、209、211で設定した電池セル電圧)に達したと判断し、その後、電流検出回路203の検出した電流値(充電電流制御回路60のオペアンプ61の出力)が所定の値まで降下したと判断した場合に、満充電であると判定する。ステップ216で否定判定された場合には(ステップ216:NO)、ステップ215に戻る。   If a negative determination is made in step 215 (step 215: NO), it is determined in step 216 whether or not full charge is detected. Specifically, the microcomputer 50 detects the voltage of the battery pack 2 via the battery voltage detection circuit 90, and the voltage reaches the battery pack charging voltage (battery cell voltage set in steps 207, 209, and 211). Then, when it is determined that the current value detected by the current detection circuit 203 (the output of the operational amplifier 61 of the charging current control circuit 60) has dropped to a predetermined value, it is determined that the battery is fully charged. If a negative determination is made in step 216 (step 216: NO), the process returns to step 215.

ステップ216で肯定判定された場合(ステップ216:YES)、または、ステップ217の実行後に、ステップ218において、マイコン50は、充電制御信号伝達部4のフォトカプラを介してPWM制御IC23を制御して、電池パック2への電力の供給を遮断させることで充電を終了する。   When an affirmative determination is made in step 216 (step 216: YES), or after execution of step 217, in step 218, the microcomputer 50 controls the PWM control IC 23 via the photocoupler of the charge control signal transmission unit 4. Then, charging is terminated by interrupting the supply of power to the battery pack 2.

ステップ219において、マイコン50はLED131を緑色に点灯させ、充電が終了したことを報知する。ステップ220において、マイコン50は電池パック2が充電装置1から外されたか否かを判定する。電池パック2が充電装置1から外されている場合には(ステップ220:YES)、ステップ201に戻り、ステップ220を繰り返すことで待機状態になり、電池パックが充電装置から外されていない場合には(ステップ220:NO)、ステップ220を繰り返すことで待機状態になる。   In step 219, the microcomputer 50 turns on the LED 131 in green and notifies that the charging is finished. In step 220, the microcomputer 50 determines whether or not the battery pack 2 has been removed from the charging device 1. When the battery pack 2 has been removed from the charging device 1 (step 220: YES), the process returns to step 201 and repeats step 220 to enter a standby state, and the battery pack has not been removed from the charging device. (Step 220: NO), the process enters a standby state by repeating Step 220.

図4−6は、上記の充電処理を実行することにより、それぞれ、充電電圧がV1、V2、V3に設定され、満充電まで充電された場合の電池セル2aの電圧(縦軸)と時間(横軸)との関係、および、充電電流(縦軸)と時間(横軸)との関係を示している。図4−6に示すように、設定された各充電電流(I1〜I3)において、充電を行い、電池セル2aの電圧が充電電圧(V1、V2、V3)に達したら、電池セル2aの充電電圧が維持されるように充電電流を連続的に減少させ、所定の電流値まで減少したら充電を終了している。   FIG. 4-6 shows the voltage (vertical axis) and time (time) of the battery cell 2a when the charging voltage is set to V1, V2, and V3 and the battery is fully charged by executing the above charging process. The horizontal axis) and the relationship between charging current (vertical axis) and time (horizontal axis) are shown. As shown in FIG. 4-6, charging is performed at each set charging current (I1 to I3), and when the voltage of the battery cell 2a reaches the charging voltage (V1, V2, V3), the battery cell 2a is charged. The charging current is continuously decreased so that the voltage is maintained, and charging is terminated when the voltage is decreased to a predetermined current value.

図7は充電電圧V1、充電電流の電流値をI1に設定したときに1つのセルで過充電が検出された場合を示している。点線で示した電圧値が、劣化の進んだ電池セル2aを示し、実線で示した電圧値は劣化していない電池セルを示す。劣化の進んだ電池セル2aは内部抵抗が高いため、電圧値の上昇が、それ以外の電池セル2aより早くなる。充電を続けると、劣化の進んでいる電池セル2aの電圧は、急激に上昇し充電電圧V1を超えてしまい、充電電圧V1より高い過電圧値に達し、過充電状態と判断され充電が終了する。電池セル2aは直列に接続されているため、この場合には、劣化していない電池セル2aの充電も終了してしまう。一方、図5,6に示すように、過去に過充電状態となった電池セルを含む電池パック2を充電する場合には充電電圧、充電電流を小さくしているため、劣化セルの電圧値(点線)が過電圧値(>定電圧値)に達することがなくなり、充電途中で充電が停止することなく、最後(満充電)まで充電を継続することができる。   FIG. 7 shows a case where overcharge is detected in one cell when the charging voltage V1 and the current value of the charging current are set to I1. The voltage value indicated by the dotted line indicates the battery cell 2a that has deteriorated, and the voltage value indicated by the solid line indicates the battery cell that has not deteriorated. Since the battery cell 2a that has deteriorated has a high internal resistance, the voltage value increases faster than the other battery cells 2a. If the charging is continued, the voltage of the battery cell 2a, which has been deteriorated, rapidly rises and exceeds the charging voltage V1, reaches an overvoltage value higher than the charging voltage V1, is determined to be in an overcharged state, and charging ends. Since the battery cells 2a are connected in series, in this case, charging of the battery cells 2a that have not deteriorated is also terminated. On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 6, when charging the battery pack 2 including the battery cells that have been overcharged in the past, the charging voltage and charging current are reduced, so the voltage value of the deteriorated cell ( The dotted line) does not reach the overvoltage value (> constant voltage value), and charging can be continued until the end (full charge) without stopping charging during charging.

図8は、本実施の形態による充電処理を繰り返した場合の、放電容量(縦軸)とサイクル数(充電回数)との関係を示したグラフである。図8に示されるように、サイクル数C1において、初めて過充電が検出されても、図7で示したように、例え、劣化していない電池セル2aが存在しても、その時点で充電が終了してしまい、放電容量がサイクル数C1において著しく減少する、ということがなく、サイクル寿命を向上することができる。   FIG. 8 is a graph showing the relationship between the discharge capacity (vertical axis) and the number of cycles (number of times of charging) when the charging process according to the present embodiment is repeated. As shown in FIG. 8, even if overcharge is detected for the first time in the number of cycles C1, even if there is an undegraded battery cell 2a as shown in FIG. The cycle life can be improved without the discharge capacity being significantly reduced at the cycle number C1.

本実施の形態によれば、次回の充電では図5に示すように電池セル充電電圧V2、充電電流I2で充電を行う。即ち、前回よりも低い電池セル充電電圧および充電電流で時間をかけて充電が行われるため、前回過充電と判定された電池セル2aも過充電と判定されることがない。そのため、放電容量がサイクル数C1の時点より大きくなるように充電することが可能になる。   According to the present embodiment, the next charging is performed with the battery cell charging voltage V2 and the charging current I2 as shown in FIG. That is, since charging is performed over time at a battery cell charging voltage and charging current lower than the previous time, the battery cell 2a determined to be overcharged the previous time is not determined to be overcharged. Therefore, it becomes possible to charge the battery so that the discharge capacity becomes larger than the time point of the cycle number C1.

図5の方法で充電を繰り返すと、電池セル2aが劣化していき、電池セル2aが過充電状態として判定されるようになることが考えられる。このような電池セル2aの数が所定回数計上されると、電池セル充電電圧をV3、充電電流をI3と設定して図6に示すような充電を行う。或いは劣化セルと判別されたセル数にかかわらず、図5の方法(充電電圧V2、充電電流I2)で過充電状態と判定された場合に図6に示す設定値(充電電圧V3、充電電流I3)で充電を行うようにしてもよい。   When charging is repeated by the method of FIG. 5, it is conceivable that the battery cell 2a deteriorates and the battery cell 2a is determined to be in an overcharged state. When the number of such battery cells 2a is counted a predetermined number of times, the battery cell charging voltage is set to V3 and the charging current is set to I3 to perform charging as shown in FIG. Alternatively, when the overcharge state is determined by the method of FIG. 5 (charging voltage V2 and charging current I2) regardless of the number of cells determined to be deteriorated cells, the set values (charging voltage V3 and charging current I3) shown in FIG. ) May be charged.

上述のように電池セル2aの何れかが過充電状態(セル電圧が過電圧値に到達)と認識された場合に充電が終了してしまうが、図6の充電方法に切り替えることにより、図5の方法で充電を続けた場合よりも、電池パック2の放電容量(サイクル数)を増やすことが可能になる。すなわち、過去の充電で一回でも過充電状態になった場合には、浅い充電とすることにより電池セル2aの劣化を抑制することができる。   As described above, when any of the battery cells 2a is recognized as being in an overcharged state (the cell voltage has reached the overvoltage value), charging ends. However, by switching to the charging method of FIG. It becomes possible to increase the discharge capacity (number of cycles) of the battery pack 2 as compared with the case where charging is continued by the method. That is, when the battery is overcharged even once in the past charge, the deterioration of the battery cell 2a can be suppressed by using a shallow charge.

上記の充電方法に対して、以下のような変形を行ってもよい。例えば、電池セル充電電圧は、3種類(V1、V2、V3)から設定されたが、3種類には限定されず、複数種類のうちから設定されていればよい。   The following modifications may be made to the above charging method. For example, the battery cell charging voltage is set from three types (V1, V2, V3), but is not limited to three types, and may be set from a plurality of types.

充電電流も3種類(I1、I2、I3)から設定されたが、複数種類のうちから設定されていればよい。   The charging current is also set from three types (I1, I2, and I3), but may be set from a plurality of types.

また、上記の実施の形態では、電池セル充電電圧(電池パック充電電圧)と、充電電流との両方が、過充電セル情報に基づいて設定、変更されていたが、片方のみが過充電セル情報によって設定、変更可能であり、残る一方は過充電セル情報によらず固定値を用いるようにしてもよい。   In the above embodiment, both the battery cell charging voltage (battery pack charging voltage) and the charging current are set and changed based on the overcharged cell information, but only one of them is overcharged cell information. Can be set and changed, and the remaining one may use a fixed value regardless of the overcharged cell information.

また、ステップ206の判定および、ステップ206bの判定によって、電池セル充電電圧と、充電電流とが決定された。即ち、電池セル充電電圧と、充電電流とは、同じ過充電セル数の範囲を基準に設定された。しかしながら、電池セル充電電圧と、充電電流とが異なる基準で決定されてもよい。例えば、過充電セル数が第1の所定値未満であるときに電池セル充電電圧をV1に設定し、第1の所定値以上第2の所定値未満であるときに電池セル充電電圧をV2に設定し、第2の所定値以上であるときにV3に設定する。一方で、過充電セル数が第1の所定値とは異なる第3の所定値未満であるときに充電電流I1に設定し、第3の所定値以上であり第2の所定値とは異なる第4の所定値未満の時に充電電流I2に設定し、第4の所定値以上のときに充電電流I3に設定するようにしてもよい。   Further, the battery cell charging voltage and the charging current were determined by the determination in step 206 and the determination in step 206b. That is, the battery cell charging voltage and the charging current were set based on the same range of the number of overcharged cells. However, the battery cell charging voltage and the charging current may be determined based on different standards. For example, the battery cell charging voltage is set to V1 when the number of overcharged cells is less than a first predetermined value, and the battery cell charging voltage is set to V2 when the number is over a first predetermined value and less than a second predetermined value. Set to V3 when greater than or equal to the second predetermined value. On the other hand, when the number of overcharged cells is less than a third predetermined value that is different from the first predetermined value, the charging current I1 is set to be equal to or greater than the third predetermined value and different from the second predetermined value. The charging current I2 may be set when it is less than a predetermined value of 4, and the charging current I3 may be set when it is equal to or more than a fourth predetermined value.

ステップ206において、1つでも過去の充電時に過充電状態になった電池セルが存在すれば、電池セル充電電圧をV1以外の値(V2またはV3)に設定していたが、複数の電池セルが過充電状態になった段階で電池セル充電電圧をV1以外の値に設定するようにしてもよい。   In step 206, if there is at least one battery cell that has been overcharged during past charging, the battery cell charging voltage has been set to a value other than V1 (V2 or V3). The battery cell charging voltage may be set to a value other than V1 in the overcharged state.

過充電セル数情報は、単に過充電になった電池セル2aの数を記憶するのでなく、電池セル2aごとに、過充電になった回数を記憶しておいてもよい。この場合には、ステップ206、206bでは、電池セルごとの、過充電になった回数に基づいた判定を行ってもよい。例えば、各電池セル2aの過充電になった回数を合計し、その合計値が閾値以上か否かを判断するようにしてもよいし、各電池セル2aのうち、過充電になった回数の最大値と閾値とを比較するようにしてもよい。この場合には、ステップ217では、ステップ215において過充電になった電池セル2aを特定し、当該電池セル2aの過充電になった回数を更新する。   The overcharged cell number information may store the number of overcharges for each battery cell 2a, instead of simply storing the number of overcharged battery cells 2a. In this case, in steps 206 and 206b, determination may be performed based on the number of overcharges for each battery cell. For example, the number of times that each battery cell 2a is overcharged may be summed, and it may be determined whether the total value is equal to or greater than a threshold value. The maximum value and the threshold value may be compared. In this case, in step 217, the battery cell 2a that has been overcharged in step 215 is specified, and the number of times that the battery cell 2a has been overcharged is updated.

次に、電池パック2の放電時の処理を説明する。図9は、電池パック2が電動工具200に装着されたときの回路図である。電動工具200は、モータ201と、メインスイッチ202と、FET204と、接続端子203とを備えている。作業者が、メインスイッチ202をオンしたときに電池パック2から供給される電力によってモータ201は回転する。   Next, processing during discharging of the battery pack 2 will be described. FIG. 9 is a circuit diagram when the battery pack 2 is attached to the electric power tool 200. The electric tool 200 includes a motor 201, a main switch 202, an FET 204, and a connection terminal 203. The motor 201 is rotated by the electric power supplied from the battery pack 2 when the operator turns on the main switch 202.

マイコン2dが放電停止信号を工具用端子2iから出力したときに、電動工具200は、接続端子203から当該放電停止信号を受信する。放電受信信号によってFET204はオフされる。これにより、電池パック2からの電力供給線が遮断され、モータ201の回転が停止する。   When the microcomputer 2d outputs a discharge stop signal from the tool terminal 2i, the power tool 200 receives the discharge stop signal from the connection terminal 203. The FET 204 is turned off by the discharge reception signal. Thereby, the power supply line from the battery pack 2 is interrupted, and the rotation of the motor 201 is stopped.

図10、11を参照して、放電時の電池セル2aの電圧と時間の関係について説明する。図10は、電池セル2aが劣化していない状態での放電時の様子を示している。放電を開始すると電池セル2aの電圧は徐々に低下していき、閾値aに達したときにマイコン2dは、放電停止信号を出力する。これにより電池パック2の放電は停止する。   With reference to FIGS. 10 and 11, the relationship between the voltage of battery cell 2a during discharge and time will be described. FIG. 10 shows a state at the time of discharging in a state where the battery cell 2a is not deteriorated. When the discharge is started, the voltage of the battery cell 2a gradually decreases, and when the threshold value a is reached, the microcomputer 2d outputs a discharge stop signal. Thereby, the discharge of the battery pack 2 is stopped.

図11は電池セル2aが劣化しているときの放電時の様子を示したグラフである。劣化の進んだ電池セル2aの電圧を点線で示し、劣化の進んでいない電池セル2aの電圧を実線で示す。電池パック2の充放電を繰り返すと電池セル2aは劣化していく。電池セル2aが劣化した状態で、閾値aまでの放電を継続すると、その劣化の進行をさらに加速してしまう。そのため、本実施の形態では、図11に示すように、電池セル2aが劣化したと判断したとき、すなわち、過去の放電時に1回でも過放電状態になった場合には閾値をaより大きいbに変更する。このようにすることで、劣化が進んだ電池セル2aの放電を無理のない範囲に留めることができ、さらなる電池の劣化を抑制することができる。   FIG. 11 is a graph showing a state during discharging when the battery cell 2a is deteriorated. The voltage of the battery cell 2a that has deteriorated is indicated by a dotted line, and the voltage of the battery cell 2a that has not deteriorated is indicated by a solid line. When charging / discharging of the battery pack 2 is repeated, the battery cell 2a deteriorates. If the discharge to the threshold value a is continued in a state where the battery cell 2a is deteriorated, the progress of the deterioration is further accelerated. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 11, when it is determined that the battery cell 2 a has deteriorated, that is, when the battery cell 2 a is overdischarged once in the past discharge, the threshold value is larger than a. Change to By doing in this way, discharge of the battery cell 2a which has progressed deterioration can be kept within a reasonable range, and further battery deterioration can be suppressed.

図12を参照して、上記の放電時のマイコン2dの処理を説明する。以下の説明では、図9に示されるように電池パック2が電動工具200に装着されている場合について説明する。ステップ401においてマイコン2dは電池セル2aの放電が開始されたか否かを判定する。作業者が電動工具202のスイッチをオンすると電池パック2から電力が供給される。このとき、マイコン2dは、電流検出回路2hからの検出信号によって放電が開始されたと判定する。   With reference to FIG. 12, the processing of the microcomputer 2d at the time of discharging will be described. In the following description, the case where the battery pack 2 is attached to the electric tool 200 as shown in FIG. 9 will be described. In step 401, the microcomputer 2d determines whether or not the discharge of the battery cell 2a has been started. When the operator turns on the power tool 202, electric power is supplied from the battery pack 2. At this time, the microcomputer 2d determines that the discharge is started by the detection signal from the current detection circuit 2h.

ステップ402において、マイコン2dは、過放電閾値として電圧値a(閾値a)を選設定する。過放電閾値は、電池セル2aの電圧の下限値を示す値であり、後述のように、マイコン2dは複数の電池セル2aの少なくとも1つが過放電閾値に達したと判定したときに、放電停止信号を送出する。   In step 402, the microcomputer 2d selects and sets the voltage value a (threshold value a) as the overdischarge threshold value. The overdischarge threshold is a value indicating the lower limit value of the voltage of the battery cell 2a. As will be described later, when the microcomputer 2d determines that at least one of the plurality of battery cells 2a has reached the overdischarge threshold, the discharge is stopped. Send a signal.

ステップ403において、マイコン2dはメモリ2eより過放電セル情報を受け取り、何れかの電池セル2aの過放電回数が所定値以上であるかを判定する。すなわち、過去の放電時に過放電状態となったか否かを判断する。ステップ403で否定判定された場合には(ステップ403:NO)、ステップ408に移行する。   In step 403, the microcomputer 2d receives the overdischarge cell information from the memory 2e, and determines whether the overdischarge frequency of any battery cell 2a is equal to or greater than a predetermined value. That is, it is determined whether or not an overdischarge state has occurred during the past discharge. If a negative determination is made in step 403 (step 403: NO), the process proceeds to step 408.

ステップ403で肯定判定された場合には(ステップ403:YES)、ステップ404において、マイコン2dは放電開始時点から所定時間が経過したかを判定する。ステップ404において肯定判定された場合には(ステップ404:YES)、ステップ407において、過放電閾値をaからbに変更する。ここで、図11において、放電開始時の閾値はaで、所定時間経過後に閾値をbに変更している。放電開始時(モータ起動時)に大きな起動電流が流れることになり、この起動電流(過電流)により電池パック2の電圧が著しく低下する。この電圧低下が放電閾値に達して放電が停止しないように、放電開始から所定時間の間は閾値を小さな値としている。なお、別の方法として、閾値をbとし、放電開始から所定時間の間は電池電圧の検出を行わない(閾値以下に低下しても放電を継続する)ようにしてもよい。   If an affirmative determination is made in step 403 (step 403: YES), in step 404, the microcomputer 2d determines whether a predetermined time has elapsed since the discharge start time. If an affirmative determination is made in step 404 (step 404: YES), in step 407, the overdischarge threshold is changed from a to b. Here, in FIG. 11, the threshold value at the start of discharge is a, and the threshold value is changed to b after a predetermined time has elapsed. A large starting current flows at the start of discharging (when the motor is started), and the voltage of the battery pack 2 is remarkably lowered by this starting current (overcurrent). The threshold value is set to a small value for a predetermined time from the start of discharge so that the voltage drop reaches the discharge threshold value and the discharge does not stop. As another method, the threshold value may be set to b, and the battery voltage may not be detected for a predetermined time from the start of discharge (discharging continues even if the voltage drops below the threshold value).

ステップ408において、マイコン2dは放電状態を検知しているかを電流検出回路2hからの検出信号に基づいて判定する。ステップ408において肯定判定された場合には(ステップ408:YES)、ステップ409において、少なくとも1つのセルが過放電閾値に達しているかを判定する。尚、ステップ409の判定では、ステップ407が実行された場合には過放電閾値としてbが用いられ、ステップ407が実行されていない場合には過放電閾値としてaが用いられる。具体的には、各電池セル2aの電圧値を保護IC2bで検出し、マイコン2dはその検出電圧が、設定された過放電閾値に基づき、電池セル2aの電圧値が過放電閾値以下になっているかを判断する。マイコン2dは、電池セル2aの電圧値が過放電閾値以下になっていると判断したときには、少なくとも1つの電池セル2aが過放電であると判定する。   In step 408, the microcomputer 2d determines whether the discharge state is detected based on the detection signal from the current detection circuit 2h. If an affirmative determination is made in step 408 (step 408: YES), it is determined in step 409 whether at least one cell has reached the overdischarge threshold. In step 409, b is used as the overdischarge threshold when step 407 is executed, and a is used as the overdischarge threshold when step 407 is not executed. Specifically, the voltage value of each battery cell 2a is detected by the protection IC 2b, and the microcomputer 2d detects the detected voltage based on the set overdischarge threshold, and the voltage value of the battery cell 2a becomes equal to or lower than the overdischarge threshold. Judgment is made. When the microcomputer 2d determines that the voltage value of the battery cell 2a is equal to or lower than the overdischarge threshold, the microcomputer 2d determines that at least one battery cell 2a is overdischarged.

ステップ404で否定判定された場合には(ステップ404:NO)、ステップ405において、依然として放電状態を検知しているかを電流検出回路2hからの検出信号に基づいて判定する。ステップ405で否定判定された場合には(ステップ405:NO)、ステップ401に戻る。ステップ405において肯定判定された場合には(ステップ405:YES)、ステップ406において、少なくとも1つの電池セルが過放電閾値aに達しているかを判定する。   If a negative determination is made in step 404 (step 404: NO), it is determined in step 405 based on the detection signal from the current detection circuit 2h whether the discharge state is still detected. If a negative determination is made in step 405 (step 405: NO), the process returns to step 401. If an affirmative determination is made in step 405 (step 405: YES), it is determined in step 406 whether at least one battery cell has reached the overdischarge threshold a.

ステップ406において、肯定判定された場合、または、ステップ409で肯定判定された場合には、ステップ410に移行し、マイコン2dは放電停止信号を出力し、電動工具200のFET204をオフさせる。即ち、所定期間が経過していない間は、ステップ406において、過放電閾値aを用いて判定が行われる。   If an affirmative determination is made in step 406 or an affirmative determination is made in step 409, the process proceeds to step 410, where the microcomputer 2 d outputs a discharge stop signal and turns off the FET 204 of the electric power tool 200. That is, while the predetermined period has not elapsed, in step 406, determination is performed using the overdischarge threshold a.

ステップ411において、ステップ406、または、ステップ409で過放電閾値より電圧値が低いと特定された電池セル2aの過放電回数を加算(過放電情報を更新)して、ステップ401に戻る。尚、電池セル2aは特定せず、電池パック2としての過放電回数のみを更新してもよい。   In step 411, the number of overdischarges of the battery cell 2a specified as having a voltage value lower than the overdischarge threshold in step 406 or step 409 is added (overdischarge information is updated), and the process returns to step 401. In addition, you may update only the frequency | count of overdischarge as the battery pack 2, without specifying the battery cell 2a.

上記の放電時の処理では、特定の電池セル2aが過放電状態に所定値以上なったことがある場合(ステップ403:YES)には、その電池セル2aは劣化が進んでいると考えられるため、このため、ステップ407では、過放電閾値を高く設定することで、劣化の進んだ電池セル2aが電圧値b未満になることを防ぐようにし、電池セル2aのさらなる劣化を抑制することができる。すなわち、放電電圧閾値を浅くすることで電池セル2aのさらなる劣化を抑制している。ただし、過放電閾値は所定時間が経過するまで(S404:YESとなるまで)は閾値bに設定されない。これは、例えば、電動工具200が寒冷な環境で使用される場合など、放電開始時に電池セル2aの温度が低下していると、内部抵抗が大きくなり過電流が流れてしまう。過電流により電池パック2の電圧が急激に低下してしまい、電池セル2aの電圧が電圧値bまで低下する場合が考えられるためである。本実施の形態では、放電期間が所定時間経過するまでは過放電閾値をaに維持して、過放電の判定を行っている(ステップ406)。電圧の急激な低下はモータ起動時に生じるため、放電期間が所定時間継続された後に初めてステップ407において過放電閾値がbに変更されるため、電池セル2aの温度の低下或いはモータ201の起動に伴う電圧の低下を過放電と判断してしまうことを避けることができる。   In the processing at the time of discharging, when a specific battery cell 2a has exceeded a predetermined value in an overdischarged state (step 403: YES), it is considered that the battery cell 2a has been deteriorated. Therefore, in step 407, by setting the overdischarge threshold value high, it is possible to prevent the battery cell 2a having deteriorated from becoming less than the voltage value b, and to suppress further deterioration of the battery cell 2a. . That is, further deterioration of the battery cell 2a is suppressed by making the discharge voltage threshold shallow. However, the overdischarge threshold value is not set to the threshold value b until a predetermined time has elapsed (until S404: YES). This is because, for example, when the power tool 200 is used in a cold environment and the temperature of the battery cell 2a is reduced at the start of discharge, the internal resistance increases and an overcurrent flows. This is because it is conceivable that the voltage of the battery pack 2 rapidly decreases due to overcurrent, and the voltage of the battery cell 2a decreases to the voltage value b. In the present embodiment, the overdischarge threshold is maintained at a until the discharge period elapses for a predetermined time, and overdischarge is determined (step 406). Since the sudden drop in voltage occurs at the time of starting the motor, the overdischarge threshold is changed to b in step 407 for the first time after the discharge period has continued for a predetermined time, so that the battery cell 2a temperature decreases or the motor 201 starts. It can be avoided that the voltage drop is judged as overdischarge.

上述のように、マイコン2dは、充電中の過充電時に保護IC2bからの信号を受信し、過充電である旨を充電装置1に送信する。或いは、放電中の過放電時に保護IC2bからの信号を受信し、過放電である旨を充電装置1に送信する。そして、充電装置1或いは電動工具200はその信号に基づいて充電停止動作或いは放電停止動作を行う。また、マイコン2dは充電中、放電中の過充電頻度、過放電頻度をメモリ2eに記憶する。そして、次の充電時に過充電頻度に応じて充電制御を変更する。或いは、マイコン2dは充電開始前に放電中の過放電頻度を充電装置1に送信し、その信号に基づいて充電装置1は最適な充電制御を行う。   As described above, the microcomputer 2d receives a signal from the protection IC 2b at the time of overcharging during charging, and transmits to the charging apparatus 1 that it is overcharged. Alternatively, a signal from the protection IC 2b is received at the time of overdischarge during discharge, and a message indicating overdischarge is transmitted to the charging device 1. Then, the charging device 1 or the power tool 200 performs a charge stop operation or a discharge stop operation based on the signal. Further, the microcomputer 2d stores the overcharge frequency and overdischarge frequency during charging and discharging in the memory 2e. And charge control is changed according to overcharge frequency at the time of the next charge. Alternatively, the microcomputer 2d transmits the overdischarge frequency during discharging to the charging device 1 before the start of charging, and the charging device 1 performs optimal charging control based on the signal.

図13は、本実施の形態による放電時の処理を実行した場合の電池パック2の放電容量(縦軸)とサイクル数と(横軸)の関係を示したグラフである。点線で示したグラフが本実施の形態による放電時の処理を実行した場合の放電容量の推移を示し、実線は過放電閾値を変化させない従来の放電時の処理による放電容量の推移を示す。   FIG. 13 is a graph showing the relationship between the discharge capacity (vertical axis), the number of cycles, and (horizontal axis) of the battery pack 2 when the discharge process according to the present embodiment is executed. The graph shown by the dotted line shows the transition of the discharge capacity when the processing at the time of discharge according to the present embodiment is executed, and the solid line shows the transition of the discharge capacity by the conventional processing at the time of discharging without changing the overdischarge threshold.

サイクル数C2までは、過放電閾値がaに設定されているため、従来の処理も、本実施の形態の処理も同じように、サイクル数の増加とともに放電容量は低下していく。しかしながら、従来の処理では過放電閾値がaに維持されているため、サイクル数が増加するほど加速度的に電池セル2aの劣化が進んでしまう。これは、電池セル2aは、その放電容量が低下するほど、電圧値の低下による劣化が激しくなるからである。一方で、本実施の形態では、サイクル数C2から過放電閾値がbに変更される。そのため、劣化が進んだ電池セル2aは、電圧値b以下に放電されることを防ぐことができ、電池セル2aは緩やかに劣化していく。そのため、電池パック2全体として大きい放電容量を長期間維持することができる(サイクル数を向上することができる)。   Since the overdischarge threshold is set to a up to the number of cycles C2, the discharge capacity decreases as the number of cycles increases in the same manner as in the conventional process and the process of the present embodiment. However, since the overdischarge threshold is maintained at “a” in the conventional process, the deterioration of the battery cell 2 a is accelerated as the number of cycles increases. This is because the battery cell 2a is more deteriorated due to a decrease in voltage value as its discharge capacity is reduced. On the other hand, in the present embodiment, the overdischarge threshold is changed to b from the number of cycles C2. Therefore, the battery cell 2a having deteriorated can be prevented from being discharged below the voltage value b, and the battery cell 2a gradually deteriorates. Therefore, a large discharge capacity can be maintained for a long time as the entire battery pack 2 (the number of cycles can be improved).

尚、上記の実施の形態では、電池セル2aの過放電を判断する指標として電池セル2aごとに過放電回数を用いていたが、電池セル2aの過放電を判断する指標は過放電回数に限定されない。例えば、何れかの電池セル2aが一回でも過放電になったら、次回の放電時の過放電閾値を大きくしてもよい。この場合、ステップ403において、過去に過放電状態となったことがある場合にステップ404に進むようにすればよい。また、メモリ2eに、電池セル2aの過放電回数を全ての電池セル2aで合計した合計過放電回数を過充電情報として記憶しておき、電池セル2aの劣化の進み具合を判断する指標としてもよい。この場合には、ステップ402、407において、合計過放電回数に対応する閾値を設定し、ステップ406、409において、合計過放電回数が設定された閾値以下であるかを判定する。   In the above embodiment, the overdischarge count is used for each battery cell 2a as an index for determining overdischarge of the battery cell 2a. However, the index for determining overdischarge of the battery cell 2a is limited to the overdischarge count. Not. For example, if any of the battery cells 2a is overdischarged once, the overdischarge threshold at the next discharge may be increased. In this case, in step 403, if an overdischarge state has occurred in the past, the process may proceed to step 404. In addition, the memory 2e stores the total number of overdischarges of the total number of overdischarges of the battery cells 2a in all the battery cells 2a as overcharge information, and can be used as an index for judging the progress of deterioration of the battery cells 2a. Good. In this case, in steps 402 and 407, a threshold value corresponding to the total number of overdischarges is set, and in steps 406 and 409, it is determined whether the total number of overdischarges is equal to or less than the set threshold value.

あるいは、過放電回数のみならず、過充電セル数を考慮して過放電閾値をaからbに変更するようにしてもよい。あるいは、過放電セル数を用いず過充電回数のみに基づいて過放電閾値を変更するようにしてもよい。   Alternatively, the overdischarge threshold may be changed from a to b in consideration of not only the number of overdischarges but also the number of overcharged cells. Alternatively, the overdischarge threshold may be changed based only on the number of overcharges without using the number of overdischarge cells.

また、過放電閾値はaとbとの2段階に設定されるが、複数段階に設定されれば、2段階であることに限定されない。
(第2の実施の形態)
Further, the overdischarge threshold is set in two stages of a and b, but is not limited to two stages as long as it is set in a plurality of stages.
(Second Embodiment)

第2の実施の形態の充電装置1の充電処理について、図14のフローチャートを参照して説明する。尚、第2の実施の形態の装置構成は第1の実施の形態と同じである。   The charging process of the charging device 1 according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The apparatus configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.

ステップ301−303は、第1の実施の形態の充電処理におけるステップ201−203(図3)と同じである。ステップ305において、マイコン50は過放電情報を受信する。ステップ306において、マイコン50は、過放電情報に基づき、少なくとも1つの電池セル2aの過放電回数が所定値以上であるかを判定する。尚、ここでの所定値は、図12のステップ403における所定値と同じであるが、ステップ403の所定値と同じでなくともよい。   Steps 301-303 are the same as steps 201-203 (FIG. 3) in the charging process of the first embodiment. In step 305, the microcomputer 50 receives overdischarge information. In step 306, the microcomputer 50 determines whether or not the number of overdischarges of at least one battery cell 2a is greater than or equal to a predetermined value based on the overdischarge information. Here, the predetermined value is the same as the predetermined value in step 403 in FIG. 12, but may not be the same as the predetermined value in step 403.

ステップ306において否定判断されたときには(ステップ306:NO)、ステップ307に移行し、ステップ306において肯定判断されたときには(ステップ306:YES)、ステップ309に移行する。ステップ307、308、309、310、311、312、313、314−317は、それぞれ、図2のステップ207、208、209、210、213、214、215、216−220と同じである。但し、ステップ313(ステップ215に対応)において、肯定判定された場合にはステップ217を行わずにステップ315に移行する。   When a negative determination is made at step 306 (step 306: NO), the routine proceeds to step 307, and when an affirmative determination is made at step 306 (step 306: YES), the routine proceeds to step 309. Steps 307, 308, 309, 310, 311, 312, 313, 314-317 are the same as steps 207, 208, 209, 210, 213, 214, 215, 216-220 of FIG. However, if an affirmative determination is made in step 313 (corresponding to step 215), the process proceeds to step 315 without performing step 217.

第2の実施の形態の充電処理によれば、過放電状態が所定の回数検出されたか否かに応じて電池セル充電電圧、電池パック充電電圧、充電電流を設定している。即ち、過放電状態が検出された回数を電池セル2aの劣化を示す指標とし、電池セル2aの劣化が進んでいる場合には充電電圧、充電電流を低く設定し、電池セル2aへ与える負荷を減らすことで、電池セル2aの劣化を抑制すると共に、劣化していない電池セル2aへ十分な充電を行うことが可能になる。   According to the charging process of the second embodiment, the battery cell charging voltage, the battery pack charging voltage, and the charging current are set according to whether or not the overdischarge state has been detected a predetermined number of times. That is, the number of times the overdischarge state is detected is used as an index indicating the deterioration of the battery cell 2a. When the deterioration of the battery cell 2a progresses, the charging voltage and the charging current are set low, and the load applied to the battery cell 2a is set. By reducing, it becomes possible to suppress the deterioration of the battery cell 2a and to sufficiently charge the battery cell 2a which has not deteriorated.

尚、第2の実施の形態では、充電電圧をV1、V2の2種類から選択し、充電電流もI1、I2の2種類から選択していたが、選択する充電電圧、および、充電電流の種類は複数種類であれば2種類でなくともよい。例えば、過放電回数が第1の値未満であれば、充電電圧V1、充電電流I1を設定し、過放電回数が第1の値以上、第2の値未満であれば、充電電圧V2、充電電流I2を設定し、過放電回数が第2の値以上であれば、充電電圧V3、充電電流I3を設定するようにしてもよい。   In the second embodiment, the charging voltage is selected from two types of V1 and V2, and the charging current is also selected from two types of I1 and I2. However, the charging voltage to be selected and the type of charging current are selected. As long as there are a plurality of types, the number does not have to be two. For example, if the number of overdischarges is less than a first value, the charging voltage V1 and the charging current I1 are set. If the number of overdischarges is greater than or equal to the first value and less than the second value, the charge voltage V2 and the charge If the current I2 is set and the number of overdischarges is equal to or greater than the second value, the charging voltage V3 and the charging current I3 may be set.

第1の実施の形態では、充電電圧、充電電流を過充電情報に基づいて決定していた。一方、第2の実施の形態では、充電電圧、充電電流を過放電情報に基づいて決定していた。しかしながら、充電電圧、充電電流は、電池セル2aの劣化の程度を判断できる情報であればこれらに限定されない。例えば、過充電情報、および、過放電情報との両方を考慮して電池セル2aの劣化の程度を判断してもよい。   In the first embodiment, the charging voltage and the charging current are determined based on the overcharge information. On the other hand, in the second embodiment, the charging voltage and the charging current are determined based on the overdischarge information. However, the charging voltage and the charging current are not limited to these as long as the information can determine the degree of deterioration of the battery cell 2a. For example, the degree of deterioration of the battery cell 2a may be determined in consideration of both overcharge information and overdischarge information.

1 充電装置
2 電池パック
50 マイコン
2f マイコン
2e メモリ
2a 電池セル

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging device 2 Battery pack 50 Microcomputer 2f Microcomputer 2e Memory 2a Battery cell

Claims (13)

二次電池の履歴に関する履歴情報を取得する情報取得手段と、
前記履歴情報に基づいて充電条件を設定する設定手段と、
前記充電条件に基づいて前記二次電池を充電する充電制御手段と、を有することを特徴とする充電装置。
Information acquisition means for acquiring history information relating to the history of the secondary battery;
Setting means for setting a charging condition based on the history information;
And a charging control means for charging the secondary battery based on the charging condition.
前記充電条件は、前記二次電池の充電目標電圧を含み、
前記充電制御手段は、前記二次電池が前記充電目標電圧に達するように充電を行うことを特徴とする請求項1に記載の充電装置。
The charging condition includes a charging target voltage of the secondary battery,
The charging device according to claim 1, wherein the charging control unit performs charging so that the secondary battery reaches the charging target voltage.
前記二次電池は、複数のセルを有し、前記複数のセルのうち過充電状態になったことがあるセルが存在するか否かを示す過充電情報を前記履歴情報として保存する保存手段を有し、
前記情報取得手段は前記二次電池から前記過充電情報を取得し、
前記設定手段は、前記過充電情報に基づいて過充電状態になったことがあるセルが存在しないと判断した場合には、前記充電目標電圧を第1の電圧に設定し、前記過充電情報に基づいて過充電になったことがあるセルが存在すると判断した場合には、前記充電目標電圧を第1の電圧より低い第2の電圧に設定することを特徴とする請求項1または2に記載の充電装置。
The secondary battery includes a plurality of cells, and storage means for storing overcharge information indicating whether there is a cell that has been in an overcharge state among the plurality of cells as the history information. Have
The information acquisition means acquires the overcharge information from the secondary battery,
If it is determined that there is no cell that has been in an overcharge state based on the overcharge information, the setting unit sets the charge target voltage to a first voltage, and the overcharge information 3. The charging target voltage is set to a second voltage lower than the first voltage when it is determined that there is a cell that has been overcharged based on the first voltage. 4. Charging device.
前記二次電池は、複数のセルを有し、前記複数のセルのうち過充電状態になったことがあるセルの数を示す過充電セル数情報を前記履歴情報として保存する保存手段を有し、
前記情報取得手段は前記二次電池から前記過充電セル数情報を取得し、
前記設定手段は、前記過充電セル数情報に基づいて過充電状態になったことがあるセルの数が第1の数未満であると判断した場合には、前記充電目標電圧を第1の電圧に設定し、前記過充電セル数情報に基づいて過充電状態になったことがあるセルの数が第1の数以上かつ第2の数未満であったと判断した場合には、前記充電目標電圧を前記第1の電圧より低い第2の電圧に設定し、前記過充電セル数情報に基づいて過充電状態になったことがあるセルの数が前記第2の数以上であったと判断した場合には、前記充電目標電圧を前記第2の電圧より低い第3の電圧に設定することを特徴とする請求項1または2に記載の充電装置。
The secondary battery includes a plurality of cells, and has a storage unit that stores overcharged cell number information indicating the number of cells that have been overcharged among the plurality of cells as the history information. ,
The information acquisition means acquires the overcharged cell number information from the secondary battery,
If the setting means determines that the number of cells that have been in an overcharged state based on the overcharged cell number information is less than the first number, the setting target voltage is set to the first voltage. And when it is determined that the number of cells that have become overcharged based on the overcharged cell number information is greater than or equal to the first number and less than the second number, the charge target voltage Is set to a second voltage lower than the first voltage, and based on the overcharged cell number information, it is determined that the number of cells that have become overcharged is greater than or equal to the second number The charging device according to claim 1, wherein the charging target voltage is set to a third voltage lower than the second voltage.
前記充電条件は、前記二次電池が目標電圧に達するまでに前記二次電池に供給する電流の電流値を含み、
前記充電制御手段は、前記二次電池が前記充電目標電圧に達するまで前記電流値で充電することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の充電装置。
The charging condition includes a current value of a current supplied to the secondary battery until the secondary battery reaches a target voltage,
5. The charging device according to claim 1, wherein the charging control unit charges at the current value until the secondary battery reaches the charging target voltage. 6.
前記二次電池は、複数のセルを有し、前記複数のセルのうち過充電状態になったことがあるセルが存在するか否かを示す過充電情報を前記履歴情報として保存する保存手段を有し、
前記情報取得手段は前記二次電池から前記過充電情報を取得し、
前記設定手段は、前記過充電情報に基づき過充電状態になったことがあるセルが存在しないと判断した場合には、前記電流値を第1の電流値に設定し、前記過充電情報に基づき過充電状態になったことがあるセルが存在すると判断した場合には、前記電流値を第1の電流値より低い第2の電流値に設定することを特徴とする請求項5に記載の充電装置。
The secondary battery includes a plurality of cells, and storage means for storing overcharge information indicating whether there is a cell that has been in an overcharge state among the plurality of cells as the history information. Have
The information acquisition means acquires the overcharge information from the secondary battery,
If it is determined that there is no cell that has been in an overcharge state based on the overcharge information, the setting means sets the current value to a first current value, and based on the overcharge information 6. The charging according to claim 5, wherein when it is determined that there is a cell that has been in an overcharged state, the current value is set to a second current value lower than the first current value. apparatus.
前記二次電池は、複数のセルを有し、前記複数のセルのうち過充電状態になったことがあるセルの数を示す過充電セル数情報を前記履歴情報として保存する保存手段を有し、
前記情報取得手段は前記過充電セル数情報を取得し、
前記設定手段は、前記過充電セル数情報に基づき過充電状態になったことがあるセルの数が第1の数未満であると判断した場合には、前記電流値を第1の電流値に設定し、前記過充電セル数情報に基づき過充電状態になったことがあるセルの数が第1の数以上かつ第2の数未満であったと判断した場合には、前記電流値を前記第1の電流値より低い第2の電流値に設定し、前記過充電セル数情報に基づき過充電状態になったことがあるセルの数が前記第2の数以上であったと判断した場合には、前記電流値を前記第2の電流値より低い第3の電流値に設定することを特徴とする請求項5に記載の充電装置。
The secondary battery includes a plurality of cells, and has a storage unit that stores overcharged cell number information indicating the number of cells that have been overcharged among the plurality of cells as the history information. ,
The information acquisition means acquires the overcharged cell number information,
When the setting means determines that the number of cells that have been in an overcharged state based on the overcharged cell number information is less than the first number, the current value is set to the first current value. And if it is determined that the number of cells that have been overcharged based on the overcharged cell number information is greater than or equal to the first number and less than the second number, the current value is When it is determined that the number of cells that have been in an overcharged state is greater than or equal to the second number based on the overcharged cell number information is set to a second current value lower than the current value of 1. The charging device according to claim 5, wherein the current value is set to a third current value lower than the second current value.
前記二次電池は、複数のセルを有し、前記複数のセルの少なくとも1つのセルが過放電状態になった回数を否かを示す過放電回数を前記履歴情報として保存する保存手段を有し、
前記情報取得手段は前記二次電池から前記過放電情報を取得し、
前記設定手段は、前記放電情報に基づいて過放電回数が所定値未満であれば、前記充電目標電圧を第1の電圧に設定し、前記過放電回数が所定値以上であれば、前記充電目標電圧を第1の電圧より低い第2の電圧に設定することを特徴とする請求項1または2に記載の充電装置。
The secondary battery includes a plurality of cells, and storage means for storing, as the history information, the number of overdischarges indicating whether or not at least one of the plurality of cells is in an overdischarge state. ,
The information acquisition means acquires the overdischarge information from the secondary battery,
The setting means sets the charge target voltage to a first voltage if the number of overdischarges is less than a predetermined value based on the discharge information, and sets the charge target if the number of overdischarges is greater than or equal to a predetermined value. The charging device according to claim 1, wherein the voltage is set to a second voltage lower than the first voltage.
電池セルを有する電池パックを充電する充電装置であって、
前記電池パックの履歴に関する履歴情報を取得する情報取得手段と、
前記履歴情報に基づいて充電条件を設定する設定手段と、
前記充電条件に基づいて前記二次電池を充電する充電制御手段と、を有し、
前記充電制御手段は、前記履歴情報に基づいて前記電池パックが過去に一回でも過充電となったことがある場合には過充電となっていない場合より低い充電電圧で充電することを特徴とする充電装置。
A charging device for charging a battery pack having battery cells,
Information acquisition means for acquiring history information relating to the history of the battery pack;
Setting means for setting a charging condition based on the history information;
Charging control means for charging the secondary battery based on the charging condition,
The charging control means, when the battery pack has been overcharged even once in the past based on the history information, is charged with a lower charging voltage than when not overcharged. Charging device.
定電流・定電圧制御により充電し、
前記充電電圧は、定電圧制御区間における定電圧値であることを特徴とする請求項9に記載の充電装置。
Charge by constant current / constant voltage control,
The charging device according to claim 9, wherein the charging voltage is a constant voltage value in a constant voltage control section.
電池セルを有する電池パックを充電する充電装置であって、
前記電池パックの履歴に関する履歴情報を取得する情報取得手段と、
前記履歴情報に基づいて充電条件を設定する設定手段と、
前記充電条件に基づいて前記二次電池を充電する充電制御手段と、を有し、
前記充電制御手段は、前記履歴情報に基づいて前記電池パックが過去に一回でも過充電となったことがある場合には過充電となっていない場合より低い充電電流で充電することを特徴とする充電装置。
A charging device for charging a battery pack having battery cells,
Information acquisition means for acquiring history information relating to the history of the battery pack;
Setting means for setting a charging condition based on the history information;
Charging control means for charging the secondary battery based on the charging condition,
The charging control means, when the battery pack has been overcharged even once in the past based on the history information, is charged with a lower charging current than when not overcharged. Charging device.
定電流・定電圧制御により充電し、
前記充電電流は、定電流制御区間における電流値であることを特徴とする請求項11に記載の充電装置。
Charge by constant current / constant voltage control,
The charging device according to claim 11, wherein the charging current is a current value in a constant current control section.
電池セルを有する電池パックと、前記電池パックを充電する充電装置と、からなる充電システムであって、
前記電池パックは、前記電池セルが過充電になったことを記憶する記憶手段を有し、
前記充電装置は、前記記憶手段から前記電池パックの履歴に関する履歴情報を取得する情報取得手段と、前記履歴情報に基づいて充電条件を設定する設定手段と、前記充電条件に基づいて前記二次電池を充電する充電制御手段と、を有し、
前記設定手段は、前記履歴情報に基づいて前記電池パックが過去に一回でも過充電となったことがある場合には過充電となっていない場合よりも充電電圧及び充電電流の少なくとも一方を低い値に設定することを特徴とする充電システム。
A charging system comprising a battery pack having battery cells and a charging device for charging the battery pack,
The battery pack has storage means for storing that the battery cell is overcharged,
The charging device includes information acquisition means for acquiring history information relating to the history of the battery pack from the storage means, setting means for setting charging conditions based on the history information, and the secondary battery based on the charging conditions. Charging control means for charging,
The setting means is configured to lower at least one of the charging voltage and the charging current when the battery pack has been overcharged even once in the past based on the history information, compared with the case where the battery pack is not overcharged. Charging system characterized by setting to a value.
JP2013158295A 2013-07-30 2013-07-30 Charger and charging system Pending JP2015029388A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013158295A JP2015029388A (en) 2013-07-30 2013-07-30 Charger and charging system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013158295A JP2015029388A (en) 2013-07-30 2013-07-30 Charger and charging system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015029388A true JP2015029388A (en) 2015-02-12

Family

ID=52492721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013158295A Pending JP2015029388A (en) 2013-07-30 2013-07-30 Charger and charging system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015029388A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018082613A (en) * 2016-11-01 2018-05-24 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. Method and device for charging battery
JP2020011529A (en) * 2018-07-13 2020-01-23 株式会社Subaru Electrical power system
KR20200060148A (en) * 2018-11-22 2020-05-29 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for preventing overcharge of secondary battery
US11929468B2 (en) 2016-11-01 2024-03-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for charging battery

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005073434A (en) * 2003-08-26 2005-03-17 Matsushita Electric Works Ltd Charger
JP2005192383A (en) * 2003-12-05 2005-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Charging controller
JP2010016976A (en) * 2008-07-03 2010-01-21 Hitachi Koki Co Ltd Charging system
JP2011229317A (en) * 2010-04-21 2011-11-10 Makita Corp Internal temperature estimation apparatus for electric tool battery and electric tool device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005073434A (en) * 2003-08-26 2005-03-17 Matsushita Electric Works Ltd Charger
JP2005192383A (en) * 2003-12-05 2005-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Charging controller
JP2010016976A (en) * 2008-07-03 2010-01-21 Hitachi Koki Co Ltd Charging system
JP2011229317A (en) * 2010-04-21 2011-11-10 Makita Corp Internal temperature estimation apparatus for electric tool battery and electric tool device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018082613A (en) * 2016-11-01 2018-05-24 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. Method and device for charging battery
JP7076191B2 (en) 2016-11-01 2022-05-27 三星電子株式会社 Battery charging method and equipment
US11929468B2 (en) 2016-11-01 2024-03-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for charging battery
JP2020011529A (en) * 2018-07-13 2020-01-23 株式会社Subaru Electrical power system
JP7189693B2 (en) 2018-07-13 2022-12-14 株式会社Subaru power system
KR20200060148A (en) * 2018-11-22 2020-05-29 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for preventing overcharge of secondary battery
KR102633187B1 (en) 2018-11-22 2024-02-01 주식회사 엘지에너지솔루션 Apparatus and method for preventing overcharge of secondary battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5502282B2 (en) How to charge the battery pack
US8294421B2 (en) Cell balancing systems employing transformers
US8294425B2 (en) Charging apparatus and charge control method
CN103166283B (en) Charging circuit and the battery-charger assembly with this charging circuit
JP5488877B2 (en) Electric tool
JP2008236878A (en) Charging device
JP5892370B2 (en) Charger and power supply system
JP2013514055A (en) System and method for balancing multi-cell batteries
JP4251158B2 (en) Charger and electric tool set using the same
WO2014087675A2 (en) Charging device
TW201403994A (en) Multi-stage battery module charging method and device thereof
JP2015029388A (en) Charger and charging system
JP2015180179A (en) Charger
JP5500337B2 (en) Charging device for charging the battery pack
JP2010016976A (en) Charging system
US10553915B1 (en) Systems and methods for configuring parameters for charging a battery pack
JP2015226445A (en) Charger
JP2009124905A (en) Charging method for storage battery, and charger
JP2014050234A (en) Power supply device
EP3410559B1 (en) Charging circuit
JP2015029389A (en) Battery pack, electric power tool, and charger
JP2015029390A (en) Charger
JP2014117054A (en) Charger
KR101988027B1 (en) Blancing Apparatus for Battery and Method thereof
TW201310856A (en) Charging device and method of automatic battery for achieving uniform charge

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160331

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161219

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170619