JP2015226445A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を少なくし、回路構成を簡素化且つコストを低減した充電装置の提供。
【解決手段】
二次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、所定電圧を出力する電源回路部と、所定電圧が印加される一次巻線と二次巻線とを有するトランスと、二次巻線に接続され、電池パックが接続される接続端子部を有し、二次巻線が出力する電圧を接続端子部から出力する出力回路部と、電源回路部と一次巻線との間に直列に接続されたスイッチング素子と、電池パックの充電制御を行うマイコンと、を備え、マイコンは、スイッチング素子のオン／オフを制御するスイッチング信号を生成するスイッチング信号生成部を内蔵している。
【選択図】図４

Description

本発明は充電装置に関し、特にコードレス電動工具の電源として使用される電池パックを充電するのに好適な充電装置に関する。

従来より、各種電気機器の電源として二次電池セルを収容した電池パックが広く使用されており、同時に当該二次電池セルを充電するための充電装置も広く用いられている。このような充電装置において、二次電池セルを確実且つ迅速に充電するために様々な提案がなされている。

例えば、二次電池セルを確実且つ迅速に充電するために定電流定電圧制御を用いて充電を行う充電装置が知られている（特許文献１）。当該充電装置は、充電電流又は充電電圧が目標値となるように制御するためのスイッチング信号を生成するスイッチングＩＣと、当該目標値の決定、充電開始、充電終了等の充電制御を行うマイコンとを備えている。

特開２００９−１７８０１４号公報

しかし、上記の充電装置においては、充電制御を行うマイコンの他に別途スイッチング信号を生成するスイッチングＩＣを備えているため、部品点数が多くなるという問題があった。また、マイコンの駆動電圧とスイッチングＩＣの駆動電圧とが異なっている場合には、マイコンを駆動させるための補助電源回路及びスイッチングＩＣを駆動させるための補助電源回路の２つの補助電源回路が必要であり、スイッチングＩＣと使用電圧の異なる電路から各種信号をスイッチングＩＣに出力する場合には、スイッチングＩＣの誤動作、故障等を抑制するために当該各種信号の出力経路上にフォトカプラ等を設けて絶縁する必要があるため、部品点数がより多くなり回路構成が複雑となり且つ製造コストが高くなるという問題があった。

そこで本発明は、部品点数が少なく、回路構成を簡素化し、且つ製造コストを低減させた充電装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、二次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、所定電圧を出力する電源回路部と、該所定電圧が印加される一次巻線と二次巻線とを有するトランスと、該二次巻線に接続され、該電池パックが接続される接続端子部を有し、該二次巻線が出力する電圧を該接続端子部から出力する出力回路部と、該電源回路部と該一次巻線との間に直列に接続されたスイッチング素子と、該電池パックの充電制御を行うマイコンと、を備え、該マイコンは、該スイッチング素子のオン／オフを制御するスイッチング信号を生成するスイッチング信号生成部を内蔵していることを特徴とする充電装置を提供する。

このような構成によると、充電制御及びスイッチング信号の生成を単一のマイコンのみで行うことができ、スイッチング信号を生成するためのスイッチングＩＣを別途設ける必要がなく、充電装置の製造に必要な部品点数を少なくすることができる。また、スイッチングＩＣを別途設ける場合に必要となるスイッチングＩＣ用の補助電源やフォトカプラ等を必要としないため、回路構成が簡素化され、組立性を向上させることができ、同時にコストを低減させることができる。

上記課題を解決するために本発明は更に、二次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、所定電圧を出力する電源回路部と、該所定電圧が印加される一次巻線と二次巻線とを有するトランスと、該二次巻線に接続され、該電池パックが接続される接続端子部を有し、該二次巻線が出力する電圧を該接続端子部から出力する出力回路部と、該電源回路部と該一次巻線との間に直列に接続されたスイッチング素子と、該電池パックの充電制御を行うマイコンと、を備え、該スイッチング素子は、該マイコンから出力されるスイッチング信号によって制御されるように構成したことを特徴とする充電装置を提供する。

このような構成によると、スイッチング素子はマイコンから出力されるスイッチング信号によって制御される。このため、スイッチング信号を生成するためのスイッチングＩＣを別途設ける必要がなく、充電制御及びスイッチング信号の生成を単一のマイコンのみで行うことができる。これにより、充電装置の製造に必要な部品点数を少なくすることができる。また、スイッチングＩＣを別途設ける場合に必要となるスイッチングＩＣ用の補助電源やフォトカプラ等を必要としないため、回路構成が簡素化され、組立性を向上させることができ、同時にコストを低減させることができる。

上記構成において、該スイッチング信号は、ＰＷＭ信号であることが好ましい。

このような構成によれば、スイッチング信号がＰＷＭ信号であるため、簡易な構成によりトランスの二次巻線から出力される電圧を調整することができる。

また、該マイコンは、目標電圧を設定する目標電圧設定部と、目標電流を設定する目標電流設定部と、を内蔵していることが好ましい。

このような構成によると、マイコン内部において目標電圧及び目標電流が設定されるため、目標電圧を設定するための目標電圧設定回路及び目標電流を設定するための目標電流設定回路をマイコンに外付けする必要がない。このため、部品点数をより少なく、回路構成をより簡素化することができる。

また、充電電圧を検出する充電電圧検出回路部と、充電電流を検出する充電電流検出回路部と、を更に備え、該マイコンは、該目標電圧と該充電電圧とを比較する電圧比較部と、該目標電流と該充電電流とを比較する電流比較部と、を内蔵していることが好ましい。

このような構成によると、マイコン内部において目標電圧と充電電圧との比較及び目標電流と充電電流との比較を行うことができるため、目標電圧と充電電圧との比較を行うための電圧比較回路及び目標電流と充電電流とを比較するための電流比較回路をマイコンに外付けする必要がない。このため、部品点数をより少なく、回路構成をより簡素化することができる。

また、該マイコンは、該電源回路部と絶縁されていることが好ましい。

このような構成によると、マイコンが電源回路部と絶縁されているため、出力回路部からの信号を直接マイコンに入力することができる。このため、マイコンと出力回路部との間を絶縁するための部材を必要とせず、部品点数を少なくすることができ、よりコストを低減することができる。

上記課題を解決するために本発明は更に、二次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、所定電圧を出力する電源回路部と、該所定電圧が印加される一次巻線と二次巻線とを有するトランスと、該二次巻線に接続され、該電池パックが接続される接続端子部を有し、該二次巻線が出力する電圧を該接続端子部から出力する出力回路部と、該電源回路部と該一次巻線との間に直列に接続されたスイッチング素子と、該電源回路部と絶縁され、該電池パックの充電制御を行うマイコンと、を備え、該マイコンによって該スイッチング素子を制御するように構成したことを特徴とする充電装置を提供する。

このような構成によると、マイコンが電源回路部と絶縁されているため、出力回路部からの信号を直接マイコンに入力することができる。このため、マイコンと出力回路部との間を絶縁するための部材を必要とせず、部品点数を少なくすることができ、よりコストを低減することができる。

上記課題を解決するために本発明は更に、二次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、所定電圧を出力する電源回路部と、該所定電圧が印加される一次巻線と二次巻線とを有する第１のトランスと、該二次巻線に接続され、該電池パックが接続される接続端子部を有し、該二次巻線が出力する電圧を該接続端子部から出力する出力回路部と、該電源回路部と該一次巻線との間に直列に接続された第１のスイッチング素子と、該電池パックの充電制御を行うマイコンと、該マイコンと該第１のスイッチング素子との間に接続され、該第１のスイッチング素子をオンまたはオフするドライブ回路と、を備え、該ドライブ回路は、該マイコンからのＰＷＭ信号により制御される第２のスイッチング素子と、一次側が該第２のスイッチング素子に接続されると共に二次側が該第1のスイッチング素子に接続される第２のトランスと、を備えることを特徴とする充電装置を提供する。

このような構成によると、マイコンと電源回路部とがドライブ回路の第２のトランスによって絶縁される。これにより、出力回路部からの信号を直接マイコンに入力することができる。このため、マイコンと出力回路部との間を絶縁するための部材を必要とせず、部品点数を少なくすることができ、よりコストを低減することができる。

本発明の充電装置によれば、部品点数が少なく、回路構成を簡素化し、且つ製造コストを低減させた充電装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態による充電装置のブロック図を含む回路図である。 本発明の第１の実施の形態による充電装置におけるＦＥＴドライブ回路を示すブロック図を含む回路図である。 本発明の第１の実施の形態による充電装置における回路構成の一部を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による充電装置におけるマイコンの内部ブロックを示す図である。 本発明の第２の実施の形態による充電装置のブロック図を含む回路図である。 本発明の第２の実施の形態による充電装置におけるマイコンの内部ブロックを示す図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

最初に、本発明の第１の実施の形態による充電装置１について図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、充電装置１の内部及び充電装置１に接続された電池パック２の内部を示すブロック図を含む回路図である。

図１に示されるように充電装置１は、接続端子部１Ａと、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、補助電源回路４０と、マイコン電源回路５０と、ファン部６０と、表示回路部７０と、過電圧検出回路８０と、充電電圧検出回路９０と、充電電流検出回路１００と、電圧電流設定回路１１０と、電圧電流比較回路１４０と、マイコン１７０とにより主に構成されている。

充電装置１は、接続端子部１Ａと電池パック２とが接続された状態において、定電流定電圧制御を用いて電池パック２を充電可能である。定電流定電圧制御は、充電が開始されると予め決定された目標電流になるように充電電流を制御しながら充電を行い（定電流制御区間）、充電電圧が予め決定された目標電圧に達した後は充電電圧が当該目標電圧になるように制御しながら充電し（定電圧制御区間）、定電圧制御区間において充電電流が予め決定された終止電流以下になった場合に充電を終了させる充電制御である。また、充電装置１は、ＰＷＭ制御を用いて充電電流及び充電電圧の調整を行い、ＰＷＭ制御に用いられるＰＷＭ信号をマイコン１７０がスイッチング回路２０に出力することで行われる。なお、ＰＷＭ信号は、スイッチング素子のオン／オフを制御するパルス信号であって、且つパルス幅を変更可能な信号である。

接続端子部１Ａは、電池パック２と接続される部分であり、出力プラス端子１ａと、出力マイナス端子１ｂと、情報通信端子１ｃとを備えている。電池パック２と接続端子部１Ａとが接続された状態において、接続端子部１Ａの各端子は、電池パック２の所定の端子とそれぞれ接続される。

ここで、接続端子部１Ａに接続される充電対象である電池パック２について説明する。電池パック２は、電池組２Ａと、電池保護回路２Ｂと、電池情報出力回路２Ｃとを備えており、例えば、コードレス電動工具等の電源として使用される。

電池組２Ａは、電池パック２に収容されており、電池セル２ａを直列に５セル接続した組である。本実施の形態において電池セル２ａは、例えば、充電可能なリチウムイオン電池であり、１セルあたりの定格電圧は３．６Ｖ、最大充電電圧は４．０Ｖ、最大充電電流は７．０Ａである。電池パック２と接続端子部１Ａとが接続された状態において、電池組２Ａの中で最も電位の高い電池セル２ａのプラス端子は出力プラス端子１ａと接続され、電池組２Ａの中で最も電位の低い電池セル２ａのマイナス端子は出力マイナス端子１ｂと接続される。電池セル２ａは、二次電池セルの一例である。

電池保護回路２Ｂは、個々の電池セル２ａの電圧を監視する回路であり、電池情報出力回路２Ｃと接続されている。電池保護回路２Ｂは、電池組２Ａを構成する電池セル２ａ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った場合には、電池情報出力回路２Ｃを介して異常信号を充電装置１に出力する。

電池情報出力回路２Ｃは、電池パック２に関する電池情報信号を充電装置１に出力する回路であり、電池パック２と接続端子部１Ａとが接続された状態において、情報通信端子１ｃと接続される。電池情報信号は、電池パック２の種類を示す信号、電池組２Ａを構成する電池セル２ａのセル数、接続形態（直列であるか又は並列であるか、並列である場合の並列数等）、電池セル２ａの１セルあたりの定格電圧、最大充電電圧、最大充電電流、終止電流、充電停止温度、定格充電電流、定格放電電流等の電池パック２の製造時において予め決まる情報を示す信号、電池組２Ａ全体の電圧、電池セル２ａの温度等の変動する情報を示す信号、電池保護回路２Ｂが出力する異常信号を含んでいる。

ここで充電装置１の説明に戻る。充電装置１の第１整流平滑回路１０は、全波整流回路と、平滑用コンデンサとにより主に構成され、交流電源３と接続される回路である。第１整流平滑回路１０は、交流電源３から供給される交流電圧を全波整流回路で全波整流し、その後、平滑用コンデンサで平滑して直流電圧とする。直流電圧は、第１整流平滑回路１０に接続された電源プラスライン１０Ａ及び電源マイナスライン１０Ｂからスイッチング回路２０及び補助電源回路４０に出力される。第１整流平滑回路１０、電源プラスライン１０Ａ、電源マイナスライン１０Ｂは、電源回路部として機能する。電源回路部は一次側に配置されている。

スイッチング回路２０は、第１整流平滑回路１０に電源プラスライン１０Ａ及び電源マイナスライン１０Ｂを介して接続されており、高周波トランス２１と、ＭＯＳＦＥＴ２２と、ＦＥＴドライブ回路２３とにより主に構成されている。

図１及び図２に示されるように高周波トランス２１は、一次巻線２１Ａ及び二次巻線２１Ｂを有している。一次巻線２１Ａは、第１整流平滑回路１０から出力された直流電圧が印加される巻線であり、その一端は第１整流平滑回路１０に電源プラスライン１０Ａを介して接続され、他端がＭＯＳＦＥＴ２２に接続されている。二次巻線２１Ｂは、一次巻線２１Ａと絶縁された巻線であり、その両端は第２整流平滑回路３０に接続されている。高周波トランス２１は、トランス及び第１のトランスの一例である。

ＭＯＳＦＥＴ２２は、スイッチング素子であり、そのドレインは高周波トランス２１の一次巻線２１Ａの他端に接続され、ソースは電源マイナスライン１０Ｂを介して第１整流平滑回路１０に接続され、ゲートはＦＥＴドライブ回路２３に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ２２は、オン状態において一次巻線２１Ａに電流が流れることを許容し、オフ状態において一次巻線２１Ａに電流が流れることを遮断する。ＭＯＳＦＥＴ２２は、スイッチング素子及び第１のスイッチング素子の一例である。

図２に示されるようにＦＥＴドライブ回路２３は、パルストランス２３Ａ及びＦＥＴ２３Ｂにより主に構成されている。

パルストランス２３Ａは、一次コイル２３ａ及び二次コイル２３ｂを有している。一次コイル２３ａの一端は基準電圧Ｖｃｃに接続され、他端はＦＥＴ２３Ｂに接続されている。二次コイル２３ｂは、一次コイル２３ａと絶縁されており、その一端は電源マイナスライン１０Ｂに接続され、他端はＭＯＳＦＥＴ２２のゲートに接続されている。言い換えれば、パルストランス２３Ａの一次側はＦＥＴ２３Ｂに接続され、二次側はＭＯＳＦＥＴ２２に接続されている。パルストランス２３Ａは、第２のトランスの一例である。

ＦＥＴ２３Ｂは、スイッチング素子であり、そのドレインはパルストランス２３Ａの一次コイル２３ａの他端に接続され、ソースはＧＮＤに接続され、ゲートはマイコン１７０に接続されている。ＦＥＴ２３Ｂは、第２のスイッチング素子の一例である。

ＦＥＴドライブ回路２３は、マイコン１７０からＦＥＴ２３Ｂのゲートに出力されるＰＷＭ信号をパルストランス２３Ａを介してＭＯＳＦＥＴ２２のゲートに出力することで、ＭＯＳＦＥＴ２２のスイッチングを行う回路である。ＭＯＳＦＥＴ２２のスイッチングを行うことによって第１整流平滑回路１０から出力された直流電圧は、パルス列波形の電圧とされる。パルス列波形の電圧は、高周波トランス２１の一次巻線２１Ａに印加され、高周波トランス２１により降圧(若しくは昇圧)され二次巻線２１Ｂから第２整流平滑回路３０へ出力される。ＦＥＴドライブ回路２３は、ドライブ回路として機能する。

図１に示されるように第２整流平滑回路３０は、ダイオードと、平滑用コンデンサと、放電用抵抗とから主に構成され、高周波トランス２１の二次巻線２１Ｂから出力される電圧を整流及び平滑して出力する回路である。また、第２整流平滑回路３０は、出力プラスライン３０Ａ及び出力マイナスライン３０Ｂを介して出力プラス端子１ａ及び出力マイナス端子１ｂと接続されている。第２整流平滑回路３０によって整流及び平滑された電圧は、出力プラスライン３０Ａ及び出力マイナスライン３０Ｂを介して出力プラス端子１ａ及び出力マイナス端子１ｂに出力される。第２整流平滑回路３０、出力プラスライン３０Ａ、出力マイナスライン３０Ｂは、出力回路部として機能する。

補助電源回路４０は、電源プラスライン１０Ａ及び電源マイナスライン１０Ｂを介して第１整流平滑回路１０に接続されており、一次コイル及び当該一次コイルと絶縁された複数のコイルを有する変圧器、スイッチング素子、制御素子等を主に備えた定電圧電源回路である。補助電源回路４０は、第１整流平滑回路１０から出力された電圧を所定の電圧に変換してマイコン電源回路５０及びファン部６０に出力している。

マイコン電源回路５０は、一次コイル及び当該一次コイルと絶縁された複数のコイルを有する変圧器、スイッチング素子と、制御素子、三端子レギュレータ等を備えた定電圧電源回路であり、補助電源回路４０に接続されている。マイコン電源回路５０は、補助電源回路４０から出力された電圧を変換且つ安定化した電圧すなわち基準電圧Ｖｃｃをマイコン１７０、後述のオペアンプ１０２、１５１、１６１等に供給する。本実施の形態において基準電圧Ｖｃｃは５Ｖである。

ファン部６０は、ファン６０Ａ及びファン駆動回路６０Ｂにより構成されている。ファン６０Ａは、補助電源回路４０を電源として駆動し、電池パック２の電池セル２ａ及び充電装置１の発熱部の少なくとも一方を冷却可能に構成されている。ファン駆動回路６０Ｂは、マイコン１７０に接続されており、マイコン１７０からの駆動信号に基づいてファン６０Ａの回転数等を制御する回路である。

表示回路部７０は、充電の状態を表示するための回路であり、赤色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤにより構成された点灯部と複数の抵抗とにより構成され、マイコン１７０に接続されている。点灯部は、マイコン１７０からの信号によって、電池パック２の未接続や充電待機時等の充電を行う前の状態では赤色、充電中には橙色、充電終了後には緑色に点灯する。

図３に示されるように過電圧検出回路８０は、出力プラス端子１ａ及び出力マイナス端子１ｂから出力される充電電圧、言い換えれば出力プラス端子１ａ及び出力マイナス端子１ｂに接続された電池パック２の電池組２Ａ全体の電圧が過電圧となっているか否かを検出する回路であり、ツェナーダイオード８１、抵抗８２〜８４、トランジスタ８５を備えている。

ツェナーダイオード８１は、充電電圧が過電圧であるか否かを検出するための素子である。ツェナーダイオード８１の降伏電圧は、過電圧であると判別すべき所定の電圧に予め設定されている。また、ツェナーダイオード８１のカソードは出力プラスライン３０Ａに接続され、アノードは抵抗８２及び抵抗８３を介してＧＮＤに接続されている。

トランジスタ８５は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、そのコレクタは抵抗８４を介して基準電圧Ｖｃｃに接続され、エミッタはＧＮＤに接続され、ベースは抵抗８２と抵抗８３との接続点に接続されている。また、トランジスタ８５のコレクタと抵抗８４との接続点は、マイコン１７０に接続されている。

充電電圧が過電圧でない場合すなわち充電電圧が降伏電圧を超えていない場合、ツェナーダイオード８１は電流を通さないため、トランジスタ８５にはベース電流が流れず、コレクタとエミッタとの間は非導通状態となる。当該状態において、コレクタと抵抗８４との接続点は基準電圧Ｖｃｃとなるため、マイコン１７０にはハイ信号が出力される。

一方、充電電圧が過電圧となった場合、出力プラスライン３０Ａからツェナーダイオード８１を介してＧＮＤに電流が流れ、トランジスタ８５にベース電流が流れてコレクタとエミッタとの間が導通状態となる。当該状態においてコレクタと抵抗８４との接続点は略０Ｖとなり、マイコン１７０にはロー信号が出力される。

図３に示されるように充電電圧検出回路９０は、出力プラス端子１ａ及び出力マイナス端子１ｂから出力される充電電圧を検出する回路であり、抵抗９１及び抵抗９２を備えている。充電電圧検出回路９０は、出力プラスライン３０Ａと出力マイナスライン３０Ｂとの間に直列に接続されており、充電電圧を抵抗９１と抵抗９２とによって分圧し、当該分圧した電圧（充電電圧に対応する電圧）を電圧電流比較回路１４０及びマイコン１７０に出力している。充電電圧検出回路９０は、充電電圧検出回路部として機能する。

充電電流検出回路１００は、充電電流を検出する回路であり、シャント抵抗１０１、オペアンプ１０２、コンデンサ１０３、抵抗１０４〜１０７を備えている。シャント抵抗１０１は、出力マイナスライン３０Ｂ上に設けられた電流検出用の抵抗である。充電電流検出回路１００は、充電電流検出回路部として機能する。

オペアンプ１０２は、出力端子、反転入力端子、非反転入力端子を備えており、出力端子は電圧電流比較回路１４０及びマイコン１７０に接続され、反転入力端子は抵抗１０４を介してシャント抵抗１０１の一端に接続され、非反転入力端子は抵抗１０５を介してシャント抵抗１０１の他端に接続されている。また、オペアンプ１０２の出力端子と反転入力端子とは、位相補償を行うためのコンデンサ１０３、抵抗１０６、１０７を介して接続されている。充電電流検出回路１００は、シャント抵抗１０１で生じる電圧降下分を検出することによって充電電流の検出を行っている。具体的には、当該電圧降下分をオペアンプ１０２で増幅し、当該増幅した電圧（充電電流に対応する電圧）を電圧電流比較回路１４０及びマイコン１７０に出力している。

電圧電流設定回路１１０は、充電の際の目標電圧及び目標電流を設定する回路であり、電圧設定回路１２０及び電流設定回路１３０により構成されている。

電圧設定回路１２０は、目標電圧を設定する回路であり、抵抗１２１〜１２６により構成されている。具体的には、目標電圧に対応する比較用電圧を電圧電流比較回路１４０に出力することにより目標電圧を設定する。抵抗１２１、１２２は、基準電圧ＶｃｃとＧＮＤとの間に直列に接続されており、抵抗１２１と抵抗１２２との接続点は電圧電流比較回路１４０に接続されている。抵抗１２３、１２４、１２５、１２６のそれぞれの一端は抵抗１２１と抵抗１２２との接続点にそれぞれ接続されており、それぞれの他端はマイコン１７０の対応するポートに個別に接続されている。

本実施の形態において、電圧設定回路１２０は、充電の際の目標電圧として５種類の電圧すなわちＶ１〜Ｖ５から選択的に一の電圧を設定することができる。ここで、Ｖ１〜Ｖ５は、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ４＞Ｖ５の関係を満たしている。

目標電圧をＶ１に設定する場合、マイコン１７０から抵抗１２３〜１２６のそれぞれと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１２１と抵抗１２２とによって分圧し、当該分圧した電圧を電圧電流比較回路１４０に出力する。当該分圧した電圧は、Ｖ１に対応する比較用電圧である。なお、本実施の形態においては、Ｖ１は一例として２１Ｖである。

目標電圧をＶ２に設定する場合、マイコン１７０の抵抗１２３と接続されているポートからロー信号を出力することにより、基準電圧Ｖｃｃを抵抗１２２及び抵抗１２３の合成抵抗と抵抗１２１とによって分圧し、当該分圧した電圧を電圧電流比較回路１４０に出力する。当該分圧した電圧は、Ｖ２に対応する比較用電圧である。本実施の形態においては、Ｖ２は一例として２０Ｖである。

目標電圧をＶ３に設定する場合は抵抗１２４と接続されているポートから、Ｖ４に設定する場合は抵抗１２５と接続されているポートから、Ｖ５に設定する場合は抵抗１２６と接続されているポートからロー信号を出力する。なお、Ｖ１〜Ｖ５は、電池パック２の種類（定格電圧、セル数等）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、Ｖ１〜Ｖ５の組み合わせも異なるようにしてもよい。

電流設定回路１３０は、目標電流を設定する回路であり、抵抗１３１〜１３６により構成されている。具体的には、目標電流に対応する比較用電圧を電圧電流比較回路１４０に出力することによって目標電流を設定する。抵抗１３１、１３２は、基準電圧ＶｃｃとＧＮＤとの間に直列に接続されており、抵抗１３１と抵抗１３２との接続点は電圧電流比較回路１４０に接続されている。抵抗１３３、１３４、１３５、１３６のそれぞれの一端は抵抗１３１と抵抗１３２との接続点にそれぞれ接続されており、それぞれの他端はマイコン１７０の対応するポートに個別に接続されている。

本実施の形態において、電流設定回路１３０は、充電の際の目標電流として５種類の電流すなわちＩ１〜Ｉ５から選択的に一の電流を設定することができる。ここで、Ｉ１〜Ｉ５は、Ｉ１＞Ｉ２＞Ｉ３＞Ｉ４＞Ｉ５の関係を満たしている。

目標電流をＩ１に設定する場合、マイコン１７０から抵抗１３３〜１３６のそれぞれと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１３１と抵抗１３２とによって分圧し、当該分圧した電圧を電圧電流比較回路１４０に出力する。当該分圧した電圧は、Ｉ１に対応する比較用電圧である。なお、本実施の形態においては、Ｉ１は一例として７．５Ａである。

目標電流をＩ２に設定する場合、マイコン１７０の抵抗１３３と接続されているポートからロー信号を出力し、基準電圧Ｖｃｃを抵抗１３２及び抵抗１３３の合成抵抗と抵抗１３１とによって分圧し、当該分圧した電圧を電圧電流比較回路１４０に出力する。当該分圧した電圧は、Ｉ２に対応する比較用電圧の値となる。本実施の形態においては、Ｉ２は一例として７．０Ａである。

目標電流をＩ３に設定する場合は抵抗１３４と接続されているポートから、Ｉ４に設定する場合は抵抗１３５と接続されているポートから、Ｉ５に設定する場合は抵抗１３６と接続されているポートからロー信号を出力する。なお、Ｉ１〜Ｉ５は、電池パック２の種類（定格充電電流、セル数の接続形態等）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、Ｉ１〜Ｉ５の組み合わせも異なるようにしてもよい。

電圧電流比較回路１４０は、充電電圧と目標電圧との比較及び充電電流と目標電流との比較を行い、それぞれの比較結果をマイコン１７０に出力する回路であり、電圧比較回路１５０及び電流比較回路１６０を備えている。

電圧比較回路１５０は、充電電圧と目標電圧とを比較し、充電電圧と目標電圧との比較の結果に応じた信号（電圧比較信号）をマイコン１７０に出力する回路であり、オペアンプ１５１、抵抗１５２〜１５４、コンデンサ１５５を備えている。

オペアンプ１５１は、出力端子、反転入力端子、非反転入力端子を備えており、出力端子はダイオード１５６を介してマイコン１７０に接続されている。反転入力端子は、抵抗１５２を介して充電電圧検出回路９０の抵抗９１と抵抗９２との接続点に接続されており、充電電圧に対応する電圧が入力される。非反転入力端子は、抵抗１５３を介して電圧設定回路１２０の抵抗１２１と抵抗１２２との接続点に接続されており、目標電圧に対応する比較用電圧が入力される。また、オペアンプ１５１の出力端子と反転入力端子とは、抵抗１５４及び位相補償を行うためのコンデンサ１５５を介して接続されている。

オペアンプ１５１は、反転入力端子に入力された充電電圧に対応する電圧と非反転入力端子に入力された目標電圧に対応する比較用電圧とを比較し、当該比較の結果に応じた信号を出力端子からマイコン１７０に出力する。

電流比較回路１６０は、充電電流と目標電流とを比較し、充電電流と目標電流との比較の結果に応じた信号（電流比較信号）をマイコン１７０に出力する回路であり、オペアンプ１６１、抵抗１６２〜１６４、コンデンサ１６５、１６６によって主に構成さている。

オペアンプ１６１は、出力端子、反転入力端子、非反転入力端子を備えており、出力端子はダイオード１６７を介してマイコン１７０に接続されている。反転入力端子は、抵抗１６２を介して充電電流検出回路１００のオペアンプ１０２の出力端子に接続されており、充電電流に対応する電圧が入力される。非反転入力端子は、抵抗１６３を介して電流設定回路１３０の抵抗１３１と抵抗１３２との接続点に接続されており、目標電流に対応する比較用電圧が入力される。また、オペアンプ１６１の出力端子と反転入力端子とは、抵抗１６４及び位相補償を行うためのコンデンサ１６５及びコンデンサ１６６を介して接続されている。

オペアンプ１６１は、反転入力端子に入力された充電電流に対応する電圧と非反転入力端子に入力された目標電流に対応する比較用電圧とを比較し、当該比較の結果に応じた信号を出力端子からマイコン１７０に出力する。なお、ダイオード１５６、１６７はどちらかがハイ信号のときにのみハイ信号がマイコン１７０に入るようになっている。また、片方の信号がハイ信号で且つ他方の信号がロー信号のときに電流が流れないように遮断する意味もある。

図４に示されるようにマイコン１７０は、その内部にＢＵＳ１７１と、ＲＯＭ１７２と、ＭＰＵ１７３と、ＲＡＭ１７４と、第１入力ポート部１７５と、第２入力ポート部１７６と、第１入出力ポート部１７７と、第２入出力ポート部１７８と、ＰＷＭ信号生成部１７９とを主に備えたマイクロコンピュータであり、各種入力信号に基づいて所定の処理を行う。

ＢＵＳ１７１は、信号の伝送路であり、ＲＯＭ１７２、ＭＰＵ１７３、ＲＡＭ１７４、第１入力ポート部１７５、第２入力ポート部１７６、第１入出力ポート部１７７、第２入出力ポート部１７８、ＰＷＭ信号生成部１７９のそれぞれと接続されている。

ＲＯＭ１７２は、不揮発性の記憶領域であり、電池パック２を充電する際の適切な充電条件を決定するために必要な条件情報、定電流定電圧制御を適切に行うための充電処理プログラム等の電池パック２を適切に充電するための情報が記憶されている。本実施の形態においては、充電条件を適切に決定するための条件情報として、電池パック２の種類（電池組２Ａを構成する電池セル２ａのセル数、接続形態、電池セル２ａの定格電圧、最大充電電圧、最大充電電流等）に対応した適切な充電電圧、充電電流、終止電流等の情報を記憶している。

ＭＰＵ１７３は、各ポート部に入力された各種信号をＲＯＭ１７２に記憶された充電処理プログラムに従って演算処理し、当該演算処理の結果に応じた信号を出力する。ＲＡＭ１７４は、揮発性の記憶領域であって、ＭＰＵ１７３が演算を行う場合等に一時的に演算結果、各ポート部に入力された各種情報等を記憶する。

第１入力ポート部１７５は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ入力ポート（Ａ／Ｄコンバータ）である。第１入力ポート部１７５は、充電電圧検出回路９０の抵抗９１と抵抗９２との接続点に接続されており、充電電圧に対応する電圧が入力される。当該充電電圧に対応する電圧は、デジタル信号に変換されてＢＵＳ１７１に入力される。

第２入力ポート部１７６は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ入力ポート（Ａ／Ｄコンバータ）である。第２入力ポート部１７６は、充電電流検出回路１００のオペアンプ１０２の出力端子に接続されており、充電電流に対応する電圧が入力される。当該充電電流に対応する電圧は、デジタル信号に変換されてＢＵＳ１７１に入力される。

第１入出力ポート部１７７は、入力専用に設定された複数のＩ／Ｏポートを備えている。当該複数のＩ／Ｏポートは、過電圧検出回路８０の抵抗８４とトランジスタ８５との接続点に接続されたＩ／Ｏポート、電圧電流比較回路１４０のダイオード１５６のカソード及びダイオード１６７のカソードに接続されたＩ／Ｏポート、情報通信端子１ｃと接続されたＩ／Ｏポートを含んでいる。

過電圧検出回路８０の抵抗８４とトランジスタ８５との接続点に接続されているＩ／Ｏポートには、充電電圧が過電圧となっているか否かを示す信号が入力される（過電圧である場合はロー信号、過電圧でない場合はハイ信号）。電圧電流比較回路１４０のダイオード１５６のカソード及びダイオード１６７のカソードに接続されているＩ／Ｏポートには、電圧電流比較回路１４０から出力される電圧比較信号及び電流比較信号が入力される。また、情報通信端子１ｃに接続されているＩ／Ｏポートには、電池パック２の電池情報出力回路２Ｃから出力される電池情報信号が入力される。

第２入出力ポート部１７８は、出力専用に設定された複数のＩ／Ｏポートを備えている。当該複数のＩ／Ｏポートは、電圧設定回路１２０の抵抗１２３〜１２６のそれぞれに個別に接続されたＩ／Ｏポート、電流設定回路１３０の抵抗１３３〜１３６のそれぞれに個別に接続されたＩ／Ｏポート、ファン駆動回路６０Ｂに接続されたＩ／Ｏポート、表示回路部７０に接続されたＩ／Ｏポートを含んでいる。

ＰＷＭ信号生成部１７９は、第１入出力ポート部１７７に入力された電圧比較信号及び電流比較信号をＢＵＳ１７１を介して受け取り、電圧比較信号及び電流比較信号に基づいてＰＷＭ制御に用いられるＰＷＭ信号を生成する。また、ＰＷＭ信号生成部１７９は、ＦＥＴドライブ回路２３のＦＥＴ２３Ｂのゲートと接続されており、生成したＰＷＭ信号をＦＥＴ２３Ｂのゲートに出力する。ＰＷＭ信号はスイッチング信号の一例であり、ＰＷＭ信号生成部１７９はスイッチング信号生成部の一例である。

次に、充電装置１による電池パック２の充電動作をマイコン１７０の動作と併せて説明する。なお、マイコン１７０の動作において必要な演算、比較等はＭＰＵ１７３が行う。

充電装置１を交流電源３に接続すると、マイコン１７０はＲＯＭ１７２に記憶されている充電処理プログラムに従って各種処理を行う。マイコン１７０は、最初にイニシャルセットを行い、イニシャルセットが終了するとユーザに充電待機中であることを報知するために表示回路部７０を赤色に点灯させる。表示回路部７０を赤色に点灯させるには、第２入出力ポート部１７８から表示回路部７０に赤色に点灯させるための信号を出力する。

その後、充電装置１に電池パック２が接続されると、電池パック２の電池情報出力回路２Ｃから出力された電池情報信号が情報通信端子１ｃを介してマイコン１７０の第１入出力ポート部１７７に入力される。

マイコン１７０は、電池情報出力回路２Ｃから電池情報信号が出力されると、電池情報信号に基づいて電池パック２の種類を判別し、電池パック２を適切に充電するための充電条件を決定する。本実施の形態においては、充電条件として定電流制御区間における目標電流、定電圧制御区間における目標電圧、充電の完了を判別するための終止電流を決定する。

定電流制御区間における目標電流は、最大充電電流及び接続形態に基づいて決定される。本実施の形態においては、電池パック２の最大充電電流は７．０Ａ（Ｉ２）、接続形態は直列であるため、目標電流を７．０Ａと決定する。なお、目標電流は、電池パック２の種類と条件情報とを照合して決定してもよい。

定電圧制御区間における目標電圧は、電池パック２を構成する電池セル２ａのセル数、最大充電電圧、接続形態に基づいて決定される。本実施の形態においては、セル数は５セル、最大充電電圧は４．０Ｖ、接続形態は直列であるため、目標電圧を４．０Ｖ／セル×５セルすなわち２０Ｖ（Ｖ２）と決定する。なお、目標電圧は、電池パック２の種類と条件情報とを照合して決定してもよい。

終止電流は、電池情報信号から得られた電池パック２の種類と条件情報と照合して決定する。例えば、１．５Ａである。なお、終止電流は、電池情報信号から得られる情報に含まれる終止電流に関する情報をそのまま利用してもよい。

マイコン１７０は、充電条件を決定した後に目標電流を設定する。目標電流の設定は、マイコン１７０の第２入出力ポート部１７８から電流設定回路１３０にロー信号を出力する又はロー信号を出力しないことで行う。本実施の形態においては、目標電流は７．０Ａ（Ｉ２）と決定されているため、第２入出力ポート部１７８の抵抗１３３と接続されているＩ／Ｏポートからロー信号を出力する。当該ロー信号が出力されると、目標電流に対応する比較用電圧が電流比較回路１６０に出力される。

続いて目標電圧を設定する。目標電圧の設定は、マイコン１７０の第２入出力ポート部１７８から電圧設定回路１２０にロー信号を出力する又はロー信号を出力しないことで行う。本実施の形態においては、目標電圧は２０Ｖ（Ｖ２）と決定されているため、第２入出力ポート部１７８の抵抗１２３と接続されているＩ／Ｏポートからロー信号を出力する。当該ロー信号が出力されることで、目標電圧に対応する比較用電圧が電圧比較回路１５０に出力される。

目標電流及び目標電圧を設定した後に、マイコン１７０は電池パック２の充電を開始する。充電が開始されると、ユーザに充電中であることを報知するために表示回路部７０を橙色に点灯させる。表示回路部７０を橙色に点灯させるには、第２入出力ポート部１７８から表示回路部７０に橙色に点灯させるための信号を出力する。

マイコン１７０は、充電開始から充電電圧が目標電圧に達するまでは、充電電流が目標電流になるように定電流制御を行いながら充電を行う（定電流制御区間）。定電流制御区間においては、フィードバック制御により充電電流を目標電流となるように制御する。

充電電流に対するフィードバック制御は、ＰＷＭ信号生成部１７９が第１入出力ポート部１７７に入力された電流比較信号に基づいてＰＷＭ信号のパルス幅を適宜変更（デューティ比を変更）して生成し、ＦＥＴドライブ回路２３を介して当該ＰＷＭ信号をＭＯＳＦＥＴ２２に出力することで行われる。フィードバック制御において、パルス幅を変更可能（デューティ比を変更可能）なＰＷＭ信号を用いてＭＯＳＦＥＴ２２をスイッチングすることで充電電流を調整することができ、充電電流を目標電流になるように制御することができる。

定電流制御区間において充電電圧が目標電圧に達すると、充電電圧が目標電圧になるように定電圧制御を行いながら充電を行う（定電圧制御区間）。充電電圧が目標電圧に達したか否かは、充電電圧検出回路９０から出力されて第１入力ポート部１７５に入力された充電電圧に対応する電圧から求められる充電電圧と目標電圧とを比較することにより行い、充電電圧が目標電圧以上になった場合に定電圧制御に移行する。

定電圧制御区間においては、定電流制御区間と同様にフィードバック制御により充電電圧を目標電圧となるように制御している。充電電圧に対するフィードバック制御は、ＰＷＭ信号生成部１７９が第１入出力ポート部１７７に入力された電圧比較信号に基づいてＰＷＭ信号のパルス幅を適宜変更（デューティ比を変更）して生成し、ＦＥＴドライブ回路２３を介して当該ＰＷＭ信号をＭＯＳＦＥＴ２２に出力することで行われる。

その後、定電圧制御により充電が継続されている間に、充電電流が終止電流以下となった場合には、充電を終了する。充電電流が終止電流以下となったか否かは、充電電流検出回路１００から第２入力ポート部１７６に出力される充電電流に対応する電圧から求められる充電電流と終止電流とを比較することにより行い、充電電流が終止電流以下になった場合に充電を終了する。また、充電を終了すると同時にユーザに充電完了であることを報知するために表示回路部７０を緑色に点灯させる。表示回路部７０を緑色に点灯させるには、第２入出力ポート部１７８から表示回路部７０に緑色に点灯させるための信号を出力する。

また、マイコン１７０は、電池パック２から出力される電池情報信号から得られる温度情報に基づいて第２入出力ポート部１７８のファン駆動回路６０Ｂに接続されたＩ／Ｏポートから駆動信号を出力してファン６０Ａの回転数を制御している。

なお、充電が開始されて充電が終了するまでの間に、過電圧であると判断した場合、温度異常であると判断した場合、電池パック２から異常信号が出力された場合には、充電を停止させる。過電圧であるか否かの判断は、第１入出力ポート部１７７の過電圧検出回路８０に接続されているＩ／Ｏポートにロー信号が入力されたか否かで判断する。温度異常であるか否かの判断は、電池情報信号から得られる温度情報と充電停止温度とを比較することで行う。

このように、本発明の第１の実施の形態による充電装置１は、電池パック２の充電制御を行うマイコン１７０を備えており、マイコン１７０はＭＯＳＦＥＴ２２のオン／オフを制御するためのＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部１７９を有している。このため、単一のマイコン１７０のみで充電制御及びＰＷＭ信号の生成を行うことができ、ＰＷＭ信号を生成するためのスイッチングＩＣを別途設ける必要がなく、充電装置１の製造に必要な部品点数を少なくすることができる。また、スイッチングＩＣを別途設ける場合に必要となるスイッチングＩＣ用の補助電源やフォトカプラ等を必要としないため、回路構成が簡素化され、組立性を向上させることができ、同時にコストを低減させることができる。

また、充電装置１においては、パルストランス２３Ａ及びマイコン電源回路５０の変圧器によってマイコン１７０は、第１整流平滑回路１０、電源プラスライン１０Ａ、電源マイナスライン１０Ｂと絶縁されているため、充電電圧検出回路９０、充電電流検出回路１００等からの信号を直接マイコンに入力することができる。このため、マイコンと充電電圧検出回路９０、充電電流検出回路１００等との間を絶縁するための部材を必要とせず、部品点数を少なくすることができ、よりコストを低減することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態による充電装置２０１について図５及び図６を参照しながら説明する。充電装置１の構成と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略し、相違する構成について主に説明する。また、充電装置２０１における電池パック２の充電制御、電池パック２との通信、情報取得の方法等は、充電装置１と同様である。

図５に示されるように充電装置２０１は、マイコン２７０を備えている。図６に示されるようにマイコン２７０は、その内部に第１目標信号出力部２２０と、第２目標信号出力部２３０と、第１比較部２５０と、第２比較部２６０と、ＰＷＭ信号生成部２７９とを備えている。なお、図６において図示していないがマイコン２７０は、充電装置１におけるマイコン１７０のＲＯＭ１７２、ＭＰＵ１７３、ＲＡＭ１７４、第１入出力ポート部１７７、第２入出力ポート部１７８と同一の構成を備えている。

第１目標信号出力部２２０は、充電条件として決定された目標電圧を設定する。具体的には、目標電圧に対応するデジタル信号（目標電圧信号）を第１比較部２５０に出力することで目標電圧の設定を行う。第１目標信号出力部２２０が出力可能な目標電圧信号の数は、第１目標信号出力部２２０の分解能に応じた数となり、例えば４ｂｉｔの分解能であれば１６種類の目標電圧信号を出力することができる。第１目標信号出力部２２０は、目標電圧設定部として機能する。

第２目標信号出力部２３０は、充電条件として決定された目標電流を設定する。具体的には、目標電流に対応するデジタル信号（目標電流信号）を第２比較部２６０に出力することで目標電流の設定を行う。第２目標信号出力部２３０が出力可能な目標電流信号の数は、第２目標信号出力部２３０の分解能に応じた数となり、例えば８ｂｉｔの分解能であれば２５６種類の目標電圧信号を出力することができる。第２目標信号出力部２３０は、目標電流設定部として機能する。

第１比較部２５０は、第１入力ポート部１７５によってデジタル信号に変換され充電電圧に対応するデジタル信号（充電電圧信号）と第１目標信号出力部２２０から出力された目標電圧信号とに基づいて、充電電圧と目標電圧とを比較し、当該比較の結果である電圧比較信号を合成器２７１を介してＰＷＭ信号生成部２７９に出力する。第１比較部２５０は、電圧比較部として機能する。

第２比較部２６０は、第２入力ポート部１７６によってデジタル信号に変換され充電電流に対応するデジタル信号（充電電流信号）と第２目標信号出力部２３０から出力された目標電流信号とに基づいて、充電電流と目標電流とを比較し、当該比較の結果である電流比較信号を合成器２７１を介してＰＷＭ信号生成部２７９に出力する。ここで、合成器２７１は電圧比較信号と電流比較信号とを合わせて出力するものである。第２比較部２６０は、電流比較部として機能する。

ＰＷＭ信号生成部２７９は、位相補償部２７９Ａと、ＰＷＭタイマ２７９Ｂとを備えている。位相補償部２７９Ａは、第１比較部２５０から出力された電圧比較信号及び第２比較部２６０から出力された電流比較信号の位相補償を行う。ＰＷＭタイマ２７９Ｂは、ＰＷＭ信号のパルス幅を時間によって規定することでＰＷＭ信号を生成するタイマであって、位相補償部２７９Ａによって位相補償が行われた電圧比較信号及び電流比較信号に基づいてＰＷＭ信号を生成してスイッチング回路２０のＦＥＴ２３Ｂに出力する。ＰＷＭ信号はスイッチング信号の一例であり、ＰＷＭ信号生成部２７９はスイッチング信号生成部の一例である。

このように、本発明の第２の実施の形態による充電装置２０１においては、マイコン２７０が目標電圧を設定する第１目標信号出力部２２０と、目標電流を設定する第２目標信号出力部２３０とを内蔵しているため、マイコン２７０内部において目標電圧及び目標電流が設定することができる。これにより、目標電圧を設定するための電圧設定回路（例えば、充電装置１における電圧設定回路１２０）及び目標電流を設定するための電流設定回路（例えば、充電装置１における電流設定回路１３０）をマイコン２７０に外付けする必要がない。このため、部品点数をより少なく、回路構成をより簡素化することができる。

また、充電装置２０１は、充電電圧を検出する充電電圧検出回路９０と、充電電流を検出する充電電流検出回路１００とを更に備えており、マイコン２７０は、目標電圧と充電電圧とを比較する第１比較部２５０と、目標電流と充電電圧とを比較する第２比較部２６０と、を内蔵しているため、マイコン２７０内部において目標電圧と充電電圧との比較及び目標電流と充電電流との比較を行うことができる。これにより、目標電圧と充電電圧との比較を行うための電圧比較回路（例えば、充電装置１における電圧比較回路１５０）及び目標電流と充電電流とを比較するための電流比較回路（例えば、充電装置１における電流比較回路１６０）をマイコンに外付けする必要がない。このため、部品点数をより少なく、回路構成をより簡素化することができる。

本発明による充電装置は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、充電装置２０１においては、マイコン２７０内部に第１目標信号出力部２２０、第２目標信号出力部２３０、第１比較部２５０、第２比較部２６０を備えていたが、第１目標信号出力部２２０、第２目標信号出力部２３０、第１比較部２５０、第２比較部２６０を備えず、ＲＡＭ１７４に一時的に目標電圧及び目標電流を格納し、ＭＰＵ１７３が充電電圧と目標電圧との比較及び充電電圧と目標電圧との比較を行う構成としてもよい。

１、２０１…充電装置 １Ａ…接続端子部 ２…電池パック ２Ａ…電池組 ２ａ…電池セル ３…交流電源 １０…第１整流平滑回路 １０Ａ…電源プラスライン １０Ｂ…電源マイナスライン ２０…スイッチング回路 ２１…高周波トランス ２１Ａ…一次巻線 ２１Ｂ…二次巻線 ２３…ＦＥＴドライブ回路 ２３Ａ…パルストランス ３０…第２整流平滑回路 ３０Ａ…出力プラスライン ３０Ｂ…出力マイナスライン ４０…補助電源回路 ５０…マイコン電源回路 ８０…過電圧検出回路 ９０…充電電圧検出回路 １００…充電電流検出回路 １１０…電圧電流設定回路 １２０…電圧設定回路 １３０…電流設定回路 １４０…電圧電流比較回路 １５０…電圧比較回路 １６０…電流比較回路 １７０、２７０…マイコン １７３…ＭＰＵ １７９、２７９…ＰＷＭ信号生成部 ２２０…第１目標信号出力部 ２３０…第２目標信号出力部 ２５０…第１比較部 ２６０…第２比較部

Claims (8)

1. 二次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、
   所定電圧を出力する電源回路部と、
   該所定電圧が印加される一次巻線と二次巻線とを有するトランスと、
   該二次巻線に接続され、該電池パックが接続される接続端子部を有し、該二次巻線が出力する電圧を該接続端子部から出力する出力回路部と、
   該電源回路部と該一次巻線との間に直列に接続されたスイッチング素子と、
   該電池パックの充電制御を行うマイコンと、を備え、
   該マイコンは、該スイッチング素子のオン／オフを制御するスイッチング信号を生成するスイッチング信号生成部を内蔵していることを特徴とする充電装置。
2. 二次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、
   所定電圧を出力する電源回路部と、
   該所定電圧が印加される一次巻線と二次巻線とを有するトランスと、
   該二次巻線に接続され、該電池パックが接続される接続端子部を有し、該二次巻線が出力する電圧を該接続端子部から出力する出力回路部と、
   該電源回路部と該一次巻線との間に直列に接続されたスイッチング素子と、
   該電池パックの充電制御を行うマイコンと、を備え、
   該スイッチング素子は、該マイコンから出力されるスイッチング信号によって制御されるように構成したことを特徴とする充電装置。
3. 該スイッチング信号は、ＰＷＭ信号であることを特徴とする請求項１又は２に記載の充電装置。
4. 該マイコンは、目標電圧を設定する目標電圧設定部と、目標電流を設定する目標電流設定部と、を内蔵していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の充電装置。
5. 充電電圧を検出する充電電圧検出回路部と、
   充電電流を検出する充電電流検出回路部と、を更に備え、
   該マイコンは、該目標電圧と該充電電圧とを比較する電圧比較部と、該目標電流と該充電電流とを比較する電流比較部と、を内蔵していることを特徴とする請求項４に記載の充電装置。
6. 該マイコンは、該電源回路部と絶縁されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の充電装置。
7. 二次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、
   所定電圧を出力する電源回路部と、
   該所定電圧が印加される一次巻線と二次巻線とを有するトランスと、
   該二次巻線に接続され、該電池パックが接続される接続端子部を有し、該二次巻線が出力する電圧を該接続端子部から出力する出力回路部と、
   該電源回路部と該一次巻線との間に直列に接続されたスイッチング素子と、
   該電源回路部と絶縁され、該電池パックの充電制御を行うマイコンと、を備え、
   該マイコンによって該スイッチング素子を制御するように構成したことを特徴とする充電装置。
8. 二次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、
   所定電圧を出力する電源回路部と、
   該所定電圧が印加される一次巻線と二次巻線とを有する第１のトランスと、
   該二次巻線に接続され、該電池パックが接続される接続端子部を有し、該二次巻線が出力する電圧を該接続端子部から出力する出力回路部と、
   該電源回路部と該一次巻線との間に直列に接続された第１のスイッチング素子と、
   該電池パックの充電制御を行うマイコンと、
   該マイコンと該第１のスイッチング素子との間に接続され、該第１のスイッチング素子をオンまたはオフするドライブ回路と、を備え、
   該ドライブ回路は、該マイコンからのＰＷＭ信号により制御される第２のスイッチング素子と、一次側が該第２のスイッチング素子に接続されると共に二次側が該第１のスイッチング素子に接続される第２のトランスと、を備えることを特徴とする充電装置。

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