JP4127031B2

JP4127031B2 - 充電装置

Info

Publication number: JP4127031B2
Application number: JP2002340996A
Authority: JP
Inventors: 卓央荒舘; 信宏高野; 栄二中山; 利夫溝口; 一彦船橋
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-11-25
Also published as: JP2004180369A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池等の２次電池を充電する充電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に充電可能な電池は、携帯用機器の電源として使用され、携帯用機器から取り外されて充電装置で充電された後、再び携帯用機器に装着され使用されるという作業を繰り返す。この作業の時使用者には、「充電開始時にどの位の時間で充電を完了するかを知りたい。」という要求がある。
【０００３】
近年、この要求に対応するため、電池パックにマイコンを内蔵し、負荷電流と使用時間を積算し、その積算量と電池パックの定格容量とを比較演算することで電池パックの充電量（残容量）をＬＥＤ等で表示する充電量表示付電池パックが提案されている(特許文献１参照)。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１１６８１２号(請求項１)
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の充電量表示付電池パックは、電流積算や演算をするマイコン等から構成する表示手段が電池パックに内蔵されているから可能であり、全ての電池パックがそのような手段を内蔵しているわけではなく、ほとんどの電池パックは上記の使用者の要求を満足させるものではない。
【０００６】
本発明の目的は、かかる課題を解決するために、充電開始時にどの位の時間で充電を完了するかを表示する機能を充電装置で実現することである。
【０００７】
【発明を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、前記電池パックの電池温度を検出する電池温度検出手段と、前記電池パックを充電する充電電流を設定する充電電流設定手段と、該充電電流設定手段の出力に基づいて所定の充電電流に制御する充電電流制御手段と、前記電池温度検出手段の出力に基づき電池パックの充電完了までの充電時間を数段階で判別する制御手段と、該制御手段の出力に応じて充電完了までの充電時間を数段階で表示する表示手段とを備え、前記制御手段は、前記電池温度検出手段が検出した充電開始前の電池温度に基づいて前記表示手段に表示される充電完了までの充電時間を前記表示手段に出力して充電開始前に表示すると共に前記充電電流設定手段の充電電流設定値を前記電池温度検出手段が検出した充電開始前の検出出力に基づいて変更するようにしたことを特徴とする。
また請求項２記載の発明は、前記電池パックの電池電圧を検出する電池電圧検出手段を設け、該電池電圧検出手段は、充電初期に所定時間所定充電電流で充電した後の電池電圧を検出し、前記制御手段は、検出された電池電圧に基づいて残容量の大小を判断し、残容量の大小に応じて充電完了までの充電時間の表示を修正できるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するためになされた請求項３記載の発明は、前記電池パックの電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、電池パックの電池温度を検出する電池温度検出手段と、前記電池温度検出手段及び前記電池電圧検出手段の出力に基づき電池パックの充電完了までの充電時間を数段階で判別する制御手段と、制御手段の出力に応じて充電完了までの充電時間を数段階で表示する表示手段とを備え、前記制御手段は、前記電池温度検出手段が検出した充電開始前の電池温度に基づいて電池パックの充電完了までの充電時間を数段階に判別した結果を表示手段に出力して充電開始前に表示させると共に充電初期に所定時間所定充電電流で充電した後の電池電圧に基づいて残容量の大小を判断し、残容量が大きい時に電池パックの充電完了までの充電時間を修正した結果を前記表示手段に出力して表示手段の表示を修正できるようにしたことを特徴とする。
また請求項４記載の発明は、電池パックの電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、電池パックの電池温度を判別する電池温度検出手段と、前記電池温度検出手段及び前記電池電圧検出手段の出力に基づき電池パックの充電完了までの充電時間を数段階に分けて判別する制御手段と、制御手段の出力に応じて充電完了までの充電時間を短い、中程度、長いと少なくとも３段階で表示する表示手段とを備え、前記制御手段は、前記電池温度検出手段が検出した充電開始前の電池温度が所定範囲内にない時に前記充電時間が長いと充電開始前に表示させると共に前記電池温度が所定範囲内にある時に前記充電時間が中程度と充電開始前に表示させ、充電初期に所定時間所定充電電流で充電した後の電池電圧が残容量が多いと判断される第１所定値以上の時に前記充電時間が短いと初期充電後に表示を変更させると共に前記電池電圧が第１所定値より小さい第２所定値以上の時に前記充電時間が中程度と初期充電後に表示させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態を示す回路図である。図において、１は交流電源、２は複数の電池セルを直列に接続した電池組２ａと電池セルに接触または近接して電池温度を検出する例えばサーミスタ等からなる温度検出素子２ｂを内蔵する電池パック。３は電池パック２に流れる充電電流を検出する電流検出抵抗、４は抵抗４ａ、４ｂからなる出力電圧検出回路で、電源回路の２次側整流平滑回路３０の出力電圧を抵抗４ａ、４ｂで分圧し、出力電圧制御回路８０に入力する。５は２次側整流平滑回路３０の出力電圧制御信号及び充電電流制御信号をＳＷ制御ＩＣ２３に帰還する信号伝達手段で、ホトカプラ等から構成される。６は抵抗６ａ、６ｂからなる出力電圧設定回路で、抵抗６ａ、６ｂの分圧比で設定された電圧値が基準電圧になり、２次側整流平滑回路３０の出力電圧に相当する。
【００１０】
７は抵抗７ａ〜７ｅからなる充電電流設定回路で、抵抗７ａ、７ｂの分圧比で設定された電圧値を、抵抗７ｃ、抵抗７ｄ、抵抗７ｅに連なる夫々の出力ポートをハイ又はローレベルに選択することで８種の充電電流値に相当する電圧値を選択できる。
【００１１】
８は抵抗８ａ、８ｂからなる電池温度検出手段で、抵抗８ａと抵抗８ｂ及び温度検出素子２との分圧比によって決定される分圧電圧がマイコン５０のＡ／Ｄコンバータ５５に入力され、電池温度に応じて温度検出素子２ｂの抵抗値が変化することで、電池温度に応じて分圧電圧がマイコン５０のＡ／Ｄコンバータ５５に入力される。
【００１２】
１０は全波整流回路１１と平滑用コンデンサ１２からなる１次側整流平滑回路、２０は高周波トランス２１、ＭＯＳＦＥＴ２２とＳＷ制御ＩＣ２３、ＳＷ制御ＩＣ用定電圧回路２４、起動抵抗２５からなるスイッチング回路であり、高周波トランス２１は１次巻線２１ａ、２次巻線２１ｂ、３次巻線２１ｃ、４次巻線２１ｄからなり、直流の入力電圧が印加される１次巻線２１ａに対し、２次巻線２１ｂはＳＷ制御ＩＣ２３用の出力巻線、３次巻線２１ｃは電池パック２を充電するための出力巻線、４次巻線２１ｄはマイコン５０、充電電流制御手段６０等の電源用の出力巻線である。なお１次巻線２１ａに対し、２次巻線２１ｂ、４次巻線２１ｄは同極性で、３次巻線２１ｃは逆極性である。ＳＷ制御ＩＣ２３はＭＯＳＦＥＴ２２の駆動パルス幅を変えて出力電圧を調整するスイッチング電源ＩＣである。また、ＳＷ制御ＩＣ用定電圧回路２４はダイオード２４ａ、３端子レギュレータ２４ｂ、コンデンサ２４ｃ、２４ｄから構成されており、２次巻線２１ｂからの出力電圧を定電圧化する。
【００１３】
３０はダイオード３１、平滑用コンデンサ３２、抵抗３３からなる２次側整流平滑回路、４０は抵抗４１、４２からなる電池電圧検出回路で、電池パック２の端子電圧を分圧する。５０は演算手段（ＣＰＵ）５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、タイマ５４、Ａ／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６、リセット入力ポート５７からなる制御手段であるマイコンである。ＣＰＵ５１は、Ａ／Ｄコンバータ５５の入力データに基づいて、所定のサンプリングごとに最新の電池電圧及び電池温度と複数サンプリング前の電池電圧及び電池温度とを比較し、その結果に基づいて電池パック２の充電状態が、満充電間際又は満充電であるか否かを判別する。ＲＡＭ５３はサンプリングした最新の電池電圧までの所定数のサンプリングした電池電圧及び電池温度を記憶する。
【００１４】
６０は演算増幅器６１、６２、抵抗６３〜６７、ダイオード６８からなる充電電流制御回路で、充電電流検出抵抗３に流れる充電電流を検出し、充電電流に対応する電圧を反転増幅させた出力電圧と充電電流設定回路７で設定された充電電流設定基準電圧との差を増幅し、信号伝達手段５を介してＳＷ制御ＩＣ２３に帰還をかけ制御する。すなわち、充電電流が大きい場合はパルス幅を狭めたパルスを、逆の場合はパルス幅を広げたパルスを高周波トランス２１に与え整流平滑回路３０で直流に平滑し、充電電流を一定に保つ。すなわち電流検出抵抗３、充電電流制御回路６０、信号伝達手段５、スイッチング回路２０、整流平滑回路３０を介して充電電流を設定電流値となるように制御する。
【００１５】
７０はダイオード７１、コンデンサ７２、平滑コンデンサ７３、３端子レギュレータ７４、リセットＩＣ７５からなる定電圧回路で、マイコン５０、充電電流制御手段６０等の電源となる。リセットＩＣ７５はマイコン５０を初期状態にするためにリセット入力ポート５７にリセット信号を出力する。
【００１６】
８０は演算増幅器８１、抵抗８２〜８５、ダイオード８６からなる出力電圧制御回路であり、出力電圧検出回路４からの検出出力電圧と出力電圧設定回路６からの設定電圧との差を増幅し、信号伝達手段５を介してＳＷ制御ＩＣ２３に帰還をかけ出力電圧を設定値に制御する。
【００１７】
９０はＬＥＤ９１、９２、抵抗９３〜９６からなる表示手段で、ＬＥＤ９１、９２は、例えば赤色及び緑色からなるＬＥＤで、マイコン５０の出力ポート５６の出力によって赤色及び緑色が点灯し、また両方の色を同時に発光させることで橙色の発光も可能なタイプである。本実施形態ではＬＥＤ９１は充電開始前及び充電完了を夫々赤色及び緑色で表示し、ＬＥＤ９２は充電中にどの位の時間で充電を完了するかを３段階表示するＬＥＤであり、充電時間が長いと判別された段階から赤色、橙色及び緑色と色を変えて表示する。また、電池温度が所定値以上である時は充電を行わず、待機するが、その時は、ＬＥＤ９２を０．５秒周期で点滅させる。
【００１８】
次に図１の回路図、図２及び図３のフローチャートを参照して本発明充電装置の動作を説明する。
電源を投入すると、マイコン５０は電池パック２の接続待機状態となり、電池パック２の接続は電池電圧検出手段４０、電池温度検出手段８の信号により判別する（ステップ２０１）。
【００１９】
電池パック２が接続されるとＲＡＭ５３の記憶データの電池状態を判別するフラグである電池高温Ｆｌａｇ、電池低温Ｆｌａｇ、電池の放電状態を判別するＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇ及び電池電圧検出による満充電判別用のΔＶＦｌａｇをイニシャルセットする（ステップ２０２）。
【００２０】
次いで充電開始前の電池電圧Ｖ０を電池電圧検出手段４０で分圧した電圧をＡ／Ｄコンバータ５５に入力しＡ／Ｄ変換し取り込む（ステップ２０３）。また電池パック２の充電開始前の電池温度Ｔ０を、マイコン５０のＡ／Ｄコンバータ５５に入力される電圧をＡ／Ｄコンバータ５５でＡ／Ｄ変換することにより取り込む（ステップ２０４）。電池温度検出手段８の出力電圧は、温度検出素子２ｂとの分圧比によって決定される分圧電圧がマイコン５０のＡ／Ｄコンバータ５５に入力され、電池温度に応じて温度検出素子２ｂの抵抗値が変化することで、電池温度に応じて分圧電圧は変化する。
【００２１】
次にマイコン５０は充電開始前の電池温度Ｔ０が５５℃以上であるか否かの判別を行う（ステップ２０５）。
ステップ２０５において、充電開始前の電池温度Ｔ０が５５℃以上である場合は、充電中の発熱による電池寿命の劣化を考慮すると、充電を行うには適していないので、充電を行わず待機状態とし、出力ポート５６を介してＬＥＤ９２を０．５秒周期で点滅させる（ステップ２０６）。ＬＥＤ９２を０．５秒周期で点滅させた後は、ステップ２０３にジャンプし、再びステップ２０３においては、充電開始前の電池電圧Ｖ０を、ステップ２０４においては充電開始前の電池温度Ｔ０を取込む。この処理は、ステップ２０５において充電開始前の電池温度Ｔ０が５５℃以下になるまで行う。尚、高温待機時において取込まれる充電開始前の電池電圧Ｖ０、充電開始前の電池温度Ｔ０は、電池温度が５５℃以下になるまで最新のデータを更新し、電池温度が５５℃になる直前の最新のデータをＶ０及びＴ０として後の処理に用いる。
【００２２】
ステップ２０５において、充電開始前の電池温度Ｔ０が５５℃以下の場合は、充電開始前の電池温度Ｔ０が５０℃以上か否かの判別を行う（ステップ２０７）。
ステップ２０７において、充電開始前の電池温度Ｔ０が５０℃以上の場合は、残容量の少ない電池パック２を高温状態でも対応できる比較的小さい充電電流で充電し、充電時間が長時間かかると仮定して、ＲＡＭ５３の電池高温Ｆｌａｇを１にセットし（ステップ２０８）、その後出力ポート５６を介してＬＥＤ９２を赤点灯させ（ステップ２０９）、ＬＥＤ９２の赤点灯Ｆｌａｇを１にセットする（ステップ２１０）。ステップ２０７において、充電開始前の電池温度Ｔ０が５０℃以上でないと判別した場合は、引き続き充電開始前の電池温度Ｔ０が−１０℃以下か否かの判別を行う（ステップ２１１）。充電開始前の電池温度Ｔ０が−１０℃以下の場合は、残容量の少ない電池パック２を低温状態でも対応できる比較的小さい充電電流で充電し、充電時間が長時間かかると仮定して、ＲＡＭ５３の電池低温Ｆｌａｇを１にセットし（ステップ２１２）、出力ポート５６を介してＬＥＤ９２を赤点灯させ（ステップ２０９）、ＬＥＤ９２の赤点灯Ｆｌａｇを１にセットする（ステップ２１０）。
【００２３】
また、ステップ２１１において、充電開始前の電池温度Ｔ０が−１０℃以下でないと判別された場合は、残容量の少ない電池パック２を比較的大きい充電電流で充電し、充電時間が中程度であると仮定し、出力ポート５６を介してＬＥＤ９２を橙点灯させる（ステップ２１３）。
次に、セル数判別用充電電流Ｉ０で充電を開始し（ステップ２１４）、t1時間経過した時点での（ステップ２１５）電池電圧Ｖoffを検出する（ステップ２１６）。
次にステップ２１６において検出した電池電圧Ｖoffを基準電圧Ｖaで除算することにより電池パック２のセル数nを求める（ステップ２１７）。なおステップ２１７においては電池パック２内の電池セル数が２の倍数であると仮定している。
【００２４】
次に、ステップ２１６において検出した電池電圧Ｖoff及びステップ２１７において求めたセル数nから電池パック２の前記電池電圧Ｖoffのセル電圧を演算する。前記セル電圧は、前記電池電圧Ｖoffをセル数nで除算することで求められる。まず、前記セル電圧Ｖoffが１．４５Ｖ／セル以上か否かの判別を行う（ステップ２１８）。セル電圧が１．４５Ｖ／セル以上の場合は、電池パック２は残容量が多いと判別しすなわち、充電完了までの時間が短いと判別し、出力ポート５６を介してＬＥＤ９２を緑点灯させ（ステップ２１９）、ＲＡＭ５３のＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇを０にセットし（ステップ２２０）た後ステップ２２４へジャンプする。ステップ２１８において、前記セル電圧が、１．４５Ｖ／セル以上でない場合は、充電開始前の電池電圧Ｖ０のセル電圧が１．２７５Ｖ／セル以上であるか否かを判別する（ステップ２２１）。尚、充電開始前の電池電圧Ｖ０のセル電圧は、前記電池電圧Ｖ０をステップ２１７において求めたセル数ｎと除算することで求める。セル電圧が１．２７５Ｖ／セル以上である場合は、電池パック２は残容量が中程度であると判別し、出力ポート５６を介してＬＥＤ９２を橙点灯させ（ステップ２２２）、ＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇを０にセットする（ステップ２２３）。
【００２５】
ステップ２２１において、セル電圧が１．２７５Ｖ／セル以上でない場合は、電池残残容量が少ないと判別する。この場合既にステップ２０９及びステップ２１３において電池残容量が少ないと仮定してＬＥＤ９２の点灯がなさせているので、ＬＥＤ９２の表示は変化させない。
【００２６】
次に、ＲＡＭ５３の電池高温Ｆｌａｇが1であるか否かを判別する（ステップ２２４）。電池高温Ｆｌａｇが1である場合は、電池パック２は、高温と判別し、電池パック２の高温状態で対応できる充電電流Ｉ３で充電を開始し（ステップ２２５）、ステップ２２９へジャンプする。
【００２７】
電池高温Ｆｌａｇが1でない場合は次に電池低温Ｆｌａｇが1であるか否かを判別する（ステップ２２６）。電池低温Ｆｌａｇが1である場合は、電池パック２は、低温と判別し、電池パック２の低温状態で対応できる充電電流Ｉ２（Ｉ２＜Ｉ３）で充電を開始し（ステップ２２７）、ステップ２２９へジャンプする。
【００２８】
電池低温Ｆｌａｇが1でない場合は、電池パック２は常温と判別し、充電電流Ｉ１（Ｉ２＜Ｉ３＜Ｉ１）で充電を開始する（ステップ２２８）。
【００２９】
充電電流の制御は、ステップ２２８の充電電流Ｉ１で充電を開始する時は、マイコン５０は出力ポート５６を介して、充電電流Ｉ１に対応する充電電流設定基準電圧Ｖ１を、充電電流設定手段７の抵抗７ｃ、７ｄ、７ｅ端をハイレベルに選択することで設定でき、充電電流設定基準電圧Ｖ1を演算増幅器６２に印加し、充電電流Ｉ１で充電を開始する。充電開始と同時に電池パック２に流れる充電電流を電流検出抵抗３により検出し、検出充電電流に対応する電圧と出力ポート５６の出力に対応した充電電流設定手段７からの基準電圧Ｖ１との差を充電電流制御手段６０より信号伝達手段５を介して、ＰＷＭ制御ＩＣ２３に帰還をかける。すなわち、充電電流が大きい場合はパルス幅を狭め、逆の場合はパルス幅を広げ、パルス幅に比例したパルスを高周波トランス２１に与え整流平滑回路３０で直流に平滑し、充電電流Ｉ１を一定に保つ。すなわち電流検出抵抗３、充電電流制御手段６０、充電電流信号伝達手段５、スイッチング回路２０、整流平滑回路３０を介して充電電流を所定電流値Ｉ１となるように制御する。
【００３０】
また、充電電流Ｉ２の制御も同様であり、充電電流Ｉ２に対応する充電電流設定基準電圧Ｖ２を、充電電流設定手段７の抵抗７ｃ端をローレベル（残りの７ｄ、７ｅ端をハイレベル）に選択することで設定でき、充電電流設定基準電圧Ｖ２を演算増幅器６２に印加し、充電電流Ｉ２で充電を開始し制御する。
【００３１】
同様に、充電電流Ｉ３は、充電電流Ｉ３に対応する充電電流設定基準電圧Ｖ３を、充電電流設定手段７の抵抗７ｄ端をローレベル（残りの７ｃ、７ｅ端をハイレベル）に選択することで設定でき、充電電流設定基準電圧Ｖ３を演算増幅器６２に印加し、充電電流Ｉ３で充電を開始し制御する。
【００３２】
充電開始後、マイコン５０はタイマ５４を使用して充電開始からのタイマをスタートし（ステップ２２９）、引き続き充電開始からのタイマが所定時間経過したか否かの判別を行い（ステップ２３０）、所定時間経過している時はＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇが１であるか否かの判別を行い（ステップ２３１）、ＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇが１の場合は、ＬＥＤ９２が赤点灯されることにより充電時間が長いと判断した状態から、所定時間経過したので、ＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇを０にセットしなおし（ステップ２３２）、出力ポート５６を介してＬＥＤ９２を橙色点灯させる（ステップ２３３）。
【００３３】
ステップ２３０において、充電開始から所定時間経過していない時は、ステップ２３４までジャンプする。同様にステップ２３１においてＬＥＤ９２赤点灯Ｆｌａｇが１でない場合は、ステップ２３４までジャンプする。
【００３４】
次いで電池パック２の満充電間際判別及び満充電判別処理に必要なデータ処理を行う。まず、充電中における電池パック２の最新の電池温度Ｔinを、電池温度検出手段８からの電圧をＡ／Ｄコンバータ５５に入力し、Ａ／Ｄ変換することにより取り込む（ステップ２３４）。また、サンプリングした充電中の電池温度データを比較することにより、充電中の電池温度の最小値Ｔminを演算し記憶する（ステップ２３５）。
【００３５】
引き続き、電池パック２の最新の電池電圧Ｖｉｎを電池電圧検出手段４０で分圧した電圧をＡ／Ｄコンバータ５５に入力しＡ／Ｄ変換し取り込む（ステップ２３６）。
またサンプリングして記憶した充電中の電池温度データから所定サンプリング幅の最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔを演算する（ステップ２３７）と共に最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔのデータと記憶してある以前の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔを比較することにより、所定サンプリング幅の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔの最小値ｄＴ／ｄｔ（min）を演算し記憶する（ステップ２３８）。
【００３６】
さらに、マイコン５０は電池電圧検出手段４０の出力に基づいて、充電中の電池電圧データから所定サンプリング幅の最新の電池電圧勾配ΔＶを演算し（ステップ２３９）、また、演算した電池電圧勾配ΔＶのデータを比較することにより、所定サンプリング幅の電池電圧勾配最小値ΔＶminを演算し記憶する（ステップ２４０）。
【００３７】
次いで電池パック２の満充電間際判別処理を行う。ステップ２３４〜２４０の処理データに基づいて、まず最新の電池電圧勾配ΔＶと、充電中にサンプリングし演算した電池電圧勾配最小値ΔＶminを比較演算し、最新の電池電圧勾配ΔＶが、電池電圧勾配最小値ΔＶminから予め設定した所定値Ｒ１以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ２４１）、所定値Ｒ１以上上昇した場合は、電池パック２は満充電間際と判別し、ΔＶＦｌａｇを１にセットし（ステップ２４２）、この場合は充電完了までの時間は短かくなっていると判断し、ＬＥＤ９２を緑点灯させ（ステップ２４３）ステップ２４６ジャンプする。
【００３８】
ステップ２４１において、最新の電池電圧勾配ΔＶが、電池電圧勾配最小値ΔＶminより予め設定した所定値Ｒ１以上上昇していない場合は、引き続き最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔと電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）を比較演算し、最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）から予め設定した所定値Ｑ１以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ２４４）、所定値Ｑ１以上上昇した場合は、電池パック２は満充電間際と判別し、この場合は充電完了までの時間は短かくなっていると判断し、ＬＥＤ９２を緑点灯させ（ステップ２４３）、ステップ２４６にジャンプする。
【００３９】
また、ステップ２４４において、最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）から、予め設定した所定値Ｑ１以上上昇していない場合は、引き続き最新の電池温度Ｔｉｎと電池温度最小値Ｔｍｉｎを比較演算し、最新の電池温度Ｔｉｎが電池温度最小値Ｔｍｉｎから予め設定した所定値Ｐ１以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ２４５）、所定値Ｐ１以上上昇した場合は電池パック２は満充電間際と判別し、この場合は充電完了までの時間は短かくなっていると判断し、ＬＥＤ９２を緑点灯させ（ステップ２４３）、ステップ２４６にジャンプする。
【００４０】
次いで、電池パック２の満充電判別処理を行う。まず最新の電池温度Ｔｉｎが電池温度最小値Ｔｍｉｎから予め設定した所定値Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ２４６）、所定値Ｐ２以上上昇した場合、電池パック２は満充電と判別し、充電停止状態と同様な状態であるトリクル充電に移ると共にＬＥＤ９２を消灯する(ステップ２５０)。トリクル充電は、周知の如く、自然放電によって容量減少するのを防止するために、電池パック２が充電器に挿入されている間、所定時間ごとに非常に小さい充電電流すなわちトリクル充電電流で所定時間充電するもので、トリクル充電電流に対応する充電電流設定基準電圧を、充電電流設定手段７の抵抗７ｃ、７ｄ、７ｅ端をローレベルに選択することで設定し、この充電電流設定基準電圧を演算増幅器６２に印加することにより行われる。次いで電池パック２が取り出されたか否かの判別を行い（ステップ２５１）、電池パック２が取り出されたならステップ２０１に戻り、次の充電のために待機する。
【００４１】
ステップ２４６において、最新の電池温度Ｔｉｎが、電池温度最小値Ｔｍｉｎから、所定値Ｐ２以上上昇していない場合は、引き続き最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔと電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）を比較演算し、最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）から予め設定した所定値Ｑ２（Ｑ２＞Ｑ１）以上上昇したか否かの判別を行い（ステップ２４７）、所定値Ｑ２以上上昇した場合は、電池パック２は満充電と判別し、上述したステップ２５０、２５１の処理を行う。
ステップ２４７において、最新の電池温度勾配ｄＴ／ｄｔが、電池温度勾配最小値ｄＴ／ｄｔ（min）から、所定値Ｑ２以上上昇していない場合は、ΔＶＦｌａｇが１であるか否かの判別を行い（ステップ２４８）、ΔＶＦｌａｇが１でない場合は、電池パック２は満充電になっていないと判別し、ステップ２３０に戻る。
【００４２】
ステップ２４８において、ΔＶＦｌａｇが１の場合は、引き続き最新の電池電圧勾配ΔＶが予め設定された所定値Ｒ２以下か否かの判別を行い（ステップ２４９）、所定値Ｒ２以下の場合は、電池パック２は満充電と判別し、上述したステップ２５０、２５１の処理を行う。
ステップ２４９において、最新の電池電圧勾配ΔＶが所定値Ｒ２以下になっていない場合はステップ２３０に戻る。
【００４３】
上記実施形態において、満充電間際判別及び満充電判別の判別方法を、電池温度、電池温度勾配、電池電圧勾配とも、夫々の充電中の最小値データと比較し、その結果から判別するようにしたが、これに限るものではなく、例えば単純に演算算出した最新のデータと、それに対応する予め設定した所定値との比較によって判別しても構わない。
【００４４】
また、上記実施形態では、表示手段９０のＬＥＤ９１の動作について言及しなかったが、例えば、ＬＥＤ９１を充電待機前の時は赤色点灯、充電終了（トリクル充電に移行）時は、緑色点灯といった使用が可能である。
【００４５】
なお、本実施形態において満充電後はトリクル充電（微少電流）に制御するようにしたが、本実施形態の効果には関係なく、例えば制御系の電源を別電源から供給し、充電完了後は主電源を停止して、充電電流を完全に停止させても問題は全くない。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、充電開始時にどの位の時間で充電を完了するかを表示する機能を充電装置で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の回路構成を示す回路図。
【図２】本発明の一実施形態の動作説明用フローチャート。
【図３】本発明の一実施形態の動作説明用フローチャート。
【符号の説明】
２は電池パック、７は充電電流設定手段、８は電池温度検出手段、４０は電池電圧検出手段、５０はマイコン、６０は充電電流制御手段、９０は表示手段である。

Claims

複数の電池セルを直列に接続した電池パックの充電を制御すると共に充電状態を検出してその状態を表示する充電装置であって、
前記電池パックの電池温度を検出する電池温度検出手段と、前記電池パックを充電する充電電流を設定する充電電流設定手段と、該充電電流設定手段の出力に基づいて所定の充電電流に制御する充電電流制御手段と、前記電池温度検出手段の出力に基づき電池パックの充電完了までの充電時間を数段階で判別する制御手段と、該制御手段の出力に応じて充電完了までの充電時間を数段階で表示する表示手段とを備え、前記制御手段は、前記電池温度検出手段が検出した充電開始前の電池温度に基づいて前記表示手段に表示される充電完了までの充電時間を前記表示手段に出力して充電開始前に表示すると共に前記充電電流設定手段の充電電流設定値を前記電池温度検出手段が検出した充電開始前の電池温度に基づいて変更するようにしたことを特徴とする充電装置。
前記電池パックの電池電圧を検出する電池電圧検出手段を設け、該電池電圧検出手段は、充電初期に所定時間所定充電電流で充電した後の電池電圧を検出し、前記制御手段は、検出された電池電圧に基づいて残容量の大小を判断し、残容量の大小に応じて充電完了までの充電時間の表示を修正できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の充電装置。
複数の電池セルを直列に接続した電池パックの充電を制御すると共に充電状態を検出してその状態を表示する充電装置であって、
電池パックの電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、電池パックの電池温度を検出する電池温度検出手段と、前記電池温度検出手段及び前記電池電圧検出手段の出力に基づき電池パックの充電完了までの充電時間を数段階で判別する制御手段と、制御手段の出力に応じて充電完了までの充電時間を数段階で表示する表示手段とを備え、前記制御手段は、前記電池温度検出手段が検出した充電開始前の電池温度に基づいて電池パックの充電完了までの充電時間を数段階に判別した結果を表示手段に出力して充電開始前に表示させると共に充電初期に所定時間所定充電電流で充電した後の電池電圧に基づいて残容量の大小を判断し、残容量が大きい時に電池パックの充電完了までの充電時間を修正した結果を前記表示手段に出力して表示手段の表示を修正できるようにしたことを特徴とする充電装置。
複数の電池セルを直列に接続した電池パックの充電を制御すると共に充電状態を検出してその状態を表示する充電装置であって、
電池パックの電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、電池パックの電池温度を検出する電池温度検出手段と、前記電池温度検出手段及び前記電池電圧検出手段の出力に基づき電池パックの充電完了までの充電時間を数段階で判別する制御手段と、制御手段の出力に応じて充電完了までの充電時間を短い、中程度、長いと少なくとも３段階で表示する表示手段とを備え、前記制御手段は、前記電池温度検出手段が検出した充電開始前の電池温度が所定範囲内にない時に前記充電時間が長いと充電開始前に表示させると共に前記電池温度が所定範囲内にある時に前記充電時間が中程度と充電開始前に表示させ、充電初期に所定時間所定充電電流で充電した後の電池電圧が残容量が多いと判断される第１所定値以上の時に前記充電時間が短いと初期充電後に表示を変更させると共に前記電池電圧が第１所定値より小さい第２所定値以上の時に前記充電時間が中程度と初期充電後に表示させるようにしたことを特徴とする充電装置。