JP4163640B2 - Charger - Google Patents

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Description

本発明は、充電対象物に充電動作を行う充電器において、充電対象物が接続されていない場合や充電対象物の充電が完了した場合の消費電力を低減する技術に関する。   The present invention relates to a technique for reducing power consumption when a charging object is not connected or when charging of the charging object is completed in a charger that performs a charging operation on the charging object.

被充電装置が充電器に装着されていない場合の消費電力を低減した充電器の一例が、特開２００３−４７１６２号公報に開示されている（特許文献１参照）。この充電器では、被充電装置が装着されていない時には入力電源の供給回路を遮断している。すなわち、被充電装置を充電器に装着していない場合には、充電器に入力電源を接続してあっても、入力電源の供給回路が遮断されているので、充電器内の制御回路や被充電装置に充電を行う電源供給部には電源が供給されておらず動作していない。これにより、被充電装置を充電器に装着していない場合の充電器の消費電力を低減している。そして、被充電装置が充電器に装着されると、入力電源の供給回路が接続されて、充電器内の制御回路や被充電装置に充電を行う電源供給部に電源が供給され、制御回路や電源供給部が動作する。
特開２００３−４７１６２号公報 An example of a charger that reduces power consumption when the device to be charged is not attached to the charger is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-47162 (see Patent Document 1). In this charger, the input power supply circuit is shut off when the device to be charged is not mounted. That is, when the device to be charged is not attached to the charger, the input power supply circuit is cut off even if the input power source is connected to the charger. The power supply unit that charges the charging device is not supplied with power and is not operating. Thereby, the power consumption of the charger when the device to be charged is not attached to the charger is reduced. Then, when the device to be charged is attached to the charger, an input power supply circuit is connected, and power is supplied to the control circuit in the charger and the power supply unit that charges the device to be charged. The power supply unit operates.
JP 2003-47162 A

このような充電器では、入力電源の供給回路に、入力電源と充電器内の制御回路や電源供給部との接続もしくは非接続を切り換えるリードスイッチを備えている。このリードスイッチは被充電装置が充電器に装着された場合に接続され（オン状態となり）、被充電装置が充電器から外された場合に遮断される（オフ状態となる）。ところが、このような機構的な接点を有するスイッチを採用すると、該スイッチは、接続もしくは非接続を繰り返すことによる接点の磨耗等によりスイッチが正常に動作することができなくなる場合があり、この場合、充電器に被充電装置が装着されても充電を行うことができない場合があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、装着された充電対象物を充電する充電器において、充電対象物が装着されていない場合の消費電力を低減するとともに、その後、充電器に充電対象物が装着された場合には確実に充電対象物を充電可能な技術を提供することを目的とする。 In such a charger, the input power supply circuit is provided with a reed switch for switching connection or non-connection between the input power supply and the control circuit in the charger or the power supply unit. This reed switch is connected when the device to be charged is attached to the charger (becomes on), and is disconnected when the device to be charged is removed from the charger (becomes off). However, when a switch having such a mechanical contact is employed, the switch may not be able to operate normally due to wear of the contact due to repeated connection or disconnection. There are cases where charging cannot be performed even when a device to be charged is attached to the charger.
The present invention has been made in view of the above points, and in a charger for charging a mounted charging object, the power consumption when the charging object is not mounted is reduced, and then the charger is used. An object of the present invention is to provide a technology capable of reliably charging an object to be charged when the object to be charged is attached.

（請求項１に記載の発明）(Invention of Claim 1)
請求項１に記載の発明は、入力電源と充電対象物が接続可能であり、前記入力電源と前記充電対象物が接続されていることを条件に前記充電対象物を充電する充電器であって、電源供給手段と、制御手段と、補助電源・ラッチ部を備え、前記電源供給手段は、前記入力電源が接続されていて、前記制御手段から第１起動許可信号が出力されあるいは前記補助電源・ラッチ部から第２起動許可信号が出力されている場合に、前記入力電源を前記充電対象物を充電するための充電用電源と前記制御手段を動作させるための制御用電源に変換して供給し、前記補助電源・ラッチ部は、コンデンサあるいは電池により構成される補助電源部から供給される補助電源によって動作し、前記充電対象物が接続された場合に前記第２起動許可信号を出力し、前記制御手段は、前記電源供給手段から供給される前記制御用電源によって動作して前記第１起動許可信号を出力する充電器である。  The invention according to claim 1 is a charger for charging the charging object on condition that the input power source and the charging object are connectable, and the input power source and the charging object are connected. A power supply means, a control means, and an auxiliary power supply / latch unit, wherein the power supply means is connected to the input power supply, and a first activation permission signal is output from the control means or the auxiliary power supply When the second activation permission signal is output from the latch unit, the input power is converted into a charging power for charging the charging object and a control power for operating the control means. The auxiliary power supply / latch unit is operated by an auxiliary power supply supplied from an auxiliary power supply unit constituted by a capacitor or a battery, and outputs the second activation permission signal when the charging object is connected, Serial control means is a battery charger that outputs the first start permission signal operates by the control power supplied from the power supply unit.
電源供給手段は、典型的には、充電器に入力電源としてＡＣ交流電源が接続されることにより、制御手段に供給する制御手段作動電圧を有する制御用電源と充電対象物に供給する充電用電源との２種類の直流電源を出力する直流安定化電源を有する構成であることが好ましい。制御手段作動電圧は、一般的なＩＣの電源電圧である概ね５Ｖであることが好ましい。直流安定化電源としては、種々の電源が用いられ得るが、特に、スイッチングレギュレータは比較的小型かつ大容量であることから、絶縁式、非絶縁式のスイッチングレギュレータを有する電源供給手段を構成するのが好ましい。  Typically, the power supply means includes a control power supply having a control means operating voltage supplied to the control means and a charging power supply supplied to the object to be charged by connecting an AC AC power supply as an input power supply to the charger. It is preferable to have a configuration having a stabilized DC power source that outputs two types of DC power sources. The control means operating voltage is preferably about 5 V which is a power supply voltage of a general IC. Various power sources can be used as the DC stabilized power source. In particular, since the switching regulator is relatively small and has a large capacity, it constitutes a power supply means having an insulating and non-insulating switching regulator. Is preferred.

制御手段は、充電器に接続された充電対象物への充電を制御し、典型的には、ＣＰＵやＣＰＵが充電動作を実行するための制御プログラムが記憶されている記憶手段を有している。制御手段は、電源供給手段から制御手段作動電圧を有する制御電源が供給されることで動作し、電源供給手段を動作させる第１起動許可信号をする。
充電対象物としては、充電器で充電可能な構成を広く包含する。典型的には、充電対象物は、充電器に装着することで接続され充電される電池パックとして構成される。電池パックには、一般的に二次電池が設けられていて、電池パックが充電器に装着されることで、この二次電池に前記した電源供給手段を用いて充電動作が行われる。電源供給手段はこの二次電池の充電に適した充電電流を供給するのが好ましい。 The control unit controls charging of the charging target connected to the charger, and typically includes a storage unit that stores a CPU and a control program for the CPU to perform a charging operation. . The control means operates when a control power having a control means operating voltage is supplied from the power supply means, and generates a first activation permission signal for operating the power supply means.
As a charge object, the structure which can be charged with a charger is included widely. Typically, the charging object is configured as a battery pack that is connected and charged by being attached to a charger. The battery pack is generally provided with a secondary battery, and when the battery pack is attached to a charger, the secondary battery is charged using the power supply means described above. The power supply means preferably supplies a charging current suitable for charging the secondary battery.

充電器に入力電源が接続されて電源供給手段及び制御手段が動作し、充電対象物が充電器に接続されるのを待機している場合には、相応の消費電力が発生している。この間、例えば、電源供給手段にスイッチングレギュレータが設けられている場合には、該スイッチングレギュレータのスイッチング素子は、不要にスイッチングを繰り返しており消費電力の増加の要因となっている。
そこで、上記従来の技術において説明したように、入力電源を供給する回路と充電器内の制御回路や電源供給手段との接続もしくは非接続を切り換えるリードスイッチを備えた充電器が開示されているが、機構的な接点を有するスイッチに起因する充電器への影響を否めなかった。 When the input power source is connected to the charger, the power supply means and the control means are operated, and waiting for the charging object to be connected to the charger, corresponding power consumption is generated. During this time, for example, when the power supply means is provided with a switching regulator, the switching element of the switching regulator repeats switching unnecessarily, which causes an increase in power consumption.
Therefore, as described in the above prior art, a charger having a reed switch that switches connection or disconnection between a circuit that supplies input power and a control circuit or power supply means in the charger is disclosed. The influence on the charger due to the switch having the mechanical contact could not be denied.

そこで、本発明では、充電器に、電源供給手段が停止している場合にも補助電源を供給可能な補助電源部を備えている。補助電源部は、コンデンサあるいは電池により構成されている。そして、充電器に入力電源が接続されているものの、充電器に充電対象物が接続されておらず電源供給手段の動作が停止している場合に、充電器に充電対象物が接続されることを条件として、この補助電源部から供給される補助電源を用いて、電源供給手段を動作させる第２起動許可信号を出力する。これにより、電源供給手段が動作して制御手段に制御用電源が供給され、制御手段は、電源供給手段を用いて充電対象物を充電する。
典型的には、充電器に充電対象物が接続されたことを検出する検出手段が設けられていて、充電器に入力電源が接続されてから所定の時間内に、充電器に充電対象物の接続が検出されない場合には電源供給手段の動作を停止し、消費電力を低減させる。本発明の充電器は、このように充電器に入力電源が接続されているにもかかわらず、動作を停止している電源供給手段を、検出手段により充電対象物の接続を検出することで、電源供給手段とは独立して存在する補助電源部を用いて再び動作させる。 Therefore, in the present invention, the charger is provided with an auxiliary power supply unit that can supply auxiliary power even when the power supply means is stopped. The auxiliary power supply unit is composed of a capacitor or a battery. And, although the input power supply is connected to the charger, the charging target is connected to the charger when the charging target is not connected to the charger and the operation of the power supply means is stopped. As a condition, a second activation permission signal for operating the power supply means is output using the auxiliary power supplied from the auxiliary power supply. As a result, the power supply means operates to supply control power to the control means, and the control means charges the object to be charged using the power supply means.
Typically, detection means for detecting that the charging object is connected to the charger is provided, and within a predetermined time after the input power source is connected to the charger, the charging object is detected in the charger. When connection is not detected, the operation of the power supply means is stopped to reduce power consumption. The charger according to the present invention detects the connection of the charging object by the detecting means by detecting the power supply means that has stopped the operation even though the input power supply is connected to the charger as described above. The operation is performed again using an auxiliary power supply that exists independently of the power supply means.

補助電源部を用いて動作を停止している電源供給手段を動作させる構成としては種々の回路構成が考えられるが、例えば、前記した検出手段が設けられており、検出手段で充電対象物を検出したら検出信号が出力される構成とし、この検出信号の出力に基づいて電源供給手段を動作させるような構成とする。
これにより、充電器に入力電源が接続されているものの充電対象物が接続されていない場合には、電源供給手段の動作を停止させることができ（以降、充電器の「休止状態」と称呼する。）、これによって充電器に充電対象物が装着されていない場合の消費電力を低減することができる。また、充電対象物が装着されると、補助電源部を用いて電気的手段によって動作を停止している電源供給手段を動作させることができるので、電源供給手段を動作させるための機構的なスイッチ等は不要となり、再び確実に電源供給手段を動作させることができる。したがって、充電器に充電対象物が装着されていない場合の消費電力を低減しつつ、充電器の信頼性を良好に確保することができる。 Various circuit configurations can be considered as a configuration for operating the power supply means that has stopped operating using the auxiliary power supply unit. For example, the detection means described above is provided, and a detection target is detected by the detection means. Then, the detection signal is output, and the power supply means is operated based on the output of the detection signal.
As a result, when the input power source is connected to the charger but the charging object is not connected, the operation of the power supply means can be stopped (hereinafter referred to as the “resting state” of the charger). .), Thereby reducing the power consumption when the charging object is not attached to the charger. Further, when the charging object is mounted, the power supply means that is stopped by the electric means can be operated by using the auxiliary power supply unit, so that the mechanical switch for operating the power supply means The power supply means can be reliably operated again. Therefore, it is possible to satisfactorily ensure the reliability of the charger while reducing power consumption when the charging target is not attached to the charger.

（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明では、さらに、入力電源電圧検出部を備え、前記入力電源電圧検出部は、前記入力電源が接続されてから所定の期間初期起動信号を出力し、前記電源供給手段は、前記入力電源が接続されていて、前記入力電源電圧検出部から前記初期起動信号が出力されている場合に、前記入力電源を前記充電対象物を充電するための充電用電源と前記制御手段を動作させるための制御用電源に変換して供給し、前記制御手段は、前記電源供給手段から供給される前記制御用電源によって動作して前記第１起動許可信号を出力し、また、所定の時間内に前記充電対象物が接続されない場合には前記第１起動許可信号の出力を停止する。
「所定の時間内」という記載の「所定の時間」は、典型的には、充電器に入力電源が接続されてから充電器に充電対象物が装着されるべき時間に所定の余裕を持たせた値を、予め、制御手段が有する前記した記憶手段に記憶させておく。
本発明の充電器には、好適には前記した充電対象物の検出手段が設けられていて、検出手段から所定の時間を経過しても検出信号が出力されなかった場合に、制御手段が電源供給手段の動作を停止する。制御手段は電源供給手段から制御手段動作電圧を有する用制御用電源が供給されているので、これによって、制御手段自身も動作を停止する。
本発明によれば、充電器に入力電源が接続されていても所定の時間を経過しても充電対象物が接続されないと、自動的に電源供給手段と制御手段の動作が停止されるので、利便性が向上するとともに確実に消費電力を低減することができる。 (Invention of Claim 2)
According to a second aspect of the present invention, the apparatus further comprises an input power supply voltage detection unit, and the input power supply voltage detection unit outputs an initial activation signal for a predetermined period after the input power supply is connected. A charging power supply for charging the charging object with the input power supply when the input power supply is connected and the initial activation signal is output from the input power supply voltage detection unit; and the control means The control means is converted into a control power supply for operation, and the control means is operated by the control power supply supplied from the power supply means to output the first activation permission signal, and for a predetermined time. If the object to be charged is not connected, the output of the first activation permission signal is stopped.
The “predetermined time” described as “within a predetermined time” typically gives a predetermined margin to the time when the charging object should be attached to the charger after the input power source is connected to the charger. The stored value is stored in advance in the storage means included in the control means.
The charger according to the present invention is preferably provided with the above-described charging object detection means, and when the detection signal is not output even after a predetermined time elapses from the detection means, the control means supplies power. The operation of the supply means is stopped. Since the control means is supplied with a control power supply having a control means operating voltage from the power supply means , the control means itself also stops its operation.
According to the present invention, the operation of the power supply means and the control means is automatically stopped when the charging object is not connected even if the input power source is connected to the charger even if a predetermined time elapses. Convenience is improved and power consumption can be reliably reduced.

（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明では、前記充電対象物の充電完了を検出する充電完了検出手段を備え、前記制御手段は、前記充電完了検出手段を用いて前記充電対象物の充電完了を検出した場合には、前記第１起動許可信号の出力を停止する。 (Invention of Claim 3)
According to a third aspect of the invention, there is provided a charge completion detecting means for detecting the completion of charging of the charging object, and the control means detects the charging completion of the charging object using the charging completion detecting means. The output of the first activation permission signal is stopped.

充電対象物の充電が完了した状態で、電源供給手段及び制御手段が動作している場合には、相応の消費電力が発生している。
そこで、本発明では、充電器に、充電対象物の充電完了を検出する充電完了検出手段を備えている。
本発明の「充電完了検出手段」は、本発明の充電器が充電動作を行う充電対象物の充電完了を検出可能であれば足りる。例えば、充電末期に充電対象物が示す電圧値が充電時のピーク値から所定値（数ｍＶ〜数十ｍＶ程度）低下する時点で充電完了を検出する方式（一般的に、−ΔＶ方式と称呼されている。）や、充電対象物の温度上昇に基いて充電完了を検出する方式、タイマーにより計測した充電時間に基づいて充電完了を検出する方式等、種々の方式で充電完了を検出する検出手段を広く包含する。また、充電が概ね完了したら充電対象物にトリクル充電が行われる場合には、トリクル充電完了後を充電完了時として検出する場合をも包含する。
そして、制御手段は、電源供給手段を用いて充電対象物に充電動作を行った結果、充電完了検出手段を用いて前記充電対象物の充電完了を検出した場合には、電源供給手段の動作を停止し、これによって、制御手段への制御手段作動電圧の供給が停止して制御手段も動作を停止する。
本発明の「充電対象物の充電完了」という記載は、充電が概ね完了したら充電対象物にトリクル充電が行われる場合には、トリクル充電完了後をもって「充電対象物の充電完了」とする場合をも好適に包含する。
本発明によれば、充電器に入力電源が接続されて充電対象物に充電動作を行った結果、充電対象物の充電が完了した状態で、自動的に電源供給手段と制御手段の動作が停止されるので、確実に消費電力を低減することができる。
 When the power supply means and the control means are operating in a state where charging of the charging object is completed, corresponding power consumption is generated.
Therefore, in the present invention, the charger is provided with charging completion detection means for detecting completion of charging of the charging object.
The “charging completion detection means” of the present invention only needs to be able to detect the completion of charging of the charging object for which the charger of the present invention performs the charging operation. For example, a method of detecting the completion of charging when the voltage value indicated by the charging object at the end of charging drops from a peak value during charging by a predetermined value (several mV to several tens of mV) (generally referred to as a -ΔV method). Detection that detects the completion of charging by various methods, such as a method that detects the completion of charging based on the temperature rise of the object to be charged, and a method that detects the completion of charging based on the charging time measured by a timer. Widely encompasses the means. Further, when trickle charging is performed on an object to be charged when charging is substantially completed, the case where the time after completion of trickle charging is detected as the completion of charging is also included.
Then, the control means performs the operation of the power supply means when the charging completion of the charging object is detected using the charging completion detection means as a result of performing the charging operation on the charging object using the power supply means. Thus, the supply of the control means operating voltage to the control means is stopped, and the control means also stops operating.
In the present invention, the description of “charging completion of the charging object” is a case where the charging object is subjected to trickle charging when the charging is almost completed, and “charging object charging is completed” after the trickle charging is completed. Are also preferably included.
According to the present invention, the operation of the power supply means and the control means is automatically stopped in a state where the charging object is completely charged as a result of the charging operation being performed on the charging object with the input power supply connected to the charger. Therefore, power consumption can be surely reduced.

本発明によれば、入力電源が接続されるとともに充電対象物が接続されると、充電対象物に電源を供給して充電を行う充電器において、充電対象物が接続されていない場合や充電が完了した場合の消費電力を低減するのに資する技術が提供されることとなった。   According to the present invention, when an input power source is connected and an object to be charged is connected, in a charger that supplies power to the object to be charged and performs charging, when the object to be charged is not connected or charged Technology will be provided to help reduce power consumption when completed.

（第１の実施の形態）
以下に、本発明を実施するための最良の形態の一例につき、図１〜図７を参照しつつ説明する。本実施の形態では、一例として、絶縁方式のスイッチングレギュレータを有する充電器２００を用いて電池パック１００を充電する場合について説明する。
本実施の形態に係る充電器２００の構成を図１のブロック図で模式的に示す。また、図１では充電器２００に装着して充電する電池パック１００の構成も併せて示す。そして、図２には、特に、後述する入力電源電圧検出部２２０、電源制御部２３０、バッテリ・温度検出部２８０、補助電源・ラッチ部２９０について、その具体的な回路構成の一例を示した充電器２００の構成を示す。また、図３では、充電器２００に入力電源を接続した場合の充電器２００の動作をタイミングチャート図で示す。さらに、図４、図５には、補助電源・ラッチ部２９０の他の回路構成の例を示し、図６、図７では、バッテリ・温度検出部２８０の他の回路構成の例を示す。 (First embodiment)
Hereinafter, an example of the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, as an example, a case where battery pack 100 is charged using charger 200 having an insulating switching regulator will be described.
The configuration of charger 200 according to the present embodiment is schematically shown in the block diagram of FIG. FIG. 1 also shows the configuration of the battery pack 100 that is attached to the charger 200 and charged. FIG. 2 is a charge diagram showing an example of a specific circuit configuration of an input power supply voltage detection unit 220, a power supply control unit 230, a battery / temperature detection unit 280, and an auxiliary power supply / latch unit 290, which will be described later. The structure of the container 200 is shown. FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the charger 200 when an input power source is connected to the charger 200. 4 and 5 show examples of other circuit configurations of the auxiliary power supply / latch unit 290, and FIGS. 6 and 7 show examples of other circuit configurations of the battery / temperature detection unit 280.

まず、図１を用いて本実施の形態の充電器２００で充電する電池パック１００の構成を概括的に説明する。
電池パック１００は、組電池１１０を備え、組電池１１０のプラス側端子は端子ＴＥ１に、マイナス側の端子は端子ＴＥ２に接続されている。そして、充電器２００の充電用端子（端子ＴＥ１１，ＴＥ１２）がＴＥ１，ＴＥ２に接続されることにより組電池１１０は充電可能となる。
また、組電池１１０のマイナス側端子には、組電池１１０に直列にサーモスタットＴＨの一端が接続されている。サーモスタットＴＨの他端は端子ＴＥ３に接続されている。また、組電池１１０のマイナス側端子には、組電池１１０に直列にサーミスタＴＭの一端が接続されている。サーミスタＴＭの他端は端子ＴＥ４に接続されている。サーミスタＴＭの本体は、組電池１１０の近傍の所定の位置に配置されている。このサーモスタットＴＨやサーミスタＴＭにより、電池パック１００は充電器２００に組電池１１０の温度指標を出力可能な構成となっている。 First, the configuration of the battery pack 100 charged by the charger 200 of the present embodiment will be generally described with reference to FIG.
The battery pack 100 includes an assembled battery 110. A plus terminal of the assembled battery 110 is connected to the terminal TE1, and a minus terminal is connected to the terminal TE2. The battery pack 110 can be charged by connecting the charging terminals (terminals TE11 and TE12) of the charger 200 to TE1 and TE2.
Further, one end of the thermostat TH is connected to the negative terminal of the assembled battery 110 in series with the assembled battery 110. The other end of the thermostat TH is connected to the terminal TE3. One end of the thermistor TM is connected to the negative terminal of the assembled battery 110 in series with the assembled battery 110. The other end of the thermistor TM is connected to the terminal TE4. The main body of the thermistor TM is disposed at a predetermined position near the assembled battery 110. With this thermostat TH or thermistor TM, the battery pack 100 can output the temperature index of the assembled battery 110 to the charger 200.

このように構成された電池パック１００を充電する充電器２００では、ＡＣ入力電源を、電池パック１００に充電電流を供給する充電用電源と、充電器２００内のＩＣ等に供給する制御用電源Ｖｃｃに変換する。充電器２００には、上記した動作を実施するための部品、回路構成、及びＡＣ入力電源と接続可能な端子ＳＥ１１，ＳＥ１２、電池パック１００の対応する端子に接続可能な端子ＴＥ１１，ＴＥ１２，ＴＥ１４が実装されたプリント基板を有する。また、充電器２００は、図示省略しているものの上記したプリント基板等が収容される筺体を備え、電池パック１００を充電器２００に着脱可能な構成となっている。なお、この筺体により、端子ＴＥ１１，ＴＥ１２，ＴＥ１４は筺体の外部に配置されるように、プリント基板が収容される。そして、ＡＣ入力電源が端子ＳＥ１１，ＳＥ１２に接続され、電池パック１００が充電器２００に装着されると、電池パック１００の端子ＴＥ１，ＴＥ２，ＴＥ４が、対応する充電器２００の端子ＴＥ１１，ＴＥ１２，ＴＥ１４に接続されて、充電器２００を用いて電池パック１００を充電可能な状態となる。
電池パック１００は、本発明の「充電対象物」に対応する要素である。
また、制御用電源Ｖｃｃは、本発明の「制御手段作動電圧」を供給する要素である。 In the charger 200 that charges the battery pack 100 configured as described above, the AC input power is supplied from a charging power source that supplies a charging current to the battery pack 100, and a control power source Vcc that is supplied to an IC or the like in the charger 200. Convert to The charger 200 includes parts SE11 and SE12 that can be connected to the components, circuit configuration, and AC input power supply for performing the above-described operation, and terminals TE11, TE12, and TE14 that can be connected to corresponding terminals of the battery pack 100. It has a printed circuit board mounted. Although not shown, the charger 200 includes a housing that accommodates the above-described printed circuit board and the like, and the battery pack 100 can be attached to and detached from the charger 200. Note that this casing accommodates the printed circuit board so that the terminals TE11, TE12, and TE14 are arranged outside the casing. When the AC input power source is connected to the terminals SE11 and SE12 and the battery pack 100 is attached to the charger 200, the terminals TE1, TE2, and TE4 of the battery pack 100 are connected to the terminals TE11, TE12, Connected to the TE 14, the battery pack 100 can be charged using the charger 200.
The battery pack 100 is an element corresponding to the “charging object” of the present invention.
The control power supply Vcc is an element that supplies the “control means operating voltage” of the present invention.

図１に示すように、トランスＴを有する絶縁方式のスイッチングレギュレータを備えた充電器２００では、トランスＴの１次側と２次側に、それぞれの部品や回路構成が設けられている。ここで、トランスＴの１次側と２次側の回路構成は絶縁されている。例えば、各部品や各回路構成の接地につき、１次側では接地ＳＧに、２次側では接地ＦＧに接続されておりプリント基板の接地パターンが分割されている。これにより、電池パック１００の筺体の外部に配置されている充電用端子ＴＥ１１，ＴＥ１２，ＴＥ１４は、トランスＴの１次側から絶縁されている。   As shown in FIG. 1, in a charger 200 including an insulation type switching regulator having a transformer T, respective components and circuit configurations are provided on the primary side and the secondary side of the transformer T. Here, the circuit configuration of the primary side and the secondary side of the transformer T is insulated. For example, the ground pattern of the printed circuit board is divided by connecting the ground of each component and each circuit configuration to the ground SG on the primary side and to the ground FG on the secondary side. As a result, the charging terminals TE11, TE12, TE14 arranged outside the casing of the battery pack 100 are insulated from the primary side of the transformer T.

そこで、先ず、トランスＴの１次側の構成について説明する。
トランスＴの１次側には、ＡＣ入力電源が接続される電源入力端子ＳＥ１１，１２が設けられている。電源入力端子ＳＥ１１，１２は、ヒューズを介して整流・平滑回路２１０に接続されている。これにより、ＡＣ入力電源は、整流・平滑回路２１０で整流・平滑され、直流電源に変換される。 First, the configuration on the primary side of the transformer T will be described.
On the primary side of the transformer T, power input terminals SE11 and SE12 to which an AC input power is connected are provided. The power input terminals SE11 and SE12 are connected to the rectifying / smoothing circuit 210 via fuses. Thus, the AC input power is rectified and smoothed by the rectifying / smoothing circuit 210 and converted to a DC power.

また、整流平滑回路２１０の出力側には入力電源電圧検出部２２０が設けられている。ここでは、整流・平滑部２１０によって出力された直流電源が所定のレベルに達したか否かを判別している。所定のレベルに達したことを判別した場合には、後述する電源制御部２３０に「初期起動信号」を出力する。
この入力電源電圧検出部２２０については、詳細な構成を後述する。 An input power supply voltage detector 220 is provided on the output side of the rectifying / smoothing circuit 210. Here, it is determined whether or not the DC power output by the rectifying / smoothing unit 210 has reached a predetermined level. When it is determined that the predetermined level has been reached, an “initial start signal” is output to the power supply control unit 230 described later.
A detailed configuration of the input power supply voltage detection unit 220 will be described later.

電源制御部２３０は、「初期起動信号」を検出することにより動作を開始する。電源制御部２３０は、トランスＴの２次側に所望の充電電流を供給可能な充電用電源が出力されるように、電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１のオン時間（デューティー比）を決定し、電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１のスイッチングによる高周波電源の巻線Ｔ１への出力を制御する。
この電源制御部２３０については、詳細な構成を後述する。 The power supply control unit 230 starts the operation by detecting the “initial start signal”. The power control unit 230 determines the on-time (duty ratio) of the power supply switching element FET1 so that a charging power supply capable of supplying a desired charging current is output to the secondary side of the transformer T, and power supply switching The output to the winding T1 of the high-frequency power source by switching of the element FET1 is controlled.
A detailed configuration of the power supply control unit 230 will be described later.

そして、トランスＴの２次側では、トランスＴで一次側の巻線Ｔ１に供給された高周波電源から変換されて巻線Ｔ３に出力された高周波電源を、整流・平滑部２６０で整流平滑し、充電用電源として後述する電池パック１００に端子ＴＥ１１，１２を介して出力する。また、トランスＴで一次側の巻線Ｔ１に供給された高周波電源から変換されて巻線Ｔ４に出力された高周波電源が、整流・平滑部２４０で整流平滑され、制御用電源回路２５０に入力される。これにより、制御用電源回路２５０は、概ね５Ｖの制御手段作動電圧を供給する制御用電源Ｖｃｃを出力する。この制御用電源Ｖｃｃは、充電器２００内のＩＣ等の部品に供給される。
電源制御部２３０、及び電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１、及びトランスＴ、及び整流・平滑回路２４０、及び制御用電源回路２５０、及び整流・平滑回路２６０は、本発明の「電源供給手段」に対応する要素である。 On the secondary side of the transformer T, the high-frequency power converted from the high-frequency power supplied to the primary winding T1 by the transformer T and output to the winding T3 is rectified and smoothed by the rectifying / smoothing unit 260. It outputs to the battery pack 100 mentioned later as a power supply for charge via terminal TE11,12. The high frequency power converted from the high frequency power supplied to the primary winding T1 by the transformer T and output to the winding T4 is rectified and smoothed by the rectifying / smoothing unit 240 and input to the control power circuit 250. The As a result, the control power supply circuit 250 outputs a control power supply Vcc that supplies a control means operating voltage of approximately 5V. This control power supply Vcc is supplied to components such as an IC in the charger 200.
The power supply control unit 230, the power supply switching element FET1, the transformer T, the rectification / smoothing circuit 240, the control power supply circuit 250, and the rectification / smoothing circuit 260 correspond to the “power supply unit” of the present invention. It is.

トランスの２次側に設けられたＣＰＵ２７０は、制御用電源Ｖｃｃが供給されて動作を開始し、特に図示していないが、予め記憶されている充電動作を実行するための制御プログラムに基づいて、フォトカプラＯＰに所定のタイミングで「第１起動許可信号」を出力する。これにより、フォトカプラＯＰの投光部が導通し、フォトカプラＯＰがオン状態となり受光部が導通し、電源制御部２３０に「起動信号」を出力する。
フォトカプラＯＰの投光部の接地はトランスＴの２次側と同様に接地ＦＧに、受光部側はトランスＴの１次側と同様の接地ＳＧに接続されている。フォトカプラＯＰを用いることで、トランスＴの１次側と２次側の回路構成を絶縁しながらも、トランスの２次側のＣＰＵ２７０から出力される「第１起動許可信号」により、受光部から「起動信号」を電源制御部２３０に出力して電源制御部２３０を動作させることができる。
前述した「初期起動信号」が入力電源電圧検出部２２０から出力されている期間は、充電器２００がＡＣ入力電源に接続された後所定の期間のみであり、ＣＰＵ２７０が動作開始すると、「初期起動信号」に替わりフォトカプラＯＰから出力される「起動信号」によって電源制御部２３０が動作状態にされる。
これにより、充電器２００は電池パック１００を充電可能な定常状態となり、電池パック１００が充電器２００に装着されるのを待機する。
ＣＰＵ２７０が本発明の「制御手段」に対応する要素である。 The CPU 270 provided on the secondary side of the transformer starts operation by being supplied with the control power supply Vcc. Although not particularly illustrated, the CPU 270 is based on a control program for executing a pre-stored charging operation. A “first activation permission signal” is output to the photocoupler OP at a predetermined timing. As a result, the light projecting unit of the photocoupler OP is turned on, the photocoupler OP is turned on, the light receiving unit is turned on, and an “activation signal” is output to the power supply control unit 230.
The light projecting portion of the photocoupler OP is connected to the ground FG similarly to the secondary side of the transformer T, and the light receiving portion side is connected to the ground SG similar to the primary side of the transformer T. By using the photocoupler OP, the “first activation permission signal” output from the CPU 270 on the secondary side of the transformer is used to isolate the circuit configuration on the primary side and the secondary side of the transformer T from the light receiving unit. The “start signal” can be output to the power control unit 230 to operate the power control unit 230.
The period during which the above-described “initial activation signal” is output from the input power supply voltage detection unit 220 is only a predetermined period after the charger 200 is connected to the AC input power supply. The power supply control unit 230 is activated by a “startup signal” output from the photocoupler OP instead of the “signal”.
As a result, the charger 200 enters a steady state in which the battery pack 100 can be charged, and waits for the battery pack 100 to be attached to the charger 200.
The CPU 270 is an element corresponding to the “control unit” of the present invention.

そして、トランスＴの２次側には、バッテリ・温度検出部２８０が設けられている。
バッテリ・温度検出部２８０は、充電器２００に電池パック１００が装着されたら、後述する補助電源・ラッチ部２９０の補助電源Ｖｄｄを用いて、補助電源・ラッチ部２９０に「バッテリ検出信号」を出力可能な構成となっている。また、制御用電源Ｖｃｃを用いて、ＣＰＵ２７０に電池パック１００から出力された組電池１１０の温度指標を示す信号（図１では、ＢＡＴ信号と表されている。）を出力可能な構成となっている。
このバッテリ・温度検出部２８０については、詳細な構成を後述する。 A battery / temperature detection unit 280 is provided on the secondary side of the transformer T.
When the battery pack 100 is attached to the charger 200, the battery / temperature detection unit 280 outputs a “battery detection signal” to the auxiliary power supply / latch unit 290 using an auxiliary power supply Vdd of the auxiliary power supply / latch unit 290 described later. It has a possible configuration. In addition, the control power supply Vcc can be used to output a signal indicating the temperature index of the assembled battery 110 output from the battery pack 100 to the CPU 270 (shown as a BAT signal in FIG. 1). Yes.
A detailed configuration of the battery / temperature detection unit 280 will be described later.

ＣＰＵ２７０では、該ＢＡＴ信号の検出により、電池パック１００が充電器２００に装着されているか否かを監視している。そして、ＣＰＵ２７０は、予め設定された時間内に電池パック１００が充電器２００に装着されなければ、前記した「第１起動許可信号」の出力を停止する。これにより、フォトカプラＯＰはオフ状態となり、「起動信号」の出力が停止され、電源制御部２３０の動作が停止される。そして、充電用電源及び制御用電源Ｖｃｃの出力が停止されるので、ＣＰＵ２７０も動作を停止する。
このようにして、充電器２００にＡＣ入力電源が接続されていても、充電器２００を休止状態とすることができる。 The CPU 270 monitors whether or not the battery pack 100 is attached to the charger 200 by detecting the BAT signal. If the battery pack 100 is not attached to the charger 200 within a preset time, the CPU 270 stops outputting the “first activation permission signal”. As a result, the photocoupler OP is turned off, the output of the “startup signal” is stopped, and the operation of the power supply control unit 230 is stopped. Since the output of the charging power source and the control power source Vcc is stopped, the CPU 270 also stops the operation.
In this way, even when an AC input power source is connected to the charger 200, the charger 200 can be put into a dormant state.

本発明の充電器２００では、さらに、補助電源・ラッチ部２９０を備えている。補助電源・ラッチ部２９０は、電源制御部２３０が非動作状態であっても用いることができる独立した補助電源Ｖｄｄ（後述する電池等）を有している。これにより、前述したような充電器２００の休止状態であっても、補助電源・ラッチ部２９０は補助電源Ｖｄｄを供給する動作が可能な構成となっている。補助電源・ラッチ部２９０は、バッテリ・温度検出部２８０に接続されており、充電器２００が休止状態の時に補助電源Ｖｄｄを用いてバッテリ・温度検出部２８０から出力された「バッテリ検出信号」を検出すると、フォトカプラＯＰに「第２起動許可信号」を出力する。
これにより、ＣＰＵ２７０から「第１起動許可信号」が出力された場合と同様に、フォトカプラＯＰの受光部側から「起動信号」が出力され、再び電源制御部２３０が動作を開始する。
このようにして、充電器２００の休止状態では、電源制御部２３０及びＣＰＵ２７０とも非動作状態にして消費電力を低減することができるとともに、休止状態で電池パック１００が装着されたことを検出したら補助電源・ラッチ部２９０の補助電源Ｖｄｄを用いて電源制御部２３０の動作を確実に再開することができる。
この補助電源・ラッチ部２９０については、詳細な構成を後述する。 The charger 200 of the present invention further includes an auxiliary power / latch unit 290. The auxiliary power supply / latch unit 290 has an independent auxiliary power supply Vdd (a battery, which will be described later) that can be used even when the power supply control unit 230 is in a non-operating state. Thus, even when the charger 200 is in a suspended state as described above, the auxiliary power supply / latch unit 290 is configured to be capable of supplying the auxiliary power supply Vdd. The auxiliary power supply / latch unit 290 is connected to the battery / temperature detection unit 280, and outputs the “battery detection signal” output from the battery / temperature detection unit 280 using the auxiliary power supply Vdd when the charger 200 is in the hibernation state. When detected, a “second activation permission signal” is output to the photocoupler OP.
As a result, similarly to the case where the “first activation permission signal” is output from the CPU 270, the “activation signal” is output from the light receiving unit side of the photocoupler OP, and the power supply control unit 230 starts operating again.
As described above, when the charger 200 is in the hibernation state, both the power control unit 230 and the CPU 270 can be deactivated to reduce the power consumption, and when it is detected that the battery pack 100 is attached in the hibernation state, the battery charger 100 is assisted. The operation of the power supply control unit 230 can be reliably restarted by using the auxiliary power supply Vdd of the power supply / latch unit 290.
A detailed configuration of the auxiliary power supply / latch unit 290 will be described later.

次に、図３のタイミングチャート図を用いて充電器２００にＡＣ入力電源を接続した場合の充電器２００の動作を説明するにあたり、図１に示したブロック図の各要素のうち、一部の要素を一層詳細に記載した図２の回路図について、先ず説明する。図２に示す回路図中の（ａ）部〜（ｆ）部の信号が、図３のタイミングチャート図の（ａ）部〜（ｆ）部に示す信号波形に対応する。   Next, in describing the operation of the charger 200 when an AC input power source is connected to the charger 200 using the timing chart of FIG. 3, some of the elements of the block diagram shown in FIG. The circuit diagram of FIG. 2 describing the elements in more detail will first be described. Signals in the parts (a) to (f) in the circuit diagram shown in FIG. 2 correspond to the signal waveforms shown in the parts (a) to (f) in the timing chart of FIG.

図２に示すように、入力電源電圧検出部２２０は、入力電源電圧検出回路２２１と、ｎｐｎ型のトランジスタ２２２を備えている。入力電源電圧検出回路２２１はトランジスタ２２２のベースと接続されている。また、トランジスタ２２２のエミッタは接地され（接地ＳＧに接続され）、コレクタは電源制御部２３０に接続されている。このトランジスタ２２３のコレクタにより前記した「初期起動信号」を電源制御部２３０に出力可能な構成となっている。   As illustrated in FIG. 2, the input power supply voltage detection unit 220 includes an input power supply voltage detection circuit 221 and an npn transistor 222. The input power supply voltage detection circuit 221 is connected to the base of the transistor 222. The emitter of the transistor 222 is grounded (connected to the ground SG), and the collector is connected to the power supply control unit 230. The collector of the transistor 223 can output the “initial start signal” to the power supply control unit 230.

また、電源制御部２３０は、制御部２３１と、ｎｐｎ型のトランジスタ２３２と、巻線Ｔ２と、整流平滑回路２３３と、抵抗やコンデンサ等を備えている。トランジスタ２３２のベースは、入力電源電圧検出部２２０のトランジスタ２２２のコレクタと、及び後述するフォトカプラＯＰの受光部側フォトトランジスタのコレクタと接続されている。トランジスタ２３２のコレクタは、制御部２３１の動作／非動作切換端子に接続されている。ここで、制御部２３１の動作／非動作切換端子は、“Ｈ”レベルで制御部２３１の動作状態、“Ｌ”レベルで制御部２３１の非動作状態を選択するものとする。
また、制御部２３１は、電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１のゲートに接続されている。これにより、電源制御部２３０は、電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１をオン／オフ制御可能な構成となっている。電源制御部２３０は、トランスＴの２次側に所望の充電用電流を供給する充電用電源が出力されるように、電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１のオン時間（デューティー比）を決定し、電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１のスイッチングによる高周波電源の巻線Ｔ１への出力を制御する。また、制御部２３１は、整流・平滑回路２３３を介してトランスＴの巻線Ｔ２に接続されている。この接続線は、整流・平滑回路２１０の出力である直流電源Ｖｉｎに起動抵抗を介して接続されている。この起動抵抗によって、直流電源Ｖｉｎが分圧された直流電源を、直流電源Ｖｉｎ２と称する。直流電源Ｖｉｎ２は、トランジスタ２３２のベースに抵抗を介して接続され、また、前記したトランジスタ２２２のコレクタに抵抗を介して接続され、トランジスタ２３２及びトランジスタ２２２をオン／オフさせる場合に用いられる。
このように、電源制御部２３０は、入力電源電圧検出部２２０から「初期起動信号」が入力されるか、フォトカプラＯＰの受光部側から「起動信号」が入力されるかのいずれかによりトランジスタ２３２がオン状態となり、各電源を供給する動作状態となる。 The power supply control unit 230 includes a control unit 231, an npn transistor 232, a winding T2, a rectifying / smoothing circuit 233, a resistor, a capacitor, and the like. The base of the transistor 232 is connected to the collector of the transistor 222 of the input power supply voltage detection unit 220 and the collector of the phototransistor-side phototransistor of the photocoupler OP described later. The collector of the transistor 232 is connected to the operation / non-operation switching terminal of the control unit 231. Here, the operation / non-operation switching terminal of the control unit 231 selects the operation state of the control unit 231 at the “H” level and the non-operation state of the control unit 231 at the “L” level.
The control unit 231 is connected to the gate of the power supply switching element FET1. Thereby, the power supply control unit 230 is configured to be able to turn on / off the power supply switching element FET1. The power controller 230 determines the on-time (duty ratio) of the power supply switching element FET1 so that a charging power supply that supplies a desired charging current to the secondary side of the transformer T is output, and power supply switching is performed. The output to the winding T1 of the high-frequency power source by switching of the element FET1 is controlled. The control unit 231 is connected to the winding T2 of the transformer T through the rectification / smoothing circuit 233. This connection line is connected to the DC power source Vin, which is the output of the rectifying / smoothing circuit 210, via a starting resistor. A DC power source obtained by dividing the DC power source Vin by the starting resistor is referred to as a DC power source Vin2. The DC power supply Vin2 is connected to the base of the transistor 232 via a resistor, and is connected to the collector of the transistor 222 via a resistor, and is used when the transistors 232 and 222 are turned on / off.
As described above, the power supply control unit 230 receives the “initial activation signal” from the input power supply voltage detection unit 220 or the “activation signal” from the light receiving unit side of the photocoupler OP. 232 is turned on and is in an operation state for supplying each power source.

また、バッテリ・温度検出部２８０は、トリガ出力回路２８２と、カソードが端子ＴＥ１４に接続されたダイオード２８３を備えている。ダイオード２８３のアノードは、抵抗２８１を介して制御用電源Ｖｃｃに接続されている。また、ダイオード２８３のアノードは、ＣＰＵ２７０のＡ／Ｄ端子に接続されている。ダイオード２８３のカソードは、トリガ出力回路２８２の一端に接続されている。トリガ出力回路２８２の他端は、補助電源・ラッチ部２９０に接続されている。このトリガ出力回路２８２は、補助電源Ｖｄｄを用いて、補助電源・ラッチ部２９０に「バッテリ検出信号」を出力可能な構成となっている。
また、バッテリ・温度検出部２８０に制御用電源Ｖｃｃが供給されている際には、バッテリ・温度検出部２８０は、ＣＰＵ２７０のＡ／Ｄ端子に電池パック１００の電池の温度指標を示す「ＢＡＴ信号」を出力可能な構成となっている。具体的には、充電器２００に電池パック１００が接続され、充電器２００の端子ＴＥ１４と電池パック１００の端子ＴＥ４が接続されると、制御用電源Ｖｃｃ→抵抗２８１→ダイオード２８３→端子ＴＥ１４→端子ＴＥ４→サーミスタＴＭ→端子ＴＥ２→端子ＴＥ１２→接地ＦＧに電流が流れる。サーミスタＴＭは、電池パック１００の組電池１１０の近傍に配設されており、サーミスタＴＭがＮＴＣサーミスタであれば、温度上昇に伴ってインピーダンス値が低下する特性を有している。すなわち、上記した回路を流れる電流値は、組電池１１０が高温になるとインピーダンス値が低下して大きくなる。これが、ＣＰＵ２７０のＡ／Ｄ端子に該「ＢＡＴ信号」として出力され、ＣＰＵ２７０は、「ＢＡＴ信号」に基づいて組電池１１０の温度が高温であるか否か、また、充電がほぼ完了した事を示す所定の温度以上であるか否かを検出することができる。このようにして、組電池１１０の温度が高温である場合や組電池１１０の充電が完了した場合には、ＣＰＵ２７０は、電源制御部２３０の動作を停止して充電動作を停止することができるが、本実施の形態では、さらに、「ＢＡＴ信号」を単に電池パック１００が充電器２００に装着されたか否かを判別するための信号としても用いている。
本実施の形態の、上記した「ＢＡＴ信号」を出力する構成、及びＣＰＵ２７０で「ＢＡＴ信号」に基づいて充電完了を検出する所定の処理は、本発明の「充電完了検出手段」に対応する。 Further, the battery / temperature detection unit 280 includes a trigger output circuit 282 and a diode 283 having a cathode connected to the terminal TE14. The anode of the diode 283 is connected to the control power supply Vcc via the resistor 281. The anode of the diode 283 is connected to the A / D terminal of the CPU 270. The cathode of the diode 283 is connected to one end of the trigger output circuit 282. The other end of the trigger output circuit 282 is connected to the auxiliary power / latch unit 290. The trigger output circuit 282 can output a “battery detection signal” to the auxiliary power supply / latch unit 290 using the auxiliary power supply Vdd.
When the control power supply Vcc is supplied to the battery / temperature detection unit 280, the battery / temperature detection unit 280 displays the “BAT signal indicating the temperature index of the battery of the battery pack 100 at the A / D terminal of the CPU 270. Can be output. Specifically, when the battery pack 100 is connected to the charger 200 and the terminal TE14 of the charger 200 and the terminal TE4 of the battery pack 100 are connected, the control power supply Vcc → resistance 281 → diode 283 → terminal TE14 → terminal Current flows from TE4 → thermistor TM → terminal TE2 → terminal TE12 → ground FG. The thermistor TM is disposed in the vicinity of the assembled battery 110 of the battery pack 100. If the thermistor TM is an NTC thermistor, the thermistor TM has a characteristic that the impedance value decreases as the temperature rises. That is, the value of the current flowing through the above-described circuit increases as the impedance of the assembled battery 110 decreases. This is output to the A / D terminal of the CPU 270 as the “BAT signal”, and the CPU 270 confirms whether or not the temperature of the assembled battery 110 is high based on the “BAT signal” and that the charging is almost completed. It is possible to detect whether the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature. Thus, when the temperature of the assembled battery 110 is high or when the charging of the assembled battery 110 is completed, the CPU 270 can stop the operation of the power control unit 230 and stop the charging operation. In the present embodiment, the “BAT signal” is also used as a signal for simply determining whether or not the battery pack 100 is attached to the charger 200.
The configuration for outputting the “BAT signal” and the predetermined processing for detecting the completion of charging based on the “BAT signal” by the CPU 270 of the present embodiment correspond to the “charging completion detection unit” of the present invention.

補助電源・ラッチ部２９０は、電池２９１とラッチ回路２９２を備えている。電池２９１のプラス端子はラッチ回路２９２に接続され、マイナス端子は接地されている（接地ＦＧに接続されている）。ラッチ回路２９２は、バッテリ・温度検出部２８０のトリガ出力回路２８２と接続されている。また、抵抗を介してフォトカプラＯＰの投光部側発光ダイオードのアノードと接続されている。また、後述するＣＰＵ２７０のラッチリセット用の出力端子と接続されている。この構成により、ラッチ回路２９２にバッテリ検出信号が入力されると、これをトリガとして、ラッチ回路２９２は補助電源Ｖｄｄの“Ｈ”レベルをラッチし、「第２起動許可信号」としてフォトカプラＯＰの投光部側発光ダイオードに出力する。このラッチ出力は、ＣＰＵ２７０により所定のタイミングでリセットされる。   The auxiliary power supply / latch unit 290 includes a battery 291 and a latch circuit 292. The positive terminal of the battery 291 is connected to the latch circuit 292, and the negative terminal is grounded (connected to the ground FG). The latch circuit 292 is connected to the trigger output circuit 282 of the battery / temperature detection unit 280. Further, it is connected to the anode of the light emitting part side light emitting diode of the photocoupler OP through a resistor. Further, it is connected to an output terminal for latch reset of the CPU 270 described later. With this configuration, when a battery detection signal is input to the latch circuit 292, using this as a trigger, the latch circuit 292 latches the “H” level of the auxiliary power supply Vdd, and the photocoupler OP as a “second activation permission signal”. Output to the light emitting diode on the light emitting unit side. The latch output is reset by the CPU 270 at a predetermined timing.

次に、前述した図２に示す回路図を参照しつつ、図３のタイミングチャート図を用いて充電器２００にＡＣ入力電源を接続した場合の充電器２００の動作を説明する。
このように構成された充電器２００につき、ＡＣ入力電源をＳＥ１１，１２に接続すると、前述したように、整流・平滑回路２１０でＡＣ入力電源が整流・平滑され、直流電源Ｖｉｎが立ち上がる。直流電源Ｖｉｎは、図３に示すように、これを必要とする充電器２００の要素に適切な所定の電圧レベルに達するまで時間遅れがある。そこで、入力電源電圧検出部２２０の入力電源電圧検出回路２２１で直流電源Ｖｉｎが所定のレベル（図３に示す電圧値Ｖｓ）に達したか否かを判別する。入力電源電圧検出回路２２１は、直流電源Ｖｉｎが所定のレベルに達していれば、図３に示す時刻ｔ１で、所定の“Ｈ”レベル信号をトランジスタ２２２のベースに出力する（併せて図２に示す（ａ）部参照）。 Next, the operation of the charger 200 when an AC input power source is connected to the charger 200 will be described using the timing chart of FIG. 3 with reference to the circuit diagram shown in FIG.
When the AC input power source is connected to the SEs 11 and 12 for the charger 200 configured as described above, the AC input power source is rectified and smoothed by the rectifying / smoothing circuit 210 as described above, and the DC power source Vin is started up. The DC power supply Vin is time delayed until it reaches a predetermined voltage level appropriate to the elements of the charger 200 that require it, as shown in FIG. Therefore, the input power supply voltage detection circuit 221 of the input power supply voltage detection unit 220 determines whether or not the DC power supply Vin has reached a predetermined level (voltage value Vs shown in FIG. 3). If the DC power supply Vin has reached a predetermined level, the input power supply voltage detection circuit 221 outputs a predetermined “H” level signal to the base of the transistor 222 at time t1 shown in FIG. (See part (a)).

トランジスタ２２２のコレクタは、電源制御部２３０のトランジスタ２３２のベースに接続されており、トランジスタ２３２のベースは、直流電源Ｖｉｎを起動抵抗で分圧した直流電源Ｖｉｎ２でプルアップされているので、入力電源電圧検出部２２０のトランジスタ２２２がオン状態となり（「初期起動信号」）、電源制御部２３０のトランジスタ２３２がオフ状態となり、時刻ｔ２で、制御部２３１の動作／非動作切換端子（併せて図２に示す（ｂ）部参照）では、“Ｈ”レベルが確定する。すなわち、入力電源電圧検出回路２２１の出力信号の立ち上がりから所定の遅れ時間を伴い、図３に示す時刻ｔ２で制御部２３１が動作状態となる。   The collector of the transistor 222 is connected to the base of the transistor 232 of the power supply controller 230, and the base of the transistor 232 is pulled up by the DC power supply Vin2 obtained by dividing the DC power supply Vin by the starting resistance. The transistor 222 of the voltage detection unit 220 is turned on (“initial start signal”), the transistor 232 of the power supply control unit 230 is turned off, and the operation / non-operation switching terminal of the control unit 231 (see FIG. In the (b) section), the “H” level is determined. That is, the control unit 231 enters an operating state at a time t2 shown in FIG. 3 with a predetermined delay time from the rise of the output signal of the input power supply voltage detection circuit 221.

そして、制御部２３１は、時刻ｔ３で、予め記憶されている制御プログラムに基づいて所定のデューティー比で電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１をオン／オフ制御する（併せて図２に示す（ｃ）部参照）。また、制御用電源Ｖｃｃに変換するために直流電源Ｖｉｎ２の巻線Ｔ２への出力を制御する。
電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１を用いて巻線Ｔ１に出力された高周波電源は、トランスＴで変換されて巻線Ｔ３に出力される。そして、変換された高周波電源は整流・平滑部２６０で整流平滑化され、充電用電源とし電池パック１００への充電電流を端子ＴＥ１１，ＴＥ１２に出力される。また、巻線Ｔ１に出力された高周波電源は、トランスＴで変換されて巻線Ｔ４に出力される。そして、変換された高周波電源は整流・平滑部２４０で整流平滑化され、制御用電源回路２５０に出力され、制御用電源回路２５０で充電器２００のＩＣ等の各部品に供給される制御用電源Ｖｃｃに変換される（併せて図２に示す（ｄ）部参照）。すなわち、時刻ｔ４で、概ね５Ｖの制御手段作動用電圧を出力する制御用電源が立ち上がることとなる。 Then, at time t3, the control unit 231 performs on / off control of the power supply switching element FET1 with a predetermined duty ratio based on a control program stored in advance (see also the (c) unit shown in FIG. 2). . Further, in order to convert to the control power source Vcc, the output to the winding T2 of the DC power source Vin2 is controlled.
The high frequency power output to the winding T1 using the power supply switching element FET1 is converted by the transformer T and output to the winding T3. The converted high frequency power source is rectified and smoothed by the rectifying / smoothing unit 260, and a charging current to the battery pack 100 is output to the terminals TE11 and TE12 as a charging power source. Further, the high frequency power output to the winding T1 is converted by the transformer T and output to the winding T4. The converted high-frequency power is rectified and smoothed by the rectifying / smoothing unit 240, output to the control power circuit 250, and supplied to each component such as the IC of the charger 200 by the control power circuit 250. It is converted to Vcc (refer also to the part (d) shown in FIG. 2). That is, at time t4, a control power source that outputs a control means operating voltage of approximately 5 V starts up.

これにより、ＣＰＵ２７０に、制御用電源Ｖｃｃが供給され、ＣＰＵ２７０が動作を開始する。ＣＰＵ２７０は、予め記憶されているプログラムに基づき、動作が開始された後時刻ｔ５で、「第１起動許可信号」を出力する（併せて図２に示す（ｅ）部参照）。「第１起動許可信号」はフォトカプラＯＰの投光部側発光ダイオードに出力され、これによりフォトカプラＯＰがオン状態となる。フォトカプラＯＰの受光部側トランジスタのコレクタは、電源制御部２３０のトランジスタ２３２のベースに接続されており、トランジスタ２３２のベースは直流電源Ｖｉｎ２でプルアップされているので、フォトカプラＯＰの受光部側トランジスタが導通し（「起動信号」）、これにより電源制御部２３０のトランジスタ２３２がオフし、時刻ｔ６で、制御部２３１の動作／非動作切換端子（併せて図２に示す（ｂ）部参照）では、“Ｈ”レベルが確定する。すなわち、ＣＰＵ２７０から「第１起動許可信号」が出力されてから所定の遅れ時間を伴い、時刻ｔ６で制御部２３１の動作状態が継続可能となる。入力電源電圧検出部２２０の「初期起動信号」は、時刻ｔ６までは、出力されている（所定期間“Ｈ”レベルを維持している。）必要があるが、図３に示すように、時刻ｔ６が経過した後には、所定時間経過後に入力電源電圧検出部２２０でその出力が停止される。   As a result, the control power supply Vcc is supplied to the CPU 270, and the CPU 270 starts its operation. The CPU 270 outputs a “first activation permission signal” at time t5 after the operation is started based on a program stored in advance (refer to the part (e) shown in FIG. 2 together). The “first activation permission signal” is output to the light emitting diode on the light projecting unit side of the photocoupler OP, whereby the photocoupler OP is turned on. The collector of the light receiving unit side transistor of the photocoupler OP is connected to the base of the transistor 232 of the power supply control unit 230, and the base of the transistor 232 is pulled up by the DC power supply Vin2, so that the light receiving unit side of the photocoupler OP The transistor is turned on (“activation signal”), thereby turning off the transistor 232 of the power supply control unit 230, and at time t6, the operation / non-operation switching terminal of the control unit 231 (refer to the part (b) shown in FIG. 2 together) ) Determines the “H” level. That is, the operation state of the control unit 231 can be continued at time t6 with a predetermined delay time after the CPU 270 outputs the “first activation permission signal”. The “initial start signal” of the input power supply voltage detection unit 220 needs to be output (maintains “H” level for a predetermined period) until time t6, but as shown in FIG. After the elapse of t6, the input power supply voltage detector 220 stops the output after the elapse of a predetermined time.

これにより、時刻ｔ２〜ｔ６までの間は、入力電源電圧検出部２２２の出力による「初期起動信号」により制御部２３１が動作され各電源が供給される。そして、時刻ｔ６以降は、ＣＰＵ２７０の「第１起動許可信号」の出力による「起動信号」により制御部２３１が動作され各電源が供給される。このようにして、充電器２００は、電池パック１００を充電可能な状態となり電池パック１００が装着されるのを待機している。   Accordingly, during the period from time t2 to time t6, the control unit 231 is operated by the “initial start signal” generated by the output of the input power supply voltage detection unit 222, and each power supply is supplied. After time t6, the control unit 231 is operated by the “activation signal” generated by the output of the “first activation permission signal” from the CPU 270, and each power source is supplied. In this way, the charger 200 is ready to charge the battery pack 100 and waits for the battery pack 100 to be attached.

しかしながら、電池パック１００が所定の時間を経過しても充電器２００に装着されない場合、すなわち、バッテリ・温度検出部２８０から出力される「ＢＡＴ信号」が所定の時間を経過しても検出されない場合には、ＣＰＵ２７０は、「第１起動許可信号」の出力を停止する（図３に示す時刻ｔ７）。これにより、フォトカプラＯＰはオフ状態となり、トランジスタ２３２はオン状態となり、制御部２３１の動作／非動作切換端子は“Ｌ”レベルに確定され、制御部２３１は非動作状態となる。
これにより、時刻ｔ８で、電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１のスイッチング動作が停止されて巻線Ｔ１に電源が供給されなくなる。また、巻線Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４にも電源が供給されなくなり、時刻ｔ９でトランスＴで変換されて出力されていた充電用電源及び制御用電源Ｖｃｃともに出力が停止され、充電器２００は休止状態となる。 However, when the battery pack 100 is not attached to the charger 200 even after a predetermined time has elapsed, that is, when the “BAT signal” output from the battery / temperature detection unit 280 is not detected even after the predetermined time has elapsed. The CPU 270 stops outputting the “first activation permission signal” (time t7 shown in FIG. 3). As a result, the photocoupler OP is turned off, the transistor 232 is turned on, the operation / non-operation switching terminal of the control unit 231 is fixed at the “L” level, and the control unit 231 is in the non-operation state.
As a result, at time t8, the switching operation of the power supply switching element FET1 is stopped and power is not supplied to the winding T1. Also, no power is supplied to the windings T2, T3, T4, and the output of both the charging power source and the control power source Vcc that have been converted and output by the transformer T at time t9 is stopped, and the charger 200 is in a dormant state. It becomes.

このような充電器２００の休止状態につき、充電器２００に電池パック１００が装着された場合、図３に示す時刻ｔ１０で、バッテリ・温度検出部２８０から補助電源・ラッチ部２９０に「バッテリ検出信号」が出力される。
補助電源・ラッチ部２９０のラッチ回路２９２は、「バッテリ検出信号」の立ち下がりをトリガとして、補助電源Ｖｄｄから出力される“Ｈ”レベルをラッチアップするとともに、時刻ｔ１１で、フォトカプラＯＰの投光部側に「第２起動許可信号」を出力する。これにより、ＣＰＵ２７０から「第１起動許可信号」が出力されていた期間（図３に示す時刻ｔ５〜ｔ７）と同様にして、制御部２３１が動作状態となり、充電用電源及び制御用電源Ｖｃｃが立ち上がる。
そして、制御用電源ＶｃｃがＣＰＵ２７０に供給されると、再び、ＣＰＵ２７０から「第１起動許可信号」が出力され、制御部２３１の動作を継続可能な状態となる。
ＣＰＵ２７０が動作を開始し、「第１起動許可信号」が出力されれば、「第２起動許可信号」は充電動作時には不要となるので、ＣＰＵ２７０は、時刻ｔ１２で、ラッチ回路２９２のラッチをリセットする。
これにより、補助電源部・ラッチ部２９０の電池２９１の不要な放電を防止することができる。 When the battery pack 100 is attached to the charger 200 in such a resting state of the charger 200, the battery / temperature detection unit 280 sends a “battery detection signal” to the auxiliary power source / latch unit 290 at time t10 shown in FIG. Is output.
The latch circuit 292 of the auxiliary power supply / latch unit 290 latches up the “H” level output from the auxiliary power supply Vdd using the falling edge of the “battery detection signal” as a trigger, and outputs the photocoupler OP at time t11. A “second activation permission signal” is output to the optical unit side. As a result, in the same manner as the period during which the “first activation permission signal” is output from the CPU 270 (time t5 to t7 shown in FIG. 3), the control unit 231 enters the operating state, and the charging power source and the control power source Vcc are stand up.
Then, when the control power Vcc is supplied to the CPU 270, the “first activation permission signal” is output again from the CPU 270, and the operation of the control unit 231 can be continued.
If the CPU 270 starts the operation and the “first activation permission signal” is output, the “second activation permission signal” is not necessary during the charging operation, so the CPU 270 resets the latch of the latch circuit 292 at time t12. To do.
Thereby, unnecessary discharge of the battery 291 of the auxiliary power supply unit / latch unit 290 can be prevented.

このようにして、充電器２００を用いて電池パック１００が充電された結果、時刻ｔ１３で、充電完了検出手段で電池パック１００の充電がほぼ完了したことが判別されれば（例えば、「ＢＡＴ信号」により組電池１１０の温度が所定の温度以上であることが判別されれば）、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４の期間に、電池パック１００にトリクル充電を実施する。トリクル充電を行う時間は、多くは、予め充電器２００に記憶されている。そして、所定の時間が経過してトリクル充電が終了した際に、時刻ｔ１４で、ＣＰＵ２７０は、「第１起動許可信号」の出力を停止する。これにより、フォトカプラＯＰはオフ状態となり、トランジスタ２３２はオン状態となり、制御部２３１の動作／非動作切換端子は“Ｌ”レベルに確定され、制御部２３１は非動作状態となる。
これにより、時刻ｔ１５で、電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１のスイッチング動作が停止されて巻線Ｔ１に電源が供給されなくなる。また、巻線Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４にも電源が供給されなくなり、時刻ｔ１６でトランスＴで変換されて出力されていた充電用電源及び制御用電源Ｖｃｃともに出力が停止され、充電器２００は休止状態となる。 In this way, as a result of charging the battery pack 100 using the charger 200, if it is determined at time t13 that the charging of the battery pack 100 is almost completed by the charging completion detecting means (for example, “BAT signal” If it is determined that the temperature of the assembled battery 110 is equal to or higher than the predetermined temperature), trickle charging is performed on the battery pack 100 during the period from time t13 to time t14. Most of the time for trickle charging is stored in the charger 200 in advance. Then, when trickle charging ends after a predetermined time has elapsed, at time t14, CPU 270 stops outputting the “first activation permission signal”. As a result, the photocoupler OP is turned off, the transistor 232 is turned on, the operation / non-operation switching terminal of the control unit 231 is fixed at the “L” level, and the control unit 231 is in the non-operation state.
As a result, at time t15, the switching operation of the power supply switching element FET1 is stopped, and power is not supplied to the winding T1. Also, no power is supplied to the windings T2, T3, T4, and the output of both the charging power source and the control power source Vcc that have been converted and output by the transformer T at time t16 is stopped, and the charger 200 is in a dormant state. It becomes.

また、補助電源・ラッチ部２９０は、図４、図５に示すような構成としてもよい。
図４では、制御用電源Ｖｃｃが出力されている間にコンデンサＣｓを充電しておく。これにより、コンデンサＣｓを補助電源Ｖｄｄとして用いることができる。補助電源Ｖｄｄには、必要に応じて電圧低下検出回路を接続し、ＣＰＵ２７０で監視できるような構成としてもよい。コンデンサＣｓとしては、電気二重層コンデンサ、電解コンデンサ等から適宜選択して用いられる。 Further, the auxiliary power supply / latch unit 290 may be configured as shown in FIGS.
In FIG. 4, the capacitor Cs is charged while the control power supply Vcc is being output. Thereby, the capacitor Cs can be used as the auxiliary power source Vdd. A voltage drop detection circuit may be connected to the auxiliary power supply Vdd as necessary, and the auxiliary power supply Vdd may be monitored by the CPU 270. The capacitor Cs is appropriately selected from an electric double layer capacitor, an electrolytic capacitor, and the like.

図５では、充電器２００に接続する電池パック１００の組電池１１０を補助電源Ｖｄｄとして用いている。電池パック１００自身は要充電状態であっても、組電池１１０には、本発明の補助電源Ｖｄｄとして必要な程度の残容量は残存している場合には、このような構成が可能となる。   In FIG. 5, the assembled battery 110 of the battery pack 100 connected to the charger 200 is used as the auxiliary power source Vdd. Even when the battery pack 100 itself is in a required charging state, such a configuration is possible when the battery pack 100 has a remaining capacity of a necessary level as the auxiliary power source Vdd of the present invention.

また、バッテリ・温度検出部２８０は、図６、図７に示すような構成としてもよい。
図６では、充電器２００の端子ＴＥ１３に、抵抗を介してトリガ出力回路２８２及びダイオード２８３のカソードを接続する。ダイオード２８３のアノードは、抵抗を介して補助電源Ｖｃｃでプルアップされるとともに、ＣＰＵ２７０の所定の入力端子（ＩＮＰＵＴ端子）に接続されている。
これにより、充電器２００に電池パック１００が装着されると、充電器２００の端子ＴＥ１３と電池パック１００の端子ＴＥ３が接続され、充電器２００の補助電Ｖｃｃ→抵抗→ダイオード２８３→端子ＴＥ１３→端子ＴＥ３→サーモスタットＴＨ→端子ＴＥ２→端子ＴＥ１２→接地ＦＧに電流が流れる。これは、ＣＰＵ２７０のＩＮＰＵＴ端子に「ＢＡＴ信号」として出力される。サーモスタットＴＨは、電池パック１００の組電池１１０に直列に配設されており、組電池１１０が所定の温度以上になると接続が切断する特性を有している。すなわち、上記した回路は、組電池１１０が高温になるとサーモスタットＴＨが開放状態となり遮断される。そこで、ＣＰＵ２７０は、電池パック１００が接続されたことにより検出されていた「ＢＡＴ信号」が検出されなくなると、組電池１１０が高温であることを検出することができる。このようにして、組電池１１０の温度が高温であれば、ＣＰＵ２７０は、電源制御部２３０の動作を停止して充電動作を停止することができるが、ここでは、さらに、「ＢＡＴ信号」を単に電池パック１００が充電器２００に装着されたか否かを判別する判別信号としても用いている。電池パック１００を充電器２００に装着した時点では、組電池１１０が高温ではないので、電池パック１００が装着されれば、バッテリ・温度検出部２８０は「ＢＡＴ信号」を出力する。 Further, the battery / temperature detection unit 280 may be configured as shown in FIGS.
In FIG. 6, the trigger output circuit 282 and the cathode of the diode 283 are connected to the terminal TE13 of the charger 200 via a resistor. The anode of the diode 283 is pulled up by the auxiliary power supply Vcc through a resistor and is connected to a predetermined input terminal (INPUT terminal) of the CPU 270.
Thus, when the battery pack 100 is attached to the charger 200, the terminal TE13 of the charger 200 and the terminal TE3 of the battery pack 100 are connected, and the auxiliary power Vcc → resistance → diode 283 → terminal TE13 → terminal of the charger 200. Current flows from TE3 → thermostat TH → terminal TE2 → terminal TE12 → ground FG. This is output as a “BAT signal” to the INPUT terminal of the CPU 270. The thermostat TH is arranged in series with the assembled battery 110 of the battery pack 100, and has a characteristic that the connection is disconnected when the assembled battery 110 reaches a predetermined temperature or higher. That is, in the above-described circuit, when the assembled battery 110 becomes high temperature, the thermostat TH is opened and shut off. Therefore, the CPU 270 can detect that the assembled battery 110 is at a high temperature when the “BAT signal” detected when the battery pack 100 is connected is not detected. In this way, if the temperature of the assembled battery 110 is high, the CPU 270 can stop the operation of the power supply control unit 230 and stop the charging operation. Here, however, the “BAT signal” is simply sent. It is also used as a determination signal for determining whether or not the battery pack 100 is attached to the charger 200. When the battery pack 100 is attached to the charger 200, the assembled battery 110 is not at a high temperature. Therefore, when the battery pack 100 is attached, the battery / temperature detection unit 280 outputs a “BAT signal”.

また、図７では、電池パック１００が充電器２００に接続されたら、電池パック１００の組電池１１０によって、トランジスタＴｓをオン状態とする。そして、該トランジスタＴｓの出力をトリガ出力回路２８２に出力している。電池パック１００自身は要充電状態であっても、組電池１１０は、トランジスタＴｓをオン状態とする程度の残容量が残存している場合には、このような構成が可能となる。   In FIG. 7, when the battery pack 100 is connected to the charger 200, the transistor Ts is turned on by the assembled battery 110 of the battery pack 100. The output of the transistor Ts is output to the trigger output circuit 282. Even when the battery pack 100 itself is in a required charging state, the assembled battery 110 can be configured as described above if the remaining capacity is sufficient to turn on the transistor Ts.

このようにして、充電器２００では、入力電源が接続されてから所定の時間内に電池パック１００が装着されなければ、充電器２００内の電源制御部２３０及びＣＰＵ２７０の動作を停止して休止状態となり、休止状態で充電器１００が装着されたことを検出すると、補助電源・ラッチ部２９０を用いて電源制御部２３０を動作させることでＣＰＵ２７０の動作が再開される。
これにより、入力電源が接続されているものの電池パック１００が装着されていない場合の充電器２００の消費電力が低減されるとともに、電池パック１００が充電器２００に装着された場合には、再び確実に電源制御部２３０とＣＰＵ２７０を動作させることができる。また、電池パック１００の充電が完了した場合の充電器２００の消費電力が低減される。 In this way, in the charger 200, if the battery pack 100 is not attached within a predetermined time after the input power supply is connected, the operation of the power supply control unit 230 and the CPU 270 in the charger 200 is stopped and the sleep state is set. Then, when it is detected that the charger 100 is attached in the hibernation state, the operation of the CPU 270 is resumed by operating the power control unit 230 using the auxiliary power / latch unit 290.
As a result, the power consumption of the charger 200 when the input power supply is connected but the battery pack 100 is not attached is reduced, and when the battery pack 100 is attached to the charger 200, it is surely again. The power controller 230 and the CPU 270 can be operated. Moreover, the power consumption of the charger 200 when the charging of the battery pack 100 is completed is reduced.

（第２の実施の形態）
次に、図８を参照しつつ第２の実施の形態を説明する。本実施の形態では、一例として、非絶縁方式のスイッチングレギュレータを有する充電器３００について説明する。
本実施の形態に係る充電器３００の構成を図８のブロック図で模式的に示す。図中で第１の実施の形態と実質的に同じ要素については、図１と同じ符号を付してある。
充電器３００では、ＡＣ入力電源を、電池パック１００に充電電流を供給する充電用電源と、充電器３００内のＩＣ等に供給する制御用電源Ｖｃｃに変換する。
充電器３００には、上記した動作を実施するための部品、回路構成、及びＡＣ入力電源と接続可能な端子ＳＥ１１，ＳＥ１２、電池パック１００の対応する端子に接続可能な端子ＴＥ１１、ＴＥ１２，ＴＥ１４が実装されたプリント基板を有する。充電器３００は、第１の実施の形態で説明した充電器２００と、このプリント基板上の要素が相違するが、該プリント基板が収容される筐体が設けられている構成については、充電器２００と同様とする。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, as an example, charger 300 having a non-insulating switching regulator will be described.
The configuration of charger 300 according to the present embodiment is schematically shown in the block diagram of FIG. In the figure, substantially the same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
In the charger 300, the AC input power is converted into a charging power source that supplies a charging current to the battery pack 100 and a control power source Vcc that is supplied to an IC or the like in the charger 300.
The charger 300 includes parts SE11 and SE12 that can be connected to the components, circuit configuration, and AC input power supply for performing the above-described operation, and terminals TE11, TE12, and TE14 that can be connected to corresponding terminals of the battery pack 100. It has a printed circuit board mounted. The charger 300 is different from the charger 200 described in the first embodiment in the elements on the printed circuit board, but the configuration in which the housing for accommodating the printed circuit board is provided is the charger. Same as 200.

図８に示すように、充電器３００には、ＡＣ入力電源が接続される電源入力端子ＳＥ１１，１２が設けられている。電源入力端子ＳＥ１１，１２は、ヒューズを介して整流・平滑回路２１０に接続されている。これにより、ＡＣ入力電源は、整流・平滑回路２１０で整流・平滑され、直流電源に変換される。
また、ＡＣ入力電源を２個のダイオードにより全波整流した波形の電源が、電源出力部３２０に入力される。電源出力部３２０はこれにより、起動電源Ｖｉｎ３と制御用電源Ｖｃｃを出力する。起動電源Ｖｉｎ３は、スイッチング制御部３３０に供給される。スイッチング制御部３３０は、起動電源Ｖｉｎ３が供給されることにより動作を開始する。スイッチング制御部３３０は、所望の充電用電源が出力されるように、電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１のオン時間（デューティー比）を決定し、これに基づいて電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１をオン／オフ制御する。 As shown in FIG. 8, the charger 300 is provided with power input terminals SE11 and SE12 to which an AC input power is connected. The power input terminals SE11 and SE12 are connected to the rectifying / smoothing circuit 210 via fuses. Thus, the AC input power is rectified and smoothed by the rectifying / smoothing circuit 210 and converted to a DC power.
In addition, a power supply having a waveform obtained by full-wave rectifying the AC input power with two diodes is input to the power output unit 320. Accordingly, the power output unit 320 outputs the start power source Vin3 and the control power source Vcc. The startup power source Vin3 is supplied to the switching control unit 330. The switching control unit 330 starts to operate when the startup power source Vin3 is supplied. The switching control unit 330 determines the ON time (duty ratio) of the power supply switching element FET1 so that a desired charging power supply is output, and performs on / off control of the power supply switching element FET1 based on this.

また、電源出力部３２０から出力された制御用電源Ｖｃｃは、充電器３００内の各ＩＣ等に電源を供給する。これによりＣＰＵ２７０が動作を開始し、スイッチング素子ＳＷに「第１起動許可信号」を出力する。これによりスイッチング素子ＳＷはオン状態となり、電源出力部３２０に「起動信号」を出力する。これにより、充電器３００が電池パック１００を充電可能な定常状態となり、電池パック１００が充電器３００に装着されるのを待機する。   The control power supply Vcc output from the power supply output unit 320 supplies power to each IC in the charger 300. As a result, the CPU 270 starts its operation and outputs a “first activation permission signal” to the switching element SW. As a result, the switching element SW is turned on and outputs a “start-up signal” to the power output unit 320. As a result, the charger 300 enters a steady state in which the battery pack 100 can be charged, and waits for the battery pack 100 to be attached to the charger 300.

また、充電器３００には、バッテリ・温度検出部２８０が設けられている。そして、第１の実施の形態と同様、バッテリ・温度検出部２８０が出力する「ＢＡＴ信号」を用いて、ＣＰＵ２７０で、所定の時間内に電池パック１００が充電器３００に装着されなければ、前記した「第１起動許可信号」の出力を停止する。これにより、充電器３００にＡＣ入力電源が接続されていても、充電器３００を休止状態として消費電力を低減させる事ができる。   The charger 300 is provided with a battery / temperature detection unit 280. As in the first embodiment, the CPU 270 uses the “BAT signal” output from the battery / temperature detection unit 280 and the battery pack 100 is not mounted in the charger 300 within a predetermined time. The output of the “first activation permission signal” is stopped. Thereby, even if AC input power is connected to charger 300, power consumption can be reduced by putting charger 300 in a dormant state.

本発明の充電器３００では、さらに、第１の実施の形態と同様、補助電源・ラッチ部２９０を備えているので、充電器３００が休止状態にあっても、補助電源・ラッチ部２９０は、バッテリ・温度検出部２８０から出力された「バッテリ検出信号」を検出するとスイッチング素子ＳＷに「第２起動許可信号」を出力する。
これにより、ＣＰＵ２７０から「第１起動許可信号」が出力された場合と同様に、スイッチング素子ＳＷから電源出力部３２０に「起動信号」が出力され、再び電源制御部２３０に起動電源Ｖｉｎ３と制御用電源Ｖｃｃが出力され其々動作を開始する。
そして、電池パック１００が充電器３００に装着されると、コイルＬ１に蓄えられた充電用電源が電池パック１００に端子ＴＥ１１，ＴＥ１２を介して出力される。また、スイッチング制御部３３０は、抵抗Ｒ１の両端で充電電流を監視しつつ電源供給用スイッチング素子ＦＥＴ１をオン／オフ制御する。
このようにして、非絶縁方式のスイッチングレギュレータを有する充電器３００においても、充電器３００の休止状態では、電源出力部３２０及びＣＰＵ２７０とも非動作状態にして消費電力を低減することができるとともに、休止状態において電池パック１００が装着されたことを検出したら補助電源・ラッチ部２９０を用いて電源出力部３２０の動作を確実に再開することができる。 The charger 300 according to the present invention further includes the auxiliary power supply / latch unit 290 as in the first embodiment. Therefore, even when the charger 300 is in the hibernation state, the auxiliary power supply / latch unit 290 When the “battery detection signal” output from the battery / temperature detection unit 280 is detected, a “second activation permission signal” is output to the switching element SW.
As a result, similarly to the case where the “first activation permission signal” is output from the CPU 270, the “activation signal” is output from the switching element SW to the power supply output unit 320, and the activation power supply Vin 3 and the control power supply unit 230 are controlled again. The power supply Vcc is output and the operation starts.
When the battery pack 100 is attached to the charger 300, the charging power stored in the coil L1 is output to the battery pack 100 via the terminals TE11 and TE12. The switching control unit 330 controls the power supply switching element FET1 on / off while monitoring the charging current at both ends of the resistor R1.
As described above, even in the charger 300 having the non-insulating switching regulator, the power output unit 320 and the CPU 270 can be deactivated when the charger 300 is in an inactive state, and power consumption can be reduced. When it is detected that the battery pack 100 is mounted in the state, the operation of the power output unit 320 can be reliably restarted using the auxiliary power / latch unit 290.

なお、実施の形態では、充電器２００，３００は、電池パック１００に設けられたサーミスタＴＭの出力信号（「ＢＡＴ信号」）に基づいて電池パック１００の組電池１１０の充電がほぼ完了したか否かを検出したが、充電の完了を検出する方法としては、種々の方法が用いられる。例えば、ＣＰＵ２７０は、組電池１１０がニッケル系の電池セルで構成されている場合には、いわゆる「−ΔＶ方式」を用いて充電完了を検出する構成としてもよい。また、ＣＰＵ２７０は、タイマーにより計測した、充電開始時からの経過時間を用いて充電完了を検出する構成としてもよい。また、電池パック１００から充電完了を示す信号が出力される場合には、該信号がＣＰＵ２７０に入力されることにより充電完了を検出する構成としてもよい。   In the embodiment, the chargers 200 and 300 determine whether or not the charging of the assembled battery 110 of the battery pack 100 is almost completed based on the output signal (“BAT signal”) of the thermistor TM provided in the battery pack 100. However, various methods are used as methods for detecting completion of charging. For example, when the assembled battery 110 is composed of nickel-based battery cells, the CPU 270 may be configured to detect the completion of charging using a so-called “−ΔV method”. Further, the CPU 270 may be configured to detect the completion of charging using the elapsed time from the start of charging measured by a timer. Further, when a signal indicating charging completion is output from the battery pack 100, the charging completion may be detected by inputting the signal to the CPU 270.

また、本実施の形態では、電池パック１００の組電池１１０の充電がほぼ完了したことを検出した場合に、所定時間のトリクル充電を実施し、所定時間が終了したらトリクル充電を終了し、電源供給スイッチング素子ＦＥＴ１のスイッチングやＣＰＵ２７０の動作を停止したが、トリクル充電を行わない場合には、組電池１１０の充電完了を検出したら直ちに、ＦＥＴ１のスイッチングやＣＰＵ２７０の動作を停止してもよい。   Further, in the present embodiment, when it is detected that charging of the assembled battery 110 of the battery pack 100 is almost completed, trickle charging is performed for a predetermined time, and when the predetermined time is ended, the trickle charging is ended and power is supplied. When the switching of the switching element FET1 and the operation of the CPU 270 are stopped, but trickle charging is not performed, the switching of the FET1 and the operation of the CPU 270 may be stopped as soon as the completion of charging of the assembled battery 110 is detected.

本発明の趣旨に鑑み、以下の態様を構成することができる。
（態様１）
「請求項１〜３のいずれかに記載の充電器であって、
さらに、入力電源切換手段を備え、
充電器に前記入力電源が接続されているものの、前記入力電源切換手段がオフ状態であることで、前記電源供給手段の動作が停止している場合に、前記充電対象物が接続されたら、前記補助電源部を用いて前記入力電源切換手段をオン状態にするとともに、前記電源供給手段を動作させて前記制御手段に制御手段作動電圧を供給し、これによって前記制御手段は、前記電源供給手段を用いて前記充電対象物に充電動作を行う充電器。」 In view of the gist of the present invention, the following aspects can be configured.
(Aspect 1)
"The charger according to any one of claims 1 to 3,
Furthermore, an input power source switching means is provided,
Although the input power supply is connected to the charger, the input power switching means is in an off state, and the operation of the power supply means is stopped. The auxiliary power supply unit is used to turn on the input power switching means and operate the power supply means to supply control means operating voltage to the control means, whereby the control means turns the power supply means on. A charger that uses the charging object to perform a charging operation. "

この態様において、入力電源切換手段は、典型的には、リレースイッチであり、前述した第１の実施の形態で「第２起動許可信号」が出力されるとオン状態となり、ＡＣ入力電源が回路に接続される構成とする。
例えば、充電器２００の場合には、フォトカプラＯＰにもう１個フォトカプラを並列接続し、このフォトカプラで前記したリレースイッチをオン状態とする回路を動作させる。
これにより、充電器の休止状態では、ＡＣ入力電源も遮断されているので、整流・平滑回路を用いて不要に直流電源に変換し続けることもない。したがって、休止状態では充電器を構成するほぼ全ての部品に電流が流れておらず、一層、休止状態の消費電力を低減させることができる。 In this aspect, the input power source switching means is typically a relay switch, and is turned on when the “second activation permission signal” is output in the first embodiment described above, and the AC input power source is a circuit. The configuration is connected to
For example, in the case of the charger 200, another photocoupler is connected in parallel to the photocoupler OP, and a circuit that turns on the relay switch described above is operated by this photocoupler.
As a result, the AC input power supply is also cut off in the resting state of the charger, so that the rectification / smoothing circuit is not used for unnecessary conversion to the DC power supply. Therefore, in the resting state, current does not flow through almost all components constituting the charger, and the power consumption in the resting state can be further reduced.

（態様２）
「請求項１、２、態様１のいずれかに記載の充電器であって、
前記充電対象物の充電完了を検出する充電完了検出手段を備え、
前記制御手段は、前記電源供給手段を用いて前記充電対象物に充電動作を行った結果、前記充電完了検出手段を用いて前記充電対象物の充電完了を検出した場合には、前記電源供給手段の動作を停止し、これによって、前記制御手段への制御手段作動電圧の供給が停止して前記制御手段も動作を停止する充電器。」 (Aspect 2)
"A charger according to any one of claims 1 and 2, and aspect 1,
Charging completion detecting means for detecting completion of charging of the charging object,
When the control means detects the completion of charging of the charging object using the charging completion detection means as a result of performing the charging operation on the charging object using the power supply means, the power supply means A charger that stops supply of control means operating voltage to the control means and stops the control means. "

本発明によれば、充電器に入力電源が接続されていても所定の時間を経過しても充電対象物が接続されない場合に加え、充電器に入力電源が接続されて充電対象物に充電動作を行った結果、充電対象物の充電が完了した場合にも、自動的に電源供給手段と制御手段の動作が停止されるので、利便性が向上するとともに確実に消費電力を低減することができる。   According to the present invention, in addition to the case where an input power source is connected to the charger and the charging target is not connected even after a predetermined time has elapsed, the input power is connected to the charger and the charging target is charged. As a result, even when the charging of the charging object is completed, the operations of the power supply means and the control means are automatically stopped, so that convenience is improved and power consumption can be surely reduced. .

第１の実施の形態における充電器２００と、充電器２００で充電する電池パック１００の構成をブロック図で示す。The structure of the battery pack 100 charged with the charger 200 and charger 200 in 1st Embodiment is shown with a block diagram. 充電器２００の詳細な構成を回路図で示す。A detailed configuration of the charger 200 is shown in a circuit diagram. 充電器２００にＡＣ入力電源を接続した場合の動作をタイミングチャート図で示す。An operation when an AC input power source is connected to the charger 200 is shown in a timing chart diagram. 補助電源・ラッチ部２９０の他の構成例を示す。Another configuration example of the auxiliary power supply / latch unit 290 is shown. 補助電源・ラッチ部２９０の他の構成例を示す。Another configuration example of the auxiliary power supply / latch unit 290 is shown. バッテリ・温度検出部２８０の他の構成例を示す。Another configuration example of the battery / temperature detection unit 280 is shown. バッテリ・温度検出部２８０の他の構成例を示す。Another configuration example of the battery / temperature detection unit 280 is shown. 第２の実施の形態における充電器３００と、充電器３００で充電する電池パック１００の構成をブロック図で示す。The structure of the battery pack 100 in the 2nd Embodiment and the battery pack 100 charged with the charger 300 is shown with a block diagram.

符号の説明Explanation of symbols

１００ 電池パック
１１０ 組電池
２００，３００ 充電器
２２０ 入力電源電圧検出部
２３０ 電源制御部
２８０ バッテリ・温度検出部
２９０ 補助電源・ラッチ部
ＦＥＴ１ 電源供給スイッチング素子
ＦＧ，ＳＧ 接地
ＯＰ フォトカプラ
ＳＷ スイッチング素子
Ｖｃｃ 制御用電源
Ｖｄｄ 補助電源
Ｖｉｎ，Ｖｉｎ２ 直流電源
Ｖｉｎ３ 起動電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Battery pack 110 Assembly battery 200,300 Charger 220 Input power supply voltage detection part 230 Power supply control part 280 Battery / temperature detection part 290 Auxiliary power supply / latch part FET1 Power supply switching element FG, SG Ground OP Photocoupler SW Switching element Vcc Control Power supply Vdd Auxiliary power supply Vin, Vin2 DC power supply Vin3 Start-up power supply

Claims (3)

入力電源と充電対象物が接続可能であり、前記入力電源と前記充電対象物が接続されていることを条件に前記充電対象物を充電する充電器であって、  A charger for charging the charging object on condition that the input power source and the charging object are connectable, and the input power source and the charging object are connected,
電源供給手段と、制御手段と、補助電源・ラッチ部を備え、  Power supply means, control means, auxiliary power supply / latch part,
前記電源供給手段は、前記入力電源が接続されていて、前記制御手段から第１起動許可信号が出力されあるいは前記補助電源・ラッチ部から第２起動許可信号が出力されている場合に、前記入力電源を前記充電対象物を充電するための充電用電源と前記制御手段を動作させるための制御用電源に変換して供給し、  The power supply means is connected when the input power supply is connected and a first activation permission signal is output from the control means or a second activation permission signal is output from the auxiliary power / latch unit. The power supply is converted into a power supply for charging for charging the object to be charged and a control power supply for operating the control means.
前記補助電源・ラッチ部は、コンデンサあるいは電池により構成される補助電源部から供給される補助電源によって動作し、前記充電対象物が接続された場合に前記第２起動許可信号を出力し、  The auxiliary power source / latch unit is operated by an auxiliary power source supplied from an auxiliary power source unit configured by a capacitor or a battery, and outputs the second activation permission signal when the charging object is connected,
前記制御手段は、前記電源供給手段から供給される前記制御用電源によって動作して前記第１起動許可信号を出力する充電器。  The charger is a charger that operates by the control power source supplied from the power supply unit and outputs the first activation permission signal. 請求項１に記載の充電器であって、さらに、入力電源電圧検出部を備え、  The charger according to claim 1, further comprising an input power supply voltage detection unit,
前記入力電源電圧検出部は、前記入力電源が接続されてから所定の期間初期起動信号を出力し、  The input power supply voltage detection unit outputs an initial activation signal for a predetermined period after the input power supply is connected,
前記電源供給手段は、前記入力電源が接続されていて、前記入力電源電圧検出部から前記初期起動信号が出力されている場合に、前記入力電源を前記充電対象物を充電するための充電用電源と前記制御手段を動作させるための制御用電源に変換して供給し、  The power supply means is a charging power supply for charging the charging object with the input power supply when the input power supply is connected and the initial activation signal is output from the input power supply voltage detector. And converted into a control power supply for operating the control means,
前記制御手段は、前記電源供給手段から供給される前記制御用電源によって動作して前記第１起動許可信号を出力し、また、所定の時間内に前記充電対象物が接続されない場合には前記第１起動許可信号の出力を停止する充電器。  The control means is operated by the control power supply supplied from the power supply means to output the first activation permission signal, and when the charging object is not connected within a predetermined time, the control means 1 Charger that stops the output of the start permission signal. 請求項１または２に記載の充電器であって、  The charger according to claim 1 or 2,
前記充電対象物の充電完了を検出する充電完了検出手段を備え、  Charging completion detecting means for detecting completion of charging of the charging object,
前記制御手段は、前記充電完了検出手段を用いて前記充電対象物の充電完了を検出した場合には、前記第１起動許可信号の出力を停止する充電器。  The said control means is a charger which stops the output of a said 1st starting permission signal, when the completion of charge of the said charging target is detected using the said charge completion detection means.
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