JP4182543B2 - Charger - Google Patents

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Description

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。   The present invention relates to a charging device for charging a secondary battery such as a nickel cadmium battery or a nickel metal hydride battery.

コードレス工具等の電源に用いられるニッケルカドミニウム電池やニッケル水素電池等の電池パックを充電する場合、大きな充電電流で充電すれば短時間で充電できるが、充電時の電池パック内の電池の発熱が大きくなって電池のサイクル寿命が短くなるため、電池の発熱を抑制するように小さい充電電流で時間をかけて充電する充電装置が提案されている。   When charging a battery pack such as a nickel cadmium battery or nickel metal hydride battery used for power supplies such as cordless tools, it can be charged in a short time if it is charged with a large charging current, but the battery inside the battery pack generates a large amount of heat during charging. Thus, since the cycle life of the battery is shortened, a charging device has been proposed that charges over time with a small charging current so as to suppress the heat generation of the battery.

一方、充電装置に設けられた冷却ファンにより電池パックを冷却しながら充電し、充電時の電池パック内の電池の発熱を抑制して大きな充電電流で短時間で充電する充電装置も提案されている。   On the other hand, a charging device that charges a battery pack while cooling the battery pack with a cooling fan provided in the charging device and suppresses heat generation of the battery in the battery pack at the time of charging with a large charging current has also been proposed. .

上記2つの充電装置は電池パックが強制冷却に対応できるか否かすなわち冷却ファンからの送風に対して電池パックが風穴等の構造を設けているか否かによってその充電方式が異なる。このように冷却対応電池パックと冷却非対応電池パックとでは充電方式が異なることを考慮し、充電開始時の電池温度勾配が所定値以上であるか以下であるかを判別することにより、冷却ファンによる電池パックへの送風による冷却効果の有無を判別し、その結果に基づいて平均充電電流を定めて充電する充電方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。   The charging methods of the above two charging devices differ depending on whether or not the battery pack can cope with forced cooling, that is, whether or not the battery pack is provided with a structure such as an air hole for blowing air from the cooling fan. In this way, considering that the charging method is different between the cooling-compatible battery pack and the non-cooling-compatible battery pack, it is determined whether or not the battery temperature gradient at the start of charging is greater than or equal to a predetermined value. A charging method has been proposed in which the presence or absence of a cooling effect by blowing air to the battery pack is determined and charging is performed by determining an average charging current based on the result (see, for example, Patent Document 1).

また、電池パックの満充電を判別する方法として、あるサンプリング幅で演算された電池温度勾配が、電池温度勾配記憶手段の中の最小値からある所定値以上上昇した時、満充電とするΔT/Δt検出法等が提案されている(例えば特許文献2参照)。   Further, as a method for determining whether the battery pack is fully charged, when the battery temperature gradient calculated with a certain sampling width rises more than a predetermined value from the minimum value in the battery temperature gradient storage means, ΔT / A Δt detection method and the like have been proposed (see, for example, Patent Document 2).

特開2000−312440号公報(請求項6)JP 2000-31440 A (Claim 6) 特開平6−113475号公報(請求項1)JP-A-6-113475 (Claim 1)

しかし、冷却効果の有無の判別を、単純にΔT/Δt検出法における満充電の判別に用いるサンプリング幅で演算された電池温度勾配を用いて行うことには無理がある。   However, it is impossible to determine whether or not there is a cooling effect by simply using a battery temperature gradient calculated with a sampling width used for determining full charge in the ΔT / Δt detection method.

これを図1及び図2を参照して説明する。図1及び図2は、冷却対応電池パック及び冷却非対応電池パックを充電した時の充電電圧、充電電流、満充電を判別するために用いる第一サンプリング幅の電池温度勾配(A/D変換値)、冷却効果の有無の判別に用いる第二サンプリング幅(>第一サンプリング幅)の電池温度勾配(A/D変換値)の推移を示すグラフであり、横軸に記載の電池温度Kは、電池温度が所定値Kに達した時間を示すものとする。所定電池温度Kに達するまでの最小の電池温度勾配値は、第一サンプリング幅の電池温度勾配では冷却対応電池パックと冷却非対応電池パックとで差は小さく、第二サンプリング幅の電池温度勾配は冷却対応電池パックと冷却非対応電池パックとでは大きな差が生じる。このように冷却効果の有無の判別を、単純にΔT/Δt検出法における満充電の判別に用いるサンプリング幅で演算された電池温度勾配を用いて行うことは困難である。また第二サンプリング幅の電池温度勾配値により満充電を検出しようとすると、満充電検出が遅れ過充電となる恐れがある。   This will be described with reference to FIGS. FIG. 1 and FIG. 2 show the battery temperature gradient (A / D conversion value) of the first sampling width used to determine the charging voltage, charging current, and full charge when charging the cooling-compatible battery pack and the non-cooling-compatible battery pack. ), A graph showing the transition of the battery temperature gradient (A / D conversion value) of the second sampling width (> first sampling width) used for determining the presence or absence of the cooling effect, the battery temperature K described on the horizontal axis is The time when the battery temperature reaches the predetermined value K is indicated. The minimum battery temperature gradient value until the predetermined battery temperature K is reached is small in the battery temperature gradient of the first sampling width between the cooling-compatible battery pack and the non-cooling compatible battery pack, and the battery temperature gradient of the second sampling width is There is a big difference between a battery pack that supports cooling and a battery pack that does not support cooling. As described above, it is difficult to determine whether or not there is a cooling effect using a battery temperature gradient that is simply calculated using a sampling width that is used to determine full charge in the ΔT / Δt detection method. If full charge is detected by the battery temperature gradient value of the second sampling width, full charge detection may be delayed and overcharge may occur.

また、充電開始からの電池温度勾配は充電開始時の電池温度により異なるため、単純に充電開始時の電池温度勾配が所定値以上か以下かによって冷却効果の有無を判別して、充電電流を定めることには無理がある。   In addition, since the battery temperature gradient from the start of charging differs depending on the battery temperature at the start of charging, the charging current is determined simply by determining whether the battery temperature gradient at the start of charging is greater than or less than a predetermined value and whether there is a cooling effect. It is impossible.

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、冷却対応電池パックか冷却非対応電池パックかを的確に判別することが可能な充電装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a charging device that eliminates the drawbacks of the above-described prior art and can accurately determine whether the battery pack is compatible with cooling or not.

請求項1の発明は、電池温度が所定温度に達した時の電池温度勾配最小値が予め設定された第一所定値より大きいか否かで冷却ファンによる冷却効果の有無を判別することにより上記目的を達成できる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to determine whether or not the cooling fan has a cooling effect by determining whether or not the battery temperature gradient minimum value when the battery temperature reaches a predetermined temperature is greater than a preset first predetermined value. The objective can be achieved.

請求項2の発明は、前記冷却効果の有無を判別する第一所定値を、充電開始時の電池温度に対応して設定することを技術的特徴とする。   The invention of claim 2 is characterized in that a first predetermined value for determining the presence or absence of the cooling effect is set corresponding to the battery temperature at the start of charging.

以上のように本発明によれば、冷却対応電池パックか又は冷却非対応電池パックかを正確かつ確実に判別することが可能となり、その結果的確な充電電流で充電できるようになる。   As described above, according to the present invention, it is possible to accurately and reliably determine whether the battery pack is a cooling-compatible battery pack or a non-cooling-compatible battery pack, and as a result, charging can be performed with an accurate charging current.

図3は本発明充電装置の一実施形態を示すブロック回路図である。1は交流電源、2は電池パックで、複数の電池2aを直列接続した電池組及び電池2a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感温素子2bを有する。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手段、4は充電の開始及び停止を制御する信号を伝達する充電制御信号伝達手段、5は充電電流の信号をPWM制御IC23に帰還する充電電流信号伝達手段で、充電制御伝達信号手段4及び充電電流信号伝達手段5はホトカプラ等からなる。6は電池パック2を冷却する冷却ファン、7は冷却ファン6を駆動する駆動手段で、トランジスタ7a、抵抗7b、7cから構成され、マイコン50の出力ポート56bの出力に応じて冷却ファン6の駆動を制御する。10は全波整流回路11と平滑用コンデンサ12からなる整流平滑回路、20は高周波トランス21、MOSFET22とPWM制御IC23からなるスイッチング回路で、PWM制御IC23はMOSFET22の駆動パルス幅を変えて整流平滑回路30の出力電圧を調整するスイッチング電源ICである。30はダイオード31、32、チョークコイル33、平滑用コンデンサ34からなる整流平滑回路、40は抵抗41、42からなる電池電圧検出手段で、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56a、56b、リセット入力ポート57からなるマイコンである。CPU51は、最新の電池温度と複数のサンプリング時間前にサンプリングした電池温度とから所定周期ごとに複数の電池温度勾配を演算すると共に現在の電池温度勾配とRAM53が記憶した最小の電池温度勾配とを比較する。RAM53は、所定サンプリング時間前にサンプリングした電池温度を記憶する電池温度記憶手段531と、最新の電池温度と複数のサンプリング時間前にサンプリングした電池温度とから所定周期ごとに演算した複数の電池温度勾配を記憶する電池温度勾配記憶手段532を内蔵する。60は演算増幅器61、62、抵抗63〜66からなる充電電流制御手段、70は電源トランス71、全波整流回路72、3端子レギュレータ73、74、平滑コンデンサ75〜77、リセットIC78からなる定電圧電源で、冷却ファン6、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IC78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。80は充電電流を設定する充電電流設定手段であって、前記出力ポート56aからの信号に対応して演算増幅器62の反転入力端に印加する電圧値を変えるものである。90は電池パック2の感温素子2bの抵抗値を電圧に変換しA/Dコンバータ55に出力する抵抗91及び92とからなる電池温度検出回路である。   FIG. 3 is a block circuit diagram showing an embodiment of the charging device of the present invention. Reference numeral 1 denotes an AC power source, 2 denotes a battery pack, and includes a battery set in which a plurality of batteries 2a are connected in series and a temperature sensing element 2b including, for example, a thermistor that detects the battery temperature in contact with or close to the battery 2a. 3 is a current detection means for detecting the charging current flowing in the battery pack 2, 4 is a charge control signal transmission means for transmitting a signal for controlling the start and stop of charging, and 5 is a charge for feeding back a charge current signal to the PWM control IC 23. In the current signal transmission means, the charging control transmission signal means 4 and the charging current signal transmission means 5 are made of a photocoupler or the like. Reference numeral 6 denotes a cooling fan that cools the battery pack 2, and 7 denotes a driving unit that drives the cooling fan 6. The driving unit includes a transistor 7 a and resistors 7 b and 7 c. To control. Reference numeral 10 denotes a rectifying / smoothing circuit comprising a full-wave rectifying circuit 11 and a smoothing capacitor 12, 20 is a switching circuit comprising a high-frequency transformer 21, a MOSFET 22 and a PWM control IC 23, and the PWM control IC 23 changes the drive pulse width of the MOSFET 22 to provide a rectifying / smoothing circuit. 30 is a switching power supply IC that adjusts the output voltage of 30. A rectifying / smoothing circuit 30 includes diodes 31 and 32, a choke coil 33, and a smoothing capacitor 34. A battery voltage detecting unit 40 includes resistors 41 and 42, and divides the terminal voltage of the battery pack 2. Reference numeral 50 denotes a microcomputer comprising a calculation means (CPU) 51, a ROM 52, a RAM 53, a timer 54, an A / D converter 55, output ports 56a and 56b, and a reset input port 57. The CPU 51 calculates a plurality of battery temperature gradients at predetermined intervals from the latest battery temperature and the battery temperatures sampled before a plurality of sampling times, and calculates the current battery temperature gradient and the minimum battery temperature gradient stored in the RAM 53. Compare. The RAM 53 stores a battery temperature storage unit 531 for storing a battery temperature sampled before a predetermined sampling time, and a plurality of battery temperature gradients calculated at predetermined intervals from the latest battery temperature and the battery temperatures sampled before a plurality of sampling times. The battery temperature gradient storage means 532 is stored. 60 is a charging current control means comprising operational amplifiers 61 and 62 and resistors 63 to 66, 70 is a constant voltage comprising a power transformer 71, a full-wave rectifier circuit 72, three-terminal regulators 73 and 74, smoothing capacitors 75 to 77, and a reset IC 78. The power source is a power source for the cooling fan 6, the microcomputer 50, the charging current control means 60, and the like. The reset IC 78 outputs a reset signal to the reset input port 57 in order to bring the microcomputer 50 into an initial state. Reference numeral 80 denotes charging current setting means for setting a charging current, which changes a voltage value applied to the inverting input terminal of the operational amplifier 62 in response to a signal from the output port 56a. A battery temperature detection circuit 90 includes resistors 91 and 92 that convert the resistance value of the temperature sensing element 2 b of the battery pack 2 into a voltage and output the voltage to the A / D converter 55.

図4のグラフにより、充電中の電池温度が所定温度Kに達した時の第二サンプリング幅の電池温度勾配の最小値が予め設定された第一所定値より大きいか否かで冷却ファン6による冷却効果の有無を判別する方法を説明する。   According to the graph of FIG. 4, the cooling fan 6 determines whether or not the minimum value of the battery temperature gradient of the second sampling width when the battery temperature during charging reaches the predetermined temperature K is greater than a preset first predetermined value. A method for determining the presence or absence of the cooling effect will be described.

図4は、充電中の電池温度が所定温度Kに達した時、電池温度Kに達するまでの電池温度勾配最小値が予め設定された第一所定値より大きいか否かによって冷却効果の有無を判別する時、冷却効果の有無を判別する第一所定値を充電開始時の電池温度に基づいて定めた判断基準を示すグラフの一例である。横軸は、充電開始時の電池の温度、縦軸は所定温度Kに達するまでの最小の電池温度勾配(A/D変換された値)を示し、図中の点は冷却対応電池パック及び冷却非対応電池パックを周囲温度及び充電開始時の電池温度を変化させて充電した時の前記最小電池温度勾配の一例を表す。   FIG. 4 shows whether the cooling effect is present or not when the battery temperature during charging reaches a predetermined temperature K depending on whether or not the minimum battery temperature gradient until the battery temperature K is reached is greater than a preset first predetermined value. It is an example of the graph which shows the judgment standard which defined the 1st predetermined value which discriminate | determines the presence or absence of a cooling effect based on the battery temperature at the time of charge start. The horizontal axis indicates the battery temperature at the start of charging, the vertical axis indicates the minimum battery temperature gradient (A / D converted value) until reaching the predetermined temperature K, and the points in the figure indicate the cooling-compatible battery pack and the cooling An example of the minimum battery temperature gradient when the non-compliant battery pack is charged by changing the ambient temperature and the battery temperature at the start of charging is shown.

図4より充電開始時の電池温度が低い場合所定温度Kに達した時の最小電池温度勾配は大きく、逆に充電開始時の電池温度が高い場合最小電池温度勾配は小さい。また、充電開始時の電池温度が同じ場合、周囲温度が低い状態で冷却対応電池パックを充電した場合は最小電池温度勾配が小さく、逆に冷却非対応電池パックを充電した場合は冷却対応電池パックを充電した場合に比べ最小電池温度勾配は高い。周囲温度が高い状態の場合は、冷却対応電池パックと冷却非対応電池パックのいずれの電池パックを充電した場合でも最小電池温度勾配値は、周囲温度が低い状態で冷却対応電池を充電した場合の最小電池温度勾配よりも大きい。このことから、最小電池温度勾配が小さい周囲温度が低い場合を冷却効果が有ると判別すると、各充電開始時の電池温度ごとに対応した冷却効果の有無を判別する第一所定値は図4に示すような境界線上に設定することができる。   As shown in FIG. 4, when the battery temperature at the start of charging is low, the minimum battery temperature gradient when the predetermined temperature K is reached is large, and conversely, when the battery temperature at the start of charging is high, the minimum battery temperature gradient is small. Also, if the battery temperature at the start of charging is the same, if the battery pack that supports cooling is charged at a low ambient temperature, the minimum battery temperature gradient is small, and conversely, if the battery pack that does not support cooling is charged, the battery pack that supports cooling The minimum battery temperature gradient is higher than when charging the battery. When the ambient temperature is high, the minimum battery temperature gradient value is the same as when the cooling battery is charged with a low ambient temperature, regardless of whether the battery pack is either a cooling-compatible battery pack or a non-cooling-compatible battery pack. Greater than minimum battery temperature gradient. From this, if it is determined that there is a cooling effect when the ambient temperature with a small minimum battery temperature gradient is low, the first predetermined value for determining whether there is a cooling effect corresponding to each battery temperature at the start of each charge is shown in FIG. It can be set on the boundary line as shown.

以上のことより、所定温度Kに達した時、充電開始時の電池温度に基づき、図4の直線の上の領域に最小電池温度勾配がある場合は冷却効果が無いと判断し、逆に下の領域に最小電池温度勾配がある場合は冷却効果が有ると判断し、充電電流の制御を行うことができる。   From the above, when the predetermined temperature K is reached, based on the battery temperature at the start of charging, if there is a minimum battery temperature gradient in the area above the straight line in FIG. If there is a minimum battery temperature gradient in the region, it is determined that there is a cooling effect, and the charging current can be controlled.

次に、第二サンプリング幅の電池温度勾配が最初に演算された時の電池温度勾配が予め設定された第二所定値より大きいか否かで冷却効果の有無を判別する方法を説明する。   Next, a method for determining the presence or absence of the cooling effect based on whether or not the battery temperature gradient when the battery temperature gradient of the second sampling width is first calculated is greater than a predetermined second predetermined value will be described.

この方法で冷却効果の有無を判別する時に用いる第二サンプリング幅の電池温度勾配が演算された直後の電池温度勾配は、先ほどの充電中の電池温度が所定の温度に達した時の第二サンプリング幅の電池温度勾配の最小値が予め設定された第一所定値より大きいか否かで冷却効果の有無を判別する方法で用いた第二サンプリング幅の電池温度勾配の最小値と同様の傾向を示す。即ち、電池温度が低い場合は、電池温度勾配が演算された直後の電池温度勾配は大きく、逆に充電開始時の電池温度が高い場合は、演算された直後の電池温度勾配は小さい。また、充電開始時の電池温度が同じ場合は、周囲温度が低い状態で冷却対応電池パックを充電した場合は演算された直後の電池温度勾配が小さく、逆に冷却非対応電池パックを充電した場合は冷却対応電池パックを充電した場合に比べ演算された直後の電池温度勾配は高い。周囲温度が高い状態の場合は、冷却対応電池パックと冷却非対応電池パックのいずれの電池パックを充電した場合でも演算された直後の電池温度勾配値は、周囲温度が低い状態で冷却対応電池パックを充電した場合の演算された直後の電池温度勾配よりも大きい。以上のことより、図4と同様に各充電開始時の電池温度ごとに冷却効果の有無を判別する第二所定値をある境界線上に設定することができる。以上のことより、充電開始時の電池温度に基づいて、境界線の上の領域に演算された直後の電池温度勾配がある場合は冷却効果が無いと判断し、逆に下の領域に演算された直後の電池温度勾配がある場合は冷却効果が有ると判断し、充電電流の制御を行うことができる。   The battery temperature gradient immediately after the battery temperature gradient of the second sampling width used when determining whether or not there is a cooling effect by this method is the second sampling when the battery temperature during charging reaches a predetermined temperature. The same tendency as the minimum value of the battery temperature gradient of the second sampling width used in the method of determining the presence or absence of the cooling effect depending on whether or not the minimum value of the battery temperature gradient of the width is larger than the first predetermined value set in advance. Show. That is, when the battery temperature is low, the battery temperature gradient immediately after the battery temperature gradient is calculated is large. Conversely, when the battery temperature at the start of charging is high, the battery temperature gradient immediately after the calculation is small. In addition, when the battery temperature at the start of charging is the same, if the battery pack for cooling is charged with the ambient temperature being low, the battery temperature gradient immediately after the calculation is small, and the battery pack that does not support cooling is charged The battery temperature gradient immediately after the calculation is higher than when the cooling battery pack is charged. When the ambient temperature is high, the battery temperature gradient immediately after the calculation is performed regardless of whether the battery pack is either a cooling-compatible battery pack or a non-cooling-compatible battery pack. Is larger than the battery temperature gradient immediately after the calculation. As described above, the second predetermined value for determining the presence or absence of the cooling effect for each battery temperature at the start of each charge can be set on a certain boundary line as in FIG. Based on the above, based on the battery temperature at the start of charging, if there is a battery temperature gradient immediately after being calculated in the area above the boundary line, it is determined that there is no cooling effect, and conversely it is calculated in the lower area. If there is a battery temperature gradient immediately after, it is determined that there is a cooling effect, and the charging current can be controlled.

次に図3のブロック回路図及び図5、図6のフローチャートを参照して本発明における充電中の電池温度が所定温度Kに達した時の電池温度勾配最小値が予め設定された第一所定値より大きいか否かで冷却効果の有無を判別する場合の動作を説明する。   Next, referring to the block circuit diagram of FIG. 3 and the flowcharts of FIGS. 5 and 6, a first predetermined battery temperature gradient minimum value when the battery temperature during charging reaches a predetermined temperature K in the present invention is preset. The operation in the case where the presence or absence of the cooling effect is determined based on whether or not the value is greater than the value will be described.

電源を投入するとマイコン50は出力ポート56a、56bをイニシャルセットし、電池パック2の接続待機状態となる(ステップ501)。電池パック2が接続されると、冷却ファン6が作動し(ステップ502)、その後、充電電流I0で充電を開始する(ステップ503)。   When the power is turned on, the microcomputer 50 initially sets the output ports 56a and 56b, and enters the connection standby state of the battery pack 2 (step 501). When the battery pack 2 is connected, the cooling fan 6 operates (step 502), and then charging is started with the charging current I0 (step 503).

電池温度記憶手段531の記憶データの36サンプリング前までの電池温度Ti−36、Ti−35、・・・、Ti−01と、電池温度勾配記憶手段532の記憶データの最新の電池温度と12サンプリング前の電池温度とから演算した第一サンプリング幅の温度勾配最小値dT/dt(MIN12)と、最新の電池温度と36サンプリング前の電池温度とから演算した第二サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN36)と、冷却効果有りフラグ、冷却効果無しフラグ、45℃フラグをイニシャルセットし(ステップ504)、サンプリングタイマをスタートさせる(ステップ505)。サンプリングタイマ時間がΔt経過したら(ステップ506)、再度サンプリングタイマをスタートさせる(ステップ507)。この例ではサンプリングタイマ時間Δtは5秒とする。第一サンプリング幅の電池温度勾配は最新の電池温度と12サンプリング前の電池温度との減算結果を12サンプリング分の時間60秒で割った値とし、第二サンプリング幅の電池温度勾配は最新の電池温度と36サンプリング前の電池温度勾配との減算結果を36サンプリング分の時間180秒で割った値とする。   The battery temperature Ti-36, Ti-35,..., Ti-01 before the sampling of the storage data of the battery temperature storage means 531 and the latest battery temperature of the storage data of the battery temperature gradient storage means 532 and 12 samplings. Temperature gradient minimum value dT / dt (MIN12) of the first sampling width calculated from the previous battery temperature and battery temperature gradient minimum value of the second sampling width calculated from the latest battery temperature and the battery temperature before 36 sampling dT / dt (MIN 36), a cooling effect present flag, a cooling effect absent flag, and a 45 ° C. flag are initially set (step 504), and a sampling timer is started (step 505). When the sampling timer time Δt has elapsed (step 506), the sampling timer is started again (step 507). In this example, the sampling timer time Δt is 5 seconds. The battery temperature gradient of the first sampling width is a value obtained by dividing the subtraction result of the latest battery temperature and the battery temperature before 12 sampling by the time of 60 seconds for 12 sampling, and the battery temperature gradient of the second sampling width is the latest battery temperature. A value obtained by dividing the subtraction result between the temperature and the battery temperature gradient before 36 sampling by the time of 36 samplings by 180 seconds.

次いで、電池温度Tinを電池温度検出手段90で抵抗91及び92によって分圧した分圧値をA/Dコンバータ55でA/D変換し、電池温度として取り込む(ステップ508)。この時、初めてのサンプリングタイマスタート時は(ステップ509)、取り込んだ電池温度Tinを充電開始時の電池温度T0として電池温度記憶手段531に記憶する(ステップ510)。次に、先に取り込んだ電池温度Tinから電池温度記憶手段531の記憶データの36サンプリング前の電池温度Ti−36を減算し、その値を36サンプリング分の時間180秒で割り、その値(Tin−Ti−36)/180を第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)として電池温度勾配記憶手段532に記憶する(ステップ511)。第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)が正か負かを比較し(ステップ512)、負でないなら36サンプリング分の時間180秒以上経過しており、第二サンプリング幅の電池温度勾配の演算が開始されているので、第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)と第二サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN36)とを比較し(ステップ513)、第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)が第二サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN36)より小さい場合は、第二サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN36)を更新し(ステップ514)、第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)が第二サンプリング幅の電池温度勾配の最小値dT/dt(MIN36)より大きい場合はステップ514をスキップする。ステップ512において第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)が負の時は、36サンプリング分の時間180秒以上経過しておらず、第二サンプリング幅の電池温度勾配の演算が開始されていないので、ステップ513及びステップ514をスキップする。 Next, the divided voltage value obtained by dividing the battery temperature Tin by the battery temperature detecting means 90 by the resistors 91 and 92 is A / D converted by the A / D converter 55 and taken in as the battery temperature (step 508). At this time, when the sampling timer is started for the first time (step 509), the captured battery temperature Tin is stored in the battery temperature storage means 531 as the battery temperature T0 at the start of charging (step 510). Next, the battery temperature Ti-36 before 36 sampling of the stored data of the battery temperature storage means 531 is subtracted from the previously acquired battery temperature Tin, and the value is divided by 36 sampling times 180 seconds, and the value (Tin -Ti-36) / 180 is stored in the battery temperature gradient storage means 532 as the battery temperature gradient dT / dt (in 36) of the second sampling width (step 511). Whether the battery temperature gradient dT / dt (in 36) of the second sampling width is positive or negative is compared (step 512). If it is not negative, the time of 180 seconds or more has elapsed for 36 sampling times, and the battery temperature of the second sampling width since the calculation of the gradient is started, it compares the battery temperature gradient dT / dt of the second sampling interval (in36) and the battery temperature of the second sampling interval gradient minimum value dT / dt (MIN36) (step 513 ), When the battery temperature gradient dT / dt (in36) of the second sampling width is smaller than the battery temperature gradient minimum value dT / dt (MIN36) of the second sampling width, the battery temperature gradient minimum value dT / of the second sampling width dt (MIN36) is updated (step 514), and the battery temperature gradient dT / dt (in36) of the second sampling width is If not greater than the minimum value of temperature dT / dt gradient (MIN36) skips step 514. In step 512, when the battery temperature gradient dT / dt (in 36) of the second sampling width is negative, the calculation for the battery temperature gradient of the second sampling width is not started since the time for 36 samplings has not exceeded 180 seconds. Therefore, step 513 and step 514 are skipped.

次に、先に取り込んだ電池温度Tinから12サンプリング前の電池温度Ti−12を減算し、その値を12サンプリング分の時間60秒で割り、その値(Tin−Ti−12)/60を第一サンプリング幅の電温度勾配dT/dt(in12)として電池温度勾配記憶手段532に記憶する(ステップ515)。第一サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in12)が正か負かを比較し(ステップ516)、負でないなら12サンプリング分の時間60秒以上経過しており、第一サンプリング幅の電池温度勾配の演算が開始されているので、第一サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in12)と第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)とを比較し(ステップ517)、第一サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in12)が第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)より小さい場合は、第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)を更新し(ステップ518)、第一サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in12)が第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)より大きい場合はステップ518をスキップする。また、ステップ516において第一サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in12)が負の時は、12サンプリング分の時間60秒以上経過しておらず、第一サンプリング幅の電池温度勾配の演算が開始されていないので、ステップ517及びステップ518をスキップする。次に45℃フラグが1であるか否かを判断し(ステップ519)、1でない場合はTinが45℃に達したか否かを比較し(ステップ520)、45℃に達したと判断した場合は、第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)が負か正かを比較し(ステップ521)、負でないと判断された場合45℃フラグを1とする(ステップ522)。 Next, the battery temperature Ti-12 before 12 sampling is subtracted from the battery temperature Tin previously taken in, and the value is divided by the time of 60 seconds corresponding to 12 samplings, and the value (Tin-Ti-12) / 60 is divided into The electric temperature gradient dT / dt (in 12) having one sampling width is stored in the battery temperature gradient storage means 532 (step 515). The battery temperature gradient dT / dt (in12) of the first sampling width is compared to be positive or negative (step 516). If it is not negative, the time of 60 seconds or more has elapsed for 12 samplings, and the battery temperature of the first sampling width Since the calculation of the gradient is started, the battery temperature gradient dT / dt (in12) of the first sampling width is compared with the battery temperature gradient minimum value dT / dt (MIN12) of the first sampling width (step 517), When the battery temperature gradient dT / dt (in12) of the first sampling width is smaller than the battery temperature gradient minimum value dT / dt (MIN12) of the first sampling width, the battery temperature gradient minimum value dT / dt ( MIN12) is updated (step 518), and the battery temperature gradient dT / dt (in12) with the first sampling width is the battery with the first sampling width. If not larger than degrees gradient minimum dT / dt (MIN12) skips step 518. In addition, when the battery temperature gradient dT / dt (in 12) of the first sampling width is negative in step 516, the time of 60 seconds or more for 12 samplings has not elapsed, and the battery temperature gradient of the first sampling width is calculated. Since it has not started, step 517 and step 518 are skipped. Next, it is determined whether or not the 45 ° C flag is 1 (step 519). If it is not 1, it is compared whether or not Tin has reached 45 ° C. (step 520), and it is determined that 45 ° C. has been reached. If the battery temperature gradient dT / dt (in 36) of the second sampling width is negative or positive (step 521), the 45 ° C flag is set to 1 if it is determined that the battery temperature gradient dT / dt (in 36) is not negative (step 522).

次に、冷却効果有りフラグが1か否かの判別を行う(ステップ523)。ステップ523において、冷却効果有りフラグが1の場合、すなわち充電電流が後述するI1の場合は、最新の電池温度勾配dT/dt(in12)から第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)を減算し、その減算結果を所定値N1と比較することにより満充電の検出を行う(ステップ524)。   Next, it is determined whether or not the cooling effect flag is 1 (step 523). In step 523, if the flag with cooling effect is 1, that is, if the charging current is I1, which will be described later, the battery temperature gradient minimum value dT / dt (in the first sampling width) from the latest battery temperature gradient dT / dt (in12). MIN12) is subtracted, and the subtraction result is compared with a predetermined value N1 to detect full charge (step 524).

前記減算結果が所定値N1以下である場合は、Ti−35→Ti−36、Ti−34→Ti−35、・・・、Ti−01→Ti−02、Tin→Ti−01とそれぞれの記憶データを1サンプリング前の記憶エリアに移し換え(ステップ528)、再度ステップ506からの処理を行う。前記減算結果が所定値N1を超えている場合は、充電を終了して(ステップ529)、電池パック2が充電器より取り外されたら(ステップ530)、冷却ファン6を停止し(ステップ531)、再度ステップ501からの処理を行う。   When the subtraction result is less than or equal to the predetermined value N1, Ti-35 → Ti-36, Ti-34 → Ti-35,..., Ti-01 → Ti-02, Tin → Ti-01 are stored. The data is transferred to the storage area before one sampling (step 528), and the processing from step 506 is performed again. If the subtraction result exceeds the predetermined value N1, charging is terminated (step 529), and when the battery pack 2 is removed from the charger (step 530), the cooling fan 6 is stopped (step 531), The processing from step 501 is performed again.

ステップ523において、冷却効果有りフラグが1でない場合は、冷却効果無しフラグが1か否かの判別を行う(ステップ525)。ステップ525において、冷却効果無しフラグが1の場合、すなわち充電電流が後述するI2の場合は、最新の電池温度勾配dT/dt(in12)から第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)を減算し、その減算結果を所定値N2と比較することにより満充電の検出を行う(ステップ526)。   If the cooling effect present flag is not 1 in step 523, it is determined whether or not the cooling effect absent flag is 1 (step 525). In step 525, when the no cooling effect flag is 1, that is, when the charging current is I2, which will be described later, the latest battery temperature gradient dT / dt (in12) to the battery sampling gradient minimum value dT / dt (in the first sampling width). MIN12) is subtracted and the result of subtraction is compared with a predetermined value N2 to detect full charge (step 526).

前記減算結果が所定値N2以下である場合は、Ti−35→Ti−36、Ti−34→Ti−35、・・・、Ti−01→Ti−02、Tin→Ti−01とそれぞれの記憶データを1サンプリング前の記憶エリアに移し換え(ステップ528)、再度ステップ506からの処理を行う。前記減算結果が所定値N2を超えている場合は、充電を終了して(ステップ529)、電池パック2が充電器より取り外されたら(ステップ530)、冷却ファン6を停止し(ステップ531)、再度ステップ501からの処理を行う。   When the subtraction result is less than or equal to the predetermined value N2, Ti-35 → Ti-36, Ti-34 → Ti-35,..., Ti-01 → Ti-02, Tin → Ti-01 are stored. The data is transferred to the storage area before one sampling (step 528), and the processing from step 506 is performed again. When the subtraction result exceeds the predetermined value N2, charging is terminated (step 529), and when the battery pack 2 is removed from the charger (step 530), the cooling fan 6 is stopped (step 531), The processing from step 501 is performed again.

ステップ525において、冷却効果無しフラグが1で無い場合は、充電電流がI0で充電が行われており、最新の電池温度勾配dT/dt(in12)から第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)を減算し、その減算結果を所定値N0と比較することにより満充電検出を行う(ステップ527)。   In step 525, when the no cooling effect flag is not 1, charging is performed with the charging current I0, and the battery temperature gradient minimum value dT of the first sampling width from the latest battery temperature gradient dT / dt (in12). Full charge detection is performed by subtracting / dt (MIN12) and comparing the subtraction result with a predetermined value N0 (step 527).

前記減算結果が所定値N0以下である場合は、Ti−35→Ti−36、Ti−34→Ti−35、・・・、Ti−01→Ti−02、Tin→Ti−01とそれぞれの記憶データを1サンプリング前の記憶エリアに移し換え(ステップ528)、再度ステップ506からの処理を行う。前記減算結果が所定値N0を超えている場合は、充電を終了して(ステップ529)、電池パック2が充電器より取り外されたら(ステップ530)、冷却ファン6を停止し(ステップ531)、再度ステップ501からの処理を行う。   When the subtraction result is less than or equal to the predetermined value N0, Ti-35 → Ti-36, Ti-34 → Ti-35,..., Ti-01 → Ti-02, Tin → Ti-01 are stored. The data is transferred to the storage area before one sampling (step 528), and the processing from step 506 is performed again. When the subtraction result exceeds the predetermined value N0, charging is terminated (step 529), and when the battery pack 2 is removed from the charger (step 530), the cooling fan 6 is stopped (step 531), The processing from step 501 is performed again.

また、ステップ520において電池温度が45℃に達していないと判断した場合は、ステップ521及びステップ522をスキップする。また、ステップ521において第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)が負であると判断した場合はステップ522をスキップする。   If it is determined in step 520 that the battery temperature has not reached 45 ° C., step 521 and step 522 are skipped. If it is determined in step 521 that the battery temperature gradient dT / dt (in 36) of the second sampling width is negative, step 522 is skipped.

ステップ519において45℃フラグが1である場合は、冷却効果有りフラグが1であるか否かを比較して(ステップ532)、1の場合はステップ523にジャンプする。冷却効果有りフラグが1でない場合は、冷却効果無しフラグが1であるか否かを比較し(ステップ533)、1の場合はステップ523にジャンプする。冷却効果無しフラグが1でない場合は、充電開始時の電池温度T0に基づいた所定値P1T0と第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)とを比較し(ステップ535)、充電開始時の電池温度に基づいた所定値P1T0より第二サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN36)が小さい場合は、冷却効果が有ると判別し、冷却効果があることを考慮した電池パック2の発熱による電池寿命の劣化を抑制することが可能な最大の電流値である第一充電電流I1(<I0)で充電を行い(ステップ536)、冷却効果有りフラグを1にし(ステップ537)、その後ステップ523にジャンプする。 If the 45 ° C. flag is 1 in step 519, it is compared whether or not the cooling effect flag is 1 (step 532), and if 1, the process jumps to step 523. If the cooling effect present flag is not 1, whether or not the cooling effect absent flag is 1 is compared (step 533), and if 1, the process jumps to step 523. When the no cooling effect flag is not 1, the predetermined value P1T0 based on the battery temperature T0 at the start of charging is compared with the battery temperature gradient dT / dt (in36) of the second sampling width (step 535), and at the start of charging. When the minimum battery temperature gradient dT / dt ( MIN 36) of the second sampling width is smaller than a predetermined value P1T0 based on the battery temperature of the battery pack, it is determined that there is a cooling effect, and the battery pack considering the cooling effect The battery is charged with the first charging current I1 (<I0) that is the maximum current value that can suppress the deterioration of the battery life due to the heat generation of 2 (step 536), and the flag with cooling effect is set to 1 (step 537). Then, the process jumps to step 523.

また、ステップ535において、充電開始時の電池温度に基づいた所定値P1T0より第二サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN36)が大きい場合は、冷却効果がないと判別し、冷却効果がないことを考慮した電池パック2の発熱による電池寿命の劣化を抑制することが可能な最大の電流値である第二充電電流I2(<I1)で充電を行い(ステップ538)、冷却効果無しフラグを1にし(ステップ539)、その後ステップ523にジャンプする。 In step 535, if the battery temperature gradient minimum value dT / dt ( MIN 36) of the second sampling width is larger than the predetermined value P1T0 based on the battery temperature at the start of charging, it is determined that there is no cooling effect, and cooling is performed. Considering that there is no effect, the battery pack 2 is charged with the second charging current I2 (<I1), which is the maximum current value that can suppress the deterioration of the battery life due to heat generation (step 538), and the cooling effect The absence flag is set to 1 (step 539), and then the process jumps to step 523.

次に図3の回路図及び図7、図8のフローチャートを参照して本発明における充電中の第二サンプリング幅の電池温度勾配が最初に演算された時の電池温度勾配が予め設定された第二所定値より大きいか否かで冷却効果の有無を判別する場合の動作を説明する。   Next, referring to the circuit diagram of FIG. 3 and the flowcharts of FIGS. 7 and 8, the battery temperature gradient when the battery temperature gradient of the second sampling width during charging in the present invention is first calculated is preset. The operation in the case where the presence or absence of the cooling effect is determined based on whether or not it is greater than two predetermined values will be described.

電源を投入するとマイコン50は出力ポート56a、56bをイニシャルセットし、電池パック2の接続待機状態となる(ステップ601)。電池パック2が接続されると、冷却ファン6が作動し(ステップ602)、その後、充電電流I0で充電を開始する(ステップ603)。   When the power is turned on, the microcomputer 50 initially sets the output ports 56a and 56b, and enters a connection standby state for the battery pack 2 (step 601). When the battery pack 2 is connected, the cooling fan 6 operates (step 602), and then charging is started with the charging current I0 (step 603).

電池温度記憶手段531の記憶データの36サンプリング前までの電池温度Ti−36、Ti−35、・・・、Ti−01と、電池温度勾配記憶手段532の記憶データの最新の電池温度と12サンプリング前の電池温度とから演算した第一サンプリング幅の温度勾配最小値dT/dt(MIN12)と、冷却効果フラグ、冷却効果判断済みフラグ、45℃フラグ、I3フラグ、I4フラグをイニシャルセットし(ステップ604)、サンプリングタイマをスタートさせる(ステップ605)。サンプリングタイマ時間がΔt経過したら(ステップ606)、再度サンプリングタイマをスタートさせる(ステップ607)。この例ではサンプリングタイマ時間Δtは5秒とする。第一サンプリング幅の電池温度勾配は最新の電池温度と12サンプリング前の電池温度との減算結果を12サンプリング分の時間60秒で割った値とする。また、第二サンプリング幅の電池温度勾配は最新の電池温度と36サンプリング前の電池温度勾配との減算結果を36サンプリング分の時間180秒で割った値とする。 The battery temperature Ti-36, Ti-35,..., Ti-01 before the sampling of the storage data of the battery temperature storage means 531 and the latest battery temperature of the storage data of the battery temperature gradient storage means 532 and 12 samplings. a temperature gradient minimum value dT / dt of the first sampling interval computed from the previous battery temperature (MIN12), the cooling effect flag, the cooling effect determination flag, 45 ° C. flag, I3 flag, the I4 flag initial setting (Step 604), the sampling timer is started (Step 605). When the sampling timer time Δt has elapsed (step 606), the sampling timer is started again (step 607). In this example, the sampling timer time Δt is 5 seconds. The battery temperature gradient of the first sampling width is a value obtained by dividing the subtraction result between the latest battery temperature and the battery temperature before 12 samplings by the time of 12 samplings for 60 seconds. The battery temperature gradient of the second sampling width is a value obtained by dividing the subtraction result between the latest battery temperature and the battery temperature gradient before 36 sampling by the time of 36 samplings for 180 seconds.

次いで、電池温度Tinを電池温度検出手段90で抵抗91及び92によって分圧した分圧値をA/Dコンバータ55でA/D変換し、電池温度として取り込む(ステップ608)。この時、初めてのサンプリングタイマスタート時は(ステップ609)、取り込んだ電池温度Tinを充電開始時の電池温度T0として電池温度記憶手段531に記憶する(ステップ610)。次に、電池温度Tinから36サンプリング前の電池温度を減算し、その値を36サンプリング分の時間180秒で割り、その値(Tin−Ti−36)/180を第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)として電池温度勾配記憶手段532に記憶する(ステップ611)。   Next, the divided voltage value obtained by dividing the battery temperature Tin by the battery temperature detecting means 90 by the resistors 91 and 92 is A / D converted by the A / D converter 55 and taken in as the battery temperature (step 608). At this time, when the sampling timer is started for the first time (step 609), the captured battery temperature Tin is stored in the battery temperature storage means 531 as the battery temperature T0 at the start of charging (step 610). Next, the battery temperature before 36 samplings is subtracted from the battery temperature Tin, the value is divided by the time for 36 samplings for 180 seconds, and the value (Tin−Ti−36) / 180 is divided into the battery temperature gradient of the second sampling width. It is stored in the battery temperature gradient storage means 532 as dT / dt (in 36) (step 611).

次に、冷却効果判断済みフラグが1であるか否かを比較し(ステップ612)、1でない場合は、第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)が正か負かを比較し(ステップ613)、負でないなら36サンプリング分の時間180秒以上経過しており、第二サンプリング幅の電池温度勾配の演算が開始されているので、充電開始時の電池温度T0に基づいた所定値P2T0と第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)とを比較する(ステップ615)。充電開始時の電池温度に基づいた所定値P2T0より第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)が小さい場合は冷却効果が有ると判別し、冷却効果フラグを1にし(ステップ616)、次いで冷却効果判断済みフラグを1にする。充電開始時の電池温度に基づいた所定値P2T0より第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)が大きい場合は、冷却効果が無いと判別して冷却効果フラグを0にし(ステップ617)、次いでステップ618において冷却効果判断済みフラグを1にする。   Next, it is compared whether or not the cooling effect judged flag is 1 (step 612). If it is not 1, whether the battery temperature gradient dT / dt (in36) of the second sampling width is positive or negative is compared. (Step 613) If it is not negative, the sampling time of 36 seconds has passed 180 seconds or more, and the calculation of the battery temperature gradient of the second sampling width has started, so a predetermined value based on the battery temperature T0 at the start of charging P2T0 is compared with the battery temperature gradient dT / dt (in 36) of the second sampling width (step 615). If the battery temperature gradient dT / dt (in 36) of the second sampling width is smaller than the predetermined value P2T0 based on the battery temperature at the start of charging, it is determined that there is a cooling effect, and the cooling effect flag is set to 1 (step 616). Next, the cooling effect judged flag is set to 1. If the battery temperature gradient dT / dt (in36) of the second sampling width is larger than the predetermined value P2T0 based on the battery temperature at the start of charging, it is determined that there is no cooling effect and the cooling effect flag is set to 0 (step 617). Then, in step 618, the cooling effect determined flag is set to 1.

ステップ612において、冷却効果判断済みフラグが1であるか否かを比較し、1であると判断された場合は、ステップ619の処理を行う。   In step 612, whether or not the cooling effect determined flag is 1 is compared. If it is determined that the flag is 1, the process of step 619 is performed.

また、ステップ613において、第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)が負である場合はステップ619の処理を行う。   In step 613, if the battery temperature gradient dT / dt (in 36) of the second sampling width is negative, the process of step 619 is performed.

次に、先に取り込んだ電池温度Tinから12サンプリング前の電池温度Ti−12を減算し、その値を12サンプリング分の時間60秒で割り、その値(Tin−Ti−12)/60を第一サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in12)として電池温度勾配記憶手段532に記憶する(ステップ619)。第一サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in12)が正か負かを比較し(ステップ620)、負でないなら12サンプリング分の時間60秒以上経過しており、第一サンプリング幅の電池温度勾配の演算が開始されているので、第一サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in12)と第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)とを比較し(ステップ621)、第一サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in12)が第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)より小さい場合は、第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)を更新し(ステップ622)、第一サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in12)が第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)より大きい場合はステップ622をスキップする。また、ステップ620において第一サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in12)が負の時は、12サンプリング分の時間60秒以上経過しておらず、第一サンプリング幅の電池温度勾配の演算が開始されていないので、ステップ621及びステップ622をスキップする。次に45℃フラグが1であるか否かを判断し(ステップ623)、1でない場合は電池温度Tinが45℃に達したか否かを比較し(ステップ624)、45℃に達したと判断した場合は、第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)が負か正かを比較し(ステップ625)、正の場合45℃フラグを1とする(ステップ626)。   Next, the battery temperature Ti-12 before 12 sampling is subtracted from the battery temperature Tin previously taken in, and the value is divided by the time of 60 seconds corresponding to 12 samplings, and the value (Tin-Ti-12) / 60 is divided into The battery temperature gradient storage unit 532 stores the battery temperature gradient dT / dt (in 12) having one sampling width (step 619). The battery temperature gradient dT / dt (in12) of the first sampling width is compared to be positive or negative (step 620). If it is not negative, the time of 60 seconds or more has elapsed for 12 samplings, and the battery temperature of the first sampling width Since the calculation of the gradient is started, the battery temperature gradient dT / dt (in12) of the first sampling width is compared with the battery temperature gradient minimum value dT / dt (MIN12) of the first sampling width (step 621), When the battery temperature gradient dT / dt (in12) of the first sampling width is smaller than the battery temperature gradient minimum value dT / dt (MIN12) of the first sampling width, the battery temperature gradient minimum value dT / dt ( MIN12) is updated (step 622) and the battery temperature gradient dT / dt (in12) with the first sampling width is the battery with the first sampling width. Degrees slope minimum dT / dt (MIN12) greater than skips step 622. In addition, when the battery temperature gradient dT / dt (in12) of the first sampling width is negative in step 620, the time of 60 seconds or more for 12 samplings has not elapsed, and the battery temperature gradient of the first sampling width is calculated. Since it has not started, step 621 and step 622 are skipped. Next, it is determined whether or not the 45 ° C. flag is 1 (step 623). If it is not 1, it is compared whether or not the battery temperature Tin has reached 45 ° C. (step 624). If it is determined, whether the battery temperature gradient dT / dt (in 36) of the second sampling width is negative or positive is compared (step 625). If it is positive, the 45 ° C. flag is set to 1 (step 626).

次に、I3フラグが1か否かの判別を行う(ステップ627)。ステップ627において、I3フラグが1の場合、すなわち充電電流が後述するI3の場合は、最新の電池温度勾配dT/dt(in12)から第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)を減算し、その減算結果を所定値N3と比較することにより満充電の検出を行う(ステップ628)。   Next, it is determined whether or not the I3 flag is 1 (step 627). In step 627, when the I3 flag is 1, that is, when the charging current is I3 described later, the battery temperature gradient minimum value dT / dt (MIN12) of the first sampling width from the latest battery temperature gradient dT / dt (in12). Is subtracted and the subtraction result is compared with a predetermined value N3 to detect full charge (step 628).

前記減算結果が所定値N3以下である場合は、Ti−35→Ti−36、Ti−34→Ti−35、・・・、Ti−01→Ti−02、Tin→Ti−01とそれぞれの記憶データを1サンプリング前の記憶エリアに移し換え(ステップ632)、再度ステップ606からの処理を行う。前記減算結果が所定値N3を超えている場合は、充電を終了して(ステップ633)、電池パック2が充電器より取り外されたら(ステップ634)、冷却ファン6を停止し(ステップ635)、再度ステップ601からの処理を行う。   When the subtraction result is less than or equal to the predetermined value N3, Ti-35 → Ti-36, Ti-34 → Ti-35,..., Ti-01 → Ti-02, Tin → Ti-01 are stored. The data is transferred to the storage area before one sampling (step 632), and the processing from step 606 is performed again. When the subtraction result exceeds the predetermined value N3, charging is finished (step 633), and when the battery pack 2 is removed from the charger (step 634), the cooling fan 6 is stopped (step 635), The processing from step 601 is performed again.

ステップ627において、I3フラグが1で無い場合は、I4フラグが1か否かの判別を行う(ステップ629)。ステップ629において、I4フラグが1の場合、すなわち充電電流が後述するI4の場合は、最新の電池温度勾配dT/dt(in12)から第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)を減算し、その減算結果を所定値N4と比較することにより満充電の検出を行う(ステップ630)。   If the I3 flag is not 1 in step 627, it is determined whether or not the I4 flag is 1 (step 629). In step 629, if the I4 flag is 1, that is, if the charging current is I4 described later, the battery temperature gradient minimum value dT / dt (MIN12) of the first sampling width from the latest battery temperature gradient dT / dt (in12). Is subtracted and the subtraction result is compared with a predetermined value N4 to detect full charge (step 630).

前記減算結果が所定値N4以下である場合は、Ti−35→Ti−36、Ti−34→Ti−35、・・・、Ti−01→Ti−02、Tin→Ti−01とそれぞれの記憶データを1サンプリング前の記憶エリアに移し換え(ステップ632)、再度ステップ606からの処理を行う。前記減算結果が所定値N4を超えている場合は、充電を終了して(ステップ633)、電池パック2が充電器より取り外されたら(ステップ634)、冷却ファン6を停止し(ステップ635)、再度ステップ601からの処理を行う。   When the subtraction result is less than or equal to the predetermined value N4, Ti-35 → Ti-36, Ti-34 → Ti-35,..., Ti-01 → Ti-02, Tin → Ti-01 are stored. The data is transferred to the storage area before one sampling (step 632), and the processing from step 606 is performed again. When the subtraction result exceeds the predetermined value N4, charging is terminated (step 633), and when the battery pack 2 is removed from the charger (step 634), the cooling fan 6 is stopped (step 635), The processing from step 601 is performed again.

ステップ629において、I4フラグが1で無い場合は、充電電流がI0で充電が行われており、最新の電池温度勾配dT/dt(in12)から第一サンプリング幅の電池温度勾配最小値dT/dt(MIN12)を減算し、その減算結果を所定値N0と比較することにより満充電の検出を行う(ステップ631)。   In step 629, when the I4 flag is not 1, charging is performed with the charging current I0, and the battery temperature gradient minimum value dT / dt of the first sampling width from the latest battery temperature gradient dT / dt (in12). (MIN12) is subtracted, and the subtraction result is compared with a predetermined value N0 to detect full charge (step 631).

前記減算結果が所定値N0以下である場合は、Ti−35→Ti−36、Ti−34→Ti−35、・・・、Ti−01→Ti−02、Tin→Ti−01とそれぞれの記憶データを1サンプリング前の記憶エリアに移し換え(ステップ632)、再度ステップ606からの処理を行う。前記減算結果が所定値N0を超えている場合は、充電を終了して(ステップ633)、電池パック2が充電器より取り外されたら(ステップ634)、冷却ファン6を停止し(ステップ635)、再度ステップ601からの処理を行う。   When the subtraction result is less than or equal to the predetermined value N0, Ti-35 → Ti-36, Ti-34 → Ti-35,..., Ti-01 → Ti-02, Tin → Ti-01 are stored. The data is transferred to the storage area before one sampling (step 632), and the processing from step 606 is performed again. When the subtraction result exceeds the predetermined value N0, charging is terminated (step 633), and when the battery pack 2 is removed from the charger (step 634), the cooling fan 6 is stopped (step 635), The processing from step 601 is performed again.

また、ステップ624において電池温度が45℃に達していないと判断した場合は、ステップ625及びステップ626をスキップする。また、ステップ625において第二サンプリング幅の電池温度勾配dT/dt(in36)が負と判断した場合は、ステップ626をスキップする。   If it is determined in step 624 that the battery temperature has not reached 45 ° C., step 625 and step 626 are skipped. If it is determined in step 625 that the battery temperature gradient dT / dt (in 36) of the second sampling width is negative, step 626 is skipped.

ステップ623にて45℃フラグが1である場合は、I3フラグが1であるか否かを比較して(ステップ636)、I3フラグが1であると判断されたらステップ627にジャンプする。ステップ636においてI3フラグが1でないと判別されたら、I4フラグが1であるか否かを比較し(ステップ637)、ステップ637においてI4フラグが1であると判別されたらステップ627にジャンプする。I4フラグが1でないと判別されたら、冷却効果フラグが1か否かを比較し(ステップ638)、冷却効果フラグが1であると判断された場合は、冷却効果があることを考慮した電池パック2の発熱による電池寿命の劣化を抑制することが可能な最大の電流値である第三充電電流I3(<I0)で充電を行い(ステップ639)、I3フラグを1にし(ステップ640)、次いでステップ627にジャンプする。またステップ638において、冷却効果フラグが1でないと判断された場合は、冷却効果がないことを考慮した電池パック2の発熱による電池寿命の劣化を抑制することが可能な最大の電流値である第四充電電流I4(<I3)で充電を行い(ステップ641)、I4フラグを1にし(ステップ642)、次いでステップ627にジャンプする。   If the 45 ° C. flag is 1 in step 623, whether or not the I3 flag is 1 is compared (step 636), and if it is determined that the I3 flag is 1, the process jumps to step 627. If it is determined in step 636 that the I3 flag is not 1, whether or not the I4 flag is 1 is compared (step 637). If it is determined in step 637 that the I4 flag is 1, the process jumps to step 627. If it is determined that the I4 flag is not 1, whether or not the cooling effect flag is 1 is compared (step 638), and if it is determined that the cooling effect flag is 1, the battery pack considering that there is a cooling effect The battery is charged with the third charging current I3 (<I0) that is the maximum current value that can suppress the deterioration of the battery life due to the heat generation of 2 (step 639), the I3 flag is set to 1 (step 640), and then Jump to step 627. If it is determined in step 638 that the cooling effect flag is not 1, the maximum current value that can suppress the deterioration of the battery life due to the heat generation of the battery pack 2 in consideration of the absence of the cooling effect. Charging is performed with four charging currents I4 (<I3) (step 641), the I4 flag is set to 1 (step 642), and then the routine jumps to step 627.

上記のような方法で、冷却効果の有無を判別することにより、冷却対応電池パックにおいて電池パック及び充電装置の通風孔が異物の混入等で目詰まりを起こしている時は、冷却効果は無いとみなされ適切な充電を行うことができる。   By determining whether or not there is a cooling effect by the method as described above, if the ventilation holes of the battery pack and the charging device are clogged due to foreign matter etc. in the cooling compatible battery pack, there is no cooling effect. Appropriate charging can be performed.

冷却対応電池パックを充電した時の充電電圧、充電電流、第一及び第二サンプリング幅で演算した電池温度勾配の推移を示すグラフ。The graph which shows transition of the battery temperature gradient computed by the charging voltage, charging current, and the 1st and 2nd sampling width when charging the battery pack for cooling. 冷却非対応電池パックを充電した時の充電電圧、充電電流、第一及び第二サンプリング幅で演算した電池温度勾配の推移を示すグラフ。The graph which shows transition of the battery temperature gradient computed by the charging voltage, charging current, 1st and 2nd sampling width when charging the battery pack which does not support cooling. 本発明充電装置の一実施形態を示す回路図。The circuit diagram which shows one Embodiment of this invention charging device. ある電池温度に達した時、その温度に達するまでにおける最小の電池温度勾配値がある所定値以上か以下かによって冷却効果の有無を判断する時、各充電開始時の電池温度に基づく判断基準を示すグラフ。When a battery temperature is reached, the minimum battery temperature gradient until reaching that temperature is judged whether the cooling effect is present or not by a certain value. Graph showing. 本発明充電装置の充電中の電池温度が所定の温度に達した時の電池温度勾配の最小値が予め設定された第一所定値より大きいか否かで冷却効果の有無を判別する動作説明用フローチャートの前半部。For explaining the operation of determining whether or not there is a cooling effect based on whether or not the minimum value of the battery temperature gradient when the battery temperature during charging of the charging device of the present invention reaches a predetermined temperature is greater than a preset first predetermined value. The first half of the flowchart. 図5のフローチャートの後半部。The second half of the flowchart of FIG. 本発明充電装置の冷却ファンによる第二サンプリング幅の電池温度勾配で演算された直後の電池温度勾配が予め設定された第二所定値より大きいか否かで冷却効果の有無を判別する動作説明用フローチャートの前半部。For explaining the operation of determining whether or not there is a cooling effect based on whether or not the battery temperature gradient immediately after being calculated by the battery temperature gradient of the second sampling width by the cooling fan of the charging device of the present invention is greater than a predetermined second predetermined value. The first half of the flowchart. 図7のフローチャートの後半部。The second half of the flowchart of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2は電池パック、6は冷却ファン、50は演算機能を有するCPU51、電池温度記憶手段531、電池温度勾配記憶手段532等を有するマイコン、90は電池温度検出手段である。   2 is a battery pack, 6 is a cooling fan, 50 is a CPU 51 having an arithmetic function, a battery temperature storage means 531, a microcomputer having battery temperature gradient storage means 532, etc., and 90 is a battery temperature detection means.

Claims (2)

電池パックを冷却する冷却ファンと、電池温度を検出する電池温度検出手段と、電池温度検出手段の出力に基づいて電池温度を記憶する電池温度記憶手段と、電池温度検出手段及び電池温度記憶手段の出力に基づいて電池温度勾配を演算する電池温度勾配演算手段と、電池温度勾配演算手段の出力に基づいて電池温度勾配を記憶する電池温度勾配記憶手段とを有する充電装置であって、
前記電池温度記憶手段は電池温度勾配最小値を記憶し、充電中の電池温度が冷却効果の有無を判別可能な所定温度に達した時の電池温度勾配最小値が予め設定された第一所定値より大きいか否かで冷却ファンによる冷却効果の有無を判別するようにしたことを特徴とする充電装置。
A cooling fan for cooling the battery pack, a battery temperature detecting means for detecting the battery temperature, a battery temperature storing means for storing the battery temperature based on an output of the battery temperature detecting means, a battery temperature detecting means and a battery temperature storing means A battery temperature gradient calculating means for calculating a battery temperature gradient based on an output; and a battery temperature gradient storage means for storing a battery temperature gradient based on an output of the battery temperature gradient calculating means,
The battery temperature storage means stores a battery temperature gradient minimum value, and a battery temperature gradient minimum value when a battery temperature during charging reaches a predetermined temperature at which the presence or absence of a cooling effect can be determined is preset to a first predetermined value. A charging device characterized in that the presence or absence of a cooling effect by a cooling fan is determined by whether or not it is larger.
前記冷却効果の有無を判別する第一所定値は、充電開始時の電池温度に対応して設定するようにしたことを特徴とする請求項記載の充電装置。 Wherein the first predetermined value to determine the presence or absence of the cooling effect, the charging device according to claim 1, characterized in that so as to set corresponding to the battery temperature at the start of charging.
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