JP5532331B2

JP5532331B2 - 充電装置

Info

Publication number: JP5532331B2
Application number: JP2010218827A
Authority: JP
Inventors: 卓央荒舘; 恭嗣中野
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-09-29
Also published as: JP2012075261A

Description

本発明は、二次電池を充電するための充電装置に関する。

コードレス電動工具用の電池パックとして、出力密度の高いリチウムイオン電池パックが普及している。リチウムイオン電池パックの充電装置は、定電流・定電圧制御方式により充電を制御するのが一般的である。定電流・定電圧制御方式では、まず、定電流制御で充電を開始し、一セル当たりの電圧が所定の充電電圧まで増加した時に定電圧制御に切り替える。そして、設定された終止電流まで充電電流が低下した時に満充電と判断し、充電を停止する（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−１９２６７０号公報

ところで、リチウムイオン電池パックは、必要とする電流容量に応じて、複数の電池セルを直列又は並列に接続した組電池で構成するのが一般的である。例えば、４個の電池セルを直列接続した組電池を備える１並タイプの電池パックや、前記１並タイプのもの同士を更に並列接続した２並タイプの電池パックが考えられる。

従来の充電装置は、通常、１並タイプの電池パックと２並タイプの電池パックのいずれに対しても充電を行うことができるが、電池パックは、それぞれの並列タイプを判別するための判別素子のようなものを搭載しているとは限らない。そのため、従来の充電装置は、判別素子を搭載していない電池パックを充電する際には、いずれのタイプの電池パックを充電する場合であっても、設定された終止電流まで定電圧制御時の充電電流が低下した時に満充電と判断し、充電を停止することとなる。

しかしながら、定電圧制御時に２並タイプの電池パックの各セルに流れる電流は、１並タイプの電池パックの各セルに流れる電流よりも少ないため、電流の低下率も１並タイプの電池パックと比べて小さくなる。そのため、１並タイプの電池パックに適した終止電流が設定された充電装置に２並タイプの電池パックが実装された場合には、充電時間が長くなってしまうという問題が生じる。更に、充電時間が長くなることにより充電も深くなってしまうため、電池の寿命に影響を及ぼす可能性までも生じる。

そこで、本発明は、電池パックに含まれる電池セルの接続形態に適した制御で充電を行うことのできる充電装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の充電装置は、複数の電池セルを有する電池パックを充電する充電手段と、前記充電手段による充電開始時に前記電池パックを定電流制御で充電するよう前記充電手段を制御する定電流制御手段と、前記定電流制御による充電により前記電池パックの電池電圧が設定電圧まで増加した場合に定電圧制御により充電するよう前記充電手段を制御する定電圧制御手段と、前記定電流制御から前記定電圧制御に切り替わってから前記充電電流が設定電流まで低下するまでの定電圧充電時間を計測する計測手段と、前記定電圧充電時間に基づき前記終止電流を設定する設定手段と、前記充電電流が前記設定された終止電流まで低下した場合に前記充電手段による充電を停止させる充電停止手段と、を備えている。

このような構成によれば、充電方法が定電流制御から定電圧制御に切り替わってから充電電流が設定電流まで低下するまでの定電圧充電時間に基づき、電池パックに含まれる電池セルの接続形態に応じた終止電流を設定することができるので、電池セルの接続形態を判別するための判別手段を設けることなく、適切な充電制御を行うことができる。特に、充電時間が長くなることを防止すると同時に、充電時間が長くなることにより充電も深くなり、電池の寿命に影響を及ぼすことを防止することが可能となる。

また、前記設定手段は、前記定電圧充電時間が所定時間以上の場合には前記終止電流として第１の終止電流を設定し、前記定電圧充電時間が前記所定時間未満の場合には前記終止電流として前記第１の終止電流よりも小さい第２の終止電流を設定することが好ましい。

また、前記設定電流は前記第１の終止電流以上であることが好ましい。

また、前記設定電流と前記第１の終止電流とは同一の値であることが好ましい。

また、本発明の他の観点による充電装置は、複数の電池セルを有する電池パックを充電する充電手段と、前記充電手段による充電開始時に前記電池パックを定電流制御で充電するよう前記充電手段を制御する定電流制御手段と、前記定電流制御による充電により前記電池パックの電池電圧が設定電圧まで増加した場合に定電圧制御により充電するよう前記充電手段を制御する定電圧制御手段と、前記定電流制御から前記定電圧制御に切り替わってから前記充電電流が設定電流まで低下するまでの定電圧充電時間を計測する計測手段と、前記定電圧充電時間が所定時間以上の場合には前記充電電流が第１の終止電流まで低下した時に前記充電手段による充電を停止させ、前記定電圧充電時間が前記所定時間未満の場合には前記充電電流が前記第１の終止電流よりも小さい第２の終止電流まで低下した時に前記充電手段による充電を停止させる充電停止手段と、を備えている。

このような構成によれば、充電方法が定電流制御から定電圧制御に切り替わってから充電電流が設定電流まで低下するまでの定電圧充電時間が所定時間以上の場合には充電電流が第１の終止電流まで低下した時に充電を停止させ、定電圧充電時間が所定時間未満の場合には充電電流が第１の終止電流よりも小さい第２の終止電流まで低下した時に充電を停止させるので、電池セルの接続形態を判別するための判別手段を設けることなく、電池パックに含まれる電池セルの接続形態に応じて充電を停止させることができる。特に、充電時間が長くなることを防止すると同時に、充電時間が長くなることにより充電も深くなり、電池の寿命に影響を及ぼすことを防止することが可能となる。

本発明の充電装置によれば、電池パックに含まれる電池セルの接続形態に適した制御で充電を行うことが可能となる。

本発明の実施の形態による充電装置の回路図。本発明の実施の形態による電池セルの接続形態に応じた充電制御についてのフローチャート。本発明の実施の形態による電池セルの接続形態に応じた充電制御についての説明図。本発明の変形例による電池セルの接続形態に応じた充電制御についての説明図。

以下、本発明の第１の実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。

図１は、本実施の形態による充電装置２００の回路図である。充電装置２００は、商用交流電源等の交流電源１から供給された電力により電池パック２を充電可能に構成されている。

電池パック２は、複数の電池セル２ａと、第１セル数判別抵抗７と、感温素子８と、を備えている。

電池セル２ａは、例えば、リチウムイオン二次電池セル２ａから構成されており、本実施の形態による充電装置２００は、電池セル２ａの接続形態が異なる複数種の電池パック２を充電可能に構成されている。本実施の形態では、接続形態が異なる複数種の電池パック２として、単一の電池セル２ａ又は複数の電池セル２ａを直列接続した組電池によって構成した１並タイプの電池パック、及び、前記直列接続した組電池を更に並列接続した組電池によって構成した２並タイプの電池パックを考えるが、３並以上のタイプの電池パックを用いてもよい。

第１セル数判別抵抗７は、電池パック２に含まれる電池セル２ａのセル数に応じた抵抗値を有している。感温素子８は、サーミスタ等の温度検出センサから構成されており、電池パック２内の電池温度を検出するために、電池セル２ａに接触又は近接して配置されている。

充電装置２００は、充電回路１４０と、充電制御伝達手段４と、充電帰還信号伝達手段５と、電流検出抵抗３と、充電電流設定手段７０と、定電流制御回路６０と、定電圧制御回路１００と、定電圧電源回路４０と、第３整流平滑回路６と、第２セル数判別抵抗９と、電池温度検出手段８０と、電池電圧検出手段９０と、マイコン５０と、充電状態表示回路１３０と、を備えている。

充電回路１４０は、電池パック２に充電電力を供給するためのものであって、１次側整流平滑回路１０と、スイッチング回路２０と、２次側整流平滑回路３０と、を備えている。

１次側整流平滑回路１０は、ブリッジ接続された整流ダイオードを含む全波整流回路１１と、平滑用コンデンサ１２と、を備えており、交流電源１から供給された交流電力を全波整流する。

スイッチング回路２０は、トランス２１と、ＭＯＳＦＥＴ２２と、ＰＷＭ制御ＩＣ２３と、を備えている。

ＭＯＳＦＥＴ２２は、トランス２１の１次側に直列接続されており、ＰＷＭ制御ＩＣ２３からゲート電極に印加される駆動パルス信号に基づきオン・オフする。

ＰＷＭ制御ＩＣ２３は、フォトカプラ等で構成された充電制御伝達手段４を介して伝達される制御信号に基づき、充電動作の開始および停止を制御する。詳細には、制御信号がＨＩＧＨレベルの場合にはＭＯＳＦＥＴ２２のオン・オフ動作を許可し、ＬＯＷレベルの場合には許可しない。また、ＰＷＭ制御ＩＣ２３は、フォトカプラ等で構成された充電帰還信号伝達手段５を介して伝達される制御信号に基づき、ＭＯＳＦＥＴ２２のゲート電極に供給する駆動パルス幅を変化させる。これにより、ＭＯＳＦＥＴ２２のオン時間が制御され、その結果、トランス２１から出力される電力が制御される。

２次側整流平滑回路３０は、整流用ダイオード３１と、平滑用コンデンサ３２と、放電用抵抗３３と、を備えている。トランス２１の２次側から出力されたパルス電力は、整流用ダイオード３１及び平滑用コンデンサ３２によって半波整流され、充電電力として電池パック２に供給される。放電用抵抗３３は、電力供給停止時に平滑用コンデンサ３２に蓄積された電力を放電するためのものである。

電流検出抵抗３は、電流検出抵抗３に流れる電流に対応して降下する降下電圧を充電電流を示す電流信号として定電流制御回路６０に出力する。詳細には、降下電圧を後述する定電流制御回路６０のオペアンプ６１、抵抗６２及び６３によって構成される反転増幅回路に入力することにより充電電流を検出する。

充電電流設定手段７０は、抵抗７１及び７２を備えており、基準電圧Ｖｃｃを抵抗７１及び７２で分圧した値を、定電流制御の際の基準となる設定充電電流（第１最大許容電圧）として定電流制御回路６０に出力する。

定電流制御回路６０及び定電圧制御回路１００は、それぞれ、電池パック２の充電電圧及び充電電流を制御するための回路であり、本実施の形態では、充電開始時には定電流制御回路６０による定電流制御で充電を行い、充電電圧が設定電圧まで増加した時に定電圧制御回路１００による定電圧制御に切り替わる。

定電流制御回路６０は、オペアンプ６１及び６５と、オペアンプ６１及び６５の入力抵抗６２及び６４と、オペアンプ６１及び６５の帰還抵抗６３及び６６と、ダイオード６８と、電流制限用抵抗６７と、を備えている。定電流制御回路６０の入力段は、電池パック２の充電電流を検出するための電流検出抵抗３に接続されており、出力段は、充電帰還信号伝達手段５を介してＰＷＭ制御ＩＣ２３に接続されている。また、オペアンプ６１からの出力段は、マイコン５０にも接続されている。

定電流制御回路６０は、電流検出抵抗３に流れる充電電流に基づく電圧降下をオペアンプ６１によって反転増幅させ、その出力電圧と充電電流設定手段７０から入力された第１最大許容電圧（設定充電電流）との差をオペアンプ６５によって比較し、比較結果を充電帰還信号伝達手段５を介してＰＷＭ制御ＩＣ２３に出力する。このようにして、定電流制御回路６０は、充電電流が設定充電電流になるように定電流制御を行う。

定電圧制御回路１００は、抵抗１０１、１０３、１０６−１０９、及び、１１３−１１９と、ポテンショメータ１０２と、ＦＥＴ１１０−１１２と、コンデンサ１０４と、シャントレギュレータ１０５と、整流ダイオード１２０と、を備えている。

シャントレギュレータ１０５のカソード端子ｋには、電流制限用抵抗１１９とダイオード１２０が接続され、シャントレギュレータ１０５のカソード端子ｋとリファレンス端子ｒとの間には、位相補償用抵抗１０３及びコンデンサ１０４が接続されている。また、シャントレギュレータ１０５のアノード端子ａはＧＮＤに接続されている。

シャントレギュレータ１０５のリファレンス端子ｒには、抵抗１０１及び１０２から構成される第１の抵抗回路、及び、抵抗１０６−１０９から構成される第２の抵抗回路が接続されている。また、抵抗１０７−１０９とＧＮＤとの間にはそれぞれＦＥＴ１１０−１１２が接続されているため、シャントレギュレータ１０５のリファレンス端子ｒには、抵抗１０６と、オンしているＦＥＴに接続された抵抗１０７−１０９との合成抵抗が接続されていることとなる。その結果、シャントレギュレータ１０５のリファレンス端子ｒには、充電電圧の第１の抵抗回路の合成抵抗と第２の抵抗回路の合成抵抗とによる分圧電圧が入力されることとなる。

ここで、抵抗１０６−１０９は、電池パック２に含まれる電池セル２ａのセル数に応じた抵抗値を有しており、後述するマイコン５０の出力ポート５１ｂからは、セル数に応じた抵抗に接続されたＦＥＴにオン信号が入力される。このようにして、シャントレギュレータ１０５のリファレンス端子ｒにはセル数信号に応じた分圧電圧が定電圧制御時の第２最大許容電圧として入力される。

本実施の形態では、セル数が２である場合には、出力ポート５１ｂから定電圧制御回路１００にオン信号は出力されない。従って、この場合には、第１の抵抗回路の抵抗と抵抗１０６とによる分圧電圧が、第２最大許容電圧としてシャントレギュレータ１０５のリファレンス端子ｒに入力される。

セル数が３である場合には、出力ポート５１ｂからＦＥＴ１１０にオン信号が出力される。従って、この場合には、第１の抵抗回路の抵抗と、抵抗１０６と抵抗１０７との合成抵抗と、による分圧電圧が、第２最大許容電圧としてシャントレギュレータ１０５のリファレンス端子ｒに入力される。

セル数が４である場合には、出力ポート５１ｂからＦＥＴ１１１にオン信号が出力される。従って、この場合には、第１の抵抗回路の抵抗と、抵抗１０６と抵抗１０８との合成抵抗と、による分圧電圧が、第２最大許容電圧としてシャントレギュレータ１０５のリファレンス端子ｒに入力される。

セル数が５である場合には、出力ポート５１ｂからＦＥＴ１１２にオン信号が出力される。従って、この場合には、第１の抵抗回路の抵抗と、抵抗１０６と抵抗１０９との合成抵抗と、による分圧電圧が、第２最大許容電圧としてシャントレギュレータ１０５のリファレンス端子ｒに入力される。

充電帰還信号伝達手段５を構成するホトカプラは、定電圧制御回路１００と定電流制御回路６０とＯＲで接続されており、シャントレギュレータ１０５のリファレンス電圧が基準値より高い場合（電池電圧が設定した値より高い場合）、及びオペアンプ６１、抵抗６２、６３で構成される反転増幅回路の出力が抵抗７１及び７２における基準電圧より高い場合（充電電流が設定した値より高い場合）はオンする（Ｖｃｃからホトカプラ５を介してシャントレギュレータ１０５のカソード及びオペアンプ６５の出力に電流が流れる。）。この場合は、ＰＷＭ制御ＩＣ（スイッチング制御ＩＣ）２３は出力を降下させるべくスイッチングを行うように構成されている。逆に、充電電圧及び充電電流が基準より低い場合においては、充電帰還信号伝達手段５を構成するホトカプラはオンしない（Ｖｃｃからホトカプラ５を介してシャントレギュレータ１０５のカソード及びオペアンプ６５の出力に電流が流れない）。この場合、ＰＷＭ制御ＩＣ２３は出力を上昇させるべくスイッチングを行うように構成されている。

以上のような構成であるため、定電流区間においては、電池電圧が基準値より低いので、ホトカプラ５のオン・オフに定電圧制御回路１００は関与しない。すなわち、ホトカプラ５は定電流制御回路６０の状態によってオン・オフされ、スイッチング制御が行われる（所定の電流になるようにスイッチングが行われる）。逆に定電圧区間においては、充電電流が基準値より低いので、ホトカプラ５のオン・オフに定電流制御回路６０は関与しない。すなわち、ホトカプラ５は定電圧制御回路１００の状態によってオン・オフされ、スイッチング制御が行われる（所定の電圧になるようにスイッチングが行われる）。

定電圧電源回路４０は、マイコン５０、オペアンプ６１及び６５等の各種の制御回路（検出回路を含む）へ安定化直流電圧Ｖｃｃを供給するためのものであり、トランス４１ａ〜４１ｃと、スイッチング素子４２と、制御用素子４３と、整流用ダイオード４４と、コンデンサ４５と、３端子レギュレータ４６と、平滑用コンデンサ４７と、リセットＩＣ４８と、を備えている。リセットＩＣ４８は、交流電源１が充電装置２００に投入された時にリセット信号を出力するためものである。

第３整流平滑回路６は、定電圧電源回路４０から出力電力を整流平滑してＰＷＭ制御ＩＣ２３に駆動電力として供給するためのものであって、トランス６ａと、整流用ダイオード６ｂと、平滑用コンデンサ６ｃと、を備えている。

第２セル数判別抵抗９は、所定の抵抗値を有しており、基準電圧Ｖｃｃを第１セル数判別抵抗７と第２セル数判別抵抗９とで分圧した値がセル数信号としてマイコン５０に出力される。

電池温度検出手段８０は、抵抗８１及び８２から構成されており、基準電圧Ｖｃｃを抵抗８１と、感温素子８と抵抗８２との合成抵抗とによって分圧した値が温度信号としてマイコン５０に出力される。

電池電圧検出手段９０は、抵抗９１及び９２から構成されており、電池電圧を抵抗９１及び９２によって分圧した値が電圧信号としてマイコン５０に出力される。

マイコン５０は、ＣＰＵ５１と、出力ポート５１ａと、出力ポート５１ｂと、Ａ／Ｄコンバータ５２と、リセット入力ポート５３と、を備えている。

Ａ／Ｄコンバータ５２は、上述したアナログ信号であるセル数信号、温度信号、電圧信号、及び、電流信号をデジタル信号に変換する。リセット入力ポート５３には、上述したリセット信号がリセットＩＣ４８から入力される。

ＣＰＵ５１は、セル数信号に基づき、定電圧制御回路１００に上述したオン信号を出力する。また、ＣＰＵ５１は、温度信号が充電異常を示す場合には、出力ポート５１ａから充電制御伝達手段４に充電停止信号を出力することにより、充電を停止させる。また、ＣＰＵ５１は、電圧信号及び電流信号に基づき、電池パック２の充電状態を示す充電状態信号を充電状態表示回路１３０に出力する。

また、ＣＰＵ５１は、本発明の充電停止手段としても機能し、電流信号に基づき、セルの接続形態に応じた充電制御を行う。更に、ＣＰＵ５１は、本発明の計測手段としても機能し、充電方法が定電流制御から定電圧制御に切り替わってから充電電流が設定電流まで低下するまでの定電圧充電時間を計測する。また、ＣＰＵ５１は、本発明の設定手段としても機能し、上記定電圧充電時間に基づき終止電流を設定する。これらについては後述する。なお、計測手段は、ＣＰＵ５１とは別にタイマーを設けても良い。

充電状態表示回路１３０は、赤色ＬＥＤ（Ｒ）および緑色ＬＥＤ（Ｇ）から構成された表示回路１３１と、各ＬＥＤの電流制限抵抗１３２及び１３３と、を備えている。本実施形態では、電池パック２が充電前である場合には、出力ポート５１ａから抵抗１３２にハイ信号が出力され、これにより、充電前を示す赤色ＬＥＤ（Ｒ）が点灯する。また、電池パック２が充電終了後である場合には、出力ポート５１ａから抵抗１３３にハイ信号が出力され、これにより、充電終了を示す緑色ＬＥＤ（Ｇ）が点灯する。更に、電池パック２が充電中である場合には、出力ポート５１ａから抵抗１３２と抵抗１３３の両方にハイ信号が出力される。この場合、赤色ＬＥＤ（Ｒ）と緑色ＬＥＤ（Ｇ）とが同時に点灯することとなるので、表示回路１３１は、全体として、充電中を示す橙色に点灯することとなる。

次に、本実施形態のマイコン５０によるセルの接続形態に応じた充電制御について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、セルの接続形態に応じた充電制御についてのフローチャートであり、図３は、セルの接続形態に応じた充電制御についての説明図である。図２のフローチャートは、充電装置の電源がオン、すなわち充電装置２００が交流電源１に接続されたことを契機に開始する。

まず、マイコン５０は、電池温度検出手段８０、第２セル数判別抵抗９、及び、電池電圧検出手段９０からの信号に基づき、電池パック２が実装されたか否かを判別する（Ｓ２０１）。

電池パック２が実装されたと判断した場合には（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、第２セル数判別抵抗９からの出力に基づき電池パック２に含まれる電池セル２ａのセル数を検出し（Ｓ２０２）、検出したセル数に応じた充電電圧を設定する（Ｓ２０３）。詳細には、セル数が３の場合にはスイッチング素子（ＦＥＴ）１１０をオンさせ、セル数が４の場合にはスイッチング素子（ＦＥＴ）１１１をオンさせ、セル数が５の場合にはスイッチング素子（ＦＥＴ）１１２をオンさせ、セル数が２の場合にはいずれのスイッチング素子もオンさせないような信号を定電圧制御回路１００に出力する。

続いて、定電流制御による充電を開始する（Ｓ２０４）。すなわち、マイコン５０の出力ポート５１ａからロー信号を出力しスイッチング回路２０を駆動させる。充電開始後は、電流検出抵抗３により電流値を検出し、充電電流が充電電流設定手段７０で設定された充電電流値になるように、定電流制御回路６０、充電帰還信号伝達手段５を介してＰＷＭ制御ＩＣ２３を制御する。その後、電池電圧検出手段９０からの信号に基づき、充電電圧がＳ２０３で設定された充電電圧に達したか否かを判断する（Ｓ２０５）。設定された充電電圧に達した場合には（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、充電方式が定電流制御から定電圧制御に切り替わるので、その後、充電電流は徐々に低下することとなる。

続いて、オペアンプ６１からの電流信号に基づき、充電電流が第１所定電流（本実施の形態では２Ａ）まで低下したか否かを判断する（Ｓ２０６）。充電電流が第１所定電流まで低下していた場合には（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、Ｓ２０５で設定された充電電圧に達したと判断した時からＳ２０６で第１所定電流まで低下したと判断した時までの定電圧充電時間が所定時間以下である否かを判断する（Ｓ２０７）。なお、第１所定電流が、本発明の請求項１に記載の設定電流、及び、請求項６に記載の第１の終止電流に相当する。

ここで、定電圧制御時に２並タイプの電池パックの各セルに流れる電流は、１並タイプの電池パックの各セルに流れる電流よりも少ない（例えば１並タイプの半分）ため、電流の低下率も１並タイプの電池パックと比べて小さい。従って、図３に示すように、１並タイプの電池パックに適した終止電流で充電を停止するように設定された充電装置に２並タイプの電池パックが実装された場合には、充電時間が長くなってしまう。また、充電時間が長くなると充電も深くなってしまうため、電池の寿命に影響を及ぼす可能性もある。

そこで、本実施の形態では、Ｓ２０５で設定された充電電圧に達したと判断した時からＳ２０６で第１所定電流まで低下したと判断した時までの定電圧充電時間に基づき、終止電流を設定する。

具体的には、定電圧充電時間が所定時間（本実施の形態では３０分）以下であった場合には、電池パック２は１並タイプであると判断する。従って、定電圧充電時間が所定時間以下であった場合には（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、充電が浅いと判断し、引き続き、定電圧制御による充電を行う。そして、充電電流が第２所定電流（本実施の形態では１Ａ）まで低下したか否かを判断し（Ｓ２０８）、第２所定値まで低下したと判断した場合には（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、充電制御伝達手段４にハイ信号を出力してＰＷＭ制御ＩＣ２３を停止状態にすることにより、充電を終了する（Ｓ２０９）。

一方、定電圧充電時間が所定時間以上であった場合には、電池パック２は２並タイプであるため、これ以上充電を継続すると充電時間が長くなる虞があり、充電も深くなり電池寿命に影響を及ぼす可能性がある。従って、定電圧充電時間が所定時間以上であった場合には（Ｓ２０７：ＮＯ）、その時点で充電を終了する（Ｓ２０９）。そして、電池パック２が充電装置２００から取り外されたことを確認した上で（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ２０１に戻る。

上記したように、本実施の形態による充電装置２００では、セルの接続形態に適した制御で充電を行うことができるので、例えば、２並タイプの電池パックを充電する際に充電時間が長くなることを防止すると同時に、充電時間が長くなることにより充電も深くなり、電池の寿命に影響を及ぼすことを防止することが可能となる。

なお、本発明の充電装置は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

例えば、上記実施の形態では、定電圧制御回路１００を備えていたが、定電圧制御回路１００を備える代わりに、図４に示すように、定電流制御時に充電電圧が設定電圧まで増加した時に電流を低下させ、充電電圧が再び設定電圧まで増加したら電流を低下させることを繰り返す定電流制御を行ってもよい。この場合、充電電圧（電池電圧）が最初に設定電圧に達した時からの定電圧充電時間により電池容量（セル接続形態）を判別するようにすればよい。

また、上記実施の形態では、定電圧充電時間が所定時間以上であった場合には（Ｓ２０７：ＮＯ）、２並タイプであると判断して、その時点で充電を終了したが（Ｓ２０９）、その時点で終了しなくても、本来よりも短い時間で充電が終了するような終止電流（請求項２及び５に記載の第１の終止電流に相当）を新たに設定すれば、上記実施の形態と同様の効果が得られる。

また、上記実施の形態では、電池セルとしてリチウムイオン二次電池を使用した場合について述べたが、電池セルの接続形態が異なるニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池にも適用することができる。

１交流電源
２電池パック
２ａ電池セル
３電流検出抵抗
５０マイコン
５１ＣＰＵ
６０定電流制御回路
１００定電圧制御回路
１４０充電回路
２００充電装置

Claims

複数の電池セルを有する電池パックを充電する充電手段と、
前記充電手段による充電開始時に前記電池パックを定電流制御で充電するよう前記充電手段を制御する定電流制御手段と、
前記定電流制御による充電により前記電池パックの電池電圧が設定電圧まで増加した場合に定電圧制御により充電するよう前記充電手段を制御する定電圧制御手段と、
前記定電流制御から前記定電圧制御に切り替わってから前記充電電流が設定電流まで低下するまでの定電圧充電時間を計測する計測手段と、
前記定電圧充電時間に基づき前記終止電流を設定する設定手段と、
前記充電電流が前記設定された終止電流まで低下した場合に前記充電手段による充電を停止させる充電停止手段と、
を備えたことを特徴とする充電装置。
前記設定手段は、前記定電圧充電時間が所定時間以上の場合には前記終止電流として第１の終止電流を設定し、前記定電圧充電時間が前記所定時間未満の場合には前記終止電流として前記第１の終止電流よりも小さい第２の終止電流を設定することを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
前記設定電流は前記第１の終止電流以上であることを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
前記設定電流と前記第１の終止電流とは同一の値であることを特徴とする請求項３に記載の充電装置。
複数の電池セルを有する電池パックを充電する充電手段と、
前記充電手段による充電開始時に前記電池パックを定電流制御で充電するよう前記充電手段を制御する定電流制御手段と、
前記定電流制御による充電により前記電池パックの電池電圧が設定電圧まで増加した場合に定電圧制御により充電するよう前記充電手段を制御する定電圧制御手段と、
前記定電流制御から前記定電圧制御に切り替わってから前記充電電流が設定電流まで低下するまでの定電圧充電時間を計測する計測手段と、
前記定電圧充電時間が所定時間以上の場合には前記充電電流が第１の終止電流まで低下した時に前記充電手段による充電を停止させ、前記定電圧充電時間が前記所定時間未満の場合には前記充電電流が前記第１の終止電流よりも小さい第２の終止電流まで低下した時に前記充電手段による充電を停止させる充電停止手段と、
を備えたことを特徴とする充電装置。