JP6767198B2 - バッテリ装置及び充電装置 - Google Patents

バッテリ装置及び充電装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6767198B2
JP6767198B2 JP2016158027A JP2016158027A JP6767198B2 JP 6767198 B2 JP6767198 B2 JP 6767198B2 JP 2016158027 A JP2016158027 A JP 2016158027A JP 2016158027 A JP2016158027 A JP 2016158027A JP 6767198 B2 JP6767198 B2 JP 6767198B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
charging
current value
charging current
maximum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016158027A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017108604A (ja
Inventor
純一 片山
純一 片山
将史 野田
将史 野田
忠彦 小早川
忠彦 小早川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Makita Corp
Original Assignee
Makita Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Makita Corp filed Critical Makita Corp
Priority to US15/361,210 priority Critical patent/US10418826B2/en
Priority to EP16200991.4A priority patent/EP3174176B1/en
Publication of JP2017108604A publication Critical patent/JP2017108604A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6767198B2 publication Critical patent/JP6767198B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

本発明は、充放電可能なバッテリを備えたバッテリ装置、及び、バッテリへの充電を行う充電装置に関する。
バッテリパック内のバッテリに充電を行う充電装置として、充電開始前にバッテリパックから最大充電電流を取得し、充電時には、バッテリへの充電電流が最大充電電流を超えるえることのないように制御するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−285026号公報
ところで、バッテリに供給可能な最大充電電流は、バッテリの状態(例えば、バッテリの温度や電圧等)によって変化する。しかし、従来では、バッテリパックに予め最大充電電流(固定値)を記憶しておき、充電装置がバッテリへの充電を実施する際には、その充電開始前に、固定値である最大充電電流を読み込むようにされている。
このため、従来の充電装置では、バッテリへの充電電流を制限するのに使用する最大充電電流が、そのときのバッテリの状態に対応した電流値とならないことがある。
従って、従来の充電装置において、バッテリを過電流からより確実に保護できるようにするには、バッテリパックに記憶する最大充電電流を、各種条件下でバッテリを保護可能な電流値に設定する必要がある。しかし、このようにすると、設定した電流値に対応しない条件下では、バッテリへの充電電流を制限し過ぎ、充電時間が長くなってしまうことが考えられる。
本発明の一局面では、充電装置がバッテリへの充電を行う際に充電電流を制限するのに利用する最大充電電流を、バッテリの状態に応じて適宜設定できるようにすることを目的とする。
本発明の一局面のバッテリ装置においては、充放電可能なバッテリと、バッテリの状態を検出する検出部と、制御部とを備える。
そして、制御部は、検出部にて検出されたバッテリの状態に基づき、バッテリへの充電時にバッテリに供給可能な最大充電電流値を算出し、その算出結果を充電装置に通知する。
このため、充電装置は、バッテリへの充電時に、そのときのバッテリの状態に対応した最大充電電流値に基づき、バッテリへの充電電流を制御することができるようになる。
よって、本発明のバッテリ装置によれば、バッテリの長寿命化を図りつつ、バッテリの高速充電を可能にすることができる。
ここで、検出部は、バッテリの状態として、バッテリ電圧及びバッテリ温度の少なくとも一方を検出するよう構成されていてもよい。このようにすれば、制御部は、バッテリへの充電時に刻々と変化するバッテリ電圧やバッテリ温度に応じて、最大充電電流値を算出
し、充電装置に通知することになる。このため、充電装置側では、その変化に応じて充電電流を適正に制限することができるようになる。
また、検出部は、バッテリの状態として、バッテリの使用履歴を検出するよう構成されていてもよい。このようにすれば、制御部は、バッテリの使用履歴(換言すれば劣化状態)に応じて最大充電電流値を算出することができる。このため、充電装置側では、バッテリの劣化状態に応じて充電電流を適正に制限することができるようになる。
一方、制御部は、充電装置に対し、最大充電電流値を表すデジタルデータを送信するように構成されていてもよいし、最大充電電流値に応じて電圧値が変化するアナログ信号を出力するように構成されていてもよい。
そして、制御部がアナログ信号を出力する場合、充電装置等から発生するスイッチングノイズ等の高周波ノイズを低減し得るフィルタを介してアナログ信号を出力するようにすれば、充電装置に対し、最大充電電流値を正確に通知することが可能となる。
また、このようにアナログ信号を出力する場合、制御部は、充電装置の入力電圧範囲よりも狭い範囲内で、最大充電電流値を表すアナログ信号の電圧値を設定するよう構成されていてもよい。このようにすれば、バッテリ装置から充電装置に対し、制御部から出力されるアナログ信号を直接充電装置に入力することができるようになり、その信号経路を簡単にすることができる。
また制御部は、出力するアナログ信号の電圧値を、最大充電電流値を変数とする関数を用いて設定するよう構成されていてもよい。このようにすれば、制御部は、所定の関数を使って、最大充電電流値からアナログ信号の電圧値を算出することができるようになり、制御部の動作を極めて簡単にすることができる。
また、制御部は、充電装置に対し、アナログ信号の電圧値を最大充電電流値に換算するのに要するパラメータを通知するよう構成されていてもよい。このようにすれば、充電装置側では、バッテリ装置から入力されるアナログ信号の電圧値と、換算用のパラメータとを用いて、最大充電電流値を検知できるようになる。
またこの場合、例えば、最大充電電流値が既存のものよりも大きいバッテリ装置が開発されたとしても、バッテリ装置から出力されるアナログ信号の電圧範囲を充電装置の入力電圧範囲に対応させつつ、適正な最大充電電流値を充電装置に通知できるようになる。従って、仕様の異なるバッテリ装置を、共通の充電装置を使って充電させることができるようになる。
次に、制御部は、充電装置に出力するアナログ信号の電圧値を、最大充電電流値を変数とする一次関数を利用して設定するよう構成されていてもよい。このようにすれば、制御部は、一次関数を使ってアナログ信号の電圧値を算出することができるので、制御部の動作をより簡単にすることができる。
また、上記のように制御部が充電装置に換算用のパラメータを送信する場合、一次関数の傾きや切片(切片が一定であれば傾きだけでよい)を表すパラメータを送信すればよいので、換算用のパラメータの通知も簡単にすることが可能となる。
また次に、こうした換算用のパラメータは、充電装置からバッテリへ通知するようにされていてもよい。この場合、制御部は、充電装置から取得したパラメータを用いて、充電装置に出力するアナログ信号の電圧値を設定することで、充電装置に対し最大充電電流値
を適正に通知することができる。
また、バッテリの充電時に出力し得る充電可能電流が既存のものよりも大きい充電装置が開発されたとしても、バッテリ装置側では、接続された充電装置に対応したアナログ信号の電圧値を設定し、最大充電電流値を通知することができる。
なお、上記換算用のパラメータは、バッテリ装置と充電装置とがそれぞれ通知するようにしてもよい。この場合、バッテリ装置側では、充電装置に対応した適正電圧値のアナログ信号を生成でき、充電装置側では、バッテリ装置から取得したアナログ信号の電圧値からバッテリ装置に供給可能な最大充電電流値を把握し、バッテリへの充電電流を制御できるようになる。
また、制御部は、アナログ信号として、電圧値が異なる複数の補正用アナログ信号を充電装置に出力し、その出力により充電装置にて検出される複数の補正用アナログ信号の電圧値の検出データを、デジタル信号にて充電装置から取得するようにしてもよい。
この場合、制御部は、取得した検出データが所定電圧値を表すデータとなるようにアナログ信号の電圧値を補正するための補正値を算出し、最大充電電流値を表すアナログ信号の出力時には、そのアナログ信号の電圧値を補正値にて補正するようにするとよい。
このようにすれば、バッテリ装置は、充電装置に対し、最大充電電流値をより正確に通知できるようになる。
また、制御部は、最大充電電流値に応じて電圧値が変化するアナログ信号、及び、最大充電電流値を表すデジタル信号を、それぞれ、充電装置に出力するよう構成されていてもよい。
このようにすれば、充電装置側で、アナログ信号及びデジタル信号から得られる最大充電電流値の中から、より最適にバッテリへの充電電流を制限し得る最大充電電流値を選択することができるようになる。
なお、このようにデジタル信号にて最大充電電流値を充電装置に通知する場合、バッテリへの充電時にバッテリに供給すべき最小充電電流値についても、デジタル信号にて充電装置に通知するようにしてもよい。
このようにすれば、バッテリへの充電時に流れる充電電流が最小充電電流値を下回るのを抑え、バッテリへの充電をより良好に実施することができるようになる。
一方、本発明の他の局面の充電装置は、バッテリへの充電電流を制御可能な充電用電源部と、充電用電源部からバッテリに供給される充電電流を制御する制御部と、を備える。
そして、制御部は、バッテリが設けられたバッテリ装置から通知される最大充電電流値に基づき、充電電流を制御する。
従って、この充電装置は、上述した本発明のバッテリ装置への充電を行うのに利用すれば、バッテリ装置から通知される最大充電電流値に基づき、バッテリを適正な充電電流にて充電することができるようになり、バッテリの長寿命化、急速充電化が可能となる。
次に、充電装置の制御部は、バッテリ装置から入力されるアナログ信号の電圧値から最大充電電流値を算出するように構成されていてもよい。
このようにすれば、バッテリへの充電中に、スイッチングノイズ等の高周波ノイズの影響を受けることなく、バッテリ装置から最大充電電流値を取得できるようになり、バッテリへの充電を適正に行うことが可能となる。
また、この場合、充電装置の制御部は、アナログ信号の電圧値から最大充電電流値を算出するのに要するパラメータを、バッテリ装置に通知するように構成されていてもよい。
このようにすれば、バッテリ装置が最大充電電流値を表すアナログ信号を出力する際、その電圧値として、充電装置側で最大充電電流値を正確に算出可能な電圧値に設定することができるようになり、制御部は、最大充電電流値を正確に求めることが可能となる。
次に、充電装置の制御部は、バッテリ装置から補正用アナログ信号が入力されると、その補正用アナログ信号の電圧値の検出データを、デジタル信号にてバッテリ装置に通知するよう構成されていてもよい。
このようにすれば、バッテリ装置が上述した補正用アナログ信号を出力するように構成されている場合に、その電圧値の検出データをバッテリ装置に通知することで、バッテリ装置から入力されるアナログ信号から最大充電電流値をより正確に検知できるようになる。
また、充電装置の制御部は、バッテリ装置から入力されるアナログ信号及びデジタル信号により最大充電電流値をそれぞれ取得するように構成されていてもよい。
そして、この場合、その取得した2種類の最大充電電流値のうち、電流値の小さい最大充電電流値に基づき、充電電流を制御するようにすれば、バッテリへの充電電流の上限をより良好に制限することができるようになる。
また、充電装置の制御部は、バッテリ装置から入力されるデジタル信号により最小充電電流値を取得し、その最小充電電流値に基づき、充電電流を制御するよう構成されていてもよい。
このようにすれば、バッテリへの充電時に流れる充電電流が、バッテリ装置から通知された最小充電電流値を下回るのを抑制できるようになり、バッテリへの充電をより良好に実施することができるようになる。
また、充電装置は、当該充電装置の状態を検出する状態検出部を備えるようにし、制御部は、状態検出部にて検出された充電装置の状態に応じて、バッテリ装置から通知された最大充電電流値を超えない範囲で、充電電流を制御するよう構成されていてもよい。
このようにすれば、充電装置は、バッテリへの充電時に、充電装置自身の状態に応じて充電電流を制限することができるようになり、バッテリへの充電によって充電装置自身が劣化するのを抑制できる。
ここで、充電装置の状態検出部は、充電装置内の温度若しくは充電装置に設けられた部品の温度を検出するよう構成されていてもよい。このようにすれば、バッテリへの充電時に、充電装置が異常に温度上昇して、劣化するのを抑制することができる。
また、充電装置の状態検出部は、外部電源から当該充電装置に供給される電源電圧を検出するよう構成されていてもよい。
つまり、外部電源から供給される電源電圧が低い場合、バッテリへ所望の充電電流を供給するための電力を確保するため、外部電源からの入力電流を増加させる必要がある。そして、このように外部電源からの入力電流を増加させると、外部電源から電力供給を受ける一次側部品の発熱量が大きくなる。
このため、状態検出部にて、外部電源から供給される電源電圧を検出するようにしても
、制御部では、その電源電圧から入力電流の増加、延いては、当該充電装置の温度上昇を検知して、バッテリへの充電電流を制御することができるようになる。
実施形態のバッテリパックの外観を表す斜視図である。 実施形態のバッテリパックの回路構成を表すブロック図である。 バッテリに対する充電を行う充電装置の回路構成を表すブロック図である。 バッテリへの最大充電電流値と通知信号との関係を表す説明図である。 バッテリ電圧と最大充電電流値との関係を表す説明図である。 バッテリ制御回路にて実行される制御処理を表すフローチャートである。 充電制御回路にて実行される制御処理を表すフローチャートである。 図4の電流−電圧変換特性の変更動作を説明する説明図である。 バッテリ制御回路にて実行される制御処理の変形例を表すフローチャートである。 充電制御回路にて実行される制御処理の変形例を表すフローチャートである。 図9及び図10に示す充電電流値通知アナログ信号補正処理の詳細を表す説明図である。
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1に示すように、本実施形態のバッテリパック2は、充電装置40(図3参照)や電動工具(図示せず)に装着するための装着部4が形成されたケース6内に、充放電可能なバッテリ10(例えばリチウムイオン電池、図2参照)を収納したバッテリ装置である。
バッテリパック2の装着部4には、バッテリ10に対し充放電を行うための正負一対の電源端子11、12、及び、充電装置40や電動工具との間で信号を入出力するための複数の端子が形成された端子部13が設けられている。
また、端子部13には、充電装置40や電動工具との間で通信を行うための通信端子14、充電装置40から電源電圧Vcc(例えば直流5[V])を取り込むための入力端子16、及び、充電装置40に対し最大充電電流値を通知するための出力端子18が設けられている(図2参照)。
図2に示すように、バッテリ10は、充放電可能な複数のセルを直列に接続することにより構成されており、その正極側は電源端子11に接続され、負極側は電源端子12に接続されている。
バッテリパック2内には、バッテリ10の両端電圧(バッテリ電圧)や各セルの電圧を監視する監視回路(IC)20、及び、バッテリ10のセルの温度を検出する温度検出回路22が設けられている。なお、温度検出回路22は、例えば、温度により抵抗値が変化するサーミスタ等にて構成される。
バッテリ10の負極側と電源端子12との間の電流経路には、例えば抵抗にて構成される電流検出素子24が設けられており、監視回路20は、その両端電圧を取り込むことで、バッテリ10への充電時及び放電時に流れるバッテリ電流を監視する。
監視回路20による監視結果(バッテリ電圧、バッテリ電流等)、及び、温度検出回路22による検出結果(バッテリ温度)は、バッテリ制御回路30に入力される。
バッテリ制御回路30は、CPU、ROM、RAM等を中心とするワンチップのマイク
ロコンピュータ(マイコン)にて構成されており、各種情報が記憶される不揮発性メモリ32を備える。
また、バッテリパック2には、Vcc検出回路26、通知信号出力回路28、及び、残容量LED制御回路34も備えられており、これら各回路は、バッテリ制御回路30に接続されている。
Vcc検出回路26は、充電装置40から入力端子16に入力される電源電圧Vccを検出するためのものであり、その検出結果は、バッテリ制御回路30に入力される。
通知信号出力回路28は、バッテリ制御回路30からの指令に従い、バッテリ10へ供給可能な最大充電電流値を表す電圧値のアナログ信号を、最大充電電流値の通知信号として生成し、出力端子18から充電装置40へ出力するためのものである。なお、通知信号出力回路28には、通知信号の出力経路に重畳されるノイズを除去するためのローパスフィルタが設けられている。
残容量LED制御回路34は、バッテリ制御回路30からの指令に従い、残容量表示用のLEDの点灯状態を制御することにより、バッテリ10の残容量を表示させるためのものである。なお、残容量とは、バッテリ10に残っている電力量(換言すれば、残りの充電量)のことである。
次に、充電装置40には、バッテリパック2の装着部4を嵌合可能な装着部(図示せず)が設けられている。
図3に示すように、充電装置40の装着部には、バッテリパック2が装着された際にバッテリパック2側の各端子11、12、14、16、18にそれぞれ接続される、電源端子41、42、通信端子44、出力端子46、及び入力端子48が設けられている。
また、充電装置40には、外部電源(商用電源等)から交流電力を受けてバッテリ10を充電するのに必要な充電電圧を生成し、電源端子41、42へ出力する電源回路52と、電源回路52からの出力を制御する充電制御回路50と、が備えられている。
充電制御回路50は、バッテリ制御回路30と同様、マイコンにて構成されている。
そして、充電制御回路50は、バッテリパック2が充電装置40に接続されているときに、通信端子44、14を介して接続されるバッテリ制御回路30との間で通信を行うことで、バッテリ10への充電を制御する。
また、充電制御回路50は、バッテリ10への充電時には、バッテリパック2の出力端子18から充電装置40の入力端子48に入力される通知信号に基づき、バッテリ10へ供給可能な最大充電電流値を検知し、充電電流がその電流値を超えないように制御する。
なお、入力端子48から充電制御回路50に至る通知信号の入力経路は、抵抗R1を介して、充電装置40内の電源ライン(電源電圧:Vcc)に接続されている。
このため、充電装置40にバッテリパック2が接続されていないときには、入力端子48から充電制御回路50に入力される通知信号は電源電圧Vccとなり、充電制御回路50は、その電圧値から、バッテリパック2が接続されていないことを検知できる。
また、バッテリパック2の通知信号出力回路28は、バッテリ制御回路30からの指令に従い、充電制御回路50へ入力可能な入力電圧範囲(0〜Vcc)よりも狭い範囲内で、最大充電電流値を表すアナログ信号(通知信号)を出力する。
例えば、バッテリ10に供給可能な最大充電電流値がバッテリ状態により0[A]から
9[A]まで変化するものとすると、バッテリ制御回路30は、図4に示す電流−電圧変換特性に従い通知信号の電圧値を設定し、通知信号出力回路28から出力させる。
つまり、バッテリ制御回路30は、最大充電電流値の最小値0[A]が、入力電圧範囲の最低電圧0[V]よりも高い電圧値1[V]となるように設定する。また、最大充電電流値の最大値9[A]が、入力電圧範囲の最高電圧である電源電圧Vcc(例えば直流5[V])よりも低い電圧値3[V]となるように設定する。そして、最大充電電流値の最小値から最大値までの電流については、最低電圧1[V]から最大電圧3[V]までの間で、最大充電電流値に比例して線形に変化するように設定する。
このため、バッテリ制御回路30は、図5に例示するような設定特性に従いバッテリ状態(図ではバッテリ電圧)に応じて設定した最大充電電流値を、最大充電電流値を変数とする一次関数に代入することで、通知信号の電圧値を算出することができる。
また、バッテリ制御回路30は、最大充電電流値の通知信号の電圧範囲から外れた電圧範囲(例えば、0〜1V、3〜5V)内の電圧値を使って、通知信号出力回路28から、最大充電電流値とは異なる情報を出力させることもできる。
次に、充電装置40の電源回路52は、バッテリ10への充電電圧を生成するだけでなく、充電制御回路50の電源電圧Vcc(例えば直流5[V])を生成する。そして、電源回路52にて生成された電源電圧Vccは、出力端子46からバッテリパック2の入力端子16へ出力される。
このため、バッテリパック2側では、Vcc検出回路26が、入力端子16に充電装置40の電源電圧Vccが印加されたことを検出することにより、バッテリパック2が充電装置40に接続されたことを検知できる。
また、充電装置40には、電源回路52の温度を検出する温度検出回路54や、外部電源からの入力電圧を非接触に検出する入力電圧検出回路56も設けられており、これら各検出回路54、56からの検出信号は、充電制御回路50に入力される。
そして、充電制御回路50は、温度検出回路54にて検出された温度が高いときや、入力電圧検出回路56にて検出された入力電圧が低いときには、バッテリ10への充電電流を抑制する。
なお、外部電源からの入力電圧(交流)が低いときに、バッテリ10への充電電流を抑制するのは、電源回路52の外部電源側一次回路に流れる電流が大きくなって、温度上昇し易くなるためである。
従って、充電制御回路50は、バッテリ10への充電に用いられる電源回路52が温度上昇しているときや、温度上昇し易いときに、バッテリ10への充電電流を抑制して、電源回路52(延いては充電装置40)が高温になって劣化するのを抑制することになる。
次に、バッテリパック2内のバッテリ制御回路30及び充電装置40内の充電制御回路50にてバッテリ10を充電するために実行される制御処理について説明する。
バッテリ制御回路30は、バッテリ電圧(バッテリ電圧低下時には充電装置40から入力端子16に入力される電源電圧Vcc)を受けて動作し、図6に示す制御処理をメインルーチンの一つとして繰り返し実行する。
図6に示す制御処理は、バッテリパック2が充電装置40に接続されているとき、充電
装置40に対し、バッテリ10への充電を実施させるために実行される処理である。
この制御処理が開始されると、バッテリ制御回路30は、まずS110(Sはステップを表す)にて、通知信号出力回路28からの通知信号の出力を停止させる。なお、この出力停止は、通知信号出力回路28からの出力電圧を、図4に示した最大通電電流値の電圧範囲(1[V]〜3[V])よりも低い電圧値(例えば0V)に設定することにより行われる。
次に、S120では、Vcc検出回路26からの検出信号に基づき、バッテリパック2が充電装置40に接続されているか否かを判断し、充電装置40に接続されていなければ、S110に移行する。
S120にて、バッテリパック2が充電装置40に接続されていると判断されると、S130に移行して、充電装置40の充電制御回路50へバッテリ10の初期情報を通知する。この通知は、バッテリ10の最大容量や使用履歴等を表すデジタルデータを、通信端子14を介して充電装置40に送信することにより行われる。
なお、バッテリ10の使用履歴は、充電回数と放電回数、充電時間と放電時間、等、バッテリ10に対する充・放電の履歴であり、不揮発性メモリ32に記憶され、バッテリ10への充電及び放電がなされる度に更新される。
S130にて、バッテリ10の初期情報を通知すると、S135に移行し、充電装置40から送信されてくる情報を、通信端子14を介して受信する。なお、この情報は、充電装置40の仕様若しくは充電能力を表す情報であり、例えば、充電装置40がバッテリ10に供給可能な充電可能電流の上限値が含まれる。
次に、続くS140では、S120と同様に、バッテリパック2が充電装置40に接続されているか否かを判断する。そして、バッテリパック2が充電装置40に接続されていなければ、S110に移行し、バッテリパック2が充電装置40に接続されていれば、S150に移行して、最大充電電流値を算出する。
S150での最大充電電流値の算出は、監視回路20にて検出されるバッテリ電圧やバッテリ10を構成する各セルのセル電圧、温度検出回路22にて検出されるバッテリ温度、不揮発性メモリ32に記憶されたバッテリ10の使用履歴に基づき実施される。
例えば、S150では、図5に例示するマップに基づき、バッテリ電圧に応じて、バッテリ電圧が低い程、最大充電電流値が大きくなるよう、最大充電電流値の基準値を求める。そして、その基準値を、セル電圧のばらつき、バッテリ温度の標準温度からのずれ、使用履歴に応じて補正することにより、最大充電電流値を算出する。
このように、S150にて、現在のバッテリ10の状態に応じて最大充電電流値が算出されると、S160に移行して、この最大充電電流値を表す通知信号を、通知信号出力回路28から出力させる。
なお、この通知信号の電圧値は、図4を用いて説明した関数(1次関数)若しくはマップを用いて算出される。
また、S160にて、通知信号の電圧値を設定する際、S150にて算出した最大充電電流値が、S135で受信した充電装置40の充電可能電流の上限値よりも大きいときには、最大充電電流値を、その充電可能電流の上限値に設定する。
これは、充電装置40に対し、充電可能電流の上限値よりも大きい最大充電電流値が通
知されて、充電装置40が、その上限値を超える充電電流を流し、発熱等の不具合が発生するのを抑制するためである。
次に、続くS170では、充電装置40から出力される充電完了信号を受信したか否かを判断し、充電完了信号を受信していなければ、S140に移行し、充電完了信号を受信していれば、S180に移行する。
なお、充電完了信号は、充電制御回路50側でバッテリ10への充電が完了したと判断されたときに、充電装置40の通信端子44から送信されてくる信号である。
次に、S180では、バッテリ10への充電が完了したので、通知信号出力回路28からの通知信号の出力を停止させ、S190に移行する。
S190では、S120、S140と同様に、バッテリパック2が充電装置40に接続されているか否かを判断し、バッテリパック2が充電装置40に接続されていれば、S190を再度実行することで、バッテリパック2が充電装置40から外されるのを待つ。
また、S190にて、バッテリパック2は充電装置40に接続されていない(換言すれば、バッテリパック2は充電装置40から外された)と判断されると、S110に移行し、上述した手順で制御処理を再度実行する。
次に、充電制御回路50は、電源回路52にて生成された電源電圧Vccを受けて動作し、図7に示す制御処理をメインルーチンの一つとして繰り返し実行する。
図7に示す制御処理は、バッテリパック2が充電装置40に接続されているときに、バッテリ10への充電を実施するために実行される処理であり、処理が開始されると、S210にて、バッテリパック2が充電装置40に接続されているか否かを判断する。
この処理は、例えば、入力端子48が電源電圧Vccよりも低くなったか否かを判断することにより実行される。そして、入力端子48が電源電圧Vccであれば、入力端子48は開放状態であり、バッテリパック2は接続されていないので、再度S210を実行することで、バッテリパック2が接続されるのを待つ。
次に、S210にて、バッテリパック2が充電装置40に接続されていると判断されると、S220に移行して、バッテリパック2から送信されてくるバッテリ10の初期情報を受信し、S225に移行する。
S225では、上述した充電可能電流の上限値等、充電装置40の仕様若しくは充電能力を表す情報を、通信端子44を介してバッテリパック2に送信する。
次に、S230では、S210と同様、バッテリパック2が充電装置40に接続されているか否かを判断し、バッテリパック2が充電装置40に接続されていなければ(換言すれば、バッテリパック2が充電装置40から外されていれば)、S210に移行する。
S230にて、バッテリパック2は充電装置40に接続されていると判断されると、S240に移行して、入力端子48を介して、バッテリパック2からの通知信号を受信する。
そして、続くS250では、S240にて受信した通知信号の電圧値から現在バッテリ10に供給可能な最大充電電流値を求め、バッテリ10への充電電流がその最大充電電流値を超えることのないように、バッテリ10への充電電流値を算出する。
なお、S250にて通知信号の電圧値から最大充電電流値を算出する際には、図4に示
したものと同じ特性の電圧−電流変換マップ若しくは演算式(1次関数)が使用される。
また、S250での充電電流値の算出には、S220で受信したバッテリ10の初期情報(最大容量や使用履歴等)、温度検出回路54及び入力電圧検出回路56からの検出信号、電源回路52から得られるバッテリ電圧、等が利用される。
つまり、S250では、これらのパラメータに基づき、電源回路52の過熱を防止しつつバッテリ10を充電するのに要する充電電流値を算出し、その充電電流値を、最大充電電流値を上限として、電源回路52から出力させる電流値として設定するのである。
このように、S250にてバッテリ10への充電電流値が算出されると、S260に移行し、電源回路52からバッテリ10に供給される充電電流が、S250にて算出した充電電流値となるように電源回路52を制御する。
なお、S260では、充電電流が最大充電電流値を超えることのないように電源回路52を制御するが、電流制御のためのスイッチング制御によって発生するスイッチングノイズについては、最大充電電流値を超えるのを許容する。
これは、スイッチング制御が行われる周波数(例えば数kHz)で瞬時に発生するスイッチングノイズは、バッテリ10や充電経路の容量成分によって平滑化されて、バッテリ10を劣化させることがないためである。
但し、バッテリ10への充電電流値を周期的に切り替えて、平均電流が所望の充電電流となるように制御するような場合には、その切り換えにより設定される充電電流値が最大充電電流値を超えることのないようにする必要はある。
次に、S270では、バッテリ電圧や充電電流値からバッテリ10への充電が完了したか否かを判断する。そして、バッテリ10への充電が完了していなければ、S230に移行し、バッテリ10への充電が完了していれば、S280に移行して、電源回路52からの充電電流の出力を停止させる。
そして、続くS290では、通信端子44から充電完了信号を送信させることで、充電が完了したことをバッテリパック2に通知し、S300に移行する。
S300では、S210、S230と同様に、バッテリパック2が充電装置40に接続されているか否かを判断し、バッテリパック2が充電装置40に接続されていれば、S300を再度実行することで、バッテリパック2が充電装置40から外されるのを待つ。
また、S300にて、バッテリパック2は充電装置40に接続されていない(換言すれば、バッテリパック2が充電装置40から外された)と判断されると、S210に移行し、上述した手順で制御処理を再度実行する。
以上説明したように、本実施形態のバッテリパック2においては、充電装置40に装着されると、バッテリ制御回路30が、バッテリ10の情報(最大容量、使用履歴等)を、充電開始前の初期情報として充電装置40に通知する。
そして、その後、バッテリ制御回路30は、バッテリ10の状態(温度、電圧、使用履歴等)に基づき、バッテリ10へ供給可能な最大充電電流値を算出し、その算出結果を、アナログの通知信号にて、充電装置40に通知する。また、この最大充電電流値の算出及び通知は、バッテリパック2が充電装置40から外されるか、或いは、充電装置40によるバッテリ10への充電が完了するまで、繰り返し実施される。
このため、充電装置40は、バッテリパック2が接続されて、バッテリ10へ充電する際、その充電に伴い刻々と変化するバッテリ10の状態に対応した最大充電電流値に基づき、バッテリ10への充電電流を制限することができるようになる。
従って、本実施形態のバッテリパック2及び充電装置40によれば、バッテリ10に過電流が流れるのを抑制して、バッテリ10の長寿命化を図ることができ、しかも、バッテリ10への充電電流を抑制しすぎることなく、高速充電を可能にすることができる。
また、充電装置40側の充電制御回路50は、バッテリ10への充電時には、バッテリパック2から得られる初期情報(最大容量、使用履歴等)と、バッテリ電圧と、電源回路52の温度と、外部電源からの入力電圧とに基づき、充電電流値を設定する。
そして、充電制御回路50は、電源回路52からバッテリ10に供給される充電電流がその設定した充電電流値となり、しかも、バッテリパック2から通知された最大充電電流値を超えることのないように、電源回路52からの出力を制御する。
このため、本実施形態の充電装置40によれば、バッテリ10を過電流から保護できるだけでなく、バッテリ10への充電時に、充電電流を供給する電源回路52が過熱状態となって劣化するのを抑制することができる。
また、バッテリ制御回路30は、充電開始前にバッテリ10の初期情報を充電装置40に通知する際には、通信端子14から初期情報を表すデジタルデータを送信させるが、最大充電電流値については、通知信号出力回路28からアナログの通知信号を出力させる。
これは、アナログの通知信号は、直流電圧であり、充電電流の制御のために電源回路52をスイッチング動作させても、ローパスフィルタ等を用いて、その動作によって生じるスイッチングノイズの影響を受けないようにすることができるためである。
つまり、最大充電電流値を、通信端子14を介してデジタルデータにて送信するようにすると、デジタルデータはスイッチングノイズの影響を受け易くなるため、その送信時には、一時的に電源回路52からの充電電流の出力を停止させることが考えられる。しかし、このようにすると、バッテリ10の充電に要する時間が長くなってしまう。
そこで、本実施形態では、最大充電電流値の通知に、その電流値に応じて電圧値が変化する通知信号を利用することで、バッテリ10への充電中に、充電を中断させることなく最大充電電流値を通知できるようにしているのである。
なお、本実施形態においては、バッテリパック2のバッテリ制御回路30及び通知信号出力回路28が、本発明のバッテリ装置の制御部に相当し、監視回路20、温度検出回路22及び電流検出素子24が、本発明のバッテリ装置の検出部に相当する。また、バッテリ10の使用履歴が記憶されるバッテリ制御回路30内の不揮発性メモリ32も、本発明のバッテリ装置の検出部として機能する。
一方、充電装置40の充電制御回路50は、本発明の充電装置の制御部に相当し、電源回路は、本発明の充電用電源部に相当し、充電装置40の温度検出回路54及び入力電圧検出回路56は、本発明の状態検出部に相当する。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、充電装置40の充電制御回路50は、バッテリパック2か
ら通知信号を受信すると、S250の処理にて、電圧−電流変換マップ若しくは演算式を用いて、通知信号の電圧値から最大充電電流値を算出するものとして説明した。
このように最大充電電流値を算出するのに必要な電圧−電流変換マップ若しくは演算式は、充電制御回路50内のメモリ(ROM等)に記憶されていてもよいが、バッテリ制御回路30が充電制御回路50に通知するようにしてもよい。
この場合、電圧−電流変換マップ若しくは演算式は、バッテリ制御回路30がS130の処理で初期情報を通知する際に、バッテリ10の初期情報の一つとして、データ送信するようにすればよい。
また、通知信号の電圧値から最大充電電流値を算出するのに要するパラメータ(つまり、電圧−電流変換マップ若しくは演算式)は、充電制御回路50がバッテリ制御回路30に通知するようにしてもよい。
つまり、充電制御回路50がS225の処理でバッテリ制御回路30に情報を送信する際に、電圧−電流変換マップ若しくは演算式を送信するようにするのである。
このようにすれば、バッテリ制御回路30側では、その情報をS135の処理で取得し、S160にて、通知信号の電圧値を設定する際に、その情報(つまり、充電制御回路50の電圧−電流変換特性)に応じて、通知信号の電圧値を設定できるようになる。
例えば、充電装置40の充電可能電流の上限値が15[A]であり、バッテリ10に供給可能な最大充電電流値の最大値が12[A]である場合、通知信号の最大電圧値に対応する最大充電電流値を15[A]として、通知信号を設定することができる。
また、例えば、充電装置40の充電可能電流の上限値が12[A]であり、バッテリ10に供給可能な最大充電電流値の最大値が15[A]である場合には、通知信号の最大電圧値に対応する最大充電電流値を12[A]として、通知信号を設定することができる。
従って、この場合、バッテリパック2側では、充電装置40の充電可能電流の上限値が最大電圧値となる通知信号を生成することができ、充電装置40では、その通知信号の電圧値からバッテリ10への最大充電電流値を正確に把握することができる。
また、この場合、通知信号の電圧範囲(上記実施形態では1[V]〜3[V])で、充電装置40が供給可能な充電電流の全レンジ(例えば、0[A]〜12[A])を表現できることになる。
このため、通知信号の分解能を、充電装置40の充電特性に対応した最大分解能にすることができ、バッテリパック2から充電装置40に対し、より良好に最大充電電流値を通知することができるようになる。
なお、上記のように通知信号の電圧値から最大充電電流値を算出するのに要する情報(電圧−電流変換マップ若しくは演算式)は、バッテリ制御回路30及び充電制御回路50がそれぞれ送信するようにしてもよい。
この場合、バッテリ制御回路30及び充電制御回路50が、電圧−電流変換特性が一致するように自身の特性を自動調整するようにすれば、バッテリ制御回路30から充電制御回路50に対し、バッテリ10の最大充電電流値を正確に通知することができる。
また、電圧−電流変換マップや演算式はデジタルデータとしてそのまま送信するように
してもよいが、図4に示した特性のように1次関数で記述できる場合には、1次関数の傾きや切片を、電圧−電流変換特性を表すパラメータとして送信するようにしてもよい。
また、例えば、図8に示すように、最大充電電流値の最小値が0[A]で、最大値IPが異なる複数種類のバッテリパック2を、共通の充電装置40を使って充電する際には、その最大値IP0、IP1、IP2…だけを充電装置40に通知するようにしてもよい。
つまり、図8に実線、一点鎖線、二点鎖線で示す各バッテリパックの電流−電圧変換特性は、通知信号の最小電圧値(1[V])で最大充電電流値が0[A]となり、通知信号の最大電圧値(3[V])で最大充電電流値がIP0、IP1、IP2となっている。
この場合、各バッテリパックのバッテリ制御回路30では、S160にて、対応する電流−電圧変換特性に基づき最大充電電流値から通知信号の電圧値を設定し、S130では、最大充電電流値の最大値IP0、IP1又はIP2を初期情報の一つとして通知する。
このようにすれば、充電装置40の充電制御回路50では、S220にて、最大充電電流値の最大値IPを取得し、その最大値IPから、最大充電電流値算出用のマップ若しくは演算式を生成することができる。
また、上記実施形態のように、充電装置40がバッテリパック2に充電可能電流の上限値を通知するようにした場合、バッテリパック2側では、S160の処理にて、その上限値を最大充電電流値の最大値として、通知信号の電圧値を設定するようにしてもよい。このようにすれば、通知信号の分解能を、充電装置40の充電特性に対応した最大分解能にすることができる。
次に、上記実施形態では、最大充電電流値の通知信号は、充電制御回路50へ入力可能な入力電圧範囲(0〜Vcc)よりも狭い電圧範囲内に設定するものとして説明したが、入力電圧範囲(0〜Vcc)の全域を使って、通知信号の電圧値を設定してもよい。
また通知信号の電圧値と最大充電電流値との関係は、必ずしも1次関数にて記述できるようにする必要はなく、1次関数とは異なる関数で記述できるようにしてもよい。また、マップを使った補間計算により、電圧値や最大充電電流値を相互換算できるようにしてもよい。
ところで、バッテリパック2から充電装置40に入力されるアナログ信号の電圧値は、充電装置40の電源電圧Vccのバラツキや環境温度による回路部品の特性変化によって、バッテリパック2側で設定した電圧値からずれてしまうことが考えられる。
このため、バッテリパック2から充電装置40にアナログ信号を出力する際、充電装置40側でアナログ信号の電圧値から最大充電電流値を正確に検知できるように、バッテリパック2側でアナログ信号の電圧値を補正するようにしてもよい。
また、バッテリパック2から充電装置40に最大充電電流値を通知する際には、出力端子18からアナログ信号を出力するだけでなく、最大充電電流値を表すデジタルデータに対応したデジタル信号を通信端子14から出力するようにしてもよい。
つまり、最大充電電流値をアナログ信号とデジタル信号とを使って2系統で充電装置40に通知することで、充電装置40側で充電電流の上限をより確実に制限できるようにするのである。
そこで次に、上記実施形態の変形例として、バッテリパック2側でアナログ信号の電圧値を補正し、最大充電電流値をアナログ信号とデジタル信号とを使って充電装置4に通知する場合のバッテリ制御回路30及び充電制御回路50の動作について説明する。
図9及び図10は、本変形例にてバッテリ制御回路30及び充電制御回路50にて実行される制御処理を表している。この制御処理は、基本的な処理手順は図6及び図7に示し制御処理と同じであるため、以下の説明では、図9、図10の制御処理において、図6、図7に示した制御処理と異なる点について説明し、図6、図7と同様の処理については説明を省略する。
図9に示すように、バッテリ制御回路30では、S135にて充電装置40から送信されてくる情報を受信すると、S138に移行して、充電電流値通知アナログ信号補正処理を実行する。
S138の処理は、図10に示す充電制御回路50側の制御処理において、S225の処理実行後に実行されるS228の処理(充電電流値通知アナログ信号補正処理)と対応して実行される処理である。
図11に示すように、S138及びS228の充電電流値通知アナログ信号補正処理では、まず、バッテリ制御回路30が、予め異なる電圧値に設定された2種類の補正用アナログ信号(第1、第2電流値通知アナログ信号)を、出力端子18から順次出力させる。
この結果、充電装置40の入力端子48には、電圧値が大きい第1電流値通知アナログ信号(例えば4V)と、電圧値が小さい第2電流値通知アナログ信号(例えば1.6V)とが順次入力される。
充電制御回路50は、このように入力端子48に入力された2種類の補正用アナログ信号の電圧値を順次A/D変換して取り込むことで、その電圧値を測定し、その測定結果である検出データを、デジタル信号にて通信端子44から出力させる。
つまり、充電制御回路50は、上記2種類の補正用アナログ信号の電圧値の測定結果を、デジタル信号にてバッテリ制御回路30に通知する。
すると、バッテリ制御回路30は、充電制御回路50から通知された2種類の補正用アナログ信号の電圧値と、出力端子18から出力させた元の電圧値(例えば、4V,1.6V)との差から、アナログ信号の電圧値を補正するためのアナログ信号補正値を算出する。
具体的には、バッテリ制御回路30は、上記差分から、充電制御回路50にて元の電圧値が検出されるように、出力端子18から出力させるアナログ信号の電圧値を補正するための補正係数(ゲイン)と補正値(オフセット)を、アナログ信号補正値として算出する。
そして、このように算出されたアナログ信号補正値は、図9に示すS162の処理にて、S150で算出された最大充電電流値から、最大充電電流値の通知信号であるアナログ信号の電圧値を設定するのに利用される。
つまり、S162では、最大充電電流値の通知信号であるアナログ信号を充電装置40に出力するが、アナログ信号の電圧値を設定するに当たって、図6のS160と同様にアナログ信号の電圧値を設定した後、その電圧値をアナログ信号補正値にて補正する。
この結果、充電制御回路50側では、バッテリパック2から出力されたアナログ信号の電圧値をA/D変換して読み込むことで、バッテリパック2側で設定された最大充電電流値をより正確に検知できるようになる。
また次に、バッテリ制御回路30においては、S162にて、最大充電電流値をアナログ信号にて充電制御回路50に通知すると、S164に移行して、現在、充電電流値をデジタルデータにて通知する、デジタル通知タイミングであるか否を判断する。
そして、現在、デジタル通知タイミングであれば、S166にて、バッテリ10への充電時に通電すべき最小充電電流値をバッテリ温度や使用履歴等に基づき算出し、S168に移行する。
S168では、S150にて算出された最大充電電流値とS166にて算出された最小充電電流値のデジタルデータを、デジタル信号にて通信端子14から出力させることで、これら各充電電流値を、デジタル信号にて、充電制御回路50に通知する。
そして、S168にて上記各充電電流値を通知するか、或いは、S164にて現在デジタル通知タイミングではないと判断された場合には、S170に移行する。
このように本変形例では、バッテリ制御回路30は、充電制御回路50に対し、最大充電電流値をアナログ信号にて通知するだけでなく、最大充電電流値と最小充電電流値とをデジタル信号にて通知する。
これに対し、充電制御回路50側では、S230にて、バッテリパック2は充電装置40に接続されていると判断されると、S241に移行し、入力端子48を介して、バッテリパック2から入力される充電電流通知アナログ信号を受信する。
また続くS242では、通信端子14を介して、バッテリパック2から入力される充電電流通知デジタル信号を受信する。
そして、S243では、S241にて受信した充電電流通知アナログ信号の電圧値から得られる最大充電電流値は、S242にて受信した充電電流通知デジタル信号から得られる最大充電電流値よりも大きいか否かを判断する。
S243にて、アナログ信号から得られる最大充電電流値がデジタル信号から得られる最大充電電流値よりも大きいと判断されると、S244に移行し、そうでなければ、S245に移行する。
そして、S244では、デジタル信号にて通知された最大充電電流値を、充電時の出力電流(充電電流)の上限値として採用し、S245では、アナログ信号にて通知された最大充電電流値を、充電時の出力電流(充電電流)の上限値として採用する。
つまり、充電装置40においては、バッテリパック2からアナログ信号とデジタル信号とを使って2系統で通知された最大充電電流値の内、電流値が小さい方を、充電時の出力電流(充電電流)の上限値として設定するのである。
また次に、続くS246では、S242にて受信した充電電流通知デジタル信号から得られる最小充電電流値を、充電時の出力電流(充電電流)の下限値として採用する。
そして、このように出力電流の上限値及び下限値として採用された最大充電電流値及び最小充電電流値は、S250にて、バッテリ10へ充電電流値を算出する際に、その充電電流値の上限及び下限を制限するのに利用される。
従って、本変形例によれば、バッテリ10への充電電流値の上限をより確実に制限することができる。
また、例えば、バッテリ10が充電されて、アナログ信号にて通知される最大充電電流値が低下してきたときに、回路構成のばらつき等によってその電流値が最小充電電流値よりも低くなることが考えられる。
しかし、本変形例では、デジタル信号にて最小充電電流値を通知するようにしているので、充電電流値が最小充電電流値よりも低下し、バッテリ10への充電を正常に実施できなくなるのを抑制できる。
なお、本変形例では、図11に示した充電電流値通知アナログ信号補正処理にて、バッテリパック2から充電装置40に最大充電電流値を通知するのに用いられるアナログ信号の電圧値に対する補正値を算出するものとして説明した。
しかし、このアナログ信号補正処理は、バッテリパック2から充電装置40にアナログ信号の電圧値にて所望の情報を通知するシステムであれば、本変形例と同様に利用することができる。
つまり、バッテリパック2から充電装置40に対し、例えばバッテリ電圧やバッテリ温度等の情報をアナログ信号にて通知するような場合であっても、充電電流値通知アナログ信号補正処理と同様の処理で補正値を求め、アナログ信号の電圧値を補正するようにする。このようにすれば、バッテリパック2から充電装置40に対し所望の情報をより正確に通知することができるようになる。
また次に、上記実施形態では、バッテリパック2は電動工具に装着して使用されるものとして説明したが、本発明のバッテリ装置は、電動工具とは異なる電気機器に装着して使用されるものであってもよく、或いは、各種電気機器に内蔵されるものであってもよい。
2…バッテリパック、4…装着部、6…ケース、10…バッテリ、11,12…電源端子、13…端子部、14…通信端子、16…入力端子、18…出力端子、20…監視回路、22…温度検出回路、24…電流検出素子、26…Vcc検出回路、28…通知信号出力回路、30…バッテリ制御回路、32…不揮発性メモリ、34…残容量LED制御回路、40…充電装置、41,42…電源端子、44…通信端子、46…出力端子、48…入力端子、50…充電制御回路、52…電源回路、54…温度検出回路、56…入力電圧検出回路。

Claims (19)

  1. 充放電可能なバッテリと、
    前記バッテリの状態を検出する検出部と、
    前記検出部にて検出された前記バッテリの状態に基づき、前記バッテリへの充電時に前記バッテリに供給可能な最大充電電流値を算出し、該算出結果を充電装置に通知する制御部と、
    備え、
    前記制御部は、前記バッテリが前記充電装置から取り外されるか、又は、前記充電装置による前記バッテリの充電が完了するまでに、前記最大充電電流値を繰り返し算出して通知するよう構成されており、
    前記制御部は、前記最大充電電流値の算出結果に基づき、前記最大充電電流値に応じて電圧値が変化する少なくとも1つのアナログ信号を、前記充電装置に繰り返し出力するよう構成されていると共に、前記バッテリの充電を制御する通信のための少なくとも1つのデジタル信号を、前記充電装置に出力するよう構成されている、バッテリ装置。
  2. 前記検出部は、前記バッテリの状態として、バッテリ電圧及びバッテリ温度の少なくとも一方を検出するよう構成されている、請求項1に記載のバッテリ装置。
  3. 前記検出部は、前記バッテリの状態として、前記バッテリの使用履歴を検出するよう構成されている、請求項1又は請求項2に記載のバッテリ装置。
  4. 前記制御部は、前記充電装置の入力電圧範囲よりも狭い範囲内で、前記最大充電電流値を表す前記アナログ信号の電圧値を設定するよう構成されている、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のバッテリ装置。
  5. 前記制御部は、前記アナログ信号の電圧値を、前記最大充電電流値を変数とする関数を用いて設定するよう構成されている、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のバッテリ装置。
  6. 前記制御部は、前記充電装置に対し、前記アナログ信号の電圧値を前記最大充電電流値に換算するのに要するパラメータを通知するよう構成されている、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載のバッテリ装置。
  7. 前記制御部は、前記充電装置に出力する前記アナログ信号の電圧値を、前記最大充電電流値を変数とする一次関数を利用して設定するよう構成されている、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載のバッテリ装置。
  8. 前記制御部は、前記充電装置から、前記アナログ信号の電圧値を前記最大充電電流値に換算するのに要するパラメータを取得し、該取得したパラメータを用いて、前記充電装置に出力する前記アナログ信号の電圧値を設定するよう構成されている、請求項1〜請求項7の何れか1項に記載のバッテリ装置。
  9. 前記制御部は、前記アナログ信号として、電圧値が異なる複数の補正用アナログ信号を前記充電装置に出力し、その出力により前記充電装置にて検出される前記複数の補正用アナログ信号の電圧値の検出データを、デジタル信号にて前記充電装置から取得し、該取得した検出データが所定電圧値を表すデータとなるように前記アナログ信号の電圧値を補正するための補正値を算出し、前記最大充電電流値を表すアナログ信号の出力時には、該アナログ信号の電圧値を前記補正値にて補正するよう構成されている、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のバッテリ装置。
  10. 前記制御部は、前記最大充電電流値に応じて電圧値が変化するアナログ信号、及び、前記最大充電電流値を表すデジタル信号を、それぞれ、前記充電装置に出力するよう構成されている、請求項1〜請求項9の何れか1項に記載のバッテリ装置。
  11. 前記制御部は、前記デジタル信号にて、前記最大充電電流値と、前記バッテリへの充電時に前記バッテリに供給すべき最小充電電流値とを、前記充電装置に通知するよう構成されている、請求項10に記載のバッテリ装置。
  12. バッテリへの充電電流を制御可能な充電用電源部と、
    前記充電用電源部からバッテリに供給される充電電流を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記バッテリが充電装置から取り外されるか、又は、前記充電装置による前記バッテリの充電が完了するまでに、前記バッテリが設けられたバッテリ装置から繰り返し通知される最大充電電流値に基づき、前記充電電流を制御するよう構成されており、
    前記制御部は、前記バッテリ装置から入力される少なくとも1つのアナログ信号により前記最大充電電流を繰り返し取得すると共に、前記バッテリ装置から入力される少なくとも1つのデジタル信号により、前記バッテリの充電を制御するための通信を行い、取得した前記最大充電電流値、及び、前記通信に基づき、前記充電電流を制御するよう構成されている、充電装置。
  13. 前記制御部は、前記バッテリ装置から入力されるアナログ信号の電圧値から前記最大充電電流値を算出すると共に、前記アナログ信号の電圧値から前記最大充電電流値を算出するのに要する換算用のパラメータを、前記バッテリ装置に通知するよう構成されている、請求項12に記載の充電装置。
  14. 前記制御部は、前記バッテリ装置から補正用アナログ信号が入力されると、該補正用アナログ信号の電圧値の検出データをデジタル信号にて前記バッテリ装置に通知するよう構成されている、請求項13に記載の充電装置。
  15. 前記制御部は、前記バッテリ装置から入力されるアナログ信号及びデジタル信号により前記最大充電電流値をそれぞれ取得し、該取得した最大充電電流値のうち、電流値の小さい最大充電電流値に基づき、前記充電電流を制御するよう構成されている請求項12〜請求項14の何れか1項に記載の充電装置。
  16. 前記制御部は、前記バッテリ装置から入力されるデジタル信号により最小充電電流値を取得し、該最小充電電流値に基づき、前記充電電流を制御するよう構成されている請求項15に記載の充電装置。
  17. 当該充電装置の状態を検出する状態検出部を備え、
    前記制御部は、前記状態検出部にて検出された充電装置の状態に応じて、前記バッテリ装置から通知された最大充電電流値を超えない範囲で、前記充電電流を制御するよう構成されている、請求項12〜請求項16の何れか1項に記載の充電装置。
  18. 前記状態検出部は、当該充電装置の状態として、当該充電装置内の温度若しくは当該充電装置に設けられた部品の温度を検出するよう構成されている、請求項17に記載の充電装置。
  19. 前記状態検出部は、当該充電装置の状態として、外部電源から当該充電装置に供給される電源電圧を検出するよう構成されている、請求項17又は請求項18に記載の充電装置。
JP2016158027A 2015-11-30 2016-08-10 バッテリ装置及び充電装置 Active JP6767198B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/361,210 US10418826B2 (en) 2015-11-30 2016-11-25 Battery device and charging device
EP16200991.4A EP3174176B1 (en) 2015-11-30 2016-11-28 Battery device and charging device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015234015 2015-11-30
JP2015234015 2015-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017108604A JP2017108604A (ja) 2017-06-15
JP6767198B2 true JP6767198B2 (ja) 2020-10-14

Family

ID=59060199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016158027A Active JP6767198B2 (ja) 2015-11-30 2016-08-10 バッテリ装置及び充電装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6767198B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102269106B1 (ko) * 2017-11-20 2021-06-24 주식회사 엘지화학 배터리 파워 한계 값 제어 방법
JP7240994B2 (ja) * 2019-09-06 2023-03-16 株式会社マキタ バッテリパックおよび充電システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3508384B2 (ja) * 1996-04-05 2004-03-22 ソニー株式会社 バッテリ充電装置及び方法、並びにバッテリパック
JP4562214B2 (ja) * 1998-04-30 2010-10-13 ヤマハ発動機株式会社 着脱式電池パックの充電制御装置
JP3936286B2 (ja) * 2002-12-24 2007-06-27 株式会社マキタ 充電装置及び充電方法
JP5459649B2 (ja) * 2008-03-25 2014-04-02 株式会社東芝 組電池の充電方法及び組電池システム
JP5951959B2 (ja) * 2011-10-28 2016-07-13 株式会社マキタ 温度検出装置及びバッテリパック
CN206274616U (zh) * 2014-04-30 2017-06-23 日立工机株式会社 电池包、充电装置以及电动工具

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017108604A (ja) 2017-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4275078B2 (ja) 電池の制限電流制御方法
JP4782663B2 (ja) 充電システム、充電装置、及び電池パック
CN108885242B (zh) 二次电池劣化估计装置和二次电池劣化估计方法
EP3174176B1 (en) Battery device and charging device
KR102117645B1 (ko) 배터리 시스템
JP2014204571A (ja) 電動機器システム及びバッテリパック
EP2330431A1 (en) Battery pack and method of sensing voltage of battery pack
CN102612656A (zh) 电力供给装置
JP2008253129A (ja) リチウム系二次電池の急速充電方法およびそれを用いる電子機器
US6294894B1 (en) Rechargeable battery arrangement
JP2017167034A (ja) 劣化判定装置及び劣化判定方法
JP2006318682A (ja) 充電器
JP6648709B2 (ja) 電池モジュールの制御装置
JP5091805B2 (ja) 劣化判定回路、電池システム、及び劣化判定方法
US11245278B2 (en) Semiconductor device and battery pack
JP2009195035A (ja) 電源装置
JP6767198B2 (ja) バッテリ装置及び充電装置
JP2017005829A (ja) 充電器
JP2004271342A (ja) 充放電制御システム
JP5454027B2 (ja) 充電制御装置及び充電制御方法
JP6672976B2 (ja) 充電量算出装置、コンピュータプログラム及び充電量算出方法
JP4872513B2 (ja) 電池の電流−電圧特性検出装置およびそれを用いた内部抵抗検出装置
JP2006105641A (ja) バックアップ電源システム
JP4622500B2 (ja) 車両用電圧センサのオフセット補正装置
JP5371326B2 (ja) バッテリー装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190516

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200317

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200408

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200707

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200722

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200901

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200917

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6767198

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250