JPH08304518A - 電池種類判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性が高く、また判別対象の電池の種類が
多くなっても、電源電圧に特別に高精度を要求されるこ
となく、電池の種類を正しく判別できる電池種類判別装
置を提供する。 【構成】 電池１１の種類に対応して設定された抵抗値
を有する電池判別用抵抗１２と、この電池判別用抵抗１
２と直列に接続された第１の分圧抵抗２１と、電池判別
用抵抗１２の両端に発生する電圧Ｖin１と第１の分圧抵
抗２１の両端に発生する電圧（Ｖin２−Ｖin１）の比か
ら電池１１の種類を判別する判別回路２２を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明、電池に最適な放電条件や
充電条件を選定するため電池の種類を判別する電池種類
判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話機や可搬型のパーソナル
コンピュータおよびワードプロセッサなど、携帯機器が
多く普及しつつある。これらの機器では、一次電池や二
次電池を内蔵したパック電池が駆動電源として使われて
いる。ところで、１台の機器を異なる形式のパック電池
を選択的に使用する場合、最低放電可能電圧が電池の種
類によって異なるため、機器側でパック電池の種類を判
別して、現在使用しているパック電池の端子電圧が最低
放電可能電圧に近づくと、警報を発するようにしてい
た。

【０００３】一方、異なる形式の二次電池をそれぞれ内
蔵したパック電池を共通の１台の充電器で充電すると
き、そのパック電池に使用している電池の種類、すなわ
ち電池の形式や電気容量に最適な条件で充電することに
注意が必要である。例えば、ニッケル・カドミウム蓄電
池とニッケル水素・蓄電池およびリチウム二次電池では
最適な充電方式が異なる。さらに、電池の形式が同じで
あっても、電気容量の大小で充電条件は変化する。した
がって１台の充電器で電池の形式や電気容量の異なるパ
ック電池を充電するときは、パック電池に内蔵されてい
る電池の種類を判別し、各々の電池に最適な状態で充電
することが重要となる。

【０００４】パック電池の種類を判別する方法としては
従来、大別して２種類が知られている。第１の方法は、
パック電池の外部ケースに電池の種類によって異なる機
械的な凹凸を設け、この凹凸を機器あるいは充電器側で
検知する方法である。

【０００５】第２の方法は、例えば特開平２−２９９４
２８に開示されているように、パック電池内部に電池の
種類に対応した抵抗値を有する第１の抵抗を、また機器
あるいは充電器内部に安定化電源と第２の抵抗およびバ
ッテリ機種検出回路をそれぞれ設け、安定化電源の出力
電圧（以下、単に電源電圧という）を第１の抵抗と第２
の抵抗とで形成される分圧回路に供給し、この分圧回路
の出力電圧である第２の抵抗の両端に発生する電圧によ
ってバッテリ機種検出回路が電池の種類を判別する方法
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
方法はパック電池の外部ケースに電池の種類に応じた凹
凸を設けて電池の種類を機械的に判別するために信頼性
に乏しく、しかもケースに凹凸を設けるスペースに限り
があることから、電池の種類が多くなると判別が困難と
なるという欠点がある。

【０００７】一方、第２の方法は電源電圧を第１の抵抗
と第２の抵抗とからなる分圧回路で分圧していることか
ら、この分圧回路の出力である第２の抵抗の両端に発生
する電圧は電源電圧に依存するため、電源電圧が変動す
ると電池種類の判定を誤るおそれがある。従って、パッ
ク電池の種類が多くなっても、電池の種類を正しく判別
するためには、第１の抵抗と第２の抵抗の精度はもちろ
ん、特に電源電圧の精度に極めて高い精度が要求され、
電池種類の判別に必要なコストが増えるという問題があ
った。

【０００８】本発明の目的は、信頼性が高く、また判別
対象の電池の種類が多くなっても、電源電圧に特別に高
精度を要求されることなく、電池の種類を正しく判別で
きる電池種類判別装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の電池
種類判別装置は、電池の種類に対応して設定された抵抗
値を有する電池判別用抵抗と、この電池判別用抵抗と直
列に接続された第１の分圧抵抗と、電池判別用抵抗の両
端に発生する電圧と、第１の分圧抵抗の両端または電池
判別用抵抗と第１の分圧抵抗との直列回路の両端に発生
する電圧の比から電池の種類を判別する判別回路とを有
することを特徴とする。

【００１０】本発明に係る第２の電池種類判別装置は、
電池の種類に対応して設定された抵抗値を有する電池判
別用抵抗と、この電池判別用抵抗と直列に接続された第
１の分圧抵抗と、第２の分圧抵抗とスイッチ素子を直列
に接続してなり、かつ前記電池判別用抵抗および第１の
分圧抵抗のいずれかに並列に接続された抵抗−スイッチ
素子直列回路と、スイッチ素子がオフのときとオンのと
きの電池判別用抵抗と第１の分圧抵抗との接続点に発生
する電圧の比から電池の種類を判別する判別回路とを有
することを特徴とする。

【００１１】本発明に係る第３の電池種類判別装置は、
電池の種類に対応して設定された抵抗値を有する電池判
別用抵抗と、この電池判別用抵抗と直列に接続された第
１の分圧抵抗と、第２の分圧抵抗とスイッチ素子を並列
に接続してなり、かつ電池判別用抵抗および第１の分圧
抵抗と直列に接続された抵抗−スイッチ素子並列回路
と、スイッチ素子がオフのときとオンのときの電池判別
用抵抗と第１の分圧抵抗および抵抗−スイッチ素子並列
回路からなる直列回路のいずれかの接続点に発生する電
圧の比から電池の種類を判別する判別回路とを有するこ
とを特徴とする。

【００１２】

【作用】第１の電池種類判別装置では、電池判別用抵抗
の両端に発生する電圧（Ｖin１）と、第１の分圧抵抗の
両端に発生する電圧（Ｖin２−Ｖin１）または電池判別
用抵抗と第１の分圧抵抗との直列回路の両端に発生する
電圧（Ｖin２）の比（Ｋ）から電池の種類を判別する。

【００１３】第２の電池種類判別装置では、電池判別用
抵抗およびこれと直列に接続された第１の分圧抵抗のい
ずれかに第２の抵抗とスイッチ素子との抵抗−スイッチ
素子直列回路を並列に接続し、スイッチ素子がオフのと
きの電池判別用抵抗と第１の分圧抵抗との接続点に発生
する電圧Ｖin(OFF) と、スイッチ素子がオンのときの電
池判別用抵抗と第１の分圧抵抗との接続点に発生する電
圧Ｖin(ON)の比（Ｋ）から電池の種類を判別する。

【００１４】第３の電池種類判別装置では、電池判別用
抵抗およびこれと直列に接続された第１の分圧抵抗と直
列に、第２の分圧抵抗とスイッチ素子との抵抗−スイッ
チ素子並列回路を接続し、スイッチ素子がオフのときの
電池判別用抵抗と第１の分圧抵抗および抵抗−スイッチ
素子並列回路からなる直列回路のいずれかの接続点に発
生する電圧Ｖin(OFF) と、スイッチ素子がオンのときの
該接続点に発生する電圧Ｖin(ON)の比（Ｋ）から電池の
種類を判別する。

【００１５】これら第１〜第３の電池種類判別装置のい
ずれにおいても、電池種類の判別に用いられる比（Ｋ）
は電源電圧に依存しないため、電池電圧の変動によって
電池種類の判定を誤ることはない。従って、機械的な凹
凸により電池の種類を判別する方法に比して信頼性が高
いばかりでなく、判別対象の電池の種類が多くなっても
電源電圧に特別に高精度を要求されることなく電池の種
類を正確に判別することが可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 （第１の実施例）図１は、本発明に係る第１の電池種類
判別装置を用いた第１の実施例の充電回路を示すブロッ
ク図である。この充電回路は、大きく分けて電池パック
１０とこれを充電するための充電器２０とからなる。

【００１７】電池パック１０は、二次電池１１と電池判
別用抵抗１２およびサーミスタ１３を有する。二次電池
１１は、例えばニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル
・水素蓄電池などのアルカリ蓄電池、あるいはリチウム
二次電池等の非水溶媒系二次電池や鉛電池などの定電圧
で充電する電池である。ここでは、二次電池１１がニッ
ケル・カドミウム蓄電池（以下、Ｎｉ／Ｃｄという）と
ニッケル・水素蓄電池（以下、Ｎｉ−ＭＨという）、お
よびリチウム二次電池（以下、ＬＩＢという）のいずれ
かである場合を例にとって説明する。

【００１８】電池判別用抵抗１２は、二次電池１１に対
応して設けられたものであり、その抵抗値ＲＸは二次電
池１１の種類に対応して予め設定されているものとす
る。サーミスタ１３は、二次電池１１の温度を検出する
ためのもので、二次電池１１に接近して設置される。な
お、二次電池１１がＮｉ／ＣｄやＬＩＢの場合はサーミ
スタ１３はなくてもよい。

【００１９】端子ａ−１，ｂ−１，ｃ−１，ｄ−１は、
電池パック１０の外部接続端子であり、端子ａ−１は二
次電池１１の正極端子に接続され、端子ｂ−１はサーミ
スタ１３の一端に接続され、端子ｃ−１は判別用抵抗１
２の一端に接続され、端子ｄ−１は二次電池１の負極端
子とサーミスタ１３の他端および判別用抵抗１２の他端
に共通に接続されている。

【００２０】充電器２０は電池パック１０内の二次電池
１１を充電するものであり、第１の分圧抵抗２１、電池
判別回路２２、充電制御回路２３、定電流充電回路２
４、定電流・定電圧回路２５、充電用電源２６、および
サーミスタ用分圧抵抗２７からなる。

【００２１】ここで、二次電池１１がＮｉ／Ｃｄの場合
は、最初は一定電流で充電し、二次電池１１の端子電圧
ＶＢが所定値（ΔＶ）低下したとき充電を停止させるか
充電電流を減少させる「−ΔＶ制御」で充電を行い、Ｎ
ｉ−ＭＨの場合は、最初は一定電流で充電し、電池温度
の単位時間当たりの温度上昇率（いわゆる温度微分）が
所定値に達したとき充電を停止させるか充電電流を減少
させる「ｄＴ／ｄｔ制御」で充電を行い、ＬＩＢの場合
は、充電初期では定電流で充電し、二次電池１１の端子
電圧ＶＢが所定値（例えば４．２Ｖ／セル）に達すると
定電圧で充電する「定電流・定電圧充電」で充電を行う
場合について説明する。

【００２２】端子ａ−２，ｂ−２，ｃ−２，ｄ−２は充
電器２０の外部接続端子であり、充電時には電池パック
１０の外部接続端子ａ−１，ｂ−１，ｃ−１，ｄ−１に
それぞれ接続される。

【００２３】第１の分圧抵抗２１の一端は充電器２０の
図示しない内部回路の電源Ｖ+ に接続され、他端は端子
ｃ−２と電池判別回路２２の入力端子１に共通接続さ
れ、電池判別回路２２の入力端子２は電源Ｖ+ に接続さ
れている。電池判別回路２２は入力端子１，２の電圧Ｖ
in１，Ｖin２から、判別用抵抗１２の両端と第１の分圧
抵抗２１の両端にそれぞれ発生する電圧の比Ｋを算出
し、その比Ｋから二次電池１１の種類を判別してその種
類を示す判別信号を出力する。すなわち、第１の分圧抵
抗２１の抵抗値をＲ１、電池判別用抵抗１２の抵抗値を
ＲＸとすると、電池判別回路２２は（１）式からＫを算
出し、判別信号を出力する。

【００２４】

【数１】

【００２５】制御回路２３は、電池判別回路２２から出
力される判別信号に対応して充電条件を決定する。すな
わち、第１の分圧抵抗２１の抵抗値Ｒ１を１０ｋΩと
し、電池判別用抵抗１２の抵抗値ＲＸを１ｋΩ，２ｋ
Ω，５．１ｋΩ，１０ｋΩ，２０ｋΩ，３９ｋΩのいず
れかとすると、二次電池１１の種類、その接続数、電池
判別用抵抗１２の抵抗値ＲＸ，比Ｋと充電条件（充電制
御方式と充電電流）の関係は表１のようになる。

【００２６】

【表１】

【００２７】制御回路２３は、−ΔＶ制御回路２３１と
ｄＴ／ｄｔ制御回路２３２とスイッチ回路２３３および
電流指定回路２３４からなり、−ΔＶ制御回路２３１の
入力端子は端子ａ−２に接続され、ｄＴ／ｄｔ制御回路
２３２の入力端子は抵抗２７の一端と端子ｂ−２に接続
されている。なお、抵抗２７の他端は電源Ｖ+ に接続さ
れている。

【００２８】−ΔＶ制御回路２３１は、端子ａ−２，ａ
−１を介して二次電池１１の端子電圧ＶＢを監視し、Ｖ
Ｂがピーク値から所定値（例えば１０ｍＶ／セル）低下
した時点で充電停止信号を発生する。

【００２９】ｄＴ／ｄｔ制御回路２３２は、端子ｂ−
２，ｂ−１を介してサーミスタ１３の一端に接続され、
サーミスタ１３と抵抗２７とで分圧された電圧を測定す
ることにより二次電池１１の温度を監視して、単位時間
当たりの温度上昇率ｄＴ／ｄｔが所定値（例えば１℃／
分）に達した時点で充電停止信号を発生する。

【００３０】スイッチ回路２３３は、電池判別回路２２
の出力によって制御され、二次電池１１がＮｉ／Ｃｄの
場合は−ΔＶ制御回路２３１から出力される充電制御信
号、二次電池１１がＮｉ−ＭＨの場合はｄＴ／ｄｔ制御
回路２３２から出力される充電制御信号をそれぞれ選択
し、選択した充電停止信号を定電流充電回路２４の制御
端子に供給する。

【００３１】電池判別回路２２の出力は定電流・定電圧
回路２５の電圧制御端子にも入力され、電池判別回路２
２が二次電池１１をＬＩＢと判断した場合は定電流・定
電圧回路２５を動作状態とする。定電流・定電圧回路２
５は、電池判別回路２２の出力によって動作状態とされ
ると定電流・定電圧を出力する。

【００３２】電流指定回路２３４は、電池判別回路２２
の出力に対応して、定電流充電回路２４および定電流・
定電圧回路２５の電流設定端子に二次電池１１の種類に
最適な電流値を設定するための電流設定信号を供給す
る。なお、定電流充電回路２４および定電流・定電圧回
路２５は、制御回路２３から充電停止信号が制御端子に
供給されると出力を停止する。

【００３３】充電用電源２６は、例えば交流電源の出力
を整流して直流を得る電源や、他の比較的大容量の電池
が用いられる。この充電用電源２６の出力端子は、定電
流充電回路２４の入力端子と定電流・定電圧充電回路２
５の入力端子に接続されている。

【００３４】次に、本実施例の充電回路の動作を説明す
る。電池パック１０と充電器２０が接続されると、端子
ａ−１と端子ａ−２、端子ｂ−１と端子ｂ−２、端子ｃ
−１と端子ｃ−２、端子ｄ−１と端子ｄ−２がそれぞれ
接続される。このとき、電池判別用抵抗１２は端子ｃ−
２および端子ｃ−１を介して第１の分圧抵抗２１と接続
される。

【００３５】電池判別用抵抗１２は、表１に示すように
二次電池１１の種類に合わせて抵抗値が設定されてお
り、電池判別回路２２の入力端子１の電圧Ｖin１は二次
電池１１の種類に対応した値となる。電池判別回路２２
は、入力端子１の電圧Ｖin１と、入力端子２の電圧Ｖin
２つまり電源電圧Ｖ+ を測定し、電池判別用抵抗１２の
両端に発生する電圧と第１の分圧抵抗２１の両端に発生
する電圧の比Ｋを算出し、それに基づいて二次電池１１
に適した充電制御を行うように充電制御回路２３と定電
流・定電圧充電回路２５に制御信号を供給する。

【００３６】すなわち、表１に示すように、Ｋ＝１０の
ときは電池判別回路２２によってＮｏ．１の条件が選択
され、これに基づいてスイッチ回路２３３は−ΔＶ制御
回路２３１の出力を選択し、かつ電流指定回路２３４に
電流設定信号を供給する。−ΔＶ制御回路２３１が充電
停止信号を発生すると定電流充電回路２４は充電を停止
し、また電流指定回路２３４は定電流充電回路２４が５
００ｍＡの充電電流を流すように制御する。

【００３７】また、Ｋ＝５のときは電池判別回路２２に
よってＮｏ．２の条件が選択され、これに基づいてスイ
ッチ回路２３３はＮｏ．１の場合と同様に−ΔＶ制御回
路２３１の出力を選択し、かつ電流指定回路２３４は定
電流充電回路２４が１０００ｍＡの一定の充電電流を出
力するように制御する。

【００３８】以下同様に、Ｋ＝１．９６のときはＮｏ．
３の条件が選択され、これに基づいてスイッチ回路２３
３はｄＴ／ｄｔ制御回路を選択し、かつ電流指定回路２
３４は定電流充電回路２４が６５０ｍＡの一定電流を出
力するように制御し、またＫ＝１のときはＮｏ．４の条
件が選択され、これに基づいてスイッチ回路２３３はＮ
ｏ．１の場合と同様にｄＴ／ｄｔ制御回路２３２の出力
を選択し、かつ電流指定回路２３４は定電流充電回路２
４が１２００ｍＡの一定の充電電流を出力するように制
御する。

【００３９】また、Ｋ＝０．５のときはＮｏ．５の条件
が選択され、これに基づいて定電流・定電圧充電回路２
５が選択されるとともに、電流指定回路２３４が充電電
流を最大７５０ｍＡになるように定電流・定電圧充電回
路２５を制御し、さらにＫ＝０．２６のときはＮｏ．６
の条件が選択され、これに基づいて定電流・定電圧充電
回路２５が選択されるとともに、電流指定回路２３４が
充電電流を最大２０００ｍＡになるように定電流・定電
圧充電回路２５を制御する。

【００４０】上述した本実施例によると、以下のように
電源電圧Ｖ+ が変動しても正確に二次電池１１の種類を
判別することができる。特開平２−２９９４２８等に開
示された第２の従来例の場合、図１における電池判別用
抵抗ＲＸと分圧抵抗２１とで分圧した電圧Ｖin１の値の
みで電池種類を判別している。ここで、Ｖin１は後述す
る（２）式の右辺と同一であり、電源電圧Ｖ+ に依存す
る。従って、電源電圧が変動すると電池の種類を誤判定
する危険があるため、高安定度の電源が要求されてい
た。

【００４１】これに対し、本実施例では（１）式に示し
たように電池判別用抵抗１２の両端に発生する電圧（電
池判別用抵抗１２と第１の分圧抵抗２１からなる分圧回
路の分圧電圧）Ｖin１と、第１の分圧抵抗２１の両端に
発生する電圧（Ｖin２−Ｖin１）の比Ｋから二次電池１
１の種類を判別している。ここで、Ｖin２＝Ｖ+ であ
る。この場合のＫは、（１）式で分かるように電源電圧
Ｖ+ に依存しないので、Ｖ+ の変動によらず二次電池１
１の種類を正確に判別することができることになる。

【００４２】（第２の実施例）図２は、本発明に係る第
２の電池種類判別装置を用いた第２の実施例の充電回路
を示すブロック図である。図１と相対応する部分に同一
符号を付して、第１の実施例との相違点を中心に説明す
る。

【００４３】電池パック１０は、図１の場合と同様に二
次電池１１と電池判別用抵抗１２およびサーミスタ１３
を有する。一方、充電器２０は第１の分圧抵抗２１、電
池判別回路２２、充電制御回路２３、定電流充電回路２
４、定電流・定電圧回路２５、充電用電源２６、サーミ
スタ用分圧抵抗２７、および抵抗−スイッチ素子直列回
路２８からなる。抵抗−スイッチ素子直列回路２８は、
第２の分圧抵抗２８１とスイッチ素子２８２を直列接続
した回路であり、第１の分圧抵抗２１に並列に接続され
ている。

【００４４】第１の分圧抵抗２１の一端は充電器２０の
図示しない内部回路の電源Ｖ+ に接続され、他端は端子
ｃ−２と電池判別回路２２の入力端子に共通接続されて
いる。また、抵抗−スイッチ素子直列回路２８の一端は
電源Ｖ+ に接続され、他端は端子ｃ−２と電池判別回路
２２の入力端子に共通に接続されている。スイッチ素子
２８２は、電池判別回路２２からのスイッチ制御信号に
よりオン・オフ動作を行う。電池判別回路２２は、この
ようにスイッチ制御信号によりスイッチ素子２８２をオ
ン・オフさせるとともに、オフのときとオンのときの端
子ｃ−２の電圧を測定して両者の比Ｋを算出し、その比
Ｋから二次電池１１の種類を判別してその種類を示す判
別信号を出力する。

【００４５】すなわち、スイッチ素子２８２がオフのと
きの端子ｃ−２の電圧をＶin(OFF)、スイッチ素子２８
２がオンのときの端子ｃ−２の電圧をＶin(ON)とし、さ
らに電池判別抵抗１２の抵抗値をＲＸ、第１の分圧抵抗
２１の抵抗値をＲ１、第２の分圧抵抗２８１の抵抗値を
Ｒ２とすると、Ｖin(OFF) とＶin(ON)は、それぞれ
（２），（３）式となる。

【００４６】

【数２】 （２），（３）式から、両者の比Ｋは（４）式で求ま
る。

【００４７】

【数３】

【００４８】このように電池判別回路２２は（４）式か
らＫを算出し、その値により二次電池１１の種類を判別
してその種類を示す判別信号を出力する。制御回路２３
は、電池判別回路２２から出力される判別信号に対応し
て充電条件を決定する。すなわち、第１の分圧抵抗２１
の抵抗値Ｒ１を１０ｋΩ、第２の分圧抵抗２８１の抵抗
値Ｒ２を１０ｋΩとし、電池パック１０内の電池判別用
抵抗１２の抵抗値ＲＸを１ｋΩ，２ｋΩ，５．１ｋΩ，
１０ｋΩ，２０ｋΩ，３９ｋΩのいずれかとすると、二
次電池１１の種類、その接続数、電池判別用抵抗１２の
抵抗値ＲＸ，比Ｋと充電条件（充電制御方式と充電電
流）の関係は表２のようになる。

【００４９】

【表２】

【００５０】−ΔＶ制御回路２３１、ｄＴ／ｄｔ制御回
路２３２、スイッチ回路２３３、電流指定回路２３４か
らなる制御回路２３と、定電流・定電圧回路２５および
充電用電源２６は、第１の実施例と同様である。

【００５１】次に、本実施例の充電回路の動作を説明す
る。電池パック１０と充電器２０が接続されると、端子
ａ−１と端子ａ−２、端子ｂ−１と端子ｂ−２、端子ｃ
−１と端子ｃ−２、端子ｄ−１と端子ｄ−２が接続され
る。このとき、電池判別用抵抗１２は端子ｃ−２と端子
ｃ−１を介して第１の分圧抵抗２１と接続される。

【００５２】電池判別用抵抗１２は、表２に示すように
二次電池１１の種類に合わせて抵抗値が設定されてい
る。電池判別回路２２は、まずスイッチ素子２８２をオ
フにし、そのときの入力電圧Ｖin(OFF) を測定してその
値を記憶する。次に、電池判別回路２２はスイッチ素子
２８２をオンにし、そのときの入力電圧Ｖin(ON)を測定
して、Ｖin(OFF) とＶin(ON)の比Ｋを（４）式に基づい
て算出し、二次電池１１に適した充電制御を行うように
充電制御回路２３と定電流・定電圧充電回路２５に制御
信号を供給する。

【００５３】すなわち、表２に示すように、Ｋ＝０．５
５のときは電池判別回路２２によってＮｏ．１の条件が
選択され、これに基づいてスイッチ回路２３３は−ΔＶ
制御回路２３１の出力を選択し、かつ電流指定回路２３
４に電流設定信号を供給する。−ΔＶ制御回路２３１が
充電停止信号を発生すると定電流充電回路２４は充電を
停止し、また電流指定回路２３４は定電流充電回路２４
が５００ｍＡの充電電流を流すように制御する。

【００５４】また、Ｋ＝０．５８のときは電池判定回路
２２によってＮｏ．２の条件が選択され、これに基づい
てスイッチ回路２３３はＮｏ．１の場合と同様に−ΔＶ
制御回路２３１の出力を選択し、かつ電流指定回路２３
４は定電流充電回路２４が１０００ｍＡの一定の充電電
流を出力するように制御する。

【００５５】以下同様に、Ｋ＝０．６７のときはＮｏ．
３の条件が選択され、これに基づいてスイッチ回路２３
３はｄＴ／ｄｔ制御回路を選択し、かつ電流指定回路２
３４は定電流充電回路２４が６５０ｍＡの一定電流を出
力するように制御し、さらにＫ＝０．７５のときはＮ
ｏ．４の条件が選択され、これに基づいてスイッチ回路
２３３はＮｏ．１の場合と同様にｄＴ／ｄｔ制御回路２
３２の出力を選択し、かつ電流指定回路２３４は定電流
充電回路２４が１２００ｍＡの一定の充電電流を出力す
るように制御する。

【００５６】また、Ｋ＝０．８３のときはＮｏ．５の条
件が選択され、これに基づいて定電流・定電圧充電回路
２５が選択されるとともに、電流指定回路２３４が充電
電流を最大７５０ｍＡになるように定電流・定電圧充電
回路２５を制御し、さらにＫ＝０．８９のときはＮｏ．
６の条件が選択され、これに基づいて定電流・定電圧充
電回路２５が選択されるとともに、電流指定回路２３４
が充電電流を最大２０００ｍＡになるように定電流・定
電圧充電回路２５を制御する。

【００５７】本実施例においては、（４）式に示したよ
うにスイッチ素子２８１がオフのときとオンのときの電
池判別用抵抗１２と第１の分圧抵抗２１との接続点に発
生する電圧Ｖin(OFF) ，Ｖin(ON)の比Ｋから二次電池１
１の種類を判別している。この場合のＫは、（４）式か
ら分かるように電源電圧Ｖ+ に依存しないので、第１の
実施例と同様にＶ+ の変動によらず二次電池１１の種類
を正確に判別することができる。

【００５８】（第３の実施例）図３は、本発明に係る第
３の電池種類判別装置を用いた第３の実施例の充電回路
を示すブロック図である。図１および図２と相対応する
部分に同一符号を付して、第１および第２の実施例との
相違点を中心に説明する。

【００５９】電池パック１０は、図１および図２の場合
と同様に二次電池１１と電池判別用抵抗１２およびサー
ミスタ１３を有する。一方、充電器２０は第１の分圧抵
抗２１、電池判別回路２２、充電制御回路２３、定電流
充電回路２４、定電流・定電圧回路２５、充電用電源２
６、サーミスタ用分圧抵抗２７、および抵抗−スイッチ
素子並列回路２９からなる。抵抗−スイッチ素子並列回
路２９は、第２の分圧抵抗２９１とスイッチ素子２９２
を並列接続した回路であり、第１の分圧抵抗２１と直列
に接続されている。

【００６０】第１の分圧抵抗２１の一端は抵抗−スイッ
チ素子並列回路２９の一端に接続され、抵抗−スイッチ
素子並列回路２９の他端は充電器の図示しない内部回路
の電源Ｖ+ に接続されている。第１の分圧抵抗２１の他
端は、端子ｃ−２と電池判別回路２２の入力端子に共通
接続されている。スイッチ素子２９２は、電池判別回路
２２からのスイッチ制御信号によりオン・オフ動作を行
う。電池判別回路２２は、このようにスイッチ制御信号
によりスイッチ素子２９２をオン・オフさせるととも
に、オフのときとオンのときの端子ｃ−２の電圧を測定
して両者の比Ｋを算出し、その比Ｋから二次電池１１の
種類を判別してその種類を示す判別信号を出力する。す
なわち、スイッチ素子２９２がオフのときの端子ｃ−２
の電圧Ｖin(OFF) とスイッチ素子２８２がオンのときの
端子ｃ−２の電圧Ｖin(ON)とを測定し、電池判別抵抗１
２の抵抗値をＲＸ，第１の分圧抵抗２１の抵抗値をＲ
１、第２の分圧抵抗２９１の抵抗値をＲ２とすると、Ｖ
in(OFF) とＶin(ON)は、それぞれ（６），（７）式とな
る。

【００６１】

【数４】 （６），（７）式から、両者の比Ｋは（８）式で求ま
る。

【００６２】

【数５】

【００６３】このように電池判別回路２２は（８）式か
らＫを算出し、その値により二次電池１１の種類を判別
してその種類を示す判別信号を出力する。制御回路２３
は、電池判別回路２２から出力される判別信号に対応し
て充電条件を決定する。すなわち、第１の分圧抵抗２１
の抵抗値Ｒ１を１０ｋΩ、第２の分圧抵抗２９１の抵抗
値Ｒ２を１０ｋΩとし、電池パック１０内の電池判別用
抵抗１２の抵抗値ＲＸを１ｋΩ，２ｋΩ，５．１ｋΩ，
１０ｋΩ，２０ｋΩ，３９ｋΩのいずれかとすると、二
次電池１１の種類、その接続数、電池判別用抵抗１２の
抵抗値ＲＸ，比Ｋと充電条件（充電制御方式と充電電
流）の関係は表３のようになる。

【００６４】

【表３】

【００６５】−ΔＶ制御回路２３１、ｄＴ／ｄｔ制御回
路２３２、スイッチ回路２３３、電流指定回路２３４か
らなる制御回路２３と、定電流・定電圧回路２５および
充電用電源２６は、第１および第２の実施例と同様であ
る。

【００６６】次に、本実施例の充電回路の動作を説明す
る。電池パック１０と充電器２０が接続されると、端子
ａ−１と端子ａ−２、端子ｂ−１と端子ｂ−２、端子ｃ
−１と端子ｃ−２、端子ｄ−１と端子ｄ−２が接続され
る。このとき、電池判別用抵抗１２は端子ｃ−２と端子
ｃ−１を介して第１の分圧抵抗２１と接続される。

【００６７】電池判別用抵抗１２は、表３に示すように
二次電池１１の種類に合わせて抵抗値が設定されてお
り、電池判別回路２２は、まずスイッチ素子２９２をオ
フにし、そのときの入力電圧Ｖin(OFF) を測定してその
値を記憶する。次に、電池判別回路２２はスイッチ素子
２９２をオンにし、そのときの入力電圧Ｖin(ON)を測定
して、Ｖin(OFF) とＶin(ON)の比Ｋを（８）式に基づい
て算出し、二次電池１１に適した充電制御を行うように
充電制御回路２３と定電流・定電圧充電回路２５に制御
信号を供給する。

【００６８】すなわち、表３に示すように、Ｋ＝０．５
２のときは電池判別回路２２によってＮｏ．１の条件が
選択され、これに基づいてスイッチ回路２３３は−ΔＶ
制御回路２３１の出力を選択し、かつ電流指定回路２３
４に電流設定信号を供給する。−ΔＶ制御回路２３１が
充電停止信号を発生すると定電流充電回路２４は充電を
停止し、また電流指定回路２３４は定電流充電回路２４
が５００ｍＡの充電電流を流すように制御する。

【００６９】また、Ｋ＝０．５５のときは電池判別回路
２２によってＮｏ．２の条件が選択され、これに基づい
てスイッチ回路２３３はＮｏ．１の場合と同様に−ΔＶ
制御回路２３１の出力を選択し、かつ電流指定回路２３
４は定電流充電回路２４が１０００ｍＡの一定の充電電
流を出力するように制御する。

【００７０】以下同様に、Ｋ＝０．６０のときはＮｏ．
３の条件が選択され、これに基づいてスイッチ回路２３
３はｄＴ／ｄｔ制御回路を選択し、かつ電流指定回路２
３４は定電流充電回路２４が６５０ｍＡの一定電流を出
力するように制御し、またＫ＝０．６７のときはＮｏ．
４の条件が選択され、これに基づいてスイッチ回路２３
３はＮｏ．１の場合と同様にｄＴ／ｄｔ制御回路２３２
の出力を選択し、かつ電流指定回路２３４は定電流充電
回路２４が１２００ｍＡの一定の充電電流を出力するよ
うに制御する。

【００７１】また、Ｋ＝０．７５のときはＮｏ．５の条
件が選択され、これに基づいて定電流・定電圧充電回路
２５が選択されるとともに、電流指定回路２３４が充電
電流を最大７５０ｍＡになるように定電流・定電圧充電
回路２５を制御し、さらにＫ＝０．８３のときはＮｏ．
６の条件が選択され、これに基づいて定電流・定電圧充
電回路２５が選択されるとともに、電流指定回路２３４
が充電電流を最大２０００ｍＡになるように定電流・定
電圧充電回路２５を制御する。

【００７２】本実施例においては、（８）式に示したよ
うにスイッチ素子２９１がオフのときとオンのときの電
池判別用抵抗１２と第１の分圧抵抗２１との接続点に発
生する電圧Ｖin(OFF) ，Ｖin(ON)の比Ｋから二次電池１
１の種類を判別している。この場合のＫは、（８）式か
ら分かるように電源電圧Ｖ+ に依存しないので、第１お
よび第２の実施例と同様にＶ+ の変動によらず二次電池
１１の種類を正確に判別することができる。

【００７３】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、次のように種々変形して実施することができる。 （１）第１、第２および第３の実施例では、二次電池１
１の種類に応じて充電条件を最適にするために電池種類
を判別する例で説明したが、種々の電池（一次電池や二
次電池を含む）を使用できる機器の場合に、電池の種類
によって最低放電可能電圧が異なるために機器側で電池
の種類を判別する場合にも、本発明を適用することがで
きる。

【００７４】（２）第１の実施例では、電池種類判別抵
抗１２に発生する電圧Ｖin１を第１の分圧抵抗２１に発
生する電圧（Ｖin２−Ｖin１）で割った値を比Ｋとした
が、分子と分母を逆にしてＫ＝（Ｖin２−Ｖin１）／Ｖ
in１としてもよい。また、電池判別抵抗１２に発生する
電圧Ｖin１または第１の分圧抵抗２１に発生する電圧
（Ｖin２−Ｖin１）を第１の分圧抵抗２１と電池判別用
抵抗１２とで構成される分圧回路に印加する電圧Ｖin２
で割った値Ｖin１／Ｖin２または（Ｖin２−Ｖin１）／
Ｖin２をＫとしてもよく、さらに分子と分母を逆にし
て、Ｋ＝Ｖin２／Ｖin１またはＫ＝Ｖin２／（Ｖin２−
Ｖin１）としてもよい。

【００７５】（３）第２の実施例では、Ｖin(OFF) をＶ
in(ON)で割った値をＫとしたが、分子と分母を逆にして
Ｋ＝Ｖin(ON)／Ｖin(OFF) としてもよい。 （４）第３の実施例では、スイッチ素子２９１がオフの
ときとオンのときの電池判別用抵抗１２と第１の分圧抵
抗２１の接続点の電圧の比をＫとしたが、スイッチ素子
２９１がオフのときとオンのときの第１の分圧抵抗２１
と抵抗−スイッチ素子並列回路２９との接続点の電圧の
比をＫとしてもよい。また、第１の分圧抵抗２１と抵抗
−スイッチ素子並列回路２９の位置を入れ換えてもよ
い。

【００７６】（５）第１、第２および第３の実施例で
は、表１，表２に示すような６種類の電池を判別する例
について説明したが、６種類以外の２種類以上の組み合
わせでもよく、電気容量も表１、表２に限定されない。

【００７７】（６）第１、第２および第３の実施例で
は、Ｎｉ／Ｃｄは−ΔＶ制御、Ｎｉ−ＭＨはｄＴ／ｄｔ
制御、ＬＩＢは定電流、定電圧充電で説明したが、他の
充電制御でも良くまた他の充電制御と組み合わせても良
い。

【００７８】（５）第１、第２および第３の実施例で
は、電池判別用抵抗１２の抵抗値を１，２，５．１，１
０，２０，３９ｋΩとしたが、他の値でも良く、また第
１の分圧抵抗２１と第２の分圧抵抗２８１の抵抗値も１
０ｋΩに限定することなく、他の値でもよい。さらに、
図２に示す第２の実施例の場合、第１の分圧抵抗２１と
第２の分圧抵抗２８１を同一にする必要は必ずしもな
く、また図３に示す第３の実施例の場合も、第１の分圧
抵抗２１と第２の分圧抵抗２９１の抵抗値を同一にする
必要は必ずしもない。このような場合、Ｋの値を適宜変
えれば良い。

【００７９】（７）第１、第２および第３の実施例と
も、電池判別用抵抗１２は端子ｃ−１とｄ−１との間に
接続したが、端子ａ−１とｃ−１の間に接続し、図２に
示す第２の実施例の場合は第１の分圧抵抗２１を端子ｃ
−２とｄ−２との間に接続してもよい。また、図３に示
す第３の実施例の場合は、第１の分圧抵抗２１と抵抗−
スイッチ素子並列回路２９の直列回路を端子ｃ−２とｄ
−２との間に接続してもよく、要するに電池判別用抵抗
１２と第１の分圧抵抗２１および抵抗−スイッチ素子並
列回路２９からなる直列回路のいずれか一つの接続点の
電圧のスイッチ素子がオフのときとオンのときの比から
電池種類を判別するようにすればよい。

【００８０】（８）第２の実施例では、図２に示したよ
うに抵抗−スイッチ回路素子直列回路２８を電源Ｖ+ と
端子ｃ−２との間に接続したが、端子ｃ−２とｄ−２の
間に接続してもよい。

【００８１】（６）第１、第２および第３の実施例で
は、電池判別回路で判別するＫの値は一定としたが、表
１、表２のＫの値に若干余裕（例えば±１％）を持たせ
て判別してもよい。このようにすると、電池判別用抵
抗、第１の分圧抵抗、第２の分圧抵抗に用いる抵抗器に
対する精度の要求を緩和することができる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電池
種類判別装置は、電池判別用抵抗を用いて電気的に判別
を行うため信頼性が高く、また判別結果が電源電圧の変
動の影響を受けないために、判別対象の電池の種類が多
くなっても、電源電圧に特別に高精度を要求されること
なく、従って判別装置の構成部品の精度を特に上げるこ
となく安価な構成によって、電池の種類を正しく判別す
ることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る二次電池の充電回
路の構成を示すブロック図

【図２】本発明の第２の実施例に係る二次電池の充電回
路の構成を示すブロック図

【図３】本発明の第３の実施例に係る二次電池の充電回
路の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１０…電池パック １１…二次電池 １２…電池判別用抵抗 １３…サーミスタ ２１…第１の分圧抵抗 ２２…電池判別回路 ２３…充電制御回路 ２４…定電流充電回路 ２５…定電流・定電圧充電回路 ２６…充電用電源 ２７…サーミスタ用分圧抵抗 ２８…抵抗−スイッチ素子直列回路 ２９…抵抗−スイッチ素子並列回路 ２８１…第２の分圧抵抗 ２８２…スイッチ素子 ２９１…第２の分圧抵抗 ２９２…スイッチ素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電池の種類に対応して設定された抵抗値を
   有する電池判別用抵抗と、 この電池判別用抵抗と直列に接続された第１の分圧抵抗
   と、 前記電池判別用抵抗の両端に発生する電圧と、前記第１
   の分圧抵抗の両端または電池判別用抵抗と第１の分圧抵
   抗との直列回路の両端に発生する電圧の比から前記電池
   の種類を判別する判別回路とを有することを特徴とする
   電池種類判別装置。
2. 【請求項２】電池の種類に対応して設定された抵抗値を
   有する電池判別用抵抗と、 この電池判別用抵抗と直列に接続された第１の分圧抵抗
   と、 第２の分圧抵抗とスイッチ素子を直列に接続してなり、
   かつ前記電池判別用抵抗および前記第１の分圧抵抗のい
   ずれかに並列に接続された抵抗−スイッチ素子直列回路
   と、 前記スイッチ素子がオフのときとオンのときの前記電池
   判別用抵抗と前記第１の分圧抵抗との接続点に発生する
   電圧の比から前記電池の種類を判別する判別回路とを有
   することを特徴とする電池種類判別装置。
3. 【請求項３】電池の種類に対応して設定された抵抗値を
   有する電池判別用抵抗と、 この電池判別用抵抗と直列に接続された第１の分圧抵抗
   と、 第２の分圧抵抗とスイッチ素子を並列に接続してなり、
   かつ前記電池判別用抵抗および第１の分圧抵抗と直列に
   接続された抵抗−スイッチ素子並列回路と、 前記スイッチ素子がオフのときとオンのときの前記電池
   判別用抵抗と前記第１の分圧抵抗および前記抵抗−スイ
   ッチ素子並列回路からなる直列回路のいずれかの接続点
   に発生する電圧の比から前記電池の種類を判別する判別
   回路とを有することを特徴とする電池種類判別装置。