JPH11275772A - 充電システム、充電装置および電池パック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 互いに異なる充電特性を有する複数の電池パ
ック毎にその専用充電装置を準備する必要がなく、互い
に異なる充電特性を有する複数の電池パックを簡単に充
電することができる充電システムを提供する。 【解決手段】 充電制御部３は、接続部に接続された電
池パック１４，２７の二次電池１６，２９の充電特性を
検出するための検出制御を行う。この検出制御では、電
池パック２７が接続された状態においては、トリクル充
電オン信号を出力してトランジスタＴｒ２５に直列に接
続されているトランジスタＴｒ２６をオンすると、トラ
ンジスタＴｒ２５の動作状態に応じた識別電圧が電源部
２に返される。電源２はこの識別電圧に応じて電池パッ
ク２７の二次電池２９に最適な充電圧を認識する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池を内蔵し
た少なくとも１つ以上の電池パックを充電装置に接続
し、該充電装置により電池パック内の二次電池に電力を
供給して該二次電池を充電する充電システム、それに用
いられる充電装置および電池パックに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、二次電池を内蔵した電池パックを
充電装置に接続し、充電装置により電池パック内の二次
電池に電力を供給して該二次電池を充電する充電システ
ムにおいては、同一の充電特性を有する二次電池を内蔵
する電池パックに対して専用の充電装置が使用され、こ
の専用の充電装置により電池パック内の二次電池を充電
する方法が用いられている。

【０００３】この種の充電システムについて図６を参照
しながら説明する。図６は従来の充電装置の回路構成お
よびそれに接続される電池パック内部構成を示す図であ
る。なお、本例では、２つの電池パックを接続可能な充
電装置を説明する。

【０００４】充電装置５０は、図６に示すように、二次
電池２９を内蔵する２つの電池パック２７を接続するた
めの２つの接続部と、商用電源から交流電力を入力し、
入力した交流電力を直流電圧に変換して出力する電源部
５２と、充電制御部５３とを備える。接続部の１つは１
対の端子Ｔ２１，Ｔ２２からなり、端子Ｔ２１は電池パ
ック２７の端子Ｔ２５に、端子Ｔ２２は電池パック２７
のＴ２６にそれぞれ接続可能である。接続部の他の１つ
は１対の端子Ｔ２３，Ｔ２４からなり、端子Ｔ２３は電
池パック２７の端子Ｔ２５に、端子Ｔ２４は電池パック
２７のＴ２６にそれぞれ接続可能である。

【０００５】充電制御部５３は、電池パックの接続の有
無を検出する２つのスイッチ５４、５５の出力を監視
し、この監視結果に基づき電池パック２７が接続された
接続部を判別し、該接続部の端子を介して電源部５２か
らの直流電力を電池パック２７の二次電池２９に供給す
るための電力供給制御を行う。この電力供給制御では、
各スイッチ５４、５５の出力に基づき電池パック２７が
接続された接続部を判別すると、電源部５２に直流電力
の出力を指示するとともに、電池パック２７が接続され
た接続部に対応するトランジスタＴｒ５８，Ｔｒ６１を
オンし、接続された電池パック２７の二次電池２９への
直流電力の供給を行う。また、二次電池２９の充電中に
は、抵抗Ｒ５７と抵抗Ｒ５８とにより分圧された電圧ま
たは抵抗Ｒ６０と抵抗Ｒ５９とにより分圧された電圧を
取り込むことによりいずれかの電池パック２７の充電電
圧を監視することが可能である。さらに、抵抗Ｒ６１の
両端に生じる電圧を取り込むことにより充電電流を監視
することが可能である。

【０００６】このような構成により、同一の充電特性す
なわち充電に必要な充電電圧が同じである二次電池を内
蔵する複数の電池パックが接続されたとしても、それぞ
れの電池パック２７に対して充電を行うことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の充電シ
ステムでは、同一の充電特性を有する二次電池を内蔵す
る電池パックに対して専用の充電装置が用いられている
から、異なる充電特性を有する電池パックに対してはそ
れの充電特性に応じた電力が供給可能な専用の充電装置
を新たに準備する必要がある。すなわち、互いに異なる
充電特性を有する複数の電池パックを使用している環境
下では、それぞれの電池パック毎に対応可能な充電装置
を持つ必要があり、非常に不経済であるとともに、互い
に異なる充電特性を有する複数の電池パックをほぼ同時
に充電する際には、その充電作業に非常に手間が掛か
る。

【０００８】本発明の目的は、互いに異なる充電特性を
有する複数の電池パック毎にその専用充電装置を準備す
る必要がなく、互いに異なる充電特性を有する複数の電
池パックを簡単に充電することができる充電システムお
よび充電装置を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、専用充電装置を準備
する必要がなく、簡単に充電することができる電池パッ
クを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
二次電池を内蔵した少なくとも１つ以上の電池パックを
充電装置に接続し、該充電装置により前記電池パック内
の二次電池に電力を供給して該二次電池を充電する充電
システムにおいて、前記電池パック内の二次電池の充電
に関する充電特性を検出するための充電特性検出手段を
設け、前記充電装置は、前記充電特性検出手段の検出結
果に基づき前記電池パックの充電特性に応じた電力を自
動的に供給することを特徴とする。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の充
電システムにおいて、前記電池パックに該電池パック内
の二次電池の充電特性を示す識別部材を設け、前記充電
装置に、前記電池パックが接続されたときに該電池パッ
クの識別部材を識別することにより前記電池パック内の
二次電池の充電特性を検出する検出手段を設け、前記識
別部材と前記検出手段とは互いに協働して前記充電特性
検出手段を構成することを特徴とする。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項２記載の充
電システムにおいて、前記二次電池の充電特性は該二次
電池の充電に必要な充電電圧を含むことを特徴とする。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項３記載の充
電システムにおいて、前記電池パックの識別部材が該電
池パック内の二次電池の充電に必要な充電電圧を示すた
めの抵抗であり、前記充電装置の検出手段は、前記電池
パックが接続されたときに該電池パックの抵抗の抵抗値
を検出することにより、前記電池パック内の二次電池の
充電に必要な充電電圧を検出することを特徴とする。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項４記載の充
電システムにおいて、前記充電装置の検出手段は、前記
電池パックが接続されて電力を該電池パックの抵抗に供
給することにより該抵抗の抵抗値を検出することを特徴
とする。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項１記載の充
電システムにおいて、前記充電装置は、端子形状が同じ
でかつ二次電池の充電電圧がそれぞれ異なる複数の電池
パックを接続可能な接続手段を有し、前記接続手段に前
記複数の電池パックが接続されているときには、該接続
されている各電池パック毎に充電を行うことを特徴とす
る。

【００１６】請求項７記載の発明は、請求項１記載の充
電システムにおいて、前記充電装置は、前記電池パック
の接続の有無を検出する電池パック検出手段を有し、前
記電池パック検出手段が前記電池パックの接続を検出す
ると、該接続された電池パックに対する充電制御を開始
することを特徴とする。

【００１７】請求項８記載の発明は、二次電池を内蔵し
た少なくとも１つ以上の電池パックを接続し、前記電池
パック内の二次電池に電力を供給して該二次電池を充電
する充電装置において、前記電池パック内の二次電池の
充電に関する充電特性を検出するための検出手段を設
け、前記検出手段の検出結果に基づき前記電池パックの
充電特性に応じた電力を自動的に供給することを特徴と
する。

【００１８】請求項９記載の発明は、請求項８記載の充
電装置において、前記電池パックに該電池パック内の二
次電池の充電特性を示す識別部材が設けられ、前記検出
手段は、前記電池パックが接続されたときに該電池パッ
クの識別部材を識別することにより前記電池パック内の
二次電池の充電特性を検出することを特徴とする。

【００１９】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
充電装置において、前記二次電池の充電特性は該二次電
池の充電に必要な充電電圧を含むことを特徴とする。

【００２０】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
の充電装置において、前記電池パックの識別部材は該電
池パック内の二次電池の充電に必要な充電電圧を示すた
めの抵抗からなり、前記検出手段は、前記電池パックが
接続されたときに該電池パックの抵抗の抵抗値を検出す
ることにより前記電池パック内の二次電池の充電に必要
な充電電圧を検出することを特徴とする。

【００２１】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の充電装置において、前記検出手段は、前記電池パック
が接続されて電力を該電池パックの抵抗に供給すること
により該抵抗の抵抗値を検出することを特徴とする。

【００２２】請求項１３記載の発明は、請求項８記載の
充電装置において、端子形状が同じでかつ二次電池の充
電電圧がそれぞれ異なる複数の電池パックを接続可能な
接続手段を有し、前記接続手段に前記複数の電池パック
が接続されているときには、該接続されている各電池パ
ック毎にその充電特性に応じた電力を供給することによ
り充電を行うことを特徴とする。

【００２３】請求項１４記載の発明は、請求項８記載の
充電装置において、前記電池パックの接続の有無を検出
する電池パック検出手段を有し、前記電池パック検出手
段が前記電池パックの接続を検出すると、該接続された
電池パックに対する充電制御を開始することを特徴とす
る。

【００２４】請求項１５記載の発明は、充電装置から供
給される電力により充電される二次電池を内蔵する電池
パックにおいて、前記二次電池の充電特性を示す識別部
材を設け、前記充電装置に接続されたときに該充電装置
により前記識別部材が検出されると、前記充電装置から
前記二次電池の充電特性に応じた電力が前記二次電池に
供給されることを特徴とする。

【００２５】請求項１６記載の発明は、請求項１５記載
の電池パックにおいて、前記二次電池の充電特性は該二
次電池の充電に必要な充電電圧を含むことを特徴とす
る。

【００２６】請求項１７記載の発明は、請求項１５記載
の電池パックにおいて、前記識別部材は前記二次電池の
充電に必要な充電電圧を示すための抵抗からなり、該抵
抗の抵抗値が前記充電装置に接続されたときに検出され
るように構成されていることを特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図を参照しながら説明する。

【００２８】（実施の第１形態）図１は本発明の充電シ
ステムの回路構成を示す図である。

【００２９】充電装置システムには、図１に示すよう
に、互いに異なる充電特性を有する複数の電池パック１
４，２７を接続し、各電池パック１４，２７を充電可能
な充電装置１が用いられている。

【００３０】電池パック１４は、二次電池１６と、二次
電池１６のプラス極に接続された端子Ｔ１０と、そのマ
イナス極に接続された端子Ｔ１２と、二次電池１６の充
電特性を示すための識別用抵抗Ｒ１５とを備え、識別用
抵抗Ｒ１５の一端は二次電池１６のマイナス極と端子Ｔ
１２との間に接続され、その他端は端子Ｔ１１に接続さ
れている。電池パック２７は、電池パック１４の二次電
池１６の充電特性と異なる充電特性を有する二次電池２
９と、二次電池２９のプラス極に接続された端子Ｔ７
と、そのマイナス極に接続された端子Ｔ９と、二次電池
２９の充電特性を示すための識別用抵抗Ｒ２８とを備
え、識別用抵抗Ｒ２８の一端は二次電池２９マイナス極
と端子Ｔ９との間に接続され、その他端は端子Ｔ８に接
続されている。電池パック２７の各端子Ｔ７，Ｔ８，Ｔ
９は、電池パック１４の各端子Ｔ１０，Ｔ１１，Ｔ１２
と同一の形状を有し、また端子間隔は同じに設定されて
いる。

【００３１】充電装置１は、複数の電池パック１４，２
７を接続するための２つの接続部と、商用電源から交流
電力を入力し、入力した交流電力を直流電圧に変換して
出力する電源部２と、充電制御部３とを備える。接続部
の１つは３つの端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３からなり、端子Ｔ
１は電池パック１４，２７の端子Ｔ１０，Ｔ７に、端子
Ｔ２は電池パック１４，２７の端子Ｔ１１，Ｔ８に、端
子Ｔ３は電池パック１４，２７の端子Ｔ１２，Ｔ９にそ
れぞれ接続可能である。同様に、接続部の他の１つは３
つの端子Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６からなり、端子Ｔ４は電池パ
ック１４，２７の端子Ｔ１０，Ｔ７に、端子Ｔ５は電池
パック１４，２７の端子Ｔ１１，Ｔ８に、端子Ｔ６は電
池パック１４，２７の端子Ｔ１２，Ｔ９にそれぞれ接続
可能である。

【００３２】充電制御部３は、上記各接続部にそれぞれ
設けられた２つのスイッチ１０，２３の出力に基づき電
池パック１４，２７が接続された接続部を判別する判別
制御と、上記接続部に接続された電池パック１４，２７
の二次電池１６，２９の充電特性を検出するための検出
制御と、上記接続部に接続された電池パック１４，２７
の二次電池１６，２９に電源部２からの直流電力を供給
する電力供給制御とを行う。上記判別制御では、各スイ
ッチ１０，２３の出力を監視し、この監視結果に基づき
電池パック１４，２７が接続された接続部を判別する。
例えば、電池パック２７が接続されてスイッチ２３が押
下されると、スイッチ２３はオンし、そのオン信号が充
電制御部３に入力される。充電制御部３は、スイッチ２
３から入力されたオン信号に基づきスイッチ２３が設け
られた接続部に電池パック２７が接続されたことを判別
する。電池パックがいずれかの接続部に接続されたこと
を判別すると、電源部２に電力出力を命令する信号が出
力され、電源部２からは直流電力および識別電圧が出力
される。

【００３３】上記検出制御は、上記判別制御により電池
パック１４，２７がいずれかの接続部に接続されたこと
を判別すると実行される制御であり、例えば電池パック
２７が接続された状態においては、電源部２からの識別
電圧の出力端から抵抗Ｒ２４、端子Ｔ２，Ｔ８、抵抗Ｒ
２８、端子Ｔ９，Ｔ３、抵抗Ｒ９を経て電源部２に至る
電流路が形成され、抵抗Ｒ２４と抵抗Ｒ２８とで分圧さ
れた電圧に応じてトランジスタＴｒ２５がオンまたはオ
フ動作する。ここで、充電制御部３はトリクル充電オン
信号を出力してトランジスタＴｒ２５に直列に接続され
ているトランジスタＴｒ２６をオンすると、トランジス
タＴｒ２５の動作状態に応じた識別電圧が電源部２に返
される。具体的には、トランジスタＴｒ２６のオン時に
トランジスタＴｒ２５がオフしていると、識別電圧が抵
抗Ｒ１７を介して電源部２に返され、トランジスタＴｒ
２６のオン時にトランジスタＴｒ２５がオンしている
と、グランド電位が電源部２に返される。このように、
トランジスタＴｒ２５の動作状態に応じて電源部２に返
される識別電圧の電圧値が変化するすなわち電池パック
２７の抵抗２８の抵抗値に応じて識別電圧の電池が変化
するから、この変化に応じて電池パック２７の二次電池
２９に最適な充電圧が電源部２により認識され、二次電
池２９を最適な充電電圧で充電することができる。

【００３４】電池パック１４が接続された状態において
は、電源部２からの識別電圧の出力端から抵抗Ｒ１１、
端子Ｔ５，Ｔ１１、抵抗Ｒ１５、端子Ｔ１２，Ｔ６、抵
抗Ｒ９を経て電源部２に至る電流路が形成され、抵抗Ｒ
１１と抵抗Ｒ１５とで分圧された電圧に応じてトランジ
スタＴｒ１２がオンまたはオフ動作する。ここで、充電
制御部３はトリクル充電オン信号を出力してトランジス
タＴｒ１２に直列に接続されているトランジスタＴｒ１
３をオンすると、トランジスタＴｒ１２の動作状態に応
じた識別電圧が電源部２に返される。具体的には、トラ
ンジスタＴｒ１３のオン時にトランジスタＴｒ１２がオ
フしていると、識別電圧が抵抗Ｒ１７を介して電源部２
に返され、トランジスタＴｒ１３のオン時にトランジス
タＴｒ１２がオンしていると、グランド電位が電源部２
に返される。このように、トランジスタＴｒ１２の動作
状態に応じて電源部２に返される識別電圧の電圧値が変
化するすなわち電池パック１４の抵抗１５の抵抗値に応
じて識別電圧の電池が変化するから、この変化に応じて
電池パック１４の二次電池１６に最適な充電圧が電源部
２により認識され、二次電池１６を最適な充電電圧で充
電することができる。

【００３５】電池パック２７が接続されて上記トリクル
充電オン信号が出力されると、このトリクル充電オン信
号によりトランジスタＴｒ１９がオン動作する。このト
リクル充電オン信号の出力中は、トランジスタＴｒ１９
がオンし続け、このトランジスタＴｒ１９のオン中は、
電源部２からの直流電力が抵抗器Ｒ１８を介して電池パ
ック２７の二次電池２９に供給される。また、充電制御
部３は、必要に応じてトランジスタＴｒ２０をオンし、
二次電池２９に制限された大充電電流を流す。ここで、
トランジスタＴｒ２０のオンに伴いトランジスタＴｒ２
０の抵抗値による電圧低下が生じるが、抵抗Ｒ１８はそ
の抵抗値がトランジスタＴｒ１９の抵抗値より十分に大
きな値になるように選択されているから、充電制御部３
が、抵抗Ｒ１８とトランジスタＴｒ１９とで分圧された
電圧を抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２とで分圧した後に取り込
み、この電圧を監視することにより、充電電圧に極めて
近い電圧を充電電圧として監視することが可能になる。
また、二次電池２０を通った充電電流は抵抗Ｒ９の両端
に発生する電圧を取り込むことにより、監視される。

【００３６】同様に、電池パック１４が接続されて上記
トリクル充電オン信号が出力されると、このトリクル充
電オン信号によりトランジスタＴｒ５がオン動作する。
このトリクル充電オン信号の出力中は、トランジスタＴ
ｒ５がオンし続け、このトランジスタＴｒ５のオン中
は、電源部２からの直流電力が抵抗器Ｒ４を介して電池
パック１４の二次電池１６に供給される。また、充電制
御部３は、必要に応じてトランジスタＴｒ６をオンし、
二次電池１６に制限された大充電電流を流す。ここで、
トランジスタＴｒ６のオンに伴いトランジスタＴｒ６の
抵抗値による電圧低下が生じるが、抵抗Ｒ４はその抵抗
値がトランジスタＴｒ５の抵抗値より十分に大きな値に
なるように選択されているから、充電制御部５は抵抗Ｒ
４とトランジスタＴｒ５とで分圧された電圧を抵抗Ｒ７
と抵抗Ｒ８とで分圧した後に取り込み、この電圧を監視
することにより、充電電圧に極めて近い電圧を充電電圧
として監視することが可能になる。また、充電制御部３
は、抵抗Ｒ９の両端に発生する電圧を取り込み、この電
圧により二次電池２０を通った充電電流を監視する。

【００３７】このように、電池パック１４，２７に対す
る充電を行う際には、充電制御部３は必要に応じて充電
電圧および充電電流を監視し、電池パック１４，２７の
二次電池１６，２９の充電を制御する。

【００３８】次に、充電装置１による充電動作について
説明する。

【００３９】電池パック１４に対する充電を行うときに
は、まず、充電装置１の電源部２に交流電力が入力さ
れ、電源部２で入力された交流電力が直流電力に変換さ
れる。電池パック１４が充電装置１に接続されると、ス
イッチ１０がオンし、そのオン信号が充電制御部３に入
力される。充電制御部３では、入力されたスイッチ１０
のオン信号に基づき電源部２に直流電力の出力を指示す
る信号を出力するとともに、トリクル充電オン信号を出
力する。このトリクル充電オン信号によりトランジスタ
Ｔｒ１３がオンすると同時に、トランジスタＴｒ５がオ
ンして電源部２からの直流電力が抵抗Ｒ４を介して電池
パック１４の二次電池１６に供給される。このとき、電
源部２からの識別電圧はトランジスタＴｒ１２に抵抗Ｒ
１７を介して供給される。

【００４０】ここで、例えば、電池パック１４の抵抗Ｒ
１５の抵抗値が抵抗Ｒ１１の抵抗値より小さくてトラン
ジスタＴｒ１２のオンに必要な電圧がトランジスタＴｒ
１２に印加されないとすると、識別電圧が抵抗Ｒ１７を
介して電源部２に返され、電源部２からは抵抗Ｒ１５の
抵抗値に応じた高い電圧の直流電力を出力する。なお、
電源部２が識別電圧を取り込む前には、電源部２から出
力される電圧は低い電圧に抑えられている。

【００４１】このように電源部２から直流電力が出力さ
れて二次電池１６の充電が開始されると、充電制御部３
により充電電圧が監視され、充電電圧が予め設定された
電圧値に到達したことを検知すると、トランジスタＴｒ
６がオンされ、制限された大充電電流が二次電池１６に
供給される。充電電流は、充電電圧と同様に、抵抗Ｒ９
の両端に発生する電圧に基づき監視され、充電電流が予
め設定された値に到達したことを検知すると、満充電に
達したと判断されてトランジスタＴｒ６、トランジスタ
Ｔｒ５が順にオフされ、充電動作が終了する。

【００４２】次に、電池パック２７に対する充電を行う
場合を説明すると、まず、充電装置１の電源部２に交流
電力が入力され、電源部２で入力された交流電力が直流
電力に変換される。電池パック２７が充電装置１に接続
されると、スイッチ２３がオンし、そのオン信号が充電
制御部３に入力される。充電制御部３では、入力された
スイッチ２３のオン信号に基づき電源部２に直流電力の
出力を指示する信号を出力するとともに、トリクル充電
オン信号を出力する。このトリクル充電オン信号により
トランジスタＴｒ２６がオンすると同時に、トランジス
タＴｒ１９がオンして電源部２からの直流電力が抵抗Ｒ
１８を介して電池パック２７の二次電池２９に供給され
る。このとき、電源部２からの識別電圧はトランジスタ
Ｔｒ２５に抵抗Ｒ１７を介して供給される。

【００４３】ここで、例えば、電池パック２７の抵抗Ｒ
２８の抵抗値が抵抗Ｒ２４の抵抗値より大きくトランジ
スタＴｒ２５のオンに必要な電圧がトランジスタＴｒ２
５に印加されるとすると、トランジスタＴｒ２５がオン
して電源部２には識別電圧としてグランド電圧が返さ
れ、電源部２からは抵抗Ｒ２８の抵抗値に応じた低い電
圧の直流電力を出力する。

【００４４】このように電源部２から直流電力が出力さ
れて二次電池２９の充電が開始されると、充電制御部３
により充電電圧が監視され、充電電圧が予め設定された
電圧値に到達したことを検知すると、トランジスタＴｒ
２０がオンされ、制限された大充電電流が二次電池２９
に供給される。充電電流は、充電電圧と同様に、抵抗Ｒ
９の両端に発生する電圧に基づき監視され、充電電流が
予め設定された値に到達したことを検知すると、満充電
に達したと判断されてトランジスタＴｒ２０、トランジ
スタＴｒ１９が順にオフされ、充電動作が終了する。

【００４５】以上のように、電池パック１４，２７の抵
抗Ｒ１５，Ｒ２８の抵抗値に応じて二次電池１６，２９
に充電に最適な充電電圧で二次電池１６，２９を充電す
ることができる。

【００４６】また、各電池パック１４，２７が接続され
ているときには、先に接続された電池パックから充電を
開始し、その電池パックの充電が完了したら次の電池パ
ックの充電を開始するように設定される。

【００４７】なお、本実施の形態では、電池パックに識
別用抵抗を設け、この抵抗を用いて電池パックの充電特
性を識別しているが、抵抗により分圧した電圧を出力
し、この電圧により充電特性を識別するように構成する
ことも可能である。また、ツェナーダイオードまたは一
般ダイオードによる電圧を利用して充電特性を識別する
方式を用いることもできる。

【００４８】次に、充電特性について図２を参照しなが
ら説明する。図２は定電圧で充電するタイプの二次電池
を充電する場合の充電特性を示す図である。本図におい
て、Ｖｂは充電制御部３に予め設定された基準電圧値を
示し、Ｉｂは基準電流値、Ｉａは制限された大充電電流
をそれぞれ示す。Ｖｔ１は充電電圧Ｖ１を有する二次電
池に対する充電曲線を表し、Ｖｔ２は充電電圧Ｖ１より
高い充電電圧Ｖ２を有する二次電池に対する充電曲線を
表す。また、Ｉｔは充電電流の変化を示す曲線である。

【００４９】充電電圧Ｖ１を有する二次電池に対する充
電を行う場合、充電開始時点Ｔ０から直流電力が二次電
池に供給され、充電電圧が基準電圧値Ｖｂに到達すると
（Ｔａ時点）、低電流充電期間が終了し、制限された大
充電電流Ｉａが流される大電流充電期間へ移行する。充
電電圧がさらに上昇して電圧Ｖａ１に到達すると（Ｔｂ
時点）、制限された大充電電流がカットされて充電電流
減少期間へ移行する。そして充電電流値Ｉｔが基準電流
値Ｉｂに達すると（Ｔｃ時点）、充電電圧が二次電池の
充電電圧Ｖ１に到達し、満充電に達したと判断して充電
動作が終了する。

【００５０】また、充電電圧Ｖ２を有する二次電池に対
する充電を行う場合は、充電電圧Ｖ１を有する二次電池
の充電と同様に、低電流充電期間、制限れた大電流充電
期間、充電電流減少期間を経て充電が行われることにな
る。

【００５１】次に、電源部２から出力される直流電力の
電圧と電流に対する特性について図３を参照しながら説
明する。図３は図１の充電装置の電源部２の直流電力の
電圧および電流の特性を示す図である。

【００５２】互いに異なる充電電圧を有する二次電池に
対して電源部２からの充電電圧は電圧Ｖ１と電圧Ｖ２と
に切り替えられて出力される。基本的には、電源部２
は、図２に示す低電流充電期間（Ｔ０〜Ｔａ）と、充電
電流減少期間（Ｔｂ〜Ｔｃ）とにおいて定電圧領域で動
作し、制限された大電流充電期間（Ｔａ〜Ｔｂ）におい
ては定電流領域で動作する。ここで、図３に示す低電流
領域においては、電源部２からの直流電力が抵抗Ｒ４ま
たは抵抗Ｒ１８を通して二次電池１６または二次電池２
９に供給されるから、電源部２は定電圧動作領域で動作
していることになる。

【００５３】なお、本図においては、２種類の二次電池
の充電を行う例を示しているが、３種類以上の電池パッ
クを充電する場合でも同様に考えることができる。例え
ば、Ｎｉ−Ｃｄ、鉛、またはリチウムイオンなどを内蔵
した同じ端子形状を有する電池パックであれば、これら
の電池パックの二次電池を充電することが可能になる。

【００５４】次に、定電圧タイプの２つの二次電池を接
続して充電する場合の例について図４を参照しながら説
明する。図４は図１の充電装置により定電圧タイプの２
つの二次電池を接続して充電する場合の充電特性を示す
タイミングチャートある。本図において、Ｖｂは充電制
御部３に予め設定された基準電圧値を示し、Ｉｂは基準
電流値、Ｉａは制限された大充電電流をそれぞれ示す。

【００５５】各電池パック１４，２７が接続されて充電
を行う場合、図４（ａ），（ｃ）に示すように、まず、
電池パック１４の充電が最初に開始される。この開始時
に、抵抗Ｒ１５の抵抗値に応じた識別電圧により二次電
池１６の充電電圧Ｖ１が検出される。次いで、電源部２
からの直流電力が抵抗Ｒ４を介して二次電池１６に供給
され、充電電圧が基準電圧Ｖｂに達すると、制限された
大電流Ｉａが流され、充電電圧がさらに上昇して充電電
圧Ｖ１近傍の値に到達すると、制限された大充電電流が
カットされて充電電流が減少する。充電電流が基準電流
値Ｉｂに達すると、満充電に達したと判断して充電動作
が終了する。

【００５６】この二次電池１６の充電中には、電池パッ
ク２７の二次電池２９に充電電圧は印加されないように
構成されている。

【００５７】電池パック１４の二次電池１６の充電が終
了すると、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、電池パッ
ク２７の二次電池２９の充電が開始される。この電池パ
ック２７の二次電池２９に対する充電動作においては、
電池パック１４の二次電池１６の充電と同様に、抵抗Ｒ
２８の抵抗値に応じた識別電圧により二次電池２９の充
電電圧Ｖ２が検出される。次いで、電源部２からの直流
電力が抵抗Ｒ１８を介して二次電池２９に供給され、充
電電圧が基準電圧Ｖｂに達すると、制限された大電流Ｉ
ａが流され、充電電圧がさらに上昇して充電電圧Ｖ２近
傍の値に到達すると、制限された大充電電流がカットさ
れて充電電流が減少する。充電電流が基準電流値Ｉｂに
達すると、満充電に達したと判断して充電動作が終了す
る。

【００５８】なお、本例では、各電池パック１４，２７
を順に充電するようにしているが、充電の進行状況の区
切りすなわち図２に示す低電流充電期間、制限された大
電流充電期間、充電電流減少期間の切替り時に各電池パ
ック１４，２７を交互に充電するように構成することも
可能である。また、各電池パック１４，２７の充電電圧
を識別しているから、進行状況の区切りに関わらずに単
に交互に切り替えて充電を行うように構成することもで
きる。

【００５９】以上より、本実施の形態では、互いに異な
る充電特性を有する複数の電池パック毎にその専用充電
装置を準備する必要がなく、互いに異なる充電特性を有
する複数の電池パックを簡単に充電することができる。

【００６０】（実施の第２形態）次に本発明の実施の第
２形態について図５を参照しながら説明する。図５は本
発明の充電システムの実施の第２形態の回路構成を示す
図である。なお、図中、図１に示す部材と同じ部材には
同一の符号を付し、その説明は省略する。

【００６１】本実施の形態は、実施の第１形態に対し、
電池パック１４，２７に設けられた抵抗Ｒ１５、Ｒ２８
を用いて電池パック１４，２７の接続、二次電池１６，
２９の充電電圧の識別を充電制御部３０で行う点で異な
る。

【００６２】具体的には、電池パック１４，２７が接続
されると、抵抗Ｒ１５，Ｒ２８を介してグランド電位が
充電制御部３に入力され、充電制御部３がこの入力され
たグランド電位に基づき電池パック１４，２７の接続を
検出することができる。

【００６３】また、電池パック１４，２７が接続される
と、充電制御３により識別電圧が出力される。この識別
電圧は、電池パック１４に対しては、抵抗Ｒ３１を介し
て電池パック１４の抵抗Ｒ１５に印加され、電池パック
２７に対しては、抵抗Ｒ３２を介して電池パック２７の
抵抗Ｒ２８に印加される。ここで、抵抗Ｒ３１と抵抗Ｒ
１５とで分圧された電圧が充電制御部３０に取り込ま
れ、充電制御部３０は分圧された電圧に基づき電池パッ
ク１４の二次電池１６の充電電圧を認識する。電池パッ
ク２７に対しては、同様に、抵抗Ｒ３２と抵抗Ｒ２８と
で分圧された電圧に基づき電池パック２７の二次電池２
９の充電電圧を認識する。

【００６４】この充電電圧の認識後、充電が開始される
が、その充電動作は、実施の第１形態と同じように進行
されるから、その説明は省略する。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の充
電システムによれば、電池パック内の二次電池の充電に
関する充電特性を検出するための充電特性検出手段を設
け、充電装置で、充電特性検出手段の検出結果に基づき
電池パックの充電特性に応じた電力を自動的に供給する
から、異なる充電特性を有する複数の電池パック毎にそ
の専用充電装置を準備する必要がなく、互いに異なる充
電特性を有する複数の電池パックを簡単に充電すること
ができる。

【００６６】請求項２記載の充電システムによれば、電
池パックに該電池パック内の二次電池の充電特性を示す
識別部材を設け、充電装置に、電池パックが接続された
ときに該電池パックの識別部材を識別することにより電
池パック内の二次電池の充電特性を検出する検出手段を
設け、識別部材と検出手段とが互いに協働して充電特性
検出手段を構成するように構成することができる。

【００６７】請求項３記載の充電システムによれば、二
次電池の充電特性が該二次電池の充電に必要な充電電圧
を含むから、充電に必要な充電電圧で充電を行うことが
できる。

【００６８】請求項４記載の充電システムによれば、電
池パックの識別部材が該電池パック内の二次電池の充電
に必要な充電電圧を示すための抵抗であり、充電装置の
検出手段で、電池パックが接続されたときに該電池パッ
クの抵抗の抵抗値を検出することにより、電池パック内
の二次電池の充電に必要な充電電圧を検出するように構
成することができる。

【００６９】請求項５記載の充電システムによれば、充
電装置の検出手段で、電池パックが接続されて電力を該
電池パックの抵抗に供給することにより該抵抗の抵抗値
を検出するように構成することができる。

【００７０】請求項６記載の充電システムによれば、充
電装置が、端子形状が同じでかつ二次電池の充電電圧が
それぞれ異なる複数の電池パックを接続可能な接続手段
を有し、接続手段に複数の電池パックが接続されている
ときには、該接続されている各電池パック毎に充電を行
うから、二次電池の充電電圧が異なる複数の電池パック
の充電を手間を掛けずに容易に行うことができる。

【００７１】請求項７記載の充電システムによれば、充
電装置が、電池パックの接続の有無を検出する電池パッ
ク検出手段を有し、電池パック検出手段が電池パックの
接続を検出すると、該接続された電池パックに対する充
電制御を開始するから、充電開始のための操作を簡略化
することができる。

【００７２】請求項８記載の充電装置によれば、電池パ
ック内の二次電池の充電に関する充電特性を検出するた
めの検出手段を設け、検出手段の検出結果に基づき電池
パックの充電特性に応じた電力を自動的に供給するか
ら、異なる充電特性を有する複数の電池パック毎にその
専用充電装置を準備する必要がなく、互いに異なる充電
特性を有する複数の電池パックを簡単に充電することが
できる。

【００７３】請求項９記載の充電装置によれば、電池パ
ックに該電池パック内の二次電池の充電特性を示す識別
部材が設けられ、検出手段で、電池パックが接続された
ときに該電池パックの識別部材を識別することにより電
池パック内の二次電池の充電特性を検出するように構成
することができる。

【００７４】請求項１０記載の充電装置によれば、二次
電池の充電特性が該二次電池の充電に必要な充電電圧を
含むから、充電に必要な充電電圧で充電を行うことがで
きる。

【００７５】請求項１１記載の充電装置によれば、電池
パックの識別部材が該電池パック内の二次電池の充電に
必要な充電電圧を示すための抵抗からなり、検出手段
で、電池パックが接続されたときに該電池パックの抵抗
の抵抗値を検出することにより電池パック内の二次電池
の充電に必要な充電電圧を検出するように構成すること
ができる。

【００７６】請求項１２記載の充電装置によれば、検出
手段で、電池パックが接続されて電力を該電池パックの
抵抗に供給することにより該抵抗の抵抗値を検出するよ
うに構成することができる。

【００７７】請求項１３記載の充電装置によれば、端子
形状が同じでかつ二次電池の充電電圧がそれぞれ異なる
複数の電池パックを接続可能な接続手段を有し、接続手
段に複数の電池パックが接続されているときには、該接
続されている各電池パック毎にその充電特性に応じた電
力を供給することにより充電を行うから、二次電池の充
電電圧が異なる複数の電池パックの充電を手間を掛けず
に容易に行うことができる。

【００７８】請求項１４記載の充電装置によれば、電池
パックの接続の有無を検出する電池パック検出手段を有
し、電池パック検出手段が電池パックの接続を検出する
と、該接続された電池パックに対する充電制御を開始す
るから、充電開始のための操作を簡略化することができ
る。

【００７９】請求項１５記載の電池パックによれば、二
次電池の充電特性を示す識別部材を設け、充電装置に接
続されたときに該充電装置により識別部材が検出される
と、充電装置から二次電池の充電特性に応じた電力が二
次電池に供給されるから、専用充電装置を準備する必要
がなく、簡単に充電することができる。

【００８０】請求項１６記載の電池パックによれば、二
次電池の充電特性が該二次電池の充電に必要な充電電圧
を含むから、最適な充電電圧を充電装置に知らせること
ができる。

【００８１】請求項１７記載の電池パックによれば、識
別部材が二次電池の充電に必要な充電電圧を示すための
抵抗からなり、該抵抗の抵抗値が充電装置に接続された
ときに検出されるように構成されているように構成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の充電システムの回路構成を示す図であ
る。

【図２】定電圧で充電するタイプの二次電池を充電する
場合の充電特性を示す図である。

【図３】図１の充電装置の電源部２の直流電力の電圧お
よび電流の特性を示す図である。

【図４】図１の充電装置により定電圧タイプの２つの二
次電池を接続して充電する場合の充電特性を示すタイミ
ングチャートある。

【図５】本発明の充電システムの実施の第２形態の回路
構成を示す図である。

【図６】従来の充電装置の回路構成およびそれに接続さ
れる電池パック内部構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 充電装置 ２ 電源部 ３，３０ 充電制御部 １０，２３ スイッチ １４，２７ 電池パック １６，２９ 二次電池 Ｒ１５，Ｒ２８ 抵抗

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次電池を内蔵した少なくとも１つ以上
   の電池パックを充電装置に接続し、該充電装置により前
   記電池パック内の二次電池に電力を供給して該二次電池
   を充電する充電システムにおいて、前記電池パック内の
   二次電池の充電に関する充電特性を検出するための充電
   特性検出手段を設け、前記充電装置は、前記充電特性検
   出手段の検出結果に基づき前記電池パックの充電特性に
   応じた電力を自動的に供給することを特徴とする充電シ
   ステム。
2. 【請求項２】 前記電池パックに該電池パック内の二次
   電池の充電特性を示す識別部材を設け、前記充電装置
   に、前記電池パックが接続されたときに該電池パックの
   識別部材を識別することにより前記電池パック内の二次
   電池の充電特性を検出する検出手段を設け、前記識別部
   材と前記検出手段とは互いに協働して前記充電特性検出
   手段を構成することを特徴とする請求項１記載の充電シ
   ステム。
3. 【請求項３】 前記二次電池の充電特性は該二次電池の
   充電に必要な充電電圧を含むことを特徴とする請求項２
   記載の充電システム。
4. 【請求項４】 前記電池パックの識別部材が該電池パッ
   ク内の二次電池の充電に必要な充電電圧を示すための抵
   抗であり、前記充電装置の検出手段は、前記電池パック
   が接続されたときに該電池パックの抵抗の抵抗値を検出
   することにより、前記電池パック内の二次電池の充電に
   必要な充電電圧を検出することを特徴とする請求項３記
   載の充電システム。
5. 【請求項５】 前記充電装置の検出手段は、前記電池パ
   ックが接続されて電力を該電池パックの抵抗に供給する
   ことにより該抵抗の抵抗値を検出することを特徴とする
   請求項４記載の充電システム。
6. 【請求項６】 前記充電装置は、端子形状が同じでかつ
   二次電池の充電電圧がそれぞれ異なる複数の電池パック
   を接続可能な接続手段を有し、前記接続手段に前記複数
   の電池パックが接続されているときには、該接続されて
   いる各電池パック毎に充電を行うことを特徴とする請求
   項１記載の充電システム。
7. 【請求項７】 前記充電装置は、前記電池パックの接続
   の有無を検出する電池パック検出手段を有し、前記電池
   パック検出手段が前記電池パックの接続を検出すると、
   該接続された電池パックに対する充電制御を開始するこ
   とを特徴とする請求項１記載の充電システム。
8. 【請求項８】 二次電池を内蔵した少なくとも１つ以上
   の電池パックを接続し、前記電池パック内の二次電池に
   電力を供給して該二次電池を充電する充電装置におい
   て、前記電池パック内の二次電池の充電に関する充電特
   性を検出するための検出手段を設け、前記検出手段の検
   出結果に基づき前記電池パックの充電特性に応じた電力
   を自動的に供給することを特徴とする充電装置。
9. 【請求項９】 前記電池パックに該電池パック内の二次
   電池の充電特性を示す識別部材が設けられ、前記検出手
   段は、前記電池パックが接続されたときに該電池パック
   の識別部材を識別することにより前記電池パック内の二
   次電池の充電特性を検出することを特徴とする請求項８
   記載の充電装置。
10. 【請求項１０】 前記二次電池の充電特性は該二次電池
    の充電に必要な充電電圧を含むことを特徴とする請求項
    ９記載の充電装置。
11. 【請求項１１】 前記電池パックの識別部材は該電池パ
    ック内の二次電池の充電に必要な充電電圧を示すための
    抵抗からなり、前記検出手段は、前記電池パックが接続
    されたときに該電池パックの抵抗の抵抗値を検出するこ
    とにより前記電池パック内の二次電池の充電に必要な充
    電電圧を検出することを特徴とする請求項１０記載の充
    電装置。
12. 【請求項１２】 前記検出手段は、前記電池パックが接
    続されて電力を該電池パックの抵抗に供給することによ
    り該抵抗の抵抗値を検出することを特徴とする請求項１
    １記載の充電装置。
13. 【請求項１３】 端子形状が同じでかつ二次電池の充電
    電圧がそれぞれ異なる複数の電池パックを接続可能な接
    続手段を有し、前記接続手段に前記複数の電池パックが
    接続されているときには、該接続されている各電池パッ
    ク毎にその充電特性に応じた電力を供給することにより
    充電を行うことを特徴とする請求項８記載の充電装置。
14. 【請求項１４】 前記電池パックの接続の有無を検出す
    る電池パック検出手段を有し、前記電池パック検出手段
    が前記電池パックの接続を検出すると、該接続された電
    池パックに対する充電制御を開始することを特徴とする
    請求項８記載の充電装置。
15. 【請求項１５】 充電装置から供給される電力により充
    電される二次電池を内蔵する電池パックにおいて、前記
    二次電池の充電特性を示す識別部材を設け、前記充電装
    置に接続されたときに該充電装置により前記識別部材が
    検出されると、前記充電装置から前記二次電池の充電特
    性に応じた電力が前記二次電池に供給されることを特徴
    とする電池パック。
16. 【請求項１６】 前記二次電池の充電特性は該二次電池
    の充電に必要な充電電圧を含むことを特徴とする請求項
    １５記載の電池パック。
17. 【請求項１７】 前記識別部材は前記二次電池の充電に
    必要な充電電圧を示すための抵抗からなり、該抵抗の抵
    抗値が前記充電装置に接続されたときに検出されるよう
    に構成されていることを特徴とする請求項１５記載の電
    池パック。