JPH11289681A - 蓄電池の充電装置 - Google Patents

蓄電池の充電装置

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JPH11289681A
JPH11289681A JP10087249A JP8724998A JPH11289681A JP H11289681 A JPH11289681 A JP H11289681A JP 10087249 A JP10087249 A JP 10087249A JP 8724998 A JP8724998 A JP 8724998A JP H11289681 A JPH11289681 A JP H11289681A
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charging
storage battery
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堅治 松本
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和廣 遠山
Toshiyuki Iwazawa
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Morita Miyata Corp
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0069Charging or discharging for charge maintenance, battery initiation or rejuvenation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数組の蓄電池電源を1つの充電装置本体で
充電する場合に、蓄電池電源側の構成を簡易化してリフ
レッシュ管理を行うと共に、充電中の充電量を正確に検
出して表示する。 【解決手段】 複数の蓄電池を直列に接続した電源パッ
ク1に識別コードを設定するデジタルスイッチ2を設
け、その識別コードを読み取って、マイクロコンピュー
タ33で識別コード毎にリフレッシュ処理後の充電回
数、総充電回数等の充電情報を不揮発性メモリ34に記
憶する。充電回数が所定回数未満であるときに充電処理
のみを行い、所定回数以上となるとリフレッシュ処理を
行ってから充電処理を行う。充電処理中は、充電量を算
出し、これを表示し、表示切換スイッチ24を押圧する
ことにより、バッテリ番号、充電回数、総充電回数等の
充電情報を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数組の蓄電池電
源を充電ケーブルを介して充電器本体に接続することに
より充電するようにした蓄電池の充電装置に関し、特に
自動的にリフレッシュを行うことができるようにしたも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の蓄電池の充電装置としては、例え
ば特開平8−223812号公報に記載されているもの
がある。
【0003】この従来例には、充電式機器に電力を供給
する電池パックを充電器に接続して充電を行う際に、電
池パック側で、残容量検出回路によって蓄電池の残容量
を放電電流検出回路の放電電流値及び充電電流検出回路
の充電電流値のデータに基づいて演算により求め、残容
量が所定の範囲内であって充電状態であるときにカウン
タをカウントアップさせ、そのカウント値が所定値を越
えると蓄電池にメモリ効果が生じたものと判断して、発
光ダイオードなどの表示素子を点灯させると共に、リフ
レッシュ駆動信号を充電器に出力して、リフレッシュ処
理を行うようにした充電式電器機器が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、蓄電池パック側で残容量からリフレッ
シュ処理を必要とするか否かを判断し、リフレッシュ処
理を必要とする場合にその旨を充電器側に通知してリフ
レッシュ処理を行うようにしているので、蓄電池に生じ
るメモリ効果による容量低下を防止することができるも
のであるが、充電器は簡易な構成とすることができる一
方、電池パック側では残容量検出回路、放電電流検出回
路、充電電流検出回路、カウンタ及び表示素子を設ける
必要があり、電池パックのコストが嵩むと共に、常時算
用量検出手段で残容量を検出しているので、充電中以外
のときの消費電力が大きいという未解決の課題がある。
【0005】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、蓄電池電源側に設
ける回路部品を必要最小限として、蓄電池電源のコスト
を低減させると共に、充電装置側でも複数の蓄電池電源
に対して最適な充電を行うことができ、さらに充電中の
充電量を表示することができる蓄電池の充電装置を提供
することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に係る蓄電池の充電装置は、複数
組の蓄電池電源を個別に充電器本体に接続することによ
り充電するようにした充電装置において、前記複数の蓄
電池は、読取可能な識別情報を設定する識別情報設定手
段を備え、前記充電器本体は、前記識別情報設定手段で
設定された識別情報を読取る識別情報読取手段と、該識
別情報読取手段で読取った識別情報に基づいて充電情報
を記憶する充電情報記憶手段と、該充電情報記憶手段の
充電情報に基づいてリフレッシュを行うか否かを判定す
るリフレッシュ判定手段と、該リフレッシュ判定手段の
判定結果がリフレッシュ要であるときに当該蓄電池に対
してリフレッシュ処理を行ってから充電処理を行い、リ
フレッシュ不要であるときに充電処理を行う充電制御手
段とを備えていることを特徴としている。
【0007】この請求項1に係る発明においては、充電
装置に対して複数組の蓄電池電源を充電する場合に、各
蓄電池電源に設けた識別情報を識別情報読取手段で読取
ることにより、この識別情報をもとにリフレッシュ時か
らの充電回数、総充電回数等の充電情報を充電情報記憶
手段に記憶することができ、充電装置で接続された蓄電
池電源を認識して、その充電情報に基づいて自動的にリ
フレッシュ処理を行うか否かを判断する。
【0008】また、請求項2に係る蓄電池の充電装置
は、請求項1に係る発明において、前記識別情報が、所
要数のデジタルスイッチによって設定されるようにした
ことを特徴としている。
【0009】この請求項2に係る発明においては、識別
情報をデジタルスイッチで設定するので、その設定が容
易であると共に、ユーザーが任意に設定することができ
るので、識別情報が重複することを防止することができ
る。
【0010】さらに、請求項3に係る蓄電池の充電装置
は、複数組の蓄電池電源を個別に充電器本体に接続する
ことにより充電するようにした充電装置において、前記
複数の蓄電池電源は、充電情報を記憶する充電情報記憶
手段を備え、前記充電器本体に、前記充電情報記憶手段
に対して充電情報をアクセスする充電情報管理手段と、
前記該充電情報記憶手段の充電情報に基づいてリフレッ
シュを行うか否かを判定するリフレッシュ判定手段と、
該リフレッシュ判定手段の判定結果がリフレッシュ要で
あるときに当該蓄電池に対してリフレッシュ処理を行っ
てから充電処理を行い、リフレッシュ不要であるときに
充電処理を行う充電制御手段とを備えていることを特徴
としている。
【0011】この請求項3に係る発明においても、蓄電
池電源側には充電情報記憶手段を設けるだけでよいの
で、消費電力が不要か又は僅かであり、請求項1と略同
様の作用が得られる。
【0012】さらにまた、請求項4に係る蓄電池の充電
装置は、請求項1〜3の何れかの発明において、前記充
電器本体が、前記充電制御手段による充電状態を監視
し、充電量を算出する充電量算出手段と、該充電量算出
手段で算出した充電量を表示する表示手段とを備えてい
ることを特徴としている。
【0013】この請求項4に係る発明においては、充電
器本体による蓄電池電源の充電中に充電量算出手段で充
電量を算出し、これを表示手段で表示するので、充電池
電源の充電状態を視認することができる。
【0014】なおさらに、請求項5に係る蓄電池の充電
装置は、請求項4に係る発明において、前記充電量算出
手段が、現在の充電電圧を検出する充電電圧検出手段
と、蓄電池温度を検出する蓄電池温度検出手段とを有
し、少なくとも前記充電電圧検出手段で検出した充電電
圧と前記蓄電池温度検出手段で検出した蓄電池温度とに
基づいて充電量を算出するように構成されていることを
特徴としている。
【0015】この請求項5に係る発明においては、充電
器本体での蓄電池電源の充電中に蓄電池電源の温度によ
る充電量の変化を補償した正確な充電量を算出すること
ができる。
【0016】また、請求項6に係る蓄電池の充電装置
は、請求項4に係る発明において、前記充電制御手段
が、充電開始から所定時間初期充電電流を供給する初期
充電モードとし、所定時間が経過したときに急速充電電
流を供給する急速充電モードに切換え、該急速充電モー
ドでピーク電圧に対して所定の降下電圧を検出したとき
に小電流を供給するトリクル充電モードに切換えるよう
に構成され、前記充電量算出手段が、現在の充電電圧を
検出する充電電圧検出手段と、前記急速充電モードから
トリクル充電モードに移行時の電圧を満充電電圧として
記憶する満充電電圧記憶手段と、蓄電池温度を検出する
蓄電池温度検出手段と、該蓄電池温度に基づいて充電初
期電圧を算出する充電初期電圧算出手段とを備え、前記
充電電圧検出手段の現在の充電電圧、前記満充電電圧記
憶手段の前回の満充電電圧、前記充電初期電圧算出手段
の充電初期電圧に基づいて充電量を算出するように構成
されていることを特徴としている。
【0017】この請求項6に係る発明においては、充電
制御手段で、急速充電モードを行った後トリクル充電モ
ードに切換えるので、蓄電池電源の充電時間を短縮する
ことができ、このときに、充電量算出手段で、現在の充
電電圧、満充電電圧、蓄電池温度に基づく充電初期電圧
に基づいて充電量を算出するので、正確な充電量を算出
することができる。
【0018】さらに、請求項7に係る蓄電池の充電装置
は、請求項1〜6の何れかの発明において、前記充電情
報記憶手段で記憶する充電情報は、少なくともリフレッ
シュ後の充電回数及び総充電回数に設定されていること
を特徴としている。
【0019】この請求項7に係る発明においては、リフ
レッシュ後の充電回数からリフレッシュ処理が必要とな
る時期を判断することができると共に、総充電回数から
蓄電池電源の寿命を判断することができる。
【0020】さらにまた、請求項8に係る蓄電池の充電
装置は、請求項1〜7の何れかに係る発明において、前
記充電器本体が、前記充電情報記憶手段の充電情報を表
示する充電情報表示手段を備えていることを特徴として
いる。
【0021】この請求項8に係る発明においては、充電
情報表示手段でリフレッシュ後の充電回数、総充電回数
等の充電情報を表示するので、これらを視認することに
より、リフレッシュ時期及び蓄電池電源寿命を容易に判
断することができる。
【0022】なおさらに、請求項9に係る蓄電池の充電
装置は、請求項4〜7の何れかの発明において、前記充
電器本体は、前記充電量算出手段の充電量を常時表示
し、該充電量表示に対して前記充電情報記憶手段の充電
情報を割込表示するように構成されていることを特徴と
している。
【0023】この請求項9に係る発明においては、蓄電
池電源の充電中に常時充電量が表示されることにより、
充電状態を視認することができ、この表示状態で充電情
報を割込表示することができるので、1つの表示手段で
充電量と充電情報との双方を表示することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明の第一の実施形態を
示す概略構成図であって、4ヶの蓄電池電源を識別する
場合の実施例である。図中、1は例えば電動アシスト自
転車の電源として使用する蓄電池電源としての電源パッ
ク(バッテリ)であって、その側面に固有の識別コード
を設定するための識別情報設定手段を構成する2ヶのス
イッチから成るデジタルスイッチ2が設けられている。
【0025】ここで、電源パック1は、図2に示すよう
に、負荷に対して電力を供給する放電側コネクタ3にヒ
ューズ4を介してニッケルカドミウム蓄電池5が複数本
直列に接続され、これら蓄電池5の正極側端が温度ヒュ
ーズ6及びヒューズ7を介して充電装置に接続される充
電側コネクタ8に接続され、負極側端が直接充電側コネ
クタ8に接続されると共に、温度検出手段としてのサー
ミス9を介して充電側コネクタ8に、デジタルスイッチ
2を介して充電側コネクタ8に夫々接続されている。
【0026】そして、電源パック1の充電時に充電側コ
ネクタ8を接続ケーブル10を介して充電装置本体11
のコネクタ31に接続する。この充電装置本体11は、
図1に示すように、表面にリフレッシュ処理時に点灯す
るリフレッシュモード表示器12、充電処理時に点灯す
る充電モード表示器13、電源パック番号モード、充電
回数モード、総充電回数モード及び充電量モードが表示
されていることを表す表示器14〜17、各表示器14
〜17の表示項目の内容を5つに分けて表す表記領域1
8と、この表記領域18を選択する5つの選択表示器1
9〜23と、表示切換押釦スイッチ24、リフレッシュ
押釦スイッチ25、充電押釦スイッチ26が設けられて
いる。ここで、各表示器12〜23は、発光ダイオード
で構成されている。
【0027】そして、充電装置本体11の電気的構成
は、図2に示すように、コネクタ31の第1番目及び第
3番目の端子である電源ライン31a,31cが充電電
圧検出回路35を内蔵する充電回路32に接続され、こ
の充電電圧検出回路35で検出した充電電圧Vがマイク
ロコンピュータ33に入力され、このマイクロコンピュ
ータ33で充電回路32の充電及びリフレッシュ作動が
制御される。
【0028】このマイクロコンピュータ33は、A/D
コンバータを内蔵しており、コネクタ31の第2番目の
端子31bで検出されるサーミスタ9の電圧がA/Dコ
ンバータの入力端子に入力されると共に、コネクタ31
の第4番目及び第5番目の端子31d,31eで検出さ
れるスイッチ信号が入力され、さらに表示切換押釦スイ
ッチ24、リフレッシュ押釦スイッチ25及び充電押釦
スイッチ26のスイッチ信号が入力されている。
【0029】さらに、マイクロコンピュータ33には、
外部記憶装置として、不揮発性メモリ34が接続されて
いると共に、出力側に充電モード表示器13、電源パッ
ク番号モード、充電回数モード、総充電回数モード及び
充電量モードの表示器14〜17及び選択表示器19〜
23が接続されている。
【0030】そして、マイクロコンピュータ33では、
コネクタ31に電源ケーブル9を介して電源パック1の
充電側コネクタ8を接続すると、電源ラインに流れる充
電電流を検出することにより、図3の充電制御処理が実
行開始される。
【0031】この充電制御処理は、先ず、ステップS1
で電源パック1のスイッチ2a,2bで設定された識別
コードを読込み、次いでステップS2に移行して、識別
コードをもとに不揮発性メモリ34に格納されている充
電回数CN 及び総充電回数C NTを読込み、この充電回数
N が所定回数M以上であるか否かを判定し、CN <M
であるときにはリフレッシュ処理の必要がないものと判
断して、ステップS3に移行する。
【0032】このステップS3では、充電モード表示器
13を点滅制御すると共に、タイマをスタートさせてか
らステップS4に移行して、リフレッシュ押釦スイッチ
24からのスイッチ信号がオン状態であるか否かを判定
し、オフ状態であるときにはステップS5に移行して、
タイマがタイムアップしたか否かを判定し、タイムアッ
プしていないときには前記ステップS4に戻り、タイム
アップしたときにはリフレッシュ要求がなかったものと
判断してステップS6に移行し、タイマをリセットして
からステップS7に移行する。
【0033】このステップS7では、充電モード表示器
13を点灯駆動すると共に、充電回数CN 及び総充電回
数CNTをインクリメントし、これを不揮発性メモリ34
に識別コードに対応させて記憶させ、次いでステップS
8に移行して、充電処理を行ってから処理を終了する。
【0034】ここで、充電処理は、電池温度が所定範囲
(例えば10℃〜40℃)にあるときに、図6に示すよ
うに、充電開始から所定時間(例えば5分程度)の間は
比較的少ない電流値を電源パック1に供給する初期充電
モードとなるように充電回路32を制御し、次いで最大
充電電流を供給する急速充電モードとなるように充電回
路32を制御し、このときの充電電圧がピーク電圧から
所定電圧−ΔVだけ低下したときに、極めて小さい電流
を供給するトリクル充電モードとなるように充電回路3
2を制御する。
【0035】一方、ステップS2の判定結果がCN ≧M
であるときには、メモリ効果が発生しているものと判断
して、ステップS9に移行し、リフレッシュモード表示
器12を点滅させると共に、前述したステップS3と同
様にタイマをスタートさせてからステップS10に移行
する。
【0036】このステップS10では、充電用押釦スイ
ッチ25がオン状態となったか否かを判定し、これがオ
フ状態であるときにはステップS11に移行し、ステッ
プS9でスタートさせたタイマがタイムアップしたか否
かを判定し、タイマがタイムアップしていないときには
前記ステップS10に戻り、タイムアップしたときには
リフレッシュ処理を止めて充電処理に移行する要求がな
いものと判断してステップS12に移行する。
【0037】このステップS12では、タイマをリセッ
トすると共に、充電回数CN を“0”にクリアし、さら
にリフレッシュモード表示器12を点灯駆動してからス
テップS13に移行し充電回路32で蓄電池5を放電さ
せるリフレッシュ処理を実行させる。
【0038】次いで、ステップS14に移行して、充電
電圧Vが放電終止電圧VE 以下となったか否かを判定
し、V>VE であるときにはステップS13に戻ってリ
フレッシュ処理を継続し、V≦VE となったときにはリ
フレッシュ処理を終了したものと判断してステップS1
5に移行し、リフレッシュモード表示器12を消灯して
から前記ステップS7に移行する。
【0039】また、ステップS4の判定結果がリフレッ
シュ押釦スイッチ24がオン状態であるときには、充電
処理を行う前にリフレッシュ処理を行う要求があるもの
と判断してステップS16に移行して、充電モード表示
器13を消灯してから前記ステップS12に移行する。
【0040】さらに、ステップS10の判定結果が充電
押釦スイッチ25がオン状態であるときには、リフレッ
シュ処理を省略して充電処理のみを行う要求があるもの
と判断して前記ステップS15に移行する。
【0041】また、マイクロコンピュータ33は、ステ
ップS8の充電ルーチンの動作中には所定時間(例えば
1〜2秒)毎のタイマ割込処理として図4に示す充電量
表示処理を実行する。
【0042】この充電量検出処理は、先ず、ステップS
21で、充電量検出処理を実行する。この充電量検出処
理は、図5に示すように、先ず、ステップS21aで充
電電圧検出回路35からの充電電圧Vを読込み、次いで
ステップS21bに移行してサーミスタ9で検出される
蓄電池温度Tを読込んでからステップS21cに移行す
る。
【0043】このステップS21cでは、蓄電池温度T
をもとに予めメモリに格納された蓄電池温度Tと充電初
期電圧VNTとの関係を示す管理テーブルを参照して充電
初期電圧VNTを算出し、次いでステップS21dに移行
して、不揮発メモリ34に格納されている前回充電時の
満充電電圧VF を読出してからステップS21eに移行
する。
【0044】このステップS21eでは、充電電圧V、
充電初期電圧VNT及び前回満充電電圧VF をもとに下記
(1)式の演算を行って充電量CH(%)を算出してか
ら充電電圧検出処理を終了して図4の充電量表示処理に
おけるステップS22に移行する。
【0045】 CH={(V−VN )/(VF −VNT)}×100 …………(1) 図4に戻って、ステップS22では、充電開始時からの
経過時間tが予め設定した初期充電モードから急速充電
モードに移行するに十分な設定時間t0 を越えたか否か
を判定し、t≦t0 であるときには、初期トリクル充電
中であると判断してステップS23に移行して各選択用
表示器19〜23を消灯状態に維持してからタイマ割込
処理を終了して図3のメインプログラムに復帰し、t>
0 であるときには、初期充電モードから急速充電モー
ド以降のモードに移行したものと判断して、ステップS
24に移行する。
【0046】ここで、設定時間t0 は、ニッケルカドミ
ウム蓄電池の充電制御は、−ΔV充電制御方式を採用し
ており、図6に示すように、充電開始時から所定時間
(例えば5分程度)は充電電流を抑制した初期トリクル
充電モードとして充電初期に発生する充電電圧のスイン
グ現象を防止し、この所定時間が経過した後に最大充電
電流を供給する急速充電モードに移行して本格的な充電
が開始されるので、この急速充電モードに確実に移行し
た時間に設定されている。
【0047】ステップS24では、急速充電モードであ
るか否かを判定し、急速充電モードであるときにはステ
ップS25に移行して、前記ステップS21の充電量検
出処理で算出した充電量CHが例えば20以上であるか
否かを判定し、CH<20であるときには前記ステップ
S23に移行し、CH≧20であるときにはステップS
26に移行する。
【0048】このステップS26では、充電量CHが例
えば40以上であるか否かを判定し、CH<40である
ときにはステップS27に移行して充電量が20%であ
ることを表す選択表示器19を点灯させてからタイマ割
込処理を終了して図3のメインプログラムに復帰し、C
H≧40であるときにはステップS28に移行する。
【0049】このステップS28では、充電量CHが例
えば60以上であるか否かを判定し、CH<60である
ときにはステップS29に移行し充電量が40%である
ことを表す選択表示器20を点灯させてからタイマ割込
処理を終了して図3のメインプログラムに復帰し、CH
≧60であるときにはステップS30に移行する。
【0050】このステップS30では、充電量CHが例
えば80以上であるか否かを判定し、CH<80である
ときにはステップS31に移行して充電量が60%であ
ることを表す選択表示器21を点灯させてからタイマ割
込処理を終了して図3のメインプログラムに復帰し、C
H≧80であるときにはステップS32に移行して、充
電量が80%であることを表す選択表示器22を点灯さ
せてからタイマ割込処理を終了して図3の充電制御処理
に復帰する。
【0051】一方、前記ステップS24の判定結果が急
速充電モードでないときには、ステップS33に移行す
る。このステップS33では、図2の充電回路32で急
速充電の完了時にマイクロコンピュータ33への充電終
了の信号が入力されるので、この信号により急速充電モ
ードを終了したか否かを判定し、急速充電モードを終了
していないときには、蓄電池温度Tが予め設定した設定
温度範囲(例えば10℃〜40℃)外となって急速充電
モードから一時的にトリクル充電モードに変更されたも
のと判断して前記ステップS25に移行し、急速充電モ
ードを終了したときにはステップS34に移行して、充
電量が100%を表す選択表示器23を点灯し、次いで
ステップS35に移行して、そのときの満充電電圧VF
を識別コードに対応させて不揮発メモリ34に更新記憶
してからタイマ割込処理を終了して図3の充電制御処理
に復帰する。
【0052】前回の満充電電圧VF の代わりに図8に示
す一点鎖線の近似特性における温度Tでの1.5時間の
満充電電圧VFTを予めメモリに格納し、初期電圧VNT
同様に管理テーブルを参照して、充電量CHを計算する
ようにしてもよい。
【0053】さらに、マイクロコンピュータ33は、表
示切換スイッチ24を押圧してオン状態としたときに、
図7に示す表示切換処理を実行する。この表示切換処理
は、先ず、ステップS41で、前述した図3の充電処理
を中断させると共に、表示モードを表すバッテリ番号モ
ード表示器14、充電回数モード表示器15、総充電回
数モード表示器16、充電量モード表示器17及び選択
表示器17〜23を消灯させ、次いでステップS42に
移行して、前回の表示モードがバッテリ番号モード、充
電回数モード、総充電回数モードの何れであったを判定
し、バッテリ番号モードであったときには、ステップS
43に移行して、充電回数モードに設定し、次いでステ
ップS44に移行して、充電回数表示器15を点灯さ
せ、次いでステップS45に移行して、識別コードをも
とに不揮発メモリ34の記憶テーブルを参照して充電回
数CN を読込み、これが3回、6回、9回、12回及び
15回の何れの領域に相当するかを判断し、その判断結
果に応じた選択表示器19〜23を点灯してからステッ
プS46に移行する。
【0054】このステップS46では、所定時間(例え
ば1秒程度)待機し、その後ステップS47に移行し、
表示切換押釦スイッチ24が押圧されているか否かを判
定し、これが押圧されていれば、前記ステップS41に
戻り、押圧されていなければステップS48に移行す
る。
【0055】このステップS48では、点灯されている
表示器14〜16及び選択表示器17〜23を消灯して
から図4の充電量表示ルーチンへ移行し表示切換処理を
終了する。
【0056】一方、ステップS42の判定結果が、前回
表示モードが充電回数モードであるときにはステップS
48に移行して、総充電回数モードに設定し、次いでス
テップS49に移行して、総充電回数モード表示器16
を点灯させ、次いでステップS50に移行して、識別コ
ードをもとに不揮発メモリ34の記憶テーブルを参照し
て総充電回数CNTを読込み、これが100回、200
回、300回、400回及び500回の何れの領域に相
当するかを判断し、その判断結果に応じた選択表示器1
9〜23を点灯してからステップS46に移行する。
【0057】さらに、ステップS42の判定結果が前回
表示モードが総充電回数モードであるときにはステップ
S51に移行してバッテリ番号モードに設定し、次いで
ステップS52に移行して、バッテリ番号表示器14を
点灯させ、次いでステップS53に移行して、識別コー
ドをもとにバッテリ番号を判断し、対応する選択表示器
17〜22を点灯してから前記ステップS46に移行す
る。
【0058】なお、表示モードは、充電装置本体11の
電源スイッチをオン状態として、マイクロコンピュータ
33に電源を供給開始したときに、初期化処理によって
例えばバッテリ番号表示モードが設定される。
【0059】この図3〜図5及び図7の処理において、
図3におけるステップS1の処理が識別情報読取手段に
対応し、ステップS2〜S15の処理が充電制御手段に
対応し、図3及び図4の処理が充電量算出手段に対応
し、このうち図4のステップS35の処理が満充電電圧
記憶手段に対応し、図5のステップS21aの処理及び
充電回路32の充電電圧検出回路35が充電電圧検出手
段に対応し、ステップS21bの処理及びサーミスタ9
が蓄電池温度検出手段に対応し、ステップS21cの処
理が初期充電電圧算出手段に対応し、図7の処理が表示
切換手段に対応している。
【0060】次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、充電装置本体11に電源パック1が接続されていな
いものとすると、充電回路32の充電電流が“0”であ
ることから、マイクロコンピュータ33で図3の充電制
御処理が実行されず、全ての表示器12〜23が消灯さ
れている。
【0061】この状態から、図1に示すように、例えば
デジタルスイッチ2のスイッチ2a及び2bが夫々がオ
フ状態及びオン状態に設定された電源パック1を充電装
置本体11に接続ケーブル10を介して接続すると、こ
れによって充電電流が流れることにより、図3の充電制
御処理が実行開始される。
【0062】このとき、接続された電源パック1が新し
く最初の充電であるとすると、その識別コードからバッ
テリ番号が1番であることが認識され、不揮発メモリ3
4に記憶されているバッテリ番号“1”に対応する充電
回数CN 及び総充電回数CNTが共に初期状態を表す
“0”となっており、設定回数M未満であることから、
リフレッシュ処理を行う必要がないものと判断して充電
表示器13が点滅する(ステップS3)。この充電表示
器13がタイマで設定された所定時間点滅し、この間に
リフレッシュ押釦スイッチ25が押圧されてオン状態と
ならないときには、充電回数CN 及び総充電回数CNT
夫々インクリメントされて“1”となり(ステップS
7)、次いで充電回路32による−ΔV充電制御方式の
充電処理が実行される(ステップS8)。
【0063】この充電処理の間に図4の充電量算出処理
が実行されることにより、先ず図5の充電量算出処理
で、現在の充電電圧Vと、蓄電池温度Tに基づいて記憶
テーブルを参照して算出される充電初期電圧VNTと、前
回の満充電電圧VF (この場合には電源パック1の最初
の充電であるので、初期値として蓄電池仕様の満充電電
圧が設定されている)とをもとに前記(1)式の演算を
行って充電量CH(%)を算出する。
【0064】このとき、ニッケルカドミウム蓄電池の充
電特性は、図8に示すように、充電初期に電圧増加量が
比較的大きくその後直線的に増加し、終電終了間際に一
旦急増した後に降下する特性を有し、しかも、蓄電池温
度が40℃のときよりも10℃のほうが充電電圧が高く
なる特性となっている。
【0065】したがって、図8で一点鎖線図示のように
温度をパラメータとした特性線を近似直線とし、その充
電時間が“0”即ち充電初期電圧VNTが蓄電池温度に対
応させて記憶テーブルに記憶されており、この蓄電池温
度Tに対応する充電初期電圧VNTをもとに前記(1)式
の演算を行って充電量CH(%)を算出することによ
り、温度補償した正確な充電量CHを算出することがで
きる。
【0066】しかも、図4の充電量表示処理では、図8
おける充電電圧増加量が比較的大きい初期充電状態が経
過して充電状態が安定した状態から充電量CHの表示を
行うようにしているので、より正確な充電量表示を行う
ことができる。
【0067】このようにして充電が進行する毎に、先
ず、充電量を表す充電量モード表示器17が点灯し、以
下、順次選択表示器18〜23が点灯することにより、
ユーザーが充電状態を一目で視認することができる。
【0068】そして、この充電中に、ユーザーがバッテ
リ番号、充電回数CN 、総充電回数CNTを確認したいと
きには、表示切換押釦スイッチ24を押圧してオン状態
とすることにより、図7に示す表示切換処理が実行さ
れ、前回設定モードがバッテリ番号モードであるときに
は充電回数モードが設定されて充電回数表示器15が点
灯されると共に、充電回数CN に応じた選択表示器17
〜23の何れかが所定時間点灯された後に、充電量表示
状態に復帰する。
【0069】この総充電回数CNT及びバッテリ番号を確
認したときには、再度表示切換押釦スイッチ24を押圧
してオン状態とすることにより、順次表示モードを切換
えることができる。
【0070】その後、充電が完了すると、図4の充電量
表示処理で充電量が100%であることを示す選択表示
器23が点灯されることにより、充電終了を視認するこ
とができる。
【0071】一方、電源パック1を充電装置本体11に
接続したときに、該当する識別コードの充電回数CN
所定回数M以上となった場合には、図3の充電制御処理
が開始されたときに、メモリ効果が発生しておりリフレ
ッシュ処理が必要であるものと判断して、リフレッシュ
表示器12が点滅される(ステップS9)。
【0072】このとき、ユーザーの時間がなく、時間が
かかるリフレッシュ処理を待っていられないときには、
ユーザーが充電押釦スイッチ26を押圧してオン状態と
することにより、リフレッシュモード表示器12が消灯
され(ステップS15)、リフレッシュ処理を行うこと
なく、充電回数CN 及び総充電回数CNTをインクリメン
トしてから充電処理を行う(ステップS7,S8)。
【0073】一方、ユーザーが時間にゆとりがあるとき
には、充電押釦スイッチ26を押圧することなくタイマ
の設定時間が経過すると、充電回数CN が“0”にクリ
アされると共に、リフレッシュモード表示器12が点灯
され(ステップS12)、充電回路32で電源パック1
の充電電圧を放電終止電圧まで放電させるリフレッシュ
処理が実行され、これが終了すると前述した充電処理に
移行する。
【0074】また、充電回数CN が所定回数M未満であ
ってリフレッシュ処理を必要とすることなく充電処理が
可能な状態であっても、例えば表示切換処理によって充
電回数CN を表示させたときに、これが所定回数Mに近
いときで、且つユーザーに時間的な余裕がある場合に
は、充電開始時にタイマで設定された充電表示器13が
点滅している所定時間の間にリフレッシュ押釦スイッチ
25を押圧してオン状態とすることにより、図3の充電
制御処理でステップS4からステップS16に移行し
て、充電モード表示器13を消灯してからステップS1
2に移行することになり、充電回数CN を“0”にクリ
アしてからリフレッシュ処理を行うことができる。
【0075】さらに、表示切換処理によって総充電回数
NTを表示させることにより、電源パック1の寿命を視
認することができ、電源パック1の交換タイミングを正
確に把握することができる。
【0076】このように、上記実施形態においては、充
電装置本体11に複数の電源パック1を装着した場合で
あっても、電源パック1に設けたデジタルスイッチ2を
異なる識別コードとなるように設定しておくことによ
り、識別コード毎に不揮発性メモリ34に充電回数
N 、総充電回数CNT、満充電電圧VF が記憶され、こ
れらに応じて個々の電源パック1の充電状態を確実に把
握することができると共に、リフレッシュ処理を自動的
に行うことができる。電源パック1を新品にした場合
は、例えばリフレッシュ押釦スイッチ25と表示切換押
釦スイッチ24との両方を押圧しながら充電器に電源を
投入する等の操作により、新品に代えた電源パック1の
識別コードをもとに該当する充電回数C N 及び総充電回
数CNTの値を“0”にクリアする等の方法を用いればよ
い。
【0077】なお、上記実施形態においては、充電量C
Hを(1)式に従って算出した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、予め蓄電池温度T
毎に充電電圧と充電量との関係を表す特性テーブルを作
成し、これを不揮発メモリ34に記憶させておくと共
に、充電量検出処理を、図9に示すように、ステップS
51で現在の充電電圧Vを読込み、次いでステップS5
2で現在の蓄電池温度Tを読込み、次いで、ステップS
53に移行して、蓄電池温度Tをもとに対応する特性テ
ーブルを選択し、充電電圧Vをもとに選択した特性テー
ブルを参照して、充電電圧V以下でこれに近い充電量C
Hを検索して求めるようにしてもよい。
【0078】また、上記実施形態においては、サーミス
タ9の温度検出信号をマイクロコンピュータ33でデジ
タル値に変換し、その情報を充電量の表示用に使用する
と同時に、充電回路32に出力するようにした場合につ
いて説明したが、A/Dコンバータを内蔵している充電
回路32を用いれば、サーミスタ9の信号を直接充電回
路32に入力し、この充電回路32でデジタル値に変換
してマイクロコンピュータ33に出力するようにしても
よい。
【0079】さらに、上記実施形態においては、充電装
置本体11側に不揮発メモリ34を設けた場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、他のハー
ドディスク等の記憶装置を適用することもできる。
【0080】さらにまた、上記実施形態においては、電
源パック1を接続ケーブル10を介して充電装置本体1
1に接続する場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、接続ケーブル10を省略して、充電側
コネクタ8を直接充電装置本体11のコネクタ31に接
続するようにしてもよい。
【0081】なおさらに、上記実施形態においては、充
電量CH、充電回数CN 及び総充電回数CNTを所定範囲
の値として表示する場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、図10に示すように、液晶表示
器のような数値表示器40を適用することもでき、この
場合には、充電量CH、充電回数CN 及び総充電回数C
NTをそのままの数値として表示することができ、より正
確に充電状態を視認することができる。
【0082】また、上記実施形態においては1つの表示
手段でバッテリ番号、充電量CH、充電回数CN 及び総
充電回数CNT等の充電情報を表示する場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、各充電情報を
個別に表示する表示手段を設けるようにしてもよい。
【0083】さらに、上記実施形態においては、電源パ
ック1に識別情報設定手段としてデジタルスイッチ2を
設置する場合について説明したが、充電装置本体11で
充電する電源パック数が多い場合には、その数に応じて
スイッチ2a,2bを増設すればよく、また、スイッチ
2a,2bに代えて所要ビットのシフトレジスタや不揮
発性メモリを適用して識別コードを記憶させるようにし
てもよい。
【0084】さらにまた、上記実施形態においては、電
源パック1に識別コードを設定するスイッチ2a,2b
を設け、充電装置本体11側に充電回数CN 、総充電回
数C NT等の充電情報を記憶する記憶手段を設けた場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、図
10に示すように、電源パック1側に充電情報記憶手段
としてのメモリ41を設けると共に、このメモリ41に
対する信号ラインを充電装置本体11側のマイクロコン
ピュータ33に接続して、このマイクロコンピュータ3
3で充電情報をアクセスするようにしてもよい。
【0085】ここで、メモリ41としては、図11に示
すように、バッテリ電圧VB を降圧して電源として供給
されるC−MOSICで構成された例えば16ビットの
シフトレジスタ42を適用し、このシフトレジスタ42
にマイクロコンピュータ33からクロック信号CK、デ
ータ信号SD、入出力切換信号SLを供給することによ
り、16ビットの内6ビットを充電回数CN とし、残り
の10ビットを総充電回数CNTとして割り当てることに
より、これら充電回数CN 及び総充電回数CNTを記憶す
ることができる。
【0086】なおさらに、シフトレジスタ42に代え
て、図12に示すようなシリアル入出力タイプの16ビ
ットの不揮発性メモリ43を適用することもでき、この
場合は充電装置本体11側から充電情報をアクセスする
際に回路電源VC を供給すると共に、クロック信号C
K、データ信号SD及びリード/ライト切換信号R/W
を供給することにより、6ビットの充電回数CN と10
ビットの総充電回数CNTとを記憶することができ、これ
ら記憶状態を維持するための電源パック1に対する消費
電力は不要となる。
【0087】また、シフトレジスタ42、不揮発性メモ
リ43に代えて、図13に示すようなプリセッタブルダ
ウンカウンタ44とそのカウント値が“0”となったと
きに出力信号SOによってセットされるRS型フリップ
フロップ45とを適用することにより、充電装置本体1
1側にリフレッシュ要求を行うことができる。すなわ
ち、充電装置本体11のマイクロコンピュータ33から
リフレッシュ処理を行う毎にクリア信号SCがプリセッ
タブルダウンカウンタ44及びフリップフロップ45に
供給されることにより、プリセッタブルダウンカウンタ
44で予め設定されたリフレッシュ処理を行うか否かの
判断基準となる設定回数Mがカウント値としてプリセッ
トされると共に、フリップフロップ45がリセット状態
となって、その肯定出力端子Qから出力されるリフレッ
シュ要求信号RCが論理値“0”となる。
【0088】この状態で、充電装置本体11で充電を行
う毎にマイクロコンピュータ33から1つのカウントパ
ルスCPがプリセッタブルダウンカウンタ44に入力さ
れることにより、カウント値が順次減算され、そのカウ
ント値が“0”となると、出力信号SOがフリップフロ
ップ45に出力されることにより、このフリップフロッ
プ45がセット状態となり、その肯定出力端子Qから出
力されるリフレッシュ要求信号RCが論理値“1”とな
り、これがマイクロコンピュータ33に入力されること
により、充電回路32でリフレッシュ処理を行ってから
充電処理を行う。
【0089】さらに、上記実施形態においてはニッケル
カドミウム蓄電池を複数本直列に接続した電源パック1
を充電装置本体11で充電する場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、ニッケル・水素蓄
電池等の他の蓄電池を充電する場合にも適用することが
でき、これらが被充電電池の種類が混在する場合には、
蓄電池種別を表す識別コードと同種電池を識別する識別
コードとを設定すると共に、複数種の電池に対応する充
電モードを個別に設定するようにすればよい。
【0090】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、充電装置本体に対して複数組の蓄電池電源
を充電する場合に、各蓄電池電源に設けた識別情報を識
別情報読取手段で読取ることにより、この識別情報をも
とにリフレッシュ時からの充電回数、総充電回数等の充
電情報を充電情報記憶手段に記憶することができ、充電
装置で接続された蓄電池電源を認識して、その充電情報
に基づいて自動的にリフレッシュ処理を行うか否かを判
断することができ、蓄電池電源側に識別情報設定手段を
設けるだけでよいので、その構成を簡易化することがで
きるという効果が得られる。
【0091】また、請求項2に係る発明によれば、識別
情報をデジタルスイッチで設定するので、その設定が容
易であると共に、ユーザーが任意に設定することができ
るので、識別情報が重複することを防止することができ
るという効果が得られる。
【0092】さらに、請求項3に係る発明によれば、蓄
電池電源側には充電情報記憶手段を設けるだけでよいの
で、消費電力は僅かであり、請求項1と略同様の効果が
得られる。
【0093】さらにまた、請求項4に係る発明によれ
ば、充電器本体による蓄電池電源の充電中に充電量算出
手段で充電量を算出し、これを表示手段で表示するの
で、充電池電源の充電状態を視認することができるとい
う効果が得られる。
【0094】なおさらに、請求項5に係る発明によれ
ば、充電制御手段で、急速充電モードを行った後トリク
ル充電モードに切換えるので、蓄電池電源の充電時間を
短縮することができ、このときに、充電量算出手段で、
現在の充電電圧、満充電電圧、蓄電池温度に基づく充電
初期電圧に基づいて充電量を算出するので、正確な充電
量を算出することができるという効果が得られる。
【0095】また、請求項6に係る発明によれば、充電
制御手段で、急速充電モードを行った後トリクル充電モ
ードに切換えるので、蓄電池電源の充電時間を短縮する
ことができ、このときに、充電量算出手段で、現在の充
電電圧、満充電電圧、蓄電池温度に基づく充電初期電圧
に基づいて充電量を算出するので、正確な充電量を算出
することができるという効果が得られる。
【0096】さらに、請求項7に係る発明によれば、リ
フレッシュ後の充電回数からリフレッシュ処理が必要と
なる時期を判断することができると共に、総充電回数か
ら蓄電池電源の寿命を判断することができるという効果
が得られる。
【0097】さらにまた、請求項8に係る発明によれ
ば、充電情報表示手段でリフレッシュ後の充電回数、総
充電回数等の充電情報を表示するので、これらを視認す
ることにより、リフレッシュ時期及び蓄電池電源寿命を
容易に判断することができるという効果が得られる。
【0098】なおさらに、請求項9に係る発明によれ
ば、蓄電池電源の充電中に常時充電量が表示されること
により、充電状態を視認することができ、この表示状態
で充電情報を割込表示することができるので、1つの表
示手段で充電量と充電情報との双方を表示することがで
きるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す外観図である。
【図2】図1の電気的接続関係を示すブロック図であ
る。
【図3】図1の実施形態に適用し得るマイクロコンピュ
ータの充電制御処理手順の一例を示すフローチャートで
ある。
【図4】図1の実施形態に適用し得るマイクロコンピュ
ータの充電量表示処理手順の一例を示すフローチャート
である。
【図5】図4の充電量表示処理手順の充電量検出処理手
順の一例を示すフローチャートである。
【図6】ニッケルカドミウム蓄電池の充電制御状態を示
すタイムチャートである。
【図7】マイクロコンピュータの表示切換処理手順の一
例を示すフローチャートである。
【図8】ニッケルカドミウム蓄電池の充電特性を示す特
性線図である。
【図9】充電量検出処理手順の他の例を示すフローチャ
ートである。
【図10】本発明の変形例を示すブロック図である。
【図11】図9に適用し得るシフトレジスタを示す説明
図である。
【図12】図9に適用し得る不揮発性メモリを示す説明
図である。
【図13】図9に適用し得るプリセッタブルダウンカウ
ンタを示す説明図である。
【符号の説明】
1 電源パック(蓄電池電源) 2 デジタルスイッチ(識別情報設定手段) 9 サーミスタ(蓄電池温度検出手段) 10 接続ケーブル 11 充電装置本体 14 バッテリ番号モード表示器 15 充電回数モード表示器 16 総充電回数モード表示器 17 充電量モード表示器 19〜23 選択表示器 24 表示切換スイッチ 25 リフレッシュ押釦スイッチ 26 充電押釦スイッチ 32 充電回路 33 マイクロコンピュータ 34 不揮発性メモリ 35 充電電圧検出回路 41 メモリ 42 シフトレジスタ 43 不揮発性メモリ 44 プリセッタブルダウンカウンタ 45 フリップフロップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩澤 利幸 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数組の蓄電池電源を個別に充電器本体
    に接続することにより充電するようにした充電装置にお
    いて、前記複数の蓄電池は、読取可能な識別情報を設定
    する識別情報設定手段を備え、前記充電器本体は、前記
    識別情報設定手段で設定された識別情報を読取る識別情
    報読取手段と、該識別情報読取手段で読取った識別情報
    に基づいて充電情報を記憶する充電情報記憶手段と、該
    充電情報記憶手段の充電情報に基づいてリフレッシュを
    行うか否かを判定するリフレッシュ判定手段と、該リフ
    レッシュ判定手段の判定結果がリフレッシュ要であると
    きに当該蓄電池に対してリフレッシュ処理を行ってから
    充電処理を行い、リフレッシュ不要であるときに充電処
    理を行う充電制御手段とを備えていることを特徴とする
    蓄電池の充電装置。
  2. 【請求項2】 前記識別情報は、所要数のデジタルスイ
    ッチによって設定するようにしたことを特徴とする請求
    項1記載の蓄電池の充電装置。
  3. 【請求項3】 複数組の蓄電池電源を個別に充電器本体
    に接続することにより充電するようにした充電装置にお
    いて、前記複数の蓄電池は、充電情報を記憶する充電情
    報記憶手段を備え、前記充電器本体に、前記該充電情報
    記憶手段の充電情報に基づいてリフレッシュを行うか否
    かを判定するリフレッシュ判定手段と、該リフレッシュ
    判定手段の判定結果がリフレッシュ要であるときに当該
    蓄電池に対してリフレッシュ処理を行ってから充電処理
    を行い、リフレッシュ不要であるときに充電処理を行う
    充電制御手段を備えていることを特徴とする蓄電池の充
    電装置。
  4. 【請求項4】前記充電器本体は、前記充電制御手段によ
    る充電状態を監視し、充電量を算出する充電量算出手段
    と、該充電量算出手段で算出した充電量を表示する表示
    手段とを備えていることを特徴とする請求項1乃至3の
    何れかに記載の蓄電池の充電装置。
  5. 【請求項5】前記充電量算出手段は、現在の充電電圧を
    検出する充電電圧検出手段と、蓄電池温度を検出する蓄
    電池温度検出手段とを有し、少なくとも前記充電電圧検
    出手段で検出した充電電圧と前記蓄電池温度検出手段で
    検出した蓄電池温度とに基づいて充電量を算出するよう
    に構成されていることを特徴とする請求項4記載の蓄電
    池の充電装置。
  6. 【請求項6】前記充電制御手段は、充電開始から所定時
    間初期充電電流を供給する初期充電モードとし、所定時
    間が経過したときに急速充電電流を供給する急速充電モ
    ードに切換え、該急速充電モードでピーク電圧に対して
    所定の降下電圧を検出したときに小電流を供給するトリ
    クル充電モードに切換えるように構成され、前記充電量
    算出手段は、現在の充電電圧を検出する充電電圧検出手
    段と、前記急速充電モードからトリクル充電モードに移
    行時の電圧を満充電電圧として記憶する満充電電圧記憶
    手段と、蓄電池温度を検出する蓄電池温度検出手段と、
    該蓄電池温度に基づいて充電初期電圧を算出する充電初
    期電圧算出手段とを備え、前記充電電圧検出手段の現在
    の充電電圧、前記満充電電圧記憶手段の前回の満充電電
    圧、前記充電初期電圧算出手段の充電初期電圧に基づい
    て充電量を算出するように構成されていることを特徴と
    する請求項4記載の蓄電池の充電装置。
  7. 【請求項7】前記充電情報記憶手段で記憶する充電情報
    は、少なくともリフレッシュ後の充電回数及び総充電回
    数に設定されていることを特徴とする請求項1乃至6の
    何れかに記載の蓄電池の充電装置。
  8. 【請求項8】 前記充電器本体は、前記充電情報記憶手
    段の充電情報を表示する充電情報表示手段を備えている
    ことを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の蓄電
    池の充電装置。
  9. 【請求項9】前記充電器本体は、前記充電量算出手段の
    充電量を常時表示し、該充電量表示に対して前記充電情
    報記憶手段の充電情報を割込表示するように構成されて
    いることを特徴とする請求項4乃至6の何れかに記載の
    蓄電池の充電装置。
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