WO2024232154A1

WO2024232154A1 - 充電器用補助電子装置

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Publication number: WO2024232154A1
Application number: PCT/JP2024/009224
Authority: WO
Inventors: 康次服部
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2023-05-10
Filing date: 2024-03-11
Publication date: 2024-11-14
Anticipated expiration: 2025-11-10
Also published as: JPWO2024232154A1

Abstract

充電器用補助電子装置（４０）は、電圧計（４２）と、電流計（４３）と、ノーマリーオン型の給電用スイッチ（ＳＷｐ）と、タイマーを備えたＭＰＵ（４１）と、電圧計（４２）にて測定した電圧値および電流計（４３）にて測定した電流値を出力するインターフェース（ＩＦ）と、二次電池に接続する二次電池側端子と、リチウムイオン電池パック（１０）のリチウムイオン電池セル（２０）を充電するための充電器（９０）に接続する充電器側端子と、を備える。給電用スイッチ（ＳＷｐ）は二次電池と充電器（９０）との間の電源ラインまたは通信ラインを開閉するように設けられている。ＭＰＵ（４１）は、充電器用補助電子装置（４０）を通じてリチウムイオン電池セル（２０）と充電器（９０）が接続されると、第１時間の後に給電用スイッチ（ＳＷｐ）をターンオフ制御する。電圧計（４２）は、給電用スイッチ（ＳＷｐ）のターンオフから第２時間が経過した後のリチウムイオン電池セル（２０の端子電圧を測定してＭＰＵ（４１）に出力する。ＭＰＵ（４１）は、測定した電圧値と、第１時間の間に測定された電流値または第１時間の間にリチウムイオン電池セル（２０）に充電された容量値の少なくとも一方とを、インターフェース（ＩＦ）を通じて出力する。

Description

充電器用補助電子装置

　本発明は、二次電池の充電時に用いられる充電器用補助電子装置に関する。

　特許文献１には、端末用の充電システムが記載されている。特許文献１の充電システムでは、充電器（電源アダプタ）は、電池を備える端末と通信を行い、充電制御を行う。

　この際、充電器と端末が行う通信は、端末の電池の電圧や電流値など、充電制御に必要な情報を送受信するものである。充電器は、受信した情報に基づいて、電池の充電用の電源制御を行う。

特開２０１９－９７３８６号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の充電システムには、通常充電と急速充電を切り替える様な制御に関する記載はあるが、電池を間欠充電するような制御は記載されておらず、電池（二次電池）のＯＣＶ測定を行うことができない。

　したがって、本発明の目的は、間欠充電機能を持たない充電器を使って二次電池を充電しながらＯＣＶ測定を実現する充電器用補助電子装置を提供することにある。

　この発明の充電器用補助電子装置は、電圧測定部と、電流測定部と、ノーマリーオン型のスイッチと、タイマーを備えた制御部と、電圧測定部にて測定した電圧値および電流測定部にて測定した電流値を出力するインターフェースと、二次電池に接続する二次電池側端子と、二次電池を充電するための充電器に接続する充電器側端子と、を備える。スイッチは二次電池と充電器との間の電源ラインまたは通信ラインを開閉するように設けられている。

　制御部は、充電器用補助電子装置を通じて二次電池と充電器が接続されると、第１時間の後にスイッチをターンオフ制御する。電圧測定部は、スイッチのターンオフから第２時間が経過した後の二次電池の端子電圧を測定して制御部に出力する。制御部は、測定した電圧値と、第１時間の間に測定された電流値または第１時間の間に二次電池に充電された容量値の少なくとも一方とを、インターフェースを通じて出力する。

　また、この発明の充電器用補助電子装置は、電圧測定部と、電流測定部と、ノーマリーオン型のスイッチと、タイマーを備えた制御部と、電圧測定部にて測定した電圧値および電流測定部にて測定した電流値を出力するインターフェースと、二次電池に接続する二次電池側端子と、二次電池を充電するための充電器に接続する充電器側端子と、を備える。スイッチは二次電池と前記充電器との間の電源ラインまたは通信ラインを開閉するように設けられている。

　制御部は、充電器用補助電子装置を通じて二次電池と充電器が接続されると、スイッチをターンオン制御し、スイッチのターンオンから第１時間の後にスイッチをターンオフ制御する。電圧測定部は、スイッチのターンオフから第２時間が経過した後の二次電池の端子電圧を測定して制御部に出力する。制御部は、測定した電圧値と、第１時間の間に測定された電流値または第１時間の間に二次電池に充電された容量値の少なくとも一方とを、インターフェースを通じて出力する。

　これらの構成では、充電器が間欠充電の制御を行う機能を備えていなくても、充電器用補助電子装置が二次電池への電力供給と遮断を切り替えられる。これにより、二次電池の間欠充電が可能になる。また、充電器用補助電子装置は、電圧測定部と電流測定部を備えているので、充電器がＯＣＶ測定の機能を備えていなくても、二次電池のＯＣＶ測定が可能になる。

　この発明によれば、間欠充電モードを持たない一般的な充電器を用いてもＯＣＶ測定を行いながら二次電池を充電できる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る充電器用補助電子装置を含む二次電池の充電システムの回路図である。図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る充電器用補助電子装置を含む二次電池の充電システムの構造の一例を示す斜視図である。図３は、第１の実施形態に係る給電用スイッチがノーマリーオン型の場合における充電器用補助電子装置の充電制御およびＯＣＶ測定の一例を示すフローチャートである。図４は、第１の実施形態に係る給電用スイッチがノーマリーオフ型の場合における充電器用補助電子装置の充電制御およびＯＣＶ測定の一例を示すフローチャートである。図５は、本発明の第２の実施形態に係る充電器用補助電子装置を含む二次電池の充電システムの回路図である。図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る充電器用補助電子装置を含む二次電池の充電システムの構造の一例を示す斜視図である。図７は、第２の実施形態に係る通信用スイッチがノーマリーオン型の場合における充電器用補助電子装置の充電制御およびＯＣＶ測定の一例を示すフローチャートである。図８は、第２の実施形態に係る通信用スイッチがノーマリーオフ型の場合における充電器用補助電子装置の充電制御およびＯＣＶ測定の一例を示すフローチャートである。

　［第１の実施形態］
　本発明の第１の実施形態に係る充電器用補助電子装置および充電システムについて、図を参照して説明する。

　（充電システムの回路構成）
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る充電器用補助電子装置を含む二次電池の充電システムの回路図である。図１に示すように、充電システムは、リチウムイオン電池パック１０、充電器用補助電子装置４０、および、充電器９０を備える。

　（リチウムイオン電池パック１０）
　リチウムイオン電池パック１０は、リチウムイオン電池セル２０、ＭＰＵ２１、保護ＩＣ２２、オペアンプ２３（ＯＰ－ＡＭＰ）、ＬＤＯ２４、リレー回路２５、ヒューズ２６、および、計測用抵抗２００を備える。リチウムイオン電池パック１０は、正極端子Ｐｖｃｃ＋、および、負極端子Ｐｖｃｃ－を備える。

　正極端子Ｐｖｃｃ＋には、リレー回路２５が接続される。リレー回路２５には、リチウムイオン電池セル２０の正極が接続される。リチウムイオン電池セル２０の負極には、計測用抵抗２００、および、ヒューズ２６を通じて、負極端子Ｐｖｃｃ－が接続される。

　リチウムイオン電池セル２０は、例えば、直列接続された複数の個別のリチウムイオン電池によって構成される。

　ＭＰＵ２１は、保護ＩＣ２２、リレー回路２５、および、オペアンプ２３に接続される。ＭＰＵ２１は、正極端子Ｐｖｃｃ＋と負極端子Ｐｖｃｃ－に接続され、これにより、外部（充電器用補助電子装置４０を通じた充電器９０）からの電力供給を可能としている。

　保護ＩＣ２２は、リチウムイオン電池セル２０に接続される。より具体的には、保護ＩＣ２２は、複数の個別のリチウムイオンが順に直列接続される複数のノードにそれぞれ接続される。保護ＩＣ２２は、ＬＤＯ２４を通じて電力供給される。

　オペアンプ２３は、計測用抵抗２００の両端に接続される。

　リレー回路２５は、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との直列回路を備える。スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２とは、例えば、ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との直列回路は、正極端子Ｐｖｃｃ＋とリチウムイオン電池セル２０の正極との間に接続される。

　より具体的には、スイッチング素子Ｑ１のソース端子とスイッチング素子Ｑ２のソース端子とは接続される。スイッチング素子Ｑ１のドレイン端子は、リチウムイオン電池セル２０の正極に接続される。スイッチング素子Ｑ２のドレイン端子は、正極端子Ｐｖｃｃ＋に接続される。スイッチング素子Ｑ１のゲート端子およびスイッチング素子Ｑ２のゲート端子は、ＭＰＵ２１に接続される。

　ＭＰＵ２１および保護ＩＣ２２は、リチウムイオン電池セル２０に対する充放電の制御を行う。ＭＰＵ２１は、リレー回路２５に対して、充放電のための制御信号を出力する。第１の制御信号は、リチウムイオン電池セル２０への電力供給を導通または遮断するために、スイッチング素子Ｑ１およびスイッチング素子Ｑ２のドレイン端子とソース端子との間を導通または開放させる信号である。保護ＩＣ２２は、リチウムイオン電池セル２０の複数のノードの電位差に基づいて、充放電時の過充電および過放電からリチウムイオン電池セル２０を保護する。

　オペアンプ２３は、計測用抵抗２００の両端電圧を検出し、ＭＰＵ２１に出力する。ＭＰＵ２１は、検出した両端電圧に基づいて、リチウムイオン電池セル２０への電力供給を制御する。

　（充電器用補助電子装置４０）
　充電器用補助電子装置４０は、ＭＰＵ４１、電圧計４２、電流計４３、通信部４４、給電用スイッチＳＷｐ、および、インターフェースＩＦを備える。ＭＰＵ４１が、本発明の「制御部」に対応し、電圧計４２が本発明の「電圧測定部」に対応し、電流計４３が本発明の「電流測定部」に対応する。

　充電器用補助電子装置４０は、第１正極端子４９１、第２正極端子４９３、第１負極端子４９２、および、第２負極端子４９４を備える。第１正極端子４９１と第１負極端子４９２は、充電器９０に接続される端子であり、第１端子対を構成する。第２正極端子４９３と第２負極端子４９４は、リチウムイオン電池パック１０に接続される端子であり、第２端子対を構成する。

　第１正極端子４９１には、給電用スイッチＳＷｐが接続される。給電用スイッチＳＷｐには、電流計４３が接続される。電流計４３には、第２正極端子４９３が接続される。これにより、給電用スイッチＳＷｐは、電源ラインを開閉するように設けられている。第２正極端子４９３と第２負極端子４９４との間には、電圧計４２が接続される。

　給電用スイッチＳＷｐは、電力用の大電流容量の半導体スイッチであり、例えば、電力用のＭＯＳ－ＦＥＴである。なお、給電用スイッチＳＷｐは、ノーマリーオフ型であっても、ノーマリーオン型であってもよい。ただし、給電用スイッチＳＷｐの型によって、ＭＰＵ４１が行う充電制御が異なる。

　ＭＰＵ４１は、電圧計４２、電流計４３、給電用スイッチＳＷｐ、および、通信部４４に接続される。図示を省略しているが、ＭＰＵ４１は、第１正極端子４９１と第１負極端子４９２に接続され、これにより、外部（充電器９０）からの電力供給を可能としている。

　ＭＰＵ４１は、タイマーを備えており、タイマーで計時を行いながら、給電用スイッチＳＷｐの開閉を制御することで、リチウムイオン電池パック１０の間欠充電を行う。

　また、ＭＰＵ４１には、電圧計４２で測定した電圧値、電流計４３で測定した電流値が入力される。ＭＰＵ４１は、間欠充電時の電圧値と電流値とを通信部４４に出力する。なお、具体的な間欠充電の方法、および、このときの具体的な電圧値の測定、電流値の測定、出力の方法は、後述する。

　通信部４４は、ＭＰＵ４１からの電圧値と電流値の組を、インターフェースＩＦを通じて、外部装置（例えば、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性解析装置）に送信する。

　（充電器９０）
　充電器９０は、充電制御部９１、および、ＡＣ－ＤＣコンバータ９２を備える。充電器９０は、正極端子９９１および負極端子９９２を備える。充電制御部９１は、ＡＣ－ＤＣコンバータ９２、正極端子９９１、および、負極端子９９２に接続される。

　ＡＣ－ＤＣコンバータ９２は、商用交流電源に接続される。ＡＣ－ＤＣコンバータ９２は、交流電力を直流電力に変換して、充電制御部９１に出力する。

　充電制御部９１は、ＡＣ－ＤＣコンバータ９２からの直流電力を用いて、充電用の電圧、電流を生成する。

　（充電システムの構造）
　図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る充電器用補助電子装置を含む二次電池の充電システムの構造の一例を示す斜視図である。図２（Ａ）は、リチウムイオン電池パック、充電器用補助電子装置、および、充電器が分離した状態を示し、図２（Ｂ）は、充電器に充電器用補助電子装置が装着され、充電器用補助電子装置にリチウムイオン電池パックが装着された状態を示す。

　図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、リチウムイオン電池パック１０は、筐体１００を備える。筐体１００は、略直方体形状である。リチウムイオン電池セル２０、ＭＰＵ２１、保護ＩＣ２２、オペアンプ２３（ＯＰ－ＡＭＰ）、ＬＤＯ２４、リレー回路２５、ヒューズ２６、および、計測用抵抗２００は、筐体１００内に収容されている。

　正極端子Ｐｖｃｃ＋、および、負極端子Ｐｖｃｃ－は、筐体１００の一側面に形成されている。

　充電器用補助電子装置４０は、筐体４００を備える。筐体４００は、それぞれが略直方体形状の本体部４０１と突出部４０２とを備える。本体部４０１には、凹部４１１が形成されている。

　充電器用補助電子装置４０のＭＰＵ４１、電圧計４２、電流計４３、通信部４４、および、給電用スイッチＳＷｐは、筐体４００に収容されている。インターフェースＩＦは、本体部４０１に形成されている。

　第１正極端子４９１および第１負極端子４９２は、突出部４０２の先端面に形成されている。第２正極端子４９３および第２負極端子４９４は、凹部４１１を構成する壁面に形成されている。

　充電器９０は、筐体９００を備える。筐体９００は、略直方体形状である。なお、筐体９００の形状はこれに限るものではない。筐体９００には、凹部９１１が形成されている。

　充電器９０の充電制御部９１およびＡＣ－ＤＣコンバータ９２は、筐体９００に収容されている。ＡＣ－ＤＣコンバータ９２は、筐体９００から外部に延びる電源ケーブル９１４に接続される。

　正極端子９９１および負極端子９９２は、凹部９１１を構成する壁面に形成されている。

　なお、充電器９０は、筐体９００の表面等に表示部９１２、複数の操作ボタン９１３を備える。表示部９１２は、例えば、充電器９０の動作状態が表示される。複数の操作ボタン９１３は、充電用の操作入力を受け付ける。

　リチウムイオン電池パック１０を充電するとき、充電器用補助電子装置４０の突出部４０２は、充電器９０の凹部９１１に装着される。これにより、充電器用補助電子装置４０の第１正極端子４９１と充電器９０の正極端子９９１とは、接触し、電気的に接続される。充電器用補助電子装置４０の第１負極端子４９２と充電器９０の負極端子９９２とは、接触し、電気的に接続される。

　また、リチウムイオン電池パック１０は、充電器用補助電子装置４０の凹部４１１に装着される。これにより、充電器用補助電子装置４０の第２正極端子４９３とリチウムイオン電池パック１０の正極端子Ｐｖｃｃ＋とは、接触し、電気的に接続される。充電器用補助電子装置４０の第２負極端子４９４とリチウムイオン電池パック１０の負極端子Ｐｖｃｃ－とは、接触し、電気的に接続される。

　これにより、リチウムイオン電池パック１０は、充電器用補助電子装置４０を通じて、充電器９０に電気的に接続され、充電可能となる。

　（充電制御とＯＣＶ測定）
　図３は、第１の実施形態に係る給電用スイッチがノーマリーオン型の場合における充電器用補助電子装置の充電制御およびＯＣＶ測定の一例を示すフローチャートである。

　給電用スイッチＳＷｐがノーマリーオン型の場合、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）が充電器用補助電子装置４０に装着され（Ｓ１１：ＹＥＳ）、充電器用補助電子装置４０が充電器９０に装着されると、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）の充電が開始される（Ｓ１２）。

　ＭＰＵ４１は、タイマーを備えており、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）の充電が開始されると、充電時間を計時する。ＭＰＵ４１は、間欠充電用の充電時間が第１時間経過するまで（Ｓ１３：ＮＯ）、充電を継続する。この際、電流計４３は、充電電流値を測定し、ＭＰＵ４１に出力する。

　ＭＰＵ４１は、間欠充電用の充電時間が第１時間経過すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、給電用スイッチＳＷｐをターンオフ制御する（Ｓ１４）。

　ＭＰＵ４１は、充電休止時間を計時する。ＭＰＵ４１は、間欠充電用の充電休止時間が第２時間経過するまでは（Ｓ１５：ＮＯ）、給電用スイッチＳＷｐのターンオフ制御を保持する。

　間欠充電用の充電停止時間が第２時間経過すると（Ｓ１５：ＹＥＳ）、電圧計４２は、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）の端子電圧値（ＯＣＶ値）を測定する。電圧計４２は、端子電圧値をＭＰＵ４１に出力する。

　ＭＰＵ４１は、メモリを備え、充電電流値と端子電圧値を対としてメモリに記憶する。

　ＭＰＵ４１は、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）の充電が終了していなければ（Ｓ１７：ＮＯ）、給電用スイッチＳＷｐをターンオン制御する（Ｓ１８）。そして、充電システムは、上述の充電と、充電電流値および端子電圧値の測定とを繰り返す。なお、充電終了は、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）の満充電状態を検出することで判定可能である。

　ＭＰＵ４１は、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）の充電が終了すれば（Ｓ１７：ＹＥＳ）、それまでに測定した充電電流値と端子電圧値との組を測定データとして、通信部４４に出力する（Ｓ２０）。通信部４４は、測定データをインターフェースＩＦを通じて外部装置に送信する。

　このように、充電器用補助電子装置４０を用いることで、充電器９０に間欠充電機能およびＯＣＶ測定機能が備えられていなくても、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）を充電しながらＯＣＶ測定を行うことができる。

　この際、充電器用補助電子装置４０は、充電器９０よりも小さな形状で実現できる。これにより、大掛かりな装置を用いることなく、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）を充電しながらＯＣＶ測定を行うことができる。

　なお、上述の構成において、ＭＰＵ４１は、演算部を備え、充電電流値から充電された容量値を演算して、メモリに記憶してもよい。さらには、電圧計４２は、充電中の電圧値を測定し、ＭＰＵ４１は、演算部にて充電中の電圧値と充電電流値から充電電力値を算出し、メモリに記憶してもよい。そして、ＭＰＵ４１は、これら容量値や充電電力値を測定データとして出力してもよい。

　図４は、第１の実施形態に係る給電用スイッチがノーマリーオフ型の場合における充電器用補助電子装置の充電制御およびＯＣＶ測定の一例を示すフローチャートである。なお、給電用スイッチＳＷｐがノーマリーオフ型の場合は、給電用スイッチＳＷｐがノーマリーオン型の場合に対して、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）の充電開始時の制御のみが異なる。したがって、以下では、異なる箇所のみを説明する。

　給電用スイッチＳＷｐがノーマリーオフ型の場合、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）が充電器用補助電子装置４０に装着され（Ｓ１１：ＹＥＳ）、充電器用補助電子装置４０が充電器９０に装着されると、ＭＰＵ４１は、給電用スイッチＳＷｐをターンオン制御する（Ｓ１１１）。これにより、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）の充電が開始される。以下、充電器用補助電子装置４０は、給電用スイッチＳＷｐがノーマリーオフ型の場合と同様の制御を行い、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）の間欠充電と、ＯＣＶ測定を行う。

　［第２の実施形態］
　本発明の第２の実施形態に係る充電器用補助電子装置および充電システムについて、図を参照して説明する。第２の実施形態に係る充電システムは、第１の実施形態に係る充電システムに対して、間欠充電のための構成および制御が異なる。

　（充電システムの回路構成）
　図５は、本発明の第２の実施形態に係る充電器用補助電子装置を含む二次電池の充電システムの回路図である。

　図５に示すように、充電システムは、リチウムイオン電池パック１０Ａ、充電器用補助電子装置４０Ａ、および、充電器９０Ａを備える。

　リチウムイオン電池パック１０Ａは、第１の実施形態に係るリチウムイオン電池パック１０に対して、ＭＰＵ２１Ａ、通信端子Ｐｃｌ＋、および、通信端子Ｐｃｌ－を備える点で異なる。リチウムイオン電池パック１０Ａの他の構成は、リチウムイオン電池パック１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

　ＭＰＵ２１Ａは、通信端子Ｐｃｌ＋、および、通信端子Ｐｃｌ－に接続する。ＭＰＵ２１Ａは、通信端子Ｐｃｌ＋、および、通信端子Ｐｃｌ－を通じて外部との通信する機能を有する。例えば、ＭＰＵ２１Ａは、リチウムイオン電池パック１０ＡのＩＤを記憶しており、外部に対してＩＤを通信できる。

　充電器用補助電子装置４０Ａは、第１の実施形態に係る充電器用補助電子装置４０に対して、給電用スイッチＳＷｐを備えず、通信用スイッチＳＷｔ１、ＳＷｔ２を備え、ＭＰＵ４１Ａ、複数の通信端子４９５、４９６、４９７、４９８を備える点で異なる。充電器用補助電子装置４０Ａの他の構成は、充電器用補助電子装置４０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

　充電器用補助電子装置４０Ａでは、電流計４３は、第１正極端子４９１と第２正極端子４９３
との間に接続される。通信端子４９５と通信端子４９６は、充電器側通信端子対を構成する。通信端子４９７と通信端子４９８は、二次電池側通信端子対を構成する。

　通信用スイッチＳＷｔ１は、通信端子４９５と通信端子４９７との間に接続される。通信用スイッチＳＷｔ２は、通信端子４９６と通信端子４９８との間に接続される。すなわち、通信用スイッチＳＷｔ１および通信用スイッチＳＷｔ２は、通信ラインを開閉するように設けられている。

　通信用スイッチＳＷｔ１、ＳＷｔ２は、小電流容量の半導体スイッチである。小電流容量の半導体スイッチを用いることで、通信用スイッチＳＷｔ１、ＳＷｔ２は、小型化が可能であり、充電器用補助電子装置４０Ａの小型化にもつながる。さらには、小電流容量の半導体スイッチを用いることで、通信用スイッチＳＷｔ１、ＳＷｔ２の発熱量は、小さくできる。これにより、例えば、充電器用補助電子装置４０Ａの放熱構造を簡素化でき、小型化を実現し易い。

　ＭＰＵ４１Ａは、通信用スイッチＳＷｔ１と通信用スイッチＳＷｔ２とに接続される。ＭＰＵ４１Ａは、通信用スイッチＳＷｔ１および通信用スイッチＳＷｔ２のターンオン制御およびターンオフ制御を行う。

　充電器９０Ａは、第１の実施形態に係る充電器９０に対して、充電制御部９１Ａ、通信端子９９３、および、通信端子９９４を備える点で異なる。充電器９０Ａの他の構成は、充電器９０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。

　充電制御部９１Ａは、通信端子９９３および通信端子９９４に接続される。充電制御部９１Ａは、通信端子９９３、９９４を通じて受信したリチウムイオン電池パック１０Ａの情報に基づいて充電電力の供給を制御する。例えば、充電制御部９１Ａは、リチウムイオン電池パック１０ＡのＩＤが充電許可のＩＤと合致すれば充電電力を供給し、合致しなければ充電電力の供給を行わない。

　（充電システムの構造）
　図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る充電器用補助電子装置を含む二次電池の充電システムの構造の一例を示す斜視図である。図６（Ａ）は、リチウムイオン電池パック、充電器用補助電子装置、および、充電器が分離した状態を示し、図６（Ｂ）は、充電器に充電器用補助電子装置が装着され、充電器用補助電子装置にリチウムイオン電池パックが装着された状態を示す。

　図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、リチウムイオン電池パック１０Ａ、充電器用補助電子装置４０Ａ、充電器９０Ａの外形形状は、リチウムイオン電池パック１０、充電器用補助電子装置４０、充電器９０の外形形状とそれぞれ略同じであり、各端子の配置において異なる。

　リチウムイオン電池パック１０Ａは、筐体１００の一側面に、正極端子Ｐｖｃｃ＋、通信端子Ｐｃｌ＋、通信端子Ｐｃｌ－、および、負極端子Ｐｖｃｃ－を備える。

　充電器用補助電子装置４０Ａは、突出部４０２の先端面に、第１正極端子４９１、通信端子４９５、通信端子４９６、および、第１負極端子４９２を備える。充電器用補助電子装置４０Ａは、凹部４１１を構成する壁面に、第２正極端子４９３、通信端子４９７、通信端子４９８、および、第２負極端子４９４を備える。

　充電器９０Ａは、凹部９１１を構成する壁面に、正極端子９９１、通信端子９９３、通信端子９９４、および、負極端子９９２を備える。

　リチウムイオン電池パック１０Ａを充電するとき、充電器用補助電子装置４０Ａの突出部４０２は、充電器９０Ａの凹部９１１に装着される。これにより、充電器用補助電子装置４０Ａの第１正極端子４９１と充電器９０Ａの正極端子９９１とは、接触し、電気的に接続される。充電器用補助電子装置４０Ａの第１負極端子４９２と充電器９０Ａの負極端子９９２とは、接触し、電気的に接続される。充電器用補助電子装置４０Ａの通信端子４９５と充電器９０Ａの通信端子９９３とは、接触し、電気的に接続される。充電器用補助電子装置４０Ａの通信端子４９６と充電器９０Ａの通信端子９９４とは、接触し、電気的に接続される。

　また、リチウムイオン電池パック１０Ａは、充電器用補助電子装置４０Ａの凹部４１１に装着される。これにより、充電器用補助電子装置４０Ａの第２正極端子４９３とリチウムイオン電池パック１０Ａの正極端子Ｐｖｃｃ＋とは、接触し、電気的に接続される。充電器用補助電子装置４０Ａの第２負極端子４９４とリチウムイオン電池パック１０Ａの負極端子Ｐｖｃｃ－とは、接触し、電気的に接続される。充電器用補助電子装置４０Ａの通信端子４９７とリチウムイオン電池パック１０Ａの通信端子Ｐｃｌ＋とは、接触し、電気的に接続される。充電器用補助電子装置４０Ａの通信端子４９８とリチウムイオン電池パック１０Ａの通信端子Ｐｃｌ－とは、接触し、電気的に接続される。

　これにより、リチウムイオン電池パック１０Ａは、充電器用補助電子装置４０Ａを通じて、充電器９０Ａに電気的に接続され、充電可能となり、通信可能となる。

　（充電制御とＯＣＶ測定）
　図７は、第２の実施形態に係る通信用スイッチがノーマリーオン型の場合における充電器用補助電子装置の充電制御およびＯＣＶ測定の一例を示すフローチャートである。

　図７に示すフローチャートは、図３に示したフローチャートに対して、オンオフの対象のスイッチが異なるものであり、他の制御（処理）は同様である。したがって、図３のフローと異なる箇所のみを説明する。

　図７に示すように、通信用スイッチＳＷｔ１、ＳＷｔ２がノーマリーオン型の場合、ＭＰＵ４１Ａは、間欠充電用の充電時間が第１時間経過すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、通信用スイッチＳＷｔ１、ＳＷｔ２をターンオフ制御する（Ｓ１４Ａ）。

　これにより、充電器９０Ａとリチウムイオン電池パック１０Ａとの通信は遮断される。充電器９０Ａは、リチウムイオン電池パック１０Ａが接続されていないものと判断し、充電電力の供給を停止する。したがって、ＯＣＶ測定用の充電停止の期間を実現できる。

　ＭＰＵ４１Ａは、リチウムイオン電池パック１０（二次電池）の充電が終了していなければ（Ｓ１７：ＮＯ）、通信用スイッチＳＷｔ１、ＳＷｔ２をターンオン制御する（Ｓ１８Ａ）。これにより、充電器９０Ａとリチウムイオン電池パック１０Ａとの通信は再開される。充電器９０Ａは、リチウムイオン電池パック１０Ａが接続されたものと判断し、充電電力を供給する。

　図８は、第２の実施形態に係る通信用スイッチがノーマリーオフ型の場合における充電器用補助電子装置の充電制御およびＯＣＶ測定の一例を示すフローチャートである。

　図８に示すフローチャートは、図４に示したフローチャートに対して、オンオフの対象のスイッチが異なるものであり、他の制御（処理）は同様である。したがって、図４のフローと異なる箇所のみを説明する。

　図８に示すように、通信用スイッチＳＷｔ１、ＳＷｔ２がノーマリーオフ型の場合、リチウムイオン電池パック１０Ａ（二次電池）が充電器用補助電子装置４０Ａに装着され（Ｓ１１：ＹＥＳ）、充電器用補助電子装置４０Ａが充電器９０Ａに装着されると、ＭＰＵ４１Ａは、通信用スイッチＳＷｔ１、ＳＷｔ２をターンオン制御する（Ｓ１１１Ａ）。これにより、リチウムイオン電池パック１０Ａ（二次電池）と充電器９０Ａとの間の通信が行われ、充電器９０Ａは、充電制御を開始する。以下、充電器用補助電子装置４０Ａは、通信用スイッチＳＷｔ１、ＳＷｔ２がノーマリーオフ型の場合と同様の制御を行い、リチウムイオン電池パック１０Ａ（二次電池）の間欠充電と、ＯＣＶ測定を行う。

　なお、リチウムイオン電池パック１０ＡのＭＰＵ２１Ａが、リチウムイオン電池セル２０の端子電圧値や充電電流値を出力できれば、これらを充電器用補助電子装置４０Ａが受け取ることも可能である。この場合、充電器用補助電子装置４０Ａは、電圧計４２および電流計４３を省略できる。

　また、上述の説明では、インターフェースＩＦは、有線通信用の端子として記載しているが、無線通信端子であってもよい。

　＜１＞　電圧測定部と、
　電流測定部と、
　ノーマリーオン型のスイッチと、
　タイマーを備えた制御部と、
　前記電圧測定部にて測定した電圧値および前記電流測定部にて測定した電流値を出力するインターフェースと、
　二次電池に接続する二次電池側端子と、
　前記二次電池を充電するための充電器に接続する充電器側端子と、
　を備えた充電器用補助電子装置であって、
　前記スイッチは前記二次電池と前記充電器との間の電源ラインまたは通信ラインを開閉するように設けられ、
　前記制御部は、
　　前記充電器用補助電子装置を通じて前記二次電池と前記充電器が接続されると、第１時間の後に前記スイッチをターンオフ制御し、
　前記電圧測定部は、
　　前記スイッチのターンオフから第２時間が経過した後の前記二次電池の端子電圧を測定して前記制御部に出力し、
　前記制御部は、
　　前記測定した電圧値と、前記第１時間の間に測定された前記電流値または前記第１時間の間に前記二次電池に充電された容量値の少なくとも一方とを、前記インターフェースを通じて出力する、充電器用補助電子装置。

　＜２＞　電圧測定部と、
　電流測定部と、
　ノーマリーオフ型のスイッチと、
　タイマーを備えた制御部と、
　前記電圧測定部にて測定した電圧値および前記電流測定部にて測定した電流値を出力するインターフェースと、
　二次電池に接続する二次電池側端子と、
　前記二次電池を充電するための充電器に接続する充電器側端子と、
　を備えた充電器用補助電子装置であって、
　前記スイッチは前記二次電池と前記充電器との間の電源ラインまたは通信ラインを開閉するように設けられ、
　前記制御部は、
　　前記充電器用補助電子装置を通じて前記二次電池と前記充電器が接続されると、前記スイッチをターンオン制御し、
　　前記スイッチのターンオンから第１時間の後に前記スイッチをターンオフ制御し、
　前記電圧測定部は、
　　前記スイッチのターンオフから第２時間が経過した後の前記二次電池の端子電圧を測定して前記制御部に出力し、
　前記制御部は、
　　前記測定した電圧値と、前記第１時間の間に測定された前記電流値または前記第１時間の間に前記二次電池に充電された容量値の少なくとも一方とを、前記インターフェースを通じて出力する、充電器用補助電子装置。

　＜３＞　前記制御部は、
　　前記第１時間の前記電流値と前記電圧値から電力値を算出する演算部を有し、
　　前記電力値を前記インターフェースを通じて出力する、＜１＞または＜２＞の充電器用補助電子装置。

　＜４＞　前記制御部は、
　　前記電圧値、前記電流値、および、前記電力値を一時記憶するメモリを備え、
　　前記メモリで一時記憶した前記電圧値、前記電流値、および、前記電力値を一括して前記インターフェースを通じて出力する、＜３＞の充電器用補助電子装置。

　＜５＞　前記インターフェースは、無線通信用のインターフェースである、＜１＞乃至＜４＞のいずれかの充電器用補助電子装置。

　＜６＞　前記スイッチは、前記電源ラインに設けられており、電力用の大電流容量の半導体スイッチである、＜１＞乃至＜５＞のいずれかの充電器用補助電子装置。

　＜７＞　前記スイッチは、前記通信ラインに設けられており、通信用の小電流容量の半導体スイッチである、＜１＞乃至＜５＞のいずれかの充電器用補助電子装置。

１０、１０Ａ：リチウムイオン電池パック
２０：リチウムイオン電池セル
２１、２１Ａ：ＭＰＵ
２２：保護ＩＣ
２３：オペアンプ
２４：ＬＤＯ
２５：リレー回路
２６：ヒューズ
４０、４０Ａ：充電器用補助電子装置
４１、４１Ａ：ＭＰＵ
４２：電圧計
４３：電流計
４４：通信部
９０、９０Ａ：充電器
９１、９１Ａ：充電制御部
９２：ＡＣ－ＤＣコンバータ
１００：筐体
２００：計測用抵抗
４００：筐体
４０１：本体部
４０２：突出部
４１１：凹部
４９１：第１正極端子
４９２：第１負極端子
４９３：第２正極端子
４９４：第２負極端子
４９５、４９６、４９７、４９８：通信端子
９００：筐体
９１１：凹部
９１２：表示部
９１３：操作ボタン
９１４：電源ケーブル
９９１：正極端子
９９２：負極端子
９９３、９９４：通信端子
ＩＦ：インターフェース
Ｐｃｌ＋、Ｐｃｌ－：通信端子
Ｐｖｃｃ＋：正極端子
Ｐｖｃｃ－：負極端子
Ｑ１、Ｑ２：スイッチング素子
ＳＷｐ：給電用スイッチ
ＳＷｔ１、ＳＷｔ２：通信用スイッチ

Claims

　電圧測定部と、
　電流測定部と、
　ノーマリーオン型のスイッチと、
　タイマーを備えた制御部と、
　前記電圧測定部にて測定した電圧値および前記電流測定部にて測定した電流値を出力するインターフェースと、
　二次電池に接続する二次電池側端子と、
　前記二次電池を充電するための充電器に接続する充電器側端子と、
　を備えた充電器用補助電子装置であって、
　前記スイッチは前記二次電池と前記充電器との間の電源ラインまたは通信ラインを開閉するように設けられ、
　前記制御部は、
　　前記充電器用補助電子装置を通じて前記二次電池と前記充電器が接続されると、第１時間の後に前記スイッチをターンオフ制御し、
　前記電圧測定部は、
　　前記スイッチのターンオフから第２時間が経過した後の前記二次電池の端子電圧を測定して前記制御部に出力し、
　前記制御部は、
　　前記測定した電圧値と、前記第１時間の間に測定された前記電流値または前記第１時間の間に前記二次電池に充電された容量値の少なくとも一方とを、前記インターフェースを通じて出力する、
　充電器用補助電子装置。
　電圧測定部と、
　電流測定部と、
　ノーマリーオフ型のスイッチと、
　タイマーを備えた制御部と、
　前記電圧測定部にて測定した電圧値および前記電流測定部にて測定した電流値を出力するインターフェースと、
　二次電池に接続する二次電池側端子と、
　前記二次電池を充電するための充電器に接続する充電器側端子と、
　を備えた充電器用補助電子装置であって、
　前記スイッチは前記二次電池と前記充電器との間の電源ラインまたは通信ラインを開閉するように設けられ、
　前記制御部は、
　　前記充電器用補助電子装置を通じて前記二次電池と前記充電器が接続されると、前記スイッチをターンオン制御し、
　　前記スイッチのターンオンから第１時間の後に前記スイッチをターンオフ制御し、
　前記電圧測定部は、
　　前記スイッチのターンオフから第２時間が経過した後の前記二次電池の端子電圧を測定して前記制御部に出力し、
　前記制御部は、
　　前記測定した電圧値と、前記第１時間の間に測定された前記電流値または前記第１時間の間に前記二次電池に充電された容量値の少なくとも一方とを、前記インターフェースを通じて出力する、
　充電器用補助電子装置。
　前記制御部は、
　　前記第１時間の前記電流値と前記電圧値から電力値を算出する演算部を有し、
　　前記電力値を前記インターフェースを通じて出力する、
　請求項１または請求項２に記載の充電器用補助電子装置。
　前記制御部は、
　　前記電圧値、前記電流値、および、前記電力値を一時記憶するメモリを備え、
　　前記メモリで一時記憶した前記電圧値、前記電流値、および、前記電力値を一括して前記インターフェースを通じて出力する、
　請求項３に記載の充電器用補助電子装置。
　前記インターフェースは、無線通信用のインターフェースである、
　請求項1乃至請求項４のいずれかに記載の充電器用補助電子装置。
　前記スイッチは、前記電源ラインに設けられており、電力用の大電流容量の半導体スイッチである、
　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の充電器用補助電子装置。
　前記スイッチは、前記通信ラインに設けられており、通信用の小電流容量の半導体スイッチである、
　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の充電器用補助電子装置。