JP2008136278A

JP2008136278A - 充電器

Info

Publication number: JP2008136278A
Application number: JP2006319199A
Authority: JP
Inventors: Atsumasa Kubota; 篤優久保田; Masaki Ikeda; 昌樹池田; Tatsuya Miwa; 達哉三輪; Naoki Shimizu; 直樹清水; Norihiro Iwamura; 則宏岩村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2008-06-12
Also published as: US7986128B2; EP1926195B1; CN101192758A; US20080122400A1; EP1926195A2; EP1926195A3

Abstract

【課題】数の電池パックを充電するに際し、各電池パックの残容量を精度よく検出し、使用者が速やかに満充電の電池パックを得ることができる充電器を提供する。
【解決手段】残容量検出部１５１は、装着部２０に装着された各電池パック４０を所定時間充電させ、各電池パック４０の温度を検出し、検出した温度から各電池パック４０の温度変化率を算出し、算出した温度変化率からテーブルを参照して各電池パック４０の残容量を検出する。充電制御部１５３は、残容量検出部１５１により検出された残容量が満充電に近い電池パックから順次優先順位を決定し、決定した優先順位に従って各電池パック４０を充電する。
【選択図】図１

Description

本発明は、充電器に関するものである。

従来、複数の電池パックが装着可能な装着部を有する充電器では、充電器が備える電源回路の性能や、ゴミ詰まりなど異常発生時における安全性を考慮し、複数の電池パックが同時に装着される、１個の電池パックが充電中である場合に他の電池パックが装着される、或いは充電器の電源を入れる前に複数の電池パックが装着され、電池パックが複数装着されている場合、いずれか１個の電池パックを優先的に充電する方式が採用されている。

この方式として、例えば、先に装着した電池パックの充電中に、別の電池パックが装着されても、先に装着された電池パックの充電を継続する方式や、優先電池パック装着口を予め決めておき、優先装着口以外の装着口に装着された電池パックの充電中において、優先装着口に電池パックが装着されれば、優先装着口に装着された電池パックに充電を切り替える方式等が知られている。

しかしながら、上記優先装着口を備える充電器においては、優先装着口以外の装着口に電池パックが満充電付近まで充電されているにもかかわらず、充電の途中で優先装着口に他の電池パックが装着されると、優先装着口に装着された電池パックに充電が切り替わるため、優先装着口に装着された電池パックの残容量が空だったとすると、最初に装着された電池パックの充電が満充電になるまでには、多大な時間がかかってしまう。

また、優先充電中の電池パックが、充電中に温度待機モードに移行してしまった場合は、当該電池パックの温度が通常の温度に戻るまで充電が中止されるため、全ての電池パックが満充電になるまでには、多大な時間がかかってしまう。

また、従来の充電器において、複数の電池パックが挿入されている場合、定格容量の大きな電池パックから先に充電を開始する方式も知られているが、この方式は定格容量の小さな電池パックから先に充電を開始する方式と比べて、満充電の電池パックを得られるまでには、多大な時間がかかってしまう。

そこで、特許文献１では、電池パックの不揮発性メモリに格納された満充電時の容量と残容量とを読み取り、両者の差が小さい電池パックから順次優先順位をつけ、この優先順位に従って各電池パックを充電する手法が開示されている。
特開平１１−２８５１５９号公報

しかしながら、特許文献１の手法では、電池パックの不揮発性メモリに格納された残容量を用いて、電池パックの優先順位が定められているため、電池パックを使用してから長時間経過している場合、この残容量が必ずしも電池パックの実際の残容量を正確に表しているとは言えず、この場合、電池パックの優先順位を満充電に近い電池パックから定めることが困難となる。

本発明の目的は、複数の電池パックを充電するに際し、各電池パックの残容量を精度よく検出し、使用者が速やかに満充電の電池パックを得ることができる充電器を提供することである。

本発明による充電器は、複数の電池パックが装着可能な装着部と、前記装着部に装着された複数の電池パックのうち、いずれか１の電池パックを充電経路に接続する接続手段と、各電池パックの状態を検出する状態検出手段と、前記装着部に装着された各電池パックを所定時間充電させた後において、前記状態検出手段により検出された各電池パックの状態から各電池パックの残容量を検出する残容量検出手段と、前記残容量検出手段により検出された残容量が満充電に近い電池パックから順次優先順位を決定し、決定した優先順位に従って各電池パックが充電されるように前記接続手段を制御する充電制御手段とを備えることを特徴とする（請求項１）。

この構成によれば、装着部に装着された各電池パックを所定時間充電させた後において、各電池パックの状態が検出され、検出された各電池パックの状態から各電池パックの残容量が検出され、検出された残容量が満充電に近い電池パックから順次優先順位が決定され、決定された優先順位に従って各電池パックが充電される。すなわち、各電池パックを所定時間充電させて、電池パックの状態を安定させたときの電池パックの状態が検出され、検出された状態に従って各電池パックの残容量が検出されているため、電池パックの残容量を正確に検出することができる。そして、このようにして検出された残容量から満充電に近い電池パックから順番に優先順位が定められるため、優先順位の信頼性が高まる結果、使用者は満充電の電池パックを速やかに得ることができる。

また、前記装着部に装着された電池パックの種類、セル数、定格容量の少なくともいずれか１つから特定されるパック種別を判定する電池判定手段と、前記パック種別に応じて予め定められ、電池パックの状態と、残容量との関係を示すテーブルを記憶するテーブル記憶手段とを更に備え、前記残容量検出手段は、前記電池判定手段により判定されたパック種別に応じたテーブルを前記テーブル記憶手段から特定し、特定したテーブルを用いて、各電池パックの残容量を検出することが好ましい（請求項２）。

この構成によれば、電池パックの種類、セル数、及び定格容量の少なくともいずれか１つから特定されるパック種別に適した電池パックの状態と、残容量との関係を示すテーブルを用いて電池パックの残容量が検出されるため、残容量をより精度良く検出することができる。

また、前記状態検出手段は、各電池パックの温度を各電池パックの状態として検出し、前記テーブルは、充電時における電池パックの温度変化率と、残容量との関係を示し、前記残容量検出手段は、前記状態検出手段により検出された温度から温度変化率を求め、求めた温度変化率に対する残容量を前記テーブルから特定することが好ましい（請求項３）。

この構成によれば、電池パックの温度が電池パックの状態として検出され、検出された温度から電池パックの温度変化率が求められて電池パックの残容量が検出されているため、残容量をより精度良く検出することができる。

また、前記状態検出手段は、各電池パックの電圧を各電池パックの状態として検出し、前記テーブルは、充電時における電池パックの電圧又は電圧変化率と、残容量との関係を示し、前記残容量検出手段は、前記状態検出手段により検出された電圧又は前記電圧から求めた電圧変化率に対する残容量を前記テーブルから特定することが好ましい（請求項４）。

この構成によれば、電池パックの電圧が電池パックの状態として検出され、検出された電圧又は検出された電圧から求められた電圧変化率から電池パックの残容量が検出されているため、残容量をより精度良く検出することができる。

また、前記状態検出手段は、各電池パックの電圧と、前記充電経路を流れる電流とを各電池パックの状態として検出し、前記充電制御手段は、前記電池判定手段により判定された電池パックの種類が所定の種類に該当する場合、前記電池パックの電圧が所定の値を超えるまでは前記電池パックを定電流充電し、前記電池パックの電圧が所定の値を超えた後は、前記電池パックを定電圧充電し、前記テーブルは、前記所定の種類に該当する電池パックを前記定電流充電及び前記定電圧充電したときの電圧と、電流と、残容量との関係を示し、前記残容量検出手段は、前記状態検出手段により検出された電圧と、前記状態検出手段により検出された電流とに対する残容量を前記テーブルから特定することが好ましい（請求項５）。

この構成によれば、電池パックの電圧が所定の値を超えるまでは定電流充電され、電池パックの電圧が所定の値を超えた後は定電圧充電される電池パックにおいては、当該電池パックを定電流充電及び定電圧充電したときの電圧と、電流と、残容量との関係を示すテーブルを用いて、電池パックの残容量が検出されているため、残容量をより精度良く検出することができる。

また、本発明による充電器は、複数の電池パックが装着可能な装着部と、前記装着部に装着された複数の電池パックのうち、いずれか１の電池パックを充電経路に接続する接続手段と、各電池パックの状態を検出する状態検出手段と、前記装着部に装着された各電池パックを所定時間放電させた後において、前記状態検出手段により検出された各電池パックの状態から各電池パックの残容量を検出する残容量検出手段と、前記残容量検出手段により検出された残容量が満充電に近い電池パックから順次優先順位を決定し、決定した優先順位に従って各電池パックが充電されるように前記接続手段を制御する充電制御手段とを備えることを特徴とする（請求項６）。

この構成によれば、装着部に装着された各電池パックを所定時間放電させた後において、各電池パックの状態が検出され、検出された各電池パックの状態から各電池パックの残容量が検出され、検出された残容量が満充電に近い電池パックから順次優先順位が決定され、決定された優先順位に従って各電池パックが充電される。すなわち、各電池パックを所定時間放電させて、電池パックの状態を安定させたときの電池パックの状態が検出され、検出された状態に従って各電池パックの残容量が検出されているため、電池パックの残容量を正確に検出することができる。そして、このようにして検出された残容量から満充電に近い電池パックから順番に優先順位が定められるため、優先順位の信頼性が高まる結果、使用者は満充電の電池パックを速やかに得ることができる。

また、前記装着部に装着された各電池パックの種類、セル数、及び定格容量の少なくとも１つから特定されるパック種別を判定する電池判定手段と、前記パック種別に応じて予め定められ、電池パックの状態と、残容量との関係を示すテーブルを記憶するテーブル記憶手段とを更に備え、前記残容量検出手段は、前記電池判定手段により判定されたパック種別に応じたテーブルを前記テーブル記憶手段から特定し、特定したテーブルを用いて、各電池パックの残容量を検出することが好ましい（請求項７）。

この構成によれば、電池パックの種類、セル数、及び定格容量の少なくともいずれか１つから定められるパック種別に適した電池パックの状態と、残容量との関係を示すテーブルを用いて電池パックの残容量が検出されるため、残容量をより精度良く検出することができる。

また、前記状態検出手段は、各電池パックの電圧を各電池パックの状態として検出し、前記テーブルは、放電時における電池パックの電圧又は電圧変化率と、残容量との関係を示し、前記残容量検出手段は、前記電圧残容量検出手段により検出された電圧又は前記電圧から求めた電圧変化率に対する残容量を前記テーブルから特定することが好ましい（請求項８）。

また、前記装着部に装着された各電池パックの種類、セル数、及び定格容量の少なくともいずれか１つから特定されるパック種別を示すパック種別情報を各電池パックから受信する通信手段を更に備え、前記電池判別手段は、前記通信手段により受信されたパック種別情報から各電池パックのパック種別を判別することが好ましい（請求項９）。

この構成によれば、電池パックの種類、セル数、及び定格容量の少なくともいずれか１つから特定されるパック種別を示すパック種別情報を電池パックから受信して、パックの種別が判別されるため、パック種別を精度よく判別することができる。

また、前記充電制御手段は、前記残容量検出手段により前記装着部に装着された全ての電池パックの残容量が空であると検出された場合、各電池パックの定格容量を検出し、定格容量の少ない電池パックから優先して、各電池パックを充電することが好ましい（請求項１０）。

この構成によれば、装着部に装着された全ての電池パックの残容量が空である場合、定格容量の少ない電池パックから優先して充電されるため、使用者はより速やかに満充電の電池パックを得ることができる。

また、前記状態検出手段は、各電池パックの温度を検出し、前記充電制御手段は、前記状態検出手段により検出された温度が第１の規定値より高温、又は前記第１の規定値よりも低い第２の規定値より低温の電池パックがある場合、当該電池パックの充電を後回しにして、前記第１及び第２の規定値の範囲内にある電池パックを優先して充電することが好ましい（請求項１１）。

この構成によれば、温度が第１の規定値より高温、又は第１の規定値よりも低い第２の規定値より低温の電池パック、すなわち、温度が高すぎる、又は温度が低すぎる電池パックがある場合、この電池パックは充電が後回しにされるため、温度が高すぎる又は低すぎる状態での電池パックの充電が回避され、電池パックの性能低下を防止することができる。

本発明によれば、使用者は満充電の電池パックを速やかに得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図において同一の符号を付したものは同一の構成を有している。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態による充電器１の全体構成を示すブロック図である。ここでは、説明の簡便化を図るため、充電器１は、２個の電池パック３，４が装着可能な充電器であるものとする。なお、本実施の形態においては、電池パックを総称して呼ぶときは電池パックに「４０」の符号を付す。

充電器１は、電源部１１、電圧検出部１２（状態検出手段）、リレー１３（接続手段）、電流検出部１４（状態検出手段）、マイコン部１５、通信部１６（通信手段）、ＬＥＤ１７（発光ダイオード）、温度検出部１８（状態検出手段）、パック判別部１９（電池判定手段）、及び装着部２０を備えている。

電源部１１は、整流部１１１、トランス１１２、ダイオード１１３、放電機構１１４、ＦＥＴ１１５、１次側制御部１１６、電流制御部１１７、及び制御電源部１１８を備えている。

整流部１１１は、交流電圧ＡＣを整流及び平滑化し、トランス１１２に出力する。トランス１１２は、整流部１１１から出力された電圧を電池パック４０の充電に好ましいレベルに昇圧又は降圧する。ダイオード１１３は、アノードがトランス１１２に接続され、カソードが電圧検出部１２に接続され、電圧検出部１２からトランス１１２電流が流れることを阻止する。放電機構１１４は、直列接続された抵抗と、マイコン部１５の制御の下、オン・オフするスイッチとから構成され、電池パック４０を所定時間放電させる際に使用される。

ＦＥＴ１１５は、ゲートが１次側制御部１１６に接続され、ドレインがトランス１１２に接続され、ソースが整流部１１１に接続され、１次側制御部１１６から出力されるＰＷＭ信号に従ってオン・オフし、整流部１１１及びトランス１１２間を電気的に接続・遮断する。

１次側制御部１１６は、電流制御部１１７から出力される後述する「デューティー比増」、または「デューティー比減」の信号に従ってＰＷＭ信号を生成し、ＦＥＴ１１５に出力する。また、１次側制御部１１６は、マイコン部１５から後述する「充電停止」の信号を受けたとき、ＦＥＴ１１５をオフする。

電流制御部１１７は、マイコン部１５から後述する「電流減」の信号を受けたとき、１次側制御部１１６において現在生成されているＰＷＭ信号のデューティー比を予め定められた値だけ減少させるための「デューティー比減」の信号を１次側制御部１１６に出力する。また、電流制御部１１７は、マイコン部１５から後述する「電流増」の信号を受けたとき、１次側制御部１１６において現在生成されているＰＷＭ信号のデューティー比を予め定められた値だけ増加させるための「デューティー比増」の信号を１次側制御部１１６に出力する。

制御電源部１１８は、電源回路から構成され、交流電圧ＡＣから所定レベルの直流電圧を生成し、マイコン部１５に出力する。

電圧検出部１２は、例えばＡ／Ｄ変換器から構成され、電池パック３の端子Ｔ３１，Ｔ３２間の電圧及び電池パック４の端子Ｔ４１，Ｔ４２間の各々の電圧を検出し、マイコン部１５に出力する。

リレー１３は、マイコン部１５の制御の下、電池パック３及び電池パック４のいずれか一方を充電経路Ｃ１に接続する。具体的には、リレー１３は、充電経路Ｃ１と端子Ｔ１１とを電気的に接続することで、電池パック３を充電経路Ｃ１に接続し、充電経路Ｃ１と端子Ｔ１２とを電気的に接続することで、充電経路Ｃ１と電池パック４とを電気的に接続する。

充電経路Ｃ１は、図１に示す太線で結線された線路のうち、端子Ｔ１１及びリレー１３間、端子Ｔ１２及びリレー１３間、リレー１３及び電圧検出部１２間、電圧検出部１２及びダイオード１１３間、トランス１１２及びダイオード１１３間、トランス１１２及び電圧検出部１２間、電圧検出部１２及び電流検出部１４間、並びに電流検出部１４及び端子Ｔ１３間を接続する線路が該当する。電流検出部１４は、充電経路Ｃ１を流れる電流を検出し、検出した電流のレベルに応じた電圧をマイコン部１５に出力する。

マイコン部１５は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等から構成され、残容量検出部１５１、テーブル記憶部１５２、及び充電制御部１５３の機能を有する。これらの機能は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで実現される。

残容量検出部１５１は、装着部２０に装着された電池パック３，４の各々を個別に所定時間充電させた後における電池パック３，４の各々の温度変化率を求め、求めた温度変化率から電池パック３，４の各々の残容量を特定する。

詳細には、残容量検出部１５１は、パック判別部１９において判別された電池パック３，４のパック種別から当該パック種別に応じて予め定められたテーブルをテーブル記憶部１５２から特定することで、電池パック３，４の各々に対するテーブルを特定する。そして、残容量検出部１５１は、電池パック３，４を所定時間充電し、所定時間が経過した直後の微小期間において温度検出部１８により検出された複数の温度から電池パック３，４の温度変化率を算出する。そして、残容量検出部１５１は、算出した温度変化率に対する残容量を特定したテーブルから特定することで、電池パック３，４の各々の残容量を検出する。

ここで、パック種別は、電池パック４０の種類、セル数、及び定格容量のうち少なくともいずれか１つによって特定される。電池パック４０の種類とは、ニッケルカドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池、ニッケルマンガン（Ｎｉ−ＭＨ）電池、リチウムイオン（Ｌｉ−ＩＯＮ）電池、鉛蓄電池等の二次電池の種類を示す。電池パック４０のセル数とは、電池パック４０を構成する電池セルの個数を示す。電池パック４０の定格容量とは、電池パック４０が蓄えることができる電気エネルギーを示す。なお、本実施の形態では、パック種別は第１のパック種別と第２のパックとの２種類のパック種別が存在し、電池パック３は第１のパック種別を有し、電池パック４は第２のパック種別を有する。

また、所定時間としては、電池パック４０の充電を開始してから電池パック４０の状態が安定するまでの時間を採用することが好ましく、例えば、３０秒や１分、充電電流が低い場合には２分程度であるのが望ましい。

テーブル記憶部１５２は、パック種別に応じて予め定められた複数のテーブルを記憶する。ここで、テーブルは、充電時における電池パック４０の温度変化率と、残容量との関係を示す。

図２（ａ）は、定電流充電時における電池パック４０の電圧及び温度と、充電時間との関係を示したグラフであり、縦軸は電圧及び温度を示し、横軸は充電時間を示している。ここで、充電時間は、空の電池パック４０が満充電になるまで充電したときの充電時間を１００％としたときの現在の充電時間の割合を表している。
図２（ａ）に示すように、電圧及び温度共、充電が進むにつれて増大しており、電池パック４０が満充電に近づくにつれて傾きが急峻になっていることが分かる。

図２（ｂ）は、定電流充電時における電池パックの温度変化率（ΔＴ／Δｔ）と、充電時間との関係を示したグラフであり、縦軸は温度変化率を示し、横軸は充電時間を示している。図２（ｂ）に示すように、温度変化率は、充電時間が７５％になるまではほぼ横ばいに変化しているが、充電時間が７５％を超えるとやや傾きが大きくなって増大し、充電時間が８０％から９０％になるまでは、さらに傾きが大きくなって増大し、充電時間が９０％を超えると更に傾きが増大していることが分かる。なお、電池パック４０の種類や周囲温度、充電電流の値によって、温度変化率と充電時間との波形は異なるが、満充電付近では電圧、温度共、急上昇するという特性には変わりがない。

図３は、テーブル記憶部１５２が記憶するテーブルの一例を示す図である。このテーブルは、実際の電池パック４０の定電流充電させたときの図２（ｂ）に示すような実験結果を用いて作成されたものであり、温度変化率及び残容量の欄を備えている。そして、テーブル記憶部１５２は、パック種別毎に予め作成された図３に示すようなテーブルを記憶する。また、残容量検出部１５１は、このテーブルを参照して算出した温度変化率がα以下である場合は電池パック４０の残容量が８０％以下であると判定し、温度変化率がαより大きくβ以下である場合は電池パック４０の残容量が８０％より大きく９０％以下であると判定し、温度変化率がβより大きい場合は電池パック４０の残容量が９０％より大きく１００％以下であると判定する。

充電制御部１５３は、電池パック４０の充電制御を行い、定電流充電時においては、電流検出部１４により所定のサンプリング周期で検出された電流値が目標電流値より高いときは電流制御部１１７に「電流減」の信号を送り、目標電流値より低いときは電流制御部１１７に「電流増」の信号を送る。また、充電制御部１５３は、定電圧充電時においては、電圧検出部１２により所定のサンプリング周期で検出された電圧値が目標電圧値を超えたときは電流制御部１１７に「電流減」の信号を送る。ここで、充電制御部１５３は、電池パック４０の種類によっては、電圧検出部１２により検出された電圧値が目標定電圧値を下回ったときは電流制御部１１７に「電流増」の信号を送ってもよい。

また、充電制御部１５３は、電流検出部１４により検出された電流値、電圧検出部１２により検出された電圧値、又は温度検出部１８により検出された温度が一定の値を超えて、電池パック４０の状態が異常であることを検出した場合、電池パック４０の充電を停止するための「充電停止」の信号を１次側制御部１１６に出力する。

また、充電制御部１５３は、電池パック３，４のうち、残容量検出部１５１により検出された残容量が満充電に近い電池パック４０から順次優先順位を決定し、決定した優先順位に従って電池パック４０が充電されるようにリレー１３を制御する。

これにより、同時に装着された電池パック４０のうち満充電に近い方の電池パック４０の充電が早く完了することになり、空に近い電池パック４０から充電する場合に比べて、使用者は早く満充電の電池パック４０を得ることができる。

また、充電制御部１５３は、残容量検出部１５１により装着部２０に装着された電池パック３，４の残容量が共に空であると検出された場合、電池パック３，４の各々の定格容量を検出し、定格容量の少ない電池パック４０から優先して、電池パック３，４を充電する。

ここで、充電制御部１５３は、電池パック３，４の通信部３２が電池パック３，４の定格容量を示すデータを送信する場合は、このデータから電池パック３，４の定格容量を判定すればよい。或いは、充電制御部１５３は、電圧検出部１２により検出された電圧値又は電流検出部１４により検出された電流値から電池パック３，４の定格容量を検出してもよい。

また、充電制御部１５３は、電池パック３，４のうちいずれか一方の温度が第１の規定値より高温、又は前記第１の規定値よりも低い第２の規定値より低温である場合、当該電池パック４０の充電を後回しにして、温度が第１及び第２の規定値の範囲内にある電池パック４０を優先して充電する。

通信部１６は、電池パック４０が通信機能を有する電池パックである場合、電池パック４０の各々との間で種々のデータを送受信する。

ＬＥＤ１７は、マイコン部１５の制御の下、温度検出部１８により検出された電池パック４０の温度が一定の温度を超えた場合に点灯することで、電池パック４０の充電状態を提示する。

温度検出部１８は、例えばＡ／Ｄ変換器から構成され、電池パック３，４の各々の温度を示すサーミスタＲ３１，Ｒ４１の両端の電圧をデジタル信号に変換してマイコン部１５に出力する。

装着部２０は、電池パック３，４のいずれか一方を接続するための２個の装着部２１，２２を備え、装着部２１は、端子Ｔ１１，Ｔ１３，Ｔ１４，Ｔ１５，Ｔ１６を備え、装着部２２は、端子Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４，Ｔ１５，Ｔ１６を備える。

端子Ｔ１１，Ｔ１２は、電池パック３，４のいずれか一方の正極と接続され、端子Ｔ１３は、電池パック３，４の負極と接続される。端子Ｔ１４は、電池パック３，４の端子Ｔ３４と接続され、電池パック３，４から送信されるデータが入力される通信端子である。端子Ｔ１５は、電池パック３，４の端子Ｔ３４，Ｔ４４と接続され、サーミスタＲ３１，Ｒ４１の両端の電圧が入力される温度端子である。

端子Ｔ１６は、電池パック３，４の端子Ｔ３５，端子Ｔ３４が接続され、電池パック４０のパック種別を判別するための電気信号が入力される端子である。

パック判別部１９は、電池パック４０の負極の電圧、すなわちグラウンド電圧が入力されている装着部２０には、第２のパック種別を有する電池パック４０、すなわち電池パック４が接続されていると判定し、端子Ｔ１６が開放されている装着部２０には、第１のパック種別を有する電池パック４０、すなわち電池パック４が接続されていると判定する。

電池パック３は、電池セル部３１、サーモスイッチＳＷ１、通信部３２、記憶部３３、サーミスタＲ３１、及び端子Ｔ３１〜Ｔ３５を備える。電池セル部３１は、直列接続された１又は複数の電池セルから構成される。サーモスイッチＳＷ１は、例えばバイメタルスイッチから構成され、電池パック３の温度が使用者に危害を加えるような所定温度を超えた場合にオフして充電を停止する。

通信部３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を備えるマイコンから構成され、充電器１にデータを送信すると共に、充電器１から送信されるデータを受信する。記憶部３３は、電池パック３のパック種別を表すパック種別情報を記憶する。サーミスタＲ３１は、電池パック３の温度に応じたレベルの電圧を生成し、端子Ｔ３４に出力する。端子Ｔ３５は、電気信号が通電されないダミー端子であり、端子Ｔ１６を開放することで、電池パック３のパック種別をパック判別部１９に判別させる。

電池パック４は、電池セル部４１、サーモスイッチＳＷ２、通信部４２、記憶部３３、サーミスタＲ４１、及び端子Ｔ４１〜Ｔ４５を備える。端子Ｔ４５は、電池パック４のパック種別を通知するための電気信号を出力する端子であり、端子Ｔ１６に端子Ｔ３２の電圧、すなわちグラウンド電圧を出力することで、電池パック４のパック種別をパック判別部１９に判別させる。電池パック４のその他の構成要素は、電池パック３の構成要素と同様であるため、説明は省略する。

次に、充電器１における充電時の動作について説明する。まず、装着部２１に電池パック３が装着されると共に、装着部２２に電池パック４が装着されると、パック判別部１９は装着部２１の端子Ｔ１６は開放され、装着部２２の端子Ｔ１６にはグラウンド電圧が入力されるため、装着部２１には、第１のパック種別を有する電池パック３が装着され、装着部２２には、第２のパック種別を有する電池パック４が装着されていると判別する。

次に、残容量検出部１５１は、リレー１３を制御して、電池パック３を充電経路Ｃ１に接続し、電池パック３の所定時間充電し、所定時間が経過した直後の微小期間において、温度検出部１８に電池パック３の温度を複数検出させ、充電を終了する。次に、残容量検出部１５１は、微小期間において測定された複数の温度から電池パック３の温度変化率を算出する。

次に、残容量検出部１５１は、第１のパック種別に対するテーブルをテーブル記憶部１５２から特定し、特定したテーブルを用いて、算出した温度変化率に対する残容量を特定し、電池パック３の残容量を検出する。

次に、残容量検出部１５１は、リレー１３を制御して、電池パック４を充電経路Ｃ１に接続し、電池パック３と同様にして、電池パック４の残容量を検出する。

次に、充電制御部１５３は、電池パック３，４のうち、どちらの電池パック３，４が満充電に近いかを判定し、満充電に近い方の電池パック４０の優先順位を「１」とし、他の電池パック４０の優先順位を「２」とし、優先順位が「１」の電池パック４０が充電経路Ｃ１に接続されるようにリレー１３を制御する。次に、充電制御部１５３は、優先順位が「１」の電池パック４０が満充電になるまで充電した後、リレー１３を制御して、優先順位が「２」の電池パック４０を充電経路Ｃ１に接続し、満充電になるまで充電し、充電を終了する。

なお、充電制御部１５３は、電池パック３の優先順位が「１」の場合において、電池パック３の温度が第１の規定値より高温、又は第２の規定値より低温であり、電池パック４の温度が第１の規定値から第２の規定値の範囲内にあり、電池パック３を充電すると電池パック３の性能を劣化させる虞がある場合は、電池パック４の優先順位を「１」に設定し、電池パック３の優先順位を「２」に設定し、電池パック３の温度が第１の規定値から第２の規定値の範囲内になるのを待ってから、電池パック３を充電する。ここで、第２の規定値としてはおよそ摂氏６０度、第１の規定値としてはおよそ摂氏０度が好ましい。

以上説明したように、本充電器によれば、装着部２０に装着された各電池パック４０を所定時間充電させ、各電池パック４０の温度変化率が算出され、算出された温度変化率から各電池パック４０の残容量が検出され、検出された残容量が満充電に近い電池パックから順次優先順位が決定され、決定された優先順位に従って各電池パック４０が充電される。すなわち、各電池パック４０を所定時間充電させて、電池パック４０の状態を安定させたときに検出された温度に従って各電池パック４０の残容量が検出されているため、電池パック４０の残容量を正確に検出することができる。そして、このようにして検出された残容量から満充電に近い電池パックから順番に優先順位が定められるため、優先順位の信頼性が高まる結果、使用者は満充電の電池パックを速やかに得ることができる。

なお、上記パック判別部１９は第１及び第２のパック種別の電池パック４０を検出するものであったが、これに限定されず、３種類以上のパック種別を検出してもよい。この場合、装着部２１，２２の各々に複数の端子Ｔ１６を設け、電池パック４０から自己のパック種別を通知するために予め定められた、グラウンド電圧を「０」、開放電圧を「１」としたビットパターンを複数の端子Ｔ１６に入力させ、パック判別部１９は複数の端子Ｔ１６に入力されたビットパターンから装着部２１，２２に装着された電池パック４０のパック種別を判定すればよい。また、この場合、テーブル記憶部１５２には、装着部２０に装着されることが想定される電池パック４０のパック種別の各々に応じて予め定められたテーブルを記憶させ、残容量検出部１５１は、パック判別部１９により判別されたパック種別に応じたテーブルをテーブル記憶部１５２特定し、特定したテーブルを用いて装着部２１，２２の各々に装着された電池パック４０の残容量を検出すればよい。

また、装着部２０は、２つの装着部２１，２２を備えるものであったがこれに限定されず、３つ以上の装着部２０を備えていても良い。この場合、充電制御部１５３は、装着部２０に装着された電池パック４０の個数に応じた優先順位を各電池パック４０に設定すればよい。

また、上記電池パック３，４はパック種別が異なる電池パック４０としたが、これに限定されず、パック種別が同一の電池パック４０としてもよい。この場合、残容量検出部１５１は、同一のテーブルを用いて電池パック４０の残容量を検出すればよい。

また、上記充電器１では、テーブル記憶部１５２は、パック種別に応じたテーブルを記憶しているが、これに限定されず、低温用、常温用、高温用などいった電池パック４０の温度に応じたテーブルを記憶してもよい。この場合、残容量検出部１５１は、温度検出部１８により検出された電池パック４０の温度から、低温用、常温用、高温用等の温度に応じたテーブルを特定して、電池パック４０の残容量を検出すればよい。また、テーブル記憶部１５２は、同じ電池パックであっても温度に応じたテーブルを記憶してもよい。

また、充電制御部１５３は、電池パック３の残容量が電池パック４の残容量よりも低い場合であっても、例えば、電池パック３の定格容量１２００ｍＡｈで残容量が５０％であればあと６００ｍＡｈで満充電となり、電池パック４の定格容量２０００ｍＡｈで残容量が６０％であれば、あと８００ｍＡｈで満充電となるというように、電池パック３の方が、満充電にするまでに要する容量が電池パック４よりも少ない場合は、電池パック３の優先順位を電池パック４の優先順位よりも高く設定してもよい。

また、充電制御部１５３は、電池パック３の方が電池パック４よりも満充電に近い場合であっても、電池パック３が異常な状態であり、サーモスイッチＳＷ１がオフした場合は、電池パック４の優先順位を電池パック３の優先順位よりも高く設定してもよい。これにより使用者は速やかに満充電の電池パック４０を得ることができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２による充電器１ａについて説明する。実施の形態２による充電器１ａは、電圧に基づいて電池パック４０の残容量を検出することを特徴とする。なお、実施の形態２における充電器１ａの構成は、実施の形態１による充電器１の構成とほぼ同様であるため、図１を用いて説明する。また、実施の形態２において、特に述べられていないものは実施の形態１と同様であるとする。

残容量検出部１５１は、装着部２０に装着された電池パック３，４の各々を個別に所定時間充電させた後における電池パック３，４の各々の電圧に基づいて電池パック３，４の各々の残容量を特定する。

詳細には、残容量検出部１５１は、パック判別部１９において判別された電池パック３，４のパック種別から当該パック種別に応じて予め定められたテーブルをテーブル記憶部１５２から特定することで、電池パック３，４の各々に対するテーブルを特定する。そして、残容量検出部１５１は、電池パック３，４を所定時間充電し、所定時間が経過した直後の微小期間において電圧検出部１２により検出された複数の電圧から電池パック３，４の電圧変化率と電圧の平均値とを、所定時間充電した後の電圧変化率及び電圧として算出する。そして、残容量検出部１５１は、算出した電圧変化率と電圧とに対する残容量を、特定したテーブルから特定することで、電池パック３，４の各々の残容量を検出する。

テーブル記憶部１５２は、パック種別に応じて予め定められた複数のテーブルを記憶する。ここで、テーブルは、充電時における電池パック４０の電圧変化率と、残容量との関係を示す。

図４は、定電流充電時における電池パック４０の電圧変化率（ΔＶ／Δｔ）と、充電時間との関係を示したグラフであり、縦軸は電圧変化率を示し、横軸は充電時間を示している。図４に示すように、電圧変化率は、充電時間が２０％になるまでは減少し、充電時間が２０％〜７０％になるまでは緩やかに減少し、充電時間が８０％から９０％になるまでは急峻に増大し、９０％を超えたあたりから急峻に減少していることが分かる。

図５は、テーブル記憶部１５２が記憶するテーブルの一例を示す図である。このテーブルは、実際の電池パック４０を定電流充電させたときの図２（ａ）及び図４に示すような実験結果を用いて作成されたものであり、電圧、電圧変化率、及び残容量の欄を備えている。そして、テーブル記憶部１５２は、パック種別毎に予め作成された図５に示すようなテーブルを記憶する。

また、残容量検出部１５１は、このテーブルを参照し、所定時間充電した直後における電圧が０より大きくＡ以下、かつ、電圧変化率がａより大きくｂ以下である場合は電池パック４０の残容量が２０％以下であると判定し、電圧が０より大きくＡ以下、かつ、電圧変化率が０より大きくａ以下である場合は電池パック４０の残容量が２０％より大きく５０％以下であると判定し、電圧がＡより大きくＢ以下、かつ、電圧変化率が０より大きくａ以下である場合は電池パック４０の残容量が５０％より大きく８０％以下であると判定し、電圧がＢより大きくＣ以下、かつ、電圧変化率がａより大きくｂ以下である場合は電池パック４０の残容量が８０％より大きく９０％以下であると判定し、電圧がＣより大きく、かつ、電圧変化率が０より大きくｂ以下である場合は電池パック４０の残容量は９０％より大きく１００％以下であると判定する。

なお、充電器１ａにおける充電時の動作は、残容量を検出する処理以外については充電器１ａと同一であるため、説明は省略する。

以上説明したように実施の形態２による充電器１ａによれば、電圧及び電圧変化率を用いて残容量を検出しているため、より精度良く電池パック４０の残容量を算出することができる。

なお、上記充電器１ａにおいて、残容量検出部１５１は、電圧と電圧変化率とを用いて残容量を検出したが、これに限定されず、所定時間充電をした直後の電圧のみを用いて電池パック４０の残容量を検出してもよい。この場合、残容量検出部１５１は、図５に示すテーブルにおいて電圧値と残容量との欄のみを参照して残容量を特定すればよい。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３による充電器１ｂについて説明する。実施の形態３による充電器１ｂは、電圧値と電流値とに基づいて電池パック４０の残容量を検出することを特徴とする。なお、実施の形態３における充電器１ｂの構成は、実施の形態１による充電器１の構成とほぼ同様であるため、図１を用いて説明する。また、実施の形態３において、特に述べられていないものは実施の形態１と同様であるとする。

残容量検出部１５１は、装着部２０に装着された電池パック３，４の各々を個別に所定時間充電させた後における電池パック３，４の各々の電圧及び電流に基づいて電池パック３，４の各々の残容量を特定する。

詳細には、残容量検出部１５１は、パック判別部１９において判別された電池パック３，４のパック種別から当該パック種別に応じて予め定められたテーブルをテーブル記憶部１５２から特定することで、電池パック３，４の各々に対するテーブルを特定する。そして、残容量検出部１５１は、電池パック３，４を所定時間充電した直後の電圧及び電流に対する残容量を、特定したテーブルから特定することで、電池パック３，４の各々の残容量を検出する。

テーブル記憶部１５２は、パック種別に応じて予め定められた複数のテーブルを記憶する。ここで、テーブルは、充電時における電池パック４０の電圧及び電流と、残容量との関係を示す。

図６は、電圧が所定の値（Ｂ）を超えるまでは電池パック４０を定電流充電し、所定の値（Ｂ）を超えた後は電池パック４０を定電圧充電し、電流が所定の値（ａ）に到達したとき充電を終了するというように、電池パック４０を定電流−定電圧充電した時における電圧及び電流と充電時間との関係を示したグラフであり、縦軸は電圧及び電流を示し、横軸は充電時間を示し、上段のグラフは電圧を示し、下段のグラフは電流を示している。図６に示すように、充電時間が７０％になるまで定電流充電が行われているため、電流は一定の値を保っているが、電圧はほぼ一定の割合で増大していることが分かる。一方、充電時間が７０％を超えると、定電圧充電が行われているため、電圧は一定の値を保っているが、電流は下に凸のカーブを描いて減少していることが分かる。

図７は、テーブル記憶部１５２が記憶するテーブルの一例を示す図である。このテーブルは、実際の電池パックを定電流−定電圧充電させたときの図６に示すような実験結果を用いて作成されたものであり、電圧値、電流値、及び残容量の欄を備えている。そして、テーブル記憶部１５２は、パック種別毎に予め作成された図７に示すようなテーブルを記憶する。

また、残容量検出部１５１は、このテーブルを参照し、所定時間充電した後において、電圧がＡ以下、かつ、電流がｃより大きい場合は電池パック４０の残容量が５０％以下であると判定し、電圧がＡより大きくＢ以下、かつ、電流がｃより大きい場合は電池パック４０の残容量が５０％より大きく７０％以下であると判定し、電圧がＢより大きく、かつ、電流がｂより大きくｃ以下である場合は電池パック４０の残容量が８０％より大きく９０％以下であると判定し、電圧がＢより大きく、かつ、電流がａより大きくｂ以下である場合は電池パック４０の残容量は９０％より大きく１００％以下であると判定する。

充電制御部１５３は、パック判別部１９において判別されたパック種別が定電流充電及び定電圧充電が必要な電池パック４０を充電する場合は、電池パック４０の電圧が所定の値を超えるまでは定電流充電を行い、所定の値を超えた後は定電圧充電を行う。

次に、充電器１ｂにおける充電時の動作について説明する。ここでは、電池パック３，４は、種類がリチウムイオン二次電池や鉛蓄電池のように定電流−定電圧充電で充電される電池パック４０であるとする。

まず、装着部２１に電池パック３が装着されると共に、装着部２２に電池パック４が装着されると、充電器１と同様にしてパック判別部１９は、装着部２１には、第１のパック種別を有する電池パック３が装着され、装着部２２には、第２のパック種別を有する電池パック４が装着されていると判別する。

次に、残容量検出部１５１は、リレー１３を制御して、電池パック３を充電経路Ｃ１に接続し、電池パック３を所定時間（３０秒〜１分）充電する。次に、残容量検出部１５１は、電圧検出部１２に充電を開始してから所定時間経過した直後における電池パック３の電圧を検出させると共に、電流検出部１４に充電を開始してから所定時間経過した直後における電池パック３の電流を検出させ、充電を終了する。

次に、残容量検出部１５１は、第１のパック種別に対するテーブルをテーブル記憶部１５２から特定し、特定したテーブルを用いて、検出された電流及び電圧に対する残容量を特定する。

次に、残容量検出部１５１は、リレー１３を制御して、電池パック４を充電経路Ｃ１に接続し、電池パック４を所定時間（３０秒〜１分）充電する。次に、残容量検出部１５１は、電池パック３と同様にして、電池パック４の残容量を検出する。

以後、充電制御部１５３は、定電流−定電圧充電を行う以外は充電器１の充電制御部１５３と同様にして、電池パック３，４のうち、満充電に近い方の電池パック４０から順番に充電する。ここで、充電制御部１５３、装着部２１，２２に装着された電池パック４０のパック種別及び温度が同一である場合は、定電流充電時においては、電圧値が大きい方が満充電に近いと判定し、定電圧充電時においては電流値が小さい方が満充電に近いと判定しても良い。

以上説明したように実施の形態３による充電器１ｂによれば、電流及び電圧を用いると共に、定電圧−定電圧充電したときの電池パック４０の電流及び電圧と残容量との関係を示すテーブルとを用いて、残容量を検出しているため、定電流−定電圧充電により充電される電池パック４０の残容量をより精度良く検出することができる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４による充電器１ｃについて説明する。実施の形態４による充電器１ｃは、実施の形態１〜３の充電器１〜１ｂにおいて、パック判別部１９に代えてマイコン部１５が電池パック４０のパック種別を判別することを特徴とする。

図８は、実施の形態４による充電器１ｃの全体構成を示すブロック図である。マイコン部１５は、パック判別部１５４を更に備えている。パック判別部１５４（電池判定手段）は、電池パック４０から送信されるパック種別情報を、端子Ｔ１４及び通信部１６を介して受信し、受信したパック種別情報から装着部２１，２２の各々に装着された電池パック４０のパック種別を判別する。

図９は、電池パック４０から送信されるパック種別情報のデータフォーマットの一例を示した図である。図９に示すようにパック種別情報は、１６ビットのデータから構成され、１〜２番目の２つのビットは、電池パック４０の種類を示すデータが格納され、３〜７番目の４つのビットは、電池パック４０のセル数を示すデータが格納され、８〜１１番目の４つのビットは、電池パック４０の現在の残容量を示すデータが格納され、１２〜１６番目の５つのビットは電池パック４０の定格容量を示すデータが格納されている。

ここで、電池パック４０の種類を示すデータは、「００」が鉛蓄電池を示し、「０１」がニッケルカドミウム電池を示し、「１０」がニッケルマンガン電池を示し、「１１」がリチウムイオン電池を示す。また、電池パック４０のセル数を示すデータは、電池パック４０が備えるセル数を２進数で表したデータである。また、電池パック４０の残容量を示すデータは、残容量（％）を２進数で表したデータである。また、電池パック４０の定格容量を示すデータは、定格容量（ｍＡｈ）を２進数で表したデータである。

そして、電池パック４０は、装着部２０に装着されると、通信部３２が記憶部３３に記憶されたパック種別情報を読み出し、端子Ｔ３３を介して充電器１ｃに送信する。一方、通信部１６は、電池パック４０から送信されたパック種別情報を受信する。パック判別部１５４は、通信部１６により受信されたパック種別情報から装着部２１，２２の各々に装着された電池パック４０のパック種別を判別する。

以上説明したように、実施の形態４による充電器１ｃによれば、電池パック４０から送信されたパック種別情報を用いてパック種別が判別されるため、電池パック４０とデータを送受信するための端子Ｔ１４を設けるだけで、パック種別を判別することが可能となり、装着部２０の端子数を少なくすることができる。

なお、パック種別情報に、「あとどれだけで満充電」というデータを含ませ、充電制御部１５３は、このデータを基に、優先順位を決定するようにしてもよい。

（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５による充電器１ｄについて説明する。実施の形態５による充電器１ｄは、電池パック４０を所定時間放電させた後における電圧に基づいて電池パックの残容量を検出することを特徴とする。なお、実施の形態５における充電器１ｄの構成は、実施の形態１〜３による充電器１〜１ｃの構成と同様であるため、図１を用いて説明する。また、実施の形態５において、特に述べられていないものは実施の形態１〜３と同様であるとする。

残容量検出部１５１は、装着部２０に装着された電池パック３，４の各々を個別に所定時間放電（例えば１０秒）させた後における電池パック３，４の各々の電圧に基づいて電池パック３，４の各々の残容量を特定する。

詳細には、残容量検出部１５１は、パック判別部１９において判別された電池パック３，４のパック種別から当該パック種別に応じて予め定められたテーブルをテーブル記憶部１５２から特定することで、電池パック３，４の各々に対するテーブルを特定する。そして、残容量検出部１５１は、電池パック３，４を所定時間放電し、所定時間が経過した直後の微小期間において電圧検出部１２により検出された複数の電圧から電池パック３，４の電圧変化率と電圧の平均値とを、所定時間放電した後の電圧変化率及び電圧として算出する。そして、残容量検出部１５１は、算出した電圧変化率と電圧とに対する残容量を、特定したテーブルを用いて特定することで、電池パック３，４の各々の残容量を検出する。なお、残容量検出部１５１は、放電機構１１４が備えるスイッチをオンし、電池パック４０から放電機構１１４に電流を流すことで、電池パック４０を所定時間放電させる。

テーブル記憶部１５２は、パック種別に応じて予め定められた複数のテーブルを記憶する。ここで、テーブルは、放電時における電池パック４０の電圧変化率と、残容量との関係を示す。

図１０（ａ）は、定電流放電時における電池パック４０の電圧と、放電時間との関係を示したグラフであり、縦軸は電圧を示し、横軸は放電時間を示している。ここで、放電時間は、満充電の電池パック４０を空になるまで放電したときの放電時間を１００％としたときの現在の放電時間の割合を表している。

図１０（ａ）に示すように、電圧は、放電時間が５０％になるまでは下に凸のカーブを描いて減少し、放電時間が５０％〜８０％になるまでは緩やかに減少し、放電時間が８０％を超えると、急峻に減少していることが分かる。

図１０（ｂ）は、定電流放電時における電池パック４０の電圧変化率と、放電時間との関係を示したグラフであり、縦軸は電圧変化率を示し、横軸は放電時間を示している。図１０（ｂ）に示すように、電圧変化率は、放電時間が８０％になるほぼ一定の値を保ち、放電時間が８０％を超えると急峻に増大していることが分かる。

図１１は、テーブル記憶部１５２が記憶するテーブルの一例を示す図である。このテーブルは、実際の電池パック４０を定電流放電させたときの図１０（ａ），（ｂ）に示すような実験結果を用いて作成されたものであり、電圧、電圧変化率、及び残容量の欄を備えている。そして、テーブル記憶部１５２は、パック種別毎に予め作成された図１１に示すようなテーブルを記憶する。

また、残容量検出部１５１は、図１１に示すテーブルを参照し、放電を開始してから所定時間が経過した直後において、電圧がＣより大きく、かつ、電圧変化率が０より大きくａ以下である場合は電池パック４０の残容量が５０％以下であると判定し、電圧がＢより大きくＣ以下、かつ、電圧変化率が０より大きくａ以下である場合は電池パック４０の残容量が５０％より大きく８０％以下であると判定し、電圧がＡより大きくＢ以下、かつ、電圧変化率がａより大きくｂ以下である場合は電池パック４０の残容量が８０％より大きく９０％以下であると判定し、電圧が０より大きくＡ以下、かつ、電圧変化率がｂより大きい場合は電池パック４０の残容量が９０％より大きく１００％以下であると判定する。

なお、充電器１ｄにおける充電時の動作は、残容量を検出する処理以外については充電器１ａと同一であるため、説明は省略する。

以上説明したように、実施の形態５による充電器１ｄによれば、電池パック４０を所定時間放電させたときの電圧に基づいて電池パックの残容量が検出されているため、より精度良く電池パック４０の残容量を算出することができる。

なお、実施の形態５においても、実施の形態４のようにマイコン部１５にパック判別部１５４を設け、電池パック４０から送信されるパック種別情報を用いてパック種別を判別してもよい。

本発明の実施の形態による充電器１の全体構成を示すブロック図である。（ａ）は定電流充電時における電池パックの電圧及び温度と、充電時間との関係を示したグラフであり、（ｂ）は定電流充電時における電池パックの温度変化率と、充電時間との関係を示したグラフである。テーブルの一例を示す図である。定電流充電時における電池パックの電圧変化率と、充電時間との関係を示したグラフである。テーブルの一例を示す図である。電池パックを定電流−定電圧充電した時における電圧及び電流と充電時間との関係を示したグラフである。テーブルの一例を示す図である。実施の形態４による充電器の全体構成を示すブロック図である。電池パックから送信されるパック種別情報のデータフォーマットの一例を示した図である。（ａ）は、定電流放電時における電池パックの電圧と、放電時間との関係を示したグラフであり、（ｂ）は、定電流放電時における電池パックの電圧変化率と、放電時間との関係を示したグラフである。テーブルの一例を示す図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ充電器
３，４，４０電池パック
１１電源部
１２電圧検出部
１３リレー
１４電流検出部
１５マイコン部
１６通信部
１７ＬＥＤ
１８温度検出部
１９パック判別部
２０，２１，２２装着部
３１，４１電池セル部
３２，４２通信部
３３，４３記憶部
１１１整流部
１１２トランス
１１３ダイオード
１１４放電機構
１１５ＦＥＴ
１１６１次側制御部
１１７電流制御部
１１８制御電源部
１５１残容量検出部
１５２テーブル記憶部
１５３充電制御部
１５４パック判別部
Ｃ１充電経路

Claims

複数の電池パックが装着可能な装着部と、
前記装着部に装着された複数の電池パックのうち、いずれか１の電池パックを充電経路に接続する接続手段と、
各電池パックの状態を検出する状態検出手段と、
前記装着部に装着された各電池パックを所定時間充電させた後において、前記状態検出手段により検出された各電池パックの状態から各電池パックの残容量を検出する残容量検出手段と、
前記残容量検出手段により検出された残容量が満充電に近い電池パックから順次優先順位を決定し、決定した優先順位に従って各電池パックが充電されるように前記接続手段を制御する充電制御手段とを備えることを特徴とする充電器。
前記装着部に装着された電池パックの種類、セル数、定格容量の少なくともいずれか１つから特定されるパック種別を判定する電池判定手段と、
前記パック種別に応じて予め定められ、電池パックの状態と、残容量との関係を示すテーブルを記憶するテーブル記憶手段とを更に備え、
前記残容量検出手段は、前記電池判定手段により判定されたパック種別に応じたテーブルを前記テーブル記憶手段から特定し、特定したテーブルを用いて、各電池パックの残容量を検出することを特徴とする請求項１に記載の充電器。
前記状態検出手段は、各電池パックの温度を各電池パックの状態として検出し、
前記テーブルは、充電時における電池パックの温度変化率と、残容量との関係を示し、
前記残容量検出手段は、前記状態検出手段により検出された温度から温度変化率を求め、求めた温度変化率に対する残容量を前記テーブルから特定することを特徴とする請求項２に記載の充電器。
前記状態検出手段は、各電池パックの電圧を各電池パックの状態として検出し、
前記テーブルは、充電時における電池パックの電圧又は電圧変化率と、残容量との関係を示し、
前記残容量検出手段は、前記状態検出手段により検出された電圧又は前記電圧から求めた電圧変化率に対する残容量を前記テーブルから特定することを特徴とする請求項２に記載の充電器。
前記状態検出手段は、各電池パックの電圧と、前記充電経路を流れる電流とを各電池パックの状態として検出し、
前記充電制御手段は、前記電池判定手段により判定された電池パックの種類が所定の種類に該当する場合、前記電池パックの電圧が所定の値を超えるまでは前記電池パックを定電流充電し、前記電池パックの電圧が所定の値を超えた後は、前記電池パックを定電圧充電し、
前記テーブルは、前記所定の種類に該当する電池パックを前記定電流充電及び前記定電圧充電したときの電圧と、電流と、残容量との関係を示し、
前記残容量検出手段は、前記状態検出手段により検出された電圧と、前記状態検出手段により検出された電流とに対する残容量を前記テーブルから特定することを特徴とする請求項２に記載の充電器。
複数の電池パックが装着可能な装着部と、
前記装着部に装着された複数の電池パックのうち、いずれか１の電池パックを充電経路に接続する接続手段と、
各電池パックの状態を検出する状態検出手段と、
前記装着部に装着された各電池パックを所定時間放電させた後において、前記状態検出手段により検出された各電池パックの状態から各電池パックの残容量を検出する残容量検出手段と、
前記残容量検出手段により検出された残容量が満充電に近い電池パックから順次優先順位を決定し、決定した優先順位に従って各電池パックが充電されるように前記接続手段を制御する充電制御手段とを備えることを特徴とする充電器。
前記装着部に装着された各電池パックの種類、セル数、及び定格容量の少なくともいずれか１つから特定されるパック種別を判定する電池判定手段と、
前記パック種別に応じて予め定められ、電池パックの状態と、残容量との関係を示すテーブルを記憶するテーブル記憶手段とを更に備え、
前記残容量検出手段は、前記電池判定手段により判定されたパック種別に応じたテーブルを前記テーブル記憶手段から特定し、特定したテーブルを用いて、各電池パックの残容量を検出することを特徴とする請求項６に記載の充電器。
前記状態検出手段は、各電池パックの電圧を各電池パックの状態として検出し、
前記テーブルは、放電時における電池パックの電圧又は電圧変化率と、残容量との関係を示し、
前記残容量検出手段は、前記状態検出手段により検出された電圧又は前記電圧から求めた電圧変化率に対する残容量を前記テーブルから特定することを特徴とする請求項７に記載の充電器。
前記装着部に装着された各電池パックの種類、セル数、及び定格容量の少なくともいずれか１つから特定されるパック種別を示すパック種別情報を各電池パックから受信する通信手段を更に備え、
前記電池判別手段は、前記通信手段により受信されたパック種別情報から各電池パックのパック種別を判別することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の充電器。
前記充電制御手段は、前記残容量検出手段により前記装着部に装着された全ての電池パックの残容量が空であると検出された場合、各電池パックの定格容量を検出し、定格容量の少ない電池パックから優先して、各電池パックを充電することを特徴とする請求項１〜９項のいずれか１項に記載の充電器。
前記状態検出手段は、各電池パックの温度を検出し、
前記充電制御手段は、前記状態検出手段により検出された温度が第１の規定値より高温、又は前記第１の規定値よりも低い第２の規定値より低温の電池パックがある場合、当該電池パックの充電を後回しにして、前記第１及び第２の規定値の範囲内にある電池パックを優先して充電することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の充電器。