JP2001245436A

JP2001245436A - 充電装置

Info

Publication number: JP2001245436A
Application number: JP2000052791A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Sakakibara; 和征榊原; Tomoo Muramatsu; 知郎村松
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2001-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】接続される外部機器の動作を適正に行わしめ
得る充電装置を提供する。【解決手段】充電装置１０は、制御部２６への電力を
供給する第２電源回路２２Ｂの電力を、出力端子ｔ３、
ｔ４を介してアダプタ３０の制御部４１へ供給する。即
ち、第１電源回路２２Ａからのスイッチイングノイズの
重畳した充電電流ではなく、制御用の安定した５Ｖ電圧
を供給するため、アダプタ３０の制御部４１が、電池パ
ック５０ＢのサーミスタTMへ直列に接続された温度検出
抵抗Ｒ２の電位から電池５８の温度を正確に検出するこ
とができ、適正に充電動作を制御することが可能とな
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、二次電池を充電す
る充電装置に関し、特に、外部機器の接続が可能な充電
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、充電装置は、マイクロコンピュー
タを用いることで、電池の特性に合わせた最適な制御を
実現している。１の充電装置にて、複数種類の電池を充
電する際には、マイクロコンピュータに充電対象となる
各電池に対応した制御プログラムが保持され、充電対象
となった電池の特性に対応する制御プログラムに基づい
て充電を行っている。しかしながら、予め記憶されたプ
ログラムに応じてのみ充電を行い得るため、プログラム
の用意されていない電池は充電することができなかっ
た。即ち、充電装置には、当該充電装置の設計時点に存
在している二次電池を充電するためのプログラムが用意
され、それ以降に開発されたより高性能な電池は、適切
に充電することができなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した課題に対応す
るため、本発明者は、各種二次電池を充電せしめるアダ
プタを充電装置へ装着するとの着想を得た。このアダプ
タは、制御回路を有し、充電装置側から電力供給を受
け、二次電池の温度を自ら検出して、充電装置を制御し
て充電電流を調整することで各種二次電池を充電せしめ
る。

【０００４】しかしながら、係るアダプタでは、温度を
適正に検出することが困難であると予想された。即ち、
充電装置は、電池側に内蔵されたサーミスタを内蔵の分
圧抵抗へ直列に接続させ、該分圧抵抗の電圧値に基づき
電池温度を検出する。これに対応させて、アダプタ側
で、温度検出するために、充電装置側から供給された充
電電圧を降圧して内蔵の分圧抵抗へ印加しても、断続を
繰り返す充電電流（デューテイ制御）にはスイッチング
ノイズが重畳しており、該分圧抵抗の電圧に基づいて電
池温度を正確に測定することは不可能である。

【０００５】更に、サーミスタの接地端子を電池のマイ
ナス端子（充電電流通電用接地端子）と共通にした場
合、電池側のアースレベルが、アダプタ側でのアースレ
ベルに対して電位差（オフセット電圧）を生じるため、
温度検出が正確に行い得ないことも予想された。即ち、
アダプタのアース端子と電池のアース端子との間の接触
抵抗にて、充電電流の値が大きいため、大きな電圧降下
が生じる。この電圧降下分だけサーミスタのアースレベ
ルが変動し、分圧抵抗の電圧に基づいて電池温度を正確
に測定することは困難となる。

【０００６】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、接続さ
れる外部機器の動作を適正に行わしめ得る充電装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１は、充電電流を供給する充電電源部と、前
記充電電源部を制御する制御部と、該制御部への電力を
供給する制御用電源部とを備える充電装置において、前
記制御用電源部の電力を外部機器の制御部へ供給するた
めの出力端子を備えたことを技術的特徴とする。

【０００８】請求項１の充電装置は、制御部への電力を
供給する制御用電源部の電力を外部機器の制御部へ供給
するための出力端子を備えるため、接続される外部機器
の動作を適正に行わしめることができる。

【０００９】また、請求項２は、充電電流を供給する充
電電源部と、二次電池に内蔵されたサーミスタへ直列に
接続される抵抗と、前記抵抗の電位を検出することで二
次電池の温度を検出し、前記充電電源部を制御する制御
部と、該制御部への電力を供給する制御用電源部とを備
える充電装置において、前記制御用電源部の電力を外部
機器の制御部へ供給するための出力端子を備えたことを
技術的特徴とする。

【００１０】請求項２の充電装置は、制御部への電力を
供給する制御用電源部の電力を外部機器の制御部へ供給
するための出力端子を備えるため、外部機器で、二次電
池のサーミスタへ直列に接続された抵抗の電位から二次
電池の温度を正確に検出することができ、外部機器で適
正に充電動作を行うことができる。

【００１１】請求項３は、請求項１又は２において、前
記出力端子は、充電電流通電用接地端子と独立した第２
の接地端子を備えることを技術的特徴とする。

【００１２】請求項３の充電装置では、充電電流通電用
接地端子と独立した第２の接地端子を備えるため、充電
経路から隔離される回路構成となって供給電圧の変動が
なくなり、接続される外部機器の動作を適正に行わしめ
ることができる。即ち、サーミスタのアースレベルが、
外部機器側でのアースレベルに対して電位差（オフセッ
ト電圧）を生じないため、サーミスタのアースレベルが
変動することがなく、分圧抵抗の電圧に基づいて電池温
度を正確に測定することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る充
電装置について図を参照して説明する。充電装置１０
は、ＲＯＭを備える電池パック５０のみを充電し得るよ
うに構成されている。アダプタ３０は、充電装置１０を
制御してＲＯＭを備えない電池パック５０Ｂを充電させ
る。図１（Ａ）は、充電装置１０にＥＥＰＲＯＭ６１を
備える電池パック５０が装填された状態を示すブロック
図である。他方、図１（Ｂ）は、当該充電装置１０にア
ダプタ３０を介してＲＯＭを備えない電池パック５０Ｂ
が接続された状態を示すブロック図である。図２は、該
充電装置１０の外観を示す。図３は、ＥＥＰＲＯＭ６１
を備える電池パック５０の外観を示し、図４は、該電池
パック５０により駆動される電池ドリル７０を示す。一
方、図５は、ＲＯＭを備えない電池パック５０Ｂの外観
を示し、図６は、該電池パック５０Ｂにより駆動される
電池ドリル７０Ｂを示す。図７は、充電装置１０にアダ
プタ３０を介してＲＯＭを備えない電池パック５０Ｂが
取り付けられた状態を示している。

【００１４】まず、充電装置１０により直接充電され得
るＥＥＰＲＯＭ６１を備える電池パック５０の構成を図
３に基づいて説明する。電池パック５０は、略角柱状に
形成された樹脂製のケーシング５１内に、図１（Ａ）に
示すように複数電気的に直列に接続されたニッケル水素
電池５８を内蔵するもので、電池５８の温度を検出する
ための温度センサＴＭと、該電池パックの形式等の情報
を保持するＥＥＰＲＯＭ６１とを備える。温度センサＴ
Ｍは、温度によって電気抵抗値が変化するサーミスタか
らなる。

【００１５】図３に示すように、電池パック５０のケー
シング５１の上端側には、電池ドリル７０や充電装置１
０に装着する際に相手側に嵌合可能な嵌合溝５３を形成
した嵌入部５２がレール状に並列して設けられている
他、嵌入部５２の一端側に位置する部位には上下方向に
出入可能なフック５４が設けられている。このフック５
４は、ケーシング５１の側面に設けられるレバー５５と
一体に成形され、図示しないコイルばねにより突出方向
に付勢されている。そのため、電池ドリル７０や充電装
置１０に電池パック５０を装着したとき、これらに形成
されている所定のフック溝に係合することができる。

【００１６】これにより、電池ドリル７０や充電装置１
０から電池パック５０が容易に外れないようにする役割
を果たす。また、コイルばねの付勢力に抗してレバー５
５をケーシング５１の下端方向に押し下げることによっ
て、フック５４も引っ込むように下端方向に移動するの
で、フック溝との係合が解除され、電池ドリル７０や充
電装置１０から電池パック５０を取り外すことが可能に
なる。

【００１７】また、ケーシング５１の上端側には、嵌入
部５２に挟まれるように位置するところに通気口５６、
プラス端子溝５７、マイナス端子溝５９およびコネクタ
６０が設けられている。通気口５６は、充電装置１０に
電池パック５０を装着したとき、充電装置１０に設けら
れた送風口１６と連通可能な位置に形成されている。こ
れにより、充電装置１０に内蔵された冷却ファンによっ
て電池パック５０内に空気を送出し得るため、充電中の
電池パック５０を冷却することができる。つまり、充電
装置１０による空冷システムを構築している。

【００１８】一方、プラス端子溝５７、マイナス端子溝
５９の中には、図１（Ａ）中に示すプラス端子Ｔ１、マ
イナス端子Ｔ２がそれぞれ設けられており、電池ドリル
７０や充電装置１０に電池パック５０を装着したとき
に、これらの端子Ｔ１、Ｔ２が相手側の受電端子や出力
端子と接触し得るように構成されている。そして、コネ
クタ６０の内部には、図１（Ａ）に示す温度センサＴＭ
を接続させるための端子Ｔ４，Ｔ５、ＥＥＰＲＯＭ６１
を接続させるための端子Ｔ６が備えられている。

【００１９】上述のように構成された電池パック５０
は、図４に示すように電池ドリル７０に装着されて使用
される。電池ドリル７０は、使用者が把持可能なグリッ
プ部７４よりも下方に電池パック取付部７５が形成され
ている。そして、この電池パック取付部７５には、電池
パック５０の嵌入部５２と係合可能な嵌合部と、電池パ
ック５０のフック５４が係合可能な所定のフック溝とが
形成されているので、かかる電池パック取付部７５に電
池パック５０が脱着自在に取り付られる。

【００２０】このようにして電池パック５０が装着され
た電池ドリル７０は、電池パック５０のプラス端子Ｔ１
およびマイナス端子Ｔ２が電池ドリル７０側の図示しな
い受電端子に接続され電力の供給を受ける。これによ
り、図示しないモータによってチャック７６を回動させ
ることができる。

【００２１】図５は、ＥＥＰＲＯＭを備えない電池パッ
ク５０Ｂの外観を示している。ニッケル水素電池を内蔵
する電池パック５０Ｂは、略円筒状に形成された嵌入部
５２Ｂと、略角柱状に形成された基部５５Ｂとから成
り、該嵌入部５２Ｂの側方には、キー状のキー部５４Ｂ
が形成され、上部には、電池の正極側に接続されたプラ
ス端子Ｔ１と、負極側に接続されたマイナス端子Ｔ２
と、サーミスタから成る温度センサＴＭに接続されたセ
ンサ端子Ｔ４，Ｔ５とが配設されている。

【００２２】図６は、図５に示す電池パック５０Ｂ用の
電気ドリル７０Ｂを示している。電池ドリル７０Ｂは、
電池パック５０Ｂの嵌入部５２Ｂを嵌入する嵌入孔７２
Ｂが形成されており、電池パック５０Ｂのプラス端子Ｔ
１及びマイナス端子Ｔ２から電力の供給を受けて、図示
しないモータによりチャック７６Ｂを回動するように構
成されている。

【００２３】続いて、ＥＥＰＲＯＭ６１を備える電池パ
ック５０を直接充電する充電装置１０の構成を図１
（Ａ）および図２に基づいて説明する。図２に示すよう
に、充電装置１０は樹脂製の筐体１１を有し、この筐体
１１には、電池パック５０を装着可能な嵌合部１２や、
内蔵した冷却ファンにより電池パック５０内へ送り込む
空気を外部から吸気し得る吸気口１３等が一体に成形さ
れている。また充電装置１０の筐体１１には、充電中の
電池パック５０の容量を表示する容量表示ランプや、充
電装置１０の動作状況を示す状態表示ランプ等、種々の
図示しないインジケータが設けられており、これらは後
述する制御回路によって点灯制御されている。

【００２４】嵌合部１２には、電池パック５０の嵌合溝
５３を案内可能なガイド１４および電池パック５０の通
気口５６に連通可能な送風口１６が形成されており、さ
らにこの送風口１６には電池パック５０のフック５４が
係合可能な所定のフック溝も設けられている。またこの
嵌合部１２には、電池パック５０のプラス端子Ｔ１、マ
イナス端子Ｔ２に対応して電気的に接続可能な出力端子
ｔ１，ｔ２が設けられており、さらに電池パック５０の
コネクタ６０に接続可能な図示しないコネクタが設けら
れている。コネクタには、後述する外部機器であるアダ
プタ３０の制御部４１への電力供給用の出力端子ｔ３，
ｔ４と、電池パック５０の温度センサＴＭへ接続するた
めの端子ｔ５、電池パック５０のＥＥＰＲＯＭ６１又は
アダプタ３０の制御部４１へ接続するための通信端子ｔ
６とが収容されている。

【００２５】図１（Ａ）に示すように、充電装置１０の
制御回路は、主に、電池パック５０を充電するための充
電電源部を構成し得る第１電源回路２２Ａ、充電電流制
御部２４、制御部２６、一対の抵抗器からなる電圧検出
部２７、温度検出用の抵抗Ｒ１、記憶部２９、制御部２
６等に５Ｖの電圧を供給するための制御用電源部を構成
する第２電源回路２２Ｂ等から構成される。

【００２６】第１電源回路２２Ａは、電池パック５０の
電池５８を充電可能な容量を有するように設定されてい
る。第１電源回路２２Ａ、第２電源回路２２Ｂは、共に
図示しない商用電源を降圧する変圧器から電力の供給を
受け、第１電圧回路２２Ａは、デューテイ比を可変する
ことで電池への充電電流を調整する。一方、第２電源回
路２２Ｂは、５Ｖで一定の電圧を供給し得るように構成
され、当該５Ｖ電位は、出力端子ｔ３、ｔ４を介して外
部機器（アダプタ３０）へ供給可能なように構成されて
いる。出力端子ｔ４は、第２電源回路２２Ｂのグランド
に接続されている。

【００２７】図１（Ａ）に示すように温度検出用抵抗Ｒ
１は、温度により抵抗の変化する温度センサＴＭと直列
に接続され、第２電源回路２２Ｂから５Ｖ電圧が供給さ
れる。制御部２６は、温度検出用抵抗Ｒ１と温度センサ
ＴＭとの間の電位の変化から充電中の電池温度を検出
し、また、一対の抵抗器からなる電圧検出部２７の抵抗
間の電位の変化から電池への供給電圧を検出する。一
方、記憶部２９は所定のマップ等の電流値制御情報を記
憶する。

【００２８】制御部２６は、温度検出用抵抗Ｒ１の電位
に基づき算出した温度値を微分して温度上昇値を求めた
うえで記憶部２９の電流値制御情報に基づいて所定の電
流値を算出し、この電流値を電流指令値として充電電流
制御部２４へ出力し得るように構成されている。そし
て、充電電流制御部２４は、制御部２６からの電流指令
値に基づき第１電源回路２２Ａを制御し、電池パック５
０の充電電流を調整するようにも構成されている。

【００２９】なお、上述した第１電源回路２２Ａ、充電
電流制御部２４、制御部２６、電圧検出部２７、温度検
出用抵抗Ｒ１、記憶部２９等は、本願出願人による先の
特許出願（特願平１１−０８１２４７号）に開示する充
電装置の構成と実質的に同様であり、温度センサＴＭに
より電池５８の温度を検出しその検出温度に基づいて充
電電流を制御して充電を行う構成である。

【００３０】このように構成された充電装置１０の嵌合
部１２に電池パック５０が装着されると、所定のアルゴ
リズムによって制御部２６が、第１電源回路２２Ａ、充
電電流制御部２４等を制御し、電池パック５０内の電池
５８を充電する。そして、充電中は電池パック５０の容
量を表示する容量表示ランプを点灯させ、また充電が完
了すると、充電を停止しその旨を同ランプにより告知す
る。また、制御部２６は、後述するようにアダプタ３０
からの制御により、充電等の各種動作を行い得るように
構成されている。

【００３１】図７は、アダプタ３０が充電装置に装着さ
れた状態を示し、図１（Ｂ）は、アダプタ３０及び充電
装置１０の制御回路のブロックを示している。アダプタ
３０は、充電装置１０と電池パック５０Ｂとの間に介在
し、ＲＯＭを有しない電池パック５０Ｂの充電装置１０
による充電を可能ならしめる。

【００３２】図７に示すように、アダプタ３０の下面に
は、図２を参照して上述した充電装置１０の嵌合部１２
に嵌合可能な嵌合部３２が形成されており、上面には、
図５を参照して上述したＲＯＭを備えない電池パック５
０Ｂの嵌入部５２Ｂを嵌入可能な嵌入孔３８が形成さ
れ、側面には、レバー３６にて上下方向に付勢されるフ
ック３４が設けられている。

【００３３】アダプタ３０の下面の嵌合部３２には、充
電装置１０のプラス出力端子ｔ１、マイナス出力端子ｔ
２、及び、コネクタと接続するためのプラス受電端子Ｔ
１、マイナス受電端子Ｔ２、及び、コネクタが設けられ
ている。当該コネクタには、充電装置１０側の制御用電
力供給用の出力端子ｔ３，ｔ４と接続するための端子Ｔ
３，Ｔ４と、充電装置１０の制御部２６との通信を行う
ための端子ｔ６へ接続させるための端子Ｔ６が配設され
ている。

【００３４】一方、アダプタ３０の上面の嵌入孔３８に
は、図５に示す電池パック５０Ｂのプラス端子Ｔ１、マ
イナス端子Ｔ２、及び、センサ端子Ｔ４，Ｔ５と接続す
るためのプラス出力端子ｔ１、マイナス出力端子ｔ２、
及び、センサ端子ｔ４、ｔ５が設けられている。側面の
フック３４は、充電装置１０のフック溝１８と係合する
ことで、充電装置１０とアダプタ３０との接続がなされ
る。

【００３５】アダプタの制御回路は、図１（Ｂ）に示す
ように、充電装置１０側から端子ｔ３，ｔ４を介して電
力の供給を受けて動作する制御部４１と、温度を検出す
るための温度検出抵抗Ｒ２と、電池５８の電圧を検出す
る一対の抵抗からなる電圧検出部４３とにより主として
なる。第１実施形態のアダプタ３０の制御部４１は、通
信機能を有し、充電装置１０の制御部２６との間で通信
端子Ｔ６を介して情報通信を行う。

【００３６】引き続き、アダプタ３０及び充電装置１０
の充電動作について、図８、図９のフローチャートを参
照して説明する。図８はアダプタ３０の主制御を示し、
図９は充電装置の主制御を示している。

【００３７】アダプタ３０の制御動作の説明に先立ち、
充電装置の動作について図９のフローチャートを参照し
て説明する。充電装置１０は、ＥＥＰＲＯＭ６１を備え
る電池パック５０が装填された際には、自らの制御プロ
グラムに従い充電を行い、アダプタ３０が装填された際
には、アダプタ３０からの指令に従い第１電源回路２２
Ａから指令値に応じた電流を供給する。

【００３８】まず、図１（Ａ）に示すようにアダプタ３
０が装着されない際の動作について説明する。アダプタ
３０が装着されないで（図９に示すＳ５２：Ｎｏ）、図
１（Ａ）に示すように充電装置１０に電池パック５０が
直接装填されると、制御部２６は、電圧検出部２７にて
電池電圧を検出すること、および／または、温度検出用
抵抗Ｒ１にて電池温度を検出することにより装填を検出
し（Ｓ６４：Ｙｅｓ）、ＥＥＰＲＯＭ６１の情報を読み
出す（Ｓ６６）。次に、記憶部１０に保持されている各
電池パック用の制御プログラム内の当該電池パック５０
の型式に適合する制御プログラムを検索する（Ｓ６
８）。そして、電圧検出部２７及び温度検出用抵抗Ｒ１
により電池５８の電圧・温度を検出する（Ｓ７０）。電
池電圧・温度に基づき充電を完了したかを判断し（Ｓ７
２）、充電が完了するまでは（Ｓ７２：Ｎｏ）、電池電
圧・温度に基づき決定した充電電流を第１電源回路２２
Ａから電池５８へ供給する。即ち、上述したように温度
検出用抵抗Ｒ１の電位から得られた温度値を微分して温
度上昇値を求めたうえで、記憶部２９の制御プログラム
に基づいて所定の電流値を算出し、この電流値を電流指
令値として充電電流制御部２４へ出力し、充電電流を制
御する。そして、電池温度及び電圧に基づき充電の完了
を検出すると（Ｓ７２：Ｙｅｓ）、充電を停止し（Ｓ８
０）、処理を終了する。

【００３９】次に、図１（Ｂ）に示すようにアダプタ３
０が充電装置１０と電池パック５０Ｂとの間に介在して
いる際の動作について図８及び図９を参照して説明す
る。アダプタ３０の制御部４１は、充電装置１０へ装填
されたことを検出すると（図８に示すＳ１２：Ｙｅ
ｓ）、充電装置１０側の制御部２６との通信を開始する
（Ｓ１４）。先ず、充電装置の制御部２６に対して、最
大供給電流等の充電装置の性能を問い合わせる。これに
応答して（図９に示すＳ５４：Ｙｅｓ）、充電装置の制
御部２６は、性能のデータをアダプタ３０の制御部４１
へ転送する（Ｓ５６）。これにより、アダプタ３０側で
は、当該充電装置の性能を認識する（図８に示すＳ１
６）。

【００４０】そして、図１（Ｂ）に示すようにアダプタ
３０に電池パック５０Ｂが装填されると、制御部４１
は、電圧検出部４３にて電池電圧を検出すること、およ
び／または、温度検出抵抗Ｒ２にて電池温度を検出する
ことにより装填を検出し（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、充電を開
始させる。先ず、アダプタ３０の制御部４１は、電圧検
出部４３及び温度検出抵抗Ｒ２により電池５８の電圧・
温度を検出する（Ｓ２２）。そして、電池電圧・温度に
基づき充電を完了したかを判断し（Ｓ２４）、充電が完
了するまでは（Ｓ２４：Ｎｏ）、電池電圧・温度に基づ
き決定した充電電流値の指令を、充電装置１０側の制御
部２６へ送出する（Ｓ２６）。

【００４１】充電装置１０の制御部２６は、アダプタ３
０が装着されている際には（図９に示すＳ５２：Ｙｅ
ｓ）、アダプタ３０からの指令に待機している（Ｓ６
０）、そして、上述したようにアダプタ３０から充電電
流値の指令を受けると（Ｓ６０：Ｙｅｓ）、当該指令値
に応じて第１電源回路２２Ａを制御し、電池パック５０
Ｂ側へ充電電流を供給する（Ｓ６２）。

【００４２】そして、充電の完了をアダプタ３０の制御
部４１が検出すると（図８に示すＳ２４：Ｙｅｓ）、充
電停止を指定する（Ｓ２８）。これに応じて、充電装置
１０は充電を終了する（図９に示すＳ６２）。

【００４３】この第１実施形態では、充電装置１０の制
御部２６が、アダプタ３０の制御部４１からの指令を受
信した際に、当該指令に基づき電源回路２４を制御する
ため、アダプタ３０から制御することで、当該充電装置
１０では充電し得ないＲＯＭを有しない電池パック５０
Ｂを、充電することが可能となる。即ち、アダプタ３０
は、電池パック５０Ｂを検出した際に、充電装置を遠隔
操作するため、ＲＯＭを内蔵する電池パック５０を充電
する充電装置１０にてＲＯＭを有しない電池パック５０
Ｂの充電が可能になる。

【００４４】第１実施形態の充電装置１０は、制御部２
６への電力を供給する第２電源回路２２Ｂの電力を、出
力端子ｔ３、ｔ４を介してアダプタ３０の制御部４１へ
供給する。即ち、第１電源回路２２Ａからのスイッチイ
ングノイズの重畳した充電電圧ではなく、制御用の安定
した５Ｖ電圧を供給するため、アダプタ３０の制御部４
１が、電池パック５０ＢのサーミスタTMへ直列に接続さ
れた温度検出抵抗Ｒ２の電位から電池５８の温度を正確
に検出することができ、適正に充電動作を制御すること
が可能となる。

【００４５】更に、アダプタ３０側に、充電電流から降
圧して制御部４１へ電力を供給するための電源回路を別
途備える必要がない。更に、充電装置１０側からの充電
電流の供給なしに、電池パック５０Ｂの装填を検出する
ことが可能になる。

【００４６】また、充電電流を供給するマイナス出力端
子ｔ２と独立して、出力端子ｔ４は接地されている。充
電電流を供給するマイナス出力端子ｔ２は、大電流が流
れるので、アダプタ３０のマイナス出力端子ｔ２と電池
パック５０Ｂのマイナス端子Ｔ２との間の接触抵抗にて
大きな電圧降下が生じる。この電圧降下分（オフセット
電圧）、電池パック５０Ｂのマイナス端子Ｔ２側のアー
スレベルが変動している。このため、本実施形態の充電
装置では、電流量が少なく、オフセット電圧の発生しな
い第２電源回路２２Ｂからのアースレベルを出力端子ｔ
４を介して接続してあり、電池パック５０Ｂの端子Ｔ４
側のアースレベルが変動することがなく、温度検出抵抗
Ｒ２の電圧に基づいて電池温度を正確に測定することが
できる。

【００４７】（アダプタ１３０が装填された際の動作）
上述した説明では実施形態に係る充電装置に、ＲＯＭを
有しない電池パックを充電せしめるためのアダプタ３０
を装着した際の動作について説明した。引き続き、電池
パック５０のメモリー効果を解消するためのアダプタ１
３０が装着された際の動作について説明する。

【００４８】図１０は、充電装置１０にアダプタ１３０
が装着された状態を示し、図１１は、アダプタ１３０及
び充電装置１０の制御回路のブロックを示している。ア
ダプタ１３０は、充電装置１０と電池パック５０との間
に介在し、電池パック５０のメモリー効果による充電を
解消するため電池パック５０の電池５８の放電動作を行
う。

【００４９】図１０に示すように、アダプタ１３０の下
面には、図２を参照して上述した充電装置１０の嵌合部
１２に嵌合可能な嵌合部１３２が形成されており、上面
には、図３を参照して上述した電池パック５０の嵌合溝
５３に嵌合可能な嵌合部１３８が形成され、側面には、
レバー１３６にて上下方向に付勢されるフック１３４と
フック溝１３５とが設けられている。

【００５０】アダプタ１３０の下面の嵌合部１３２に
は、充電装置１０のプラス出力端子ｔ１、マイナス出力
端子ｔ２、及び、コネクタと接続するためのプラス受電
端子Ｔ１、マイナス受電端子Ｔ２、及び、コネクタが設
けられている。該コネクタには、充電装置１０側の制御
用電力供給用の出力端子ｔ３，ｔ４と接続するための端
子Ｔ３，Ｔ４と、充電装置１０の制御部２６との通信を
行うための端子ｔ６へ接続させるための通信端子Ｔ６が
配設されている。

【００５１】一方、アダプタ１３０の上面の嵌入孔１３
８には、図３に示す電池パック５０のプラス端子Ｔ１、
マイナス端子Ｔ２、及び、センサ端子Ｔ４，Ｔ５と接続
するためのプラス出力端子ｔ１、マイナス出力端子ｔ
２、及び、センサ端子ｔ４、ｔ５、ＥＥＰＲＯＭ６１と
接続する通信端子ｔ６が設けられている。

【００５２】アダプタの制御回路は、図１１に示すよう
に、充電装置１０の第２電源回路２２Ｂ側からの電力の
供給を出力端子ｔ３，ｔ４を介して受け動作する制御部
１４１と、温度を検出するための温度検出用抵抗Ｒ２
と、電池５８の電圧を検出する一対の抵抗からなる電圧
検出部４３と、電池パック５０の容量を表示する表示部
４４と、電池パック５０のリフレッシュ（放電）動作を
開始させるための押し鋲スイッチ４６と、リフレッシュ
時の負荷となる抵抗から構成された放電負荷４２と、充
電動作と放電（リフレッシュ）動作とを切り換えるリレ
ー４８と、該リレー４８を制御する充放電切換部４５と
から主としてなる。

【００５３】第１実施形態のアダプタ１３０の制御部１
４１は、通信機能を有し、充電装置１０の制御部２６と
の間で情報通信を行う。また、アダプタ１３０には、更
に、電池パック５０のＥＥＰＲＯＭ６１の情報を読み出
すための通信端子ｔ６が設けられている。

【００５４】このアダプタ１３０は、電池パック５０が
装填されると、充電装置１０の制御部２６に指令を送
り、充電電流を制御して自ら充電を行う。また、上述し
た押し鋲スイッチ４６が操作されると、充放電切換部４
５を介してリレー４８を放電負荷４２側へ接続させ、電
池パック５０の電池５８の電力を放電させる。アダプタ
１３０は、リフレッシュの際に放電を２回行い、２回目
の放電の際の容量を表示部４４にて表示し、第３回目の
充電を行い動作を終了する。即ち、放電動作を２回行う
ことで、メモリー効果をほぼ完全に解消させる。放電動
作は、２回行うことが望ましい。１回では、メモリー効
果を解消し得ず、３回以上行うと電池寿命を短くさせる
ことになるからである。電動工具用の電池は、一般的な
利用において、メモリー効果が発生し難いため、充電装
置側にリフレッシュ回路を備えると必要とされる蓋然性
の高くない機能を付加し、充電装置の価格を高くするこ
となる。これに対して、本実施形態では、リフレッシュ
機能をアダプタ１３０に持たせてあるため、二次電池の
メモリー効果による充電容量減少に個別に対応できる。

【００５５】引き続き、アダプタ１３０及び充電装置１
０の充電動作について、図１２、図１３のフローチャー
トを参照して説明する。図１２は、アダプタ１３０の主
制御を示し、図１３は、図１２中での充電処理（Ｓ２０
０，Ｓ２０２）のサブルーチンを示している。

【００５６】充電装置１０は、アダプタが装着されない
際には、図９を参照して上述したように自らの制御プロ
グラムに従い充電を行う。一方、アダプタ１３０が装着
された際には、アダプタ１３０の指令に従い電源回路２
２が指令値に応じた電流を供給する。

【００５７】アダプタ１３０が充電装置１０と電池パッ
ク５０との間に介在している際の動作について説明す
る。ここで、図１３は、図１２に示すアダプタ１３０側
での主ルーチン中における充電動作（Ｓ２００、Ｓ２０
２）のサブルーチンを示している。先ず、アダプタ１３
０の制御部１４１は、電圧検出部４３及び温度検出用抵
抗Ｒ２により電池５８の電圧・温度を検出する（Ｓ２０
３）。そして、電池電圧・温度に基づき充電を完了した
かを判断し（Ｓ２０４）、充電が完了するまでは（Ｓ２
０４：Ｎｏ）、電池電圧・温度に基づき決定した充電電
流値の指令を、充電装置１０側の制御部２６へ送出する
（Ｓ２０６）。

【００５８】充電装置１０の制御部２６は、アダプタ１
３０が装着されている際には（図９に示すＳ５２：Ｙｅ
ｓ）、アダプタ１３０からの指令に待機している（Ｓ６
０）、そして、上述したようにアダプタ１３０から充電
電流値の指令を受けると（Ｓ６０：Ｙｅｓ）、当該指令
値に応じて電源回路２２を制御し、電池パック５０側へ
充電電流を供給する（Ｓ６２）。

【００５９】そして、充電の完了をアダプタ１３０が検
出すると（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、充電停止を指定する
（Ｓ２０８）。これに応じて、充電装置１０は充電を終
了する（図９に示すＳ６２）。

【００６０】引き続き、アダプタ１３０による充電及び
リフレッシュ動作について、図１２のフローチャートを
参照して説明する。アダプタ１３０の制御部１４１は、
充電装置１０へ装着されたことを検出すると（Ｓ１１
２：Ｙｅｓ）、充電装置１０側の制御部２６との通信を
開始する（Ｓ１１４）。先ず、充電装置の制御部２６に
対して、最大供給電流等の充電装置の性能を問い合わせ
る。これに応答して、充電装置の制御部２６から性能の
データが送られてくると、当該充電装置の性能を認識す
る（Ｓ１１６）。

【００６１】そして、図１１に示すようにアダプタ１３
０に電池パック５０が装着されると、制御部１４１は、
電圧検出部４３にて電池電圧を検出すること、および／
または、温度検出部２８にて電池温度を検出することに
より装着を検出し（Ｓ１１８：Ｙｅｓ）、ＥＥＰＲＯＭ
６１の情報を読み出し、保持されている各電池パック用
の制御プログラムの内の当該電池パック５０の型式に適
合する制御プログラムを検索する（Ｓ１１９）。

【００６２】そして、リフレッシュ動作を開始させるス
イッチ４６が操作されたかを判断する（Ｓ１２０）。こ
こで、該スイッチ４６が操作されないときには（Ｓ１２
０：Ｎｏ）、図１３を参照して上述したサブルーチンの
ように充電処理を行い（Ｓ２０２）、処理を終了する。

【００６３】一方、スイッチ４６が操作された時には
（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）、先ず、図１３を参照して上述し
たサブルーチンのように充電処理を行い（Ｓ２００）、
充電完了後、電池５８が冷却するまで休止する（Ｓ１２
４）。

【００６４】その後、１度目の放電（リフレッシュ）を
開始する。ここでは先ず、リレー４８を操作して、電池
５８を放電負荷４２側へ接続する（Ｓ１２６）。次に、
放電負荷４２をオンし、電池５８の放電を開始させる
（Ｓ１２８）。なお、この際に、放電電力量を積算す
る。そして、電池５８の電圧が、放電の終了電圧以下か
を判断する（Ｓ１３０）。電圧が終了電圧以下となる前
は（Ｓ１３０：Ｎｏ）、ステップ１２８へ戻り放電を続
ける。そして、終了電圧以下になると（Ｓ１３０：Ｙｅ
ｓ）、放電負荷をオフし（Ｓ１３２）、急速放電により
温度の高まった電池を冷却するまで休止する（Ｓ１３
４）。そして、リレー４８を操作して、電池５８を充電
装置１０の電源回路２２側へ接続する（Ｓ１３６）。

【００６５】引き続き、充放電を２回繰り返したかを判
断する（Ｓ１３８）。ここで、１回目の充放電を完了し
た際には（Ｓ１３８：Ｎｏ）、ステップ２００へ戻り充
放電を更にもう１回行う。そして、２回充放電を繰り返
すと（Ｓ１３８：Ｙｅｓ）、２回目の放電の際に積算し
た放電容量を表示部４４に表示する。例えば、規定容量
の８０％あれば、８０％と表示する。その後、最後の充
電を行い（Ｓ２０２）、処理を終了する。

【００６６】本実施形態のアダプタ１３０は、放電を２
回行うため、メモリー効果をほぼ完全に解消することが
できる。また、メモリー効果の解消する２回目の放電容
量を計測して表示するため、正確に電池容量を表示する
ことができる。

【００６７】第１実施形態の充電装置１０は、制御部２
６への電力を供給する第２電源回路２２Ｂの電力を、出
力端子ｔ３、ｔ４を介してアダプタ１３０の制御部１４
１へ供給する。即ち、第１電源回路２２Ａからのスイッ
チイングノイズの重畳した充電電圧ではなく、制御用の
安定した５Ｖ電圧を供給するため、アダプタ１３０の制
御部１４１が、電池パック５０のサーミスタTMへ直列に
接続された温度検出抵抗Ｒ２の電位から電池５８の温度
を正確に検出することができ、適正に充電動作を制御す
ることが可能となる。

【００６８】更に、アダプタ１３０側に、充電電流から
降圧して制御部１４１へ電力を供給するための電源回路
を別途備える必要がない。

【００６９】また、本実施形態の充電装置では、電流量
が少なく、オフセット電圧の発生しない第２電源回路２
２Ｂからのアースレベルを出力端子ｔ４を介して接続し
てあり、電池パック５０の端子Ｔ４側のアースレベルが
変動することがなく、温度検出抵抗Ｒ２の電圧に基づい
て電池温度を正確に測定することができる。

【００７０】上述した実施形態では、充電装置にアダプ
タ３０、アダプタ１３０が装着された際の動作を説明し
たが、本実施形態の充電装置は、遠隔操作機能を有しな
い種々の外部機器が接続された際にも、安定した電力を
供給することで、適正な動作を行わしめることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る充
電装置の制御回路及び電池パックを示すブロック図であ
り、図１（Ｂ）は、充電装置、アダプタの制御回路及び
電池パックを示すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る充電装置の外観を
示す斜視図である。

【図３】ＲＯＭを備える電池パックの外観を示す斜視図
である。

【図４】図３に示す電池パックを用いる電池ドリルの側
面図である。

【図５】ＲＯＭを備えない電池パックの外観を示す斜視
図である。

【図６】図５に示す電池パックを用いる電池ドリルの側
面図である。

【図７】アダプタが装填された充電装置の側面図であ
る。

【図８】第１実施形態に係るアダプタの制御部による処
理の流れを示すフローチャートである。

【図９】本実施形態に係る充電装置の制御部による処理
の流れを示すフローチャートである。

【図１０】改変例のアダプタが装着された充電装置の側
面図である。

【図１１】改変例のアダプタ及び充電装置の制御回路を
示すブロック図である。

【図１２】改変例に係るアダプタの制御部による処理の
流れを示すフローチャートである。

【図１３】図１１に示す充電処理のサブルーチンを示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１０充電装置２２Ａ第１電源回路（充電電源部）２２Ｂ第２電源回路（制御用電源部）２６制御部２７電圧検出部３０アダプタ４１制御部５０電池パック５０Ｂ電池パック５８電池６１ＥＥＰＲＯＭ１３０アダプタ１４１制御部 TM 温度センサＲ１、Ｒ２温度検出抵抗（抵抗）ｔ３，ｔ４出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G016 CA00 CB12 CB22 CB31 CC01 CC04 CC06 CC13 CC27 CC28 CE00 5G003 AA01 BA01 CA01 CA11 CB01 DA07 DA12 FA07 FA08 GC05 5H030 AS06 BB01 FF22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電電流を供給する充電電源部と、前記充電電源部を制御する制御部と、該制御部への電力を供給する制御用電源部とを備える充
電装置において、前記制御用電源部の電力を外部機器の制御部へ供給する
ための出力端子を備えたことを特徴とする充電装置。
【請求項２】充電電流を供給する充電電源部と、二次電池に内蔵されたサーミスタへ直列に接続される抵
抗と、前記抵抗の電位を検出することで二次電池の温度を検出
し、前記充電電源部を制御する制御部と、該制御部への電力を供給する制御用電源部とを備える充
電装置において、前記制御用電源部の電力を外部機器の制御部へ供給する
ための出力端子を備えたことを特徴とする充電装置。
【請求項３】前記出力端子は、充電電流通電用接地端
子と独立した第２の接地端子を備えることを特徴とする
請求項１又は２の充電装置。