JP2009261092A - 充電装置、電池パック、及び充電システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 充電器10のマイコン7は、充電を行う際、スイッチングIC制御回路6へローレベルの充電制御信号を出力してスイッチングIC4に対して充電開始を指示すると共に、充電許可・停止回路5へハイレベルの許可信号を出力して、充電を開始させる。ウォッチドッグタイマIC8は、マイコン7の正常動作中にマイコン7から一定周期で出力されるウォッチドッグパルスに基づき、マイコン7の動作状態を監視する。そして、マイコン7の動作が異常と判断したときは、マイコン7へリセット信号を出力すると共に、充電許可・停止回路5へローレベルの停止信号を出力することで、マイコン7から充電許可・停止回路5へ出力されている信号の内容にかかわらず充電を強制停止させる。
【選択図】図2
Description
なお、外部入力電源は、直流電源又は交流電源のいずれでもよく、直流電源であれば、例えば、その直流電源を一旦交流に変換して、その変換後の交流を変圧器にて変圧するという構成をとることができる。また、交流電源であれば、例えば、その交流電源をそのまま変圧器にて変圧する構成や、その交流電源を一旦直流電源に整流し、その整流後の直流電源を再び交流に変換してその変換後の交流を変圧器にて変圧する構成をとることができる。勿論、これらはあくまでも一例である。
そして、本発明の電池パックにおいても、主制御手段は、自身の動作中、状態信号として予め設定した周期のパルス信号を出力するよう構成し、監視手段は、主制御手段からパルス信号が正常に出力されているか否かを判断することにより、該主制御手段が正常に動作しているか否かを判断するよう構成することができる。
即ち、電池パック内において電池側主制御手段が正常に動作していないと判断されたときは、電池パックから充電装置へ、停止要求信号が出力される。そして、充電装置内において、この停止要求信号が電池パック側から入力されたときは、充電用直流電源の電池パック側への出力が停止される。
[第1実施形態]
図1は、本発明が適用された実施形態の充電システムを構成する充電器及び電池パックを示す斜視図であり、図2は、この充電システムの電気回路図である。
スイッチングFET31は、いわゆるパワー素子としてのFETであり、ゲートが、2つのトランジスタQ1,Q2等からなるゲート駆動回路に接続され、ソースがグランドラインに接続(接地)され、ドレインが既述の通りトランスT1の一次巻線の他端に接続されている。
なお、マイコン7の異常が例えばプログラムの暴走によるものであり、そのために充電許可・停止信号が許可信号のままとなってしまった場合、ウォッチドッグタイマIC8がマイコン7へ第1リセット信号を出力してマイコン7を初期化させることで、正常状態に回復する可能性はもちろんある。
次に、第2実施形態の充電システムについて、図6に基づいて説明する。本実施形態の充電システム50は、第1実施形態の充電システム1に対し、まず、充電器60に入力される外部入力電源が交流電源51である点で異なる。そのため、充電器60のコンバータ61は、この交流電源51からの交流電力を整流して直流電力に変換する入力整流・平滑回路62と、この入力整流・平滑回路62からの直流電力を所定電圧の交流電力に変換する電力変換回路63、及びこの電力変換回路63により変換された交流電力を平滑化して充電用直流電源を生成する出力平滑回路64とを備えている。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
Claims (15)
- 外部入力電源を、2次電池を充電するための所定電圧の充電用直流電源に変換して出力する電力変換手段と、
前記電力変換手段の動作を制御すると共に、自身の動作状態を示す状態信号を出力する主制御手段と、
前記主制御手段から出力される前記状態信号に基づいて、該主制御手段が正常に動作しているか否かを判断する監視手段と、
前記監視手段により前記主制御手段が正常に動作していないと判断されたときに前記電力変換手段からの前記充電用直流電源の出力を停止させる停止手段と、
を備えたことを特徴とする充電装置。 - 請求項1記載の充電装置であって、
前記主制御手段は、前記電力変換手段からの前記充電用直流電源の出力を許可又は停止させるための補助制御信号を前記停止手段へ出力し、
前記停止手段は、前記主制御手段から入力される前記補助制御信号に基づいて前記電力変換手段からの前記充電用直流電源の出力を許可又は停止させるよう構成されていると共に、前記監視手段により前記主制御手段が正常に動作していないと判断されたときは、前記補助制御信号の内容にかかわらず、前記電力変換手段からの前記充電用直流電源の出力を停止させる
ことを特徴とする充電装置。 - 請求項1又は2記載の充電装置であって、
前記電力変換手段は、
前記外部入力電源を所定電圧の交流電力に変圧する変圧器と、
前記変圧器による変圧後の交流電力を平滑化することにより前記充電用直流電源を生成する出力平滑回路と、
を有し、
前記停止手段は、前記外部入力電源から前記変圧器及び前記出力平滑回路を介して前記2次電池側へ至る通電経路上に設けられ、前記監視手段により前記主制御手段が正常に動作していないと判断されたときに該通電経路を遮断する
ことを特徴とする充電装置。 - 請求項1又は2記載の充電装置であって、
前記電力変換手段は、
前記外部入力電源に基づく直流電源が一次巻線に入力される変圧器と、
前記直流電源から前記一次巻線に至る通電経路に設けられ、該通電経路を導通・遮断するためのスイッチング素子と、
前記スイッチング素子のオン・オフを制御することにより、前記変圧器の二次巻線に交流電力を発生させるスイッチング制御手段と、
前記変圧器の二次巻線に発生した交流電力を平滑化することにより前記充電用直流電源を生成する出力平滑回路と、
を有し、
前記停止手段は、前記監視手段により前記主制御手段が正常に動作していないと判断されたとき、前記スイッチング素子を強制的にオフさせる
ことを特徴とする充電装置。 - 請求項1〜4いずれかに記載の充電装置であって、
前記主制御手段は、自身の動作中、前記状態信号として予め設定した周期のパルス信号を出力するよう構成されており、
前記監視手段は、前記主制御手段から前記パルス信号が正常に出力されているか否かを判断することにより、該主制御手段が正常に動作しているか否かを判断する
ことを特徴とする充電装置。 - 請求項1〜5いずれかに記載の充電装置であって、
前記主制御手段はマイクロコンピュータであり、
前記監視手段により前記マイクロコンピュータが正常に動作していないと判断されたときに該マイクロコンピュータへリセット信号を出力することにより該マイクロコンピュータを初期化させるリセット信号出力手段を備える
ことを特徴とする充電装置。 - 外部から入力される充電用直流電源によって充電される2次電池と、
前記2次電池の状態を監視すると共に、自身の動作状態を示す状態信号を出力する主制御手段と、
前記主制御手段から出力される前記状態信号に基づいて、該主制御手段が正常に動作しているか否かを判断する監視手段と、
前記監視手段により前記主制御手段が正常に動作していないと判断されたときに前記充電用直流電源の前記2次電池への充電を停止させる停止手段と、
を備えたことを特徴とする電池パック。 - 請求項7記載の電池パックであって、
前記停止手段は、前記充電用直流電源が前記2次電池へ供給される通電経路上に設けられ、前記監視手段により前記主制御手段が正常に動作していないと判断されたときに該通電経路を遮断する
ことを特徴とする電池パック。 - 請求項7又は8記載の電池パックであって、
前記主制御手段は、自身の動作中、前記状態信号として予め設定した周期のパルス信号を出力するよう構成されており、
前記監視手段は、前記主制御手段から前記パルス信号が正常に出力されているか否かを判断することにより、該主制御手段が正常に動作しているか否かを判断する
ことを特徴とする電池パック。 - 請求項7〜9いずれかに記載の電池パックであって、
前記主制御手段はマイクロコンピュータであり、
前記監視手段により前記マイクロコンピュータが正常に動作していないと判断されたときに該マイクロコンピュータへリセット信号を出力することにより該マイクロコンピュータを初期化させるリセット信号出力手段を備える
ことを特徴とする電池パック。 - 充電システムであって、
外部入力電源を、2次電池を充電するための所定電圧の充電用直流電源に変換して出力する充電装置と、
前記充電装置からの前記充電用直流電源により内部の2次電池が充電される電池パックと、
を備え、
前記電池パックは、
前記2次電池の状態を監視すると共に、自身の動作状態を示す電池側状態信号を出力する電池側主制御手段と、
前記電池側主制御手段から出力される前記電池側状態信号に基づいて、該電池側主制御手段が正常に動作しているか否かを判断し、該電池側主制御手段が正常に動作していないと判断したときに前記充電用直流電源の出力を停止させるための停止要求信号を前記充電装置へ出力する電池側監視手段と、
を備え、
前記充電装置は、前記電池パックから前記停止要求信号が入力されたとき、前記充電用直流電源の出力を停止させる充電側停止手段を備えている
ことを特徴とする充電システム。 - 請求項11記載の充電システムであって、
前記電池パックは、前記電池側監視手段により前記電池側主制御手段が正常に動作していないと判断されたときに前記2次電池の充電を停止させる電池側停止手段を備えている
ことを特徴とする充電システム。 - 請求項11又は12記載の充電システムであって、
前記充電装置は、
外部入力電源を前記充電用直流電源に変換する電力変換手段と、
前記電力変換手段の動作を制御すると共に、自身の動作状態を示す充電側状態信号を出力する充電側主制御手段と、
前記充電側主制御手段から出力される前記充電側状態信号に基づいて、該充電側主制御手段が正常に動作しているか否かを判断する充電側監視手段と、
を備え、
前記充電側停止手段は、前記電池パックから前記停止要求信号が入力されたとき、又は、前記充電側監視手段により前記充電側主制御手段が正常に動作していないと判断されたときに、前記充電用直流電源の出力を停止させる
ことを特徴とする充電システム。 - 請求項11〜13いずれかに記載の充電システムを構成する充電装置。
- 請求項11〜13いずれかに記載の充電システムを構成する電池パック。
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