JP2020061844A

JP2020061844A - バッテリ充電システムおよびその制御方法

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Publication number: JP2020061844A
Application number: JP2018190768A
Authority: JP
Inventors: 憲章元田; Noriaki Motoda
Original assignee: I D EKUSU KK
Current assignee: I D EKUSU KK
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2018-10-09
Publication date: 2020-04-16
Anticipated expiration: 2038-10-09
Also published as: JP6522843B1; US20200112181A1; EP3637579A1

Abstract

【課題】複数台のバッテリの充電作業を効率的に行え、また充電後のバッテリの再使用も容易に行えるバッテリ充電システムおよびその制御方法を提供する。【解決手段】充電器７０と、複数台のバッテリ１（１−１〜ｎ）とを具備する。充電器７０は、複数台のバッテリ１への充電順番を制御する制御部８０を有する。各バッテリ１は第１装着部１１と第２装着部３１とを有する。第１装着部１１には充電器７０のバッテリ装着部７１または他のバッテリ１の第２装着部３１を装着して電力と情報を送受信する。第２装着部３１には他のバッテリ１の第１装着部１１に装着して電力と情報とを送受信する。制御部８０は、バッテリ装着部７１に複数台のバッテリ１（１−１〜ｎ）を積み重ねて装着した状態で充電を行う際に、充電が完了していないバッテリ１の内の最も後段側のバッテリ１（１−ｎ）を優先して充電する制御（ステップＳＴ２−９〜１２）を行う。【選択図】図１１

Description

本発明は、ビデオカメラなどの電子機器に着脱自在に装着されるバッテリに充電するのに用いて好適なバッテリ充電システムおよびその制御方法に関するものである。

ビデオカメラの内でも業務用に使用される大型のビデオカメラは、一般に、撮影者が肩に担いで撮影を行う。この種のビデオカメラのバッテリは、ビデオカメラの背面側（レンズの反対側）に着脱自在に装着される。また、長時間撮影を行うため、前記バッテリは、１個だけではなく、複数個装着する場合がある。複数個のバッテリを装着する場合は、ビデオカメラの背面に装着したバッテリの背面側に、重ねるように他のバッテリを装着する。この時各バッテリは、電気的に並列接続され、これによってバッテリの容量をバッテリの数だけ大きくすることができ、これによって、消費電力の大きいビデオカメラに使用したり、長時間撮影などを行ったりすることができる。

一方、この種のバッテリに充電を行う場合は、この種のバッテリ専用の充電器が使用される。この種の充電器は、一般に、前記バッテリを１台ずつ当該充電器のバッテリ装着部に装着し、充電を行う。なお、充電器の中には、複数のバッテリ装着部を設け、同時に複数台のバッテリを充電できるように構成したものもある。

国際公開第２００１／０７３８６９号

しかし、上記従来の充電器においては、充電器に設けたバッテリ装着部に１台ずつバッテリを装着して充電していくので、多数のバッテリを充電する場合は、１台のバッテリの充電が完了する毎に、別のバッテリを当該充電器のバッテリ装着部に付け替える作業を繰り返し行わなければならず、その充電作業が煩雑であった。

また、上記バッテリは、上述のように、複数台を積み重ねて連結でき、且つ各バッテリは電気的に並列接続の構造なので、複数台積み重ねたバッテリの最も前段側のバッテリを、充電器のバッテリ装着部に装着し、これによって同時に複数台のバッテリを充電することもできる。

しかし、並列接続した複数台のバッテリを同時に充電しようとすると、全てのバッテリの充電が完了するまでの時間が長くかかり、迅速な充電を望む顧客の要望に応えることができない。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、複数台のバッテリの充電作業を効率的に行うことができ、また充電後のバッテリの再使用も容易に行うことができるバッテリ充電システムおよびその制御方法を提供することにある。

本発明は、充電器と、前記充電器によって充電される複数台のバッテリと、を具備するバッテリ充電システムであって、前記充電器は、当該充電器に装着される前記複数台のバッテリへの充電の順番を制御する制御部を有し、一方、前記各バッテリは、正面側に設けた第１装着部と、背面側に設けた第２装着部とを有し、前記第１装着部は、前記充電器のバッテリ装着部または他のバッテリの第２装着部に装着して電力と情報とを送受信する構成であり、前記第２装着部は、他のバッテリの第１装着部に装着して電力と情報とを送受信する構成であり、前記充電器の制御部は、前記充電器のバッテリ装着部に複数台の前記バッテリが積み重ねて装着された状態で充電を行う際は、充電が完了していないバッテリの内の最も後段側に装着されているバッテリを優先して充電する制御を行うことを特徴としている。
本発明によれば、複数台のバッテリを充電器のバッテリ装着部上に積み重ねて装着しても、順番を決めて充電していくので、当該複数台のバッテリを効率よく充電することができる。
また本発明によれば、充電が完了していない最も後段側のバッテリから優先的に充電するので、短時間に当該後段側のバッテリの充電を完了させることができる。そして、充電済みのバッテリを使用したいときは、当該後段側のバッテリだけを（または既に充電が完了している当該後段側のバッテリよりもさらに後段側のバッテリがある場合はこのバッテリも併せて）充電器から取り外して使用することができる。このように後段側のバッテリを取り外しても、それより前段側のバッテリへの充電に支障をきたすことはなく、即座に当該前段側のバッテリへの充電を開始することができる。これらのことから、複数台のバッテリへの充電作業を効率的に行うことができ、また充電後のバッテリの再使用も容易に行うことができる。

また本発明は、上記特徴に加え、前記充電器の制御部は、現在充電中のバッテリの温度を検出し、当該検出した温度が予め定めておいた充電可能温度の範囲を超えた場合は、当該バッテリへの充電を中止すると共に、充電が完了していない他のバッテリの内の最も後段側に装着されているバッテリを優先して充電する制御を行うことを特徴としている。
本発明によれば、現在充電中のバッテリの温度が充電可能温度の範囲を超えて充電に支障が生じた場合は、別のバッテリへの充電を行うので、安全かつ効率的に各バッテリへの充電を継続して行うことができる。

また本発明は、上記特徴に加え、前記充電器の制御部は、前記充電を中止したバッテリの温度が、前記充電可能温度の範囲内に戻った場合は、当該バッテリへの充電を再開すると共に、前記充電中の他のバッテリへの充電を停止することを特徴としている。
本発明によれば、充電を中止したバッテリの温度が充電可能温度の範囲内に戻って充電に支障がなくなった場合は、当該バッテリへの充電を再開するので、安全な充電を継続して行うことができる。

また本発明は、充電器と、前記充電器によって充電される複数台のバッテリと、を具備するバッテリ充電システムの制御方法であって、前記充電器のバッテリ装着部に複数台の前記バッテリを積み重ねて装着した状態で充電を行う際は、充電が完了していないバッテリの内の最も後段側に装着されているバッテリを優先して充電し、当該バッテリの充電が完了した際は、充電が完了していない他のバッテリの内の最も後段側に装着されているバッテリを優先して充電する制御を繰り返し行うことを特徴としている。
本発明によれば、複数台のバッテリを充電器のバッテリ装着部に積み重ねて装着した状態で順番に充電していくので、複数台のバッテリを効率よく充電することができる。
また本発明によれば、充電が完了していない最も後段側のバッテリから順番に充電を行うので、短時間に当該後段側のバッテリの充電を完了させることができる。そして、充電済みのバッテリを使用したいときは、当該後段側のバッテリだけを（または既に充電が完了している当該後段側のバッテリよりもさらに後段側のバッテリがある場合はこのバッテリも併せて）充電器から取り外して使用することができる。このように後段側のバッテリを取り外しても、それより前段側のバッテリへの充電に支障をきたすことはなく、即座に当該前段側のバッテリへの充電を開始することができる。これらのことから、複数台のバッテリへの充電作業を効率的に行うことができ、また充電後のバッテリの再使用も容易に行うことができる。

本発明によれば、複数台のバッテリの充電作業を効率的に行うことができ、また充電後のバッテリの再使用も容易に行うことができる。

バッテリ１の外観を正面側から見た斜視図である。バッテリ１の外観を背面側から見た斜視図である。保護カバー３５３を開いたときのバッテリ１の斜視図である。バッテリ１に内蔵される電力用回路を示す概略回路図である。制御部６０の機能ブロック図の一例を示す図である。ビデオカメラ１００への複数台のバッテリ１の装着方法説明図である。充電器７０及びバッテリ１−１〜１−３を示す斜視図である。制御部８０の機能ブロック図の一例を示す図である。充電器７０にバッテリ１−１〜１−３を装着した状態を示す斜視図である。制御部６０の概略動作フロー図である。制御部８０による充電制御の概略動作フロー図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかるバッテリ充電システムに用いるバッテリ１の外観を正面側から見た斜視図、図２はバッテリ１の外観を背面側から見た斜視図である。なお、以下の説明において、バッテリ１から見て、下記する充電器７０に装着する側を正面側、その反対側を背面側ということとする。両図に示すようにバッテリ１は、略四角柱形状であり、正面側の側面を第１装着部１１とし、背面側の側面を第２装着部３１としている。

図１に示すように、第１装着部１１には、その面の中央上部に略Ｖ字形状で板状の取付部１３が取り付けられ、また第１装着部１１の下端部分には、コネクタ部１５が設けられている。取付部１３は、その左右両側辺が係合辺１３１，１３３となっており、一方の係合辺１３１の中央付近にはレバー挿入凹部１３５が形成されている。両係合辺１３１，１３３は、第１装着部１１の面に当接している下側辺よりも、第１装着部１１の面から離れている上側辺のほうが外方に向けて張り出しており（つまりこの上端辺は鋭角に突出しており）、下記する第２装着部３１のＶ溝状の係合辺３３１，３３３に係合する形状に形成されている。コネクタ部１５は、その下面に開口が設けられており、当該開口内に一列に複数本（この例では６本）の図示しないメス側接続ピンの先端が露出している。各メス側接続ピンは、一列に並んでおり、電力を伝達（充放電）するためのメス側接続ピンや、コンピュータのデータを送受信するためのメス側接続ピンなどから構成されている。

図２に示すように、第２装着部３１には、その面の中央上部に略Ｖ字状の凹部からなる被取付部３３が形成され、また中央下部にコネクタ部３５が設けられている。被取付部３３は、その左右両側辺が係合辺３３１，３３３となっている。両係合辺３３１，３３３には、横断面Ｖ字状の溝が形成されており、これらの溝に、前記第１装着部１１の両係合辺１３１，１３３が係合されるように形成されている。なお図示はしていないが、係合辺３３１の中央付近には、当該係合辺３３１から係合辺３３３側に向けて爪状のレバーが突出又は引っ込むレバー挿通孔が形成されている。このレバーは、前記レバー挿通孔から突出した際に、別のバッテリ１に設けたレバー挿入凹部１３５に係合される。前記レバーは、バッテリ１の側面に設置したリリースボタン５１を押圧することで前記レバー挿通孔に引っ込み、前記押圧を解除することで前記レバー挿通孔から突出する。なお、リリースボタン５１が押下されたか否かは、検出センサによって検出され、そのデータは下記する制御部６０に送信される。

コネクタ部３５は、コネクタ本体部３５１の上部に、保護カバー３５３を設置して構成されている。保護カバー３５３は、これをその上面側から押圧することで、すなわち図２に示す矢印Ａ方向に押圧することで、図３に示すように開く。保護カバー３５３を開くと、コネクタ本体部３５１の上面が開放される。開放されたコネクタ本体部３５１の上面は開口となっていて、別のバッテリ１のコネクタ部１５を挿入する寸法形状に形成されている。コネクタ本体部３５１上面の開口内部には、一列に複数本（この例では６本）のオス側接続ピン３５５が設置されている。なお、保護カバー３５３の前記押圧を解除すると、保護カバー３５３を弾発している図示しない弾発手段によって、保護カバー３５３は図２に示す元の位置に自動復帰する。

そして例えば上記バッテリ１を２台用意し、一方のバッテリ１の第２装着部３１の上方から他方のバッテリ１の第１装着部１１をスライドするように下降させれば、前記一方のバッテリ１の被取付部３３内に、前記他方のバッテリ１の取付部１３が挿入されて係合し、同時に、前記他方のバッテリ１のコネクタ部１５が前記一方のバッテリ１の保護カバー３５３を押圧してこれを押し開きながら、前記一方のバッテリ１のコネクタ本体部３５１内に挿入され、前記他方のバッテリ１の各メス側接続ピンと、前記一方のバッテリ１の各オス側接続ピン３５５がそれぞれ接続される。

また図１，図２に示すように、バッテリ１の左右両側面には、電源取出用の２組のアクセサリ用端子接続部４１，４３が設けられ、またアクセサリ用端子接続部４３の近傍にはＵＳＢ接続部４５が形成されている。アクセサリ用端子接続部４１，４３には、例えばライトの電源コードが接続され、バッテリ１のセル６１の電力を用いて当該ライトを照光させる。ＵＳＢ接続部４５にはＵＳＢが接続されるが、その時の電源も、当該バッテリ１のセル６１の電力を用いる。

図４は、バッテリ１に内蔵される電力用回路を示す概略回路図である。同図に示すように、バッテリ１は、電力を充放電する１または複数のセル６１を内蔵している。またバッテリ１は、第１装着部１１側のメス側接続ピンに接続される端子ａ１と、第２装着部３１側のオス側接続ピン３５５に接続される端子ａ２間を接続する電力通電回路Ｌ１と、前記セル６１から前記電力通電回路Ｌ１に接続される電力供給回路Ｌ２とを有している。

電力通電回路Ｌ１の途中には、第１スイッチＳ１が設置されている。また、電力通電回路Ｌ１の第１スイッチＳ１と端子ａ１の間には、電流センサｃ１と電圧センサｃ２が接続され、一方、電力通電回路Ｌ１の第１スイッチＳ１と端子ａ２の間には、電圧センサｃ３が接続されている。電力供給回路Ｌ２の途中には、第２スイッチＳ２が設置されている。また、電力供給回路Ｌ２の第２スイッチＳ２とセル６１の間には、第３スイッチＳ３が接続されている。また第２スイッチＳ２と下記するアクセサリ回路Ｌ３の間の電力供給回路Ｌ２には、逆流防止ダイオードＤ１が接続されている。前記第１スイッチＳ１と前記第２スイッチＳ２は、下記する制御部６０からの指示により、そのオンオフ状態を変更する。前記第３スイッチＳ３は、過電流検出手段Ｋ１がセル６１からの放電が過電流であることを検出した場合に、当該過電流検出手段Ｋ１からの指令によりオフとされるスイッチである。従って通常、第３スイッチＳ３はオン状態となっている。なお、電流センサｃ１と電圧センサｃ２と電圧センサｃ３の出力信号と、過電流検出手段Ｋ１が過電流を検出した際の出力信号は制御部６０に送信される。また、逆流防止ダイオードＤ１は、複数のバッテリ１を並列接続した際に、別のバッテリ１から当該バッテリ１に充電用の電流が流れることを防止するためのダイオードである。なお、図示はしていないが、このバッテリ１に下記する充電器７０によって端子ａ１側に充電用の電圧が印可された場合には、当該逆流防止ダイオードＤ１をバイパス（ショート）する図示しない回路によって、セル６１に充電を行うことができる構成となっている。

また、電力供給回路Ｌ２の第２スイッチＳ２よりも前記電力通電用回路Ｌ１側には、アクセサリ回路Ｌ３が接続されている。アクセサリ回路Ｌ３は、セル６１の電力を、各種アクセサリに供給する回路である。すなわち、その端子ａ３は、前記アクセサリ用端子接続部４１，４３やＵＳＢ接続部４５などに接続されている。アクセサリ回路Ｌ３の途中には、電流センサｃ４が接続されている。当該電流センサｃ４の出力信号も制御部６０に送信される。

図５は、バッテリ１に内蔵される制御部６０の機能ブロック図の一例を示す図である。同図に示すように、制御部６０は、ＣＰＵ６１と、ＲＯＭ６２と、ＲＡＭ６３と、通信部６５と、入出力部６７とを有しており、これら各構成要素を互いにバスなどの通信回線６８を介して接続して構成されている。ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶された制御プログラムを実行することにより、制御部６０の動作を制御する。ＲＯＭ６２は、前記制御プログラムなどの各種情報を記憶する。ＲＡＭ６３は、種々の情報を一時記憶する。通信部６５は、このバッテリ１に接続される外部の各種機器と通信するための通信インターフェースであり、前記メス側接続ピンとオス側接続ピン３５５の内のデータの通信に用いられるピンを介して、このバッテリ１に接続される他のバッテリ１の制御部６０や、充電器７０の制御部８０や、ビデオカメラ１００の制御部との間で、データの送受信を行う。入出力部６７は、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器などによって構成され、この制御部６０から前記第１，第２スイッチＳ１，Ｓ２などに各種指示信号を出力したり、前記電流・電圧センサｃ１〜ｃ３やリリースボタン５１やバッテリ温度センサなどから測定信号を入力したりする機能を有する。ここで、バッテリ温度センサは、バッテリ１の温度を測定するために当該バッテリ１に内蔵されている温度センサである。このバッテリ温度センサの出力は、制御部６０に入力された後、通信部６５を介して下記する充電器７０の制御部７１に送信される。

なお、前記バッテリ１は、図６に示すように、ビデオカメラ１００のバッテリ装着部１０１に、１台目のバッテリ１−１の第１装着部１１を装着し、次に、前記１台目のバッテリ１−１の第２装着部３１に２台目のバッテリ１−２の第１装着部１１を装着し、同様に３台目以降のバッテリ１−３〜１−ｎも装着していくことで、複数台のバッテリ１−１，１−２、…、１−ｎが、ビデオカメラ１００に装着される。

図７は、充電器７０及びこの充電器７０に装着される複数台のバッテリ１−１，１−２，１−３を示す斜視図である。これら充電器７０とバッテリ１−１〜１−３によって、バッテリ充電システム１０が構成される。

同図に示すように、充電器７０は、略矩形状であって、その上面に、一対のバッテリ装着部７１（７１−１，７１−２）を並列に形成して構成されている。各バッテリ装着部７１（７１−１，７１−２）の構造は、前記バッテリ１の第２装着部３１の構造とほぼ同一である。即ち、バッテリ装着部７１は、その面の中央に前記バッテリ１の被取付部３３と同様の構造の被取付部７３を形成し、またその面の一端近傍に前記バッテリ１のコネクタ部３５のコネクタ本体部３５１と同様の構造（即ちコネクタ部３５の保護カバー３５３に対応する部材は設置されていない）のコネクタ部７５を形成して構成されている。即ち、コネクタ部７５の被取付部７３側を向く面は開口となっていて、バッテリ１のコネクタ部１５を挿入する寸法形状に形成されている。コネクタ部７５の開口内部には、一列に複数本（この例では６本）のオス側接続ピン７５５が設置されている。なお、図示しないリリースボタンによって、このバッテリ装着部７１に装着されたバッテリ１が着脱できる構成も、前記バッテリ１と同様の構成となっている。

図８は、充電器７０に内蔵される制御部８０の機能ブロック図の一例を示す図である。同図に示すように、制御部８０は、ＣＰＵ８１と、ＲＯＭ８２と、ＲＡＭ８３と、通信部８５と、入出力部８７とを有しており、これら各構成要素を互いにバスなどの通信回線８８を介して接続して構成されている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に記憶された制御プログラムを実行することにより、制御部８０の動作を制御する。ＲＯＭ８２は、前記制御プログラムなどの各種情報を記憶する。ＲＡＭ８３は、種々の情報を一時記憶する。通信部８５は、この充電器７０に接続される外部の各種機器と通信するための通信インターフェースであり、前記コネクタ部７５に設けたオス側接続ピン７５５の内のデータの通信に用いられるピンを介して、この充電器７０に接続される各バッテリ１（１−１〜１−３）の制御部６０との間で、データの送受信を行う。入出力部８７は、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器などによって構成され、この充電器７０に設置されている各種スイッチ（例えばバッテリ１への充電を許可または停止するスイッチなど）にオンオフ指示信号を出力したり、各種操作ボタンからの操作信号を入力したりする。

以上のように構成された充電器７０の各バッテリ装着部７１（７１−１，７１−２）には、１台又は複数台のバッテリ１が装着される。図７では、一方のバッテリ装着部７１−１に３台のバッテリ１−１，１−２，１−３を装着する状態を示している。即ち、バッテリ装着部７１−１には、まず、１台目のバッテリ１−１の第１装着部１１が装着される。このときバッテリ装着部７１−１のコネクタ部７５にバッテリ１−１のコネクタ部１５が挿入され、バッテリ装着部７１−１の各オス側接続ピン７５５にバッテリ１−１の各メス側接続ピンが接続される。上記と同様に、バッテリ１−１の第２装着部３１にバッテリ１−２の第１装着部１１を装着し、さらにバッテリ１−２の第２装着部３１にバッテリ１−３の第１装着部１１を装着すれば、図９に示すように、３台のバッテリ１−１〜１−３が充電器７０のバッテリ装着部７１−１上に積み重なるように装着される。これによって、充電器７０から各バッテリ１−１〜１−３へ電力を供給することが可能になると同時に、それぞれの制御部８０，６０間のデータの送受信が可能になる。

図１０は、上記充電器７０やビデオカメラ１００に装着されるバッテリ１−１，１−２、…、１−ｎの内の何れか１台のバッテリ１の制御部６０の動作の一例を示す概略動作フロー図である。なお、バッテリ１が単独状態のときは、図４に示す第１スイッチＳ１はオフ、第２，第３スイッチＳ２，Ｓ３はオンの状態、すなわち当該バッテリ１による単独での充放電が可能な状態となっている。

図１０において、ＣＰＵ６１は、まず、電圧センサｃ３の出力を検出することで、このバッテリ１の後段に、他のバッテリ（後段側バッテリ）１が接続されているか否かを判断し（ステップＳＴ１−１）、接続されていないと判断した場合（ステップＳＴ１−１の「Ｎ」）は、ステップＳＴ１−１０に移行し、このバッテリ１の充放電を許可する（充放電モード）。言い換えれば、通常の単独のバッテリと同様の充放電を行うバッテリとなる。具体的には、第１スイッチＳ１をオフしたまま、第２，第３スイッチＳ２，Ｓ３のオン状態を保つ。すなわち、制御部６０は、後段側バッテリが装着されていないことを検出した場合は、充放電を行う回路を閉じて、第１装着部１１に装着した充電器７０などからの充電や、ビデオカメラ１００などへの放電を可能にする。

一方、ステップＳＴ１−１において、このバッテリ１の後段に、後段側バッテリが接続されていると判断した場合（ステップＳＴ１−１の「Ｙ」）は、次に、このバッテリ１のリリースボタン５１が押下されたか否かを判断し（ステップＳＴ１−２）、押下された場合（ステップＳＴ１−２の「Ｙ」）は、このバッテリ１は取り外されるので、上記バッテリ１が単独で動作するときの状態、すなわち、第１スイッチＳ１をオフしたまま、第２，第３スイッチＳ２，Ｓ３をオンとした充放電モードとする（ステップＳＴ１−１０）。

次に、ステップＳＴ１−２において、リリースボタン５１が押下されていない場合は、ステップＳＴ１−３に移行し、他の機器、すなわち後段側バッテリ、及び前段側バッテリがある場合は前段側バッテリ、及び充電器７０またはビデオカメラ１００と、相互に通信を行う（ステップＳＴ１−３）。これによって、このバッテリ１が充電器７０に装着されているか、あるいはビデオカメラ１００に装着されているか、あるいは１台ずつバッテリに充電を行う通常の充電器に装着されているかなどを検出できる。またこのバッテリ１の前段側と後段側にそれぞれ何台の前段側バッテリと後段側バッテリが装着されているかも検出できる。

そして前記ステップＳＴ１−３において、このバッテリ１が直接または前段側バッテリを介して間接に本実施形態に係る充電器７０に接続されていることを検出した場合は、ステップＳＴ１−４からステップＳＴ１−８に移行し、充電器７０による下記する充電制御が当該バッテリ１及び前段側と後段側のバッテリに対して行われる。

一方、前記ステップＳＴ１−３において、このバッテリ１が直接または前段側バッテリを介して間接に通常の充電器に接続されていることを検出した場合は、ステップＳＴ１−４，ＳＴ１−５からステップＳＴ１−９に移行し、当該充電器に直接接続されているバッテリ１に対してのみ充電が行われる。ここで通常の充電器とは、装着した複数台のバッテリに対して相互に通信を行わず、単に装着されたバッテリに対して充電を行う充電器である。即ち、バッテリ１は、第１スイッチＳ１をオフ、第２，第３スイッチＳ２，Ｓ３をオンした充放電モードのままなので、たとえ複数台のバッテリ１が積み重ねてこの充電器に装着されていても、後段側のバッテリには当該充電電圧が供給されず、当該充電器に直接装着されているバッテリ１のセル６１のみに充電が行われる。

一方、前記ステップＳＴ１−３において、ビデオカメラ１００が接続されていることを検出した場合は、ステップＳＴ１−４，ＳＴ１−５からステップＳＴ１−６に移行し、第２スイッチＳ２をオフにして自己の充放電を停止すると同時に、第１スイッチＳ１をオンにして後段に装着した後段側バッテリから前段に装着した前段側バッテリまたは前段に装着したビデオカメラ１００への放電を可能にする。

これによって、最も後側に装着されたバッテリ１以外のバッテリ１の放電を停止するので、これらのバッテリ１の電力を温存することができる。これによって、確実に最も後側に装着されたバッテリ１の電力から先に消費してゆくので、当該最も後側に装着されたバッテリ１のみを交換すれば、ビデオカメラ１００を停止することなく、容易に継続して使用することができる。

以上説明したように、原則として、最も後側に装着されたバッテリ１によってビデオカメラ１００への放電を行うのであるが、当該バッテリ１だけでは放電電力が足りないような場合は、当該バッテリ１よりも前段側のバッテリも並列に放電させる制御を、ステップＳＴ１−７において行う。しかし、ステップＳＴ１−７における複数バッテリによる放電制御は、本発明の要旨ではないので、その説明は省略する。

図１１は、ステップＳＴ１−８において、複数台のバッテリ１が充電制御される際の、充電器７０による充電制御の概略動作フロー図である。以下の説明では、図９に示すように、充電器７０の一方のバッテリ装着部７１−１に複数台のバッテリ１（１−１〜１−３）が積み重ねて接続されている例を説明する。図１１において、各バッテリ１と通信を行うことで、充電器７０のＣＰＵ８１が、全てのバッテリ１が充電を完了していると判断した場合（ステップＳＴ２−１の「Ｙ」）は、充電を行わない。

一方、少なくとも１台のバッテリ１の充電が完了していない場合（ステップＳＴ２−１の「Ｎ」）であって、充電器７０による充電が開始されていない場合（ステップＳＴ２−２の「Ｎ」）は、ステップＳＴ２−９に移行し、充電器７０に積み重ねたバッテリ１の内の後段側から、充電可能で充電を完了していないバッテリ１を検索する。つまり、充電が完了していない最も後段側のバッテリ１を求める。

そして、ステップＳＴ２−１０において、当該検索したバッテリ１以外のバッテリ１の充電を禁止し（スイッチＳ１をオン、スイッチＳ２をオフする）、一方、ステップＳＴ２−１１において、検索したバッテリ１の充電禁止を解除する（スイッチＳ１をオフ、スイッチＳ２をオンする）。そして次に、当該検索したバッテリ１の充電を開始する（ステップＳＴ２−１２）。

次に、ステップＳＴ２−１，ＳＴ２−２に戻って、上述のように、何れか１台のバッテリ１が充電中となった場合（ステップＳＴ２−２の「Ｙ」）は、当該充電中のバッテリ１の温度データ（この温度データはバッテリ温度センサｃ５より入力）を、当該バッテリ１の制御部６０から入力する（ステップＳＴ２−３）。

そしてステップＳＴ２−４において、入力した温度データが予め設定しておいた充電可能温度範囲内でなくなっていた場合は、充電を継続するのは危険なので、ステップＳＴ２−８に移行して、現在充電中のバッテリ１の充電を停止する。

この場合、再びステップＳＴ２−１，ＳＴ２−２に戻って、現在充電中ではないので、ステップＳＴ２−２の「Ｎ」からステップＳＴ２−９に移行し、充電器７０に積み重ねたバッテリ１の内の後段側から、充電可能で充電を完了していない別のバッテリ１を検索する。

そして、ステップＳＴ２−１０とステップＳＴ２−１１において、当該検索したバッテリ１以外のバッテリ１の充電を禁止し（スイッチＳ１をオン、スイッチＳ２をオフする）、一方、検索したバッテリ１の充電禁止を解除する（スイッチＳ１をオフ、スイッチＳ２をオンする）。そして、当該検索したバッテリ１の充電を開始する（ステップＳＴ２−１２）。

再びステップＳＴ２−１，ＳＴ２−２に戻って、現在充電中なので、ステップＳＴ２−２の「Ｙ」からステップＳＴ２−３に移行し、現在充電中のバッテリ１の温度データ入力する（ステップＳＴ２−３）。そして入力した温度データが予め設定しておいた充電可能温度範囲内であった場合（ステップＳＴ２−４の「Ｙ」）は、次に、温度範囲超過で停止しているバッテリ１があるか否かを判定し（ステップＳＴ２−５）、この例の場合は、温度範囲超過で停止しているバッテリ１があるので（ステップＳＴ２−５の「Ｙ」）、当該停止しているバッテリ１の温度データを読み込み（ステップＳＴ２−６）、その温度がまだ充電可能範囲内に戻っていない場合は（ステップＳＴ２−７の「Ｎ」）、現在充電中のバッテリ１の充電を継続する。一方、その温度が充電可能範囲内に戻っていた場合は（ステップＳＴ２−７の「Ｙ」）、現在充電中のバッテリ１の充電を停止する（ステップＳＴ２−８）。

そして、現在充電中のバッテリ１の充電を停止した場合は、ステップＳＴ２−１の「Ｎ」、ステップＳＴ２−２の「Ｎ」を介してステップＳＴ２−９に移行し、後段側から充電可能で充電完了していないバッテリ１（すなわち前記温度範囲超過で停止していたが当該温度範囲内に戻ったバッテリ１）を検索し、当該検索したバッテリ１のみの充電を開始する（ステップＳＴ２−１０〜ＳＴ２−１２）。

上記動作を、例えば図９に示すように、充電器７０の一方のバッテリ装着部７１−１に３台のバッテリ１−１〜１−３が積み重ねて接続されていて、且つ何れのバッテリ１−１〜１−３も充電が完了していないとした場合を例にして説明する。即ち、この状態で充電器７０による充電を開始すると、最初に、最も後段側であるバッテリ１−３のみの充電が優先して開始される。上記バッテリ１−３への充電が完了すると、次に後段側のバッテリ１−２の充電が開始される。最も前段側のバッテリ１−１は、最後に充電される。

もし例えば、バッテリ１−３の充電中にその内部温度が充電可能温度範囲を超えた場合は、当該バッテリ１−３への充電を一時停止し、次に後側のバッテリ１−２の充電を開始する。バッテリ１−２の充電中（またはバッテリ１−２の充電が完了してバッテリ１−１の充電中）に、前記バッテリ１―３の内部温度が充電可能温度範囲内に戻った場合は、充電中のバッテリ１−２または１−１への充電を中止し、バッテリ１−３への充電を開始する。バッテリ１−３の充電が完了した場合は、前記充電を中止したバッテリ１−２または１−１への充電を再開する。

以上説明したように、上記バッテリ充電システム１０は、充電器７０と、前記充電器７０によって充電される複数台のバッテリ１（１−１〜１−ｎ）とを具備し、充電器７０は、当該充電器７０に装着される前記複数台のバッテリ１への充電の順番を制御する制御部８０を有し、一方、前記各バッテリ１は、正面側に設けた第１装着部１１と、背面側に設けた第２装着部３１とを有し、第１装着部１１は充電器７０のバッテリ装着部７１または他のバッテリ１の第２装着部３１に装着して電力と情報とを送受信する構成であり、第２装着部３１は他のバッテリ１の第１装着部１１に装着して電力と情報とを送受信する構成であり、充電器７０の制御部８０は、充電器７０のバッテリ装着部７１に複数台の前記バッテリ１が積み重ねて装着された状態で充電を行う際は、充電が完了していないバッテリ１の内の最も後段側（背面側）のバッテリ１に充電を行わせる制御を行う構成となっている。

このバッテリ充電システム１０は、複数台のバッテリ１を充電器７０のバッテリ装着部７１上に積み重ねて装着しても、順番を決めて充電していく構成なので、複数台のバッテリ１を効率よく充電することができる。また、充電器７０に積み重ねて装着された複数台のバッテリ１の内の、充電が完了していない最も後段側のバッテリ１から優先的に充電するので、短時間に当該後段側のバッテリ１の充電を完了させることができる。そして、充電済みのバッテリ１を使用したいときは、当該後段側のバッテリ１だけを（または既に充電が完了している当該後段側のバッテリ１よりもさらに後段側のバッテリ１がある場合はこのバッテリも併せて）充電器７０から取り外して使用することができる。このように後段側のバッテリ１を取り外しても、それより前段側のバッテリ１への充電に支障をきたすことはなく、即座に当該前段側のバッテリ１への充電を開始することができる。これらのことから、複数台のバッテリ１への充電作業を効率的に行うことができ、また充電後のバッテリ１の再使用も容易に行うことができる。

また上記充電器７０の制御部８０は、現在充電中のバッテリ１の温度を検出し、当該検出した温度が予め定めておいた充電可能温度の範囲を超えた場合は、当該バッテリ１への充電を中止すると共に、充電が完了していない他のバッテリ１の内の最も後段側のバッテリ１に充電を行わせる制御を行う構成としている。これによって、現在充電中のバッテリ１の温度が充電可能温度の範囲を超えて充電に支障が生じた場合は、別のバッテリ１への充電を行うので、安全かつ効率的に各バッテリ１への充電を継続して行うことができる。

さらに上記充電器７０の制御部８０は、充電を中止したバッテリ１の温度が、充電可能温度の範囲内に戻った場合は、当該バッテリ１への充電を再開すると共に、前記充電中の他のバッテリ１への充電を停止する構成としている。これによって、充電を中止したバッテリ１の温度が充電可能温度の範囲内に戻って充電に支障がなくなった場合に、当該バッテリ１への充電を再開するので、安全な充電を継続して行うことができる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や構成であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。また、上記記載及び各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に矛盾がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、上記記載及び各図の記載内容は、その一部であっても、それぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は上記記載及び各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

１（１−１〜１−ｎ）バッテリ
１０バッテリ充電システム
１１第１装着部
３１第２装着部
７０充電器
７１バッテリ装着部
８０制御部
１００ビデオカメラ

本発明は、充電器と、前記充電器によって充電される複数台のバッテリと、を具備するバッテリ充電システムであって、前記充電器は、当該充電器に装着される前記複数台のバッテリへの充電の順番を制御する制御部を有し、一方、前記各バッテリは、正面側に設けた第１装着部と、背面側に設けた第２装着部とを有し、前記第１装着部は、前記充電器のバッテリ装着部または他のバッテリの第２装着部に装着して電力と情報とを送受信する構成であり、前記第２装着部は、他のバッテリの第１装着部に装着して電力と情報とを送受信する構成であり、また前記各バッテリは、直接または前段側のバッテリを介して間接に前記充電器に接続されていることを検出した際に当該充電器による充電制御を許可する制御部を有し、一方前記充電器の制御部は、前記充電器のバッテリ装着部に複数台の前記バッテリが積み重ねて装着された状態で充電を行う際は、充電が完了していないバッテリの内の最も後段側に装着されている１台のバッテリを検出してこのバッテリのみに充電すると共に他のバッテリの充電を禁止し、当該充電するバッテリの充電が完了すると、再び充電が完了していないバッテリの内の最も後段側に装着されている１台のバッテリを検出してこのバッテリのみに充電すると共に他のバッテリの充電を禁止する制御を繰り返し行うことを特徴としている。
本発明によれば、複数台のバッテリを充電器のバッテリ装着部上に積み重ねて装着しても、順番を決めて充電していくので、当該複数台のバッテリを効率よく充電することができる。
また本発明によれば、充電が完了していない最も後段側のバッテリから優先的に充電するので、短時間に当該後段側のバッテリの充電を完了させることができる。そして、充電済みのバッテリを使用したいときは、当該後段側のバッテリだけを（または既に充電が完了している当該後段側のバッテリよりもさらに後段側のバッテリがある場合はこのバッテリも併せて）充電器から取り外して使用することができる。このように後段側のバッテリを取り外しても、それより前段側のバッテリへの充電に支障をきたすことはなく、即座に当該前段側のバッテリへの充電を開始することができる。これらのことから、複数台のバッテリへの充電作業を効率的に行うことができ、また充電後のバッテリの再使用も容易に行うことができる。
また本発明は、上記特徴に加え、前記バッテリの第１装着部が装着されて放電を受けるビデオカメラを有し、前記各バッテリの制御部は、当該各バッテリが前記ビデオカメラに接続されていることを検出した場合は、最も後段側のバッテリ以外のバッテリの放電を停止し、当該最も後段側のバッテリによってビデオカメラへの放電を行い、当該最も後段側のバッテリだけでは放電電力が足りない場合は当該バッテリの前段のバッテリも並列に放電させる制御を行うことを特徴としている。

また本発明は、上記特徴に加え、前記充電器の制御部は、現在充電中のバッテリの温度を検出し、当該検出した温度が予め定めておいた充電可能温度の範囲を超えた場合は、当該バッテリへの充電を中止すると共に、充電が完了していない他のバッテリの内の最も後段側に装着されている１台のバッテリを検出してこのバッテリのみに充電する制御を行うことを特徴としている。
本発明によれば、現在充電中のバッテリの温度が充電可能温度の範囲を超えて充電に支障が生じた場合は、別のバッテリへの充電を行うので、安全かつ効率的に各バッテリへの充電を継続して行うことができる。

また本発明は、充電器と、前記充電器によって充電される複数台のバッテリと、を具備するバッテリ充電システムの制御方法であって、前記充電器のバッテリ装着部に複数台の前記バッテリを積み重ねて装着した状態で充電を行う際は、充電が完了していないバッテリの内の最も後段側に装着されている１台のバッテリを検出してこのバッテリのみに充電すると共に他のバッテリの充電を禁止し、当該充電するバッテリの充電が完了すると、再び充電が完了していないバッテリの内の最も後段側に装着されている１台のバッテリを検出してこのバッテリのみに充電すると共に他のバッテリの充電を禁止する制御を繰り返し行うことを特徴としている。
本発明によれば、複数台のバッテリを充電器のバッテリ装着部に積み重ねて装着した状態で順番に充電していくので、複数台のバッテリを効率よく充電することができる。
また本発明によれば、充電が完了していない最も後段側のバッテリから順番に充電を行うので、短時間に当該後段側のバッテリの充電を完了させることができる。そして、充電済みのバッテリを使用したいときは、当該後段側のバッテリだけを（または既に充電が完了している当該後段側のバッテリよりもさらに後段側のバッテリがある場合はこのバッテリも併せて）充電器から取り外して使用することができる。このように後段側のバッテリを取り外しても、それより前段側のバッテリへの充電に支障をきたすことはなく、即座に当該前段側のバッテリへの充電を開始することができる。これらのことから、複数台のバッテリへの充電作業を効率的に行うことができ、また充電後のバッテリの再使用も容易に行うことができる。

Claims

充電器と、
前記充電器によって充電される複数台のバッテリと、
を具備するバッテリ充電システムであって、
前記充電器は、当該充電器に装着される前記複数台のバッテリへの充電の順番を制御する制御部を有し、
一方、前記各バッテリは、正面側に設けた第１装着部と、背面側に設けた第２装着部とを有し、
前記第１装着部は、前記充電器のバッテリ装着部または他のバッテリの第２装着部に装着して電力と情報とを送受信する構成であり、
前記第２装着部は、他のバッテリの第１装着部に装着して電力と情報とを送受信する構成であり、
前記充電器の制御部は、前記充電器のバッテリ装着部に複数台の前記バッテリが積み重ねて装着された状態で充電を行う際は、充電が完了していないバッテリの内の最も後段側に装着されているバッテリを優先して充電する制御を行うことを特徴とするバッテリ充電システム。
請求項１に記載のバッテリ充電システムであって、
前記充電器の制御部は、現在充電中のバッテリの温度を検出し、当該検出した温度が予め定めておいた充電可能温度の範囲を超えた場合は、当該バッテリへの充電を中止すると共に、充電が完了していない他のバッテリの内の最も後段側に装着されているバッテリを優先して充電する制御を行うことを特徴とするバッテリ充電システム。
請求項２に記載のバッテリ充電システムであって、
前記充電器の制御部は、前記充電を中止したバッテリの温度が、前記充電可能温度の範囲内に戻った場合は、当該バッテリへの充電を再開すると共に、前記充電中の他のバッテリへの充電を停止することを特徴とするバッテリ充電システム。
充電器と、
前記充電器によって充電される複数台のバッテリと、
を具備するバッテリ充電システムの制御方法であって、
前記充電器のバッテリ装着部に複数台の前記バッテリを積み重ねて装着した状態で充電を行う際は、充電が完了していないバッテリの内の最も後段側に装着されているバッテリを優先して充電し、当該バッテリの充電が完了した際は、充電が完了していない他のバッテリの内の最も後段側に装着されているバッテリを優先して充電する制御を繰り返し行うことを特徴とするバッテリ充電システムの制御方法。