JP4381365B2

JP4381365B2 - 充電器の電池装着の判定方法

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Publication number: JP4381365B2
Application number: JP2005282742A
Authority: JP
Inventors: 孝浩山下
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2025-09-28
Also published as: JP2007097298A

Description

本発明は、充電器の電池装着の判定方法に関する。

充電器に複数の二次電池が着脱自在に装着されると共に、二次電池2と直列に直列スイッチを接続して、二次電池と直列スイッチとの直列回路に並列に並列スイッチを接続している複数組の充電ユニットと、複数組の充電ユニットを直列に接続して、直列に接続している充電ユニットに充電電流を流す充電電源部と、充電ユニットの直列スイッチと並列スイッチをオンオフに切り換えて、充電ユニットの二次電池の充電状態を制御する充電制御部を備えた充電器について、本出願人による出願である下記の特許文献に開示がある。

このような充電器を、本出願人は、既に、発売している。このような充電器においては、詳細には、図２に開示したブロック回路図の充電器が利用される。各電池２の正極側、負極側端子の電位の出力は、マルチプレクサ及びオペアンプを含む電圧検出部１０１に入力されて、各電池２の端子間電圧が測定される。そして、充電制御部１３５は、このような電圧検出部１０１を制御すると共に、電圧検出部１０１での測定電圧の信号を得て、各種の制御を行う。ここで、各電池２の正極側端子の電位は、電源電圧(VCC）をプルアップ抵抗を介して供給されて、電圧検出部１０１に入力される。また、充電電源部１３４（５Ａの定電流源、最大電圧１０Ｖ）からの供給電力は、メインスイッチSW１を介して、電池２に供給される。

そして、このような充電器においては、以下のようにして、電池２の装着の有無が確認される。充電の開始時においては、メインスイッチSW１をオフとして、直列スイッチ３１(スイッチSW11、SW12、SW13、SW14)をオフとして、並列スイッチ３２ (スイッチSW21、SW22、SW23、SW24)をオンとして、電源電圧(VCC＝５Ｖ）がプルアップ抵抗Rを介して接続された各二次電池２の正極側端子電位を測定して、充電制御部１３５にて、電池２の有無を判定している。ここで、各電池２の負極側端子は、各並列スイッチ３２がオンであることより、グランドの電位となり、各電池２の正極側端子の電位については、電池有のときは、電池の端子間電圧である０〜１．６Ｖ程度となる。また、電池無のときは、電源電圧(VCC）の約５Ｖとなる。この電圧の差異を、充電制御部１３５にて検出して、電池の有無を判定している。

また、充電中においては、充電電流を流しながら、各電池２の端子間電圧を測定することで、途中で電池が取り外されたことを検出している。

このように、従来の例においては、マルチプレクサで各充電端子電位を取り込み、それをオペアンプにより差動増幅することで、各電池の電圧を対GNDの電圧に変換し、それをマイコンに入力する。そのためマイコンは、常に各充電端子間の電圧を検出できるため、充電オンの時や充電オフの時、また、直列充電している本数などに影響されず、正しい電圧を検出することができる。電池の接続検出も、各充電端子間電圧が規定電圧１（例えば４V）以上かどうかで簡単に判断できていた。

また、充電制御部３５は、充電が終了しておらず、充電中の電池２が少なくとも１つ存在するときは、充電状態を示すひとつのＬＥＤを表示する。また、充電が終了したときは、ＬＥＤは、充電終了の表示をする。充電装置が商用電力に接続された状態で、電池２がひとつも装着されていない状態では、ＬＥＤは、電池未装着の表示をする。また、各電池の装着、充電中を表示できるように、各電池に対応した４つのＬＥＤを利用することもできる。
特開２００５−１１０３３７号公報

この充電器は、各電池(2)の端子間電圧を測定するために、マルチプレクサ及びオペアンプを含む電圧検出部(101)を備えるので、高価となり、回路構成も複雑となる。

本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、回路構成を複雑とすることなく、安価な回路構成で、電池装着の有無を判定できる充電器の電池装着の判定方法を提供することにある。

本発明は、以下の構成を有する。充電器に複数の二次電池(2)が着脱自在に装着されると共に、二次電池(2)と直列に直列スイッチ(31)を接続して、二次電池(2)と直列スイッチ(31)との直列回路に並列に並列スイッチ(32)を接続している複数組の充電ユニット(33)と、複数組の充電ユニット(33)を直列に接続して、直列に接続している充電ユニット(33)に充電電流を流す充電電源部(34)と、充電ユニット(33)の直列スイッチ(31)と並列スイッチ(32)をオンオフに切り換えて、充電ユニット(33)の二次電池(2)の充電状態を制御する充電制御部(35)を備えた充電器の電池装着の判定方法である。

そして、充電制御部(35)は、充電中の二次電池(2)と、充電終了の充電中の二次電池(2)を識別し、充電中は、充電制御部(35)は、充電ユニット(33)の直列スイッチ(31)をオン、並列スイッチ(32)をオフとする充電状態で二次電池(2)を充電し、充電を終了したときは、充電ユニット(33)の直列スイッチ(31)をオフ、並列スイッチ(32)をオンとする充電遮断状態では、二次電池(2)に充電電流を流すことなく充電ユニット(33)に流れる電流を並列スイッチ(32)にバイパスし、周期的に、充電電流を停止して、直列スイッチ31をオフとして、並列スイッチ(32)をオンとして、電源電圧(VCC）がプルアップ抵抗を介して接続された各二次電池(2)の正極側端子電位を、充電制御部(35)にて測定して、電池(2)の有無を判定する。

充電制御部(35)は、最下段の充電中の二次電池(2)の存在を識別し、上記充電電流の停止の周期より短い周期にて、最下段の充電中の二次電池(2)の正極側端子の電位を測定して、ａ）この正極側端子の電位が所定値以下であれば、最下段の二次電池(2)が充電中であるとして、充電中の表示の制御をし、ｂ）この正極側端子の電位が、所定値を超えていれば、最下段の二次電池(2)が取り外されたと判定して、上記充電電流の停止の周期を待たずに、上記充電電流を停止して電池(2)の有無を判定する工程を行い、電池が存在すると共に、該電池が充電中であるとき、充電中の表示の制御をし、電池が存在すると共に該電池が充電を終了しているとき、又は、電池がないとき、充電中でない表示の制御を行うことを特徴とする。

本発明においては、最下段の充電中の電池の正極側端子電位を測定することで、充電中の電池が存在することを判定し、充電中の表示とし、最下段の充電中の電池が取り外されたことを検知したときには、充電電流を停止して電池の有無を判定して、充電中の電池がないときは、充電中でない表示とする。

本発明においては、各電池の正極側端子電位を充電制御部にて検出しているので、従来のように、マルチプレクサ及びオペアンプを含む電圧検出部を備える必要もなく、安価で簡便な回路構成とすることができる。

本発明においては、最下段の充電中の電池が取り外されたときには、周期を待たず、充電電流を停止して電池の有無を判定して、充電中の電池が存在しないことを確認して、充電中ではない表示をすることより、電池全てが取り外されたにも関わらず、充電中の表示がなされて違和感をユーザーが持つことがない。ここで、仮に、周期的に行われる充電電流を停止して、電池の有無を確認する工程だけで、電池の有無を確認するなら、電池が取り外されてから、この周期的な工程までの間は、電池が取り外されているにも関わらず、充電中と表示されるために、ユーザーは違和感を持つ。

また、充電電流を停止して電池の有無を判定する工程を利用することなく、充電中の電池の正極側電位を測定して、電池の有無を判定するなら、充電中の電池の端子間電圧は、０〜２Ｖ程度であるため、グランドまでの電位が加わることより、充電器のグランドから３段目の電池の正極側電位は最大６Ｖ程度、グランドから４段目の電池の正極側電位は最大８Ｖ程度となる。このような電源電圧(VCC＝５Ｖ）を超える電圧は、その電圧を正しく測定することができない。よって、充電を停止することなく、全ての電池の有無を判定することができない。後述する実施例において、仮に充電を停止することなく電池装着の有無を識別しようとしても、充電中のグランドから３、４段目の電池の測定される正極側電位は５Ｖ、取り外されたときの３、４段目の電池の測定される正極側電位も５Ｖとなることより、電池装着の有無を識別することができない。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための充電装置を例示するものであって、本発明は充電装置を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図１に示す充電装置は、互いに直列に接続している複数組の充電ユニット３３と、直列に接続している充電ユニット３３に充電電流を流す充電電源部３４（５Ａの定電流源。最大電圧１０Ｖ）と、充電ユニット３３の直列スイッチ３１と並列スイッチ３２をオンオフに切り換えて、二次電池２の充電状態を制御する充電制御部３５を備えている。

充電器には、正負の充電端子間に、複数の二次電池２が着脱自在に装着され、充電器のグランドから１段目の電池２(=battery1)、２段目の電池２(=battery2)、３段目の電池２(=battery3)、４段目の電池２(=battery4)が、装着される。二次電池２には、単３型、単４型のNi-Cd電池、Ni-MH電池等が利用される。

各充電ユニット３３は、二次電池２と直列に接続している直列スイッチ３１と、二次電池２と直列スイッチ３１との直列回路に並列に接続している並列スイッチ３２とを備える。直列スイッチ３１は、二次電池２を充電するときにオン、充電しないときにオフに切り換えられる。並列スイッチ３２は、二次電池２を充電するときにオフ、充電電流をバイパスさせるときにオンに切り換えされる。並列スイッチ３２がオンの状態にあると、充電ユニット３３に流れる電流は、二次電池２に流れないで並列スイッチ３２にバイパスして流れる。したがって、二次電池２を充電しない充電ユニット３３は、並列スイッチ３２をオンとする。並列スイッチ３２と直列スイッチ３１は同時にオンに切り換えられない。二次電池２に短絡電流が流れるのを阻止するためである。直列スイッチ３１と並列スイッチ３２は、ＦＥＴやトランジスター等の半導体スイッチング素子である。

充電電源部３４は、商用電力を電源として、定電流回路を内蔵している。この充電電源部３４は、負荷として接続される充電ユニット３３の直列スイッチ３１と並列スイッチ３２のオンオフの状態に関係なく、一定の電流（本実施例では５Ａ）を出力する。充電電源部３４からの電圧は、一定の電流が流れるようにされた状態で、最大電圧(本実施例では１０Ｖ)まで供給される。さらに充電電源部３４は、負荷がショートされると出力を遮断する安全回路（図示せず）を内蔵する。この充電電源部３４は、全ての二次電池２が満充電されて充電が終了し、全ての充電ユニット３３の並列スイッチ３２がオンに切り換えられると、出力を遮断して安全に使用できる。ただし、充電電源部３４は、図１に示すように、出力側にメインスイッチ３８を接続し、このメインスイッチ３８で短絡電流が流れるのを阻止することもできる。メインスイッチ３８は、全ての二次電池２が満充電されて充電が終了し、全ての充電ユニット３３の並列スイッチ３２がオンに切り換えられる状態で、オフに切り換えられて、充電電源部３４の出力電流を遮断する。また、全ての二次電池２が満充電されると、直列スイッチ３１と並列スイッチ３２の両方をオフに切り換えて、充電電源部３４の出力が短絡されるのを防止することもできる。

また、充電電流を制御する充電電源部３４は、最初に出力電流を大きくして、二次電池２が満充電に近付くにしたがって出力電流を小さくして、より短い時間で二次電池２を満充電できる。充電電源部３４の出力電流は、充電制御部３５から入力される信号で制御できる。

充電制御部３５は、マイコンを含むマイクロプロセッサーユニットであって、直列スイッチ３１をオン、並列スイッチ３２をオフとする充電状態で充電され、直列スイッチ３１をオフ、並列スイッチ３２をオンとする充電遮断状態で充電電流が遮断されるように、制御する。更に、充電制御部３５は、直列スイッチ３１と並列スイッチ３２をオンオフに切り換えるデューティーを変更して二次電池２を充電する平均電流を調整する。二次電池２は、直列スイッチ３１をオン、並列スイッチ３２をオフとする充電状態で充電され、直列スイッチ３１をオフ、並列スイッチ３２をオンとする充電遮断状態で充電電流が遮断される。したがって、充電制御部３５は、直列スイッチ３１と並列スイッチ３２を充電状態と充電遮断状態とに切り換えるデューティーを変更して、二次電池２の平均充電電流を調整する。二次電池２が充電される平均充電電流（Ｉ）は、以下の式で特定される。

Ｉ＝出力電流×［充電状態の時間／（充電状態の時間＋充電遮断状態の時間）］
この式において、出力電流は充電電源部３４の出力電流、充電状態の時間は直列スイッチ３１をオンにして二次電池２を充電している時間、充電遮断状態の時間は直列スイッチ３１をオフにして充電電流を遮断している時間である。この式において、
［充電状態の時間／（充電状態の時間＋充電遮断状態の時間）］は、直列スイッチ３１をオンオフに切り換えるデューティーであるから、デューティーを大きくして電池の平均充電電流を大きく、デューティーを小さくして平均充電電流を小さくできる。

たとえば、充電電源部３４の出力電流が５Ａで、充電状態を０．８秒、充電遮断状態を０．２秒として、デューティーを８０％として充電状態と充電遮断状態とを１秒の周期で繰り返して充電するとき、この条件で充電される充電ユニットの二次電池の平均出力電流は４Ａとなる。また、充電状態を０．６秒、充電遮断状態を０．４秒として、デューティーを６０％として充電状態と充電遮断状態とを１秒の周期で繰り返して充電するとき、この条件で充電される充電ユニットの二次電池の平均出力電流は３Ａとなる。さらに、充電状態を０．４秒、充電遮断状態を０．６秒として、デューティーを４０％として充電状態と充電遮断状態とを１秒の周期で繰り返して充電するとき、この条件で充電される充電ユニット３３の二次電池２の平均出力電流は２Ａとなる。このように、充電制御部３５は、充電状態と充電遮断状態を一定の周期で繰り返すデューティーを変更して、二次電池２の平均充電電流を調整できる。二次電池２は、直列スイッチ３１をオンとする状態で充電される。充電状態と充電遮断状態のデューティーは、直列スイッチ３１をオンオフに切り換えるデューティーとなる。したがって、充電状態と充電遮断状態のデューティーは、直列スイッチ３１の１周期に対するオン時間、すなわち直列スイッチ３１の
［オン時間／オン時間＋オフ時間］に等しくなる。

充電制御部３５は、電池温度を検出し、充電する二次電池２の平均充電電流を制御する。図１の充電装置は、電池温度で二次電池２の平均充電電流を制御するために、充電制御部３５に温度信号を入力するため、電池温度を検出する温度センサー（図示せず）を設けている。充電制御部３５は、温度センサーで電池温度を検出し、満充電である電池温度が設定温度となるように、あるいは電池温度の上昇が所定の範囲内となるように、各二次電池２の平均充電電流を別々に制御する。

また、各電池２の正極側においては、電圧検出ラインが接続され、この電圧検出ラインには電源電圧(VCC=５Ｖ）がプルアップ抵抗R11、R12、R13、R14を介して供給され、充電制御部３５に入力される。詳細には、充電器内の電源回路（図示せず）の電源電圧(VCC=５Ｖ)の供給源は、プルアップ抵抗R11、R12、R13、R14(数Ｋ〜数十ＫΩ)を介して、電圧検出ラインに接続され、各電圧検出ラインには、主に過電流を防止するための過電流防止抵抗R21、R22、R23、R24(数百〜数ＫΩ)が挿入されている。過電流防止抵抗の充電制御部３５側は、保護ダイオードD1、D2、D3、D4が電源電圧(VCC=５Ｖ）の供給源に向かって順方向として接続されている。このような電圧検出ラインの回路構成により、電池２の正極側電位が、電源電圧(VCC=５Ｖ)を超えるときは、主に、保護ダイオードD1、D2、D3、D4にて電圧が降下されることになる。そして、電源電圧(VCC＝５Ｖ）を超える正極側端子の電位は、その電圧を正しく測定することができない。

また、充電制御部３５は、充電が終了しておらず、充電中の電池２が少なくとも１つ存在するときは、充電状態を示す１つからなるＬＥＤを表示する。ＬＥＤは、図示するように、充電器内の電源回路（図示せず）の電源電圧(VCC=５Ｖ)の供給源に接続されて、充電制御部３５に入力され、充電中はＬＥＤを導通させて、点灯させる。また、全ての充電が終了したときは、充電制御部３５は、ＬＥＤが、充電終了の表示をするよう制御する。本実施例において、充電終了の表示は、充電制御部３５がＬＥＤの導通を停止し、ＬＥＤの消灯となる。充電装置が商用電力に接続された状態で、電池２がひとつも装着されていない状態では、ＬＥＤは、電池未装着の表示をする。本実施例において、電池未装着の表示は、充電制御部３５がＬＥＤの導通を停止し、ＬＥＤの消灯となる。本実施例においては、充電中はＬＥＤ点灯表示とし、電池未装着、充電終了の表示は、充電中でない表示として、ＬＥＤ消灯表示としている。電池未装着の表示は、ＬＥＤの点滅を繰り返す表示として、充電終了のＬＥＤ表示(＝消灯)と区別することも可能である。本実施例においては、上述のように、表示の制御については、充電制御部３５がＬＥＤの導通を制御することで、ＬＥＤを点灯、消灯させて、充電中等の表示を行っている。また、各電池の装着、充電中を表示できるように、各電池に対応した４つのＬＥＤを利用することもできる。

本実施例においては、以下の手順にて、電池２の有無を判定する。ユーザーにおいては、装着した電池を、充電の終了の前、即ち、充電中に取り外すことがある。

充電装置が商用電力に接続されると、充電制御部３５は、充電の開始時においては、メインスイッチ３８(=SW1)をオフとし、直列スイッチ31(スイッチSW11、SW12、SW13、SW14)をオフとして、並列スイッチ３２ (スイッチSW21、SW22、SW23、SW24)をオンとして、各二次電池(2)の正極側端子電位を、充電制御部35にて測定して、電池２の有無を判定している。各電池２の負極側端子は、各並列スイッチ３２がオンであることより、グランドの電位となり、各電池2の正極側端子の電位については、電池有のときは、電池の端子間電圧である０〜１．６Ｖ程度となる。また、電池無のときは、正極側端子の電位については、電源電圧(VCC）の約５Ｖとなる。この電圧の差異を、充電制御部３５にて検出して、電池の有無を判定している。具体的には、正極側端子の電位が、所定値（例えば、４Ｖ）以下であれば、電池有と判定し、所定値（例えば、４Ｖ）を超えれば、電池無と判定している。ひとつも電池２の装着がないときは充電制御部３５は、未装着のＬＥＤ表示をおこなう。

ここで、充電電流を流して充電中の電池の正極側端子の電位を測定して、電池の有無を判定するなら、本実施例のように４本の２次電池２が直列接続される場合、充電中の電池の端子間電圧は、０〜２Ｖ程度であり、グランドまでの電位が加わることより、３段目の電池２(=battery3)の正極側電位は最大６Ｖ程度、４段目の電池２(=battery4)の正極側電位は最大８Ｖ程度となる。このような電源電圧(VCC＝５Ｖ）を超える電圧は、充電制御部３５は、その電圧を正しく測定することができない。よって、電池無のときの正極側端子の電位の約５Ｖであり、上記の３段目の電池２(=battery3) 、上記の４段目の電池２(=battery4)の正極側電位も、約５Ｖとなり、電池有無の判定を、充電制御部３５はすることができない。

その後、メインスイッチ３８(=SW1)をオンとして、充電を開始する。電池有の充電ユニット33において、充電制御部３５は、充電ユニット３３の直列スイッチ31をオン、並列スイッチ３２をオフとする充電状態で二次電池２を充電する。ここで、少なくとも充電中の電池２、充電ユニット３３があるときは、充電制御部３５は、充電中のＬＥＤ表示をおこなう。ここで、充電制御部(35)は、充電中の二次電池2と、充電終了の充電中の二次電池2を識別し、そして、最下段の充電中の二次電池2の存在を識別する。

また、電池無の充電ユニット３３において、充電制御部３５は、充電ユニット３３の直列スイッチ３１をオフ、並列スイッチ３２をオンとする充電遮断状態とし、二次電池２に充電電流を流すことなく充電ユニット３３に流れる電流を並列スイッチ３２にバイパスする。

充電が進み、充電制御部３５は、電池温度が所定値を超えたり、-ΔＶを検知したり、充電開始からのタイマーが所定時間を経過したら、満充電状態に相当するとして、充電を終了する。充電を終了した充電ユニット３３においては、上述の電池無の時と同様に、充電制御部３５は、充電ユニット３３の直列スイッチ３１をオフ、並列スイッチ３２をオンとする充電遮断状態では、二次電池２に充電電流を流すことなく充電ユニット３３に流れる電流を並列スイッチ３２にバイパスする。

なお、ひとつでも充電中の電池２があるときは、周期的（例えば、４〜１０Ｓ）に、充電電流を停止して（例えば、０．１〜０．５Ｓ間の停止）、メインスイッチ３８（＝SW1）、全ての直列スイッチ31(スイッチSW11、SW12、SW13、SW14)をオフとして、全ての並列スイッチ３２ (スイッチSW21、SW22、SW23、SW24)をオンとして、各二次電池(2)の正極側端子電位を、充電制御部３５にて測定して、電池２の有無を判定する。具体的には、上述と同様に、正極側端子の電位が、所定値（例えば、４Ｖ）以下であれば、電池有と判定し、所定値（例えば、４Ｖ）を超えれば、電池無と判定している。この充電電流を停止して電池２の有無を判定する工程は、ユーザーにおいては、装着した電池を、充電の終了の前、即ち、充電中に取り外すことがあるので、周期的に行う必要がある。周期を短くするなら、充電中の電池を取り外したとき、直ちに、充電中でないＬＥＤ表示とすることができるが、周期を短くすると、その分、充電電流を停止する時間が長くなるので、望ましくなく、本実施例では、上述のように、約４〜１０Ｓの周期にて充電を停止して、電池の有無を確認している。

また、ひとつでも充電中の電池２があるときは、上記充電電流の停止の周期より短い周期にて（例えば、約１〜３Ｓ）、最下段（＝グランドに最も近い）の充電中の電池正極側端子の電位を測定して、この最下段の電池の有無を確認する。具体的には、上述と同様に、正極側端子の電位が、所定値（例えば、４Ｖ）以下であれば、電池有と判定し、所定値（例えば、４Ｖ）を超えれば、電池無と判定している。ここで、充電中の最下段の電池２であることより、この電池又はこの電池より下段の電池は、充電の終了、又は、電池無により、並列スイッチ３２がオン状態で、バイパスしていることより、最下段の電池の負極側電位は、グランド状態となっており、最下段の電池の正極側電位を測定することにより、充電中でも、電池の端子間電圧を正確に測定することができる。そして、この測定により、最下段の充電中の電池２があるときは、充電制御部３５は、充電中のＬＥＤ表示を継続する。

また、この測定により、前の周期で充電中と判定された電池２が、ユーザーにより取り外されて、無と判定されたときは、上述の周期を待たず、上述の充電電流を停止して電池(2)の有無を判定する工程を行う。具体的には、上述と同様に、正極側端子の電位が、所定値（例えば、４Ｖ）以下であれば、電池有と判定し、所定値（例えば、４Ｖ）を超えれば、電池無と判定している。

そして、電池有と判定され、該電池が、充電が終了しておらず、充電中であるとき、充電中のＬＥＤ表示（＝点灯表示）をする。また、電池有と判定され、該電池が充電を終了しているときは、充電終了のＬＥＤ表示（＝消灯表示）、又は、電池無と判定されときは、電池未装着のＬＥＤ表示（＝消灯表示）をする。

本実施例においては、最下段の充電中の電池が取り外されたときには、上述の周期を待たず、充電電流を停止して電池２の有無を判定して、充電中の電池が存在しないことを確認して、充電中ではない表示をすることより、電池全てが取り外されたにも関わらず、充電中の表示がなされて違和感をユーザーが持つことがない。ここで、仮に、周期的に行われる充電電流を停止して、電池の有無を確認する工程だけで、電池の有無を確認するなら、電池が取り外されてから、この周期的な工程までの間は、電池が取り外されているにも関わらず、充電中と表示されるために、ユーザーは違和感を持つ。

以下に、本実施例の具体的な実際の動作例を３例示す。

例１）４つの充電端子すべてに電池２が装着され、４本の電池２全てが充電中だった場合、充電中の最下段の電池はbattery1となる。その場合、最下段電池battery1の端子電圧は1.3〜1.5V程度である。ここでbattery1が抜かれた場合には、battery1の正極側端子の電位は5Vになる。よって、電池有無の閾値が４Ｖのため、battery1が抜かれたと判断できる。その後、上述の充電電流を停止して全ての電池２の有無を判定する工程を行う。例１の場合は、battery2〜4は充電中の充電するべき電池であるため、そのまま充電を継続させ、充電中のＬＥＤ表示を行う。

例２）４つの充電端子すべてに電池が装着され、４本の電池全てが充電中だった場合、充電中の最下段電池はbattery1となる。その場合、最下段電池battery1の端子電圧は1.3〜1.5V程度である。ここでbattery4が抜かれた場合、battery1の正極側端子の電位は1.3〜1.5Vのままであり、所定値を超えない。そして、充電中の最下段の電池battery1は装着されているので、充電中であり、充電中のＬＥＤ表示は変化する必要はなく、充電も継続する。

例３）４つの充電端子すべてに電池が装着され、battery1,2,3は充電終了しており、battery4のみ充電中だった場合、充電中の最下段電池は、他の電池が充電終了しているので、battery4となる。ここでbattery4が抜かれた場合、抜かれた直後であるので、battery4の充電ユニット３３においては、充電中の直列スイッチ３１はオン状態、並列スイッチ３２はオフ状態であり、充電の電流経路が絶たれることにより、正極側端子電位は、定電流電源である充電電源部３４の最大電圧１０Ｖまで上昇する。正極側端子電位が、所定値（＝４Ｖ）を超えているので、battery4が抜かれたと判断できる。その後、上述の周期を待たず、上述の充電電流を停止して全ての電池(2)の有無を判定する工程を行う。そこで、battery1,2,3は接続されたままだと判断できる。しかし、battery1,2,3はすでに充電終了しているため、残っている電池で充電するべき電池ではない。よって、充電状態表示LEDを充電終了表示に切り替える。

本発明の一実施例の充電器の回路図である。従来の充電器の回路図である。

符号の説明

２…二次電池
３１…直列スイッチ
３２…並列スイッチ
３３…充電ユニット
３４…充電電源部
３５…充電制御部
３８…メインスイッチ

Claims

充電器に複数の二次電池(2)が着脱自在に装着されると共に、二次電池(2)と直列に直列スイッチ(31)を接続して、二次電池(2)と直列スイッチ(31)との直列回路に並列に並列スイッチ(32)を接続している複数組の充電ユニット(33)と、複数組の充電ユニット(33)を直列に接続して、直列に接続している充電ユニット(33)に充電電流を流す充電電源部(34)と、充電ユニット(33)の直列スイッチ(31)と並列スイッチ(32)をオンオフに切り換えて、充電ユニット(33)の二次電池(2)の充電状態を制御する充電制御部(35)を備えた充電器の電池装着の判定方法であって、
充電制御部(35)は、充電中の二次電池(2)と、充電終了の充電中の二次電池(2)を識別し、
充電中は、充電制御部(35)は、充電ユニット(33)の直列スイッチ(31)をオン、並列スイッチ(32)をオフとする充電状態で二次電池(2)を充電し、
充電を終了したときは、充電ユニット(33)の直列スイッチ(31)をオフ、並列スイッチ(32)をオンとする充電遮断状態では、二次電池(2)に充電電流を流すことなく充電ユニット(33)に流れる電流を並列スイッチ(32)にバイパスし、
周期的に、充電電流を停止して、直列スイッチ31をオフとして、並列スイッチ(32)をオンとして、電源電圧(VCC）がプルアップ抵抗を介して接続された各二次電池(2)の正極側端子電位を、充電制御部(35)にて測定して、電池(2)の有無を判定し、
充電制御部(35)は、最下段の充電中の二次電池(2)の存在を識別し、
上記充電電流の停止の周期より短い周期にて、最下段の充電中の二次電池(2)の正極側端子の電位を測定して、
ａ）この正極側端子の電位が所定値以下であれば、最下段の二次電池(2)が充電中であるとして、充電中の表示の制御をし、
ｂ）この正極側端子の電位が、所定値を超えていれば、最下段の二次電池(2)が取り外されたと判定して、上記充電電流の停止の周期を待たずに、上記充電電流を停止して電池(2)の有無を判定する工程を行い、電池が存在すると共に、該電池が充電中であるとき、充電中の表示の制御をし、電池が存在すると共に該電池が充電を終了しているとき、又は、電池がないとき、充電中でない表示の制御を行うことを特徴とする充電器の電池装着の判定方法。