JP7240994B2 - バッテリパックおよび充電システム - Google Patents
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Description
バッテリセルは、充電器からの充電電流により充電されるように構成されている。記憶部は、最大電流変化量を記憶するように構成されている。最大電流変化量は、充電制御時における充電電流の変化量の最大値である。
次に、上述のバッテリパックは、セル電圧比較部を備えてもよい。セル電圧比較部は、バッテリセルのセル電圧と、充電電圧目標値と、を比較し、セル電圧が充電電圧目標値よりも小さいか否かを判断するように構成されている。充電電圧目標値は、充電時のバッテリセルにおけるセル電圧の目標値であってもよい。目標電流演算部は、セル電圧が充電電圧目標値よりも小さいとセル電圧比較部が判断することに応じて、前回演算時の目標電流値に最大電流変化量を加算して新たな目標電流値を演算してもよい。
充電器は、電流出力部と、条件情報取得部と、出力電流設定部と、を備えてもよい。電流出力部は、充電電流を出力するように構成されてもよい。条件情報取得部は、バッテリパックから充電条件情報を取得するように構成されてもよい。出力電流設定部は、電流出力部から出力する充電電流を設定するように構成されてもよい。出力電流設定部は、充電条件情報に基づく新たな目標電流値に基づいて、充電電流を設定するように構成されてもよい。
尚、本開示は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示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。
[1-1.全体構成]
本実施形態に係る充電システム1の構成について、図1を参照して説明する。
バッテリパック100は、外部機器に接続されて外部機器へ電力を供給するように構成されると共に、外部機器に接続されて外部機器から電力の供給を受けるように構成されている。外部機器は、充電器600、電動作業機、ライトなどを含む。充電器600は、バッテリパック100へ電力を供給する。電動作業機およびライトは、電力の供給を受けて作動する。電動作業機は、ハンマドリル、チェーンソー、グラインダなどの電動工具や、草刈機、ヘッジトリマ、バリカンなどを含む。
バッテリパック100は、バッテリセル60と、Analog Front End610(以下、AFE610ともいう)と、Micro Processing Unit620(以下、MPU620ともいう)と、電源回路116と、Self Control Protector118(以下、SCP118ともいう)と、を備える。
充電器600は、TR端子15に接続される機器側TR端子65と、機器側TR端子65に接続される機器側通信部619と、を備える。機器側通信部619は、半二重のUniversal Asynchronous Receiver/Transmitter(UART)回路を備える。
充電時に充電器600およびバッテリパック100で実行される各種処理について説明する。具体的には、充電器600の機器側MPU611が実行する充電制御処理、およびバッテリパック100のMPU620が実行する充電条件設定処理について、それぞれ、図2および図3のフローチャートを参照して説明する。
機器側MPU611は、充電制御処理を開始すると、まず、S110(Sはステップを表す。以下同様。)において、初期通信処理を実行する。また、MPU620は、充電条件設定処理を開始すると、S310において、初期通信処理を実行する。初期通信処理は、バッテリパック100と充電器600との間(換言すれば、MPU620と機器側MPU611との間)で、相互に信号の送受信が可能であることを確認する処理である。
MPU620は、S350で肯定判定されてS390に移行すると、バッテリセル電圧Vnowが充電完了電圧値Vcut以上であるか否かを判定し、肯定判定するとS430に移行し、否定判定するとS400に移行する。充電完了電圧値Vcutは、バッテリセル60の充電完了を判定するための判定値であり、バッテリセル60が充電完了状態であるときのバッテリセル60の電圧に相当する値である。
機器側MPU611は、S200を実行した後、再びS130に移行する。このあと、機器側MPU611は、S130からS200までの処理を実行する。
ここで、本実施形態の充電システム1が早期充電停止を抑制できることについて、本実施形態と比較例1とを対比しつつ説明する。
なお、比較例1の充電器が実行する充電制御処理は、図2に示す本実施形態の充電制御処理のうち、バッテリパック100から目標電流値Inextを受信するステップは備えず、目標電流値Inextに代えて、充電器に記憶されている最大電流変化量ΔI2を用いて、出力電流Ioutを設定するように構成されている。比較例1の最大電流変化量ΔI2は、本実施形態の最大電流変化量ΔIbatよりも大きい値が設定されている。
上記のことから、本実施形態は、比較例1に比べて、早期充電停止の発生を抑制でき、バッテリパック100を十分に充電することができる。
ここで、本実施形態の充電システム1が充電完了までの所要時間を短縮できることについて、本実施形態と比較例2とを対比しつつ説明する。
以上説明したように、充電システム1においては、バッテリパック100は、バッテリセル60の特性に応じて定められた最大電流変化量ΔIbatを用いて新たな目標電流値Inextを演算する。このため、バッテリパック100は、目標電流値Inextの演算時における1回の電流変更における電流増加量を、バッテリセル60の特性に応じた値とすることができる。MPU620が充電器600の機器側MPU611に対して目標電流値Inextを通知することで、バッテリパック100は、バッテリセル60の特性に応じた充電電流の目標電流値Inextを充電器600に通知できる。
[1-6.文言の対応関係]
ここで、文言の対応関係について説明する。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
Claims (9)
- バッテリパックであって、
充電器からの充電電流により充電されるように構成されたバッテリセルと、
充電制御時における前記充電電流の最大電流変化量を記憶するように構成された記憶部と、
前記バッテリセルに供給する前記充電電流の制御目標値である目標電流値を演算するように構成された目標電流演算部であって、前回演算時の前記目標電流値に前記最大電流変化量を加算した値を新たな前記目標電流値として演算するように構成された目標電流演算部と、
前記新たな前記目標電流値を含む充電条件情報を前記充電器に通知するように構成された情報通知部と、
を備え、
前記最大電流変化量は、当該バッテリパックの特性に応じて定められている、
バッテリパック。 - 請求項1に記載のバッテリパックであって、
前記最大電流変化量は、前記バッテリセルの特性に基づいて定められており、
前記バッテリセルの特性は、前記バッテリセルのインピーダンスを含む、
バッテリパック。 - 請求項2に記載のバッテリパックであって、
前記バッテリセルは、並列接続された複数のセルを備えて構成されており、
前記バッテリセルの特性は、前記複数のセルの並列接続状態を含む、
バッテリパック。 - 請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載のバッテリパックであって、
前記充電器の充電動作に関する充電動作情報を前記充電器から取得するように構成された動作情報取得部を備え、
前記充電動作情報は、前記充電器が当該バッテリパックに対して出力する前記充電電流の情報を含み、
前記目標電流演算部は、前記前回演算時の前記目標電流値に代えて前記充電動作情報の前記充電電流を用いて、前記新たな前記目標電流値を演算する、
バッテリパック。 - 請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載のバッテリパックであって、
前記バッテリセルのセル電圧と、充電時の前記バッテリセルにおける前記セル電圧の目標値である充電電圧目標値と、を比較し、前記セル電圧が前記充電電圧目標値よりも小さいか否かを判断するように構成されたセル電圧比較部を備え、
前記目標電流演算部は、前記セル電圧が前記充電電圧目標値よりも小さいと前記セル電圧比較部が判断することに応じて、前記前回演算時の前記目標電流値に前記最大電流変化量を加算して前記新たな前記目標電流値を演算する、
バッテリパック。 - 請求項5に記載のバッテリパックであって、
前記目標電流演算部は、前記セル電圧が前記充電電圧目標値以上であると前記セル電圧比較部が判断することに応じて、前記前回演算時の前記目標電流値から前記最大電流変化量を減算して前記新たな前記目標電流値を演算する、
バッテリパック。 - 請求項1から請求項6のうちいずれか一項に記載のバッテリパックであって、
前記前回演算時の前記目標電流値に前記最大電流変化量を加算した値である暫定電流値と、充電時の前記バッテリセルにおいて許容される前記充電電流の上限値である電流基準値と、を比較し、前記暫定電流値が前記電流基準値以下であるか否かを判断するように構成された充電電流比較部を備え、
前記目標電流演算部は、前記暫定電流値が前記電流基準値以下であると前記充電電流比較部が判断することに応じて、前記前回演算時の前記目標電流値に前記最大電流変化量を加算して前記新たな前記目標電流値を演算し、また、前記暫定電流値が前記電流基準値よりも大きいと前記充電電流比較部が判断することに応じて、前記電流基準値を前記新たな前記目標電流値に設定する、
バッテリパック。 - バッテリパックと、充電器と、を備える充電システムであって、
前記バッテリパックは、請求項1から請求項7のうちいずれか一項に記載のバッテリパックであり、
前記充電器は、
前記充電電流を出力するように構成された電流出力部と、
前記バッテリパックから前記充電条件情報を取得するように構成された条件情報取得部と、
前記電流出力部から出力する前記充電電流を設定するように構成された出力電流設定部であって、前記充電条件情報に基づく前記新たな前記目標電流値に基づいて、前記充電電流を設定するように構成された出力電流設定部と、
を備える、
充電システム。 - 請求項8に記載の充電システムであって、
前記充電器は、
前記新たな前記目標電流値と、前記充電器の温度に応じて定められた前記充電電流の上限値である出力電流上限値と、を比較し、前記新たな前記目標電流値が前記出力電流上限値以下であるか否かを判断するように構成された出力電流比較部を備え、
前記出力電流設定部は、前記新たな前記目標電流値が前記出力電流上限値以下であると前記出力電流比較部が判断することに応じて、前記新たな前記目標電流値を前記充電電流として設定し、前記新たな前記目標電流値が前記出力電流上限値より大きいと前記出力電流比較部が判断することに応じて、前記出力電流上限値を前記充電電流として設定する、
充電システム。
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