バッテリー装置
【課題】温度に応じて充電電流を調整することで充電時間の短縮しつつ十分な容量まで充電を行う上で有利なバッテリー装置を提供する。
【解決手段】バッテリーセル１６の温度が充電に適した所定温度範囲から外れていることが検出された場合に、外部供給充電電流から分流した第２の電流Ｉ２をヒーター３２を含む温度調整部に供給することで、バッテリーセル１６の温度を所定温度範囲内に保ちつつ、外部供給充電電流から分流された第１の電流Ｉ１をバッテリーセル１６に供給して充電する。
【解決手段】バッテリーセル１６の温度が充電に適した所定温度範囲から外れていることが検出された場合に、外部供給充電電流から分流した第２の電流Ｉ２をヒーター３２を含む温度調整部に供給することで、バッテリーセル１６の温度を所定温度範囲内に保ちつつ、外部供給充電電流から分流された第１の電流Ｉ１をバッテリーセル１６に供給して充電する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバッテリー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池で構成されたバッテリーセル（素電池）を有したバッテリー装置（バッテリーパック）がある。
バッテリーセルは、所定の温度範囲よりも高い温度、あるいは、低い温度で放電すると、バッテリーセルの劣化が促進され寿命が短縮してしまうといった現象が生じる。
そこで、多くの場合、バッテリー装置には、サーミスターなどの温度検出部と、この温度検出部によって検出される温度に応じてバッテリー装置の電極端子から出力される出力電流を遮断する制御回路とが組み込まれ、所定の温度範囲よりも高い温度、あるいは、低い温度での放電を回避し、バッテリーセルの劣化を防止するようにしている。
また、このようなバッテリー装置を使用する電子機器に、バッテリー装置から供給される電流によって発熱する発熱手段を設けることで、低温使用時にバッテリー装置を発熱手段で加温することが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３０７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、このようなバッテリー装置を、例えば０度以下といった低温の環境下で充電するには、一般的なバッテリーセルの特性上、バッテリーセルの劣化が促進されることから、バッテリーセルに供給することができる充電電流をバッテリーセルの劣化が生じない程度の小さな電流としなくてはない。
また、このようなバッテリー装置を、例えば４５度以上といった高温の環境下で充電するには、一般的なバッテリーセルの特性上、低温の環境下で充電する場合と同様に、バッテリーセルの劣化が促進されることから、低温時と同様にバッテリーセルに供給する充電電流をバッテリーセルの劣化が生じない程度の小さな所定の充電−電流としなくてはならない。
そのため、低温時や高温時には、バッテリー装置の充電に長時間を要し、あるいは、最適な充電条件ではない為、セルが本来もつ容量まで充電が行えない不都合が生じる。
また、これらの動作を行っているのは充電器側であり、充電器内の回路で充電量の制御を行う為に充電器が複雑になっている。更に劣化したバッテリーと新品のバッテリーで厳密には、それぞれで最適な条件は異なるが、それを充電器側で１個１個に合わせる事は困難である。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目的は、バッテリー装置内部でセルの温度に応じて充電電流を調整すると共に、充電に最適な温度に調節する事で充電時間を短縮しつつ、十分な容量まで充電を行う上で有利なバッテリー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の目的を達成するため、本発明は、二次電池で構成されるバッテリーセルと、前記バッテリーセルを収容するケースと、前記ケースに設けられ前記バッテリーセルに電気的に接続されたバッテリー側正極端子およびバッテリー側負極端子とを有するバッテリー装置であって、前記バッテリーセルの温度を検出する温度検出部と、電流が供給されることで前記バッテリーセルを加温および／または冷却する温度調整部と、外部から前記バッテリー側正極端子および前記バッテリー側負極端子を介して供給される外部供給充電電流を、前記温度検出部によって検出された温度に応じて、前記バッテリーセルに供給する第１の電流と、前記温度調整部に供給する第２の電流とに分ける電流制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のバッテリー装置によれば、バッテリーセルの温度が充電に適した所定温度範囲から外れていることが検出された場合に、外部供給充電電流から分流した第２の電流を温度調整部に供給することでバッテリーセルの温度を所定温度範囲内に調整でき、これによりバッテリーセルに十分な大きさの充電電流を供給できるので、充電時間を短縮しつつ十分な容量まで充電を行う上で有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（第１の実施の形態）
次に本発明の実施の形態のバッテリー装置１０について図面を参照して説明する。
図１（Ａ）はバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図である。
図２はバッテリー装置１０の構成を示すブロック図である。
図３はバッテリー装置１０が充電器５０に装着され充電されている状態を示すブロック図である。
図１（Ａ）に示すように、バッテリー装置１０はケース１２を有し、ケース１２は、矩形板状を呈する下ケース１２０２と、下ケース１２０２の４辺に接続される４つの側面とそれら４つの側面の上部を接続する上面とを有する上ケース１２０４とが結合されることで構成されている。
下ケース１２０２の１つの側面には、電子機器の正極端子、負極端子、通信用端子のそれぞれに接続される、あるいは、図３に示すように、充電器５０の充電器側正極端子５４Ａ、充電器側負極端子５４Ｂ、充電器側通信用端子５４Ｃのそれぞれに接続される、バッテリー側正極端子１４Ａ、バッテリー側負極端子１４Ｂ、バッテリー側通信用端子１４Ｃが設けられている。
図１（Ｂ）に示すように、バッテリー装置１０は、本実施の形態では、二次電池からなる２つのバッテリーセル（素電池）１６と、制御基板１８とを備え、バッテリーセル１６と制御基板１８は下ケース１２０２と上ケース１２０４の間に形成される収容空間に収容される。
バッテリーセル１６を構成する二次電池としては、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池など従来公知の様々な二次電池が採用可能である。
【０００７】
図２に示すように、バッテリー装置１０は、２つのバッテリーセル１６に加えて、制御ＩＣ２０、充電制御ＳＷ２２、放電制御ＳＷ２４、マイクロコンピュータ２６、電流検出抵抗２８、温度検出部３０、ヒーター３２（図１（Ｂ）参照）、制御回路３４などを備えている。
制御ＩＣ２０、充電制御ＳＷ２２、放電制御ＳＷ２４、マイクロコンピュータ２６、電流検出抵抗２８、温度検出部３０、制御回路３４は制御基板１８に実装されている。
２つのバッテリーセル１６は直列接続されており、一方のバッテリーセル１６Ａのセル側正極端子はバッテリー側正極端子１４Ａに接続され、バッテリーセル１６Ａのセル側負極端子は他方のバッテリーセル１６Ｂのセル側正極端子に接続され、他方のバッテリーセル１６Ｂのセル側負極端子は、電流検出抵抗２８、放電制御ＳＷ２４、充電制御ＳＷ２２を介してバッテリー側負極端子１４Ｂに接続されている。
【０００８】
電流検出抵抗２８は、例えば数十ｍΩの抵抗値を有し、電流検出抵抗２８を流れる電流の電圧降下によってバッテリーセル１６の充電電流および放電電流を制御ＩＣ２０で検出するためのものである。
充電制御ＳＷ２２と放電制御ＳＷ２４は直列に接続され、制御ＩＣ２０からの制御信号によってオン、オフ動作が制御される。
充電制御ＳＷ２２の両端にはダイオード２２０２が接続され、放電制御ＳＷ２４の両端にはダイオード２４０２が接続されている。
充電制御ＳＷ２２、放電制御ＳＷ２４は、一般的にトランジスターが用いられる。特に、充電制御ＳＷ２２、放電制御ＳＷ２４にＦＥＴを用い、それぞれダイオード２２０２、２４０２と一体にした複合部品を使われる事が多い。更にＳＷ６０、６２、２つのダイオードを一体にした複合部品を使われる事もある。
【０００９】
温度検出素子３０は、バッテリーセル１６の温度を検出するものであり、例えば、温度変化に応じて抵抗値が変化するサーミスターによって構成されている。バッテリーセル１６の温度を正確に検出するために温度検出素子３０はバッテリーセル１６に近接あるいは接触して設けることが好ましい。本実施の形態では、温度検出素子３０の一端はマイクロコンピュータ２６に接続され他端は電流検出抵抗２８を介してバッテリーセル１６Ｂの負極（ＧＮＤ）に接続されている。なお、温度検出素子３０は、従来から低温時あるいは高温時においてバッテリーセル１６の劣化を防止するために充電電流あるいは放電電流を遮断させる目的でバッテリー装置に設けられている様々な公知の素子が利用可能である。
ヒーター３２は、電流が供給されることで発熱しバッテリーセル１６を加温する発熱素子であり、本実施の形態では、温度調整部はヒーター３２を含んで構成されている。
本実施の形態では、図１（Ｂ）に示すように、ヒーター３２は可撓性を有する線状を呈し２つのバッテリーセル１６の外周に巻回されて配置されている。本実施の形態では、ヒーター３２の一端は制御回路３４を介してバッテリー側正極端子１４Ａに接続され他端は電流検出抵抗２８を介してバッテリーセル１６Ｂの負極（ＧＮＤ）に接続されている。なお、温度調整部は、このような線状のヒーター３２からなる発熱素子を含む構成に限定されるものではなく電流によって発熱する従来公知の様々な発熱素子を含む構成が採用可能である。
制御回路３４は、バッテリー側正極端子１４Ａおよびバッテリー側負極端子１４Ｂを介して外部から供給される充電電流（以下ではバッテリーセル１６に流れる充電電流と区別するために外部供給充電電流という）を、マイクロコンピュータ２６からの指令に基づいて、バッテリーセル１６に供給する第１の電流Ｉ１と、ヒーター３２に供給する第２の電流Ｉ２とに分ける（分流する）と共に、電流消費用の負荷抵抗回路を持つ事で、バッテリーセル１６やヒーター３２への電流量を調節するものである。
【００１０】
制御ＩＣ２０は、バッテリーセル１６の過充電や過放電を防止し、これによりバッテリーセル１６を保護する機能を有し、バッテリーセル１６の個々の電気的特性（仕様）に合わせて設計されている。
制御ＩＣ２０は、電流検出抵抗２８の電圧降下に基づいてバッテリー装置１０（バッテリーセル１６）の充電電流および放電電流を監視しており、充電時には、充電電流の値に応じて充電制御ＳＷ２２をオフすることでバッテリーセル１６への過充電を防止し、また、放電時には、放電電流の値に応じて放電制御ＳＷ２４をオフすることでバッテリーセル１６の過放電、あるいは、バッテリー側正極端子１４Ａ、負極端子１４Ｂの短絡等の過電流を防止している。
【００１１】
マイクロコンピュータ２６は、何れも不図示のＣＰＵ、メモリ、周辺インターフェースを備え、メモリに格納されたプログラムを実行することで動作するものである。
マイクロコンピュータ２６は、制御ＩＣ２０によって検出される充電電流および放電電流に基づいてバッテリーセル１６の電池残量、言い換えると、使用できる電気量や充電された電気量を計算するように構成されている。本実施の形態では、マイクロコンピュータ２６は、充電電流および放電電流を積分することで電池残量（充電されている容量）を検出する。
また、マイクロコンピュータ２６は、温度検出素子３０によって検出されたバッテリーセル１６の温度が、バッテリーセル１６が正常な充電動作および放電動作に支障をきたす異常な高温あるいは異常な低温であると判断した場合には、制御ＩＣ２０を介して充電制御ＳＷ２２および放電制御ＳＷ２４をオフさせ、これにより充電動作および放電動作を強制的に中止させることでバッテリーセル１６の劣化を防止する従来公知の機能を有している。
また、マイクロコンピュータ２６は、温度検出素子３０によって検出されたバッテリーセル１６の温度に基づいて制御回路３４を制御することで、制御回路３４によって分けられる第１、第２の電流Ｉ１、Ｉ２の電流値を前記検出された温度に応じて調整する。
したがって、本実施の形態では、制御回路３４とマイクロコンピュータ２６によって特許請求の範囲の電流制御部が構成されている。
また、マイクロコンピュータ２６は、制御ＩＣ２０とバッテリー側通信端子１４Ｃを介してバッテリー装置１０が装着された電子機器あるいは充電器５０（図３参照）との間でデータ通信を行う。
このデータ通信では、バッテリー装置１０内部の状態を示すデータである「バッテリーデータ」が電子機器あるいは充電器５０に送信される。バッテリーデータとしては、バッテリー装置１０が充電（放電）している電流、電圧などのデータ、バッテリーセル１６の電池残量を示す残量データ、バッテリー装置１０の充電回数（放電回数）を示す使用回数データ、バッテリー装置１０に固有に割り当てられ、電子機器あるいは充電器５０（図３参照）がバッテリー装置１０の種類、特性を識別する為のバッテリー識別データなどが挙げられる。
【００１２】
次に図３を参照してバッテリー装置１０を充電する充電器５０について説明する。
充電器５０はケース５２を有し、ケース５２には、バッテリー装置１０のバッテリー側正極端子１４Ａ、バッテリー側負極端子１４Ｂ、バッテリー側通信用端子１４Ｃのそれぞれに接続される充電器側正極端子５４Ａ、充電器側負極端子５４Ｂ、充電器側通信用端子５４Ｃが設けられている。
充電器５０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５６、マイクロコンピュータ５８、充電制御ＳＷ６０、６２、電流検出抵抗６４などを含んでいる。
ＡＣ／ＤＣコンバータ５６は、商用の交流電源から直流電圧を生成するものであり、正極出力端子５６Ａと負極出力端子５６Ｂを有している。
正極出力端子５６Ａは、充電制御ＦＥＴ６０、６２、電流検出抵抗６４を介して充電器側正極端子５４Ａに接続されている。
負極出力端子５６Ｂは、充電器側負極端子５４Ｂに接続されている。
電流検出抵抗６４は、例えば数十ｍΩの抵抗値を有し、この電流検出抵抗６４を流れる電流の電圧降下によって、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流をマイクロコンピュータ５８で検出するためのものである。
充電制御ＳＷ６０、６２は直列に接続され、各ＳＷ６０、６２にはダイオードが接続されることでスイッチ回路６６が構成され、マイクロコンピュータ５８からの制御信号によってスイッチ回路６６のオン、オフ動作が制御される。
ＳＷ６０、６２は、一般的にトランジスターが用いられる。特に、ＳＷ６０、６２にＦＥＴを用い、それぞれダイオードと一体にした複合部品を使われる事が多い。更に、ＳＷ６０、６２、２つのダイオードを一体にした複合部品を使われる事もある。
マイクロコンピュータ５８は、電流検出抵抗６４の電圧降下に基づいてバッテリー装置１０への外部供給充電電流を監視しており、外部供給充電電流が所定値を以下になるとバッテリー装置１０への充電が終了したものと判断してスイッチ回路６６をオフすることでバッテリーセル１６への充電動作を終了させる。また、過大な外部供給充電電流が流れた場合には、充電動作の異常が生じたものと判断してスイッチ回路６６をオフすることでバッテリーセル１６への充電動作を中止する。
マイクロコンピュータ５８は、バッテリー側通信用端子１４Ｃを通じて、バッテリー装置１０のマイコン２６と通信を行っている。この通信による充電電流データによっても充電電流を監視しており、充電電流データの値が所定値を以下になるとバッテリー装置１０への充電が終了したものと判断してスイッチ回路６６をオフすることでバッテリーセル１６への充電動作を終了させる。また、マイクロコンピュータ５８は、バッテリー側通信用端子１４Ｃを通じて、バッテリー装置１０のマイコン２６と通信によって、充電電流データの値が過大の場合には、充電動作の異常が生じたものと判断してスイッチ回路６６をオフすることでバッテリーセル１６への充電動作を中止する。
【００１３】
次に、バッテリー装置１０の充電動作について説明する。
まず、常温時の充電動作、言い換えると、バッテリー装置１０を充電する際に適した温度環境下での充電動作について説明する。
図４（Ａ）は常温でバッテリーセル１６に最適な条件での充電時における、供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル１６の正極端子および負極端子間の電圧Ｖｂ（以下バッテリーセル電圧Ｖｂという）の関係（変化）を示す線図、（Ｂ）はその時のバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
なお、図４以降の図において、Ｖｃはバッテリーセル１６が満充電に到達した場合におけるバッテリーセル電圧（満充電時バッテリーセル電圧）を示し、Ｉｃは常温時における標準的な充電電流、すなわちバッテリーセル１６に対して供給できる最大の充電電流を示す。
また、図４以降の図において、Ｔ１、Ｔ２はバッテリー装置１０を充電する際に適した所定温度範囲の下限値、上限値をそれぞれ示す。
図４（Ｂ）に示すように、温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度ＴがＴ１以上Ｔ２以下の所定温度範囲内にある状態で、バッテリー装置１０が充電器５０に装着されると、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することによって、バッテリーセル１６の状態に適応した充電電流をバッテリーセル１６へ供給する。バッテリーセル１６が異常な過放電や劣化等のない通常の状態であれば、図４（Ａ）の様に、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）の１００％を第１の電流Ｉ１としてバッテリーセル１６に供給させ、ヒーター３２には第２の電流Ｉ２を供給させない。
したがって、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流がそのままバッテリーセル１６に供給され充電が行われる。
バッテリーセル１６に充電される容量が増大するにつれてバッテリーセル電圧Ｖｂが上昇するとともに第１の電流Ｉ１が次第に低下し、やがて時点ｔ１で満充電に対応する電流値に到達したならば、充電器５０は充電動作を停止する。この際、バッテリーセル電圧Ｖｂは満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達している。
図４（Ｂ）に示すように、充電の過程において、バッテリーセル１６の温度は、充電電流の供給に伴って徐々に上昇するが、時点ｔ１で外部供給充電電流が停止することにより、徐々に低下していく。
上述した常温時の充電動作では、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給がなされている間、バッテリーセル１６の温度は所定温度範囲内に収まっている。
なお、ここでは、説明を簡素化するために、第１の電流Ｉ１が外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）の１００％に設定されるものとして説明した。しかしながら、実際には、マイクロコンピュータ２６によってバッテリーセル１６のその時点での容量（残量）や劣化状態（使用回数など）を計測（監視）し、その結果に応じて、第１の電流Ｉ１を外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）の１００％あるいは１００％よりも小さい電流値に調整して供給するようにしており、このような充電電流の調整を行う回路は従来公知の様々な回路を採用可能である。
【００１４】
次に、所定温度範囲よりも低い低温時の充電動作の第１の動作例について説明する。
この第１の動作例では、ヒーター３２を用いてバッテリーセル１６を所定温度範囲まで加温し、バッテリーセル１６が所定温度範囲に到達した後、ヒーター３２による加温を停止するとともに標準の充電電流で充電を行う（図７、図８参照）。
図５（Ａ）は低温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル電圧Ｖｂの変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
図５（Ａ）に示すように、温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の下限値Ｔ１を下回る状態で、バッテリー装置１０が充電器５０に装着されると、マイクロコンピュータ２６は制御回路３４を制御して、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）をバッテリーセル１６には供給せず、外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）をバッテリーセル１６の温度に応じて調整した電流を第２の電流Ｉ２としてヒーター３２のみに供給する。
したがって、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流がヒーター３２に供給されることによってヒーター３２が発熱しバッテリーセル１６が加温される。
温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の下限値Ｔ１を上回ると（時点ｔ０）、マイクロコンピュータ２６は制御回路３４を制御して、ヒーター３２への第２の電流Ｉ２の供給を停止すると共に、バッテリーセル１６に最適な電流を外部供給充電電流から調整して第１の電流Ｉ１として供給する。
以降は常温時同様に、バッテリーセル１６に充電される容量が増大するにつれてバッテリーセル電圧Ｖｂが上昇するとともに第１の電流Ｉ１が次第に低下し、やがて時点ｔ３で満充電に対応する電流値に到達したならば、充電器５０は充電動作を停止する。この際、バッテリーセル電圧Ｖｂは満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達している。
すなわち、第１の動作例では、電流制御部は、温度検出部によって検出される温度がバッテリーセル１６を充電するために適した所定温度範囲を下回った場合に、第１の電流を停止して第２の電流のみを温度調整部に供給し、温度検出部によって検出される温度が所定温度範囲内に到達した場合に、第１の電流をバッテリーセルに供給すると共に第２の電流の温度調整部への供給を停止するようにしている。
【００１５】
なお、図５（Ａ）において、破線で示す第１の電流Ｉ１は図４（Ａ）の第１の電流Ｉ１と同じものを示しており、時点ｔ０は破線で示す第１の電流Ｉ１が満充電に対応する電流値に到達した時点を示しており、比較のために示したものである。
図５（Ｂ）に示すように、充電の過程において、バッテリーセル１６の温度は、ヒーター３２に第２の電流Ｉ２が供給されることによって上昇するが、第２の電流Ｉ２の供給が時点ｔ０で停止することにより温度上昇の勾配が緩やかになる。そして、時点ｔ３で充電電流が停止することにより、徐々に低下していく。
なお、充電中に温度が再び所定温度範囲外に下がった場合は、最初の説明と同様に外部供給充電電流から電流を第１の電流Ｉ１と第２の電流Ｉ２に分流し、バッテリーセル１６に充電する第１の電流Ｉ１を制限すると共に、第２の電流Ｉ２を再度ヒーター３２に供給することで温度を制御する。この様にして、バッテリーセル１６にとって最適な温度、最適な電流で充電することができる。
【００１６】
上述した低温時の充電動作においては、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給がなされている間、マイクロコンピュータ２６および制御回路３４によってバッテリーセル１６の温度が所定温度範囲内に保たれている。
なお、第１の動作例では、バッテリーセル１６の温度が所定温度範囲内に到達した時点で第１の電流Ｉ１が外部供給充電電流の０％から１００％にステップ状に変化し、かつ、第２の電流Ｉ２が外部供給充電電流の１００％から０％にステップ状に変化する場合について説明したが、第１、第２の電流Ｉ１、Ｉ２がゆるやかに変化するようにしてもよいことは無論である。
【００１７】
次に、所定温度範囲よりも低い低温時の充電動作の第２の動作例について説明する。
この第２の動作例では、ヒーター３２を用いてバッテリーセル１６を加温すると同時にバッテリーセル１６を劣化させることなく充電できる所定の充電電流で充電し、バッテリーセル１６が所定温度範囲に到達した後、バッテリーセル１６の加温を停止して標準の充電電流で充電を行う（図７参照）。
図６（Ａ）は低温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル電圧Ｖｂの変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
図６（Ａ）に示すように、温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の下限値Ｔ１を下回る状態で、バッテリー装置１０が充電器５０に装着されると、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御して、第１の電流Ｉ１をバッテリーセル１６を劣化させることなく充電できる所定の充電電流Ｉｃ´としてバッテリーセル１６に供給させ、外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）から所定の充電電流Ｉｃ´を除いた電流をもとに第２の電流Ｉ２としてヒーター３２に供給させる。
したがって、第２の電流Ｉ２がヒーター３２に供給されることでヒーター３２が発熱されてバッテリーセル１６が加温されると同時に、標準電流Ｉｃよりも小さい所定の充電電流Ｉｃ´によってバッテリーセル１６が充電される。したがって、所定温度範囲の下限値Ｔ１を下回る状態での充電にも拘わらずバッテリーセル１６の劣化が抑制されている。
温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の下限値Ｔ１よりもやや低い温度Ｔ１’を上回ると（時点ｔ０１）、マイクロコンピュータ２６は制御回路３４を制御して、ヒーター３２へ供給する第２の電流Ｉ２を徐々に低下させると共に、バッテリーセル１６に供給する第１の電流Ｉ１を徐々に増加させる。
バッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の下限値Ｔ１を上回ると（時点ｔ０２）、ヒーター３２へ供給する第２の電流Ｉ２がゼロとされ、ヒーター３２によるバッテリーセル１６に対する加温が停止されると共に、外部供給充電電流は殆ど、バッテリーセル１６を充電する第１の電流Ｉ１となる。
以降は常温時同様に、バッテリーセル１６に充電される容量が増大するにつれてバッテリーセル電圧Ｖｂが上昇するとともに第１の電流Ｉ１が次第に低下し、やがて時点ｔ４で満充電に対応する電流値に到達したならば、充電器５０は充電動作を停止する。この際、バッテリーセル電圧Ｖｂは満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達している。
なお、充電中に温度が再び所定温度範囲外に下がった場合は、最初の説明同様に外部供給充電電流から電流を第１の電流Ｉ１と第２の電流Ｉ２に分流し、バッテリーセル１６に充電する第１の電流Ｉ１を制限すると共に、第２の電流Ｉ２を再度ヒーター３２に供給することで温度を制御する。この様にして、バッテリーセル１６にとって最適な温度、最適な電流で充電することができる。
【００１８】
なお、図６（Ａ）において、破線で示す第１の電流Ｉ１は図４（Ａ）の第１の電流Ｉ１であり、時点ｔ０は破線で示す第１の電流Ｉ１が満充電に対応する電流値に到達した時点を示しており、比較のために示したものである。
図６（Ｂ）に示すように、充電の過程において、バッテリーセル１６の温度は、ヒーター３２に第２の電流Ｉ２が供給されることによって上昇するが、第２の電流Ｉ２の供給が時点ｔ４で停止することにより徐々に低下している。
上述した低温時の充電動作においては、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給が開始された当初はバッテリーセル１６の温度は所定温度範囲の下限値Ｔ１を下回っているが、その後、ヒーター３２による加温によってバッテリーセル１６の温度がいったん所定温度範囲内に移行すると、その後、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給がなされている間、マイクロコンピュータ２６および制御回路３４によってバッテリーセル１６の温度が所定温度範囲内に保たれている。
なお、第２の動作例では、バッテリーセル１６の温度が所定温度範囲内に到達した時点で第１の電流Ｉ１が所定の充電電流Ｉｃ´から次第に外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）に至るまでゆるやかに増加し、かつ、第２の電流Ｉ２が緩やかに減少する場合について説明したが、第１、第２の電流Ｉ１、Ｉ２がステップ状に変化するようにしてもよいことは無論である。
【００１９】
次に、充電動作についてフローチャートを参照してさらに説明する。
図７は充電動作の全体を説明するフローチャート、図８は第１の動作例に対応するフローチャートである。
まず、図７を参照して充電動作の全体について説明する。
バッテリー装置１０が充電器５０に装着されると初期充電が行われる（ステップＳ１００）。初期充電は、充電器５０からバッテリー装置１０に対して比較的小さな値の充電電流を供給することによって、バッテリー装置１０のマイクロコンピュータ２６と充電器５０のマイクロコンピュータ５８との間でデータ通信が正常に行われるかなど、バッテリー装置１０が正常に動作するかをテストするためになされるものである。
次いで、バッテリー装置１０のマイクロコンピュータ２６は温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが動作温度範囲内か否かを判定する（ステップＳ１０１）。バッテリー装置１０は、この動作温度範囲を外れた高温、あるいは、低温では正常に動作することができない。したがって、動作温度範囲を外れていると判定された場合には、マイクロコンピュータ２６は異常処理を行って（制御ＩＣ２０を介してＳＷ２２、２４を制御して）充電動作を禁止する（ステップＳ１０５）。なお、バッテリーセル１６の温度Ｔが動作温度範囲を外れたと判定される場合としては、環境温度が動作温度範囲を外れている場合と、バッテリー装置１０（バッテリーセル１６）の故障によってバッテリーセル１６が例えば発熱し動作温度範囲を外れている場合などがある。
動作温度範囲内であれば、マイクロコンピュータ２６は電池容量が十分か否かを判定する（ステップＳ１０２）。電池容量が大きければ、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御して、最大充電電流をＩ１−１とし、電池容量が小さければ最大充電電流をＩ１−１よりも大きなＩ１−２として決定する（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）。
次いで、マイクロコンピュータ２６は後述する温度制御を実行して充電を行い（ステップＳ１０６）、満充電となったか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
満充電ならば充電を終了し、満充電に達していなければステップＳ１０２に戻る。
【００２０】
次に図８を参照して第１の動作例に対応する温度制御の動作について詳細に説明する。
まず、バッテリー装置１０のマイクロコンピュータ２６は温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲外か否かを判定する（ステップＳ２００）。
所定温度範囲内であればバッテリーセル１６の温度制御を行う必要が無いので、ステップＳ１０７に移行する。
所定温度範囲外であれば、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御して、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）をバッテリーセル１６には供給せず、温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔに応じて調整し第２の電流Ｉ２として温度調整部（ヒーター３２）に供給する（ステップＳ２０１）。また、ステップＳ２０１の開始から所定の設定時間が経過したか否かを判定するためのタイマーを動作させる。
バッテリー装置１０のマイクロコンピュータ２６はバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲に到達したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
温度Ｔが所定温度範囲に到達したならば、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御して、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）をヒータ３２には供給せず（ヒーター３２への第２の電流Ｉ２の供給を停止し）、バッテリーセル１６に最適な電流を外部供給充電電流から調整して第１の電流Ｉ１として供給する（ステップＳ２０４）。より詳細には、ステップＳ１０３、Ｓ１０４で設定された最大充電電流Ｉ１−１またはＩ１−２をバッテリーセル１６に供給する。
温度Ｔが所定温度範囲に到達していないならば、前記タイマーの計時時間が前記所定の設定時間を超過したか否かを判定し（ステップＳ２０３）、超過していなければステップＳ２０２に戻り、超過していれば温度調整部（ヒーター３２）による温度調整が不能と判断し、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御して、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）の温度調整部（ヒーター３２）への供給を停止し、バッテリーセル１２にバッテリーセル１６の温度Ｔに応じて調整された電流を第１の電流Ｉ１として供給する（ステップＳ２０５）。この場合の第１の電流Ｉ１は最大充電電流Ｉ１−１、Ｉ１−２よりも小さい電流である。
【００２１】
以上説明したように、本実施の形態のバッテリー装置１０によれば、バッテリーセル１６の温度が充電に適した所定温度範囲から外れていることが検出された場合に、外部供給充電電流から分流した第２の電流Ｉ２を温度調整部（ヒーター３２）に供給することで、バッテリーセル１６の温度を所定温度範囲内に保ちつつ、外部供給充電電流から分流された第１の電流Ｉ１をバッテリーセル１６に供給して充電するため、バッテリーセル１６に十分な大きさの充電電流を供給できるので、バッテリーセル１６の温度が所定温度範囲から外れしたがってバッテリーセル１６を劣化させることなく充電できる所定の充電電流で充電する場合に比較して、充電時間の短縮しつつ十分な容量まで充電を行うことができ、しかも、バッテリーセル１６の劣化を抑制する上でも有利となる。
また、バッテリーセル１６の温度検出に用いる温度検出素子は従来から設けられているものを用いることができるので、部品点数やコストの増加を抑制する上で有利となる。
また、バッテリー装置１０に供給する充電電流を環境温度に応じて調整する構成を充電器５０に設ける必要が無いので、充電器５０の回路構成の簡素化が図れ、小型化、軽量化け、低コスト化を図る上でも有利となる。
【００２２】
次に、比較例として従来のバッテリー装置について説明する。
図１６は従来のバッテリー装置の構成を示すブロック図、図１７は従来のバッテリー装置が充電器に装着され充電されている状態を示すブロック図、図１８（Ａ）は低温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル電圧Ｖｂの変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。なお、従来のバッテリー装置を示す図１６、図１７、図１８、および、後述する各実施の形態において第１の実施の形態と同一または同様の箇所、部材には同一の符号を付して説明する。
【００２３】
図１６に示すように、従来のバッテリー装置１０´は、図２に示す第１の実施の形態のバッテリー装置１０と異なり、ヒーター３２と制御回路３４が設けられていない。
図１７に示すように、従来の充電器５０´は、図３の充電器５０と異なり、温度検出素子６８と定電流回路７０とスイッチ７２とが設けられている。
【００２４】
図１８（Ａ）に示すように、温度検出素子６８で検出される充電器５０´の環境温度が所定温度範囲の下限値Ｔ１を下回る状態で、バッテリー装置１０´が充電器５０´に装着されると、マイクロコンピュータ２６は、スイッチ７２をオンして定電流回路７０を機能させることでバッテリー装置１０´に供給する充電電流を標準電流Ｉｃよりも小さいバッテリーセル１６を劣化させることなく充電できる所定の充電電流Ｉｃ´とする。
所定の充電電流Ｉｃ´によってバッテリーセル１６が充電され、バッテリーセル１６に充電される容量が増大するにつれてバッテリーセル電圧Ｖｂが上昇するとともに充電電流Ｉ´が次第に低下し、やがて時点ｔ２で満充電に対応する電流値に到達したならば、充電器５０´は充電動作を停止する。この際、バッテリーセル電圧Ｖｂは満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達している。
なお、図１８（Ａ）において、破線で示す充電電流Ｉ´は温度検出素子６８で検出される充電器５０´の環境温度が所定温度範囲にあり、充電電流Ｉ´が標準電流Ｉｃである場合の充電過程を示しており、その際には時点ｔ１でバッテリーセル電圧Ｖｂが満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達する。
【００２５】
したがって、第１の動作例を示す図５（Ａ）で充電が完了する時点ｔ３および第２の動作例を示す図６（Ａ）で充電が完了する時点ｔ４と、図１８（Ａ）で充電が完了する時点ｔ２とを比較して明らかなように、本実施の形態のバッテリー装置１０によれば、バッテリーセル１６の温度が充電に適した所定温度範囲を外れている場合、従来に比較してバッテリーセル１６を満充電にするために要する充電時間が大幅に短縮されている。
また、従来のバッテリー装置１０´を充電する充電器５０´は、温度検出素子６８、定電流回路７０、スイッチ７２などを設ける必要があるのに対して、本実施の形態のバッテリー装置１０を充電する充電器５０はそのような部品が不要で回路構成が簡素化され有利となる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、高温時にバッテリーセル１６を冷却するようにした点が第１の実施の形態と異なっている。
図９（Ａ）は第２の実施の形態のバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図である。
第２の実施の形態では、第１の実施の形態のヒーター３２に代えて、電流が供給されることで吸熱しバッテリーセル１６を冷却する吸熱素子であるペルチェ素子７４を設けている。すなわち、本実施の形態では、温度調整部はペルチェ素子７４を含んで構成されている。
図９（Ｂ）に示すように、ペルチェ素子７４は２つのバッテリーセル１６の外周を覆うように設けられている。バッテリーセル１６本実施の形態では、図２に示すように、ペルチェ素子７４の一端は制御回路３４を介してバッテリー側正極端子１４Ａに接続され他端は電流検出抵抗２８を介してバッテリーセル１６Ｂの負極（ＧＮＤ）に接続されている。
なお、ペルチェ素子７４の表面を熱伝導性の高い金属板で覆うことによってペルチェ素子７４によるバッテリーセル１６の吸熱効果を高めてもよい。なお、温度調整部は、このようなペルチェ素子７４からなる吸熱素子を含む構成に限定されるものではなく電流によって吸熱する従来公知の様々な吸熱素子を含む構成が採用可能である。
また、吸熱素子はペルチェ素子７４に限定されるものではなく電流によって吸熱する従来公知の様々な吸熱素子が採用可能である。
【００２７】
次に、図２を流用して第２の実施の形態における動作例について説明する。
所定温度範囲よりも高い高温時の充電動作の第１の動作例について説明する。
この第１の動作例では、ペルチェ素子７４を用いてバッテリーセル１６を所定温度範囲まで冷却し、バッテリーセル１６が所定温度範囲に到達した後、ペルチェ素子７４による冷却を停止するとともに標準の充電電流で充電を行う。
温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の上限値Ｔ２を上回る状態で、バッテリー装置１０が充電器５０に装着されると、マイクロコンピュータ２６は、バッテリーセル１６には充電器５０からのバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）は供給せず、第２の電流Ｉ２をペルチェ素子７４に温度に応じた電流で供給する。
したがって、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流がペルチェ素子７４に供給されることによってペルチェ素子７４が吸熱しバッテリーセル１６が冷却される。
温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の上限値Ｔ２を下回ると、マイクロコンピュータ２６は制御回路３４を制御して、ペルチェ素子７４への第２の電流Ｉ２の供給を停止すると共に、バッテリーセル１６に最適な電流を外部供給充電電流から調整して第１の電流Ｉ１として供給する。
以降は常温時同様に、バッテリーセル１６に充電される容量が増大するにつれてバッテリーセル電圧Ｖｂが上昇するとともに第１の電流Ｉ１が次第に低下し、やがて満充電に対応する電流値に到達したならば、充電器５０は充電動作を停止する。この際、バッテリーセル電圧Ｖｂは満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達している。
すなわち、第１の動作例では、電流制御部は、温度検出部によって検出される温度がバッテリーセル１６を充電するために適した所定温度範囲を上回った場合に、第１の電流を停止して第２の電流のみを温度調整部に供給し、温度検出部によって検出される温度が所定温度範囲内に到達した場合に、第１の電流をバッテリーセルに供給すると共に第２の電流の温度調整部への供給を停止するようにしている。
なお、充電中に温度が再び所定温度範囲外に上がった場合は、最初の説明同様に外部供給充電電流から電流を第１の電流と第２の電流に分流し、バッテリーセル１６に充電する電流を制限すると共に、再度ペルチェ素子７４を動作させて温度を制御する。この様にして、バッテリーセル１６にとって最適な温度、最適な電流で充電することができる。
上述した高温時の充電動作において、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給がなされている間、マイクロコンピュータ２６および制御回路３４によってバッテリーセル１６の温度が所定温度範囲内に保たれている。
なお、この第１の動作は図８に示すフローチャートによっても同様に説明できるものである。
【００２８】
次に、所定温度範囲よりも高い高温時の充電動作の第２の動作例について説明する。
この第２の動作例では、ペルチェ素子７４を用いてバッテリーセル１６を冷却すると同時にバッテリーセル１６を所定の充電電流で充電し、バッテリーセル１６が所定温度範囲に到達した後、バッテリーセル１６の冷却を停止して標準の充電電流で充電を行う。
温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の上限値Ｔ２を上回る状態で、バッテリー装置１０が充電器５０に装着されると、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御して、第１の電流Ｉ１をバッテリーセル１６を劣化させることなく充電できる所定の充電電流Ｉｃ´としてバッテリーセル１６に供給させ、外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）から所定の充電電流Ｉｃ´を除いた電流をもとに第２の電流Ｉ２としてペルチェ素子７４に供給させる。
したがって、第２の電流Ｉ２がペルチェ素子７４に供給されることでペルチェ素子７４が吸熱してバッテリーセル１６が冷却されると同時に、標準電流Ｉｃよりも小さい所定の充電電流Ｉｃ´によってバッテリーセル１６が充電される。したがって、所定温度範囲の上限値Ｔ２を上回る状態での充電にも拘わらずバッテリーセル１６の劣化が抑制されている。
温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の上限値Ｔ２をやや上回るＴ２’を下回ると、マイクロコンピュータ２６は制御回路３４を制御して、バッテリーセル１６に供給する第１の電流Ｉ１を徐々に増加させるとともに、ペルチェ素子７４へ供給する第２の電流Ｉ２を徐々に低下させる。
バッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の上限値Ｔ２を下回ると、ペルチェ素子７４へ供給する第２の電流Ｉ２がゼロとされ、ペルチェ素子７４によるバッテリーセル１６に対する冷却が停止されると共に、外部供給充電電流は殆ど、バッテリーセル１６を充電する第１の電流Ｉ１となる。
以降は常温時同様に、バッテリーセル１６に充電される容量が増大するにつれてバッテリーセル電圧Ｖｂが上昇するとともに第１の電流Ｉ１が次第に低下し、やがて満充電に対応する電流値に到達したならば、充電器５０は充電動作を停止する。この際、バッテリーセル電圧Ｖｂは満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達している。
なお、充電中に温度が再び所定温度範囲外に上がった場合は、最初の説明同様に外部供給充電電流から電流を第１の電流と第２の電流に分流し、バッテリーセル１６に充電する電流を制限すると共に、再度ペルチェ素子７４を動作させて温度を制御する。この様にして、バッテリーセル１６にとって最適な温度、最適な電流で充電することができる。
上述した低温時の充電動作において、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給が開始された当初はバッテリーセル１６の温度は所定温度範囲の上限値Ｔ２を下回っているが、その後、ペルチェ素子７４による冷却によってバッテリーセル１６の温度がいったん所定温度範囲内に移行すると、その後、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給がなされている間、マイクロコンピュータ２６および制御回路３４によってバッテリーセル１６の温度が所定温度範囲内に保たれている。
【００２９】
したがって、第２の実施の形態のバッテリー装置１０によれば、第１の実施の形態と同様に、バッテリーセル１６の温度が充電に適した所定温度範囲から外れていることが検出された場合に、外部供給充電電流から分流した第２の電流Ｉ２を温度調整部（ペルチェ素子７４）に供給することで、バッテリーセル１６の温度を所定温度範囲内に保ちつつ、外部供給充電電流から分流された第１の電流Ｉ１をバッテリーセル１６に供給して充電するため、バッテリーセル１６に最適な大きさの充電電流を供給できるので、バッテリーセル１６の温度が所定温度範囲から外れ、したがってバッテリーセル１６を劣化させることなく充電できる所定の充電電流で充電する場合に比較して、適切な容量まで充電を行いつつ、充電時間の短縮もでき、しかも、バッテリーセル１６の劣化を抑制する上でも有利となる。
また、第１の実施の形態と同様に、バッテリー装置１０に供給する充電電流を環境温度に応じて調整する構成を充電器５０に設ける必要が無いので、充電器５０の回路構成の簡素化を図る上でも有利となる。
【００３０】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態は、第１、第２の実施の形態のバッテリー装置を組み合わせたものである。
図１０（Ａ）は第３の実施の形態のバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図、図１１は第３の実施の形態のバッテリー装置１０の構成を示すブロック図である。
図１０（Ｂ）に示すように、バッテリーセル１６の外周にペルチェ素子７４を設け、さらにペルチェ素子７４の外周にヒーター３２を巻回して設けている。したがって、ヒーター３２（発熱素子）およびペルチェ素子７４（吸熱素子）によって温度調整部が構成されている。
図１１に示すように、制御回路３４は、外部供給充電電流からヒーター３２に第２の電流Ｉ２を分流する第１の制御回路３４Ａと、外部供給充電電流からペルチェ素子７４に第２の電流Ｉ２を分流する第２の制御回路３４Ｂとを含んで構成されている。
低温時には、第１の実施の形態と同様に、マイクロコンピュータ２６によって第１の制御回路３４Ａが制御されることでヒーター３２が用いられてバッテリーセル１６の加温が行われる。
高温時には、第２の実施の形態と同様に、マイクロコンピュータ２６によって第２の制御回路３４Ｂが制御されることでペルチェ素子７４が用いられてバッテリーセル１６の冷却が行われる。
このような第３の実施の形態によれば、第１、第２の実施の形態の効果が共に奏され、低温時および高温時の何れの温度環境においても充電時間の短縮しつつ十分な容量まで充電を行うことができ、しかも、バッテリーセル１６の劣化を抑制する上で有利となる。
【００３１】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態は、バッテリーセル１６に対する温度調整の実行、非実行を手動操作で選択できるようにした点が第１の実施の形態と異なっている。
図１２（Ａ）は第４の実施の形態のバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図、図１３は第４の実施の形態のバッテリー装置１０の構成を示すブロック図である。
図１２に示すように、ケース１２の側面に押圧操作される自動温度調整スイッチ７６が設けられている。自動温度調整スイッチ７６は例えば押しボタンスイッチで構成され、操作部材７６Ａを押圧する度にオン状態とオフ状態を繰り返す。
図１３に示すように、自動温度調整スイッチ７６はマイクロコンピュータ２６に接続され、マイクロコンピュータ２６は自動温度調整スイッチ７６がオン状態とされると第１充電モードとなり、オフ状態となされると第２充電モードとなる。
第１充電モードでは、マイクロコンピュータ２６は、第１の実施の形態と同様にバッテリーセル１６の温度に応じてヒーター３２に第２の電流Ｉ２を供給することでバッテリーセル１６を加温して最適温度領域に温度調整する。
第２充電モードでは、マイクロコンピュータ２６は、バッテリーセル１６の温度に応じた温度調整を行わず、温度検出素子３０によって検出される温度に拘わらず外部供給充電電流の全てがセル１６に供給されるように制御回路３４を制御する。
言い換えると、マイクロコンピュータ２６および制御回路３４を含む電流制御部は、該電流制御部の動作を許容する第１の充電動作モードと、温度検出部３０の温度検出結果に拘わらず外部供給充電電流の全てをバッテリーセル１６に供給する第２の充電動作モードとの何れかに設定可能に構成されている。
【００３２】
したがって、第４の実施の形態のバッテリー装置１０によれば、自動温度調整スイッチ７６を操作して第２充電モードに設定すれば、図１６に示すように温度環境に応じて所定の充電電流（バッテリーセルの劣化が生じない程度の小さな充電電流）を用いて充電する充電器５０´にバッテリー装置１０を装着することで、前記所定の充電電流によって満充電まで充電させることができ、言い換えると、バッテリー装置１０を従来のバッテリー装置と同じように使用できる。
また、自動温度調整スイッチ７６を操作して第１充電モードに設定すれば、バッテリー装置１０を第１の実施の形態と同様の動作で充電させることができる。
これによりユーザーの希望で、特に急いで充電する必要が無く、ゆっくり充電したい場合など、従来通りの充電で構わない場合には、バッテリー装置１０の充電方法を選択することができる。
なお、第４の実施の形態では、温度調整部がヒーター３２（発熱素子）を含んで構成されている場合について説明したが、温度調整部がペルチェ素子７４（吸熱素子）を含んで構成されている場合であっても同様の効果が奏されることは無論である。
また、この自動温度調整スイッチ７６の代りに、通信端子１４Ｃを用いたバッテリー装置１０内のマイコン２６と、通信端子５４Ｃを用いた充電器５０内のマイコン５８の通信を用いて、充電器側のマイコン５８の信号によってバッテリー側のモードを切り替える事でも同様の効果が奏されることは無論である。
【００３３】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態は、放電時におけるバッテリーセル１６の温度調整を可能としたものである。
第５の実施の形態においてバッテリー装置１０の構成は、図２と同様である。
図１４は第５の実施の形態のバッテリー装置１０の放電時の動作を示すフローチャートである。
マイクロコンピュータ２６はバッテリー側通信用端子１４Ｃを用いた通信等により使用される電子機器に接続された事を検出すると、温度検出素子３０の検出温度がバッテリーセル１６から充電電流を良好に取り出せる所定の温度範囲にあるかどうかを判断し、バッテリーセル１６を温度調整する（加温または冷却する）必要があるか否かを判別する（ステップＳ１０）。
温度調整する必要が無ければマイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することにより、ヒーター側には電流を供給せず、バッテリーセル１６の放電電流の全てをバッテリー側正極端子１４Ａとバッテリー側負極端子１４Ｂを介して外部に供給する通常放電モードに移行する（ステップＳ２６）。
温度調整する必要があれば、放電時における放電電流が所定値を下回っており（ステップＳ１４）、バッテリーセル１６にヒーター３２に電流を供給するに足る十分な容量が残っているか否かを判別し（ステップＳ１６）、放電電流が所定値を上回っているか、残っていなければ通常放電モードに移行する。放電電流は前述したように電流検出抵抗２８を用いて制御ＩＣ２０によって算出することで得られる。
ステップＳ１６が肯定ならば、ヒーター３２に電流を供給させてバッテリーセル１６を加温する温度調整放電モードに移行する（ステップＳ１８）。すなわち、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することにより、バッテリーセル１６の放電電流を、バッテリー側正極端子１４Ａとバッテリー側負極端子１４Ｂを介して外部に供給する第１放電電流と、ヒーター３２に供給する第２放電電流とに分け、これにより、ヒーター３２を発熱させてバッテリーセル１６を加温する。
次に、温度検出素子３０の検出温度が前記所定の温度範囲内に到達したか否かを判別し（ステップＳ２０）、第２の放電電流の供給時間が所定時間を超えたか否かを判別する（ステップＳ２２）。ヒーター３２で動作させることはバッテリーの容量を消費している事になるので、使用時間が短くする事になる為、いたずらに長時間動作させることはむしろ逆効果となる。この為、所定の時間を設ける事で一定時間動作させて希望の温度にならない場合は、ヒーター３２への電流供給を停止することができ、電池容量の浪費を防止できる。
更にヒーター３２動作中に電池容量が基準以下、もしくは電池電圧が下がったか判別する（ステップＳ２４）。
ステップＳ１８、Ｓ２０、Ｓ２４の何れかの条件が満たされたならば、マイクロコンピュータ２６は、ヒーター３２に供給する第２の放電電流を停止させてバッテリーセル１６の加温を終了する（ステップＳ２６）。すなわち、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することにより、バッテリーセル１６の放電電流の全てを第１放電電流とする。
ステップＳ２４が否定ならばステップＳ１８に戻る。
【００３４】
第５の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、バッテリー装置１０の放電時においてもバッテリーセル１６の温度調整を行うので、環境温度が低温な場合であっても十分な放電電流を取り出すことができ、バッテリー装置１０の使い勝手を高める上で有利となる。
なお、第５の実施の形態では、温度調整部がヒーター３２（発熱素子）を含んで構成されている場合について説明したが、温度調整部がペルチェ素子７４（吸熱素子）を含んで構成されていてもよくその場合には環境温度が高温な場合であっても十分な放電電流を取り出すことができ（良好な放電特性を得ることができ）、バッテリー装置１０の使い勝手を高める上で有利となる。また、発熱素子と吸熱素子の双方を設ければ環境温度が低温であっても高温であっても十分な放電電流を取り出すことができ、バッテリー装置１０の使い勝手を高める上でさらに有利となる。
【００３５】
また、第５の実施の形態では、通常放電モードと温度調整放電モードとを温度検出素子３０の検出温度に基づいてマイクロコンピュータ２６で判別したが、手動操作可能な自動温度調整スイッチを設け、そのスイッチの操作をトリガーとして通常放電モードと温度調整放電モードとを選択できるようにしてもよい。
すなわち、図１５のフローチャートに示すように、使用される電子機器に接続された状態で、自動温度調整スイッチがオンされているか否かを判定し（ステップＳ３０）、オンでなければヒーター側には電流を供給せず、バッテリーセル１６の放電電流の全てをバッテリー側正極端子１４Ａとバッテリー側負極端子１４Ｂを介して外部に供給する通常放電モードに移行する（ステップＳ４８）。
自動温度調整スイッチがオンと判定すると、温度検出素子３０の検出温度がバッテリーセル１６から充電電流を良好に取り出せる所定の温度範囲にあるかどうかを判断し、バッテリーセル１６を温度調整する必要があるか否かを判別する（ステップＳ３２）。
温度調整する必要が無ければマイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することにより、不図示のＬＥＤなどの表示部を点滅させるなどしてエラー表示を行い（ステップＳ４６）、ヒーター側には電流を供給せず、バッテリーセル１６の放電電流の全てをバッテリー側正極端子１４Ａとバッテリー側負極端子１４Ｂを介して外部に供給する通常放電モードに移行する（ステップＳ４８）。
温度調整する必要があれば、放電時における放電電流が所定値を下回っており（ステップＳ３４）、バッテリーセル１６にヒーター３２に電流を供給するに足る十分な容量が残っているか否かを判別し（ステップＳ３６）、放電電流が所定値を上回っているか、残っていなければ通常放電モードに移行する。放電電流は前述したように電流検出抵抗２８を用いて制御ＩＣ２０によって算出することで得られる。
ステップＳ３６が肯定ならば、ヒーター３２に電流を供給させてバッテリーセル１６を加温する温度調整放電モードに移行する（ステップＳ３８）。すなわち、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することにより、バッテリーセル１６の放電電流を、バッテリー側正極端子１４Ａとバッテリー側負極端子１４Ｂを介して外部に供給する第１放電電流と、ヒーター３２に供給する第２放電電流とに分け、これにより、ヒーター３２を発熱させてバッテリーセル１６を加温し、同時に温度制御中であることを前記表示部を点灯させるなどして表示する。
次に、温度検出素子３０の検出温度が前記所定の温度範囲内に到達したか否かを判別し（ステップＳ４０）、第２の放電電流の供給時間が所定時間を超えたか否かを判別する（ステップＳ４２）。ヒーター３２で動作させることはバッテリーの容量を消費している事になるので、使用時間が短くする事になる為、いたずらに長時間動作させることはむしろ逆効果となる。この為、所定の時間を設ける事で一定時間動作させて希望の温度にならない場合は、ヒーター３２への電流供給を停止することができ、電池容量の浪費を防止できる。
更にヒーター３２動作中に電池容量が基準以下、もしくは電池電圧が下がったか判別する（ステップS４４）。本例では電池容量が２５％以下になったか、もしくは、出力電圧が６．５Ｖ以下になったかを判断基準としている。ここでは、バッテリーセル１６はリチウムイオン電池のセルが２つ直列に接続された場合を例示しており、その場合、出力電圧は代表値が７．２Ｖであり、最低値６Ｖ、最高値８．４Ｖである。
ステップＳ４０、Ｓ４２、Ｓ４４の何れかの条件が満たされたならば、マイクロコンピュータ２６は、ヒーター３２に供給する第２の放電電流を停止させてバッテリーセル１６の加温を終了する（ステップＳ４８）。すなわち、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することにより、バッテリーセル１６の放電電流の全てを第１放電電流とする。
ステップＳ４２が否定ならばステップＳ４０に戻る。
【００３６】
なお、第１乃至第４の形態において、通常の充電電流によってバッテリーセル１６が充電されておらず、外部供給充電電流から分流された第２の電流Ｉ２が温度調整部に供給されている状態、あるいは、所定の充電電流（例えばバッテリーセルの劣化が生じない程度の小さな充電電流）でバッテリーセル１６が充電されている状態、すなわち、通常の充電動作に比較して少ない充電電流で充電を行っている状態を使用者に報知することが必要な場合には、バッテリー装置１０のケース１２にＬＥＤなどの表示部を設け、ＬＥＤの点灯や点滅によってその旨を表示させるようにしてもよいし、マイクロコンピュータ２６からバッテリー側通信用端子１４Ｃを介して充電器５０側にその旨を示すデータを送信し充電器５０に設けられた表示器によって表示させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（Ａ）はバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図である。
【図２】バッテリー装置１０の構成を示すブロック図である。
【図３】バッテリー装置１０が充電器５０に装着され充電されている状態を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）は常温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル１６の正極端子および負極端子間の電圧Ｖｂ（以下バッテリーセル電圧Ｖｂという）の変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
【図５】（Ａ）は低温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル電圧Ｖｂの変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
【図６】（Ａ）は低温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル電圧Ｖｂの変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
【図７】充電動作の全体を説明するフローチャートである。
【図８】第１の動作例に対応するフローチャートである。
【図９】（Ａ）は第２の実施の形態のバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図である。
【図１０】（Ａ）は第３の実施の形態のバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図である。
【図１１】第３の実施の形態のバッテリー装置１０の構成を示すブロック図である。
【図１２】（Ａ）は第４の実施の形態のバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図である。
【図１３】第４の実施の形態のバッテリー装置１０の構成を示すブロック図である。
【図１４】第５の実施の形態のバッテリー装置１０の放電時の動作を示すフローチャートである。
【図１５】第５の実施の形態バッテリー装置１０の変形例における放電時の動作を示すフローチャートである。
【図１６】従来のバッテリー装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】従来のバッテリー装置が充電器に装着され充電されている状態を示すブロック図である。
【図１８】（Ａ）は低温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル電圧Ｖｂの変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０……バッテリー装置、１２……ケース、１４Ａ……バッテリー側正極端子、１４Ｂ……バッテリー側負極端子、１６……バッテリーセル、２６……マイクロコンピュータ、３０……温度検出素子、３２……ヒーター、３４……制御回路、７４……ペルチェ素子、Ｉ１……第１の電流、Ｉ２……第２の電流。
【技術分野】
【０００１】
本発明はバッテリー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池で構成されたバッテリーセル（素電池）を有したバッテリー装置（バッテリーパック）がある。
バッテリーセルは、所定の温度範囲よりも高い温度、あるいは、低い温度で放電すると、バッテリーセルの劣化が促進され寿命が短縮してしまうといった現象が生じる。
そこで、多くの場合、バッテリー装置には、サーミスターなどの温度検出部と、この温度検出部によって検出される温度に応じてバッテリー装置の電極端子から出力される出力電流を遮断する制御回路とが組み込まれ、所定の温度範囲よりも高い温度、あるいは、低い温度での放電を回避し、バッテリーセルの劣化を防止するようにしている。
また、このようなバッテリー装置を使用する電子機器に、バッテリー装置から供給される電流によって発熱する発熱手段を設けることで、低温使用時にバッテリー装置を発熱手段で加温することが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３０７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、このようなバッテリー装置を、例えば０度以下といった低温の環境下で充電するには、一般的なバッテリーセルの特性上、バッテリーセルの劣化が促進されることから、バッテリーセルに供給することができる充電電流をバッテリーセルの劣化が生じない程度の小さな電流としなくてはない。
また、このようなバッテリー装置を、例えば４５度以上といった高温の環境下で充電するには、一般的なバッテリーセルの特性上、低温の環境下で充電する場合と同様に、バッテリーセルの劣化が促進されることから、低温時と同様にバッテリーセルに供給する充電電流をバッテリーセルの劣化が生じない程度の小さな所定の充電−電流としなくてはならない。
そのため、低温時や高温時には、バッテリー装置の充電に長時間を要し、あるいは、最適な充電条件ではない為、セルが本来もつ容量まで充電が行えない不都合が生じる。
また、これらの動作を行っているのは充電器側であり、充電器内の回路で充電量の制御を行う為に充電器が複雑になっている。更に劣化したバッテリーと新品のバッテリーで厳密には、それぞれで最適な条件は異なるが、それを充電器側で１個１個に合わせる事は困難である。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目的は、バッテリー装置内部でセルの温度に応じて充電電流を調整すると共に、充電に最適な温度に調節する事で充電時間を短縮しつつ、十分な容量まで充電を行う上で有利なバッテリー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の目的を達成するため、本発明は、二次電池で構成されるバッテリーセルと、前記バッテリーセルを収容するケースと、前記ケースに設けられ前記バッテリーセルに電気的に接続されたバッテリー側正極端子およびバッテリー側負極端子とを有するバッテリー装置であって、前記バッテリーセルの温度を検出する温度検出部と、電流が供給されることで前記バッテリーセルを加温および／または冷却する温度調整部と、外部から前記バッテリー側正極端子および前記バッテリー側負極端子を介して供給される外部供給充電電流を、前記温度検出部によって検出された温度に応じて、前記バッテリーセルに供給する第１の電流と、前記温度調整部に供給する第２の電流とに分ける電流制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のバッテリー装置によれば、バッテリーセルの温度が充電に適した所定温度範囲から外れていることが検出された場合に、外部供給充電電流から分流した第２の電流を温度調整部に供給することでバッテリーセルの温度を所定温度範囲内に調整でき、これによりバッテリーセルに十分な大きさの充電電流を供給できるので、充電時間を短縮しつつ十分な容量まで充電を行う上で有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（第１の実施の形態）
次に本発明の実施の形態のバッテリー装置１０について図面を参照して説明する。
図１（Ａ）はバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図である。
図２はバッテリー装置１０の構成を示すブロック図である。
図３はバッテリー装置１０が充電器５０に装着され充電されている状態を示すブロック図である。
図１（Ａ）に示すように、バッテリー装置１０はケース１２を有し、ケース１２は、矩形板状を呈する下ケース１２０２と、下ケース１２０２の４辺に接続される４つの側面とそれら４つの側面の上部を接続する上面とを有する上ケース１２０４とが結合されることで構成されている。
下ケース１２０２の１つの側面には、電子機器の正極端子、負極端子、通信用端子のそれぞれに接続される、あるいは、図３に示すように、充電器５０の充電器側正極端子５４Ａ、充電器側負極端子５４Ｂ、充電器側通信用端子５４Ｃのそれぞれに接続される、バッテリー側正極端子１４Ａ、バッテリー側負極端子１４Ｂ、バッテリー側通信用端子１４Ｃが設けられている。
図１（Ｂ）に示すように、バッテリー装置１０は、本実施の形態では、二次電池からなる２つのバッテリーセル（素電池）１６と、制御基板１８とを備え、バッテリーセル１６と制御基板１８は下ケース１２０２と上ケース１２０４の間に形成される収容空間に収容される。
バッテリーセル１６を構成する二次電池としては、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池など従来公知の様々な二次電池が採用可能である。
【０００７】
図２に示すように、バッテリー装置１０は、２つのバッテリーセル１６に加えて、制御ＩＣ２０、充電制御ＳＷ２２、放電制御ＳＷ２４、マイクロコンピュータ２６、電流検出抵抗２８、温度検出部３０、ヒーター３２（図１（Ｂ）参照）、制御回路３４などを備えている。
制御ＩＣ２０、充電制御ＳＷ２２、放電制御ＳＷ２４、マイクロコンピュータ２６、電流検出抵抗２８、温度検出部３０、制御回路３４は制御基板１８に実装されている。
２つのバッテリーセル１６は直列接続されており、一方のバッテリーセル１６Ａのセル側正極端子はバッテリー側正極端子１４Ａに接続され、バッテリーセル１６Ａのセル側負極端子は他方のバッテリーセル１６Ｂのセル側正極端子に接続され、他方のバッテリーセル１６Ｂのセル側負極端子は、電流検出抵抗２８、放電制御ＳＷ２４、充電制御ＳＷ２２を介してバッテリー側負極端子１４Ｂに接続されている。
【０００８】
電流検出抵抗２８は、例えば数十ｍΩの抵抗値を有し、電流検出抵抗２８を流れる電流の電圧降下によってバッテリーセル１６の充電電流および放電電流を制御ＩＣ２０で検出するためのものである。
充電制御ＳＷ２２と放電制御ＳＷ２４は直列に接続され、制御ＩＣ２０からの制御信号によってオン、オフ動作が制御される。
充電制御ＳＷ２２の両端にはダイオード２２０２が接続され、放電制御ＳＷ２４の両端にはダイオード２４０２が接続されている。
充電制御ＳＷ２２、放電制御ＳＷ２４は、一般的にトランジスターが用いられる。特に、充電制御ＳＷ２２、放電制御ＳＷ２４にＦＥＴを用い、それぞれダイオード２２０２、２４０２と一体にした複合部品を使われる事が多い。更にＳＷ６０、６２、２つのダイオードを一体にした複合部品を使われる事もある。
【０００９】
温度検出素子３０は、バッテリーセル１６の温度を検出するものであり、例えば、温度変化に応じて抵抗値が変化するサーミスターによって構成されている。バッテリーセル１６の温度を正確に検出するために温度検出素子３０はバッテリーセル１６に近接あるいは接触して設けることが好ましい。本実施の形態では、温度検出素子３０の一端はマイクロコンピュータ２６に接続され他端は電流検出抵抗２８を介してバッテリーセル１６Ｂの負極（ＧＮＤ）に接続されている。なお、温度検出素子３０は、従来から低温時あるいは高温時においてバッテリーセル１６の劣化を防止するために充電電流あるいは放電電流を遮断させる目的でバッテリー装置に設けられている様々な公知の素子が利用可能である。
ヒーター３２は、電流が供給されることで発熱しバッテリーセル１６を加温する発熱素子であり、本実施の形態では、温度調整部はヒーター３２を含んで構成されている。
本実施の形態では、図１（Ｂ）に示すように、ヒーター３２は可撓性を有する線状を呈し２つのバッテリーセル１６の外周に巻回されて配置されている。本実施の形態では、ヒーター３２の一端は制御回路３４を介してバッテリー側正極端子１４Ａに接続され他端は電流検出抵抗２８を介してバッテリーセル１６Ｂの負極（ＧＮＤ）に接続されている。なお、温度調整部は、このような線状のヒーター３２からなる発熱素子を含む構成に限定されるものではなく電流によって発熱する従来公知の様々な発熱素子を含む構成が採用可能である。
制御回路３４は、バッテリー側正極端子１４Ａおよびバッテリー側負極端子１４Ｂを介して外部から供給される充電電流（以下ではバッテリーセル１６に流れる充電電流と区別するために外部供給充電電流という）を、マイクロコンピュータ２６からの指令に基づいて、バッテリーセル１６に供給する第１の電流Ｉ１と、ヒーター３２に供給する第２の電流Ｉ２とに分ける（分流する）と共に、電流消費用の負荷抵抗回路を持つ事で、バッテリーセル１６やヒーター３２への電流量を調節するものである。
【００１０】
制御ＩＣ２０は、バッテリーセル１６の過充電や過放電を防止し、これによりバッテリーセル１６を保護する機能を有し、バッテリーセル１６の個々の電気的特性（仕様）に合わせて設計されている。
制御ＩＣ２０は、電流検出抵抗２８の電圧降下に基づいてバッテリー装置１０（バッテリーセル１６）の充電電流および放電電流を監視しており、充電時には、充電電流の値に応じて充電制御ＳＷ２２をオフすることでバッテリーセル１６への過充電を防止し、また、放電時には、放電電流の値に応じて放電制御ＳＷ２４をオフすることでバッテリーセル１６の過放電、あるいは、バッテリー側正極端子１４Ａ、負極端子１４Ｂの短絡等の過電流を防止している。
【００１１】
マイクロコンピュータ２６は、何れも不図示のＣＰＵ、メモリ、周辺インターフェースを備え、メモリに格納されたプログラムを実行することで動作するものである。
マイクロコンピュータ２６は、制御ＩＣ２０によって検出される充電電流および放電電流に基づいてバッテリーセル１６の電池残量、言い換えると、使用できる電気量や充電された電気量を計算するように構成されている。本実施の形態では、マイクロコンピュータ２６は、充電電流および放電電流を積分することで電池残量（充電されている容量）を検出する。
また、マイクロコンピュータ２６は、温度検出素子３０によって検出されたバッテリーセル１６の温度が、バッテリーセル１６が正常な充電動作および放電動作に支障をきたす異常な高温あるいは異常な低温であると判断した場合には、制御ＩＣ２０を介して充電制御ＳＷ２２および放電制御ＳＷ２４をオフさせ、これにより充電動作および放電動作を強制的に中止させることでバッテリーセル１６の劣化を防止する従来公知の機能を有している。
また、マイクロコンピュータ２６は、温度検出素子３０によって検出されたバッテリーセル１６の温度に基づいて制御回路３４を制御することで、制御回路３４によって分けられる第１、第２の電流Ｉ１、Ｉ２の電流値を前記検出された温度に応じて調整する。
したがって、本実施の形態では、制御回路３４とマイクロコンピュータ２６によって特許請求の範囲の電流制御部が構成されている。
また、マイクロコンピュータ２６は、制御ＩＣ２０とバッテリー側通信端子１４Ｃを介してバッテリー装置１０が装着された電子機器あるいは充電器５０（図３参照）との間でデータ通信を行う。
このデータ通信では、バッテリー装置１０内部の状態を示すデータである「バッテリーデータ」が電子機器あるいは充電器５０に送信される。バッテリーデータとしては、バッテリー装置１０が充電（放電）している電流、電圧などのデータ、バッテリーセル１６の電池残量を示す残量データ、バッテリー装置１０の充電回数（放電回数）を示す使用回数データ、バッテリー装置１０に固有に割り当てられ、電子機器あるいは充電器５０（図３参照）がバッテリー装置１０の種類、特性を識別する為のバッテリー識別データなどが挙げられる。
【００１２】
次に図３を参照してバッテリー装置１０を充電する充電器５０について説明する。
充電器５０はケース５２を有し、ケース５２には、バッテリー装置１０のバッテリー側正極端子１４Ａ、バッテリー側負極端子１４Ｂ、バッテリー側通信用端子１４Ｃのそれぞれに接続される充電器側正極端子５４Ａ、充電器側負極端子５４Ｂ、充電器側通信用端子５４Ｃが設けられている。
充電器５０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５６、マイクロコンピュータ５８、充電制御ＳＷ６０、６２、電流検出抵抗６４などを含んでいる。
ＡＣ／ＤＣコンバータ５６は、商用の交流電源から直流電圧を生成するものであり、正極出力端子５６Ａと負極出力端子５６Ｂを有している。
正極出力端子５６Ａは、充電制御ＦＥＴ６０、６２、電流検出抵抗６４を介して充電器側正極端子５４Ａに接続されている。
負極出力端子５６Ｂは、充電器側負極端子５４Ｂに接続されている。
電流検出抵抗６４は、例えば数十ｍΩの抵抗値を有し、この電流検出抵抗６４を流れる電流の電圧降下によって、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流をマイクロコンピュータ５８で検出するためのものである。
充電制御ＳＷ６０、６２は直列に接続され、各ＳＷ６０、６２にはダイオードが接続されることでスイッチ回路６６が構成され、マイクロコンピュータ５８からの制御信号によってスイッチ回路６６のオン、オフ動作が制御される。
ＳＷ６０、６２は、一般的にトランジスターが用いられる。特に、ＳＷ６０、６２にＦＥＴを用い、それぞれダイオードと一体にした複合部品を使われる事が多い。更に、ＳＷ６０、６２、２つのダイオードを一体にした複合部品を使われる事もある。
マイクロコンピュータ５８は、電流検出抵抗６４の電圧降下に基づいてバッテリー装置１０への外部供給充電電流を監視しており、外部供給充電電流が所定値を以下になるとバッテリー装置１０への充電が終了したものと判断してスイッチ回路６６をオフすることでバッテリーセル１６への充電動作を終了させる。また、過大な外部供給充電電流が流れた場合には、充電動作の異常が生じたものと判断してスイッチ回路６６をオフすることでバッテリーセル１６への充電動作を中止する。
マイクロコンピュータ５８は、バッテリー側通信用端子１４Ｃを通じて、バッテリー装置１０のマイコン２６と通信を行っている。この通信による充電電流データによっても充電電流を監視しており、充電電流データの値が所定値を以下になるとバッテリー装置１０への充電が終了したものと判断してスイッチ回路６６をオフすることでバッテリーセル１６への充電動作を終了させる。また、マイクロコンピュータ５８は、バッテリー側通信用端子１４Ｃを通じて、バッテリー装置１０のマイコン２６と通信によって、充電電流データの値が過大の場合には、充電動作の異常が生じたものと判断してスイッチ回路６６をオフすることでバッテリーセル１６への充電動作を中止する。
【００１３】
次に、バッテリー装置１０の充電動作について説明する。
まず、常温時の充電動作、言い換えると、バッテリー装置１０を充電する際に適した温度環境下での充電動作について説明する。
図４（Ａ）は常温でバッテリーセル１６に最適な条件での充電時における、供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル１６の正極端子および負極端子間の電圧Ｖｂ（以下バッテリーセル電圧Ｖｂという）の関係（変化）を示す線図、（Ｂ）はその時のバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
なお、図４以降の図において、Ｖｃはバッテリーセル１６が満充電に到達した場合におけるバッテリーセル電圧（満充電時バッテリーセル電圧）を示し、Ｉｃは常温時における標準的な充電電流、すなわちバッテリーセル１６に対して供給できる最大の充電電流を示す。
また、図４以降の図において、Ｔ１、Ｔ２はバッテリー装置１０を充電する際に適した所定温度範囲の下限値、上限値をそれぞれ示す。
図４（Ｂ）に示すように、温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度ＴがＴ１以上Ｔ２以下の所定温度範囲内にある状態で、バッテリー装置１０が充電器５０に装着されると、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することによって、バッテリーセル１６の状態に適応した充電電流をバッテリーセル１６へ供給する。バッテリーセル１６が異常な過放電や劣化等のない通常の状態であれば、図４（Ａ）の様に、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）の１００％を第１の電流Ｉ１としてバッテリーセル１６に供給させ、ヒーター３２には第２の電流Ｉ２を供給させない。
したがって、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流がそのままバッテリーセル１６に供給され充電が行われる。
バッテリーセル１６に充電される容量が増大するにつれてバッテリーセル電圧Ｖｂが上昇するとともに第１の電流Ｉ１が次第に低下し、やがて時点ｔ１で満充電に対応する電流値に到達したならば、充電器５０は充電動作を停止する。この際、バッテリーセル電圧Ｖｂは満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達している。
図４（Ｂ）に示すように、充電の過程において、バッテリーセル１６の温度は、充電電流の供給に伴って徐々に上昇するが、時点ｔ１で外部供給充電電流が停止することにより、徐々に低下していく。
上述した常温時の充電動作では、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給がなされている間、バッテリーセル１６の温度は所定温度範囲内に収まっている。
なお、ここでは、説明を簡素化するために、第１の電流Ｉ１が外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）の１００％に設定されるものとして説明した。しかしながら、実際には、マイクロコンピュータ２６によってバッテリーセル１６のその時点での容量（残量）や劣化状態（使用回数など）を計測（監視）し、その結果に応じて、第１の電流Ｉ１を外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）の１００％あるいは１００％よりも小さい電流値に調整して供給するようにしており、このような充電電流の調整を行う回路は従来公知の様々な回路を採用可能である。
【００１４】
次に、所定温度範囲よりも低い低温時の充電動作の第１の動作例について説明する。
この第１の動作例では、ヒーター３２を用いてバッテリーセル１６を所定温度範囲まで加温し、バッテリーセル１６が所定温度範囲に到達した後、ヒーター３２による加温を停止するとともに標準の充電電流で充電を行う（図７、図８参照）。
図５（Ａ）は低温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル電圧Ｖｂの変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
図５（Ａ）に示すように、温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の下限値Ｔ１を下回る状態で、バッテリー装置１０が充電器５０に装着されると、マイクロコンピュータ２６は制御回路３４を制御して、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）をバッテリーセル１６には供給せず、外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）をバッテリーセル１６の温度に応じて調整した電流を第２の電流Ｉ２としてヒーター３２のみに供給する。
したがって、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流がヒーター３２に供給されることによってヒーター３２が発熱しバッテリーセル１６が加温される。
温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の下限値Ｔ１を上回ると（時点ｔ０）、マイクロコンピュータ２６は制御回路３４を制御して、ヒーター３２への第２の電流Ｉ２の供給を停止すると共に、バッテリーセル１６に最適な電流を外部供給充電電流から調整して第１の電流Ｉ１として供給する。
以降は常温時同様に、バッテリーセル１６に充電される容量が増大するにつれてバッテリーセル電圧Ｖｂが上昇するとともに第１の電流Ｉ１が次第に低下し、やがて時点ｔ３で満充電に対応する電流値に到達したならば、充電器５０は充電動作を停止する。この際、バッテリーセル電圧Ｖｂは満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達している。
すなわち、第１の動作例では、電流制御部は、温度検出部によって検出される温度がバッテリーセル１６を充電するために適した所定温度範囲を下回った場合に、第１の電流を停止して第２の電流のみを温度調整部に供給し、温度検出部によって検出される温度が所定温度範囲内に到達した場合に、第１の電流をバッテリーセルに供給すると共に第２の電流の温度調整部への供給を停止するようにしている。
【００１５】
なお、図５（Ａ）において、破線で示す第１の電流Ｉ１は図４（Ａ）の第１の電流Ｉ１と同じものを示しており、時点ｔ０は破線で示す第１の電流Ｉ１が満充電に対応する電流値に到達した時点を示しており、比較のために示したものである。
図５（Ｂ）に示すように、充電の過程において、バッテリーセル１６の温度は、ヒーター３２に第２の電流Ｉ２が供給されることによって上昇するが、第２の電流Ｉ２の供給が時点ｔ０で停止することにより温度上昇の勾配が緩やかになる。そして、時点ｔ３で充電電流が停止することにより、徐々に低下していく。
なお、充電中に温度が再び所定温度範囲外に下がった場合は、最初の説明と同様に外部供給充電電流から電流を第１の電流Ｉ１と第２の電流Ｉ２に分流し、バッテリーセル１６に充電する第１の電流Ｉ１を制限すると共に、第２の電流Ｉ２を再度ヒーター３２に供給することで温度を制御する。この様にして、バッテリーセル１６にとって最適な温度、最適な電流で充電することができる。
【００１６】
上述した低温時の充電動作においては、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給がなされている間、マイクロコンピュータ２６および制御回路３４によってバッテリーセル１６の温度が所定温度範囲内に保たれている。
なお、第１の動作例では、バッテリーセル１６の温度が所定温度範囲内に到達した時点で第１の電流Ｉ１が外部供給充電電流の０％から１００％にステップ状に変化し、かつ、第２の電流Ｉ２が外部供給充電電流の１００％から０％にステップ状に変化する場合について説明したが、第１、第２の電流Ｉ１、Ｉ２がゆるやかに変化するようにしてもよいことは無論である。
【００１７】
次に、所定温度範囲よりも低い低温時の充電動作の第２の動作例について説明する。
この第２の動作例では、ヒーター３２を用いてバッテリーセル１６を加温すると同時にバッテリーセル１６を劣化させることなく充電できる所定の充電電流で充電し、バッテリーセル１６が所定温度範囲に到達した後、バッテリーセル１６の加温を停止して標準の充電電流で充電を行う（図７参照）。
図６（Ａ）は低温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル電圧Ｖｂの変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
図６（Ａ）に示すように、温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の下限値Ｔ１を下回る状態で、バッテリー装置１０が充電器５０に装着されると、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御して、第１の電流Ｉ１をバッテリーセル１６を劣化させることなく充電できる所定の充電電流Ｉｃ´としてバッテリーセル１６に供給させ、外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）から所定の充電電流Ｉｃ´を除いた電流をもとに第２の電流Ｉ２としてヒーター３２に供給させる。
したがって、第２の電流Ｉ２がヒーター３２に供給されることでヒーター３２が発熱されてバッテリーセル１６が加温されると同時に、標準電流Ｉｃよりも小さい所定の充電電流Ｉｃ´によってバッテリーセル１６が充電される。したがって、所定温度範囲の下限値Ｔ１を下回る状態での充電にも拘わらずバッテリーセル１６の劣化が抑制されている。
温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の下限値Ｔ１よりもやや低い温度Ｔ１’を上回ると（時点ｔ０１）、マイクロコンピュータ２６は制御回路３４を制御して、ヒーター３２へ供給する第２の電流Ｉ２を徐々に低下させると共に、バッテリーセル１６に供給する第１の電流Ｉ１を徐々に増加させる。
バッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の下限値Ｔ１を上回ると（時点ｔ０２）、ヒーター３２へ供給する第２の電流Ｉ２がゼロとされ、ヒーター３２によるバッテリーセル１６に対する加温が停止されると共に、外部供給充電電流は殆ど、バッテリーセル１６を充電する第１の電流Ｉ１となる。
以降は常温時同様に、バッテリーセル１６に充電される容量が増大するにつれてバッテリーセル電圧Ｖｂが上昇するとともに第１の電流Ｉ１が次第に低下し、やがて時点ｔ４で満充電に対応する電流値に到達したならば、充電器５０は充電動作を停止する。この際、バッテリーセル電圧Ｖｂは満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達している。
なお、充電中に温度が再び所定温度範囲外に下がった場合は、最初の説明同様に外部供給充電電流から電流を第１の電流Ｉ１と第２の電流Ｉ２に分流し、バッテリーセル１６に充電する第１の電流Ｉ１を制限すると共に、第２の電流Ｉ２を再度ヒーター３２に供給することで温度を制御する。この様にして、バッテリーセル１６にとって最適な温度、最適な電流で充電することができる。
【００１８】
なお、図６（Ａ）において、破線で示す第１の電流Ｉ１は図４（Ａ）の第１の電流Ｉ１であり、時点ｔ０は破線で示す第１の電流Ｉ１が満充電に対応する電流値に到達した時点を示しており、比較のために示したものである。
図６（Ｂ）に示すように、充電の過程において、バッテリーセル１６の温度は、ヒーター３２に第２の電流Ｉ２が供給されることによって上昇するが、第２の電流Ｉ２の供給が時点ｔ４で停止することにより徐々に低下している。
上述した低温時の充電動作においては、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給が開始された当初はバッテリーセル１６の温度は所定温度範囲の下限値Ｔ１を下回っているが、その後、ヒーター３２による加温によってバッテリーセル１６の温度がいったん所定温度範囲内に移行すると、その後、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給がなされている間、マイクロコンピュータ２６および制御回路３４によってバッテリーセル１６の温度が所定温度範囲内に保たれている。
なお、第２の動作例では、バッテリーセル１６の温度が所定温度範囲内に到達した時点で第１の電流Ｉ１が所定の充電電流Ｉｃ´から次第に外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）に至るまでゆるやかに増加し、かつ、第２の電流Ｉ２が緩やかに減少する場合について説明したが、第１、第２の電流Ｉ１、Ｉ２がステップ状に変化するようにしてもよいことは無論である。
【００１９】
次に、充電動作についてフローチャートを参照してさらに説明する。
図７は充電動作の全体を説明するフローチャート、図８は第１の動作例に対応するフローチャートである。
まず、図７を参照して充電動作の全体について説明する。
バッテリー装置１０が充電器５０に装着されると初期充電が行われる（ステップＳ１００）。初期充電は、充電器５０からバッテリー装置１０に対して比較的小さな値の充電電流を供給することによって、バッテリー装置１０のマイクロコンピュータ２６と充電器５０のマイクロコンピュータ５８との間でデータ通信が正常に行われるかなど、バッテリー装置１０が正常に動作するかをテストするためになされるものである。
次いで、バッテリー装置１０のマイクロコンピュータ２６は温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが動作温度範囲内か否かを判定する（ステップＳ１０１）。バッテリー装置１０は、この動作温度範囲を外れた高温、あるいは、低温では正常に動作することができない。したがって、動作温度範囲を外れていると判定された場合には、マイクロコンピュータ２６は異常処理を行って（制御ＩＣ２０を介してＳＷ２２、２４を制御して）充電動作を禁止する（ステップＳ１０５）。なお、バッテリーセル１６の温度Ｔが動作温度範囲を外れたと判定される場合としては、環境温度が動作温度範囲を外れている場合と、バッテリー装置１０（バッテリーセル１６）の故障によってバッテリーセル１６が例えば発熱し動作温度範囲を外れている場合などがある。
動作温度範囲内であれば、マイクロコンピュータ２６は電池容量が十分か否かを判定する（ステップＳ１０２）。電池容量が大きければ、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御して、最大充電電流をＩ１−１とし、電池容量が小さければ最大充電電流をＩ１−１よりも大きなＩ１−２として決定する（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）。
次いで、マイクロコンピュータ２６は後述する温度制御を実行して充電を行い（ステップＳ１０６）、満充電となったか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
満充電ならば充電を終了し、満充電に達していなければステップＳ１０２に戻る。
【００２０】
次に図８を参照して第１の動作例に対応する温度制御の動作について詳細に説明する。
まず、バッテリー装置１０のマイクロコンピュータ２６は温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲外か否かを判定する（ステップＳ２００）。
所定温度範囲内であればバッテリーセル１６の温度制御を行う必要が無いので、ステップＳ１０７に移行する。
所定温度範囲外であれば、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御して、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）をバッテリーセル１６には供給せず、温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔに応じて調整し第２の電流Ｉ２として温度調整部（ヒーター３２）に供給する（ステップＳ２０１）。また、ステップＳ２０１の開始から所定の設定時間が経過したか否かを判定するためのタイマーを動作させる。
バッテリー装置１０のマイクロコンピュータ２６はバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲に到達したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
温度Ｔが所定温度範囲に到達したならば、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御して、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）をヒータ３２には供給せず（ヒーター３２への第２の電流Ｉ２の供給を停止し）、バッテリーセル１６に最適な電流を外部供給充電電流から調整して第１の電流Ｉ１として供給する（ステップＳ２０４）。より詳細には、ステップＳ１０３、Ｓ１０４で設定された最大充電電流Ｉ１−１またはＩ１−２をバッテリーセル１６に供給する。
温度Ｔが所定温度範囲に到達していないならば、前記タイマーの計時時間が前記所定の設定時間を超過したか否かを判定し（ステップＳ２０３）、超過していなければステップＳ２０２に戻り、超過していれば温度調整部（ヒーター３２）による温度調整が不能と判断し、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御して、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）の温度調整部（ヒーター３２）への供給を停止し、バッテリーセル１２にバッテリーセル１６の温度Ｔに応じて調整された電流を第１の電流Ｉ１として供給する（ステップＳ２０５）。この場合の第１の電流Ｉ１は最大充電電流Ｉ１−１、Ｉ１−２よりも小さい電流である。
【００２１】
以上説明したように、本実施の形態のバッテリー装置１０によれば、バッテリーセル１６の温度が充電に適した所定温度範囲から外れていることが検出された場合に、外部供給充電電流から分流した第２の電流Ｉ２を温度調整部（ヒーター３２）に供給することで、バッテリーセル１６の温度を所定温度範囲内に保ちつつ、外部供給充電電流から分流された第１の電流Ｉ１をバッテリーセル１６に供給して充電するため、バッテリーセル１６に十分な大きさの充電電流を供給できるので、バッテリーセル１６の温度が所定温度範囲から外れしたがってバッテリーセル１６を劣化させることなく充電できる所定の充電電流で充電する場合に比較して、充電時間の短縮しつつ十分な容量まで充電を行うことができ、しかも、バッテリーセル１６の劣化を抑制する上でも有利となる。
また、バッテリーセル１６の温度検出に用いる温度検出素子は従来から設けられているものを用いることができるので、部品点数やコストの増加を抑制する上で有利となる。
また、バッテリー装置１０に供給する充電電流を環境温度に応じて調整する構成を充電器５０に設ける必要が無いので、充電器５０の回路構成の簡素化が図れ、小型化、軽量化け、低コスト化を図る上でも有利となる。
【００２２】
次に、比較例として従来のバッテリー装置について説明する。
図１６は従来のバッテリー装置の構成を示すブロック図、図１７は従来のバッテリー装置が充電器に装着され充電されている状態を示すブロック図、図１８（Ａ）は低温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル電圧Ｖｂの変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。なお、従来のバッテリー装置を示す図１６、図１７、図１８、および、後述する各実施の形態において第１の実施の形態と同一または同様の箇所、部材には同一の符号を付して説明する。
【００２３】
図１６に示すように、従来のバッテリー装置１０´は、図２に示す第１の実施の形態のバッテリー装置１０と異なり、ヒーター３２と制御回路３４が設けられていない。
図１７に示すように、従来の充電器５０´は、図３の充電器５０と異なり、温度検出素子６８と定電流回路７０とスイッチ７２とが設けられている。
【００２４】
図１８（Ａ）に示すように、温度検出素子６８で検出される充電器５０´の環境温度が所定温度範囲の下限値Ｔ１を下回る状態で、バッテリー装置１０´が充電器５０´に装着されると、マイクロコンピュータ２６は、スイッチ７２をオンして定電流回路７０を機能させることでバッテリー装置１０´に供給する充電電流を標準電流Ｉｃよりも小さいバッテリーセル１６を劣化させることなく充電できる所定の充電電流Ｉｃ´とする。
所定の充電電流Ｉｃ´によってバッテリーセル１６が充電され、バッテリーセル１６に充電される容量が増大するにつれてバッテリーセル電圧Ｖｂが上昇するとともに充電電流Ｉ´が次第に低下し、やがて時点ｔ２で満充電に対応する電流値に到達したならば、充電器５０´は充電動作を停止する。この際、バッテリーセル電圧Ｖｂは満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達している。
なお、図１８（Ａ）において、破線で示す充電電流Ｉ´は温度検出素子６８で検出される充電器５０´の環境温度が所定温度範囲にあり、充電電流Ｉ´が標準電流Ｉｃである場合の充電過程を示しており、その際には時点ｔ１でバッテリーセル電圧Ｖｂが満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達する。
【００２５】
したがって、第１の動作例を示す図５（Ａ）で充電が完了する時点ｔ３および第２の動作例を示す図６（Ａ）で充電が完了する時点ｔ４と、図１８（Ａ）で充電が完了する時点ｔ２とを比較して明らかなように、本実施の形態のバッテリー装置１０によれば、バッテリーセル１６の温度が充電に適した所定温度範囲を外れている場合、従来に比較してバッテリーセル１６を満充電にするために要する充電時間が大幅に短縮されている。
また、従来のバッテリー装置１０´を充電する充電器５０´は、温度検出素子６８、定電流回路７０、スイッチ７２などを設ける必要があるのに対して、本実施の形態のバッテリー装置１０を充電する充電器５０はそのような部品が不要で回路構成が簡素化され有利となる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、高温時にバッテリーセル１６を冷却するようにした点が第１の実施の形態と異なっている。
図９（Ａ）は第２の実施の形態のバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図である。
第２の実施の形態では、第１の実施の形態のヒーター３２に代えて、電流が供給されることで吸熱しバッテリーセル１６を冷却する吸熱素子であるペルチェ素子７４を設けている。すなわち、本実施の形態では、温度調整部はペルチェ素子７４を含んで構成されている。
図９（Ｂ）に示すように、ペルチェ素子７４は２つのバッテリーセル１６の外周を覆うように設けられている。バッテリーセル１６本実施の形態では、図２に示すように、ペルチェ素子７４の一端は制御回路３４を介してバッテリー側正極端子１４Ａに接続され他端は電流検出抵抗２８を介してバッテリーセル１６Ｂの負極（ＧＮＤ）に接続されている。
なお、ペルチェ素子７４の表面を熱伝導性の高い金属板で覆うことによってペルチェ素子７４によるバッテリーセル１６の吸熱効果を高めてもよい。なお、温度調整部は、このようなペルチェ素子７４からなる吸熱素子を含む構成に限定されるものではなく電流によって吸熱する従来公知の様々な吸熱素子を含む構成が採用可能である。
また、吸熱素子はペルチェ素子７４に限定されるものではなく電流によって吸熱する従来公知の様々な吸熱素子が採用可能である。
【００２７】
次に、図２を流用して第２の実施の形態における動作例について説明する。
所定温度範囲よりも高い高温時の充電動作の第１の動作例について説明する。
この第１の動作例では、ペルチェ素子７４を用いてバッテリーセル１６を所定温度範囲まで冷却し、バッテリーセル１６が所定温度範囲に到達した後、ペルチェ素子７４による冷却を停止するとともに標準の充電電流で充電を行う。
温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の上限値Ｔ２を上回る状態で、バッテリー装置１０が充電器５０に装着されると、マイクロコンピュータ２６は、バッテリーセル１６には充電器５０からのバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）は供給せず、第２の電流Ｉ２をペルチェ素子７４に温度に応じた電流で供給する。
したがって、充電器５０からバッテリー装置１０に供給される外部供給充電電流がペルチェ素子７４に供給されることによってペルチェ素子７４が吸熱しバッテリーセル１６が冷却される。
温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の上限値Ｔ２を下回ると、マイクロコンピュータ２６は制御回路３４を制御して、ペルチェ素子７４への第２の電流Ｉ２の供給を停止すると共に、バッテリーセル１６に最適な電流を外部供給充電電流から調整して第１の電流Ｉ１として供給する。
以降は常温時同様に、バッテリーセル１６に充電される容量が増大するにつれてバッテリーセル電圧Ｖｂが上昇するとともに第１の電流Ｉ１が次第に低下し、やがて満充電に対応する電流値に到達したならば、充電器５０は充電動作を停止する。この際、バッテリーセル電圧Ｖｂは満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達している。
すなわち、第１の動作例では、電流制御部は、温度検出部によって検出される温度がバッテリーセル１６を充電するために適した所定温度範囲を上回った場合に、第１の電流を停止して第２の電流のみを温度調整部に供給し、温度検出部によって検出される温度が所定温度範囲内に到達した場合に、第１の電流をバッテリーセルに供給すると共に第２の電流の温度調整部への供給を停止するようにしている。
なお、充電中に温度が再び所定温度範囲外に上がった場合は、最初の説明同様に外部供給充電電流から電流を第１の電流と第２の電流に分流し、バッテリーセル１６に充電する電流を制限すると共に、再度ペルチェ素子７４を動作させて温度を制御する。この様にして、バッテリーセル１６にとって最適な温度、最適な電流で充電することができる。
上述した高温時の充電動作において、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給がなされている間、マイクロコンピュータ２６および制御回路３４によってバッテリーセル１６の温度が所定温度範囲内に保たれている。
なお、この第１の動作は図８に示すフローチャートによっても同様に説明できるものである。
【００２８】
次に、所定温度範囲よりも高い高温時の充電動作の第２の動作例について説明する。
この第２の動作例では、ペルチェ素子７４を用いてバッテリーセル１６を冷却すると同時にバッテリーセル１６を所定の充電電流で充電し、バッテリーセル１６が所定温度範囲に到達した後、バッテリーセル１６の冷却を停止して標準の充電電流で充電を行う。
温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の上限値Ｔ２を上回る状態で、バッテリー装置１０が充電器５０に装着されると、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御して、第１の電流Ｉ１をバッテリーセル１６を劣化させることなく充電できる所定の充電電流Ｉｃ´としてバッテリーセル１６に供給させ、外部供給充電電流（標準電流Ｉｃ）から所定の充電電流Ｉｃ´を除いた電流をもとに第２の電流Ｉ２としてペルチェ素子７４に供給させる。
したがって、第２の電流Ｉ２がペルチェ素子７４に供給されることでペルチェ素子７４が吸熱してバッテリーセル１６が冷却されると同時に、標準電流Ｉｃよりも小さい所定の充電電流Ｉｃ´によってバッテリーセル１６が充電される。したがって、所定温度範囲の上限値Ｔ２を上回る状態での充電にも拘わらずバッテリーセル１６の劣化が抑制されている。
温度検出素子３０で検出されるバッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の上限値Ｔ２をやや上回るＴ２’を下回ると、マイクロコンピュータ２６は制御回路３４を制御して、バッテリーセル１６に供給する第１の電流Ｉ１を徐々に増加させるとともに、ペルチェ素子７４へ供給する第２の電流Ｉ２を徐々に低下させる。
バッテリーセル１６の温度Ｔが所定温度範囲の上限値Ｔ２を下回ると、ペルチェ素子７４へ供給する第２の電流Ｉ２がゼロとされ、ペルチェ素子７４によるバッテリーセル１６に対する冷却が停止されると共に、外部供給充電電流は殆ど、バッテリーセル１６を充電する第１の電流Ｉ１となる。
以降は常温時同様に、バッテリーセル１６に充電される容量が増大するにつれてバッテリーセル電圧Ｖｂが上昇するとともに第１の電流Ｉ１が次第に低下し、やがて満充電に対応する電流値に到達したならば、充電器５０は充電動作を停止する。この際、バッテリーセル電圧Ｖｂは満充電時バッテリーセル電圧Ｖｃに到達している。
なお、充電中に温度が再び所定温度範囲外に上がった場合は、最初の説明同様に外部供給充電電流から電流を第１の電流と第２の電流に分流し、バッテリーセル１６に充電する電流を制限すると共に、再度ペルチェ素子７４を動作させて温度を制御する。この様にして、バッテリーセル１６にとって最適な温度、最適な電流で充電することができる。
上述した低温時の充電動作において、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給が開始された当初はバッテリーセル１６の温度は所定温度範囲の上限値Ｔ２を下回っているが、その後、ペルチェ素子７４による冷却によってバッテリーセル１６の温度がいったん所定温度範囲内に移行すると、その後、バッテリーセル１６に対する充電電流の供給がなされている間、マイクロコンピュータ２６および制御回路３４によってバッテリーセル１６の温度が所定温度範囲内に保たれている。
【００２９】
したがって、第２の実施の形態のバッテリー装置１０によれば、第１の実施の形態と同様に、バッテリーセル１６の温度が充電に適した所定温度範囲から外れていることが検出された場合に、外部供給充電電流から分流した第２の電流Ｉ２を温度調整部（ペルチェ素子７４）に供給することで、バッテリーセル１６の温度を所定温度範囲内に保ちつつ、外部供給充電電流から分流された第１の電流Ｉ１をバッテリーセル１６に供給して充電するため、バッテリーセル１６に最適な大きさの充電電流を供給できるので、バッテリーセル１６の温度が所定温度範囲から外れ、したがってバッテリーセル１６を劣化させることなく充電できる所定の充電電流で充電する場合に比較して、適切な容量まで充電を行いつつ、充電時間の短縮もでき、しかも、バッテリーセル１６の劣化を抑制する上でも有利となる。
また、第１の実施の形態と同様に、バッテリー装置１０に供給する充電電流を環境温度に応じて調整する構成を充電器５０に設ける必要が無いので、充電器５０の回路構成の簡素化を図る上でも有利となる。
【００３０】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態は、第１、第２の実施の形態のバッテリー装置を組み合わせたものである。
図１０（Ａ）は第３の実施の形態のバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図、図１１は第３の実施の形態のバッテリー装置１０の構成を示すブロック図である。
図１０（Ｂ）に示すように、バッテリーセル１６の外周にペルチェ素子７４を設け、さらにペルチェ素子７４の外周にヒーター３２を巻回して設けている。したがって、ヒーター３２（発熱素子）およびペルチェ素子７４（吸熱素子）によって温度調整部が構成されている。
図１１に示すように、制御回路３４は、外部供給充電電流からヒーター３２に第２の電流Ｉ２を分流する第１の制御回路３４Ａと、外部供給充電電流からペルチェ素子７４に第２の電流Ｉ２を分流する第２の制御回路３４Ｂとを含んで構成されている。
低温時には、第１の実施の形態と同様に、マイクロコンピュータ２６によって第１の制御回路３４Ａが制御されることでヒーター３２が用いられてバッテリーセル１６の加温が行われる。
高温時には、第２の実施の形態と同様に、マイクロコンピュータ２６によって第２の制御回路３４Ｂが制御されることでペルチェ素子７４が用いられてバッテリーセル１６の冷却が行われる。
このような第３の実施の形態によれば、第１、第２の実施の形態の効果が共に奏され、低温時および高温時の何れの温度環境においても充電時間の短縮しつつ十分な容量まで充電を行うことができ、しかも、バッテリーセル１６の劣化を抑制する上で有利となる。
【００３１】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態は、バッテリーセル１６に対する温度調整の実行、非実行を手動操作で選択できるようにした点が第１の実施の形態と異なっている。
図１２（Ａ）は第４の実施の形態のバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図、図１３は第４の実施の形態のバッテリー装置１０の構成を示すブロック図である。
図１２に示すように、ケース１２の側面に押圧操作される自動温度調整スイッチ７６が設けられている。自動温度調整スイッチ７６は例えば押しボタンスイッチで構成され、操作部材７６Ａを押圧する度にオン状態とオフ状態を繰り返す。
図１３に示すように、自動温度調整スイッチ７６はマイクロコンピュータ２６に接続され、マイクロコンピュータ２６は自動温度調整スイッチ７６がオン状態とされると第１充電モードとなり、オフ状態となされると第２充電モードとなる。
第１充電モードでは、マイクロコンピュータ２６は、第１の実施の形態と同様にバッテリーセル１６の温度に応じてヒーター３２に第２の電流Ｉ２を供給することでバッテリーセル１６を加温して最適温度領域に温度調整する。
第２充電モードでは、マイクロコンピュータ２６は、バッテリーセル１６の温度に応じた温度調整を行わず、温度検出素子３０によって検出される温度に拘わらず外部供給充電電流の全てがセル１６に供給されるように制御回路３４を制御する。
言い換えると、マイクロコンピュータ２６および制御回路３４を含む電流制御部は、該電流制御部の動作を許容する第１の充電動作モードと、温度検出部３０の温度検出結果に拘わらず外部供給充電電流の全てをバッテリーセル１６に供給する第２の充電動作モードとの何れかに設定可能に構成されている。
【００３２】
したがって、第４の実施の形態のバッテリー装置１０によれば、自動温度調整スイッチ７６を操作して第２充電モードに設定すれば、図１６に示すように温度環境に応じて所定の充電電流（バッテリーセルの劣化が生じない程度の小さな充電電流）を用いて充電する充電器５０´にバッテリー装置１０を装着することで、前記所定の充電電流によって満充電まで充電させることができ、言い換えると、バッテリー装置１０を従来のバッテリー装置と同じように使用できる。
また、自動温度調整スイッチ７６を操作して第１充電モードに設定すれば、バッテリー装置１０を第１の実施の形態と同様の動作で充電させることができる。
これによりユーザーの希望で、特に急いで充電する必要が無く、ゆっくり充電したい場合など、従来通りの充電で構わない場合には、バッテリー装置１０の充電方法を選択することができる。
なお、第４の実施の形態では、温度調整部がヒーター３２（発熱素子）を含んで構成されている場合について説明したが、温度調整部がペルチェ素子７４（吸熱素子）を含んで構成されている場合であっても同様の効果が奏されることは無論である。
また、この自動温度調整スイッチ７６の代りに、通信端子１４Ｃを用いたバッテリー装置１０内のマイコン２６と、通信端子５４Ｃを用いた充電器５０内のマイコン５８の通信を用いて、充電器側のマイコン５８の信号によってバッテリー側のモードを切り替える事でも同様の効果が奏されることは無論である。
【００３３】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態は、放電時におけるバッテリーセル１６の温度調整を可能としたものである。
第５の実施の形態においてバッテリー装置１０の構成は、図２と同様である。
図１４は第５の実施の形態のバッテリー装置１０の放電時の動作を示すフローチャートである。
マイクロコンピュータ２６はバッテリー側通信用端子１４Ｃを用いた通信等により使用される電子機器に接続された事を検出すると、温度検出素子３０の検出温度がバッテリーセル１６から充電電流を良好に取り出せる所定の温度範囲にあるかどうかを判断し、バッテリーセル１６を温度調整する（加温または冷却する）必要があるか否かを判別する（ステップＳ１０）。
温度調整する必要が無ければマイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することにより、ヒーター側には電流を供給せず、バッテリーセル１６の放電電流の全てをバッテリー側正極端子１４Ａとバッテリー側負極端子１４Ｂを介して外部に供給する通常放電モードに移行する（ステップＳ２６）。
温度調整する必要があれば、放電時における放電電流が所定値を下回っており（ステップＳ１４）、バッテリーセル１６にヒーター３２に電流を供給するに足る十分な容量が残っているか否かを判別し（ステップＳ１６）、放電電流が所定値を上回っているか、残っていなければ通常放電モードに移行する。放電電流は前述したように電流検出抵抗２８を用いて制御ＩＣ２０によって算出することで得られる。
ステップＳ１６が肯定ならば、ヒーター３２に電流を供給させてバッテリーセル１６を加温する温度調整放電モードに移行する（ステップＳ１８）。すなわち、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することにより、バッテリーセル１６の放電電流を、バッテリー側正極端子１４Ａとバッテリー側負極端子１４Ｂを介して外部に供給する第１放電電流と、ヒーター３２に供給する第２放電電流とに分け、これにより、ヒーター３２を発熱させてバッテリーセル１６を加温する。
次に、温度検出素子３０の検出温度が前記所定の温度範囲内に到達したか否かを判別し（ステップＳ２０）、第２の放電電流の供給時間が所定時間を超えたか否かを判別する（ステップＳ２２）。ヒーター３２で動作させることはバッテリーの容量を消費している事になるので、使用時間が短くする事になる為、いたずらに長時間動作させることはむしろ逆効果となる。この為、所定の時間を設ける事で一定時間動作させて希望の温度にならない場合は、ヒーター３２への電流供給を停止することができ、電池容量の浪費を防止できる。
更にヒーター３２動作中に電池容量が基準以下、もしくは電池電圧が下がったか判別する（ステップＳ２４）。
ステップＳ１８、Ｓ２０、Ｓ２４の何れかの条件が満たされたならば、マイクロコンピュータ２６は、ヒーター３２に供給する第２の放電電流を停止させてバッテリーセル１６の加温を終了する（ステップＳ２６）。すなわち、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することにより、バッテリーセル１６の放電電流の全てを第１放電電流とする。
ステップＳ２４が否定ならばステップＳ１８に戻る。
【００３４】
第５の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、バッテリー装置１０の放電時においてもバッテリーセル１６の温度調整を行うので、環境温度が低温な場合であっても十分な放電電流を取り出すことができ、バッテリー装置１０の使い勝手を高める上で有利となる。
なお、第５の実施の形態では、温度調整部がヒーター３２（発熱素子）を含んで構成されている場合について説明したが、温度調整部がペルチェ素子７４（吸熱素子）を含んで構成されていてもよくその場合には環境温度が高温な場合であっても十分な放電電流を取り出すことができ（良好な放電特性を得ることができ）、バッテリー装置１０の使い勝手を高める上で有利となる。また、発熱素子と吸熱素子の双方を設ければ環境温度が低温であっても高温であっても十分な放電電流を取り出すことができ、バッテリー装置１０の使い勝手を高める上でさらに有利となる。
【００３５】
また、第５の実施の形態では、通常放電モードと温度調整放電モードとを温度検出素子３０の検出温度に基づいてマイクロコンピュータ２６で判別したが、手動操作可能な自動温度調整スイッチを設け、そのスイッチの操作をトリガーとして通常放電モードと温度調整放電モードとを選択できるようにしてもよい。
すなわち、図１５のフローチャートに示すように、使用される電子機器に接続された状態で、自動温度調整スイッチがオンされているか否かを判定し（ステップＳ３０）、オンでなければヒーター側には電流を供給せず、バッテリーセル１６の放電電流の全てをバッテリー側正極端子１４Ａとバッテリー側負極端子１４Ｂを介して外部に供給する通常放電モードに移行する（ステップＳ４８）。
自動温度調整スイッチがオンと判定すると、温度検出素子３０の検出温度がバッテリーセル１６から充電電流を良好に取り出せる所定の温度範囲にあるかどうかを判断し、バッテリーセル１６を温度調整する必要があるか否かを判別する（ステップＳ３２）。
温度調整する必要が無ければマイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することにより、不図示のＬＥＤなどの表示部を点滅させるなどしてエラー表示を行い（ステップＳ４６）、ヒーター側には電流を供給せず、バッテリーセル１６の放電電流の全てをバッテリー側正極端子１４Ａとバッテリー側負極端子１４Ｂを介して外部に供給する通常放電モードに移行する（ステップＳ４８）。
温度調整する必要があれば、放電時における放電電流が所定値を下回っており（ステップＳ３４）、バッテリーセル１６にヒーター３２に電流を供給するに足る十分な容量が残っているか否かを判別し（ステップＳ３６）、放電電流が所定値を上回っているか、残っていなければ通常放電モードに移行する。放電電流は前述したように電流検出抵抗２８を用いて制御ＩＣ２０によって算出することで得られる。
ステップＳ３６が肯定ならば、ヒーター３２に電流を供給させてバッテリーセル１６を加温する温度調整放電モードに移行する（ステップＳ３８）。すなわち、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することにより、バッテリーセル１６の放電電流を、バッテリー側正極端子１４Ａとバッテリー側負極端子１４Ｂを介して外部に供給する第１放電電流と、ヒーター３２に供給する第２放電電流とに分け、これにより、ヒーター３２を発熱させてバッテリーセル１６を加温し、同時に温度制御中であることを前記表示部を点灯させるなどして表示する。
次に、温度検出素子３０の検出温度が前記所定の温度範囲内に到達したか否かを判別し（ステップＳ４０）、第２の放電電流の供給時間が所定時間を超えたか否かを判別する（ステップＳ４２）。ヒーター３２で動作させることはバッテリーの容量を消費している事になるので、使用時間が短くする事になる為、いたずらに長時間動作させることはむしろ逆効果となる。この為、所定の時間を設ける事で一定時間動作させて希望の温度にならない場合は、ヒーター３２への電流供給を停止することができ、電池容量の浪費を防止できる。
更にヒーター３２動作中に電池容量が基準以下、もしくは電池電圧が下がったか判別する（ステップS４４）。本例では電池容量が２５％以下になったか、もしくは、出力電圧が６．５Ｖ以下になったかを判断基準としている。ここでは、バッテリーセル１６はリチウムイオン電池のセルが２つ直列に接続された場合を例示しており、その場合、出力電圧は代表値が７．２Ｖであり、最低値６Ｖ、最高値８．４Ｖである。
ステップＳ４０、Ｓ４２、Ｓ４４の何れかの条件が満たされたならば、マイクロコンピュータ２６は、ヒーター３２に供給する第２の放電電流を停止させてバッテリーセル１６の加温を終了する（ステップＳ４８）。すなわち、マイクロコンピュータ２６は、制御回路３４を制御することにより、バッテリーセル１６の放電電流の全てを第１放電電流とする。
ステップＳ４２が否定ならばステップＳ４０に戻る。
【００３６】
なお、第１乃至第４の形態において、通常の充電電流によってバッテリーセル１６が充電されておらず、外部供給充電電流から分流された第２の電流Ｉ２が温度調整部に供給されている状態、あるいは、所定の充電電流（例えばバッテリーセルの劣化が生じない程度の小さな充電電流）でバッテリーセル１６が充電されている状態、すなわち、通常の充電動作に比較して少ない充電電流で充電を行っている状態を使用者に報知することが必要な場合には、バッテリー装置１０のケース１２にＬＥＤなどの表示部を設け、ＬＥＤの点灯や点滅によってその旨を表示させるようにしてもよいし、マイクロコンピュータ２６からバッテリー側通信用端子１４Ｃを介して充電器５０側にその旨を示すデータを送信し充電器５０に設けられた表示器によって表示させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（Ａ）はバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図である。
【図２】バッテリー装置１０の構成を示すブロック図である。
【図３】バッテリー装置１０が充電器５０に装着され充電されている状態を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）は常温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル１６の正極端子および負極端子間の電圧Ｖｂ（以下バッテリーセル電圧Ｖｂという）の変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
【図５】（Ａ）は低温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル電圧Ｖｂの変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
【図６】（Ａ）は低温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル電圧Ｖｂの変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
【図７】充電動作の全体を説明するフローチャートである。
【図８】第１の動作例に対応するフローチャートである。
【図９】（Ａ）は第２の実施の形態のバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図である。
【図１０】（Ａ）は第３の実施の形態のバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図である。
【図１１】第３の実施の形態のバッテリー装置１０の構成を示すブロック図である。
【図１２】（Ａ）は第４の実施の形態のバッテリー装置１０の斜視図、（Ｂ）はバッテリー装置１０から上ケース１２０４を取り除いた斜視図である。
【図１３】第４の実施の形態のバッテリー装置１０の構成を示すブロック図である。
【図１４】第５の実施の形態のバッテリー装置１０の放電時の動作を示すフローチャートである。
【図１５】第５の実施の形態バッテリー装置１０の変形例における放電時の動作を示すフローチャートである。
【図１６】従来のバッテリー装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】従来のバッテリー装置が充電器に装着され充電されている状態を示すブロック図である。
【図１８】（Ａ）は低温での充電時におけるバッテリーセル１６に供給される充電電流（第１の電流Ｉ１）とバッテリーセル電圧Ｖｂの変化を示す線図、（Ｂ）はバッテリーセル１６の温度変化を示す線図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０……バッテリー装置、１２……ケース、１４Ａ……バッテリー側正極端子、１４Ｂ……バッテリー側負極端子、１６……バッテリーセル、２６……マイクロコンピュータ、３０……温度検出素子、３２……ヒーター、３４……制御回路、７４……ペルチェ素子、Ｉ１……第１の電流、Ｉ２……第２の電流。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池で構成されるバッテリーセルと、
前記バッテリーセルを収容するケースと、
前記ケースに設けられ前記バッテリーセルに電気的に接続されたバッテリー側正極端子およびバッテリー側負極端子と、
を有するバッテリー装置であって、
前記バッテリーセルの温度を検出する温度検出部と、
電流が供給されることで前記バッテリーセルを加温および／または冷却する温度調整部と、
外部から前記バッテリー側正極端子および前記バッテリー側負極端子を介して供給される外部供給充電電流を、前記温度検出部によって検出された温度に応じて、前記バッテリーセルに供給する第１の電流と、前記温度調整部に供給する第２の電流とに分ける電流制御部と、
を備えることを特徴とするバッテリー装置。
【請求項２】
前記温度調整部は前記電流が供給されることで発熱して前記バッテリーセルを加温する発熱素子を含んで構成され、
前記電流制御部は、前記温度検出部によって検出される温度が前記バッテリーセルを充電するために適した所定温度範囲を下回った場合に、前記第１の電流を停止して前記第２の電流のみを前記温度調整部に供給し、前記温度検出部によって検出される温度が所定温度範囲内に到達した場合に、前記第１の電流をバッテリーセルに供給するとともに前記第２の電流の前記温度調整部への供給を停止する、
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項３】
前記温度調整部は前記電流が供給されることで発熱して前記バッテリーセルを加温する発熱素子を含んで構成され、
前記電流制御部は、前記温度検出部によって検出される温度が前記バッテリーセルを充電するために適した所定温度範囲を下回った場合に、前記第１の電流を前記バッテリーセルを劣化させることなく充電できる所定の充電電流とし、かつ、前記第２の電流を前記外部供給充電電流から前記所定の充電電流を除いた電流とし、
前記温度検出部によって検出される温度が前記所定温度範囲内に到達した場合に、前記第２の電流の前記温度調整部への供給を停止する、
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項４】
前記温度調整部は前記電流が供給されることで吸熱して前記バッテリーセルを冷却する吸熱素子を含んで構成され、
前記電流制御部は、前記温度検出部によって検出される温度が前記バッテリーセルを充電するために適した所定温度範囲を上回った場合に、前記第１の電流を停止して前記第２の電流のみを前記温度調整部に供給し、前記温度検出部によって検出される温度が所定温度範囲内に到達した場合に、前記第１の電流をバッテリーセルに供給するとともに前記第２の電流の前記温度調整部への供給を停止する、
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項５】
前記温度調整部は前記電流が供給されることで吸熱して前記バッテリーセルを冷却する吸熱素子を含んで構成され、
前記電流制御部は、前記温度検出部によって検出される温度が前記バッテリーセルを充電するために適した所定温度範囲を上回った場合に、前記第１の電流を前記バッテリーセルを劣化させることなく充電できる所定の充電電流とし、かつ、前記第２の電流を前記外部供給充電電流から前記所定の充電電流を除いた電流とし、
前記温度検出部によって検出される温度が前記所定温度範囲内に到達した場合に、前記第２の電流の前記温度調整部への供給を停止する、
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項６】
前記電流制御部は、該電流制御部の動作を許容する第１の充電動作モードと、前記温度検出部の温度検出結果に拘わらず前記外部供給充電電流の全てを前記バッテリーセルに供給する第２の充電動作モードとの何れかの動作モードが選択可能に構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項７】
前記バッテリーセルの放電電流を、前記バッテリー側正極端子とバッテリー側負極端子を介して外部に供給する第１放電電流と、前記温度調整部に供給する第２放電電流とに分ける放電制御部を設けた、
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項８】
前記バッテリーセルはリチウムイオン電池またはニッケル水素電池またはニッケルカドミウム電池であることを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項９】
前記発熱素子はヒーターであることを特徴とする請求項２または３記載のバッテリー装置。
【請求項１０】
前記吸熱素子はペルチェ素子であることを特徴とする請求項４または５記載のバッテリー装置。
【請求項１】
二次電池で構成されるバッテリーセルと、
前記バッテリーセルを収容するケースと、
前記ケースに設けられ前記バッテリーセルに電気的に接続されたバッテリー側正極端子およびバッテリー側負極端子と、
を有するバッテリー装置であって、
前記バッテリーセルの温度を検出する温度検出部と、
電流が供給されることで前記バッテリーセルを加温および／または冷却する温度調整部と、
外部から前記バッテリー側正極端子および前記バッテリー側負極端子を介して供給される外部供給充電電流を、前記温度検出部によって検出された温度に応じて、前記バッテリーセルに供給する第１の電流と、前記温度調整部に供給する第２の電流とに分ける電流制御部と、
を備えることを特徴とするバッテリー装置。
【請求項２】
前記温度調整部は前記電流が供給されることで発熱して前記バッテリーセルを加温する発熱素子を含んで構成され、
前記電流制御部は、前記温度検出部によって検出される温度が前記バッテリーセルを充電するために適した所定温度範囲を下回った場合に、前記第１の電流を停止して前記第２の電流のみを前記温度調整部に供給し、前記温度検出部によって検出される温度が所定温度範囲内に到達した場合に、前記第１の電流をバッテリーセルに供給するとともに前記第２の電流の前記温度調整部への供給を停止する、
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項３】
前記温度調整部は前記電流が供給されることで発熱して前記バッテリーセルを加温する発熱素子を含んで構成され、
前記電流制御部は、前記温度検出部によって検出される温度が前記バッテリーセルを充電するために適した所定温度範囲を下回った場合に、前記第１の電流を前記バッテリーセルを劣化させることなく充電できる所定の充電電流とし、かつ、前記第２の電流を前記外部供給充電電流から前記所定の充電電流を除いた電流とし、
前記温度検出部によって検出される温度が前記所定温度範囲内に到達した場合に、前記第２の電流の前記温度調整部への供給を停止する、
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項４】
前記温度調整部は前記電流が供給されることで吸熱して前記バッテリーセルを冷却する吸熱素子を含んで構成され、
前記電流制御部は、前記温度検出部によって検出される温度が前記バッテリーセルを充電するために適した所定温度範囲を上回った場合に、前記第１の電流を停止して前記第２の電流のみを前記温度調整部に供給し、前記温度検出部によって検出される温度が所定温度範囲内に到達した場合に、前記第１の電流をバッテリーセルに供給するとともに前記第２の電流の前記温度調整部への供給を停止する、
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項５】
前記温度調整部は前記電流が供給されることで吸熱して前記バッテリーセルを冷却する吸熱素子を含んで構成され、
前記電流制御部は、前記温度検出部によって検出される温度が前記バッテリーセルを充電するために適した所定温度範囲を上回った場合に、前記第１の電流を前記バッテリーセルを劣化させることなく充電できる所定の充電電流とし、かつ、前記第２の電流を前記外部供給充電電流から前記所定の充電電流を除いた電流とし、
前記温度検出部によって検出される温度が前記所定温度範囲内に到達した場合に、前記第２の電流の前記温度調整部への供給を停止する、
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項６】
前記電流制御部は、該電流制御部の動作を許容する第１の充電動作モードと、前記温度検出部の温度検出結果に拘わらず前記外部供給充電電流の全てを前記バッテリーセルに供給する第２の充電動作モードとの何れかの動作モードが選択可能に構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項７】
前記バッテリーセルの放電電流を、前記バッテリー側正極端子とバッテリー側負極端子を介して外部に供給する第１放電電流と、前記温度調整部に供給する第２放電電流とに分ける放電制御部を設けた、
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項８】
前記バッテリーセルはリチウムイオン電池またはニッケル水素電池またはニッケルカドミウム電池であることを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項９】
前記発熱素子はヒーターであることを特徴とする請求項２または３記載のバッテリー装置。
【請求項１０】
前記吸熱素子はペルチェ素子であることを特徴とする請求項４または５記載のバッテリー装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−４１６１４（Ｐ２００８−４１６１４Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１８２８５（Ｐ２００６−２１８２８５）
【出願日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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