バッテリ充電器
【課題】 直列にバッテリセルが接続されて構成されたバッテリパックにおいて、補助充電回路を設けず、各バッテリセルに対して選択的に充電電流を流し、選択的な充電が行えるとともに、従来例に比較して回路規模を小さくし、製造コストを低下させることが可能なバッテリ充電回路を提供する。
【解決手段】 本発明のバッテリ充電回路は、バッテリパックを構成する直列に接続された複数のバッテリセル各々を所定の充電電流により充電するバッテリ充電回路であり、充電電流を供給する充電部と、充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された第１のスイッチと、充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された前記充電回路のマイナス端子と各バッテリセルのマイナス端子との間にそれぞれ介挿された第２のスイッチとを有する。
【解決手段】 本発明のバッテリ充電回路は、バッテリパックを構成する直列に接続された複数のバッテリセル各々を所定の充電電流により充電するバッテリ充電回路であり、充電電流を供給する充電部と、充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された第１のスイッチと、充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された前記充電回路のマイナス端子と各バッテリセルのマイナス端子との間にそれぞれ介挿された第２のスイッチとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直列に接続された複数のバッテリセルからなるバッテリの充電を行うバッテリ充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リチウムイオン（Ｌi＋）バッテリやリチウムポリマ（Ｌi-Ｐo）バッテリは、携帯機器などの各種電源として用いられている。
これらのバッテリは、対象となる機器に供給する電圧とするため、基本単位のバッテリセルを直列に接続して、バッテリパックとして構成されている。
このため、バッテリパックには、構成するバッテリセル各々の過充電を防止するため、各バッテリセル毎に電圧をモニタするモニタ端子を設けて、充電時において、保護回路が上記モニタ端子により各バッテリセルの電圧を測定して、充放電制御を行っている。
【０００３】
しかしながら、バッテリパックを構成するバッテリセル各々は、製造過程において、容量にバラツキがある状態で製造されており、同一パック内においてもほとんど均一な容量となっていない。
そのため、このバッテリパックに対し、バッテリセルが直列接続された状態で充電すると、満充電となるタイミングに差が生じ、全体的に見ると満充電時のバッテリパックとしての出力電圧が低いままで、システム起動不良を起こすこともある。
【０００４】
すなわち、バッテリパック内の最小容量のバッテリセルが最も早く満充電電圧に達すると、上記保護回路はいずれかのバッテリパックが満充電となったことを検知することにより、充電を終了してしまう。
これにより、充電器は、バッテリパック内の他のバッテリセルが満充電されない不十分な電圧により充電を終了していた。
【０００５】
また、バッテリパックの製造工程において、このバッテリパック内のいずれかのバッテリセルが他のバッテリセルより多く（高い電圧に）充電されていた場合も、放電した後の充電で多く充電されていたバッテリセルが最初に満充電となる。
したがって、この場合にも、上述した容量のバラツキと同様に、充電器はバッテリパック内の他のバッテリセルが満充電されない不十分な電圧により充電を終了する。
【０００６】
このように、バッテリパック内のバッテリセル全てが満充電されないままで充電が終了すると、電池の容量のバラツキと製造過程における充電電圧のバラツキとにより、バッテリパック全体の内部抵抗を減少させることができずない。
このため、従来のバッテリパックは、直列接続で得られる最大電圧も理論値に対して低いままとなり、高出力電圧を発生するバッテリとして限界がある。
【０００７】
また、上述してきたバッテリパックは、例えば、ノートパソコン（パーソナルコンピュータ）に使用される場合、内部のバッテリセルのいずれかが不具合を生じると、不完全なものとして交換する必要がある。
さらに、バッテリパックにおける不具合を生じたバッテリセルを、別のバッテリセルと交換したとしても、交換したバッテリセルの特性が他のバッテリセルと同様か否かわからないため、却って全体のバラツキを大きくして、結局、バッテリパック全体を交換する必要がある。
【０００８】
この問題を解決するため、図１８に示すように、充電時に、充電電流を迂回させる迂回回路として、スイッチＳＷ１０１〜ＳＷ１０６を各バッテリセル（ＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３）毎に設けている。ダイオードＤ１０１，Ｄ１０２，Ｄ１０５，Ｄ１０６は各バッテリセルの端子のショートを防止するために設けられている。
そして、他のバッテリセルに対して電荷の蓄積容量が多く、早いタイミングにて満充電となると、電圧監視部１０３がバッテリセルの端子電圧からこの満充電となったバッテリセルを検出して、スイッチ制御部１０２に通知する。
スイッチ制御部１０２は、満充電となったバッテリセルを迂回して充電電流を流し、蓄積容量が少なく、満充電となっていないバッテリセルに対して、選択的に充電電流を流し、各バッテリセルの蓄積容量のバラツキを補正する充電方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７０４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に示す充電方法にあっては、充電開始の段階において直列状態で全バッテリセルに対して、主従電回路１０１Ａにより充電電流を流しているが、電圧監視部１０３がいずれかのバッテリセルの満充電を検出した場合、主充電回路１０１Ａのみによる充電を終了する。
そして、スイッチ制御部１０２は、電圧検出部１０３が満充電となったことを検出したバッテリセルに充電電流を流さないように迂回させ、主充電回路１０１Ａと補助充電回路１０１Ｂとにより、満充電となっていないバッテリセルに選択的に充電電流を流すように、迂回回路のスイッチを制御している。
【００１０】
しかしながら、この特許文献１記載の充電方法は、主充電回路１０１Ａのみでなく、いずれかのバッテリセルが満充電となったとき、満充電となっていないバッテリセルに対して選択的に充電電流を流すための補助充電回路１０１Ｂが必要であり、充電回路の規模が大きく、コストが上昇する問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、直列にバッテリセルが接続されて構成されたバッテリパックにおいて、補助充電回路を設けずに、各バッテリセルに対して選択的に充電電流を流して、選択的な充電が行えるとともに、従来例に比較して回路規模を小さくし、製造コストを低下させることが可能なバッテリ充電回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のバッテリ充電回路は、バッテリパックを構成する直列に接続された複数のバッテリセル各々を所定の充電電流により充電するバッテリ充電回路であり、前記充電電流を供給する充電部と、充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された第１のスイッチと、前記充電回路のマイナス端子と各バッテリセルのマイナス端子との間にそれぞれ介挿された第２のスイッチとを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のバッテリ充電回路は、前記バッテリパックのマイナス端子と前記充電回路のマイナス端子との間に介挿される第１のスイッチがダイオードスイッチであることを特徴とする。
【００１３】
本発明のバッテリ充電回路は、前記各バッテリセルの端子電圧値を測定し、満充電となったバッテリセルの識別番号を出力する電圧監視部と、該識別番号により、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御するスイッチ制御部とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明のバッテリ充電回路は、前記スイッチ制御部が、前記識別番号と、満充電となっていないバッテリセルにのみ選択的に充電電流を流す、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフの組合せとの対応関係を示す充電経路テーブルを有し、前記識別番号より前記充電テーブルを参照して、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明のバッテリ充電方法は、バッテリパックを構成する直列に接続された複数のバッテリセル各々を所定の充電電流により充電するバッテリ充電方法であり、充電部が前記バッテリパックに充電電流を供給する過程と、電圧監視部が各バッテリセルの端子電圧を測定する過程と、スイッチ制御部が、前記測定結果に応じて、充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された第１のスイッチと、前記充電回路のマイナス端子と各バッテリセルのマイナス端子との間にそれぞれ介挿された第２のスイッチとをオン／オフ制御する過程とを有する。
【００１６】
本発明のバッテリ充電方法は、前記スイッチ制御部が、前記識別番号と、満充電となっていないバッテリセルにのみ選択的に充電電流を流す、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフの組合せとの対応関係を示す充電経路テーブルを有し、前記識別番号より前記充電テーブルを参照して、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明のバッテリ充電回路によれば、直列にバッテリセルが接続されて構成されたバッテリパックにおいて、従来例のように、補助充電回路を設けずに、各バッテリセルに対して選択的に充電電流を流し、選択的に各バッテリセルの充電がバランス良く（端子電圧を均一とする充電）行えるため、従来例に比較して充電回路部分の規模を小さくし、コストを低下させることができるという効果が得られる。
【００１８】
また、本発明のバッテリ充電回路によれば、バッテリパックを製造する過程において、各バッテリセルを均一に充電することができるため、使用するバッテリセルの特性を合わせる手間がかからず製造コストを低下させることができる。
また、本発明のバッテリ充電回路によれば、バッテリパックの充電処理時に、各バッテリセルを均一に充電できるため、バッテリパックにおけるいずれかのバッテリセルが不具合を生じた場合、対応するバッテリセルを交換した後、各バッテリセルを均一に充電することが可能となり、メンテナンス費用を削減でき、かつ従来のようにバッテリパックごと破棄するという無駄を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による充電回路を図面を参照して説明する。図１は同実施形態の構成例を示すブロック図である。また、図１は、充電時におけるバッテリパックＢＰと充電回路との接続関係を示している。
本発明は複数のバッテリセルが直列に接続されて構成されているバッテリパックにおいて各々のバッテリセルが均一の端子電圧（満充電電圧）となるように充電を行う充電回路であるが、以下、一例としてバッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３の３つが直列に接続されて構成されているバッテリパックＢＰに対する充電回路として説明する。
ここで、上記バッテリパックは、例えば、リチウムイオン（Ｌi＋）バッテリやリチウムポリマ（Ｌi-Ｐo）バッテリ等である。リチウムイオンバッテリとすれば、各バッテリセルの満充電状態の端子電圧は４.２Ｖであり、放電下限値としては２.４Ｖである。
【００２０】
この図において、充電回路は、所定の充電電流を供給する定電流回路である充電部１と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６と、このスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオン／オフ制御するスイッチ制御回路２と、バッテリパックＢＰにおける各バッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３各々の端子電圧を測定する電圧監視部３とから構成されている。
スイッチＳＷ１，ＳＷ２，Ｗ３（第１のスイッチ）各々は、充電回路２のプラス（＋）端子と、バッテリセルＢＣ３，ＢＣ２，ＢＣ１それぞれのプラス（＋）端子との間に介挿されている。
【００２１】
すなわち、スイッチＳＷ１は、充電回路２のプラス（＋）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ３（バッテリセルＢＣ３のプラス（＋）端子）と接続される。
スイッチＳＷ２は、充電回路２のプラス（＋）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ２（バッテリセルＢＣ３のマイナス（−）端子及びバッテリセルＢＣ２のプラス（＋）端子の接続点）と接続される。
スイッチＳＷ３は、充電回路２のプラス（＋）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ１（バッテリセルＢＣ２のマイナス（−）端子及びバッテリセルＢＣ１のプラス（＋）端子の接続点）と接続される。
【００２２】
スイッチＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６（第２のスイッチ）各々は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリセルＢＣ３，ＢＣ２，ＢＣ１それぞれのマイナス（−）端子との間に介挿されている。
すなわち、スイッチＳＷ４は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ２（バッテリセルＢＣ３のマイナス（−）端子及びバッテリセルＢＣ２のプラス（＋）端子の接続点）と接続される。
【００２３】
スイッチＳＷ５は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ１（バッテリセルＢＣ２のマイナス（−）端子及びバッテリセルＢＣ１のプラス（＋）端子の接続点）と接続される。
スイッチＳＷ６は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ０（バッテリセルＢＣ１のマイナス（−）端子）と接続される。
【００２４】
スイッチ制御部２は、充電対象として選択的に充電電流を流すバッテリセルとスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオン／オフの組合せ状態との対応を示す充電テーブルが記憶されている。
電圧監視部３は、バッテリパックＢＰにおける各バッテリセルそれぞれの端子電圧を測定し、満充電の電圧値となるバッテリセルを監視（検知）し、バッテリセルを識別する識別情報を、スイッチ制御部２に対して出力する。
電圧監視部３は、例えば、上記識別情報として、各バッテリセル毎に信号線を割り当てておき、満充電の端子電圧に達していないバッテリセルに対応する信号線を「Ｌ」レベルとし、満充電の端子電圧に達したバッテリセルに対応する信号線を「Ｈ」レベルとする。
ここで、バッテリセルＢＣ１の識別情報に信号線Ｓ１を対応させ、バッテリセルＢＣ２の識別情報に信号線Ｓ２を対応させ、バッテリセルＢＣ３の識別情報に信号線Ｓ３を対応させる。
【００２５】
上述した充電テーブルには、以下に示すように、信号線のレベルの組合せと、スイッチのオン／オフ状態の組合せの対応関係が示されている。この組合せは、充電対象のバッテリセルにのみ電流を流し、すでに満充電となったバッテリセルをバイパス（迂回）させて充電電流Ｉを流す各スイッチのオン／オフの組合せである。
信号線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の全てが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ２全てに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ１，Ｓ２が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２が充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ２及びＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５をオフ状態とする。
【００２６】
また、信号線Ｓ１が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ２，Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１を除いて、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３が充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ１及びＳ２が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２を除いて、バッテリセルＢＣ３のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ３のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ４をオン状態とし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ６をオフ状態とする。
【００２７】
また、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ２が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ２のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ２のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ２及びＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ１のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ３及びＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とする。
ここで、スイッチＳＷ６は、スイッチＳＷ４及びＳＷ５のいずれかがオン状態となった際にオフ状態に制御され、バッテリセルＢＣ３のプラス（＋）端子、またはバッテリセルＢＣ１のプラス（＋）端子のいずれかが、バッテリパックＢＰのマイナス（−）端子に接続され、大きな放電電流が流れるのを防止している。
【００２８】
次に、本発明の第１の実施形態の動作例を図１から図９を参照して説明する。図３〜図８は、各バッテリセルに選択的に充電電流が流れる際のスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオン／オフ状態を示す概念図である。
バッテリパックＢＰに対する充電を開始すると、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３それぞれの端子電圧が満充電に達していないため、上記信号線Ｓ１〜Ｓ３までの全てを「Ｌ」レベルで出力する。
【００２９】
そして、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１〜Ｓ３が全て「Ｌ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３全てに充電電流を流す充電対象とし、これに対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図３に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ６がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰを構成するバッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３全てに充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の充電が行われる。
以下、各バッテリセルのいずれかが満充電となった状態を場合分けして説明する。
【００３０】
・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ３が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１及びＳ２が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００３１】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図４に示すように、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ６がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１及びＢＣ２に充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２の充電が行われ、バッテリセルＢＣ３には充電電流が流れない。
【００３２】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ２の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ２及びＳ３双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００３３】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図５に示すように、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ６がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１の充電が行われ、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３には充電電流が流れない。
【００３４】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ２，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図１に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
このとき、スイッチ制御部２は、充電回路に設けられた赤及び青のＬＥＤにおいて、いずれかのバッテリセルを充電中の際に、青色のＬＥＤを消灯した状態として赤色のＬＥＤを点灯させ、全ての充電が終了した時点で、赤色のＬＥＤを消灯して青色のＬＥＤを点灯させて、利用者に充電完了を通知するようにしてもよい。
【００３５】
・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ１が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ１が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００３６】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図６に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ２及びＢＣ３に充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１には充電電流が流れない。
【００３７】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ１及びＳ３の双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ２が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ２が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００３８】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図７に示すように、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ２にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ２の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ３には充電電流が流れない。
【００３９】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ２の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ１，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図１に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
【００４０】
・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ２が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ３が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
ここで、組合せとしてバッテリセルＢＣ１及びＢＣ３とは同時に充電処理を行わずに、いずれか一方ずつ、順番に充電処理を行う構成とし、以下の例としてはバッテリセルＢＣ１から充電処理を行い、次にバッテリセルＢＣ３の充電処理を行うこととして説明する。
【００４１】
そして、スイッチ制御部２は、バッテリセルＢＣ３を充電対象としたスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４をオン状態とし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ６をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図８に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４がオン状態となり、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ６がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ３のみに充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ３の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２には充電電流が流れない。
【００４２】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ２及びＳ３双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００４３】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図５に示すように、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ６がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１の充電が行われ、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３には充電電流が流れない。
【００４４】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ２，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図１に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態による充電回路を図面を参照して説明する。図９は同実施形態の構成例を示すブロック図である。また、図９は、図１と同様に、充電時におけるバッテリパックＢＰと充電回路との接続関係を示している。図９に示す第２の実施形態は、図１に示す第１の実施形態によるバッテリ充電器と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
この図９に示す第２の実施形態が図１の第１の実施形態と異なる点は、スイッチＳＷ６をダイオードスイッチ（ダイオード）Ｄに変更した点である。
【００４６】
スイッチＳＷ４，ＳＷ５，ダイオードスイッチＤ（第２のスイッチ）各々は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリセルＢＣ３，ＢＣ２，ＢＣ１それぞれのマイナス（−）端子との間に介挿されている。
ここで、スイッチＳＷ４及びスイッチＳＷ５の接続関係は、第１の実施形態のバッテリ充電器と同様である。
ダイオードスイッチＤは、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ０（バッテリセルＢＣ１のマイナス（−）端子）と接続される。
スイッチ制御部２は、充電対象として選択的に充電電流を流すバッテリセルとスイッチＳＷ１〜ＳＷ５のオン／オフの組合せ状態との対応を示す、図１０に示す充電テーブルが記憶されている。
【００４７】
上述した充電テーブル（図１０）には、以下に示すように、信号線のレベルの組合せと、スイッチのオン／オフ状態の組合せの対応関係が示されている。
信号線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の全てが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ２全てに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ１，Ｓ２が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２が充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ２をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５をオフ状態とする。
【００４８】
また、信号線Ｓ１が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ２，Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１を除いて、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３が充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ１及びＳ２が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２を除いて、バッテリセルＢＣ３のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ３のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ４をオン状態とし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５をオフ状態とする。
【００４９】
また、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ２が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ２のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ２のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ２及びＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ１のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ３をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とする。
ここで、ダイオードスイッチＤは、スイッチＳＷ４及びＳＷ５のいずれかがオン状態となった際に、バッテリセルＢＣ３のプラス（＋）端子、またはバッテリセルＢＣ１のプラス（＋）端子のいずれかが、バッテリパックＢＰのマイナス（−）端子に接続され、大きな放電電流が流れるのを防止している。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態の動作例を図９から図１６を参照して説明する。図１１〜図１６は、各バッテリセルに選択的に充電電流が流れる際のスイッチＳＷ１〜ＳＷ５のオン／オフ状態を示す概念図である。
バッテリパックＢＰに対する充電を開始すると、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３それぞれの端子電圧が満充電に達していないため、上記信号線Ｓ１〜Ｓ３までの全てを「Ｌ」レベルで出力する。
【００５１】
そして、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１〜Ｓ３が全て「Ｌ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３全てに充電電流を流す充電対象とし、これに対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ１をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１１に示すように、スイッチＳＷ１がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰを構成するバッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３全てに充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の充電が行われる。
以下、各バッテリセルのいずれかが満充電となった状態を場合分けして説明する。
【００５２】
・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ３が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１及びＳ２が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００５３】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ２をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１２に示すように、スイッチＳＷ２がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１及びＢＣ２に充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２の充電が行われ、バッテリセルＢＣ３には充電電流が流れない。
【００５４】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ２の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ２及びＳ３双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００５５】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ３をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１３に示すように、スイッチＳＷ３がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１の充電が行われ、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３には充電電流が流れない。
【００５６】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ２，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図９に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
このとき、スイッチ制御部２は、第１の実施形態と同様に、充電回路に設けられた赤及び青のＬＥＤにおいて、いずれかのバッテリセルを充電中の際に、青色のＬＥＤを消灯した状態として赤色のＬＥＤを点灯させ、全ての充電が終了した時点で、赤色のＬＥＤを消灯して青色のＬＥＤを点灯させて、利用者に充電完了を通知するようにしてもよい。
【００５７】
・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ１が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ１が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００５８】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１４に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ２及びＢＣ３に充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１には充電電流が流れない。
【００５９】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ１及びＳ３の双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ２が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ２が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００６０】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１５に示すように、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ２にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ２の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ３には充電電流が流れない。
【００６１】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ２の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ１，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図９に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
【００６２】
・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ２が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ３が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
ここで、組合せとしてバッテリセルＢＣ１及びＢＣ３とは同時に充電処理を行わずに、いずれか一方ずつ、順番に充電処理を行う構成とし、以下の例としてはバッテリセルＢＣ１から充電処理を行い、次にバッテリセルＢＣ３の充電処理を行うこととして説明する。
【００６３】
そして、スイッチ制御部２は、バッテリセルＢＣ３を充電対象としたスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４をオン状態とし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１６に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４がオン状態となり、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ３のみに充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ３の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２には充電電流が流れない。
【００６４】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ２及びＳ３双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００６５】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ３をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１３に示すように、スイッチＳＷ３がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１の充電が行われ、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３には充電電流が流れない。
【００６６】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ２，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図９に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
第２の実施形態においては、スイッチＳＷ６に替えて、ダイオードスイッチＤを使用しているため、スイッチＳＷ４及びＳＷ５のいずれかがオン状態となった際のプラス端子とマイナス端子とのショートを考慮する必要が無くなるため、スイッチの組合せの制御が容易となる効果もある。
【００６７】
ここで、第１及び第２の実施形態におけるバッテリパックＢＰは、例えば、図１７に示す構成となっている。図１７はバッテリパックＢＰの構成例を示すブロック図である。
電圧監視部２０は、各バッテリセルの電圧が放電下限値を超えている場合、トランジスタＭのゲートに所定の電圧を印加して、規定の電流を流す状態となっている。
各バッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３及びトランジスタＭと、電圧監視部２０との間に介挿されている抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，ＲＭは電流制限抵抗である。
また、電圧監視部２０は、各バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の端子電圧を測定しており、いずれかの端子電圧が所定の電圧以下となったことを検出すると、トランジスタＭをゲート電圧を低下させ、外部機器に供給する電流を低下させる。
【００６８】
また、第１及び第２の実施形態において、バッテリパックＢＰをバッテリセルＢＣ１〜ＮＣ３の３個として説明したが、２個以上の複数個のいずれに対しての適用することができる。
すなわち、満充電となったバッテリセルをバイパスさせ、充電が必要な充電対象となるバッテリセルにのみ充電電流を流すスイッチ回路の組合せを作成することで、複数個のバッテリセルからなるバッテリパックの充電において、バッテリパックの各バッテリセルに対して、端子電圧を均一にし、全体的にバランスのとれた充電を行うことができ、満充電時のバッテリパックの出力電圧は常に最大となり、システム起動不良が起こらず、バッテリパックの寿命を大幅に延ばすことができる。
【００６９】
なお、図１及び図９における電圧監視部３及びスイッチ制御部２の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより電圧監視及びスイッチ制御の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００７０】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施形態によるバッテリ充電回路の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の電圧監視部３に記憶されている充電テーブルを示す概念図である。
【図３】第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図４】第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図５】第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図６】第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図７】第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図８】第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図９】本発明の第２の実施形態によるバッテリ充電回路の構成例を示すブロック図である。
【図１０】図９の電圧監視部３に記憶されている充電テーブルを示す概念図である。
【図１１】第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図１２】第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図１３】第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図１４】第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図１５】第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図１６】第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図１７】図１，図３〜図８及び図９，図１１〜図１６におけるバッテリパックの構成を示すブロック図である。
【図１８】従来例におけるバッテリ充電器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…充電部
２…スイッチ制御部
３…電圧監視部
ＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３…バッテリセル
ＢＰ…バッテリパック
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６…スイッチ
Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３…端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直列に接続された複数のバッテリセルからなるバッテリの充電を行うバッテリ充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リチウムイオン（Ｌi＋）バッテリやリチウムポリマ（Ｌi-Ｐo）バッテリは、携帯機器などの各種電源として用いられている。
これらのバッテリは、対象となる機器に供給する電圧とするため、基本単位のバッテリセルを直列に接続して、バッテリパックとして構成されている。
このため、バッテリパックには、構成するバッテリセル各々の過充電を防止するため、各バッテリセル毎に電圧をモニタするモニタ端子を設けて、充電時において、保護回路が上記モニタ端子により各バッテリセルの電圧を測定して、充放電制御を行っている。
【０００３】
しかしながら、バッテリパックを構成するバッテリセル各々は、製造過程において、容量にバラツキがある状態で製造されており、同一パック内においてもほとんど均一な容量となっていない。
そのため、このバッテリパックに対し、バッテリセルが直列接続された状態で充電すると、満充電となるタイミングに差が生じ、全体的に見ると満充電時のバッテリパックとしての出力電圧が低いままで、システム起動不良を起こすこともある。
【０００４】
すなわち、バッテリパック内の最小容量のバッテリセルが最も早く満充電電圧に達すると、上記保護回路はいずれかのバッテリパックが満充電となったことを検知することにより、充電を終了してしまう。
これにより、充電器は、バッテリパック内の他のバッテリセルが満充電されない不十分な電圧により充電を終了していた。
【０００５】
また、バッテリパックの製造工程において、このバッテリパック内のいずれかのバッテリセルが他のバッテリセルより多く（高い電圧に）充電されていた場合も、放電した後の充電で多く充電されていたバッテリセルが最初に満充電となる。
したがって、この場合にも、上述した容量のバラツキと同様に、充電器はバッテリパック内の他のバッテリセルが満充電されない不十分な電圧により充電を終了する。
【０００６】
このように、バッテリパック内のバッテリセル全てが満充電されないままで充電が終了すると、電池の容量のバラツキと製造過程における充電電圧のバラツキとにより、バッテリパック全体の内部抵抗を減少させることができずない。
このため、従来のバッテリパックは、直列接続で得られる最大電圧も理論値に対して低いままとなり、高出力電圧を発生するバッテリとして限界がある。
【０００７】
また、上述してきたバッテリパックは、例えば、ノートパソコン（パーソナルコンピュータ）に使用される場合、内部のバッテリセルのいずれかが不具合を生じると、不完全なものとして交換する必要がある。
さらに、バッテリパックにおける不具合を生じたバッテリセルを、別のバッテリセルと交換したとしても、交換したバッテリセルの特性が他のバッテリセルと同様か否かわからないため、却って全体のバラツキを大きくして、結局、バッテリパック全体を交換する必要がある。
【０００８】
この問題を解決するため、図１８に示すように、充電時に、充電電流を迂回させる迂回回路として、スイッチＳＷ１０１〜ＳＷ１０６を各バッテリセル（ＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３）毎に設けている。ダイオードＤ１０１，Ｄ１０２，Ｄ１０５，Ｄ１０６は各バッテリセルの端子のショートを防止するために設けられている。
そして、他のバッテリセルに対して電荷の蓄積容量が多く、早いタイミングにて満充電となると、電圧監視部１０３がバッテリセルの端子電圧からこの満充電となったバッテリセルを検出して、スイッチ制御部１０２に通知する。
スイッチ制御部１０２は、満充電となったバッテリセルを迂回して充電電流を流し、蓄積容量が少なく、満充電となっていないバッテリセルに対して、選択的に充電電流を流し、各バッテリセルの蓄積容量のバラツキを補正する充電方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７０４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に示す充電方法にあっては、充電開始の段階において直列状態で全バッテリセルに対して、主従電回路１０１Ａにより充電電流を流しているが、電圧監視部１０３がいずれかのバッテリセルの満充電を検出した場合、主充電回路１０１Ａのみによる充電を終了する。
そして、スイッチ制御部１０２は、電圧検出部１０３が満充電となったことを検出したバッテリセルに充電電流を流さないように迂回させ、主充電回路１０１Ａと補助充電回路１０１Ｂとにより、満充電となっていないバッテリセルに選択的に充電電流を流すように、迂回回路のスイッチを制御している。
【００１０】
しかしながら、この特許文献１記載の充電方法は、主充電回路１０１Ａのみでなく、いずれかのバッテリセルが満充電となったとき、満充電となっていないバッテリセルに対して選択的に充電電流を流すための補助充電回路１０１Ｂが必要であり、充電回路の規模が大きく、コストが上昇する問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、直列にバッテリセルが接続されて構成されたバッテリパックにおいて、補助充電回路を設けずに、各バッテリセルに対して選択的に充電電流を流して、選択的な充電が行えるとともに、従来例に比較して回路規模を小さくし、製造コストを低下させることが可能なバッテリ充電回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のバッテリ充電回路は、バッテリパックを構成する直列に接続された複数のバッテリセル各々を所定の充電電流により充電するバッテリ充電回路であり、前記充電電流を供給する充電部と、充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された第１のスイッチと、前記充電回路のマイナス端子と各バッテリセルのマイナス端子との間にそれぞれ介挿された第２のスイッチとを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のバッテリ充電回路は、前記バッテリパックのマイナス端子と前記充電回路のマイナス端子との間に介挿される第１のスイッチがダイオードスイッチであることを特徴とする。
【００１３】
本発明のバッテリ充電回路は、前記各バッテリセルの端子電圧値を測定し、満充電となったバッテリセルの識別番号を出力する電圧監視部と、該識別番号により、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御するスイッチ制御部とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明のバッテリ充電回路は、前記スイッチ制御部が、前記識別番号と、満充電となっていないバッテリセルにのみ選択的に充電電流を流す、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフの組合せとの対応関係を示す充電経路テーブルを有し、前記識別番号より前記充電テーブルを参照して、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明のバッテリ充電方法は、バッテリパックを構成する直列に接続された複数のバッテリセル各々を所定の充電電流により充電するバッテリ充電方法であり、充電部が前記バッテリパックに充電電流を供給する過程と、電圧監視部が各バッテリセルの端子電圧を測定する過程と、スイッチ制御部が、前記測定結果に応じて、充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された第１のスイッチと、前記充電回路のマイナス端子と各バッテリセルのマイナス端子との間にそれぞれ介挿された第２のスイッチとをオン／オフ制御する過程とを有する。
【００１６】
本発明のバッテリ充電方法は、前記スイッチ制御部が、前記識別番号と、満充電となっていないバッテリセルにのみ選択的に充電電流を流す、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフの組合せとの対応関係を示す充電経路テーブルを有し、前記識別番号より前記充電テーブルを参照して、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明のバッテリ充電回路によれば、直列にバッテリセルが接続されて構成されたバッテリパックにおいて、従来例のように、補助充電回路を設けずに、各バッテリセルに対して選択的に充電電流を流し、選択的に各バッテリセルの充電がバランス良く（端子電圧を均一とする充電）行えるため、従来例に比較して充電回路部分の規模を小さくし、コストを低下させることができるという効果が得られる。
【００１８】
また、本発明のバッテリ充電回路によれば、バッテリパックを製造する過程において、各バッテリセルを均一に充電することができるため、使用するバッテリセルの特性を合わせる手間がかからず製造コストを低下させることができる。
また、本発明のバッテリ充電回路によれば、バッテリパックの充電処理時に、各バッテリセルを均一に充電できるため、バッテリパックにおけるいずれかのバッテリセルが不具合を生じた場合、対応するバッテリセルを交換した後、各バッテリセルを均一に充電することが可能となり、メンテナンス費用を削減でき、かつ従来のようにバッテリパックごと破棄するという無駄を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による充電回路を図面を参照して説明する。図１は同実施形態の構成例を示すブロック図である。また、図１は、充電時におけるバッテリパックＢＰと充電回路との接続関係を示している。
本発明は複数のバッテリセルが直列に接続されて構成されているバッテリパックにおいて各々のバッテリセルが均一の端子電圧（満充電電圧）となるように充電を行う充電回路であるが、以下、一例としてバッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３の３つが直列に接続されて構成されているバッテリパックＢＰに対する充電回路として説明する。
ここで、上記バッテリパックは、例えば、リチウムイオン（Ｌi＋）バッテリやリチウムポリマ（Ｌi-Ｐo）バッテリ等である。リチウムイオンバッテリとすれば、各バッテリセルの満充電状態の端子電圧は４.２Ｖであり、放電下限値としては２.４Ｖである。
【００２０】
この図において、充電回路は、所定の充電電流を供給する定電流回路である充電部１と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６と、このスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオン／オフ制御するスイッチ制御回路２と、バッテリパックＢＰにおける各バッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３各々の端子電圧を測定する電圧監視部３とから構成されている。
スイッチＳＷ１，ＳＷ２，Ｗ３（第１のスイッチ）各々は、充電回路２のプラス（＋）端子と、バッテリセルＢＣ３，ＢＣ２，ＢＣ１それぞれのプラス（＋）端子との間に介挿されている。
【００２１】
すなわち、スイッチＳＷ１は、充電回路２のプラス（＋）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ３（バッテリセルＢＣ３のプラス（＋）端子）と接続される。
スイッチＳＷ２は、充電回路２のプラス（＋）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ２（バッテリセルＢＣ３のマイナス（−）端子及びバッテリセルＢＣ２のプラス（＋）端子の接続点）と接続される。
スイッチＳＷ３は、充電回路２のプラス（＋）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ１（バッテリセルＢＣ２のマイナス（−）端子及びバッテリセルＢＣ１のプラス（＋）端子の接続点）と接続される。
【００２２】
スイッチＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６（第２のスイッチ）各々は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリセルＢＣ３，ＢＣ２，ＢＣ１それぞれのマイナス（−）端子との間に介挿されている。
すなわち、スイッチＳＷ４は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ２（バッテリセルＢＣ３のマイナス（−）端子及びバッテリセルＢＣ２のプラス（＋）端子の接続点）と接続される。
【００２３】
スイッチＳＷ５は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ１（バッテリセルＢＣ２のマイナス（−）端子及びバッテリセルＢＣ１のプラス（＋）端子の接続点）と接続される。
スイッチＳＷ６は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ０（バッテリセルＢＣ１のマイナス（−）端子）と接続される。
【００２４】
スイッチ制御部２は、充電対象として選択的に充電電流を流すバッテリセルとスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオン／オフの組合せ状態との対応を示す充電テーブルが記憶されている。
電圧監視部３は、バッテリパックＢＰにおける各バッテリセルそれぞれの端子電圧を測定し、満充電の電圧値となるバッテリセルを監視（検知）し、バッテリセルを識別する識別情報を、スイッチ制御部２に対して出力する。
電圧監視部３は、例えば、上記識別情報として、各バッテリセル毎に信号線を割り当てておき、満充電の端子電圧に達していないバッテリセルに対応する信号線を「Ｌ」レベルとし、満充電の端子電圧に達したバッテリセルに対応する信号線を「Ｈ」レベルとする。
ここで、バッテリセルＢＣ１の識別情報に信号線Ｓ１を対応させ、バッテリセルＢＣ２の識別情報に信号線Ｓ２を対応させ、バッテリセルＢＣ３の識別情報に信号線Ｓ３を対応させる。
【００２５】
上述した充電テーブルには、以下に示すように、信号線のレベルの組合せと、スイッチのオン／オフ状態の組合せの対応関係が示されている。この組合せは、充電対象のバッテリセルにのみ電流を流し、すでに満充電となったバッテリセルをバイパス（迂回）させて充電電流Ｉを流す各スイッチのオン／オフの組合せである。
信号線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の全てが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ２全てに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ１，Ｓ２が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２が充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ２及びＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５をオフ状態とする。
【００２６】
また、信号線Ｓ１が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ２，Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１を除いて、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３が充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ１及びＳ２が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２を除いて、バッテリセルＢＣ３のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ３のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ４をオン状態とし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ６をオフ状態とする。
【００２７】
また、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ２が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ２のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ２のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ２及びＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ１のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ３及びＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とする。
ここで、スイッチＳＷ６は、スイッチＳＷ４及びＳＷ５のいずれかがオン状態となった際にオフ状態に制御され、バッテリセルＢＣ３のプラス（＋）端子、またはバッテリセルＢＣ１のプラス（＋）端子のいずれかが、バッテリパックＢＰのマイナス（−）端子に接続され、大きな放電電流が流れるのを防止している。
【００２８】
次に、本発明の第１の実施形態の動作例を図１から図９を参照して説明する。図３〜図８は、各バッテリセルに選択的に充電電流が流れる際のスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオン／オフ状態を示す概念図である。
バッテリパックＢＰに対する充電を開始すると、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３それぞれの端子電圧が満充電に達していないため、上記信号線Ｓ１〜Ｓ３までの全てを「Ｌ」レベルで出力する。
【００２９】
そして、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１〜Ｓ３が全て「Ｌ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３全てに充電電流を流す充電対象とし、これに対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図３に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ６がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰを構成するバッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３全てに充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の充電が行われる。
以下、各バッテリセルのいずれかが満充電となった状態を場合分けして説明する。
【００３０】
・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ３が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１及びＳ２が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００３１】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図４に示すように、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ６がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１及びＢＣ２に充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２の充電が行われ、バッテリセルＢＣ３には充電電流が流れない。
【００３２】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ２の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ２及びＳ３双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００３３】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図５に示すように、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ６がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１の充電が行われ、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３には充電電流が流れない。
【００３４】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ２，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図１に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
このとき、スイッチ制御部２は、充電回路に設けられた赤及び青のＬＥＤにおいて、いずれかのバッテリセルを充電中の際に、青色のＬＥＤを消灯した状態として赤色のＬＥＤを点灯させ、全ての充電が終了した時点で、赤色のＬＥＤを消灯して青色のＬＥＤを点灯させて、利用者に充電完了を通知するようにしてもよい。
【００３５】
・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ１が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ１が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００３６】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図６に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ２及びＢＣ３に充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１には充電電流が流れない。
【００３７】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ１及びＳ３の双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ２が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ２が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００３８】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図７に示すように、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ６がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ２にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ２の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ３には充電電流が流れない。
【００３９】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ２の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ１，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図１に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
【００４０】
・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ２が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ３が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
ここで、組合せとしてバッテリセルＢＣ１及びＢＣ３とは同時に充電処理を行わずに、いずれか一方ずつ、順番に充電処理を行う構成とし、以下の例としてはバッテリセルＢＣ１から充電処理を行い、次にバッテリセルＢＣ３の充電処理を行うこととして説明する。
【００４１】
そして、スイッチ制御部２は、バッテリセルＢＣ３を充電対象としたスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４をオン状態とし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ６をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図８に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４がオン状態となり、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ６がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ３のみに充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ３の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２には充電電流が流れない。
【００４２】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ２及びＳ３双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００４３】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ６をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６各々を制御する。
これにより、図５に示すように、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ６がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１の充電が行われ、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３には充電電流が流れない。
【００４４】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ２，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図１に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態による充電回路を図面を参照して説明する。図９は同実施形態の構成例を示すブロック図である。また、図９は、図１と同様に、充電時におけるバッテリパックＢＰと充電回路との接続関係を示している。図９に示す第２の実施形態は、図１に示す第１の実施形態によるバッテリ充電器と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
この図９に示す第２の実施形態が図１の第１の実施形態と異なる点は、スイッチＳＷ６をダイオードスイッチ（ダイオード）Ｄに変更した点である。
【００４６】
スイッチＳＷ４，ＳＷ５，ダイオードスイッチＤ（第２のスイッチ）各々は、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリセルＢＣ３，ＢＣ２，ＢＣ１それぞれのマイナス（−）端子との間に介挿されている。
ここで、スイッチＳＷ４及びスイッチＳＷ５の接続関係は、第１の実施形態のバッテリ充電器と同様である。
ダイオードスイッチＤは、充電回路２のマイナス（−）端子と、バッテリパックＢＰの端子Ｔ０（バッテリセルＢＣ１のマイナス（−）端子）と接続される。
スイッチ制御部２は、充電対象として選択的に充電電流を流すバッテリセルとスイッチＳＷ１〜ＳＷ５のオン／オフの組合せ状態との対応を示す、図１０に示す充電テーブルが記憶されている。
【００４７】
上述した充電テーブル（図１０）には、以下に示すように、信号線のレベルの組合せと、スイッチのオン／オフ状態の組合せの対応関係が示されている。
信号線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の全てが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ２全てに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ１，Ｓ２が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２が充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ２をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５をオフ状態とする。
【００４８】
また、信号線Ｓ１が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ２，Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１を除いて、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３が充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ１及びＳ２が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ３が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２を除いて、バッテリセルＢＣ３のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ３のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ１及びＳＷ４をオン状態とし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５をオフ状態とする。
【００４９】
また、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ２が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ２のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ２のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ２及びＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４をオフ状態とする。
また、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルで、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルの場合、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３を除いて、バッテリセルＢＣ１のみが充電対象として選択する必要があるため、バッテリセルＢＣ１のみに充電電流が流れるように、スイッチＳＷ３をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とする。
ここで、ダイオードスイッチＤは、スイッチＳＷ４及びＳＷ５のいずれかがオン状態となった際に、バッテリセルＢＣ３のプラス（＋）端子、またはバッテリセルＢＣ１のプラス（＋）端子のいずれかが、バッテリパックＢＰのマイナス（−）端子に接続され、大きな放電電流が流れるのを防止している。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態の動作例を図９から図１６を参照して説明する。図１１〜図１６は、各バッテリセルに選択的に充電電流が流れる際のスイッチＳＷ１〜ＳＷ５のオン／オフ状態を示す概念図である。
バッテリパックＢＰに対する充電を開始すると、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３それぞれの端子電圧が満充電に達していないため、上記信号線Ｓ１〜Ｓ３までの全てを「Ｌ」レベルで出力する。
【００５１】
そして、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図２に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１〜Ｓ３が全て「Ｌ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３全てに充電電流を流す充電対象とし、これに対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ１をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１１に示すように、スイッチＳＷ１がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰを構成するバッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３全てに充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の充電が行われる。
以下、各バッテリセルのいずれかが満充電となった状態を場合分けして説明する。
【００５２】
・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ３が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１及びＳ２が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００５３】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ２をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１２に示すように、スイッチＳＷ２がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１及びＢＣ２に充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２の充電が行われ、バッテリセルＢＣ３には充電電流が流れない。
【００５４】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ２の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ２及びＳ３双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００５５】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ３をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１３に示すように、スイッチＳＷ３がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１の充電が行われ、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３には充電電流が流れない。
【００５６】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ２，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図９に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
このとき、スイッチ制御部２は、第１の実施形態と同様に、充電回路に設けられた赤及び青のＬＥＤにおいて、いずれかのバッテリセルを充電中の際に、青色のＬＥＤを消灯した状態として赤色のＬＥＤを点灯させ、全ての充電が終了した時点で、赤色のＬＥＤを消灯して青色のＬＥＤを点灯させて、利用者に充電完了を通知するようにしてもよい。
【００５７】
・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ１が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ１が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００５８】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１４に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ５がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ２及びＢＣ３に充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ２及びＢＣ３の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１には充電電流が流れない。
【００５９】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ１及びＳ３の双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ２が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ２が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００６０】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１５に示すように、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ２にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ２の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ３には充電電流が流れない。
【００６１】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ２の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ１，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ１，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図９に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
【００６２】
・充電開始後、最初にバッテリセルＢＣ２が満充電となった場合
電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を、「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１及びＳ３が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ３が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
ここで、組合せとしてバッテリセルＢＣ１及びＢＣ３とは同時に充電処理を行わずに、いずれか一方ずつ、順番に充電処理を行う構成とし、以下の例としてはバッテリセルＢＣ１から充電処理を行い、次にバッテリセルＢＣ３の充電処理を行うこととして説明する。
【００６３】
そして、スイッチ制御部２は、バッテリセルＢＣ３を充電対象としたスイッチ状態として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４をオン状態とし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１６に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４がオン状態となり、スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ３のみに充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ３の充電が行われ、バッテリセルＢＣ１及びＢＣ２には充電電流が流れない。
【００６４】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ３の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２に対応する信号線Ｓ２を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ３に対応する信号線Ｓ３を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルとし、信号線Ｓ２及びＳ３双方を「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、内部の記憶部に記憶された図１０に示す充電テーブルを参照して、信号線Ｓ１が「Ｌ」レベルであり、信号線Ｓ２及びＳ３が「Ｈ」レベルであるので、バッテリセルＢＣ１が、充電電流を流す充電対象であることを検出する。
【００６５】
そして、スイッチ制御部２は、上記充電対象に対応するスイッチ状態として、スイッチＳＷ３をオン状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５をオフ状態とするスイッチ状態の組合せを読み出し、この組合せの情報により、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ５各々を制御する。
これにより、図１３に示すように、スイッチＳＷ３がオン状態となり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５がオフ状態となり、バッテリパックＢＰにおいてバッテリセルＢＣ１にのみ充電電流Ｉが流れて、バッテリセルＢＣ１の充電が行われ、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３には充電電流が流れない。
【００６６】
次に、電圧監視部３は、バッテリセルＢＣ１の端子電圧が満充電の電圧値となったことを検出すると、バッテリセルＢＣ２，ＢＣ３に対応する信号線Ｓ２，Ｓ３を「Ｈ」レベルで出力したままの状態で、信号線ＢＣ１に対応する信号線Ｓ１を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させて出力、すなわち、信号線Ｓ１〜Ｓ３全てを「Ｈ」レベルとして出力する。
これにより、スイッチ制御部２は、図９に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５全てをオフ状態として、バッテリパックＢＰに対する充電処理を終了する。
第２の実施形態においては、スイッチＳＷ６に替えて、ダイオードスイッチＤを使用しているため、スイッチＳＷ４及びＳＷ５のいずれかがオン状態となった際のプラス端子とマイナス端子とのショートを考慮する必要が無くなるため、スイッチの組合せの制御が容易となる効果もある。
【００６７】
ここで、第１及び第２の実施形態におけるバッテリパックＢＰは、例えば、図１７に示す構成となっている。図１７はバッテリパックＢＰの構成例を示すブロック図である。
電圧監視部２０は、各バッテリセルの電圧が放電下限値を超えている場合、トランジスタＭのゲートに所定の電圧を印加して、規定の電流を流す状態となっている。
各バッテリセルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３及びトランジスタＭと、電圧監視部２０との間に介挿されている抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，ＲＭは電流制限抵抗である。
また、電圧監視部２０は、各バッテリセルＢＣ１〜ＢＣ３の端子電圧を測定しており、いずれかの端子電圧が所定の電圧以下となったことを検出すると、トランジスタＭをゲート電圧を低下させ、外部機器に供給する電流を低下させる。
【００６８】
また、第１及び第２の実施形態において、バッテリパックＢＰをバッテリセルＢＣ１〜ＮＣ３の３個として説明したが、２個以上の複数個のいずれに対しての適用することができる。
すなわち、満充電となったバッテリセルをバイパスさせ、充電が必要な充電対象となるバッテリセルにのみ充電電流を流すスイッチ回路の組合せを作成することで、複数個のバッテリセルからなるバッテリパックの充電において、バッテリパックの各バッテリセルに対して、端子電圧を均一にし、全体的にバランスのとれた充電を行うことができ、満充電時のバッテリパックの出力電圧は常に最大となり、システム起動不良が起こらず、バッテリパックの寿命を大幅に延ばすことができる。
【００６９】
なお、図１及び図９における電圧監視部３及びスイッチ制御部２の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより電圧監視及びスイッチ制御の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００７０】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施形態によるバッテリ充電回路の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の電圧監視部３に記憶されている充電テーブルを示す概念図である。
【図３】第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図４】第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図５】第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図６】第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図７】第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図８】第１の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図９】本発明の第２の実施形態によるバッテリ充電回路の構成例を示すブロック図である。
【図１０】図９の電圧監視部３に記憶されている充電テーブルを示す概念図である。
【図１１】第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図１２】第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図１３】第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図１４】第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図１５】第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図１６】第２の実施形態の充電動作例を示す概念図である。
【図１７】図１，図３〜図８及び図９，図１１〜図１６におけるバッテリパックの構成を示すブロック図である。
【図１８】従来例におけるバッテリ充電器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…充電部
２…スイッチ制御部
３…電圧監視部
ＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３…バッテリセル
ＢＰ…バッテリパック
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６…スイッチ
Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３…端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリパックを構成する直列に接続された複数のバッテリセル各々を所定の充電電流により充電するバッテリ充電回路であり、
前記充電電流を供給する充電部と、
充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された第１のスイッチと、
充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された前記充電回路のマイナス端子と各バッテリセルのマイナス端子との間にそれぞれ介挿された第２のスイッチと
を有することを特徴とするバッテリ充電回路。
【請求項２】
前記バッテリパックのマイナス端子と前記充電回路のマイナス端子との間に介挿される第１のスイッチがダイオードスイッチであることを特徴とする請求項１記載のバッテリ充電回路。
【請求項３】
前記各バッテリセルの端子電圧値を測定し、満充電となったバッテリセルの識別番号を出力する電圧監視部と、
該識別番号により、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御するスイッチ制御部と
を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のバッテリ充電回路。
【請求項４】
前記スイッチ制御部が、前記識別番号と、満充電となっていないバッテリセルにのみ選択的に充電電流を流す、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフの組合せとの対応関係を示す充電経路テーブルを有し、前記識別番号より前記充電テーブルを参照して、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御することを特徴とする請求項３に記載のバッテリ充電回路。
【請求項５】
バッテリパックを構成する直列に接続された複数のバッテリセル各々を所定の充電電流により充電するバッテリ充電方法であり、
充電部が前記バッテリパックに充電電流を供給する過程と、
電圧監視部が各バッテリセルの端子電圧を測定する過程と、
スイッチ制御部が、前記測定結果に応じて、充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された第１のスイッチと、前記充電回路のマイナス端子と各バッテリセルのマイナス端子との間にそれぞれ介挿された第２のスイッチとをオン／オフ制御する過程と
を有することを特徴とするバッテリ充電方法。
【請求項６】
前記スイッチ制御部が、前記識別番号と、満充電となっていないバッテリセルにのみ選択的に充電電流を流す、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフの組合せとの対応関係を示す充電経路テーブルを有し、前記識別番号より前記充電テーブルを参照して、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御することを特徴とする請求項５に記載のバッテリ充電方法。
【請求項１】
バッテリパックを構成する直列に接続された複数のバッテリセル各々を所定の充電電流により充電するバッテリ充電回路であり、
前記充電電流を供給する充電部と、
充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された第１のスイッチと、
充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された前記充電回路のマイナス端子と各バッテリセルのマイナス端子との間にそれぞれ介挿された第２のスイッチと
を有することを特徴とするバッテリ充電回路。
【請求項２】
前記バッテリパックのマイナス端子と前記充電回路のマイナス端子との間に介挿される第１のスイッチがダイオードスイッチであることを特徴とする請求項１記載のバッテリ充電回路。
【請求項３】
前記各バッテリセルの端子電圧値を測定し、満充電となったバッテリセルの識別番号を出力する電圧監視部と、
該識別番号により、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御するスイッチ制御部と
を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のバッテリ充電回路。
【請求項４】
前記スイッチ制御部が、前記識別番号と、満充電となっていないバッテリセルにのみ選択的に充電電流を流す、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフの組合せとの対応関係を示す充電経路テーブルを有し、前記識別番号より前記充電テーブルを参照して、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御することを特徴とする請求項３に記載のバッテリ充電回路。
【請求項５】
バッテリパックを構成する直列に接続された複数のバッテリセル各々を所定の充電電流により充電するバッテリ充電方法であり、
充電部が前記バッテリパックに充電電流を供給する過程と、
電圧監視部が各バッテリセルの端子電圧を測定する過程と、
スイッチ制御部が、前記測定結果に応じて、充電回路のプラス端子と前記各バッテリセルのプラス端子との間にそれぞれ介挿された第１のスイッチと、前記充電回路のマイナス端子と各バッテリセルのマイナス端子との間にそれぞれ介挿された第２のスイッチとをオン／オフ制御する過程と
を有することを特徴とするバッテリ充電方法。
【請求項６】
前記スイッチ制御部が、前記識別番号と、満充電となっていないバッテリセルにのみ選択的に充電電流を流す、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフの組合せとの対応関係を示す充電経路テーブルを有し、前記識別番号より前記充電テーブルを参照して、前記第１のスイッチ及び第２のスイッチ各々をオン／オフ制御することを特徴とする請求項５に記載のバッテリ充電方法。
【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２００６−３２００４４（Ｐ２００６−３２００４４Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３７２２２（Ｐ２００５−１３７２２２）
【出願日】平成１７年５月１０日（２００５．５．１０）
【出願人】（０００１０２７２８）株式会社エヌ・ティ・ティ・データ (438)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１０日（２００５．５．１０）
【出願人】（０００１０２７２８）株式会社エヌ・ティ・ティ・データ (438)
【Ｆターム（参考）】
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