特許 5964303 電池パック及び電池パックの充電方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5964303

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】電池パック及び電池パックの充電方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20160721BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20160721BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20160721BHJP

   H01M 10/46 20060101ALI20160721BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20160721BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 301D

   H02J50/10

   H02J50/80

   H01M10/46

   H01M10/46 101

   H01M10/48 301

【請求項の数】12

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2013-525701(P2013-525701)

(86)(22)【出願日】2012年7月20日

(86)【国際出願番号】JP2012068421

(87)【国際公開番号】WO2013015207

(87)【国際公開日】20130131

【審査請求日】2015年3月4日

(31)【優先権主張番号】特願2011-166099(P2011-166099)

(32)【優先日】2011年7月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001889

【氏名又は名称】三洋電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074354

【弁理士】

【氏名又は名称】豊栖 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100104949

【弁理士】

【氏名又は名称】豊栖 康司

(72)【発明者】

【氏名】山本 洋由

(72)【発明者】

【氏名】板垣 真一

(72)【発明者】

【氏名】玉井 幹隆

【審査官】 坂東 博司

(56)【参考文献】

【文献】 特開平８−６９８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−２３３７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３２５３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４１９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３６９６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ５０／１０

Ｈ０２Ｊ ５０／８０

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｍ １０／４６

Ｈ０１Ｍ １０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電可能な二次電池セル(2)と、
充電台(110)に内蔵される送電コイル(113)と電磁結合可能な受電コイル(1)と、
前記受電コイル(1)で受電した電力を変換して、前記二次電池セル(2)を充電可能な無接点充電回路(95)と、
を備え、充電台(110)に載置して、充電台(110)の送電コイル(113)と前記受電コイル(1)とを電磁結合することで、送電コイル(113)から送電される電力でもって前記二次電池セル(2)を充電可能な電池パックの充電方法であって、
充電台(110)に電池パックが載置された状態で、充電台(110)の送電コイル(113)と電池パックの前記受電コイル(1)とを電磁結合させ、送電コイル(113)から送電される電力でもって前記二次電池セル(2)を充電する工程と、
前記二次電池セル(2)の充電が終了した後、充電台(110)側に対して、再充電を許可する再充電許可信号を送信する工程と、
該再充電許可信号を受けて、充電台(110)から電池パックに対して再度送電を行う工程と、
を含み、
前記再充電許可信号は、前記電池パックに対して再度送電する時間間隔を、前記二次電池セル(2)の充電が終了した理由に応じて変更してなる情報を含むことを特徴とする電池パックの充電方法。

【請求項2】

請求項１に記載の電池パックの充電方法であって、
前記二次電池セル(2)を充電する工程において、電池パックは該二次電池セル(2)の満充電を検出して、ＡＣ／ＤＣアダプタの接続を検出して、又は該二次電池セル(2)の異常を検出して、充電台(110)側に対し、送電の中止を送信することで、前記二次電池セル(2)の充電が終了するよう構成してなることを特徴とする電池パックの充電方法。

【請求項3】

請求項２に記載の電池パックの充電方法であって、
前記電池パックが、充電台(110)側に送電の中止を送信する際に、充電台(110)が電池パックに対し所定の再度送電する時間間隔を送信してなることを特徴とする電池パックの充電方法。

【請求項4】

請求項３に記載の電池パックの充電方法であって、
前記電池パックは、前記二次電池セル(2)の充電を終了した理由に応じて、充電台(110)が再充電を行う所定の再度送電する時間間隔を変更してなることを特徴とする電池パックの充電方法。

【請求項5】

請求項４に記載の電池パックの充電方法であって、
前記電池パックは、前記二次電池セル(2)の充電を終了した理由が、
該二次電池セル(2)の満充電による場合は、充電台(110)が再充電を行う所定の再度送電する時間間隔を長く設定し、
該二次電池セル(2)の異常による場合は、充電台(110)が再充電を行う所定の再度送電する時間間隔を短く設定するよう構成してなることを特徴とする電池パックの充電方法。

【請求項6】

請求項５に記載の電池パックの充電方法であって、
前記二次電池セル(2)の異常が、該二次電池セル(2)の温度が所定の許容温度範囲を超えたことを検出した場合であることを特徴とする電池パックの充電方法。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一に記載の電池パックの充電方法であって、
充電台(110)から前記電池パックへの送電が停止されている間は、パック制御部(91)への電力供給を遮断してなることを特徴とする電池パックの充電方法。

【請求項8】

充電可能な二次電池セル(2)と、
充電台(110)に内蔵される送電コイル(113)と電磁結合可能な受電コイル(1)と、
前記受電コイル(1)で受電した電力を変換して、前記二次電池セル(2)を充電可能な無接点充電回路(95)と、
前記無接点充電回路(95)を制御するためのパック制御部(91)と、
前記二次電池セル(2)の温度を検出するためのセル温度検出部(54)と、
を備え、
充電台(110)に載置して、充電台(110)の送電コイル(113)と前記受電コイル(1)とを電磁結合することで、送電コイル(113)から送電される電力でもって前記二次電池セル(2)を充電可能な電池パックであって、
前記電池パックはさらに、
充電台(110)に対して、充電台(110)側から電池パック側に対して、所定の送信時間間隔毎に再充電を行うかどうかの判定を行う再充電判定信号を送信させるため、該所定の送信時間間隔を指定する送信間隔指定部(52)と、
前記二次電池セル(2)の充電が終了した後、再充電を許可する再充電許可信号を送信する許可信号送信部(53)と、
を備えており、
前記再充電許可信号は、前記送信間隔指定部(52)により一旦充電台(110)からの送電を受けて前記二次電池セル(2)の充電が終了した場合、該充電が終了した理由に応じて、再送電する時間間隔を変更する情報を含むよう構成してなることを特徴とする電池パック。

【請求項9】

請求項８に記載の電池パックであって、
ＡＣ／ＤＣアダプタの接続を検出して、前記再充電許可信号を送信するよう構成してなることを特徴とするパック電池。

【請求項10】

請求項９に記載の電池パックであって、
前記送信間隔指定部(52)は、前記二次電池セル(2)の充電を終了した理由が、
該二次電池セル(2)の満充電を検出したことが理由の場合は、充電台(110)が再充電を行う所定の再送電する時間間隔を長く設定し、
該二次電池セル(2)の異常を検出したことが理由の場合は、充電台(110)が再充電を行う所定の再送電する時間間隔を短く設定するよう構成してなることを特徴とする電池パック。

【請求項11】

請求項１０に記載の電池パックであって、
前記二次電池セル(2)の異常が、前記セル温度検出部(54)で検出された該二次電池セル(2)の温度が所定の許容温度範囲を超えたことを検出した場合であることを特徴とする電池パック。

【請求項12】

請求項８から１１のいずれか一に記載の電池パックであって、
充電台(110)から前記電池パックへの送電が停止されている間は、前記パック制御部(91)への電力供給を遮断してなることを特徴とする電池パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充電台に載せられた電池パックの受電コイルと、充電台の送電コイルとを電磁結合し、送電コイルから受電コイルに磁気誘導作用で電力搬送して、内蔵電池を充電可能な電池パックと、この電池パックの充電方法に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話や携帯音楽プレーヤ等のモバイル機器に代表される電池駆動機器は、携帯に便利なように、充電できる電池により駆動されるものが多い。このような電池駆動機器は、電池を素電池の状態で、あるいは電池パックの状態で収納している。電池駆動機器は、電池を収納する状態で充電器に接点を接続して有線で充電される。一方で、このように接点を接続することなく、電磁誘導の作用を利用して充電台に内蔵された送電コイルから、受電コイルに対して電力を搬送して、電池を充電する充電台が開発されている（特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の充電台は、交流電源で励磁される送電コイルを内蔵しており、この送電コイルに電磁結合される受電コイルを電池パックに設けて、受電コイルに誘導される電力で電池パックの電池を充電するものである。電池パックは、受電コイルに誘導される交流を整流し、これを電池に供給して充電する充電回路を内蔵している。この構造によると、充電台の上に電池パックを載せて、接点を接続することなく無接点な状態で電池を充電できる。

【0004】

一方で、このような無接点式の電池パックにおいては、電池パック単体又は電池パックを接続した駆動機器を、充電台に載置したまま放置されることも考えられる。この場合に、電池駆動機器が放電や、電池パックの自己放電等によって、電力を消費することがある。例えば、電池駆動機器としてスマートフォンを用いた場合、ユーザが使用しない場合でも自動的にホスト側と通信を行い、ソフトウェアのアップデートやデータ更新などを行うため、待機時でも、すなわちユーザが使用せず充電台に放置したままであっても、電力が消費されて電池パックの残容量が低減することがある。このような場合、ユーザがいざ使用する段になって、十分な残容量が電池パックに残っていないことも考えられ、利便性に劣る。

【0005】

このような状況を回避するには、電池パックの残容量が低下した場合に、自動的に再度充電を行うことが考えられる。しかしながら、無接点充電方式においては、充電台の送電コイルと電池パックの受電コイルが電磁結合して送電する際に通信を行うため、充電しない期間においては、電池パックと充電台との間で通信を行うことができない。このため、一旦無接点充電により満充電となると、充電が終了して、以降の通信を行うことができず、電池パックの残容量の低下を検出することができないという問題があった。

【0006】

このような問題を回避するため、一定時間経過後に充電台から電池パックに対して送電を行う技術が開示されている（特許文献２）。該技術によれば、図１１に示す受電装置２と送電装置１において、２次電池２６の満充電後に再充電動作させる際に、送電装置１が所定のタイミングごとに１次コイル１６を駆動させ、その駆動開始から所定時間経過後に１次コイル１６に流れる電流を検出し、その検出電流に基づいて以後の１次コイル１６の駆動動作を行う。これにより、受電装置側からの積極的な給電要求がなくても、送電装置側が能動的に給電制御を行うことができ、また２次電池の満充電後に再充電動作を行う場合に受電装置側の負担を極力軽減できる。

【0007】

しかしながら、満充電終了後の再充電も、高頻度で行うと受電装置側への負担となる。その一方で、電池パックの無接点充電の停止には、満充電による正常終了の他、温度異常など、何らかの異常を検出して停止することもある。このような場合には、短時間で再充電を行うことが好ましいこともある。上述した技術では、このような要求に対応することができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００８−１４１９４０号公報

【特許文献2】特開２００８−２３６９６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、無接点充電が可能な電池パックにおいて、充電終了後に充電台に放置された場合であっても、常に一定以上の残容量を確保可能な電池パック及び電池パックの充電方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段及び発明の効果】

【0010】

上記の目的を達成するため、本発明の第１の側面に係る電池パックの充電方法によれば、充電可能な二次電池セル２と、充電台１１０に内蔵される送電コイル１１３と電磁結合可能な受電コイル１と、前記受電コイル１で受電した電力を変換して、前記二次電池セル２を充電可能な無接点充電回路９５と、を備え、充電台１１０に載置して、充電台１１０の送電コイル１１３と前記受電コイル１とを電磁結合することで、送電コイル１１３から送電される電力でもって前記二次電池セル２を充電可能な電池パックの充電方法であって、充電台１１０に電池パックが載置された状態で、充電台１１０の送電コイル１１３と電池パックの前記受電コイル１とを電磁結合させ、送電コイル１１３から送電される電力でもって前記二次電池セル２を充電する工程と、前記二次電池セル２の充電が終了した後、充電台１１０側に対して、再充電を許可する再充電許可信号を送信する工程と、該再充電許可信号を受けて、充電台１１０から電池パックに対して再度送電を行う工程と、を含み、前記再充電許可信号は、前記電池パックに対して再度送電する時間間隔を、前記二次電池セル２の充電が終了した理由に応じて変更してなる情報を含むことができる。これにより、一旦充電が終了した電池パックであっても、一定値以下に低下した場合には再充電を行うことで、電池パックを所定値以上に維持することが可能となる。

【0011】

また、第２の側面に係る電池パックの充電方法によれば、前記二次電池セル２を充電する工程において、電池パックは該二次電池セル２の満充電を検出して、ＡＣ／ＤＣアダプタの接続を検出して、又は該二次電池セル２の異常を検出して、充電台１１０側に対し、送電の中止を送信することで、前記二次電池セル２の充電が終了するよう構成できる。これにより、満充電若しくは異常終了によって電池パックの充電を終了すると共に、再度電池パックを一定間隔毎に再充電が必要かどうかを確認できる。

【0012】

さらに、第３の側面に係る電池パックの充電方法によれば、前記電池パックが、充電台１１０側に送電の中止を送信する際に、充電台１１０が電池パックに対し所定の再度送電する時間間隔を送信できる。これにより、充電台は指定された送信時間間隔で電池パックに対して、再電力送信を行うか否かを問い合わせることができる。

【0013】

さらにまた、第４の側面に係る電池パックの充電方法によれば、前記電池パックは、前記二次電池セル２の充電を終了した理由に応じて、充電台１１０が再充電を行う所定の再度送電する時間間隔を変更することができる。これにより、二次電池セルの充電終了が、満充電によるものか、異常終了によるものかに応じて、再充電の間隔を変更でき、二次電池セルに対して適切な再充電を行うことができる。

【0014】

さらにまた、第５の側面に係る電池パックの充電方法によれば、前記電池パックは、前記二次電池セル２の充電を終了した理由が、該二次電池セル２の満充電による場合は、充電台１１０が再充電を行う所定の再度送電する時間間隔を長く設定し、該二次電池セル２の異常による場合は、充電台１１０が再充電を行う所定の再度送電する時間間隔を短く設定するよう構成できる。これにより、満充電の場合には、再充電間隔を長くして二次電池セルへの負担を低減し、一方異常充電の場合には短時間で再充電を試みることにより、二次電池セルをできるだけ満充電に近付けるように維持できる。

【0015】

さらにまた、第６の側面に係る電池パックの充電方法によれば、前記二次電池セル２の異常が、該二次電池セル２の温度が所定の許容温度範囲を超えたことを検出した場合とできる。これにより、二次電池セルの温度が許容温度範囲外となったときに、充電を一旦終了すると共に、所定の範囲を経過後に再充電を試みることで、温度が許容温度範囲内に戻っておれば充電を継続できるようになる。このときの送信時間間隔を、満充電による終了よりも短く設定することで、充電に要するトータルの時間を短くできる。

【0016】

さらにまた、第７の側面に係る電池パックの充電方法によれば、充電台１１０から前記電池パックへの送電が停止されている間は、パック制御部９１への電力供給を遮断することができる。これにより、充電をしていない間の電力消費量を低減できる利点が得られる。

【0017】

さらにまた、第８の側面に係る電池パックによれば、充電可能な二次電池セル２と、充電台１１０に内蔵される送電コイル１１３と電磁結合可能な受電コイル１と、前記受電コイル１で受電した電力を変換して、前記二次電池セル２を充電可能な無接点充電回路９５と、前記無接点充電回路９５を制御するためのパック制御部９１と、前記二次電池セル２の温度を検出するためのセル温度検出部５４と、を備え、充電台１１０に載置して、充電台１１０の送電コイル１１３と前記受電コイル１とを電磁結合することで、送電コイル１１３から送電される電力でもって前記二次電池セル２を充電可能な電池パックであって、前記電池パックはさらに、充電台１１０に対して、充電台１１０側から電池パック側に対して、所定の送信時間間隔毎に再充電を行うかどうかの判定を行う再充電判定信号を送信させるため、該所定の送信時間間隔を指定する送信間隔指定部５２と、前記二次電池セル２の充電が終了した後、再充電を許可する再充電許可信号を送信する許可信号送信部５３と、を備えており、前記再充電許可信号は、前記送信間隔指定部５２により一旦充電台１１０からの送電を受けて前記二次電池セル２の充電が終了した場合、該充電が終了した理由に応じて、再送電する時間間隔を変更する情報を含むよう構成できる。これにより、一旦充電が終了した電池パックであっても、一定時間毎に残容量を検出して、一定値以下に低下した場合には再充電を行うことで、電池パックを所定値以上に維持することが可能となる。

【0018】

さらにまた、第９の側面に係る電池パックによれば、ＡＣ／ＤＣアダプタの接続を検出して、前記再充電許可信号を送信するよう構成できる。

【0019】

さらにまた、第１０の側面に係る電池パックによれば、前記送信間隔指定部５２は、前記二次電池セル２の充電を終了した理由が、該二次電池セル２の満充電を検出したことが理由の場合は、充電台１１０が再充電を行う所定の再送電する時間間隔を長く設定し、該二次電池セル２の異常を検出したことが理由の場合は、充電台１１０が再充電を行う所定の再送電する時間間隔を短く設定するよう構成できる。これにより、満充電の場合には、再充電間隔を長くして二次電池セルへの負担を低減し、一方異常充電の場合には短時間で再充電を試みることにより、二次電池セルをできるだけ満充電に近付けるように維持できる。

【0020】

さらにまた、第１１の側面に係る電池パックによれば、前記二次電池セル２の異常が、前記セル温度検出部５４で検出された該二次電池セル２の温度が所定の許容温度範囲を超えたことを検出した場合とできる。これにより、二次電池セルの温度が許容温度範囲外となったときに、充電を一旦終了すると共に、所定の範囲を経過後に再充電を試みることで、温度が許容温度範囲内に戻っておれば充電を継続できるようになる。このときの送信時間間隔を、満充電による終了よりも短く設定することで、充電に要するトータルの時間を短くできる。

【0021】

さらにまた、第１２の側面に係る電池パックによれば、充電台１１０から前記電池パックへの送電が停止されている間は、前記パック制御部９１への電力供給を遮断することができる。これにより、充電をしていない間の電力消費量を低減できる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】電池パックを内蔵する電池駆動機器を無接点の充電台にセットする状態を示す斜視図である。

【図2】図１に示す充電台に電池駆動機器を載置した状態を示す垂直断面図である。

【図3】図２に示す充電台に電池パック単体を載置した状態を示す垂直断面図である。

【図4】図１の充電台及び電池駆動機器の電気回路を示すブロック図である。

【図5】図３の充電台と電池パックの電気回路を示すブロック図である。

【図6】図１の電池駆動機器にＡＣ／ＤＣアダプタを接続した電気回路のブロック図である。

【図7】ＡＣ／ＤＣアダプタに接続された電池駆動機器を充電台に載置した状態を示す回路図である。

【図8】無接点充電とアダプタ充電が競合した際の充電方式を選定手順を示すフローチャートである。

【図9】電池パックを示すブロック図である。

【図10】電池パックを無接点充電により再充電する手順を示すフローチャートである。

【図11】従来の非接触電力伝送装置を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電池パック及び電池パックの充電方法を例示するものであって、本発明は電池パック及び電池パックの充電方法を以下のものに特定しない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。

【0024】

以下、本発明の実施の形態に係る電池パックの例として、携帯電話の電池パックに適用した例を、図１から図６に基づいて説明する。これらの図において、図１は電池パック９０を収納する電池駆動機器１００を無接点式の充電台１１０にセットする状態を示す斜視図、図２は図１の垂直断面図、図３は電池パック９０単体を充電台１１０にセットして充電する状態を示す垂直断面図、図４は充電台１１０に電池駆動機器１００を載置し、電池駆動機器１００に内蔵された電池パック９０の二次電池セル２を充電する電気回路のブロック図、図５は受電台１１０に電池パック９０単体を載置し、二次電池セル２を充電する電気回路のブロック図、図６は電池駆動機器１００に装着された電池パック９０を、電池駆動機器１００のＤＣ接続端子１１７Ａから直流電源を供給して、二次電池セル２を有線で充電するための電気回路のブロック図を、それぞれ示している。これらの図に示すように、電池パック９０は、電池駆動機器１００に接続されて、この電池駆動機器１００を駆動する電力を供給する一方で、充電台１１０に載置されて、充電台１１０に内蔵される送電コイル１１３から電力を受けて無接点充電を可能としている。図４においては、右側の充電台１１０に、電池パック９０をセットした電池駆動機器１００を載置することで、図において中央に示す電池パック９０を充電する。またこの電池パック９０は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を電池駆動機器１００に接続することでも充電できる。すなわち、図６において左側に図示する電池駆動機器１００にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続し、ここから得られる電力によって中央の電池パック９０を充電できる。このように電池パック９０は、充電台１１０（図４において右側）からの無接点充電と、電池駆動機器１００（図５において左側）からのアダプタ充電の両方に対応している。さらに電池パック９０は、電池駆動機器１００に接続された状態での無接点充電に加えて、図３に示すように電池パック９０を電池駆動機器１００と接続しない単体のままでも充電可能としている。
（充電台１１０）

【0025】

図１から図３に示す充電台１１０は、電池パック９０の受電コイル１に電磁結合される送電コイル１１３と、この送電コイル１１３に高周波電力を供給する高周波電源制御回路１１４を備えている。この充電台１１０の駆動電力は、外部の商用電源等から受ける電力を変換して、または充電台１１０に内蔵する充電台用二次電池１１２を、商用電源等で充電して得られる。図１の例では、外部からの電力は、充電台用ＡＣ／ＤＣ変換器（図示せず）のＤＣ接続プラグ１４１や、ＵＳＢケーブル１４２によって供給される。このため充電台１１０は、外部からの電力を受けるための直流入力端子１１７を外装ケース１１１に設けている。ここでは直流入力端子１１７として、ＤＣ接続プラグ１４１を接続するＤＣ接続端子１１７Ａと、ＵＳＢケーブル１４２を接続するＵＳＢ端子１１７Ｂを備えている。この直流入力端子１１７からの直流電力は、充電台用二次電池１１２に充電され、また直接高周波電源制御回路１１４へ供給される。充電された充電台用二次電池１１２は、外部の電源から直流入力端子１１７への電力供給がない場合に、高周波電源制御回路１１４等に直流電力を供給することができる。これにより、充電台１１０を携行可能とし、直流入力端子１１７への電力供給が無くても、充電台用二次電池１１２の直流電力を供給することで高周波電源制御回路１１４により高周波電力を発生させることができる。
（電池駆動機器１００）

【0026】

一方、電池駆動機器１００は、電池パック９０を接続して、この電池パック９０から電力供給を受けて駆動される。電池パック９０は、電池駆動機器１００内に収納される。図１の例では電池駆動機器１００を携帯電話とする例を示しており、電池駆動機器１００本体の裏蓋を外して、ケース内部に電池パック９０を収納している。ただし、電池パックは必ずしも駆動機器本体１０１の内部に収納する必要は無く、駆動機器本体から剥き出しのまま装着する形態としてもよい。例えば電池駆動機器を電動工具やビデオカメラとする場合は、電池パックを駆動機器本体の一部に着脱式としている。また逆に、電池パックを着脱式とせず、電池駆動機器本内の内部に埋め込み式として交換不可能な形態とすることもできる。

【0027】

また電池駆動機器１００には、交流電源に接続された機器用ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３からの入力端子として、ＤＣ接続端子１１７Ａを有している。これにより、電池駆動機器１００に接続されている電池パック９０は、ＤＣ接続端子１１７Ａより直流電源を供給することができ、電池パック９０内の二次電池セル２を安定して充電することができる。
（充電中表示機能）

【0028】

図１に示される電池駆動機器１００には、後述するように、二次電池セル２の無接点充電による充電中を表示する充電中表示機能として、無接点充電表示部１５７を有している。また充電中表示機能は、電池駆動機器１００のみならず、充電台１１０側にも設けることができる。図１の充電台１１０は、二次電池セル２の充電中を表示する表示部を備える。この充電台１１０での二次電池セル２の充電中を示す表示部は、充電表示ＬＥＤ１１９であり、点灯パターンにより、充電中であることを示すことができる。

【0029】

一方、二次電池セル２の電池残容量については、図４の回路図に示すように電池駆動機器１００内の充電電流検出抵抗１５６により検出した電圧を残容量演算部１５５（ＦＧ−ＩＣ）により積算して、別途表示させることもできる（図１には図示せず）。あるいは、充電中表示機能と残容量表示機能とをを共通化して、充電表示ＬＥＤ１１９の点滅方法により、二次電池セル２の残容量を表示することもできる。充電表示ＬＥＤ１１９は、図４に示すように直流電力制御回路１２１に接続している。充電表示ＬＥＤ１１９は、直流電力制御回路１２１で通電状態が制御されて、二次電池セル２の充電状況を点灯状態で表現される。図１及び図２に示す充電表示ＬＥＤ１１９は、外装ケース１１１に内蔵される回路基板に固定されて、定位置に配置している。外装ケース１１１は、充電表示ＬＥＤ１１９と対向する位置にＬＥＤ表出孔１２０を開口しており、このＬＥＤ表出孔１２０から充電表示ＬＥＤ１１９を外部に表出させている。直流電力制御回路１２１は、高周波電源制御回路１１４で検出される二次電池セル２の残容量に応じて、充電表示ＬＥＤ１１９の点滅状態を制御しており、充電表示ＬＥＤ１１９の点滅のパターンで二次電池セル２の残容量を表示している。
（電池パック９０）

【0030】

図４に示す電池パック９０は、充電可能な二次電池セル２と、充電台１１０に内蔵される送電コイル１１３と電磁結合可能な受電コイル１と、駆動機器本体１０１側にて二次電池セル２の温度を検出するための温度検出部９４と、電源端子の一であるマイナス端子１０４に接続された経路切替スイッチ９３と、経路切替スイッチ９３のＯＮ／ＯＦＦを制御するためのパック制御部９１と、電池駆動機器１００と電気的に接続するためのパック側接続端子とを備える。パック側接続端子は、二次電池セル２の充放電を行うための、一対の電源端子１０２、１０４と、温度検出部９４を接続した温度端子１０３と、状態通信端子１０６、ＦＧ端子１０５を含む（詳細は後述）。

【0031】

この電池パック９０は、図４の回路図に示すように電池駆動機器１００に装着した状態で充電する他、図３の断面図に示すように、電池駆動機器１００に装着せず、単体のまま充電台１１０に載置して充電することもできる。いずれの場合も、電池パック９０の受電コイル１が、充電台１１０の送信コイル１１３と電磁結合し、受けた磁束により誘導起電力を発生させることができる。

【0032】

また受電コイル１は、外形を円形状とする他、角型状とすることも好ましい。これにより、受電コイル１の巻き線長を長くできる分、インダクタンスを増加できる。また、角型状のコイルは円形状のコイルに比べてコイルの回転方向を規制できるため、位置決めを容易にできる。

【0033】

ここで、電池パック９０が無接点式の充電台１１０から受領した電力でもって、二次電池セル２を充電する原理を、図４に基づいて説明する。充電台１１０の送電コイル１１３と電磁結合される受電コイル１で発生される誘導起電力は、図４に示すように無接点充電回路９５により直流電源に変換され、二次電池セル２が充電される。この実施例では、図示しないが、二次電池セル２は、充電電圧、電流および電池温度等の監視パラメータを計測する監視回路を有している。この監視回路は、いずれかの監視パラメータが二次電池セル２に対して予め設定された閾値を超えた場合には、受電コイル１に変調信号を付加し、送電コイル１１３側へ伝達し、高周波電源制御回路１１４にて出力調整を行うことができる。たとえば、電池パック９０の二次電池セル２が満充電に達した場合には、電池パック９０側からの信号を受けて、充電台１１０の高周波電源制御回路１１４の出力を停止することができる。これにより、電池パック９０の安全性を保つことができ、さらに充電台１１０の出力を停止することにより無駄な電力消費を抑制できる。
（二次電池セル２）

【0034】

この電池パック９０に内蔵される二次電池セル２は、幅よりも薄い角型の直方体で、各面を一体成型した外装缶を形成し、金属ケースとすることができる。たとえば、金属ケースは、アルミニウム等とすることができ、外因性の衝撃から保護することができ、さらに放熱性にも優れた効果を得ることができる。

【0035】

この実施例での二次電池セル２は、体積エネルギー密度の大きいリチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池を使用することで、全体を軽く、薄く、小さくして利便性を良く携帯駆動機器に利用できる特徴がある。ただこれに限るものではなく、二次電池セルは、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の充電できる全ての二次電池とすることもできる。
（無接点充電）

【0036】

ここで、電池駆動機器１００を充電台１１０に載置して、充電を行う様子を、図４、図５に基づいて説明する。この図においては、右側の充電台１１０に、左側の電池駆動機器１００を載置して、内部に収納した電池パック９０を充電する様子を示している。この電池パック９０を無接点充電する充電台１１０は、高周波電源制御回路１１４からの高周波電力を送電コイル１１３へ通電し、磁束を発生させ、電池パック９０内の受電コイル１に誘導起電力を発生させる。ここで、充電台１１０内の高周波電源制御回路１１４は、充電台用ＡＣ／ＤＣ変換器からのＤＣ接続端子１１７ＡとＵＳＢ端子１１７Ｂとを有する直流入力端子１１７から、直流電力の供給を受けることができる。この直流電力は、充電台１１０の充電台用二次電池１１２への充電と共に、高周波電源制御回路１１４へ直流電力を供給し、直流電力を高周波電力に変換し送電コイル１１３へ供給することができる。また、直流入力端子１１７への直流電力が供給されない場合は、予め充電台１１０に内蔵された充電台用二次電池１１２を充電しておくことにより、この充電台用二次電池１１２から高周波電源制御回路１１４へ直流電力を供給することもできる。これにより、無接点電力送信を行う送信コイル１１３は、受電機器側にある受電コイル１と磁束により電磁結合ができ、受電コイル１に誘導起電力を供給することができる。

【0037】

さらに、高周波電源制御回路１１４への電力供給は、直流電力制御回路１２１により制御され、直流入力端子１１７および充電台用二次電池１１２の切り替えをスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３及びＳＷ４のＯＮ／ＯＦＦにて行う。ここで充電台用二次電池１１２への充電は、直流入力端子１１７から直流電力が入力されたことを、直流電力制御回路１２１にて認識し、スイッチＳＷ１またはＳＷ２及びＳＷ３がＯＮになり通電される。ここで通電された直流電力は、内部充電回路１１８にて、充電台用二次電池１１２が満充電か否かを検出し、充電可能であれば充電を開始し、満充電時は電力供給しないようにする。これにより、充電台１１０は、持ち運びが可能で、交流電源やＵＳＢ電源の供給不能な場所でも、充電台用二次電池１１２により高周波電源制御回路１１４への電力供給が可能でき、電池パック９０への無接点充電を実行することができる。

【0038】

高周波電源制御回路１１４は、送電コイル１１３と電磁結合される受電コイル１が認識できる範囲にあるか否かを判断し、受電範囲内であれば電力を供給し、受電範囲外であれば電力供給を停止する。これにより、充電台１１０は、無駄な送電エネルギーを供給することなく、必要時のみ送電することで省エネ効果を得ることができる。

【0039】

さらに、直流電力制御回路１２１には、高周波電源制御回路１１４の高周波の電圧変化、電流、位相変化及び／又は変調周波数の検出により、二次電池セル２の残容量、充電電圧情報、満充電情報、異常出力停止信号等を受信し、残容量を点滅のパターンで表示できる充電表示ＬＥＤ１１９を接続している。これにより、充電台１１０は、満充電情報に基づき、高周波電力の供給を停止することができ、必要時のみの動作として、省エネ効果を得ることができる。
（電池パック９０の詳細）

【0040】

次に、電池パック９０の詳細について、図４〜図６に基づいて説明する。図４に示す例では、電池駆動機器１００は、電池パック９０と、この電池パック９０から電力供給を受ける駆動機器本体１０１とで構成される。そのため電池パック９０は、パック側接続端子として、一対の電源端子１０２、１０４を構成するプラス端子１０２とマイナス端子１０４を有し、更に温度端子１０３と、状態通信端子１０６、ＦＧ端子１０５の計５端子を有している。これにより、電池パック９０は、これらの４端子により駆動機器本体１０１が接続されている場合、駆動機器本体１０１の電池駆動機器１００の制御情報や電池パック９０の二次電池セル２の電池情報等を相互通信することができる。
（無接点充電回路９５）

【0041】

送電コイル１１３からの磁束により、電池パック９０内の受信コイル１で発生した誘導起電力の高周波電力は、無接点充電回路９５を経由し、直流電力に変換され、経路切替スイッチ９３を経由し、二次電池セル２を充電することができる。無接点充電回路９５は、同期整流回路等が利用できる。同期整流回路は、高周波電力をまず整流回路にて整流し、平滑コンデンサにより直流成分のみを直流電力として二次電池セル２への充電電力としている（図示せず）。

【0042】

この実施例の電池パック９０は、充電台１１０に搭載されたとき、オープンで、無接点充電電力の供給によりパック制御回路９１が起動すると、クローズする充電スイッチ９８と、パック制御回路９１が起動していないので初期状態のデフォルトでオープン状態となる経路切替スイッチ９３を有している。この充電スイッチ９８及び経路切替スイッチ９３は、共にパック制御部９１によりオープン／クローズを制御される。これら充電スイッチ９８及び経路切替スイッチ９３は、電流通過制御可能なＦＥＴ、トランジスタ等の半導体素子とすることで、回路の小型化を図ることができる。好ましくは、電流通過時に電力損失が少ないＦＥＴの半導体素子を選択することで、受電された電力の変換損失を減少させることができる。
（充電スイッチ９８）

【0043】

充電スイッチ９８は、無接点充電回路９５の電力出力を制御し、二次電池セル２への充電電力を供給の有無や充電電流量を制御する。
（経路切替スイッチ９３）

【0044】

さらに、経路切替スイッチ９３は、電池駆動機器１００との接続の有無によりオープン／クローズを制御している。経路切替スイッチ９３は、図４に示すように、経路切替制御ラインＳＷＬを介してパック制御部９１の経路切替端子８２と接続されている。
（充電経路）

【0045】

パック制御部９１は、後述する機器接続判定部によって、電池パック９０が単体か、電池駆動機器１００に接続された状態かの判定結果に基づいて、充電経路を切り替える。すなわち、経路切替端子８２のＨＩＧＨ／ＬＯＷを切り替えることで、経路切替制御ラインＳＷＬを介して経路切替スイッチ９３のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。具体的には、電池パック９０が電池駆動機器１００に接続されている状態でＡＣ／ＤＣアダプタが接続されていない状態（無接点充電される状態）であれば、詳細には後述するように、経路切替制御ラインＳＷＬが、中間電圧状態となる。これにより、パック制御部９１によって、経路切替スイッチ９３がＯＦＦされてオープンとなるため、二次電池セル２の充電経路は、無接点充電の場合、無接点充電回路９５から充電スイッチ９８、二次電池セル２を経て、保護回路９２、マイナス端子１０４、機器側マイナス端子１０４’を通って、電池駆動機器１００側の充電電流検出抵抗１５６を通電する。さらに機器側ＦＧ端子１０５’、ＦＧ端子１０５を経て電池パック９０側の無接点充電回路９５に戻る。これにより、充電電流検出抵抗１５６を流れる充電電流を残容量演算部１５５で積算して、二次電池セル２の残量量を算出できる。この結果、本来的に無接点充電の場合は電池パック９０内で完結するはずの充電経路を、敢えて部分的に電池駆動機器１００側に延伸させることで、電池駆動機器１００側で二次電池セル２の残容量を把握し、充電中であることや満充電状態に達したことを表示してユーザに告知することが可能となる。

【0046】

また、電池パック９０が電池駆動機器１００に接続されている状態でＡＣ／ＤＣアダプタが接続される状態であれば、詳細には後述するように、経路切替制御ラインＳＷＬが、低電圧状態となる。これにより、パック制御部９１が低電圧を検出して、パック制御部９１が、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電台１１０に停止信号を送信すると共に、充電スイッチ９８をＯＦＦする。このとき、経路切替スイッチ９３がＯＦＦされてオープンしたままである。

【0047】

また、電池パック９０が単体で無接点充電される場合であれば、詳細には後述するように、経路切替制御ラインＳＷＬが、高電圧状態となる。これにより、パック制御部９１によって、経路切替スイッチ９３がＯＮされてクローズとなる。

【0048】

なお、ＡＣ／ＤＣアダプタ接続時においても、詳細には後述するように、同様にパック制御部９１は経路切替端子８２をＬＯＷとし、経路切替スイッチ９３をＯＦＦする。このため二次電池セル２の充電経路は、給電先がＡＣ／ＤＣアダプタ１４３又はアダプタ充電制御部１５３（充電回路）となることを除いて、無接点充電の場合と同様となる。
（機器接続判定部）

【0049】

一方で、詳細には後述するように、状態通信ラインＳＴＬの電圧を、低電圧、中間電圧、高電圧と変化させる構造である機器接続判定部によって、電池パック９０が単体であると判定された場合は、パック制御部９１は経路切替端子８２をＨＩＧＨとし、経路切替制御ラインＳＷＬを介して経路切替スイッチ９３をＯＮに切り替える。この結果、マイナス端子１０４とＦＧ端子１０５がショートされるので、二次電池セル２の充電経路が寸断されることなく、保護回路９２から経路切替スイッチ９３を経て、無接点充電回路９５に戻る。これにより、充電経路が確立されて、電池パック９０単体の無接点充電も可能となる。また、温度検出部９４の下側が接地されることより、温度測定が可能となる。

【0050】

図４における電池パック９０は、無接点充電回路９５の電力出力を制御するパック制御部９１により、充電開始時に充電スイッチ９８をクローズするよう指示する。この指示の基となる情報としては、例えばパック制御部９１に内蔵されるサーミスタ（図示せず）で検出される温度が所定範囲内であるとき、電池駆動機器１００から電池パック９０へのＡＣ／ＤＣアダプタ１４３の直流電力供給のないとき（詳細は後述）等に、充電スイッチ９８をクローズして、充電を開始する。この情報をパック制御部９１へ転送し、充電スイッチ９８を制御している。これにより、電池パック９０への充電に伴う温度上昇等より二次電池セル２を保護することができる。
（パック制御部９１）

【0051】

パック制御部９１は、温度端子１０３と接続されている。パック制御部９１が、充電台１１０と無接点充電を開始する際に経路切替スイッチ９３をＯＦＦに切り替えることで、温度端子１０３を介して電池駆動機器１００と通信可能とする。これにより、温度端子１０３を、無接点充電時には電池駆動機器１００との通信を行う通信端子として利用でき、温度端子１０３と通信端子とを同一の端子で兼用することが可能となり、電池パックのコスト上昇を抑制し、また部品点数の増加によるスペース的な制約を回避することができる。

【0052】

さらに図４に示すパック制御部９１は、外部との信号をやりとりするための入出力として、プルアップ端子８３と、状態入力端子８４と、経路切替端子８２と、無接点充電異常端子８５とを備える。またプルアップ端子８３は、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７を介して接地されている。また状態入力端子８４は、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７との接続ノードに接続されている。また状態入力端子８４は、駆動機器本体１０１の抵抗Ｒ１にも接続されている。ここで、パック制御部９１は、充電スイッチ９８をＯＦＦとした状態で、充電台１１０より、無接点充電の充電電力を得て、起動し、その後、スイッチ９８を動作させる。
（プルアップ端子８３）

【0053】

プルアップ端子８３は、パック制御部９１に含まれるトランジスタと接続された出力端子である。プルアップ端子８３は、電池パック９０が充電台１１０に載置されたかどうかを検出して、状態通信端子１０６を介して電池駆動機器１００側に通知する。具体的には、無接点充電台１１０に電池パック９０が載置された際に、電力が供給されることにより、供給された電力でもってパック制御部９１が動作するよう、プルアップ部８１がＯＮとなる。
（状態入力端子８４）

【0054】

状態入力端子８４は、状態通信端子１０６と接続される入力端子であり、低電圧、中間電圧、高電圧と変化させる構造である機器接続判定部による状態通信ラインＳＴＬの電圧を、パック制御部９１に入力する。また、この状態入力端子８４の電圧レベルを用いて、電池パック９０が電池駆動機器１００に接続されているか、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３で充電されているか、電池パック単体かの・BR>@器接続状態の判定を行う。すなわち、機器接続判定部としても機能する（詳細は後述）。
（経路切替端子８２）

【0055】

経路切替端子８２は、経路切替スイッチ９３と接続されており、電池パック単体での充電を行うために経路切替スイッチ９３のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。すなわち、電池パック単体接続時に、無接点充電を行う際にはＯＮに、経路切替スイッチ９３を切り替えて電池セルを充電する。また電池パック９０が電池駆動機器１００と接続されたときに無接点充電を行う際には、経路切替スイッチ９３をＯＦＦとして、電池駆動機器１００側の残容量演算部１５５を通るように充電経路が切り替えられる。また、過放電状態の電池パックが電池駆動機器１００に装着された場合にも、通常の電流積算では正確な残容量の演算ができないため、経路切替スイッチ９３をＯＮすることで電池駆動機器１００への経路を切り離して、電池パック単体での充電を行う。
（無接点充電異常端子８５）

【0056】

さらに、無接点充電異常端子８５は、充電等において例えば過充電圧、過電流等何らかの異常が検出された場合に、異常信号を出力するための端子である。図５の回路例では、無接点充電異常端子８５は、温度検出部９４と平行に、温度端子１０３とマイナス端子１０４の間に接続された異常スイッチと接続されている。ここでは異常スイッチはバイポーラトランジスタであり、そのベース端子が無接点充電異常端子８５と接続されている。この回路例において、無接点充電の異常が検出された場合に、無接点充電異常端子８５を通電して異常スイッチをＯＮとし、温度端子１０３をＬＯＷとする。これを受けて電池駆動機器１００側の機器制御部１５０は、温度端子１０３がＬＯＷレベルとなった場合に、無接点充電の異常が発生したと判断することができる。
（機器接続判定部）

【0057】

電池パック９０が、電池駆動機器１００と接続されているか、又は電池パック９０単体のいずれであるかは、機器接続判定部によって判定される。機器接続判定部は、電池パックの接続状態、すなわち電池パックが単体か、又は電池駆動機器１００に接続されている状態かを判定する。図６等の例では、機器接続判定部は、パック制御部９１の状態入力端子８４により実現されている。上述の通り状態入力端子８４は、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７と、接続ノードに接続され、駆動機器本体１０１における抵抗Ｒ１にも接続されている。また第一分圧抵抗８６はプルアップ端子８３と接続されている。この例では、機器接続判定部は、パック制御部９１のプルアップ部８１をＯＮにした状態で、すなわちプルアップ端子８３をＯＮとした状態で、状態入力端子８４の電圧値に基づいて判定する。このため抵抗Ｒ１、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７（抵抗Ｒ１、第一分圧抵抗８６に対して大きな抵抗値、数十倍から数百倍程度）の抵抗値は、二次電池セル２の電池電圧に応じて設定される。例えば、電池駆動機器１００の装着時状態入力端子８４の電圧値が、概略、第二分圧抵抗８７が大きいことより抵抗Ｒ１、第一分圧抵抗８６の分圧比となり、セル電圧の所定比率（例えば１／２）以下の中間電圧であるとき、電池駆動機器１００に装着されていると判定する。また電池パック単体であるときは、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７の分圧比となり、第二分圧抵抗８７が大きいことより、二次電池セル電圧に近くなるので、上述の所定比率よりも高い、すなわち高電圧のときは、電池パック単体であると判定する。この機器接続判定は、無接点充電の開始時に行う。電池パック単体で充電される場合、充電電流は、無接点電流検出抵抗９９にて検出され、充電台１１０により、最大電流、最大電圧を規制した定電流、定電圧にて充電され、パック制御部９１が所定電圧以上のとき、所定電流値以下が検出すると、満充電と判定し、パック制御部９１が検出して、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電スイッチ９８をＯＦＦすると共に、充電台１１０に停止信号を送信する。

【0058】

このようなパック制御部９１での、機器接続判定の結果に基づいて、上述のように、経路切替スイッチ９３を動作させ、充電経路を切り替える。その他、機器接続判定の結果に基づいて、パック制御部９１は、無接点充電の充電電流値を、適切な値に切り替えることができる。例えば電池パックが単体の場合は、放熱性が電池駆動機器装着時よりも優れていると判断して、充電電流を電池駆動機器装着時よりも高く調整する。

【0059】

一方で、状態通信ラインＳＴＬは、中間電圧の電池パック９０が電池駆動機器１００に装着されている状態においては、状態通信スイッチ１６０がＯＮとなり、隣接するＦＥＴ１６９がＯＮとなり、レベルシフト部１５１を経て、無接点充電表示部１５７が点灯する。

【0060】

状態入力端子８４は、状態通信端子１０６と接続される入力端子であり、低電圧、中間電圧、高電圧と変化させる構造である機器接続判定部による状態通信ラインＳＴＬの電圧を、パック制御部９１に入力する。
（アダプタ充電）

【0061】

さらに、電池駆動機器１００にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続して充電を行う様子を、図６に基づいて説明する。この図においては、左側の電池駆動機器１００にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続して、内部に収納した電池パック９０を充電する様子を示している。図６の電池パック９０は、駆動機器本体１０１のＤＣ接続端子１１７Ａへ、商用電源と接続されたＡＣ／ＤＣアダプタ１４３のＤＣ接続プラグ１４１を接続し、直流電力を駆動機器本体１０１へ供給している。この直流電力が供給された駆動機器本体１０１は、ＤＣ接続端子１１７Ａへの直流電力を、アダプタ充電制御部１５３で受ける。
（アダプタ判定部１５９）

【0062】

アダプタ判定部１５９は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３と接続されて、供給ラインのダイオードより高電圧側（図示せず）から電圧を測定して、所定電圧よりも大きいならば、接続されていると判定する。またアダプタ判定部１５９は、アダプタ判定出力端子１６１を備えている。
（アダプタ判定出力端子１６１）

【0063】

アダプタ判定出力端子１６１は出力端子であり、機器制御部１５０のアダプタ判定入力端子１６２に接続されている。アダプタ判定回路１５９は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３が電池駆動機器１００に接続されているときはＨＩＧＨ信号を、未接続のときはＬＯＷ信号を、それぞれ出力する。このアダプタ判定出力端子１６１から出力されるアダプタ判定信号に基づいて、機器制御部１５０は、電池パック９０側に対して無接点充電の許可／禁止を指示する。この例では、アダプタ接続判定信号がＨＩＧＨ信号のとき、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３が接続されており、アダプタ充電を優先する結果、無接点充電を禁止し、又は既に実行中の無接点充電を中止するために、プルダウンスイッチ１６８を利用して、状態通信ラインＳＴＬをＬＯＷ（低電圧）とする（詳細は後述）。これを受けて電池パック９０側のパック制御部９１は、状態通信ラインＳＴＬがＬＯＷとなったことを状態入力端子８４で受信すると、二次電池セル２の無接点充電を禁止する。

【0064】

また機器制御部１５０は、アダプタ判定入力端子１６２に加え、残容量演算部１５５に接続される残容量入力端子１６３及び割込入力端子１６４と、プルダウン抵抗１６７及びプルダウンスイッチ１６８と接続される無接点充電禁止出力端子１６５とを備える。

【0065】

無接点充電禁止出力端子１６５は、出力端子であり、プルダウン抵抗１６７及びプルダウンスイッチ１６８と接続される。プルダウンスイッチ１６８は、図４の例ではＦＥＴである。無接点充電禁止出力端子１６５は、駆動機器本体１０１が電池パック９０に接続され、充電台１１０より無接点充電される場合においては、残容量入力端子１６３からの入力結果に基づいて無接点充電を禁止するための無接点充電禁止信号を出力する。

【0066】

一方で、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３の接続を検出すると、無接点充電禁止出力端子１６５はＨＩＧＨ信号を出力し、プルダウンスイッチ１６８をＯＮにする。この信号は機器側ＦＧ端子１０５’から出力され、また機器側状態通信端子１０６’から出力されて、Ｒ１の抵抗分が、接地状態となることより、状態入力端子８４が低電圧となり、これを、パック制御部９１が検出して、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電スイッチ９８をＯＦＦすると共に、充電台１１０に停止信号を送信する。一方で、満充電が検出されていない状態ではＬＯＷ信号を出力し、無接点充電を禁止せず、許可状態とする。状態入力端子８４が低電圧となることより、状態通信スイッチ１６０がＯＦＦとなり、無接点充電表示部１５７は、消灯することになる。

【0067】

なお、図７に示すように、アダプタ判定回路１５９からの出力信号を、直接、プルダウンスイッチ１６８のゲートに直接入力することもできる。この機能は、マイコンを備える機器制御部１５０の動作不良の際等に、有用となる。
（アダプタ判定部）

【0068】

パック制御部９１は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３の接続を検出すると、充電方式を無接点充電からアダプタ充電に切り替える。上述の通り、アダプタ接続を検出すると、パック制御部９１は、充電スイッチ９８をオープンにし、無接点充電を中止する。

【0069】

さらに、アダプタ充電を行うために、経路切替スイッチ９３をクローズして、温度端子１０３を介して二次電池セル温度を電池駆動機器１００側に伝達する。これにより、温度端子１０３を、ＡＣ／ＤＣアダプタ充電時には二次電池セル温度を送出する温度端子１０３として使用することが可能となる。

【0070】

一方パック制御部９１は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３による充電と、無接点充電とが競合した場合に、上述のように、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３接続により、プルダウンスイッチ１６８をＯＮになり、状態入力端子８４が低電圧となり、これを、パック制御部９１が検出して、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電スイッチ９８をＯＦＦすると共に、充電台１１０に停止信号を送信する。このようにまず無接点充電をＯＦＦとするための信号を電池パック９０から充電台１１０側に送出し、電力の送出を停止する。次に、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３による充電を開始する。これにより、アダプタ充電と無接点充電が同時に行われようとした場合には、無接点充電を中止してアダプタ充電を優先させることで、充電電流、電力が大きなアダプタ充電により充電時間を短縮できると共に、より安定した充電を図ることができる。アダプタ充電により、満充電が検出されると、アダプタ充電制御部１５３にて、充電を停止する。

【0071】

図４は、電池パック９０を駆動機器本体１０１（電池駆動機器１００）に接続された状態で無接点充電をする場合を示し、図５は、電池パック９０単体を無接点充電する場合を示し、図６は、電池パック９０を駆動機器本体１０１（電池駆動機器１００）に接続された状態でアダプタ充電する場合を示し、図７は、電池パック９０を駆動機器本体１０１（電池駆動機器１００）に接続された状態で、充電台１１０に搭載された場合、無接点充電より、アダプタ充電が優先する場合を示している。

【0072】

図４においては、充電台１１０より無接点充電電力が供給されると、パック制御部９１が起動して、状態通信ラインＳＴＬの状態入力端子８４の電圧は、上述のように、第一分圧抵抗８６と抵抗Ｒ１の分圧により、中間電圧と検出され、機器接続判定部として、パック制御部９１の状態入力端子８４の中間電圧により電池パック９０を駆動機器本体１０１（電池駆動機器１００）に接続された状態で無接点充電をする場合と判定する。その後、経路切替スイッチ９３がオープンとなり、充電スイッチ９８がクローズされ、充電が開始される。そして、充電電流が充電電流検出抵抗１５６にて検出され、充電台１１０により、最大電流、最大電圧を規制した定電流、定電圧にて二次電池セル２が充電され、所定電圧以上のとき、所定電流値以下が検出すると、機器制御部１５０が満充電と判定し、無接点充電禁止出力端子１６５はＨＩＧＨ信号を出力し、プルダウンスイッチ１６８をＯＮにし、状態入力端子８４が低電圧となり、これを、パック制御部９１が検出して、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電台１１０に停止信号を送信すると共に、充電スイッチ９８をＯＦＦする。

【0073】

図５においては、充電台１１０より無接点充電電力が供給されると、パック制御部９１が起動して、状態通信ラインＳＴＬの状態入力端子８４の電圧は、上述のように、第一分圧抵抗８６と第二分圧抵抗８７との分圧により、高電圧と検出され、機器接続判定部として、パック制御部９１の状態入力端子８４の高電圧により電池パック９０を単体で無接点充電をする場合と判定する。その後、経路切替スイッチ９３がクローズとなり、充電スイッチ９８がクローズされ、充電が開始される。そして、充電電流が無接点電流検出抵抗９９にて検出され、充電台１１０により、最大電流、最大電圧を規制した定電流、定電圧にて二次電池セル２が充電され、所定電圧以上のとき、所定電流値以下が検出すると、パック制御部９１が、満充電と判定し、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電台１１０に停止信号を送信すると共に、充電スイッチ９８をＯＦＦする。

【0074】

図６においては、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３が接続されると、アダプタ判定回路１５９が検出し、機器制御部１５０が無接点充電禁止出力端子１６５はＨＩＧＨ信号を出力し、プルダウンスイッチ１６８をＯＮにし、状態通信スイッチ１６０がＯＦＦとなることより、無接点充電表示部１５７は消灯することになる。ここで、無接点充電がされていないことより、パック制御部９１が起動していないので、経路切替端子８２がＬＯＷ状態であるので、経路切替スイッチ９３がオープンとなり、充電電流が充電電流検出抵抗１５６にて検出され、アダプタ充電制御部１５３により、最大電流、最大電圧を規制した定電流、定電圧にて二次電池セル２が充電され、所定電圧以上のとき、所定電流値以下が検出すると、機器制御部１５０が満充電と判定し、アダプタ充電制御部１５３にて、充電を停止する。

【0075】

図７においては、電池パック９０を駆動機器本体１０１（電池駆動機器１００）に接続された状態で無接点充電をしているとき、アダプタ充電を行うと以下のように、充電が進む。まず、充電台１１０より無接点充電電力が供給されると、パック制御部９１が起動して、状態通信ラインＳＴＬの状態入力端子８４の電圧は、上述のように、第一分圧抵抗８６と抵抗Ｒ１の分圧により、中間電圧と検出され、機器接続判定部として、パック制御部９１の状態入力端子８４の中間電圧により電池パック９０を駆動機器本体１０１（電池駆動機器１００）に接続された状態で無接点充電をする場合と判定する。その後、経路切替スイッチ９３がオープンとなり、充電スイッチ９８がクローズされ、充電が開始される。このような充電中に、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３が接続されると、アダプタ判定回路１５９が検出し、機器制御部１５０が無接点充電禁止出力端子１６５はＨＩＧＨ信号を出力し、プルダウンスイッチ１６８をＯＮにし、状態通信スイッチ１６０がＯＦＦとなることより、無接点充電表示部１５７は消灯し、状態通信ラインＳＴＬの状態入力端子８４の電圧は、低電圧となることより、パック制御部９１が低電圧を検出して、パック制御部９１が、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電台１１０に停止信号を送信すると共に、充電スイッチ９８をＯＦＦする。よって、アダプタ充電が優先されて、経路切替スイッチ９３がオープンとなり、充電電流が充電電流検出抵抗１５６にて検出され、アダプタ充電制御部１５３により、最大電流、最大電圧を規制した定電流、定電圧にて二次電池セル２が充電され、所定電圧以上のとき、所定電流値以下が検出すると、機器制御部１５０がと判定し、アダプタ充電制御部１５３にて、充電を停止する。
（アダプタ充電と無接点充電の競合）

【0076】

また、図７に示すように、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３による充電中に、電池パック９０
を装着した電池駆動機器１００を、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続したままの状態で充電台１１０に置かれることも考えられる。この場合には、いずれかの充電を中止する必要がある。そこで、無接点充電を停止すると共に、アダプタ充電を実行するように、適切な制御を行う。このような複数の充電が競合する場合の考えられる組み合わせとしては、
（１）ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３で充電中に無接点充電台１１０に置かれた場合（一旦、パック制御回路９１が起動するが、状態通信ラインＳＴＬが低電圧であることより、電池パック９０の無接点充電を禁止するよう、充電台１１０に停止信号を送信する。）、
（２）無接点充電中にＡＣ／ＤＣアダプタ１４３を接続した場合（上述の図７の説明のとおり、アダプタ充電が優先される。）、
（３）無接点充電とＡＣ／ＤＣアダプタ１４３充電とを同時に行う場合（上記の（１）（２）のいずれかの状態になり、アダプタ充電が優先される。）、
が考えられる。いずれの場合においても、無接点充電を中止して、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３充電のみを行うように制御する。

【0077】

このような充電方式の選定手順を、図８のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、無接点充電が既に実行されている状態から、アダプタ充電に移行する場合を説明する。まずステップＳ１で無接点充電による充電が行われているものとする。ここでは、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３による充電は停止されている。この状態でステップＳ３において、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３の接続を電池駆動機器１００が検出する。ここでは、機器制御部１５０がＡＣ／ＤＣアダプタ１４３の接続を検出して、パック制御部９１に対して、充電停止信号を送信するよう通信を行う。これを受けて、ステップＳ３で、電池パック９０は無接点充電による充電を停止する。そしてステップＳ４で、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３による充電を開始する。
（温度検出部９４）

【0078】

温度検出部９４は、図４などでは説明の都合上二次電池セル２と離れて図示されているが、実際には二次電池セル２の近傍に配置されている。例えば二次電池セル２の表面に接触させて、二次電池セル２の温度を検出できるようにする。このような温度検出部９４には、ＰＴＣサーミスタやＮＴＣサーミスタなどが好適に利用できる。
（保護回路９２）

【0079】

さらに二次電池セル２を過充電電圧、過電流、過放電電圧から保護するための保護回路９２を設けることもできる。図４の例では、保護回路９２を二次電池セル２と直列に接続しており、所定の閾値以上の充電電流が流れた場合に、電流を遮断して二次電池セル２を保護する。また、過充電電流に限らず、二次電池セル２の電圧異常や温度異常、あるいは過放電の際にも、これを検出してオープンし、電流を遮断することもできる。
（電池駆動機器１００の詳細）

【0080】

次に電池駆動機器１００の詳細を、図４〜図６に基づいて説明する。これらの図に示す電池駆動機器１００は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１４３と接続されて、このＡＣ／ＤＣアダプタ１４３から電力を受けて、電池パック９０を充電する電力に変換するためのアダプタ判定回路１５９と、アダプタ判定回路１５９の動作を制御する機器制御部１５０と、機器制御部１５０と電気的に接続され、電池パック９０のパック側接続端子と接続するための機器側接続端子と、アダプタ充電制御部１５３と、システム電源部１５４と、残容量演算部１５５と、レベルシフト部１５１と、無接点充電表示部１５７とを備える。
（機器側接続端子）

【0081】

また電池駆動機器１００は、電池パック９０の接続端子と接続するための機器側接続端子を備えている。機器側接続端子は、機器側温度端子１０３’と、一対の機器側電源端子である機器側プラス端子１０２’、機器側マイナス端子１０４’と、機器側状態通信端子１０６’と、機器側ＦＧ端子１０５’を含む。
（機器側状態通信端子１０６’）

【0082】

機器側状態通信端子１０６’には、状態通信スイッチ１６０が接続されている。また機器側状態通知端子は、パワーダウンしている機器制御部１５０を起動させるために利用することもできる。
（レベルシフト部１５１）

【0083】

レベルシフト部１５１は、無接点充電中に各信号のＨＩＧＨレベルの電位が異なっているため、この信号をレベルシフトさせるために用いられる。レベルシフト部１５１には、レベルシフト用レギュレータが好適に利用できる。またレベルシフト部１５１も、パワーダウンした機器制御部１５０を起動させるために利用することもできる。
（無接点充電表示部１５７）

【0084】

無接点充電表示部１５７は、無接点充電が行われている期間中に点灯されて、無接点充電の実行中であることをユーザに告知する。なお機器制御部１５０がパワーダウンしている場合でも、ユーザに対して充電表示を行うために使用することもできる。
（残容量入力端子１６３）

【0085】

残容量入力端子１６３は、入力端子であり、残容量演算部１５５に接続される。残量量演算回路は、積算された充放電電流値に基づいて、電池セルの残容量を演算し、さらに満充電を検出する。このような残容量信号を、残容量入力端子１６３から入力して、必要な処理を行う。
（割込入力端子１６４）

【0086】

さらに機器制御部１５０の割込入力端子１６４と残容量演算部１５５とは、割り込み信号線１６６で接続されている。充電と放電が切り替えられた場合や、残容量が更新された場合に、残容量演算部１５５から機器制御部１５０に割り込みパルスが出力されて、状態の変化を機器制御部１５０に伝える。例えば、電池パック単体で充電されたため、残容量演算部１５５で演算された残容量と一致しない場合や、新たな電池パックが装着された場合等に、割り込みパルスが出力されて、これまで残容量を破棄し、新たな残容量を設定する。新たな残容量は、電池セルの電圧等から算出される。
（再充電機能）

【0087】

また上記の電池パックは、一定時間経過後に再充電を行う機能を備えている。すなわち、電池パック単体又は電池パックを接続した電池駆動機器を、充電台に載置したまま放置した状態でも、一定時間経過後に再充電が必要かどうかを検出し、電池パックの残容量が低下している場合は、再充電を行う。これにより、例えばスマートフォンのような、ユーザが使用しない状態でも電力を消費する電池駆動機器であっても、いざ使用する段になって残容量が少ないという事態を避けることができる。

【0088】

特に無接点充電方式においては、充電台の送電コイルと電池パックの受電コイルが電磁結合して送電する際に通信を行うため、充電しない期間においては、電池パックと充電台との間で通信を行うことができない。このため、一旦無接点充電により満充電等になり、充電が終了して、以降の通信を行うことができない。
（再充電時間間隔可変機能）

【0089】

一方で、上記の電池パックは、再充電を行う間隔を一定とせず、電池パック等の状態に応じて変更可能としている。すなわち、再充電を頻繁に行うと二次電池セルに対する過充電の原因となり、負荷がかかり電池パックの寿命に影響を及ぼすことが考えられる。しかしながら、電池パックの充電の終了は、満充電検出による正常終了に限らず、例えば二次電池セルの温度が許容温度範囲外となって充電を停止する等、異常終了の場合もある。この場合、電池パックが満充電に至らない状態で充電が終了しているため、ユーザが使用する段になって十分な残容量が得られていないこととなる。このため、このような異常終了した電池パックについては、速やかに充電を再開して、満充電の状態に近付けるように充電を進めることが好ましい。

【0090】

このような問題に対して、上記実施例に係る電池パックでは、再充電を行う再度送電する時間間隔を状況に応じて変更する機能を備えている。このような電池パックの構成を、図９のブロック図に示す。この図に示す電池パックは、二次電池セル２と、受電コイル１と、無接点充電回路９５と、パック制御部９１と、セル温度検出部５４と、送信間隔指定部５２と、残容量検出部５１と、許可信号送信部５３とを備えている。残容量検出部５１は、二次電池セル２の残容量を検出する。
（許可信号送信部５３）

【0091】

許可信号送信部５３は、電池パックの充電の終了したとき、再充電許可信号を発行し、受電コイル１から送電コイル１１３に対して送信する。再充電許可信号は、電池パックに対して再度送電する時間間隔を、前記二次電池セル２の充電が終了した理由に応じて変更する情報を含む。再送電する時間間隔は、後述するように送電間隔指定部５２より、送信、伝達される。

【0092】

セル温度検出部５４は、二次電池セル２の温度を検出する。このセル温度検出部５４は、上述の通りＰＴＣサーミスタやＮＴＣサーミスタなどが好適に利用できる。
（送電間隔指定部５２）

【0093】

送電間隔指定部５２は、充電台１１０に対して、充電台１１０側から電池パック側に対して、所定の再度送電する時間間隔を、指定する。ここでは送電間隔指定部５２は、一旦充電台１１０からの送電を受けて二次電池セル２の充電が終了した場合、該充電が終了した理由に応じて、所定の再度送電する時間間隔を変更する。

【0094】

また送信間隔指定部５２は、二次電池セル２の充電を終了した理由が、二次電池セル２の満充電を検出したことが理由の場合は、充電台１１０が再充電を行う所定の再度送電する時間間隔を長く設定し、二次電池セル２の異常を検出したことが理由の場合は、充電台１１０が再充電を行う所定の再度送電する時間間隔を短く設定する。これにより、満充電の場合には、再充電間隔を長くして二次電池セルへの負担を低減し、一方異常充電の場合には短時間で再充電を試みることにより、二次電池セルをできるだけ満充電に近付けるように維持できる。

【0095】

図９の例では、パック制御部９１を構成するマイコンが、残容量検出部５１と、送電間隔指定部５２と、許可信号送信部５３の機能を実現している。なお、これらの部材を別部材で構成することも可能であることはいうまでもない。逆に、他の複数の部材を一部の部材に統合することも可能である。

【0096】

また充電台１１０から電池パックへの送電が停止されている間は、パック制御部９１への電力供給を遮断することが好ましい。これにより、無接点充電をしていない非充電期間の電力消費量を低減できる。特に無接点充電方式においては、充電終了後には充電台と電池パックとの間で通信が行えない。かといって、残容量の変化をモニタするために充電台と電池パックを共に起動させた状態とすると、無駄な電力消費となってしまう。そこで、充電終了後には基本的に電力をＯＦＦして無駄な電力消費を抑制すると共に、再送電までの間の電池パック側をＯＦＦさせることで、満充電後の電力ロスを最小限に抑制できる。また、再充電間隔を、温度範囲外は短く、満充電後は長く設定することで、二次電池セルへの負荷、特に満充電状態での過充電を抑制することができ、それぞれに適した再充電を行える。
（異常終了）

【0097】

ここで二次電池セルの異常は、例えば二次電池セルの温度が所定の許容温度範囲を超えたことを検出した場合とできる。これにより、二次電池セルの温度が許容温度範囲外となったときに、充電を一旦終了すると共に、所定の範囲を経過後に再充電を試みることで、温度が許容温度範囲内に戻っておれば充電を継続できるようになる。このときの送信時間間隔を、満充電による終了よりも短く設定することで、充電に要するトータルの時間を短くできる。

【0098】

また、異常終了は電池セル温度に限られず、例えばＡＣ／ＤＣアダプタ充電の検出時などを含めることもできる。上述のように、ＡＣ／ＤＣアダプタ充電時においては、状態通信ラインＳＴＬが低電圧であることを検出して、パック制御回路９１は、無接点充電を、停止、終了する。このとき、許可信号送信部５３は、電池パックの充電の終了したとき、再度送電する時間間隔の情報を含む再充電許可信号を送信して、無接点充電を、停止、終了する。これにより、所定の再度送電する時間間隔にて、再度送電を行うことにより、充電台上で、ＡＣ／ＤＣアダプタが抜かれたときは、無接点充電を再開することができる。この所定の再度送電する時間間隔は、温度が所定の許容温度範囲を超えたことを検出した場合より、短く設定することができる。また、これらの事象毎に、異なる送信時間間隔を設定することもできる。

【0099】

なお、充電台１１０から電池パックへの送電が停止されている間は、パック制御部９１への電力供給を遮断することが好ましい。これにより、充電をしていない間の電力消費量を低減できる利点が得られる。
（電池パックを無接点充電により再充電する手順）

【0100】

以下、無接点充電によって電池パックを再充電する手順を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、開始時点で無接点充電が行われていないものとし、スタート時には、電池パックを単体で、もしくは電池駆動機器に接続した状態で、充電台１１０に置いて無接点充電の送電を開始するための処理を行う。

【0101】

まずステップＳ１において、無接点充電のための初期化を行う。ここでは、充電台１１０からの再充電判定信号を受けて、無接点充電を開始するか否かの処理を開始する。具体的には、充電モードの判定と充電移行の判定を行う。なお、ここでは充電モードの判定を行った後、充電移行の判定を行っているが、順序を逆にしてもよい。
（充電モードの判定）

【0102】

具体的には、ステップＳ２において、充電モードの判定として、ＡＣ／ＤＣアダプタが接続されているか否かの判定を行う。この例では、電池パックを電池駆動機器と接続する状態通知ラインの端子電圧が０．５Ｖ以下かどうかを判定する。以下の場合は、ＡＣ／ＤＣアダプタが接続されているとして、ステップＳ３に進み、無接点充電を停止すると共に、待機状態となる。ここでは、送信間隔指定部５２が、第一待機時間（例えば５秒）に設定する。そして第一待機時間経過後に、ステップＳ１に戻り、上記と同様の処理を繰り返す。

【0103】

状態通知ラインの端子電圧が０．５Ｖを超える場合は、ＡＣ／ＤＣアダプタが接続されていないとして、ステップＳ４に進む。なお、電池パックが電池駆動機器と接続されておらず、電池パック単体の場合でも、状態通知ラインの端子電圧が０．５Ｖを超えるように予め設定されている。
（二次電池セルの温度判定）

【0104】

ステップＳ４では、二次電池セルの温度が正常範囲内かどうかを判定する。この例では、二次電池セルの温度が０℃以上４０℃未満であれば正常と判定し、ステップＳ６に進む。一方、０℃未満または４０℃以上の場合はステップＳ５に進んで温度待機状態となる。ここでは、送信間隔指定部５２が、第二待機時間（例えば５分）に設定する。そして第二待機時間経過後に、ステップＳ１に戻り、上記と同様の処理を繰り返す。
（予備充電）

【0105】

ステップＳ６〜Ｓ７においては、予備充電を行う。ここでは、ステップＳ６において電池セル電圧が所定の予備充電電圧（例えば３．０Ｖ）以上かどうかを判定し、ＮＯの場合はステップＳ７に、ＹＥＳの場合はステップＳ１０に、それぞれ進む。

【0106】

ステップＳ７では、予備充電を開始し、さらにステップＳ８では第一充電異常判定を行う。具体的には、所定の第一タイムアウト時間に達したかどうかを判定する。第一タイムアウト時間は、予備充電を継続しても電池セル電圧が上昇しない場合に、異常と判定するための基準値であり、例えば３０分に設定される。第一タイムアウト時間に達していない場合は、ステップＳ２に戻って処理を繰り返す。すなわち、上述したＡＣ／ＤＣアダプタ接続の有無と、二次電池セルの温度判定を行う。なお、二次電池セルの温度判定においては、許容温度範囲を変更することもできる。ここでは０℃〜４５℃として、無接点充電開始により上限温度を高くしている。

【0107】

一方で第一タイムアウト時間に達した場合は、ステップＳ９に進んで、充電異常と判定する。充電異常の場合は、電池パックは充電台１１０に対し、異常終了信号を送信する。充電台１１０は、異常終了信号を受けると、無接点充電を異常終了する。
（定電流充電）

【0108】

一方、ステップＳ１０では、定電流充電を開始する。ここでは、所定の温度プロファイルに従った充電電流にて二次電池セルを充電する。具体的には、電池セル温度が０〜３０℃の場合は充電電流を４００ｍＡ超に設定し、４０℃〜４５℃の場合は４００ｍＡ未満に、無接点充電回路９５が設定する。そしてステップＳ１１において、第二充電異常かどうかの判定を行う。具体的には第二タイムアウト（例えば７２０分以上経過）であって、かつ電池セル電圧が３．９０Ｖ以下のとき、充電異常としてステップＳ９に移行する。第二充電異常でない場合は、ステップＳ１２に進み、定電流充電の終了条件に達したかどうかを判定する。この例では、電池セル電圧が４．１９Ｖ以上に達したかどうかを判定し、達した場合はステップＳ１３に進み、未だの場合はステップＳ１１に戻る。
（定電圧充電）

【0109】

ステップＳ１３では、定電圧充電に切り替える。ここでは、充電電圧を４．２０Ｖに設定する。次いでステップＳ１４において、第三充電異常かどうかの判定を行う。ここでは、第二充電異常と同じく、第三タイムアウト（例えば７２０分以上経過）であって、かつ電池セル電圧が３．９０Ｖ以下のとき、充電異常としてステップＳ９に移行する。第三充電異常でない場合は、ステップＳ１５に進み、満充電かどうかを判定する。この例では、電池セル電圧が４．１８Ｖ以上で、かつ充電電流が５０ｍＡ以下の場合、または電池セル電圧が４．１８Ｖ以上で、かつ充電電流が８０ｍＡ以下の状態が１０分以上経過した場合、あるいは第４タイムアウト（例えば７２０分異常経過）したとき、ステップＳ１５で満充電と判定する。ここでは、電池パックから充電台１１０に対し、正常終了信号を送信する。充電台１１０は、正常終了信号を受け取ると、送電を止め、無接点充電を終了する。
（正常終了信号）

【0110】

さらに、電池パックは正常終了信号に加えて、充電台１１０が再送電する時間間隔も、充電台１１０に送信する。この再送電する時間間隔は、送信間隔指定部５２が指定する。ここでは、送信間隔指定部５２は正常終了時の送信時間間隔として、比較的長い時間、例えば１時間を指定する。

【0111】

これを受けて充電台１１０では、正常終了信号を受け取った後、所定の時間間隔後に、電池パックに対して再送電する。そして電池パックは、再送電を受けると、図９に示すように、残容量検出部５１で、現在の二次電池セル２の残容量を検出し、これが所定値以上の場合（満充電の場合）は、再充電を許可しない。

【0112】

一方、電池パックの残容量が所定値以下に低下していた場合は、再充電許可信号を充電台１１０側に送信する。再充電許可信号は、許可信号送信部５３により生成される。
（異常終了信号）

【0113】

また上記のステップＳ９で異常終了の場合も、同様に電池パックは異常終了信号に加えて、送信時間間隔を充電台１１０に送信する。送信時間間隔は、異常終了の理由に応じて、送信時間間隔を設定する。例えば、温度異常の場合は５分、ＡＣ／ＤＣアダプタ充電の場合は５秒とするなど、正常終了時よりも短い時間を設定する。

【0114】

これを受けて充電台１１０では、異常終了信号を受け取った後、指定された時間間隔後に、電池パックに対して再送電する。そして電池パックは、同様に再送電を受けて、異常終了時には短時間で充電を再開できるので、異常時に充電を停止して安全性を確保しつつも、電池パックの満充電までに要する時間を短くできる。

【産業上の利用可能性】

【0115】

本発明に係る電池パック及び電池パックの充電方法は、携帯電話、携帯型音楽プレーヤ用およびＰＤＡ等の駆動機器本体に使用する電池パックとして、好適に利用できる。

【符号の説明】

【0116】

１…受電コイル
２…二次電池セル
５１…残容量検出部
５２…送信間隔指定部
５３…許可信号送信部
５４…セル温度検出部
８１…プルアップ部
８２…経路切替端子
８３…プルアップ端子
８４…状態入力端子
８５…無接点充電異常端子
８６…第一分圧抵抗
８７…第二分圧抵抗
９０…電池パック
９１…パック制御部
９２…保護回路
９３…経路切替スイッチ
９４…温度検出部
９５…無接点充電回路
９８…充電
スイッチ
９９…無接点電流検出抵抗
１００…電池駆動機器
１０１…駆動機器本体
１０２…プラス端子；１０２’…機器側プラス端子
１０３…温度端子；１０３’…機器側温度端子
１０４…マイナス端子；１０４’…機器側マイナス端子
１０５…ＦＧ端子；１０５’…機器側ＦＧ端子
１０６…状態通信端子；１０６’…機器側状態通信端子
１１０…充電台
１１１…外装ケース
１１２…充電台用二次電池
１１３…送電コイル
１１４…高周波電源制御回路
１１７…直流入力端子；１１７Ａ…ＤＣ接続端子；１１７Ｂ…ＵＳＢ端子
１１８…内部充電回路
１１９…充電表示ＬＥＤ
１２０…ＬＥＤ表出孔
１２１…直流電力制御回路
１４１…ＤＣ接続プラグ
１４２…ＵＳＢケーブル
１４３…ＡＣ／ＤＣアダプタ
１５０…機器制御部
１５１…レベルシフト部
１５２…ＤＣ入力コネクタ
１５３…アダプタ充電制御部
１５４…システム電源部
１５５…残容量演算部
１５６…充電電流検出抵抗
１５７…無接点充電表示部
１５９…アダプタ判定回路
１６０…状態通信スイッチ
１６１…アダプタ判定出力端子
１６２…アダプタ判定入力端子
１６３…残容量入力端子
１６４…割込入力端子
１６５…無接点充電禁止出力端子
１６６…割り込み信号線
１６７…プルダウン抵抗
１６８…プルダウンスイッチ
１６９…ＦＥＴ
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４…スイッチ；ＳＷＬ…経路切替制御ライン
ＳＴＬ…状態通信ライン
Ｒ１…抵抗

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】