專利名稱：充電電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種充電電路；更具體而言，涉及一種包括設置有二次電池的電池組 和電池充電器的充電電路，其中所述電池組可拆卸地附接到所述電池充電器。甚至更具體 而言，本發(fā)明涉及充電電路的安全控制，以防止在對電動工具的電池組進行充電時可能發(fā) 生的過充電。
背景技術：
常規(guī)地，包含二次電池的電池組已經(jīng)用作手持電動工具的電源。通過將電池組附 接到專用的電池充電器來形成用于對二次電池進行充電的充電電路。在充電電路中，利用 從外側供應的電功率對二次電池進行充電。用于對二次電池充電的充電電路包括充電單 元，用于對從外側供應的電功率進行整流并且提升電壓；控制單元，用于執(zhí)行充電單元的充 電控制；電壓監(jiān)測單元，用于監(jiān)測二次電池的充電電壓；以及存儲單元，存儲在充電控制和 電壓監(jiān)測中使用的充電數(shù)據(jù)。充電數(shù)據(jù)包括用于充電控制的充電設置，所述充電數(shù)據(jù)例如 包括在充電操作期間供應的電流的量、在恒壓充電過程等期間可用的電壓值、以及用于確 定二次電池是否充滿的控制電壓值，即充電電壓的上限。為跟上這種二次電池的多樣性和電池組的充電容量，控制單元根據(jù)附接到電池充 電器的電池組來檢測諸如二次電池的種類的配置設置，并且通過使用與所檢測的相應配置 設置對應的充電數(shù)據(jù)來執(zhí)行充電控制?？紤]到這些情況，電池組設置有存儲充電數(shù)據(jù)的存 儲單元，并且控制單元通過讀取存儲在存儲單元中的充電數(shù)據(jù)來執(zhí)行充電控制。還存在一 種已知的電池組，該電池組在其存儲單元中存儲多種充電數(shù)據(jù)，以使得能夠根據(jù)電池充電 器的種類或者充電次數(shù)來使用適當?shù)某潆姅?shù)據(jù)。在充電操作期間，充電電壓監(jiān)測單元從其輸出電壓檢測積累在二次電池中的電 荷，并且如果二次電池的電勢(即，充電電壓)達到控制電壓則向控制單元輸出電信號?？?制單元在接收到電信號時確定二次電池充滿并且中止充電操作。此外，要求縮短二次電池的充電時間?？梢酝ㄟ^執(zhí)行這種充電控制來縮短充電時 間，以便在開始充電操作之后立即供應大量的電流。然而，在開始充電操作之后立即供應大量的電流的情況下，可能存在這種情況如 果將處于充滿狀況或者接近充滿狀況的電池組附接到電池充電器，則在檢測到充滿狀況之 前，大量的電流供應到電池組的二次電池，最終使得二次電池過充電。此外，采用電池組作為其電源的電動工具通常用在諸如鉆孔等的高負荷的工作 中。由于在高負荷的工作期間使得電池組釋放大量的電流，可能存在這種情況由于這種放 電使得電池組的二次電池被過度加熱，并且二次電池進入高溫狀態(tài)。當對保持在高溫的二 次電池進行充電時，在二次電池中不能正常積累額定量的電荷。因此，如果保持在高溫的二 次電池與保持在正常溫度而沒有被過度加熱的二次電池一樣積累相同量的電荷，則保持在 高溫的二次電池可能過充電。如果如上所述二次電池過充電，則二次電池的電池單元降質。這將降低二次電池總的充電容量。因此，即使在發(fā)生過充電之前與正確充電一樣的相同量的電荷積累在二次 電池中時，二次電池可能過充電且降質。電池單元的降質可能不僅導致總的充電容量的降 低，而且在放電和充電操作中更容易產生熱。另外，電池單元的降質可以導致二次電池的損 壞或者液體泄漏，從而縮短電池壽命。尤其地，與在鎳氫二次電池中相比，電池單元的過充 電引起的降質在鋰離子二次電池中表現(xiàn)得更明顯?？紤]到這些，存在一種已知的充電電路類型，其中通過在開始充電操作之后立即 (也就是說，在充電操作的初始階段)減小供應至電池組的電流的量，或者通過根據(jù)電池組 經(jīng)歷的過充電狀態(tài)的次數(shù)來減小用作確定充電結束的標準的控制電壓，執(zhí)行用于防止二次 電池的過充電的安全控制。例如，日本專利申請公開No. 2007-143279公開了一種充電電路，其中通過在充電 操作的初始階段減小供應至電池組的電流的量來執(zhí)行安全控制。在這種充電電路中，通過 在充電操作的初始階段減小供應至電池組的電流的量并且通過在隨著充電時間的過去增 加供應至電池組的電流的量，來防止在開始充電操作之后立即產生二次電池的過充電和充 電時間的延長。此外，作為另一示例，日本專利申請公開No. 2007-325324公開了一種充電電路， 其中通過電池組經(jīng)歷的過充電狀態(tài)的次數(shù)減小控制電壓來執(zhí)行安全控制。在這種充電電路 中，將在充電操作期間經(jīng)歷的過充電和被過度加熱發(fā)生的次數(shù)存儲在電池組中，并且通過 電池組中的充電控制確定單元基于發(fā)生的次數(shù)來獲得二次電池的降質的程度。之后，基于 所獲得的結果，充電控制單元在充電操作結束時減小控制電壓，即，二次電池的電勢，以便 防止降質的電池組的過充電。另外，存在一種已知的充電電路類型，其中在電池組中設置了用于檢測二次電池 溫度的溫度檢測單元。如果由溫度檢測單元檢測的溫度等于或者高于指定的溫度(如果二 次電池處于高溫狀態(tài))，在通過冷卻單元對電池組進行冷卻之后開始充電。通過這種方式， 通過禁止電池組在過熱狀態(tài)下進行充電來防止過充電。然而，在日本專利申請公開No. 2007-143279中公開的充電電路被設計成僅在 開始充電操作之后立即防止過充電，并且可以相對于具有附接到處于高溫狀態(tài)下的電 池充電器的電池組或者降質的電池單元的電池組來執(zhí)行過充電。在日本專利申請公開 No. 2007-325324中公開的充電電路能夠防止具有降質的電池單元的電池組的過充電，還可 以相對于附接到處于高溫狀態(tài)下的電池充電器的電池組來執(zhí)行過充電。在對電池組進行冷 卻之后開始充電的充電電路類型中，可以相對于降質的電池組來執(zhí)行過充電。然而，由于增 加了冷卻時間，所以充電時間延長。如上所述，不存在能夠根據(jù)是否存在電池組降質和二次電池的溫度的改變來執(zhí)行 充電操作的充電電路，所述電池組降質和二次電池的溫度的改變兩者都是電池組的過充電 的原因。尤其地，不存在能夠根據(jù)二次電池的溫度改變來執(zhí)行充電控制而不延長充電時間 的充電電路。因此，常規(guī)的充電電路存在不便使用的問題。在用于電動工具的電池組中，可 能發(fā)生過充電，因為存儲在存儲單元中的充電數(shù)據(jù)不能應付下列情況通過重復高負荷的 工作和工作站充電任務，二次電池極大地降質；或者在特殊環(huán)境下執(zhí)行充電，例如在作為工 作站的冷凍室中，其中二次電池的溫度變得低于正常溫度(室溫)。

發(fā)明內容
考慮到以上情況，本發(fā)明提供一種充電電路，所述充電電路能夠可靠地防止處于 降質狀態(tài)下或者異常溫度狀態(tài)下的電池組的過充電，而不延長充電時間，并且能夠增強在 對二次電池進行充電時使用的安全性和方便性。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種充電電路，包括電池組，所述電池組設置有一個 或者多個二次電池；電池充電器，所述電池充電器用于對所述二次電池進行充電，所述電池 組可拆卸地附接到所述電池充電器；控制單元，所述控制單元用于執(zhí)行充電控制；監(jiān)測單 元，所述監(jiān)測單元用于檢測所述二次電池的充電電壓，以確定充電的結束；存儲單元，所述 存儲單元存儲充電數(shù)據(jù)，所述充電數(shù)據(jù)在所述控制單元的所述充電控制和所述監(jiān)測單元的 充電結束的確定中使用；以及改變單元，所述改變單元用于改變所述充電數(shù)據(jù)，其中，所述 監(jiān)測單元和所述存儲單元布置在所述電池組中，并且所述改變單元和所述控制單元布置在 所述電池充電器中。利用該配置，可以通過所述改變單元來改變存儲在所述電池組中的所述充電數(shù) 據(jù)。因此，能夠將所述充電數(shù)據(jù)改變成適應于所述電池單元的降質程度或者安裝在所述電 池充電器上的所述電池組中的所述二次電池的溫度。如上所述，本發(fā)明的實施例的充電電路能夠改變存儲在所述存儲單元中的所述充 電數(shù)據(jù)。這使得能夠根據(jù)附接到用于充電目的的所述電池充電器的電池組的溫度改變或者 所述電池單元的降質程度來改變所述充電數(shù)據(jù)。由于用于對所述電池組進行充電的所述充 電數(shù)據(jù)適應于所述電池組的狀態(tài)，所以能夠利用適用于待充電的所述電池組的狀態(tài)的充電 設置和控制電壓來執(zhí)行所述充電。這使得能夠防止所述電池組的過充電。換句話說，根據(jù) 所述電池組的狀態(tài)，例如，根據(jù)所述電池組的溫度和降質程度，可以通過所述電池充電器中 的所述改變單元來重寫所述充電數(shù)據(jù)。因此，即使存儲在所述電池組中的所述充電數(shù)據(jù)不 能避免過充電的發(fā)生，能夠執(zhí)行沒有發(fā)生過充電的可能性的充電，因為所述改變單元根據(jù) 所述電池組的狀態(tài)改變了所述充電數(shù)據(jù)。結果，能夠防止在所述電池組中產生問題，例如由過充電引起的損壞。這有助于防 止電池壽命的降低，并且增強使用的安全性和方便性。因為通過所述改變單元來重寫存儲 在所述存儲單元中的所述充電數(shù)據(jù)，所以改變的充電數(shù)據(jù)保留在所述電池組中。因此，即使 在所述充電數(shù)據(jù)中產生問題時，也能夠容易地修正所述充電數(shù)據(jù)。這有助于增強維護的方 便性。此外，所述改變單元可以根據(jù)所述電池組的所述二次電池的溫度來改變所述充電 數(shù)據(jù)。利用該配置，通過基于所述溫度來改變所述充電數(shù)據(jù)，能夠將所述充電操作改變 至與所述二次電池的所述溫度對應的那種。換句話說，即使由于有限的存儲容量或者制造 成本的增加，在所述電池組中沒有設置用于在溫度異常的情況下防止過充電的發(fā)生的所述 充電數(shù)據(jù)，也能夠將所述充電數(shù)據(jù)改變至與溫度異常對應的那種，因為通過所述改變單元 將用于防止過充電的發(fā)生的新的充電數(shù)據(jù)寫入所述存儲單元。這使得能夠根據(jù)所述電池組 的溫度可靠地執(zhí)行充電。結果，能夠防止由溫度異常引起的過充電的發(fā)生，這有助于增強使 用的安全性和方便性。此外，所述充電數(shù)據(jù)可以包括控制電壓，所述控制電壓作為在所述監(jiān)測單元進行確定中使用的所述充電數(shù)據(jù)的上限；以及充電設置，所述充電設置用于所述充電控制和所 述確定，通過向所述充電設置添加新的充電控制，所述改變單元改變所述充電數(shù)據(jù)。利用該配置，由于將新的充電數(shù)據(jù)添加到所述充電數(shù)據(jù)的所述充電設置，通過基于 在充電開始時間處的溫度來計算所述控制電壓或者通過基于降質程度或者溫度來減小電流 的供應量，可以抑制溫度升高。換句話說，由于在充電時間能夠擴展充電控制的內容，可以根 據(jù)降質程度或者溫度來更精確地執(zhí)行充電。這進一步有助于增強使用的安全性和方便性。此外，所述改變單元可以根據(jù)所述電池組的充電操作發(fā)生的次數(shù)來改變所述充電 數(shù)據(jù)。利用該配置，通過根據(jù)充電次數(shù)來改變所述充電數(shù)據(jù)，可以將所述充電數(shù)據(jù)改變 成與所述電池單元的取決于充電的降質對應的那種。換句話說，即使在所述電池組中沒有 設置用于防止由取決于充電的降質，例如所述電池單元的老化降質引起的過充電的發(fā)生的 所述充電數(shù)據(jù)，也可以將所述充電數(shù)據(jù)改變成與所述電池組的所述降質對應的那種，因為 通過所述改變單元將用于防止降質引起的過充電的發(fā)生的新的充電數(shù)據(jù)寫入至所述存儲 單元中。因此，能夠根據(jù)所述電池組的降質程度可靠地執(zhí)行所述充電，從而防止降質引起的 過充電的發(fā)生。這進一步有助于增強使用的安全性和方便性。此外，上述充電電路還可以包括數(shù)據(jù)接收單元，所述數(shù)據(jù)接收單元用于通過其從 外側接收改變數(shù)據(jù)，所述改變單元使用通過所述數(shù)據(jù)接收單元接收的改變數(shù)據(jù)來改變所述 充電數(shù)據(jù)。利用該配置，由于可以從所述充電電路的外部接收改變數(shù)據(jù)，并且所述改變單元 可以使用所接收的改變數(shù)據(jù)來改變所述充電數(shù)據(jù)，改變單元能夠容易地設置和改變諸如所 述充電數(shù)據(jù)的充電設置或者改變的定時的內容。此外，上述充電電路還可以包括終端安裝單元，存儲所述改變數(shù)據(jù)的外部存儲終 端可去除地安裝到所述終端安裝單元，所述數(shù)據(jù)接收單元從安裝到所述終端安裝單元的所 述外部存儲終端接收所述改變數(shù)據(jù)。利用該配置，用于安裝所述外部存儲終端的所述終端安裝單元的設置使得所述數(shù) 據(jù)接收單元能夠可靠地執(zhí)行所述改變數(shù)據(jù)的接收。


從下面結合附圖給出的實施例的描述中，本發(fā)明的目的和特征將變得顯而易見。 所述附圖中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的充電電路的電路圖；圖2是用于解釋包括與溫度對應的控制電壓的充電數(shù)據(jù)的視圖；圖3是用于將圖2中所示的充電數(shù)據(jù)(由實線表示)與降質的二次電池的充電數(shù) 據(jù)(由虛線表示)進行對比的視圖；圖4是示出了圖1中所示的充電電路的變型的電路圖；以及圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的充電電路的電路圖。
具體實施例方式在下文中，現(xiàn)在將參考作為本發(fā)明一部分的附圖來描述本發(fā)明的實施例。
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的充電電路包括連接至外部電源3的電池充 電器1和可拆卸地附接到電池充電器1的電池組4。其中，所述充電電路被設置成對設置在 電池組4中的多個二次電池5進行充電。充電電路的電池充電器1和電池組4中的每一個 包括諸如微處理器等的操作電路。用于電池充電器1的操作電路用作用于執(zhí)行充電控制的 控制單元2。用于電池組4的操作電路用作用于通過操作處理來監(jiān)測各個二次電池5的充 電電壓的監(jiān)測單元6，所述操作處理與所述充電控制相比是個簡單的處理。更具體而言，除了二次電池5和監(jiān)測單元6之外，電池組4包括溫度檢測單元8， 所述溫度檢測單元8用于檢測二次電池5的溫度，以便向監(jiān)測單元6輸出與所檢測的溫度 對應的溫度檢測信號；以及存儲單元7，所述存儲單元7存儲在由控制單元2執(zhí)行的充電控 制和由監(jiān)測單元6執(zhí)行的充電電壓監(jiān)測中使用的充電數(shù)據(jù)。除了充電電壓的監(jiān)測之外，監(jiān) 測單元6基于來自溫度檢測單元8所檢測的溫度來監(jiān)測充電操作期間二次電池5的溫度， 并且在檢測到溫度達到電池單元在該溫度將降質的值時向控制單元2輸出充電終止信號。 為了避免在電池組4的充電和放電操作期間產生的熱引起溫度升高時的錯誤操作，存儲單 元7優(yōu)選包括諸如能夠一次又一次重寫存儲的數(shù)據(jù)的EEPR0M(電可擦除可編程只讀存儲 器)等的非易失存儲器件。在電池組4的制造階段預設充電數(shù)據(jù)。充電數(shù)據(jù)包括恒定控制電壓，所述恒定控 制電壓根據(jù)電池組4的充電容量來設定，而與二次電池5的溫度無關；充電設置，所述充電 設置包括控制單元2和監(jiān)測單元6的充電時間操作程序。充電設置的示例包括電池組4 的充電電壓，所述充電電壓用作作為充電操作被切換至恒壓充電的參考電壓；條件，在該條 件下根據(jù)電池組4的充電電壓從所述監(jiān)測單元6從控制單元2輸出電信號；電信號的內容， 例如脈沖周期、電壓和電流；切換條件，控制單元2在該條件下通過例如根據(jù)電信號或者過 去的充電時間調整電流供應量的增加率來切換充電單元的操作；以及所述切換條件下的切 換內容。電池充電器1包括充電單元(未示出)，所述充電單元用于對從外部電源3供應 的電功率執(zhí)行整流和電壓提升；控制單元2，所述控制單元2用于通過基于所述充電數(shù)據(jù)的 充電設置控制所述充電單元來執(zhí)行充電控制；以及改變單元9，所述改變單元9用于修改存 儲在存儲單元7中的充電數(shù)據(jù)。改變單元9通過以下方式改變充電數(shù)據(jù)讀取存儲在存儲 單元7中的充電數(shù)據(jù)，基于所讀取的充電數(shù)據(jù)生成具有改變的充電設置和改變的控制電壓 的新的充電數(shù)據(jù)，并且將所述新的充電數(shù)據(jù)寫入存儲單元7。改變單元9包括存儲單元(未 示出)，所述存儲單元存儲包括用來改變充電數(shù)據(jù)的條件函數(shù)、充電次數(shù)以及溫度閾值的改 變數(shù)據(jù)。此外，存儲單元7可以不僅包括存儲充電數(shù)據(jù)的區(qū)域，而且包括向其添加新數(shù)據(jù) 的空白區(qū)域，使得存儲單元7具有存儲容量的空間。換句話說，當通過改變單元9來改變充 電數(shù)據(jù)時，存儲單元7允許其它的數(shù)據(jù)添加到可擴展存儲到空白區(qū)域之內的充電數(shù)據(jù)的內 容，從而使得將控制單元2的充電控制改變得更適于電池組4。例如，通過計算適于二次電池5的各個溫度的最佳控制電壓，可以將存儲單元7的 保持恒定而與溫度無關的控制電壓轉換成多個控制電壓，并且可以將用于根據(jù)二次電池5 的溫度來改變控制電壓的操作程序添加到充電設置中，以便改變充電數(shù)據(jù)。具體而言，改變單元9讀取來自存儲單元7的充電數(shù)據(jù)。然后，改變單元9基于所讀取的充電數(shù)據(jù)來計算和確定充電溫度的上限和下限。改變單元9將所述上限和下限之間 的溫度范圍劃分為例如三個溫度區(qū)間，即其中可以正常執(zhí)行充電直到二次電池5的最大 充電容量的正常溫度區(qū)間(圖2中的T2到T3)、溫度高于正常溫度區(qū)間的高溫區(qū)間(圖2 中的T3到T4)、以及溫度低于正常溫度區(qū)間的低溫區(qū)間(圖2中的Tl到T2)?？梢栽诔潆?操作期間將這些溫度區(qū)間添加到充電設置作為溫度設置。在將溫度設置添加到充電設置之后，計算可在溫度設置的各個溫度區(qū)間中安全充 電的二次電池的電壓的上限，以便通過將保持恒定而與溫度無關的控制電壓重新寫入多個 控制電壓作為用于各個溫度區(qū)間的新的控制電壓，從而改變充電數(shù)據(jù)。例如，如圖2中所示，正常溫度區(qū)間具有基本等于先前存儲在存儲單元7中的控制 電壓的最高電壓值(V2)。高溫區(qū)間具有中間的電壓值(V3)并且低溫區(qū)間具有最低的電壓 值(VI)。隨著控制電壓在數(shù)量上增加，在對電池組4進行充電時需要選擇新的控制電壓中 的一個。為此，將操作程序添加到充電設置，所添加的操作程序使得控制單元2根據(jù)由溫度 檢測單元8所檢測的二次電池5的溫度來選擇且確定一個控制電壓。換句話說，由于改變單元9向充電數(shù)據(jù)應用上述改變，當每次執(zhí)行充電操作時，基 于附接到電池充電器1的二次電池5的溫度，選擇且確定一個控制電壓。這使得能夠根據(jù) 二次電池5的溫度來執(zhí)行免過充的充電任務。劃分的溫度區(qū)間的數(shù)量并不限于三個，而是 可以隨著存儲單元7的存儲容量以及二次電池5的種類、數(shù)量和充電容量而改變。還可以 將高溫區(qū)間劃分為子區(qū)間。電池充電器1和電池組4通過充電連接器10、信號連接器11以及數(shù)據(jù)連接器12 彼此電連接，通過充電連接器10向二次電池5供應電功率，通過信號連接器11向控制單元 2輸出監(jiān)測單元6的電信號，通過數(shù)據(jù)連接器12將存儲在存儲單元7中的充電數(shù)據(jù)讀取至 電池充電器1。具體而言，電池充電器1的數(shù)據(jù)連接器12分成分別連接至控制單元2和改 變單元9的兩個分支。電池充電器1的數(shù)據(jù)連接器12還用于改變單元9重寫存儲在存儲 單元7中的充電數(shù)據(jù)?？梢詫⒏鞣N類型的連接器用作用于對電池充電器1和電池組4進行互連的連接 器，只要它們可電連接以通過它們傳送電信號和電功率?？梢允褂迷谝粋染哂兄骶€圈并且 在另一側具有次線圈的非接觸變壓器作為連接器。電池組4中的監(jiān)測單元6可以包括用于對充電操作發(fā)生的總次數(shù)進行計數(shù)的計數(shù) 單元20，在這種情況下改變單元9可以基于計數(shù)的次數(shù)來改變存儲在存儲單元7中的充電 數(shù)據(jù)。隨著充電操作發(fā)生的次數(shù)變得增加，電池單元的老化降質變得明顯，并且可能發(fā)生過 充電。如果所計數(shù)的次數(shù)達到與電池組4的壽命的結束周期(其間電池單元的老化降質變 得明顯)對應的充電操作發(fā)生的次數(shù)，則改變單元9將新的充電數(shù)據(jù)寫入電池組4的存儲 單元7，以防止電池組4的接近壽命的結束周期的過充電。更具體而言，如果充電操作發(fā)生的次數(shù)達到與電池組4的壽命的結束周期對應的 次數(shù)，則改變單元9將與存儲在存儲單元7中的充電數(shù)據(jù)的溫度區(qū)間對應的控制電壓(圖 3中以實線表示的Vl到V3)重寫為低的電壓值(圖3中以虛線表示的V4到V6)。通過基 于充電操作發(fā)生的與電池組4的壽命的結束周期對應的次數(shù)來重寫控制電壓，將充電數(shù)據(jù) 改變成與電池單元的降質的程度一致，通過這種方式以便通過減小積累在電池組4中的電 荷來防止過充電的發(fā)生。
因此，能夠防止老化降質的電池組4的過充電，這又使得能夠進一步可靠地防止 電池組4的問題，例如損壞，并且防止由于過充電引起的電池壽命的降低，尤其地，改變的 充電數(shù)據(jù)存儲在存儲單元7中。因此，即使在改變充電數(shù)據(jù)之后將電池組4附接到不具有重 寫功能的電池充電器，可以通過使用存儲在存儲單元7中的改變的充電數(shù)據(jù)來執(zhí)行充電， 并且從而能夠防止具有降質的二次電池5的電池組4的過充電。由于通過改變單元9來重寫存儲在存儲單元7中的充電數(shù)據(jù)，可以根據(jù)二次電池5 的溫度及其降質的程度來改變充電數(shù)據(jù)，使得可以根據(jù)電池組4的溫度和降質狀態(tài)來執(zhí)行 適當?shù)某潆?。因此，即使相對于不設置有與電池組4的溫度和降質狀態(tài)對應的充電數(shù)據(jù)，可 以根據(jù)電池組4的狀態(tài)，例如通過減小控制電壓和積累的電荷的量來執(zhí)行充電。這有助于 防止電池組4的過充電。結果，即使在沒有足夠的過充電保護的電池組4中，能夠防止由過 充電引起的問題的發(fā)生，例如損壞。這有助于改進安全性，防止電池壽命的降低，并且增強 使用的方便性。具體而言，如果存儲單元7具有額外的存儲容量，則例如可以通過增加控制電壓 的數(shù)量和補充新的操作程序來擴展存儲在存儲單元7中的充電數(shù)據(jù)，使得可以添加在先前 存儲的充電數(shù)據(jù)中丟失的新的充電操作。將新的充電操作添加到充電數(shù)據(jù)使得不僅可以防 止過充電，而且可以執(zhí)行抑制例如在充電操作期間由電池組4的降質或者溫度引起的的溫 度增加的充電控制，這進一步有助于增強使用的安全性和方便性。由于改變單元9使用存儲在存儲單元7中的充電數(shù)據(jù)來執(zhí)行充電數(shù)據(jù)的改變，能 夠根據(jù)降質的程度等來防止充電數(shù)據(jù)的改變變得與以前改變的充電數(shù)據(jù)矛盾。這有助于防 止改變的充電數(shù)據(jù)中的缺陷的發(fā)生，從而能夠可靠地防止過充電并且進一步增強安全性。因為通過改變單元9來重寫存儲在存儲單元7中的充電數(shù)據(jù)，所以將改變的充電 數(shù)據(jù)保留在電池組4中。因此，即使在存儲在存儲單元7中的充電數(shù)據(jù)發(fā)生諸如損壞等的 問題時，通過將電池組4附接到具有本實施例的改變單元9的電池充電器1，可以很容易地 修正充電數(shù)據(jù)。這有助于增強維護的方便性。由于改變單元9設置在具有控制單元2的電池充電器1中，所以改變單元9不受 電動工具的諸如電機振動等的在用影響。這使得在使用電動工具的過程期間能夠防止在改 變單元9中發(fā)生諸如損壞的問題，這有助于延長充電電路的壽命。此外，控制單元2的執(zhí)行 比由監(jiān)測單元6執(zhí)行的操作處理更復雜的充電控制的操作電路可以用來部分地執(zhí)行改變 單元9的操作。這使得能夠簡化改變單元9的配置，從而抑制成本的增加。此外，存儲單元7可以具有大存儲容量，使得可以將多個存儲數(shù)據(jù)存儲在其中。在 這種情況下，可以將將在充電操作中使用的一個充電數(shù)據(jù)預先設置在存儲單元7的多個充 電數(shù)據(jù)中，并且改變單元9可以利用另一充電數(shù)據(jù)取代預設的充電數(shù)據(jù)。具體而言，存儲單元7存儲多個充電數(shù)據(jù)、從所述多個充電數(shù)據(jù)中選擇用于充電 操作的預設的充電數(shù)據(jù)以及預設的切換條件。所述切換條件是指例如定時數(shù)據(jù)，通過所述 定時數(shù)據(jù)，如果滿足某種條件則可以將在充電操作中使用的預設的充電數(shù)據(jù)切換至多個充 電數(shù)據(jù)中的一個。所述切換條件例如可以是達到壽命的結束周期的充電操作發(fā)生的次數(shù)。改變單元9可以通過執(zhí)行充電數(shù)據(jù)的切換來利用另一充電數(shù)據(jù)取代該充電數(shù)據(jù)， 而與切換條件無關。例如，在將充電操作發(fā)生的次數(shù)小于上述次數(shù)時經(jīng)歷溫度異常的電池 組4附接到電池充電器1時，改變單元9通過監(jiān)測單元6和控制單元2接收所檢測到的二次電池5的溫度，并且在壽命的結束周期內利用具有更低控制電壓的充電數(shù)據(jù)來取代預設 的充電數(shù)據(jù)，從而防止在發(fā)生溫度異常的情況下過充電的發(fā)生。換句話說，改變單元9可以替換預設的充電數(shù)據(jù)，而與存儲在電池組4中的切換條 件無關，并且在多個充電數(shù)據(jù)之間自由切換。這使得能夠相對于經(jīng)歷在利用切換條件沒有 發(fā)現(xiàn)或者不能應付的溫度異常的電池組4執(zhí)行免過充的充電任務。此外，即使在正常溫度下將先前在溫度異常情況下進行充電的電池組4附接到電 池充電器1的情況下，改變單元9可以將當前設置的適于在壽命的結束周期中使用的充電 數(shù)據(jù)替換為具有適于在壽命的結束周期之前使用的具有相對更高的控制電壓的充電數(shù)據(jù)。 這有助于防止使用先前設置的具有相對較低的控制電壓的充電數(shù)據(jù)發(fā)生問題，因此以小于 可安全充電的量的量對電池組4進行充電。因此，這使得能夠可靠地將電池組4充電到可 安全充電的容量限制，這有助于增強使用的方便性。當將具有大存儲容量但僅存儲一個充電數(shù)據(jù)的存儲單元的電池組附接到設置有 本實施例的改變單元9的電池充電器時，可以通過改變單元9將在以后使用的多個充電數(shù) 據(jù)存儲在存儲單元中，將所述多個充電數(shù)據(jù)中的一個選擇并且設置為在用充電數(shù)據(jù)。另外， 可以通過改變單元9將切換條件存儲在存儲單元中。參考圖4，提供了第一實施例的充電電路的變型示例，其中溫度檢測單元8通過溫 度連接器13向控制單元2輸出與所檢測到的溫度對應的溫度檢測信號。類似的附圖標記 是指與上述實施例中類似的部件，因此將省略對其進行描述。在該充電電路中，通過電池充電器1和電池組4中的每一個的溫度連接器13，將與 由溫度檢測單元8檢測的溫度對應的溫度檢測信號輸出至控制單元2，而不是監(jiān)測單元6。 因此，當電池組4通過充電操作中的熱量產生被過度加熱時，控制單元2執(zhí)行充電中斷控制寸。在該變型中，改變單元9根據(jù)輸出至控制單元2的檢測溫度來生成新的充電數(shù)據(jù)， 并且將新的充電數(shù)據(jù)寫入至存儲單元7，從而改變預存儲的充電數(shù)據(jù)。例如，當開始充電操 作時，溫度檢測單元8檢測二次電池5的溫度，并且向控制單元2輸出與檢測溫度對應的溫 度檢測信號。通過改變單元9接收輸出至控制單元2的檢測溫度。改變單元9在存儲單元 7中寫入與檢測溫度對應的新的控制電壓，從而改變充電數(shù)據(jù)。更具體而言，改變單元9確定用于不同溫度、與存儲在存儲單元7中的溫度無關的 多個控制電壓，并且從所述多個控制電壓中選擇一個與檢測溫度對應的控制電壓。然后，改 變單元9基于所選擇的控制電壓生產新的充電數(shù)據(jù)并且將其覆寫在存儲單元7中，從而改 變將在充電操作中使用的在用充電數(shù)據(jù)。換句話說，改變單元9在先前存儲在存儲單元7中的充電數(shù)據(jù)上覆寫新的充電數(shù) 據(jù)。因此，在改變充電數(shù)據(jù)之前和之后，不改變控制電壓的數(shù)量，這意味著存儲在存儲單元7 中的充電數(shù)據(jù)的量保持不變。因此，即使存儲單元7具有僅覆蓋預存儲的充電數(shù)據(jù)的存儲 容量，也能夠在存儲單元7的存儲容量之內改變充電數(shù)據(jù)。在存儲單元7具有額外的存儲容量的情況下，改變單元9可以通過以與各個溫度 區(qū)間對應的關系來設置控制電壓和添加用于選擇控制電壓中的一個的操作程序來改變充 電數(shù)據(jù)。在這種情況下，控制單元2可以執(zhí)行選擇控制電壓中的一個的操作。參考圖5，提供了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的充電電路，其中電池充電器1設置有外部連接器15，可以將外部存儲終端14可拆卸地附接到外部連接器15。類似的附圖標記 表示與第一實施例的兩個示例中類似的部件，并且省略對其進行描述。外部存儲終端14存儲將由改變單元9在改變充電數(shù)據(jù)中使用的改變數(shù)據(jù)。外部連 接器15包括數(shù)據(jù)接收單元16和終端安裝單元17，通過接收單元16來接收存儲在外部存儲 終端14中的改變數(shù)據(jù)，將外部存儲終端14可去除地安裝到終端安裝單元17。如果將外部 存儲終端14安裝到外部連接器15，則外部連接器15接收存儲在外部存儲終端14中的改變 數(shù)據(jù)并且向改變單元9輸出所接收的改變數(shù)據(jù)。改變單元9使用所接收的充電數(shù)據(jù)來計算 并且生成新的充電數(shù)據(jù)，將新的充電數(shù)據(jù)寫入到存儲單元7中，從而改變存儲在存儲單元7 中的在用充電數(shù)據(jù)。換句話說，將存儲通過改變單元9改變充電數(shù)據(jù)中使用的改變數(shù)據(jù)的存儲單元可 去除地安裝到電池充電器1。因此，由改變單元9生成的新的充電數(shù)據(jù)的內容可以通過改變 存儲在外部存儲終端14中的改變數(shù)據(jù)容易地改變至其它內容。這使得能夠具有與電池組 4的溫度和降質狀態(tài)精確對應的新的充電數(shù)據(jù)，這有助于增強使用的安全性和方便性。外部存儲終端14優(yōu)選是形成在卡形或者矩形的外殼中的緊湊的以及重量輕的存 儲終端。因此，終端安裝單元17在位置和安裝方向上具有減少的限制，并且具有增加的設 計自由度，這使得能夠增強使用的方便性。此外，可以不將終端安裝單元17設置在充電電 路中，并且代替地，外部存儲終端14可以通過紅外通信等電連接到數(shù)據(jù)接收單元16，在這 種情況下，無需通過諸如安裝等的機械連接將外部存儲終端14固定在電池充電器1中。改變數(shù)據(jù)是下列數(shù)據(jù)的組合用于改變控制電壓的數(shù)據(jù)，例如用于控制電壓或者 修正值的計算的等式；以及用于改變充電設置的數(shù)據(jù)，例如在充電操作中供應的電流的增 加率或者恒壓充電的切換定時。此外，存儲在外部存儲終端14中的改變數(shù)據(jù)可以與將存儲 在存儲單元7中的充電數(shù)據(jù)對應。例如，在電池組4的電池單元處于降質狀態(tài)的情況下，改 變數(shù)據(jù)可以是用于該狀態(tài)下的電池組4的新的充電數(shù)據(jù)并且被存儲在存儲單元7中。這使 得能夠省略改變單元9的充電數(shù)據(jù)計算操作，從而簡化充電電路的配置。此外，外部存儲終 端14可以包括多個充電數(shù)據(jù)以及用于基于二次電池5的檢測溫度等從所述多個充電數(shù)據(jù) 中選擇所述充電數(shù)據(jù)中將被存儲在存儲單元7中的一個的選擇條件。在這種情況下，改變 單元9可以通過選擇并且確定將在充電操作使用的在用充電數(shù)據(jù)來改變充電數(shù)據(jù)。盡管已經(jīng)相對于實施例示出和描述了本發(fā)明，但是應理解，在不偏離所附權利要 求書中所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，本領域技術人員可以作出各種修改和變型。
權利要求
一種充電電路，包括電池組，所述電池組設置有一個或者多個二次電池；電池充電器，所述電池充電器用于對所述二次電池進行充電，所述電池組可拆卸地附接到所述電池充電器；控制單元，所述控制單元用于執(zhí)行充電控制；監(jiān)測單元，所述監(jiān)測單元用于檢測所述二次電池的充電電壓，以確定充電的完成；存儲單元，所述存儲單元存儲在所述控制單元的所述充電控制以及所述監(jiān)測單元的對充電完成的確定中使用的充電數(shù)據(jù)；改變單元，所述改變單元用于改變所述充電數(shù)據(jù)；其中，所述監(jiān)測單元和所述存儲單元布置在所述電池組中，并且所述改變單元和所述控制單元布置在所述電池充電器中。
2.根據(jù)權利要求1所述的充電電路，其中，所述改變單元根據(jù)所述電池組的所述二次 電池的溫度來改變所述充電數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的充電電路，其中，所述充電數(shù)據(jù)包括作為在由所述監(jiān)測單 元進行所述確定中使用的所述充電電壓的上限的控制電壓以及用于所述充電控制和所述 確定的充電設置，所述改變單元通過向所述充電設置添加新的充電控制來改變所述充電數(shù) 據(jù)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的充電電路，其中，所述改變單元根據(jù)所述電池組的充電操 作發(fā)生的次數(shù)來改變所述充電數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的充電電路，還包括數(shù)據(jù)接收單元，用于通過所述數(shù)據(jù)接收 單元從外部接收改變數(shù)據(jù)，所述改變單元使用通過所述數(shù)據(jù)接收單元接收的所述改變數(shù)據(jù) 來改變所述充電數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權利要求5所述的充電電路，還包括終端安裝單元，將存儲所述改變數(shù)據(jù)的外 部存儲終端可去除地安裝到所述終端安裝單元，所述數(shù)據(jù)接收單元從安裝到所述終端安裝 單元的所述外部存儲終端接收所述改變數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種充電電路，包括電池組，所述電池組設置有一個或者多個二次電池；以及電池充電器，所述電池充電器用于對所述二次電池進行充電，所述電池組可拆卸地附接到所述電池充電器。所述充電電路還包括控制單元，所述控制單元用于執(zhí)行充電控制；監(jiān)測單元，所述監(jiān)測單元用于檢測所述二次電池的充電電壓，以確定充電的完成；存儲單元，所述存儲單元存儲在所述控制單元的所述充電控制以及所述監(jiān)測單元的充電完成的確定中使用的充電數(shù)據(jù)；以及改變單元，所述改變單元用于改變所述充電數(shù)據(jù)。所述監(jiān)測單元和所述存儲單元布置在所述電池組中，并且所述改變單元和所述控制單元布置在所述電池充電器中。
文檔編號H02J7/00GK101997326SQ20101026119
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月23日 優(yōu)先權日2009年8月24日
發(fā)明者河合啓, 阪上正昭 申請人:松下電工電動工具株式會社