充电系统的制作方法

充电系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种充电系统，其目的在于，使充电器和电池组间的端子数减少，使针对端子间的接触不良的可靠性提高。该充电系统是能够在连结充电器（20）和电池组（30）的状态下通过电源线（21p、31p）使充电电流流向电池（32）的充电系统，在电源线（21p、31p）上，在充电器（20）侧和电池组（30）侧分别设置有线路开关用的FET1、2，通过连结充电器（20）和电池组（30），并且打开充电器（20）侧的FET1、2和电池组（30）侧的FET1、2，从而构成为能够将充电器（20）侧的FET1、2和电池组（30）侧的FET1、2间的电源线（21p、31p）作为通信线使用。
【专利说明】充电系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及充电系统，该充电系统构成为充电器和电池组能够直接地或者经由其 它的设备间接地连接，且在连结上述充电器和电池组的状态下，能够通过电源线使充电电 流流向上述电池组的电池单元。

【背景技术】
[0002] 在专利文献1记载有与用于作为电动工具的电源使用的电池组的充电的充电器 有关的技术。
[0003] 专利文献1的充电器具备一对电源用端子和多个通信用端子，在电池组相对于充 电器滑动安装的过程中，以该电池组的电源用端子和通信用端子分别与充电器的电源用端 子和通信用端子连接的方式构成。由此，对于充电器连结电池组的状态下，经由电源用端子 使充电电流从充电器流向电池组。另外，能够使用通信用端子在充电器的微型计算机和电 池组的微型计算机之间发送数据。
[0004] 可是，若电源用端子、通信用端子等端子数量变多，则在充电器和电池组之间，针 对端子间的接触不良的可靠性降低。
[0005] 为了解决该点，在专利文献2记载有兼作电源用端子和通信用端子来使端子数减 少的技术。
[0006] 即，在专利文献2的技术中，是利用电池组的电池单元内的电感成分来进行数据 通信的方式，也能够将充电用的电源线作为通信线使用。由此，能够将电源用端子作为通信 用使用，无需专用的通信端子，从而能够减少端子数。
[0007] 专利文献1 :日本特开2012-095417号公报
[0008] 专利文献2 :日本专利第4933298号公报
[0009] 可是，在利用电池组的电池单元内的电感成分来进行通信的方式中，仅能够在电 感成分相同的电池单元规格的电池组和充电器之间进行通信。即，在电感成分不同的电池 单元规格的电池组和上述充电器之间不能进行通信。


【发明内容】

[0010] 本发明是为了解决上述问题点而完成的发明，本发明要解决的课题在于，能够与 电池组的电池单元规格无关地使用充电用的电源线来进行通信，从而使充电器和电池组间 的端子数减少，使针对端子间的接触不良的可靠性提高。
[0011] 上述的课题通过各技术方案的发明来解决。
[0012] 技术方案1的发明的特征在于，是构成为充电器和电池组能够直接地、或者经由 其它的设备间接地连接，并能够在已连结上述充电器和电池组的状态下，通过电源线使充 电电流流向上述电池组的电池单元的充电系统，在上述电源线上，在上述充电器侧和电池 组侧分别设置有线路开关用的开关，通过连结上述充电器和电池组，并且打开上述充电器 侧的开关和上述电池组侧的开关，从而构成为能够使上述充电器侧的开关和上述电池组侧 的开关间的电源线作为通信线使用。
[0013] 根据本发明，通过连结充电器和电池组，并且打开充电器侧的开关和电池组侧的 开关，从而能够将上述充电器侧的开关和上述电池组侧的开关间的电源线作为通信线来使 用。因此，在充电器和电池组(或者其它的设备）之间无需分别独立地设置电源线和通信 线。即，在充电器和电池组(或者其它的设备）之间能够将电源线的连接端子作为通信用来 使用。由此，无需专用的通信端子，从而能够减少端子数，能够提高在充电器和电池组(或者 其它的设备）之间针对端子的接触不良的可靠性。
[0014] 另外，在充电器侧的开关和电池组侧的开关被打开的状态下，将充电器侧的开关 和电池组侧的开关间的电源线作为通信线来使用。因此，作为通信线使用的电源线不与电 池组的电池单元电连接，从而电池组的电池单元规格不会对通信产生影响。
[0015] 根据技术方案2的发明，其特征在于，通过检测出充电电流为规定值以下这一情 况，来打开电源线的充电器侧的开关和上述电池组侧的开关。
[0016] 因此,能够在电池组的充电结束时，可靠地打开电源线的充电器侧的开关和电池 组侧的开关。
[0017] 根据技术方案3的发明，其特征在于，具备联锁单元，在连接电源线的充电器侧的 开关或者上述电池组侧的开关时，该联锁单元防止针对上述通信线的充电电流或者来自上 述电池组侧的放电电流的流入。
[0018] 因此，在电池组的充电中不产生由于微型计算机的误动作等而使充电电流等流入 通信线这样的问题。
[0019] 根据技术方案4的发明，其特征在于，在使用上述通信线进行通信时，联锁单元打 开电源线的充电器侧的开关和上述电池组侧的开关。
[0020] 因此，在充电器和电池组之间进行通信时，不产生由于微型计算机的误动作等而 开始充电这样的问题。
[0021] 根据技术方案5的发明，其特征在于，电池组侧的开关具备：串联连接的二台开关 元件、和与一方开关元件并联连接而使充电电流流动的二极管，在上述充电电流为规定电 流以下的情况下，与上述二极管并联连接的一方开关元件是断开状态，在上述充电电流超 过规定电流的情况下，上述一方开关元件接通。
[0022] 因此，在开关元件为断开的状态下，能够截止通过上述二极管从电池组侧要流向 充电器侧的电流。
[0023] 另外，在充电电流超过规定电流的情况下，通过一方开关元件接通，从而能够减少 在二极管流动的电流，并抑制二极管的发热。
[0024] 根据本发明，能够与电池组的电池单元规格无关地使用充电用的电源线来进行通 信。另外，由于无需专用的通信端子，从而充电器和电池组间的端子数减少，所以使针对端 子间的接触不良的可靠性提高。

【专利附图】

【附图说明】
[0025] 图1是表示本发明的实施方式1所涉及的充电系统的整体示意性立体图。
[0026] 图2是表示上述充电系统的电路图。
[0027] 图3是上述充电系统的动作流程图。
[0028] 图4是上述充电系统的动作流程图。
[0029] 图5是上述充电系统的动作流程图。
[0030] 图6是表示实施方式1的变更例所涉及的充电系统的电路图。
[0031] 图7是表示本发明的实施方式2所涉及的充电系统的整体立体图。
[0032] 图8是表示上述充电系统的适配器等的示意性立体图。
[0033] 图9是表示上述充电系统的电路图。
[0034] 图10是上述充电系统的动作流程图。
[0035] 图11是上述充电系统的动作流程图。
[0036] 图12是上述充电系统的动作流程图。
[0037] 图13是上述充电系统的动作流程图。
[0038] 图14是上述充电系统的动作流程图。

【具体实施方式】
[0039] (实施方式1)
[0040] 以下，基于图1?图6,进行本发明的实施方式1所涉及的充电系统10的说明。
[0041] <充电系统10的概要>
[0042] 如图1所示，本实施方式所涉及的充电系统10由充电器20、和通过该充电器20进 行充电的电池组30构成。在上述充电系统10中，构成为能够共用用于在充电器20和电池 组30之间使充电电流流动的充电线和用于在充电器20的微型计算机24和电池组30的控 制用微型计算机36之间收发数据的通信线。
[0043] <充电器20的概要>
[0044] 充电器20是用于对电池组30的电池单元32 (二次电池)进行充电的设备，如图1 所示，具备箱形的壳体20x。而且，在上述壳体20x的上表面左侧的位置上形成有连结电池 组30的连结部38的连结接受部28。在连结接受部28,在该连结接受部28的左右两侧设 置有向前后方向延伸的接受导轨28r，在左右的接受导轨28r之间设置有正极接线柱Ps和 负极接线柱Ns。另外，在电池组30的连结部38,在与充电器20的正极接线柱Ps和负极接 线柱Ns对应的位置上设置有正极端子Pb和负极端子Nb (参照图2)。
[0045] 因此，如图1所示，通过使电池组30的连结部38相对于充电器20的连结接受部 28的接受导轨28r从后方嵌合，进一步使电池组30向前方滑动，从而能够将电池组30与充 电器20连结。而且，通过电池组30与充电器20连结，使电池组30的正极端子Pb、负极端 子Nb分别与充电器20的正极接线柱Ps、负极接线柱Ns连接。
[0046] 如图2所示，充电器20的壳体20x内设置有电源电路22、微型计算机24、以及充 电/通信切换电路26等。
[0047] 电源电路22是用于将家庭用的交流电源的交流电力转换为直流电力，以得到充 电用直流电源（Vp)和控制用直流电源（Vcc电源）的电路。电源电路22的充电用直流电源 是用于电池组30的充电的电源，如图2所示，充电用直流电源的输出端子Vp、E (地线）通 过电源线21p、21n分别与正极接线柱Ps、负极接线柱Ns连接。
[0048] gp，充电用直流电源的输出端子Vp经由开关元件FETUFET2 (后述)、以及电源线 21p而与正极接线柱Ps连接，负极接线柱Ns经由电源线21η而与充电用直流电源的地线端 子E连接。
[0049] 另外，电源电路22的控制用直流电源（Vcc电源）作为微型计算机24、以及充电/ 通信切换电路26等的恒压电源使用。
[0050] 微型计算机24构成为能够进行电池组30 (电池单元32)的充电控制、和充电/通 信切换电路26的切换控制(后述)。另外，微型计算机24构成为在通过充电/通信切换电 路26,将电源线21p的线路转换为通信用之后，能够在与电池组30的控制用微型计算机36 之间进行数据通信。
[0051] <电池组30的概要>
[0052] 电池组30是作为电动工具(省略图示）的电源使用的电池，构成为能够通过充电 器20进行充电。在电池组30的壳体30h设置有充电器20、或者与电动工具(省略图示)连 结的连结部38 (参照图2)，在该连结部38的规定位置设置有与充电器20等的正极接线柱 Ps、负极接线柱Ns连接的正极端子Pb、负极端子Nb。
[0053] 如图1所示，电池组30的壳体30h构成为呈角形的容器状，在内部以串联连接的 状态收纳有多根呈圆柱形的电池单元32 (二次电池)。而且，如图2所示，电池单元32的集 合体（以下称为电池单元32)的+电极，一电极分别通过电源线31p、31n而与连结部38的 正极端子Pb、负极端子Nb连接。
[0054] S卩，电池单元32的+电极经由开关元件FET2、FET1 (后述)、以及电源线31p而与 正极端子Pb连接，电池单元32的一电极经由用于检测充电电流、或者放电电流的分流电阻 34h、电源线31η而与负极端子Nb连接。
[0055] 另外，在电池组30的壳体30h内设置有电池单元监视用IC34、控制用微型计算机 36、以及充电/通信切换电路37等。
[0056] 电池单元监视用IC34是监视电池单元32的电压、被分流电阻34h检测出的充电 电流、以及被温度计33检测出的电池单元温度的微型计算机。
[0057] 控制用微型计算机36构成为能够基于电池单元监视用IC34的各数据进行充电控 制、或者放电控制。另外，控制用微型计算机36构成为在控制充电/通信切换电路37 (后 述)来将电源线31p的线路切换为通信用之后，能够在与充电器20的微型计算机24之间进 行数据通信。
[0058] <关于充电器20的充电/通信切换电路26 >
[0059] 充电器20的充电/通信切换电路26是用于将充电器20的电源线21p切换为充 电用、或者通信用的电路。
[0060] 充电器20的充电/通信切换电路26具备打开/连接电源线21p的线路的开关元 件 FET1、FET2 (以下记载为 FET1、FET2)、和使 FET1、FET2 动作的晶体管 Trl。FET1、FET2 以串联连接的状态设置在电源线21p上，并且通过晶体管Trl以来自微型计算机24的信号 (charge on/off)进行接通/断开动作，从而构成为二台FET1、2同时进行接通/断开动作。 艮P，二台FET1、2能够同时连接或者打开电源线21p的线路。另外，在FET1并联连接有二极 管D1，该二极管D1被设置成使充电电流流动的朝向。在FET2并联连接有二极管D2,该二 极管D2被设置成使充电电流截止的朝向。因此，在FET1、FET2为断开状态(线路被打开的 状态）时，电源电路22的充电用直流电压（Vp)不施加于充电器20的正极接线柱Ps。
[0061] 如图2所示，在充电器20的正极接线柱Ps连接有通信线21s。而且，以经由高阻 抗电阻RH而向通信线21s施加控制用直流电源电压（Vcc电源电压)的方式构成。另外，在 高阻抗电阻RH并联连接有晶体管TrlO和低阻抗电阻RL的串联电路。此处，以晶体管TrlO 能够接受来自微型计算机24的信号（co_ start)来进行接通/断开动作的方式构成。
[0062] 另外，在通信线21s连接有通信用的比较器COMP的输入端子，该比较器COMP的输 出端子与微型计算机24的通信输入端子（UART Rx端子）连接。
[0063] 并且，在通信线21s连接有通信用的晶体管Tr3的输出端子(集电极)，该晶体管 Tr3的输入端子(基极）与微型计算机24的通信输出端子（UART Tx端子）连接。另外，在晶 体管Tr3的输入端子(基极)连接有联锁（interlock)用的晶体管Tr2的输出端子(集电极)， 该晶体管Tr2的输入端子(基极）经由稳压二极管TH1而与通信线21s连接。
[0064] 另外，在通信线21s设置有以在晶体管Tr3被断开为止的期间，能够防止电池组30 侧的短路的方式构成的短路保护用电阻Rs。
[0065] <关于电池组30的充电/通信切换电路37 >
[0066] 电池组30的充电/通信切换电路37是用于将电池组30的电源线31p转换为充 电用或者通信用的电路。电池组30的充电/通信切换电路37具备打开/连接电源线31p 的线路的FET1、FET2、和分别使FET1、FET2动作的晶体管Trll、晶体管Trl2。而且，晶体管 Trll构成为以来自控制用微型计算机36的信号（charge on/off)进行接通/断开动作，由 此，FET1进行接通/断开动作。另外，晶体管Trl2构成为以来自控制用微型计算机36的 信号（comm οη/ο--)进行接通/断开动作，由此，FET2进行接通/断开动作。另外，在FET1 并联连接有二极管D1，该二极管D1被设置为使充电电流截止的朝向。在FET2并联连接有 二极管D2,该二极管D2被设置为使充电电流流动的朝向。因此，FET1、FET2均在断开状态 下，电池组30的正极端子Pb从电池单元32被电切断，电池单元32的电压不施加于正极端 子Pb。
[0067] 如图2所示，在电池组30的正极端子Pb连接有通信线31s。
[0068] 在通信线31s连接有通信用的FET4的输入端子，该FET4的输出端子与控制用微 型计算机36的通信输入端子（UART Rx端子）连接。另外，FET4的输出端子和Vcc电源之 间连接有晶体管TrlO以及低阻抗电阻RL的串联电路。并且，在晶体管TrlO和低阻抗电阻 RL的串联电路并联连接有高阻抗电阻RH。而且，以晶体管TrlO能够接受来自控制用微型 计算机36的信号（co_ start)来进行接通/断开动作的方式构成。
[0069] 另外，在通信线31s连接有通信用的晶体管Tr3的输出端子(集电极)，该晶体管 Tr3的输入端子(基极）与控制用微型计算机36的通信输出端子（UART Tx端子）连接。另 夕卜，在晶体管Tr3的输入端子(基极)连接有联锁用的晶体管Tr2的输出端子(集电极)，该晶 体管Tr2的输入端子(基极）经由稳压二极管TH1而与通信线31s连接。
[0070] 另外，在通信线31s设置有以在晶体管Tr3被断开为止的期间，能够防止电池单元 32的短路的方式构成的短路保护用电阻Rs。
[0071] <关于充电系统10的动作>
[0072] 接下来，基于图3?图5的流程图对充电系统10的动作进行说明。此处，图3? 图4所示的处理基于储存于充电器20的微型计算机24的存储器的程序每隔规定时间反复 执行。另外，图5所示的处理基于储存于电池组30的控制用微型计算机36的存储器的程 序每隔规定时间反复执行。
[0073] 首先，在电池组30未与充电器20连结的状态下，充电器20被初始化，如图3的步 骤S101所示，充电器20被设定为允许充电状态。并且，通过晶体管Trl的断开动作而FET1、 FET2进行断开动作，来打开电源线21p的线路（图3的步骤S102)。相同地，即使在电池组 30，FET1、FET2也通过晶体管Trll、Trl2的断开动作一起进行断开动作，来打开电源线31p 的线路（图5步骤S201)。
[0074] 在未对充电器20连接电池组30的状态下，充电器20的正极接线柱Ps、负极接线 柱Ns被打开，Vcc电源电压经由高阻抗电阻RH而施加于通信线21s (参照图2)。此外，在 该状态下，晶体管TrlO保持为断开状态。
[0075] 由此，充电器20的比较器C0MP的反转输入电压高于设定电压(非反转输入电压)， 比较器C0MP对微型计算机24输出低（Lo)信号。由此，微型计算机24判断为未对充电器 20连接电池组30。
[0076] S卩，图3的步骤S103的判断为否，在步骤S109中充电器20被设定为允许充电状 态。
[0077] 接下来，若电池组30与充电器20连接，则如图2所示，从充电器20的Vcc电源经 由高阻抗电阻RH、电源线21p、正极接线柱Ps、电池组30的正极端子Pb、电源线31p、通信线 31s、以及通信用的FET4的旁路电阻RM使电流流动。由此，在充电器20的高阻抗电阻RH 中产生电压下降，充电器20的通信线21s的电压与比较器C0MP的设定电压(非反转输入电 压)相比降低。其结果，比较器C0MP对微型计算机24输出高（Hi)信号。由此，微型计算机 24判断为电池组30与充电器20连接（图3的步骤S103的是)。
[0078] 接下来，通过微型计算机24对晶体管TrlO输出接通信号，从而晶体管TrlO接通， 使低阻抗电阻RL与Vcc电源连接。由此，通信线21s的电压上升变得与Vcc电源电压几乎 相等。其结果，比较器C0MP的输入电压高于设定电压(非反转输入电压)，比较器C0MP能够 对微型计算机24更可靠地输出低（Lo)信号。
[0079] 另外，即使在电池组30侧，控制用微型计算机36也对晶体管TrlO输出接通信号， 使低阻抗电阻RL与Vcc电源连接。
[0080] 接下来，在充电器20的微型计算机24中，通过图3的步骤S104判定允许充电状 态。在现状中，因为充电器20处于允许充电状态(步骤S104的是)，所以对电池组30发送 是否可以开始充电的充电开始请求信号（图3的步骤S105)。
[0081] 即，来自微型计算机24的通信输出端子（UART Tx端子)的充电开始请求信号经由 通信用的晶体管Tr3、充电器20的通信线21s、电源线21ρ、电池组30的电源线31ρ、通信线 31s、以及通信用的FET4而被发送至控制用微型计算机36的通信输入端子（UART Rx端子)。
[0082] 若充电开始请求信号在电池组30侧(控制用微型计算机36)中被接收（图5的步 骤S202的是)，则控制用微型计算机36根据电池单元32的测定信息、检测履历信息判定可 否充电（图5的步骤S203)。然后，进行对充电器20的微型计算机24的充电开始请求的响 应（图5的步骤S204)。
[0083] S卩，来自控制用微型计算机36的通信输出端子（UART Tx端子)的响应信号经由通 信用的晶体管Tr3、通信线31s、电源线31p、充电器20的电源线21p、通信线21s、通信用的 比较器C0MP而被发送至微型计算机24。
[0084] 在电池组30侧，若对充电器20的微型计算机24的充电开始请求允许响应（图5 的步骤S205的是，步骤S206的是)，则经由晶体管Trll使FET1进行接通动作从而连接电 源线31p的线路（图5的步骤S207)。此时，FET2为断开状态，但是因为与FET2并联连接的 二极管D2被设置为使充电电流流动的方向，所以能够充电。
[0085] 另一方面，在充电器20侧，若微型计算机24在规定时间内接收响应信号（图3的 步骤S106的是)，该接收数据正常(步骤S107的是)，且该接收数据是允许充电信号（步骤 S108的是)，则如图4的步骤S121所示，经由晶体管Trl使FET1、FET2进行接通动作从而 连接电源线21p的线路。由此，进行电池组30的电池单元32的充电。
[0086] 此处，在进行充电时，因为充电器20的微型计算机24以及电池组30的控制用微 型计算机36使通信用的晶体管Tr3进行断开动作，所以向通信线21s、31s的通信输出被禁 止。并且，因为晶体管Tr3进行断开动作，所以向通信线21s、31s的充电电流的流入被禁止。 [0087] 另外，在充电时，例如，即使在由于微型计算机24的故障等而对通信用的晶体管 Tr3输出接通信号的情况下，也因为将充电电压（Vp)经由稳压二极管TH1施加于联锁用的 晶体管Tr2的输入端子(基极)，所以晶体管Tr2接通。其结果，通信用的晶体管Tr3的输入 端子(基极）为零电压，通信用的晶体管Tr3断开，从而向通信线21s、31s的通信输出被禁 止。并且，因为晶体管Tr3进行断开动作，所以向通信线21s、31s的充电电流的流入被禁止。
[0088] 这样，若持续充电，在电池组30中检测出充电电流超过规定值Xcurr(图5的步骤 S209的是)，则通过晶体管Trl2的接通动作使FET2进行接通动作(步骤S211)。由此，在二 极管D2流动的充电电流降低，二极管D2的发热被抑制。
[0089] 此外，充电电流为规定值Xcurr以下时，由于晶体管Trl2的断开动作而使FET2进 行断开动作(步骤S210)，充电电流通过二极管D2流动。
[0090] 而且，若在充电中检测出充电停止条件，例如充电电流为规定值以下从而充电结 束（图5的步骤S208的是)，则在步骤S201中，通过晶体管Trll、Trl2的断开动作使FET1、 FET2进行断开动作从而打开电源线31p的线路。
[0091] 另外，若在充电器20中检测出充电停止条件（图4的步骤S122的是)，则充电器 20设定为充电禁止状态(步骤S124)，在图3的步骤S102中，通过晶体管Trl的断开动作使 FET1、FET2进行断开动作从而打开电源线21p的线路。另外，若经过规定的充电时间（图4 的步骤S123的是)，则在图3的步骤S102中，通过晶体管Trl的断开动作使FET1、FET2进 行断开动作从而打开电源线21p的线路。
[0092] 由此，充电结束。
[0093] S卩，充电器20和电池组30的FET1、FET2相当于本发明的充电器侧的开关和电池 组侧的开关。
[0094] <关于本实施方式所涉及的充电系统10的优点>
[0095] 根据本实施方式所涉及的充电系统10,充电器20和电池组30连结，通过打开充电 器侧的FET1、2 (开关）和电池组侧的FET1、2 (开关)，从而能够将充电器侧的FET1、2和电 池组侧的FET、2间的电源线21p、31p作为通信线使用。因此，在充电器20和电池组30之 间无需分别独立地设置电源线和通信线。即，能够在充电器20和电池组30之间将电源线 21p、31p的连接端子作为通信用来使用。由此，无需专用的通信端子，从而能够减少端子数 量，并能够在充电器20和电池组30之间使针对端子的接触不良的可靠性提高。
[0096] 另外，在充电器侧的FET1、2和电池组侧的FET1、2被打开的状态下，将充电器侧的 FET1、2和电池组侧的FET1、2间的电源线2 lp、3 lp作为通信线使用。因此，作为通信线使用 的电源线31p不与电池组30的电池单元32电连接，而通信不会受到电池组30的电池单元 规格的影响。
[0097] 另外，因为是在充电结束时等，检测出充电电流为规定值以下，而打开充电器侧的 FET1、2和电池组侧的FET1、2的构成，所以在充电结束时能够可靠地使充电电流截止。
[0098] 另外，在连接充电器侧的FET1、2和电池组侧的FET1、2进行充电时，因为充电电 压超过齐纳电压，所以通过稳压二极管TH1、联锁用的晶体管Tr2的动作使通信用的晶体管 Tr3强制地断开，从而禁止向通信线21s、31s的通信。因此，在电池组30的充电中不存在由 于微型计算机24的误动作等进行通信这样的问题。另外，因为晶体管Tr3被强制地断开， 所以在充电中向通信线21s、31s的充电电流的流入被禁止。
[0099] 另外，与电池组侧的FET2并联连接的二极管D2被设置为使充电电流流动的方向， 在充电电流超过规定电流的情况下，FET1成为接通状态。因此，在二极管D2流动的电流减 少，能够抑制二极管D2的发热。
[0100] <变更例>
[0101] 此处，本发明并不局限于上述实施方式，能够进行不脱离本发明的主旨的范围中 的变更。例如，在本实施方式中，如图2所示，例示了使用稳压二极管TH1和联锁用的晶体 管Tr2的联锁电路，但是如图6所示，也能够使用二台联锁用的晶体管Tr2、Tr5构成联锁电 路。
[0102] S卩，如图6的上图（充电器20)所示，联锁用的晶体管Tr2的基极端子和使FET1、2 进行动作的晶体管Trl的基极端子一起与微型计算机24连接。另外，联锁用的晶体管Tr2 的集电极端子与通信用的晶体管Tr3的基极端子连接。因此，在晶体管Trl根据微型计算 机24的信号进行接通动作从而FET1、2进行接通动作时，联锁用的晶体管Tr2也进行接通 动作，通信用的晶体管Tr3的基极端子为零电位。其结果，通信用的晶体管Tr3进行断开动 作，向通信线21s的通信输出被禁止。
[0103] 因此，在进行电池单元32的充电时，不存在由于微型计算机24的误动作等而向通 信线21s开始通信输出这样的问题。另外，在充电中，向通信线21s的充电电流的流入被禁 止。
[0104] 另外，联锁用的晶体管Tr5的基极端子和通信用的晶体管Tr3的基极端子一起与 微型计算机24连接。另外，联锁用的晶体管Tr5的集电极端子与使FET1进行动作的晶体 管Trl的基极端子连接。
[0105] 因此，在通信用的晶体管Tr3根据微型计算机24的信号进行接通动作时，联锁用 的晶体管Tr5也进行接通动作，FET1动作用的晶体管Trl的基极端子为零电位。其结果， 晶体管Trl进行断开动作，从而FET1断开，电源线21p的线路被打开。即，在充电器20和 电池组30之间进行通信时禁止充电。
[0106] 因此，在充电器20和电池组30之间进行通信时，不存在由于微型计算机24的误 动作等而开始充电这样的问题。
[0107] (实施方式2)
[0108] 以下，基于图7?图14,进行对本发明的实施方式2所涉及的充电系统40的说明。
[0109] <关于充电系统40的构成>
[0110] 如图7所示，本实施方式所涉及的充电系统40被安装于以能够安装于身体的方式 构成的带41，由具备专用线缆43和工具支架45的充电器20、能够与充电器20的工具支架 45连接地构成的适配器50 (参照图8)、与适配器50连结的电动工具60、以及与电动工具 60连结的电池组30构成。而且，能够将适配器50、电动工具60、以及电池组30 -体地从充 电器20的工具支架45取下，并将电动工具60用于拧紧螺丝的作业等。如图9所示，适配 器50和电动工具60通过连接器CN1电连接，电动工具60和电池组30通过连接器CN2电 连接。
[0111] 由此，适配器50、电动工具60、以及电池组30的电源线51p、61p、31p (正极侧）相 互地连接，并且电源线51n、61n、31n (负极侧）也相互地连接。另外，适配器50的微型计算 机56、电动工具60的微型计算机66、以及电池组30的微型计算机36相互地连接。
[0112] 如图9所示，适配器50具备与在实施方式1中说明的电池组30的充电/通信切 换电路37相同的基本构成的充电/通信切换电路57。
[0113] 另外，如图9所示，充电器20是与在实施方式1中说明的充电器20相同的基本构 成，将家庭用的交流电源变更为电池21 (参照图7)的点不同。适配器50构成为在电动工 具60等被工具支架45支承的状态下，通过连接器CN0而与充电器20电连接。
[0114] S卩，适配器50和电动工具60相当于本发明的充电器和电池组之间的其它的设备。
[0115] <关于充电系统40的动作>
[0116] 接下来，基于图10?图14的流程图对充电系统40的动作进行说明。此处，图10、 图11所示的处理基于储存于充电器20的微型计算机24的存储器的程序每隔规定时间反 复执行。另外，图12所示的处理基于储存于适配器50的微型计算机56的存储器的程序每 隔规定时间反复执行。另外，图13所示的处理基于储存于电动工具60的微型计算机66的 存储器的程序反复执行。并且，图14所示的处理基于储存于电池组30的微型计算机36的 存储器的程序反复执行。
[0117] 此处，因为充电器20的图10、图11所示的处理与在实施方式1中说明的图3、图 4所示的处理基本相同，所以赋予相同的步骤编号并省略详细的说明。
[0118] 首先，在对充电器20连接适配器50之前，将充电器20初始化，使FET1、FET2进行 断开动作，打开电源线21p的线路（图10的步骤S101、S102)。另外，即使在适配器5(H则， FETUFET2也进行断开动作，打开电源线51p的线路（图12的步骤S301)。
[0119] 接下来，若对充电器20连接适配器50 (图10的步骤S103的是)，则在充电器20 处于允许充电状态的情况下（步骤S104的是)，充电器20的微型计算机24对适配器50的 微型计算机56发送是否可以开始充电的充电开始请求信号(步骤S105)。
[0120] 若适配器50的微型计算机56接收到来自充电器20的充电开始请求信号（图12 的步骤S302的是)，则对电动工具60的微型计算机66转送充电开始请求信号（图12的步 骤S303)。若电动工具60的微型计算机66接收到来自适配器50的充电开始请求信号（图 13的步骤S401的是)，则对电池组30的微型计算机36转送充电开始请求信号（图13的步 骤S402)。若电池组30的微型计算机36接收到来自电动工具60的充电开始请求信号（图 14的步骤S501的是)，则根据电池单元32的测定信息、检测履历信息来判定可否进行充电 (图14的步骤S502)。然后，对电动工具60的微型计算机66进行针对充电开始请求的响应 (图14的步骤S503，S504的是)。若在规定时间内从电池组30有响应（图13的步骤S403)， 则在该响应数据为正常的情况下（图13的步骤S404)，电动工具60的微型计算机66对适 配器50的微型计算机56转送充电开始请求响应（图13的步骤S405、S406的是)。若在规 定时间内从电动工具60有响应（图12的步骤S304的是)，则在该响应数据为正常的情况下 (图12的步骤S305的是)，适配器50的微型计算机56对充电器20的微型计算机24转送 充电开始请求响应（图12的步骤S306、S307的是)。
[0121] 若适配器50的微型计算机56对充电器20的微型计算机24的充电开始请求允许 响应（图12的步骤S308的是)，则使FET1进行接通动作来连接电源线51p的线路（图12的 步骤S309)。此时，FET2为断开状态，但是与FET2并联连接的二极管D2被设置为使充电电 流流动的方向，所以能够充电。
[0122] 另一方面，在充电器20侧，若微型计算机24在规定时间内接收到响应信号（图11 的步骤S106的是)，该接收数据正常(步骤S107的是)，且该接收数据为允许充电信号(步骤 S108的是)，则使FETUFET2进行接通动作来连接电源线21p的线路（图11的步骤121)。由 此，进行电池组30的电池单元32的充电。
[0123] 这样，若持续充电，在适配器50中检测出充电电流超过规定值Xcurr (图12的步 骤S311的是)，则使FET2进行接通动作(步骤S313)。由此，在二极管D2流动的充电电流降 低，二极管D2的发热被抑制。
[0124] 此外，充电电流为规定值Xcurr以下时，FET2进行断开动作(步骤S312)，使充电电 流通过二极管D2流动。
[0125] 而且，若在充电中，检测出充电停止条件，例如充电电流为规定值以下而结束充电 (图12的步骤S310的是)，则在步骤S301中，FETUFET2进行断开动作从而打开电源线31p 的线路。
[0126] 另外，若在充电器20中，检测出充电停止条件（图11的步骤S122的是)，则充电器 20被设定为充电禁止状态(步骤S124)，在图10的步骤S102中，FET1、FET2进行断开动作 从而打开电源线21p的线路。在该状态下，充电结束。
[0127] 这样，使用充电器20和适配器50能够进行与电动工具60成为一体化的电池组30 的充电。另外，在充电器20和电池组30之间使用电源线2lp、5lp能够进行数据通信。
[0128] <变更例>
[0129] 此处，本发明并不局限于上述实施方式，能够进行不脱离本发明的主旨的范围的 变更。例如，在本实施方式中，充电器20为带安装结构，但是也能够使充电器20为通常的 桌面式，而成为能够利用工业电源来驱动的构成。
[0130] 并且，在本实施方式中，例示了电钻，电动驱动器等来作为电动工具60,但是也能 够使用电动扳手、电动研磨机、电动圆盘踞、电动往复锯、电动镂花锯、电锤，电动刀具、电动 链锯、电刨、电动钉枪(包括钉枪机)，电动绿篱机，电动割草机，电动草坪剪，电动切割机，电 动清扫器等作为电动工具60。
[0131] 符号说明
[0132] 10...充电系统；20...充电器；21s...通信线；21p...电源线；30...电池组； 31s...通信线；31p. . ·电源线；32...电池单元；D1...二极管；D2...二极管；FET1. . ·开 关元件(开关）；FET2...开关元件（开关）；50...适配器(其它的设备）；60...电动工具(其 它的设备)。
【权利要求】
1. 一种充电系统，该充电系统构成为充电器和电池组能够直接地、或者经由其它的设 备间接地连接，并能够在已连结所述充电器和电池组的状态下通过电源线使充电电流流向 所述电池组的电池单元，其特征在于， 在所述电源线上，所述充电器侧和电池组侧分别设置有线路开关用的开关， 通过连结所述充电器和电池组，并且打开所述充电器侧的开关和所述电池组侧的开 关，从而构成为能够将所述充电器侧的开关和所述电池组侧的开关间的电源线作为通信线 来使用。
2. 根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于， 通过检测出所述充电电流为规定值以下这一情况，来打开所述电源线的充电器侧的开 关和所述电池组侧的开关。
3. 根据权利要求1或2所述的充电系统，其特征在于， 该充电系统具备联锁单元，在连接所述电源线的充电器侧的开关或者所述电池组侧的 开关时，该联锁单元防止针对所述通信线的充电电流或者来自所述电池组侧的放电电流的 流入。
4. 根据权利要求1?3中的任意一项所述的充电系统，其特征在于， 在使用所述通信线进行通信时，所述联锁单元打开所述电源线的充电器侧的开关和所 述电池组侧的开关。
5. 根据权利要求1?4中的任意一项所述的充电系统，其特征在于， 所述电池组侧的开关具备：串联连接的二台开关元件、和与一方开关元件并联连接而 使充电电流流动的二极管， 在所述充电电流为规定电流以下的情况下，与所述二极管并联连接的一方开关元件是 断开状态，在所述充电电流超过规定电流的情况下，所述一方开关元件接通。
【文档编号】H02J7/00GK104113100SQ201410148053
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2013年4月16日
【发明者】铃木均, 野田将史 申请人:株式会社牧田