充电系统、充电方法和非暂时性计算机可读记录介质与流程

本公开总体上涉及充电系统、充电方法和非暂时性计算机可读记录介质。本公开具体涉及一种用于对电池组进行充电的充电系统和充电方法以及涉及一种非暂时性计算机可读记录介质。

背景技术

JP 2007-006650A描述了一种配置成对电动工具的二次电池(电池组)进行充电的充电器。该充电器在开始时以恒定电流对作为待充电对象的二次电池进行充电(恒定电流充电)，并且在充电电压达到预先限定的电压后，该充电器执行控制使得充电电流维持在或不超过充电电压(恒定电压充电)。

技术实现要素：

技术问题

顺便一提，例如，在电池组中，劣化或类似现象可能造成容纳在电池组中的电池单元的诸如自短路(内部短路)的异常。从而，可能期望与电池组的充电有关的可靠性的进一步提高。

鉴于上述情况，本公开的目的是提供一种充电系统、充电方法和非暂时性计算机可读记录介质，其被配置为提高与电池组的充电有关的可靠性。

问题的解决方案

本公开的一个方面的充电系统被配置为对包括一个或更多电池单元的电池组进行充电。该充电系统包括获取器和控制器。获取器被配置为获取正被充电的电池组中的一个或更多电池单元中的每个的端子间电压或单元电压作为获取电压。控制器被配置为，当端子间电压或单元电压达到目标电压时，造成允许快速充电的第一充电模式转变到第二充电模式，在第二充电模式下充电电流比在第一充电模式下低。控制器被配置为当由获取器获取的获取电压降低并且获取电压降低的一个方面满足第二充电模式下的预定条件时停止充电操作。

本公开的一个方面的充电方法是一种用于为包括一个或更多电池单元的电池组进行充电的充电方法。该充电方法包括获取步骤、转变步骤和停止步骤。获取步骤包括获取正被充电的电池组中的一个或更多电池单元中的每个的端子间电压或单元电压作为获取电压。转变步骤包括，当端子间电压或单元电压达到目标电压时，造成允许快速充电的第一充电模式转变到第二充电模式，在第二充电模式下充电电流比在第一充电模式下低。停止步骤包括当在获取步骤中获取的获取电压降低且获取电压降低的一个方面满足第二充电模式下的预定条件时停止充电操作。

本公开的一个方面的记录介质是存储被设计为造成一个或更多处理器执行充电方法的程序的非暂时性计算机可读有形记录介质。根据本公开的一个方面的程序是设计为造成一个或更多处理器执行充电方法的程序。

本公开的一方面的充电系统被配置为对包括一个或更多电池单元的电池组进行充电。该充电系统包括获取器和控制器。获取器被配置为获取正被充电的电池组中的一个或更多电池单元中的每个的端子间电压或单元电压作为获取电压，控制器被配置为，当端子间电压或单元电压达到目标电压时，造成允许快速充电的第一充电模式转变到第二充电模式，在第二充电模式下充电电流比在第一充电模式下低。控制器被配置为当由获取器获取的获取电压降低并且获取电压降低的一个方面满足第二充电模式下的预定条件时停止充电操作。控制器被配置为从充电操作停止经过预定时间之后，当由获取器获取的获取电压具有大于或等于规定参考值的电压值时，重新开始充电操作。

发明的有利效果

本公开提供可以提高与电池组的充电有关的可靠性的优点。

附图说明

图1是示意性地示出根据一个实施例的充电系统和电池组的框图；

图2是示出充电系统的操作的曲线图；

图3是示出充电系统的操作的流程图；以及

图4是示出充电系统和电动工具的外部视图。

具体实施方式

(1)概要

在下面的实施例的描述中要参考的附图全都是示意性的表示。也就是说，附图上示出的相应构成元件的尺寸(包括厚度)的比率并不总是反映它们的实际尺寸比率。

如图1和图4所示，根据本实施例的充电系统100是被配置为对包括一个或更多(在图中所示的示例中，多个)电池单元50的电池组5进行充电的系统。在该实施例中，例如，充电系统100具有全都并入单个充电器1中(在壳体101中)的功能。然而，例如，充电系统100的一些功能可以被提供在充电器1外侧。

此外，例如，作为待由充电系统100充电的对象的电池组5被假设为用于电动工具6的电池组。电池组5包括可移除地可附接到电动工具6的工具本体7(参见图4)的第一附接部51。然而，本公开的充电系统100的功能可以可适用于对除了电动工具之外的电气装置(例如，信息终端，诸如笔记本电脑、智能手机、平板电脑；相机；以及便携式音频设备)、电动车辆或类似物的电池组进行充电的系统。

在该实施例中，如图1所示，充电系统100包括获取器11和控制器12。获取器11被配置为获取正被充电的电池组5中的一个或更多电池单元50中的每个的端子间电压或单元电压V1作为获取电压。控制器12被配置为，当端子间电压或单元电压达到目标电压时，造成允许快速充电的第一充电模式转变到第二充电模式，在第二充电模式下充电电流比在第一充电模式下低。例如，在本实施例中，假设第一充电模式为基于恒定电流控制方法的充电模式，并且假设第二充电模式为基于恒定电压控制方法的充电模式。

控制器12被配置为，当由获取器11获取的获取电压降低并且获取电压降低的一个方面满足第二充电模式下的预定条件时充电操作停止。如本文中所使用的，“获取电压”是在第二充电模式下获取的电压，并且“获取电压的降低”是在第二充电模式下发生的事件。

通过这种配置，当获取电压降低并且获取电压降低的一个方面满足第二充电模式下的预定条件时，充电操作停止。这减少了在电池组5中即将发生诸如内部短路的异常状态下继续进行充电操作的可能性。因此，充电系统100具有可以提高与电池组5的充电有关的可靠性的优点。

(2)细节

下面将参照图1至图4详细描述根据本实施例的充电系统100(充电器1)。

(2.1)总体结构

充电器1(充电系统100)被配置为对可附接到电动工具6的工具本体7的电池组5进行充电。也就是说，电池组5是用于电动工具6的电池组。充电器1与作为待被充电的对象的具有不同标称电压的多个(种)电池组5兼容。每个电池组5具有第一附接部51(见图4)，第一附接部51具有取决于其标称电压的形状并且被提供在壳体500的上表面上。每个电池组5具有在壳体500的下表面上的第二附接部52。图4是示出充电器1、工具本体7和电池组5的侧视图。

工具本体7包括把持部70、装附部71和本体区段72。把持部70和本体区段72形成工具本体7的壳体，并且在该壳体内部，设有马达、用于控制马达的工具控制器、用于使马达减速的减速机构、以减速转速旋转的输出轴的驱动传动机构。卡盘73被附接到本体区段72。诸如螺丝刀头74或钻刀头的刀头(尖端工具)被附接到卡盘73。马达基于来自附接到工具本体7的电池组5的电力输出而操作，并使刀头旋转。马达例如是无刷马达。

第一附接部51被附接到工具本体7的把持部70下端处的装附部71，并且由此，电池组5被机械地和电气地连接到工具本体7。这允许电池组5向工具本体7供应电力，并将电池组5上的信息传输给工具本体7。此外，第二附接部52滑动以被附接到充电器1的壳体101的上表面处的电池组附接部102，并且由此，电池组5被机械地和电气地连接到充电器1。

充电器1包括插头和电线。插头可连接到插座，该插座接收从诸如商业电源的交流电源8(见图1，例如100V的有效值)供应的电力。充电器1经由插头和电线用从交流电源8供应的电力对电池组5的多个电池单元50进行充电。

(2.2)电池组

电池组5包括容纳在壳体500中的多个电池单元50。多个电池单元50是通过被充电而反复可使用的二次电池。每个电池单元50例如是锂离子电池。多个电池单元50被串联连接。

如图1所示，电池组5进一步包括控制器53、存储器54及类似物。

存储器54例如是电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。存储器54存储关于在项目编号上彼此不同的各种类型的工具本体7的项目编号、可供应至在项目编号上彼此不同的各种类型的工具本体7的电压范围的信息片断以及将关于项目编号与电压范围的信息片断相关联的信息片断。也就是说，存储器54存储关于彼此相关联的各种类型的工具本体7的项目编号以及可供应至具有项目编号的工具本体7的电压范围的信息片段。此外，本实施例的存储器54包括用于存储异常检测标记的存储区域，这将在后面描述。

控制器53被配置为执行与充电和放电有关的控制。控制器53可以由包括一个或更多处理器(微处理器)以及一个或更多内存元件的计算机系统实现。也就是说，一个或更多处理器执行存储在一个或更多内存元件中的一个或更多程序(应用)以提供作为控制器53的功能。在该实施例中，程序被预先存储在控制器53的内存中。然而，这只是一个示例，并且不应被解释为限制性的。程序也可以经由电信网络诸如互联网被下载，或者可以在已被存储在非暂时性存储介质(诸如内存卡)中之后被分发。

控制器53从工具本体7获取电池组5被附接到的工具本体7的项目编号的信息，并且控制器53将该项目编号与存储在存储器54中的多个项目编号进行核对。如果在存储器54中已存储了与所获取的项目编号相同的项目编号，则控制器53基于存储在存储器54中的信息片段来确定可供应至具有该项目编号的工具本体7的电压范围，并控制多个电池单元50的总输出(放电)，使得多个电池单元50的总电压在该范围内。这使得电池组5能够在在项目编号上和在可适用的电压范围上彼此不同的多个工具本体7中的每个中使用。

如图1所示，电池组5进一步包括充电端子5a(正端子)、充放电端子5b(负端子)、通信信号端子5c以及放电端子5d(正端子)。

电池组5的第一附接部51被附接到工具本体7的装附部71，并且由此，放电端子5d和充放电端子5b被电连接到工具本体7的成对的相应输入端子。从而，工具本体7可以经由放电端子5d和充放电端子5b从电池组5接收放电电压。而且，工具本体7的通信连接部和电池组5的通信连接部彼此电连接，并且由此，工具本体7和电池组5可以彼此传输和接收各种类型的信息。

另一方面，电池组5的第二附接部52被附接到充电器1的电池组附接部102，并且由此，充电端子5a和充放电端子5b电连接到充电器1的输出端子(成对的正输出端子1a和负输出端子1b)。此外，信号端子5c电连接到充电器1的信号端子1c。从而，电池组5可以经由充电端子5a和充放电端子5b从充电器1接收充电电压，并且可以经由信号端子5c向充电器1传输各种类型的信息以及从充电器1接收各种类型的信息。

电池组5进一步包括转换电路，该转换电路包括DC-DC转换器、配置为在电池组5被充电时检测电池组5的温度的温度传感器及类似物。

转换电路执行作为多个电池单元50的输出电压(总输出电压)的直流电压到可供应至工具本体7的范围内的电压的DC-DC转换，并且该转换电路经由放电端子5d和充放电端子5b向工具本体7输出该电压。工具本体7的逆变器将来自电池组5的转换电路的直流电压输出转换为交流电力，并将该交流电力输出到马达。温度传感器包括热敏电阻及类似物，并经由与接地端子具有电压差的信号端子5c将检测温度传输到连接目的地(充电器1)。

在图1中，示意性地示出了信号端子1c和信号端子5c，但信号端子1c和信号端子5c中的每个包括多个信号端子。

信号端子5c中的多个信号端子包括接地端子、用于检测温度的输出端子、用于输出与接地端子电压差串联连接的电池单元50的数量的输出端子以及用于接收来自充电器1的控制信号以启动控制器53的控制端子。信号端子5c中的多个信号端子进一步包括过放电端子，用于在检测到电池组5中的过放电时向连接目的地(充电器1)传输过放电检测信号。此外，信号端子5c中的多个信号端子进一步包括完全充电端子、传输和接收端子及类似端子。当电池单元50中的任一个被完全充电时(当实现电池组5作为整体的充电容量高于或等于约80％的状态时)，完全充电端子传输该效果。传输和接收端子与充电开始的次数有关。

信号端子1c中的多个信号端子包括一一对应连接到信号端子5c中的多个信号端子的端子。

现在，将对在充电时电池组5的控制器53的功能进行简单描述。

控制器53在充电时监控每个电池单元50的充电电压。当控制器53检测到电池单元50中的任一个的异常过充电时，控制器53控制过充电保护电路，使得熔断电阻器由电传导产生的热量而被熔断，由此切断来自充电器1的充电电流。

此外，控制器53在充电时监控每个电池单元50的充电电压，并且如上所述，当电池单元50中的任一个被完全充电时，控制器53经由完全充电端子向充电器1传输包括该效果的切换信号。在充电器1接收到切换信号的时间点，充电器1将其充电模式从第一充电模式(恒定电流控制)改变为第二充电模式(恒定电压控制)。

(2.3)充电器

如图1所示，充电器1(充电系统100)包括处理器10、电源电路13、开关14和电流测量电路15。充电器1进一步包括显示器16。显示器16包括诸如发光二极管(LED)的光源以及用于打开光源的照明电路。显示器16被配置为通过光源的照明模式向外部通知充电状态。处理器10、电源电路13、开关14、电流测量电路15和显示器16被容纳在壳体101中。充电器1进一步包括透光的灯罩。该灯罩被壳体101保持，例如，在灯罩从壳体101的上表面露出的状态下。通过灯罩视觉地可感知显示器16的光源的照明模式。

处理器10被配置为执行对电池组5的充电的控制。处理器10执行与电源电路13、开关14、电流测量电路15和显示器16有关的控制过程。处理器10可以由包括一个或更多处理器(微处理器)以及一个或更多内存元件的计算机系统来实现。也就是说，一个或更多处理器执行存储在一个或更多内存元件中的一个或更多程序(应用)以提供作为处理器10的功能。在该实施例中，程序被预先存储在处理器10的内存中。然而，这只是一个示例并且不应被解释为限制性的。程序也可以经由诸如互联网的电信网络被下载，或者可以在已被存储在诸如内存卡的非暂时性存储介质中后被分发。

处理器10包括获取器11和控制器12。换句话说，处理器10具有作为获取器11的功能和作为控制器12的功能。

获取器11被配置为在电池组5被充电时获取端子间电压V1(或电池单元50中的每个的单元电压)作为获取电压。在该实施例中，获取器11测量第一节点P1(节点点)与第二节点P2(节点点)之间的电压作为端子间电压V1。第一节点P1例如被设置在连接在输出端子1a与开关14之间并且被电连接到处理器10的电通路上。第二节点P2例如被设置在连接在电源电路13与电流测量电路15之间并且被电连接到处理器10的电通路上。

控制器12被配置为，当端子间电压V1或单元电压达到目标电压时，造成允许快速充电的第一充电模式转变到第二充电模式，在第二充电模式下充电电流比在第一充电模式下低。例如，在该实施例中，在电池单元50中的任一个完全充电时接收到从电池组5经由完全充电端子传输的切换信号时，控制器12造成第一充电模式转变到第二充电模式。此外，如上所述，例如，第一充电模式被假设为基于恒定电流控制方法的充电模式，并且第二充电模式被假设为基于恒定电压控制方法的充电模式。在下面的描述中，基于恒定电流控制方法的充电可以简单地称为“CC(恒定电流)充电”，并且基于恒定电压控制方法的充电可以简单地称为“CV(恒定电压)充电”(见图2)。在图2中所示的曲线图中，执行CC充电直到时间t0，并在时间t0时切换到CV充电。当电池组5的充电容量小于约80％时，充电器1通过保持充电电流恒定的CC充电而执行快速充电，并且当充电容量变得大于或等于约80％时，充电器1将CC充电切换到CV充电并执行充电操作使得电池组5近似被完全充电。

开关14包括例如场效应晶体管(FET)及类似物，并被设置在第一节点P1与电源电路13之间的电通路上。开关14电连接到处理器10。控制器12检测输出端子1a与1b之间的电压差(端子间电压V1)，以感测电池组5被附接到充电器1。然后，当控制器12确定端子间电压V1、电池组5的检测温度等没有异常时，控制器12接通开关14，控制电源电路13，并开始CC充电。

电源电路13包括例如AC-DC转换器，该AC-DC转换器将从交流电源8接收到的交流电力转换为直流电力。电源电路13例如被设置在开关14与第二节点P2之间的电通路上。电源电路13电连接到处理器10。电源电路13在通过控制器12的控制下产生预定充电电压和预定充电电流。

电流测量电路15包括电流检测电阻器及类似物。电流测量电路15例如被设置在输出端子1b与第二节点P2之间的电通路上，并测量流经该电通路的充电电流。电流测量电路15电连接到处理器10并向处理器10输出这样测量的充电电流的测量结果。当由电流测量电路15测量的充电电流的电流值降低到规定值(例如，100mA)或更低时，控制器12控制电源电路13使得充电操作停止，并且控制器12关断开关14。

应注意，在充电器1正在执行CC充电时，显示器16持续点亮，并且当CC充电切换到CV充电时，显示器16被切换到间歇照明模式。显示器16被切换到间歇照明模式，并且由此，通知用户电池组5已被充分充电以用于实际使用(充电容量大于或等于约80％的状态)。当电池组5从充电器1脱离时，显示器16被关闭。

(2.4)CV充电

接下来，将参照图2详细描述正在执行CV充电的充电器1中执行的检测电池组5中的异常(的迹象)的过程。应注意，图2是对具有约18.8V的标称电压的电池组5进行充电的示例的曲线图。假设充电器1执行CV充电，使得端子间(即第一节点P1与第二节点P2之间)电压V1保持恒定在约21V的电压。

本实施例的充电器1中的处理器10的控制器12被配置为，当由获取器11获取的获取电压降低并且获取电压降低的一个方面满足CV充电(第二充电模式)下的预定条件时停止充电操作。在该实施例中，预定条件是获取电压的电压值小于或等于预定参考值(下文中也称为“第一参考值Vth1”)。而且，如本文中使用的，“第一参考值Vth1(预定参考值)”是基于在“预定时间段T1”内获取器11获取到的获取电压来计算的。然后，控制器12基于第一参考值Vth1执行确定过程(下文中也称为“第一确定过程”)，并且当满足预定条件时，控制器12停止充电操作。

在本实施例中，预定时间段T1是紧邻CC充电切换到CV充电的切换时间点之后的时间段，并且预定时间段T1的信息被预先设定(存储)在处理器10的内存中。也就是说，预定时间段T1的起点是切换时间点(时间t0)。换句话说，在图2中所示的示例中，充电器1在时间t0时从电池组5接收切换信号。

然而，预定时间段T1可以是紧邻切换时间点之前的时间段。例如，预定时间段T1的起点可以是时间t0之前，并且预定时间段T1的结束时间点可以是时间t0之前或之后。在这种情况下，充电器1在切换信号之前，也就是说在电池单元50中的任一个被完全充电之前的时间点，接收来自电池组5的辅助信号，并且预定时间段T1优选地在充电器1接收辅助信号的时间点开始。

预定时间段T1是从时间t0到时间t1的时间段。预定时间段T1例如是在从数秒到数十秒的范围内的时间段，并且假设为例如约10秒。在预定时间段T1中，获取器11获取获取电压以确定第一参考值Vth1。

具体地，获取器11跨越数百毫秒的时间段获取端子间(即第一节点P1与第二节点P2之间的)电压V1的采样数据数十次，以获得数据的平均值(第一平均值)。另外，获取器11跨越预定时间段T1重复计算第一平均值约数十次，以从数十个第一平均值获得平均值(第二平均值)，从第二平均值中减去预定值(例如，数百毫伏(mV))以获得一个数值，并确定这样获得的数值为第一参考值Vth1。预定值是这样的值：将电压以该值降低确定为当电池组5中即将发生诸如自短路(内部短路)的异常时的迹象，并且该值基于验证实验的结果而设定。采样时间段取决于例如处理器10的主时钟，并不特别限定。处理器10在时间t1确定第一参考值Vth1，并将这样确定的第一参考值Vth1存储在处理器10的内存中。

在此，控制器12被配置为除了第一确定过程之外还基于第一参考值Vth1执行第二确定过程。当第一确定过程的确定结果满足预定条件时，控制器12停止充电操作，并且然后执行第二确定过程。如果第一确定过程的确定结果不满足预定条件，则控制器12不停止充电操作，并且不执行第二确定过程。换句话说，第一确定过程是用于确定是否要执行第二确定过程的触发过程。

具体地，在从充电操作停止已经过预定时间T2之后，控制器12执行确定电池组5中存在或不存在异常(的迹象)的确定过程(第二确定过程)，并且如果在该确定过程(第二确定过程)中不存在异常，则控制器12重新开始充电操作。控制器12控制电源电路13使得充电电流被调整至0(零)安培，由此停止充电操作(此时，开关14保持开启)。也就是说，控制器12在开路电压(OCV)下，也就是说，不对电池组5施加负荷(电压)的情况下，执行异常确定作为第二确定过程。在本实施例中，预定时间T2是在控制器12开始用于调整充电电流至0安培的反馈控制之后直到充电电流实际稳定变为0安培等待的待机时间，并且该待机时间被预先设定(存储)在处理器10的内存中。预定时间T2比预定时间段T1短。预定时间T2例如被设定在从约0.5秒至约20秒的范围内。

本文中提到的确定过程(第二确定过程)在经过预定时间T2之后由获取器11获取的获取电压的电压值大于或等于规定参考值(下文中也称为“第二参考值Vth2”)时确定不存在异常(的迹象)。而且，本文中提到的“第二参考值Vth2(规定参考值)”是基于在“规定时间段T3”内由获取器11获取的获取电压计算的。

规定时间段T3是从时间t2到时间t3的时间段。规定时间段T3例如是在从数秒到数十秒的范围内的时间段，并且被假设为例如约10秒。在该实施例中，例如，规定时间段T3被设定为与预定时间段T1相同的长度。在规定时间段T3内，获取器11获取获取电压以确定第二参考值Vth2。

应注意，控制器12被配置为一旦停止充电操作，使得产生与实际执行第二确定过程的情形(OCV)相类似的情形，以计算要在第二确定过程中使用的第二参考值Vth2。在确定第一参考值Vth1的时间t1，控制器12控制电源电路13，使得充电电流为0安培，由此停止充电操作。控制器12以与实际执行的第二确定过程相似的方式等待，直到充电电流稳定地变为0安培。也就是说，控制器12从时间t1等待，直到经过预先设定的预定时间T2，并且控制器12在时间t2(预定时间T2的结束时间点)开始确定第二参考值Vth2的过程。

在本实施例中，第二参考值Vth2的计算方法与第一参考值Vth1的计算方法相同，除了充电操作处于关断状态。也就是说，获取器11跨越数百毫秒的时间段获取端子间(即第一节点P1与第二节点P2之间的)电压V1的采样数据数十次以获得电压V1的平均值(第一平均值)。另外，获取器11跨越规定时间段T3重复对第一平均值的计算约数十次，以从数十个第一平均值获得一个平均值(第二平均值)，从第二平均值减去预定值(例如，数百毫伏(mV))以获得一个值，并确定这样获得的值为第二参考值Vth2。采样时间段取决于例如处理器10的主时钟，并且不被特别限制。处理器10在时间t3确定第二参考值Vth2，并将这样确定的第二参考值Vth2存储在处理器10的内存中。

在确定第二参考值Vth2的时间t3，控制器12开始用于重新开始充电操作的返回过程。也就是说，控制器12控制电源电路13，使得充电电流的电流值返回(增加)到紧邻开始将充电电流调整至0安培的反馈控制之前的充电电流的电流值(目标值)。

充电电流的值所要返回的目标值可以是开始反馈控制的时间t1时的电流值，但在本实施例中，例如，控制器12将该值返回到与时间t1之前的限定时间T5的时间点处的充电电流的值相对应的目标。该限定时间T5是对应于数秒到数十秒的时间，并且假设被设定为例如提前约1秒。后面将描述为什么设定限定时间T5的原因。在图2中所示的示例中，充电电流的值在时间t4时返回到目标值。

总而言之，从开始CV充电的时间t0到时间t4的时隙是执行用于确定第一确定过程和第二确定过程中使用的两个参考值(Vth1，Vth2)的过程的过程隙(process slot)。换句话说，充电器1基于实际测量的值确定两个参考值，以准备检测在CV充电期间电池组5中可能发生的异常的迹象。

应注意，作为预定时间T2和规定时间段T3之和的时间段也可以被称为停止时间段T4。

下面将描述由处理器10基于这样确定的两个参考值(Vth1，Vth2)执行的确定过程。

处理器10在CV充电期间监控端子间(即第一节点P1与第二节点P2之间的)电压V1。在图2中，“电压”示意性地表示端子间电压V1的变化，并且“电流”示意性地表示充电电流的变化。然后，处理器10的控制器12确定在时间t4之后，由获取器11获取的获取电压是否降低以及(预定条件)是否满足获取电压的电压值小于或等于第一参考值Vth1(第一确定过程)。在该实施例中，获取器11跨越预定时间段T1重复计算第一平均值约数十次，并在确定第一参考值Vth1的时间以与计算第二平均值相似的方式从数十个第一平均值计算一个平均值(第二平均值)。这样计算的平均值被定义为“获取电压的电压值Va1”。

在时间t4之后，控制器12在预定时间段T1的一个周期计算电压值Va1，以通过与第一参考值Vth1进行比较而执行确定。也就是说，控制器12继续进行CV充电，直到满足预定条件“Va1≤Vth1”，同时通过在预定时间段T1的一个周期在电压值Va1与第一参考值Vth1之间的比较而重复执行确定。

当CV充电期间满足预定条件“Va1≤Vth1”时，控制器12就停止充电操作并开始第二确定过程。

在图2中所示的示例中，在时间t5时，充电电压降低约数百毫伏。因此，控制器12确定在时间t5时充电电压降低，并且满足预定条件“Va1≤Vth1”。因此，控制器12在时间t5时控制电源电路13，使得用于调整充电电流至0安培的反馈控制开始(停止充电操作)。也就是说，控制器12停止充电操作以产生消除诸如纹波电压的影响的状态，并且然后控制器12执行第二确定过程。

处理器10以与第二参考值Vth2的确定过程相似的方式，从用于将充电电流调整至0安培的反馈控制开始的时间t5起开始等待直到已经过预定时间T2。在已经过预定时间T2之后，获取器11跨越规定时间段T3重复计算第一平均值约数十次，并以与第二参考值Vth2的确定过程的第二平均值的计算相似的方式从数十个第一平均值计算出一个平均值(第二平均值)。这样计算的平均值被定义为“获取电压的电压值Va2”。也就是说，控制器12在已经过预定时间T2之后的规定时间段T3内计算电压值Va2，并且控制器12通过与第二参考值Vth2进行比较而执行确定。

然后，如果在第二确定过程中满足“Va2≤Vth2”，则控制器12“完全停止”充电操作(关断开关14)。相反，如果在第二确定过程中不满足“Va2≤Vth2”，则控制器12重新开始充电操作。

在图2中所示的示例中，控制器12在从时间t5开始已经过停止时间段T4(其是预定时间T2和规定时间段T3的总和的时间段)的时间t6时确定不满足“Va2≤Vth2”。因此，控制器12在时间t6时将充电电流的电流值返回(增加)到紧邻用于将充电电流调整至0安培的反馈控制开始之前的充电电流的电流值(目标值)。还是在这种情况下，例如，控制器12将该值返回到与在时间t5之前的限定时间T5的时间点时的充电电流的电流值相对应的目标。在图2中所示的示例中，在时间t7时充电电流的值返回到目标值。

在图2中所示的示例中，控制器12在充电操作重新开始的时间t7之后继续进行CV充电，直到时间t8。应注意，在CV充电期间，执行保持充电电压恒定的控制，并且因此，充电电流逐渐降低(参见时间t7至时间t8)。

在该实施例中，在图2中所示的示例中，在时间t8时，充电电压再次降低约数百毫伏。因此，控制器12在时间t8时确定充电电压降低，并且满足预定条件“Va1≤Vth1”。因此，控制器12在时间t8时控制电源电路13，使得开始将充电电流调整至0安培的反馈控制(停止充电操作)。

在图2中所示的示例中，在从时间t8已经过停止时间段T4(预定时间T2和规定时间段T3的总和的时间段)的时间t9时，控制器12确定满足“Va1≤Vth1”，并且检测到电池组5中的异常迹象。因此，控制器12在时间t9时“完全停止”充电操作而不重新开始充电操作。控制器12将显示器16的照明模式从代表完成用于实际使用的满意充电的间歇性照明模式切换至具有间歇照明模式的缩短的ON间隔和缩短的OFF间隔的闪烁照明模式，由此通知用户由于异常迹象而强行停止充电。

此外，控制器12与电池组5通信，并造成“异常检测标记”被写入存储器54中的专用存储区域中，使得充电器1将不再对当前连接到充电器1的、产生关于其的异常迹象的电池组5进行充电。换句话说，处理器10被配置为，当电池组5被附接到本实施例的充电器1时，在开始充电操作之前检查存在或不存在异常检测标记。如果在存储区域中不存在异常检测标记，则处理器10开始充电操作，但如果在存储区域中存在异常检测标记，则处理器10不开始充电操作，但将显示器16的照明模式改变为闪烁照明模式以通知用户无法充电。在电池组5中，当异常检测标记一旦被写入存储区域中时，异常检测标记将永远不会再被清除。

(2.5)操作描述

将在下面参考图3中的流程图对本实施例的充电器1(充电系统100)的操作示例进行简单描述。

充电器1通过接收来自电池组5的切换信号而将其充电模式从CC充电改变为CV充电(步骤S1：开始CV充电)。

充电器1在开始CV充电之后立即执行确定第一参考值Vth1的过程(步骤S2)。

然后，当充电器1确定第一参考值Vth1时，充电器1停止充电操作(步骤S3)并执行用于确定第二参考值Vth2的过程(步骤S4)。

当充电器1确定第二参考值Vth2时，充电器1执行用于重新开始充电操作的返回过程(步骤S5)。

此后，当充电器1重新开始充电操作时，充电器1开始监控电池组5的异常(步骤S6)。

充电器1在CV充电期间检查充电容量是否被完全充电(步骤S7)，并且如果充电容量被完全充电(步骤S7：是)，则充电器1结束CV充电(步骤S8：正常结束)。

如果充电容量未完全充电(步骤S7：否)，则充电器1确定获取电压是否降低以及是否满足“Va1≤Vth1”(步骤S9：第一确定过程)。

当充电器1确定满足“Va1≤Vth1”时(步骤S9：是)，充电器1停止充电操作(步骤S10)，并且随后，充电器1确定是否满足“Va2≤Vth2”(步骤S11：第二确定过程)。应注意，如果充电器1在步骤S9中确定不满足“Va1≤Vth1”(步骤S9：否)，则该过程返回到步骤S7。

如果充电器1在步骤S11中确定满足“Va2≤Vth2”(步骤S11：是)，则充电器1确定电池组5中存在异常的迹象，并且充电器1完全停止，而不重新开始充电(步骤S12：异常结束)。充电器1将显示器16的照明模式从间歇照明模式切换为闪烁照明模式，并通知用户强行停止充电。此外，充电器1造成异常检测标记被写入电池组5的存储器54中(步骤S13)。

应注意，如果充电器1在步骤S11中确定不满足“Va2≤Vth2”(步骤S11：否)，则充电器1执行重新开始充电操作的返回过程(步骤S14)，并且该过程返回到步骤S7。

如上所述，在CV充电期间(在第二充电模式下)，当获取电压降低并且满足预定条件“Va1≤Vth1”时，本实施例的充电器1停止充电操作。这减少在电池组5中即将发生诸如内部短路的异常的状态下继续进行充电操作的可能性。因此，充电系统100具有这样可以提高与电池组5的充电有关的可靠性的优点。而且，预定参考值(第一参考值Vth1)是基于实际测量值的值，并且因此，可以以增加的可靠性基于确定停止充电操作。

另外，在从充电操作停止已经过预定时间T2后，控制器12执行确定电池组5中存在或不存在异常(的迹象)的确定过程(第二确定过程：Va2≤Vth2)，并且如果在第二确定过程中不存在异常(的迹象)，则控制器12重新开始充电操作。因此，在由于例如纹波电压或类似因素的影响而偶尔满足预定条件“Va1≤Vth1”时、但实际上并非由于异常而停止充电操作的情况下，可以实现返回。因此，可以进一步提高与充电有关的可靠性。

此外，第二确定过程(在OCV下的确认)基于在停止充电操作的状态下，即在充电电流被调整至0(零)A的状态下获取的获取电压执行，并且因此，可以进一步提高与充电有关的可靠性。特别是，规定参考值(第二参考值Vth2)也是基于实际测量值的值，并且其实际测量值也是在充电电流被调整至0(零)A的状态下获取的，并且因此，实现了具有增加可靠性的确定过程。

充电器1可以具有例如检测电流异常并切断或降低电流的另一保护功能。在这种情况下，当通过执行保护功能满足预定条件“Va1≤Vth1”时，可以开始第二确定过程。总之，在由于保护功能而使充电电流降低之后，可以执行将充电电流调整至0安培的反馈控制。在这种情况下，如果用于将充电电流调整至0安培的反馈控制的时间点时的电流值被定义为重新开始充电操作的时间时的目标值，则目标值可以为0安培。为了防止这种情况，设定上述的“限定时间T5”。换句话说，在设定了限定时间T5的情况下确定重新开始的时间时的充电电流的目标值，即使在充电器1具有例如以上提到的另一保护功能的情况下，也能够应用上述第二确定过程。

(3)变型

该实施例仅仅是本公开的各种实施例的一个示例。只要实现本公开的目的，可以取决于设计等进行各种修改。此外，与根据该实施例的充电系统100的功能类似的功能可以由充电方法、计算机程序、存储计算机程序的非暂时性存储介质或类似物来体现。

具体地，根据一个方面的充电方法包括获取步骤、转变步骤和停止步骤。获取步骤包括获取正被充电的电池组5中的一个或更多电池单元中的每个的端子间电压V1或单元电压作为获取电压。转变步骤包括，当端子间电压V1或单元电压达到目标电压时，造成允许快速充电的第一充电模式转变到第二充电模式，在第二充电模式下充电电流比在第一充电模式下低。停止步骤包括当获取电压降低并且获取电压降低的一个方面满足第二充电模式下的预定条件时停止充电操作。

下面将描述该实施例的变型。应注意，下面要描述的任何变型可以适当地组合。在以下描述中，上述实施例有时将被称为“基础示例”。

根据本公开的充电系统100包括计算机系统。该计算机系统包括作为主要硬件部件的处理器和内存。根据本公开的充电系统100的功能可以通过使处理器执行存储在计算机系统的内存中的程序来执行。该程序可以被预先存储在计算机系统的内存中、经由电信网络提供或者作为诸如存储该程序的计算机系统可读内存卡、光盘或硬盘驱动器的非暂时性记录介质提供。计算机系统的处理器可以由单个或多个电子电路组成，包括半导体集成电路(IC)或大规模集成电路(LSI)。本文中提到的诸如IC或LSI的集成电路可以用另一种方式来称呼，这取决于集成的程度，并且包括称为系统LSI、甚大规模集成(VLSI)或超大规模集成(ULSI)的集成电路。可采用在LSI的制作后可编程的现场可编程门阵列(FPGA)或允许重新配置LSI中的连接或重新配置LSI中的电路单元的逻辑装置作为处理器。这些电子电路可以在单个芯片上被集成在一起，或者分布在多个芯片上，以合适为准。多个芯片可以被收集在一个装置中，或者可以分布在多个装置中。如本文中提到的，计算机系统包括微控制器，该微控制器包括一个或更多处理器以及一个或更多内存。从而，微控制器也由一个或更多电子电路组成，该电子电路包括半导体集成电路或大规模集成电路。

将充电系统100中的多种功能集合在一个壳体中并不是必要的配置。充电系统100的各部件可以分布在多个壳体中。

相反，充电系统100中的多个功能可以像基础示例的情况那样被收集在一个壳体中。此外，充电系统100的至少一些功能，例如，充电系统100的一些功能，可以通过云(云计算)或类似方式实现。

例如，在基础示例中，待由充电系统100充电的对象是用于电动工具的电池组，并且电池单元50是锂离子电池。然而，待由充电系统100充电的对象可以是除了电动工具以外的部件的电池组，并且电池单元50的种类可以是除了锂离子电池以外的锂聚合物电池、铅电池、全固态电池或磷酸铁锂电池。

在基础示例中，预定条件是获取电压的电压值小于或等于预定参考值(第一参考值Vth1)。然而，预定条件不限于该比较目标是电压值。例如，预定条件可以是降低的获取电压的梯度大于或等于限定梯度，或者降低的量大于或等于限定值。

在基础示例中，当预定参考值(第一参考值Vth1)一旦在从CC充电切换到CV充电后立即被确定时，在接下来的异常监控期间直到充电的正常结束或异常结束，预定参考值不会改变。然而，在对异常执行监控的同时，预定参考值可以是可更新的。例如，在处理器10开始监控异常之后，处理器10可以在每个预定时间(例如，在约10秒至约5分钟的范围内)计算预定参考值，并且可以通过最新的预定参考值来更新预定参考值。可替代地，处理器10可以在电池单元50的检测温度高于或等于预定温度时更新预定参考值。还可替代地，处理器10可以在每个预定时间计算预定参考值，将这样计算出的最新“预定参考值”与当前设定的“预定参考值”进行比较，并且只有当这样计算出的最新“预定参考值”较大时，处理器10才可以用最新“预定参考值”更新预定参考值。

在基础示例中，在参考值确定过程中(在时间t0至t4中)执行确定第一参考值Vth1的过程，并且此后，执行确定第二参考值Vth2的过程。然而，可以改变过程的顺序，使得首先执行确定第二参考值Vth2的过程。

在基础示例中，控制器12基于获取电压作为触发执行第二确定过程。然而，控制器12可以基于例如电池组5的检测温度作为触发来执行第二确定过程。

具体地，当检测温度作为触发时，控制器12在第一确定过程中确定电池组5的检测温度是否高于或等于参考值。当控制器12确定检测温度高于或等于参考值时(可以采用温度的上升率或升高值的比较确定)，控制器12执行将充电电流调整至0安培的反馈控制，并且然后执行第二确定过程(Va2≤Vth2的比较)。在这种情况下，“控制器12被配置为当由获取器11获取的获取电压降低并且获取电压降低的一个方面满足第二充电模式下的预定条件时停止充电操作”并不是充电系统100的必要配置。当检测温度作为触发时，用于比较的温度的参考值也优选地从实际测量值计算。

可替代地，控制器12可以基于CC充电期间(在第一充电模式下)存在的异常作为触发来执行第二确定过程。例如，当控制器12检测到从CC充电开始已经过限定时间但CC充电没有切换到CV充电的异常时，控制器12执行将充电电流调整至0安培的反馈控制，并且然后执行第二确定过程(比较Va2≤Vth2)。在这种情况下，第二参考值Vth2不是实际测量值，而可能是预先设定的值。还在这种情况下，“控制器12被配置为当由获取器11获取的获取电压降低并且获取电压降低的一个方面满足第二充电模式下的预定条件时停止充电操作”并不是充电系统100的必要配置。

在基础示例中，异常检测标记被写入电池组5的存储器54中，以管理表示电池组5的充电由于异常检测而变得不可能的充电不可能信息。然而，充电不可能信息可以不在电池组5中管理，而是在电池组5之外(例如，在外部服务器上或充电器1中)管理。例如，当执行第二确定过程并且然后在当前连接到充电器1的电池组5中检测到异常时，充电器1将包括电池组5的识别信息在内的充电不可能信息存储在处理器10的内存中，或者将充电不可能信息传输到外部服务器(与之进行有线或无线通信是可能的)。充电不可能信息可以在包括检测异常的充电器1的多个充电器1之间共享。

(4)总结

如上所述，根据第一方面的充电系统(100)被配置为对包括一个或更多电池单元(50)的电池组(5)进行充电。充电系统(100)包括获取器(11)和控制器(12)。获取器(11)被配置为获取正被充电的电池组(5)中的一个或更多电池单元(50)中的每个的跨端子电压(V1)或单元电压作为获取电压。控制器(12)被配置为，当端子间电压或单元电压达到目标电压时，造成允许快速充电的第一充电模式转变到第二充电模式，在第二充电模式下充电电流比在第一充电模式下低。控制器(12)被配置为当由获取器(11)获取的获取电压降低并且获取电压降低的一个方面满足第二充电模式下的预定条件时，停止充电操作。第一方面能够提高与电池组(5)的充电有关的可靠性。

在参照第一方面的第二方面的充电系统(100)中，预定条件是获取电压具有小于或等于预定参考值(第一参考值Vth1)的电压值。根据第二方面，当获取电压降低并且在第二充电模式下满足获取电压的电压值小于或等于预定参考值(第一参考值Vth1)时停止充电操作，并且因此，第二方面能够通过相对简单的确定提高与充电有关的可靠性。

在参照第二方面的第三方面的充电系统(100)中，预定参考值(第一参考值Vth1)基于在预定时间段(T1)内由获取器(11)获取的获取电压计算。根据第三方面，预定参考值(第一参考值Vth1)是基于实际测量值的值，并且因此，第三方面能够以增加的可靠性基于确定停止充电操作。

在参照第一至第三方面中的任一个的第四方面的充电系统(100)中，控制器(12)被配置为执行在从充电操作停止经过预定时间(T2)之后确定电池组(5)中存在或不存在异常的确定过程。控制器(12)被配置为当在确定过程中确定不存在异常时重新开始充电操作。根据第四方面，在由于例如纹波电压或类似因素的影响而满足预定条件、但实际上并非由于异常而停止充电操作的情况下，可以实现重新开始充电操作，并且因此，可以进一步提高与充电有关的可靠性。

在参照第四方面的第五方面的充电系统(100)中，控制器被配置为，在确定过程中，当在经过预定时间(T2)之后由获取器(11)获得的获取电压的电压值大于或等于规定参考值(第二参考值Vth2)时，确定不存在异常。根据第五方面，确定过程基于停止充电操作的状态(即充电电流为0(零)A的状态)下获取的获取电压执行，并且因此，第五方面能够进一步提高与充电相关的可靠性。

在参照第五方面的第六方面的充电系统(100)中，规定参考值(第二参考值Vth2)基于在规定时间段(T3)内由获取器(11)获取的获取电压计算。根据第六方面，规定参考值(第二参考值Vth2)是基于实际测量值的值，并且因此，以增加的可靠性实现了确定过程。

在参照第一至第六方面中任一个的第七方面的充电系统(100)中，电池组(5)是用于电动工具(6)的电池组。从而，第七方面能够提高与用于电动工具(6)的电池组(5)的充电有关的可靠性。

在参照第一至第七方面中的任一个的第八方面的充电系统(100)中，第一充电模式是基于恒定电流控制方法的充电模式，并且第二充电模式是基于恒定电压控制方法的充电模式。从而，第八方面能够提高在基于恒定电压控制方法的充电模式下操作期间与充电有关的可靠性。

第九方面的充电方法是用于对包括一个或更多电池单元(50)的电池组(5)进行充电的充电方法。该充电方法包括获取步骤、转变步骤和停止步骤。获取步骤包括获取正被充电的电池组(5)中的一个或更多电池单元中的每个的跨端子电压(V1)或单元电压作为获取电压。转变步骤包括，当端子间电压或单元电压达到目标电压时，造成允许快速充电的第一充电模式转变到第二充电模式，在第二充电模式下充电电流比在第一充电模式下低。停止步骤包括当在获取步骤中获取的获取电压降低并且获取电压降低的一个方面满足第二充电模式下的预定条件时停止充电操作。从而，第九方面能够提供一种配置为提高与电池组(5)的充电有关的可靠性的充电方法。

根据第十方面的程序是一种被设计为造成一个或更多处理器执行第九方面的充电方法的程序。第十方面可以提供能够提高与电池组(5)的充电有关的可靠性的功能。

根据第十一方面的充电系统(100)被配置为对包括一个或更多电池单元(50)的电池组(5)进行充电。充电系统(100)包括获取器(11)和控制器(12)。获取器(11)被配置为获取正被充电的电池组(5)中的一个或更多电池单元中的每个的跨端子电压(V1)或单元电压作为获取电压。控制器(12)被配置为，当端子间电压或单元电压达到目标电压时，造成允许快速充电的第一充电模式转变到第二充电模式，在第二充电模式下充电电流比在第一充电模式下低。控制器(12)被配置为当由获取器(11)获取的获取电压降低并且获取电压降低的一个方面满足第二充电模式下的预定条件时停止充电操作。控制器(12)被配置为，在从充电操作停止经过预定时间(T2)之后，当由获取器(11)获取的获取电压的电压值大于或等于规定参考值(第二参考值Vth2)时，重新开始充电操作。从而，第十一方面能够提高与电池组(5)的充电有关的可靠性。

根据第二至第八方面的配置不是对于充电系统(100)必需的配置，并且从而可以相应地省略。

附图标记列表

100 充电系统

11 获取器

12 控制器

5 电池组

50 电池单元

6 电动工具

V1 端子间电压

Vth1 第一参考值(预定参考值)

Vth2 第二参考值(预定参考值)

T1 预定时间段

T2 预定时间

T3 预定时间段。