(57)【要約】【課題】電池の満充電容量を減らすことで電池の劣化を抑える場合であっても、電池からの電力で動作する電子機器の動作可能時間が所定の動作可能時間以上となるようにする。【解決手段】電子機器（１００）は、電池の充電を行う充電手段と、前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が所定の閾値未満でない場合は、第１の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御し、前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が前記所定の閾値未満である場合は、前記第１の充電条件よりも前記電池の満充電容量が大きくなる第２の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御する制御手段とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器であって、
電池の充電を行う充電手段と、
前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が所定の閾値未満でない場合は、第１の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御し、前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が前記所定の閾値未満である場合は、前記第１の充電条件よりも前記電池の満充電容量が大きくなる第２の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御する制御手段と
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電池の電圧と前記電子機器の動作時間とに基づき、前記電子機器の動作可能時間を計算することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記第１の充電条件は、前記電池の充電を制御する際に用いられる充電電圧、充電終止電流および充電時間の少なくとも一つを指定する値を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
電池の充電を行う充電手段を有する電子機器の制御方法であって、
前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が所定の閾値未満でない場合は、第１の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御するステップと、
前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が所定の閾値未満である場合は、前記第１の充電条件よりも前記電池の満充電容量が大きくなる第２の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御するステップと
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項５】
電池の充電を行う充電手段を有する電子機器のコンピュータを、
前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が所定の閾値未満でない場合は、第１の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御し、前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が所定の閾値未満である場合は、前記第１の充電条件よりも前記電池の満充電容量が大きくなる第２の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御する制御手段
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池からの電力で動作する電子機器、その制御方法およびそれらに関連するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電池の劣化情報を取得するマイコンを有するインテリジェント電池が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０９５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池の満充電容量を減らすことで電池の劣化を抑える場合は、電池の満充電容量が減ってしまうため、電子機器の動作可能時間が短くなってしてしまう。電池の満充電容量によっては、所定の動作時間は動作させたい電子機器であるにもかかわらず、所定の動作時間が経過する前に当該電池の残量がなくなってしまうことが想定される。
【０００５】
そこで、本発明は、電池の満充電容量を減らすことで電池の劣化を抑える場合であっても、電池からの電力で動作する電子機器の動作可能時間が所定の動作可能時間以上となるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電子機器は、電子機器であって、電池の充電を行う充電手段と、前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が所定の閾値未満でない場合は、第１の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御し、前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が前記所定の閾値未満である場合は、前記第１の充電条件よりも前記電池の満充電容量が大きくなる第２の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御する制御手段とを有する。
本発明に係る制御方法は、電池の充電を行う充電手段を有する電子機器の制御方法であって、前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が所定の閾値未満でない場合は、第１の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御するステップと、前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が所定の閾値未満である場合は、前記第１の充電条件よりも前記電池の満充電容量が大きくなる第２の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御するステップとを有する。
本発明に係るプログラムは、電池の充電を行う充電手段を有する電子機器のコンピュータを、前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が所定の閾値未満でない場合は、第１の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御し、前記電池の充電完了状態から放電完了状態までの前記電子機器の動作可能時間が所定の閾値未満である場合は、前記第１の充電条件よりも前記電池の満充電容量が大きくなる第２の充電条件で前記電池が充電されるように前記充電手段を制御する制御手段として機能させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電池の満充電容量を減らすことで電池の劣化を抑える場合であっても、電池からの電力で動作する電子機器の動作可能時間を所定の動作可能時間以上とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電子機器１００の構成要素と充電器１１０の構成要素とを説明するためのブロック図である。
【図２】電子機器１００の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】電池１０１の充放電サイクル数と電子機器１００の動作可能時間との関係を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１０】
［実施形態１］
図１は、実施形態１における電子機器１００の構成要素と実施形態１における充電器１１０の構成要素とを説明するためのブロック図である。
【００１１】
電子機器１００には、充電器１１０が接続される。充電器１１０は、商用電源１２０から供給される電力で動作する。充電器１１０は、電子機器１００内の電池１０１を充電するために、電子機器１００に電力を供給する。充電器１１０は、ＡＣ／ＤＣ変換部１１１、電力供給部１１２、制御部１１３、表示部１１４、入力部１１５、通信部１１６および接続部１１７を有する。
【００１２】
ＡＣ／ＤＣ変換部１１１は、商用電源１２０の交流（ＡＣ）電圧を充電に使いやすい直流（ＤＣ）電圧に変換する。電力供給部１１２は、接続部１１７および１０８を介して、電子機器１００の充電部１０２に電力を供給する。接続部１１７および１０８を介して電子機器１００の充電部１０２に供給される電圧は、ＡＣ／ＤＣ変換部１１１で調整される。
【００１３】
制御部１１３は、電力供給部１１２、表示部１１４、入力部１１５および通信部１１６を制御するためのプログラムを記憶したメモリと、そのプログラムを実行するマイクロコンピュータ（またはマイクロプロセッサ）とを有する。表示部１１４は、液晶表示器（ＬＣＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）などを有する。表示部１１４は、充電器１１０の動作状態を表示したり、充電器１１０を操作するためのユーザインターフェースを表示したり、充電器１１０の設定を変更するためのユーザインターフェースを表示したりする。入力部１１５は、充電器１１０の動作を制御するためのユーザ指示を入力したり、充電器１１０の設定を変更するためのユーザ指示を入力したりするための入力部である。通信部１１６は、接続部１１７および１０８を介して、電子機器１００の通信部１０７と通信を行う。接続部１１７は、電子機器１００の接続部１０８に接続される。
【００１４】
電子機器１００は、例えば、デジタルカメラ、携帯電話、パーソナルコンピュータ、充電器または電池パックなどであり、電池１０１の充電が可能である。電子機器１００は、電池１０１、充電部１０２、制御部１０３、記録部１０４、表示部１０５、入力部１０６、通信部１０７および接続部１０８を有する。
【００１５】
電池１０１は、リチウムイオン電池などの充電可能な電池である。充電部１０２は、接続部１０８および１１７を介して、充電器１１０の電力供給部１１２から電力を受け取り、充電電圧および充電電流を制御し、電池１０１を充電する。充電部１０２は、充電条件の変更により、電池１０１の満充電容量を変えることができる。実施形態１において、充電条件は、電池１０１の充電を制御する際に用いられる充電電圧、充電終止電流および充電時間の少なくとも一つを指定する値を含む。
【００１６】
電池１０１がリチウムイオン電池である場合、充電部１０２は、定電流充電、定電圧充電などで、電池１０１を充電する。充電部１０２は、充電電圧が高いほど満充電容量が増えることを利用して、電池１０１の満充電容量を変えることができる。
【００１７】
充電部１０２は、充電終止電流の変更により、電池１０１の満充電容量を変えることができる。例えば、充電部１０２は、電池１０１の充電が定電圧充電である場合に、充電を終了する充電終止電流を大きくすれば電池１０１の満充電容量を小さくでき、充電終止電流を小さくすれば電池１０１の満充電容量を大きくすることができる。
【００１８】
充電部１０２は、充電時間の変更により、電池１０１の満充電容量を変えることができる。例えば、充電部１０２は、充電開始から強制的に充電を終了するまでの充電時間を短くすれば電池１０１の満充電容量を小さくでき、充電開始から強制的に充電を終了するまでの充電時間を長くすれば電池１０１の満充電容量を大きくすることができる。
【００１９】
充電部１０２は、上述した複数の変更方法の組み合わせにより、電池１０１の満充電容量を変更してもよい。例えば、充電部１０２は、充電電圧により電池１０１の満充電容量を大きく変えることができ、充電終止電流により希望の満充電容量に微調整することができる。
【００２０】
制御部１０３は、電池１０１、充電部１０２、記録部１０４、表示部１０５、入力部１０６および通信部１０７を制御するためのプログラムを記憶したメモリと、そのプログラムを実行するマイクロコンピュータ（またはマイクロプロセッサ）とを有する。記録部１０４は、電子機器１００の動作時間を計数する機能と、電子機器１００の動作時間を記録部１０４内のメモリに記録する機能とを有する。電子機器１００の動作時間は、電池１０１が満充電状態から放電完了状態（電子機器１００が電池１０１からの電力で動作できない状態）に至るまでに、電子機器が動作した時間を示す。記録部１０４内のメモリに記録される電子機器１００の動作時間は、電池１０１が満充電状態になるまで充電された場合に初期値（例えば０）にリセットされる。
【００２１】
表示部１０５は、液晶表示器（ＬＣＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する。表示部１０５は、電子機器１００の動作状態を表示したり、電子機器１００を操作するためのユーザインターフェースを表示したり、電子機器１００の設定を変更するためのユーザインターフェースを表示したりする。入力部１０６は、電子機器１００の動作を制御するためのユーザ指示を入力したり、電子機器１００の設定を変更するためのユーザ指示を入力したりするための入力部である。通信部１０７は、接続部１０８および１１７を介して、充電器１１０の通信部１１６と通信を行う。接続部１０８は、充電器１１０の接続部１１７に接続される。
【００２２】
次に、図２を参照して、電子機器１００の制御方法を説明する。
【００２３】
制御部１０３は、電池１０１が満充電状態である場合に電子機器１００が電池１０１からの電力で動作を開始した場合に、ステップＳ２０１に進む。ステップＳ２０１において、記録部１０４は、制御部１０３からの指示に従い、電子機器１００の動作時間を計数することを開始する。さらに、記録部１０４は、所定時間ごとに、電子機器１００の動作時間を記録部１０４内のメモリに記録する。なお、ステップＳ２０１において、充電部１０２に設定されている充電条件は第１の充電条件であるものとする。
【００２４】
ステップＳ２０２において、制御部１０３は、電子機器１００を電源オフ状態に移行させるか否かを判定する。例えば、電池１０１が放電完了状態に至った場合または電子機器１００のパワースイッチが電源オフ状態を選択した場合、制御部１０３は、電子機器１００を電源オフ状態に移行させると判定する。電子機器１００を電源オフ状態に移行させない場合、ステップＳ２０１に戻る（ステップＳ２０２でＮＯ）。電子機器１００を電源オフ状態に移行させる場合、制御部１０３は、ステップＳ２０３に進む（ステップＳ２０２でＹＥＳ）。
【００２５】
ステップＳ２０３において、制御部１０３は、電池１０１の電圧を測定する。
【００２６】
ステップＳ２０４において、制御部１０３は、ステップＳ２０３で測定された電池１０１の電圧に基づき、電子機器１００の残り動作可能時間を計算する。
【００２７】
ステップＳ２０５において、制御部１０３は、記録部１０４内のメモリに記録されている動作時間とステップＳ２０４で計算された残り動作可能時間とに基づき、電子機器１００の動作可能時間を計算する。例えば、制御部１０３は、記録部１０４内のメモリに記録されている動作時間とステップＳ２０４で計算された残り動作可能時間とを加算することにより、電子機器１００の動作可能時間を計算する。
【００２８】
ステップＳ２０６において、制御部１０３は、ステップＳ２０５で計算された動作可能時間が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ここで、所定の閾値は、制御部１０３内のメモリに予め記憶されている値、ユーザが入力部１０６により入力した動作条件に基づいて制御部１０３が計算した値のいずれかである。
【００２９】
ステップＳ２０５で計算された動作可能時間が所定の閾値以上である場合、制御部１０３は、電子機器１００を電源オフ状態に移行させ、図２のフローチャートが終了する（ステップＳ２０６でＹＥＳ）。この場合、充電部１０２の充電条件は第１の充電条件で維持される。その結果、商用電源１２０が充電器１１０に接続されている状態で電子機器１００が充電器１１０に接続された場合、充電部１０２は、第１の充電条件で電池１０１を充電することができる。
【００３０】
ステップＳ２０７において、制御部１０３は、第２の充電条件を決定する。第２の充電条件は、第１の充電条件よりも電池１０１の満充電容量が大きくなる充電条件である。第１の充電条件は、電池１０１の充電を制御する際に用いられる第１の充電電圧、第１の充電終止電流および第１の充電時間の少なくとも一つを指定する値を含む。第２の充電条件は、電池１０１の充電を制御する際に用いられる第２の充電電圧、第２の充電終止電流および第２の充電時間の少なくとも一つを指定する値を含む。
【００３１】
第１の充電条件が第１の充電電圧である場合、第２の充電条件は第１の充電電圧よりも高い第２の充電電圧である。第１の充電条件が第１の充電終止電流である場合、第２の充電条件は第１の充電終止電流よりも小さい第２の充電終止電流である。第１の充電条件が第１の充電時間である場合、第２の充電条件は第１の充電時間よりも長い第２の充電時間である。
【００３２】
ステップＳ２０８において、制御部１０３は、充電部１０２に設定されている充電条件を、ステップＳ２０７で決定した第２の充電条件に変更する。その結果、商用電源１２０が充電器１１０に接続されている状態で電子機器１００が充電器１１０に接続された場合、充電部１０２は、ステップＳ２０７で決定した第２の充電条件で、電池１０１を充電することができる。
【００３３】
図３は、電池１０１の充放電サイクル数と電子機器１００の動作可能時間との関係を説明するためのグラフである。
【００３４】
図３に示すグラフの横軸は、電池１０１の充放電サイクル数を示す。図３に示すグラフの縦軸は、電池１０１の充電完了状態から放電完了状態までの電子機器１００の動作可能時間を示し、図２のステップＳ２０５で取得された動作可能時間を示す。
【００３５】
電池１０１は、高電圧対応のリチウムイオン電池であり、４．３５Ｖでの充電が可能である。電池１０１は、充電電圧を下げて充電することができるが、その場合、電池１０１の満充電容量が小さくなるため、電子機器１００の動作可能時間が短くなる。
【００３６】
図３に示す特性３０１は、充電部１０２が電池１０１を使用期間にかかわらず４．３５Ｖで充電する場合における、電池１０１の充放電サイクル数と電子機器１００の動作可能時間との関係を示す。特性３０１では、電子機器１００の初期の動作可能時間は約１８時間である。電池１０１の充放電サイクル数が増えるほど、電池１０１が劣化する。電池１０１の充放電サイクル数が４００回である場合、電子機器１００の動作可能時間は、約１２時間に減少する。充電部１０２が電池１０１を高い電圧で充電した場合、電子機器１００の初期の動作可能時間が長くなる反面、電池１０１の劣化は、低い電圧で充電を行った場合と比べて早くなる傾向がある。
【００３７】
図３に示す特性３０２は、充電部１０２が電池１０１を使用期間にかかわらず４．２０Ｖで充電する場合における、電池１０１の充放電サイクル数と電子機器１００の動作可能時間との関係を示す。特性３０２では、電子機器１００の初期の動作可能時間は、約１５．５時間であり、電池１０１を４．３５Ｖで充電した場合の約１８時間と比べて短くなる。電池１０１の充放電サイクル数が増えるほど、電池１０１が劣化する。電池１０１の充放電サイクル数が３００回である場合、電子機器１００の動作可能時間は、約１２時間に減少する。電池１０１の充放電サイクル数が６００回である場合、電子機器１００の動作可能時間は、約１１．５時間に減少し、４．３５Ｖで充電をした場合と同程度である。
【００３８】
実施形態１では、電子機器１００の所定の動作可能時間を例えば１２時間とする。そして、電子機器１００の使用期間が２年を超えた場合であっても所定の動作可能時間が確保できるようにするために、充電部１０２は、電子機器１００の動作可能時間に基づき、充電電圧を制御する。例えば、充電部１０２は、電子機器１００の動作可能時間が所定の閾値（例えば１３時間）未満になる前は、特性３０２のように、電池１０１を４．２０Ｖの低電圧で充電し、電池１０１の劣化を抑制する。そして、充電部１０２は、電子機器１００の動作可能時間が所定の閾値（例えば１３時間）未満になった後は、特性３０３に示すように、電池１０１を４．３５Ｖの高電圧で充電し、電子機器１００の動作可能時間を１２時間以上確保する。この場合、電子機器１００が１２時間以上動作可能である電池１０１の充放電サイクル数は、約６００回であり、４．３５Ｖで充電した場合の電池１０１の充放電サイクル数の約４００回の１．５倍の充放電サイクル数となる。
【００３９】
実施形態１によれば、充電部１０２は、電子機器１００の動作可能時間が所定の閾値未満になる前は、電池１０１の満充電容量が小さくなる第１の充電条件で電池１０１を充電し、電池１０１の劣化を防止する。また、充電部１０２は、電子機器１００の動作可能時間が所定の閾値未満になった後は、電池１０１の満充電容量が大きくなる第２の充電条件で電池１０１を充電し、電池１０１の寿命を延ばすことができる。電子機器１００は、電池１０１の寿命を延ばすことができる。
【００４０】
［実施形態２］
実施形態１で説明した様々な機能、処理または方法は、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサなどがプログラムを用いて実現することもできる。以下、実施形態２では、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサなどを「コンピュータＸ」と呼ぶ。また、実施形態２では、コンピュータＸを制御するためのプログラムであって、実施形態１で説明した様々な機能、処理または方法を実現するためのプログラムを「プログラムＹ」と呼ぶ。
【００４１】
実施形態１で説明した様々な機能、処理または方法は、コンピュータＸがプログラムＹを実行することによって実現される。この場合において、プログラムＹは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してコンピュータＸに供給される。実施形態２におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ハードディスク装置、磁気記憶装置、光記憶装置、光磁気記憶装置、メモリカード、揮発性メモリ、不揮発性メモリなどの少なくとも一つを含む。実施形態２におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙな記憶媒体である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  電子機器、１０１  電池、１０２  充電部、１０３  制御部、１０４  記録部
【図１】
2020191755.tif 000003
【図２】
2020191755.tif 000004
【図３】
2020191755.tif 000005