(57)【要約】  充電式バッテリを充電するためのシステムは、バッテリを充電するためにバッテリに電流を供給する。このシステムはバッテリに関連づけられた温度を判定し、判定された温度に基づいてカットオフパラメータを特定する。このシステムは、供給される電流がカットオフパラメータに対応する値に適合した時を判定し、供給される電流が電流カットオフパラメータに対応する値に適合した時に、バッテリに対して供給される電流のさらなる供給を停止する。
2009532012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電式バッテリに関連づけられた温度を判定する温度モニタと、
電圧充電手段であって、
前記判定された温度に基づいて電流カットオフパラメータを判定し、
電流を前記バッテリに供給し、
前記電流カットオフパラメータに対応する値に前記供給される電流が到達した時を判定し、
前記供給される電流が前記電流カットオフパラメータに対応する前記値に到達した場合、前記バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止する
ように構成された電圧充電手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記温度モニタはサーミスタを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
温度パラメータと電流カットオフパラメータとをそれぞれ格納する複数のエントリを有するテーブルを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記電圧充電手段は、電流カットオフパラメータを判定する場合、
前記判定された温度を前記テーブルのエントリの一つに関連づけられた前記温度パラメータに適合させ、
前記エントリの一つの前記温度パラメータに対応する前記電流カットオフパラメータを特定する
ように構成されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
温度パラメータと電流カットオフパラメータとをそれぞれ格納する複数のエントリをそれぞれ有し、バッテリの種類またはバッテリの製造者にそれぞれ対応する、複数のテーブルをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記バッテリに関連づけられた前記バッテリの種類または前記バッテリの製造者に基づいて前記テーブルの一つが選択され、
前記電圧充電手段は、電流カットオフパラメータを判定する場合、前記選択されたテーブルから前記電流カットオフパラメータを特定するように構成される
ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記電圧充電手段は、前記供給される電流のさらなる供給を停止する場合、前記バッテリを完全に充電しないように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記バッテリは、リチウムイオンバッテリまたはリチウムポリマーバッテリを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
充電式バッテリを充電する方法であって、
前記バッテリに電流を供給して該バッテリを充電する工程と、
前記バッテリに関連づけられた温度を判定する工程と、
前記判定された温度に基づいてカットオフパラメータを特定する工程と、
前記カットオフパラメータに対応する値に前記供給される電流が適合した時を判定する工程と、
前記供給される電流が前記カットオフパラメータに対応する値に適合する場合、前記バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
温度パラメータと電流カットオフパラメータとをそれぞれ格納する複数のエントリを有するテーブルを格納する工程をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記カットオフパラメータを特定する工程には、
前記判定された温度を前記テーブルのエントリの一つに関連づけられた前記温度パラメータに適合させる工程と、
前記エントリの一つの前記温度パラメータに対応する前記電流カットオフパラメータを前記カットオフパラメータとして特定する工程と、
が含まれることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
温度パラメータと電流カットオフパラメータとをそれぞれ格納する複数のエントリをそれぞれ有し、バッテリの種類またはバッテリの製造者にそれぞれ対応する、複数のテーブルを格納する工程をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記カットオフパラメータを特定する工程には、
前記バッテリに関連づけられた前記バッテリの種類または前記バッテリの製造者に基づいて前記テーブルの一つを選択する工程と、
前記選択されたテーブルから前記電流カットオフパラメータの一つを前記カットオフパラメータとして判定する工程と、
が含まれることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記バッテリに供給される電流のさらなる供給を停止する工程には、
前記バッテリが完全に充電される前に前記供給される電流のさらなる供給を停止する工程が含まれることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
温度パラメータと電流カットオフパラメータとの複数の組を格納する手段であって、該組の各々は、前記温度パラメータの一つと、対応する前記電流カットオフパラメータの一つとを有する、手段と、
バッテリに関連づけられた温度を判定する手段と、
前記判定された温度と少なくとも１つの前記組の前記温度パラメータとを比較して、前記温度パラメータの一つを特定する手段と、
前記特定された温度パラメータに対応する前記電流カットオフパラメータを特定する手段と、
前記バッテリに電流を供給する手段と、
前記特定された電流カットオフパラメータに前記供給される電流が適合した時を判定する手段と、
前記供給される電流が前記特定された電流カットオフパラメータに適合した場合、前記バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止することと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１６】
温度パラメータと電流カットオフパラメータとの複数の組をそれぞれ格納する複数のテーブルであって、該組の各々は、前記温度パラメータの一つと、対応する前記電流カットオフパラメータの一つとを有する、テーブルと、
充電式バッテリに関連づけられた温度を判定する温度モニタと、
電圧充電手段であって、
前記判定された温度と前記テーブルの一つの前記温度パラメータとを比較して、前記温度パラメータの一つを特定し、
前記特定された温度パラメータに対応する前記電流カットオフパラメータを特定し、
前記バッテリに電流を供給し、
前記特定された電流カットオフパラメータに前記供給される電流が適合した時を判定し、
前記供給される電流が前記特定された電流カットオフパラメータに適合した場合、前記バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止する
ように構成された電圧充電手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１７】
前記テーブルは、それぞれ異なるバッテリの種類またはバッテリの製造者に関連づけられることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記バッテリに関連づけられた前記バッテリの種類または前記バッテリの製造者に基づいて前記テーブルの一つが選択されることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記電圧充電手段は、前記供給される電流のさらなる供給を停止する場合、前記バッテリを完全に充電しないように構成されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記バッテリは、リチウムイオンバッテリまたはリチウムポリマーバッテリを有することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここで説明する実装例は一般には充電式バッテリに関し、特に、バッテリの充電温度制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
充電式バッテリの充電は、所望の性能レベルを実現し維持するために、様々なレベルの制御を必要とする。今日、充電を制御する様々な手法が存在する。そのような手法の一つには、定電流のフェーズの後に定電圧のフェーズが続くものが含まれる。定電流のフェーズの間、バッテリ充電器は最大の充電電流をバッテリに供給する。バッテリ電圧が所定のレベル（「セットポイント電圧」レベルと呼ぶことがある）に到達すると、定電圧のフェーズが開始する。定電圧のフェーズの間、バッテリ充電器は、バッテリ電圧を所定のレベルに維持するのに必要な量まで充電電流を削減する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バッテリ充電制御は、ポータブル装置（例えば、モバイル電話、ラップトップコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）等）などの、広範囲の温度にさらされ得る製品において特に重要になっている。高温と高レベルの電圧はバッテリ性能の劣化を早める。従来の充電制御システムは複雑で高価な傾向がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の側面によれば、装置は温度モニタと電圧充電手段を有してもよい。温度モニタは充電式バッテリに関連づけられた温度を判定してもよい。電圧充電手段は、判定された温度に基づいて電流カットオフパラメータを判定し、電流をバッテリに供給し、電流カットオフパラメータに対応する値に供給される電流が到達した時を判定し、供給される電流が電流カットオフパラメータに対応する値に到達した場合、バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止してもよい。
【０００５】
また、温度モニタはサーミスタを有してもよい。
【０００６】
また、装置は複数のエントリを有してもよいテーブルを更に有してもよく、各エントリは温度パラメータと電流カットオフパラメータとを格納してもよい。
【０００７】
また、電圧充電手段は、電流カットオフパラメータを判定する場合、判定された温度をテーブルのエントリの一つに関連づけられた温度パラメータに適合させ、エントリの一つの温度パラメータに対応する電流カットオフパラメータを特定してもよい。
【０００８】
また、装置は複数のエントリをそれぞれ有してもよい複数のテーブルをさらに有してもよく、各エントリは温度パラメータと電流カットオフパラメータとを格納してもよく、各テーブルはバッテリの種類またはバッテリの製造者に対応してもよい。
【０００９】
また、バッテリに関連づけられたバッテリの種類またはバッテリの製造者に基づいてテーブルの一つが選択されてもよい。電圧充電手段は、選択されたテーブルから電流カットオフパラメータを特定してもよい。
【００１０】
また、電圧充電手段は、供給される電流のさらなる供給を停止する場合、バッテリを完全に充電しなくてもよい。
【００１１】
また、バッテリは、リチウムイオンバッテリまたはリチウムポリマーバッテリを有してもよい。
【００１２】
本発明の他の側面によれば、充電式バッテリを充電する方法が提供される。この方法は、バッテリに電流を供給して該バッテリを充電する工程と、バッテリに関連づけられた温度を判定する工程と、判定された温度に基づいてカットオフパラメータを特定する工程と、カットオフパラメータに対応する値に供給される電流が適合した時を判定する工程と、供給される電流がカットオフパラメータに対応する値に適合する場合、バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止する工程とを有してもよい。
【００１３】
また、方法は複数のエントリを有するテーブルを格納する工程をさらに有してもよく、各エントリは温度パラメータと電流カットオフパラメータとを格納してもよい。
【００１４】
また、カットオフパラメータを特定する工程には、判定された温度をテーブルのエントリの一つに関連づけられた温度パラメータに適合させる工程と、エントリの一つの温度パラメータに対応する電流カットオフパラメータをカットオフパラメータとして特定する工程とが含まれてもよい。
【００１５】
また、方法は複数のエントリをそれぞれ有してもよい複数のテーブルを格納する工程を更に有してもよく、各エントリは温度パラメータと電流カットオフパラメータとを格納してもよく、各テーブルはバッテリの種類またはバッテリの製造者に対応してもよい。
【００１６】
また、カットオフパラメータを特定する工程には、バッテリに関連づけられたバッテリの種類またはバッテリの製造者に基づいてテーブルの一つを選択する工程と、選択されたテーブルから電流カットオフパラメータの一つをカットオフパラメータとして判定する工程と、が含まれてもよい。
【００１７】
また、バッテリに供給される電流のさらなる供給を停止する工程には、バッテリが完全に充電される前に供給される電流のさらなる供給を停止する工程が含まれてもよい。
【００１８】
本発明のさらなる他の側面によれば、装置は、温度パラメータと電流カットオフパラメータとの複数の組を格納する手段であって、該組の各々は、温度パラメータの一つと、対応する電流カットオフパラメータの一つとを有してもよい、手段と、バッテリに関連づけられた温度を判定する手段と、判定された温度と少なくとも１つの組の温度パラメータとを比較して、温度パラメータの一つを特定する手段と、特定された温度パラメータに対応する電流カットオフパラメータを特定する手段と、バッテリに電流を供給する手段と、特定された電流カットオフパラメータに供給される電流が適合した時を判定する手段と、供給される電流が特定された電流カットオフパラメータに適合した場合、バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止する手段とを備えてもよい。
【００１９】
本発明のさらなる側面によれば、装置は、複数のテーブルと、温度モニタと、電圧充電手段とを有してもよい。各テーブルは温度パラメータと電流カットオフパラメータとの複数の組を格納してもよい。各組は、温度パラメータの一つと、対応する電流カットオフパラメータの一つとを有してもよい。温度モニタは充電式バッテリに関連づけられた温度を判定してもよい。電圧充電手段は、判定された温度とテーブルの一つの温度パラメータとを比較して、温度パラメータの一つを特定し、特定された温度パラメータに対応する電流カットオフパラメータを特定し、バッテリに電流を供給し、特定された電流カットオフパラメータに供給される電流が適合した時を判定し、供給される電流が特定された電流カットオフパラメータに適合した場合、バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止してもよい。
【００２０】
また、テーブルは、それぞれ異なるバッテリの種類またはバッテリの製造者に関連づけられてもよい。
【００２１】
また、バッテリに関連づけられたバッテリの種類またはバッテリの製造者に基づいてテーブルの一つが選択されてもよい。
【００２２】
また、電圧充電手段は、供給される電流のさらなる供給を停止する場合、バッテリを完全に充電しなくてもよい。
【００２３】
また、バッテリは、リチウムイオンバッテリまたはリチウムポリマーバッテリを有してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
添付図面は、本明細書に組み込まれてその一部を構成するが、本発明の１以上の実施形態を示しており、本明細書とあわせて本発明を説明する。
【００２５】
以下の本発明の詳細な説明は添付図面を参照する。異なる図面における同一の参照番号は同一または同様の要素を特定してもよい。また、以下の詳細な説明は本発明を限定しない。
【００２６】
以下の説明ではモバイル装置について説明する。ここで使用する「モバイル装置」には、無線電話と、パーソナル通信システム（ＰＣＳ：Personal Communication System）と、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）と、ラップトップコンピュータと、他のポータブルなコンピュータ装置または通信装置とのいずれかが含まれてもよい。ここで、パーソナル通信システムはセルラ無線電話と、データ処理機能、ファクシミリ機能、およびデータ通信機能とを組み合わせてもよい。また、パーソナルデジタルアシスタントには、無線電話と、ページャと、インターネット／イントラネットのアクセスと、Ｗｅｂブラウザと、オーガナイザ（スケジュール管理ソフト）と、カレンダと、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）受信機と、の少なくともいずれかを含めることができる。
【００２７】
＜＜典型的なモバイル装置＞＞
図１は、本発明の原理に適合する実装例に係る典型的なモバイル装置１００の図である。図１に示すように、装置１００は、筐体１１０と、スピーカ１２０と、ディスプレイ１３０と、制御ボタン１４０と、キーパッド１５０と、マイクロフォン１６０とを有してもよい。筐体１１０は、装置１００の構成要素を外部の要素から保護してもよい。スピーカ１２０は、装置１００のユーザに音声情報を提供してもよい。ディスプレイ１３０は、ユーザに視覚情報を提供してもよい。例えば、ディスプレイ１３０は、着信コールまたは発信コールに関する情報、ゲーム、電話帳、現在時刻、Ｗｅｂコンテンツ等を提供してもよい。制御ボタン１４０は、装置１００に１以上の動作を実行させるために、ユーザが装置１００と情報をやりとりするのを可能にしてもよい。キーパッド１５０は標準的な電話のキーパッドを有してもよい。マイクロフォン１６０はユーザから音声情報を受信してもよい。
【００２８】
図２は、モバイル装置１００の典型的な構成要素の図である。図２に示すように、装置１００は、処理ロジック２１０と、ストレージ２２０と、ユーザインタフェース２３０と、通信インタフェース２４０と、アンテナアセンブリ２５０と、電力ロジック２６０とを有してもよい。処理ロジック２１０は、プロセッサと、マイクロプロセッサと、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）と、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array）と、これらと同様のものとのいずれかを有してもよい。制御ロジック２１０は、装置１００及びその構成要素の動作を制御するデータ構造又はソフトウェアプログラムを有してもよい。ストレージ２２０は、書き込み可能メモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）と、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）と、処理ロジック２１０が使用してもよいデータ及び命令を格納する他の種類のメモリとの少なくともいずれかを有してもよい。
【００２９】
ユーザインタフェース２３０は、装置１００への情報の入力と、装置１００からの情報の出力との少なくともいずれかを行う機構を有してもよい。入出力機構の例には、電気信号を受信して音声信号を出力するスピーカ（例えば、スピーカ１２０）と、音声信号を受信して電気信号を出力するマイクロフォン（例えば、マイクロフォン１６０）と、データと制御コマンドの装置１００への入力を可能にするボタン（例えば、制御ボタン１４０とキーパッド１５０のキーとの少なくともいずれか）と、視覚情報を出力するディスプレイ（例えば、ディスプレイ１３０）と、装置１００を振動させるバイブレータとの少なくともいずれかが含まれてもよい。
【００３０】
通信インタフェース２４０は、例えば、処理ロジック２１０のベースバンド信号を無線周波数（ＲＦ）信号に変換してもよい送信機と、ＲＦ信号をベースバンド信号に変換してもよい受信機との少なくともいずれかを有してもよい。あるいは、通信インタフェース２４０は、送信機と受信機との両方の機能を実行する送受信機を有してもよい。通信インタフェース２４０は、ＲＦ信号の送信および受信のためにアンテナアセンブリ２５０と接続していてもよい。アンテナアセンブリ２５０は、エアー上でＲＦ信号を送受信する１以上のアンテナを有してもよい。アンテナアセンブリ２５０は、通信インタフェース２４０からＲＦ信号を受信してそれをエアー上で送信し、また、エアー上でＲＦ信号を受信してそれを通信インタフェース２４０に提供してもよい。
【００３１】
電力ロジック２６０は装置１００に電力を提供してもよい。本発明の原理に適合する一実装例においては、電力ロジック２６０は、バッテリに供給される電流をバッテリの温度に基づいてカットオフすることによって充電式バッテリの充電を制御するように構成されていてもよい。
【００３２】
図３は電力ロジック２６０の典型的な構成要素の図である。図に示すように、電力ロジック２６０は、バッテリ３１０と、温度モニタ３２０と、電圧充電部３３０とを有してもよい。バッテリ３１０は、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）バッテリと、リチウムポリマー（Ｌｉ−ｐｏｌｙ）バッテリと、他の種類の充電式バッテリとのいずれか等の、充電式バッテリを有してもよい。バッテリ３１０は、装置１００の動作のための電力を提供してもよい。温度モニタ３２０はサーミスタ等の温度センサを有してもよい。温度モニタ３２０は、バッテリ３１０に関連づけられた温度を継続的（または定期的）にモニタしてもよい。一実装例において、温度モニタ３２０は、バッテリ３１０の実際の温度をモニタしてもよい。他の実装例では、温度モニタ３２０は、バッテリ区画の筐体のバッテリ３１０の温度をモニタしてもよい。
【００３３】
電圧充電部３３０はバッテリ３１０の充電を制御してもよい。一実装例では、電圧充電部３３０は、定電圧フェーズが続く定電流フェーズを含む手法を用いてバッテリ３１０を充電してもよい。定電流フェーズの間、電圧充電部３３０は最大の充電電流をバッテリ３１０に供給してもよい。あるいは、電圧充電部３３０は定電流フェーズの間、最大充電電流よりも小さい電流か、または、変動する充電電流をバッテリ３１０に供給してもよい。バッテリ電圧が所定のレベルに到達すると、定電圧フェーズが開始する。定電圧フェーズの間、バッテリ３１０に供給される充電電流量は、バッテリ電圧を所定のレベルに維持するのに必要な量まで下げてもよい。
【００３４】
図４は電圧充電部３３０の典型的な機能要素の図である。図に示すように、電圧充電部３３０は制御部４１０と制御ソフトウェア（ＳＷ）４２０とを有してもよい。制御部４１０は、バッテリ３１０に供給される電流を制御する、集積回路やそれと同等のものを有してもよい。制御ソフトウェア４２０は、温度モニタ３２０からの温度情報に基づいて制御部４１０の動作を制御してもよい。一実装例では、制御ソフトウエア４２０は、バッテリ３１０への電流をいつカットオフするかを示す、電流カットオフパラメータと対応する温度パラメータを格納していてもよい。例えば、電流カットオフパラメータが２００ｍＡに設定され、温度パラメータが４５℃に設定された場合は、制御部４１０は、温度が４５℃近辺のときはバッテリ３１０への電流を２００ｍＡでカットオフしてもよい。設定された電流カットオフパラメータと温度パラメータで電流をカットオフすることによって、制御部４１０は、高温ではバッテリ３１０を完全に充電しなくてもよく、これによりバッテリ３１０の性能を改善することができる。上述のように、高温でいっぱい（又はほぼいっぱい）に充電したときにバッテリの性能は劣化する。また、バッテリ３１０に関連づけられた温度をモニタすることによって、低温でのバッテリ３１０の充電をより長く保つことが可能になってもよい。
【００３５】
制御ソフトウェア４２０内の特定の電流カットオフパラメータと温度パラメータとの組は、バッテリ３１０に関連づけられた１以上の要因に基づいてプログラム可能（工場でプログラム可能か、或いは、場合によりユーザがプログラム可能）であってもよい。例えば、電流カットオフパラメータと温度パラメータとのある組がＬｉ−ｉｏｎバッテリのために提供され、パラメータの別の組がＬｉ−ｐｏｌｙバッテリのために提供されてもよい。或いは、またはこれとともに、Ｌｉ−ｉｏｎバッテリとＬｉ−ｐｏｌｙバッテリとの少なくともいずれかの異なる製造者に対して、一組のパラメータが提供されてもよい。これらのパラメータは必要に応じて、装置１００内にプログラム可能であり、制御ソフトウェア４２０に設定するようにしてもよい。バッテリ３１０の性能を最適化し、したがって、バッテリ３１０の充電に起因するバッテリ３１０の性能劣化を最小化するために、このパラメータは設定されてもよい。
【００３６】
一実装例では、装置１００（例えば、処理ロジック２１０）は、電力ロジック２６０内で提供される、バッテリ３１０の種類（例えば、Ｌｉ−ｉｏｎまたはＬｉ−ｐｏｌｙ）と、バッテリ３１０の製造者との少なくともいずれかを自動的に判定してもよい。そして、装置１００は、制御ソフトウェア４２０内で、適切な電流カットオフパラメータと温度パラメータをプログラムしてもよい。
【００３７】
他の実装例では、装置１００（例えば、処理ロジック２１０）は、電力ロジック２６０内で提供される、バッテリ３１０の種類（例えば、Ｌｉ−ｉｏｎまたはＬｉ−ｐｏｌｙ）と、バッテリ３１０の製造者との少なくともいずれかをユーザ入力を介して判定してもよい。例えば、装置１００は、装置１００のユーザにユーザインタフェースを提供し、バッテリ３１０の種類と製造者との少なくともいずれかをユーザが識別できるようにしてもよい。そして、装置１００は、制御ソフトウェア４２０内で、適切な電流カットオフパラメータと温度パラメータをプログラムしてもよい。
【００３８】
装置１００にプログラムされる電流カットオフパラメータと温度パラメータの数は（バッテリの種類や製造者等の各々について）異なってもよい。一実装例では、装置１００は、ただ一組の電流カットオフパラメータと温度パラメータを有するようにプログラムされてもよい。他の実装例では、装置１００は、二組以上の電流カットオフパラメータと温度パラメータを有するようにプログラムされてもよい。
【００３９】
図５は装置１００にプログラムされてもよい典型的なテーブルの図である。図５に示すように、第１のパラメータの組は２５℃でカットオフ電流５０ｍＡを示しており、第２のパラメータの組は４５℃でカットオフ電流２００ｍＡを示しており、第３のパラメータの組は６０℃でカットオフ電流４００ｍＡを示している。図５では一つのテーブルしか示していないが、装置１００は、様々なバッテリの種類や、様々なバッテリ製造者等についてのパラメータの組を格納する複数のテーブルを格納してもよい。
【００４０】
図６〜図８は、特定の種類のバッテリと、図５に示した様々なカットオフ電流パラメータ及び温度パラメータとについての、充電電圧、電流、容量の時間変化を示す典型的なグラフである。図６は、温度が２５℃、電流カットオフが５０ｍＡにおけるバッテリ充電のグラフである。図６に示すように、バッテリ電圧が約４．２Ｖに到達するまで、約８５０ｍＡの定電流がバッテリに供給されてもよい。この時点で、電流は、バッテリ電圧を４．２Ｖに保つのに必要な量まで削減されてもよい。電流が５０ｍＡ（即ち、電流カットオフパラメータの値）に到達すると、電流はカットオフされてもよい。図６に示すように、電流カットオフパラメータの値まで到達すると、バッテリは約９３０ｍＡｈの容量まで充電されてもよい。
【００４１】
図７は、温度が４５℃、電流カットオフが２００ｍＡにおけるバッテリ充電のグラフである。図７に示すように、バッテリ電圧が約４．２Ｖに到達するまで、約８５０ｍＡの定電流がバッテリに供給されてもよい。この時点で、電流は、バッテリ電圧を４．２Ｖに保つのに必要な量まで削減されてもよい。電流が２００ｍＡ（即ち、電流カットオフパラメータの値）に到達すると、電流はカットオフされてもよい。図７に示すように、電流カットオフパラメータの値まで到達すると、バッテリは約９００ｍＡｈの容量まで充電されてもよい。この場合、バッテリは完全に充電されておらず、これによりバッテリの性能劣化が軽減できてもよい。
【００４２】
図８は、温度が６０℃、電流カットオフが４００ｍＡにおけるバッテリ充電のグラフである。図８に示すように、バッテリ電圧が約４．２Ｖに到達するまで、約８５０ｍＡの定電流がバッテリに供給されてもよい。この時点で、電流は、バッテリ電圧を４．２Ｖに保つのに必要な量まで削減されてもよい。電流が４００ｍＡ（即ち、電流カットオフパラメータの値）に到達すると、電流はカットオフされてもよい。図８に示すように、電流カットオフパラメータの値まで到達すると、バッテリは約９００ｍＡｈの容量まで充電されてもよい。この場合、バッテリは完全に充電されておらず、これによりバッテリの性能劣化が軽減できてもよい。
【００４３】
図６〜図８のグラフは電流カットオフパラメータの値が定電圧フェーズで発生する例を示している。電流カットオフパラメータの値は定電流フェーズでも発生しうることを理解すべきである。また、定電圧フェーズの間に供給する電流を可変としてバッテリの性能を最適化してもよい。
【００４４】
＜＜典型的な処理＞＞
図９は、本発明の原理に適合する実装例に係る典型的なバッテリ充電処理のフローチャートである。処理が開始すると、バッテリ３１０等のバッテリに電流が供給されてもよい（ブロック９１０）。ある実装例では、上述のように、所定のバッテリ電圧に到達するまで、定電流（可変電流）がバッテリ３１０に供給されてもよい。そして、バッテリ３１０に供給される電流量は、バッテリ３１０を所定のバッテリ電圧に維持するのに必要な量まで削減されてもよい。
【００４５】
バッテリ３１０を充電する間、バッテリ３１０に関連づけられた温度が監視されてもよい（ブロック９２０）。例えば、温度モニタ３２０がバッテリ３１０の温度を継続的に（または定期的に）モニタしてもよい。温度モニタ３２０は、温度に関する情報を電圧充電部３３０に提供してもよい。
【００４６】
電流カットオフパラメータは判定されてもよい（ブロック９３０）。電圧充電部３３０は、温度情報に基づいて、適用可能な電流カットオフパラメータを判定してもよい。例えば、電圧充電部３３０は、温度情報と、電圧充電部３３０に設定された電流カットオフパラメータ及び温度パラメータの１以上の組に関連づけられた温度パラメータとを比較してもよい。ある実装例では電圧充電部３３０は、温度パラメータが温度情報に（超過することなく）最もよく適合する電流カットオフパラメータ及び温度パラメータの組を、適切な電流カットオフパラメータ及び温度パラメータの組として特定する。図５を参照すると、電圧充電部３３０は、３０℃から４９℃の範囲の温度に対する２００ｍＡの電流カットオフパラメータと、５０℃以上の温度に対する４００ｍＡの電流カットオフパラメータとの少なくともいずれかを選択してもよい。他の実装例では、適合する温度パラメータは他の方法で特定されてもよい（すなわち、必ずしも超過することなく最もよく適合する必要はない）。
【００４７】
カットオフ電流に到達したか否かが判定されてもよい（ブロック９４０）。例えば、電圧充電部３３０は、バッテリ３１０に供給されている電流が電流カットオフパラメータに対応する値に到達したか否かを判定してもよい。カットオフ電流に到達していない場合（ブロック９４０でＮＯ）は、電流は引き続きバッテリ３１０に供給されてもよい（ブロック９１０）。カットオフ電流に到達した場合（ブロック９４０でＹＥＳ）は、電流はカットオフされてもよい（ブロック９５０）。例えば、カットオフ電流に到達した場合、電圧充電部３３０はバッテリ３１０への電流の供給を停止してもよい。このように電流をカットオフすることによって、電圧充電部３３０はバッテリ３１０を完全に充電せず、したがって、高温の状況でもバッテリ３１０の性能が保たれる。
【００４８】
＜＜まとめ＞＞
本発明の原理に適合する実装例は、バッテリに関連づけられた温度がプログラム可能な閾値を超えた場合に、バッテリの充電中に供給される電流をカットオフすることによって、充電式バッテリの性能を最適化してもよい。
【００４９】
上述した本発明の好適な実施形態は説明や記述を提供しているが、それは網羅的であることや、そこに開示した正確な形態に本発明を限定することを意図しているわけではない。上記から教示されることに従って修正や改変をすることは可能であり、それは本発明の実施から導かれてもよい。
【００５０】
例えば、図９を参照して一連の動作を説明したが、本発明の原理に適合する他の実装例では動作の順序を修正してもよい。さらに、互いに依存しない動作は並列して実行してもよい。
【００５１】
「備える(comprises)」または「備えている(comprising)」という用語は、本明細書で使用された場合、そこに述べられている特徴、完全体、工程、または構成要素の存在を示しているが、１以上の他の特徴、完全体、工程、構成要素、またはそれらの集合の存在や追加を除外するわけではないと解釈されることは強調すべきである。
【００５２】
更に、本発明のある部分は、１以上の機能を実行する「ロジック」として説明されてきた。このロジックには、特定用途向け集積回路またはフィールドプログラマブルゲートアレイ等のハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせが含まれてもよい。
【００５３】
本発明の様々な側面は、上述のように、図面に示した実装例における多数の様々な形態のソフトウェア、ファームウェア、及びハードウェアで実装されてもよいことは当業者にとって明らかであろう。本発明の原理に適合する様々な側面を実装するために使用される実際のソフトウェアコード又は特定の制御ハードウェアは、本発明の技術的範囲を制限しない。したがって、本発明の側面の動作や振る舞いは特定のソフトウェアコードを参照しないで説明した。当業者は、上記説明に基づいて本発明の側面を実装するために、ソフトウェアと制御ハードウェアを設計することができることが理解されるだろう。
【００５４】
本特許出願で使用されたいかなる要素、動作、あるいは命令も、そのように明示的に記載していない限り、本発明の決定的又は本質的なものとして解釈すべきでない。また、上で使用した冠詞「ａ」は１以上の項目を含むことが意図されている。一つだけの項目が意図されている場合は、「一つ(one)」または同等の表現が使用される。さらに、「〜に基づく(based on)」というフレーズは、特に明示的に言及していない限り、「〜に、少なくとも部分的に、基づく(based, at least in part, on)」ことを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の原理に適合する実装例に係る典型的な装置の図である。
【図２】図１の装置の典型的な構成要素の図である。
【図３】図２の電力ロジックの典型的な構成要素の図である。
【図４】図３の電圧充電部の典型的な機能要素の図である。
【図５】図３の電圧充電部が使用してもよい典型的なテーブルの図である。
【図６】、
【図７】、
【図８】様々なカットオフ電流及び温度パラメータにおける、時間に対する、充電電圧、電流、及び容量を示す典型的なグラフである。
【図９】本発明の原理に適合する実装例に係る、バッテリを充電する典型的な処理のフローチャートである。
【図１】
2009532012.tif 000003
【図２】
2009532012.tif 000004
【図３】
2009532012.tif 000005
【図４】
2009532012.tif 000006
【図５】
2009532012.tif 000007
【図６】
2009532012.tif 000008
【図７】
2009532012.tif 000009
【図８】
2009532012.tif 000010
【図９】
2009532012.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月23日(2008.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
温度パラメータと電流カットオフパラメータとをそれぞれが格納する複数のエントリをそれぞれが有し、異なるバッテリの種類または異なるバッテリの製造者にそれぞれが対応する、複数のテーブルと、
処理ロジックであって、
前記装置内で提供される充電式バッテリに関連づけられたバッテリの種類とバッテリの製造者とを判定し、
前記バッテリに関連づけられた、前記判定されたバッテリの種類と前記判定されたバッテリの製造者とに基づいて、前記テーブルの一つを選択する
ように構成された処理ロジックと、
前記バッテリに関連づけられた温度を判定する温度モニタと、
電圧充電手段であって、
前記判定された温度に基づいて前記選択されたテーブルから電流カットオフパラメータを判定し、
電流を前記バッテリに供給し、
前記電流カットオフパラメータに対応する値に前記供給される電流が到達した時を判定し、
前記供給される電流が前記電流カットオフパラメータに対応する前記値に到達した場合、前記バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止する
ように構成された電圧充電手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記温度モニタはサーミスタを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電圧充電手段は、電流カットオフパラメータを判定する場合、
前記判定された温度を前記選択されたテーブルのエントリの一つに関連づけられた前記温度パラメータに適合させ、
前記エントリの一つの前記温度パラメータに対応する前記電流カットオフパラメータを特定する
ように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記供給される電流のさらなる供給が停止される場合、前記バッテリを完全に充電されないことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記バッテリは、リチウムイオンバッテリまたはリチウムポリマーバッテリを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
充電式バッテリを充電する方法であって、
温度パラメータと電流カットオフパラメータとをそれぞれが格納する複数のエントリをそれぞれが有し、異なるバッテリの種類または異なるバッテリの製造者にそれぞれが対応する、複数のテーブルを格納する工程と、
前記バッテリに関連づけられたバッテリの種類とバッテリの製造者とを判定する工程と、
前記バッテリに関連づけられた前記判定されたバッテリの種類と前記判定されたバッテリの製造者とに基づいて前記テーブルの一つを選択する工程と、
前記バッテリに電流を供給して該バッテリを充電する工程と、
前記バッテリに関連づけられた温度を判定する工程と、
前記判定された温度に基づいて前記選択されたテーブルからカットオフパラメータを特定する工程と、
前記カットオフパラメータに対応する値に前記供給される電流が適合した時を判定する工程と、
前記供給される電流が前記カットオフパラメータに対応する値に適合する場合、前記バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
前記カットオフパラメータを特定する工程には、
前記判定された温度を前記選択されたテーブルのエントリの一つに関連づけられた前記温度パラメータに適合させる工程と、
前記エントリの一つの前記温度パラメータに対応する前記電流カットオフパラメータを前記カットオフパラメータとして特定する工程と、
が含まれることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記バッテリに供給される電流のさらなる供給を停止する工程には、
前記バッテリが完全に充電される前に前記供給される電流のさらなる供給を停止する工程が含まれることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
装置であって、
温度パラメータと電流カットオフパラメータとの複数の組をそれぞれが有する複数のテーブルを格納する手段であって、該組の各々は、前記温度パラメータの一つと、対応する前記電流カットオフパラメータの一つとを有し、前記テーブルはそれぞれが異なるバッテリの製造者に対応する、手段と、
前記装置内で提供されるバッテリに関連づけられたバッテリの製造者を判定する手段と、
前記判定された前記バッテリに関連づけられたバッテリの製造者に基づいて前記テーブルの一つを選択する手段と、
前記バッテリに関連づけられた温度を判定する手段と、
前記判定された温度と前記選択されたテーブルの前記温度パラメータとを比較して、前記温度パラメータの一つを特定する手段と、
前記特定された温度パラメータに対応する前記電流カットオフパラメータを特定する手段と、
前記バッテリに電流を供給する手段と、
前記特定された電流カットオフパラメータに前記供給される電流が適合した時を判定する手段と、
前記供給される電流が前記特定された電流カットオフパラメータに適合した場合、前記バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止する手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記処理ロジックは、前記バッテリに関連づけられた前記バッテリの種類と前記バッテリの製造者とを自動的に判定するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記処理ロジックは、
前記バッテリに関連づけられた前記バッテリの種類と前記バッテリの製造者とを特定するユーザ入力を受信し、
前記ユーザ入力に基づいて前記テーブルの一つを選択する
ように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記バッテリに関連づけられたバッテリの種類とバッテリの製造者とを判定する前記工程には、前記バッテリに関連づけられた前記バッテリの種類と前記バッテリの製造者とを自動的に判定する工程が含まれることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
前記バッテリに関連づけられたバッテリの種類とバッテリの製造者とを判定する前記工程には、前記バッテリに関連づけられた前記バッテリの種類と前記バッテリの製造者とを特定するユーザ入力を受信する工程が含まれ、
前記バッテリに関連づけられた前記判定されたバッテリの種類と前記判定されたバッテリの製造者とに基づいて前記テーブルの一つを選択する前記工程には、前記ユーザ入力に基づいて前記テーブルの一つを選択する工程が含まれる
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
前記テーブルの各々は異なるバッテリの種類と異なるバッテリの製造者とに対応することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記バッテリに関連づけられたバッテリの種類を判定する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記テーブルの一つを選択する前記手段は、前記判定されたバッテリの種類と前記判定されたバッテリの製造者とに基づいて、前記テーブルの一つを選択する手段を有することを特長とする請求項１５に記載の装置。
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月21日(2008.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
温度パラメータと電流カットオフパラメータとをそれぞれが格納する複数のエントリをそれぞれが有し、異なるバッテリの種類または異なるバッテリの製造者にそれぞれが対応する、複数のテーブルと、
処理ロジックであって、
前記装置内で提供される充電式バッテリに関連づけられたバッテリの種類とバッテリの製造者との少なくともいずれかを、自動的に判定するか、または、ユーザ入力によって判定し、
前記バッテリに関連づけられた、前記判定されたバッテリの種類または前記判定されたバッテリの製造者に基づいて、前記テーブルの一つを選択する
ように構成された処理ロジックと、
前記バッテリに関連づけられた温度を判定する温度モニタと、
電圧充電手段であって、
前記判定された温度に基づいて前記選択されたテーブルから電流カットオフパラメータを判定し、
電流を前記バッテリに供給し、
前記電流カットオフパラメータに対応する値に前記供給される電流が到達した時を判定し、
前記供給される電流が前記電流カットオフパラメータに対応する前記値に到達した場合、前記バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止する
ように構成された電圧充電手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記温度モニタはサーミスタを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電圧充電手段は、電流カットオフパラメータを判定する場合、
前記判定された温度を前記選択されたテーブルのエントリの一つに関連づけられた前記温度パラメータに適合させ、
前記エントリの一つの前記温度パラメータに対応する前記電流カットオフパラメータを特定する
ように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記供給される電流のさらなる供給が停止される場合、前記バッテリを完全に充電されないことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記バッテリは、リチウムイオンバッテリまたはリチウムポリマーバッテリを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
充電式バッテリを充電する方法であって、
温度パラメータと電流カットオフパラメータとをそれぞれが格納する複数のエントリをそれぞれが有し、異なるバッテリの種類または異なるバッテリの製造者にそれぞれが対応する、複数のテーブルを格納する工程と、
前記バッテリに関連づけられたバッテリの種類とバッテリの製造者との少なくともいずれかを、自動的に判定するか、または、ユーザ入力によって判定する工程と、
前記バッテリに関連づけられた前記判定されたバッテリの種類または前記判定されたバッテリの製造者に基づいて前記テーブルの一つを選択する工程と、
前記バッテリに電流を供給して該バッテリを充電する工程と、
前記バッテリに関連づけられた温度を判定する工程と、
前記判定された温度に基づいて前記選択されたテーブルからカットオフパラメータを特定する工程と、
前記カットオフパラメータに対応する値に前記供給される電流が適合した時を判定する工程と、
前記供給される電流が前記カットオフパラメータに対応する値に適合する場合、前記バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
前記カットオフパラメータを特定する工程には、
前記判定された温度を前記選択されたテーブルのエントリの一つに関連づけられた前記温度パラメータに適合させる工程と、
前記エントリの一つの前記温度パラメータに対応する前記電流カットオフパラメータを前記カットオフパラメータとして特定する工程と、
が含まれることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記バッテリに供給される電流のさらなる供給を停止する工程には、
前記バッテリが完全に充電される前に前記供給される電流のさらなる供給を停止する工程が含まれることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
装置であって、
温度パラメータと電流カットオフパラメータとの複数の組をそれぞれが有する複数のテーブルを格納する手段であって、該組の各々は、前記温度パラメータの一つと、対応する前記電流カットオフパラメータの一つとを有し、前記テーブルはそれぞれが異なるバッテリの製造者に対応する、手段と、
前記装置内で提供されるバッテリに関連づけられたバッテリの製造者を、自動的に判定するか、または、ユーザ入力によって判定する手段と、
前記判定された前記バッテリに関連づけられたバッテリの製造者に基づいて前記テーブルの一つを選択する手段と、
前記バッテリに関連づけられた温度を判定する手段と、
前記判定された温度と前記選択されたテーブルの前記温度パラメータとを比較して、前記温度パラメータの一つを特定する手段と、
前記特定された温度パラメータに対応する前記電流カットオフパラメータを特定する手段と、
前記バッテリに電流を供給する手段と、
前記特定された電流カットオフパラメータに前記供給される電流が適合した時を判定する手段と、
前記供給される電流が前記特定された電流カットオフパラメータに適合した場合、前記バッテリに供給される該電流のさらなる供給を停止する手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記バッテリに関連づけられたバッテリの種類を判定する手段をさらに備え、
前記テーブルの一つを選択する前記手段は、前記判定されたバッテリの種類と前記判定されたバッテリの製造者との少なくともいずれかに基づいて、前記テーブルの一つを選択する手段を有する
ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【国際調査報告】
2009532012.tif 000012
2009532012.tif 000013
2009532012.tif 000014