(57)【要約】【課題】  定格容量が一定ではない二次電池の寿命を測定すること。【解決手段】  電池ホルダ９は、二次電池１０を収容する。放電回路２９は、電池ホルダ９に収容される二次電池１０を放電する。放電量計測手段１１２は、放電回路２９による二次電池１０の放電量を計測する。定格容量選択手段１１３は、電池ホルダ９に収容される汎用サイズの二次電池１０の定格容量を選択する。寿命演算手段１１４は、計測された放電量を、選択された定格容量で除算する。表示手段３は、寿命演算手段１１４の演算結果を表示する。【選択図】  図５
2006109552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池を収容する電池ホルダと、
上記電池ホルダに収容される上記二次電池を放電する放電回路と、
上記放電回路による上記二次電池の放電量を計測する放電量計測手段と、
上記電池ホルダに収容される上記二次電池の定格容量を選択する定格容量選択手段と、
上記計測された放電量を、上記選択された定格容量で除算する寿命演算手段と、
上記寿命演算手段の演算結果を表示し、あるいは、その演算結果に基づいて判断される上記二次電池の寿命判定結果を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする二次電池の寿命判定装置。
【請求項２】
二次電池を収容する電池ホルダと、
上記電池ホルダに収容される上記二次電池を放電する放電回路と、
上記放電回路による上記二次電池の放電量を計測する放電量計測手段と、
上記放電量計測手段にて計測した放電量を記憶する記憶手段と、
上記計測された放電量を、上記記憶手段に記憶されている放電量で除算する寿命演算手段と、
上記寿命演算手段の演算結果を表示し、あるいは、その演算結果に基づいて判断される上記二次電池の寿命判定結果を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする二次電池の寿命判定装置。
【請求項３】
前記二次電池を前記放電回路により放電するとともに、その放電の際に前記放電量計測手段に前記二次電池の放電量を計測させることで、前記記憶手段に、前記放電量計測手段にて計測した放電量を記憶させる定格容量測定実行手段を有することを特徴とする請求項２記載の二次電池の寿命判定装置。
【請求項４】
前記電池ホルダは、ＪＩＳ規格に規格化されている単一サイズの二次電池、単二サイズの二次電池、単三サイズの二次電池および単四サイズの二次電池の中から選択された少なくとも１つの汎用サイズの二次電池を収容するものであることを特徴とする請求項１から３の中のいずれか１項記載の二次電池の寿命判定装置。
【請求項５】
前記放電回路は、定電流放電回路であり、
前記放電量計測手段は、前記放電回路による前記二次電池の放電時間を計測し、その計測した時間に所定の電流値を乗算して前記放電量とする、
ことを特徴とする請求項１から４の中のいずれか１項記載の二次電池の寿命判定装置。
【請求項６】
前記電池ホルダに収容される前記二次電池を充電する充電回路と、
前記二次電池を前記放電回路により放電し、その後に上記充電回路により充電し、さらに、前記放電回路により放電するとともに、その二回目の放電の際に前記放電量計測手段に前記二次電池の放電量を計測させる寿命測定実行手段と、
を有することを特徴とする請求項１から５の中のいずれか１項記載の二次電池の寿命判定装置。
【請求項７】
設定に応じて、前記二次電池の放電電圧および充電電圧の中の一方の電圧を出力する基準電圧回路と、
上記基準電圧回路と前記電池ホルダとの間に接続される判定用抵抗素子と、を有し、
前記充電回路は、上記基準電圧回路が上記充電電圧を出力している場合に上記判定用抵抗素子に流れる電流が所定値以下になったら充電を終了し、
前記充電回路は、上記基準電圧回路が上記放電電圧を出力している場合に上記判定用抵抗素子に流れる電流が所定値以下になったら放電を終了する、
ことを特徴とする請求項６記載の二次電池の寿命判定装置。
【請求項８】
電池ホルダに収容される二次電池を充電する充電回路を有する請求項１から７のうちのいずれか１項記載の二次電池の寿命判定装置と、
上記二次電池を上記充電回路により充電する充電制御手段と、
を有することを特徴とする二次電池の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の寿命判定装置および充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ニッケルカドミウム電池の充電器を開示する。この充電器は、ＡＣ入力からＤＣ電圧を変換供給する電源回路と、ニッケルカドミウム電池の充電時の制御を行う充電回路と、電池の定電流放電を行う放電回路と、放電を放電終止電圧まで行うための終止電圧検出回路と、放電動作と充電動作とを切り換える充電／放電切換回路と、放電・充電のサイクルを２回行わせるサイクル数検出回路と、２回目の放電時に放電電気量を計数する放電カウンタと、放電電気量を表示する表示部と、１回目の充電制御用の充電タイマとを備える。この充電器は、ニッケルカドミウム電池の電池寿命等による容量低下を表示する。また、特許文献１は、この充電器で充電されるニッケルカドミウム電池が電池パックであること、を開示する。
【０００３】
特許文献２は、電池寿命判定器を開示する。この電池寿命判定器は、充電可能な電池の寿命を判別するための電池寿命判定器であって、電池の充電器が接続される接続端子と、電池が接続される接続端子と、電池の接続端子にモード切換スイッチを介して接続され電池を所定放電条件で放電させるための放電手段と、充電器による電池の充電完了を検出してモード切換スイッチを放電モードに切換える充電完了検出手段と、放電手段による放電の終了を判定する放電終了判定手段と、充電完了検出手段が充電完了を検出してから放電終了判定手段が放電終了を検出するまでの放電時間を計測し表示手段に表示させる計時手段とを備える。また、特許文献２は、放電時間が予め決めた時間に比べて一定以下になっていれば電池は寿命が来ていて交換時期にあると判断すること、表示手段に放電時間あるいは寿命か否かの表示に代えて容量減少率を表示させること、および電池が電動モータ付き自転車に使用するものであること、を開示する。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−４６５３３号公報（特許請求の範囲、段落０００４、段落００１３など）
【特許文献２】特開平７−３２０７９３号公報（特許請求の範囲、実施例、段落００２７、段落００２８など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の充電器は、電池パックの寿命を測定するものである。上記特許文献２の寿命の判定器は、電動モータ付き自転車用の電池の寿命を測定するものである。このような充電器あるいは判定器の場合、容量を測定する二次電池の定格容量は、予め特定できる。そして、その予め特定した定格容量を充電器あるいは判定器に記憶させることで、充電器あるいは判定器は、二次電池の寿命を判定することができる。
【０００６】
しかしながら、これら従来の充電器あるいは判定器と同様の構成では、たとえば単三などの規格化された汎用サイズの二次電池の寿命を判定することはできない。汎用サイズの二次電池は、たとえば単三などの同一のサイズのものであったとしても、様々な定格容量のものがある。単三サイズの二次電池には、４００ｍＡｈのものから、２３００ｍＡｈのものまでがある。したがって、ユーザが測定したい汎用サイズの二次電池の定格容量を予め特定して、１つ１つの充電器あるいは判定器に記憶させることはできない。
【０００７】
このように従来においては、汎用サイズの二次電池のように定格容量が一定しない二次電池の寿命を判定することができる機器は、存在しない。そのため、たとえば以下のような悪循環が発生している。その結果、寿命を迎える前に処分されている二次電池は、相当な数に上っているものと思われる。
【０００８】
すなわち、二次電池における充放電の繰り返し寿命は、ＪＩＳ等の規格において、電池容量が定格の６０％以下まで低下した時点と定義されている。しかしながら、汎用サイズの二次電池を使用する一般のユーザは、それを認知することは殆ど不可能である。なぜなら、ＪＩＳ等の規格では、電池容量を測定するための各種の充放電の条件が規定されているが、一般のユーザに、汎用サイズの二次電池の寿命を判定させるために、それらの規格に沿った専用且つ高価な測定器を購入させることは、無理がある。
【０００９】
そのため、汎用サイズの二次電池のように定格容量が分らない二次電池を使用する一般のユーザは、それぞれの使用感に基づいて感覚的に、その二次電池の寿命を判断することになる。一般のユーザは、漠然と感覚的に、その二次電池を用いたときの機器の動作時間が以前より短くなったなどの感覚に基づいて、そ二次電池の寿命と判断することになる。
【００１０】
几帳面なユーザであれば、その二次電池の充電回数を記録しているかもしれない。しかしながら、このようにその二次電池の充電回数を記録したとしても、その使用状態での充放電の条件と、寿命判定のための充放電の条件とは、異なっている。したがって、その二次電池の充電回数に基づいて寿命を判断するようにしたとしても、その寿命と判断したときに、その二次電池が本当に寿命となる容量まで低下しているか否かを判断していることにはならない。寿命を迎える前にその二次電池を処分している可能性は、残る。
【００１１】
また、自ら寿命を判断することができないユーザは、その二次電池を販売店に持ち込んで販売員に相談する。しかし、販売店は、その二次電池の容量を測定する装置をもっていない。そのため、販売員であっても、その持ち込まれた二次電池がその寿命となる容量まで低下しているか否かを判断することができない。その結果、販売員は、よほど購入直後のものでない限り使用感の悪化は寿命によるものと断定し、買い替えを勧めることになる。
【００１２】
特に、最近の汎用サイズの二次電池は、デジタルカメラなどの普及に伴って、急激に大容量化が進んでいる。数年前に販売されていた−ΔＶ制御方式の急速充電器やｄＴ／ｄｔ制御方式の急速充電器では、そのような大容量の二次電池に十分に対応しきれておらず、大容量の二次電池を満充電にすることができないという状況も生じ始めている。十分に充電されていない二次電池を使用した場合、当然のことながら、機器の動作時間は短くなる。このように実際には充電器により十分な充電が行われないことが原因であるにもかかわらず、機器の動作時間が短いために、二次電池が寿命になっていると誤解してしまうケースも生じ始めている。
【００１３】
本発明は、以上の課題に鑑みなされたものであり、汎用サイズの二次電池などの定格容量が一定ではない二次電池の寿命を測定することができる二次電池の寿命判定装置および充電装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る二次電池の寿命判定装置は、二次電池を収容する電池ホルダと、電池ホルダに収容される二次電池を放電する放電回路と、放電回路による二次電池の放電量を計測する放電量計測手段と、電池ホルダに収容される二次電池の定格容量を選択する定格容量選択手段と、計測された放電量を、選択された定格容量で除算する寿命演算手段と、寿命演算手段の演算結果を表示し、あるいは、その演算結果に基づいて判断される二次電池の寿命判定結果を表示する表示手段と、を有するものである。
【００１５】
この構成を採用すれば、容量が一定ではない二次電池の寿命を測定することができる。しかも、ユーザは、表示手段に表示される二次電池の寿命の演算結果に基づいて、その二次電池が寿命を迎えているか否かを適正に判断することができる。
【００１６】
本発明に係る他の二次電池の寿命判定装置は、二次電池を収容する電池ホルダと、電池ホルダに収容される二次電池を放電する放電回路と、放電回路による二次電池の放電量を計測する放電量計測手段と、放電量計測手段にて計測した放電量を記憶する記憶手段と、計測された放電量を、記憶手段に記憶されている放電量で除算する寿命演算手段と、寿命演算手段の演算結果を表示し、あるいは、その演算結果に基づいて判断される二次電池の寿命判定結果を表示する表示手段と、を有するものである。
【００１７】
この構成を採用すれば、容量が一定ではない二次電池の寿命を測定することができる。しかも、ユーザは、表示手段に表示される二次電池の寿命の演算結果に基づいて、その二次電池が寿命を迎えているか否かを適正に判断することができる。
【００１８】
特に、記憶手段にその寿命判定に係る二次電池の計測による放電量を記憶させ、その記憶されている計測による放電量を用いて寿命を判定している。そのため、寿命判定装置のたとえば放電回路に放電特性ばらつきなどがあったとしても、そのばらつきに影響されることなく、二次電池の寿命を正確に測定することができる。
【００１９】
本発明に係る他の二次電池の寿命判定装置は、上述した発明の構成に加えて、二次電池を放電回路により放電するとともに、その放電の際に放電量計測手段に二次電池の放電量を計測させることで、記憶手段に、放電量計測手段にて計測した放電量を記憶させる定格容量測定実行手段を有するものである。
【００２０】
この構成を採用すれば、記憶手段に、寿命判定をさせたい二次電池の計測による放電量を記憶させることができる。
【００２１】
本発明に係る二次電池の寿命判定装置は、上述した各発明の構成に加えて、電池ホルダが、ＪＩＳ規格に規格化されている単一サイズの二次電池、単二サイズの二次電池、単三サイズの二次電池および単四サイズの汎用サイズの二次電池の中から選択された少なくとも１つの二次電池を収容するものである。
【００２２】
この構成を採用すれば、単一サイズの二次電池、単二サイズの二次電池、単三サイズの二次電池および単四サイズの二次電池の中から選択された少なくとも１つの汎用サイズの二次電池の寿命を測定することができる。
【００２３】
本発明に係る二次電池の寿命判定装置は、上述した各発明の構成に加えて、放電回路が、定電流放電回路であり、放電量計測手段が、放電回路による二次電池の放電時間を計測し、その計測した時間に所定の電流値を乗算して放電量とするものである。
【００２４】
この構成を採用すれば、放電量計測手段は、二次電池を放電している時間を計測することで、その放電による放電量を計測することができる。したがって、放電量計測手段は、たとえば、その瞬時的な放電電流を検出し、それを積分するような複雑なものとする必要が無く、しかも、計測による放電量を単純な計測によって安定して得ることができる。その結果、瞬時電流値を計測する場合にくらべて、計測による放電量の値の再現性はよくなる。
【００２５】
本発明に係る二次電池の寿命判定装置は、上述した各発明の構成に加えて、電池ホルダに収容される二次電池を充電する充電回路と、二次電池を放電回路により放電し、その後に充電回路により充電し、さらに、放電回路により放電するとともに、その二回目の放電の際に放電量計測手段に二次電池の放電量を計測させる寿命測定実行手段と、を有するものである。
【００２６】
この構成を採用すれば、二次電池を一回放電してから、充電し、その充電状態から放電するときの放電量を計測することができる。その結果、たとえばメモリ効果などの影響を抑制して、たとえばいきなり放電量計測のための放電をする場合や、放電することなく充電してから放電量計測のための放電をする場合に比べて、計測による放電量を正確な値にすることができる。また、計測による放電量の再現性は、よくなる。
【００２７】
本発明に係る二次電池の寿命判定装置は、上述した各発明の構成に加えて、設定に応じて、二次電池の放電電圧および充電電圧の中の一方の電圧を出力する基準電圧回路と、基準電圧回路と電池ホルダとの間に接続される判定用抵抗素子と、を有し、充電回路が、基準電圧回路が充電電圧を出力している場合に判定用抵抗素子に流れる電流が所定値以下になったら充電を終了し、充電回路が、基準電圧回路が放電電圧を出力している場合に判定用抵抗素子に流れる電流が所定値以下になったら放電を終了するものである。
【００２８】
この構成を採用すれば、同一の判定用抵抗素子による検出値に基づいて充電の完了と、放電の完了とを判断することができる。したがって、これらを別々の素子による検出値に基づいて判断する場合にくらべて、二次電池の充電完了時の電圧と、放電完了時の電圧との電圧差を一定の電圧差に維持することができる。その結果、寿命判定装置の装置特性や二次電池の充放電電圧の特性に、ばらつきがあったとしても、それらのばらつきの影響を抑えて、放電量を正確に計測することができる。
【００２９】
本発明に係る二次電池の充電装置は、電池ホルダに収容される二次電池を充電する充電回路を有する上述した各発明に係る二次電池の寿命判定装置と、二次電池を充電回路により充電する充電制御手段と、を有するものである。
【００３０】
この構成を採用すれば、二次電池の寿命を測定することができる。しかも、ユーザは、表示手段に表示される二次電池の寿命の演算結果に基づいて、その二次電池が寿命を迎えているか否かを適正に判断することができる。しかも、二次電池を充電することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、汎用サイズの二次電池などの定格容量が一定ではない二次電池の寿命を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態に係る二次電池の寿命判定装置および充電装置を、図面に基づいて説明する。充電装置は、汎用サイズの二次電池を充電するものを例として説明する。寿命判定装置は、充電装置の一部として説明する。
【００３３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る充電装置１を示す外観図である。図２は、図１の充電装置１に内蔵される電気回路を示す回路図である。
【００３４】
図１に示すように、実施の形態１に係る充電装置１は、略立方体形状のハウジング２を有する。ハウジング２の上面には、表示手段としての液晶ディスプレイ３と、バッテリ選択ボタン４と、モード選択ボタン５と、スタートボタン６と、定格容量選択手段の一部を形成する定格容量選択スライドバー７と、４つのＬＥＤ８と、４つの電池ホルダ９と、が配設される。
【００３５】
電池ホルダ９には、汎用サイズの二次電池１０が収容できる。汎用サイズの二次電池１０には、たとえば、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池などがある。また、汎用サイズの二次電池１０の規格としては、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｃ  ８５００）などがある。ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｃ  ８５００）には、所謂単一、単二、単三、単四などの汎用サイズの二次電池１０のサイズが規格化されている。なお、このようにサイズが規格化された汎用サイズの二次電池１０には、同一のサイズであっても、様々な定格容量のものがある。たとえば、単三サイズの二次電池１０では、４００ｍＡｈのものから、２３００ｍＡｈのものまでがある。電池ホルダ９は、この単三サイズの二次電池１０を収容することができる。電池ホルダ９の一対の接点部材１１，１２は、収容された汎用サイズの二次電池１０のプラス電極とマイナス電極とに接触する。
【００３６】
４つの電池ホルダ９は、ハウジング２の上面下端部に並べて配列されている。各電池ホルダ９の下には、Ｎｏ．１からＮｏ．４までの電池番号が印刷されている。各電池ホルダ９の上に、４つのＬＥＤ８が配列される。４つのＬＥＤ８の上には、定格容量選択スライドバー７が配設される。
【００３７】
定格容量選択スライドバー７は、スライダ１３を有する。スライダ１３は、ハウジング２上面においてその左右方向に可動可能となっている。定格容量選択スライドバー７の下には、スライダ１３の可動方向に沿って、２４００から４００ｍＡｈの、電池ホルダ９に収容される単三サイズの二次電池１０の定格容量の値が印刷されている。
【００３８】
定格容量選択スライドバー７の上には、液晶ディスプレイ３が配設される。液晶ディスプレイ３は、選択電池番号表示エリア１４と、電流量表示エリア１５と、パーセント表示エリア１６と、選択モード表示エリア１７と、を有する。選択電池番号表示エリア１４は、電池ホルダ９の番号を表示する。電流量表示エリア１５は、電流量を「ｍＡｈ」単位で表示する。パーセント表示エリア１６は、パーセント表示による容量の値を表示する。選択モード表示エリア１７は、充電装置１のモードを表示する。実施の形態１に係る充電装置１は、充電モード（「Ｃｈａｒｇｅ」）と、放電モード（リフレッシュモードともいう。「Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ」）と、測定モード（「Ｍｅａｓｕｒｅ」）と、を有する。
【００３９】
定格容量選択スライドバー７の上には、また、バッテリ選択ボタン４と、モード選択ボタン５と、スタートボタン６とが配設される。
【００４０】
図２に示すように、４つの電池ホルダ９の、汎用サイズの二次電池１０のプラス電極と接触する４つの一方の接点部材１１は、４つの別々の選択スイッチング素子２１の一端に接続される。４つの選択スイッチング素子２１の４つの他端は、共通の充放電線２２に接続される。４つの電池ホルダ９の汎用サイズの二次電池１０のプラス電極と接触する４つの他方の接点部材１２は、充電装置１のグランド２３に接続される。
【００４１】
実施の形態１に係る充電装置１の電気回路は、他にも、商用交流電源２４に接続される一対の電源端子２５，２６と、充電回路２７と、判定回路２８と、定電流放電回路としての放電回路２９と、マイクロコンピュータ３０と、を有する。
【００４２】
充電回路２７は、スイッチング電源装置４１と、第一の充電用スイッチング素子４２と、第一のバッファ抵抗素子４３と、第二の充電用スイッチング素子４４と、第二のバッファ抵抗素子４５と、を有する。一対の電源端子２５，２６は、充電回路２７のスイッチング電源装置４１に接続される。スイッチング電源装置４１は、一対の出力端子４６，４７から所定の電圧（たとえば、２ボルト）を出力する。
【００４３】
スイッチング電源装置４１の一対の出力端子４６，４７の中の一方の出力端子４６は、第一の充電用スイッチング素子４２の一端に接続される。第一の充電用スイッチング素子４２の他端は、第一のバッファ抵抗素子４３の一端に接続される。第一のバッファ抵抗素子４３の他端は、充放電線２２に接続される。第一のバッファ抵抗素子４３は、電池ホルダ９に収容される汎用サイズの二次電池１０の内部抵抗と同オーダの抵抗値（たとえば０．１１オーム）である。
【００４４】
スイッチング電源装置４１の一方の出力端子４６は、また、第二の充電用スイッチング素子４４の一端に接続される。第二の充電用スイッチング素子４４の他端は、第二のバッファ抵抗素子４５の一端に接続される。第二のバッファ抵抗素子４５の他端は、充放電線２２に接続される。第二のバッファ抵抗素子４５は、第一のバッファ抵抗素子４３の抵抗値より大きい抵抗値（たとえば０．３３オーム）である。
【００４５】
スイッチング電源装置４１の一対の出力端子４６，４７の中の他方の出力端子４７は、充電装置１のグランド２３に接続される。
【００４６】
判定回路２８は、判定用スイッチング素子５１と、判定用抵抗素子５２と、基準電圧回路５３と、を有する。判定用スイッチング素子５１の一端は、充放電線２２に接続される。判定用スイッチング素子５１の他端は、判定用抵抗素子５２の一端に接続される。判定用抵抗素子５２の他端は、基準電圧回路５３に接続される。基準電圧回路５３は、充電装置１のグランド２３を基準として、設定に応じた所定の一定電圧を出力する。特に、この実施の形態１に係る充電装置１の基準電圧回路５３は、電池ホルダ９に収容される汎用サイズの二次電池１０の満充電電圧（たとえば１．６ボルト）から汎用サイズの二次電池１０の放電電圧（たとえば１ボルト）までの、所定の電圧を出力するものとなっている。
【００４７】
放電回路２９は、定電圧発生回路６１と、一対の分圧抵抗素子６２，６３と、オペアンプ６４と、ＮＰＮパワートランジスタ６５と、負荷抵抗素子６６と、放電用スイッチング素子６７と、を有する。
【００４８】
定電圧発生回路６１は、一対の出力端子６８，６９から所定の一定電圧を出力する。一対の分圧抵抗素子６２，６３は、直列に接続される。直列に接続された一対の分圧抵抗素子６２，６３の両端は、定電圧発生回路６１の一対の出力端子６８，６９に接続される。一対の分圧抵抗素子６２，６３の接続点７０は、オペアンプ６４の非反転入力端子に接続される。オペアンプ６４の出力端子は、ＮＰＮパワートランジスタ６５のベース端子に接続される。ＮＰＮパワートランジスタ６５のエミッタ端子は、負荷抵抗素子６６の一端に接続される。負荷抵抗素子６６の他端は、グランド２３に接続される。ＮＰＮパワートランジスタ６５のコレクタ端子は、放電用スイッチング素子６７の一端に接続される。放電用スイッチング素子６７の他端は、充放電線２２に接続される。負荷抵抗素子６６の一端は、また、オペアンプ６４の反転入力端子に接続される。
【００４９】
定電圧発生回路６１は、上述した所定の一定電圧を一対の分圧抵抗素子６２，６３に印加する。オペアンプ６４の非反転入力端子には、この所定の一定電圧を一対の分圧抵抗素子６２，６３の抵抗値の比で分圧した電圧が入力される。オペアンプ６４は、非反転入力端子に入力される電圧と、反転入力端子に入力される電圧との電圧差に応じたレベルの電圧を出力する。ＮＰＮパワートランジスタ６５は、このオペアンプ６４から出力される電圧で、非飽和状態になる。ＮＰＮパワートランジスタ６５には、コレクタ端子からエミッタ端子に電流が流れる。この電流で負荷抵抗素子６６に電圧が発生する。オペアンプ６４の出力は、この負荷抵抗素子６６の電圧と上述した分圧抵抗素子による分圧電圧との差が所定の状態となる状態で、安定する。これにより、負荷抵抗素子６６の電圧、つまり負荷抵抗素子６６に流れる電流は、所定の一定の電流値に安定することになる。
【００５０】
マイクロコンピュータ３０は、ＣＰＵ（中央処理装置）８１と、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）８２と、記憶手段としての不揮発性メモリ８３と、ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）８４と、入出力ポート８５と、時間を計測するタイマ８６と、これらを接続するシステムバス８７と、を有する。
【００５１】
ＡＤＣ８４は、入力されるアナログ電圧を、デジタル値へ変換するものである。ＡＤＣ８４には、第一のバッファ抵抗素子４３の両端や、判定用抵抗素子５２の両端が接続される。
【００５２】
入出力ポート８５は、ＣＰＵ８１に書き込まれたデータに応じたレベル信号を出力したり、入力されるレベル信号のレベルに応じた値を保持したりするものである。入出力ポート８５には、バッテリ選択ボタン４、モード選択ボタン５、スタートボタン６、定格容量選択スライドバー７、液晶ディスプレイ３、第一の充電用スイッチング素子４２、第二の充電用スイッチング素子４４、判定用スイッチング素子５１、放電用スイッチング素子６７、４つの選択スイッチング素子２１、および４つのＬＥＤ８が接続される。
【００５３】
不揮発性メモリ８３は、図示外の、コンピュータ読み取り可能な充電装置プログラムを記憶する。ＣＰＵ８１は、不揮発性メモリ８３から充電装置プログラムをＲＡＭ８２へ読み込んで実行する。なお、この充電装置プログラムは、不揮発性メモリ８３に書き込まれた状態で充電装置１とともに提供されるものであっても、あるいは、充電装置１とは別に通信回線や記録媒体などを介して供給されて、後から不揮発性メモリ８３に書き込まれるものであってもよい。
【００５４】
図３は、液晶ディスプレイ３の選択モード表示エリア１７において充電モードが選択されている状態で、スタートボタン６が操作された場合に、ＣＰＵ８１が充電装置プログラムを実行することでマイクロコンピュータ３０内にて実現される機能を示すブロック図である。
【００５５】
充電モードが選択されている状態でスタートボタン６が操作された場合、マイクロコンピュータ３０には、充電制御手段としての充電実行部９１が実現され、充電が実行される。充電実行部９１は、充電スイッチ制御部９２と、充電電流検出部９３と、満充電判定部９４と、を有する。
【００５６】
充電スイッチ制御部９２は、第一の充電用スイッチング素子４２、第二の充電用スイッチング素子４４、判定用スイッチング素子５１、および４つの選択スイッチング素子２１へ、それらを閉状態と開状態との間で切り換える制御信号を出力する。
【００５７】
充電電流検出部９３には、第一のバッファ抵抗素子４３の電圧（デジタル値）が入力される。充電電流検出部９３は、この第一のバッファ抵抗素子４３の電圧と、所定の充電電流判定値（たとえば３Ａ）とを比較する。充電電流検出部９３は、この比較結果を充電スイッチ制御部９２へ出力する。
【００５８】
満充電判定部９４は、基準電圧回路５３へ、二次電池１０の満充電電圧（たとえば約１．４ボルト）の設定信号を出力する。また、満充電判定部９４には、判定用抵抗素子５２の電圧（デジタル値）が入力される。満充電判定部９４は、この判定用抵抗素子５２の電圧と、所定の満充電判定値とを比較する。満充電判定部９４は、判定用抵抗素子５２の電圧が所定の満充電判定値以下である場合に、二次電池１０が満充電であると判定する。満充電判定部９４は、この判定結果を充電スイッチ制御部９２へ出力する。
【００５９】
図４は、液晶ディスプレイ３の選択モード表示エリア１７において放電モードが選択されている状態で、スタートボタン６が操作された場合に、ＣＰＵ８１が充電装置プログラムを実行することでマイクロコンピュータ３０内にて実現される機能を示すブロック図である。
【００６０】
放電モードが選択されている状態でスタートボタン６が操作された場合、マイクロコンピュータ３０には、放電実行部１０１が実現され、放電が実行される。放電実行部１０１は、放電スイッチ制御部１０２と、放電完了判定部１０３と、を有する。
【００６１】
放電スイッチ制御部１０２は、判定用スイッチング素子５１、放電用スイッチング素子６７、および４つの選択スイッチング素子２１へ、それらを閉状態と開状態との間で切り換える制御信号を出力する。
【００６２】
放電完了判定部１０３は、基準電圧回路５３へ、二次電池１０の放電電圧（たとえば約１ボルト）の設定信号を出力する。また、放電完了判定部１０３には、判定用抵抗素子５２の電圧（デジタル値）が入力される。放電完了判定部１０３は、この判定用抵抗素子５２の電圧と、所定の放電完了判定値とを比較する。放電完了判定部１０３は、この判定結果を放電スイッチ制御部１０２へ出力する。
【００６３】
図５は、液晶ディスプレイ３の選択モード表示エリア１７において測定モードが選択されている状態で、スタートボタン６が操作された場合に、ＣＰＵ８１が充電装置プログラムを実行することでマイクロコンピュータ３０内にて実現される機能を示すブロック図である。
【００６４】
測定モードが選択されている状態でスタートボタン６が操作された場合、マイクロコンピュータ３０には、寿命測定実行手段としての寿命測定シーケンス実行部１１１と、図３に示す充電実行部９１と、図４に示す放電実行部１０１と、放電量計測手段としての放電量計測部１１２と、定格容量選択手段としての定格容量選択部１１３と、寿命演算手段としての寿命演算部１１４と、が実現されるとともに、二次電池１０の寿命測定が実行される。
【００６５】
寿命測定シーケンス実行部１１１は、充電実行部９１、放電実行部１０１および放電量計測部１１２の実行順を制御するものである。
【００６６】
放電量計測部１１２には、放電実行部１０１から制御データが入力される。この制御データは、放電用スイッチング素子６７を制御するための制御信号と対をなすデータであり、放電用スイッチング素子６７が閉状態と開状態との間で切り替わると、その値が変化するデータである。そして、放電量計測部１１２は、放電実行部１０１による放電開始から終了までの各期間において、放電用スイッチング素子６７が閉状態になっている累計時間を計測する。放電量計測部１１２は、計測した累計時間に、予め不揮発性メモリ８３に記憶されている放電電流値を乗算する。なお、この不揮発性メモリ８３に予め記憶されている放電電流値は、放電回路２９の負荷抵抗素子６６に流れる電流値であればよい。
【００６７】
定格容量選択部１１３は、定格容量選択スライドバー７におけるスライダ１３の位置に応じて、汎用サイズの二次電池１０の定格容量を選択する。たとえば、図１に示す位置にスライダ１３がある場合には、定格容量選択部１１３は、定格容量として２３００ｍＡｈを選択する。
【００６８】
寿命演算部１１４は、放電量計測部１１２の演算結果と、定格容量選択部１１３が選択した定格電流とが入力される。寿命演算部１１４は、放電量計測部１１２の演算結果を、定格容量選択部１１３が選択した定格電流で除算する。寿命演算部１１４は、その演算結果のパーセント値を液晶ディスプレイ３へ出力する。
【００６９】
次に、上述した構成を有する図１に示す充電装置１の動作について説明する。
【００７０】
充電装置１の一対の電源端子２５，２６を商用交流電源２４に接続すると、マイクロコンピュータ３０などの充電装置１の電気回路が動作を開始する。４つの電池ホルダ９の中のいずれかの電池ホルダ９には、単三サイズの二次電池１０が収容される。なお、この電源投入時には、すべてのスイッチング素子２１，４２，４４，５１，６７は、開状態にあるものとする。
【００７１】
マイクロコンピュータ３０は、バッテリ選択ボタン４の操作に応じて、電池ホルダ９の電池番号を選択し、その選択した電池番号を、液晶ディスプレイ３の選択電池番号表示エリア１４に表示する。マイクロコンピュータ３０は、定格容量選択スライドバー７のスライダ１３の移動操作に応じて、スライダ１３の位置に応じた定格容量の値を選択し、その選択した定格容量の値を、液晶ディスプレイ３の電流量表示エリア１５に表示する。マイクロコンピュータ３０は、モード選択ボタン５の操作に応じて、充電モード、放電モードおよび測定モードの中から１つのモードを選択し、その選択したモードを、液晶ディスプレイ３の選択モード表示エリア１７に表示する。
【００７２】
そして、充電モードを選択している状態でスタートボタン６が操作されると、マイクロコンピュータ３０には、図３に示すように、充電実行部９１としての、充電スイッチ制御部９２と、充電電流検出部９３と、満充電判定部９４とが実現される。満充電判定部９４は、基準電圧回路５３へ、汎用サイズの二次電池１０の満充電電圧（たとえば約１．４ボルト）の設定信号を出力する。基準電圧回路５３は、汎用サイズの二次電池１０の満充電電圧を出力する。
【００７３】
充電モードにおいて、充電スイッチ制御部９２は、所定の期間毎に、充電サイクルを繰り返し実行する。この充電サイクルにおいて、充電スイッチ制御部９２は、まず、バッテリ選択ボタン４で選択された電池番号に対応する選択スイッチング素子２１を閉じ、第二の充電用スイッチング素子４４を開状態から閉状態へ制御する。これにより、スイッチング電源装置４１の一方の出力端子４６は、第二のバッファ抵抗素子４５を介して、所定の電池ホルダ９に収容されている汎用サイズの二次電池１０に接続される。この汎用サイズの二次電池１０は、スイッチング電源装置４１が出力する電圧（たとえば約２ボルト）により充電される。
【００７４】
第二の充電用スイッチング素子４４を閉状態にしてから所定の時間（たとえば１００ミリ秒）が経過すると、充電スイッチ制御部９２は、第二の充電用スイッチング素子４４を開状態に制御し、第一の充電用スイッチング素子４２を閉状態に制御する。これにより、スイッチング電源装置４１の一方の出力端子４６は、第一のバッファ抵抗素子４３を介して、所定の電池ホルダ９に収容されている汎用サイズの二次電池１０に接続される。この汎用サイズの二次電池１０は、スイッチング電源装置４１が出力する電圧により充電され続ける。
【００７５】
第一の充電用スイッチング素子４２を閉状態にしてから所定の時間（たとえば１００ミリ秒）が経過した後、充電スイッチ制御部９２は、充電電流検出部９３の比較結果を参照する。そして、第一のバッファ抵抗素子４３の電圧が所定の充電電流判定値以下であるとの比較結果が生じた場合には、充電スイッチ制御部９２は、第一の充電用スイッチング素子４２を閉状態にしたまま、第二の充電用スイッチング素子４４を閉状態に制御する。これにより、スイッチング電源装置４１の一方の出力端子４６は、第一のバッファ抵抗素子４３および第二のバッファ抵抗素子４５による並列回路を介して、所定の電池ホルダ９に収容されている二次電池１０に接続される。この汎用サイズの二次電池１０は、スイッチング電源装置４１が出力する電圧により充電され続ける。
【００７６】
なお、充電電流検出部９３の比較結果として、第一のバッファ抵抗素子４３の電圧が所定の充電電流判定値より大きいとの比較結果が生じた場合には、充電スイッチ制御部９２は、第一の充電用スイッチング素子４２のみを閉状態に維持する。
【００７７】
このように、充電サイクルの最初においては、抵抗値が大きい第二のバッファ抵抗素子４５を介して、スイッチング電源装置４１を所定の汎用サイズの二次電池１０に接続することで、充電開始時に流れる突入電流を抑制することができる。また、充電サイクルの途中において、充電電流が所定の電流値以下である場合に、上述した並列回路で充電することで、充電電流の最大値を抑制しつつ、スイッチング電源装置４１のマージンを使い切るように充電電流を増加させることができる。その結果、スイッチング電源装置４１に負担をかけることなく、1回の充電サイクルで充電することができる電流量をふやすことができる。
【００７８】
また、充電サイクルにおいて第二の充電用スイッチング素子４４を最初に閉状態にしたタイミングから所定の時間（たとえば２４秒）が過ぎたら、充電スイッチ制御部９２は、第一の充電用スイッチング素子４２および第二の充電用スイッチング素子４４を開状態に制御する。また、その制御から所定の時間（たとえば３秒）が経過したら、充電スイッチ制御部９２は、判定用スイッチング素子５１を短期間（たとえば８０ミリ秒）だけ閉状態に制御し、そのときの満充電判定部９４の判定結果を参照する（以上、充電サイクル）。
【００７９】
満充電判定部９４の判定結果が満充電状態ではないとの結果である場合には、充電スイッチ制御部９２は、上述した充電サイクルをもう一度実行する。充電スイッチ制御部９２は、満充電判定部９４の判定結果が満充電状態であるとの結果になるまで、上述した充電サイクルを繰り返し実行する。満充電判定部９４の判定結果が満充電状態であるとの結果になったら、充電スイッチ制御部９２は、閉じていた選択スイッチング素子２１を開き、充電を終了する。
【００８０】
なお、複数の汎用サイズの二次電池１０をまとめて充電する場合には、充電スイッチング制御部９２は、４つの選択スイッチング素子２１を順番に切り換えて上記充電サイクルを実行すればよい。
【００８１】
そして、以上の充電サイクルが完了すると、電池ホルダ９に収容されている汎用サイズの二次電池１０は、所定の満充電電圧に充電されている状態になる。
【００８２】
また、放電モードを選択している状態でスタートボタン６が操作されると、マイクロコンピュータ３０には、図４に示すように、放電実行部１０１としての、放電スイッチ制御部１０２と、放電完了判定部１０３とが実現される。放電完了判定部１０３は、基準電圧回路５３へ、二次電池１０の放電電圧（たとえば約１ボルト）の設定信号を出力する。基準電圧回路５３は、二次電池１０の満充電電圧を出力する。
【００８３】
放電モードにおいて、放電スイッチ制御部１０２は、所定の期間毎に、放電サイクルを繰り返し実行する。この放電サイクルにおいて、放電スイッチ制御部１０２は、まず、バッテリ選択ボタン４で選択された電池番号に対応する選択スイッチング素子２１を閉じ、放電用スイッチング素子６７を開状態から閉状態へ制御する。これにより、電池ホルダ９に収容される汎用サイズの二次電池１０のプラス電極は、ＮＰＮパワートランジスタ６５および負荷抵抗素子６６を介して、そのマイナス電極に接続される。二次電池１０のプラス電極からマイナス電極へ電流が流れる。
【００８４】
放電用スイッチング素子６７を閉状態にしてから所定の時間（たとえば２４秒）が経過すると、放電スイッチ制御部１０２は、放電用スイッチング素子６７を開状態に制御する。また、その制御から所定の時間（たとえば３秒）が経過したら、放電スイッチ制御部１０２は、判定用スイッチング素子５１を短期間（たとえば８０ミリ秒）だけ閉状態に制御し、そのときの放電完了判定部１０３の判定結果を参照する（以上、放電サイクル）。
【００８５】
放電完了判定部１０３の判定結果が放電完了ではないとの結果である場合には、放電スイッチ制御部１０２は、上述した放電サイクルをもう一度実行する。放電スイッチ制御部１０２は、放電完了判定部１０３の判定結果が放電完了となるまで、上述した放電サイクルを繰り返し実行する。放電完了判定部１０３の判定結果が放電完了になったら、放電スイッチ制御部１０２は、閉じていた選択スイッチング素子２１を開き、放電を終了する。
【００８６】
なお、複数の汎用サイズの二次電池１０を放電する場合には、放電スイッチング制御部１０２は、４つの選択スイッチング素子２１を順番に切り換えて、上記放電サイクルを順番に実行すればよい。
【００８７】
そして、以上の放電サイクルが完了すると、電池ホルダ９に収容されている汎用サイズの二次電池１０は、所定の放電電圧（たとえば１ボルト）まで電圧が低下して、放電が完了している状態になる。所定の放電電圧まで電圧が低下することで、汎用サイズの二次電池１０はリフレッシュされ、メモリ効果が解消される。
【００８８】
また、測定モードを選択している状態でスタートボタン６が操作されると、マイクロコンピュータ３０には、図５に示すように、寿命測定シーケンス実行部１１１と、充電実行部９１と、放電実行部１０１と、放電量計測部１１２と、定格容量選択部１１３と、寿命演算部１１４と、が実現される。
【００８９】
測定モードにおいて、寿命測定シーケンス実行部１１１は、寿命測定シーケンスを実行する。寿命測定シーケンスにおいて、寿命測定シーケンス実行部１１１は、まず、放電実行部１０１に、選択した汎用サイズの二次電池１０の放電処理を実行させる。放電実行部１０１は、所定の選択スイッチング素子２１を閉じて、放電サイクルを実行する。これにより、汎用サイズの二次電池１０の電圧は、所定の放電電圧まで下がる。
【００９０】
放電実行部１０１による二次電池１０の最初の放電処理が完了すると、寿命測定シーケンス実行部１１１は、充電実行部９１に、放電した汎用サイズの二次電池１０の充電処理を実行させる。充電実行部９１は、所定の選択スイッチング素子２１を閉じて、充電サイクルを実行する。これにより、二次電池１０の電圧は、所定の満充電電圧まで充電される。
【００９１】
汎用サイズの二次電池１０を満充電電圧まで充電した後、充電実行部９１は、所定の時間（たとえば１時間以内の所定の時間）が経過するのを待つ。この待ち時間の間に、充放電によって活性化していた二次電池１０の内部状態は、安定した状態へ遷移する。なお、寿命測定シーケンス実行部１１１は、この待ち時間の間に、他の汎用サイズの二次電池１０の充放電を制御するようにしてもよい。
【００９２】
所定の時間が経過すると、寿命測定シーケンス実行部１１１は、再び、放電実行部１０１に、充電した汎用サイズの二次電池１０の放電処理を実行させる。放電実行部１０１は、所定の選択スイッチング素子２１を閉じて、放電サイクルを実行する。
【００９３】
また、寿命測定シーケンス実行部１１１は、放電実行部１０１に放電をさせるとともに、放電量計測部１１２に放電量を測定させる。放電量計測部１１２は、放電実行部１０１が放電用スイッチング素子６７を閉状態に制御している累計時間を計測する。これにより、放電量計測部１１２は、汎用サイズの二次電池１０の電圧が満充電電圧から所定の放電電圧までに低下する期間における、汎用サイズの二次電池１０の放電時間を計測することができる。
【００９４】
二次電池１０の電圧が所定の放電電圧まで低下し、放電実行部１０１による放電制御が完了すると、放電量計測部１１２は、計測した汎用サイズの二次電池１０の放電時間の累計値に、予め不揮発性メモリ８３に記憶されている放電電流値を乗算する。放電量計測部１１２は、演算結果を出力する。液晶ディスプレイ３の電流量表示エリア１５には、その演算結果の値が表示される。図１では、電流量表示エリア１５に、汎用サイズの二次電池１０の放電量の測定値として「１９８０ｍＡｈ」との値が表示されている。
【００９５】
定格容量選択部１１３は、定格容量選択スライドバー７におけるスライダ１３の位置に応じて、汎用サイズの二次電池１０の定格容量を選択する。たとえば、図１に示す位置にスライダ１３がある場合には、定格容量選択部１１３は、定格容量として２３００ｍＡｈを選択する。
【００９６】
放電量計測部１１２から演算結果が出力されると、寿命演算部１１４は、放電量計測部１１２の演算結果を、定格容量選択部１１３が選択した定格電流で除算する。寿命演算部１１４は、その演算結果のパーセント値を出力する。液晶ディスプレイ３は、その演算結果のパーセント値をパーセント表示エリア１６に表示する。図１では、パーセント表示エリア１６に、汎用サイズの二次電池１０の寿命として「８６％」との値が表示されている。
【００９７】
以上のように、この実施の形態１に係る充電装置１では、放電量計測部１１２が汎用サイズの二次電池１０の放電量を計測し、定格容量選択部１１３が二次電池１０の定格容量を選択し、寿命演算部１１４が計測された放電量を選択された定格容量で除算し、液晶ディスプレイ３がその演算結果をパーセント表示する。したがって、汎用サイズの二次電池１０の寿命を測定することができる。しかも、ユーザは、液晶ディスプレイ３に表示される二次電池１０の容量のパーセンテージに基づいて、その汎用サイズの二次電池１０が寿命を迎えているか否かを適正に判断することができる。ユーザは、パーセント表示エリア１６に表示されるパーセント表示値に基づいて、容易に汎用サイズの二次電池１０の寿命を知ることができる。
【００９８】
この実施の形態１に係る充電装置１では、放電回路２９が定電流放電回路であり、放電量計測部１１２が、放電回路２９による二次電池１０の放電時間を計測し、その計測した時間に所定の電流値を乗算して放電量としている。したがって、放電量計測部１１２は、たとえば、その瞬時的な放電電流を検出し、それを積分するような複雑なものとする必要が無く、しかも、計測による放電量の値を単純な計測によって安定して得ることができる。その結果、計測による放電量の値の再現性はよくなる。
【００９９】
この実施の形態１に係る充電装置１では、寿命測定シーケンス実行部１１１は、二次電池１０を放電回路２９により放電し、その後に充電回路２７により充電し、さらに、放電回路２９により放電するとともに、その二回目の放電の際に放電量計測部１１２に二次電池１０の放電量を計測させている。その結果、たとえばメモリ効果などの影響を抑制して、たとえばいきなり放電量計測のための放電をする場合や、放電することなく充電してから放電量計測のための放電をする場合に比べて、計測による放電量を正確な値にすることができる。また、計測による放電量の再現性は、よくなる。
【０１００】
この実施の形態１に係る充電装置１は、設定に応じて、二次電池１０の放電電圧および充電電圧の中の一方の電圧を出力する基準電圧回路５３と、基準電圧回路５３と電池ホルダ９との間に接続される判定用抵抗素子５２と、を有する。また、充電装置１の充電回路２７は、基準電圧回路５３が充電電圧を出力している場合に判定用抵抗素子５２に流れる電流が所定値以下になったら充電を終了し、充電回路２７は、基準電圧回路５３が上記放電電圧を出力している場合に判定用抵抗素子５２に流れる電流が所定値以下になったら放電を終了している。つまり、同一の判定用抵抗素子５２による検出値に基づいて充電の完了と、放電の完了とを判断している。
【０１０１】
したがって、これらを別々の素子による検出値に基づいて判断する場合にくらべて、二次電池１０の充電完了時の電圧と、放電完了時の電圧との電圧差を所定の電圧差に維持することができる。その結果、充電装置１の装置特性や二次電池１０の充放電電圧の特性に、製造などによるばらつきがあったとしても、それらのばらつきの影響を抑えて、放電量を正確に計測することができる。
【０１０２】
しかも、判定用抵抗素子５２に流れる電流が所定値以下になったか否かに基づいて、二次電池１０の充電完了や放電完了を判定しているので、電池ホルダ９の一対の接点部材１１，１２と、二次電池１０のプラス電極およびマイナス電極との接触抵抗などの影響を受けることなく、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｃ  ８７０８）と同じように二次電池１０の充放電サイクルを実行して、二次電池１０の寿命を正確に判断することができる。
【０１０３】
しかも、測定基準となる満充電電圧を出力する基準電圧回路と、放電電圧を出力する基準電圧回路とを別々に設ける場合に比べて、回路規模を削減することかできる。その結果、充電装置１を小型且つ安価に製造することができる。別な言い方をすれば、充電装置１に、このように二次電池１０の寿命を測定する機能を追加したとしても、充電装置１に追加する回路としては必要最小限（放電回路２９のみ）の規模に抑えることができる。
【０１０４】
また、この実施の形態１に係る充電装置１では、二次電池１０の寿命を測定する場合において、二次電池１０の満充電電圧に略等しい電圧（約２ボルト）を出力するスイッチング電源装置４１と、二次電池１０の内部抵抗値に近い抵抗値を有する第一のバッファ抵抗素子４３および第二のバッファ抵抗素子４５を使用して、二次電池１０を充電している。しかも、この実施の形態１に係る充電装置１では、二次電池１０の寿命を測定する場合において、二次電池１０を放電するときには、定電流の放電回路２９を使用して放電している。
【０１０５】
したがって、この実施の形態１に係る充電装置１は、二次電池１０を、数十分から数時間程度で充電し、且つ、短時間で二次電池１０を放電することができる。その結果、たとえばＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｃ  ８７０８）にのっとって二次電池１０の寿命を測定する場合には、その測定開始から測定結果を得られるまでに約１日程度の時間が必要であったものが、数時間で済むようになる。
【０１０６】
ちなみに、このＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｃ  ８７０８）では、ニッケル水素の二次電池の寿命を判定する方法として、以下の方法を規定している。まず、二次電池の定格容量がＩｔ（ｍＡｈ）である場合、０．１×Ｉｔ（ｍＡ）の電流値で１６時間充電する。次に、その充電完了後１時間以内に０．２×Ｉｔ（ｍＡ）の定電流放電を開始する。二次電池の電圧が１．０ボルトになった時点で放電を終了する。そして、その放電期間に、０．２×Ｉｔ（ｍＡ）を掛けた値を、二次電池の容量とすることを規定している。
【０１０７】
なお、上記実施の形態１では、汎用サイズの二次電池１０を放電するために、定電流の放電回路２９を使用している。この他にもたとえば、放電回路２９として、単なる抵抗素子などを使用してもよい。このように抵抗素子を放電回路２９として使用する場合には、放電量計測部１１２は、単に放電時間の累計値を計測するのではなく、抵抗素子に流れる電流を計測し、その電流を時間で積分することで、放電量を演算するようにすればよい。
【０１０８】
上記実施の形態１では、放電量計測部１１２は、その累計の放電時間に、予め設定されている電流値を乗算した値を、放電量の値として演算している。この他にもたとえば、累計の放電時間と放電量とを対応付けたテーブルを不揮発性メモリ８３に記憶しておき、放電量計測部１１２は、計測した累計の放電時間に基づいてそのテーブルから放電量を選択するようにしてもよい。
【０１０９】
また、このようにテーブルを設ける場合、そのテーブルにおいて放電時間に対応付けられる値としては、その累計の放電時間に予め設定されている電流値を乗算した値であっても、それ以外の値であってもよい。それ以外の値としては、たとえば、汎用サイズの二次電池１０をＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｃ  ８７０８）に沿って放電させた場合の放電量の値であってもよい。
【０１１０】
上記実施の形態１では、定格容量選択部１１３は、定格容量選択スライドバー７におけるスライダ１３の設定位置に基づいて、汎用サイズの二次電池１０の定格容量を選択している。この他にもたとえば、定格容量選択部１１３は、テンキーなどから入力された値に基づいて、二次電池１０の定格容量を選択するようにしてもよい。あるいは、汎用サイズの二次電池１０の会社名、型番など対応付けた定格容量のテーブルを予め不揮発性メモリ８３に記憶しておき、定格容量選択部１１３は、テンキーなどから入力された情報に基づいて、そのテーブルから汎用サイズの二次電池１０の定格容量を選択するようにしてもよい。
【０１１１】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る充電装置１Ａを示す外観図である。なお、実施の形態１に係る充電装置１と同一部材は同一の名称および符号を使用することとする。
【０１１２】
この充電装置１Ａは、充電モード、放電モードおよび測定モードの他に、容量測定モードを有する。液晶ディスプレイ３の選択モード表示エリア１２１には、充電モード（「Ｃｈａｒｇｅ」）と、放電モード（「Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ」）と、測定モード（「Ｍｅａｓｕｒｅ」）と、容量測定モード（「Ｃａｐａｃｉｔｙ＿Ｍ」）と、が表示される。
【０１１３】
図７は、液晶ディスプレイ３の選択モード表示エリア１２１において容量測定モードが選択されている状態で、スタートボタン６が操作された場合に、ＣＰＵ８１が充電装置プログラムを実行することでマイクロコンピュータ内にて実現される機能を示すブロック図である。
【０１１４】
容量測定モードが選択されている状態でスタートボタン６が操作された場合、マイクロコンピュータ３０には、定格容量測定実行手段としての定格容量測定シーケンス実行部１３１と、充電実行部９１と、放電実行部１０１と、放電量計測部１１２と、が実現される。定格容量測定シーケンス実行部１３１は、充電実行部９１、放電実行部１０１および放電量計測部１１２の実行順を制御するものである。放電量計測部１１２は、演算結果を不揮発性メモリ８３へ出力する。不揮発性メモリ８３は、この放電量の演算結果を記憶する。
【０１１５】
図８は、液晶ディスプレイ３の選択モード表示エリア１２１において測定モードが選択されている状態で、スタートボタン６が操作された場合に、ＣＰＵ８１が充電装置プログラムを実行することで実現される機能を示すブロック図である。
【０１１６】
寿命演算手段としての寿命演算部１４１は、放電量計測部１１２の演算結果が入力される。寿命演算部１４１は、放電量計測部１１２の演算結果を、不揮発性メモリ８３に記憶されている放電量の演算結果で除算する。寿命演算部１４１は、その演算結果のパーセント値を液晶ディスプレイ３へ出力する。
【０１１７】
実施の形態２に係る充電装置１Ａの上述した構成要素以外の構成要素の機能は、実施の形態１に係る充電装置１の構成要素と同じであり、同一の名称および符号を使用してその説明を省略する。
【０１１８】
次に、上述した構成を有する図６に示す充電装置１Ａの動作について説明する。
【０１１９】
容量測定モードを選択している状態でスタートボタン６が操作されると、マイクロコンピュータ３０には、図７に示すように、定格容量測定シーケンス実行部１３１と、充電実行部９１と、放電実行部１０１と、放電量計測部１１２と、が実現される。
【０１２０】
容量測定モードにおいて、定格容量測定シーケンス実行部１３１は、定格容量測定シーケンスを実行する。定格容量測定シーケンスにおいて、定格容量測定シーケンス実行部１３１は、まず、放電実行部１０１に、選択した汎用サイズの二次電池１０の放電処理を実行させる。放電実行部１０１は、所定の選択スイッチング素子２１を閉じて、放電サイクルを実行する。これにより、二次電池１０の電圧は、所定の放電電圧まで下がる。
【０１２１】
放電実行部１０１による二次電池１０の最初の放電処理が完了すると、定格容量測定シーケンス実行部１３１は、充電実行部９１に、放電した汎用サイズの二次電池１０の充電処理を実行させる。充電実行部９１は、所定の選択スイッチング素子２１を閉じて、充電サイクルを実行する。これにより、汎用サイズの二次電池１０の電圧は、所定の満充電電圧まで充電される。
【０１２２】
二次電池１０を満充電電圧まで充電した後、充電実行部９１は、所定の時間（たとえば１時間以内の所定の時間）が経過するのを待つ。この待ち時間の間に、充放電によって活性化していた二次電池１０の内部状態は、安定した状態へ遷移する。なお、定格容量測定シーケンス実行部１３１は、この待ち時間の間に、他の汎用サイズの二次電池１０の充放電を制御するようにしてもよい。
【０１２３】
所定の時間が経過すると、定格容量測定シーケンス実行部１３１は、再び、放電実行部１０１に、充電した汎用サイズの二次電池１０の放電処理を実行させる。放電実行部１０１は、所定の選択スイッチング素子２１を閉じて、放電サイクルを実行する。
【０１２４】
また、定格容量測定シーケンス実行部１３１は、放電実行部１０１に放電をさせるとともに、放電量計測部１１２に放電量を測定させる。放電量計測部１１２は、放電実行部１０１が放電用スイッチング素子６７を閉状態に制御している累計時間を計測する。これにより、放電量計測部１１２は、汎用サイズの二次電池１０の電圧が満充電電圧から所定の放電電圧までに低下する期間における、汎用サイズの二次電池１０の放電時間を計測することができる。
【０１２５】
汎用サイズの二次電池１０の電圧が所定の放電電圧まで低下し、放電実行部１０１による放電制御が完了すると、放電量計測部１１２は、それまでに計測した二次電池１０の放電時間の累計値に、予め不揮発性メモリ８３に記憶されている放電電流値を乗算する。放電量計測部１１２は、演算結果を出力する。
【０１２６】
不揮発性メモリ８３は、この放電量計測部１１２から出力された演算結果の値を、二次電池１０の定格容量として記憶する。
【０１２７】
液晶ディスプレイ３の電流量表示エリア１５には、その演算結果の値が表示される。図６では、電流量表示エリア１５に、汎用サイズの二次電池１０の放電量の測定値として「２３００ｍＡｈ」との値が表示されている。
【０１２８】
このように不揮発性メモリ８３に定格容量としての放電量が記憶された後に、測定モードを選択している状態でスタートボタン６が操作されると、マイクロコンピュータ３０には、図８に示すように、寿命測定シーケンス実行部１１１と、充電実行部９１と、放電実行部１０１と、放電量計測部１１２と、寿命演算部１４１と、が実現される。
【０１２９】
測定モードにおいて、寿命測定シーケンス実行部１１１は、寿命測定シーケンスを実行する。寿命測定シーケンスにおいて、寿命測定シーケンス実行部１１１は、放電実行部１０１により汎用サイズの二次電池１０を放電させ、充電実行部９１により二次電池１０を充電させ、さらに、所定の時間の後に放電実行部１０１により二次電池１０を放電させる。また、寿命測定シーケンス実行部１１１は、放電実行部１０１による二回目の放電の際に、放電量計測部１１２に放電量を測定させる。
【０１３０】
放電量計測部１１２は、放電実行部１０１が放電用スイッチング素子６７を閉状態に制御している累計時間を計測する。放電実行部１０１による放電制御が完了すると、放電量計測部１１２は、それまでに計測した汎用サイズの二次電池１０の放電時間の累計値に、予め不揮発性メモリ８３に記憶されている放電電流値を乗算する。放電量計測部１１２は、演算結果を出力する。液晶ディスプレイ３の電流量表示エリア１５には、その演算結果の値が表示される。
【０１３１】
放電量計測部１１２から演算結果が出力されると、寿命演算部１４１は、不揮発性メモリ８３に記憶させた定格容量を読み込む。寿命演算部１４１は、放電量計測部１１２の演算結果を、その読み込んだ定格容量で除算する。寿命演算部１４１は、その演算結果のパーセント値を出力する。液晶ディスプレイ３は、その演算結果のパーセント値をパーセント表示エリア１６に表示する。
【０１３２】
したがって、ユーザは、この測定モードの結果としてパーセント表示エリア１６に表示される値が６０％以下である場合には、汎用サイズの二次電池１０に寿命が来ていると判断することができる。パーセント表示エリア１６に表示される値が６０％より大きい場合には、ユーザは、汎用サイズの二次電池１０をまだ使用しつづけることができると判断することができる。
【０１３３】
しかも、この二次電池１０の現在の容量は、予め容量測定モードにおいて測定した定格容量を用いて演算されている。この定格容量は、充電装置１Ａの不揮発性メモリ８３に記憶されている。したがって、ユーザは、充電装置１に測定モードを実行させる際に、実施の形態１の充電装置１のように定格容量をスライトバーで設定する必要がない。しかも、寿命演算部１４１が演算に使用する二次電池１０の定格容量自体が、その充電装置１Ａで測定した結果としての定格容量の値になっているので、汎用サイズの二次電池１０を最初に充電する際にその定格容量を測定することで、汎用サイズの二次電池１０の特性ばらつき、充電装置１Ａのばらつきなどに影響されることなく、その汎用サイズの二次電池１０の寿命を正確に判定することができる。
【０１３４】
実施の形態２に係る充電装置１の上述した動作以外の動作は、実施の形態１に係る充電装置１の動作と同じであり、その説明を省略する。
【０１３５】
以上のように、この実施の形態２に係る充電装置１Ａでは、放電量計測部１１２が、汎用サイズの二次電池１０の放電量を計測し、不揮発性メモリ８３が予め放電量計測部１１２にて計測した放電量を記憶し、寿命演算部１４１が計測された放電量を不揮発性メモリ８３に記憶されている放電量で除算し、液晶ディスプレイ３がその演算結果をパーセント表示する。したがって、汎用サイズの二次電池１０の寿命を測定することができる。しかも、ユーザは、液晶ディスプレイ３に表示される汎用サイズの二次電池１０の容量のパーセンテージに基づいて、その汎用サイズの二次電池１０が寿命を迎えているか否かを適正に判断することができる。
【０１３６】
しかも、定格容量測定シーケンス実行部１３１は、その寿命判定に係る汎用サイズの二次電池１０の計測による放電量を不揮発性メモリ８３に記憶させている。そのため、充電装置１のたとえば放電回路２９に放電特性ばらつきなどがあったとしても、そのばらつきに影響されることなく、汎用サイズの二次電池１０の寿命を正確に測定することができる。
【０１３７】
以上の各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。
【０１３８】
たとえば、上記各実施の形態では、寿命測定シーケンス実行部１１１は、汎用サイズの二次電池１０を放電し、充電し、さらに、放電し、この二回目の放電の際に放電量を計測させている。この他にもたとえば、寿命測定シーケンス実行部１１１は、汎用サイズの二次電池１０を充電し、放電し、この最初の放電の際に放電量を計測させるようにしてもよい。これにより、汎用サイズの二次電池１０の寿命を測定する時間を短縮することができる。
【０１３９】
その他にもたとえば、上記実施の形態１では、放電量計測部１１２、寿命演算部１１４および定格容量選択部１１３は、測定モードにおいて実現されている。上記実施の形態２では、放電量計測部１１２および寿命演算部１４１は、測定モードおよび容量測定モードにおいて実現されている。この他にもたとえば、放電量計測部１１２や寿命演算部１１４，１４１などを放電モードにおいて実現させるようにしてもよい。これにより、汎用サイズの二次電池１０を放電するだけの場合においても、その放電に係る汎用サイズの二次電池１０の放電量を測定して表示することができる。その結果、ユーザは、測定モードで測定した場合の汎用サイズの二次電池１０の放電量と、他の充電装置１で放電して放電モードで放電した場合の放電量とを、液晶ディスプレイ３の表示に基づいて比較することができる。
【０１４０】
上記各実施の形態では、電池ホルダ９は、ＪＩＳ規格に規格化されている単三サイズの二次電池１０を収容する。この他にもたとえば、電池ホルダ９は、ＪＩＳ規格に規格化されている単一サイズの二次電池、単二サイズの二次電池あるいは単四サイズの二次電池を収容するものであってもよい。さらにたとえば、電池ホルダ９は、単一サイズの二次電池、単二サイズの二次電池、単三サイズの二次電池および単四サイズの二次電池の中から選択された少なくとも１つの汎用サイズの二次電池を収容するものであってもよい。また、異なるサイズの二次電池を１つの電池ホルダに収容できる構造のものとしてもよい。また、汎用サイズ以外の二次電池にも、本発明を適用することができる。
【０１４１】
上記各実施の形態では、液晶ディスプレイ３は、汎用サイズの二次電池１０の寿命として、定格容量に対する容量のパーセンテージを表示している。この他にもたとえば、液晶ディスプレイ３は、二次電池１０の計測時の容量が定格容量の６０％以下である場合には、寿命の判定結果として「寿命です」などの表示をし、二次電池１０の計測時の容量が定格容量の６０％以下でない場合には、寿命の判定結果として「寿命ではありません」などの表示をするようにしてもよい。また、たとえば三段階表示（「十分」「まだまだ」「寿命近し」）のような表示を行うようにしてもよい。この場合でも、ユーザは、液晶ディスプレイ３に表示される二次電池１０の寿命演算結果の表示に基づいて、その二次電池１０が寿命を迎えているか否かを適正に判断することができる。
【０１４２】
また、定格容量選択手段としては、定格容量選択スライドバー７ではなく、テンキーなどのその他の入力デバイスであってもよい。また、寿命演算手段による演算結果をパーセント表示ではなく棒グラフ表示などの他の表示方法で表示するようにしてもよい。さらに、上記各実施の形態では、放電量を定格容量で除算する寿命演算手段を設けているが、これを設けず、単に定格容量と計算された放電量とを並べて棒グラフ表示やバー表示するようにしてもよい。
【０１４３】
上記各実施の形態では、各二次電池１０を間欠的に１つずつ順番に充電する充電回路と組合せて、各二次電池１０それぞれの不充電期間において、それぞれの放電量を計測している。この他にもたとえば、複数の二次電池１０を同時に充電したり、二次電池１０ごとに満充電まで充電したりするような、従来の他の方式の充電回路と組合せて、各二次電池１０の放電量を計測するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
本発明に係る汎用サイズの二次電池の寿命判定装置および充電装置は、単三サイズなどの汎用サイズの二次電池の寿命を測定するために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る充電装置を示す外観図である。
【図２】図２は、図１の充電装置に内蔵される電気回路を示す回路図である。
【図３】図３は、液晶ディスプレイの選択モード表示エリアにおいて充電モードが選択されている状態で、スタートボタンが操作された場合に、ＣＰＵが充電装置プログラムを実行することで実現される機能を示すブロック図である。
【図４】図４は、液晶ディスプレイの選択モード表示エリアにおいて放電モードが選択されている状態で、スタートボタンが操作された場合に、ＣＰＵが充電装置プログラムを実行することで実現される機能を示すブロック図である。
【図５】図５は、液晶ディスプレイの選択モード表示エリアにおいて測定モードが選択されている状態で、スタートボタンが操作された場合に、ＣＰＵが充電装置プログラムを実行することで実現される機能を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る充電装置を示す外観図である。
【図７】図７は、液晶ディスプレイの選択モード表示エリアにおいて容量測定モードが選択されている状態で、スタートボタンが操作された場合に、ＣＰＵが充電装置プログラムを実行することで実現される機能を示すブロック図である。
【図８】図８は、液晶ディスプレイの選択モード表示エリアにおいて測定モードが選択されている状態で、スタートボタンが操作された場合に、ＣＰＵが充電装置プログラムを実行することで実現される機能を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１４６】
１，１Ａ  充電装置
３  液晶ディスプレイ（表示手段）
７  定格容量選択スライドバー（定格容量選択手段の一部）
９  電池ホルダ
１０  汎用サイズの二次電池
２７  充電回路
２９  放電回路（定電流放電回路）
５２  判定用抵抗素子
５３  基準電圧回路
８３  不揮発性メモリ（記憶手段）
９１  充電実行部（充電制御手段）
１１１  寿命測定シーケンス実行部（寿命測定実行手段）
１１２  放電量計測部（放電量計測手段）
１１３  定格容量選択部（定格容量選択手段の一部）
１１４，１４１  寿命演算部（寿命演算手段）
１３１  定格容量測定シーケンス実行部（定格容量測定実行手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006109552.tif 000008
【図７】
2006109552.tif 000009
【図８】
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