(57)【要約】【課題】日時を取得することなしに、制御部がシャットダウンしている期間を含めた使用期間を積算することが可能なパック電池の使用期間積算方法、及び該積算方法によって使用期間を積算するパック電池を提供する。【解決手段】ＭＯＳＦＥＴ６１をオフした時を基準とする期間の経過及び漏れ電流に応じて低下する電池１の電圧データが予めＲＡＭ５３に記憶されており、ＭＯＳＦＥＴ６１をオンしているオン期間を２５０ｍｓ毎に積算し、ＭＯＳＦＥＴ６１をオフする前に検出した電池１の電圧をＲＡＭ５３に記憶し、ＭＯＳＦＥＴ６１がオンされる前に制御・電源部２１にて検出された電池１の電圧のデータを受信して電池１の電圧に換算し、換算した電圧及び記憶した電圧を上記電圧データに当てはめて夫々特定した期間の差分を以て、ＭＯＳＦＥＴ６１をオフしているオフ期間とし、オン期間及びオフ期間を加算して積算した使用期間とする。【選択図】図１
2011233244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と、該二次電池の充放電に関する情報を管理する制御部とを備えるパック電池にて、前記制御部がオンしている期間及びオフしている期間を含む使用期間を積算する方法において、
前記制御部がオンしているオン期間を積算し、
前記制御部がオフする前及びオフ後にオンする前の夫々に、前記二次電池の電圧を各別に検出し、
検出した各電圧に基づいて前記制御部がオフしているオフ期間を特定し、
積算したオン期間及び特定したオフ期間を加算すること
を特徴とするパック電池の使用期間積算方法。
【請求項２】
前記制御部は、該制御部がオン／オフを制御するスイッチング素子を介して前記二次電池から電力を供給されており、
前記制御部がオンしている場合、該制御部が前記スイッチング素子をオンし、
前記制御部をオフさせる場合、該制御部が前記スイッチング素子をオフすること
を特徴とする請求項１に記載のパック電池の使用期間積算方法。
【請求項３】
前記制御部が所定の基準時にオフした後の前記二次電池の電圧低下を示す情報を予め準備し、
前記制御部がオフする前及びオフ後にオンする前の夫々に検出した前記二次電池の電圧及び前記情報に基づいて、前記基準時から夫々の電圧に低下するまでの期間を特定し、
特定した期間の差分を、前記制御部がオフしているオフ期間とすること
を特徴とする請求項１又は２に記載のパック電池の使用期間積算方法。
【請求項４】
積算した使用期間が所定期間を越えるか否かを判定し、
越えると判定した場合、所定の報知を行うこと
を特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のパック電池の使用期間積算方法。
【請求項５】
二次電池と、該二次電池の充放電に関する情報を管理する制御部とを備え、該制御部がオンしている期間及びオフしている期間を含む使用期間を積算するパック電池において、
前記制御部は、
該制御部がオンしているオン期間を積算する積算手段と、
前記制御部がオフする前に、前記二次電池の電圧を検出する手段と、
該手段が検出した電圧を記憶する記憶手段と、
外部から電圧のデータを受信する手段と、
該手段が受信した電圧のデータに応じた電圧及び前記記憶手段が記憶した電圧に基づい
て前記制御部がオフしているオフ期間を特定する手段と、
該手段が特定したオフ期間を、前記積算手段が積算したオン期間に加算する手段と
を備えることを特徴とするパック電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池及び該二次電池に直列に接続されたスイッチング素子を備えるパック電池の使用期間積算方法、並びに該積算方法によって使用期間を積算するパック電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気機器が、製造時に想定された製品寿命より長い期間使用されて発煙、発火等の重大事故に至る例が散見されている。リチウムイオン電池等の二次電池においては、充放電による劣化のほか、自己放電している期間を含めた使用期間の経過に伴う劣化があり、長期間使用された場合は熱安定性が低下すること等から、安全性の確保が難しくなる。このため、放電可能な実質容量が大幅に低下した場合に、お知らせ及び使用禁止メッセージを報知することが、電池工業会等より推奨されている。
【０００３】
ところで、二次電池と、該二次電池の充放電、残容量の積算等の制御を行う制御部とを備えるパック電池では、二次電池が充放電されていない場合にも、制御部が周期的に残容量を算出して自己放電による残容量の低下を補正することが行われている。このようなパック電池では、二次電池が充放電されていない期間を含めて、使用期間を積算することが可能である。
【０００４】
一方、二次電池が充放電されていない期間に制御部がパック電池の総使用期間を積算する場合、制御部の消費電流が二次電池を僅かに放電させることになるため、二次電池の電池電圧が放電終止電圧まで低下した後は、パック電池をシャットダウンして二次電池の過放電を防止することが好ましい。但し、シャットダウン中は、パック電池の使用期間の積算が中断されることとなる。
【０００５】
これに対し、特許文献１では、パック電池をシャットダウンする前に日時を取得して、積算した使用時間と共に記憶しておき、シャットダウンから復帰した時に取得した日時と記憶した日時とから算出した期間を、記憶していた使用期間に加算した後に、使用期間の積算を再開する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１１２１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、シャットダウンの前後で日時を取得する必要があり、例えばパック電池に電波時計を備えて日時を取得できるようにするか、又はパック電池を収容している電気機器側からシャットダウン前後に日時を受信できるようにしなければならないという制約があった。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、日時を取得することなしに、シャットダウンしている期間を含めた使用期間を積算することが可能なパック電池の使用期間積算方法、及び該積算方法によって使用期間を積算するパック電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るパック電池の使用期間積算方法は、二次電池と、該二次電池の充放電に関する情報を管理する制御部とを備えるパック電池にて、前記制御部がオンしている期間及びオフしている期間を含む使用期間を積算する方法において、前記制御部がオンしているオン期間を積算し、前記制御部がオフする前及びオフ後にオンする前の夫々に、前記二次電池の電圧を各別に検出し、検出した各電圧に基づいて前記制御部がオフしているオフ期間を特定し、積算したオン期間及び特定したオフ期間を加算することを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、制御部がオンであるオン期間を計時して積算し、制御部がオフになる前と、オフになった後オンになる前とに夫々検出した二次電池の電圧に基づいて、制御部がオフであるオフ期間を特定し、オン期間及びオフ期間を加算する。
これにより、制御部がシャットダウンしていないオン期間については制御部にて積算し、制御部がシャットダウンしているオフ期間については、オフ期間の開始直前に制御部で検出した二次電池の電圧と、前記オフ期間の終了直前に外部から検出した二次電池の電圧とに基づいて期間を特定し、積算したオン期間と特定したオフ期間とを加算することによって得た期間を、積算した使用期間とする。
【００１１】
本発明に係るパック電池の使用期間積算方法は、前記制御部は、該制御部がオン／オフを制御するスイッチング素子を介して前記二次電池から電力を供給されており、前記制御部がオンしている場合、該制御部が前記スイッチング素子をオンし、前記制御部をオフさせる場合、該制御部が前記スイッチング素子をオフすることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、制御部がオンしているオン期間は、制御部がスイッチング素子をオンして制御部自身に電力を供給させ続け、制御部をオフさせるときは制御部自身がスイッチング素子をオフして前記電力の供給を遮断する。
これにより、スイッチング素子がオンしている期間（又はオフしている期間）と、制御部がシャットダウンしていないオン期間（又はシャットダウンしているオフ期間）とが対応する。
【００１３】
本発明に係るパック電池の使用期間積算方法は、前記制御部が所定の基準時にオフした後の前記二次電池の電圧低下を示す情報を予め準備し、前記制御部がオフする前及びオフ後にオンする前の夫々に検出した前記二次電池の電圧及び前記情報に基づいて、前記基準時から夫々の電圧に低下するまでの期間を特定し、特定した期間の差分を、前記制御部がオフしているオフ期間とすることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、制御部がオフした時を基準とする期間の経過に応じて低下する二次電池の電圧の情報が予め準備されており、制御部がオフになる前と、オフになった後オンになる前とに夫々検出した二次電池の電圧及び前記情報に基づいて特定した期間の差分を以て、制御部がオフしているオフ期間とする。
これにより、オフ期間の開始時及び終了時における二次電池の電圧の高低に関わりなく、オフ期間が特定される。
また、制御部のオフ時に二次電池から流出する暗電流に応じた情報が準備される場合は、より正確な期間の特定が可能となる。
【００１５】
本発明に係るパック電池の使用期間積算方法は、積算した使用期間が所定期間を越えるか否かを判定し、越えると判定した場合、所定の報知を行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、積算した使用期間が所定期間を越える場合に、所定の報知を行うため、想定以上の長期使用に対して警告を報知することができる。
【００１７】
本発明に係るパック電池は、二次電池と、該二次電池の充放電に関する情報を管理する制御部とを備え、該制御部がオンしている期間及びオフしている期間を含む使用期間を積算するパック電池において、前記制御部は、該制御部がオンしているオン期間を積算する積算手段と、前記制御部がオフする前に、前記二次電池の電圧を検出する手段と、該手段が検出した電圧を記憶する記憶手段と、外部から電圧のデータを受信する手段と、該手段が受信した電圧のデータに応じた電圧及び前記記憶手段が記憶した電圧に基づいて前記制御部がオフしているオフ期間を特定する手段と、該手段が特定したオフ期間を、前記積算手段が積算したオン期間に加算する手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、制御部がオンであるオン期間を計時して積算し、制御部がオフになる前に検出した二次電池の電圧を記憶し、外部から受信した電圧のデータに応じた電圧と、記憶した電圧とに基づいて、制御部がオフであるオフ期間を特定し、オン期間及びオフ期間を加算する。
これにより、制御部がシャットダウンしていないオン期間については制御部にて積算し、制御部がシャットダウンしているオフ期間については、オフ期間の開始直前に制御部で検出して記憶した二次電池の電圧と、前記オフ期間の終了の際に受信した電圧のデータに応じた電圧とに基づいて期間を特定し、積算したオン期間と特定したオフ期間とを加算することによって得た期間を、積算した使用期間とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、制御部がオンしているオン期間を計時して積算し、制御部のオン／オフが切り替わる前に各別に検出した二次電池の電圧に基づいてスイッチング素子がオフされているオフ期間を特定し、オン期間及びオフ期間を加算する。
これにより、制御部がシャットダウンしていないオン期間については制御部にて積算し、制御部がシャットダウンしているオフ期間については、オフ期間の開始直前に制御部で検出した二次電池の電圧と、前記オフ期間の終了直前に外部から検出した二次電池の電圧とに基づいて期間を特定し、積算したオン期間と特定したオフ期間とを加算することによって得た期間を、積算した使用期間とする。
従って、日時を取得することなしに、シャットダウンしている期間を含めた使用期間を積算することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係るパック電池の構成例を示すブロック図である。
【図２】ＭＯＳＦＥＴをオフした時から後の電池の電圧低下を示すグラフである。
【図３】オン期間を積算するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】オフ期間を特定してオン期間に加算するＣＰＵの処理手順及び制御・電源部の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、本発明の実施の形態に係るパック電池の構成例を示すブロック図である。図中１０はパック電池であり、パック電池１０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯端末等の負荷機器２０に着脱可能に装着されている。パック電池１０は、リチウムイオン二次電池からなる電池セル１１，１２，１３，２１，２２，２３，・・１４１，１４２，１４３を３個ずつ順に並列接続してなる電池ブロックＢ１，Ｂ２，・・Ｂ１４を、この順番に直列接続してなる電池１を備える。電池１は、電池ブロックＢ１４の正極及び電池ブロックＢ１の負極が夫々正極端子及び負極端子となるようにしてある。
【００２２】
電池ブロックＢ１，Ｂ２，・・Ｂ１４の電圧は、夫々独立してＡ／Ｄ変換部４のアナログ入力端子に与えられ、デジタルの電圧値に変換されてＡ／Ｄ変換部４のデジタル出力端子から、マイクロコンピュータからなる制御部５に与えられる。Ａ／Ｄ変換部４のアナログ入力端子には、また、電池１に密接して配置されており、サーミスタを含む回路によって電池１の温度を検出する温度検出器３の検出出力と、電池１の負極端子側の充放電路に介装されており、電池１の充電電流及び放電電流を検出する抵抗器からなる電流検出器２の検出出力とが与えられている。これらの検出出力は、デジタルの検出値に変換されてＡ／Ｄ変換部４のデジタル出力端子から制御部５に与えられる。
【００２３】
電池１の正極端子側の充放電路には、充電電流及び放電電流を夫々遮断するＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴ７１，７２からなる遮断器７が介装されている。ＭＯＳＦＥＴ７１，７２は、ドレイン電極同士を突き合わせて直列に接続してある。ＭＯＳＦＥＴ７１，７２夫々のドレイン電極及びソース電極間に並列接続されているダイオードは、寄生ダイオード（ボディダイオード）である。電池１の正極端子側の充放電路には、また、電源（レギュレータＩＣ）６の入力端子が接続されており、電源６によって安定化された３．３Ｖの直流電源が、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴ６１のソース電極及びドレイン電極を介して制御部５の３．３Ｖ電源入力端子に与えられるようになっている。ＭＯＳＦＥＴ６１のソース電極及びゲート電極間には、抵抗器６２が接続されている。
【００２４】
制御部５は、ＣＰＵ５１を有し、ＣＰＵ５１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ５２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ５３、時間を計時するタイマ５４、及びパック電池１０内の各部に対して入出力を行うＩ／Ｏポート５５と互いにバス接続されている。Ｉ／Ｏポート５５は、Ａ／Ｄ変換部４のデジタル出力端子、ＭＯＳＦＥＴ７１，７２夫々のゲート電極、及び負荷機器２０が有する制御・電源部（充電器）２１と通信する通信部９に接続されている。ＲＯＭ５２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM ）又はフラッシュメモリからなる不揮発性メモリであり、ＲＯＭ５２には、プログラムの他に、電池容量の学習値、充放電のサイクル数、検出した温度の最大・最小値、検出値、積算値等の保存データ、及び各種設定データが記憶される。
尚、制御部５、電流検出器２、温度検出器３、Ａ／Ｄ変換部４、遮断器７及び通信部９が、電池１の充電制御装置を構成する。
【００２５】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に予め格納されている制御プログラムに従って、演算及び入出力等の処理を実行する。例えば、ＣＰＵ５１は、定周期（例えば２５０ｍｓ）で電池ブロックＢ１〜Ｂ１４の電圧値と、電池１の充放電電流の検出値とを取り込み、取り込んだ電圧値及び検出値に基づいて電池１の残容量を積算してＲＡＭ５３に記憶する。ＣＰＵ５１は、また、残容量のデータを生成し、生成したデータを通信部９の図示しないレジスタに書き込むことによって、残容量のデータを出力する。ＣＰＵ５１は、更にまた、ＭＯＳＦＥＴ６１がオンされている期間（オン期間）、即ち電源６から直流電力を供給されて自身が動作している期間（ＣＰＵ５１を含む制御部５がシャットダウンすることなく起動しているオン期間）を積算し、積算したオン期間をＲＡＭ５３に記憶する。
【００２６】
遮断器７は、通常の充放電時にＩ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７１，７２のゲート電極にＬ（ロウ）レベルのオン信号が与えられることにより、ＭＯＳＦＥＴ７１，７２夫々のドレイン電極及びソース電極間が導通するようになっている。電池１の充電電流を遮断する場合、Ｉ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７１のゲート電極にＨ（ハイ）レベルのオフ信号が与えられることにより、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン電極及びソース電極間の導通が遮断される。同様に電池１の放電電流を遮断する場合、Ｉ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７２のゲート電極にＨ（ハイ）レベルのオフ信号が与えられることにより、ＭＯＳＦＥＴ７２のドレイン電極及びソース電極間の導通が遮断される。電池１が適当に充電された状態にある場合、遮断器７のＭＯＳＦＥＴ７１，７２は共にオンしており、電池１は放電及び充電が可能な状態となっている。
【００２７】
負荷機器２０は、制御・電源部２１に接続された負荷２２を備える。制御・電源部２１は、図示しない商用電源より電力を供給されて負荷２２を駆動すると共に、電池１の充放電路に充電電流を供給する。制御・電源部２１は、また、商用電源から電力の供給が絶たれた場合、電池１の充放電路から供給される放電電流により、負荷２２を駆動する。制御・電源部２１が充電する電池１がリチウムイオン電池の場合は、最大の電流、及び最大の電圧を規制した定電流（ＭＡＸ電流０．５〜１Ｃ程度）・定電圧（ＭＡＸ４．２〜４．４Ｖ／電池セル程度）充電が行われ、電池１の電池電圧が所定値以上、及び充電電流が所定値以下の条件のときに満充電とされる。
【００２８】
制御・電源部２１及び通信部９間では、制御・電源部２１をマスタに、通信部９をスレーブにしてＳＭＢｕｓ（System Management Bus ）方式による通信が行われる。この場合、シリアルクロック（ＳＣＬ）は制御・電源部２１から供給され、シリアルデータ（ＳＤＡ）は制御・電源部２１及び通信部９間で双方向に授受される。本実施の形態では、制御・電源部２１が通信部９を２秒周期でポーリングして通信部９の前記レジスタの内容を読み出す。このポーリングにより、例えば、電池１の残容量のデータが、通信部９から制御・電源部２１に２秒周期で受け渡され、負荷機器２０が有する図示しない表示器に残容量の値（％）として表示される。
尚、上述したポーリング周期の２秒は、制御・電源部２１で決められる値である。
【００２９】
電池１の残容量は、電池１の学習容量（Ａｈ又はＷｈで表される値）から放電容量が減算され、電流の積算量又は電力の積算量として算出される。残容量は、学習容量を１００％とする百分率で表わされる。電池１の学習容量は、電池１が満充電の状態から放電終止電圧まで放電する間の、放電電流又は放電電力の積算量でもよいし、放電終止電圧まで放電した状態から満充電の状態となるまでの、放電電流又は放電電力の積算量であってもよい。制御部５は、残容量を積算するだけでも数百μＡの電流を消費し続けるため、電池１の電池電圧（以下、単に電池電圧という）が放電終止電圧以下に低下した場合は、電池１の過放電を防止するために、制御部５がシャットダウンされる。これにより、電池１から流出する漏れ電流は３０μＡ程度となる。尚、パック電池１０の出荷時は、制御部５がシャットダウンされている。
【００３０】
制御部５がシャットダウンされているときは、電源６の出力端子に接続されたＭＯＳＦＥＴ６１のゲート電極とソース電極とが抵抗器６２を介して同電位となるため、ＭＯＳＦＥＴ６１がオフ状態に保持される。制御・電源部２１から電池１に対する充電が開始された場合、図示しない回路よりＭＯＳＦＥＴ６１のゲート電極に強制的にＬレベルのオン信号が与えられてＭＯＳＦＥＴ６１がオンし、制御部５のシャットダウンが解除されるようになっている。ＭＯＳＦＥＴ６１のゲート電極には、制御部５のＣＰＵ５１が動作し始めた直後から、Ｉ／Ｏポート５５よりＬレベルのオン信号が与えられ続ける。ＣＰＵ５１がＭＯＳＦＥＴ６１のゲート電極にＨレベルのオフ信号を与えることにより、制御部５がシャットダウンされる。
【００３１】
以下では、ＭＯＳＦＥＴ６１がオフされている期間（オフ期間）、即ち制御部５がシャットダウンされている期間を特定して、パック電池１０の使用期間を積算する方法について説明する。
図２は、ＭＯＳＦＥＴ６１をオフした時（所定の基準時）から後の電池１の電圧低下を示すグラフである。図において横軸は電池１の放置期間（日）を表し、縦軸は電池電圧（Ｖ）を表す。図２では、電池１から見た各回路の消費電流（回路消費＝漏れ電流）に応じた電池電圧の違いを夫々異なる曲線で示す。破線、実線、一点鎖線及び二点鎖線は、夫々回路消費が０μＡ、３０μＡ、６０μＡ及び９０μＡの場合の電池電圧である。電池電圧は、回路消費及び電池１の自己放電によって期間の経過と共に低下する。本実施の形態にあっては、回路消費が約３０μＡであるため、図２の実線を適用するものとし、実線上の各点に対応するデータをＲＡＭ５３に記憶する。
【００３２】
制御部５がシャットダウンされる前の電池電圧は、ＣＰＵ５１に取り込まれた電池ブロックＢ１〜Ｂ１４の電圧値がＣＰＵ５１によって加算されることにより検出される。検出された電池電圧は、ＲＡＭ５３に記憶される。一方、制御部５のシャットダウンが解除される前の電池電圧は、制御・電源部２１が電池１の充放電路（図の＋端子及び−端子間）の電圧を計測することによって検出され、充電が開始されて制御部５のシャットダウンが解除された後に、制御・電源部２１から通信部９を介してＣＰＵ５１に送信される。
【００３３】
制御・電源部２１から電池電圧を検出するのは、その時点での電池電圧が制御部５を動作させることができないほど低下している可能性があることと、電池１の充電を開始して制御部５のシャットダウンを解除する必要がある場合は、電圧が検出される前に電池電圧が上昇してしまうためである。但し、電池１の充電とは別に制御・電源部２１から制御部５に電力が供給される場合は、制御部５のシャットダウンが解除された後、且つ充電が開始される前に、ＣＰＵ５１が電池電圧を検出するようにしてもよい。
【００３４】
次に、具体的な使用期間の特定方法について説明する。例えば、ＭＯＳＦＥＴ６１がオフされる直前に検出された電池電圧が４２Ｖ（ここでは、３Ｖ／セルのリチウムイオン電池を１４個直列にした電圧）の場合、その電圧は、基準時からの放置期間が２００日である場合の電池電圧に相当することが図２から特定される。更に、ＭＯＳＦＥＴ６１がオンされる直前に検出された電池電圧が３５Ｖの場合、その電圧は、基準時からの放置期間が３００日である場合の電池電圧に相当することが特定される。従って、３００日及び２００日の差分である１００日が、ＭＯＳＦＥＴ６１がオフされていたオフ期間であると特定される。このようにして特定されたオフ期間が、ＲＡＭ５３に記憶されているオン期間に加算されることにより、パック電池１０の使用期間が積算される。
【００３５】
以上の構成及び使用期間の積算方法に基づく制御部５の処理手順を、フローチャートを用いて詳細に説明する。以下の処理は、ＲＯＭ５２に予め格納された制御プログラムに従ってＣＰＵ５１により実行される。尚、残容量の積算処理は、以下に示す処理を実行するタスクとは異なるタスクにおいて公知の手順で実行される。
図３は、オン期間を積算するＣＰＵ５１の処理手順を示すフローチャートである。図３の処理は２５０ｍｓ周期で起動されるが、起動される周期は２５０ｍｓに限定されるものではない。
【００３６】
図３の処理が起動された場合、ＣＰＵ５１は、別タスクで積算中の残容量が０％になったか否かを判定し（Ｓ１１）、０％になっていない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＲＡＭ５３に記憶しているオン期間に２５０ｍｓを加算して（Ｓ１２）オン期間を積算する。その後、ＣＰＵ５１は、積算したオン期間が１０年を越えるか否かを判定し（Ｓ１３）、１０年を越えない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、処理を終了する。期間の判定は、１０年に限定されるものではない。オン期間が１０年を越える場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、その旨を報知するデータを通信部９のレジスタに書き込むことによって、報知データを送信し（Ｓ１４）、処理を終了する。
【００３７】
ステップＳ１１で残容量が０％になった場合（或いは下限電圧である放電終止電圧に到達した場合）（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、取り込んだ電池ブロックＢ１〜Ｂ１４の電圧値を加算することによって電池電圧を検出し（Ｓ１５）、検出した電池電圧をＲＡＭ５３に記憶する（Ｓ１６）。その後、ＣＰＵ５１は、ＭＯＳＦＥＴ６１のゲート電極にＨレベルのオフ信号を与えてＭＯＳＦＥＴ６１をオフし（Ｓ１７）、処理を終了する。その直後に、制御部５は直流電源の供給が絶たれてシャットダウンされる。
【００３８】
図４は、オフ期間を特定してオン期間に加算するＣＰＵ５１の処理手順及び制御・電源部２１の処理手順を示すフローチャートである。制御部５では、ＭＯＳＦＥＴ６１がオンされて直流電源の供給が開始され、ＣＰＵ５１による初期化処理が終了した後に、図４のステップＳ２１〜Ｓ２８の処理が起動される。制御・電源部２１では、電池１に対する充電が開始される時に図４のステップＳ３１〜Ｓ３４の処理が起動され、図示しないＣＰＵ（以下、電源ＣＰＵという）によって実行される。
【００３９】
図４の処理が夫々起動された場合、制御・電源部２１の電源ＣＰＵは、電池１の充放電路の電圧を電池電圧として検出し（Ｓ３１）、電池１に対する充電を開始する（Ｓ３２）。その後、電源ＣＰＵは、検出した電池電圧のデータを通信部９に対して送信し（Ｓ３３）、通信部９から受信応答があったか否かを判定する（Ｓ３４）。受信応答があった場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、電源ＣＰＵは処理を終了する。受信応答がなかった場合（Ｓ３４：ＮＯ）、電源ＣＰＵは、通信の１周期である２秒が経過したか否かを判定し（Ｓ３５）、経過するまで待機する（Ｓ３５：ＮＯ）。２秒が経過した場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、電源ＣＰＵは、再度電池電圧のデータを送信するために、処理をステップＳ３３に戻す。
【００４０】
一方のＣＰＵ５１は、通信部９を介して電圧のデータを受信したか否かを判定して（Ｓ２１）受信するまで待機しており（Ｓ２１：ＮＯ）、受信した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、通信部９を介して受信応答を返送する（Ｓ２２）。ここでの受信応答は、ＳＭＢｕｓのスレーブが返送する確認ビット（ＡＣＫ）であってもよい。その後ＣＰＵ５１は、受信した電圧のデータを電池電圧に換算し（Ｓ２３）、換算した電池電圧を図２に当てはめて基準時から経過した期間１を特定する（Ｓ２４）。
【００４１】
次にＣＰＵ５１は、図３のステップＳ１６においてＲＡＭ５３に記憶した電池電圧を読み出し（Ｓ２５）、読み出した電池電圧を図２に当てはめて基準時から経過した期間２を特定する（Ｓ２６）。更に、ＣＰＵ５１は、期間１から期間２を減算してオフ期間を特定し（Ｓ２７）、特定したオフ期間を、ＲＡＭ５３に記憶されている積算中のオン期間に加算して（Ｓ２８）、処理を終了する。この処理により、ＲＡＭ５３には、ＭＯＳＦＥＴ６１がオンしているオン期間とＭＯＳＦＥＴ６１がオフしているオフ期間とを含むパック電池１０の使用期間が積算される。
【００４２】
以上のように本実施の形態によれば、電源及び制御部間に接続されたＭＯＳＦＥＴ（以下、単にＭＯＳＦＥＴという）がオンであるオン期間を２５０ｍｓ毎に積算し、ＭＯＳＦＥＴがオフになる前に検出した電池電圧をＲＡＭに記憶し、制御・電源部から受信した電圧のデータから換算した電池電圧と、記憶した電池電圧とに基づいて、制御部がオフであるオフ期間を特定し、オン期間及びオフ期間を加算する。
これにより、制御部がシャットダウンしていないオン期間については制御部にて積算し、制御部がシャットダウンしているオフ期間については、オフ期間の開始直前に制御部で検出して記憶した電池電圧と、前記オフ期間の終了の際に受信した電圧のデータに応じた電池電圧とに基づいて期間を特定し、積算したオン期間と特定したオフ期間とを加算することによって得た期間を、積算した使用期間とする。
従って、日時を取得することなしに、制御部がシャットダウンしている期間を含めた使用期間を積算することが可能となる。
【００４３】
また、制御部がオンしているオン期間は、制御部がＭＯＳＦＥＴをオンして制御部自身に電力を供給させ続け、制御部をオフさせるときは制御部自身がＭＯＳＦＥＴをオフして前記電力の供給を遮断する。
これにより、ＭＯＳＦＥＴがオンしている期間（又はオフしている期間）と、制御部がシャットダウンしていないオン期間（又はシャットダウンしているオフ期間）とを対応させることが可能となる。
【００４４】
更にまた、ＭＯＳＦＥＴをオフした時を基準とする期間の経過及び漏れ電流に応じて低下する電池電圧のデータが予めＲＡＭに記憶されており、制御部がオフになる前と、オフになった後オンになる前とに夫々検出した電池電圧及び前記データに基づいて特定した期間の差分を以て、制御部がオフしているオフ期間とする。
従って、オフ期間の開始時及び終了時における電池電圧の高低に関わりなく、オフ期間を高い精度で特定することが可能となる。
【００４５】
更にまた、積算した使用期間が例えば１０年を越える場合に、その旨の報知データを出力するため、想定以上の長期使用に対して警告を報知することが可能となる。
【００４６】
尚、本実施の形態にあっては、電源６によって安定化された３．３Ｖの直流電源が、ＭＯＳＦＥＴ６１のソース電極及びドレイン電極を介して制御部５に与えられるようになっているが、ＭＯＳＦＥＴ６１のソース電極を電池１の充放電路に接続し、ドレイン電極は電源６を介して制御部５に接続するようにしてもよい。また、制御部５がシャットダウンの機能を備えている場合は、ＭＯＳＦＥＴ６１を省略し、電源６の出力端子と制御部５の３．３Ｖ電源入力端子とを直結するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  電池
１１、１２、１３、２１、２２、２３、１４１、１４２、１４３  電池セル（二次電池）
２  電流検出器
４  Ａ／Ｄ変換部（電圧を検出する手段）
５  制御部
５１  ＣＰＵ
５２  ＲＯＭ
５３  ＲＡＭ（記憶手段）
５４  タイマ
６  電源
６１  ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
７  遮断器
９  通信部（受信する手段）
１０  パック電池
２０  負荷機器
２１  制御・電源部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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