(57)【要約】【課題】二次電池の長寿命化を図ることが可能な充電制御装置及びプログラムを提供する。【解決手段】二次電池の充電を制御する充電制御装置であって、前記二次電池の出力電圧値を検出する電圧検出手段と、前記出力電圧値に基づいて前記二次電池が満充電状態か否かを判定する判定手段と、前記判定手段が非満充電状態と判定した場合に、前記二次電池にトリクル充電を第１規定時間の間行うことで満充電状態とする充電制御手段と、を備える。【選択図】図２
2015035886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の充電を制御する充電制御装置であって、
前記二次電池の出力電圧値を検出する電圧検出手段と、
前記出力電圧値に基づいて前記二次電池が満充電状態か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が非満充電状態と判定した場合に、前記二次電池にトリクル充電を第１規定時間の間行うことで満充電状態とする充電制御手段と、
を備える充電制御装置。
【請求項２】
前記充電制御手段は、前記出力電圧値に応じて定めた前記第１規定時間の間、前記二次電池にトリクル充電を行う請求項１に記載の充電制御装置。
【請求項３】
前記充電制御手段は、前記判定手段が満充電状態と判定した場合に、前記二次電池にトリクル充電を間欠的に行う請求項１又は２に記載の充電制御装置。
【請求項４】
前記充電制御手段は、前記二次電池にトリクル充電を行う時間は、前記第１規定時間より短い請求項３に記載の充電制御装置。
【請求項５】
時間を計時する計時手段を更に備え、
前記充電制御手段は、前記計時手段が計時する時間に基づいて、前記トリクル充電を行う請求項１〜４の何れか一項に記載の充電制御装置。
【請求項６】
二次電池の充電を制御する充電制御装置のコンピュータを、
前記二次電池の出力電圧値を検出する電圧検出手段と、
前記出力電圧値に基づいて前記二次電池が満充電状態か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が非満充電状態と判定した場合に、前記二次電池にトリクル充電を第１規定時間の間行うことで満充電状態とする充電制御手段と、
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】
本発明の実施形態は、充電制御装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二次電池を充電するために充電装置が使用されている。係る充電装置での充電方法は、二次電池から出力される電圧（出力電圧）や二次電池を充電する電圧（充電電圧）に基づいて行うことが一般的である。
【０００３】
例えば、二次電池の出力電圧は、二次電池が満充電状態か否かを判別するために用いられる。出力電圧が所定の規定値Ｘ以上か否かをチェックし（過放電電圧チェック）、規定値Ｘ未満であれば満充電状態と判断してトリクル充電等の予備充電を行う。また、規定値Ｘ以上であれば二次電池に電源を供給することで本充電を行う。本充電では、充電電圧の値が所定の規定値Ｙに低下するまで充電を継続し、充電電圧が規定値Ｙまで低下すると満充電状態とみなして充電を停止する。
【０００４】
ところで、上述した出力電圧や充電電圧の値は、周辺温度によって変動することが分かっている。そのため、上記の従来技術では、実際には満充電ではないのに満充電と判断されたり、満充電であるのに充電（本充電）が継続して行われる過充電状態が発生したりする可能性がある。また、過充電状態が多発すると二次電池が劣化するため、二次電池の寿命が低下してしまう等の問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、二次電池の長寿命化を図ることが可能な充電制御装置及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施の形態の充電制御装置は、二次電池の充電を制御する充電制御装置であって、電圧検出手段と、判定手段と、充電制御手段とを備える。電圧検出手段は、前記二次電池の出力電圧値を検出する。判定手段は、前記出力電圧値に基づいて前記二次電池が満充電状態か否かを判定する。充電制御手段は、前記判定手段が非満充電状態と判定した場合に、前記二次電池にトリクル充電を第１規定時間の間行うことで満充電状態とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示した電源制御装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】図３は、電源制御装置が実行する充電制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図３に示した本充電処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図３に示した間欠充電処理の手順の一例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】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る充電制御装置及びプログラムの実施形態を詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を示すブロック図である。情報処理装置１は、ＰＣやスマートフォン等の携帯端末、ＰＯＳ端末等の情報処理装置である。
【００１０】
情報処理装置１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１３、不揮発性メモリ１４、入力部１５、表示部１６、通信部１７等を備える。また、情報処理装置１は、各構成要素部に対して動作に必要な電力を供給するための電源制御装置２０及び二次電池３０等を備える。なお、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４、入力部１５、表示部１６、通信部１７及び電源制御装置２０の各部は、バス１８を介してＣＰＵ１１に接続される。
【００１１】
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムをＲＡＭ１３に展開して実行することで、この情報処理装置１の動作を統括的に制御する。
【００１２】
ＲＯＭ１２は、各種プログラムやそれら各種プログラムの処理で用いられる各種データなどのファイルを記憶する。ＲＡＭ１３は、作業中のデータを一時記憶する。不揮発性メモリ１４は、ＯＳ（Operating  System）等の各種プログラムや、それら各種プログラムの処理で用いられる各種データ等のファイルを記憶する。また、不揮発性メモリ１４は、図示しない外部装置から受信したデータ等を記憶する。
【００１３】
入力部１５は、図示しないキーボードやポインティングデバイス等の入力デバイスを有し、当該入力デバイスを介した操作入力を受け付ける。表示部１６は、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）等の表示デバイスを有し、各種画面の表示を制御する。通信部１７は、有線通信規格又は無線通信規格に従って外部装置との間で通信を行うための通信インタフェースである。
【００１４】
電源制御装置２０は、充電制御装置に対応する。電源制御装置２０は、図示しないバッテリ装着部に装着された二次電池３０や、アダプタＡＤを介して外部電源ＯＰから供給される電力を、各構成要素に必要な電力に変換して供給する。
【００１５】
二次電池３０は、情報処理装置１に対して着脱自在であり、例えば数百サイクルなどの所定の充電サイクルの範囲内で充放電を繰り返し行うことが可能なリチウムイオン電池等の二次電池である。
【００１６】
図２は、電源制御装置２０の構成を説明するためのブロック図である。図２に示すように、電源制御装置２０は、制御部２１、計時部２２、充電部２３、切替部２４、電源検出部２５及び電圧検出部２６等を備える。
【００１７】
ここで、制御部２１は、電圧検出部２６と協働することで電圧検出手段として機能する。また、制御部２１は、判定手段、充電制御手段として機能する。
【００１８】
制御部２１は、図２に示すように、ＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃ等を有する。制御部２１は、電圧検出部２６から二次電池３０の出力電圧値を取得する。また、制御部２１は、電圧検出部２６で検出される二次電池３０の出力電圧値に基づき、二次電池３０が満充電状態か否かを判定する。また、制御部２１は、満充電状態か否かの判定結果に応じて、充電部２３による充電の開始及び停止を制御する。また、制御部２１は、切替部２４の開閉を制御する。
【００１９】
なお、ＣＰＵ２１ａは、ＲＯＭ２１ｂに格納されたプログラムをＲＡＭ２１ｃに展開して実行することで、電源制御装置２０の全体を制御する。
【００２０】
ＲＯＭ２１ｂは、電源制御のためのプログラムやそのプログラムの処理で用いられる各種データなどのファイルを記憶する。ＲＯＭ２１ｂは、例えば、後述する第１規定時間、第２規定時間、第３規定時間等に係る設定情報や、後述する充電制御処理等を実行するためのプログラムを記憶している。ＲＡＭ２１ｃは、ＣＰＵ２１ａの作業領域として機能する。
【００２１】
計時部２２は、計時手段に対応する機能部である。計時部２２は、ＲＴＣ（Real  Time  Clock）等を有し、制御部２１の制御のもと時間を計時する。
【００２２】
充電部２３は、制御部２１の制御のもと、アダプタＡＤを介して外部電源ＯＰから供給される電力を用いて二次電池３０を充電する。
【００２３】
ここで、制御部２１による充電制御について説明する。制御部２１は、二次電池３０の出力電圧値と、満充電状態の指標となる所定の規定値Ｘとを比較することで、二次電池３０が満充電状態か否かを判定する。
【００２４】
二次電池３０の出力電圧値が規定値Ｘ以上の場合、制御部２１は非満充電状態と判定し、充電部２３を制御することで二次電池３０の本充電を行う。係る本充電において、制御部２１は、計時部２２の時間計時（タイマー）を開始した後、充電部２３に二次電池３０のトリクル充電を行わせる。そして、制御部２１は、計時部２２のタイマー値が所定時間（第１規定時間）に到達すると、充電部２３によるトリクル充電を停止させる。
【００２５】
なお、トリクル充電時における二次電池３０への充電量（充電電流）は、特に問わないものとするが、例えば１／３０Ｃ（Ｃは二次電池３０の容量）等、微小電流とすることが好ましい。また、第１規定時間は、特に問わないものとするが、トリクル充電による微小電流の供給により、二次電池３０が空の状態から満充電状態となるまでの時間とすることが好ましい。例えば、トリクル充電の充電電流が１／３０Ｃの場合には、第１規定時間を３０時間としてもよい。
【００２６】
また、第１規定時間は固定値とは限らず、二次電池３０の出力電圧値に応じて動的に定める形態としてもよい。この形態を採用する場合、制御部２１は、電圧検出部２６が検出した出力電圧値に基づいて、二次電池３０の充電量（電池残量）を推定する。そして、制御部２１は、トリクル充電による微小電流の供給により、推定した充電量から満充電状態となるまでの時間を算出し、その算出した時間を第１規定時間として設定する。なお、出力電圧値に基づく充電量の推定は、公知の技術を用いることが可能である。
【００２７】
また、二次電池３０の出力電圧値が規定値Ｘ未満の場合、制御部２１は、満充電状態と判断し、充電部２３を制御することで二次電池３０の間欠充電を行う。係る間欠充電において、制御部２１は、計時部２２のタイマーを開始し、このタイマー値が第２規定時間を経過する毎に、第３規定時間の間、充電部２３に二次電池３０のトリクル充電を行わせる。そして、制御部２１は、第３規定時間が経過すると、二次電池３０の充電を停止し、次の第２規定時間が経過するまで待機する。
【００２８】
ここで、第２規定時間は、特に問わないものとするが、自然放電により充電量が減少した際の二次電池３０の出力電圧値が、規定値Ｘ未満の範囲に収まる時間とすることが好ましい。また、第３規定時間は、特に問わないものとするが、例えば、第１規定時間より短く、第２規定時間での自然放電により失われた電力を補うことが可能な時間とすることが好ましい。
【００２９】
切替部２４は、制御部２１からのスイッチのオン／オフ制御信号に従って、スイッチの開閉を行うことにより、外部電源ＯＰまたは二次電池３０から負荷部に対する電力の供給または遮断を実行する。例えば、制御部２１は、入力部１５を介して受け付けた電源の切り替え指示に応じて、切替部２４にオン／オフ制御信号を出力する。なお、制御部２１は、外部電源ＯＰから負荷部に電力を供給する場合に、二次電池３０の充電を行うものとするが、二次電池３０を充電する条件はこれに限らないものとする。
【００３０】
電源検出部２５は、アダプタＡＤを介して外部電源ＯＰからの電力供給の有無や、二次電池３０の着脱状態などを検出し、電源検出信号を制御部２１に出力する。
【００３１】
電圧検出部２６は、二次電池３０のアナログの出力電圧をデジタル信号の電圧値に変換して出力電圧信号として制御部２１に出力する。
【００３２】
なお、この電源制御装置２０では、二次電池３０又は外部電源ＯＰからの電力は、負荷部に供給されるとともに、ＤＣ−ＤＣコンバータなどで制御電圧に変換されて制御部２１に供給される。
【００３３】
次に、上述した電源制御装置２０の動作について説明する。図３は、電源制御装置２０が実行する充電制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。なお、図３の処理手順は、情報処理装置１に二次電池３０が装着され、且つ当該二次電池３０の充電が行われる場合を前提としている。
【００３４】
まず、電源制御装置２０の制御部２１は、電圧検出部２６から二次電池３０の出力電圧値を取得する（ステップＳ１１）。次いで、制御部２１は、二次電池３０の出力電圧値に基づき、二次電池３０が満充電状態か否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００３５】
ここで、二次電池３０の出力電圧値が規定値Ｘ以上の場合、制御部２１は、二次電池３０が非満充電状態と判定する（ステップＳ１２；Ｎｏ）。この場合、制御部２１は、充電部２３を制御することで本充電処理を実行する（ステップＳ１３）。以下、図４を参照して、ステップＳ１３の本充電処理について説明する。
【００３６】
図４は、本充電処理の手順の一例を示すフローチャートである。本充電処理において、制御部２１は、まず計時部２２のタイマーを開始する（ステップＳ２１）。次いで、制御部２１は、充電部２３を制御することで、二次電池３０にトリクル充電を開始する（ステップＳ２２）。
【００３７】
続いて、制御部２１は、計時部２２のタイマー値が第１規定時間に到達するまでトリクル充電を継続する（ステップＳ２３；Ｎｏ）。制御部２１は、計時部２２のタイマー値が第１規定時間を経過したと判定すると（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、充電部２３によりトリクル充電を停止する（ステップＳ２４）。そして、制御部２１は、計時部２２のタイマーを停止し（ステップＳ２５）、図３のステップＳ１１に再び戻る。
【００３８】
図３に戻り、二次電池３０の出力電圧値が規定値Ｘ未満の場合、制御部２１は、二次電池３０が満充電状態と判定する（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）。この場合、制御部２１は、充電部２３を制御することで間欠充電処理を実行する（ステップＳ１４）。以下、図５を参照して、ステップＳ１４の間欠充電処理について説明する。
【００３９】
図５は、間欠充電処理の手順の一例を示すフローチャートである。間欠充電処理において、制御部２１は、まず計時部２２のタイマーを開始する（ステップＳ３１）。
【００４０】
続いて、制御部２１は、計時部２２のタイマー値が第２規定時間に到達するまで計時を継続する（ステップＳ３２；Ｎｏ）。制御部２１は、計時部２２のタイマー値が第２規定時間を経過したと判定すると（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、計時部２２のタイマーを停止する（ステップＳ３３）。
【００４１】
次いで、制御部２１は、計時部２２のタイマーを開始し（ステップＳ３４）、充電部２３を制御することで、二次電池３０にトリクル充電を開始する（ステップＳ３５）。
【００４２】
続いて、制御部２１は、計時部２２のタイマー値が第３規定時間に到達するまでトリクル充電を継続する（ステップＳ３６；Ｎｏ）。制御部２１は、計時部２２のタイマー値が第３規定時間を経過したと判定すると（ステップＳ３６；Ｙｅｓ）、充電部２３によりトリクル充電を停止する（ステップＳ３７）。そして、制御部２１は、計時部２２のタイマーを停止し（ステップＳ３８）、図３のステップＳ１１に再び戻る。
【００４３】
このように、電源制御装置２０によれば、二次電池３０が非満充電状態のときには、二次電池３０への充電電圧に依らず、第１規定時間の間トリクル充電を行うことで二次電池３０を満充電状態とする。また、二次電池３０が満充電状態のときには、二次電池３０への充電電圧に依らず、第２規定時間及び第３規定時間に基づいてトリクル充電を間欠的に行うことで、自然放電による損失分を補う。
【００４４】
これにより、二次電池３０の出力電圧値は周辺温度の影響を受けるが、この影響を同様に受ける二次電池３０の充電電圧に依らずに本充電及び間欠充電を行うことができるため、周辺温度による影響を抑えることができる。また、トリクル充電により過充電状態の発生を抑えることができるため、二次電池３０の長寿命化を図ることができる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加、組み合わせ等を行うことができる。また、上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００４６】
例えば、上記実施形態では、電源制御装置２０の制御部２１が、充電制御処理を実行する形態としたが、これに限らず、情報処理装置１のＣＰＵ１１が実行する形態としてもよい。具体的には、情報処理装置１のＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２（或いは不揮発性メモリ１４）及びＲＡＭ１３が、電源制御装置２０の制御部２１（ＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ及びＲＡＭ２１ｃ）として機能することで実現することができる。なお、この形態を採用する場合、電源制御装置２０の制御部２１は不要となり、ＣＰＵ１１と電源制御装置２０の各部とをバス１８を介して接続する。
【００４７】
また、上記実施形態の情報処理装置１（電源制御装置２０）で実行されるプログラムは、記憶媒体（ＲＯＭ２１ｂ）に予め組み込んで提供するものとするが、これに限らないものとする。例えば、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。さらに、記憶媒体は、コンピュータ或いは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【００４８】
また、上記実施形態の情報処理装置１（電源制御装置２０）で実行されるプログラムをインターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることで提供する構成としてもよい。また、上記実施形態の各装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で配布する構成してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  情報処理装置
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＯＭ
１３  ＲＡＭ
１４  不揮発性メモリ
１５  入力部
１６  表示部
１７  通信部
１８  バス
２０  電源制御装置
２１  制御部
２２  計時部
２３  充電部
２４  切替部
２５  電源検出部
２６  電圧検出部
３０  二次電池
ＡＤ  アダプタ
ＯＰ  外部電源
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【特許文献１】特開平３−１６４０３４号公報
【図１】
2015035886.tif 000003
【図２】
2015035886.tif 000004
【図３】
2015035886.tif 000005
【図４】
2015035886.tif 000006
【図５】
2015035886.tif 000007