(57)【要約】【課題】二次電池の満充電容量を実使用において適宜更新できるようにすること。【解決手段】充電制御装置は、二次電池の充電電流を測定する電流測定部と、二次電池の充電中に、電流測定部により測定された充電電流に基づいて定電流充電から定電圧充電への切り替わりを検出する検出部と、検出部により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の充電容量に基づいて二次電池の満充電容量を更新する更新部と、を備える。【選択図】図３
2022002460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の充電電流を測定する電流測定部と、
前記二次電池の充電中に、前記電流測定部により測定された充電電流に基づいて定電流充電から定電圧充電への切り替わりを検出する検出部と、
前記検出部により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の充電容量に基づいて前記二次電池の満充電容量を更新する更新部と、
を備える充電制御装置。
【請求項２】
充電中に定電流充電から定電圧充電へ切り替わる時点での充電率（満充電容量に対する充電容量の割合）が予め設定されており、
前記更新部は、
前記検出部により検出された前記時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている前記充電率とに基づいて前記二次電池の満充電容量を更新する、
請求項１に記載の充電制御装置。
【請求項３】
前記電流測定部は、
所定の周期で前記二次電池の充電電流を測定し、
前記検出部は、
前記電流測定部が測定した前記所定の周期毎の充電電流の測定値が、前回の測定値より一定値以上減少することが所定の回数連続した場合、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出する、
請求項２に記載の充電制御装置。
【請求項４】
前記二次電池の充電期間にわたって前記二次電池の内部抵抗を複数回測定する内部抵抗測定部をさらに備え、
前記検出部は、
前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗の変化に基づいて前記内部抵抗のピークを検出し、検出した内部抵抗のピークを参照しながら、定電流充電から定電圧充電への切り替わり点を検出する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項５】
二次電池の充電期間にわたって前記二次電池の内部抵抗を複数回測定する内部抵抗測定部と、
前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗の変化に基づいて前記内部抵抗のピークを検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記内部抵抗のピークを参照して前記二次電池の満充電容量を更新する更新部と、
を備える充電制御装置。
【請求項６】
前記二次電池の電圧を測定する電圧測定部をさらに備え、
前記内部抵抗測定部は、
前記二次電池の充電期間中に前記電圧測定部により測定された電圧が所定の閾値に達した場合、前記内部抵抗の測定頻度を高くする、
請求項４または請求項５に記載の充電制御装置。
【請求項７】
前記内部抵抗測定部は、
前記検出部により前記内部抵抗のピークが検出されたことに応じて、測定頻度を低くする、
請求項６に記載の充電制御装置。
【請求項８】
前記検出部は、
前記内部抵抗測定部により複数回にわたって測定された前記内部抵抗の値の変化量が所定の閾値以下になった場合、ピークとして検出する、
請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項９】
前記内部抵抗測定部は、
前記二次電池の充電期間中に充電電流を一時的に停止させることにより、停止前の前記二次電池の電圧と停止中の前記二次電池の電圧との差分に基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出する、
請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の充電制御装置、
を備える二次電池。
【請求項１１】
請求項１０に記載の二次電池、
を備える電子機器。
【請求項１２】
充電制御装置における制御方法であって、
電流測定部が、二次電池の充電電流を測定するステップと、
検出部が、前記二次電池の充電中に、前記電流測定部により測定された充電電流に基づいて定電流充電から定電圧充電への切り替わりを検出するステップと、
更新部が、前記検出部により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の充電容量に基づいて前記二次電池の満充電容量を更新するステップと、
を有する制御方法。
【請求項１３】
充電制御装置における制御方法であって、
内部抵抗測定部が、二次電池の充電期間にわたって前記二次電池の内部抵抗を複数回測定するステップと、
検出部が、前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗の変化に基づいて前記内部抵抗のピークを検出するステップと、
更新部が、前記検出部により検出された前記内部抵抗のピークを参照して前記二次電池の満充電容量を更新するステップと、
を有する制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電制御装置、二次電池、電子機器、及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池を繰り返し使用していると、二次電池の状態が徐々に変化し劣化する。このような経年劣化により、例えば二次電池の満充電容量が低下してくると、残容量の計算に誤差が生じてくる。そのため、経年劣化に応じた二次電池の満充電容量の変化を検出して満充電容量の値を更新する必要がある。経年劣化に応じで変化する二次電池の満充電容量を検出する方法としては、例えば、一旦完全に放電させてから満充電の状態になるまで充電し、その際の充電容量を積算して満充電容量を求める方法がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２４９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したように二次電池の満充電容量を検出する際に一旦完全に放電させる必要があると、実使用では完全に放電された状態まで使用されることが少ないため、満充電容量が変化しても更新される頻度が低かった。
【０００５】
本発明は上記した事情に鑑みてなされたもので、二次電池の満充電容量を実使用において適宜更新できる充電制御装置、二次電池、電子機器、及び制御方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の第１態様に係る充電制御装置は、二次電池の充電電流を測定する電流測定部と、前記二次電池の充電中に、前記電流測定部により測定された充電電流に基づいて定電流充電から定電圧充電への切り替わりを検出する検出部と、前記検出部により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の充電容量に基づいて前記二次電池の満充電容量を更新する更新部と、を備える。
【０００７】
上記充電制御装置において、充電中に定電流充電から定電圧充電へ切り替わる時点での充電率（満充電容量に対する充電容量の割合）が予め設定されており、前記更新部は、  前記検出部により検出された前記時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている前記充電率とに基づいて前記二次電池の満充電容量を更新してもよい。
【０００８】
上記充電制御装置において、前記電流測定部は、所定の周期で前記二次電池の充電電流を測定し、前記検出部は、前記電流測定部が測定した前記所定の周期毎の充電電流の測定値が、前回の測定値より一定値以上減少することが所定の回数連続した場合、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出してもよい。
【０００９】
上記充電制御装置において、前記二次電池の充電期間にわたって前記二次電池の内部抵抗を複数回測定する内部抵抗測定部をさらに備え、前記検出部は、前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗の変化に基づいて前記内部抵抗のピークを検出し、検出した内部抵抗のピークを参照しながら、定電流充電から定電圧充電への切り替わり点を検出してもよい。
【００１０】
また、本発明の第２態様に係る充電制御装置は、二次電池の充電期間にわたって前記二次電池の内部抵抗を複数回測定する内部抵抗測定部と、前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗の変化に基づいて前記内部抵抗のピークを検出する検出部と、前記検出部により検出された前記内部抵抗のピークを参照して前記二次電池の満充電容量を更新する更新部と、を備える。
【００１１】
上記充電制御装置において、前記二次電池の電圧を測定する電圧測定部をさらに備え、
前記内部抵抗測定部は、前記二次電池の充電期間中に前記電圧測定部により測定された電圧が所定の閾値に達した場合、前記内部抵抗の測定頻度を高くしてもよい。
【００１２】
上記充電制御装置において、前記内部抵抗測定部は、前記検出部により前記内部抵抗のピークが検出されたことに応じて、測定頻度を低くしてもよい。
【００１３】
上記充電制御装置において、前記検出部は、前記内部抵抗測定部により複数回にわたって測定された前記内部抵抗の値の変化量が所定の閾値以下になった場合、ピークとして検出してもよい。
【００１４】
上記充電制御装置において、前記内部抵抗測定部は、前記二次電池の充電期間中に充電電流を一時的に停止させることにより、停止前の前記二次電池の電圧と停止中の前記二次電池の電圧との差分に基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出してもよい。
【００１５】
また、本発明の第３態様に係る二次電池は、上記充電制御装置を備える。
【００１６】
また、本発明の第４態様に係る電子機器は、上記二次電池を備える。
【００１７】
また、本発明の第５態様に係る充電制御装置における制御方法は、電流測定部が、二次電池の充電電流を測定するステップと、検出部が、前記二次電池の充電中に、前記電流測定部により測定された充電電流に基づいて定電流充電から定電圧充電への切り替わりを検出するステップと、更新部が、前記検出部により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の充電容量に基づいて前記二次電池の満充電容量を更新するステップと、を有する。
【００１８】
また、本発明の第６態様に係る充電制御装置における制御方法は、内部抵抗測定部が、二次電池の充電期間にわたって前記二次電池の内部抵抗を複数回測定するステップと、検出部が、前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗の変化に基づいて前記内部抵抗のピークを検出するステップと、更新部が、前記検出部により検出された前記内部抵抗のピークを参照して前記二次電池の満充電容量を更新するステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の上記態様によれば、通常の二次電池の使用でも経年劣化に応じて満充電容量を適宜更新することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る電子機器の外観図。
【図２】電池の経年劣化による電池容量への影響を説明する模式図。
【図３】第１の実施形態に係る電池の充電特性を示すグラフ。
【図４】第１の実施形態に係る電池の構成の一例を示すブロック図。
【図５】図３の定電流充電から定電圧充電への切り替わり部分を拡大したグラフ。
【図６】第１の実施形態に係る充電方式切替検出処理の一例を示すフローチャート。
【図７】第２の実施形態に係る充電特性における内部抵抗の変化を示すグラフ。
【図８】第２の実施形態に係る電池の構成例を示すブロック図。
【図９】図７の内部抵抗が最小となるポイントの部分を拡大したグラフ。
【図１０】第２の実施形態に係る内部抵抗ピーク検出処理の例を示すフローチャート。
【図１１】第２の実施形態に係る充電容量の測定期間の３つの例を示す図。
【図１２】第３の実施形態に係る電池セルの等価回路を示す電池のブロック図。
【図１３】第３の実施形態に係る制御部の内部回路の概略の一例を示す模式図。
【図１４】第３の実施形態に係る内部抵抗の測定時の電圧・電流波形を示すグラフ。
【図１５】第３の実施形態に係る内部抵抗測定処理の一例を示すフローチャート。
【図１６】第３の実施形態に係る内部抵抗の測定タイミングの第１例を示すグラフ。
【図１７】第３の実施形態に係る内部抵抗ピーク検出処理の例を示すフローチャート。
【図１８】第３の実施形態に係る内部抵抗の測定タイミングの第２例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置の概要について説明する。
図１は、本実施形態に係る二次電池を内部に搭載した電子機器の外観図である。図示する電子機器１０は、クラムシェル型（ノート型）のＰＣ（パーソナルコンピュータ）である。なお、電子機器１０は、タブレット型のＰＣや、スマートフォン等であってもよい。
【００２２】
電池２０は、電子機器１０に電力を供給するための二次電池であり、ＡＣアダプタ３０から充電を行うことで繰り返し使用することができる。例えば、電池２０は、リチウムイオン電池を例示することができる。電池２０から供給される電力で電子機器１０を動作させる場合、動作可能な時間は、電池２０の残容量に依存する。電池２０の残容量（Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ  ｃａｐａｃｉｔｙ）は、「満充電容量（ＦＣＣ：Ｆｕｌｌ  ｃｈａｒｇｅ  ｃａｐａｃｉｔｙ）」−「放電容量（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ  ｃａｐａｃｉｔｙ）」で算出することができる。ここで、電池２０は、繰り返し使用していると状態が徐々に変化し劣化する。経年劣化により、電池の満充電容量が低下してくると、残容量の計算に誤差が生じてしまう。
【００２３】
図２は、電池２０の経年劣化による電池容量への影響を説明する模式図である。この図において、縦軸が電池容量、横軸が時間の経過を示している。初期の満充電容量を「１００」としたとき、満充電容量から放電容量を引いた容量が残容量（Ａ）となる。符号１０１が示す線は、時間の経過に応じた電池の劣化に伴う満充電容量の変化を示している。経年劣化によって満充電容量が低下しているにもかかわらず、初期の満充電容量「１００」から放電容量を引いて残容量を算出すると、誤った残容量の算出値（Ｂ）となる。経年劣化により低下した満充電容量から放電容量を引いて残容量を算出することにより、正しい残容量の算出値（Ｃ）を得ることができる。そのため、実使用において経年劣化に応じて満充電容量が適宜更新されないと、電子機器１０に表示される残容量の精度が悪くなる。
【００２４】
例えば、従来のように十分に放電させた完全放電の状態から満充電の状態になるまで充電しないと満充電容量が更新されない場合、実使用では、完全放電の状態になる機会が少ないため、満充電容量の値が更新される頻度が少なかった。そこで、本実施形態では、実使用でも満充電容量の値が適宜更新されるように、完全放電の状態にさせなくとも、充電期間のうち一部の特定の充電期間の充電容量に基づいて電池２０の満充電容量を更新する。
【００２５】
次に、図３を参照して、本実施形態に係る満充電容量の算出方法について詳しく説明する。図３は、本実施形態に係る電池２０の充電特性を示すグラフである。この図では、横軸を充電時間として、符号１１１が示す線が満充電容量（ＦＣＣ［ｗｈ］）、符号１１２が示す線が充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ［％］）、符号１１３が示す線が電池電圧（Ｖｃ［Ｖ］）、符号１１４が示す線が充電電流（Ｉｃ［Ａ］）を示している。
【００２６】
電子機器１０には、電池２０を充電する際の最大電圧と最大電流が設定されており、電池電圧が最大電圧に達するまでは定電流充電（ＣＣ：Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）で充電が行われ、最大電圧に達した後は定電圧充電（ＣＶ：Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）へ移行する。図示する例では、時刻ｔ０が充電の開始時点を示し、時刻ｔｃが定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点を示している。また、時刻ｔｆは、満充電状態と判定した時点を示している。つまり、時刻ｔ０から時刻ｔｃまでの期間Ｔ１が定電流充電の範囲で、時刻ｔｃから時刻ｔｆまでの期間Ｔ２が定電圧充電の範囲である。
【００２７】
定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点での充電率は一定の値となるため、この時点から満充電状態になるまでの期間Ｔ２の充電容量を測定し、測定した充電容量を充電率１００％に換算することで満充電容量を算出することができる。ここでは、定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点（時刻ｔｃ）での充電率が７５％の例を示している。この例では、時刻ｔｃから時刻ｔｆまで（即ち、充電率７５％から１００％になるまで）の期間Ｔ２の充電容量の測定結果をＣとすると、満充電容量（ＦＣＣ）は、以下の式１により算出することができる。
【００２８】
ＦＣＣ＝Ｃ×（１００／２５）・・・（式１）
【００２９】
なお、定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点での充電率は、同一の電池であれば同一の値（例えば、７５％）を用いることができるが、異なる種類の電池では材料などの違いに起因して異なることがある。そのため、定電圧充電への切り替わりの時点での充電率は、電池の種類等に応じて予め設定されている。
【００３０】
（電池２０の構成）
以下、電池２０の具体的な構成について説明する。
図４は、本実施形態に係る電池２０の構成の一例を示すブロック図である。電池２０は、制御部２１０と、電池セル２２０とを備えている。制御部２１０は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などを含んで構成されている。制御部２１０は、ＭＰＵが実行する処理の機能構成として、電流測定部２１１と、電圧測定部２１２と、検出部２１５と、算出部２１６と、更新部２１７とを備えている。
【００３１】
電流測定部２１１は、電池２０の充電電流（Ｉｃ）及び放電電流（-Ｉｃ）を測定する。電圧測定部２１２は、電池２０の電池電圧（Ｖｃ）を測定する。検出部２１５は、電池２０の充電中に、電流測定部２１１により検出された充電電流に基づいて定電流充電から定電圧充電へ切り替わるポイントを検出する。例えば、電流測定部２１１は、所定の周期で電池２０の充電電流を測定する。そして、検出部２１５は、電流測定部２１１が測定した所定の周期毎の充電電流の測定値の変化に基づいて定電流充電から定電圧充電へ切り替わるポイントを検出する。例えば、検出部２１５は、電流測定部２１１が測定した所定の周期毎の充電電流の測定値が、前回の測定値より一定値以上減少することが所定の回数連続した場合、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出する。なお、検出部２１５は、電池２０の内部に設けられているサーミスタ（不図示）を用いて電池２０の内部温度を検出してもよい。以下、図５及び図６を参照して、定電流充電から定電圧充電へ切り替わるポイントを検出する処理の具体例について説明する。
【００３２】
図５は、図３に示す充電特性の図における定電流充電から定電圧充電への切り替わり部分を拡大したグラフである。この図において、横軸は充電時間であり、符号１１３が示す線が電池電圧Ｖｃ［Ｖ］、符号１１４が示す線が充電電流Ｉｃ［Ａ］を示している。図示する例では、電流測定部２１１は、所定時間Δｔ（例えば、１０秒）の間隔（所定の周期）で充電電流を測定する。検出部２１５は、電流測定部２１１が測定した充電電流Ｉｃに対するΔｔ後の充電電流Ｉｃの変化量ΔＩが一定値以上の減少であるか否かを判定し、ΔＩが一定値以上の減少であることが所定の回数（例えば、５回）連続した場合（図示でΔＩ１、ΔＩ２、ΔＩ３、ΔＩ４、ΔＩ５の全てが一定値以上の減少であった場合）、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったと判定し、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出する。検出部２１５は、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出した時点の時刻ｔｃを設定する。なお、図示する例では、ΔＩが一定値以上の減少であることが５回連続した場合に定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出しているが、５回に限定されるものではなく、任意の回数に設定することができる。
【００３３】
図６は、本実施形態に係る定電流充電から定電圧充電へ切り替わるポイントを検出する充電方式切替検出処理の一例を示すフローチャートである。この図６を参照して、電池２０の制御部２１０が実行する充電方式切替検出処理の動作について説明する。この充電方式切替検出処理は、電池２０の充電開始に応じて開始される。
【００３４】
（ステップＳ１０１）制御部２１０は、電池電圧（Ｖｃ）を測定し、ステップＳ１０３の処理へ進む。
【００３５】
（ステップＳ１０３）制御部２１０は、ステップＳ１０１で測定した電池電圧（Ｖｃ）が電圧閾値（Ｖｔｈ）以上であるか否かを判定する。この電圧閾値（Ｖｔｈ）は、所定の周期での充電電流の変化を測定する処理を開始する時点を定めるものであり、電池２０を充電する際の最大電圧から一定電圧下げた電圧に予め設定されている。一例として、図５に示す充電特性の例に対して電圧閾値（Ｖｔｈ）＝１３．０６８[Ｖ]などに設定されている。制御部２１０は、電池電圧（Ｖｃ）が電圧閾値（Ｖｔｈ）未満であると判定した場合（ＮＯ）ステップＳ１０３の処理に戻る。一方、制御部２１０は、電池電圧（Ｖｃ）が電圧閾値（Ｖｔｈ）以上であると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０５の処理へ進む。
【００３６】
（ステップＳ１０５）制御部２１０は、ｎ＝１として１回目の充電電流の変化を検出する処理を開始し、ステップＳ１０７の処理へ進む。
【００３７】
（ステップＳ１０７）制御部２１０は、充電電流（Ｉｃ）を測定し、測定した充電電流（Ｉｃ）の値をＩｃａに代入する。そして、ステップＳ１０９の処理へ進む。
【００３８】
（ステップＳ１０９）制御部２１０は、所定時間（Δｔ）を計時し、所定時間（Δｔ）経過すると、ステップＳ１１１の処理へ進む。例えば、所定時間（Δｔ）は、１０秒である。
【００３９】
（ステップＳ１１１）制御部２１０は、充電電流（Ｉｃ）を測定し、測定した充電電流（Ｉｃ）の値をＩｃｂに代入する。そして、ステップＳ１１３の処理へ進む。
【００４０】
（ステップＳ１１３）制御部２１０は、ステップＳ１０７で測定した充電電流の値Ｉｃａに対するステップＳ１１１で測定した充電電流の値Ｉｃｂとの変化量ΔＩｎ（例えば、ｎ＝１）が予め設定された閾値（Ｉｔｈ）以上の減少であるか否かを判定する。例えば、制御部２１０は、１回目（ｎ＝１）の充電電流の変化を検出では、ΔＩ１＝Ｉｃｂ−Ｉｃａを算出し、ΔＩ１≦−Ｉｔｈであるか否かを判定する。一例として、閾値（Ｉｔｈ）は２０ｍＡである。制御部２１０は、算出した充電電流の変化量ΔＩ１が閾値（Ｉｔｈ）未満の減少である（ΔＩ１＞−Ｉｔｈ）と判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ１０５の処理に戻る。一方、制御部２１０は、算出した充電電流の変化量ΔＩ１が閾値（Ｉｔｈ）以上の減少である（ΔＩ１≦−Ｉｔｈ）と判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１１５の処理に進む。
【００４１】
（ステップＳ１１５）制御部２１０は、ｎ＝５であるか否か、即ち、５回連続して充電電流の変化量ΔＩ１が閾値（Ｉｔｈ）以上の減少となったか否かを判定する。制御部２１０は、ｎ＜５であると判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ１１７の処理に進む。一方、制御部２１０は、ｎ＝５であると判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ１１９の処理に進む。
【００４２】
（ステップＳ１１７）制御部２１０は、ｎ＜５であった場合、ｎを１増加させ（例えば、ｎ＝２）、ステップＳ１０７の処理に戻る。そして、制御部２１０は、ｎ＋１回目（例えば、２回目）の充電電流の変化を検出する処理を開始する。
【００４３】
（ステップＳ１１９）制御部２１０は、ｎ＝５であった場合、定電流充電から定電圧充電への切り替わりポイントとして設定する。例えば、制御部２１０は、定電流充電から定電圧充電への切り替わったことを検出し、切り替わりの時点（時刻ｔｃ）を設定する。
【００４４】
図４に戻り、算出部２１６は、検出部２１５により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の充電容量に基づいて電池２０の満充電容量を算出する。例えば、制御部２１０には、充電中に定電流充電から定電圧充電へ切り替わる時点での充電率が予め設定されている（例えば、７５％）。算出部２１６は、定電流充電から定電圧充電へ切り替わる時点から満充電状態（例えば、充電率７５％〜１００％）になるまで（図３の期間Ｔ２）の充電容量Ｃを、当該期間の電池電圧の測定結果と充電電流の測定結果とに基づいて積算して求める。そして、算出部２１６は、この充電率７５％〜１００％までの充電容量Ｃに基づいて、前述した式１により満充電容量（ＦＣＣ）を算出する。
【００４５】
例えば、制御部２１０には、電池２０の満充電容量の初期値が予め設定されている。そして、更新部２１７は、算出部２１６による算出結果に基づいて電池２０の満充電容量の初期値を現在の設定値に適宜更新していく。つまり、更新部２１７は、予め設定されている満充電容量の初期値を、経年劣化に応じて算出部２１６により算出された満充電容量の値で更新して補正する。なお、更新は、算出部２１６による満充電容量の算出の度に行われてもよいし、算出値が設定値より低下した場合（或いは、一定以上低下した場合）のみ行われてもよい。
【００４６】
即ち、更新部２１７は、検出部２１５により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の充電容量に基づいて電池２０の満充電容量を更新する。具体的には、更新部２１７は、検出部２１５により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点から満充電状態になるまでの充電容量と、定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点での充電率（例えば、７５％）とに基づいて電池２０の満充電容量を更新する。
【００４７】
なお、電池２０の満充電状態は、電流測定部２１１が測定した所定の周期毎の充電電流の測定値又は測定値の変化に基づいて検出部２１５により検出される。例えば、検出部２１５は、充電電流の測定値が所定値以下になった場合又は所定の回数連続して所定値以下になった場合、満充電状態になったと判定してもよい。また、検出部２１５は、充電電流の測定値の減少量が所定値未満になった場合又は所定の回数連続して所定値未満になった場合、満充電状態になったと判定してもよい。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態に係る電池２０（二次電池の一例）は、制御部２１０（充電制御装置の一例）を備えている。制御部２１０は、電池２０の充電中に充電電流を測定し、測定した充電電流に基づいて定電流充電から定電圧充電への切り替わりを検出する。そして、制御部２１０は、検出した定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の充電容量に基づいて電池２０の満充電容量を更新する。
【００４９】
これにより、電池２０は、完全放電をさせなくとも定電流充電から定電圧充電への切り替わりを利用することにより、実使用でも使用頻度の高い充電領域の充電で満充電容量を把握して更新することができる。よって、電池２０は、実使用において満充電容量を適宜更新することができる。また、電池２０又は電子機器１０は、経年劣化などにより電池２０の満充電容量が変化しても、常に精度の高い残容量をユーザに通知することができる。
【００５０】
例えば、充電中に定電流充電から定電圧充電へ切り替わる時点での充電率が予め設定されている。そして、制御部２１０は、検出した定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている充電率とに基づいて電池２０の満充電容量を算出して更新する。
【００５１】
これにより、電池２０は、充電中の期間の中で、定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点の充電率が決まっていることを利用して、実使用でも使用頻度の高い部分的な充電で満充電容量を把握して更新することができる。
【００５２】
また、制御部２１０は、所定の周期で電池２０の充電電流を測定し、測定した所定の周期毎の充電電流の測定値が、前回の測定値より一定値（例えば、閾値（Ｉｔｈ））以上減少することが所定の回数（例えば、５回）連続した場合、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出する。
【００５３】
これにより、電池２０は、充電中の期間の中で、定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点を精度よく検出することができる。
【００５４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態では、二次電池の充電中の定電流充電から定電圧充電へ切り替わるポイントを利用して満充電容量を算出して更新したが、本実施形態では、二次電池の内部抵抗の変化を利用して満充電容量を算出して更新する。
【００５５】
図７は、本実施形態に係る充電特性における内部抵抗の変化を示すグラフである。この図では、横軸を充電率（ＳＯＣ［％］）として、符号１２１が示す線が電池電圧（Ｖｃ）、符号１２２が示す線が充電電流（Ｉｃ［Ａ］）、符号１２３が示す線が内部抵抗（ＩＲ［ｍΩ］）を示している。符号１２４が示す部分の充電率（ＳＯＣ［％］）の変化と内部抵抗（ＩＲ［ｍΩ］）の変化からわかるように、内部抵抗が最小となるポイントは、一定の充電率になるポイントと一致する。図示する例では、この内部抵抗が最小となるポイントでの充電率は８０％である。
【００５６】
つまり、内部抵抗が最小となるポイントを検出することにより、内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量を充電率１００％に換算することで満充電容量を算出することができる。ここでは、内部抵抗が最小となる時点での充電率が８０％の例を示しているため、この充電率が８０％の時点から充電率が１００％になるまでの充電容量の測定結果をＣとすると、満充電容量（ＦＣＣ）は、以下の式２により算出することができる。
【００５７】
ＦＣＣ＝Ｃ×（１００／２０）・・・（式２）
【００５８】
なお、この内部抵抗が最小となるポイントにおける充電率は、第１の実施形態で説明したように、同一の電池であれば同一の値を用いることができるが、異なる種類の電池では材料などの違いに起因して異なることがあるため、電池の種類等に応じて予め設定されている。
【００５９】
図８は、本実施形態に係る二次電池の一例としての電池２０Ａの構成例を示すブロック図である。電池２０Ａは、制御部２１０Ａと、電池セル２２０とを備えている。制御部２１０Ａは、電流測定部２１１と、電圧測定部２１２と、内部抵抗測定部２１３Ａと、検出部２１５Ａと、算出部２１６Ａと、更新部２１７とを備えている。なお、この図において、図４の各部に対応する構成には同一の符号を付しており、その説明を省略する。
【００６０】
内部抵抗測定部２１３Ａは、電流測定部２１１により測定された充電電流及び電圧測定部２１２により測定された電池電圧などに基づいて、電池２０Ａの内部抵抗を測定する。
【００６１】
検出部２１５Ａは、充電中に内部抵抗測定部２１３Ａにより測定された内部抵抗の測定値に基づいて内部抵抗の変化を検出する。例えば、検出部２１５Ａは、充電中の内部抵抗のピークを検出する。例えば、検出部２１５Ａは、充電中の内部抵抗が最小となるポイントを検出する。以下、図９及び図１０を参照して、電池２０Ａの内部抵抗が最小となるポイントを検出する処理の具体例について説明する。
【００６２】
図９は、図７に示す充電特性の図における内部抵抗が最小となるポイントの部分を拡大したグラフである。符号１２３が示す線が内部抵抗（ＩＲ［ｍΩ］）を示している。電圧測定部２１２は、充電率（ＳＯＣ）が６５％以上になると、内部抵抗の測定を開始し、所定の周期で複数回測定する。電圧測定部２１２は、充電率（ＳＯＣ）６５％の時点での内部抵抗の測定値（ＩＲａ）から一定値（例えば、５ｍΩ）以上減少した値を測定すると、その時点（ここでは、充電率（ＳＯＣ）が７５％の時点）以降はより細かい間隔での測定に移行する。例えば、電圧測定部２１２は、充電率（ＳＯＣ）が１％増加するごとに内部抵抗を測定する。このようにして測定される内部抵抗の測定値（ＩＲｃ、ＩＲｄ）に基づいて、検出部２１５Ａは、充電率（ＳＯＣ）が１％増加するごとに内部抵抗の変化量を算出して内部抵抗が最小となるポイントを検出する。
【００６３】
図１０は、本実施形態に係る電池２０Ａの内部抵抗が最小となるポイント（ピーク）を検出する内部抵抗ピーク検出処理の一例を示すフローチャートである。この図１０を参照して、電池２０Ａの制御部２１０Ａが実行する内部抵抗ピーク検出処理の動作について説明する。この内部抵抗ピーク検出処理は、電池２０Ａの充電開始に応じて開始される。
【００６４】
（ステップＳ２０１）制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が６５％以上になったか否かを判定する。なお、制御部２１０Ａは、図７に示す充電特性のグラフにおいて充電率（ＳＯＣ）が６５％になるポイントが電池電圧（Ｖｃ）４．２Ｖとなることから、電池電圧が４．２Ｖに到達したか否かによって充電率（ＳＯＣ）が６５％以上になったか否かを判定してもよい。制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が６５％未満である（電池電圧が４．２Ｖに到達していない）と判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ２０１の処理を繰り返す。一方、制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が６５％以上になった（電池電圧が４．２Ｖに到達した）と判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２０３の処理に進む。
【００６５】
（ステップＳ２０３）制御部２１０Ａは、内部抵抗（ＩＲ）を測定し、測定値をＩＲａに代入する。そして、ステップＳ２０５の処理に進む。
【００６６】
（ステップＳ２０５）制御部２１０Ａは、所定時間（ΔｔＬ）を計時し、所定時間（ΔｔＬ）経過すると、ステップＳ２０７の処理へ進む。なお、制御部２１０Ａは、所定時間（ΔｔＬ）の経過に代えて、充電率（ＳＯＣ）が例えば５％増加したことに応じてステップＳ２０７の処理へ進んでもよい。
【００６７】
（ステップＳ２０７）制御部２１０Ａは、内部抵抗（ＩＲ）を測定し、測定値をＩＲｂに代入する。そして、制御部２１０Ａは、内部抵抗の変化量ΔＩＲ（ΔＩＲ＝ＩＲｂ−ＩＲａ）を算出し、ステップＳ２０９の処理に進む。
【００６８】
（ステップＳ２０９）制御部２１０Ａは、内部抵抗の変化量ΔＩＲが一定値ＩＲｔｈ（例えば、５ｍΩ）以上減少したか否かを判定する。制御部２１０Ａは、内部抵抗の変化量ΔＩＲが一定値ＩＲｔｈ以上減少していないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ２０５の処理に戻る。一方、制御部２１０Ａは、内部抵抗の変化量ΔＩＲが一定値ＩＲｔｈ以上減少したと判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２１１の処理に進む。
【００６９】
（ステップＳ２１１）制御部２１０Ａは、最後に測定した内部抵抗（ＩＲ）をＩＲｃに代入し、ステップＳ２１３の処理に進む。最後に測定した内部抵抗（ＩＲ）とは、内部抵抗の変化量ΔＩＲが一定値ＩＲｔｈ以上減少したと判定したときのＩＲｂである。以降の処理では、制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が１％増加するごとに内部抵抗を測定し、内部抵抗の変化量ΔＩＲを検出する。
【００７０】
（ステップＳ２１３）制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が１％増加したか否かを判定する。制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が１％増加していない間（ＮＯ）は待機し、１％増加したと判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２１５の処理に進む。なお、上記の１％は一例であって、これに限定されるものではない。
【００７１】
（ステップＳ２１５）制御部２１０Ａは、内部抵抗（ＩＲ）を測定し、測定値をＩＲｄに代入する。そして、制御部２１０Ａは、内部抵抗の変化量ΔＩＲ（ΔＩＲ＝ＩＲｄ−ＩＲｃ）を算出し、ステップＳ２１７の処理に進む。
【００７２】
（ステップＳ２１７）制御部２１０Ａは、ステップＳ２１５で算出した内部抵抗の変化量ΔＩＲに基づいて、内部抵抗が最小となるポイントであるか否かを判定する。例えば、制御部２１０Ａは、内部抵抗の変化量ΔＩＲが０ｍΩ以上２ｍΩ以下である場合（ΔＩＲ＝０ｍΩ又は０ｍΩ＜ΔＩＲ≦２ｍΩ）、内部抵抗が最小となるポイントであると判定する。制御部２１０Ａは、内部抵抗が最小となるポイントではないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ２１１の処理に戻り、最後に測定した内部抵抗の値ＩＲｄをＩＲｃに代入する。そして、制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が１％増加した後に再度内部抵抗（ＩＲ）を測定し、内部抵抗が最小となるポイントであるか否かを判定する。一方、制御部２１０Ａは、内部抵抗が最小となるポイントであると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２１９の処理に進む。
【００７３】
（ステップＳ２１９）制御部２１０Ａは、充電中の内部抵抗が最小となるポイントとして設定する。即ち、制御部２１０Ａは、充電容量の積算開始ポイントとして設定する。
【００７４】
図８に戻り、算出部２１６Ａは、充電中に検出部２１５Ａにより検出された内部抵抗が最小となるポイントに基づいて、当該内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量に基づいて、電池２０Ａの満充電容量を算出する。例えば、制御部２１０Ａには、充電中に内部抵抗が最小となる時点での充電率（例えば、充電率８０％）が予め設定されている。算出部２１６Ａは、充電中に内部抵抗が最小となる時点から満充電状態（例えば、充電率８０％〜１００％）になるまでの充電容量Ｃを、当該期間の電池電圧の測定結果と充電電流の測定結果とに基づいて積算して求める。そして、算出部２１６Ａは、この充電率８０％〜１００％までの充電容量Ｃに基づいて、前述した式２により満充電容量（ＦＣＣ）を算出する。
【００７５】
更新部２１７は、算出部２１６Ａによる算出結果に基づいて電池２０Ａの満充電容量の初期値を現在の設定値に適宜更新していく。つまり、更新部２１７は、予め設定されている満充電容量の初期値を、経年劣化に応じて算出部２１６Ａにより算出された満充電容量の値で更新して補正する。なお、更新は、算出部２１６Ａによる満充電容量の算出の度に行われてもよいし、算出値が設定値より低下した場合（或いは、一定以上低下した場合）のみ行われてもよい。
【００７６】
即ち、本実施形における更新部２１７は、充電中に内部抵抗測定部２１３Ａにより測定された内部抵抗の変化に基づいて特定される時点以降の充電容量に基づいて、電池２０Ａの満充電容量を更新する。具体的には、更新部２１７は、充電中に内部抵抗測定部２１３Ａにより測定された内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている充電率（例えば、充電率８０％）に基づいて電池２０Ａの満充電容量を更新する。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態に係る電池２０Ａ（二次電池の一例）は、制御部２１０Ａ（充電制御装置の一例）を備えている。制御部２１０Ａは、電池２０Ａの内部抵抗を測定すし、充電中の内部抵抗の変化に基づいて特定される時点（例えば、ピーク）以降の充電容量に基づいて、電池２０Ａの満充電容量を更新する。
【００７８】
これにより、電池２０Ａは、完全放電をさせなくとも充電中の内部抵抗の変化を利用することにより、実使用でも使用頻度の高い充電領域の充電で満充電容量を把握して更新することができる。よって、電池２０Ａは、実使用において満充電容量を適宜更新することができる。また、電池２０又は電子機器１０は、経年劣化などにより電池２０の満充電容量が変化しても、常に精度の高い残容量をユーザに通知することができる。
【００７９】
例えば、充電中に内部抵抗が最小となる時点での電池２０Ａの充電率が予め設定されている。そして、制御部２１０Ａは、充電中に内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている充電率とに基づいて電池２０Ａの満充電容量を更新する。
【００８０】
これにより、電池２０Ａは、充電中の期間の中で、内部抵抗が最小となる時点の充電率が決まっていることを利用して、実使用でも使用頻度の高い部分的な充電で満充電容量を把握して更新することができる。
【００８１】
なお、検出部２１５Ａは、充電中に内部抵抗が最小となるポイントに代えて又は加えて内部抵抗が最大となるポイントを検出してもよい。例えば、充電中に内部抵抗が最小となる時点での電池２０Ａの充電率（例えば、８０％）に代えて又は加えて最大となる時点での電池２０Ａの充電率（例えば、９５％）が予め設定されている。そして、算出部２１６Ａは、充電中に内部抵抗が最小となる時点から満充電状態になるまでの充電容量に基づいて満充電容量を算出するのに代えて、内部抵抗が最大となる時点から満充電状態になるまでの充電容量に基づいて満充電容量を算出してもよい。また、算出部２１６Ａは、充電中に内部抵抗が最小となる時点から最大となる時点までの充電容量に基づいて満充電容量を算出してもよい。
【００８２】
図１１は、満充電容量を算出すための充電容量の測定期間の３つの例を示す図である。（１）は内部抵抗が最小となる時点（充電率８０％）から満充電状態（充電率１００％）になるまでの充電容量の測定結果Ｃ１を用いて満充電容量を算出する場合の充電容量の測定期間を示している。（２）は内部抵抗が最小となる時点（充電率８０％）から最大となる時点（充電率９５％）になるまでの充電容量の測定結果Ｃ２を用いて満充電容量を算出する場合の充電容量の測定期間を示している。（３）は内部抵抗が最大となる時点（充電率９５％）から満充電状態（充電率１００％）になるまでの充電容量の測定結果Ｃ３を用いて満充電容量を算出する場合の充電容量の測定期間を示している。
【００８３】
このように、充電中に内部抵抗が最大となる時点での電池２０Ａの充電率が予め設定されており、制御部２１０Ａは、充電中に内部抵抗が最大となる時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている充電率とに基づいて電池２０Ａの満充電容量を更新してもよい。
【００８４】
これにより、電池２０Ａは、充電中の期間の中で、内部抵抗が最大となる時点の充電率が決まっていることを利用して、実使用でも使用頻度の高い部分的な充電で満充電容量を把握して更新することができる。
【００８５】
また、充電中に内部抵抗が最小となる時点及び最大となる時点それぞれでの電池２０Ａの充電率が予め設定されており、制御部２１０Ａは、充電中に内部抵抗が最小となる時点から最大となる時点までの充電容量と、予め設定されている充電率とに基づいて電池２０Ａの満充電容量を更新してもよい。
【００８６】
これにより、電池２０Ａは、充電中の期間の中で、内部抵抗が最小となる時点と最大となる時点の充電率が決まっていることを利用して、実使用でも使用頻度の高い部分的な充電で満充電容量を把握して更新することができる。
【００８７】
なお、充電中の内部抵抗の変化の中で生じる複数のピークのうち、最小または最大となるピーク以外のピークを充電容量の測定を開始するポイントまたは終了するポイントとして用いてもよい。
【００８８】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
第２の実施形態では、電池２０Ａの内部抵抗の変化を利用して満充電容量を更新する例を説明したが、本実施形態では、内部抵抗の測定方法について詳しく説明する。
【００８９】
図１２は、本実施形態に係る電池セル２２０の等価回路を示す電池２０Ａのブロック図である。この図において、図８の各部に対応する構成には同一の符号を付しており、その説明を省略する。図示する内部抵抗（ＩＲ）は、電池セル２２０の内部の抵抗成分である。充電中は内部抵抗（ＩＲ）に電流が流れるため電圧（Ｖ２）が発生する。そのため、充電電流（Ｉｃ）が流れているとき（充電中）と流れていないとき（非充電中）とで電池２０Ａの電池電圧（Ｖｃ）は異なる。充電電流（Ｉｃ）が流れているときは、電池セル２２０の電圧源による電圧（Ｖ１）と内部抵抗（ＩＲ）で発生する電圧（Ｖ２＝ＩＲ×Ｉｃ）の和が電池電圧（Ｖｃ）となる。一方、充電電流（Ｉｃ）が流れていないときは、電池セル２２０の電圧源による電圧（Ｖ１）が電池電圧（Ｖｃ）となる。よって、内部抵抗測定部２１３Ａは、充電電流（Ｉｃ）が流れているときの電池電圧（Ｖｃ）と充電電流（Ｉｃ）が流れていないときの電池電圧（Ｖｃ）とを測定し、その差分に基づいて内部抵抗（ＩＲ）を測定することができる。
【００９０】
図１３は、本実施形態に係る制御部２１０Ａの内部回路の概略の一例を示す模式図である。制御部２１０Ａは、ＭＰＵ、ＳＣＰ（Ｓｅｌｆ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒ）、Ｓａｆｔｙ  ＩＣ、Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ、ＦＥＴなどを含んで構成されている。制御部２１０Ａは、充電期間中に、充電電流（Ｉｃ）が流れているときの電池電圧（Ｖｃ）を測定するとともに、電池セル２２０への充電経路に接続されているＦＥＴを一時的に遮断することで、充電電流（Ｉｃ）が流れていないときの電池電圧（Ｖｃ）を測定する。
【００９１】
内部抵抗測定部２１３Ａは、電池２０Ａの充電期間中に充電電流を一時的に停止させることにより、停止前の電池２０Ａの電圧と停止中の電池２０Ａの電圧との差分に基づいて電池２０Ａの内部抵抗（ＩＲ）を算出する。図１４を参照して、具体的に説明する。
【００９２】
図１４は、本実施形態に係る内部抵抗の測定時の電圧・電流波形を示すグラフである。ここでは、充電電流（Ｉｃ）が流れているときの電池電圧（Ｖｃ＝Ｖ１＋Ｖ２）をＣＣＶ（Ｃｌｏｓｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）としている。また、ＦＥＴを一時的にＯＦＦ（Ｃｕｔ  ｏｆｆ）に制御することで充電電流（Ｉｃ）が流れていないときの電池電圧（Ｖｃ＝Ｖ１）をＯＣＶ（Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）とする。内部抵抗（ＩＲ）は、以下の式３により算出することができる。
【００９３】
ＩＲ＝（ＣＣＶ−ＯＣＶ）／Ｉｃ  ・・・(式３)
【００９４】
図１５は、本実施形態に係る内部抵抗測定処理の一例を示すフローチャートである。この図１５を参照して、制御部２１０Ａが実行する内部抵抗測定処理の動作を説明する。この内部抵抗測定処理は電池２０Ａの充電期間において実行される。
（ステップＳ３０１）制御部２１０Ａは、電池電圧（Ｖｃ＝Ｖ１＋Ｖ２）を測定し、測定値をＣＣＶに代入する。そして、ステップＳ３０３の処理に進む。
（ステップＳ３０３）制御部２１０Ａは、充電電流（Ｉｃ）を測定し、ステップＳ３０５の処理に進む。
（ステップＳ３０５）制御部２１０Ａは、ＦＥＴをＯＦＦに制御し、電池セル２２０への充電電流（Ｉｃ）の供給を停止する。そして、ステップＳ３０７の処理に進む。
（ステップＳ３０７）制御部２１０Ａは、電池電圧（Ｖｃ＝Ｖ１）を測定し、測定値をＯＣＶに代入する。そして、ステップＳ３０９の処理に進む。
（ステップＳ３０９）制御部２１０Ａは、ＦＥＴをＯＮに制御し、電池セル２２０への充電電流（Ｉｃ）の供給を再開する。そして、ステップＳ３１１の処理に進む。
（ステップＳ３１１）制御部２１０Ａは、測定値ＣＣＶ、ＯＣＶ、ＩＣを用いて式３により内部抵抗（ＩＲ）を算出する。
【００９５】
制御部２１０Ａは、上記の測定処理を電池２０Ａの充電期間にわたって複数回実行する。これにより、内部抵抗測定部２１３Ａは、電池２０Ａの充電期間にわたって電池２０Ａの内部抵抗を複数回測定する。検出部２１５Ａは、内部抵抗測定部２１３Ａにより測定された内部抵抗の変化に基づいて内部抵抗のピークを検出する。例えば、検出部２１５Ａは、内部抵抗測定部２１３Ａにより複数回にわたって測定された内部抵抗の値の変化量が所定の閾値以下（例えば、０ｍΩ又は２ｍΩ以下）になった場合、ピークとして検出する。
【００９６】
また、内部抵抗測定部２１３Ａは、内部抵抗のピークを検出する際に内部抵抗の測定頻度（測定周期）を変更する。前述したように、内部抵抗を測定する際には一時的に充電電流を停止させるため、常時高頻度で測定すると満充電状態になるまでの充電時間に影響を及ぼす場合がある。そのため、検出するピークの近辺となる期間では高頻度で測定することにより測定精度を上げ、それ以外の期間では測定頻度を下げることで、充電時間への影響を抑制する。
【００９７】
図１６は、本実施形態に係る充電期間中の内部抵抗の測定タイミングの第１例を示すグラフである。この図は、内部抵抗が最小（ＩＲｍｉｎ）となるポイント（時刻ｔｃ）を検出する際の内部抵抗の測定タイミングを示している。この図では、横軸を充電時間として、符号１３１が示す線が電池電圧（Ｖｃ［Ｖ］）、符号１３２が示す線が充電電流（Ｉｃ［Ａ］）、符号１３３が示す線が内部抵抗（ＩＲ［ｍΩ］）、符号１３４が示す線が充電率（ＳＯＣ［％］）を示している。
【００９８】
内部抵抗測定部２１３Ａは、充電率（ＳＯＣ）が６０％未満の期間Ｔ１１では、低い周期（例えば、ＳＯＣが１０％増加する毎）で内部抵抗（ＩＲ）を測定する。また、内部抵抗測定部２１３Ａは、充電率（ＳＯＣ）が６０％以上になると、内部抵抗の測定頻度を高くする。例えば、内部抵抗測定部２１３Ａは、充電率（ＳＯＣ）が６０％に達すると、ＳＯＣが１％増加する毎に内部抵抗（ＩＲ）を測定する。なお、充電率（ＳＯＣ）が６０％になる電池電圧（Ｖｃ）を所定の閾値として設定し、内部抵抗測定部２１３Ａは、電圧測定部２１２により測定された電池電圧（Ｖｃ）が所定の閾値に達した場合、内部抵抗（ＩＲ）の測定頻度を高くしてもよい。
【００９９】
また、内部抵抗測定部２１３Ａは、検出部２１５Ａにより内部抵抗（ＩＲ）のピーク（最小となるポイント）が検出されたことに応じて測定頻度を低くする、つまり、内部抵抗測定部２１３Ａは、充電率（ＳＯＣ）が６０％未満の期間Ｔ１１では測定頻度を低くし、充電率（ＳＯＣ）が６０％に達してから内部抵抗（ＩＲ）が最小となるポイントが検出されるまでの期間Ｔ１２は、測定頻度を高くし、最小となるポイントが検出された後は再び測定頻度を低くする。これにより、検出ポイントの精度を高くしながら、満充電状態になるまでの充電時間への影響（充電時間が長くなってしまうこと）を抑制することができる。なお、内部抵抗測定部２１３Ａは、期間Ｔ１３における測定頻度を期間Ｔ１１における測定頻度よりさらに低くしてもよい。また、内部抵抗測定部２１３Ａは、期間Ｔ１３では、充電時間の経過とともに測定頻度を徐々に低くしてもよいし、測定を停止してもよい。
【０１００】
なお、以下では、内部抵抗の測定頻度が低い測定モードを低周期測定モード、内部抵抗の測定頻度が高い測定モードを高周期測定モードとも称する。
【０１０１】
次に、図１７を参照して、内部抵抗の測定頻度（測定周期）を変更して内部抵抗が最小となるポイントを検出する内部抵抗ピーク検出処理の動作を説明する。
図１７は、本実施形態に係る内部抵抗ピーク検出処理の一例を示すフローチャートである。この内部抵抗ピーク検出処理は、電池２０Ａの充電開始に応じて開始される。開始時点では、低周期測定モードに設定される。
【０１０２】
（ステップＳ４０１）制御部２１０Ａは、電池２０Ａの内部抵抗（ＩＲ）を測定する。具体的には、制御部２１０Ａは、図１５に示す内部抵抗測定処理を実行することにより内部抵抗（ＩＲ）を測定する。そして、ステップＳ４０３の処理に進む。
【０１０３】
（ステップＳ４０３）制御部２１０Ａは、充電電流（Ｉｃ）が流れていないときの電池電圧（Ｖｃ＝Ｖ１）を確認する。この電池電圧（Ｖｃ＝Ｖ１）は、ステップＳ４０１で実行された内部抵抗測定処理の中で測定された電圧である。そして、ステップＳ４０５の処理に進む。
【０１０４】
（ステップＳ４０５）制御部２１０Ａは、ステップＳ４０１で測定された電池電圧（Ｖｃ＝Ｖ１）が３．９Ｖ以上であるか否かを判定する。この３．９Ｖは、例えば、充電率（ＳＯＣ）が６０％に達したときの電池電圧（Ｖｃ＝Ｖ１）の一例である。即ち、制御部２１０Ａは、この判定処理で充電率（ＳＯＣ）が６０％に達したか否かを判定している。制御部２１０Ａは、電池電圧（Ｖｃ＝Ｖ１）が３．９Ｖ未満であると判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ４０７の処理に進む。一方、制御部２１０Ａは、電池電圧（Ｖｃ＝Ｖ１）が３．９Ｖ以上であると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４０９の処理に進む。
【０１０５】
（ステップＳ４０７）制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が１０％増加したか否かを判定する。制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が１０％増加していない間（ＮＯ）は待機し、１０％増加したと判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４０１の処理に戻り、電池２０Ａの内部抵抗（ＩＲ）を測定する。即ち、制御部２１０Ａは、電池電圧（Ｖｃ＝Ｖ１）が３．９Ｖ未満（図１６の期間Ｔ１１）では、充電率（ＳＯＣ）が１０％増加する毎に内部抵抗（ＩＲ）を測定する（低周期測定モード）。なお、この充電率（ＳＯＣ）が１０％増加する毎に測定する周期は、低周期測定モードにおける測定周期の一例であって、これに限定されるものではない。一方、制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が１０％増加したと判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４０９の処理に進む。
【０１０６】
（ステップＳ４０９）制御部２１０Ａは、低周期測定モードから高周期測定モードへ遷移させる。そして、ステップＳ４１１の処理に進む。
【０１０７】
（ステップＳ４１１）制御部２１０Ａは、最後に測定した内部抵抗（ＩＲ）をＩＲｃに代入し、ステップＳ４１３の処理に進む。最後に測定した内部抵抗（ＩＲ）とは、ステップＳ４０５において電池電圧（Ｖｃ＝Ｖ１）が３．９Ｖ以上であると判定されたときの内部抵抗ＩＲの測定値である。以降の処理では、制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が１％増加するごとに内部抵抗を測定し、内部抵抗の変化量ΔＩＲを検出する。
【０１０８】
（ステップＳ４１３）制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が１％増加したか否かを判定する。制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が１％増加していない間（ＮＯ）は待機し、１％増加したと判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４１５の処理に進む。なお、この充電率（ＳＯＣ）が１％増加する毎に測定する周期は、高周期測定モードにおける測定周期の一例であって、これに限定されるものではない。高周期測定モードの測定周期は、低周期測定モードの測定周期よりも高周期であればよい。
【０１０９】
（ステップＳ４１５）制御部２１０Ａは、内部抵抗（ＩＲ）を測定し、測定値をＩＲｄに代入する。そして、制御部２１０Ａは、内部抵抗の変化量ΔＩＲ（ΔＩＲ＝ＩＲｄ−ＩＲｃ）を算出し、ステップＳ４１７の処理に進む。
【０１１０】
（ステップＳ４１７）制御部２１０Ａは、ステップＳ４１５で算出した内部抵抗の変化量ΔＩＲに基づいて、内部抵抗が最小となるポイントであるか否かを判定する。例えば、制御部２１０Ａは、内部抵抗の変化量ΔＩＲが０ｍΩ以上２ｍΩ以下である場合（ΔＩＲ＝０ｍΩ又は０ｍΩ＜ΔＩＲ≦２ｍΩ）、内部抵抗が最小となるポイントであると判定する。制御部２１０Ａは、内部抵抗が最小となるポイントではないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ４１１の処理に戻り、最後に測定した内部抵抗の値ＩＲｄをＩＲｃに代入する。そして、制御部２１０Ａは、充電率（ＳＯＣ）が１％増加した後に再度内部抵抗（ＩＲ）を測定し、内部抵抗が最小となるポイントであるか否かを判定する。一方、制御部２１０Ａは、内部抵抗が最小となるポイントであると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４１９の処理に進む。
【０１１１】
（ステップＳ４１９）制御部２１０Ａは、充電中の内部抵抗が最小となるポイントとして設定する。即ち、制御部２１０Ａは、充電容量の積算開始ポイントとして設定する。そして、ステップＳ４２１の処理に進む。
（ステップＳ４２１）制御部２１０Ａは、高周期測定モードから低周期測定モードへ戻す。なお、制御部２１０Ａは、ステップＳ４０１〜Ｓ４０９の定周期測定モードと同じ測定周期に戻してもよいし、さらに低周期にしてもよい。また、制御部２１０Ａは、充電時間の経過とともに測定頻度を徐々に低くしてもよいし、満充電状態になる前に測定を停止してもよい。
【０１１２】
なお、図１６及び図１７を参照して、内部抵抗が最小となるポイントを検出する際に高周期測定モードに遷移する例を説明したが、内部抵抗の他のピークを検出する際に、同様に高周期測定モードに遷移してもよい。
【０１１３】
図１８は、本実施形態に係る充電期間中の内部抵抗の測定タイミングの第２例を示すグラフである。この図では、図１６と同様に、横軸を充電時間として、符号１３１が示す線が電池電圧（Ｖｃ［Ｖ］）、符号１３２が示す線が充電電流（Ｉｃ［Ａ］）、符号１３３が示す線が内部抵抗（ＩＲ［ｍΩ］）、符号１３４が示す線が充電率（ＳＯＣ［％］）を示している。
【０１１４】
図示する例では、内部抵抗が最小（ＩＲｍｉｎ）となるポイント（時刻ｔｃ）に加え、内部抵抗が最大（ＩＲｍａｘ）となるポイント（時刻ｔｍ）を検出する際も低周期測定モードから高周期測定モードに遷移させている。また、内部抵抗が最小となるポイントより前の２つのピーク（ＩＲｐ１、ＩＲｐ２）を検出する際も低周期測定モードから高周期測定モードに遷移させている。このように、制御部２１０Ａは、検出対象のピークの少し前のタイミングからピークが検出されるまでの期間について、低周期測定モードから高周期測定モードに遷移させる。検出対象となるピークは、内部抵抗が最小となるポイント、及び内部抵抗が最大となるポイントのいずれか一方又は両方であってもよいし、これらに代えて又は加えて内部抵抗が最小となるポイントより前のピーク（例えば、ＩＲｐ１、ＩＲｐ２等）であってもよい。
【０１１５】
以上説明したように、本実施形態に係る電池２０Ａ（二次電池の一例）の制御部２１０Ａは、電池２０Ａの充電期間にわたって電池２０Ａの内部抵抗を複数回測定し、測定した内部抵抗の変化に基づいて内部抵抗のピークを検出する。また、制御部２１０Ａは、検出した内部抵抗のピークを参照して電池２０Ａの満充電容量を検出する。
【０１１６】
これにより、電池２０Ａは、内部抵抗のピークを精度よく検出できる。また、電池２０Ａは、内部抵抗のピークを検出することにより、完全放電させなくとも、実使用でも使用頻度の高い充電領域の充電で満充電容量を精度よく検出できる。
【０１１７】
また、制御部２１０Ａは、電池２０Ａの充電期間に複数回にわたって測定された内部抵抗の値の変化量が所定の閾値以下（例えば、０ｍΩ又は２ｍΩ以下）になった場合、内部抵抗のピークとして検出する。
【０１１８】
これにより、電池２０Ａは、内部抵抗のピークを容易に且つ精度よく検出できる。
【０１１９】
また、制御部２１０Ａは、電池２０Ａの電圧を測定し、電池２０Ａの充電期間中に測定した電池電圧が所定の閾値（例えば３．９Ｖ）に達した場合、内部抵抗の測定頻度を高くする。
【０１２０】
これにより、電池２０Ａは、充電期間のうちの一部の期間のみ測定頻度を高くするため、充電時間への影響を抑制しつつ、内部抵抗のピークを精度よく検出できる。
【０１２１】
また、制御部２１０Ａは、内部抵抗のピークが検出されたことに応じて、測定頻度を低くする。
【０１２２】
これにより、電池２０Ａは、内部抵抗のピークが検出された後は測定頻度を低くするため、充電時間への影響を抑制しつつ、内部抵抗のピークを精度よく検出できる。
【０１２３】
なお、制御部２１０Ａは、電池２０Ａの充電期間中に充電電流を一時的に停止させることにより、停止前の電池２０Ａの電圧と停止中の電池２０Ａの電圧との差分に基づいて電池２０Ａの内部抵抗を算出する。
【０１２４】
これにより、電池２０Ａは、内部抵抗を容易に且つ精度よく検出できる。
【０１２５】
なお、制御部２１０Ａは、複数回測定した内部抵抗の変化に基づいて内部抵抗のピークを検出し、検出した内部抵抗のピークを参照しながら、定電流充電から定電圧充電への切り替わりポイント（点）を検出してもよい。例えば、電池２０Ａは、内部抵抗がピークとなる時点を基準に充電電流を測定して定電流充電から定電圧充電への切り替わりポイントを検出してもよいし、検出した定電流充電から定電圧充電への切り替わりポイントと内部抵抗がピークとなる時点との時間的な相関を確認して定電流充電から定電圧充電への切り替わりポイントを確定してもよい。
【０１２６】
これにより、電池２０Ａは、内部抵抗のピークを参照することにより、定電流充電から定電圧充電への切り替わりポイントを容易に且つ精度よく検出できる。よって、電池２０Ａは、完全放電をさせなくとも、実使用でも使用頻度の高い充電領域の充電で満充電容量を精度よく検出することができる。
【０１２７】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。例えば、上記の各実施形態で説明した構成は、任意に組み合わせてもよい。
【０１２８】
なお、上述した制御部２１０，２１０Ａは、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した制御部２１０，２１０Ａのそれぞれが備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した制御部２１０，２１０Ａのそれぞれが備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
【０１２９】
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に制御部２１０，２１０Ａが備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【０１３０】
また、上述した実施形態における制御部２１０，２１０Ａが備える各機能の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【０１３１】
また、上述した実施形態では、電子機器１０が、クラムシェル型のＰＣ（或いは、タブレット型のＰＣやスマートフォン）などの例を説明したが、二次電池からの給電で動作する機器であれば、ＰＣやスマートフォンに限られるものではない。例えば、電子機器１０は、携帯電話、ゲーム機、掃除機、ドローン、電動自動車、ハイブリッド自動車、電動自転車などであってもよい。
【符号の説明】
【０１３２】
１０  電子機器、２０，２０Ａ  電池、２１０，２１０Ａ  制御部、２２０  電池セル、２１１  電流測定部、２１２  電圧測定部、２１３Ａ  内部抵抗測定部、２１５，２１５Ａ  検出部、２１６，２１６Ａ  算出部、２１７  更新部
【図１】
2022002460.tif 000003
【図２】
2022002460.tif 000004
【図３】
2022002460.tif 000005
【図４】
2022002460.tif 000006
【図５】
2022002460.tif 000007
【図６】
2022002460.tif 000008
【図７】
2022002460.tif 000009
【図８】
2022002460.tif 000010
【図９】
2022002460.tif 000011
【図１０】
2022002460.tif 000012
【図１１】
2022002460.tif 000013
【図１２】
2022002460.tif 000014
【図１３】
2022002460.tif 000015
【図１４】
2022002460.tif 000016
【図１５】
2022002460.tif 000017
【図１６】
2022002460.tif 000018
【図１７】
2022002460.tif 000019
【図１８】
2022002460.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】令和3年11月9日(2021.11.9)
【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】
二次電池の充電電流を測定する電流測定部と、
前記二次電池の充電中に、前記電流測定部により測定された充電電流に基づいて定電流充電から定電圧充電への切り替わりを検出する検出部と、
前記検出部により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の所定期間の充電容量に基づいて前記二次電池の満充電容量を更新する更新部と、
を備える充電制御装置。
【請求項２】
充電中に定電流充電から定電圧充電へ切り替わる時点での充電率（満充電容量に対する充電容量の割合）が予め設定されており、
前記更新部は、
前記検出部により検出された前記時点から満充電状態になるまでの充電容量と、予め設定されている前記充電率とに基づいて前記二次電池の満充電容量を更新する、
請求項１に記載の充電制御装置。
【請求項３】
前記電流測定部は、
所定の周期で前記二次電池の充電電流を測定し、
前記検出部は、
前記電流測定部が測定した前記所定の周期毎の充電電流の測定値が、前回の測定値より一定値以上減少することが所定の回数連続した場合、定電流充電から定電圧充電へ切り替わったことを検出する、
請求項２に記載の充電制御装置。
【請求項４】
前記二次電池の充電期間にわたって前記二次電池の内部抵抗を複数回測定する内部抵抗測定部をさらに備え、
前記検出部は、
前記内部抵抗測定部により測定された前記内部抵抗の変化に基づいて前記内部抵抗のピークを検出し、検出した内部抵抗のピークを参照しながら、定電流充電から定電圧充電への切り替わり点を検出する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項５】
前記二次電池の電圧を測定する電圧測定部をさらに備え、
前記内部抵抗測定部は、
前記二次電池の充電期間中に前記電圧測定部により測定された電圧が所定の閾値に達した場合、前記内部抵抗の測定頻度を高くする、
請求項４に記載の充電制御装置。
【請求項６】
前記内部抵抗測定部は、
前記検出部により前記内部抵抗のピークが検出されたことに応じて、測定頻度を低くする、
請求項５に記載の充電制御装置。
【請求項７】
前記検出部は、
前記内部抵抗測定部により複数回にわたって測定された前記内部抵抗の値の変化量が所定の閾値以下になった場合、ピークとして検出する、
請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項８】
前記内部抵抗測定部は、
前記二次電池の充電期間中に充電電流を一時的に停止させることにより、停止前の前記二次電池の電圧と停止中の前記二次電池の電圧との差分に基づいて前記二次電池の内部抵抗を算出する、
請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の充電制御装置、
を備える二次電池。
【請求項１０】
請求項９に記載の二次電池、
を備える電子機器。
【請求項１１】
充電制御装置における制御方法であって、
電流測定部が、二次電池の充電電流を測定するステップと、
検出部が、前記二次電池の充電中に、前記電流測定部により測定された充電電流に基づいて定電流充電から定電圧充電への切り替わりを検出するステップと、
更新部が、前記検出部により検出された定電流充電から定電圧充電への切り替わりの時点以降の所定期間の充電容量に基づいて前記二次電池の満充電容量を更新するステップと、
を有する制御方法。