(57)【要約】【課題】ニッケル又はニッカド電池を使用した充電システムにおいて同タイプの充電池を２つ以上搭載することで、システム及びシステムのデータに対して常に安全な電池充電及び電池交換を保障することを目的とし、システムの信頼性と電池本体の耐久寿命を延ばす。【解決手段】本システム中の充電池状態管理部は２つ以上の充電池の充電状態を管理し、充電地の制御を行う機能を持つ。具体的には、２つ以上の充電池の充電状態を検知する機能、利用する充電地を切替える機能、及び利用者に対して装置情報の表示又は装置の操作を実現する操作パネルによって構成される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケル電池又はニッカド電池を利用した充電システムにおいて同型の充電池を複数搭載することが可能な構成で、前記した複数充電池の充電状態の検知と管理を行う充電池管理部と、充電池管理部において判断又は処理結果を装置利用者へ通知する状態表示機能と、前記判断又は処理結果を格納するための記憶領域を有することで、充電池によって動作するシステムの安全性を保ち装置の信頼性を向上させると共に充電池本体の耐久寿命を延ばす効果を持つことを特徴とする充電池システム。
【請求項２】
前記充電池システムは同型の充電池を複数搭載可能とする機構を持ち、前記充電池管理部からの指示により、任意に指定した充電池に対しての充放電を可能とする充電池切替制御を持つことを特徴とした充電池システム。
【請求項３】
前記充電池管理部は複数個搭載されている充電池の充電状態を個別に検知することができ、さらに充電池毎の検知結果を記憶領域に保存すると同時に、設定事項に基づき必要であれば表示部に対して情報を送信する機能を持つことを特徴とした充電池システム。
【請求項４】
前記充電池システムは１つの充電池が装置を動作させている最中も、残った他の充電池に対して装置内外の電源供給源から充電することを可能としたことを特徴とする充電池システム。
【請求項５】
前記充電池システムにおいて、前記複数充電池は異種の充電池であることを特徴とする充電池システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２次電池（ニッケル電池、ニッカド電池に代表されるメモリ効果のある充電池に限定）を用いた充電池システムに関し、一時的な時間であっても停止不可能な構成を採用している装置や、確実に安全動作を保証する時間を求められる装置の充電管理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ニッケル及びニッカド充電池を利用したシステムの利用方法として、例えば携帯電話などが挙げられる。この場合前記充電池単体で利用する携帯電話は充電池の残量を３〜５ステップで表示しており、利用者はその残量のステップ数を見て残量を推測し、残量が少ないと利用者が判断した場合に、充電器を利用して充電池に対して充電作業を行っていた。
【０００３】
また充電量が少ない状態で利用していた場合にシステムを動作させるだけの電力が得られない場合にはシステムが即座に利用できなくなることが挙げられる。さらに利用者が交換用の充電池を所持していても充電池の交換にはシステムの一時的な停止が必要であるためシステムの継続利用は不可能となるケースが発生してくる。
【０００４】
そのため利用者は長時間システムを利用する場合には、現在の充電池の充電状態にかかわらずフル充電作業を行うことでしか対応できなかったが、前記充電池は充電池の構成上、途中充電を行うと充電池本体の充電性能が低下してしまうという特性（メモリ効果）を持っている。
【０００５】
このため前述した利用方法を繰り返すと充電池としての機能が著しく低下すると同時に、満充電を行っても充電池の特性によって利用者の意図とする時間内まで継続利用することが不可能となってくる。つまり利用者はいつまで利用可能であるか確定できない非常に不安定なシステムを利用することになってしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように充電池を利用したシステムを用いて作業を行う場合や、システムを安定動作させたい時には、利用者がシステムを安全に利用できる時間を知ることが非常に重要となってくる。またニッケル及びニッカド充電池を利用する場合には充電池の充電タイミングを正確に管理しないと、充電池の充電機能が低下してシステムの安定動作を保証できなくなる。
【０００７】
前記現象を防ぐためには充電池に対して効率の良い充放電を確実に行う必要がある。また一時の停止も許されない充電システムにおいて複数の充電池の切り替えを効果的に行いシステムの維持を十分保証しなければならない。
【０００８】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので利用可能時間の推測が難しいニッケル及びニッカド充電池を利用したシステムを、安定して利用することが可能になるような充電池システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は充電池を利用したシステムにおいて、システムを安定して動作させるために複数の充電池によって構成され、各充電池に対して充電状態を管理することで充電池に対して効果的な切替及び充電を実現することが可能な手段を備えることで構成される。
【００１０】
以下（１）〜（５）に、本発明に係る充電池システムの構成を示す。
【００１１】
（１）ニッケル電池又はニッカド電池を利用した充電システムにおいて同型の充電池を複数搭載することが可能な構成で、前記した複数充電池の充電状態の検知と管理を行う充電池管理部と、充電池管理部において判断又は処理結果を装置利用者へ通知する状態表示機能と、前記判断又は処理結果を格納するための記憶領域を有することで、充電池によって動作するシステムの安全性を保ち装置の信頼性を向上させると共に充電池本体の耐久寿命を延ばす効果を持つことを特徴とする充電池システム。
【００１２】
（２）前記充電池システムは同型の充電池を複数搭載可能とする機構を持ち、前記充電池管理部からの指示により、任意に指定した充電池に対しての充放電を可能とする充電池切替制御を持つことを特徴とした充電池システム。
【００１３】
（３）前記充電池管理部は複数個搭載されている充電池の充電状態を個別に検知することができ、さらに充電池毎の検知結果を記憶領域に保存すると同時に、設定事項に基づき必要であれば表示部に対して情報を送信する機能を持つことを特徴とした充電池システム。
【００１４】
（４）前記充電池システムは１つの充電池が装置を動作させている最中も、残った他の充電池に対して装置内外の電源供給源から充電することを可能としたことを特徴とする充電池システム。
【００１５】
（５）前記充電池システムにおいて、前記複数充電池は異種の充電池であることを特徴とする充電池システム。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる主要構成を説明するために、ここでは本実施例を適用するには好適な充電池を利用して駆動するプリンタシステムについて図２を参照しながら説明する。またこの構成は特に仕様を限定するものでなく前記した機構を持つ充電池管理部とニッケル及びニッカド充電池を使用したプリンタシステム以外の装置に適用可能なものである。
【００１７】
図２は本発明を適用可能なプリンタの構成を示す図である。標準的なプリンタの構成としてデータ受信を行うインターフェイス（２−１）、受信したデータを解析するコマンド解析部（２−２）、印字動作を行う印刷処理部（２−３）、プリンタ装置の全体管理を行うプリンタ管理部（２−４）、プリンタを操作するための操作パネル（２−５）に加えて本件の充電池システムブロック（２−６）が操作パネルの一部（２−７）を含んだ形で図示してある。また図１は本件の基本構成図である。図１において（１−１）は複数のニッカド及びニッケル充電池、（１−２）は充電池状態管理部、（１−３）は使用充電池切替部、そして（１−４）は操作パネル及び表示部となっている。また（１−５）は記憶領域となっており充電池状態管理部（１−２）の解析結果や操作パネル（１−４）上から設定された内容が保存される領域である。
【００１８】
本件で述べている充電池システムは操作パネル（１−４）や記憶領域（１−５）から構成される利用方法の設定や設定内容を表示するブロックと、充電池本体と充充電地状態管理部（１−２）及び使用充電池切替部（１−３）から構成される充電制御部に大別される。この２つの部分は記憶領域（１−５）を共有することで関連付けられているため操作及び表示部が装置内に存在しない構成をとることも可能である。
【００１９】
システム起動時に充電池状態管理部（１−２）は使用する充電池の充電状態を検知し充電池の充電状態を記憶領域（１−５）に書きこむ。また同時に残りの使用していない各充電池に対しても充電状態の確認を行い最初に使用する充電池と同様に記憶領域（１−５）に書きこむ。この記憶領域（１−５）への充電池の残り充電量の書き込み周期は操作部からの指定や記憶領域（１−５）に予め設定された周期時間に基づいて行い、表示周期に関しても同様の手段で充電池の状態を含めた装置情報の表示を行う。
【００２０】
具体的な動作としてプリンタが印刷を行った場合を例に挙げてみる。充電池残量検知部は記憶領域（１−５）に書きこまれている充電池の残量状態を調べて、印刷システムを安全に駆動させるために必要な電力の供給が得られるかどうか判断する。その結果システム安全に動作させるための電力供給が現在使用している充電地からは得られないと判断した場合、現在利用している充電池の情報を記憶領域（１−５）に書きこむと同時に、次の利用可能な充電池を調べ利用者に通知すると共に予め設定してあるシーケンス（図３）に基づき使用終了後の充電池への動作を決定する。以下に図３のシーケンスを説明する。
【００２１】
現在利用中である充電池の充電量が基準値を下回ったと判断した場合（３−１）に、利用者に充電池の状態をパネル部等で通知する（３−２）。また他に利用可能な充電池が存在するかどうか確認（３−３）し、利用可能な充電池が存在する場合と存在しない場合で分岐処理を行う。他の充電池が存在する場合は装置を駆動させるための充電池を利用可能な他の充電池に切りかえる（３−４）。そして今まで利用していた充電池に対しては利用後の充電池の処理を決定する判断部（３−５）によって、このまま充電可能と判断した場合には充電を開始する。また（３−５）で放電が必要と判断した場合には次の充電に備えて充電池を完全に放電する処理に移行する。
【００２２】
（３−３）によって他に利用可能な充電池がないと判断した場合には、利用者に対して装置を利用することができる残り時間を通知（３−６）し、（３−７）で充電池ではない他の電源が使用可能であれば、その電源を利用して装置動作を継続しつつ利用不能となった充電池に対しての充電を実行する処理を行うか、又は残り充電池量から装置の残り利用時間を算出し、利用者に残り時間を通知した後、通知時間後システムを自動的に停止する処理を行う。
【００２３】
この時の充電池切替条件や切替後の各充電池への動作は予め記憶領域に設定されている内容に基づいて行われるが、操作部からの指令により使用後の充電池への操作を変更することも可能である。
【００２４】
操作・設定表示部は装置内の各充電池に対しての処理条件を変更する機能と装置内部の各充電池の状態が変化した場合に利用者に対して通知する機能を併せ持つ。前記したように該操作及び表示部は本装置と必ずしも一体化する必要はない。例えばプリンタシステムにおける操作及び設定表示部は、プリンタシステムの１要素として構成されるパネル部（入力デバイス）で代用されるが、パネル部を持たないプリンタシステムの場合には各種インターフェイスを経由してホストマシン上におけるプリンタ操作部で代行してもよい。
【００２５】
次に本件のもうひとつの特徴である装置の安定動作について同様にプリンタシステムを用いて述べる。プリンタシステムにおいては印刷中の装置停止は基本的には許されないため確実に１枚の印刷を終了ための電力が得られない場合には装置を停止する必要がある。そのため表示部には各充電池の状態を表示すると共に、残りの充電池の状態から印刷可能枚数などの付加情報も併せて表示する。また前記したように装置本体に表示部を持たない場合には各種インターフェイスを経由して表示機能を持つホストマシンを利用して装置の状態表示を行う。
【００２６】
その際にプリンタシステムにおいては印刷可能枚数を表示するには、インクの残り残量などの条件に加えて正確な残り充電状態を知ることが非常に重要となる。特にメモリ効果を持つ充電池を使用した場合には、完全な充放電を行わないと充電状態を正確に検知することが難しくなる。しかし本構成を取ることで充電池に対して完全放電と完全充電を確実に行いメモリ効果による充電機能の劣化を大幅に下げることができる。この構成をとることで通常に使用した充電池よりも、長期間にわたり安定した充電池の動作が得られると同時に充電池の状態もより正確に検出することを可能としている。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、メモリ効果を持つニッケル及びニッカド充電池を利用したシステムにおいて、複数充電池管理を利用者の設定に基づき効果的に行うことで利用者が必要としている環境を安全に提供すると同時に、充電池の充電機能劣化を防ぎ充電池の寿命を延ばす効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本件の基本構成図
【図２】本発明を適用可能なプリンタの構成を示す図
【図３】充電池の状態による処理の流れを示す図
【符号の説明】
１−１  ニッカド及びニッケル充電池
１−２  充電池状態管理部
１−３  使用充電池管理部
１−４  操作パネル及び表示部（操作・設定表示部）
１−５  記憶領域
２−１  インターフェイス
２−２  コマンド解析部
２−３  印刷処理部
２−４  プリンタ管理部
２−５  操作パネル（プリンタ用）
２−６  充電池システムブロック（図１の操作パネルを除いた構成）
２−７  操作パネル（充電池システム用）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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