(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電量に基づいて外部の制御対象部を駆動させる駆動手段に対して蓄積された電圧を供給する蓄電手段と、
所定放電電流、所定温度下における、前記蓄電手段のセル容量と該蓄電手段のセル電圧との関係が予め記憶されている記憶手段と、
前記蓄電手段の放電時の放電電流を測定し、該放電電流に応じたデジタルデータである放電電流値データを生成する放電電流値データ生成手段と、
前記蓄電手段周辺の環境温度を測定し、該環境温度に応じたデジタルデータである温度データを生成する温度データ生成手段と、
前記記憶手段から前記放電電流値データおよび前記温度データに対応するセル電圧を基準セル電圧として取得するとともに、前記放電電流値データおよび温度データから放電電流変化量の単位時間当たり平均値および温度変化量をそれぞれ算出し、前記基準セル電圧と、前記放電電流変化量の単位時間当たりの平均値を変数とする所定の一次関数から求められる当該放電電流変化量に関連した値と、前記温度変化量を変数とする所定の一次関数から求められる当該温度変化量に関連した値と、所定の重み付けがなされた、前記放電電流変化量に関連した値および前記温度変化量に関連した値の積との和を計算して演算後基準セル電圧を算出し、前記記憶手段から前記演算後基準セル電圧に合致する前記セル電圧に対応する前記基準セル容量を前記蓄電手段の残容量として算出する残容量算出手段と、
前記残容量算出手段により算出された前記残容量値を前記駆動手段に通信を介して供給する通信手段と、
を備えた２次電池装置。
【請求項２】
さらに、制御手段と、
前記蓄電手段の充電動作と放電動作の切り替えを行う充放電制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記残容量算出手段の算出した前記残容量値が所定値よりも小さいときは前記駆動手段の動作を停止させて前記蓄電手段に充電動作を行わせるべく前記充放電制御手段を制御し、前記残容量算出手段の算出した前記残容量値が前記所定値よりも大きいときは前記蓄電手段に放電動作を行わせるべく前記充放電制御手段を制御する
請求項１に記載の２次電池装置。
【請求項３】
充電量に
基づいて外部の制御対象部を動作させる駆動手段に対して蓄電手段に蓄積された電圧を供給する蓄電ステップと、
前記蓄電手段の放電時の放電電流を測定し、該放電電流に応じたデジタルデータである放電電流値データを生成する放電電流値データ生成ステップと、
前記蓄電手段周辺の環境温度を測定し、該環境温度に応じたデジタルデータである温度データを生成する温度データ生成ステップと、
所定放電電流、所定温度下における、前記蓄電手段のセル容量と該蓄電手段のセル電圧との関係を予め記憶してある記憶手段から前記放電電流値データおよび前記温度データに対応するセル電圧を基準セル電圧として取得するとともに、前記放電電流値データおよび温度データから放電電流変化量の単位時間当たり平均値および温度変化量をそれぞれ算出し、前記基準セル電圧と、前記放電電流変化量の単位時間当たりの平均値を変数とする所定の一次関数から求められる当該放電電流変化量に関連した値と、前記温度変化量を変数とする所定の一次関数から求められる当該温度変化量に関連した値と、所定の重み付けがなされた、前記放電電流変化量に関連した値および前記温度変化量に関連した値の積との和を計算して演算後基準セル電圧を算出し、前記記憶手段から前記演算後基準セル電圧に合致する前記セル電圧に対応する前記基準セル容量を前記蓄電手段の残容量として算出する残容量算出ステップと、
前記残容量算出ステップで算出された前記残容量値を前記駆動手段に通信を介して供給する通信ステップと、
を備えた２次電池制御方法。
【請求項４】
前記残容量算出ステップで算出した前記残容量値が所定値よりも小さいときは前記駆動手段の動作を停止させて前記蓄電手段に充電動作を行わせるべく前記蓄電手段の充電動作と放電動作の切り替えを行う充放電制御手段を制御し、前記残容量算出ステップで算出した前記残容量値が前記所定値よりも大きいときは前記蓄電手段に放電動作を行わせるべく前記充放電制御手段制御するステップを、さらに備える
請求項３に記載の２次電池制御方法。
【請求項５】
充電量に基づいて制御対象部を動作させる駆動手段と、
蓄積された電圧を前記駆動手段に供給する蓄電手段と、
所定放電電流、所定温度下における、前記蓄電手段のセル容量と該蓄電手段のセル電圧との関係が予め記憶されている記憶手段と、
前記蓄電手段の放電時の放電電流を測定し、該放電電流に応じたデジタルデータである放電電流値データを生成する放電電流値データ生成手段と、
前記蓄電手段周辺の環境温度を測定し、該環境温度に応じたデジタルデータである温度データを生成する温度データ生成手段と、
前記記憶手段から前記放電電流値データおよび前記温度データに対応するセル電圧を基準セル電圧として取得するとともに、前記放電電流値データおよび温度データから放電電流変化量の単位時間当たり平均値および温度変化量をそれぞれ算出し、前記基準セル電圧と、前記放電電流変化量の単位時間当たりの平均値を変数とする所定の一次関数から求められる当該放電電流変化量に関連した値と、前記温度変化量を変数とする所定の一次関数から求められる当該温度変化量に関連した値と、所定の重み付けがなされた、前記放電電流変化量に関連した値および前記温度変化量に関連した値の積との和を計算して演算後基準セル電圧を算出し、前記記憶手段から前記演算後基準セル電圧に合致する前記セル電圧に対応する前記基準セル容量を前記蓄電手段の残容量として算出する残容量算出手段と、
前記残容量算出手段により算出された前記残容量値を前記駆動手段に通信を介して供給する通信手段と、からなる２次電池装置、
を備えた電子機器。
【請求項６】
さらに、制御手段と、
前記蓄電手段の充電動作と放電動作の切り替えを行う充放電制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記残容量算出手段の算出した前記残容量値が所定値よりも小さいときは前記駆動手段の動作を停止させて前記蓄電手段に充電動作を行わせるべく前記充放電制御手段を制御し、前記残容量算出手段の算出した前記残容量値が前記所定値よりも大きいときは前記蓄電手段に放電動作を行わせるべく前記放電制御手段を制御する
請求項５に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電池を装着および内蔵した充電装置の充電をする２次電池装置、２次電池制御方法および電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パーソナルコンピューターなどの電子機器では、本体に充電器および蓄電池（２次電池、バッテリー）が内蔵されたバッテリーパックを装着していて、この蓄電池に対して充電器により充電して、充電された蓄電池の電圧を用いて電子機器を動作させるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のバッテリーパックにおける２次電池では、２次電池が装着される電子機器に対して充放電の制御のため２次電池セル（以下、「セル」という。）の残容量を伝える必要があった。このバッテリーパックにおけるセルの残容量計算の残容量算出において、第１に流れる電流（充電／放電とも）を積算し、それを残容量とする方法と、第２に電流値ゼロのときのセル電圧を測定し、その値から残容量を算出する方法とがあった。第１の方法の場合、温度／電流値などの影響により、誤差が大きくなるという不都合があった。また、第２の方法ではセルにリチウムイオン２次電池を使用する場合、電圧値が安定するまで電流値をゼロに維持する必要があり、通常使用においては逐次残容量の変化を伝えることは困難であるという不都合があった。
【０００４】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、放電時における低容量付近での残容量の変化を正確に駆動手段へ伝えることができる２次電池装置、２次電池制御方法および電子機器を提案しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明の２次電池装置は、充電量に基づいて外部の制御対象部を駆動させる駆動手段に対して蓄積された電圧を供給する蓄電手段と、所定放電電流、所定温度下における、蓄電手段のセル容量と該蓄電手段のセル電圧との関係が予め記憶されている記憶手段と、蓄電手段の放電時の放電電流を測定し、該放電電流に応じたデジタルデータである放電電流値データを生成する放電電流値データ生成手段と、蓄電手段周辺の環境温度を測定し、該環境温度に応じたデジタルデータである温度データを生成する温度データ生成手段と、記憶手段から放電電流値データおよび温度データに対応するセル電圧を基準セル電圧として取得するとともに、放電電流値データおよび温度データから放電電流変化量の単位時間当たり平均値および温度変化量をそれぞれ算出し、基準セル電圧と、放電電流変化量の単位時間当たりの平均値を変数とする所定の一次関数から求められる当該放電電流変化量に関連した値と、温度変化量を変数とする所定の一次関数から求められる当該温度変化量に関連した値と、所定の重み付けがなされた、放電電流変化量に関連した値および温度変化量に関連した値の積との和を計算して演算後基準セル電圧を算出し、記憶手段から演算後基準セル電圧に合致するセル電圧に対応する基準セル容量を蓄電手段の残容量として算出する残容量算出手段と、残容量算出手段により算出された残容量値を駆動手段に通信を介して供給する通信手段とを備えたものである。
【０００６】
また、本発明の２次電池制御方法は、充電量に基づいて外部の制御対象部を動作させる駆動手段に対して蓄積された電圧を供給する蓄電ステップと、蓄電手段の放電時の放電電流を測定し、該放電電流に応じたデジタルデータである放電電流値データを生成する放電電流値データ生成ステップと、蓄電手段周辺の環境温度を測定し、該環境温度に応じたデジタルデータである温度データを生成する温度データ生成ステップと、所定放電電流、所定温度下における、蓄電手段のセル容量と該蓄電手段のセル電圧との関係を予め記憶してある記憶手段から放電電流値データおよび温度データに対応するセル電圧を基準セル電圧として取得するとともに、放電電流値データおよび温度データから放電電流変化量の単位時間当たり平均値および温度変化量をそれぞれ算出し、基準セル電圧と、放電電流変化量の単位時間当たりの平均値を変数とする所定の一次関数から求められる当該放電電流変化量に関連した値と、温度変化量を変数とする所定の一次関数から求められる当該温度変化量に関連した値と、所定の重み付けがなされた、放電電流変化量に関連した値および温度変化量に関連した値の積との和を計算して演算後基準セル電圧を算出し、記憶手段から演算後基準セル電圧に合致するセル電圧に対応する基準セル容量を蓄電手段の残容量として算出する残容量算出ステップと、残容量算出ステップで算出された残容量値を駆動手段に通信を介して供給する通信ステップとを備えたものである。
【０００７】
また、本発明の電子機器は、充電量に基づいて制御対象部を動作させる駆動手段と、蓄積された電圧を駆動手段に供給する蓄電手段と、所定放電電流、所定温度下における、蓄電手段のセル容量と該蓄電手段のセル電圧との関係が予め記憶されている記憶手段と、蓄電手段の放電時の放電電流を測定し、該放電電流に応じたデジタルデータである放電電流値データを生成する放電電流値データ生成手段と、蓄電手段周辺の環境温度を測定し、該環境温度に応じたデジタルデータである温度データを生成する温度データ生成手段と、記憶手段から放電電流値データおよび温度データに対応するセル電圧を基準セル電圧として取得するとともに、放電電流値データおよび温度データから放電電流変化量の単位時間当たり平均値および温度変化量をそれぞれ算出し、基準セル電圧と、放電電流変化量の単位時間当たりの平均値を変数とする所定の一次関数から求められる当該放電電流変化量に関連した値と、温度変化量を変数とする所定の一次関数から求められる当該温度変化量に関連した値と、所定の重み付けがなされた、放電電流変化量に関連した値および温度変化量に関連した値の積との和を計算して演算後基準セル電圧を算出し、記憶手段から演算後基準セル電圧に合致するセル電圧に対応する基準セル容量を蓄電手段の残容量として算出する残容量算出手段と、残容量算出手段により算出された残容量値を駆動手段に通信を介して供給する通信手段と、からなる２次電池装置、を備えたものである。
【０００８】
本発明の２次電池装置、２次電池制御方法および電子機器によれば、以下の作用をする。蓄電手段の残容量に対して放電電流および周辺の環境温度の両方の影響を考慮した補正が行なわれる。そのため、放電電流および環境温度の影響がより大きくなるため算出が困難となる、放電時の低容量付近での蓄電手段の残容量（放電容量）をより正確に算出することができる。
【０００９】
本発明では、特に、放電時の低容量付近での放電電流および蓄電手段付近の環境温度の両方を検出し、蓄電手段の放電容量を放電電流および環境温度から算出する。そして、２次電池装置の残容量算出手段により算出された放電容量値を通信手段により駆動手段に通信を介して供給することにより、放電時低容量付近での残容量を正確に２次電池装置から駆動手段に伝える。
【００１０】
これにより、精度の高い残容量を示す放電容量（残容量）値が２次電池装置から駆動手段に伝達されるので、この残容量のデータに基づいて、駆動手段側での突然の容量不足による動作停止（ダウン）の防止、または、駆動手段側での低容量時の消費電流を抑える働きをする。
【００１１】
また、２次電池装置において、残容量値のデータが所定値よりも小さいときは、充放電制御回路により、蓄電手段への充電動作を行わせ、また、残容量値のデータが所定値よりも大きいときは、蓄電手段から放電動作を行わせる。なお、充電動作は制御対象部を動作させる駆動手段の動作を停止して行い、放電動作は駆動手段の動作を実行して行う。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。本実施の形態の２次電池装置は、蓄電池に対する残容量算出において、放電時、低容量付近での残容量の伝達を行うバッテリーパックについてものであり、このバッテリーパックを本体に装着した電子機器であるパーソナルコンピューターに適用されるものである。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態のノート型パーソナルコンピューターを示す外観斜視図である。図１において、本体１の所定の装着部に蓄電池としてのバッテリー（リチウムイオン電池）を内蔵したバッテリーパック４を装着する。なお、本体１の所定部分に充電器を内蔵してもよい。次に、本体１のＤＣ入力端子９に充電器を内蔵したＡＣアダプター１０のＤＣ出力コード１１を差し込み、プラグ１２をＡＣ１００Ｖの家庭用電源コンセント１３に差し込む。これで接続が完了する。なお、充電器は、定電流回路および定電圧回路とを有して構成される。
【００１４】
上述した接続状態において、本体１の電源スイッチ６を「切」（ＯＦＦ）に切り替える。すると、バッテリー（蓄電池）に対して、充電器から充電が開始される。充電が開始すると、本体１のキーボード２の前方の表示部としてのバッテリーランプ８が点灯してバッテリー電圧の残量があることが表示される。なお、充電終了後に、本体１の電源スイッチ６を「入」（ＯＮ）に切り替えると、電源ランプ７が点灯する。
【００１５】
ここで、本実施の形態では、バッテリー（蓄電池）の残容量値を計算する場合に、バッテリー（蓄電池）の放電電流を測定することにより、バッテリー（蓄電池）の残容量を算出する際に、放電時、低容量付近での放電電流を測定し、後述するバッテリーパック４の放電時残容量演算手段により算出された放電容量値を通信手段により本体１の駆動手段に通信を介して供給することにより、放電時低容量付近での残容量を正確に駆動手段に伝える。
【００１６】
なお、本体側の充電器内で放電容量算出を行う場合には、低容量付近での放電容量値は本体側の充電器とバッテリーパック４との通信を介して、演算されるようになされている。なお、充電器は本体側に限らず外部またはバッテリーパック４内に設けても良い。この場合には、設定値に基づく放電容量値（残容量値）は外部の充電器とバッテリーパック４とのマイクロコンピュータ（マイコン）間で通信を介して、またはバッテリーパック４内で演算される。
【００１７】
これにより、バッテリーを内蔵したバッテリーパック４におけるバッテリーの精度の高い放電容量値を算出して、通信を介して本体１に伝えることにより、パーソナルコンピュータ本体１は具体的にバッテリーパック４への放電電流の制御を行うことができる。なお、バッテリーパック４は、本体１とディスプレイ３との結合部分の辺に沿うようにして円筒型に設けたが、５に示すように、箱形にして本体１の後端部の空洞部に挿入するようにして設けても良い。
【００１８】
次に、図２を用いて、本実施の形態の２次電池装置が適用される放電時のバッテリーパックの使用状態を説明する。
図２において、２次電池セル（リチウムイオン電池）２０は図１において説明したバッテリー（蓄電池）に相当し、２次電池セル（リチウムイオン電池）２０および充放電制御装置２１が図１に示したバッテリーパック４に相当する。この２次電池セル２０は充放電制御装置２１によって充放電が制御される。バッテリーパック４の充放電制御装置２１はノート型パーソナルコンピュータ（ノートパソコン）本体１と電源ライン２２およびＳＭＢ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｂｕｓ）２３を介して接続されている。
【００１９】
なお、既に、充電時において、充電器を内蔵したＡＣアダプター１０のＤＣ出力コード１１からのＤＣ電源がノートパソコン本体１の電源ラインに直接供給されると共に、ノートパソコン本体１および電源ライン２２を介してバッテリーパック４の充放電制御装置２１に供給され、充電器はバッテリーパック４内において充放電制御装置２１を介して２次電池セル２０の充電を行った後であって、ノートパソコン本体１によって２次電池セル２０の相当容量を消費して低容量となっている状態である。
【００２０】
ここで、本実施の形態では、バッテリーパック４の充放電制御装置２１は、ＳＭＢ２３を介して、ＳＭＢ規格に基づいてノート型パーソナルコンピュータの本体１と通信し、充放電制御装置２１内の後述する放電時残容量演算手段により算出された所定の残容量値の情報を本体１側に伝送すると共に、本体１からの演算に必要な所定の情報を受信する。
【００２１】
これにより、２次電池セル２０を内蔵したバッテリーパック４における２次電池セル２０の放電時の低容量付近での精度の高い放電容量値（残容量値）を算出して、通信を介して本体１に伝えることにより、パーソナルコンピュータ本体１はこの残容量のデータに基づいて、パーソナルコンピュータ本体１側での突然の容量不足による動作停止（ダウン）の防止のための制御、または、パーソナルコンピュータ本体１側での低容量時の消費電流を抑える働きの制御をすることができる。
【００２２】
なお、充電時には、充電器をバッテリーパック４内または別にノートパソコン本体１側またはＡＣアダプター１０とは別の外部に設けても良い。また、２次電池の充電制御はノートパソコン本体１内に限らず、バッテリーパック４内部で行っても良い。
【００２３】
図３は、本実施の形態の放電時の充放電制御装置の構成を示すブロック図である。図３は、図２に示した充放電制御装置２１の詳細な構成を示したものである。
充放電制御回路２１は、２次電池セル２０の充電電圧を検出する電圧検出回路３０と、放電時の放電電流を検出する電流検出回路３１と、演算及び各種制御を行うマイクロコンピュータ（マイコン）３２と、マイクロコンピュータ３２内の放電時残容量演算手段３２ａと、残容量値通信手段３２ｂと、各種設定値の記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３３と、放電時残容量演算手段３２ａからの残容量値に基づいて充放電の切替制御を行う充放電制御回路３４と、充放電の切替時の充電電流または放電電流の遮断による充放電制御回路３４の保護を行う保護回路３５と、２次電池セル周辺の環境温度を検出する温度センサ３６とを有して構成される。
【００２４】
ここで、本実施の形態では、上述したように、２次電池セル（蓄電池）２０の放電時の低容量付近での放電容量値をマイクロコンピュータ３２内の放電時残容量演算手段３２ａで計算する。この場合に、充放電制御装置２１内の電流検出回路３１により２次電池セル２０（蓄電池）の放電時の低容量付近での放電電流を測定することにより、この放電電流値を用いて２次電池セル（蓄電池）２０の放電容量（残容量）を正確に算出することができる。
【００２５】
本実施の形態では、特に、２次電池セル（蓄電池）２０の放電容量値を計算する場合に、２次電池セル（蓄電池）２０の放電時の低容量付近での放電電流を測定することにより、この放電電流値を用いて２次電池セル（蓄電池）２０の放電容量（残容量）を放電時残容量演算手段３２ａにより算出し、この放電容量（残容量）を、残容量値通信手段３２ｂによりＳＭＢ２３を介してノート型パーソナルコンピュータ本体１へ正確に伝えるようにしている。
【００２６】
これにより、精度の高い残容量を示す放電容量（残容量）値がバッテリーパック４から、ノート型パーソナルコンピュータ本体１へ伝達されるので、この残容量のデータに基づいて、ノート型パーソナルコンピュータ本体１はこの残容量のデータに基づいて、パーソナルコンピュータ本体１側での突然の容量不足による動作停止（ダウン）の防止のための制御、つまり、ＡＣアダプター１０からのＤＣ電源をパーソナルコンピュータ本体１からバッテリーパック４の充放電制御装置２１を介して２次電池セル２０へ供給する充電開始時の充電電流の供給のタイミングを効率良く制御することができる。
または、パーソナルコンピュータ本体１側での低容量時の消費電流を抑える働きの制御をすることができる。つまり、２次電池セル２０からバッテリーパック４の充放電制御装置２１を介してノート型パーソナルコンピュータ本体１への放電時の放電電流の供給のタイミングを効率良く制御することができる。
【００２７】
また、２次電池の充電制御をバッテリーパック４内で行う場合には、マイクロコンピュータ３２は、残容量値のデータが所定値よりも小さいときは、充放電制御回路３４を充電用に制御することにより、２次電池セル２０への充電動作を行わせ、また、残容量値のデータが所定値よりも大きいときは、放電用に制御することにより、２次電池セル２０から放電動作を行わせる。なお、充電動作は図１に示したノート型パーソナルコンピュータの本体１側の駆動手段の動作を停止して行い、放電動作はノート型パーソナルコンピュータの本体１側の駆動手段の動作を実行して行う。
【００２８】
なお、本体１側のマイクロコンピュータ内の放電時残容量演算手段３２ａで放電容量算出を行う場合には、バッテリーパック４内の電流値検出回路３１で検出された放電電流値は本体側のマイクロコンピュータ内の放電時残容量演算手段３２ａとバッテリーパック４とのマイクロコンピュータ間で通信を介して伝えられ、この電流値に基づいて放電時の低容量付近での放電容量値が演算されるようになされている。なお、放電時残容量演算手段３２ａは本体１側に限らず外部に設けても良い。この場合には、バッテリーパック４内の電流値検出回路３１で検出された放電電流値は外部の放電時残容量演算手段３２ａとバッテリーパック４とのマイクロコンピュータ間で通信を介して伝えられ、この電流値に基づいて放電時の低容量付近での放電容量が演算される。
【００２９】
なお、充電時においては、電源ライン２２に、ノート型パーソナルコンピュータ本体１を介して、図１のＡＣアダプター１０のＤＣ出力コード１１から所定のＤＣ電源が供給される。
また、バッテリーパック４内に充電器を内蔵する場合には、充放電制御回路３４は、図示はしないが、定電流回路および定電圧回路を有して構成される。
【００３０】
この２次電池セル（リチウムイオン電池）２０は、充電器が簡易に構成でき、また、電池の特性を利用して電池電圧または充電電流を検出することにより、充電量をほぼ正確に表示することができる。この２次電池セル（リチウムイオン電池）２０は、充電器内の定電流回路と定電圧回路によって簡単に充電することができる。また、２次電池セル（リチウムイオン電池）２０における満充電の検出は、充電器内の電流検出回路または電圧検出回路における電流値または電圧値のいずれかにより検出することができる。また、２次電池セル（リチウムイオン電池）２０における充電容量の算出は、充電器内の電流検出回路または電圧検出回路における電流値または電圧値のいずれかにより算出することができる。
【００３１】
以下に、２次電池セルの放電容量算出を行う具体的な動作を説明する。
図３において、バッテリーパック４内のマイクロコンピュータ３２は、電流検出回路３１からの放電電流値をＡ／Ｄ変換して放電電流値データを生成し、放電時残容量演算手段３２ａは放電電流値データを用いて２次電池セル２０の残容量がどの程度であるかを算出する。また、マイクロコンピュータ３２は、同様に、電圧検出回路３０からのセル電圧値をＡ／Ｄ変換してセル電圧値データを生成し、温度センサ３６からの温度をＡ／Ｄ変換して温度データを生成し、放電時残容量演算に用いる。
【００３２】
マイクロコンピュータ３２は、放電電流値データおよび温度データの各値をパラメータとして、ＥＥＰＲＯＭ３３に書き込まれている低容量時基準セル電圧を用いて演算を行う。マイクロコンピュータ３２は、演算結果とセル電圧値データとを比較し、合致した場合は、残容量値通信手段３２ｂはＥＥＰＲＯＭ３３に書き込まれている低容量時基準セル容量をＳＭＢ２３を介してノート型パーソナルコンピュータ本体１へ伝える。
【００３３】
なお、容量値は定放電電流、定温度での２次電池セル容量（以下、「セル容量」という。）と２次電池セル電圧（以下、「セル電圧」という。）の相関関係を予め調査しておき、これらを基準セル容量、基準セル電圧とし、基準セル電圧に温度、放電電流の各変化量をパラメータとした演算を行い、演算後の基準セル電圧値が対象となるセル電圧に合致したときのセル容量として基準値と置き換えることにより求めている。
【００３４】
ここで、放電時残容量演算手段３２ａにおける２次電池セル２０の残容量値として、電流変化、温度変化をパラメータとする基準セル電圧の演算には、以下の数１式の演算式を用いる。
ただし、Ｖｃｅｌｌ：演算後基準セル電圧［ｍＶ］、
Ｖｒｅｆ：基準セル電圧［ｍＶ］、
△Ｉａｖｅ：放電電流変化量の単位時間当たり平均値［ｍＡ］、
△Ｔ：温度変化量［℃］、
Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２，ｋ：演算に使用するパラメータ、
とする。
【００３５】
【数１】
Ｖｃｅｌｌ＝Ｖｒｅｆ＋ｆ１（△Ｉａｖｅ）＋ｆ２（△Ｔ）＋ｋ×ｆ１（△Ｉａｖｅ）×ｆ２（△Ｔ）、
ｆ１（△Ｉａｖｅ）＝Ａ１×（△Ｉａｖｅ）＋Ｂ１、
ｆ２（△Ｔ）＝Ａ２×（△Ｔ）＋Ｂ２、
【００３６】
また、バッテリーパック４内のマイクロコンピュータ３２の残容量値通信手段３２ｂは、同時にＳＭＢ規格に基づいてノート型パーソナルコンピュータの本体１と通信し、充電時残容量演算手段３２ａにより算出された低容量付近での残容量値をＳＭＢ２３を介してパーソナルコンピュータ本体１に伝える。また、本体１から演算に必要な情報を受信する。
【００３７】
なお、セル電圧は電圧検出回路３０により直接測定する。△Ｉａｖｅ：放電電流変化量の単位時間当たり平均値［ｍＡ］および△Ｔ：温度変化量［℃］は電流検出回路３１および温度センサ３６により検出した値を演算する。また、Ｖｒｅｆ：基準セル電圧［ｍＶ］は、ＥＥＰＲＯＭ３３内に予め設定値として記憶しておいた値を用いてもよいし、またはパーソナルコンピュータ本体１からＳＭＢ２３を介して通信により受け取った値を用いてもよい。なお、演算に使用するパラメータは、例えば、Ａ１＝−０．０９３７５，Ｂ１＝２６．０，Ａ２＝−０．１５０３９，Ｂ２＝０．０，ｋ＝０．００５８６である。
【００３８】
なお、本体１からバッテリーパック４内のマイクロコンピュータ３２に通信により伝送される情報は、例えば、以下のものである。この本体１から通信により伝送される情報は、電流検出回路３１のばらつきを補正するための調整データ、電圧検出回路３０のばらつきを補正するための調整データ、残量計算用データ等である。なお、この本体１から通信により伝送される情報は、予めバッテリー生産時にマイクロコンピュータ３２を介してＥＥＰＲＯＭ３３へ通信を介して書き込んでもよい。
【００３９】
なお、残量計算用データ等とは、例えば、所定電圧または所定タイミングに対する２次電池セル２０の残容量であり、充電時または放電時におけるある電圧またはある時間のときに残容量がいくつになるかの関係を示す。
【００４０】
なお、上述した本実施の形態では、バッテリーパック４内のマイクロコンピュータ３２の放電時残容量演算手段３２ａおよび残容量値通信手段３２ｂを用いてソフトウエア処理により放電時の低容量付近での残容量値算出を行う例を示したが、放電時残容量演算手段３２ａおよび残容量値通信手段３２ｂをカスタムＩＣなどのハードウエアにより構成して、設定値データや電流データのＡ／Ｄ変換及び残容量値算出などを一括して行うようにしても良い。このようにして、ハードウエアで構成することにより、演算が高速で行われるので、きめ細かなバッテリー制御が可能となる。
【００４１】
本実施の形態の２次電池装置は、充電量に基づいて外部の制御対象部を動作させる駆動手段としてのノート型パーソナルコンピュータ本体１に対して蓄積された電圧を供給する蓄電手段としての２次電池セル２０と、２次電池セル２０の放電時の低容量付近での放電電流を測定することにより、２次電池セル２０の残容量を算出する残容量算出手段としての放電時残容量演算手段３２ａと、放電時残容量演算手段３２ａにより算出された残容量値をノート型パーソナルコンピュータ本体１に通信を介して供給する通信手段としての残容量値通信手段３２ｂとを備えたので、これにより、精度の高い残容量の変化を示す放電容量（残容量）値がバッテリーパック４から、ノート型パーソナルコンピュータ本体１へ伝達されるので、ノート型パーソナルコンピュータ本体１はこの残容量のデータに基づいて、パーソナルコンピュータ本体１側での突然の容量不足による動作停止（ダウン）の防止のための制御、つまり、ＡＣアダプター１０からのＤＣ電源をパーソナルコンピュータ本体１からバッテリーパック４の充放電制御装置２１を介して２次電池セル２０へ供給する充電開始時の充電電流の供給のタイミングを効率良く制御することができる。または、パーソナルコンピュータ本体１側での低容量時の消費電流を抑える働きの制御をすることができる。つまり、２次電池セル２０からバッテリーパック４の充放電制御装置２１を介してノート型パーソナルコンピュータ本体１への放電時の放電電流の供給のタイミングを効率良く制御することができる。
さらに放電電流に加えて環境温度を測定して、算出した残容量に対して放電電流および環境温度両方の影響を考慮した補正を行なうことにより、放電電流および環境温度の影響がより大きくなるため算出が困難となる、放電時かつ低容量付近での蓄電手段の残容量をより正確に算出することができる。
【００４２】
また、本実施の形態の２次電池制御方法は、充電量に基づいて外部の制御対象部を動作させる駆動手段としてのノート型パーソナルコンピュータ本体１に対して蓄電手段としての２次電池セル２０に蓄積された電圧を供給する蓄電ステップと、２次電池セル２０の放電時の低容量付近での放電電流を測定することにより、２次電池セル２０の残容量を算出する残容量算出ステップと、残容量算出ステップにおいて算出された残容量値をノート型パーソナルコンピュータ本体１に通信を介して供給する通信ステップとを備えたので、これにより、精度の高い残容量の変化を示す放電容量（残容量）値がバッテリーパック４から、ノート型パーソナルコンピュータ本体１へ伝達されるので、ノート型パーソナルコンピュータ本体１はこの残容量のデータに基づいて、パーソナルコンピュータ本体１側での突然の容量不足による動作停止（ダウン）の防止のための制御、つまり、ＡＣアダプター１０からのＤＣ電源をパーソナルコンピュータ本体１からバッテリーパック４の充放電制御装置２１を介して２次電池セル２０へ供給する充電開始時の充電電流の供給のタイミングを効率良く制御することができる。または、パーソナルコンピュータ本体１側での低容量時の消費電流を抑える働きの制御をすることができる。つまり、２次電池セル２０からバッテリーパック４の充放電制御装置２１を介してノート型パーソナルコンピュータ本体１への放電時の放電電流の供給のタイミングを効率良く制御することができる。
さらに放電電流に加えて環境温度を測定して、算出した残容量に対して放電電流および環境温度両方の影響を考慮した補正を行なうことにより、放電電流および環境温度の影響がより大きくため算出が困難となる、放電時かつ低容量付近での蓄電手段の残容量をより正確に算出することができる。
【００４３】
本実施の形態の電子機器は、充電量に基づいて制御対象部を動作させる駆動手段としてのノート型パーソナルコンピュータ本体１と、ノート型パーソナルコンピュータ本体１に対して蓄積された電圧を供給する蓄電手段としての２次電池セル２０と、２次電池セル２０の放電時の低容量付近での放電電流を測定することにより、２次電池セル２０の残容量を算出する放電時残容量演算手段と、放電時残容量演算手段により算出された残容量値をノート型パーソナルコンピュータ本体１に通信を介して供給する通信手段としての残容量値通信手段３２ｂとを備えたので、これにより、精度の高い残容量の変化を示す放電容量（残容量）値がバッテリーパック４から、ノート型パーソナルコンピュータ本体１へ伝達されるので、ノート型パーソナルコンピュータ本体１はこの残容量のデータに基づいて、パーソナルコンピュータ本体１側での突然の容量不足による動作停止（ダウン）の防止のための制御、つまり、ＡＣアダプター１０からのＤＣ電源をパーソナルコンピュータ本体１からバッテリーパック４の充放電制御装置２１を介して２次電池セル２０へ供給する充電開始時の充電電流の供給のタイミングを効率良く制御することができる。または、パーソナルコンピュータ本体１側での低容量時の消費電流を抑える働きの制御をすることができる。つまり、２次電池セル２０からバッテリーパック４の充放電制御装置２１を介してノート型パーソナルコンピュータ本体１への放電時の放電電流の供給のタイミングを効率良く制御することができる。
さらに放電電流に加えて環境温度を測定して、算出した残容量に対して放電電流および環境温度両方の影響を考慮した補正を行なうことにより、放電電流および環境温度の影響がより大きくため算出が困難となる、放電時かつ低容量付近での蓄電手段の残容量をより正確に算出することができる。
【００４４】
上述した本実施の形態では、使用対象機器としてノート型パーソナルコンピュータに適用する場合について説明したが、蓄電池を用いる電子機器であれば、これに限らず、他の電子機器、例えば、ビデオカメラ装置、携帯型電話機、ＰＨＳ（パーソナルハンディーフォン），ＰＯＳ（ポイントオブセールス）端末、リモートコントロール装置などに適用してもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の２次電池装置は、放電電流に加えて環境温度を測定して、算出した残容量に対して放電電流および環境温度両方の影響を考慮した補正を行なうことにより、放電電流および環境温度の影響がより大きくため算出が困難となる、放電時かつ低容量付近での蓄電手段の残容量をより正確に算出することができる。そして、この算出した残容量値を駆動手段に供給することにより、精度の高い残容量を示す放電容量（残容量）値が２次電池装置から駆動手段に伝達されるので、この残容量のデータに基づいて、駆動手段側での突然の容量不足による動作停止（ダウン）の防止、または、駆動手段側での低容量時の消費電流を抑えるように制御することができるという効果を奏する
【００４６】
また、本発明の２次電池制御方法は、放電電流に加えて温度を測定して、算出した残容量に対して放電電流および環境温度両方の影響を考慮した補正を行なうことにより、放電電流および環境温度の影響がより大きくため算出が困難となる、放電時かつ低容量付近での蓄電手段の残容量をより正確に算出することができる。そして、この算出した残容量値を駆動手段に供給することにより、精度の高い残容量を示す放電容量（残容量）値が２次電池装置から駆動手段に伝達されるので、この残容量のデータに基づいて、駆動手段側での突然の容量不足による動作停止（ダウン）の防止、または、駆動手段側での低容量時の消費電流を抑えるように制御することができるという効果を奏する。
【００４７】
また、本発明の電子機器は、放電電流に加えて環境温度を測定して、算出した残容量に対して放電電流および環境温度両方の影響を考慮した補正を行なうことにより、放電電流および環境温度の影響がより大きくため算出が困難となる、放電時かつ低容量付近での蓄電手段の残容量をより正確に算出することができる。そして、この算出した残容量値を駆動手段に供給することにより、精度の高い残容量を示す放電容量（残容量）値が２次電池装置から駆動手段に伝達されるので、この残容量のデータに基づいて、駆動手段側での突然の容量不足による動作停止（ダウン）の防止、または、駆動手段側での低容量時の消費電流を抑えるように制御することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のノート型パーソナルコンピューターを示す外観斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の放電時のバッテリーパックの使用状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の放電時の充放電制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１……本体、２……キーボード、３……ディスプレイ、４……バッテリーパック、５……バッテリーパック、６……電源スイッチ、７……電源ランプ、８……バッテリーランプ、９……ＤＣ入力端子、１０……ＡＣアダプター、１１……ＤＣ出力コード、１２……プラグ、１３……コンセント、２０……２次電池セル、２１……充放電制御装置、２２……電源ライン、２３……ＳＭＢ、３０……電圧検出回路、３１……電流検出回路、３２……マイクロコンピュータ（マイコン）、３２ａ……放電時残容量演算手段、３２ｂ……残容量値通信手段、３３……ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）、３４……充放電制御回路、３５……保護回路、３６……温度センサ、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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