(57)【要約】【課題】表示部の故障を容易に検出する。【解決手段】制御部１５は、１つのスイッチをＯＮに設定する度に故障診断処理を行い、現在の電流ＩNOWが直前の電流ＩPREに対して電流判定値ΔＩON_Thresh以上増加している場合には、ＯＮに設定したスイッチ３２に対応する表示素子３１が正常であると判断し、それ以外の場合には異常であると判断する。また、制御部１５は、全てのスイッチ３２をＯＮに設定した後、１つのスイッチをＯＦＦに設定する度に故障診断処理を行い、現在の電流ＩNOWが直前の電流ＩPREに対して電流判定値ΔＩON_Thresh以上減少している場合には、ＯＦＦに設定したスイッチ３２に対応する表示素子３１が正常であると判断し、それ以外の場合には異常であると判断する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の充放電を行う電池パックであって、
複数の表示素子を有し、上記二次電池の状態を表示する表示部と、
上記二次電池の電流経路に設けられた電流検出抵抗に流れる電流を測定する電流検出部と、
上記表示部に設けられた複数の表示素子の表示状態および非表示状態を制御し、上記複数の表示素子を段階的に表示状態にするように制御した際に、上記電流検出抵抗に流れる電流に基づき上記表示部の故障診断処理を行う制御部と、
上記表示素子が表示状態となった場合に上記電流検出抵抗に流れる電流を示す電流判定値を記憶する記憶部と
を備え、
上記電流検出部は、
上記表示素子が非表示状態である場合の電流を示す第１の電流と、上記表示素子が表示状態である場合の電流を示す第２の電流とを測定し、
上記制御部は、
上記第１の電流に対する上記第２の電流の増加量が上記電流判定値以上である場合に、上記表示状態となった表示素子が正常であると判断し、上記第１の電流に対する上記第２の電流の増加量が上記電流判定値未満である場合に、上記表示状態となった表示素子が異常であると判断する
ことを特徴とする電池パック。
【請求項２】
請求項１に記載の電池パックにおいて、
上記制御部は、
上記複数の表示素子を段階的に非表示状態にするように制御した際に、上記故障診断処理を行い、
上記第２の電流に対する上記第１の電流の減少量が上記電流判定値以上である場合に、上記非表示状態となった表示素子が正常であると判断し、上記第２の電流に対する上記第１の電流の減少量が上記電流判定値未満である場合に、上記非表示状態となった表示素子が異常であると判断する
ことを特徴とする電池パック。
【請求項３】
請求項１に記載の電池パックにおいて、
上記二次電池の電圧を測定する電圧検出部をさらに備え、
上記二次電池の電圧に対する所定の閾値が上記記憶部に記憶され、
上記制御部は、上記電圧検出部で測定された二次電池の電圧が上記閾値以上である場合に、上記故障診断処理を行う
ことを特徴とする電池パック。
【請求項４】
請求項１に記載の電池パックにおいて、
上記制御部は、タイマを有し、
上記タイマに予め設定された時間毎に、上記故障診断処理を行う
ことを特徴とする電池パック。
【請求項５】
請求項１に記載の電池パックにおいて、
上記制御部は、
上記表示素子が異常であると判断した場合に、異常であることを示す情報を上記記憶部に記憶させる
ことを特徴とする電池パック。
【請求項６】
請求項１に記載の電池パックにおいて、
上記制御部は、
上記表示素子が異常であると判断した場合に、異常を検出した回数を示す情報を上記記憶部に記憶させる
ことを特徴とする電池パック。
【請求項７】
請求項１に記載の電池パックにおいて、
上記制御部は、
上記表示素子が異常であると判断した場合に、異常を検出した表示素子を示す情報を上記記憶部に記憶させる
ことを特徴とする電池パック。
【請求項８】
請求項１に記載の電池パックにおいて、
上記制御部は、
上記表示素子を使用した回数を示す情報を上記記憶部に記憶させる
ことを特徴とする電池パック。
【請求項９】
請求項１に記載の電池パックにおいて、
上記制御部は、
上記二次電池に対する充放電が行われていない場合に、上記故障診断処理を行う
ことを特徴とする電池パック。
【請求項１０】
二次電池の充放電を行う電池パックの故障診断方法であって、
上記二次電池の電流経路に設けられた電流検出抵抗に流れる電流を測定する電流検出ステップと、
複数の表示素子を有し、上記二次電池の状態を表示する表示部に設けられた複数の表示素子の表示状態および非表示状態を制御し、上記複数の表示素子を段階的に表示状態にするように制御した際に、上記電流検出抵抗に流れる電流に基づき上記表示部の故障診断処理を行う制御ステップと、
上記表示素子が表示状態となった場合に上記電流検出抵抗に流れる電流を示す電流判定値を記憶部に記憶するステップと
を備え、
上記電流検出ステップは、
上記表示素子が非表示状態である場合の電流を示す第１の電流と、上記表示素子が表示状態である場合の電流を示す第２の電流とを測定し、
上記制御ステップは、
上記第１の電流に対する上記第２の電流の増加量が上記電流判定値以上である場合に、上記表示状態となった表示素子が正常であると判断し、上記第１の電流に対する上記第２の電流の増加量が上記電流判定値未満である場合に、上記表示状態となった表示素子が異常であると判断する
ことを特徴とする故障診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電池の状態を表示する表示部の故障を検出する電池パックおよび故障診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノート型ＰＣ（Personal Computer）や携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯型電子機器では、その電源としてリチウムイオン二次電池などを用いた電池パックが広く使用されている。このような電池パックでは、通常、二次電池の電圧や充放電電流、電池温度などを測定し、過充電や過放電といった二次電池の異常や、放電容量や残容量などの二次電池の状態を検出する機能を備えている。
【０００３】
また、最近の電池パックには、検出結果を表示させ、ユーザに対して二次電池の状態を通知するための表示部が設けられている場合がある。表示部は、１または複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの表示素子で構成され、表示素子を点灯、消灯あるいは点滅させることによって、二次電池の異常や残容量などを表示するようになっている。
【０００４】
具体的には、例えば、二次電池が正常である場合には、全ての表示素子が消灯しており、異常となった場合に、表示素子が点灯あるいは点滅する。また、点滅あるいは点灯する表示素子の個数を変化させたり、点滅する時間の間隔を変化させることによって、二次電池の残容量の割合などを表示する。
【０００５】
下記の特許文献１には、１個の表示素子からなる表示部を備え、表示素子の輝度および点滅間隔を変化させることによって、二次電池の残容量を表示することができる電池パックが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２６０４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、表示部に用いられる表示素子は、部品の経年劣化や外部からの衝撃・振動によって故障してしまうおそれがある。このように、表示素子が故障してしまった場合には、二次電池に異常が生じた場合であっても表示素子が点灯しなくなってしまう。そのため、表示素子が消灯している状態が、電池パックが正常であるためなのか、または、故障によるものであるのかを判断することができないという問題点があった。
【０００８】
また、通常、電池パックの製造工程においては、表示部が正常に動作するか否かを判断するための検査を行っている。表示部の検査を行う場合には、例えば、専用の治具を用いて外部から表示素子の点灯／消灯を制御するための信号を送信し、この信号に基づいて表示素子が正常に点灯するか否かを検出するようにしている。そのため、電池パックには、外部から制御信号を送信するための端子や、検査に用いられる治具を接続するための端子などを電池パック設けるとともに、検査用の治具に専用の端子を設ける必要があり、コストの増加を招いてしまうという問題点があった。
【０００９】
したがって、この発明の目的は、特別な端子などを設けることなく表示部の故障を容易に検出することができる電池パックおよび故障診断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、二次電池の充放電を行う電池パックであって、
複数の表示素子を有し、二次電池の状態を表示する表示部と、
二次電池の電流経路に設けられた電流検出抵抗に流れる電流を測定する電流検出部と、
表示部に設けられた複数の表示素子の表示状態および非表示状態を制御し、複数の表示素子を段階的に表示状態にするように制御した際に、電流検出抵抗に流れる電流に基づき表示部の故障診断処理を行う制御部と、
表示素子が表示状態となった場合に電流検出抵抗に流れる電流を示す電流判定値を記憶する記憶部と
を備え、
電流検出部は、
表示素子が非表示状態である場合の電流を示す第１の電流と、表示素子が表示状態である場合の電流を示す第２の電流とを測定し、
制御部は、
第１の電流に対する第２の電流の増加量が電流判定値以上である場合に、表示状態となった表示素子が正常であると判断し、第１の電流に対する第２の電流の増加量が電流判定値未満である場合に、表示状態となった表示素子が異常であると判断する
ことを特徴とする電池パックである。
【００１１】
また、第２の発明は、二次電池の充放電を行う電池パックの故障診断方法であって、
二次電池の電流経路に設けられた電流検出抵抗に流れる電流を測定する電流検出ステップと、
複数の表示素子を有し、二次電池の状態を表示する表示部に設けられた複数の表示素子の表示状態および非表示状態を制御し、複数の表示素子を段階的に表示状態にするように制御した際に、電流検出抵抗に流れる電流に基づき表示部の故障診断処理を行う制御ステップと、
表示素子が表示状態となった場合に電流検出抵抗に流れる電流を示す電流判定値を記憶部に記憶するステップと
を備え、
電流検出ステップは、
表示素子が非表示状態である場合の電流を示す第１の電流と、表示素子が表示状態である場合の電流を示す第２の電流とを測定し、
制御ステップは、
第１の電流に対する第２の電流の増加量が電流判定値以上である場合に、表示状態となった表示素子が正常であると判断し、第１の電流に対する第２の電流の増加量が電流判定値未満である場合に、表示状態となった表示素子が異常であると判断する
ことを特徴とする故障診断方法である。
【００１２】
上述したように、第１および第２の発明では、二次電池の電流経路に設けられた電流検出抵抗に流れる電流を測定する電流検出ステップと、複数の表示素子を有し、二次電池の状態を表示する表示部に設けられた複数の表示素子の表示状態および非表示状態を制御し、複数の表示素子を段階的に表示状態にするように制御した際に、電流検出抵抗に流れる電流に基づき表示部の故障診断処理を行う制御ステップと、表示素子が表示状態となった場合に電流検出抵抗に流れる電流を示す電流判定値を記憶部に記憶するステップとを備え、電流検出ステップは、表示素子が非表示状態である場合の電流を示す第１の電流と、表示素子が表示状態である場合の電流を示す第２の電流とを測定し、制御ステップは、第１の電流に対する第２の電流の増加量が電流判定値以上である場合に、表示状態となった表示素子が正常であると判断し、第１の電流に対する第２の電流の増加量が電流判定値未満である場合に、表示状態となった表示素子が異常であると判断するようにしているため、電池パック自身で表示部の故障を容易に検出することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、表示部に設けられた表示素子を段階的に表示状態にした際に流れる電流に基づき、表示素子が故障しているか否かを診断するようにしているため、電池パックに特別な端子などを設けることなく表示部の故障を容易に検出することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、この発明の最良の形態を説明するが、開示される発明と実施の一形態との対応関係を例示すると、次のようになる。
【００１５】
請求項１に記載の電池パックは、二次電池の充放電を行う電池パック（例えば、図１の電池パック１）であって、複数の表示素子（例えば、図２の表示素子３１ａ〜３１ｅ）を有し、上記二次電池の状態を表示する表示部（例えば、図１の表示部１９）と、上記二次電池の電流経路に設けられた電流検出抵抗（例えば、図１の電流検出抵抗２０）に流れる電流を測定する電流検出部（例えば、図１の電流検出部１３）と、上記表示部に設けられた複数の表示素子の表示状態および非表示状態を制御し、上記複数の表示素子を段階的に表示状態にするように制御した際に、上記電流検出抵抗に流れる電流に基づき上記表示部の故障診断処理を行う制御部（例えば、図１の制御部１５）と、上記表示素子が表示状態となった場合に上記電流検出抵抗に流れる電流を示す電流判定値を記憶する記憶部（例えば、図１の記憶部１７）とを備え、上記電流検出部は、上記表示素子が非表示状態である場合の電流を示す第１の電流と、上記表示素子が表示状態である場合の電流を示す第２の電流とを測定し（例えば、図６のステップＳ２およびＳ５）、上記制御部は、上記第１の電流に対する上記第２の電流の増加量が上記電流判定値以上である場合に、上記表示状態となった表示素子が正常であると判断し、上記第１の電流に対する上記第２の電流の増加量が上記電流判定値未満である場合に、上記表示状態となった表示素子が異常であると判断する（例えば、図６のステップＳ６）ことを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の故障診断方法は、二次電池の充放電を行う電池パックの故障診断方法であって、上記二次電池の電流経路に設けられた電流検出抵抗に流れる電流を測定する電流検出ステップと、複数の表示素子を有し、上記二次電池の状態を表示する表示部に設けられた複数の表示素子の表示状態および非表示状態を制御し、上記複数の表示素子を段階的に表示状態にするように制御した際に、上記電流検出抵抗に流れる電流に基づき上記表示部の故障診断処理を行う制御ステップと、上記表示素子が表示状態となった場合に上記電流検出抵抗に流れる電流を示す電流判定値を記憶部に記憶するステップとを備え、上記電流検出ステップは、上記表示素子が非表示状態である場合の電流を示す第１の電流と、上記表示素子が表示状態である場合の電流を示す第２の電流とを測定し（例えば、図６のステップＳ２およびＳ５）、上記制御ステップは、上記第１の電流に対する上記第２の電流の増加量が上記電流判定値以上である場合に、上記表示状態となった表示素子が正常であると判断し、上記第１の電流に対する上記第２の電流の増加量が上記電流判定値未満である場合に、上記表示状態となった表示素子が異常であると判断する（例えば、図６のステップＳ６）ことを特徴とする。
【００１７】
以下、この発明の実施の一形態について、図面を参照しながら説明する。電池パック１は、図１に示すように、充電時には充電器２に装着され、正極端子４および負極端子５がそれぞれ充電器２の正極端子および負極端子に接続され、充電が行われる。また、電子機器使用時には正極端子４および負極端子５がそれぞれ負荷３の正極端子および負極端子に接続され、放電が行われる。充電器２および負荷３は、例えば外部の電子機器に搭載されており、電池パック１と電子機器とが接続された際に、充電器２および負荷３を用いて充電および放電が行われる。
【００１８】
電池パック１は主に、二次電池１０、温度検出部１１、電圧検出部１２、電流検出部１３、スイッチ回路１４、制御部１５、充放電制御部１６、記憶部１７、入出力部１８、表示部１９および電流検出抵抗２０で構成されている。二次電池１０は、例えば、リチウムイオン電池の二次電池であり、１または複数の電池セルを直列および／または並列に接続したものである。
【００１９】
温度検出部１１は、例えばサーミスタなどの温度素子であり、二次電池１０内の所定位置に設けられている。温度検出部１１は、二次電池１０内の温度を測定し、制御部１５に対して検出結果である温度情報を供給する。電圧検出部１２は、二次電池１０の電圧を検出し、制御部１５に対して検出結果である電圧情報を供給する。電流検出部１３は、電流検出抵抗２０を使用して電流の大きさおよび向きを検出し、制御部１５に対して検出結果である電流情報を供給する。
【００２０】
制御部１５は、電圧検出部１２および電流検出部１３から供給された電圧情報および電流情報に基づき、二次電池１０の電圧が過充電検出電圧になった場合や、二次電池１０の電圧が過放電検出電圧以下になった場合に、充放電制御部１６に対して充放電の許可／禁止命令を供給する。また、制御部１５は、電圧検出部１２、電流検出部１３および温度検出部１１から受け取った電圧情報、電流情報および温度情報に基づき二次電池１０の残容量を算出する。なお、残容量の検出方法は、公知の方法を用いることができる。
【００２１】
さらに、制御部１５は、タイマ２３を内蔵し、タイマ２３の値が予め設定された時間になった際に後述する表示部１９を制御し、表示部１９の故障診断処理を行う。表示部１９の故障診断処理の詳細については後述する。
【００２２】
制御部１５には、記憶部１７および入出力部１８が接続されている。記憶部１７は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリが用いられ、制御部１５の制御によりデータの読み出しや書き込みが行われる。記憶部１７には、表示部１９に対する故障診断処理を行う際に用いられる電流判定値が予め記憶されている。また、故障診断処理において表示部１９が故障していると診断された際には、表示部１９の異常を示す異常検知フラグが記憶される。
【００２３】
入出力部１８は、外部の電子機器に設けられた通信端子と接続することにより、外部電子機器との通信を行うことができるようにされている。電池パック１と外部の電子機器との通信の際に用いられる通信方式としては、例えばＳＭＢｕｓ（System Management Bus）を用いることができる。
【００２４】
充放電制御部１６は、制御部１５から供給された充放電の許可／禁止命令に基づき、スイッチ回路１４に対して充放電を停止するための制御信号を送ることにより、過充電、過放電を防止する。
【００２５】
スイッチ回路１４は、充電制御ＦＥＴ（Field Effect Transistor）２１と、放電制御ＦＥＴ２２とから構成されている。電池電圧が過充電検出電圧となった場合には、充放電制御部１６からの制御信号により充電制御ＦＥＴ２１をＯＦＦとし、充電電流が流れないように制御される。なお、充電制御ＦＥＴ２１のＯＦＦ後は、寄生ダイオード２１ａを介することによって放電のみが可能となる。また、電池電圧が過放電検出電圧となった場合には、充放電制御部１６からの制御信号により放電制御ＦＥＴ２２をＯＦＦとし、放電電流が流れないように制御される。なお、放電制御ＦＥＴ２２のＯＦＦ後は、寄生ダイオード２２ａを介することによって充電のみが可能となる。
【００２６】
表示部１９は、例えば１又は複数の表示素子を備える。表示素子は、制御部１５の制御に基づいて所定に点灯、消灯および点滅することにより、電池パック１の状態の表示を行う。また、表示素子の故障診断処理の際に用いられる。
【００２７】
表示部１９は、図２に示すように、表示素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄおよび３１ｅ、スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄおよび３２ｅ、ならびに、電流制限抵抗３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄおよび３３ｅで構成されている。なお、ここでは、一例として５つの表示素子を用いた場合について説明する。表示素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄおよび３１ｅ（以下、特に区別する必要がない場合には、単に表示素子３１と適宜称する）としては、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄおよび３２ｅ（以下、特に区別する必要がない場合には、単にスイッチ３２と適宜称する）は、制御部１５によりＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００２８】
表示部１９は、表示素子３１ａ、スイッチ３２ａおよび電流制限抵抗３３ａが直列に接続され、表示素子３１ｂ、スイッチ３２ｂおよび電流制限抵抗３３ｂが直列に接続されている。また、同様にして、表示素子３１ｃ、スイッチ３２ｃおよび電流制限抵抗３３ｃが直列に接続され、表示素子３１ｄ、スイッチ３２ｄおよび電流制限抵抗３３ｄが直列に接続されている。さらに、表示素子３１ｅ、スイッチ３２ｅおよび電流制限抵抗３３ｅが直列に接続されている。そして、このように直列接続された表示素子３１、スイッチ３２および電流制限抵抗３３の組がそれぞれ並列接続されている。
【００２９】
例えば、制御部１５の制御によってスイッチ３２ａがＯＮに設定された場合、二次電池１０から表示素子３１ａに対して電流が流れ、表示素子３１ａが点灯するようにされている。同様にして、スイッチ３２ｂ，３２ｃ，３２ｄおよび３２ｅがそれぞれＯＮに設定された場合、二次電池１０から表示素子３１ｂ，３１ｃ，３１ｄおよび３１ｅに対して電流が流れ、表示素子３１ｂ，３１ｃ，３１ｄおよび３１ｅがそれぞれ点灯する。
【００３０】
故障診断処理を行う際の表示部１９の動作について説明する。この発明の実施の一形態では、表示部１９の故障診断処理を行う際に、制御部１５の制御に基づいて表示部１９に設けられたスイッチ３２を段階的にＯＮ／ＯＦＦさせることにより、表示素子３１を段階的に点灯および消灯させる。
【００３１】
例えば、図３に示すように、表示部１９に設けられた全てのスイッチ３２がＯＦＦである状態から、制御部１５の制御に基づきスイッチ３２ａがＯＮに設定されると、図３の太線の矢印で示すように、二次電池１０から出力された電流が表示素子３１ａ、電流制限抵抗３３ａおよび電流検出抵抗２０に流れる経路が形成され、表示素子３１ａが点灯する。この場合に流れる電流は、電流制限抵抗３３ａの抵抗値に基づいて決定される。
【００３２】
次に、スイッチ３２ａがＯＮに設定されて表示素子３１ａが点灯している場合において、スイッチ３２ｂをさらにＯＮに設定すると、表示素子３１ａおよび３２ｂ、電流制限抵抗３３ａおよび３３ｂ、ならびに電流検出抵抗２０に電流が流れる経路が形成され、表示素子３１ｂがさらに点灯する。この場合に流れる電流は、電流制限抵抗３３ａおよび３３ｂの抵抗値に基づいて決定される。このとき、電流が流れる経路上に設けられた電流制限抵抗３３ａおよび３３ｂが並列接続されるため、電流経路上の抵抗値が変化する。したがって、スイッチ３２ａのみをＯＮに設定した場合と比較して、電流検出抵抗２０に流れる電流が増加する。
【００３３】
以下、同様にして、スイッチ３２ｃ，３２ｄおよび３２ｅを段階的にＯＮに設定すると、表示素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄおよび３１ｅ、電流制限抵抗３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄおよび３３ｅ、ならびに電流検出抵抗２０に電流が流れる経路が形成され、表示素子３１ｃ，３１ｄおよび３１ｅがさらに段階的に点灯する。すなわち、各スイッチ３２を段階的にＯＮに設定することにより、電流経路上の抵抗値が電流制限抵抗３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄおよび３３ｅに基づいて変化するため、図４に示すように、電流検出抵抗２０に流れる電流が段階的に増加する。
【００３４】
次に、全てのスイッチ３２がＯＮに設定された状態で、スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄおよび３２ｅを段階的にＯＦＦに設定すると、表示素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄおよび３１ｅ、電流制限抵抗３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄおよび３３ｅ、ならびに電流検出抵抗２０に電流が流れる経路が段階的に遮断され、表示素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄおよび３１ｅが段階的に消灯する。すなわち、各スイッチ３２を段階的にＯＦＦに設定することにより、電流経路上の抵抗値が電流制限抵抗３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄおよび３３ｅに基づいて変化するため、図５に示すように、電流検出抵抗２０に流れる電流が段階的に減少する。
【００３５】
このように、表示部１９の故障診断処理を行う際に電流検出抵抗２０に流れる電流は、電流制限抵抗３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄおよび３３ｅの抵抗値に基づいて決定される。すなわち、スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄおよび３２ｅのうち、ＯＮに設定されたスイッチの数に応じて、電流検出抵抗２０に流れる電流が変化する。この発明の実施の一形態では、スイッチ３２をＯＮ／ＯＦＦさせた場合における電流検出抵抗２０に流れる電流の変化量に基づいて、表示素子３１の故障診断処理を行う。
【００３６】
次に、表示部１９の故障診断処理について説明する。この発明の実施の一形態では、表示部１９に設けられたスイッチ３２をＯＮ／ＯＦＦさせることによって表示素子３１を段階的に点灯および消灯させた場合に、電流検出抵抗２０に流れる電流に基づき、表示素子３１が故障しているか否かを診断するようにしている。
【００３７】
制御部１５は、各スイッチ３２を段階的にＯＮに設定し、複数のスイッチ３２のうち、１つのスイッチをＯＮに設定する度に、電流検出部１３によって測定された電流検出抵抗２０に流れる電流に基づいて故障診断処理を行う。制御部１５は、電流検出抵抗２０および電流検出部１３を用いて現在の電流ＩNOWを測定し、測定した現在の電流ＩNOWと、スイッチ３２をＯＮに設定する直前の電流ＩPREと、記憶部１７に予め記憶された、各表示素子３１に電流を流した際に流れるべき電流値を示す電流判定値ΔＩON_Threshとに基づき、ＯＮに設定したスイッチ３２に対応する表示素子３１が正常であるか否かを診断する。
【００３８】
測定した現在の電流ＩNOWが直前の電流ＩPREに対して電流判定値ΔＩON_Thresh以上増加している場合には、表示素子３１が正常であると判断する。一方、測定した現在の電流ＩNOWが直前の電流ＩPREに対して変化しない場合、あるいは、増加量が電流判定値ΔＩON_Thresh未満である場合には、表示素子３１が異常であると判断する。
【００３９】
また、制御部１５は、各スイッチ３２を段階的にＯＮに設定して全ての表示素子３１を点灯させた後に、各スイッチ３２を段階的にＯＦＦに設定し、複数のスイッチ３２のうち、１つのスイッチをＯＦＦに設定する度に故障診断処理を行う。制御部１５は、電流検出抵抗２０および電流検出部１３を用いて現在の電流ＩNOWを測定し、測定した現在の電流ＩNOWと、スイッチ３２をＯＦＦに設定する直前の電流ＩPREと、記憶部１７に予め記憶された電流判定値ΔＩON_Threshとに基づき、ＯＦＦに設定したスイッチ３２に対応する表示素子３１が正常であるか否かを診断する。
【００４０】
測定した現在の電流ＩNOWが直前の電流ＩPREに対して電流判定値ΔＩON_Thresh以上減少している場合には、表示素子３１が正常であると判断する。一方、測定した現在の電流ＩNOWが直前の電流ＩPREに対して変化しない場合、あるいは、減少量が電流判定値ΔＩON_Thresh未満である場合には、表示素子３１が異常であると判断する。
【００４１】
ここで、一例として、スイッチ３２ａをＯＮに設定して表示素子３１ａが点灯した後にスイッチ３２ｂをＯＮに設定した場合に、故障によって表示素子３１ｂが点灯しない場合について考える。この場合、スイッチ３２ｂをＯＮに設定しても、表示素子３１ｂが点灯しないため、表示素子３１ｂに電流が流れる経路が形成されない。そのため、スイッチ３２ａおよび３２ｂをＯＮに設定した際に電流検出抵抗２０に流れる電流は、スイッチ３２ａのみをＯＮに設定した場合と略同一の電流値となる。
【００４２】
したがって、スイッチ３２ａのみをＯＮに設定した場合の電流ＩPREと、スイッチ３２ａおよび３２ｂをＯＮに設定した場合の電流ＩNOWとを比較し、電流値が電流判定値ΔＩON_Thresh以上増加していないため、表示素子３１ｂが故障していると判断することができる。
【００４３】
このようにして、各スイッチ３２を段階的にＯＮに設定することによって電流検出抵抗２０に流れる電流が変化し、この電流の変化量に基づき表示素子３１が故障しているか否かを診断することができる。
【００４４】
この発明の実施の一形態による表示部１９の故障診断処理の流れについて、図６に示すフローチャートを参照して説明する。なお、特別な記載がない限り、以下の処理は、制御部１５の制御の下で行われるものとする。まタイマ２３に設定された時間が予め設定された時間になると、一連の処理が開始され、所定時間毎、例えば１時間毎に巡回的に行われる。
【００４５】
ステップＳ１では、各スイッチ３２の状態を示すパラメータＫの値が「０」に設定される。パラメータＫは、その値が「１」だけ増加する毎に、スイッチ３２のうち１つのスイッチが段階的にＯＮに設定される。例えば、パラメータＫの値が「０」の場合は、全てのスイッチ３２がＯＦＦに設定される。また、パラメータＫの値が「１」となった場合には、スイッチ３２ａがＯＮに設定され、「２」となった場合には、スイッチ３２ａおよび３２ｂがＯＮに設定される。以下、同様にして、パラメータＫの値が「３」、「４」および「５」となった場合には、それぞれスイッチ３２ｃ，３２ｄおよび３２ｅがさらにＯＮに設定される。ステップＳ２では、この場合に電流検出抵抗２０に流れる電流ＩPREが電流検出部１３によって測定され、記憶部１７に記憶される。
【００４６】
そして、ステップＳ３において、パラメータＫの値を１だけ増加させ、ステップＳ４において、パラメータＫの値に対応するスイッチ３２がＯＮに設定される。ＯＮに設定されたスイッチ３２に対応する表示素子３１に対して電流が流れることにより、表示素子３１が点灯する。例えば、パラメータＫの値が「１」である場合には、スイッチ３２ａがＯＮに設定され、表示素子３１ａが点灯する。ステップＳ５では、電流検出部１３によって電流検出抵抗２０に流れる現在の電流ＩNOWが測定され、記憶部１７に記憶される。
【００４７】
ステップＳ６では、直前の電流ＩPREと、ステップＳ５で測定された現在の電流ＩNOWと、記憶部１７に記憶された電流判定値ΔＩON_Threshを用いて、数式（１）に基づき、表示素子３１が故障しているか否かが診断される。
ＩNOW≧ＩPRE＋ΔＩON_Thresh    ・・・（１）
【００４８】
数式（１）が成立した場合には、表示素子３１が正常であると判断し、処理がステップＳ７に移行し、現在の電流ＩNOWが、直前の電流としてＩPREに代入され、記憶部１７に記憶される。
【００４９】
ステップＳ８では、パラメータＫの値が記憶部１７に予め設定された最大値ＮMAXであるか否かが判断される。パラメータＫの値がＮMAXの値である場合には、全てのスイッチ３２がＯＮに設定されたと判断し、処理がステップＳ９に移行する。一方、パラメータＫの値がＮMAX以外の値である場合には、全てのスイッチ３２がＯＮに設定されていないと判断し、処理がステップＳ３に戻る。なお、この例では、５つのスイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄおよび３２ｅを用いているため、パラメータＫの最大値ＮMAXは「５」に設定されている。
【００５０】
ステップＳ９では、パラメータＫの値が「０」に設定される。全てのスイッチ３２がＯＮに設定された後のステップＳ９では、パラメータＫの値が「１」だけ増加する毎に、スイッチ３２のうち１つのスイッチが段階的にＯＦＦに設定される。例えば、パラメータＫの値が「０」の場合は、全てのスイッチ３２がＯＮに設定される。また、パラメータＫの値が「１」となった場合には、スイッチ３２ａがＯＦＦに設定され、「２」となった場合には、スイッチ３２ａおよび３２ｂがＯＦＦに設定される。以下、同様にして、パラメータＫの値が「３」、「４」および「５」となった場合には、それぞれスイッチ３２ｃ，３２ｄおよび３２ｅがさらにＯＦＦに設定される。ステップＳ１０では、この場合に電流検出抵抗２０に流れる電流ＩPREが電流検出部１３によって測定され、記憶部１７に記憶される。
【００５１】
そして、ステップＳ１１において、パラメータＫの値を１だけ増加させ、ステップＳ１２において、パラメータＫの値に対応するスイッチ３２がＯＦＦに設定される。ＯＦＦに設定されたスイッチ３２に対応する表示素子３１に対して流れている電流が遮断されることにより、表示素子３１が消灯する。例えば、パラメータＫの値が「１」である場合には、スイッチ３２ａがＯＦＦに設定され、表示素子３１ａが消灯する。ステップＳ１３では、電流検出部１３によって電流検出抵抗２０に流れる現在の電流ＩNOWが測定され、記憶部１７に記憶される。
【００５２】
ステップＳ１４では、直前の電流ＩPREと、ステップＳ１３で測定された現在の電流ＩNOWと、記憶部１７に記憶された電流判定値ΔＩON_Threshを用いて、数式（２）に基づき、表示素子３１が故障しているか否かが診断される。
ＩNOW≦ＩPRE−ΔＩON_Thresh    ・・・（２）
【００５３】
数式（２）が成立した場合には、表示素子３１が正常であると判断し、処理がステップＳ１５に移行し、現在の電流ＩNOWが、直前の電流としてＩPREに代入され、記憶部１７に記憶される。
【００５４】
ステップＳ１６では、パラメータＫの値が予め設定された最大値ＮMAXであるか否かが判断される。パラメータＫの値がＮMAXの値である場合には、全てのスイッチ３２がＯＦＦに設定されたと判断し、一連の処理が終了する。一方、パラメータＫの値がＮMAX以外の値である場合には、全てのスイッチ３２がＯＦＦに設定されていないと判断し、処理がステップＳ１１に戻る。
【００５５】
一方、ステップＳ６において数式（１）が成立しない場合、および、ステップＳ１４において数式（２）が成立しない場合には、表示素子３１が故障していると判断し、処理がステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７では、各表示素子３１のうちいずれかの表示素子が故障していることを示す異常検知フラグが記憶部１７に記憶される。
【００５６】
このとき、例えば異常が検出された際の検出回数を示す値をカウントし、記憶部１７に記憶するようにしてもよい。また、例えば、異常が検出された表示素子３１を示す情報を記憶部１７に記憶するようにしてもよい。こうすることにより、修理などでユーザから電池パック１を回収した際に、検出された異常に関する情報を製造者側で取得することができる。また、製造者側で、表示素子３１をどの程度使用すると劣化するのかなど、表示素子３１の劣化状態をより正確に把握できるようにするため、表示素子３１を使用した回数を示す情報を記憶部１７に記憶するようにしてもよい。
【００５７】
上述の故障診断処理によって表示素子３１の故障を検出した場合に、ユーザに対して故障を通知する場合、例えば、制御部１５は、表示部１９を制御して表示素子３１を全点灯させたり、複数の表示素子３１を順次点灯させて流れるように表示させるなど、通常使用している場合に用いられない表示方法を用いて異常を通知するようにすると好ましい。
【００５８】
また、例えば、制御部１５は、異常を検出した際に記憶部１７に記憶された異常検知フラグを読み出し、入出力部１８を介して外部の電子機器に送信し、外部の電子機器において、電子機器に設けられた表示部に異常検知フラグに基づくアラームを表示させるようにしてもよい。
【００５９】
さらに、上述した故障診断処理は、二次電池１０の電池電圧が十分に高い場合に行うと好ましい。これは、故障診断処理を行う際に二次電池１０の電力を消費するため、二次電池１０の電池電圧が低い場合に行うと、二次電池１０が劣化してしまうおそれがあるためである。したがって、例えば、二次電池１０の電池電圧に対して閾値を予め設け、二次電池１０の電池電圧がこの閾値以上である場合であって、且つ、タイマ２３に設定された時間に故障診断処理を行うとよい。
【００６０】
また、制御部１５は、故障診断処理を行うことにより消費された二次電池１０の電力を、所定の方法を用いて算出した残容量から故障診断処理によって消費した電力を減算するとよい。
【００６１】
なお、電池パック１に対する充放電が行われている場合に故障診断処理を行うと、充電器２から二次電池１０に対して流れる電流や、二次電池１０から負荷３に対して流れる電流が変動するおそれがあり、スイッチ３２をＯＮ／ＯＦＦさせた場合に増減する電流を正確に検出することができなくなってしまう。そのため、故障診断処理は、電池パック１に対する充放電が行われていない状態で行うと好ましい。
【００６２】
このように、この発明の実施の一形態では、各スイッチ３２を段階的にＯＮに設定した際に流れる電流の変化量に基づき、表示素子３１が故障しているか否かを診断するようにしている。そのため、電池パック１に特別な端子などを設けることなく表示部１９の故障を容易に検出することができる。
【００６３】
また、各スイッチ３２を段階的にＯＮに設定して故障診断処理を行った後に、各スイッチ３２を段階的にＯＦＦに設定して故障診断処理を行うことにより、各スイッチ３２を段階的にＯＮに設定した際に、何らかの理由で表示素子３１の故障を検出できなかった場合であっても、各スイッチ３２を段階的にＯＦＦに設定した際に故障を確実に検出することができる。
【００６４】
以上、この発明の実施の一形態について説明したが、この発明は、上述したこの発明の実施の一形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。この例では、タイマ２３に予め設定された時間になった場合に故障診断処理を行うようにしているが、これはこの例に限られず、例えば、ボタンやキーなどの操作部を電池パック１に設け、ユーザによって操作部が操作された際に故障診断処理を行うようにしてもよい。
【００６５】
また、この発明の実施の一形態では、電源として二次電池を用いた電池パックについて説明したが、これに限られず、例えば一次電池や太陽電池、燃料電池などの各種電池を用いてもよい。さらに、二次電池としては、リチウムイオンポリマー二次電池に限らず、ニッケルカドミウム蓄電池などの二次電池を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の実施の一形態による電池パックの一例の構成を示すブロック図である。
【図２】表示部の一例の構成を示すブロック図である。
【図３】表示部の故障診断処理について説明するための略線図である。
【図４】表示素子を段階的に点灯させた場合に流れる電流について説明するための略線図である。
【図５】表示素子を段階的に消灯させた場合に流れる電流について説明するための略線図である。
【図６】表示部の故障診断処理の流れについて説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１  電池パック
１０  二次電池
１１  温度検出部
１２  電圧検出部
１３  電流検出部
１４  スイッチ回路
１５  制御部
１６  充放電制御部
１７  記憶部
１８  入出力部
１９  表示部
２０  電流検出抵抗
２１  充電制御ＦＥＴ
２１ａ  寄生ダイオード
２２  放電制御ＦＥＴ
２２ａ  寄生ダイオード
２３  タイマ
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ  表示素子
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ  スイッチ
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ  電流制限抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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