(57)【要約】【課題】  二次電池の劣化判定を迅速に行うことが可能な電池劣化判定方法および携帯型電子機器を提供する。【解決手段】  制御部１００は、電圧検出部７１を制御して、バッテリ７０に所定の負荷を与えた時と与えない時とで、その放電電圧の変化を検出し、その変化の大きさに応じてバッテリ７０の劣化度合いを判定し、これをユーザに報知するようにしたものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池に蓄積された電力を用いて駆動する携帯型電子機器において、
前記二次電池に予め設定した電気的な負荷を与えて、前記二次電池のインピーダンスを測定する第１測定手段と、
前記二次電池に前記負荷を与えずに、前記二次電池のインピーダンスを測定する第２測定手段と、
前記第１測定手段の測定結果と、前記第２測定手段の測定結果とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを判定する判定手段と、
この判定手段が判定した劣化度合いを報知する報知手段とを具備することを特徴とする携帯型電子機器。
【請求項２】
二次電池に蓄積された電力を用いて駆動する携帯型電子機器において、
前記二次電池に予め設定した電気的な負荷を与えて、前記二次電池の放電電圧を測定する第１測定手段と、
前記二次電池に前記負荷を与えずに、前記二次電池の放電電圧を測定する第２測定手段と、
前記第１測定手段の測定結果と、前記第２測定手段の測定結果とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを判定する判定手段と、
この判定手段が判定した劣化度合いを報知する報知手段とを具備することを特徴とする携帯型電子機器。
【請求項３】
さらに、前記二次電池の温度を測定する温度測定手段を備え、
前記判定手段は、前記第１測定手段の測定結果と前記第２測定手段の測定結果との差を、前記温度測定手段が測定した温度に応じた閾値と比較して前記二次電池の劣化度合いを判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型電子機器。
【請求項４】
前記第２測定手段は、複数回測定を行って平均値を求め、
前記第１測定手段は、前記第２測定手段よりも少ない回数だけ測定を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型電子機器。
【請求項５】
さらに、情報を視覚的に表示する表示手段を備え、
前記負荷として前記表示手段を照明する照明手段を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型電子機器。
【請求項６】
さらに、時間の経過を検出するタイマ手段を備え、
前記第１測定手段および第２測定手段は、前記タイマ手段が予め設定した時間の経過を検出した場合に、それぞれ測定を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型電子機器。
【請求項７】
さらに、ユーザからの要求を受け付ける入力手段を備え、
前記第１測定手段および第２測定手段は、前記入力手段がユーザからの要求を受け付けた場合に、それぞれ測定を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型電子機器。
【請求項８】
二次電池の劣化度合いを判定する電池劣化判定方法において、
前記二次電池に予め設定した電気的な負荷を与えて、前記二次電池のインピーダンスを測定する第１測定工程と、
前記二次電池に前記負荷を与えずに、前記二次電池のインピーダンスを測定する第２測定工程と、
前記第１測定工程の測定結果と、前記第２測定工程の測定結果とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを判定する判定工程と、
この判定工程が判定した劣化度合いを報知する報知工程とを具備することを特徴とする電池劣化判定方法。
【請求項９】
二次電池の劣化度合いを判定する電池劣化判定方法において、
前記二次電池に予め設定した電気的な負荷を与えて、前記二次電池の放電電圧を測定する第１測定工程と、
前記二次電池に前記負荷を与えずに、前記二次電池の放電電圧を測定する第２測定工程と、
前記第１測定工程の測定結果と、前記第２測定工程の測定結果とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを判定する判定工程と、
この判定工程が判定した劣化度合いを報知する報知工程とを具備することを特徴とする電池劣化判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、二次電池を利用した例えば携帯電話機や携帯型メディア再生機に用いられる電池劣化判定方法および携帯型電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、携帯電話機や携帯型の音楽再生機、ディジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯型電子機器は、二次電池を利用することが一般的である。二次電池の利用は、上述したような携帯型の電子機器に特に利用されることが多く、これらの電子機器記では、電池残量を示す表示部を備え、ユーザに電池残量を報知するようにしている。
【０００３】
また、二次電池は、充放電をくり返すうちに劣化し、蓄電量が減少する。従来、二次電池の劣化の判定は、種々の充放電を実行して行っていた（例えば、特許文献１参照）。このため、二次電池の従来の劣化判定は、充電作業を要するために、判定結果を得るまでに時間がかかるという問題があった。
【特許文献１】特開２００６−１２６１７２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、二次電池の劣化判定を得るために充放電をくり返す必要があり、判定結果を得るまでに時間がかかるという問題があった。  
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、二次電池の劣化判定を迅速に行うことが可能な電池劣化判定方法および携帯型電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、この発明は、二次電池に蓄積された電力を用いて駆動する携帯型電子機器において、二次電池に予め設定した電気的な負荷を与えて、二次電池のインピーダンスを測定する第１測定手段と、二次電池に前記負荷を与えずに、二次電池のインピーダンスを測定する第２測定手段と、第１測定手段の測定結果と、第２測定手段の測定結果とに基づいて、二次電池の劣化度合いを判定する判定手段と、この判定手段が判定した劣化度合いを報知する報知手段とを具備して構成するようにした。
【発明の効果】
【０００６】
以上述べたように、この発明では、二次電池に負荷を与えた場合と与えない場合について二次電池のインピーダンスを測定し、その変化から二次電池の劣化度合いを判定するようにしている。  
したがって、この発明によれば、充放電をくり返すことなく、二次電池の劣化判定を迅速に行うことが可能な電池劣化判定方法および携帯型電子機器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。ここでは、この発明に係わる携帯型電子機器の一例として、携帯電話機を例に挙げて説明する。  
図１は、この発明の一実施形態に係わる携帯電話機の構成を示すブロック図である。この携帯電話機は、図１に示すように、主な構成要素として、アンテナ１と、無線通信部１０と、表示部２０と、通話部３０と、操作部４０と、記憶部５０と、外部インタフェース６０と、バッテリ７０と、電圧検出部７１と、温度検出部８０と、制御部１００とを備え、基地局装置ＢＳおよび移動通信網ＮＷを介して通信する機能を備える。
【０００８】
無線通信部１０は、制御部１００の指示にしたがって移動通信網ＮＷに収容された基地局装置ＢＳと無線通信を行うものであって、音声データや電子メールデータなどの送受信、Ｗｅｂデータやストリーミングデータなどの受信を行う。なお、アンテナ１は、無線信号を空間から受信したり、あるいは送信のための無線周波の信号を空間に放射する。
【０００９】
表示部２０は、制御部１００の制御により、画像（静止画像および動画像）や文字情報などを表示して、視覚的にユーザに情報を伝達するものである。  
通話部３０は、スピーカ３１やマイクロホン３２と接続され、マイクロホン３２を通じて入力されたユーザの音声を音声データに変換して制御部１００に出力したり、通話相手などから受信した音声データを復号してスピーカ３１から出力するものである。  
操作部４０は、複数のキースイッチなどを備え、これを通じてユーザから指示を受け付けるものである。
【００１０】
記憶部５０は、制御部１００の制御プログラムや制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータや、ダウンロードしたストリーミングデータなどを記憶するものである。なお、記憶部５０は、上記制御データの１つとして、温度毎に対応付けられた閾値データが設定された判定テーブルを記憶する。
【００１１】
外部インタフェース６０は、例えばハンズフリーキットや外部アンテナをはじめとする種々の外部機器を接続するためのインタフェースである。  
バッテリ７０は、例えばリチウムイオン（リチウムポリマ）などを用いた二次電池で、図示しない充電回路を通じて供給される電力を蓄積し、この蓄積した電力を当該携帯電話機の各部に動作用の電力として供給する。
【００１２】
電圧検出部７１は、低抵抗（あるいは低電流が流れる電気的な負荷）を有するもので、制御部１００の指示にしたがったタイミングで、上記低抵抗（あるいは上記負荷）を用いてバッテリ７０をパルス放電することでその放電電圧を検出するものであって、この検出した電圧を制御部１００に通知する。  
温度検出部８０は、バッテリ７０の近傍などに設けられ、サーミスタなどを用いて、上記バッテリ７０の温度を検出し、この検出した温度を制御部１００に通知する。
【００１３】
制御部１００は、マイクロプロセッサを備え、記憶部５０が記憶する制御プログラムや制御データにしたがって動作し、当該携帯電話機の各部を統括して制御し、音声通信やデータ通信を実現するものである。また制御部１００は、記憶部５０が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって動作し、電子メールの送受信や、Ｗｅｂブラウジング、ダウンロードしたストリーミングデータに基づいて動画像を表示部２０に表示する通信制御機能を備える。
【００１４】
また制御部１００は、操作部４０を通じたユーザからの要求、あるいは自己に備えたタイマ機能を利用して所定の時間が経過する毎に、電圧検出部７１を制御してパルス放電に伴う出力電圧の変動を検出し、この検出結果と温度検出部８０の検出結果に応じて、バッテリ７０の劣化度合いを判定する機能を備える。
【００１５】
次に、上記構成の移動無線端末装置の動作について説明する。以下の説明では特に、バッテリ７０の劣化度合いを検出する劣化判定処理について説明する。図２および図３は、この劣化判定処理を示すフローチャートである。これらの処理は、それぞれ制御部１００が記憶部５０に記憶される制御プログラムや制御データに基づいて動作することにより実現され、またそれぞれ当該移動無線端末装置の電源が投入されている間、繰り返し実行される。
【００１６】
まず、図２を参照して説明すると、ステップ２ａにおいて制御部１００は、タイマ機能を利用して、予め設定した時間が経過したか否かを判定する。ここで予め設定した時間が経過した場合には、上記タイマを再スタートさせた後、ステップ２ｃに移行し、一方、予め設定した時間が経過していない場合には、上記タイマによるカウントをそのまま継続させてステップ２ｂに移行する。
【００１７】
ステップ２ｂにおいて制御部１００は、ユーザが操作部４０を操作して、バッテリ７０の劣化判定を求める要求が為されたか否かを判定する。ここで、劣化判定の要求があった場合には、上記タイマを再スタートさせた後、ステップ２ｃに移行し、一方、予め設定した時間が経過していない場合には、上記タイマによるカウントをそのまま継続させてステップ２ａに移行する。
【００１８】
ステップ２ｃにおいて制御部１００は、判定報知処理を実施する。この判定報知処理では、パルス放電を実施して、放電中と放電していない時の電圧差を求め、この電圧差をバッテリ７０の温度に応じた判定閾値と比較することでバッテリ７０の劣化度合いを求め、これをユーザに通知する。
【００１９】
図３に、上記判定報知処理のフローチャートを示す。  
まずステップ３ａにおいて制御部１００は、電圧検出部７１を制御して、低抵抗にバッテリ７０の電力を供給させ、この時の放電電圧を検出させる。そして制御部１００は、図４に示すように、電圧検出部７１から通知される放電電圧からＶａを検出し、ステップ３ｂに移行する。
【００２０】
ステップ３ｂにおいて制御部１００は、電圧検出部７１を制御して、低抵抗にバッテリ７０の電力を供給させずに、この時の放電電圧を検出させる。そして制御部１００は、図４に示すように、電圧検出部７１から放電電圧からＶｂを検出し、ステップ３ｃに移行する。
【００２１】
なお、制御部１００は、当該携帯電話機の各部の動作状態を把握しているので、ステップ３ａによる放電電圧Ｖａの検出タイミングと、ステップ３ｂによる放電電圧Ｖｂの検出タイミングは、バッテリ７０にかかる負荷の差が上記低抵抗だけとなるタイミングで電圧検出を行う。
【００２２】
また図３に示す例では、放電電圧Ｖａと放電電圧Ｖｂをそれぞれ１回ずつ検出する例を示しているが、それぞれ複数回ずつ検出してその平均値を放電電圧とするようにしてもよい。あるいは、一方についてのみ、複数回検出してその平均値を放電電圧とするようにしてもよい。例えば、放電電圧Ｖａの測定回数を、放電電圧Ｖｂの測定回数より少なくすることで、低抵抗などを用いた測定に伴う電力消費を抑制することができる。
【００２３】
ステップ３ｃにおいて制御部１００は、温度検出部８０が検出した温度を取得し、この温度に対応する閾値データを記憶部５０が記憶する判定テーブルから読み出し、ステップ３ｄに移行する。なお、上記閾値データは、バッテリ７０の劣化度合いを多段階（例えば、劣化度合い「軽」、「中」、「重）に判定するために、複数の判定閾値からなる。
【００２４】
ステップ３ｄにおいて制御部１００は、ステップ３ｂで検出した放電閾値Ｖｂとステップ３ａで検出した放電閾値Ｖａとの差を求め、この差とステップ３ｃで読み出した複数の判定閾値とを比較して、バッテリ７０の劣化度合いを判定し、ステップ３ｅに移行する。
【００２５】
ステップ３ｅにおいて制御部１００は、ステップ３ｄで判定した劣化度合いを表示部２０に表示して、ユーザにバッテリ７０の劣化度合いをユーザに報知し、当該処理を終了する。なお、劣化度合いが重く、バッテリ７０の交換が必要な場合には、表示部２０による報知だけでなく、図示しないスピーカから警告音を発するようにしてもよい。
【００２６】
以上のように、上記構成の携帯電話機では、所定の負荷を与えた時と与えない時とで、バッテリ７０の放電電圧の変化を検出し、その変化の大きさに応じてバッテリ７０の劣化度合いを判定し、これをユーザに報知するようにしている。
【００２７】
すなわち、バッテリ７０の劣化が進むにつれて、バッテリ７０が有するインピーダンスが増大することに着目し、バッテリ７０のインピーダンスを測定してその劣化を判定するようにしている。したがって、上記構成の携帯電話機によれば、充放電をくり返さなくても劣化の度合いを判定できるので、迅速に判定することができる。
【００２８】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００２９】
その一例として例えば、上記実施の形態では、電圧検出部７１は、低抵抗を用いて、この負荷を与えた時と与えない時の放電電圧差を求めるようにしたが、上記低抵抗に代わって、例えば表示部２０のバックライトを用いるようにしてもよい。すなわち、負荷を与える場合には、上記バックライトを点灯させ、負荷を与えない場合には、上記バックライトを消灯させる。
【００３０】
また上記実施の形態では、携帯電話機を例に挙げて説明したが、携帯型の音楽再生機、マルチメディア再生機、ディジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯型電子機器に適用することもでき、同様の効果を得られる。  
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明に係わる携帯型電子機器の一実施形態の構成を示す回路ブロック図。
【図２】図１に示した携帯型電子機器の動作を説明するためのフローチャート。
【図３】図１に示した携帯型電子機器の動作を説明するためのフローチャート。
【図４】図３に示した処理によって測定される放電電圧を説明するための図。
【符号の説明】
【００３２】
１…アンテナ、１０…無線通信部、２０…表示部、３０…通話部、３１…スピーカ、３２…マイクロホン、４０…操作部、５０…記憶部、６０…外部インタフェース、７０…バッテリ、７１…電圧検出部、８０…温度検出部、１００…制御部、ＢＳ…基地局装置、ＮＷ…移動通信網。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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