JP4435000B2 - 電池制御回路、該電池制御回路を備えた電子機器、充電制御プログラム、充電制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、外部から供給される電力を電池に充電する充電回路と、電池の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、出力電圧検出回路が出力する電池の出力電圧信号に基づいて充電回路の起動及び停止制御を実行する充電制御回路とを備えた電池制御回路、該電池制御回路を備えた電子機器、並びに電池の充電制御プログラム及び電池の充電制御方法に関する。

リチウムイオン電池等の繰り返し充放電が可能な電池は、特に持ち運びが容易な小型の電子機器の電源として広く利用されている。ここで、電池駆動の電子機器を利用するに際して問題となるのは、電池のみを電源としている限り、電子機器に供給可能な電力が有限であるということである。このような電子機器を利用するに際して、ユーザは、電池の電力残量を必要に応じて確認しつつ、使用可能な残り時間がどれくらいかを考慮しながら使用することになる。したがって、一定の容量の電池で電子機器を駆動可能な時間は、ある程度保証されている必要がある。

ところが、電池内部のセルの劣化等で電池性能が低下していると、同じ満充電の正常な電池と比べて、電子機器を駆動可能な時間が極端に短くなってしまう場合がある。また、電池内部のセルの劣化等が生じている電池は、充電時に過充電となって破裂等が生じる虞がある。そのため、電池への充電制御等を実行する電池制御回路においては、電池内部のセルの劣化等による電池の劣化をいち早く検出して、その旨をユーザに通知するとともに、即座に充電を停止する等の適切な制御を実行する必要がある。

電池内部のセルの劣化等で電池性能が劣化したことを検出する従来技術の一例としては、複数の単電池（セル）が直列に接続されてなる燃料電池において、いずれかの単電池が電極破壊等で劣化した際に生じる急峻で微少の一時的な電圧降下を検出することで、いずれかの単電池（セル）が劣化したと判定する方法が公知である（例えば、特許文献１を参照）。また、充電開始から所定時間経過した時点での電池の出力電圧が所定電圧に達しているか否かで電池の劣化の有無を判定する充電装置（例えば、特許文献２を参照）が公知である。

特開昭５７−１１１９６２号公報 特開平６−１７８４５４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている従来技術においては、常に電池出力電圧を監視し続けなければならず、また単電池（セル）の劣化発生時にしか単電池（セル）の劣化を検出できないので、単電池（セル）の劣化発生時にその劣化を検出し損ねると、それ以降は劣化が生じたまま検出することができないという課題がある。
また、特許文献２に開示されている従来技術においては、充電開始から所定時間経過した時点で比較対象となる所定電圧は、充電による電池電圧の上昇が略横ばいになる満充電時の９０％前後の充電がなされたときの電圧に相当する電圧である。すなわち、満充電時の９０％前後の充電がなされるまでの長時間、電池の劣化を検出することができず、劣化した電池への充電を長時間継続することで、前述したように過充電となって電池が破裂する虞がある。

本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、電池の充電制御において、劣化等による電池性能の低下をいち早く検出するとともに、劣化した電池への過充電による電池の破裂等の虞を低減させることにある。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様は、外部から供給される電力を電池に充電する充電回路と、前記電池の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、該出力電圧検出回路が出力する前記電池の出力電圧信号に基づいて前記充電回路の起動及び停止制御を実行する充電制御回路とを備えた電池制御回路であって、前記充電制御回路は、前記充電回路による充電開始直後にいったん充電を停止し、充電停止後に前記電池の出力電圧が略安定した時点で、前記電池の出力電圧を初期電圧として記憶してから前記充電回路による充電を再開し、充電再開後から第１充電時間が経過した時点の前記電池の出力電圧と前記初期電圧との差が既定電圧αを超えているか否かを判定し、既定電圧α以下である場合には、前記電池が劣化していると判定する、ことを特徴とした電池制御回路である。

まず、充電開始直後に電池の劣化を判定するための初期電圧を取得するために、いったん充電を停止して電池の出力電圧が安定するまで待つ。負荷による電池の電力消費がほとんど生じていなければ、電池の出力電圧は短時間で安定するはずである。電池の出力電圧が略安定した時点で、電池の出力電圧を初期電圧として記憶する。初期電圧を記憶した後、電池への充電を再開し、充電再開から第１充電時間が経過した時点で、その時点での電池の出力電圧と記憶した初期電圧との電圧差を算出し、算出した電圧差が既定電圧αを超えているか否かを判定する。

すなわち、正常な電池は、一定時間（第１充電時間）の充電により一定電圧（既定電圧α）を超える出力電圧の上昇が生ずるはずであり、逆に、劣化した電池では、一定電圧（既定電圧α）を超える電圧上昇が生じない。したがって、充電再開から第１充電時間が経過した時点で、その時点での電池の出力電圧と記憶した初期電圧との電圧差が既定電圧αを超えているか否かによって、電池が正常なのか劣化しているのかを判定することができる。

ここで、第１充電時間は、初期電圧と電池出力電圧との電圧差が、電池が正常である場合には既定電圧αを超える電圧となり、電池に劣化等がある場合には既定電圧α以下となる充電時間に設定される。すなわち、電池が正常であれば、充電によって電池の出力電圧が既定電圧αを超える電圧まで上昇する時間であり、電池に劣化があれば、充電によって電池の出力電圧が既定電圧αを超える電圧まで上昇しない時間である。この第１充電時間及び既定電圧αは、電池の種類や充放電特性等の仕様によって異なる時間である。より高精度に電池の劣化を検出するためには、電池が正常である場合と劣化がある場合とで当該電圧差が大きく異なるように、可能な限り第１充電時間を長い時間に設定して既定電圧αを高い電圧に設定するほうが好ましい。

そして、充電再開後から第１充電時間が経過した時点の電池の出力電圧と初期電圧との差が既定電圧α以下である場合には、電池が劣化していると判定する。それによって、電池への充電開始直後の早い段階で、いち早く電池の劣化を検出することができる。したがって、その時点で、その旨をユーザに通知したり即座に充電を停止したりすれば、過充電による電池の破裂等の虞を高い確率で未然に防止することができる。

これにより、本発明の第１の態様に記載の電池制御装置によれば、充電開始直後の早い段階で、いち早く電池の劣化等による電池性能の低下をいち早く検出することができるので、例えば、電池が劣化していたために充電後の電池が予想外に短時間しかもたなかった等の不測の事態が生ずる虞を低減させることができるという作用効果が得られる。
また、過充電による電池の破裂等の虞を高い確率で未然に防止することができるので、電池の充電制御において、劣化した電池への過充電による電池の破裂等の虞を低減させることができるという作用効果が得られる。

本発明の第２の態様は、前述した第１の態様において、前記電池は、複数のセルが直列に接続された構成を有し、前記充電制御回路は、充電再開後から前記第１充電時間が経過した時点の前記電池の出力電圧と前記初期電圧との差が既定電圧α以下である場合には、前記電池が劣化していると判定するとともに、当該電圧差から前記電池の劣化しているセル数を特定する、ことを特徴とした電池制御回路である。

複数のセル（単電池）が直列に接続された構成を有する電池においては、劣化したセルの数によって、充電再開後から第１充電時間が経過した時点の電池の出力電圧と初期電圧との差が異なるので、当該電圧差から電池内の劣化したセルの数を特定することができる。それによって、劣化したセルの交換作業等を容易かつ確実に行うことが可能になる。

本発明の第３の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様において、前記充電制御回路は、充電再開後から前記第１充電時間が経過した時点の前記電池の出力電圧と前記初期電圧との差が既定電圧αを超えている場合には、そのまま充電を継続し、前記充電回路による充電開始から第２充電時間が経過した時点で、前記電池の出力電圧が既定電圧βを超えているか否かを判定し、既定電圧β以下である場合には、前記電池が劣化していると判定する、ことを特徴とした電池制御回路である。

正常な電池は、一定時間（第２充電時間）の充電により出力電圧が一定電圧（既定電圧β）を超えるはずであり、逆に、劣化した電池では、一定電圧（既定電圧β）を超えない。したがって、充電開始から第２充電時間が経過した時点で、その時点での電池の出力電圧が既定電圧βを超えているか否かによって、電池が正常なのか劣化しているのかを判定することができる。

ここで、第２充電時間は、充電開始から第２充電時間が経過した時点で電池の出力電圧が、電池が正常である場合には既定電圧βを超える電圧となり、電池に劣化等がある場合には既定電圧β以下となる充電時間に設定される。すなわち、電池が正常であれば、充電によって電池の出力電圧が既定電圧βを超える電圧まで上昇する時間であり、電池に劣化があれば、充電によって電池の出力電圧が既定電圧βを超える電圧まで上昇しない時間である。この第２充電時間及び既定電圧βは、電池の種類や充放電特性等の仕様によって異なる時間である。

そして、第２充電時間は、前述した第１充電時間より長い時間に設定される。すなわち、電池への充電再開後から第１充電時間が経過した時点の電池の出力電圧と初期電圧との差が既定電圧αを超えているか否かを判定した際には、電池の劣化は生じていなかったが、その後の充電過程において電池の劣化が発生したような場合には、充電開始から第２充電時間が経過した時点で、電池の劣化を検出することができる。したがって、より高い精度で電池の劣化を検出することができるので、劣化した電池への過充電による電池の破裂等の虞をさらに低減させることができる。

本発明の第４の態様は、前述した第３の態様において、前記電池は、複数のセルが直列に接続された構成を有し、前記充電制御回路は、前記充電回路による充電開始から第２充電時間が経過した時点で、前記電池の出力電圧が既定電圧β以下である場合には、前記電池が劣化していると判定するとともに、当該電圧から前記電池の劣化しているセル数を特定する、ことを特徴とした電池制御回路である。

複数のセル（単電池）が直列に接続された構成を有する電池においては、劣化したセルの数によって、充電再開後から第２充電時間が経過した時点の電池の出力電圧が異なる。したがって、充電再開後から第２充電時間が経過した時点の電池の出力電圧から電池内の劣化したセルの数を特定することができる。それによって、劣化したセルの交換作業等を容易かつ確実に行うことが可能になる。

本発明の第５の態様は、前述した第１の態様〜第４の態様のいずれかに記載の電池制御回路を備えた電子機器である。

本発明の第５の態様に記載の電子機器によれば、電子機器において、前述した第１の態様〜第４の態様のいずれかに記載の発明による作用効果を得ることができる。

本発明の第６の態様は、外部から供給される電力を電池に充電する充電回路と、前記電池の出力電圧を検出する出力電圧検出回路とを備えた電池制御回路の前記出力電圧検出回路が出力する前記電池の出力電圧信号に基づく前記充電回路の起動及び停止制御をコンピュータに実行させるための充電制御プログラムであって、前記充電回路による充電開始直後にいったん充電を停止する手順と、充電停止後に前記電池の出力電圧が略安定した時点で、前記電池の出力電圧を初期電圧として記憶してから前記充電回路による充電を再開する手順と、充電再開後から第１充電時間が経過した時点の前記電池の出力電圧と前記初期電圧との差が既定電圧αを超えているか否かを判定する手順と、既定電圧α以下である場合には、前記電池が劣化していると判定する手順とを有する、ことを特徴とした充電制御プログラムである。
本発明の第６の態様に記載の充電制御プログラムによれば、この充電制御プログラムを実行可能な任意の電池制御回路に、前述した第１の態様に記載の発明と同様の作用効果をもたらすことができる。

本発明の第７の態様は、電池の充電制御方法であって、充電開始直後にいったん充電を停止する工程と、充電停止後に前記電池の出力電圧が略安定した時点で、前記電池の出力電圧を初期電圧として記憶してから充電を再開する工程と、充電再開後から第１充電時間が経過した時点の前記電池の出力電圧と前記初期電圧との差が既定電圧αを超えているか否かを判定する工程と、既定電圧α以下である場合には、前記電池が劣化していると判定する工程とを有する、ことを特徴とした充電制御方法である。
本発明の第７の態様に記載の充電制御方法によれば、前述した第１の態様に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る「電池制御回路」を備えた電子機器の電源系統を示した回路図である。
電源ラインＶｃｃは、外付けのＡＣアダプタ１０及び着脱可能に内蔵されるリチウムイオン電池パック２０（以下、電池パック２０という。）から電力供給される。ＡＣアダプタ１０は、交流電力（ＡＣ１００Ｖ等）を直流電力（ＤＣ２０Ｖ）にＡＣ−ＤＣ変換する。ＡＣアダプタ１０が出力する直流電力は、ダイオードＤ１を介して電源ラインＶｃｃへ供給される。電池パック２０は、「セル（単電池）」としての複数のリチウムイオン電池（図示せず、以下「セル」という。）を内蔵しており、フル充電された状態で約１６．８Ｖの直流電力を出力する。電池パック２０が出力する直流電力は、ダイオードＤ２を介して電源ラインＶｃｃへ供給される。

すなわち、電源ラインＶｃｃには、ＡＣアダプタ１０からの電力供給と電池パック２０からの電力供給とが、ダイオードＤ１及びダイオードＤ２でダイオードＯＲされて電力供給される。電源ラインＶｃｃへ供給される電力は、ＤＣモータ等の駆動系へ電力供給されるとともに、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０で制御電圧（３．３Ｖ）に変換されて「充電制御回路」としての制御回路１００等へ供給される。電源ラインＶｃｃには、電源スイッチ３５が配設されており、電源スイッチ３５の接点で電源ラインＶｃｃを直接接続／切断することで電子機器の電源ＯＮ／ＯＦＦを行うように構成されている。

本発明に係る電池制御回路５０は、ＡＣアダプタ１０から供給される直流電力を電池に充電する充電回路２１と、電池パック２０の出力電圧を検出する「出力電圧検出回路」としてのＡ／Ｄ変換回路２２と、Ａ／Ｄ変換回路２２が出力する電池パック２０の出力電圧信号に基づいて充電回路２１の起動及び停止制御を実行する「充電制御回路」としての制御回路１００とを有している。

充電回路２１は、ＡＣアダプタ１０からダイオードＤ３を介して供給されるＤＣ２０Ｖの電力を利用して、電池パック２０への充電を実行する。
Ａ／Ｄ変換回路２２は、電池パック２０の出力電圧を所定の分圧比で分圧した後、デジタル信号の電圧値に変換して制御回路１００へ出力する。当該実施例においては、Ａ／Ｄ変換回路２２は、０〜１７Ｖの電圧差を３．３Ｖに分圧した後、１０ｂｉｔの分解能でデジタル信号に変換する。したがって、約１６．６１８ｍＶ単位で電池パック２０の出力電圧を検出することができる。

電源検出回路２３は、ＡＣアダプタ１０からの電力供給の有無及び電池パック２０の着脱状態をそれぞれ検出して、制御回路１００へそれぞれの検出状態（電源検出信号）を出力する。電池パック２０の着脱状態は、電池パック２０が装着されるとＧＮＤに短絡されるショート端子Ｓの短絡状態から検出する。制御回路１００は、電源検出回路２３から出力される電源検出信号に基づいて、ＡＣアダプタ１０から電力が供給されている状態で、かつ装着されている電池パック２０の出力電圧が一定の電圧以下に低下した時点で、充電回路２１の起動制御を実行する。また、制御回路１００は、ＡＣアダプタ１０から電力が供給されていない状態で、かつ装着されている電池パック２０の出力電圧が一定の電圧以下に低下した場合には、電源スイッチ接点信号から電源スイッチ３５による電子機器の電源ＯＦＦ操作を検出した場合と同様に、所定のバックアップ制御した後に電子機器の電源をＯＦＦする。

図２は、制御回路１００における充電回路２１の起動及び停止制御の手順を示したフローチャートである。
まず、ＡＣアダプタ１０から電力が供給されている状態で、かつ装着されている電池パック２０の出力電圧が一定の電圧以下に低下した時点で、充電回路２１を起動する（ステップＳ１）。つづいて、ＡＣアダプタ１０からの電力供給が継続されているか否かを電源検出回路２３が出力する電源検出信号に基づいて判定する（ステップＳ２）。ＡＣアダプタ１０からの電力供給がない場合には（ステップＳ２でＮｏ）、電池パック２０への充電を継続することができないので、その時点で、充電回路２１を停止させて（ステップＳ５）当該手順を終了する。

ＡＣアダプタ１０からの電力供給が継続されている場合には（ステップＳ２でＹｅｓ）、つづいて、電池パック２０が装着された状態が維持されているか否かを判定する（ステップＳ３）。電池パック２０が取り外されていた場合には（ステップＳ３でＮｏ）、電池パック２０への充電を継続することができないので、その時点で、充電回路２１を停止させて（ステップＳ５）当該手順を終了する。電池パック２０が装着された状態が維持されている場合には（ステップＳ３でＹｅｓ）、つづいて、電池パック２０の充電状態が満充電に達したか否かを判定する（ステップＳ４）。電池パック２０の充電状態が満充電に達していない場合には（ステップＳ４でＮｏ）、ステップＳ２に戻り、充電回路２１による電池パック２０の充電を継続する。そして、電池パック２０の充電状態が満充電に達した時点で（ステップＳ４でＹｅｓ）、充電回路２１を停止させる（ステップＳ５）。

図３は、電池パック２０の劣化を検出する手順を示したフローチャートである。尚、当該手順は、充電回路２１が起動された時点で実行される手順である。
図４は、充電開始直後からの電池パック２０の出力電圧の変化を模式的に示したタイミングチャートである。
まず、充電回路２１が起動された直後に、いったん充電回路２１を停止させて電池パック２０への充電を停止し（図３のステップＳ１１、図４のタイミングＴ１）、充電を停止したまま１０秒間待機する（図３のステップＳ１２）。この１０秒間という時間は、充電停止後に電池パック２０の出力電圧が略安定するのに充分な時間である。つづいて、この時点での電池パック２０の出力電圧を初期電圧Ｖ１として記憶（図３のステップＳ１３、図４のタイミングＴ２）してから充電回路２１を再起動して電池パック２０への充電を再開する（図３のステップＳ１４）。

電池パック２０への充電再開から１０秒間（第１充電時間）経過した時点で（図３のステップＳ１５、図４のタイミングＴ３）、その時点での電池パック２０の出力電圧を出力電圧Ｖ２として検出する（図３のステップＳ１６）。そして、出力電圧Ｖ２と初期電圧Ｖ１との差（Ｖ２−Ｖ１）が既定電圧αより大きいか否かを判定する（図３のステップＳ１７）。出力電圧Ｖ２と初期電圧Ｖ１との差が既定電圧α以下の場合には（図３のステップＳ１７でＮｏ）、電池パック２０が劣化していると判定するとともに、出力電圧Ｖ２と初期電圧Ｖ１との差（Ｖ２−Ｖ１）から電池パック２０の劣化しているセル数を特定する。そして、充電回路２１を停止させて（図３のステップＳ２１）電池パック２０への充電を停止し、当該手順を終了する。

すなわち、正常な電池パック２０は、一定時間（第１充電時間）の充電により一定電圧（既定電圧α）を超える出力電圧の上昇が生ずるはずであり、逆に、劣化した電池パック２０では、一定電圧（既定電圧α）を超える電圧上昇が生じない。したがって、充電再開から「第１充電時間」（１０秒間）が経過した時点で、その時点での電池パック２０の出力電圧Ｖ２と記憶した初期電圧Ｖ１との電圧差が既定電圧αを超えているか否かによって、電池パック２０が正常なのか劣化しているのかを判定することができる。

尚、電池パック２０は、複数のセルが直列に接続された構成を有しており、劣化したセルの数によって、充電再開後から１０秒間（第１充電時間）が経過した時点の電池パック２０の出力電圧Ｖ２と初期電圧Ｖ１との差が異なるので、当該電圧差から電池パック２０内の劣化したセルの数を特定することができる。それによって、劣化したセルの交換作業等を容易かつ確実に行うことが可能になる。

「第１充電時間」（１０秒間）は、初期電圧Ｖ１と電池パック２０の出力電圧Ｖ２との電圧差（Ｖ２−Ｖ１）が、電池パック２０が正常である場合には既定電圧αを超える電圧（図４の電圧Ｖ２ｎ）となり、電池パック２０に劣化等がある場合には既定電圧α以下の電圧（図４の電圧Ｖ２ｆ）となる充電時間に設定されている。この「第１充電時間」及び既定電圧αは、電池パック２０の種類や充放電特性等の仕様によって異なる時間である。より高精度に電池パック２０の劣化を検出するためには、電池パック２０が正常である場合と劣化している場合とで当該電圧差が大きく異なるように、可能な限り「第１充電時間」を長い時間に設定して既定電圧αを大きな電圧に設定するほうが好ましい。

一方、出力電圧Ｖ２と初期電圧Ｖ１との差が既定電圧αより大きい場合には（図３のステップＳ１７でＹｅｓ）、そのまま充電開始から２分間（第２充電時間）経過するまで充電を継続し（図３のステップＳ１８）、充電開始から２分間経過した時点の電池パック２０の出力電圧を出力電圧Ｖ３として検出する（図３のステップＳ１９、図４のタイミングＴ４）。
「第２充電時間」（２分間）は、充電開始から「第２充電時間」が経過した時点で電池パック２０の出力電圧が、電池パック２０が正常である場合には既定電圧β（１３．５Ｖ）を超える電圧（図４の電圧Ｖ３ｎ）となり、電池パック２０に劣化等がある場合には既定電圧β以下の電圧（図４の電圧Ｖ３ｆ）となる充電時間に設定される。この「第２充電時間」及び既定電圧βは、電池パック２０の種類や充放電特性等の仕様によって異なる時間である。

そして、検出した出力電圧Ｖ３が１３．５Ｖ（既定電圧β）を超えているか否かを判定する（図３のステップＳ２０）。出力電圧Ｖ３が１３．５Ｖを超えている場合には（図３のステップＳ２０でＹｅｓ、図４の電圧Ｖ３ｎ）、電池パック２０に劣化は生じていないと判定し、そのまま当該手順を終了する。出力電圧Ｖ３が１３．５Ｖ以下の場合には（図３のステップＳ２０でＮｏ、図４の電圧Ｖ３ｆ）、電池パック２０が劣化していると判定するとともに、１３．５Ｖ（既定電圧β）と出力電圧Ｖ３ｆとの電圧差から電池パック２０の劣化しているセル数を特定する。そして、充電回路２１を停止させて（図３のステップＳ２１）電池パック２０への充電を停止し、当該手順を終了する。

すなわち、正常な電池パック２０は、一定時間（第２充電時間）の充電により出力電圧が一定電圧（既定電圧β）を超えるはずであり、逆に、劣化した電池パック２０では、一定電圧（既定電圧β）を超えない。したがって、充電開始から「第２充電時間」（２分間）が経過した時点で、その時点での電池パック２０の出力電圧Ｖ３が既定電圧βを超えているか否かによって、電池パック２０が正常なのか劣化しているのかを判定することができる。

尚、電池パック２０は、複数のセルが直列に接続された構成を有しており、劣化したセルの数によって、充電開始から２分間（第２充電時間）経過した時点の電池パック２０の出力電圧Ｖ３と既定電圧β（１３．５Ｖ）との差が異なるので、当該電圧差から電池パック２０内の劣化したセルの数を特定することができる。それによって、劣化したセルの交換作業等を容易かつ確実に行うことが可能になる。

このように、本発明に係る電池制御回路５０によれば、電池パック２０への充電開始直後の早い段階（当該実施例においては、充電開始から２０秒後）で、いち早く電池パック２０の劣化を検出することができる（図４のタイミングＴ３）。そして、その時点で、その旨をユーザに通知するとともに即座に充電を停止するので、過充電による電池パック２０の破裂等の虞を高い確率で未然に防止することができる。
また、電池パック２０への充電再開後から第１充電時間（１０秒間）が経過した時点では、電池パック２０の劣化は生じていなかったが、その後の充電過程において電池パック２０の劣化が発生したような場合には、充電開始から第２充電時間（２分間）が経過した時点で、電池パック２０の劣化を検出することができる。したがって、より高い精度で電池パック２０の劣化を検出することができるので、劣化した電池パック２０への過充電による電池パック２０の破裂等の虞をさらに低減させることができる。

このようにして、電池パック２０の充電制御において、劣化等による電池パック２０の電池性能の低下をいち早く検出することができるとともに、劣化した電池パック２０への過充電による電池の破裂等の虞を低減させることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

本発明に係る「電池制御回路」を備えた電子機器の電源回路図である。 充電回路の起動及び停止制御の手順を示したフローチャートである。 電池パックの劣化を検出する手順を示したフローチャートである。 電池パックの出力電圧の変化を示したタイミングチャートである。

符号の説明

１０ ＡＣアダプタ、２０リチウムイオン電池パック、２１ 充電回路、２２ Ａ／Ｄ変換回路、２３ 電源検出回路、３０ ＤＣ−ＤＣコンバータ、５０ 電池制御回路、１００ 制御回路（充電制御回路）

Claims (6)

1. 外部から供給される電力を電池に充電する充電回路と、前記電池の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、該出力電圧検出回路が出力する前記電池の出力電圧信号に基づいて前記充電回路の起動及び停止制御を実行する充電制御回路とを備えた電池制御回路であって、
   前記充電制御回路は、前記充電回路による充電開始直後にいったん充電を停止し、
   充電停止後に前記電池の出力電圧が略安定した時点で、前記電池の出力電圧を初期電圧として記憶してから前記充電回路による充電を再開し、
   充電再開後から第１充電時間が経過した時点の前記電池の出力電圧と前記初期電圧との差が既定電圧αを超えているか否かを判定し、
   既定電圧α以下である場合には、前記電池が劣化していると判定し、
   既定電圧αを超えている場合には、そのまま充電を継続し、前記充電回路による充電開始から第２充電時間が経過した時点で、前記電池の出力電圧が既定電圧βを超えているか否かを判定し、既定電圧β以下である場合には、前記電池が劣化していると判定する、ことを特徴とした電池制御回路。
2. 請求項１において、前記電池は、複数のセルが直列に接続された構成を有し、前記充電制御回路は、充電再開後から前記第１充電時間が経過した時点の前記電池の出力電圧と前記初期電圧との差が既定電圧α以下である場合には、前記電池が劣化していると判定するとともに、当該電圧差から前記電池の劣化しているセル数を特定する、ことを特徴とした電池制御回路。
3. 請求項２において、前記電池は、複数のセルが直列に接続された構成を有し、前記充電制御回路は、前記充電回路による充電開始から第２充電時間が経過した時点で、前記電池の出力電圧が既定電圧β以下である場合には、前記電池が劣化していると判定するとともに、当該電圧から前記電池の劣化しているセル数を特定する、ことを特徴とした電池制御回路。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池制御回路を備えた電子機器。
5. 外部から供給される電力を電池に充電する充電回路と、前記電池の出力電圧を検出する出力電圧検出回路とを備えた電池制御回路の前記出力電圧検出回路が出力する前記電池の出力電圧信号に基づく前記充電回路の起動及び停止制御をコンピュータに実行させるための充電制御プログラムであって、
   前記充電回路による充電開始直後にいったん充電を停止する手順と、
   充電停止後に前記電池の出力電圧が略安定した時点で、前記電池の出力電圧を初期電圧として記憶してから前記充電回路による充電を再開する手順と、
   充電再開後から第１充電時間が経過した時点の前記電池の出力電圧と前記初期電圧との差が既定電圧αを超えているか否かを判定する手順と、
   既定電圧α以下である場合には、前記電池が劣化していると判定する手順と、
   既定電圧αを超えている場合には、そのまま充電を継続し、前記充電回路による充電開始から第２充電時間が経過した時点で、前記電池の出力電圧が既定電圧βを超えているか否かを判定し、既定電圧β以下である場合には、前記電池が劣化していると判定する手順とを有する、ことを特徴とした充電制御プログラム。
6. 電池の充電制御方法であって、
   充電開始直後にいったん充電を停止する工程と、
   充電停止後に前記電池の出力電圧が略安定した時点で、前記電池の出力電圧を初期電圧として記憶してから充電を再開する工程と、
   充電再開後から第１充電時間が経過した時点の前記電池の出力電圧と前記初期電圧との差が既定電圧αを超えているか否かを判定する工程と、
   既定電圧α以下である場合には、前記電池が劣化していると判定する工程と、
   既定電圧αを超えている場合には、そのまま充電を継続し、前記充電回路による充電開始から第２充電時間が経過した時点で、前記電池の出力電圧が既定電圧βを超えているか否かを判定し、既定電圧β以下である場合には、前記電池が劣化していると判定する工程とを有する、ことを特徴とした充電制御方法。

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