JP4178141B2

JP4178141B2 - 充電装置及び充電方法

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Inventors: 克彦清水
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Description

本発明は充電装置及び充電方法に関し、特に充電池の劣化防止と稼働時間の双方を確保する技術に関する。

近年のノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話などの携帯型電子機器の発達に伴い、これらの電子機器に使用される電池について性能のより一層の向上が求められている。具体的には、大容量化・小型軽量化はもちろん、頻繁に充電しても劣化しないことが求められている。そこでこのようなニーズに応えるため、例えばリチウムイオン二次電池のような、フル放電せずに充電しても、メモリ効果を起こさない電池が開発され、広く使用されている。

しかし、リチウムイオン二次電池にはメモリ効果はないものの、常にフル充電状態に置かれると、電池の劣化すなわち充電容量の減少が早められるという特性がある。

このため、例えば特許文献１に記載されている技術のように、充電器に接続している場合に、フル充電を検知したら充電を止め、電圧降下を検知したら再度充電（補充電）を開始する技術が開発されている。このようにすることにより、充電器から外して使用する場合の稼働時間を長くし、かつ劣化を防いでいる。

そしてさらに、特許文献１では、充電器を接続したときに一旦フル充電し、充電を止めた後の２回目以降の充電においては、充電の際の充電電圧を低めに抑えることにより、リチウムイオン電池の劣化をより効果的に防いでいる。

背景技術に係る上記のような充電処理をより具体的に説明する。図７は、電池の充電を行う場合の時間Ｔと、該電池に流れる電流Ｉ又は該電池の電圧Ｖの関係を示す図である。

ここでは、時間０において電池が完全放電状態にあると仮定する。最初に、所定の電流Ｉｐにより充電を開始する。すなわち、充電電流はＩｐで一定となる（定電流充電）。そして充電が進み、電池電圧が閾値Ｖｃとなったことを検出した場合（Ｔ＝Ｔｃ）、所定の電流Ｉｐにより充電することを中止し、所定の電圧Ｖｍにより充電を開始する（定電圧充電）。この状態で時間が経過すると、電池電圧がＶｍに漸近する。この漸近の程度は、充電電流の低下により測定することができ、所定程度充電電流が低下したことを検出した場合、充電は終了したと判断して充電を停止する。

上述のように、リチウムイオン二次電池を高電圧状態で充電を続けると劣化が発生する。すなわち、充電容量の低下が起こり、該電池を駆動電源とする装置の稼働時間が、高電圧状態で充電を続けない場合に比べ短くなってしまう。このため、まずは定電流で充電すること、及び所定程度充電電流が低下したことを検出することにより充電を停止することにより、不必要な高電圧を電池に与えることを回避している。

そしてさらに、充電を停止した状態では電池は徐々に放電してしまうため、充電の停止後も電圧の検出を行い、所定程度電池電圧が低下した場合に、再度充電（補充電）を開始する。この場合の電池電圧の時間変化を図８に示す。充電器が接続されたときに、定電圧充電時の電圧を、フル充電時容量を許容範囲内で最大とする第１充電電圧（例えば４．２Ｖ）とし、該第１充電電圧まで充電を行う（すなわち、例えばＶｍ＝４．２Ｖまで充電する）。そして、充電が終了したら充電を停止し、電池電圧が基準電圧Ｖｓまで低下したら、再度充電を行う、という処理を繰り返す。

しかし、このようにすると、充電の度に電池は高電圧状態（フル充電電圧に漸近する電圧状態）に置かれることとなる。そこで、図９のように２回目以降は、定電圧充電時の電圧を、例えば第２充電電圧（第１充電電圧より低い電圧。例えば４．１Ｖ）に下げて充電を行う技術が特許文献１に記載されている。
特開２００２−２１８６６８号公報

しかしながら、上記従来の技術では、充電器から充電池を外して使用する場合の該電池の稼働時間の減少を防止するため、充電器に接続した後の少なくとも最初の１回はフル充電しておく必要があった。このため、最初の１回だけとはいえ、高電圧で充電がなされ、電池が劣化してしまうという課題があった。

また、そもそも電池は、携帯用の機器を発電所などから供給される交流電源に接続せずに使用するために使用されるのであり、図９のように定電圧充電時の電圧である充電電圧を下げてしまうと、その分該電池を駆動電源として使用する機器の稼働時間が短くなってしまうという課題もあった。より具体的には、フル充電検知後の補充電による充電では充電電圧が第２充電電圧（＜第１充電電圧）となってしまうため、例えば携帯電話など、一晩充電して朝に充電器からはずして使用する場合には通常は何度か補充電が繰り返された後の状態となっているため低い充電電圧（第２充電電圧）で充電された状態となっており、第１充電電圧で充電した場合に比べ、稼働時間が短くなってしまっていた。

以上のように、充電池の劣化防止と、稼動時間の確保と、を両立することは従来できていなかった。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的の一つは、充電池の劣化防止と稼働時間の確保の両立を可能にする充電装置及び充電方法を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係る充電装置は、複数回にわたり電池の充電を行う場合において、前記電池の充電を開始する際の電池電圧が所定の閾値電圧より高い場合の、前記複数回に占める割合を示す割合関係量を算出する割合関係量算出手段と、前記算出される割合関係量と所定の閾値割合関係量との大小により、定電圧充電時の充電電圧が異なるよう、該充電電圧を決定する充電電圧決定手段と、前記決定される定電圧充電時の充電電圧で、電池の充電を行う充電手段と、を特徴とする。

このようにすることにより、所定回数分の充電開始時の電池電圧に応じて充電電圧を決定することができるので、充電池の劣化防止と稼働時間の確保の両立が可能になる。

また、上記充電装置において、前記充電電圧決定手段は、前記算出される割合関係量が前記所定の閾値割合関係量より小さい場合に第１充電電圧を前記定電圧充電時の充電電圧として決定するとともに、補充電の開始電圧を第１補充閾値とし、前記算出される割合関係量が前記所定の閾値割合関係量より大きい場合に、前記第１充電電圧より低い電圧である第２充電電圧を前記定電圧充電時の充電電圧として決定するとともに、補充電の開始電圧を第２補充閾値とし、前記第１補充閾値と前記第２補充閾値の相違量は、前記第１充電電圧と前記第２充電電圧の相違量に応じて決定される、こととしてもよい。

このようにすれば、充電停止状態で自然放電により所定程度電池電圧が低下した場合に、再度充電（補充電）を行う場合の電圧低下量を、充電電圧決定手段により決定される充電電圧に応じて決定することができるので、補充電の間隔が過度に短くならないようにすることができるとともに、電池の平均電圧が確実に下がるようにすることができる。

また、上記充電装置において、前記充電電圧決定手段による充電電圧の決定は、前記電池に対する電源の供給が可能となったとき及び前記電池を駆動電源として備える装置の電源が投入されたときに行われることとしてもよい。このようにすれば、前記電池を駆動電源として備える装置の電源が投入されたときにも充電電圧を決定することができるので、携帯される事が少なく、かつ携帯される場合の電池消費量が大きい携帯型機器に使用される電池について、より適切に充電池の劣化防止と稼働時間の確保の両立を行うことが可能になる。

さらに、上記充電装置において、前記電池の劣化を防止する電池劣化防止モード又は前記電池の稼働時間を長くする電池稼働時間確保モードのいずれかを、充電モードとして決定する充電モード決定手段、をさらに含み、前記充電電圧決定手段は、前記決定される充電モードが電池劣化防止モードである場合に、前記算出される割合関係量が所定の閾値割合関係量より高いか否かにより定電圧充電時の充電電圧が異なるよう、該充電電圧を決定する、こととしてもよい。このようにすれば、電池のユーザが、自身でモードを決定することができる。すなわち、例えば長時間充電せずに電池を使いたいときには電池稼働時間確保モード、劣化を防止することを優先させたい場合には電池劣化防止モードを選択することができる。

また、本発明に係る充電方法は、複数回にわたり電池の充電を行う場合において、前記電池の充電を開始する際の電池電圧が所定の閾値電圧より高い場合の、前記複数回に占める割合を示す割合関係量を算出する割合関係量算出ステップと、前記算出される割合関係量と所定の閾値割合関係量との大小により、定電圧充電時の充電電圧が異なるよう、該充電電圧を決定する充電電圧決定ステップと、前記決定される定電圧充電時の充電電圧で、電池の充電を行う充電ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る充電装置１０の機能ブロック図である。同図は、充電対象である電池が接続された状態を示す図である。まず、充電装置１０は、充電部２０、電源部３０を含み、充電部２０、電源部３０は端子８２及び端子８３で接続されている。そして、充電部２０は充電対象となる電池４３を含む電池部４０と端子８０及び端子８１で接続される。負荷５０は、該電池４３を駆動電源として備える装置であり、一例として携帯電話が挙げられる。また、電源部３０は充電器３２を含み、該充電器３２は１００Ｖの交流電源６０と接続されている。

充電部２０は、充電制御部２１、判定部２２、メモリ部２３、電圧検出部２４、定電圧回路２５、定電流回路２６、充電電圧制御ＯＮ／ＯＦＦ操作部２７、電流検出部２８及び電気抵抗２９を含んで構成される。充電制御部２１は、充電部２０の各部を制御するとともに、充電装置１０における電池４３の充電処理の制御を実行する。

定電流充電時には、充電制御部２１は、所定の電流（図７ではＩｐ）を発生するよう、定電流回路２６を制御する。また、定電圧充電が始まると、充電制御部２１は、所定の電流を発生するよう、定電流回路２６を制御することを中止し、所定の電圧（図７ではＶｍ）を発生するよう、定電圧回路２５を制御するようにする。そして、所定程度充電電流が低下したことを検出した場合、充電は終了したと判断して、充電制御部２１は充電を停止する。すなわち、定電圧回路２５で発生する電圧が０になるよう、定電圧回路２５を制御する。

電圧検出部２４は、電池４３の電池電圧（電池電圧，図７における電圧Ｖ）を検出し、充電制御部２１に通知する。定電圧回路２５は、充電電圧を制御し一定の充電電圧で充電できるようにしている。また定電流回路２６は、充電電流を制御し一定の充電電流で充電できるようにしている。定電圧回路２５及び定電流回路２６は、充電制御部２１の指示により、いずれかが動作するように構成される。電流検出部２８は、電気抵抗２９に流れる電流を検出することにより、電池４３に流れる電流（充電電流，図７における電流Ｉ）を検出し、充電制御部２１に通知する。判定部２２、メモリ部２３、充電電圧制御ＯＮ／ＯＦＦ操作部２７については後述する。

また、電池部４０は、過充電過放電検出部４１、保護回路４２及び電池４３を含んで構成される。電池４３は、過充電又は過放電により劣化するので、過充電過放電検出部４１は、電池４３が過充電又は過放電されないよう充電が所定電圧を超えたこと若しくは放電による電圧低下が所定値を超えたことを検出して保護回路４２に出力し、保護回路４２は、該検出結果に応じて、充電若しくは放電を停止するよう、回路を切断する。

電池部４０は単体でバッテリーパックとして取引されることが多い。また、充電部２０は電池４３を駆動電源とする装置に含まれていることが多い。そして、電池部４０は、充電部２０を含む装置に通常接続された状態のまま使用され、充電する際に充電部２０を電源部３０に接続することを契機として充電を開始することが多い。また、本実施の形態では、電池４３はリチウムイオン二次電池であるとして説明を進める。

本発明における電池電圧の時間変化を図２に示す。同図に示すように、本実施の形態の後述する電池劣化防止モードにおける電池電圧は、常にＶｍ以下（例えば４．１Ｖ）であり、電池４３が高電圧状態に置かれることがないので、充電池の劣化防止を実現することができる。

本実施の形態では、このように充電しても稼動時間を確保することができるようにしている。このための処理について、図３に示す処理のフロー図を参照しながら説明する。

図３は本発明の第１の実施形態を示す処理のフロー図である。まず、端子８０乃至８３が全て接続され、さらに交流電源６０から電源が供給された場合（すなわち電池４３に電源が供給されることにより充電を開始する場合）に、電圧検出部２４は、電池電圧Ｖｂａｔ（充電開始時の電池電圧）を測定することにより検出し（Ｓ１０１）、充電制御部２１に対して出力する。このように、充電制御部２１は充電開始時の充電電圧を示す電池電圧情報を取得する電池電圧情報取得手段として機能する。そして判定部２２は充電制御部２１から該Ｖｂａｔを受け取り、受け取ったＶｂａｔと予めメモリ部２３に記憶される第１閾値電圧Ｖ１と比較して（Ｓ１０２）、該比較結果を該Ｖｂａｔの電圧範囲を示す充電開始時電池電圧範囲情報として取得する。さらに、後述するＳ１０４の処理によりメモリ部２３に記憶される過去Ｎ−１回分のＳ１０２における比較結果を示す過去Ｎ−１回分の充電開始時電池電圧範囲情報を読み出す。そして、Ｓ１０２における比較結果と、該過去Ｎ−１回分の比較結果と、を併せたＮ回分の比較結果を示すＮ回分の充電開始時電池電圧範囲情報を取得する（Ｓ１０３）。

ここで、メモリ部２３に記憶される充電開始時電池電圧範囲情報について、図４を参照しながら説明する。図４はメモリ部２３に記憶される上記充電開始時電池電圧範囲情報の一例である。同図に示すように、回数に対応付けて、「３灯」又は「２灯」が記憶される。これは、電池４３が携帯電話の駆動電源である場合に、携帯電話の表示部に表示される電池残量メータ（例えば３つの灯の明滅により、電池残量を表す）が、充電を開始する場合にどのような値となっているかを示すものである。

電池残量メータの表示は、以下のようにして決定される。すなわち、Ｖｂａｔがある第１閾値電圧Ｖ１を超える場合を「３灯」（すなわち３灯と２灯の境界値＝第１閾値電圧）とし、Ｖｂａｔが第１閾値電圧Ｖ１以下であり、かつ第２閾値電圧Ｖ２を超える場合を「２灯」（すなわち２灯と１灯の境界値＝第２閾値電圧）とし、とする。より具体的には、第１閾値電圧Ｖ１は電池４３の残充電容量が５０％になったときの電池４３の電池電圧（例えば第１充電電圧の５０％である２．１Ｖ）、第１閾値電圧Ｖ１は電池４３の残充電容量が２０％になったときの電池４３の電池電圧（例えば第１充電電圧の２０％である０．８４Ｖ）、のように決定することができる。

このようにして電池残量メータの表示とメモリ部２３に記憶される比較結果とを連動させることにより、充電開始時の電池残量メータを確認しておくことが、後述する「電池劣化防止モード」と「電池稼働時間防止モード」のいずれを選択するかを決定する際の指標となりうる。

ここで図３の説明に戻る。判定部２２は、上記Ｎ回分の充電開始時電池電圧範囲情報のうち、新しい結果からＮ−１回分の充電開始時電池電圧範囲情報を、メモリ部２３に上書きで書き込む（Ｓ１０４）。また、判定部２２は、Ｎ回分の充電開始時電池電圧範囲情報により、充電開始時の電池電圧が第１閾値電圧Ｖ１より高いことを示す割合を示す割合関係量（高電圧時充電回数割合関係量）が、使用傾向閾値割合関係量より小さいか否かを判断する（Ｓ１０５）。ここで、使用傾向閾値割合関係量は、電池４３のユーザが頻繁に充電する傾向にあるのか、それとも少なくとも第１閾値電圧Ｖ１以下まで放電してから充電する傾向にあるのか、といったユーザの使用傾向を示すための閾値である。充電開始時の電池電圧が第１閾値電圧Ｖ１より高いことを示す割合を示す高電圧時充電回数割合関係量が使用傾向閾値割合関係量より少なければ、電池４３のユーザは第１閾値電圧Ｖ１以下まで放電してから充電する傾向にあると判断され、充電開始時の電池電圧が第１閾値電圧Ｖ１以下より高いことを示す割合を示す高電圧時充電回数割合関係量が使用傾向閾値割合関係量以上であれば、電池４３のユーザは頻繁に充電する傾向にあると判断される。

なお、高電圧時充電回数割合関係量は、上記Ｎ回分の充電開始時電池電圧範囲情報のうち、充電開始時の電池電圧が第１閾値電圧Ｖ１より高いことを示す充電開始時電池電圧範囲情報が含まれる回数（高電圧時充電回数）をＮで割った値としてもよいし、高電圧時充電回数そのものでもよい。そして使用傾向閾値割合関係量は、高電圧時充電回数割合関係量が高電圧時充電回数そのものである場合には、所定の閾値Ｍ（Ｍ≦Ｎ）であり、高電圧時充電回数割合関係量が高電圧時充電回数をＮで割った値である場合には、所定の閾値Ｍ／Ｎとなる。

そして、高電圧時充電回数割合関係量が使用傾向閾値割合関係量より小さくない場合には、充電制御部２１は定電圧充電時の電圧値を第２充電電圧４．１Ｖに設定する（Ｓ１０７）。すなわち、フル充電電池電圧よりも所定電圧低い電圧が定電圧充電時の電圧値となるよう定電圧回路２５を設定する。一方、高電圧時充電回数割合関係量が使用傾向閾値割合関係量より小さい場合には、充電制御部２１は定電圧充電時の電圧値を第１充電電圧４．２Ｖに設定する（Ｓ１０８）。すなわち、フル充電電池電圧が定電圧充電時の電圧値となるよう定電圧回路２５を設定する。このようにして充電制御部２１は、複数回（最新のＮ回）にわたり電池の充電を行う場合において、前記電池の充電を開始する際の電池電圧が所定の閾値電圧（第１閾値電圧）より高い場合の、前記複数回に占める割合を示す高電圧時充電回数割合関係量を算出する割合関係量算出手段及び前記算出される高電圧時充電回数割合関係量と所定の使用傾向閾値割合関係量との大小により、定電圧充電時の充電電圧が異なるよう、該充電電圧を決定する充電電圧決定手段として機能する。

なお、第１充電電圧及び第２充電電圧の具体的な値は、例えば電池に含まれるリチウムイオン電池セルの個数によって変化する。例えばセルが１つである場合（１セルの場合）には、第１充電電圧が４．２Ｖ、第２充電電圧が４．１Ｖとなる。また、セルが２つである場合（２セルの場合）の第１充電電圧は８．４Ｖ、セルが３つである場合（３セルの場合）の第１充電電圧は１２．６Ｖとなる。

そして充電制御部２１は、設定された充電電圧で充電動作を行い（Ｓ１０８）、充電電流が低下によりフル充電になったか否かを判断して（Ｓ１０９）、フル充電になった場合には、充電を停止する（Ｓ１１０）。そして、電池４３の電池電圧を監視し（Ｓ１１１）、電池電圧が第１補充閾値Ｖ３（又は第２補充閾値Ｖ３'）以下となった場合（Ｓ１１２）には、再度充電動作（補充電動作）を行う。このとき、Ｓ１０８から繰り返してもよいし、Ｓ１０１から繰り返すこととしてもよい。

以上のようにすることにより、過去の充電開始時の電池電圧に応じて、充電電圧を変化させることができる。すなわち、ユーザが充電できない状態でどれだけ電池４３を使用するかに関する傾向を取得することができるので、該傾向に応じて、充電電圧を変えることにより、ユーザの観点から十分に稼働時間を確保するとともに、充電池の劣化防止を図るべく充電電圧を下げることを可能としている。また、携帯型機器を携帯して使用する時間が長く、充電器を接続して充電を開始するときの電池電圧が所定値（第１閾値電圧）より高い場合が使用傾向閾値割合関係量により示される割合より小さければ、電池の充電電圧を高く設定して（第１充電電圧に設定して）充電される容量を多くし、机上で充電しながら使用する時間が長かったり、頻繁に充電を行ったりする場合など、充電器を接続して充電を開始するときの電池電圧が所定値（第１閾値電圧）より高い場合が使用傾向閾値割合関係量により示される割合以上であれば、電池の充電電圧を低く設定して（第２充電電圧に設定して）電池の劣化を防ぐ、といったことを可能にしている。

なお、上記第１の実施形態では、充電電圧を２段階としているが、充電開始時の電池電圧に応じて、よりきめ細かく充電電圧を設定する（第ｎ閾値電圧を電池残量表示の閾値数に応じて細かく設定する）こととすれば、より厳密にユーザの使用傾向を充電電圧に反映させることができるので、よりユーザの満足度を上げることができる。

なおＳ１１２の処理において、充電電圧が第１充電電圧である場合（すなわち高電圧時充電回数割合関係量が、使用傾向閾値割合関係量より小さい場合）、第１補充閾値Ｖ３を利用し、充電電圧が第２充電電圧である場合（すなわち高電圧時充電回数割合関係量が、使用傾向閾値割合関係量以上である場合）、第２補充閾値Ｖ３'（＜第１補充閾値Ｖ３）を使用することが好適である。ここで、第１補充閾値Ｖ３と第２補充閾値Ｖ３'の相違量については、第１充電電圧と第２充電電圧の値の相違量に応じて決定されることとしてもよい。具体的には、第１充電電圧が第２充電電圧に比べ１０％高い値であったとすると、第１補充閾値Ｖ３は第２補充閾値Ｖ３'に比べ１０％大きい値となるよう決定されることができる。このようにして第１補充閾値Ｖ３と第２補充閾値Ｖ３'とが決定されることにより、補充電の間隔が過度に狭くならないようにすることができるとともに、電池４３の平均電池電圧が確実に下がるようにすることができる。なお、電池電圧が第１補充閾値Ｖ３又は第２補充閾値Ｖ３'に低下したことを検出する処理は、常時電圧を監視することにより行ってもよいし、所定時間経過後に電池電圧を確認することにより行ってもよい。また、第１補充閾値Ｖ３又は第２補充閾値Ｖ３'を設けずに、例えば所定時間経過後に補充電を開始することとしてもよい。

また、第１の実施形態において充電部２０に含まれる充電電圧制御ＯＮ／ＯＦＦ操作部２７では、電池４３のユーザが、電池４３の劣化を防止する電池劣化防止モード又は電池４３の稼働時間を長くする電池稼働時間確保モードのいずれかを選択する操作を受け入れることができるようになっている。そしてユーザが電池劣化防止モードを選択した場合には、上記Ｓ１０１乃至Ｓ１０７の処理を行うことにより、過去の充電開始時の電池電圧に応じ、充電電圧を決定することができるので、電池４３の劣化を防止することができる。一方、ユーザが電池稼働時間確保モードを選択した場合には、Ｓ１０６及びＳ１０７の処理を行わず、常に充電電圧を４．２Ｖに設定することにより、図８と同様の充電動作を行い、電池４３の稼働時間を最大限にすることができる。

また、充電開始時において、第１閾値電圧との比較に加え、第２閾値電圧との比較も行うようにし、第２閾値電圧以下の充電電圧が検出された場合には少なくともその直後に行う充電（充電器の接続開始から接続解除までの間に行われる充電）については、定電圧充電時の充電電圧を第１充電電圧に設定することにより、電池４３をできるだけ長く使用できるようにすることとしてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、例えばノート型パーソナルコンピュータのように、多くの場合充電状態（充電器に接続された状態）で使用される携帯型機器について適用することが好適である。

すなわち、多くの場合、ノート型パーソナルコンピュータについてはそもそも充電器の接続動作があまりない場合が多く、まれに携帯して使用した後充電器を接続した場合にはかなりの確率で電池電圧が第１閾値電圧Ｖ１以下となっている。このような場合、第１の実施形態においてはメモリ部２３に記憶される比較結果は、かなりの割合で「２灯」となり、定電圧充電時の設定電圧は第１充電電圧となる。しかしながら、実際にはほとんど持ち歩かないのであるから第２充電電圧で十分である。本実施の形態においては、このように携帯される事が少なく、かつ携帯される場合の電池消費量が大きい携帯型機器について適用することが好適である。

図５は、図１における充電装置１０の充電部２０を充電部２０ａで置換したものになっている。充電部２０ａでは、充電制御部２１が充電制御部２１ａに置換され、充電制御部２１ａには電源制御部７０が接続される。電源制御部７０は、電池４３を駆動電源とする装置の電源を制御するための機能部である。該電源制御部７０からは、充電制御部２１ａに対して起動検出信号が出力される。起動検出信号とは、電源制御部７０により電源が制御される上記装置が、起動されたことを検出したことを示す信号である。より具体的な例を挙げると、装置はノート型パーソナルコンピュータであり、該ノート型パーソナルコンピュータの電源が投入されたことを検出したことを示す信号が起動検出信号である。或いは、該装置は携帯電話であり、ノート型パーソナルコンピュータに接続され、モデムとして使用され、ほとんどの場合机上において充電器を接続したまま該ノート型パーソナルコンピュータを使用する場合に、該ノート型パーソナルコンピュータの電源が投入されたことを検出したことを示す信号を起動検出信号であることとしてもよい。

そして、この起動検出信号により、充電器接続検出時だけでなく、ノート型パーソナルコンピュータなどの電池４３を駆動電源として備える上記装置の起動時に充電器の接続が検出された場合にも定電圧充電時の充電電圧制御処理を行うようにしている。

図６は、第２の実施形態における処理のフロー図である。同図に示すように、Ｓ１０１からＳ１１２の処理は図３に示す第１の実施形態における処理と同様である。第２の実施形態において特徴的なことは、Ｓ１２０の処理が加わったことである。起動検出信号が入力された場合、充電制御部２１は、充電中だったとしても一旦充電動作を停止する（Ｓ１２０）。そして、Ｓ１０１からの処理を行う。このようにすることにより、例えばノート型パーソナルコンピュータのように、充電可能な状態（すなわち電池４３に電源が供給されているために充電することが可能な状態）で使用されることが多い機器についても、過去の充電開始時（Ｓ１２０において充電を停止した後に、充電を開始する時を含む）の電池電圧に応じて、充電電圧を変化させることができる。

本発明の実施の形態にかかる充電装置の機能ブロック図である。本発明の実施の形態にかかる電池電圧の時間変化を示す図である。本発明の実施の形態にかかる処理のフロー図である。本発明の実施の形態にかかるメモリテーブルである。本発明の実施の形態にかかる充電装置の機能ブロック図である。本発明の実施の形態にかかる処理のフロー図である。本発明の背景技術にかかる時間と、電流及び電圧と、の関係を示す図である。本発明の背景技術にかかる電池電圧の時間変化を示す図である。本発明の背景技術にかかる電池電圧の時間変化を示す図である。

符号の説明

１０充電装置、２０，２０ａ充電部、２１，２１ａ充電制御部、２２判定部、２３メモリ部、２４電圧検出部、２５定電圧回路、２６定電流回路、２７充電電圧制御ＯＮ／ＯＦＦ操作部、２８電流検出部、２９電気抵抗、３０電源部、３２充電器、４０電池部、４１過充電過放電検出部、４２保護回路、４３電池、５０負荷、６０交流電源、７０電源制御部、８０，８１，８２，８３端子

Claims

複数回にわたり電池の充電を行う場合において、前記電池の充電を開始する際の電池電圧が所定の閾値電圧より高い場合の、前記複数回に占める割合を示す割合関係量を算出する割合関係量算出手段と、
前記算出される割合関係量と所定の閾値割合関係量との大小により、定電圧充電時の充電電圧が異なるよう、該充電電圧を決定する充電電圧決定手段と、
前記決定される定電圧充電時の充電電圧で、電池の充電を行う充電手段と、
を含むことを特徴とする充電装置。
請求項１に記載の充電装置において、
前記充電電圧決定手段は、
前記算出される割合関係量が前記所定の閾値割合関係量より小さい場合に第１充電電圧を前記定電圧充電時の充電電圧として決定するとともに、補充電の開始電圧を第１補充閾値とし、
前記算出される割合関係量が前記所定の閾値割合関係量より大きい場合に、前記第１充電電圧より低い電圧である第２充電電圧を前記定電圧充電時の充電電圧として決定するとともに、補充電の開始電圧を第２補充閾値とし、
前記第１補充閾値と前記第２補充閾値の相違量は、前記第１充電電圧と前記第２充電電圧の相違量に応じて決定される、
ことを特徴とする充電装置。
請求項１又は２に記載の充電装置において、
前記充電電圧決定手段による充電電圧の決定は、前記電池に対する電源の供給が可能となったとき及び前記電池を駆動電源として備える装置の電源が投入されたときに行われる、
ことを特徴とする充電装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載の充電装置において、
前記電池の劣化を防止する電池劣化防止モード又は前記電池の稼働時間を長くする電池稼働時間確保モードのいずれかを、充電モードとして決定する充電モード決定手段、
をさらに含み、
前記充電電圧決定手段は、前記決定される充電モードが電池劣化防止モードである場合に、前記算出される割合関係量と所定の閾値割合関係量との大小により、定電圧充電時の充電電圧が異なるよう、該充電電圧を決定する、
ことを特徴とする充電装置。
複数回にわたり電池の充電を行う場合において、前記電池の充電を開始する際の電池電圧が所定の閾値電圧より高い場合の、前記複数回に占める割合を示す割合関係量を算出する割合関係量算出ステップと、
前記算出される割合関係量と所定の閾値割合関係量との大小により、定電圧充電時の充電電圧が異なるよう、該充電電圧を決定する充電電圧決定ステップと、
前記決定される定電圧充電時の充電電圧で、電池の充電を行う充電ステップと、
を含むことを特徴とする充電方法。