CN101312260B - 电池包、充电装置及其控制方法和电子装置及其控制方法 - Google Patents

电池包、充电装置及其控制方法和电子装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电池包、充电装置及其控制方法和电子装置及其控制方法。即使电池包商品化为新产品时，该充电装置也能够使用存储在该电池包的存储器中的数据来适当掌握该电池包的充电状态。该充电装置基于提供给安装在其上的电池包的充电电流和/或施加给该电池包的充电电压，来确定表示该电池包的充电状态的充电状态数据。充电控制微计算机从该电池包的存储器读取充电特性数据，并基于所读出的充电特性数据，生成用于将提供给该电池包的充电电流和施加给该电池包的充电电压至少之一与该充电状态数据相互关联的数据表。该微计算机基于所生成的数据表，确定表示该电池包的充电状态的充电状态数据。

Description

电池包、充电装置及其控制方法和电子装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种设置有存储器和二次电池的电池包、用于对该电池包进行充电的充电装置、以及使用该电池包作为电源的电子装置。
背景技术
传统地，用于电子装置的一些类型的电池包设置有用于存储额定电荷容量值和剩余电荷容量值的非易失性存储器。
此外，已提出了一种用于对上述类型的电池包进行充电的充电装置，在该充电装置中，基于电流积分的结果和存储在非易失性存储器中的初始剩余电荷容量值和额定剩余电荷容量值，计算剩余电荷容量值，并且将初始剩余电荷容量值重写成所计算出的当前剩余电荷容量值(例如，参见日本特开平06-310179)。
此外，安装有这种电池包的电子装置被配置成能够根据当前剩余电荷容量值和负载电流，计算电池可用时间段。
然而，以上述现有技术为代表的技术没有考虑如何应付在售出充电装置或电子装置之后新的电池包商品化这样一种情况。因此，当电池包的种类数量增加或电池包的特性改变时，出现这样一个问题：充电装置或电子装置没有存储用于电池包的充电管理或剩余容量管理的数据，并且不可能对该电池包进行适当的状态管理。
发明内容
本发明提供一种充电装置和电子装置，即使电池包商品化为新产品时，该充电装置和该电子装置也能够使用存储在该电池包的存储器中的数据来适当掌握该电池包的充电状态。
在本发明的第一方面，提供一种充电装置，所述充电装置基于提供给安装在所述充电装置上的电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一，来确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，所述充电装置包括：读取单元，用于从所述电池包的存储器读取充电特性数据；数据表生成单元，用于基于所读取的所述充电特性数据，生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一与所述充电状态数据相互关联的数据表；以及充电状态数据确定单元，用于基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
利用本发明的第一方面的配置，即使该电池包商品化为新产品时，也可以使用存储在该电池包的存储器中的数据，适当掌握该电池包的充电状态，而无需更新与该电池包兼容的充电装置。
在本发明的第二方面，提供一种具有数据表的充电装置，所述数据表用于基于提供给安装在所述充电装置上的电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一，来确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，所述充电装置包括：读取单元，用于从所述电池包的存储器读出表示所述电池包的类型的识别数据；判断单元，用于判断是否存在与所读出的所述识别数据相对应的数据表；数据表生成单元，用于当判断为不存在与所读出的所述识别数据相对应的数据表时，使用所述读取单元从所述电池包的所述存储器读出充电特性数据，并基于所读出的所述充电特性数据，生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一与所述充电状态数据相互关联的数据表；以及充电状态数据确定单元，用于基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
在本发明的第三方面，提供一种电子装置，所述电子装置基于来自安装在所述电子装置上的电池包的输出电压，来确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，所述电子装置包括：读取单元，用于从所述电池包的存储器读出放电特性数据；数据表生成单元，用于基于所读出的所述放电特性数据，生成用于将来自所述电池包的输出电压与所述充电状态数据相互关联的数据表；以及充电状态数据确定单元，用于基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
利用本发明的第三方面的配置，即使该电池包商品化为新产品时，也可以使用存储在该电池包的存储器中的数据，适当掌握该电池包的充电状态，而无需更新与该电池包兼容的电子装置。
在本发明的第四方面，提供一种具有数据表的电子装置，所述数据表用于基于来自安装在所述电子装置上的电池包的输出电压，来确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，所述电子装置包括：读取单元，用于从所述电池包的存储器读出表示所述电池包的类型的识别数据；判断单元，用于判断是否存在与所读出的所述识别数据相对应的数据表；数据表生成单元，用于当判断为不存在与所读出的所述识别数据相对应的数据表时，使用所述读取单元从所述电池包的所述存储器读出放电特性数据，并基于所读出的所述放电特性数据，生成用于将来自所述电池包的输出电压与所述充电状态数据相互关联的数据表；以及充电状态数据确定单元，用于基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
在本发明的第五方面，提供一种用于安装在充电装置上的电池包，所述充电装置用于生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一与充电状态数据相关联的数据表，并基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，所述电池包包括：存储器，用于存储用于生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一与所述充电状态数据相关联的数据表的充电特性数据。
在本发明的第六方面，提供一种用于安装在电子装置上的电池包，所述电子装置用于生成用于将来自安装在所述电子装置上的所述电池包的输出电压与充电状态数据相关联的数据表，并基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，所述电池包包括：存储器，用于存储用于生成用于将来自所述电池包的输出电压与所述充电状态数据相关联的数据表的放电特性数据。
在本发明的第七方面，提供一种控制充电装置的方法，所述充电装置基于提供给安装在所述充电装置上的电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一，来确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，所述方法包括以下步骤：读取步骤，用于从所述电池包的存储器读出充电特性数据；数据表生成步骤，用于基于所读出的所述充电特性数据，生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一与所述充电状态数据相互关联的数据表；以及充电状态数据确定步骤，用于基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
在本发明的第八方面，提供一种控制具有数据表的充电装置的方法，所述数据表用于基于提供给安装在所述充电装置上的电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一，来确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，所述方法包括以下步骤：读取步骤，用于从所述电池包的存储器读出表示所述电池包的类型的识别数据；判断步骤，用于判断是否存在与所读出的所述识别数据相对应的数据表；数据表生成步骤，用于当判断为不存在与所读出的所述识别数据相对应的数据表时，从所述电池包的所述存储器读出充电特性数据，并基于所读出的所述充电特性数据，生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一与所述充电状态数据相互关联的数据表；以及充电状态数据确定步骤，用于基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
在本发明的第九方面，提供一种控制电子装置的方法，所述电子装置基于来自安装在所述电子装置上的电池包的输出电压，来确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，所述方法包括以下步骤：读取步骤，用于从所述电池包的存储器读出放电特性数据；数据表生成步骤，用于基于所读出的所述放电特性数据，生成用于将来自所述电池包的输出电压与所述充电状态数据相互关联的数据表；以及充电状态数据确定步骤，用于基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
在本发明的第十方面，提供一种控制具有数据表的电子装置的方法，所述数据表用于基于来自安装在所述电子装置上的电池包的输出电压，来确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，所述方法包括以下步骤：读取步骤，用于从所述电池包的存储器读出表示所述电池包的类型的识别数据；判断步骤，用于判断是否存在与所读出的所述识别数据相对应的数据表；数据表生成步骤，用于当判断为不存在与所读出的所述识别数据相对应的数据表时，从所述电池包的所述存储器读出放电特性数据，并基于所读出的所述放电特性数据，生成用于将来自所述电池包的输出电压与所述充电状态数据相互关联的数据表；以及充电状态数据确定步骤，用于基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
在本发明的第十一方面，提供一种用于使计算机执行控制充电装置的方法的计算机可读程序，所述充电装置基于提供给安装在所述充电装置上的电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一，来确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，其中，所述方法包括以下步骤：读取步骤，用于从所述电池包的存储器读出充电特性数据；数据表生成步骤，用于基于所读出的所述充电特性数据，生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一与所述充电状态数据相互关联的数据表；以及充电状态数据确定步骤，用于基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
在本发明的第十二方面，提供一种用于使计算机执行控制具有数据表的充电装置的方法的计算机可读程序，所述数据表用于基于提供给安装在所述充电装置上的电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一，来确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，其中，所述方法包括以下步骤：读取步骤，用于从所述电池包的存储器读出表示所述电池包的类型的识别数据；判断步骤，用于判断是否存在与所读出的所述识别数据相对应的数据表；数据表生成步骤，用于当判断为不存在与所读出的所述识别数据相对应的数据表时，从所述电池包的所述存储器读出充电特性数据，并基于所读出的所述充电特性数据，生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压至少之一与所述充电状态数据相互关联的数据表；以及充电状态数据确定步骤，用于基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
在本发明的第十三方面，提供一种用于使计算机执行控制电子装置的方法的计算机可读程序，所述电子装置基于来自安装在所述电子装置上的电池包的输出电压，来确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，其中，所述方法包括以下步骤：读取步骤，用于从所述电池包的存储器读出放电特性数据；数据表生成步骤，用于基于所读出的所述放电特性数据，生成用于将来自所述电池包的输出电压与所述充电状态数据相互关联的数据表；以及充电状态数据确定步骤，用于基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
在本发明的第十四方面，提供一种用于使计算机执行控制具有数据表的电子装置的方法的计算机可读程序，所述数据表用于基于来自安装在所述电子装置上的电池包的输出电压，来确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，其中，所述方法包括以下步骤：读取步骤，用于从所述电池包的存储器读出表示所述电池包的类型的识别数据；判断步骤，用于判断是否存在与所读出的所述识别数据相对应的数据表；数据表生成步骤，用于当判断为不存在与所读出的所述识别数据相对应的数据表时，从所述电池包的所述存储器读出放电特性数据，并基于所读出的所述放电特性数据，生成用于将来自所述电池包的输出电压与所述充电状态数据相互关联的数据表；以及充电状态数据确定步骤，用于基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
通过以下结合附图的详细说明，本发明的特征和优点将变得更明显。
附图说明
图1是根据本发明实施例的充电装置和电池包各自的内部结构的框图；
图2是示出存储在电池包内的非易失性存储器中的各种数据和表信息的图；
图3是由充电装置执行的电池包充电处理的流程图；
图4是图3所示的充电处理的延续部分；
图5是用于从非易失性存储器读取数据的数据读取处理；
图6是用于将数据写入非易失性存储器的数据写处理的流程图；
图7是示出在图3的步骤S112中执行的电池包温度测量处理的细节的流程图；
图8是示出在图3的步骤S114中执行的充电状态数据计算处理的细节的流程图；
图9是示出在图3的步骤S117中执行的保持充电状态所致劣化校正处理的细节的流程图；
图10是示出在图4的步骤S126中执行的充电周期所致劣化校正处理的细节的流程图；
图11A是示出在充电时温度不低于15℃且低于35℃的情况下与充电状态数据1相关联的充电时充电状态数据表的例子的图；
图11B是示出在充电时温度低于15℃的情况下与充电状态数据1相关联的充电时充电状态数据表的例子的图；
图11C是示出在充电时温度不低于35℃的情况下与充电状态数据1相关联的充电时充电状态数据表的例子的图；
图12是更详细地示出图11A的表以便说明充电状态数据1和充电状态数据2之间的关系的图；
图13A～13C是用于说明电池包的充电特性与充电状态数据1和2之间的关系的图；
图14是用于说明由于温度的变化而引起的充电特性的变化的图；
图15是示出保持充电状态所致劣化表的例子的图；
图16是示出充电周期所致劣化表的例子的图；
图17是示出充电装置的指示器上的充电状态的指示例子的图；
图18是根据本发明实施例的电子装置和电池包各自的内部结构的框图；
图19是由安装有电池包的电子装置所执行的操作处理的流程图；
图20是图19所示的操作处理的延续部分；
图21是示出在图19的步骤S217中执行的剩余容量计算处理的细节的流程图；
图22是示出在图19的步骤S218中执行的连续可用时间段计算处理的细节的流程图；
图23是示出在图19的步骤S219中执行的实际可用时间段计算处理的细节的流程图；
图24是示出在图20的步骤S227中执行的功耗计算处理的细节的流程图；
图25是示出在图20的步骤S228中执行的充电状态数据计算处理的细节的流程图；
图26A是示出在放电时温度不低于15℃且低于35℃的情况下与充电状态数据1相关联的放电时充电状态数据表的例子的图；
图26B是示出在放电时温度低于15℃的情况下与充电状态数据1相关联的放电时充电状态数据表的例子的图；
图26C是示出在放电时温度不低于35℃的情况下与充电状态数据1相关联的放电时充电状态数据表的例子的图；
图27是更详细地示出图26A的表以便说明充电状态数据1和充电状态数据2之间的关系的图；
图28是用于说明电池包的放电时温度特性与充电状态数据1之间的关系的图；
图29是用于说明电池包的放电负载特性与充电状态数据1之间的关系的图；
图30是示出充电时温度特性数据表的例子的图；
图31是示出功耗数据表的例子的图；
图32是示出实际可用时间系数数据表的例子的图；以及
图33是示出放电时温度负载特性数据表的例子的图。
具体实施方式
现在将参考示出本发明的优选实施例的附图详细说明本发明。
图1是根据本发明的实施例的充电装置和电池包各自的内部结构的框图。
参考图1，使用充电装置101对电池包128进行充电。可将电池包128安装到充电装置101或者可从充电装置101移除电池包128，并且电池包128包括可再充电的二次电池。还可以将电池包128安装到以下所述的数字照相机或PDA(个人数字助理)等的电子装置，或者从该电子装置移除电池包128，并且电池包128用作该电子装置的电源。
在充电装置101中，AC输入部102连接到外部AC(交流)电源，以从AC电源接收AC。滤波电路103降低包含在通过AC输入部102输入的AC中的噪声。桥式二极管(bridge diode)104对AC进行半波整流。一次电解电容器(primary electrolyticcapacitor)105将半波整流后的AC转换成DC(直流)。变压器106对DC进行变压。切换控制器107基于来自光电耦合器108的信号来稳定变压器106的次级侧输出。光电耦合器108将表示次级侧充电电压/充电电流的状态的信号传送给初级侧。整流二极管109和整流电容器110对来自变压器106的输出进行整流。
稳压器111向充电控制微计算机118提供预定DC电力，同时向运算放大器112和115施加基准电压。运算放大器112用于对提供给电池包128的充电电压进行反馈。运算放大器115用于对提供给电池包128的充电电流进行反馈。电阻器113和114用于对提供给电池包128的充电电压进行反馈。电阻器116和117用于设置预定充电电流。
充电控制微计算机118是包括非易失性RAM(随机存取存储器)和非易失性ROM(只读存储器)的控制电路。充电控制微计算机118能够测量提供给电池包128的充电电压和充电电流，并且能够使用设置在电池包128中的热敏电阻器134测量电池包128内的温度。此外，充电控制微计算机118从电池包128的非易失性存储器133读出图2所示的数据和表信息，并且基于读出的数据和表信息判断电池包128的充电状态。此外，充电控制微计算机118访问电池包128的非易失性存储器133，以写或更新各种数据。
充电开关电路119接通/断开充电输出。电流检测电阻器120用于使得充电控制微计算机118能够测量充电电流。电阻器121和122用于使得充电控制微计算机118能够测量充电电压。电阻器123用于向非易失性存储器133施加预定电压。指示器139由多个LED构成，并且LED通过发光或闪烁示出电池包128的充电状态。
当将电池包128安装在充电装置101上时，使正端子124与电池包128的正端子129接触以实现电连接。当将电池包128安装在充电装置101上时，使通信(D)端子125与电池包128的通信(D)端子130接触以实现电连接。当将电池包128安装在充电装置101上时，使温度(T)端子126与电池包128的温度(T)端子131接触以实现电连接。当将电池包128安装在充电装置101上时，使负端子127与电池包128的负端子132接触以实现电连接。
热敏电阻器134是用于将温度变化转换成电阻值的温度测量元件。充电控制微计算机118能够通过相互连接的温度(T)端子126和131使用热敏电阻器134测量二次电池单元138的温度。电池保护电路135监视电池包128的充电和放电期间的电压和电流，从而防止二次电池单元138过充电和过放电。充电保护FET136是用于在充电期间发生异常时断开电池包128的电路的开关。由电池保护电路135对充电保护FET 136进行控制。放电保护FET 137是用于在放电期间发生异常时断开电池包128的电路的开关。同样由电池保护电路135对放电保护FET 137进行控制。例如，通过锂离子二次电池实现二次电池单元138。
当向AC输入部102输入AC时，通过滤波电路103、桥式二极管104和一次电解电容器105向变压器106提供AC电力。通过整流二极管109和整流电容器110对变压器106的次级侧输出电压进行整流，以通过电阻器113和114、运算放大器112和光电耦合器108将其设置为电池包128的充电电压。
当将电池包128安装在充电装置101上时，充电装置101的正端子124连接到电池包128的正端子129，并且充电装置101的负端子127连接到电池包128的负端子132。同时，充电装置101的通信(D)端子125连接到电池包128的通信(D)端子130，并且充电装置101的温度(T)端子126连接到电池包128的温度(T)端子131。此外，通过电阻器116和117设置充电电流，并且通过电流检测电阻器120、运算放大器115和光电耦合器108进行恒定电压/恒定电流充电。
由充电控制微计算机118对电池包128的充电进行控制。充电控制微计算机118基于在电流检测电阻器120两端生成的电位差来测量充电电流，并且通过电阻器121和122测量充电电压。此外，充电控制微计算机118测量充电电压的增加和充电电流的降低。
图2是示出存储在电池包128的非易失性存储器133中的各种数据和表信息的图。
非易失性存储器133预先存储识别数据、充电特性数据、充电状态数据1和2、充电计数数据、满充电容量数据、充电时温度数据、充电时温度特性数据、充电历史数据、放电特性数据、以及充电周期所致劣化校正表。此外，非易失性存储器133预先存储保持充电状态所致劣化校正表和放电时温度负载特性数据表。识别数据、充电特性数据、放电特性数据、充电时温度特性数据、充电周期所致劣化校正表、以及保持充电状态所致劣化校正表包含固定值。
识别数据表示电池包128的类型。将识别数据设置为各类型电池包的特定数据。充电特性数据用于生成后面所述的充电时充电状态数据表，并且包含充电时温度、充电电压、充电电流、满充电容量比和剩余充电容量的数值数据项。
充电状态数据1和充电状态数据2均表示电池包128的充电状态。充电计数数据通过每当重写充电状态数据1时累加充电状态数据1的重写次数的计数，来存储该计数，以便对电池包128的充电周期进行管理。在本实施例中，将充电状态数据1的12次重写或者充电状态数据2的100次重写定义为一个充电周期。
满充电容量数据表示电池包128的充电容量，即满充电容量。充电时温度数据是关于充电期间所测得的温度的信息。充电时温度特性数据用于根据充电时温度对满充电容量进行校正。
充电历史数据是表示电池包128的充电历史的数据标志。当通过充电装置101对电池包128进行充电时，将充电历史数据设置为1，并且当将电池包128安装在电子装置301上并且用作电源时，将充电历史数据设置为0。放电特性数据用于生成后面所述的放电时充电状态数据表，并且包含放电时温度、输出电压、放电负载、满充电容量比和剩余容量的数值数据项。
如图16所示，充电周期所致劣化校正表用于根据充电周期的计数对满充电容量数据进行校正。如图15所示，保持充电状态所致劣化校正表用于根据保持电池包128处于预定充电状态的状态对满充电容量数据进行校正。放电时温度负载特性数据表用于通过放电期间的温度对功耗进行校正。如图33所示，在放电时温度负载特性数据表中，参考对放电时温度为25℃时0.5W放电的情况设置1的放电电力效率，通过放电时温度和放电电力效率之间的关系定义用于校正功耗量的校正值。
接着，将参考图3～17说明由用于对电池包128进行充电的充电装置101所执行的电池包充电处理。
图3和4是由用于对电池包128进行充电的充电装置101所执行的电池包充电处理的流程图。
参考图3，充电控制微计算机118检测电池包128的安装(步骤S102)，并通过通信端子125和130从电池包128的非易失性存储器133读出识别数据(步骤S103)。在从非易失性存储器133读出识别数据时，充电控制微计算机118执行图5所示的数据读取处理。
参考图5，在步骤S501，充电控制微计算机118指定非易失性存储器133中的数据地址。在图3的步骤S103中所示的情况下，指定存储识别数据的非易失性存储器133中的数据地址。接着，在步骤S502，向非易失性存储器133发送数据请求。然后，在步骤S503，将作为对所发送的数据请求的响应而接收到的响应数据存储在充电控制微计算机118中的RAM中，随后处理返回到主流程。在图3的步骤S103所示的情况下，将识别数据作为响应数据存储在充电控制微计算机118的RAM中。
再次参考图3，在步骤S104，充电控制微计算机118判断在步骤S103中读出的识别数据是否已经存储(登记)在充电控制微计算机118中的ROM中。如果还未将识别数据登记在充电控制微计算机118的ROM中，则处理进入步骤S105，相反，如果已经将识别数据登记在ROM中，则处理进入步骤S108。
充电控制微计算机118的ROM预先存储与各个电池包型号相关联的识别数据项和与各个识别数据项相关联的充电时充电状态数据表。充电控制微计算机118从充电控制微计算机118的ROM读出与在步骤S103中所读出的识别数据相关联的充电时充电状态数据表。
另一方面，如果没有将识别数据和与该识别数据相关联的充电时充电状态数据表存储在充电控制微计算机118的ROM中，则执行步骤S105～步骤S107。这是因为在该电池包商品化为新产品之前已经售出充电装置101，因而还没有将与新的电池包相关联的识别数据和与该识别数据相关联的充电时充电状态数据表存储在充电装置101的充电控制微计算机118的ROM中。
在步骤S105，充电控制微计算机118从电池包128的非易失性存储器133读出充电特性数据。在读出充电特性数据时，充电控制微计算机118执行图5所示的数据读取处理。然后，在步骤S106，充电控制微计算机118基于在步骤S105中读出的充电特性数据生成充电时充电状态数据表。如图11A所示，充电特性数据是充电时温度、充电电压和充电电流等的数值数据项。充电控制微计算机118通过将作为充电特性数据读出的数值应用于空数据表来生成充电时充电状态数据表。
接着，在步骤S107，充电控制微计算机118将在步骤S103中读出的识别数据和在步骤S106中生成的充电时充电状态数据表以相互关联的状态登记(存储)在RAM中，随后处理进入步骤S108。
应该注意，代替预先将充电时充电状态数据表登记在充电控制微计算机118的ROM中，可以将充电控制微计算机118配置成从电池包128的非易失性存储器133读出充电特性数据，并基于充电特性数据生成充电时充电状态数据表。在这种方法中，每当开始该电池包充电处理时，生成充电时充电状态数据表，以使得充电控制微计算机118可以不需要非易失性RAM。
现在将给出对于充电时充电状态数据表的说明。
图11A～11C是分别示出充电时充电状态数据表(满充电容量：700mAh)的例子的图，并且图12是更详细地示出图11A的图。图13A～13C是用于说明电池包128的充电特性与充电状态数据1和2之间的关系的图。图13A～13C示出由在充电时温度为25℃时所获得的充电电流曲线和充电电压曲线所表示的充电特性。图14是示出由温度变化所引起的充电特性变化的图。
通过将表示电池包128的充电状态的充电状态数据1和2与充电特性数据相互关联，形成充电时充电状态数据表。
根据充电时温度范围将图11A～11C所示的充电时充电状态数据表设置为不同的表。具体地，当充电时温度低于15℃时，使用图11B所示的充电时充电状态数据表。当充电时温度不低于15℃且低于35℃时，使用图11A所示的充电时充电状态数据表。此外，当充电时温度不低于35℃时，使用图11C所示的充电时充电状态数据表。这是因为如图14所示，电池包128的充电电压和充电电流根据充电时温度而变化。更具体地，通常，当充电时温度低(例如，5℃)时，与正常温度(例如，25℃)时相比，充电电压较快地升高，充电电流较早开始降低，并且需要更长时间对电池包128进行充电达到其满充电状态。另一方面，当充电时温度高(例如，35℃)时，与正常温度时相比，充电电压较缓和地升高，充电电流较晚开始降低，并且需要较短时间对电池包128进行充电达到其满充电状态。
图12中的充电时充电状态数据表更详细地示出图11A，以便说明充电状态数据1和充电状态数据2之间的关系。图12中的充电时充电状态数据表定义充电状态数据1，其中，将电池包128的充电状态分成12个等级：作为放电状态的LB(低电)、状态1～10、以及满充电(Full)。基于充电特性的充电电压来设置从LB～状态8的充电状态数据1的范围。另一方面，基于充电特性的充电电流来设置状态9～满充电的范围。这是因为当接近满充电时，充电电压显示没有变化，这使得难以在靠近满充电的范围中正确地显示电池包128的充电状态，相反，在接近满充电之前保持恒定的充电电流在靠近满充电的范围中显示变化。因此，在充电电压变化的LB～状态8的各范围中，基于充电电压判断充电状态，并且在充电电流变化的状态9～满充电的各范围中，基于充电电流判断充电状态。
此外，在充电时充电状态数据表中，如图12所示，将充电状态数据1的等级均细分成多个等级，并且将细分后的等级定义为充电状态数据2。在充电状态数据2中，将充电状态数据1的状态2～9各自分成10个等级，并且将状态1和LB的组合范围分成10个等级。此外，将充电状态数据1的状态10和Full的组合范围分成10个等级。因此，充电状态数据1和2可以将电池包128的充电状态表示成100个等级，因此，以每1％状态变化为单位对电池包128的充电状态进行管理。
在基于充电电压所设置的从LB～状态8的充电状态数据1的范围中，也基于如图13A～13C所示的充电电压设置充电状态数据2的相应范围。此外，在基于充电电流所设置的从状态9～满充电的充电状态数据1的范围中，也基于充电电流设置充电状态数据2的相应范围。
再次参考图3，在步骤S108，充电控制微计算机118开始充电。接着，在步骤S109，从电池包128的非易失性存储器133中读出满充电容量数据。然后，在步骤S110，从非易失性存储器133中读出充电状态数据1和2，并且在步骤S111，从非易失性存储器133中读出充电历史数据。在步骤S109～S111中的每个步骤中读出数据时，充电控制微计算机118执行图5所示的数据读取处理。将所读出的数据存储在充电控制微计算机118的RAM中。
然后，在步骤S112，充电控制微计算机118通过电池包128内的热敏电阻器134测量电池包128的温度(电池包温度测量处理)。
图7是示出在图3的步骤S112中执行的电池包温度测量处理的细节的流程图。
参考图7，在步骤S701，充电控制微计算机118通过电阻器(未示出)向热敏电阻器134施加预定电压，以将热敏电阻器134的电阻值转换成电压电平。然后，在步骤S702，充电控制计算机118根据通过步骤S701中的转换所获得的电压电平，参考预先设置的电压数据表(未示出)。将电压数据表存储在充电控制微计算机118的ROM中。为了在根据电压电平估计温度中使用，基于温度和热敏电阻器134的电阻值之间的关系配置电压数据表。
在步骤S703，充电控制微计算机118在步骤S702中所参考的电压数据表中识别与通过步骤S701中的转换所获得的电压电平相对应的热敏电阻器温度，随后处理返回到主流程。
再次参考图3，在步骤S113，充电控制微计算机118将在步骤S112中测量出的电池包温度作为充电时温度数据项写在电池包128的非易失性存储器133中，以更新充电时温度数据。在写充电时温度数据项时，充电控制微计算机118执行图6所示的数据写处理。
参考图6，在步骤S601，充电控制微计算机118指定要写入电池包128的非易失性存储器133中的数据项。在图3的步骤S113中所指定的数据项是充电时温度数据。然后，在步骤S602，指定非易失性存储器133中的数据地址。在图3的步骤S113中所指定的数据地址是充电时温度数据的地址。然后，在步骤S603，充电控制微计算机118将该数据项(本例子中为充电时温度数据)写入电池包128的非易失性存储器133中的预定地址中，随后返回到主流程。
再次参考图3，在步骤S114，充电控制微计算机118执行充电状态数据计算处理。
图8是示出在图3的步骤S114中执行的充电状态数据计算处理的细节的流程图。
参考图8，在步骤S801，充电控制微计算机118通过电阻器121和122测量提供给电池包128的充电电压。然后，在步骤S802，充电控制微计算机118基于在电流检测电阻器120两端生成的电位差，测量提供给电池包128的充电电流。
接着，在步骤S803，充电控制微计算机118从与在步骤S103中读出的识别数据相关联的充电时充电状态数据表，选择与在步骤S112中测量出的温度相对应的充电时充电状态数据表，并且参考所选择的充电时充电状态数据表。该充电时充电状态数据表是存储在充电控制微计算机118的ROM中的充电时充电状态数据表、或通过步骤S105～S107所生成的充电时充电状态数据表。然后，在步骤S804，充电控制微计算机118基于在步骤S801中测量出的充电电压和在步骤S802中测量出的充电电流，根据在步骤S803中所参考的充电时充电状态数据表来计算充电状态数据1和2，随后返回到主流程。
当采用充电时温度为25℃、并且满充电容量为700mAh的电池包时，使用图11A和更详细地示出图11A的图12所示的充电时充电状态数据表。例如，当充电电压Vb为3.930[V]时，通过参考图11A可知，充电状态数据1表示状态2的等级。此外，通过参考更详细的图12可知，充电状态数据2表示满充电容量比为18％且充电容量为126mAh的状态8的等级。
再次参考图3，在步骤S115～S118，进行用于在满充电容量数据中反映当在满充电状态下保持未使用电池包时发生的满充电容量的劣化的处理操作的序列。当锂离子二次电池或类似电池在满充电状态下保持未使用时，即使在该电池未用于电子装置的状态下，该电池的可再充容量仍降低。将充电容量的这种降低称为“保持充电状态所致劣化”。
在步骤S115，充电控制微计算机118判断在步骤S111中读出的充电历史数据是否为0。如果充电历史数据为0，即，如果已使用电池包128作为电源，则处理进入图4中的步骤S119。另一方面，如果充电历史数据为1，即，如果通过充电装置101对电池包128进行了充电，则处理进入步骤S116。
然后，在步骤S116，充电控制微计算机118进行在步骤S110中读出的充电状态数据1和在步骤S114中所计算出的充电状态数据1之间的比较，从而判断是否需要对保持充电状态所致劣化进行校正。如果在步骤S110中读出的充电状态数据1和在步骤S114中所计算出的充电状态数据1相互一致，则充电控制微计算机118判断为不需要对保持充电状态所致劣化进行校正，并且处理进入图4的步骤S119。另一方面，如果在步骤S110中读出的充电状态数据1和在步骤S114所计算出的充电状态数据1相互不一致，则充电控制微计算机118判断为需要对保持充电状态所致劣化进行校正，并且处理进入步骤S117，在步骤S117，执行保持充电状态所致劣化校正处理。
图9是示出在图3的步骤S117中执行的保持充电状态所致劣化校正处理的细节的流程图。
参考图9，在步骤S901，充电控制微计算机118从电池包128的非易失性存储器133中读出保持充电状态所致劣化校正表。在读出保持充电状态所致劣化校正表时，充电控制微计算机118执行图5所示的数据读取处理。
然后，在步骤S902，充电控制微计算机118基于所读出的保持充电状态所致劣化校正表来校正满充电容量数据。在这种情况下，充电控制微计算机118从保持充电状态所致劣化校正表中识别与在步骤S114中计算出的充电状态数据相对应的保持充电状态所致劣化校正值，并从满充电容量数据减去保持充电状态所致劣化校正值。图15示出保持充电状态所致劣化校正表的例子。
参考图15，从保持充电状态所致劣化校正表可知：当存储在非易失性存储器133中的充电状态数据1表示满充电等级时，劣化的量比当该充电状态数据1表示状态10的等级时要大。这是因为，在锂离子二次电池中，当电池越靠近满充电的状态时，由保持未使用状态所引起的劣化程度变得越大。
保持充电状态所致劣化校正表存储与存储在电池包128的非易失性存储器133中的充电状态数据1和在步骤S114中计算出的充电状态数据1相对应的保持充电状态所致劣化校正值。在例如图15中，当存储在非易失性存储器133中的充电状态数据1表示满充电等级，并且在步骤S114中计算出的充电状态数据1表示满充电或状态10的等级时，判断为没有发生保持充电状态所致劣化，并且保持充电状态所致劣化校正值为0。因此，在图9的步骤S902中，满充电容量数据的值不改变。
另一方面，当存储在非易失性存储器133中的充电状态数据1表示满充电等级，并且在步骤S114中计算出的充电状态数据1表示状态9的等级时，保持充电状态所致劣化校正值为1。因此，满充电容量劣化了1mAh，因此在步骤S902，从满充电容量数据的值减去1mAh。类似地，当存储在非易失性存储器133中的充电状态数据1表示满充电的等级，并且在步骤S114中所计算出的充电状态数据1表示状态8的等级时，在步骤S902从满充电容量数据的值减去2mAh。
再次参考图3，在步骤S118，充电控制微计算机118通过利用在步骤S117中校正后的满充电容量数据替换存储在电池包128的非易失性存储器133中的满充电容量数据，来重写该满充电容量数据，随后处理进入图4的步骤S119。在步骤S118中写入非易失性存储器133中的满充电容量数据时，充电控制微计算机118执行图6所示的数据写处理。执行步骤S115～S118中的处理的序列使得可以对在满充电状态下保持未使用二次电池时所发生的该电池的劣化进行校正，并且更精确地显示剩余容量。应该注意，即使当重写满充电容量数据时，也不重写充电计数数据。
在图4的步骤S119中，充电控制微计算机118判断是否需要重写存储在电池包128的非易失性存储器133中的充电状态数据。在该步骤中，判断在步骤S114中计算出的充电状态数据是否超过从非易失性存储器133读出的充电状态数据。如果在步骤S114中所计算出的充电状态数据没有超过从非易失性存储器133读出的充电状态数据，则判断为不需要进行数据重写，并且处理返回到图3的步骤S109。另一方面，如果在步骤S114所计算出的充电状态数据超过从非易失性存储器133读出的充电状态数据，则处理进入步骤S120。
在步骤S120，充电控制微计算机118将读入充电控制微计算机118的RAM中的充电历史数据设置为1。然后，在步骤S121，充电控制微计算机118在存储在电池包128的非易失性存储器133中的充电历史数据的数据地址处写1。在写充电历史数据时，充电控制微计算机118执行图6所示的数据写处理。
在步骤S122～S127，进行用于在满充电容量数据中反映由于重复充电和放电而导致的电池包128的满充电容量的劣化的处理操作的序列。通常，在二次电池中，重复充电和放电导致可再充电的容量的降低。将这种充电容量的降低称为“充电周期所致劣化”。在本实施例中，在满充电容量数据中反映与对电池包128进行充电和放电的一个周期相对应的满充电容量的劣化量。
在步骤S122，充电控制微计算机118从电池包128的非易失性存储器133读出充电计数数据。在读出充电计数数据时，充电控制微计算机118执行图5所示的数据读取处理。接着，在步骤S123，将在步骤S122中读出的充电计数数据加1。然后，在步骤S124，将加1后的充电计数数据写入电池包128的非易失性存储器133中，以便更新存储在非易失性存储器133中的充电计数数据，随后处理进入步骤S125。在将充电计数数据写入非易失性存储器133时，充电控制微计算机118执行图6所示的数据写处理。
在步骤S125，充电控制微计算机118通过充电计数数据对重写充电状态数据的次数进行计数，从而判断是否进行了与一个周期相对应的充电。例如，当充电计数数据表示10的计数时，判断为进行了与一个周期相对应的充电。如果在步骤S125判断为充电周期的计数小于1，则充电控制微计算机118判断为不需要对充电周期所致劣化进行校正，并且处理进入步骤S128。另一方面，如果充电周期的计数大于1，则充电控制微计算机118判断为需要对充电周期所致劣化进行校正，并执行充电周期所致劣化校正处理(步骤S126)。执行步骤S122～S127中的处理操作的序列使得可以对依赖于充电周期的计数的二次电池的劣化进行校正，并且可以更精确地显示剩余电量。
图16是示出存储在电池包128的非易失性存储器133中的充电周期所致劣化校正表的例子。
如图16所示，在该充电周期所致劣化校正表中，当充电周期的计数在1～50的范围内时，将每充电周期的充电周期所致劣化校正值(即，满充电容量的劣化量)设置为0.42mAh。当充电周期的计数在51～100的范围内时，将充电周期所致劣化校正值设置为0.7mAh。此外，当充电周期的计数在101～150的范围内时，将充电周期所致劣化校正值设置为0.98mAh。
图10是示出在图4的步骤S126中执行的充电周期所致劣化校正处理的细节的流程图。
参考图10，充电控制微计算机118从电池包128的非易失性存储器133读出满充电容量数据和充电周期所致劣化校正表(步骤S1001和S1002)。在读出该数据时，充电控制微计算机118执行图5所示的数据读取处理。
然后，在步骤S1003，充电控制微计算机118基于所读出的充电周期所致劣化校正表对满充电容量数据进行校正。在这种情况下，充电控制微计算机118从充电周期所致劣化校正表识别与根据充电计数数据所确定的充电周期的计数相对应的充电周期所致劣化校正值，并且从满充电容量数据减去该充电周期所致劣化校正值。例如，当充电周期的计数在1～50的范围内时，从每一充电周期的满充电容量数据的值中减去值0.42mAh。尽管在本实施例中，给出用于通过从满充电容量数据的值减去固定的校正值来进行充电周期所致劣化校正的方法的说明，然而，可以采用如下的方法：使用近似表达式再现充电周期所致劣化特性曲线，从而确定充电周期所致劣化的量。
再次参考图4，在步骤S127，充电控制微计算机118通过利用在步骤S126中校正后的满充电容量数据替换存储在电池包128的非易失性存储器133中的满充电容量数据，来重写该满充电容量数据，随后处理进入步骤S128。在步骤S127中将满充电容量数据写入非易失性存储器133中时，充电控制微计算机118执行图6所示的数据写处理。执行步骤S122～S127中的处理操作的序列使得可以对依赖于充电周期的计数的二次电池的劣化进行校正，并可以更精确地显示剩余容量。
在步骤S128，充电控制微计算机118将在步骤S114中计算出的充电状态数据1和2写入电池包128的非易失性存储器133中的充电状态数据1和2的数据地址中。在将充电状态数据写入非易失性存储器133时，充电控制微计算机118执行图6所示的数据写处理。
然后，在步骤S129，充电控制微计算机118进行控制，以使得基于在步骤S114中计算出的当前充电状态数据1和2，在充电装置101的指示器139上指示电池包128的充电状态。
图17是示出充电装置101的指示器139上的充电状态的指示例子的图。
参考图17，当指示器139由5个LED构成时，给出如LED指示1所示的指示。当指示器139由3个LED构成时，给出如LED指示2所示的指示。
在LED指示1所示的指示例子中，通过单独LED 1的发光指示从LB到状态2的充电状态。通过LED 1和LED 2的发光指示从状态3到状态4的充电状态。通过LED 1～3的发光指示从状态5到状态6的充电状态。通过LED 1～4的发光指示从状态7到状态8的充电状态。通过LED 1～5的发光指示从状态9到满充电的充电状态。
在LED指示2所示的指示例子中，通过单独LED 1的发光指示从LB到状态2的充电状态。通过LED 1的闪烁指示从状态3～状态4的充电状态。通过LED 1的发光和LED 2的闪烁指示从状态5到状态6的充电状态。通过LED 1和2的发光以及LED 3的闪烁指示从状态7到状态8的充电状态。通过所有LED 1～3的发光指示从状态9到满充电的充电状态。可以通过增加LED发光和闪烁的组合更精细地指示充电状态。
再次参考图4，在步骤S130，充电控制微计算机118基于充电电压和充电电流是否满足充电完成条件来判断是否终止充电。如果充电电压和充电电流不满足充电完成条件，则处理返回到步骤S109，以继续进行充电，相反，如果充电电压和充电电流满足充电完成条件，则终止充电。
接着，将给出根据本实施例的电子装置的说明。
图18是根据本实施例的电子装置和电池包各自的内部结构的框图。应该注意，以相同附图标记表示与图1中的构成部分和元件相同的构成部分和元件，并省略对其的说明。
参考图18，例如通过使用电池包128作为电源的数字照相机或数字摄像机实现电子装置301。
当将电池包128安装在电子装置301上时，使电子装置301的正端子302与电池包128的正端子129接触以实现电连接。当将电池包128安装在电子装置301上时，使通信(D)端子303与电池包128的通信(D)端子130接触以实现电连接。当将电池包128安装在电子装置301上时，使温度(T)端子304与电池包128的温度(T)端子131接触以实现电连接。当将电池包128安装在电子装置301上时，使负端子305与电池包128的负端子132接触以实现电连接。
稳压器(REG)306向控制微计算机308提供预定DC。电阻器307是上拉电阻器(pull-up resistor)。电阻器311和312是用于测量来自电池包128的输出电压的分压电阻器。电子负载309表示随着工作模式而变化的电子装置301的负载。工作模式表示电子装置301可以进行的工作的种类。在本实施例中，假定电子装置301是数字照相机，因此可以将用于进行摄像的拍摄模式(REC模式)和用于再现所拍摄的图像的再现模式(播放模式)等设置为工作模式。
控制微计算机308是包括非易失性RAM和非易失性ROM的控制电路。控制微计算机308能够通过电阻器311和321测量来自电池包128的输出电压，并且能够通过其中设置的热敏电阻器134测量电池包128的温度。此外，控制微计算机308从电池包128的非易失性存储器133读出图2所示的数据和表信息，并基于所读出的数据和表信息判断电池包128的充电状态。此外，控制微计算机308访问电池包128的非易失性存储器133，以从非易失性存储器133读出各种数据、或将各种数据写入非易失性存储器133。
此外，控制微计算机308检测电子装置301所设置成的工作模式，并且对以该工作模式进行工作的工作时间进行计数。然后，控制微计算机308基于计数得到的工作时间和存储在控制微计算机308的ROM中的工作模式特定功耗数据表，计算功耗。控制微计算机308基于所计算出的功耗，重写存储在电池包128的非易失性存储器133中的充电状态数据1和2。
晶体管310是在控制微计算机308测量来自电池包128的输出电压时接通的开关。尽管在图18所示的本实施例中，使用晶体管310，但是，当需要更精确的测量时使用FET开关。由LCD(液晶显示器)、CVF(接触式取景器(Contact View Finder))和LED(发光二极管)等构成显示部313。显示画面314是显示在显示部313上的画面的例子。在显示画面314上，显示连续可用时间段和实际可用时间段，以给出电池包128的剩余容量的指示。
当将电池包128安装在电子装置301上时，电子装置301的正端子302连接到电池包128的正端子129，并且电子装置301的负端子305连接到电池包128的负端子132。同时，电子装置301的通信(D)端子303连接到电池包128的通信(D)端子130，并且电子装置301的温度(T)端子304连接到电池包128的温度(T)端子131。然后，当将来自电池包128的输出电压施加到稳压器306时，稳压器306向控制微计算机308施加稳定的电压。
图19和20是由安装有电池包128的电子装置301所执行的操作处理的流程图。
参考图19，控制微计算机308检测电池包128的安装(步骤S202)，并通过通信端子303和130从电池包128的非易失性存储器133读出识别数据(步骤S203)。在从非易失性存储器133读出识别数据时，控制微计算机308执行图5所示的数据读取处理。
然后，在步骤S204，控制微计算机308判断在步骤S203读出的识别数据是否已经存储(登记)在控制微计算机308的ROM中。如果还未将识别数据登记在控制微计算机308的ROM中，则处理进入步骤S205，相反，如果已将识别数据登记在该ROM中，则处理进入步骤S208。
控制微计算机308的ROM预先存储与各电池包型号相关联的识别数据项和与各识别数据项相关联的放电时充电状态数据表。控制微计算机308从其ROM读出与在步骤S103中读出的识别数据相关联的放电时充电状态数据表。
另一方面，如果没有将识别数据和与该识别数据相关联的放电时充电状态数据表存储在控制微计算机308的ROM中，则执行步骤S205以及随后的步骤S206和S207。这是因为当在该电池包商品化为新产品之前已经售出电子装置301时，还没有将新的电池包的识别数据和与该识别数据相关联的放电时充电状态数据表存储在控制微计算机308的ROM中。
在步骤S205，控制微计算机308从电池包128的非易失性存储器133读出放电特性数据。在读出放电特性数据时，控制微计算机308执行图5所示的数据读取处理。
然后，在步骤S206，控制微计算机308基于在步骤S205读出的放电特性数据，生成放电时充电状态数据表。控制微计算机308通过将作为放电特性数据所读出的数值应用于空数据表，生成放电时充电状态数据表。
接着，在步骤S207，控制微计算机308将在步骤S203中读出的识别数据和在步骤S206中生成的放电时充电状态数据表以相互关联的状态登记(存储)在RAM中，随后处理进入步骤S208。
应该注意，代替预先将放电时充电状态数据表登记在控制微计算机308的ROM中，可以将控制微计算机308配置成从电池包128的非易失性存储器133读出放电特性数据，并基于放电特性数据生成放电时充电状态数据表。在这种方法中，每当开始该处理时，都生成放电时充电状态数据表，从而控制微计算机308可以不需要非易失性RAM。
图26A～26C是各自示出放电时充电状态数据表的例子的图，并且图27是更详细地示出图26A的图。图28是用于说明电池包128的放电时温度特性和充电状态数据1之间的关系的图。通过放电时温度为5℃和放电时温度为25℃时各自的电池(BP)电压曲线表示图28中的放电特性。图29是用于说明电池包128的放电负载特性和充电状态数据1之间的关系的图。
通过将表示电池包128的充电状态等级的充电状态数据1和2与放电特性数据相关联，形成放电时充电状态数据表。
图26A～26C中所示的放电时充电状态数据表分别示出在不低于15℃且低于35℃的温度范围、低于15℃的温度范围和不低于35℃的温度范围下，当满充电容量为700mAh并且放电输出为1W时所表现的充电状态数据1、输出电压、剩余容量与满充电容量的比和剩余容量之间的关系。因此，根据放电时温度范围将放电时充电状态数据表设置为不同的表。
各放电时充电状态数据表定义充电状态数据1，其中，将电池包128的充电状态根据输出电压分成LB、状态1～10和满充电的12个等级。例如，在满充电容量为700mAh、充电时温度不低于15℃且低于35℃、放电输出为1W、且放电时温度为5℃的条件下，如果输出电压(Vb)在3.36V≤Vb＜3.44V范围中，则将充电状态数据1定义为状态3，并且判断为满充电容量比在21～30％的范围中，而且剩余容量处于132.3～189mAh的范围。在温度不低于15℃且低于35℃所进行的充电中满充电容量效率为1(参见图30)，并且在与低于15℃的放电时温度和1W的放电输出相关联的放电时温度负载特性数据表中所设置的校正值为0.9(参见图33)。因此，当满充电容量比为100％时，计算剩余容量为700×0.9＝630mAh(假定在温度5℃(充电时温度为5℃)进行充电，将剩余容量计算为630×0.92＝579.6mAh)。
此外，在该放电时充电状态数据表中，如与图26A相对应的图27更详细所示，将充电状态数据1的各等级细分成多个等级，并且将细分后的等级定义为充电状态数据2。定义放电时充电状态数据表和充电时充电状态数据表，从而使得充电状态数据1和2相互匹配。也就是说，在图27的放电时充电状态数据表中，与图12的充电时充电状态数据表类似，将充电状态数据1的各状态2～9分成10个等级，并且将状态1和LB的组合范围、以及状态10和满充电的组合范围均分成10个等级。
图28示出在放电时温度分别为5℃和25℃时由在放电负载为恒定电功率1W时所获得的输出电压曲线所表示的放电特性。附图标记401表示在电池包128满充电时所获得的开路电压。LB电压是电子装置301正常工作所需的下限电压。
图28中的附图标记“a”表示当在放电时温度为25℃并且放电输出为1W的条件下进行放电时所表现的电池包128的放电特性曲线(输出电压曲线)。另一方面，图28中的附图标记“b”表示在放电时温度为5℃并且放电输出为1W的条件下进行放电时所表现的电池包128的放电特性曲线(输出电压曲线)。图28中的附图标记“A”表示与放电特性曲线“a”相对应的放电时充电状态数据表，并且附图标记“B”表示与放电特性曲线“b”相对应的放电时充电状态数据表。如图28所示，当放电时温度较低时，即使在负载(放电输出)条件保持不变时，电池可用时间段也变得更短，从而根据放电时温度来设置表示电池包128的各个充电状态的范围。
图29示出在放电负载分别为恒定电功率1W和恒定电功率2W时由通过在放电时温度为25℃时获得的输出电压曲线所表示的放电特性。图29中的附图标记“a”表示与在放电时温度为25℃并且放电输出为1W的条件下所进行的电池包128的放电相关联的放电特性曲线。另一方面，图29中的附图标记“c”表示与在放电时温度为25℃并且放电输出为2W的条件下所进行的电池包128的放电相关联的放电特性曲线。图29中的附图标记“A”表示与放电特性曲线“a”相对应的放电时充电状态数据表，并且附图标记“C”表示与放电特性曲线“c”相对应的放电时充电状态数据表。如图29所示，当负载(放电输出)越大时，电池可用时间段变得越短，从而根据该负载来设置表示电池包128的各充电状态的范围。
再次参考图19，在步骤S208，控制微计算机308将来自电池包128的非易失性存储器133的充电状态数据1和2读出到控制微计算机308的RAM。在读出充电状态数据1和2时，控制微计算机308执行图5所示的数据读取处理。
在步骤S209，控制微计算机208通过电阻器311和312测量来自电池包128的输出电压Vb。在步骤S210，控制微计算机308通过电池包128中的热敏电阻器134测量电池包128的温度(电池包温度测量处理)。在测量电池包128的温度时，控制微计算机308执行图7所示的电池包温度测量处理。
在步骤S211～S213，执行自放电校正。自放电是这样一种现象：当电池包保持未使用、或将电池包安装在电子装置上而不使用时，由于电池包128的二次电池单元138的内部电阻或向电子装置的电流泄露而导致电池包的充电容量自然降低。当在电池包128中发生自放电时，电池包128的充电容量降低，这使得存储在电池包128的非易失性存储器133中的充电状态数据与当前的充电状态数据之间的不同。
为了解决这一问题，根据本实施例，当基于电池包128的输出电压Vb所计算出的充电状态数据1与存储在电池包128的非易失性存储器133中的充电状态数据1不一致时，对后者进行更新。这使得可以保持电池包的正确充电状态数据。
在步骤S211，参考温度特定放电时充电状态数据表，从而计算与在步骤S209中测量出的输出电压Vb相对应的充电状态数据1和2。温度特定放电时充电状态数据表是存储在控制微计算机308的ROM中、或在步骤S205～S207中生成的表。
然后，在步骤S212，控制微计算机308进行在步骤S208中读出的充电状态数据1和在步骤S211中计算出的充电状态数据1之间的比较，从而判断它们是否一致。如果它们一致，则处理进入步骤S214，相反，如果不一致，则处理进入步骤S213。
在步骤S213，控制微计算机308将在步骤S211中计算出的充电状态数据1和2写入非易失性存储器133中的充电状态数据1和2的数据地址，从而更新非易失性存储器133中的充电状态数据1和2。在将充电状态数据1和2写入非易失性存储器133时，控制微计算机308执行图6所示的数据写处理。应该注意，尽管没有示出，但是，针对安装电池包之后的本处理的第一次执行仅执行一次步骤S211～S213中的自放电校正，而对于本处理的第二次或以后的执行，不进行自放电校正。这是为了优先基于功耗计算剩余容量。
接着，在步骤S214，控制微计算机308从电池包128的非易失性存储器133读出满充电容量数据。在读出满充电容量数据时，控制微计算机308执行图5所示的数据读取处理。
在步骤S215，控制微计算机308读出存储在电池包128的非易失性存储器133中的充电时温度数据。然后，在步骤S216，控制微计算机308从电池包128的非易失性存储器133读出充电时温度特性数据。在步骤S215和S216各自的数据读取中，执行图5中所示的数据读取处理。
图30是示出充电时温度特性数据表的例子的图。
参考图30，充电时温度特性数据用于对由于充电时温度而引起的电池包128的满充电容量的变化进行校正。在本实施例中，当将充电时温度为25℃时的满充电容量定义为1时，将充电时温度为5℃时的满充电容量效率设置为0.92，并且将充电时温度为35℃时的满充电容量效率设置为1.02。
再次参考图19，在步骤S217，控制微计算机308基于满充电容量数据、温度、充电时温度数据、充电时温度特性数据、以及充电状态数据1和2，计算电池包128的剩余容量(剩余容量计算处理)。
图21是示出在图19的步骤S217中执行的剩余容量计算处理的细节的流程图。
参考图21，在步骤S2101，控制微计算机308参考在步骤S213中读出的满充电容量数据。然后，在步骤S2102，控制微计算机308参考在步骤S215中读出的充电时温度数据。此外，在步骤S2103，控制微计算机308参考在步骤S216中读出的充电时温度特性数据。
接着，在步骤S2104，控制微计算机308参考存储在电池包128的非易失性存储器133中的充电状态数据1和2。然后，在步骤S2105，控制微计算机308参考放电时充电状态数据表。
此后，在步骤S2106，控制微计算机308基于充电时温度特性数据识别与充电时温度数据相关联的满充电容量效率，并且将满充电容量数据乘以满充电容量效率，从而对满充电容量数据进行校正。然后，控制微计算机308根据充电状态数据1和2，通过参考与放电时温度相对应的放电时充电状态数据表，计算电池包128的剩余容量，随后返回到主流程。
再次参考图19，在步骤S218，控制微计算机308计算电池包128的连续可用时间段(连续可用时间段计算处理)。
图22是示出在图19的步骤S218中执行的连续可用时间段计算处理的细节的流程图。
参考图22，在步骤S2201，控制微计算机308检测电子装置301已设置成的工作模式。在随后的步骤S2202中，控制微计算机308参考存储在控制微计算机308的ROM中的功耗数据表，从而计算与在步骤S2201中检测到的工作模式相关联的功耗。图31示出功耗数据表的例子。在该功耗数据表中，与电子装置301的各工作模式相关联地定义每单位时间的功耗。
然后，在步骤S2203，控制微计算机308通过将在步骤S 217中计算出的电池包128的剩余容量除以在步骤S2202中计算出的功耗，计算与所检测到的工作模式相关联的连续可用时间段，随后返回到主流程。
再次参考图19，在步骤S219，控制微计算机308基于在步骤S218中计算出的连续可用时间段，计算实际可用时间段(实际可用时间段计算处理)。
图23是示出在图19的步骤S219中执行的实际可用时间段计算处理的细节的流程图。
参考图23，在步骤S2301，参考在步骤S218中计算出的连续可用时间段。然后，在步骤S2302，从预先存储在微计算机308的ROM中的实际可用时间系数数据表中选择适当的实际可用时间系数，并且将连续可用时间段乘以所选择的实际可用时间系数，从而计算实际可用时间段，随后处理返回到主流程。
通过将例如在拍摄模式下通常进行的拍摄待机和变焦等的操作期间的功耗转换成常数，获得实际可用时间系数。图32示出预先存储在微计算机308内的ROM中的实际可用时间系数数据表的例子。在该实际可用时间系数数据表中，与各个工作模式相关联地定义实际可用时间系数。
再次参考图19，在步骤S220中，控制微计算机308进行控制，从而将在步骤S218中计算出的连续可用时间段和在步骤S219中计算出的实际可用时间段显示在电子装置301的显示部313上。
参考图20，在步骤S221，控制微计算机308开始与电子装置301已设置成的工作模式相关联的操作。在本实施例中，由于电子装置301为数字照相机，因而当工作模式为拍摄模式时，开始拍摄操作，并且当工作模式为再现模式时，开始再现操作。然后，在步骤S222，控制微计算机308将0写入存储在电池包128的非易失性存储器133中的充电历史数据的数据地址。在写充电历史数据时，控制微计算机308执行图6所示的数据写处理。
在步骤S224～S226，控制微计算机308使用计时器，对电子装置301从在步骤S211开始在该工作模式下工作开始以该工作模式进行工作的工作时间进行计数。假定将用于对工作时间进行计数的计时器包含在控制微计算机308中。
然后，在步骤S227，控制微计算机308计算功耗(功耗计算处理)。
图24是示出在图20的步骤S227中执行的功耗计算处理的细节的流程图。
参考图24，在步骤S2401，控制微计算机308参考存储在电池包128的非易失性存储器133中的放电时温度负载特性数据表。如图33所示，放电时温度负载特性数据表是用于基于放电期间的温度对功耗进行校正的校正表。
接着，在步骤S2402，控制微计算机308检测电子装置301的当前工作模式。在随后的步骤S2403，控制微计算机308参考存储在控制微计算机308的ROM中的功耗数据表，从而识别与在步骤S2402中检测到的工作模式相关联的功耗。然后，在步骤S2404，将在步骤S2403中识别出的功耗乘以在步骤S224～S226中计数得到的工作时间，从而计算与工作模式相关联的功耗。此外，基于在步骤S2401中参考的放电时温度负载特性数据表，对计算出的功耗进行校正，随后处理返回到主流程。
再次参考图20，在步骤S228，执行充电状态数据计算处理。
图25是示出在图20的步骤S228中所执行的充电状态数据计算处理的细节的流程图。
参考图25，在步骤S2501，参考在步骤S217中计算出的剩余容量。在步骤S2502，参考在步骤S227中计算出的功耗。在步骤S2503，从该剩余容量减去该功耗，从而计算该工作模式终止时电池包128的剩余容量。在步骤S2504，参考与在步骤S210中测量出的温度相关联的放电时充电状态数据表。在步骤S2505，基于在步骤S2503中计算出的剩余容量，根据在步骤S2504中所参考的放电时充电状态数据表，计算该工作模式终止时的充电状态数据1和2，随后处理返回到主流程。
再次参考图20，在步骤S229，控制微计算机308进行非易失性存储器133中的充电状态数据1和2与在步骤S228中计算出的充电状态数据1和2之间的比较，从而判断是否需要重写充电状态数据。如果通过比较判断为非易失性存储器133中的充电状态数据1和2与在步骤S228中计算出的充电状态数据1和2一致，则微计算机308判断为不需要重写充电状态数据，并且处理返回到步骤S208。另一方面，如果非易失性存储器133中的充电状态数据1和2与在步骤S228中计算出的充电状态数据1和2不一致，则微计算机308判断为需要重写充电状态数据，并且处理进入步骤S230。
在步骤S230，控制微计算机308将在步骤S228中计算出的充电状态数据1和2写入电池包128的非易失性存储器133中的充电状态数据1和2的数据地址。在将充电状态数据1和2写入非易失性存储器133时，控制微计算机308执行图6所示的数据写处理。
然后，在步骤S231，控制微计算机308执行移除检测，以检测电池包128是否已从电子装置301移除。如果检测到电池包128从电子装置301移除，则终止本处理。如果没有检测到电池包128从电子装置301移除，则处理返回到步骤S208。在检测移除时，例如，当电子装置侧的温度(T)端子304开路时，判断为移除了电池包128。
根据上述实施例，可以精确管理正由充电装置101进行充电的电池包128的充电时充电状态。此外，可以精确管理安装在电子装置301上的电池包128的剩余容量，并且可以以更高精度显示剩余容量。此外，可以将充电期间和放电期间的温度特性反映在电池包128的剩余容量的显示中，这使得可以增强剩余容量显示的精度。此外，不需要在电源线路上设置用于测量电流值的装置，这使得可以利用小型化低成本的装置以卓越的电力效率进行剩余容量显示。
尽管在上述实施例中，将在充电和放电各自的期间所使用的温度分成三个范围，以进行管理，但是，还可以细分这些范围，并且存储与细分后的各温度范围相关联的数据。此外，当存储器容量有限时，可以通过插值来计算温度特定充电特性数据项和放电特性数据项，从而生成充电时和放电时的充电状态数据表。这使得可以以更高精度对剩余容量的状态进行管理。
在上述实施例中，电子装置301不局限于数字照相机或数字摄像机，还可以是移动电话、笔记本个人计算机或PDA等的信息终端设备。此外，尽管在电池包128中设置了热敏电阻器134，但是这不是限制性的，而是可以使用能够测量温度的任何其它装置来代替热敏电阻器134。
此外，可以无需热敏电阻器134。在这种情况下，省略步骤S112，并且仅将与周围温度相关联的充电时充电状态数据表存储在充电控制微计算机118的ROM中。
应该理解，还可以通过向系统或设备提供存储实现上述实施例的功能的软件的程序代码的存储介质，并使该系统或设备的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在该存储介质中的程序代码，来实现本发明。
在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身实现上述实施例的功能，因此该程序代码和存储该程序代码的存储介质构成本发明。
用于提供程序代码的存储介质的例子包括软(floppy，注册商标)盘、硬盘、磁光盘、以及CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW或DVD+RW等的光盘、磁带、非易失性存储卡、以及ROM。可选地，可以通过网络下载该程序。
此外，应该理解，不仅可以通过执行由计算机读出的程序代码，而且还可以通过使运行在计算机上的OS(操作系统)等基于该程序代码的指令进行部分或全部实际操作，来实现上述实施例的功能。
此外，应该理解，可以通过如下方式实现上述实施例的功能：将从存储介质读出的程序代码写入插入在计算机中的扩展板上所设置的存储器、或与计算机连接的扩展单元中所设置的存储器中，然后使设置在该扩展板或扩展单元中的CPU等基于该程序代码的指令进行部分或全部实际操作。
尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有修改、等同结构和功能。
本申请要求2007年5月23日提交的日本专利申请2007-137099的优先权，在此通过引用包含其全部内容。

Claims (7)

1.一种充电装置，所述充电装置包括：
读取单元，用于从安装在所述充电装置上的电池包的存储器读取充电特性数据；
数据表生成单元，用于基于从所述电池包的所述存储器所读出的所述充电特性数据，生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压与表示所述电池包的充电状态的充电状态数据相关联的数据表；以及
充电状态数据确定单元，用于基于所述数据表生成单元所生成的所述数据表、提供给所述电池包的充电电流以及施加给所述电池包的充电电压，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述充电特性数据至少包括所述电池包的充电电压、充电电流、满充电容量比和充电容量。
3.一种充电装置，所述充电装置包括：
读取单元，用于从安装在所述充电装置上的电池包的存储器读出表示所述电池包的类型的识别数据；
判断单元，用于判断是否存在与从所述电池包的所述存储器所读出的所述识别数据相对应的数据表；
数据表生成单元，用于：如果判断为不存在与从所述电池包的所述存储器所读出的所述识别数据相对应的数据表，则基于从所述电池包的所述存储器所读出的充电特性数据，生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压与表示所述电池包的充电状态的充电状态数据相关联的数据表；以及
充电状态数据确定单元，用于基于所述数据表生成单元所生成的所述数据表、提供给所述电池包的充电电流以及施加给所述电池包的充电电压，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
4.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，所述充电特性数据至少包括所述电池包的充电电压、充电电流、满充电容量比和充电容量。
5.一种用于安装在充电装置上的电池包，所述充电装置用于生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压与表示所述电池包的充电状态的充电状态数据相关联的数据表，并基于所生成的所述数据表，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据，所述电池包包括：
存储器，用于存储用于生成所述数据表的充电特性数据。
6.一种控制充电装置的方法，所述方法包括以下步骤：
读取步骤，用于从安装在所述充电装置上的电池包的存储器读出充电特性数据；
数据表生成步骤，用于基于从所述电池包的所述存储器所读出的所述充电特性数据，生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压与表示所述电池包的充电状态的充电状态数据相关联的数据表；以及
充电状态数据确定步骤，用于基于在所述数据表生成步骤中所生成的所述数据表、提供给所述电池包的充电电流以及施加给所述电池包的充电电压，确定所述电池包的充电状态。
7.一种控制充电装置的方法，所述方法包括以下步骤：
读取步骤，用于从安装在所述充电装置上的电池包的存储器读出表示所述电池包的类型的识别数据；
判断步骤，用于判断是否存在与从所述电池包的所述存储器所读出的所述识别数据相对应的数据表；
数据表生成步骤，用于：如果判断为不存在与从所述电池包的所述存储器所读出的所述识别数据相对应的数据表，则基于从所述电池包的所述存储器所读出的充电特性数据，生成用于将提供给所述电池包的充电电流和施加给所述电池包的充电电压与表示所述电池包的充电状态的充电状态数据相关联的数据表；以及
充电状态数据确定步骤，用于基于在所述数据表生成步骤中所生成的所述数据表、提供给所述电池包的充电电流以及施加给所述电池包的充电电压，确定表示所述电池包的充电状态的充电状态数据。
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