CN101312298A - 电池充电器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池充电器及其控制方法。所述电池充电器能够校正在充电状态下保持被搁置的二次电池的劣化,并且能够准确地掌握剩余容量。将具有非易失性存储器和二次电池单元的电池组安装到所述电池充电器。从所述非易失性存储器读取指示处于满充电状态的电池组的可充容量的满充电容量数据和用于根据充电周期数校正所述满充电容量数据的搁置充电的电池的劣化校正表。每次在将充电状态数据存储到非易失性存储器中时,对所述充电状态数据进行一次计数。基于充电周期数确定电池周期劣化校正值,使用所确定的校正值校正所述满充电容量数据。重写存储在所述非易失性存储器内的满充电容量。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对具有存储器和二次电池的电池组充电的电池充电器,以及所述电池充电器的控制方法。
背景技术
在具有存储功能和剩余容量指示功能的电池组的常规劣化管理中,在电池组内检测电源(二次电池)的输出电压的变化,并且对电池组的使用次数以及电池组的充电和放电次数进行计数以将其存储在存储器内(例如,参考日本特开平第08-037036号公报)。
在上述现有技术中,在电池组内测量二次电池电压的变化。因此,必须在电池组内设置电压测量部件。另外,还必须设置微计算机。就这种结构而言,电池组的内部电路复杂,从而提高了电池组的成本。此外,如果对电池组被搁置,则二次电池将发生劣化。然而,对于在已充电状态下被搁置的二次电池的电池劣化不采取对抗措施,这带来了问题。另一个问题是,对由于电池组的重复充电周期导致的电池劣化不采取对抗措施。
发明内容
本发明提供一种电池充电器,其能够校正在电池处于已充电状态下被搁置时或者经过重复的充电周期时导致的二次电池的劣化,并且能够更准确地掌握电池的剩余容量状态,本发明还提供所述电池充电器的控制方法。
根据本发明的第一方面,提供一种电池充电器,其根据施加在安装到所述电池充电器的电池组上的充电电流和充电电压的至少一个,重写存储在所述电池组的存储器内的、表示所述电池组的充电状态的充电状态数据,所述电池充电器包括:计数单元,用于对所述充电状态数据被重写的次数进行计数;充电周期计算单元,用于基于所计数的所述充电状态数据被重写的次数计算充电周期数;满充电容量数据校正单元,用于基于所计算的所述充电周期数校正满充电容量数据;以及写单元,用于将所校正的满充电容量数据写入所述电池组的存储器内。
根据本发明的第二方面,提供一种电池充电器,其根据施加在安装到所述电池充电器的电池组上的充电电流和充电电压的至少一个,重写存储在所述电池组的存储器内的、表示所述电池组的充电状态的充电状态数据,所述电池充电器包括:判断单元,用于读取存储在所述电池组的存储器内的所述充电状态数据,并判断所读取的充电状态数据是否与当前的充电状态数据一致;满充电容量数据校正单元,用于在所述判断单元判断为所读取的充电状态数据与当前的充电状态数据不一致时,根据所述读取的充电状态数据与所述当前的充电状态数据之间的差异校正满充电容量数据;以及写单元,用于将所校正的满充电容量数据写入所述电池组的存储器内。
根据本发明的第三方面,提供一种电池充电器的控制方法,在所述电池充电器中,根据施加在安装到所述电池充电器的电池组上的充电电流和充电电压的至少一个,重写存储在所述电池组的存储器内的、表示所述电池组的充电状态的充电状态数据,所述控制方法包括以下步骤:步骤a:对所述充电状态数据被重写的次数进行计数;步骤b:基于在所述步骤a中计数的所述充电状态数据被重写的次数计算充电周期数;步骤c:基于在所述步骤b中计算的所述充电周期数校正满充电容量数据;以及步骤d:将在所述步骤c中校正的所述满充电容量数据写入所述电池组的存储器内。
根据本发明的第四方面,提供一种电池充电器的控制方法,在所述电池充电器中,根据施加在安装到所述电池充电器的电池组上的充电电流和充电电压的至少一个,重写存储在所述电池组的存储器内的、表示所述电池组的充电状态的充电状态数据,所述控制方法包括以下步骤:步骤a:读取存储在所述电池组的存储器内的所述充电状态数据;步骤b:判断在所述步骤a中读取的充电状态数据是否与当前的充电状态数据一致;步骤c:当在所述步骤b中判断为所读取的充电状态数据与当前的充电状态数据不一致时,根据在所述步骤b中读取的充电状态数据与当前的充电状态数据之间的差异校正满充电容量数据;以及步骤d:将在所述步骤c中校正的所述满充电容量数据写入所述电池组的存储器内。
根据本发明,可以校正在电池处于已充电状态下不使用时或者经过重复的充电周期时导致的二次电池的劣化,并更准确地掌握电池的剩余容量状态。
通过以下参考附图对典型实施例的说明,本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的电池充电器和电池组的内部构造的框图;
图2是示出存储在电池组的非易失性存储器内的各种数据和表信息的图;
图3是示出由电池充电器进行的电池组充电处理的一部分的流程图;
图4是示出跟随图3的流程图的充电处理的另一部分的流程图;
图5是示出跟随图4的流程图的充电处理的剩余部分的流程图;
图6是示出用于从电池组的非易失性存储器读取数据的数据读取处理的流程图;
图7是示出用于向非易失性存储器写入数据的数据写处理的流程图;
图8是详细示出图3所示的电池组温度测量处理的流程图;
图9是详细示出图3所示的充电状态数据计算处理的流程图;
图10是详细示出图4所示的保持充电状态(left-charged)电池劣化校正处理的流程图;
图11是详细示出图5所示的电池周期劣化校正处理的流程图;
图12是示出对应于第一充电状态数据、在25摄氏度的温度下充电时使用的充电状态数据表的例子的图;
图13是示出在5摄氏度的温度下充电时使用的充电状态数据表的例子的图;
图14是示出在35摄氏度的温度下充电时使用的充电状态数据表的例子的图;
图15是示出对应于第一和第二充电状态数据的、在充电时使用的充电状态数据表的例子的图;
图16是示出电池组的充电特性与第一和第二充电状态数据之间的关系的图;
图17是示出充电特性与温度相关的变化的图;
图18是示出搁置充电的电池劣化校正表的例子的图;
图19是示出电池周期劣化校正表的例子的图;
图20是示出在电池充电器的显示器上显示的充电状态指示的例子的图;
图21是示出电子设备和电池组的内部构造的框图;
图22是示出安装有电池组的电子设备的操作处理的一部分的流程图;
图23是示出跟随图22的流程图的操作处理的另一部分的流程图;
图24是跟随图23的流程图的操作处理的剩余部分的流程图;
图25是详细示出图23所示的剩余容量计算处理的流程图;
图26是详细示出图23所示的连续可用时间计算处理的流程图;
图27是详细示出图23所示的实际可用时间计算处理的流程图;
图28是详细示出图24所示的功率消耗量计算处理的流程图;
图29是详细示出图24所示的充电状态数据计算处理的流程图;
图30是示出对应于第一充电状态数据的、在25摄氏度的温度下放电时使用的充电状态数据表的例子的图;
图31是示出在5摄氏度的温度下放电时使用的充电状态数据表的例子的图;
图32是示出在35摄氏度的温度下放电时使用的充电状态数据表的例子的图;
图33A和33B是示出对应于第一和第二充电状态数据的、在放电时使用的充电状态数据表的例子的图;
图34是示出电池组的放电时温度特性与第一充电状态数据之间的关系的图;
图35是示出电池组的放电负载特性与第一充电状态数据之间的关系的图;
图36是示出充电温度特性数据的例子的图;
图37是示出功率消耗数据表的例子的图;
图38是示出实际可用时间系数数据表的例子的图;以及
图39是示出放电时温度与负载特性数据表的例子的图。
具体实施方式
将在下文中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以框图示出根据本发明的一个实施例的电池充电器和电池组的内部构造。
在图1中,示出用于对用于可拆卸地安装到电池充电器101且包括能够被重复充电的二次电池的电池组128来充电的电池充电器101。电池组128被安装到如下所述的数字照相机或PDA(个人数字助理)等电子设备,用作该电子设备的电源。
在电池充电器101中,AC输入单元102用于连接至外部AC(交流)电源,以利用AC供电。滤波器电路103降低从AC输入单元102提供的AC中包含的噪声。电桥二极管104对AC进行半波整流。一次电解电容器105将经半波整流的AC转换为DC(直流)。变压器106对DC进行变压。切换控制单元107根据光电耦合器108提供的信号使变压器106的二次输出稳定。光电耦合器108向变压器106的一次侧传输表示变压器106的二次侧上的充电电压/充电电流状态的信号。整流二极管109和整流电容器110对变压器106的输出进行整流。
调节器111向充电控制微计算机118提供预定DC,向运算放大器112、115提供参考电压。运算放大器112反馈电池组128的充电电压。运算放大器115反馈电池组128的充电电流。设置电阻器113、114,以反馈电池组128的充电电压。设置电阻器116、117,以设置预定充电电流。
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R0M(只读存储器)的控制电路。充电控制微计算机118能够测量从电池充电器101施加至电池组128的充电电压和充电电流,并且能够利用设置在电池组128内的热敏电阻器134测量二次电池单元138的温度。微计算机118从电池组128的非易失性存储器133中读出图2所示的数据和表信息,基于其确定电池组128的充电状态。此外,充电控制微计算机118访问电池组128内的非易失性存储器133,以向存储器133写入各种数据,并更新其内的数据。
充电开关电路119用于打开/关闭充电输出。电流检测电阻器120由充电控制微计算机118在充电电流测量中使用。电阻器121、122由充电控制微计算机118在充电电压测量处理中使用。通过电阻器123向非易失性存储器133施加预定电压。由多个LED构成的显示器139用于通过这些LED发光或闪烁来指示电池组128的充电状态。
在将电池组128安装到电池充电器101时,使正端子124与电池组的正端子129接触,并与其电连接。在将电池组128安装到电池充电器101时,使通信(D)端子125与电池组的通信(D)端子130接触以实现与其的电连接。在将电池组128安装到电池充电器101时,使温度(T)端子126与电池组的温度(T)端子131接触以实现与其的电连接。在将电池组128安装到电池充电器101时,使负端子127与电池组的负端子132接触以实现与其的电连接。
热敏电阻器134是用于将温度变化转换为电阻值的温度测量元件。充电控制微计算机118能够基于经由连接到一起的温度(T)端子126、131提供的热敏电阻器134两端的电压测量二次电池单元138的温度。电池保护电路135监视电池组128在充电和放电时的电流/电压,并保护二次电池单元138不过度充电或者过度放电。充电保护FET 136是用于在充电发生异常时切断电路的开关,其由电池保护电路135控制。放电保护FET 137是用于在放电发生异常时切断电路的开关,其由电池保护电路135控制。二次电池单元138由锂离子二次电池等构成。
当利用AC供电时,AC输入单元102经由滤波器电路103、电桥二极管104和一次电解电容器105向变压器106提供电功率。通过整流二极管109和整流电容器110对变压器106的二次输出电压整流,以经由电阻器113、114、运算放大器112以及光电耦合器108将其设置为电池组128的充电电压。
在将电池组128安装到电池充电器101时,电池充电器101的正端子124被连接至电池组128的正端子129,电池充电器101的负端子127被连接至电池组128的负端子132。同时,电池充电器101的通信(D)端子125被连接至电池组128的通信(D)端子130,电池充电器101的温度(T)端子126被连接至电池组128的温度(T)端子131。通过电阻器116、117设置充电电流。通过电流检测电阻器120、运算放大器115和光电耦合器108实施恒电压/电流充电。
通过充电控制微计算机118控制电池组128的充电。充电控制微计算机118基于电流检测电阻器120两端的电势差测量充电电流,利用电阻器121、122测量充电电压,并测量充电电压的增大和充电电流的降低。
图2示出电池组128的非易失性存储器133内存储的各种数据和表信息。
在非易失性存储器133内事先存储如下信息,包括:识别数据、充电特性数据、第一和第二充电状态数据、充电计数数据、满充电容量数据(full charge capacity data)、充电时温度数据、充电温度特性数据、充电历史数据、放电特性数据以及用于校正由于重复的充电周期导致的电池劣化的表(下文称之为“电池周期劣化校正表”)。此外,将用于校正在已充电状态下被搁置的电池的劣化的表(以下称之为“搁置充电的电池劣化校正表”)和放电时温度与负载特性数据表事先存储在非易失性存储器133内。在这些信息中,识别数据、充电特性数据、放电特性数据、充电温度特性数据、电池周期劣化校正表和搁置充电的电池劣化校正表每个均由固定值构成。
识别数据用于表示电池组128的类型,并且对于各电池组类型是唯一的。充电特性数据在下文中说明的、充电时使用的充电状态数据表的准备中使用,在充电状态数据表中有选择地包含充电时温度、充电电压、充电电流、满充电容量比和充电容量的一个或多个数值数据。
第一和第二充电状态数据用于表示电池组128的充电状态。在每次重写第一充电状态数据时计数的充电计数数据用于电池组128的充电周期的管理。在本实施例中,每当对第一充电状态数据重写12次,或者每当对第二充电状态数据重写100次就计为一个周期。
满充电容量数据用于指示在充满电时电池组128的可充容量。充电时的温度数据是充电时的温度信息。充电温度特性数据用于校正充电时温度下的满充电容量。
充电历史数据是指示电池组128的充电历史的数据标志。在通过电池充电器101对电池组128充电时,将充电历史数据设置为值“1”。在将电池组128安装到电子设备301以用作其电源时,将充电历史数据设置为值“0”。放电特性数据用于以下说明的、在放电时使用的充电状态数据表的准备,在充电状态数据表中,有选择地包含放电所处温度、输出电压、放电负载、满充电容量比和剩余容量的数值数据中的一个或多个。
如图19所示,将电池周期劣化校正表用于根据充电周期数校正满充电容量数据。如图18所示,将搁置充电的电池的劣化校正表用于根据对电池组被搁置的预定充电状态之一校正满充电容量数据。放电时温度与负载特性数据表用于根据放电时的温度来校正功率消耗量。如图39所示,在放电时温度与负载特性数据表中,根据放电时温度和放电效率之间的关系定义用于校正功率消耗量的校正值。在该数据表中,通过与假设其具有值“1”的在25摄氏度的温度下放电0.5W时的放电效率的比率表示各放电效率。
接着,将参考图3~20说明用于通过电池充电器101对电池组128充电的处理。
图3~5通过流程图示出用于通过电池充电器101对电池组128充电的处理。
在图3中,在检测到电池组128被安装到电池充电器101时(步骤S102),充电控制微计算机118通过通信端子125、130从电池组128的非易失性存储器133读取识别数据(步骤S103)。为了从非易失性存储器133读取识别数据,执行图6中的数据读取处理。
参考图6,在步骤S501中,充电控制微计算机118指定非易失性存储器133上的数据地址。在图3的步骤S103中,指定非易失性存储器133上的存储识别数据的数据地址。接着,在步骤S502中,将数据请求发送至非易失性存储器133。在步骤S503中,将响应于所发送的数据请求的返回数据存储到充电控制微计算机118的RAM内,然后流程返回至主流程。在图3的步骤S103中,将对应于该返回数据的识别数据存储到充电控制微计算机118的RAM中。
在图3的步骤S104中,充电控制微计算机118判断是否将步骤S103中读取的识别数据存储(登记)到了充电控制微计算机118的ROM中。如果判断为未将识别数据登记到充电控制微计算机118的ROM中,则流程进入步骤S105。另一方面,如果判断为登记了识别数据,则流程将进入步骤S108。
在充电控制微计算机118的ROM中,针对各电池组型号预先存储识别数据和与该识别数据相关联的充电时使用的充电状态数据表。基于在步骤S103中读取的识别数据,充电控制微计算机118读取充电时使用的充电状态数据表,其存储在微计算机118的ROM内以对应于识别数据。
另一方面,如果未将识别数据和与该识别数据相关联的充电时使用的充电状态数据表存储到充电控制微计算机118的ROM内,则执行步骤S105~S107中的处理。这是在电池充电器101出售后电池组才商品化的情况。在这种情况下,未将最新商品化的电池组的识别数据和充电时使用的充电状态数据表存储在充电控制微计算机118内。
在步骤S105中,充电控制微计算机118从电池组128的非易失性存储器133内读取充电特性数据。为了读取充电特性数据,执行图6所示的数据读取处理。接着,在步骤S106中,充电控制微计算机118基于在步骤S105中读取的充电特性数据生成在充电时使用的充电状态数据表。如图12~14所示,充电特性数据由充电时的温度、充电电压、充电电流等数值数据构成。充电控制微计算机118利用所读取的数值作为充电特性数据来填充空的数据表,从而生成充电时使用的充电状态数据表。
接着,在步骤S107中,由充电控制微计算机118将在步骤S103中读取的识别数据和在步骤S106中生成的充电时使用的充电状态数据表登记(存储)到RAM内以使其相互关联,然后,流程进入步骤S108。
应当注意,代替将充电时的充电状态数据预先存储到充电控制微计算机118的ROM内,可以从电池组128的非易失性存储器133读取充电特性数据,然后可以生成充电时使用的充电状态数据表。在这种情况下,没有必要在充电控制微计算机118内设置非易失性RAM。
以下将说明充电时使用的充电状态数据表。
图12~15示出充电时使用的充电状态数据表的例子。图16示出电池组128的充电特性与第一和第二充电状态数据之间的关系。所示出的充电特性包括在25摄氏度的温度下充电时的充电电流和充电电压。图17示出充电特性中与温度相关的变化。
在充电时使用的充电状态数据表中,使表示电池组128的充电状态的第一和第二充电状态数据对应于充电特性数据。
图12~14示出在各充电时的温度之间设置不同的充电时使用的充电状态数据表。具体地,当充电时的温度低于15摄氏度时,使用图13中的数据表。当充电时的温度处于15摄氏度(含15摄氏度)到35摄氏度(不含35摄氏度)的范围内时,使用图12所示的数据表。当充电时的温度等于或大于35摄氏度时,使用图14所示的数据表。这是因为如图17所示电池组128的充电电压和充电电流根据充电温度而变化。更具体地,当充电时的温度低时(5摄氏度),与正常温度(25摄氏度)时相比,存在如下趋势:充电电压提前上升,充电电流提前降低,达到满充电状态的充电时间变长。另一方面,当充电时的温度高(35摄氏度)时,与在正常温度上相比,存在如下趋势:充电电压上升变慢、充电电流降低变慢,达到满充电状态的充电时间变短。
在各充电时使用的充电状态数据表中,将第一充电状态数据定义为表示电池组128的充电状态的12个等级,即,电池组128的作为放电状态的LB状态(LB是低压电池的缩写)、第一~第十状态以及满充电状态。基于作为充电特性之一的充电电压设置LB状态到第八状态中的每一个,而基于作为另一充电特性的充电电流设置第九状态到满充电状态中的每一个。这是因为在接近满充电的区域内充电电压不发生变化,因而不能适当表示该区域内的充电状态。另一方面,充电电流在不接近满充电的区域不发生变化,而在接近满充电的区域开始变化。在充电电压发生变化的从LB状态到第八状态的区域内,基于充电电压确定充电状态,而在充电电流发生变化的第九状态到满充电状态的区域内,基于充电电流确定充电状态。
如图15所示,在充电时使用的充电状态数据表中,定义第二充电状态数据以划分第一充电状态数据的各等级。在第二充电状态数据中,将第一充电状态数据的第二状态到第九状态均划分成10个等级,将第一充电状态数据的第一状态和LB状态的组合划分成10个等级,将第一充电状态数据的第十状态和满充电状态的组合划分成10个等级。通过第一和第二充电状态数据能够将电池组128的充电状态表示为100个等级。换言之,能够以1个百分比为单位管理充电状态。
如图16所示,还基于充电电压定义属于基于充电电压定义的第一充电状态数据的LB状态到第八状态中的一个的第二充电状态数据。另一方面,还基于充电电流定义属于基于充电电流定义的第一充电状态数据的第九到满充电状态中的一个的第二充电状态数据。
再次参考图3,在步骤S108中,充电控制微计算机118开始充电。接着,在步骤S109中,从电池组128的非易失性存储器133读取满充电容量数据。在步骤S110中,从非易失性存储器133读取第一和第二充电状态数据。在步骤S111中,从非易失性存储器133读取充电历史数据。为了进行步骤S109~S111的每一个的数据读取,执行图6所示的数据读取处理。将所读取的数据存储在充电控制微计算机118的RAM中。
接着,在步骤S112中,充电控制微计算机118利用电池组128的热敏电阻器134测量电池组128的温度(电池组温度测量处理)。
图8通过流程图示出图3中的步骤S112中的电池组温度测量处理的细节。
参考图8,在步骤S701中,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的电阻值转换为电压电平。接着,在步骤S702中,基于通过步骤S701中的转换获得的电压电平参考预先设置的电压数据表(未示出)。电压数据表存储在充电控制微计算机118的ROM中。在电压数据表中,设置温度和热敏电阻器电阻值之间的关系,从而可以根据电压电平估算温度。
在步骤S703中,充电控制微计算机118指定所参考的电压数据表中与通过步骤S701中的转换确定的电压电平相对应的热敏电阻器温度。然后,处理返回至主流程。
再次参考图3,在步骤S113中,充电控制微计算机118将在步骤S112中测量的电池组温度作为充电时的温度数据写入电池组128的非易失性存储器133内,从而更新充电时的温度数据。为了写入充电时的温度数据,执行图7所示的数据写处理。
在图7的步骤S601中,充电控制微计算机118指定要被写入电池组128的非易失性存储器133中的数据。就图3中的步骤S113而言,指定充电时的温度数据。接着,在步骤S602中,指定非易失性存储器133上的数据地址。就图3中的步骤S113而言,指定充电时的温度数据的数据地址。接着,在步骤S603中,将数据(这里为充电时的温度数据)写入电池组128的非易失性存储器133的预定地址内,然后,处理返回至主流程。
再次参考图3,在步骤S114中,充电控制微计算机118执行充电状态数据计算处理。
图9通过流程图示出图3的步骤S114中的充电状态数据计算处理。
在图9的步骤S801中,充电控制微计算机118利用电阻器121、122测量电池组128的充电电压。接着,在步骤S802中,基于电流检测电阻器120的两端之间的电势差测量电池组128的充电电流。
接着,在步骤S803中,充电控制微计算机118从与步骤S103中读取的识别数据相关联的充电时使用的充电状态数据表中参考与步骤S112中测量的温度相对应的充电时使用的充电状态数据表。将所参考的充电时使用的充电状态数据表存储在充电控制微计算机118的ROM内,或在步骤S105~S107中生成充电时使用的充电状态数据表。接着,在步骤S804中,基于在步骤S801中测量的充电电压和在步骤S802中测量的充电电流,根据在步骤S803中参考的充电时使用的充电状态数据表计算第一和第二充电状态数据,然后,处理返回至主流程。
图12和15示出在25摄氏度的温度下对具有700mAh的满充电容量的电池组充电时使用的充电状态数据表的例子。例如,在充电电压Vb为3.930[V]时,确定第一充电状态数据处于图12中的第二状态,确定第二充电状态数据等于图15中的“8”。这表明,满充电容量比为18%,充电容量为126mAh。
在图4中的步骤S115~S118中,执行处理序列,以获得反映在满充电状态下被搁置的电池组的充电容量的劣化的满充电容量数据。即使不被电子设备使用,当在满充电状态下被搁置时,锂离子二次电池等的可充容量也会降低。在下文中,将这种充电容量的降低称为搁置充电的电池的劣化。
在步骤S115中,充电控制微计算机118判断步骤S111中读取的充电历史数据是否等于值“0”。如果该数据等于“0”,则该处理进入步骤S119。另一方面,如果该数据等于“1”,则处理进入步骤S116。
在步骤S116中,充电控制微计算机118将在步骤S110中读取的第一充电状态数据与在步骤S114中计算的第一充电状态数据进行比较,从而判断是否应当校正电池周期劣化(由于重复的充电周期导致的电池劣化)。作为该数据比较的结果,如果这两个第一充电状态数据相互一致,则充电控制微计算机118判断为电池周期劣化的校正是不必要的,然后,处理进入步骤S119。另一方面,如果这两个第一充电状态数据不相互一致,则充电控制微计算机118判断为需要电池周期劣化的校正,然后,处理进入执行电池周期劣化校正处理的步骤S117(即,用于校正由于重复的充电周期导致的电池劣化的处理)。
图10通过流程图示出图4的步骤S117中的电池周期劣化校正处理的细节。
参考图10,在步骤S901中,充电控制微计算机118从电池组128的非易失性存储器133读取搁置充电的电池劣化校正表(即,用于校正在已充电的状态下被搁置的电池的劣化的表)。为了读取搁置充电的电池的劣化校正表,执行图6所示的数据读取处理。
接着,在步骤S902中,充电控制微计算机118基于所读取的搁置充电的电池的劣化校正表校正满充电容量数据。为此,从搁置充电的电池的劣化校正表中指定与步骤S114中计算的充电状态数据相对应的搁置充电的电池的劣化校正值,并从满充电容量数据中减去所述搁置充电的电池的劣化校正值。图18示出搁置充电的电池的劣化校正表的例子。
参考图18,搁置充电的电池的劣化校正表表明,当非易失性存储器133内存储的第一充电状态数据处于满充电状态时产生的劣化量大于当非易失性存储器133内存储的第一充电状态数据处于第十状态时产生的劣化量。这是因为,电池状态越接近满充电状态,被搁置的锂离子二次电池的劣化就会变得越大。
在搁置充电的电池的劣化校正表中,将搁置充电的电池的劣化校正值设置为分别与存储在电池组128的非易失性存储器133内的第一充电状态数据和在步骤S114中计算的第一充电状态数据相对应的各种组合。在图18中,例如,如果非易失性存储器133内存储的第一充电状态数据处于满充电状态,并且在步骤S114中计算的第一充电状态数据处于满充电状态或第十状态,则不导致搁置充电的电池的劣化,搁置充电的电池的劣化校正值变为等于“0”。结果,在图10的步骤S902中,满充电容量数据值保持不变。
另一方面,如果存储在非易失性存储器133内的第一充电状态数据处于满充电状态,在步骤S114中计算的第一充电状态数据处于第九状态,则搁置充电的电池的劣化校正值变为等于“1”。这表明满充电容量被劣化了1[mAh]。在步骤S902中,从满充电容量数据值中减去1[mAh]。如果存储在非易失性存储器133中的第一充电状态数据处于满充电状态,在步骤S114中计算的第一充电状态数据处于第八状态,则在步骤S902中从满充电容量数据值中减去2[mAh]。
再次参考图4,在步骤S118中,充电控制微计算机118将存储在电池组128的非易失性存储器133内的满充电容量数据重写入在步骤S117中校正的满充电容量数据,然后,流程进入步骤S119。为了在步骤S118中将满充电容量数据写入非易失性存储器133内,执行图7所示的数据写处理。通过执行步骤S115~S118中的处理序列,可以校正在已充电的状态下被搁置的二次电池的劣化,从而更为准确地执行剩余容量的指示。即使重写了满充电容量数据,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计算判断是否有必要重写存储在电池组128的非易失性存储器133内的充电状态数据。为此,判断在步骤S114中计算的充电状态数据是否超过了从非易失性存储器133读取的充电状态数据。结果,如果判断为在步骤S114中计算的充电状态数据不超过从非易失性存储器133内读取的充电状态数据,则判定没有必要重写存储在存储器133内的充电状态数据,然后,流程进入图3中的步骤S109。另一方面,如果所计算的充电状态数据超过读取的充电状态数据,则流程进入步骤S120。
在步骤S120中,充电控制微计算机118将读入充电控制微计算机118的RAM内的充电历史数据设置为值“1”。在下一步骤S121中,将值“1”写入存储在电池组128的非易失性存储器133内的充电历史数据的数据地址上。为了写充电历史数据,执行图7所示的数据写处理。
在步骤S122~S127中,执行重复充电和放电的电池组128的满充电容量的劣化程度反映到满充电容量数据上的处理序列。一般而言,在电池重复充电和放电时,二次电池的可充容量发生降低。将这种充电容量的降低称为电池周期劣化(由于重复的充电周期导致的电池劣化)。在本实施例中,每次对电池组128执行一个周期的充电和放电,将满充电容量的劣化量反映到满充电容量数据上。
在步骤S122中,充电控制微计算机118从电池组128的非易失性存储器133内读取充电计数数据。为了读取充电计数数据,执行图6所示的数据读取处理。接着,在步骤S123中,将在步骤S122中读取的充电计数数据增加值“1”。在步骤S124中,将加“1”后的充电计数数据写入电池组128的非易失性存储器133内,从而更新充电计数数据,然后,流程进入图5中的步骤S125。为了写充电计数数据,执行图7所示的数据写处理。
在步骤S125中,充电控制微计算机118利用充电计数数据对重写充电状态数据的次数进行计数,从而判断是否已经进行了对应于一个周期的充电。例如,如果充电计数数据为10次计数,则判断为进行了一个周期的充电。作为步骤S125中的判断的结果,如果判断为充电周期数小于一个周期,则充电控制微计算机118判定没有必要执行电池周期劣化的校正,然后,流程进入步骤S128。另一方面,如果判断为充电周期数大于等于一个周期,则判定电池周期劣化的校正是必要的,并执行电池周期劣化校正处理(步骤S126)。通过执行步骤S122~S127中的处理序列,可以校正由重复的充电周期导致的二次电池的劣化(电池周期劣化),并提供剩余容量的更为准确的指示。
参考存储在电池组128的非易失性存储器133内的电池周期劣化校正表。图19示出电池周期劣化校正表的例子。
参考图19,在电池周期劣化校正表中,当充电周期数在1~50的范围内变化时,针对一个周期的充电的电池周期劣化校正值(满充电容量的劣化量)等于0.42[mAh]。当充电周期数在51~100的范围内变化时,电池周期劣化校正值等于0.7[mAh]。当充电周期数在101~150的范围内变化时,电池周期劣化校正值等于0.98[mAh]。
图11通过流程图示出在图5的步骤S126中进行的电池周期劣化校正处理的细节。
参考图11,充电控制微计算机118从电池组128的非易失性存储器133读取满充电容量数据和电池周期劣化校正表(步骤S1001和S1002)。为了读取该数据,执行图6所示的数据读取处理。
接着,在步骤S1003中,基于所读取的电池周期劣化校正表校正满充电容量数据。从电池周期劣化校正表中指定对应于根据充电计数数据确定的充电周期数的电池周期劣化校正值。然后,从满充电容量数据减去电池充电劣化校正值。例如,在充电周期数处于1~50的范围内的情况下,每一个周期的充电从满充电容量数据减去0.42[mAh]的值。应当注意,在本实施例中,说明了从满充电容量数据减去减去固定校正值的电池周期劣化校正方法。然而,可以使用近似公式来再现电池周期劣化特性曲线,并且可以由其确定电池周期劣化的量。
再次参考图5,在步骤S127中,充电控制微计算机118将存储在电池组128的非易失性存储器133内的满充电容量数据重写入在步骤S126中校正的满充电容量数据内,然后,流程进入步骤S128。为了在步骤S127中将满充电容量数据写入非易失性存储器133内,执行图7所示的数据写处理。通过进行步骤S122~S127中的处理序列,能够校正由重复的充电周期导致的二次电池的劣化(电池充电劣化),并且能够实现更为准确的剩余容量指示。
在步骤S128中,充电控制微计算机118将在步骤S114中计算的第一和第二充电状态数据写入电池组128的非易失性存储器133中的第一和第二充电状态数据的数据地址内。为了将充电状态数据写入非易失性存储器133内,执行图7所示的数据写处理。
接着,在步骤S129中,充电控制微计算机118基于在步骤S114中计算的当前第一和第二充电状态数据进行控制,以在电池充电器101的显示器139上显示电池组128的充电状态。
图20示出在电池充电器101的显示器139上显示的充电状态指示的例子。
参考图20,如果显示器139由五个LED构成,则根据图20所示的LED指示的第一个例子给出指示。如果显示器139由三个LED构成,则根据图20所示的LED指示的第二个例子给出指示。
在LED指示的第一个例子中,当第一充电状态数据处于从LB状态~第二状态的范围内时,只有第一LED发光。当第一充电状态数据处于从第三状态~第四状态的范围内时,第一和第二LED发光。在从第五状态~第六状态的范围内,第一~第三LED发光。在从第七状态~第八状态的范围内,第一~第四LED发光。在从第九状态~满充电状态的范围内,第一~第五LED发光。
在LED指示的第二个例子中,当第一充电状态数据处于从LB状态到第二状态的范围内时,只有第一LED发光。在从第三状态到第四状态的范围内,第一LED闪烁。在从第五状态到第六状态的范围内,第一LED发光,第二LED闪烁。在从第七状态到第八状态的范围内,第一和第二LED发光,第三LED闪烁。在从第九状态到满充电状态的范围内,所有LED发光。通过结合LED的闪烁状态,能够实现更为详细的指示。
再次参考图5,充电控制微计算机118在步骤S130中判断充电电压和电流是否与充电结束条件一致,从而判断是否应当结束充电。如果充电电压和充电电流与充电结束条件不一致,则流程进入步骤S109,以继续充电。如果充电电压和充电电流满足充电结束条件,则结束充电。
接着,将说明根据本发明的一个实施例的电子设备。
图21通过框图示出根据该实施例的电子设备和电池组的内部构造。使用相同的附图标记表示与图1的实施例中相同的结构部分,因而将省略对其的说明。
在图21中,电子设备301是安装电池组128作为电源的数字照相机、数字摄像机或者一些其它电子设备。
在电子设备301中,在将电池组128安装到电子设备301时,正端子302用于与电池组一侧的正端子129接触,以实现电连接。在将电池组128安装到电子设备301时,通信(D)端子303用于与电池组一侧的通信(D)端子130接触,以实现电连接。在将电池组128安装到电子设备301时,温度(T)端子304用于与电池组一侧的温度(T)端子131接触,以实现电连接。在将电池组128安装到电子设备301时,负端子305用于与电池组一侧的负端子132接触,以实现电连接。
调节器(REG)306用于向控制微计算机308提供规定的DC。电阻器307用作上拉电阻器。电阻器311、312是在测量电池组128的输出电压时使用的分压电阻器。电负载309代表根据操作模式变化的电子设备301的负载。操作模式是电子设备301可操作的操作类型。在电子设备301由数字照相机构成的本实施例中,是指拍摄图像的拍摄模式(REC模式)、重放所拍摄的图像的重放模式(PLAY模式)等。
控制微计算机308是具有非易失性RAM和ROM的控制电路。控制微计算机308利用电阻器311、312测量电池组128的输出电压,利用电池组128的热敏电阻器134测量电池组128的温度。控制微计算机308从电池组128中的非易失性存储器133读取图2所示的数据和表信息,并基于所读取的数据和表确定电池组128的充电状态。此外,控制微计算机308访问电池组128的非易失性存储器133,并从中读取各种数据或者向其写入各种数据。
控制微计算机308检测电子设备301中设置的操作模式,并测量该模式下的操作的时间周期。基于所测量的操作时间周期和存储在控制微计算机308的ROM内的针对各操作模式的功率消耗数据表,计算功率消耗的量。然后,基于所计算的功率消耗量,重写存储在电池组128的非易失性存储器133内的第一和第二充电状态数据。
晶体管310是用于在通过控制微计算机308测量电池组128的输出电压时导通的开关。在示出的例子中,使用晶体管310。将FET开关用于更为准确的测量。显示单元313由LCD(液晶显示器)、CVF(彩色取景器)、LED(发光二极管)等构成。显示画面314是显示于显示单元313上的画面的例子。在显示画面314上显示表示电池组128的剩余电量的连续可用时间和实际可用时间。
在将电池组128安装到电子设备301时,将电子设备301的正端子302连接至电池组128的正端子129,将电子设备301的负端子305连接至电池组128的负端子132。同时,将电子设备301的通信(D)端子303连接至电池组128的通信(D)端子130,将电子设备301的温度(T)端子304连接至电池组128的温度(T)端子131。在将电池组128的输出电压施加至调节器306时,调节器306向控制微计算机308施加稳定的电压。
图22~24通过流程图示出安装了电池组128的电子设备301的操作处理。
参考图22,在检测到安装了电池组128时(步骤S202),控制微计算机308通过通信端子303、130从电池组128的非易失性存储器133读取识别数据(步骤S203)。为了从非易失性存储器133读取识别数据,执行图6所示的数据读取处理。
接着,在步骤S204中,控制微计算机308判断在步骤S203中读取的识别数据是否存储(登记)在控制微计算机308的ROM内。结果,如果判断为未将识别数据登记到控制微计算机308的ROM中,则流程进入步骤S205。另一方面,如果登记了识别数据,则流程进入步骤S208。
在控制微计算机308的ROM中,针对各电池组型号预先存储识别数据和与该识别数据相关联的放电时使用的充电状态数据表。基于在步骤S203中读取的识别数据,控制微计算机308读取与存储在控制微计算机308的ROM内的识别数据相对应的、在放电时使用的充电状态数据表。
另一方面,如果未将识别数据和与识别数据相关联的放电时使用的充电状态数据表存储到控制微计算机308的ROM内,则执行步骤S205~S207中的处理。这是因为,如果电池组是在电子设备301投放到市场上后才新商品化的,则新商品化的电池组的识别数据和放电时使用的充电状态数据表未被存储到控制微计算机308的ROM内。
在步骤S205中,控制微计算机308从电池组128的非易失性存储器133内读取放电特性数据。为了读取放电特性数据,执行图6所示的数据读取处理。
接着,在步骤S206中,控制微计算机308基于在步骤S205中读取的放电特性数据创建放电时使用的充电状态数据表。控制微计算机308向空的数据表内填入所读取的值作为放电特性数据,从而创建在放电时使用的充电状态数据表。
接着,在步骤S207中,控制微计算机308将在步骤S203中读取的识别数据和在步骤S206中创建的放电时使用的充电状态数据表按照使识别数据和充电状态数据表相互关联的方式登记(存储)到RAM内,然后,流程进入步骤S208。
代替预先将放电时使用的充电状态数据表登记到控制微计算机308的ROM内,可以从电池组128的非易失性存储器133读取放电特性数据,并创建放电时使用的充电状态数据表。在这种情况下,没有必要在控制微计算机308内设置非易失性RAM。
图30~33B示出放电时使用的充电状态数据表的例子。图34示出电池组128的放电特性与第一充电状态数据之间的关系。所示出的放电特性是在5和25摄氏度的温度下充电时的电池(BP)电压。图35示出电池组128的放电特性与第一充电状态数据之间的关系。
在放电时使用的充电状态数据表中,使表示电池组128的充电状态的第一和第二充电状态数据与放电特性数据相互对应。
图30~32所示的放电时使用的充电状态数据表指示放电输出为1W,满充电容量为700[mAh],放电时的温度为25、5和35摄氏度时的第一充电状态数据与输出电压、相对于满充电容量的比率和剩余容量之间的关系。对放电时的各温度设置不同的放电时使用的充电状态数据表。
在各放电时使用的充电状态数据表中,将第一充电状态数据定义为表示电池组128的充电状态的12个等级,即,电池组128的LB状态、第一~第十状态以及满充电状态。例如,如果满充电容量为700mAh,充电温度为25摄氏度,放电输出为1W,放电时温度为5摄氏度,第一充电状态数据处于第三状态,则判断为输出电压(Vb)处于3.36V(含3.36V)~3.44V(不含3.44V)的范围内,满充电容量比处于21%~30%的范围内,剩余容量处于132.3mAh~189mAh的范围内。由于通过值“1”表示在25摄氏度下充电时的满充电容量效率(参考图36),并且在放电时温度与负载特性数据表中在5摄氏度下放电1W时的校正值等于值0.9(参考图39),满充电容量比为100%时的剩余容量等于700×0.9=630mAh。(在5摄氏度下充电的情况下,剩余容量等于630×0.92=579.6mAh)。
如图33A和33B所示,在放电时使用的充电状态数据表中,定义第二充电状态数据以划分第一充电状态数据的各等级。在放电时使用的充电状态数据表和充电时使用的充电状态数据表中,第一和第二充电状态数据在充电和放电之间一致。正如在图15所示的充电时使用的充电状态数据表中一样,在图33A和33B所示的放电时使用的充电状态数据表中,将第一充电状态数据的第二~第九状态划分为10个等级,将第一状态和LB状态的组合划分成10个等级,将第十等级和满充电等级的组合划分成10个等级。
参考图34,图34示出放电时温度为5和25摄氏度、在放电负载处于1W的恒定电功率的情况下,表示各输出电压特性的放电特性。附图标记401表示在电池组128充满时观察到的开路电压。LB状态电压表示电子设备301能够正常工作的下限电压。
在图34中,符号a表示代表在放电时温度为25摄氏度,放电输出为1W的情况下电池组128的放电特性的曲线。符号b表示代表在放电时温度为5摄氏度,放电输出为1W的情况下电池组128的放电特性的曲线。符号A表示对应于放电特性曲线a的放电时使用的充电状态数据表,符号B表示对应于放电特性曲线b的放电时使用的充电状态数据表。由于,如图所示,即使在相同的负载(放电输出)下,放电时温度越低,电池组128的可用时间周期变得越短,因而对应于放电时的温度确定电池组128的充电状态范围。
参考图35,图35示出在放电时温度为25摄氏度,放电负载为恒定的1W和2W的恒定电功率的情况下,指示相应的输出电压特性的放电特性。在图35中,符号a表示代表在放电时温度为25摄氏度,放电输出为1W的情况下电池组128的放电特性的曲线。符号c表示代表在放电时温度为25摄氏度,放电输出为2W的情况下电池组128的放电特性的曲线。符号A表示对应于放电特性曲线a的放电时使用的充电状态数据表,符号C表示对应于放电特性曲线c的放电时使用的充电状态数据表。由于,如图所示,负载(放电输出)越高,电池组128的可用时间周期变得越短,因而对应于负载确定电池组128的充电状态范围。
再次参考图22,在步骤S208中,控制微计算机308将第一和第二充电状态数据从电池组128的非易失性存储器133读到控制微计算机308的RAM内。为了读取第一和第二充电状态数据,执行图6所示的数据读取处理。
在步骤S209中,控制微计算机308利用电阻器311、312测量电池组128的输出电压Vb。在步骤S210中,控制微计算机308利用电池组128的热敏电阻器134测量电池组128的温度(电池组温度测量处理)。在进行温度测量时,执行图8所示的电池组温度测量处理。
在步骤S211~S213中,执行自放电校正(self-dischargecorrection)。自放电是指在电池组处于不使用的状态,或者处于安装到电子设备的状态下时,由于泄漏电流流过电池组128中的二次电池单元138的内阻或者流过电子设备而导致的充电容量的自然降低。如果在电池组128内产生自放电,则充电容量降低。结果,存储在电池组128的非易失性存储器133内的充电状态数据变得与当前充电状态数据不一致。
因此,在本实施例中,如果由电池组128的输出电压Vb确定的第一充电状态数据与存储在非易失性存储器133内的第一充电状态数据不一致,则更新存储在电池组128的非易失性存储器133内的第一充电状态数据,从而保持适当的充电状态数据。
在步骤S211中,参考针对各温度的放电时使用的充电状态数据表中的所期望的一个,然后计算与在步骤S209中测量的输出电压Vb相对应的第一和第二充电状态数据。将放电时使用的充电状态数据表存储在控制微计算机308的ROM内,或者在步骤S205~S207中创建放电时使用的充电状态数据表。
接着,在步骤S212中,控制微计算机308对在步骤S208中读取的第一充电状态数据和在步骤S211中计算的第一充电状态数据进行比较,并判断这些数据是否相互一致。结果,如果这些第一充电状态数据相互一致,则流程进入步骤S214。另一方面,如果这些数据不互相一致,则流程进入步骤S213。
在步骤S213中,控制微计算机308将在步骤S211中计算的第一和第二充电状态数据写入非易失性存储器133中的第一和第二充电状态数据的数据地址内,从而更新非易失性存储器133中的第一和第二充电状态数据。为了将充电状态数据写入非易失性存储器133内,执行图7所示的数据写处理。尽管未示出相关处理,但是只在安装电池组后立即执行一次步骤S211~S213的自放电校正,此后将不再执行。这是因为,基于功率消耗的量的剩余容量计算被赋予优先权。
接着,在步骤S214中,控制微计算机308从电池组128的非易失性存储器133内读取满充电容量数据。为了读取满充电容量数据,执行图6所示的数据读取处理。
在步骤S215中,控制微计算机308从电池组128的非易失性存储器133内读取充电时的温度数据。接着,在图23的步骤S216中,微计算机308从电池组128的非易失性存储器133中读取充电温度特性数据。为了在步骤S215和S216中读取数据,执行图6所示的数据读取处理。
图36示出充电温度特性数据的例子。
参考图36,充电温度特性数据用于校正由充电时温度的变化而导致的电池组128的满充电容量的变化。在本实施例中,通过值“1”表示在25摄氏度的温度下充电时的满充电容量,通过值0.92表示在5摄氏度的温度下充电时的满充电容量,通过值1.02表示在35摄氏度的温度下充电时的满充电容量。
再次参考图23,在步骤S217中,控制微计算机308基于满充电容量数据、温度、充电时的温度数据、充电温度特性数据以及第一和第二充电状态数据计算电池组129的剩余容量(剩余容量计算处理)。
图25通过流程图示出图23的步骤S217中的剩余容量计算处理的细节。
在图25的步骤S2101中,控制微计算机308参考在步骤S214中读取的满充电容量数据。接着,在步骤S2102中,参考在步骤S215中读取的充电时的温度数据。在步骤S2103中,参考在步骤S216中读取的充电温度特性数据。
接着,在步骤S2104中,控制微计算机308参考存储在电池组128的非易失性存储器133内的第一和第二充电状态数据。在步骤S2105中,参考放电时使用的充电状态数据表。
在下一步骤S2106中,控制微计算机308从充电温度特性数据指定与充电时的温度数据相对应的满充电容量效率,并利用满充电容量效率乘以满充电容量数据,从而校正满充电容量数据。然后,基于第一和第二充电状态数据,根据对应于放电时的温度的放电时使用的充电状态数据表计算电池组128的剩余容量。然后,处理返回至主流程。
再次参考图23,在步骤S218中,控制微计算机308计算电池组128的连续可用时间(连续可用时间计算处理)。
图26通过流程图示出图23的步骤S218中的连续可用时间计算处理的细节。
在图26的步骤S2201中,控制微计算机308检测在电子设备301中设置的操作模式。在步骤S2202中,参考存储在控制微计算机308的ROM中的功率消耗数据表,并计算与在步骤S2201中检测的操作模式相对应的功率消耗。图37示出功率消耗数据表的例子。在功率消耗数据表中,针对电子设备301的各操作模式定义每单位时间的功率消耗。
接着,在步骤S2203中,使在步骤S217中计算的电池组128的剩余容量除以在步骤S2202中计算的功率消耗,从而计算该操作模式中的连续可用时间,然后,处理返回至主流程。
再次参考图23,在步骤S219中,控制微计算机308根据在步骤S218中计算的连续可用时间计算实际可用时间(实际可用时间计算处理)。
图27通过流程图示出图23的步骤S219中的实际可用时间计算处理的细节。
在图27的步骤S2301中,参考在步骤S218中计算的连续可用时间。接着,在步骤S2302中,从事先存储在控制微计算机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,并利用所选的实际可用时间系数乘以连续可用时间,从而计算实际可用时间。然后,处理返回至主流程。
实际可用时间系数是表示在执行拍摄待机、变焦操作以及拍摄模式下的其它常用操作时的功率消耗量的常数。图38示出控制微计算机308的ROM内存储的实际可用时间系数数据表的例子。在实际可用时间系数数据表中,定义了针对各操作模式的实际可用时间系数。
再次参考图23,在步骤S220中,控制微计算机308进行控制,以在电子设备301的显示单元313上显示步骤S218中计算的连续可用时间和步骤S219中计算的实际可用时间。
在图23的步骤S221中,控制微计算机308开始对应于电子设备301中设置的操作模式的操作。由于在本实施例中电子设备301是数字照相机,如果操作模式是拍摄模式,则开始拍摄操作。如果操作模式为重放模式,则开始重放操作。接着,在步骤S222中,将值“0”写入存储在电池组128的非易失性存储器133内的充电历史数据的数据地址内。为了写充电历史数据,执行图7所示的数据写处理。
在步骤S224~S226中,控制微计算机308使用定时器测量在步骤S211中开始的操作模式中的操作的时间周期。将定时器包含在控制微计算机308内。
接着,在步骤S227中,控制微计算机308计算功率消耗量(功率消耗量计算处理)。
图28通过流程图示出图24中的步骤S227中的功率消耗量计算处理的细节。
在图28的步骤S2401中,控制微计算机308参考存储在电池组128的非易失性存储器133内的放电时温度与负载特性数据表。如图39所示,放电时温度与负载特性数据表是用于根据放电时的温度校正功率消耗量的校正表。
接着,在步骤S2402中,控制微计算机308检测电子设备301的当前操作模式。在步骤S2403中,参考存储在控制微计算机308的ROM内的、如图37所示的功率消耗数据表,并指定与在步骤S2402中确定的操作模式相对应的功率消耗。在步骤S2404中,使在步骤S2403中指定的功率消耗乘以在步骤S224~S226中测量的操作时间周期,从而计算该操作模式中的功率消耗量。然后,基于在步骤S2401中参考的放电时温度与负载特性数据表校正功率消耗量,然后,该处理进入主流程。
再次参考图24,在步骤S228中,执行充电状态数据计算处理。
图29通过流程图示出图24的步骤S228中的充电状态数据计算处理的细节。
在图29的步骤S2501中,参考在步骤S217中计算的剩余容量。在步骤S2502中,参考在步骤S227中计算的功率消耗量。在步骤S2503中,从剩余容量中减去该功率消耗量,从而计算完成该操作模式后的电池组128的剩余容量。在步骤S2504中,参考与步骤S210中测量的温度相对应的放电时使用的充电状态数据表。在步骤S2505中,基于在步骤S2503中计算的剩余容量,由在步骤S2504中参考的放电时使用的充电状态数据表计算完成该操作模式后的第一和第二充电状态数据,然后,处理返回至主流程。
再次参考图24,在步骤S229中,控制微计算机308对非易失性存储器133内的第一和第二充电状态数据和在步骤S228中计算的第一和第二充电状态数据进行比较,判断是否应当重写充电状态数据。作为数据比较的结果,如果判断为两个充电状态数据相互一致,则控制微计算机308判定不需要重写充电状态,处理进入步骤S208。另一方面,如果两个充电状态数据不相互一致,则控制微计算机308判定应当重写充电状态数据,流程进入步骤S230。
在步骤S230中,控制微计算机308将在步骤S228中计算的第一和第二充电状态数据写入电池组128的非易失性存储器133中的第一和第二充电状态数据的数据地址内。为了写充电状态数据,执行图7所示的数据写处理。
在步骤S231中,控制微计算机308检测是否已经从电子设备301上拆下了电池组128。在判断为从电子设备301上拆下了电池组128时,结束该操作处理。另一方面,如果没有拆下电池组128,则流程进入步骤S208。在拆卸的检测中,当电子设备一侧的温度(T)端子304变为开路时,判断为拆下了电池组128。
根据上述实施例,能够准确地管理在通过电池充电器101对电池组128充电时电池组128的充电状态。此外,能够准确地管理电子设备301中的电池组128的剩余容量,从而能够执行更为准确的剩余容量指示。此外,能够将充电和放电时的温度特性反映到电池组128的剩余容量的指示上,从而可以提高剩余容量指示的准确性。此外,能够在无需在电源线中提供电流值测量元件的情况下执行剩余容量指示,使得大小紧凑、成本低,并且具有良好的电功率效率。
在上述实施例中,已经说明了这样的例子,其中,将充电和放电时的温度范围均划分为三个,以便进行管理。然而,可以对温度范围进行更为精细的划分,以便存储各温度范围的数据。在存储容量有限的情况下,可以利用插值计算各温度范围的充电和放电特性数据,并由其创建充电和放电时使用的充电状态数据表,从而更为准确地管理剩余容量状态。
在上述实施例中,电子设备301不限于数字照相机或数字摄像机,可以是蜂窝电话、笔记本个人计算机、PDA等任何其它信息终端。只要能够执行温度测量不一定必须在电池组128中提供热敏电阻器134。
在上述实施例中,电池组128设有作为温度测量元件的热敏电阻器134。但是,可以省略热敏电阻器134。在这种情况下,省略了图3中的步骤S112。因而,在充电控制微计算机118的ROM内只存储了在正常温度下充电时使用的充电状态数据表。
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,还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2007-137098的优先权,在此通过引用包含其全部内容。
Claims (5)
1.一种电池充电器,其根据施加在安装到所述电池充电器的电池组上的充电电流和充电电压的至少一个,重写存储在所述电池组的存储器内的、表示所述电池组的充电状态的充电状态数据,所述电池充电器包括:
计数单元,用于对所述充电状态数据被重写的次数进行计数;
充电周期计算单元,用于基于所计数的所述充电状态数据被重写的次数计算充电周期数;
满充电容量数据校正单元,用于基于所计算的所述充电周期数校正满充电容量数据;以及
写单元,用于将所校正的满充电容量数据写入所述电池组的存储器内。
2.一种电池充电器,其根据施加在安装到所述电池充电器的电池组上的充电电流和充电电压的至少一个,重写存储在所述电池组的存储器内的、表示所述电池组的充电状态的充电状态数据,所述电池充电器包括:
判断单元,用于读取存储在所述电池组的存储器内的所述充电状态数据,并判断所读取的充电状态数据是否与当前的充电状态数据一致;
满充电容量数据校正单元,用于在所述判断单元判断为所读取的充电状态数据与当前的充电状态数据不一致时,根据所述读取的充电状态数据与所述当前的充电状态数据之间的差异校正满充电容量数据;以及
写单元,用于将所校正的满充电容量数据写入所述电池组的存储器内。
3.根据权利要求2所述的电池充电器,其特征在于,将表示所述电池组是否已经被电子设备使用的历史数据存储到所述电池组的存储器内,在所述电子设备使用了所述电池组时,所述判断单元判断所述读取的充电状态数据是否与所述当前的充电状态数据一致。
4.一种电池充电器的控制方法,在所述电池充电器中,根据施加在安装到所述电池充电器的电池组上的充电电流和充电电压的至少一个,重写存储在所述电池组的存储器内的、表示所述电池组的充电状态的充电状态数据,所述控制方法包括以下步骤:
步骤a:对所述充电状态数据被重写的次数进行计数;
步骤b:基于在所述步骤a中计数的所述充电状态数据被重写的次数计算充电周期数;
步骤c:基于在所述步骤b中计算的所述充电周期数校正满充电容量数据;以及
步骤d:将在所述步骤c中校正的所述满充电容量数据写入所述电池组的存储器内。
5.一种电池充电器的控制方法,在所述电池充电器中,根据施加在安装到所述电池充电器的电池组上的充电电流和充电电压的至少一个,重写存储在所述电池组的存储器内的、表示所述电池组的充电状态的充电状态数据,所述控制方法包括以下步骤:
步骤a:读取存储在所述电池组的存储器内的所述充电状态数据;
步骤b:判断在所述步骤a中读取的充电状态数据是否与当前的充电状态数据一致;
步骤c:当在所述步骤b中判断为所读取的充电状态数据与当前的充电状态数据不一致时,根据在所述步骤b中读取的充电状态数据与当前的充电状态数据之间的差异校正满充电容量数据;以及
步骤d:将在所述步骤c中校正的所述满充电容量数据写入所述电池组的存储器内。
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