CN111610451A - 电子设备及其状态判定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子设备及其状态判定方法，其目的在于能够在锂离子电池达到危险状态之前事先进行报告，从而确保用户的安全性。该电子设备具备：变形量检测部，其检测锂离子电池的变形量；总充放电量检测部，其检测上述锂离子电池的总充放电量；存储部，其存储了表示上述变形量与上述总充放电量的关系的基准数据；状态判定部，其根据上述变形量检测部检测出的上述变形量、上述总充放电量检测部检测出的总充放电量以及上述基准数据，进行上述锂离子电池的状态判定；以及通知控制部，其根据上述状态判定部的状态判定结果来进行通知。

Description

电子设备及其状态判定方法
技术领域
本发明涉及电子设备及其状态判定方法。
背景技术
在智能手机等电子设备中广泛使用了锂离子电池，但已知在使用中会逐渐劣化。随着锂离子电池的不断劣化，由于因充放电造成的内部的层叠体的膨胀、因内部温度的上升造成的电解液的气化，显著地表现出内压的上升和膨胀。如果搁置这样的锂离子电池的劣化状态，则存在造成起火、爆炸的危险性。
另一方面，近年来的便携设备为了提高与软件处理的复杂化相对的硬件的性能、设计性、方便性，要求兼顾锂离子电池的小型/薄型化和高输出化。但是，这意味着锂离子电池有可能相对于以前容易因细微因素而成为危险状态。
作为检测锂离子电池的劣化来确保设备的方便性的提高以及用户的安全的方法，提出了以下的方法：设置压力传感器用于检测由于锂离子电池的膨胀而产生的压力，根据该压力传感器的输出信号监视锂离子电池有无变形，向用户进行锂离子电池的劣化状态的报告、警告(参照专利文献1)。
另外，提出了以下的方法：以微小的时间间隔连续地测定充电中的二次电池的压力的变动，将压力变动的微分值与阈值进行比较，进行警告等(参照专利文献2)。
但是，在专利文献1记载的技术中，将检测出的压力与预定的阈值进行比较，因此在锂离子电池的压力达到制造者设定的阈值之前，无法向用户进行警告。即，即使危险的征兆变得显著，在实际达到危险状态之前也不进行警告。
另外，在专利文献2记载的技术中，电池的变形量的检测定时限于充电时，因此，如果没有在电池劣化的状态下进行充电，则无法检测变形量来进行警告等。
这样，现有技术在锂离子电池实际达到危险状态之后进行警告等，无法在达到危险状态之前，事先进行警告等报告。
专利文献1：日本专利第5573169号
专利文献2：日本特开平8-331769号公报
发明内容
本发明的目的在于，能够在锂离子电池实际达到危险状态之前事先进行报告，从而确保用户的安全性。
本发明的技术是一种电子设备，其具备：变形量检测部，其检测锂离子电池的变形量；总充放电量检测部，其检测上述锂离子电池的总充放电量；存储部，其存储了表示上述变形量与上述总充放电量的关系的基准数据；状态判定部，其根据上述变形量检测部检测出的上述变形量、上述总充放电量检测部检测出的总充放电量、以及上述基准数据，进行上述锂离子电池的状态判定；通知控制部，其根据上述状态判定部的状态判定结果来进行通知。
根据本发明，能够在锂离子电池实际达到危险状态之前事先进行报告，而确保用户的安全性。
附图说明
图1是示例第一实施方式的电子设备的概要结构的框图。
图2示例粘贴了形变检测部的锂离子电池。
图3示例在存储部中存储的基准值、阈值以及上限值。
图4是表示状态判定部的状态判定处理的流程的流程图。
图5示例实测的变形量。
图6表示在显示部显示的消息的一个例子。
图7表示在显示部显示的消息的一个例子。
图8表示依存于总充放电量的阈值的一个例子。
图9是表示第二实施方式的状态判定处理的流程的流程图。
图10说明由于电池的个体差异产生的变形量的偏差。
图11表示依存于总充放电量的阈值的一个例子。
图12是表示第三实施方式的状态判定处理的流程的流程图。
图13表示依存于总充放电量的阈值的一个例子。
图14表示第四实施方式的电子设备的概要结构。
图15是表示状态预测部的状态预测处理的流程的流程图。
图16说明基于函数f(X)、函数g(X)进行的X1、X2的计算处理。
图17表示在显示部显示的消息的一个例子。
图18说明第五实施方式的X1、X2的计算处理。
图19说明第六实施方式的X1、X2的计算处理。
图20是表示通知状态判定结果和状态预测结果时的通知方法的一个例子的流程图。
图21表示状态预测结果的另一通知例子。
图22表示对状态预测结果补足进行通知的通知例子。
图23是说明满充电检测动作的流程图。
图24是示例锂离子电池的充电特性的图表。
图25是说明稳定检测动作的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施方式。在各附图中，有时对相同的结构部分附加相同的附图标记，并省略重复的说明。
此外，在以下说明的实施方式中，作为应用本发明的电子设备的一个例子，示例智能手机。
<第一实施方式>
以下，说明本发明的第一实施方式的电子设备。
[电子设备的概要结构]
图1示例第一实施方式的电子设备100的概要结构。
在图1中，电子设备100具备主体部200、作为电池模块的电池部300。电池部300连接充电器400。
主体部200具备触摸面板显示器201、操作按钮202、通信部203、扬声器204、麦克风205、CPU(中央处理单元)206、存储部207、充电控制部209、灯210、振动器211。
触摸面板显示器201具备显示部201a、触摸面板201b。触摸面板201b层叠在显示部201a上。
显示部201a是液晶显示器、有机EL显示器等显示设备。
触摸面板201b检测用户的手指等对其表面的接触、接触的位置，向CPU206发送检测信号。触摸面板201b的检测方式可以是静电电容方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、载荷检测方式等任意的方式。
操作按钮202是接受来自用户的操作输入的电源按钮、音量按钮等。
通信部203例如是通过无线进行通信的无线通信模块。通信部203例如支持2G、3G、4G、5G等通信规格、近距无线的通信规格。
扬声器204作为声音输出从CPU206发送的声音信号。扬声器204例如输出通过电子设备100播放的动画的声音、音乐以及通话时的对方的声音等。麦克风205将输入的用户的声音等变换为语音信号发送到CPU206。
CPU206是控制主体部200的各部和电池部300的主控制部。CPU206一边根据需要参照存储在存储部207中的数据，一边执行存储在存储部207中的程序所包含的指令。CPU206根据数据和指令实现各种功能。
存储部207构成为包含RAM(随机存取存储器)、闪速存储器等存储器。存储部207存储设定数据、检测数据等各种数据、程序。
充电控制部209与电池部300的﹢端子和﹣端子连接，根据电池部300的电压和电流控制充电器400，由此对锂离子电池301进行充电。
灯201是LED(发光二极管)等光源，根据来自CPU206的控制，进行锂离子电池301的充电状态、警告等的报告。
振动器211是根据来自CPU206的控制而进行振动的振动电动机，在警告时进行振动。
电池部300具备锂离子电池301、形变检测部302、电压检测部303、电流检测部304、温度检测部305、控制部306、存储部307。
锂离子电池301是由将多个单电池连接后的电池组或一个单电池构成的二次电池。锂离子电池301向电池部300内的各部以及主体部200进行供电。即，主体部200相对于锂离子电池301为负载设备。
形变检测部302是检测锂离子电池301的形变量的传感器。作为形变检测部302，例如使用将测定对象物产生的形变作为电阻值的变化来进行检测的形变仪。关于形变仪的电阻变化，例如使用惠斯通电桥电路转换为电压来进行检测。
形变检测部302经由粘贴剂等粘贴在锂离子电池301。例如，如图2所示，在锂离子电池301是平板状的情况下，形变检测部302粘贴在锂离子电池301的表面。
此外，形变检测部302并不限于形变仪，也可以是压力传感器。
返回到图1，电压检测部303检测锂离子电池301的端子间的电压，向控制部306输出电压检测值。
电流检测部304例如设置在锂离子电池301与充电器400之间的充电路径上。电流检测部304具备检测电阻，检测充电电流和放电电流，向控制部306输出电流检测值。
控制部306控制电池部300内的各部。控制部306一边根据需要参照存储在存储部307中的数据，一边执行存储在存储部307中的程序所包含的指令。控制部306根据数据和指令实现各种功能。
温度检测部305是检测锂离子电池301或其周围温度的温度传感器，向控制部306输出温度检测值。
存储部307构成为包含RAM、闪速存储器等存储器。存储部307存储设定数据、检测数据等各种数据、程序。
[电子设备的功能结构]
接着，说明通过CPU206和控制部306实现的功能。
控制部306例如包含满充电检测部310、稳定检测部311、变形量检测部312、总充放电量检测部313。
满充电检测部310在锂离子电池301的充电过程中，根据电压检测部303检测出的电压检测值以及电流检测部304检测出的电流检测值，检测锂离子电池301已充满电的情况。
锂离子电池301在已充满电而停止充电后，无负载或微放电的负载状态持续，由此输出电压稳定。将刚充满电后的输出电压(充电电压V1)与此后无负载或微放电的负载状态持续时的输出电压(开路端电压V2)成为大致恒定的电压时的电压之间的差(V1﹣V2)称为过电压。
稳定检测部311在锂离子电池301已充满电后，根据电压检测部303检测出的电压检测值以及电流检测部304检测出的电流检测值，检测已成为稳定的状态(稳定状态)的情况。
变形量检测部312根据形变检测部302检测出的锂离子电池301的形变量，检测锂离子电池301相对于开始使用时的变形量P。由于因劣化导致的膨胀、外部压力而产生锂离子电池301的变形。此外，变形量P可以是通过对形变检测部302检测出的检测值进行间隔剔除或求平均而得到的值。另外，变形量P也可以是根据温度检测部305检测出的温度对形变检测部302检测的检测值进行加权而得到的值。
变形量检测部312定期地检测变形量P并记录到存储部307中。控制部306当从CPU206接收到变形量P的请求指令时，将记录在存储部307中的变形量P发送到CPU206。
总充放电量检测部313根据从电流检测部304输入到控制部306的充电电流和放电电流的电流检测值，检测将锂离子电池301从开始使用起的放电容量与充电容量计算总和而得到的总充放电量C。在此，放电容量是指锂离子电池301每单位时间放电的电流量的总和。另外，充电容量是指锂离子电池301每单位时间充电的电流量的总和。此外，总充放电量既可以直接作为容量来处理，也可以依照惯例置换为作为表示二次电池老化的参数而使用的循环计数(充放电次数)。
总充放电量检测部313定期地检测总充放电量C并记录到存储部307中。控制部306当从CPU206接收到总充放电量C的请求指令时，将记录在存储部307中的总充放电量C发送到CPU206。
CPU206例如包含状态判定部220、通知控制部221。状态判定部220根据锂离子电池301的总充放电量C与变形量P的关系，判定锂离子电池301的状态。
通知控制部221在通过状态判定部220检测出锂离子电池301的劣化、故障的情况下，控制显示部201a、扬声器204、灯210、振动器211等，向用户通知警告等。例如，通知控制部221通过显示部201a的消息显示、扬声器204的声音通知、灯210的闪烁、振动器211的振动等进行通知。
[状态判定动作]
接着，说明状态判定部220的状态判定处理。在本实施方式中，状态判定部220使用存储在存储部207中的基准值、阈值、上限值等进行判定。
图3示例在存储部207中存储的基准值P’、阈值Pth以及上限值Pmax。基准值P’表示与理想的锂离子电池的总充放电量C相对的变形量P。
锂离子电池的变形量P并非随着时间单调增加，而具有在充电时增加在放电时减小这样的特性。另外，在理想的锂离子电池中，在总充放电量C与变形量P之间具有相关关系，具有对应于总充放电量C的增加变形量P增加的趋势。如果将在能够进行变形量P的比较的状态，例如充满电后的稳定状态下检测出的总充放电量C与变形量P的关系进行图表化，则表示出图3所示的大致线性的关系。
该相关关系由于锂离子电池、检测变形量P的形变检测部302的个体差异而产生偏差，因此优选预先从多个锂离子电池抽出测定数据，取得中间值或平均值，进行零点校正等，由此进行模型化。在存储部207中存储有模型化的数据(基准数据)。基准数据是表示总充放电量C与基准值P’的关系的数据。此外，存储部207中存储的总充放电量C与基准值P’的关系并不限于图3所示的线性的数据。
阈值Pth在使用变形量P与基准值P’之间的差值ΔP进行的劣化判定中使用。上限值Pmax在使用变形量P进行的劣化判定中使用。
图4是表示状态判定部220的状态判定处理的流程的流程图。例如，在通过稳定检测部311检测出稳定状态的情况下，进行图4所示的状态判定处理。
当通过稳定检测部311检测出稳定状态时，状态判定部220从控制部306取得总充放电量检测部313检测出的总充放电量C(步骤S10)。另外，此时，状态判定部220从控制部306取得变形量检测部312检测出的变形量P(步骤S11)。
首先，状态判定部220将取得的变形量P与存储在存储部207中的上限值Pmax进行比较，判定变形量P是否是上限值Pmax以上(步骤S12)。在变形量P是上限值Pmax以上的情况下(步骤S12：是)，设为锂离子电池301的状态达到产生起火、爆炸的危险区域(危险的劣化状态)，并通过通知控制部221经由显示部201a等向用户通知该情况(步骤S13)。
另一方面，在变形量P小于上限值Pmax的情况下(步骤S12：否)，状态判定部220从存储部207读出与在步骤S10中取得的总充放电量C对应的基准值P’(步骤S14)。状态判定部220根据下式(1)计算差值ΔP(步骤S15)。
ΔP＝P﹣P’……(1)
接着，状态判定部220从存储部207读出与在步骤S10中取得的总充放电量C对应的阈值Pth(步骤S16)。此外，在本实施方式中，阈值Pth是不依存于总充放电量C的固定值。
状态判定部220将在步骤S15中计算出的差值ΔP与阈值Pth进行比较，判定差值ΔP是否是阈值Pth以上(步骤S17)。在差值ΔP是阈值Pth以上的情况下(步骤S17：是)，设为锂离子电池301的状态达到需要注意的状态，并通过通知控制部221经由显示部201a等向用户通知该情况(步骤S18)。
另一方面，在差值ΔP小于阈值Pth的情况下(步骤S17：否)，状态判定部220结束处理。
图5所示的变形量P的实测例M1表示变形量P成为上限值Pmax以上而达到危险区域的例子。另外，实测例M2表示差值ΔP成为阈值Pth以上而需要注意的状态的例子。
[通知例子]
接着，说明通知控制部221向用户通知消息的例子。
图6表示在上述步骤S13中在显示部201a显示的消息的一个例子。在步骤S13中，锂离子电池301处于危险的劣化状态，因此图6所示的消息包含用于表示用户需要立即向服务中心等进行咨询的内容。另外，在本消息中，嵌入了用于经由因特网与服务中心等取得联络的超级链接(下划线部)。
图7表示在上述步骤S18中在显示部201a显示的消息的一个例子。在步骤S18中，锂离子电池301处于需要注意的状态，因此图7所示的消息包含表示需要注意今后的电子设备的使用的内容。
此外，通知控制部221在步骤S13和步骤S18中，也可以与向显示部201a显示消息一起，通过扬声器204、灯210、振动器211等进行通知。
这样，根据本实施方式，能够在锂离子电池301达到危险状态之前事先进行报告，能够确保用户的安全性。
<第一实施方式的变形例>
在上述第一实施方式中，将阈值Pth设为固定值，但也可以将阈值Pth设为依存于总充放电量C而变化的值。图8表示依存于总充放电量C的阈值Pth的一个例子。图8所示的阈值Pth随着总充放电量C增加而减小，作为函数或数据表存储在存储部207中。
在本变形例中，随着总充放电量C增加，所允许的差值ΔP的值变小。即，总充放电量C越大，越严格地进行使用阈值Pth的劣化状态的判定。
<第二实施方式>
接着，说明本发明的第二实施方式。第二实施方式中的状态判定部220的状态判定处理与第一实施方式不同。在本实施方式中，状态判定部220根据变形量P的每单位总充放电量的变化量，判定锂离子电池301的状态。
以下，将锂离子电池301的某时刻n的变形量记载为Pn。另外，将锂离子电池301的从开始使用时至某时刻n的总充放电量记载为Cn。
用下式(2)表示某时刻n的变形量Pn的每单位总充放电量的变化量Sn。
Sn＝(Pn﹣Pn-1)/(Cn﹣Cn-1)……(2)
在此，n是1以上的整数。另外，Pn-1、Cn-1是上次的状态判定时的变形量和总充放电量。
在本实施方式中，将与变化量Sn相对的阈值Sth存储在存储部207中。根据图3所示的基准数据的斜率来决定该阈值Sth。例如，阈值Sth是向与总充放电量C相对的基准值P’的斜率附加了作为余量的预定值而得到的值。另外，预先将变形量Pn和总充放电量Cn的初始值PO、CO存储在存储部207中。
图9是表示第二实施方式的状态判定处理的流程的流程图。例如，在通过稳定检测部311检测出稳定状态的情况下，进行图9所示的状态判定处理。
当稳定检测部311检测出稳定状态时，状态判定部220从控制部306取得总充放电量检测部313检测出的总充放电量Cn(步骤S20)。此外，此时，状态判定部220从控制部306取得变形量检测部312检测出的变形量Pn(步骤S21)。状态判定部220将所取得的总充放电量Cn和变形量Pn记录到存储部207中(步骤S22)。
接着，状态判定部220从存储部207读出上次记录的总充放电量Cn-1和变形量Pn-1(步骤S23)，根据上式(2)，计算变形量Pn的每单位总充放电量的变化量Sn(步骤S24)。然后，状态判定部220从存储部207读出与总充放电量Cn对应的阈值Sth(步骤S25)。此外，在本实施方式中，阈值Sth是不依存于总充放电量Cn的固定值。
状态判定部220将在步骤S24中计算出的变化量Sn与阈值Sth进行比较，判定变化量Sn是否在阈值Sth以上(步骤S26)。在变化量Sn是阈值Sth以上的情况下(步骤S26：是)，设为锂离子电池301的状态达到需要注意的状态，并通过通知控制部221经由显示部201a等向用户通知该情况(步骤S27)。
另一方面，在变化量Sn小于阈值Sth的情况下(步骤S26：否)，状态判定部220结束处理。
如图10所示，由于每个电池的个体差异，变形量P的偏差大，但变形量P的变化量(即斜率)大致是固定的。因此，如本实施方式那样，不根据变形量Pn自身，而是根据变形量P的变化量Sn进行状态判定，由此能够降低因电池的个体差异造成的错误判定。
<第二实施方式的变形例>
[第一变形例]
在上述第二实施方式中，将阈值Sth设为固定值，但也可以将阈值Sth设为依存于总充放电量C而变化的值。图11表示依存于总充放电量C的阈值Sth的一个例子。图11所示的阈值Pth随着总充放电量C增加而减小，作为函数或数据存储在存储部207中。
在本变形例子中，随着总充放电量C增加，所允许的变化量Sn的值变小。即，总充放电量C越大，越严格地进行使用阈值Sth的劣化状态的判定。
[第二变形例]
在上述第二实施方式中，在某时刻n检测出的总充放电量Cn与在上次的时刻n-1检测出的总充放电量Cn-1的差并非限于始终恒定，因此使用上述公式(2)计算变化量Sn，但是在能够将该差(Cn﹣Cn-1)看作恒定的情况下，也可以使用通过下式(3)求出的变化量Dn来进行判定。
Dn＝Pn﹣Pn-1……(3)
在能够这样使用上式(3)的情况下，省略了上式(2)的除法部分的处理，计算量减小，因此能够进行高速的状态判定处理。
<第三实施方式>
接着，说明本发明的第三实施方式。第三实施方式的状态判定部220的状态判定处理与第一和第二实施方式不同。在本实施方式中，状态判定部220根据每单位总充放电量的变化量Sn的变化率，判定锂离子电池301的状态。
用下式(4)表示某时刻n的变化量Sn的每单位总充放电量的变化率Rn。
Rn＝(Sn﹣Sn-1)/(Cn﹣Cn-1)……(4)
在此，n是1以上的整数。另外，Sn-1、Cn-1是上次的状态判定时的变化量和总充放电量。
在本实施方式中，将与变化率Rn相对的阈值Rth存储在存储部207中。根据图3所示的基准数据决定该阈值Rth。另外，预先将变化率Rn和总充放电量Cn的初始值RO、CO存储在存储部207中。
图12是表示第三实施方式的状态判定处理的流程的流程图。例如，在通过稳定检测部311检测出稳定状态的情况下，进行图12所示的状态判定处理。
当通过稳定检测部311检测出稳定状态时，状态判定部220从控制部306取得总充放电量检测部313检测出的总充放电量Cn(步骤S30)。此外，状态判定部220通过执行与第二实施方式相同的处理(步骤S21～S24)，计算每单位总充放电量的变化量Sn(步骤S31)。状态判定部220将取得的总充放电量Cn和变化量Sn记录到存储部207中(步骤S32)。
接着，状态判定部220从存储部207读出上次记录的总充放电量Cn-1和变化量Sn-1(步骤S33)，根据上式(4)，计算变化量Sn的每单位总充放电量的变化率Rn(步骤S34)。然后，状态判定部220从存储部207读出与总充放电量Cn对应的阈值Rth(步骤S35)。此外，在本实施方式中，阈值Rth是不依存于总充放电量Cn的固定值。
状态判定部220将在步骤S34中计算出的变化率Rn与阈值Rth进行比较，判定变化率Rn是否在阈值Rth以上(步骤S36)。在变化率Rn在阈值Rth以上的情况下(步骤S36：是)，设为锂离子电池301的状态达到需要注意的状态，并通过通知控制部221经由显示部201a等向用户通知该情况(步骤S37)。
另一方面，在变化率Rn小于阈值Rth的情况下(步骤S36：否)，状态判定部220结束处理。
在本实施方式中，使用变化率Rn进行状态判定，因此能够迅速地检测出因锂离子电池301的劣化等造成的变形的征兆。
<第三实施方式的变形例>
[第一变形例]
在上述第三实施方式中，将阈值Rth设为固定值，但也可以将阈值Rth设为依存于总充放电量C而变化的值。图13表示依存于总充放电量C的阈值Rth的一个例子。图13所示的阈值Rth随着总充放电量C增加而减小，作为函数或数据表存储在存储部207中。
在本变形例中，随着总充放电量C增加，所允许的变化率Rn的值变小。即，总充放电量C越大，越严格地进行使用阈值Rth的劣化状态的判定。
[第二变形例]
在上述第三实施方式中，在某时刻n检测出的总充放电量Cn与在上次的时刻n-1检测出的总充放电量Cn-1的差并非限于始终恒定，因此使用上述公式(4)计算变化量Sn，但在能够将该差(Cn﹣Cn-1)看作恒定的情况下，也可以使用通过下式(5)求出的变化率DRn来进行判定。此外，Dn是用上式(3)定义的变化量。
DRn＝Dn﹣Dn-1……(5)
在能够这样使用上式(5)的情况下，省略了上式(4)的除法部分的处理，计算量变小，因此能够进行高速的状态判定处理。
此外，在上述第一～第三实施方式和变形例中说明的状态判定处理不只分别单独地使用，也能够适当地组合使用。作为组合的方法，能够将多个状态判定处理串行或并行地连接。另外，各状态判定处理中的步骤的顺序没有限制，可以在不产生矛盾的范围内变更顺序。
在上述各实施方式中，进行锂离子电池301的当前时刻的状态的判定，但还能够预测将来的状态。以下，说明追加了预测锂离子电池301的将来状态的功能的实施方式。
<第四实施方式>
图14示例第四实施方式的电子设备100a的概要结构。本实施方式的电子设备100a仅在向CPU206追加了状态预测部222这点与第一实施方式的电子设备100的结构不同。
以下，说明状态预测部222的状态预测处理。在本实施方式中，状态预测部222使用在上述状态判定部220的状态判定处理中计算出的参数来进行状态预测处理。
图15是表示状态预测部222的状态预测处理的流程的流程图。例如，在每次通过第二实施方式或第三实施方式的状态判定部220进行状态判定处理时，执行图15所示的状态预测处理。
当通过状态判定部220进行了状态判定处理时，状态预测部222读出记录在存储部207中的总充放电量Cn、变形量Pn、变化量Sn、基准变化量S’n(步骤S40)。此外，基准变化量S’n是根据上述基准值P’计算出的基准值P’的变化量，相当于时刻n的基准数据的斜率。
接着，状态预测部222根据下式(6)所示的函数f(X)，求出满足f(X)＝Pmax的X，将其设为X1(参照图16)(步骤S41)。
f(X)＝Sn(X﹣Cn)+Pn……(6)
另外，状态预测部222根据下式(7)所示的函数g(X)，求出满足g(X)＝Pmax的X，将其设为X2(参照图16)(步骤S42)。
g(X)＝S’n(X﹣Cn)+Pn……(7)
接着，状态预测部222判定X1是否在X2以上(步骤S43)。状态预测部222在X1在X2以上的情况下(步骤S43：是)，将参数Cmax设为X2(步骤S44)。另一方面，状态预测部222在X1小于X2的情况下(步骤S43：否)，将参数Cmax设为X1(步骤S45)。
然后，通过通知控制部221，进行基于参数Cmax的预测结果的通知(步骤S46)。该预测结果对应于变形量Pn达到上限值Pmax的最小的总充放电量。
图16说明根据函数f(X)、函数g(X)进行的X1、X2的计算处理。
[通知例]
接着，说明本实施方式的预测结果的通知例。
图17表示在上述步骤S46中在显示部201显示的消息的一个例子。图17表示将预测结果换算为时间(例如天数、周数、月数等)进行通知的例子。
具体地说，将当前时刻的总充放电量Cn与Cmax的差除以预先存储在存储部207中的每单位时间的充放电量，由此能够计算出变形量Pn达到上限值Pmax为止的剩余时间。由此，用户能够事先掌握此后能够以怎样的程度安全地使用电子设备。
<第四实施方式的变形例>
[第一变形例]
与上述第三实施方式的第二变形例同样地，在能够将总充放电量的差(Cn﹣Cn-1)看作恒定的情况下，能够将变化量Sn置换为变化量Dn。对于基准变化量S’n也能够同样地置换为下式(8)所示的基准变化量D’n。
D’n＝P’n﹣P’n-1……(8)
[第二变形例]
在上述第四实施方式中，根据变形量Pn、变化量Sn以及基准变化量S’n进行状态预测处理，但能够使用变化量Sn、基准变化量S’n、变化率Rn以及基准变化率R’n进行状态预测处理。在该情况下，状态预测部222使用下式(9)和(10)所示的函数F(X)和G(X)代替上述函数g(X)和f(X)即可。
F(X)＝Rn(X﹣Cn)+Sn……(9)
G(X)＝R’n(X﹣Cn)+S’n……(10)
在此，用下式(11)表示基准变化率R’n。
R’n＝(S’n﹣S’n-1)/(Cn﹣Cn-1)……(11)
状态预测部222将满足F(X)＝Smax的X设为X1，将满足G(X)＝Smax的X设为X2即可。Smax是变化量的上限值。
[第三变形例]
在上述第二变形例中，在能够将总充放电量的差(Cn﹣Cn-1)看作恒定的情况下，能够通过变化率DRn和基准变化率DR’n来置换变化率Rn和基准变化率R’n。在此，用下式(12)表示基准变化率DR’n。
DR’n＝D’n﹣D’n-1……(12)
<第五实施方式>
接着，说明本发明的第五实施方式。第五实施方式的电子设备只有状态预测部222的X1、X2的计算处理与第四实施方式不同。具体地说，在第四实施方式中，使用作为固定值的上限值Pmax，将满足f(X)＝Pmax的X设为X1，将满足g(X)＝Pmax的X设为X2。在本实施方式中，使用依存于总充放电量C而变化的判定用函数代替上限值Pmax来计算X1、X2。
图18说明第五实施方式的X1、X2的计算处理。在本实施方式中，使用判定用函数t(X)进行X1、X2的计算处理。函数t(X)例如是向基准数据附加了图8所示的阈值Pth的函数，随着总充放电量C的增加而趋近基准值P’。
本实施方式的状态预测处理只有图15所示的步骤S41和S42与第三实施方式的状态预测处理不同。在本实施方式中，将满足f(X)＝t(X)的X设为X1，将满足g(X)＝t(X)的X设为X2。
也能够对本实施方式应用与第四实施方式相同的变形例。
<第六实施方式>
本实施方式与上述第三实施方式的第二变形例相关联。在第三实施方式的第二变形例中，使用作为固定值的上限值Smax，将满足F(X)＝Smax的X设为X1，将满足G(X)＝Smax的X设为X2。在本实施方式中，使用依存于总充放电量C而变化的判定用函数代替上限值Smax来计算X1、X2。
图19说明第六实施方式的X1、X2的计算处理。在本实施方式中，使用判定用函数T(X)进行X1、X2的计算处理。具体地说，与第五实施方式同样，将满足F(X)＝T(X)的X设为X1，将满足G(X)＝T(X)的X设为X2。根据基准数据设定函数T(X)即可。
也能够对本实施方式应用与第四实施方式相同的变形例(变形例3)。
<与通知有关的变形例>
接着，说明与通知方法有关的变形例。能够在判定紧后，在适当的定时进行通过状态判定部220判定的状态判定结果以及通过状态预测部222求出的预测结果的通知。例如，能够在电子设备的使用时间经过了预定时间的情况、总充放电量增加了预定量以上的情况下，基于时间表(例如每周、每天)进行通知。
另外，也可以在电子设备的剩余可使用时间低于预先设定的条件(例如一周、一个月)的情况下，通知状态预测结果。此外，关于条件，并不限于时间的条件，也可以是充电次数。
图20是表示通知状态判定结果和状态预测结果时的通知方法的一个例子的流程图。在图20中，首先，通过状态判定部220进行上述的某个判定处理(步骤S550)，当检测出锂离子电池301为劣化状态(例如危险区域)时(步骤S51：是)，通过通知控制部221进行通知(步骤S52)。该通知与图4所示的步骤S18的通知相同。
另一方面，在没有检测出劣化状态时(步骤S51：否)，通过状态预测部222进行上述的某个状态预测处理(步骤S53)。此后，通知控制部221判定从上次通知状态预测结果开始是否经过了预定时间(步骤S54)，在经过了预定时间的情况下(步骤S54：是)，进行通知(步骤S55)。该通知与图15所示的步骤S46的通知相同。
另一方面，在没有经过预定时间的情况下(步骤S54：否)，通知控制部221判定从上次通知状态预测结果开始总充放电量是否增加了预定量以上(步骤S56)，在增加了预定量以上的情况下(步骤S56：是)进行通知(步骤S55)。
另一方面，在没有增加预定量以上的情况下(步骤S56：否)，通知控制部221判定在时间表中是否是预定的定时(例如一周一次、一月一次的定时)(步骤S57)，在是预定的定时的情况下(步骤S57：是)，进行通知(步骤S55)。
另一方面，在不是预定的定时的情况下(步骤S57：否)，通知控制部221判定锂离子电池301的剩余的可使用时间是否为预定时间以下(步骤S58)，在为预定时间以下的情况下(步骤S58：是)进行通知(步骤S55)。另一方面，在不是预定时间以下的情况下(步骤S58：否)处理结束。
图21(A)和图21(B)表示状态预测结果的另一通知例子。在图21(A)中，通知控制部221将过去的充电频度与状态预测结果一起显示，还显示与今后的充电频度有关的建议。在图21(B)中，通知控制部221通过图表以时间序列显示过去的电池的劣化度、今后的劣化度的预测。用户能够依照这样的显示减少充电次数来抑制电池的劣化。
图22(A)和图22(B)表示对状态预测结果补足通知的通知例子。在图22(A)中，通知控制部221进行以下显示：建议为了延长锂离子电池301的寿命进行配置的设定变更(通过抑制CPU计算量等来降低消耗电流量、降低充电速度)。在图22(B)中，通知控制部221进行与锂离子电池301的更换建议、维修服务的引导有关的显示。
<补充>
以下，对满充电检测动作和稳定检测动作进行补充说明。
[满充电检测动作]
图23是说明满充电检测动作的流程图。图24是示例锂离子电池301的充电特性的图表。
当通过充电控制部209开始充电动作时，如图23所示，满充电检测部310取得电压检测部303检测出的电压检测值(步骤S60)，并取得电流检测部304检测出的电流检测值(步骤S61)。
满充电检测部310判定所取得的电压检测值是否为预定的阈值Vth以上(步骤S62)。满充电检测部310在电压检测值为阈值Vth以上的情况下(步骤S62：是)，判定电流检测值是否小于预定的阈值Ith(步骤S63)。
满充电检测部310在电流检测值小于阈值Ith的情况下(步骤S63：是)，进行时间测量(步骤S64)，判定是否经过了一定时间(步骤S65)。满充电检测部310在没有经过一定时间的情况下(步骤S65：否)，使处理返回到步骤S60。
另外，满充电检测部310在电压检测值不是阈值Vth以上的情况(步骤S62：否)以及电流检测值并非小于阈值Ith的情况下(步骤S63：否)，对测量时间进行复位(步骤S67)，使处理返回到步骤S60。
满充电检测部310在经过了一定时间的情况下(步骤S65：是)，即在电压是阈值Vth并且电流小于阈值Ith的状态持续了一定时间的情况下，判定为达到满充电(步骤S66)。在此，一定时间例如是从10秒到1分钟的范围内选择出的时间。
此外，步骤S60～S63的检测顺序、判定顺序并不限于此，能够适当地变更。
[稳定检测动作]
接着，更加详细说明稳定检测部311的稳定检测动作。图25是说明稳定检测动作的流程图。
当通过满充电检测部310检测出满充电时，稳定检测部311开始动作，将控制部306中包含的计时器(未图示)的计数(计时器计数)设定为0(零)(步骤S70)，并使处理转移到步骤S71。
在步骤S71中，对计时器计数加1，使处理转移到步骤S72。
在步骤S72中，取得电压检测部303测定出的电压值，使处理转移到步骤S73。在步骤S73中，取得电流检测部304测定出的电流值，进行电流累计容量值的计算，使处理转移到步骤S74。
在步骤S74中，取得温度检测部305测定出的温度，使处理转移到步骤S75。
在步骤S75中，稳定检测部311判定计时器计数是否为阈值以上，在判定为计时器计数不是阈值以上的情况下(否判定)，使处理返回到步骤S71。另一方面，稳定检测部311在判定为计时器计数为阈值以上的情况下(是判定)，使处理转移到步骤S76。
在步骤S76中，稳定检测部311判定电流检测部304测定出的电流值是否小于阈值，在判定为测定出的电流值并非小于阈值的情况下(否判定)，使处理转移到步骤S82。在步骤S82中，将在步骤S72中取得的电压数据作为上次取得的电压数据而存储到存储部307中，并对电流累计容量进行复位，使处理返回到步骤S70。另一方面，稳定检测部311在步骤S76中判断为测定出的电流值小于阈值的情况下(是判定)，转移到步骤S77的处理。
在步骤S77中，稳定检测部311判定在步骤S72中取得的电压数据是否是开始稳定检测动作后初始的数据，在判定为是初始数据的情况下(是判定)，使处理转移到步骤S82。另一方面，稳定检测部311在判断为不是初始数据的情况下(否判定)，使处理转移到步骤S78。
在步骤S78中，稳定检测部311根据在步骤S74中测定出的测定温度，计算并决定电压变化率的阈值，使处理转移到步骤S79。
在步骤S79中，稳定检测部311根据存储部307中存储的上次取得的电压数据和本次取得的电压数据计算电压变化率，将计算出的电压变化率与在步骤S78中决定的电压变化率的阈值进行比较。稳定检测部311在电压变化率并非小于阈值的情况下(否判定)，使处理转移到步骤S82。另一方面，稳定检测部311在判断为电压变化率小于阈值的情况下(是判定)，使处理转移到步骤S80。
在步骤S80中，稳定检测部311判定在步骤S73中计算出的电流累计容量值是否小于阈值，在判定为电流累计容量值并非小于阈值的情况下(否判定)，使处理转移到步骤S82。另一方面，稳定检测部311在判断为电流累计容量值小于阈值的情况下(是判定)，判定为是稳定状态(步骤S81)。
此外，步骤S70～S82的检测顺序、判定顺序并不限于此，能够适当地变更。
并且，作为稳定检测部311，也能够应用日本特开2011-169817号公报等公开的二次电池的剩余容量计。根据剩余容量(充电率)的变化率来检测稳定状态即可。
在上述各实施方式中，状态判定部220在通过稳定检测部311检测出稳定状态的情况下进行状态判定处理，但状态判定处理的执行定时并不限于此，也可以是每隔一定时间等其他定时。
另外，在上述实施方式中，作为电子设备以智能手机为例进行了说明，但本发明并不限于智能手机，能够应用于各种电子设备。
以上，详细说明了本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，能够不脱离本发明的范围地对上述实施方式施加各种变形和置换。
附图标记说明
100、100a：电子设备；200：主体部；201；触摸面板显示器；201a：显示部；201b：触摸面板；202：操作按钮；203：通信部；204：扬声器；205：麦克风；207：存储部；209：充电控制部；210：灯；211：振动器；220：状态判定部；221：通知控制部；222：状态预测部；300：电池部；301：锂离子电池；302：检测部；303：电压检测部；304：电流检测部；305：温度检测部；306：控制部；307：存储部；310：满充电检测部；311：稳定检测部；312：变形量检测部；313：总充放电量检测部；400：充电器。

Claims (7)

1.一种电子设备，其特征在于，具备：
变形量检测部，其检测二次电池的变形量；
总充放电量检测部，其检测上述二次电池的总充放电量；
存储部，其存储了表示上述变形量与上述总充放电量的关系的基准数据；
状态判定部，其根据上述变形量检测部检测出的上述变形量、上述总充放电量检测部检测出的总充放电量以及上述基准数据，进行上述二次电池的状态判定；以及
通知控制部，其根据上述状态判定部的状态判定结果来进行通知。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
上述状态判定部计算上述变形量检测部检测出的上述变形量与上述基准数据的差值，
上述通知控制部在上述差值为阈值以上的情况下进行通知。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，
上述状态判定部计算上述变形量检测部检测出的上述变形量的每单位总充放电量的变化量，
上述通知控制部在上述变化量为阈值以上时进行通知。
4.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，
上述状态判定部计算上述变形量检测部检测出的上述变形量的每单位总充放电量的变化量的每单位总充放电量的变化率，
上述通知控制部在上述变化率为阈值以上的情况下进行通知。
5.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，
上述电子设备具有状态预测部，
该状态预测部根据上述变形量检测部检测出的上述变形量的每单位总充放电量的变化量，预测上述二次电池的将来的状态。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，具备：
满充电检测部，其检测上述二次电池的满充电；
稳定检测部，其在通过上述满充电检测部检测出满充电后检测稳定状态，
上述状态判定部在通过上述稳定检测部检测出稳定状态的情况下，进行上述二次电池的状态判定。
7.一种电子设备的状态判定方法，其特征在于，
上述电子设备具有存储部，该存储部存储了表示二次电池的变形量与二次电池的总充放电量的关系的基准数据，
上述状态判定方法具有：
第一步骤，取得上述二次电池的变形量；
第二步骤，取得上述二次电池的总充放电量；
第三步骤，根据在上述第一步骤取得的上述变形量、在上述第二步骤取得的总充放电量、以及表示上述变形量与上述总充放电量的关系的基准数据，进行上述二次电池的状态判定；
第四步骤，根据上述第三步骤中的状态判定结果进行通知。
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