JP2009052974A - 電池容量推定回路、及び電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】二次電池からの電力供給を中断することなく、二次電池を放電終止状態まで放電させなくても満充電容量を補正することができる電池容量推定回路、及びこれを備えた電池パックを提供する。
【解決手段】組電池１４に流れる電流を検出する電流検出抵抗１６と、電流検出抵抗１６によって検出される電流に基づき、組電池１４の充電電荷量及び放電電荷量のうち少なくとも一方を積算する積算部２１２と、積算部２１２によって積算される積算電荷量が予め設定された設定電荷量だけ増加する都度、組電池１４の満充電容量を示す満充電容量値を減少させることにより、当該満充電容量値を新たに推定する電池容量推定部２１４とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、二次電池の満充電容量を推定する電池容量推定回路、及びこれを備えた電池パックに関する。

電池を用いる電子機器の高性能化や、アプリケーションの多様化によって、電池の高性能化を上回るペースで、電子機器の消費電力が拡大している。そこで、電池に充電されている使用可能な電荷量、すなわち残電荷量（残使用時間）予測の重要性が増しており、二次電池を使用するパーソナルコンピュータやビデオカメラなどでは、電子機器が電池パックと通信を行い、演算によって得られた推定残量を電子機器に表示するようになっている。

二次電池の残電荷量は、二次電池の充放電電流を検出して充電電荷量と放電電荷量とを加減算することにより求められる。しかしながら、特に二次電池では、充放電の繰返しによる内部抵抗の増加などの劣化（放電特性の変化）によって満充電時の電池容量、すなわち放電可能な満充電容量ＦＣＣ（実力容量Full Charge Capacity）が減少してゆくため、二次電池の充放電を繰り返すうちに、算出された残電荷量と実際の残電荷量との間にずれが生じてしまう。そのため、正確に残電荷量を推定することが難しい。満充電容量は、標準的な温度において、たとえば満充電から残量が０％になるまでの１サイクルの使用で、０．０５％程度減少する。

そこで、所定の中間放電状態から満充電までの充電時間を予め特性データとして記憶しておき、充電回路と放電回路を駆使して所定の中間放電状態にした後に満充電までの充電時間と特性を測定し、劣化度を算出して満充電容量を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、二次電池を放電させて、二次電池の実使用上利用できる残容量がゼロである放電終止状態（例えばリチウムイオン二次電池では、端子電圧が３Ｖ程度の状態）になったことを検出したときに、推定残量が正の値であった場合、当該誤差量に基づき二次電池の満充電容量を補正する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。また、満充電状態から放電終止状態までの放電電流の積算量を算出することで、満充電容量を算出する技術も知られている（例えば、特許文献３参照。）。
特開２００５−２６５８０１号公報 特開２００３−３１５４３０号公報 特開２００３−２３２８３９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、満充電容量を検出するために、意図的に所定の中間放電状態で放電を止めて満充電までの充電を行う必要がある。そのため、機器の使用中に満充電容量を検出することはできない。また、特許文献２や特許文献３に記載の技術では、満充電容量を補正するために、放電終止状態まで二次電池を放電させる必要がある。

しかしながら、携帯型パーソナルコンピュータ等、機器に電池パックを取り付けたままＡＣアダプタ等を用いて商用電源に接続可能な機器では、商用電源に接続しっぱなしで使用されることが多く、二次電池を放電しないまま長時間使用されることが多い。また、電池パックによって機器が駆動される場合であっても、放電途中で充電を促すアラームが出るなどして、二次電池が放電終止状態まで放電する前に充電が行われることが多い。そのため、満充電容量が補正されないまま長時間機器が使用されて、推定残電荷量の誤差が累積してしまうという、不都合があった。

本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、二次電池からの電力供給を中断することなく、二次電池を放電終止状態まで放電させなくても満充電容量を補正することができる電池容量推定回路、及びこれを備えた電池パックを提供することを目的とする。

本発明に係る電池容量推定回路は、二次電池と、前記二次電池に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部によって検出される電流に基づき、前記二次電池の充電電荷量及び放電電荷量のうち少なくとも一方を積算する積算部と、前記積算部によって積算される積算電荷量が予め設定された設定電荷量だけ増加する都度、前記二次電池の満充電容量を示す満充電容量値を減少させることにより、当該満充電容量値を新たに推定する電池容量推定部とを備える。

この構成によれば、電流検出部によって、二次電池に流れる電流が検出される。また、積算部によって、電流検出部により検出される電流に基づき、二次電池の充電電荷量及び放電電荷量のうち少なくとも一方が積算される。そして、電池容量推定部によって、積算部で積算される積算電荷量が予め設定された設定電荷量だけ増加する都度、二次電池の満充電容量を示す満充電容量値を減少させることにより、新たな満充電容量値が推定される。この場合、背景技術のように、満充電容量値を推定するために、意図的に所定の中間放電状態で放電を止めたり、放電終止状態まで放電させたりする必要がないので、二次電池からの電力供給を中断することなく、二次電池を放電終止状態まで放電させなくても満充電容量を補正することができる。

また、前記電流検出部によって検出される前記二次電池の充放電電流に基づき、前記二次電池における充電電荷量の加算と放電電荷量の減算とを累積的に行うことにより、前記二次電池に充電されている残電荷量を算出する残電荷量算出部と、前記電池容量推定部によって推定された前記満充電容量値に対する、前記残電荷量算出部で算出される残電荷量の比率を、残量情報として算出する残量情報算出部と、前記残量情報算出部で算出された残量情報を報知する残量情報報知部とをさらに備え、前記積算部は、前記電流検出部によって検出される前記二次電池の充電電流に基づき、前記積算電荷量を算出することが好ましい。

この構成によれば、残電荷量算出部によって、電流検出部により検出される二次電池の充放電電流に基づき、二次電池における充電電荷量の加算と放電電荷量の減算とが累積的に行われて、二次電池に充電されている残電荷量が算出される。また、残量情報算出部によって、電池容量推定部で推定された満充電容量値に対する、残電荷量算出部で算出される残電荷量の比率が、残量情報として算出される。そして、残量情報報知部によって、残量情報算出部で算出された残量情報が報知される。さらに、積算部によって、電流検出部により検出される二次電池の充電電流に基づき、積算電荷量が算出される。

この場合、積算電荷量が、二次電池の充電電流に基づき算出されるため、積算電荷量が予め設定された設定電荷量だけ増加するタイミング、すなわち電池容量推定部によって新たな満充電容量値が推定されるタイミングは、充電時となる。また、新たな満充電容量値は元の満充電容量値より減少するため、残量情報は増大する。そうすると、電池容量推定部によって新たな満充電容量値が推定されると残量の増大を示す残量情報が充電時に報知されることとなる。充電時であれば、残量の増大を示す残量情報が報知されても、ユーザに与える違和感を低減することができる。

また、前記電流検出部によって検出される前記二次電池の充放電電流に基づき、前記二次電池における充電電荷量の加算と放電電荷量の減算とを累積的に行うことにより、前記二次電池に充電されている残電荷量を算出する残電荷量算出部と、前記電池容量推定部によって推定された前記満充電容量値に対する、前記残電荷量算出部で算出された残電荷量の比率を、残量情報として算出する残量情報算出部と、前記残量情報算出部で算出された残量情報を報知する残量情報報知部とをさらに備え、前記積算部は、前記電流検出部によって検出される前記二次電池の放電電流に基づき、前記積算電荷量を算出し、前記電池容量推定部は、前記二次電池が充電されるのを待って、前記残量情報算出部において前記残量情報の算出に用いられる満充電容量値を、新たな推定値に更新するようにしてもよい。

この構成によれば、残電荷量算出部によって、電流検出部により検出される二次電池の充放電電流に基づき、二次電池における充電電荷量の加算と放電電荷量の減算とが累積的に行われて、二次電池に充電されている残電荷量が算出される。また、残量情報算出部によって、電池容量推定部で推定された満充電容量値に対する、残電荷量算出部で算出される残電荷量の比率が、残量情報として算出される。そして、残量情報報知部によって、残量情報算出部で算出された残量情報が報知される。さらに、積算部によって、電流検出部により検出される二次電池の放電電流に基づき、積算電荷量が算出される。そして、電池容量推定部によって、残量情報算出部において前記残量情報の算出に用いられる満充電容量値が、二次電池が充電されるのを待って、新たな推定値に更新される。

この場合、積算電荷量が、二次電池の放電電流に基づき算出されるため、積算電荷量が予め設定された設定電荷量だけ増加するタイミング、すなわち電池容量推定部によって新たな満充電容量値が推定されるタイミングは、放電時となる。また、新たな満充電容量値は元の満充電容量値より減少するため、残量情報は増大する。従って、もし仮に電池容量推定部によって新たに推定された満充電容量値が、速やかに残量情報算出部において残量情報の算出に用いられると、放電中に残量の増大を示す残量情報が報知されることとなって、ユーザに与える違和感が増大する。しかしながら、電池容量推定部によって、残量情報算出部において残量情報の算出に用いられる満充電容量値が、二次電池が充電されるのを待って新たな推定値に更新されるので、残量の増大を示す残量情報は、二次電池の充電中に報知される。充電時であれば、残量の増大を示す残量情報が報知されても、ユーザに与える違和感を低減することができる。

また、前記残電荷量算出部は、前記二次電池が実質的に満充電になった場合、前記電池容量推定部によって推定された前記満充電容量値を、前記残電荷量とすることが好ましい。

この構成によれば、二次電池が実質的に満充電になった場合、残電荷量算出部によって、電池容量推定部によって推定された満充電容量値が、残電荷量とされるので、残電荷量算出部により算出される残電荷量の累積誤差を補正することができる。

また、前記電池容量推定部は、さらに、前記二次電池が実質的に満充電の状態に維持されたまま、予め設定された判定時間を超える都度、前記二次電池の満充電容量値を、所定の減算量だけ減少させて新たに当該満充電容量値を推定することが好ましい。

この構成によれば、電池容量推定部によって、さらに、二次電池が実質的に満充電の状態に維持されたまま、予め設定された判定時間を超える都度、二次電池の満充電容量値が、所定の減算量だけ減少されて新たに満充電容量値が推定される。従って、二次電池が実質的に満充電の状態に維持されたまま時間の経過に伴って劣化し、実際の満充電容量値が減少した場合であっても、判定時間を超える都度、推定の満充電容量値が減算量だけ減少されることで、実際の満充電容量値に近づくように新たな満充電容量値を推定することができる。

また、前記二次電池の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出される温度が高いほど、前記減算量が大きくなるように当該減算量を設定する減算量設定部とをさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、温度検出部によって、二次電池の温度が検出され、減算量設定部によって、温度検出部により検出される温度が高いほど、前記判定時間を超える都度における満充電容量値の減算量が大きくされる。これにより、温度環境を考慮して、満充電容量値の補正精度が向上される。

また、本発明に係る電池パックは、上述の電池容量推定回路と、前記二次電池を充放電するための接続端子とを備える。

この構成によれば、電池パックにおいて、二次電池からの電力供給を中断することなく、二次電池を放電終止状態まで放電させなくても満充電容量を補正することができる。

このような構成の電池容量推定回路、及び電池パックは、電流検出部によって、二次電池に流れる電流が検出される。また、積算部によって、電流検出部により検出される電流に基づき、二次電池の充電電荷量及び放電電荷量のうち少なくとも一方が積算される。そして、電池容量推定部によって、積算部で積算される積算電荷量が予め設定された設定電荷量だけ増加する都度、二次電池の満充電容量を示す満充電容量値を減少させることにより、新たな満充電容量値が推定される。この場合、背景技術のように、満充電容量値を推定するために、意図的に所定の中間放電状態で放電を止めたり、放電終止状態まで放電させたりする必要がないので、二次電池からの電力供給を中断することなく、二次電池を放電終止状態まで放電させなくても満充電容量を補正することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る電池容量推定回路２１を備えた電池パック２、及びこの電池パック２を充電する充電装置３の構成の一例を示すブロック図である。そして、図１に示す電池パック２と充電装置３とが組み合わされて、充電システム１が構成されている。なお、この充電システム１は、電池パック２から給電が行われる図示しない負荷装置をさらに含めて電子機器システムとして構成されてもよい。その場合、電池パック２は、図１では充電装置３から充電が行われるけれども、該電池パック２が前記負荷装置に装着されて、負荷装置を通して充電が行われてもよい。

電池パック２は、接続端子１１，１２，１３、組電池１４（二次電池）、電圧検出回路１５、電流検出抵抗１６（電流検出部）、温度センサ１７、制御ＩＣ１８、及びスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を備えている。また、制御ＩＣ１８は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器２０１と、制御部２０２と、通信部２０３とを備えている。

充電装置３は、接続端子３１，３２，３３、制御ＩＣ３４、充電電流供給部３５、及び表示部３８を備えている。制御ＩＣ３４は、通信部３６と制御部３７とを備えている。充電電流供給部３５は、制御部３７からの制御信号に応じた電流を、接続端子３１，３２を介して電池パック２へ供給する電源回路である。制御部３７は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成された制御回路である。

電池パック２及び充電装置３は、給電を行う直流ハイ側の接続端子１１，３１と、通信信号用の接続端子１３，３３と、給電および通信信号のための接続端子１２，３２とによって相互に接続される。

電池パック２では、接続端子１１は、放電用のスイッチング素子Ｑ１と充電用のスイッチング素子Ｑ２とを介して組電池１４の正極に接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２としては、例えばｐチャネルのＦＥＴ（Field Effect Transistor）が用いられる。スイッチング素子Ｑ１は、寄生ダイオードのアノードが接続端子１１の方向にされている。また、スイッチング素子Ｑ２は、寄生ダイオードのアノードが組電池１４の方向にされている。

また、接続端子１２は、電流検出抵抗１６を介して組電池１４の負極に接続されており、接続端子１１からスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、組電池１４、及び電流検出抵抗１６を介して接続端子１２に至る電流経路が構成されている。

電流検出抵抗１６は、組電池１４の充電電流および放電電流を電圧値に変換する。組電池１４は、複数、例えば三個の二次電池１４１，１４２，１４３が直列に接続された組電池である。二次電池１４１，１４２，１４３は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等の二次電池である。なお、組電池１４は、例えば単電池であってもよく、例えば複数の二次電池が並列接続された組電池であってもよく、直列と並列とが組み合わされて接続された組電池であってもよい。

温度センサ１７は、二次電池１４１，１４２，１４３の温度を検出する温度センサである。そして、二次電池１４１，１４２，１４３の温度は温度センサ１７によって検出され、制御ＩＣ１８内のアナログデジタル変換器２０１に入力される。また、組電池１４の端子電圧Ｖｔ、及び二次電池１４１，１４２，１４３の各端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は電圧検出回路１５によってそれぞれ読取られ、制御ＩＣ１８内のアナログデジタル変換器２０１に入力される。さらにまた、電流検出抵抗１６によって検出された充放電電流Ｉｃの電流値も、制御ＩＣ１８内のアナログデジタル変換器２０１に入力される。アナログデジタル変換器２０１は、各入力値をデジタル値に変換して、制御部２０２へ出力する。

アナログデジタル変換器２０１は、例えば、充放電電流Ｉｃの電流値を、組電池１４を充電する方向の電流をプラス、組電池１４から放電される方向の電流をマイナスで表すものとする。

制御部２０２は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、これらの周辺回路等とを備えて構成されている。そして、制御部２０２は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、充放電制御部２１１、積算部２１２、減算量設定部２１３、電池容量推定部２１４、残電荷量算出部２１５、残量情報算出部２１６、及び残量情報報知部２１７として機能する。

この場合、組電池１４、電流検出抵抗１６、温度センサ１７、アナログデジタル変換器２０１、通信部２０３、積算部２１２、減算量設定部２１３、電池容量推定部２１４、残電荷量算出部２１５、残量情報算出部２１６、及び残量情報報知部２１７が、電池容量推定回路２１の一例に相当している。

充放電制御部２１１は、アナログデジタル変換器２０１からの各入力値に応答して、充電装置３に対して、出力を要求する充電電流の電圧値、電流値を演算し、通信部２０３から接続端子１３，３２を介して充電装置３へ送信することで、例えばＣＣＣＶ（定電流定電圧）充電を行う。

具体的には、充放電制御部２１１は、例えば、充電装置３から、電流値Ｉｃｃの充電電流Ｉｃを供給させることにより定電流充電を実行し、組電池１４の端子電圧Ｖｔが予め設定された充電終止電圧Ｖｆに達すると、充電終止電圧Ｖｆを充電電圧として印加することで組電池１４を充電する定電圧充電に切り替える。そして、充放電制御部２１１は、組電池１４に流れる充電電流Ｉｃが充電終止電流値Ｉａ以下になると、組電池１４が満充電になったものと判定して充電を終了する。

電流値Ｉｃｃは、たとえば公称容量値ＮＣを定電流放電して、１時間で放電できるレベルを１Ｃ（１Ｉｔ）として、その７０％に、並列セル数ＰＮを乗算した電流値（例えば、ＮＣ＝２０００ｍＡｈで、２個並列であるとき、７０％で２８００ｍＡ）に設定されている。充電終止電流値Ｉａは、通常、０．０５ＩｔＡ（ＩｔＡ＝電池容量（Ａｈ）／１（ｈ））程度に設定されている。

充電終止電圧Ｖｆは、二次電池１４１，１４２，１４３がリチウムイオン二次電池の場合、例えば、二次電池１４１，１４２，１４３の負極電位が実質的に０Ｖになったときの、正極電位と負極電位との電位差すなわち二次電池１４１，１４２，１４３の端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を基準電圧Ｖｅとしたとき、基準電圧Ｖｅに直列セル数ＳＮを乗じた電圧が用いられる。基準電圧Ｖｅは、リチウムイオン二次電池の場合、正極活物質としてコバルト酸リチウムを用いたときに約４．２Ｖ、正極活物質としてマンガン酸リチウムを用いたときに約４．３Ｖとなる。例えば基準電圧Ｖｅが約４．２Ｖであれば、充電終止電圧Ｖｆとして、例えば４．２Ｖ×３＝１２．６Ｖが予め設定されている。

なお、「負極電位が実質的に０Ｖ」とは、二次電池１４１，１４２，１４３の温度等の環境条件や、製造上の特性バラツキ、測定誤差等によるバラツキの範囲を０Ｖに含む意であり、例えば負極電位が０Ｖ±０．１Ｖの範囲となることを示すものとする。そして、二次電池１４１，１４２，１４３の開路電圧（ＯＣＶ）が基準電圧Ｖｅになったとき、二次電池１４１，１４２，１４３が満充電状態、すなわち充電深度（ＳＯＣ）が１００％となる。

また、「実質的に満充電」とは、二次電池１４１，１４２，１４３が完全に満充電となった場合のみならず、略満充電と考えられる範囲を含む意味であり、例えば充電深度（ＳＯＣ）が満充電より５％程度少ない場合を含み、例えば充電深度が９５％以上の場合を「実質的に満充電」とする。また、例えば二次電池１４１，１４２，１４３の開路電圧（ＯＣＶ）が基準電圧Ｖｅより５％程度少ない場合を含み、例えば開路電圧（ＯＣＶ）が基準電圧Ｖｅの９５％以上となる場合を「実質的に満充電」とする。

この場合、電池パック２が工場から出荷された際の満充電容量ＦＣＣ、すなわち新品の電池パック２の満充電容量ＦＣＣが、公称容量値ＮＣに相当している。

図１に示す電池パック２のように二次電池が組電池にされている場合には、組電池１４の開路電圧（ＯＣＶ）が充電終止電圧Ｖｆ（＝Ｖｅ×ＳＮ）になったとき、満充電状態になったものとする。組電池１４では、二次電池１４１，１４２，１４３のアンバランスにより、端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の間に差異が生じる場合がある。そのため、組電池１４が満充電になっていても、二次電池１４１，１４２，１４３の一部は満充電にならない場合がある。

組電池１４においては、「実質的に満充電」とは、組電池１４が完全に満充電となった場合のみならず、略満充電と考えられる範囲を含む意味であり、例えば組電池１４の充電深度（ＳＯＣ）が満充電より５％程度少ない場合を含み、例えば組電池１４の充電深度が９５％以上の場合を「実質的に満充電」とする。また、例えば組電池１４の開路電圧（ＯＣＶ）が充電終止電圧Ｖｆより５％程度少ない場合を含み、例えば組電池１４の開路電圧（ＯＣＶ）が充電終止電圧Ｖｆの９５％以上となる場合を「実質的に満充電」とする。

なお、充放電制御部２１１の充電方法はＣＣＣＶ充電に限られず、定電流充電の後にパルス状に充電電流を供給するパルス充電を行うものや、定電流充電の後に微少電流により充電を行うトリクル充電等を行うもの等、種々の充電方式を用いることができる。また、図略の負荷回路へ負荷電流を供給しながら組電池１４を充電する構成であってもよい。

また、充放電制御部２１１は、アナログデジタル変換器２０１からの各入力値から、接続端子１１，１２間の短絡や充電装置３からの異常電流などの電池パック２の外部における異常や、組電池１４の異常な温度上昇等の異常を検出する。具体的には、例えば、電流検出抵抗１６によって検出された電流値が、予め設定された異常電流判定閾値を超えると、接続端子１１，１２間の短絡や充電装置３からの異常電流に基づく異常が生じたと判定し、例えば温度センサ１７によって検出された組電池１４の温度が予め設定された異常温度判定閾値を超えると、組電池１４の異常が生じたと判定する。そして、充放電制御部２１１は、このような異常を検出した場合、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオフさせて、過電流や過熱等の異常から、組電池１４を保護する保護動作を行う。

また、充放電制御部２１１は、例えば電圧検出回路１５により検出された二次電池１４１，１４２，１４３の端子電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３のいずれかが、二次電池の過放電を防止するために予め設定された放電禁止電圧Ｖｏｆｆ以下になった場合、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオフさせて、過放電による二次電池１４１，１４２，１４３の劣化を防止するようになっている。放電禁止電圧Ｖｏｆｆは、例えば２．５０Ｖに設定されている。なお、充放電制御部２１１は、端子電圧ＶｔがＶｏｆｆ×ＳＮ以下になった場合、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオフさせる構成としてもよい。

積算部２１２は、電流検出抵抗１６によって検出された充放電電流Ｉｃのうちプラスの電流、すなわち充電電流のみを積算することによって、積算電荷量Ｑｅを算出する。

電池容量推定部２１４は、積算部２１２によって積算された積算電荷量Ｑｅが予め設定された設定電荷量Ｑｓだけ増加する都度、組電池１４の満充電容量を示す満充電容量ＦＣＣの値を減算量Ｑｍｓずつ減少させることにより、現時点での満充電容量ＦＣＣを新たに推定する。減算量Ｑｍｓとしては、例えば組電池１４の公称容量値ＮＣの０．１％程度の容量値が用いられる。設定電荷量Ｑｓとしては、公称容量値ＮＣの１倍〜１０倍程度の容量値が用いられる。

また、電池容量推定部２１４は、組電池１４が実質的に満充電の状態に維持されたまま、予め設定された判定時間ｔｗを超える都度、現時点での満充電容量ＦＣＣを、後述する減算量設定部２１３によって設定された減算量Ｑｍｔだけ減少させて新たに現時点での満充電容量ＦＣＣを推定する。判定時間ｔｗは、例えば１時間程度に設定されている。

減算量設定部２１３は、温度センサ１７により検出された温度ｔが高いほど、減算量Ｑｍｔが大きくなるように減算量Ｑｍｔを設定する。具体的には、減算量設定部２１３は、例えば組電池１４を、満充電状態で２５６時間放置した場合に満充電容量ＦＣＣが１％程度減少するとした場合、以下の式（１）に基づいて、減算量Ｑｍｔを設定する。

Ｑｍｔ＝Ｆ（ｔ）×（１／２５６）×ＮＣ ・・・（１）
但し、Ｆ（ｔ）は、０．１％〜１．０％の範囲内で、温度ｔが高いほど大きなパーセント値が選択される。

例えば、1時間放置毎に、１８℃未満の場合０．１％、１８〜３０℃の場合０．２％、３０〜４５℃の場合０．４％、４５〜６０℃の場合０．５％、６０℃を超える場合１．０％が選択される。

残電荷量算出部２１５は、電流検出抵抗１６によって検出された充放電電流Ｉｃを単位時間毎に積算することによって、組電池１４に充電されている残電荷量を算出する。この場合、組電池１４を充電する方向の電流がプラス、組電池１４から放電される方向の電流がマイナスで表されているので、残電荷量算出部２１５によって、組電池１４に充電される充電電荷量が加算され、組電池１４から放電される放電電荷量が減算されて、組電池１４に充電されている残電荷量Ｑｒが算出される。

また、残電荷量算出部２１５は、組電池１４が実質的に満充電になった場合、電池容量推定部２１４によって推定された最新の満充電容量値ＦＣＣを、現時点での残電荷量Ｑｒとして設定する。これにより、残電荷量Ｑｒの累積誤差が補正される。

残量情報算出部２１６は、電池容量推定部２１４によって推定された満充電容量ＦＣＣに対する、残電荷量算出部２１５で算出される残電荷量Ｑｒの比率を、残量情報に相当する充電深度（ＳＯＣ）として算出する。すなわち、充電深度（ＳＯＣ）は、以下の式（２）によって与えられる。

ＳＯＣ＝Ｑｒ／ＦＣＣ×１００ （％）・・・（２）
残量情報報知部２１７は、残量情報算出部２１６で算出された充電深度（ＳＯＣ）を示す情報を、通信部２０３によって接続端子１３を介して充電装置３へ送信させることによって報知する。

充電装置３では、充放電制御部２１１からの要求を、制御ＩＣ３４において、通信部３６で受信し、制御部３７が充電電流供給部３５を制御して、充放電制御部２１１からの要求に応じた電圧値、及び電流値で、充電電流を供給させる。充電電流供給部３５は、ＡＣ−ＤＣコンバータやＤＣ−ＤＣコンバータなどから成り、例えば商用交流電源電圧から、制御部３７で指示された充電電圧及び充電電流を生成し、接続端子３１，１１；３２，１２を介して電池パック２へ供給する。

表示部３８は、例えば液晶表示器やＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。なお、例えば充電装置３が、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ等の電子機器に組み込まれて構成されている場合、当該電子機器が備える液晶表示器等の表示装置を表示部３８として用いてもよい。

なお、充電システム１は、必ずしも電池パック２と充電装置３とに分離可能に構成されるものに限られず、充電システム１全体で一つの電池容量推定回路２１が構成されていてもよい。電池容量推定回路２１を、電池パック２と充電装置３とで分担して備えるようにしてもよい。

次に、上述のように構成された電池パック２の動作について説明する。図２、図３、図４は、図１に示す電池パック２の動作の一例を示すフローチャートである。以下のフローチャートにおいて、同一の動作には同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。

図２に示すステップＳ１〜Ｓ６は、残電荷量算出部２１５、残量情報算出部２１６、及び残量情報報知部２１７の動作の一例を示している。また、図３、図４に示すステップＳ１１〜Ｓ２３は、積算部２１２、減算量設定部２１３、及び電池容量推定部２１４の動作の一例を示している。そして、図２に示すステップＳ１〜Ｓ６と、図３、図４に示すステップＳ１１〜Ｓ２３とは、並行して実行されるようになっている。

また、図５は、図１に示す電池パック２の動作の一例を説明するための説明図である。図５は、ユーザが電池パック２を、充電深度（ＳＯＣ）が２０％〜８０％の範囲で充放電を繰り返した後、満充電（ＳＯＣ＝１００％）にして放置した場合の動作を示している。

例えば電池パック２の製造時に、組電池１４が満充電にされている（タイミングＴ１）。そして、タイミングＴ１において、残電荷量算出部２１５によって、残電荷量Ｑｒに初期値として公称容量値ＮＣが設定される（ステップＳ１）。一方、電池容量推定部２１４によって、満充電容量ＦＣＣの初期値として公称容量値ＮＣが設定され（ステップＳ１１）、積算電荷量Ｑｅがゼロに初期化される（ステップＳ１２）。

そして、ユーザが電池パック２を使用して、組電池１４から電流Ｉｃが放電されると、残電荷量算出部２１５によって、単位時間毎にマイナスの値を示す電流Ｉｃが残電荷量Ｑｒに加算されることで、組電池１４に蓄えられている残電荷量Ｑｒが算出される（ステップＳ２）。また、残量情報算出部２１６によって、上述の式（２）に基づき残電荷量Ｑｒが満充電容量ＦＣＣで除算され、さらに１００倍されることにより、パーセント表示された充電深度ＳＯＣが算出される（ステップＳ３）。

このとき、残電荷量Ｑｒと満充電容量ＦＣＣとは、初期状態では共に公称容量値ＮＣなので、ＳＯＣは１００％となる。また、組電池１４が放電すると、ステップＳ２において残電荷量Ｑｒが減少し、ＳＯＣも減少する。

次に、残量情報報知部２１７によって、ステップＳ３で得られたＳＯＣを示す信号が、通信部２０３から接続端子１３，３３を介して通信部３６へ送信される（ステップＳ４）。そうすると、通信部３６で受信されたＳＯＣを示す信号が、制御部３７へ送信され、制御部３７によって、当該ＳＯＣを示す信号が表示部３８へ出力されて、ＳＯＣが報知される。

そして、組電池１４が放電により満充電状態でなくなれば（ステップＳ５でＮＯ）、再びステップＳ２〜Ｓ５を繰り返し、組電池１４の放電に応じてＳＯＣの値が更新される。

一方、図３のステップＳ１３において、積算部２１２によって、電流Ｉｃの値が正、すなわち組電池１４が充電されているか否かが確認される。今、組電池１４は放電しているから、電流Ｉｃの値がマイナスとなり（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ１８へ移行し、組電池１４が実質的に満充電状態であるか否かが確認される。今、組電池１４は放電して実質的に満充電状態ではなくなっているので（ステップＳ１８でＮＯ）、再びステップＳ１３に戻ってステップＳ１３〜Ｓ１８を繰り返す。

そして、タイミングＴ２において、例えばＳＯＣが２０％のときユーザが組電池１４の充電を開始する。そうすると、電流ＩｃがプラスになるからステップＳ２において、残電荷量Ｑｒが増大し、ステップＳ３においてＳＯＣの値が増大し、ステップＳ４において当該増大したＳＯＣの値が充電装置３へ送信されて、表示部３８で表示される。

以下、組電池１４の充放電に伴って、ステップＳ２〜Ｓ５の動作が繰り返されることにより、残電荷量算出部２１５及び残量情報算出部２１６によって、組電池１４のＳＯＣが算出され、残量情報報知部２１７によって、そのＳＯＣが報知される。

また、積算部２１２によって、電流Ｉｃがプラスになったことが検出され（ステップＳ１３でＹＥＳ）、単位時間毎にプラスの値を示す電流Ｉｃが積算電荷量Ｑｅに加算されることで、組電池１４に充電された充電電荷量が積算される（ステップＳ１４）。そして、電池容量推定部２１４によって、積算電荷量Ｑｅと設定電荷量Ｑｓとが比較され（ステップＳ１５）、積算電荷量Ｑｅが設定電荷量Ｑｓに満たなければ（ステップＳ１５でＮＯ）ステップＳ１８へ移行し、組電池１４が実質的に満充電状態であるか否かが確認される。今、組電池１４は放電して実質的に満充電状態ではなくなっているので（ステップＳ１８でＮＯ）、再びステップＳ１３に戻ってステップＳ１３〜Ｓ１８を繰り返す。

そして、充電が進んで例えばＳＯＣが８０％になったときに（タイミングＴ３）、ユーザが充電を停止して組電池１４が放電を開始すると、電流Ｉｃの値がマイナスとなり（ステップＳ１３でＮＯ）、積算電荷量Ｑｅの積算を実行することなくステップＳ１８へ移行し、組電池１４が実質的に満充電状態であるか否かが確認される。今、組電池１４は放電して実質的に満充電状態ではなくなっているので（ステップＳ１８でＮＯ）、再びステップＳ１３に戻ってステップＳ１３〜Ｓ１８を繰り返す。

そして、例えばＳＯＣが２０％になったときに（タイミングＴ４）、ユーザが組電池１４の充電を開始すると、電流Ｉｃがプラスになるから、積算部２１２によって電流Ｉｃがプラスになったことが検出され（ステップＳ１３でＹＥＳ）、単位時間毎にプラスの値を示す電流Ｉｃが積算電荷量Ｑｅに加算されることで、組電池１４に充電された充電電荷量が積算される（ステップＳ１４）。

そして、電池容量推定部２１４によって、積算電荷量Ｑｅと設定電荷量Ｑｓとが比較され（ステップＳ１５）、積算電荷量Ｑｅが設定電荷量Ｑｓ以上になって（ステップＳ１５でＹＥＳ）、すなわち積算電荷量Ｑｅが設定電荷量Ｑｓだけ増加する都度、ステップＳ１６へ移行する。そして、電池容量推定部２１４によって、満充電容量ＦＣＣから減算量Ｑｍｓが減算されて、現時点での満充電容量ＦＣＣが新たに推定される（ステップＳ１６）。さらに、電池容量推定部２１４によって、積算電荷量Ｑｅがゼロに初期化される（ステップＳ１７）。

このように、組電池１４を放電終止状態まで放電させることも、満充電まで充電することもなく、充放電が繰り返された場合には、上述の背景技術によれば、二次電池の劣化により満充電容量が減少しても、満充電容量を補正することができない。そのため、満充電容量に基づき算出される推定残電荷量の誤差が累積してしまう。

しかしながら、図１に示す電池パック２では、組電池１４を放電終止状態まで放電させることも、満充電まで充電することもなく充放電が繰り返された場合であっても、充電電荷量の積算値である積算電荷量Ｑｅが設定電荷量Ｑｓだけ増加する都度、満充電容量を補正することができる。従って、二次電池からの電力供給を中断することなく、二次電池を放電終止状態まで放電させなくても満充電容量を補正することができる。

次に、ステップＳ１６において満充電容量ＦＣＣから減算量Ｑｍｓが減算されると、ステップＳ３において、式（２）の分母が減少するため、ＳＯＣの値が増大する（タイミングＴ５）。そして、ステップＳ４において、ステップＳ３で増大したＳＯＣを示す信号が、通信部２０３から接続端子１３，３３を介して通信部３６へ送信される。そして、通信部３６で受信されたＳＯＣを示す信号が、制御部３７へ送信され、制御部３７によって、当該ＳＯＣを示す信号が表示部３８へ出力されて、ＳＯＣが報知される。そうすると、タイミングＴ５において、表示部３８に表示されるＳＯＣは、値が急に増大することになる。

しかしながら、ステップＳ１４では、充電電流のみが積算され、従ってステップＳ１５で積算電荷量Ｑｅが設定電荷量Ｑｓ以上になる（ステップＳ１５でＹＥＳ）のは充電中に限られる。そうすると、満充電容量ＦＣＣが補正されてＳＯＣが急に増大するタイミング（例えばタイミングＴ５、タイミングＴ１０）は、必ず充電中になる。このように、充電中に満充電容量ＦＣＣの補正が行われ、満充電容量ＦＣＣの補正に伴うＳＯＣの表示が充電中に行われるようになっているので、ＳＯＣの値が急に増大しても、放電中にＳＯＣの値が低下する場合と比べてユーザに与える違和感が低減される。

以下、タイミングＴ６〜Ｔ１０において、ステップＳ１〜Ｓ５、及びステップＳ１３〜１８の動作が繰り返される。そして、例えば電圧検出回路１５によって検出される端子電圧Ｖｔが充電終止電圧Ｖｆとなり、かつ電流検出抵抗１６によって検出される電流Ｉｃが充電終止電流値Ｉａ以下になると、充放電制御部２１１によって、組電池１４が満充電になったことが検出される（タイミングＴ１１）。

そうすると、ステップＳ１８において、ステップＳ１９へ移行し（ステップＳ１８でＹＥＳ）、電池容量推定部２１４によって、例えば図略のタイマ回路を用いて組電池１４が実質的に満充電の状態に維持されている経過時間ｔｐが計時される（ステップＳ１９）。そして、電池容量推定部２１４によって、経過時間ｔｐと判定時間ｔｗとが比較され（ステップＳ２０）、経過時間ｔｐが判定時間ｔｗ以上になると（ステップＳ２０でＹＥＳ、タイミングＴ１２）、減算量設定部２１３によって、温度センサ１７により検出された温度ｔが高いほど、減算量Ｑｍｔが大きくなるように、上述の式（１）に基づき減算量Ｑｍｔが設定される（ステップＳ２１）。

そして、電池容量推定部２１４によって、満充電容量ＦＣＣから減算量Ｑｍｔが減算されて、現時点での満充電容量ＦＣＣが新たに推定される（ステップＳ２２）。さらに、電池容量推定部２１４によって、経過時間ｔｐがゼロに初期化されて（ステップＳ２３）、再びステップＳ１８へ移行する。

以上、ステップＳ１８〜Ｓ２３の処理により、例えば携帯型パーソナルコンピュータ等の機器を商用電源に接続しっぱなしで使用した場合のように、組電池１４が満充電のまま放電しないで長時間使用されて劣化した場合であっても、満充電容量ＦＣＣを補正することができる。また、二次電池１４１，１４２，１４３は、温度が高いほど、劣化による満充電容量ＦＣＣの減少が大きくなる性質がある。そこで、ステップＳ２１において、減算量設定部２１３によって、温度センサ１７により検出された温度ｔが高いほど、減算量Ｑｍｔが大きくなるように上述の式（１）に基づき減算量Ｑｍｔが設定されることにより、温度による満充電容量ＦＣＣの減少量が補正される結果、満充電容量ＦＣＣの推定精度が向上する。

一方、充放電制御部２１１によって、組電池１４が満充電になったことが検出されると（タイミングＴ１１）、残電荷量算出部２１５によって、電池容量推定部２１４によって推定された最新の満充電容量値ＦＣＣが、現時点での残電荷量Ｑｒとして設定される（ステップＳ６）。これにより、残電荷量Ｑｒの累積誤差が補正される。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る電池容量推定回路２１ａを備えた電池パック２ａについて説明する。本発明の第２の実施形態に係る電池容量推定回路２１ａを備えた電池パック２ａは、第１の実施形態に係る電池容量推定回路２１及び電池パック２と同様、図１で示される。

第２の実施形態に係る充電システム１ａは、第１の実施形態に係る充電システム１とは、電池パック２の代わりに電池パック２ａを備え、電池容量推定回路２１の代わりに電池容量推定回路２１ａを備える点で異なる。また、電池容量推定回路２１ａは、電池容量推定回路２１とは、積算部２１２ａの動作と、電池容量推定部２１４ａの動作とが異なる。

積算部２１２ａは、電流検出抵抗１６によって検出された充放電電流Ｉｃのうちマイナスの電流、すなわち放電電流のみを、例えば絶対値で積算することによって、積算電荷量Ｑｅを算出する。

電池容量推定部２１４ａは、積算部２１２ａによって積算された積算電荷量Ｑｅが予め設定された設定電荷量Ｑｓだけ増加する都度、組電池１４の満充電容量を示す変数ＦＣＣＡの値を減算量Ｑｍｓずつ減少させることにより、現時点での満充電容量を新たに推定する。そして、電池容量推定部２１４ａは、組電池１４が充電されるのを待って、変数ＦＣＣＡの値を新たな満充電容量ＦＣＣとして満充電容量ＦＣＣの値を更新する。

その他の構成は図１に示す電池パック２と同様であるのでその説明を省略し、以下、電池パック２ａの動作について説明する。図６は、図１に示す電池パック２ａの動作の一例を示すフローチャートである。また、図７は、図１に示す電池パック２ａの動作の一例を説明するための説明図である。図７は、図５と同様、ユーザが電池パック２ａを、充電深度（ＳＯＣ）が２０％〜８０％の範囲で充放電を繰り返した後、満充電（ＳＯＣ＝１００％）にして放置した場合の動作を示している。

例えば電池パック２ａの製造時に、組電池１４が満充電にされている（タイミングＴ２１）。そして、タイミングＴ２１において、電池容量推定部２１４ａによって、満充電容量ＦＣＣの初期値として公称容量値ＮＣが設定されると共に、変数ＦＣＣＡの初期値として公称容量値ＮＣが設定される（ステップＳ３１）。また、電池容量推定部２１４ａによって、積算電荷量Ｑｅがゼロに初期化される（ステップＳ１２）。

以下、上述のステップＳ１〜Ｓ６の動作によって、残電荷量算出部２１５及び残量情報算出部２１６により組電池１４のＳＯＣが算出され、残量情報報知部２１７によりそのＳＯＣが報知される。

また、組電池１４の放電に伴い、積算部２１２によって、電流Ｉｃがマイナスになったことが検出され（ステップＳ３２でＹＥＳ）、単位時間毎に例えば電流Ｉｃの絶対値が積算電荷量Ｑｅに加算されることで、組電池１４に充電された充電電荷量が積算される（ステップＳ３３）。そして、電池容量推定部２１４ａによって、積算電荷量Ｑｅと設定電荷量Ｑｓとが比較され（ステップＳ１５）、積算電荷量Ｑｅが設定電荷量Ｑｓに満たなければ（ステップＳ１５でＮＯ）ステップＳ１８へ移行し、組電池１４が実質的に満充電状態であるか否かが確認される。今、組電池１４は放電して実質的に満充電状態ではなくなっているので（ステップＳ１８でＮＯ）、再びステップＳ３２に戻ってステップＳ３２〜Ｓ１８を繰り返す。

そして、例えばＳＯＣが２０％になったときに（タイミングＴ２２）、ユーザが組電池１４の充電を開始すると、電流Ｉｃの値がプラスとなり（ステップＳ３２でＮＯ）、積算電荷量Ｑｅの積算を実行することなく、変数ＦＣＣＡが満充電容量ＦＣＣとして設定される（ステップＳ３５）。そして、組電池１４が実質的に満充電状態であるか否かが確認される（ステップＳ１８）。今、組電池１４は放電して実質的に満充電状態ではなくなっているので（ステップＳ１８でＮＯ）、再びステップＳ３２に戻ってステップＳ３２〜Ｓ１８を繰り返す。

そして、例えばＳＯＣが８０％になったときに（タイミングＴ２３）、ユーザが組電池１４の充電を停止して放電を開始すると、電流Ｉｃがマイナスになるから、積算部２１２ａによって電流Ｉｃがマイナスになったことが検出され（ステップＳ３２でＹＥＳ）、単位時間毎に電流Ｉｃの絶対値が積算電荷量Ｑｅに加算されることで、組電池１４に充電された充電電荷量が積算される（ステップＳ３３）。

そして、電池容量推定部２１４ａによって、積算電荷量Ｑｅと設定電荷量Ｑｓとが比較され（ステップＳ１５）、積算電荷量Ｑｅが設定電荷量Ｑｓ以上になって（ステップＳ１５でＹＥＳ、タイミングＴ２４）、すなわち積算電荷量Ｑｅが設定電荷量Ｑｓだけ増加する都度、ステップＳ３４へ移行する。そして、電池容量推定部２１４ａによって、変数ＦＣＣＡから減算量Ｑｍｓが減算されて、現時点での満充電容量ＦＣＣの推定値が変数ＦＣＣＡに格納される（ステップＳ３４）。

さらに、電池容量推定部２１４ａによって、積算電荷量Ｑｅがゼロに初期化された後（ステップＳ１７）、ステップＳ１８へ移行する。そして、今、組電池１４は放電して実質的に満充電状態ではなくなっているので（ステップＳ１８でＮＯ）、再びステップＳ３２に戻ってステップＳ３２〜Ｓ１８を繰り返す。

ところで、ステップＳ３３では、放電電流のみが積算され、従ってステップＳ１５で積算電荷量Ｑｅが設定電荷量Ｑｓ以上になる（ステップＳ１５でＹＥＳ、タイミングＴ２４）のは放電中に限られる。そうすると、変数ＦＣＣＡから減算量Ｑｍｓが減算されるタイミングは、必ず放電中になる。

そのため、もし仮に、電池容量推定部２１４ａが、電池容量推定部２１４におけるステップＳ１６と同様、満充電容量ＦＣＣから、直接減算量Ｑｍｓを減算するとすれば、放電中に満充電容量ＦＣＣの補正が行われる。そして、ステップＳ３，Ｓ４において、満充電容量ＦＣＣの補正に伴うＳＯＣの表示が放電中に行われる。そうすると、組電池１４は放電しているにもかかわらず、ＳＯＣの表示値が小さくなって、不自然である。

そこで、ステップＳ３４では、電池容量推定部２１４ａによる満充電容量ＦＣＣの推定値が変数ＦＣＣＡに格納され、放電中には満充電容量ＦＣＣが更新されないようになっている。

そして、例えばＳＯＣが２０％になったときに（タイミングＴ２５）、ユーザが組電池１４の充電を開始して電流Ｉｃがプラスになると、積算部２１２ａによって、電流Ｉｃがプラスになったことが検出され（ステップＳ３２でＮＯ）、変数ＦＣＣＡが満充電容量ＦＣＣとして設定される（ステップＳ３５）。これにより、満充電容量ＦＣＣは、組電池１４が充電されるのを待って、新たな推定値に更新される。

これにより、図１に示す電池パック２ａでは、組電池１４を放電終止状態まで放電させることも、満充電まで充電することもなく、充放電が繰り返された場合であっても、放電電荷量の積算値である積算電荷量Ｑｅが設定電荷量Ｑｓだけ増加する都度、満充電容量を補正することができる。従って、二次電池からの電力供給を中断することなく、二次電池を放電終止状態まで放電させなくても満充電容量を補正することができる。

そして、満充電容量ＦＣＣが新たな推定値に更新されて、その値が減少すると、ステップＳ３において、式（２）の分母が減少するため、ＳＯＣの値が増大する（タイミングＴ２５）。そして、ステップＳ４において、ステップＳ３で増大したＳＯＣを示す信号が、通信部２０３から接続端子１３，３３を介して通信部３６へ送信される。そして、通信部３６で受信されたＳＯＣを示す信号が、制御部３７へ送信され、制御部３７によって、当該ＳＯＣを示す信号が表示部３８へ出力されて、ＳＯＣが報知される。そうすると、充電が開始されたタイミングＴ２５において、表示部３８に表示されるＳＯＣは、値が急に増大することになる。

しかしながら、充電中においては、ＳＯＣの値が急に増大しても、放電中にＳＯＣの値が低下する場合と比べてユーザに与える違和感が低減される。

以下、タイミングＴ２６〜Ｔ３０において、ステップＳ１〜Ｓ５、及びステップＳ３２〜１８の動作が繰り返される。また、タイミングＴ３１〜Ｔ３３における充電システム１ａの動作は、図５におけるタイミングＴ１１〜Ｔ１３における充電システム１ａの動作と同様であるのでその説明を省略する。

なお、積算部２１２ａは、組電池１４の放電電荷量のみを積算電荷量Ｑｅとして積算する例を示したが、充電電荷量と放電電荷量の絶対値とを、積算電荷量Ｑｅとして積算するようにしてもよい。

また、図１に示す電池パック２，２ａは、上述したように、積算部２１２によって積算された積算電荷量Ｑｅが設定電荷量Ｑｓだけ増加する都度、及び組電池１４が実質的に満充電の状態に維持されたまま判定時間ｔｗを超える都度のタイミングに加えて、さらに、組電池１４の満充電を検出したタイミングや、組電池１４が放電終止状態まで放電したタイミング、あるいは組電池１４が放電末期における所定の状態（例えば充電深度が５％、３％、０％）に達したことが検出されたタイミングにおいて、満充電容量ＦＣＣを補正する構成としてもよい。

また、電池容量推定部２１４，２１４ａは、さらに、組電池１４が満充電状態から放電終止状態まで放電した場合、満充電状態から放電終止状態までの放電電荷量の積算値を、満充電容量ＦＣＣとして設定することで、満充電容量ＦＣＣを補正するようにしてもよい。

本発明は、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、等の電池搭載装置において用いられる電池容量推定回路及び電池パックとして好適に利用することができる。

本発明の一実施形態に係る電池容量推定回路を備えた電池パック、及びこの電池パックを充電する充電装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る電池パックの動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る電池パックの動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る電池パックの動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る電池パックの動作の一例を説明するための説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る電池パックの動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る電池パックの動作の一例を説明するための説明図である。

符号の説明

１，１ａ 充電システム
２，２ａ 電池パック
３ 充電装置
１１，１２，１３ 接続端子
１４ 組電池
１５ 電圧検出回路
１６ 電流検出抵抗
１７ 温度センサ
２１，２１ａ 電池容量推定回路
３５ 充電電流供給部
３６ 通信部
３７ 制御部
３８ 表示部
１４１，１４２，１４３ 二次電池
２０１ アナログデジタル変換器
２０２，２０２ａ 制御部
２０３ 通信部
２１１ 充放電制御部
２１２，２１２ａ 積算部
２１３ 減算量設定部
２１４，２１４ａ 電池容量推定部
２１５ 残電荷量算出部
２１６ 残量情報算出部
２１７ 残量情報報知部
ＦＣＣ 満充電容量
Ｉａ 充電終止電流値
Ｉｃ 電流
ＮＣ 公称容量値
Ｑｅ 積算電荷量
Ｑｒ 残電荷量
Ｑｓ 設定電荷量
ＳＯＣ 充電深度
Ｖｔ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３ 端子電圧
ｔｐ 経過時間
ｔｗ 判定時間

Claims (7)

1. 二次電池と、
   前記二次電池に流れる電流を検出する電流検出部と、
   前記電流検出部によって検出される電流に基づき、前記二次電池の充電電荷量及び放電電荷量のうち少なくとも一方を積算する積算部と、
   前記積算部によって積算される積算電荷量が予め設定された設定電荷量だけ増加する都度、前記二次電池の満充電容量を示す満充電容量値を減少させることにより、当該満充電容量値を新たに推定する電池容量推定部と
   を備えることを特徴とする電池容量推定回路。
2. 前記電流検出部によって検出される前記二次電池の充放電電流に基づき、前記二次電池における充電電荷量の加算と放電電荷量の減算とを累積的に行うことにより、前記二次電池に充電されている残電荷量を算出する残電荷量算出部と、
   前記電池容量推定部によって推定された前記満充電容量値に対する、前記残電荷量算出部で算出される残電荷量の比率を、残量情報として算出する残量情報算出部と、
   前記残量情報算出部で算出された残量情報を報知する残量情報報知部とをさらに備え、
   前記積算部は、
   前記電流検出部によって検出される前記二次電池の充電電流に基づき、前記積算電荷量を算出すること
   を特徴とする請求項１記載の電池容量推定回路。
3. 前記電流検出部によって検出される前記二次電池の充放電電流に基づき、前記二次電池における充電電荷量の加算と放電電荷量の減算とを累積的に行うことにより、前記二次電池に充電されている残電荷量を算出する残電荷量算出部と、
   前記電池容量推定部によって推定された前記満充電容量値に対する、前記残電荷量算出部で算出された残電荷量の比率を、残量情報として算出する残量情報算出部と、
   前記残量情報算出部で算出された残量情報を報知する残量情報報知部とをさらに備え、
   前記積算部は、
   前記電流検出部によって検出される前記二次電池の放電電流に基づき、前記積算電荷量を算出し、
   前記電池容量推定部は、
   前記二次電池が充電されるのを待って、前記残量情報算出部において前記残量情報の算出に用いられる満充電容量値を、新たな推定値に更新すること
   を特徴とする請求項１記載の電池容量推定回路。
4. 前記残電荷量算出部は、
   前記二次電池が実質的に満充電になった場合、前記電池容量推定部によって推定された前記満充電容量値を、前記残電荷量とすること
   を特徴とする請求項２又は３記載の電池容量推定回路。
5. 前記電池容量推定部は、
   さらに、前記二次電池が実質的に満充電の状態に維持されたまま、予め設定された判定時間を超える都度、前記二次電池の満充電容量値を、所定の減算量だけ減少させて新たに当該満充電容量値を推定すること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池容量推定回路。
6. 前記二次電池の温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部により検出される温度が高いほど、前記減算量が大きくなるように当該減算量を設定する減算量設定部とをさらに備えること
   を特徴とする請求項５記載の電池容量推定回路。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の電池容量推定回路と、
   前記二次電池を充放電するための接続端子と
   を備えることを特徴とする電池パック。

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