JP2009055782A - 二次電池の充電管理 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの利便性を損なうことなく二次電池の寿命を延ばす。
【解決手段】メイン制御部４は、電子機器１０がユーザによって使用されるたびに使用時間を計測して、該計測した使用時間を使用時間記憶部４１に記録し、使用時間記憶部４１に記録された使用時間の履歴に基づき充電開始レベルＬと充電停止レベルＨを算出する（ステップＳ１７，Ｓ１８）。充電制御部３は、二次電池１の現在の充電レベルが充電開始レベルＬよりも低い場合に充電回路２による二次電池１の充電を開始させ、また、二次電池１の現在の充電レベルが充電停止レベルＨ以上の場合に、充電回路２による二次電池１の充電を停止させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、二次電池を電源として利用する電子機器、二次電池の充電を行うための手段を含む二次電池ユニット、充電器、或いは、二次電池の充電管理方法に関する。

二次電池は繰り返し充放電が可能な電池である。近年では、情報携帯端末装置（ＰＤＡ）やノート型パーソナルコンピュータや携帯電話等の各種電子機器を駆動するための電源として、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池が広く利用されている。二次電池の能力を有効に利用するには、その最大容量まで充電するのが望ましい。よって、二次電池の充電は、基本的には、二次電池または二次電池を内蔵した電子機器を、充電電力供給用の電源に接続した時点で開始して、完全充電の時点で停止するよう行われる（例えば下記特許文献１等を参照）。

また、周知の通り、二次電池の過充電は、二次電池を著しく劣化させて、二次電池の寿命を縮める。この点については、二次電池を過充電から保護するために二次電池の充放電を管理する技術が数多く出願されている。一例として、二次電池の電圧を検出する検出手段を有し、該検出手段によって予め定められたが電圧値が検出されたときに充電を中止させることで二次電池の過充電保護を行う装置があった（例えば下記特許文献２等を参照）。なお、この明細書において、二次電池の寿命とは、当該電池が所定の充放電の性能を維持できなくなるまでの期間であって、充電回数によって定義されるものとする。
特開２００５−１１７７２６号公報 特開平１０−６６２７７号公報

ＰＤＡや携帯電話等の小型の電子機器においては、電子機器を専用の充電器（クレードル）に載せることで、該電子機器に内蔵された二次電池の充電を行う製品が多い。このタイプの製品においては、充電器が電子機器の日常的な載置台の用途で使われていることが多い。その場合、電子機器を充電器から取り上げて電子機器を操作した後、二次電池の残り容量の多少に関わらず、電子機器を充電器に戻すという電子機器の使い方が繰り返される傾向がある。このことは、過充電並びに深度の浅い充放電を繰り返すことに他ならず、二次電池の使用条件として好ましくなかった。なお、「深度の浅い充放電」とは、二次電池の充電後に、わずかな放電しか行わず二次電池の電池容量が減らないうちに、再び充電することである。また、上記の電子機器の使い方では、短い周期で二次電池の充放電が繰り返されてしまい、二次電池の仕様によって保証された電池寿命（生涯充電回数）に到達する時期が早まる。従って、結果的に二次電池の寿命が著しく短くなるという不都合があった。

上記の二次電池の過充電保護を行うための充電管理方法の一例として、完全充電状態未満で二次電池の充電を停止することにより二次電池の寿命（生涯充電回数）を延ばすことは、一般的に行われている。しかし、この方法により二次電池の寿命をある程度延ばしたとしても、二次電池の深度の浅い充放電による寿命の低下という問題は未解決で残る。

また、二次電池の浅い充放電による寿命の低下を防ぐべく、深度の深い充放電が行われる（つまり二次電池の充電後に、或る程度多くの電気量を放電し、二次電池の電池容量が減ってから充電する）よう電子機器を使用する場合、要するに、電子機器の使用に対して充電頻度を減らした場合には、二次電池の電池容量の残量が不十分なまま電子機器を使用してしまい使用中に電池が切れてしまう危険性がある。つまり、二次電池の充放電の深度の制御に関しては、電子機器を使用するユーザの利便性を確保すること（電子機器使用中の電池切れを避けること）と二次電池の寿命を延ばそうとすることとは、二律背反の課題である。

この発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、ユーザの利便性を損なうことなく二次電池の寿命を延ばすことがでるようにした電子機器、二次電池ユニット、充電器、或いは、二次電池管理方法を提供することを目的とする。

この発明に係る電子機器は、二次電池を利用した電子機器であって、二次電池と、前記電子機器がユーザによって使用されたときに、前記二次電池の使用状態を計測する計測手段と、前記計測手段により計測された前記二次電池の使用状態に基づき充電開始レベルを算出する充電開始レベル算出手段と、外部から供給される電力により前記二次電池の充電を行うための充電手段と、前記充電手段による充電が停止中のときに、前記二次電池の現在の充電レベルと前記算出手段により算出された充電開始レベルと比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果、前記現在の充電レベルが前記算出された充電開始レベルよりも低い場合に、前記充電手段による前記二次電池の充電を開始させる充電開始制御手段とを備える。

電子機器がユーザによって使用されたときに、計測手段により二次電池の使用状態が計測される。ここで、二次電池の使用状態の計測とは、二次電池がどれだけ使用（放電）されたのかを計測することである。例えば、充電終了時点を使用開始時点とし次回の充電開始時点を使用終了時点とする二次電池の使用時間や、或いは、使用開始時点の二次電池の残容量と使用終了時点の二次電池の残容量の差分に基づく二次電池の使用容量などを計測することにより、電子機器がユーザによって使用されたときに、二次電池の使用状態を直接的に又は間接的に計測できる。電子機器がユーザによって使用されたときに、二次電池の使用状態を計測することで、当該ユーザの電子機器の電子機器の使い方の傾向（すなわち二次電池の充放電サイクルのパターン）を動的に把握することができる。よって、前記計測された二次電池の使用状態に基づく充電開始レベルを充電開始レベル算出手段により算出することで、ユーザの電子機器の使い方の傾向に最適な充電開始レベルを得ることができる。二次電池の現在の充電レベル（電池容量）が充電開始レベルよりも低い場合には、充電開始制御手段により、充電手段による二次電池の充電を開始させる制御が行われる。

また、この発明に係る電子機器は、二次電池を利用した電子機器であって、二次電池と、前記電子機器がユーザによって使用されたときに、前記二次電池の使用状態を計測する計測手段と、前記計測手段により計測された前記二次電池の使用状態に基づき充電停止レベルを算出する充電停止レベル算出手段と、外部から供給される電力により前記二次電池の充電を行うための充電手段と、前記充電手段による充電中のときに、前記二次電池の現在の充電レベルと前記算出手段により算出された充電停止レベルと比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果、前記現在の充電レベルが前記算出された充電停止レベル以上の場合に、前記充電手段による前記二次電池の充電を停止させる充電停止制御手段とを備える。

電子機器がユーザによって使用されたときに、計測手段により二次電池の使用状態が計測される。述べたとおり、二次電池の使用状態を計測することで、当該ユーザの電子機器の電子機器の使い方の傾向（すなわち二次電池の充放電サイクルのパターン）を動的に把握することができる。よって、前記計測された二次電池の使用状態に基づく充電停止レベルを充電停止レベル算出手段により算出することで、ユーザの電子機器の使い方に最適な充電停止レベルを得ることができる。二次電池の現在の充電レベルが充電停止レベル以上の場合には、充電停止制御手段により、充電手段による二次電池の充電を停止させる制御が行われる。

また、この発明は、電子機器に利用される二次電池ユニットであって、二次電池と、前記電子機器がユーザによって使用されたときに、二次電池の使用状態を計測する計測手段と、前記計測手段により計測された二次電池の使用状態に基づき充電開始レベルを算出する充電開始レベル算出手段と、外部から供給される電力により前記二次電池の充電を行うための充電手段と、前記充電手段による充電が停止中のときに、前記二次電池の現在の充電レベルと前記算出手段により算出された充電開始レベルと比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果、前記現在の充電レベルが前記充電開始レベルよりも低い場合に、前記充電手段による二次電池の充電を開始させる充電開始制御手段とを備える。

また、この発明は、電子機器に利用される二次電池ユニットであって、二次電池と、前記電子機器がユーザによって使用されたときに、前記二次電池の使用状態を計測する計測手段と、前記計測手段により計測された二次電池の使用状態に基づき充電停止レベルを算出する充電停止レベル算出手段と、外部から供給される電力により前記二次電池の充電を行うための充電手段と、前記充電手段による充電中のときに、前記二次電池の現在の充電レベルと前記算出手段により算出された充電停止レベルと比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果、前記現在の充電レベルが前記充電停止レベル以上の場合に、前記充電手段による二次電池の充電を停止させる充電停止制御手段とを備える。

また、この発明は、二次電池を充電するための充電器であって、前記二次電池を接続する接続手段と、前記二次電池が前記接続手段から分離されて使用されたときに、該二次電池の使用状態を計測する計測手段と、前記計測手段により計測された二次電池の使用状態に基づき充電開始レベルを算出する充電開始レベル算出手段と、外部から供給される電力により前記接続手段に接続された二次電池の充電を行うための充電手段と、前記充電手段による充電が停止中のときに、前記二次電池の現在の充電レベルと前記算出手段により算出された充電開始レベルと比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果、前記現在の充電レベルが前記充電開始レベルよりも低い場合に、前記充電手段による二次電池の充電を開始させる充電開始制御手段とを備える。

また、この発明は、二次電池を充電するための充電器であって、前記二次電池を接続する接続手段と、前記二次電池が前記接続手段から分離されて使用されたときに、該二次電池の使用状態を計測する計測手段と、前記計測手段により計測された二次電池の使用状態に基づき充電停止レベルを算出する充電停止レベル算出手段と、外部から供給される電力により前記接続手段に接続された二次電池の充電を行うための充電手段と、前記充電手段による充電中のときに、前記二次電池の現在の充電レベルと前記算出手段により算出された充電停止レベルと比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果、前記現在の充電レベルが前記充電停止レベル以上の場合に、前記充電手段による二次電池の充電を停止させる充電停止制御手段とを備える。

また、この発明は、二次電池の充電管理方法として構成及び実施してもよい。

この発明によれば、ユーザの電子機器の使い方の傾向（二次電池の充放電サイクル）に基づき算出された充電開始レベルを基準にして、二次電池の充電開始制御を行うことで、電子機器の使用中に電池切れが起きることを極力避けつつ、効果的に充電頻度を抑制することができる。従って、ユーザの利便性を損なわずに二次電池の寿命を延ばすことができるという優れた効果を奏する。
また、この発明によれば、ユーザの電子機器の使い方の傾向（二次電池の充放電サイクル）に基づき算出された充電停止レベルを基準にして二次電池の充電停止制御を行うことで、過充電を防止することができる。従って、ユーザの利便性を損なわずに二次電池の寿命を延ばすことができるという優れた効果を奏する。

以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明の電子機器の一実施形態の構成例を説明するためのブロック図である。なお、図１は、電子機器１０における二次電池１の充電制御に関連する要素の概要を抽出した図である。すなわち、電子機器１０には、その他にも種々の構成要素が具備されるが、図示及び説明の便宜上、それらの図示及び説明は省略した。

電子機器１０は、例えば、ＰＤＡ、ノート型ＰＣ或いは携帯電話等の電子機器であって、機器内に内蔵された二次電池１から供給される電力を利用いて動作する。電子機器１０は、二次電池１を充電するための充電回路２と、充電回路２の動作を制御する充電制御部３と、充電制御部３を制御するメイン制御部４を具備しており、二次電池１を充電するための電力を該電子機器１０に供給するための電源５に接続される。電源５は商用の交流電源から出力される交流電力を直流電力に変換して電子機器１０に供給するものである。

この実施例において、電子機器１０は、専用の充電器（クレードル）に載置されることにより、該電源５に接続されるものとする。電子機器１０の充電器は、電子機器１０を電源５に接続するための接続部として機能すると共に、電子機器１０を載せておくための台として使用されることが多い。このような二次電池１の使用状況は、従来の技術では、過充電並びに浅い深度での充放電を繰り返すことに他ならず、結果的に、二次電池１の寿命を短くしてしまうという不都合があったことは既に述べた通りである。
この実施例によれば、詳しくは後述する通り、使用時間の履歴に基づき充電開始レベルと充電停止レベルを設定し、該充電開始レベルと該充電停止レベルに基づき充放電サイクルを動的に制御することで、ユーザの利便性を損なうことなく電池の寿命を延ばすことができるようになる。

二次電池１には、ニカド電池、ニッケル水素電池あるいはリチウムイオン電池など、適宜の二次電池が適用されうる。この実施例では、一例として、現在、各種電子機器の駆動電源として広く利用されているリチウムイオン電池が二次電池１に想定されている。充電回路２は、充電制御部３とデータ通信可能に接続されており、電制御部３から供給された充電開始信号に応じて、電源５から供給される充電電力による二次電池１の充電を開始し、充電制御部３から供給された充電停止指示信号に応じて該二次電池１の充電を停止する。充電回路２が本発明にかかる「充電手段」を構成する

充電制御部３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むマイクロコンピュータで構成されるもので、充電回路２とメイン制御部４とにデータ通信可能に接続されている。充電制御部３は、充電制御部３のＣＰＵが実行するソフトウェアプログラムにより、充電回路２による二次電池１の充電の開始及び停止を制御する機能、つまり、二次電池１の充放電サイクルを制御する機能を実現する。充電制御部３のＲＡＭには、充電開始残容量ＣＬ及び充電停止残容量ＣＨを保持する記憶領域（充電開始／停止残容量記憶部）３０が設けられており、後述するメイン制御部４から出力された充電開始残容量ＣＬ及び充電停止残容量ＣＨがそれぞれ記憶される。充電制御部３は、また、二次電池１の現在の残容量を計測する手段を有し、二次電池１の現在の残容量を監視できる。二次電池１の現在の残容量は、例えばクーロンカウンタにより充電回路２から二次電池１へ流れる電流流量を測定することで、計測することができる。
上記の構成により充電制御部３は、前記検出した二次電池１の現在の残容量と該充電開始残容量ＣＬを比較して、現在の残容量が該充電開始残容量ＣＬよりも低いときに充電回路２に充電開始信号を出力し、該充電回路２による二次電池１の充電開始を制御することができる。また、充電制御部３は、前記検出した二次電池１の現在の残容量と該充電停止残容量ＣＨを比較して、現在の残容量が該充電開始残容量ＣＬ以上のときには充電回路２に充電停止信号を出力し、該充電回路２による二次電池１の充電停止を制御することができる。

充電制御部３は、また、電源５から充電回路２へ出力される電圧の有無を検出し、その検出結果に基づき電子機器１と電源５の接続状態を監視できる。充電制御部３のＲＡＭには、電子機器１と電源５の接続状態を示す接続ステータスを保持するための記憶領域（接続ステータス記憶部）３１が設けられており、電源５から充電回路２へ出力される電圧が有る場合には、接続ステータスとして「接続有り」を示すデータが接続ステータス記憶部３１に格納され、また、電源５から充電回路２へ出力される電圧が無い場合には、接続ステータスとして「接続無し」を示すデータが接続ステータス記憶部３１に格納される。この接続ステータスのデータは、メイン制御部４に送信され、該メイン制御部４において二次電池１の「使用状態」を把握するために利用される。なお、この実施例において、「電子機器１と電源５の接続」は、電子機器１０が充電器に載置されているか否かに対応している。

メイン制御部４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータで構成され、充電制御部３とデータ通信可能に接続されており、ＣＰＵが実行するソフトウェアプログラムにより、充電制御部３から受信した接続ステータスのデータに基づいて、電子機器１０が使用されるたびに、二次電池１の「使用状態」を計測する機能と、二次電池１の「使用状態」に基づき充電開始残容量ＣＬ並びに充電停止残容量ＣＨをそれぞれ算出する機能とを実現する。

本明細書において、電子機器１０が使用されるごとの二次電池１の「使用状態」の把握とは、電子機器１０が１回使用されるごとに二次電池１がどれだけ使用（放電）されたのかを計測することである。この実施例においては、一例として、電子機器１０が１回使用されるごとの「使用時間」を計時することにより、二次電池１の「使用状態」を把握するものとする。メイン制御部４にはタイマー４０が具備されており、このタイマー４０は電子機器１０の「使用時間」を計測するために利用される。この明細書において、電子機器１０の「使用」とは、電子機器１０が電源５（充電器）から分離されている状態を指す。従って、電子機器１０が１回使用されるごとの「使用時間」とは、電子機器１０が電源５（充電器）から分離されてから再び該電源５に接続されるまでの時間を指す。

メイン制御部４のＲＡＭには、該タイマー４０で計測した使用時間のデータを記録するための記憶領域（使用時間記憶部）４１が設けられており、該使用時間記憶部４１に複数回分の使用時間のデータを記憶することができる。図２は、使用時間記憶部４１のデータ構成例を説明するための図である。図２に示す通り、使用時間記憶部４１には、電子機器１０の１回の使用にかかった「使用時間」をタイマー４０で計時したデータが、過去の複数回分記憶される。図２では、一例として、過去３２回分の使用時間「ｕ１」〜「ｕ３２」が使用時間記憶部４１に蓄積される例を示している。電子機器１０が「使用」されるたびに、メイン制御部４は、その使用時間をタイマー４０により計時し、該計時された使用時間のデータが使用時間記憶部４１に書き込まれる。使用時間記憶部４１に新たな使用時間データが書き込まれる際には、必要に応じて最も古い使用時間のデータが消去される。このように、使用時間記憶部４１に、直近の過去複数回分（図２の例では３２回分）の電子機器１０の使用時間の履歴を記憶しておくことで、メイン制御部４は当該ユーザの電子機器１０の使い方の傾向（すなわち充放電サイクルのパターン）を動的に把握することができる。

なお、二次電池１の「使用状態」を把握する別の方法として、二次電池１の「使用状態」の把握は、電子機器１０が１回使用されるごとの「使用時間」を計時することに限らず、電子機器１０が電源５（充電器）から分離される直前（つまり電子機器１０の使用開始時点）の二次電池１の残容量と、電子機器１０が再び電源５（充電器）に接続された直後（つまり電子機器１０の使用終了時点）の二次電池１の残容量との差分に基づき電子機器１０が１回使用されるごとの二次電池１の使用容量を計測することで、二次電池１の「使用状態」の把握を行うよう構成することも可能である。

メイン制御部４は、使用時間記憶部４１に使用時間のデータを蓄積することで、後述する図５の処理により、電子機器１０の使用時間の履歴に基づく充電開始レベルＬ及び充電停止レベルＨを算出することができる。該算出された充電開始レベルＬ及び充電停止レベルＨは、それぞれ充電開始残容量ＣＬ及び充電停止残容量ＣＨに変換され、充電制御部３に送信される。なお、充電開始レベルＬ及び充電停止レベルＨは、二次電池１が完全に充電された状態での電池容量の初期値（電池の仕様で規定された最大容量）を１００％とする比率で表現された値である。

次に、図３に示すフローチャートを参照して、充電制御部３のＣＰＵが実行するソフトウェアプログラム処理によって実現される動作の手順の一例について説明する。このフローは所定の周期で繰り返し実行されるものとする。この実施例において充電制御部３のＣＰＵが実行する動作には、大別して、電子機器１０と電源５の接続状態のチェックと、充電回路２の制御との２つの動作がある。

図３のステップＳ１において、充電制御部３は電源５から出力されている電圧の有無を検出し、検出結果に基づき電子機器１０が電源５に接続されているかどうかを調べる。充電制御部３において電源５から出力された電圧が検出されたならば、電子機器１０が電源５に接続されているものと判断し（ステップＳ１のＹＥＳ）、ステップＳ２において接続ステータス記憶部３１には接続ステータスの値として「接続有り」がセットされる。なお、前回から接続ステータスの変更がない場合（前回以前の接続チェックの時点で電子機器１０が電源５に接続されていた場合）は、接続ステータス記憶部３１の値を書き換えることなく現状維持すればよい。

電子機器１０が電源５に接続されており（前記ステップＳ１のＹＥＳ）、充電回路２によって二次電池１の充電が行われている最中である場合には（ステップＳ３のＹＥＳ）、充電制御部３は、二次電池１の現在の残容量を取得すると共に、充電開始／停止残容量記憶部３０に記憶された充電停止残容量ＣＨ読み出して、該取得した二次電池１の現在の残容量と該読み出した充電停止残容量ＣＨとを比較する（ステップＳ４）。二次電池１の現在の残容量が充電停止残容量ＣＨ以上の場合には（ステップＳ４のＹＥＳ）、充電制御部３は充電回路２に充電停止信号を出力する（ステップＳ５）。これにより、充電回路２は二次電池１の充電を停止する。ステップＳ４の処理が本発明にかかる比較手段又は比較工程を構成し、また、ステップＳ５の処理が本発明にかかる充電停止制御手段又は充電停止制御工程を構成する。

また、電子機器１０が電源５に接続されているけれども、充電回路２による二次電池１の充電が行われていない場合には（ステップＳ３のＮＯ）、充電制御部３は、二次電池１の現在の残容量を取得すると共に、充電開始／停止残容量記憶部３０に記憶された充電開始残容量ＣＬ読み出し、該取得した二次電池１の現在の残容量と該読み出した充電開始残容量ＣＬとを比較する（ステップＳ６）。二次電池１の現在の残容量が充電開始残容量ＣＬよりも小さい場合には、充電制御部３は充電回路２に充電開始信号を出力する（ステップＳ７）。これにより、充電回路２は二次電池１の充電を開始する。以後、充電回路２は、充電制御部３から前記充電停止信号を受信するまで二次電池１の充電を行う。ステップＳ６の処理が本発明にかかる比較手段又は比較工程を構成し、ステップＳ７の処理が本発明にかかる充電開始制御手段又は充電開始制御工程を構成する。

一方、充電制御部３において電源５から出力された電圧が検出されない場合、電子機器１０は電源５に接続されていないものと判断し（ステップＳ１のＮＯ）、ステップＳ８において接続ステータス記憶部３１の値として「接続無し」がセットされる。なお、前回から接続ステータスの変更がない場合（前回以前の接続チェックの時点で電子機器１０が電源５から分離されていた場合）は現状維持すればよい。また、現時点で接続ステータスの値が接続有りから接続無しに更新された場合、つまり、電子機器１０が電源５から分離されたと判断された場合に、充電回路２が二次電池１の充電中であったならば、充電制御部３は、充電回路２に対して充電停止指示信号を出力して、充電動作を停止させる。

上記図３のステップＳ３〜Ｓ７の処理により、充電制御部３は充電開始残容量ＣＬ及び充電停止残容量ＣＨに基づき、充電回路２による二次電池１の充放電動作（充放電サイクル）を制御する。以下、図４〜図８を参照して、充電制御部３が充電回路２の充放電サイクルを制御する際の判断基準として使用される充電開始残容量ＣＬ及び充電停止残容量ＣＨが、どのようにして求められた値であるのかについて、詳しく説明する。

図４はメイン制御部４のＣＰＵが実行するソフトウェアプログラム処理によって実現される動作の手順の一例を示すフローチャートである。この実施例においてメイン制御部４のＣＰＵが実行する動作には、大別して、電子機器１０の「使用時間」を計時する動作と、計時した使用時間に基づき充電開始レベルＬ及び充電停止レベルＨをそれぞれ算出する動作との２つの動作がある。

図４に示す処理は、所定の時間間隔のタイミングで周期的に起動するものである。当該処理の起動タイミングは、例えば５秒間隔など適宜の間隔であってよい。メイン制御部４は、ステップＳ１０において充電制御部３の接続ステータス記憶部３１から現時点の接続ステータスを取得して、ステップＳ１１において該取得した接続ステータスに基づき電子機器１０と電源５の接続状態に変化があったかどうか調べる。具体的には、今回取得した接続ステータスが前回取得した接続ステータスから変更されているかどうかを調べる。

接続ステータスが「接続無し」に変更された場合、つまり、電子機器１０が電源５から分離されたときには、メイン制御部４はタイマー４０による計時を開始する（ステップＳ１２）。また、接続ステータスが「接続有り」に変更された場合、つまり、電子機器１０が電源５に接続されたら、メイン制御部４はタイマー４０による計時を停止する（ステップＳ１３）。また、接続ステータスの変更がない場合は、ステップＳ１２以下の処理を行わずに当該処理を終了する。これらステップＳ１１、Ｓ１２及びＳ１３の処理により、接続ステータスが「接続無し」に変更されてから接続ステータスが「接続有り」に変更されるまでの時間、すなわち、電子機器１０が電源５（充電器）から分離されてから再び電源５に接続されるまでの時間を、タイマー４０により計時することができる。これにより、電子機器１０の１回の使用毎の二次電池１の使用状態を把握できる。

ステップＳ１４では、前記ステップＳ１１、Ｓ１２及びＳ１３の処理により計時された電子機器１０の使用時間のデータを、現時点での最新の使用時間のデータとして使用時間記憶部４１に書き込む。そして、ステップＳ１５において、使用時間記憶部４１に蓄積されている使用時間のデータ群に基づき、充電開始残容量ＣＬと充電停止残容量ＣＨとをそれぞれ算出する処理が行われる。充電開始残容量ＣＬと充電停止残容量ＣＨとをそれぞれ算出する処理の詳細は、後述の図５を参照して説明する。

上記図４に示す処理を所定の時間間隔ごとに繰り返すことで、電子機器１０が１回使用されるたびに電子機器１０の「使用時間」を計時して、使用時間記憶部４１に使用時間のデータを蓄積することができ（前記図２参照）、また、電子機器１０の１回の使用毎の「使用時間」が計時されるたびに、使用時間記憶部４１に記憶された使用時間のデータ群に基づく充電開始残容量ＣＬと充電停止残容量ＣＨとを算出することができる。

図５は、前記図４のステップＳ１５における「算出処理」の手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１６において、使用時間記憶部４１に記憶された過去複数回分（図２の例では過去３２回分）の使用時間のデータ群を読み出し、該読み出した使用時間のデータ群に基づき、電子機器１０の使用時間の平均μと、その標準偏差σを算出する処理を行う。

この実施例では、電子機器１０の使用時間の平均μとその標準偏差σとして、使用時間記憶部４１に記憶された３２個の使用時間「ｕ１」，「ｕ２」…「ｕ３２」の各々の自然対数ｌｎ（ｕ１），ｌｎ（ｕ２）…ｌｎ（ｕ３２）について平均μとその標準偏差σを求めるものとする。なお、ここで計算に用いる使用時間「ｕ１」，「ｕ２」…「ｕ３２」は、タイマー４０により計時された使用時間の実測値を二次電池１の最大駆動時間で正規化した値、言い換えれば、該使用時間の実測値を二次電池１の最大駆動時間に対する比率で表した値とする。すなわち、使用時間は「計測された使用時間／最大駆動時間」で表現される。なお、前記「最大駆動時間」は、二次電池１が完全に充電された状態（充電率１００％）から、完全に放電した状態（充電率０％）まで使い切るのにかかる時間であって、二次電池１の仕様により予め規定された時間である。

ステップＳ１７において、前記ステップＳ１６で求めた使用時間の平均μとその標準偏差σに基づき、充電開始レベルＬを求める処理が行われる。充電開始レベルＬは、充電制御部３において充電回路２による二次電池１の充電を開始するかどうかを充電制御部３において判断するための閾値であって（前記図４のステップＳ６の処理を参照）、充電を開始すべき二次電池１の残容量を、二次電池１が完全に充電された状態の電池容量の初期値（充電率１００％）に対する比率で表した値である。ステップＳ１７の処理が本発明にかかる充電開始レベル算出手段又は充電開始レベル算出工程を構成する。

次に、充電開始レベルＬを求める処理の一例について説明する。ユーザの電子機器１０の使用時間が対数正規分布に則るものと仮定するならば、１回の使用時間が区間「μ＋２σ」に入る確率は、正規分布の性質より、９５．４４％である。「μ＋２σ」を指数関数で表現するとＥｘｐ（μ＋２σ）であるから、統計的には、ユーザの電子機器１０の１回の使用時間の大半（９５．４４％）は、「Ｅｘｐ（μ＋２σ）」に相当する時間内に収まっていると推測することができる。従って、少なくともＥｘｐ（μ＋２σ）に相当する時間を二次電池の駆動時間として確保できれば、統計的には、電子機器１０の使用中に電池切れを起こす危険性が極めて少ないといえる。この明細書では、Ｅｘｐ（μ＋２σ）に相当する時間を「最低限確保したい電池駆動時間」と称する。

ここで、既に述べた通り、使用時間はタイマー４０により計時された使用時間を二次電池１の最大駆動時間に対する比率で表した値であるため、Ｅｘｐ（μ＋２σ）は、二次電池１の最大駆動時間に対する「最低限確保すべき電池駆動時間」の比率を表す値に相当する。従って、Ｅｘｐ（μ＋２σ）は、「最低限確保すべき電池駆動時間」に対応する二次電池１の残容量を、二次電池１の最大容量（つまり充電率１００％の状態）に対する比率で表した値に相当する。つまり、二次電池１の残容量がＥｘｐ（μ＋２σ）に相当する分だけ確保されていれば、「最低限確保すべき電池駆動時間」だけは当該二次電池１を使用することができる。

従って、充電開始レベルＬの値がＥｘｐ（μ＋２σ）に設定されていれば、電子機器１０の使用開始時、つまり、電子機器１０を電源５（充電器）から分離したときに、二次電池１の残容量が最低の場合でも、「最低限確保すべき電池駆動時間」に相当する分だけは二次電池１の残容量を確保できる。つまり、統計的には、電子機器１０の使用中に電池切れが起きる可能性が極めて少ない（９５．４４％電池切れが起きない）。よって、この実施例においては、充電開始レベルＬは下記式（１）により求めるものとする。
Ｌ＝Ｅｘｐ（μ＋２σ）
ここで、変数μ´≡Ｅｘｐ（μ）、変数σ´≡Ｅｘｐ（２σ）とおくと、
Ｌ＝μ´＊σ´・・・式（１）
である。

なお、この実施例では、充電開始レベルＬの下限値Ｌｍｉｎが予め設定されており、充電開始レベルＬ＝μ´＊σ´の値が該下限値Ｌｍｉｎを下回った場合には、下限値Ｌｍｉｎの値が充電開始レベルＬとして採用される。というのも、充電開始レベルＬの値が小さすぎると、なかなか充電を開始する機会が訪れないために、充電機能が故障したものとユーザが誤解するかもしれないなど、不都合が生じる恐れがあるからである。下限値Ｌｍｉｎは、例えば、二次電池１の完全充電時の電池容量に対する充電率５０％のレベルなど、適宜の大きさに設定されてよい。

従って、当該ステップＳ１７においては、Ｌ＝μ´＊σ´と、「１．０≧Ｌ≧Ｌｍｉｎ」の条件に基づき充電開始レベルＬが算出される。すなわち、Ｌ＝μ´＊σ´の値が下限値Ｌｍｉｎ以上であれば、電子機器１０の使用時間の履歴に基づく「μ´＊σ´」の値が充電開始レベルＬの決定値に採用され、下限値Ｌｍｉｎ以下であれば下限値Ｌｍｉｎが充電開始レベルＬの決定値に採用される。図６は、使用時間の平均μ´とその標準偏差σ´に応じた充電開始レベルＬの決定値を示すグラフであって、ｘ軸に平均μ´をとり、ｙ軸に標準偏差σ´をとり、また、ｚ軸に縦軸に充電開始レベルＬをとる。なお、図６において充電開始レベルＬの下限値Ｌｍｉｎは充電率５０％に設定されている。図６から、ユーザの電子機器１０の使用時間の平均μ´とその標準偏差σ´に基づき充電開始レベルＬが決定される様子が見て取れる。

このように、ユーザの電子機器１０の使用時間の履歴に応じて最適な充電開始レベルＬを求めることで、（１）使用時間の平均μと標準偏差σとに基づき推測された「最低限確保すべき電池駆動時間」に相当する電池容量を確保して、電子機器１０の使用中に電池切れを起こす危険性を避けることができる。また、（２）充電開始レベルＬが二次電池１の充電率１００％よりも小さいレベルに設定されるので、二次電池１の使用回数に対する充電を行う頻度、すなわち、充電回数を減らすことができる。

電子機器１０の１回の使用時間を前記使用時間の平均μ´とすると、１回の充電に対する電子機器１０の使用回数比Ｃは、下記式（２）のように表すことができる。
Ｃ＝（Ｈ−Ｌ）／μ´＋１・・・式（２）
なお、式（２）において、変数「Ｈ」は後述する充電停止レベルである。式（２）から充電停止レベルＨに対して充電開始レベルＬが小さいほど使用回数比Ｃが大きくなる、つまり、１回の充電に対して電子機器１０を使用できる回数が増えることがわかる。言い換えれば、充電停止レベルＨと充電開始レベルＬの差を可及的大きくとることによって、二次電池１の充電頻度を減らすことができる。

図５のステップＳ１８では、前記ステップＳ１７で求めた充電開始レベルＬの値に基づき、充電停止レベルＨを算出する処理が行われる。充電停止レベルＨは、充電回路２による二次電池１の充電を停止するかどうかを、充電制御部３において判断するための閾値であって（前記図４のステップＳ４の処理を参照）、充電を停止すべき二次電池１の残容量を、二次電池１が完全に充電された状態の電池容量の初期値（充電率１００％）に対する比率で表した値である。ステップＳ１８の処理が本発明にかかる充電停止レベル算出手段又は充電停止レベル算出工程を構成する。

充電停止レベルＨを算出するための具体的な方法の一例について以下に述べる。
この充電停止レベルＨは、過充電を防止して二次電池１の生涯充電回数を増やすことを目的として、二次電池１の完全充電状態よりも小さい値に設定される。図７は、二次電池の生涯充電回数と充電停止レベルＨの関係を説明するためのグラフであって、縦軸は二次電池１の電池容量（充電率）を示し、横軸は充電回数を示す。図７において、点線は充電停止レベルＨの値を充電率１００％に設定した場合、一点鎖線は充電停止レベルＨの値を充電率９０％に設定した場合、また、実線は充電停止レベルＨの値を充電率８０％に設定した場合の、充電回数に応じた電池容量の変化を、それぞれ示している。図７のグラフから、二次電池１の完全充電時の電池容量が、初期値（充電率１００％）に対して充電回数を重ねるに連れて減少すること、並びに、充電停止レベルＨを低く設定すれば、充電回数に対する完全充電時の電池容量の減少の程度が緩和されることがわかる。

例えば、充電停止レベルＨの値が充電率１００％に設定された場合には、完全充電時の電池容量が充電率５０％まで低下する充電回数が５００回であるのに対して、充電停止レベルＨの値が８０％に設定された場合には、完全充電時の電池容量が充電率５０％まで低下する充電回数は７５０回にまで延びている。このように、充電停止レベルＨの値を充電率８０％に設定することにより、二次電池１の寿命（生涯充電回数）が１．５倍に延びること自体は従来から知られている。上記より、充電停止レベルＨの設定に応じた生涯充電回数の増加係数Ｋは、下記式（３）で表すことができる。
Ｋ＝‐２．５＊Ｈ＋３．５・・・式（３）
上記式（３）に示す生涯充電回数の増加係数Ｋの式から、充電停止レベルＨが小さい値に設定されるほど、生涯充電回数の増加係数Ｋが大きいことが理解できる。

この増加係数Ｋと前記式（２）に示した１回の充電に対する電子機器１０の使用回数比Ｃとから、充電開始レベルＬ及び充電停止レベルＨの値に応じて決定される電子機器１０の「生涯使用回数比Ｔ」を、下記式（４）のようにモデル化することができる。
Ｔ＝ＣＫ＝｛（Ｈ−Ｌ）／μ´＋１｝＊（‐２．５＊Ｈ＋３．５）・・・式（４）
ここで、生涯使用回数比Ｔは、充電開始レベルＬ及び充電停止レベルＨともに充電率１００％に設定した場合の二次電池１の生涯使用回数（つまり、二次電池１の仕様通りの生涯使用回数）を基準（＝１．０）として、充電開始レベルＬ及び充電停止レベルＨの値に応じて決定される生涯使用回数を、前記基準に対する比率で表した値である。従って、この生涯使用回数比Ｔが大きいほど二次電池１の寿命が長いことを表す。

よって、この実施例においては、充電停止レベルＨは、上記式（４）により求めるものとする。具体的には、充電開始レベルＬの値を条件に、下記の３通りのＨ１〜Ｈ３のうちで生涯使用回数比Ｔを最大にするものが充電停止レベルＨに採用される。なお、充電停止レベルＨは、過充電防止の目的からすれば、小さすぎても適切な効果を期待することができないので、適宜の下限値を決めておくものとする。ここでは一例として、充電率７０％を充電停止レベルＨの下限値に採用するが、充電停止レベルＨの下限値の設定はこれに限定されるものではない。

（１）Ｈ１の場合
前記式（４）に充電開始レベルＬ＝μ´＊σ´の値を代入すると、
Ｔ＝（Ｈ／μ´−σ´＋１）＊（‐２．５＊Ｈ＋３．５）
である。これを微分すると、
ｄＴ／ｄＨ＝１／μ´＊｛−５＊Ｈ＋２．５＊μ´＊（σ´−１）＋３．５｝
である。ここで、ｄＴ／ｄＨ＝０として極大値を求める。すなわち、
１／μ´＊｛−５＊Ｈ＋２．５＊μ´＊（σ´−１）＋３．５｝＝０
よって、式（４）に充電開始レベルＬ＝μ´＊σ´を代入した場合に生涯使用回数比Ｔを最大にする充電停止レベルＨ１は、
Ｈ１＝０．５＊μ´＊（σ´−１）＋０．７である。
前記ステップＳ１７で算出した充電開始レベルＬ＝μ´＊σ´がＬｍｉｎ以上の場合、このＨ１＝０．５＊μ´＊（σ´−１）＋０．７が充電停止レベルＨに採用される。

（２）Ｈ２の場合
上記式（４）に充電開始レベルＬ＝Ｌｍｉｎを代入すると、
Ｔ＝｛（Ｈ−Ｌｍｉｎ）／μ´＋１｝＊（‐２．５＊Ｈ＋３．５）
である。これを微分すると、
ｄＴ／ｄＨ＝１／μ´＊｛−５＊Ｈ＋２．５＊（Ｌｍｉｎ−μ´）＋３．５｝
である。ここで、ｄＴ／ｄＨ＝０として極大値を求める。すなわち、
１／μ´＊｛−５＊Ｈ＋２．５＊（Ｌｍｉｎ−μ´）＋３．５｝＝０
よって、式（４）に充電開始レベルＬ＝Ｌｍｉｎを代入した場合に生涯使用回数比Ｔを最大にする充電停止レベルＨ２は、
Ｈ２＝０．５（Ｌｍｉｎ−μ´）＋０．７である。
前記ステップＳ１７で算出した充電開始レベルＬ＝μ´＊σ´がＬｍｉｎ以下の場合には、このＨ２＝０．５（Ｌｍｉｎ−μ´）＋０．７が充電停止レベルＨに採用される。

（３）Ｈ３の場合
また、充電停止レベルＨは充電開始レベルＬ＝μ´＊σ´より小さくなってはならない。そこで、生涯使用回数比Ｔを最大にする充電停止レベルＨが充電開始レベルＬ＝μ´＊σ´より小さくなってしまう場合（Ｈ≦Ｌ）には、その充電停止レベルＨを採用することはできない。且つ、生涯充電回数の増加係数Ｋを増やすためには、充電停止レベルＨの値は極力小さい値であってほしい。
よって、Ｈ≦Ｌの場合には、Ｈ３＝μ´＊σ´が充電停止レベルＨに採用される。
なお、充電停止レベルＨにＨ３が採用される場合、充電停止レベルＨと充電開始レベルＬが同じレベルに設定されてしまう。しかし、このことが「深度の浅い充放電」を招く可能性は極めて少ないものと推察される。というのも、Ｈ３が採用される場合には、充電開始レベルＬが既に高いレベルに設定されているからである。つまり、Ｈ３が採用される場合とは、ユーザの使用時間の履歴により推測される「最低限確保すべき電池駆動時間」がかなり長い場合に限られており、当該ユーザは電子機器１０を長時間使用する傾向があることに他ならない。従って、「深度の浅い充放電」が行われる可能性は少ないのである。

このように、上記式（４）を用いて、充電開始レベルＬの値を条件に、生涯使用回数比Ｔを最大にする充電停止レベルＨを求めることで、ユーザの電子機器１０の使用時間の履歴に基づく最適な充電停止レベルＨを得ることができる。図８は、使用時間の平均μ´とその標準偏差σ´に応じた充電停止レベルＨの決定値を示すグラフであって、ｘ軸に平均μ´をとり、ｙ軸に標準偏差σ´をとり、また、ｚ軸に縦軸に充電停止レベルＨをとる。なお、図８において充電停止レベルＨの下限値は７０％に設定されている。図８から、ユーザの電子機器１０の使用時間の履歴（使用時間の平均μ´とその標準偏差σ´）に基づき充電停止レベルＨが決定される様子が見て取れる。

そして、前記ステップＳ１７で算出した充電開始レベルＬを充電開始残容量ＣＬに、また、前記ステップＳ１８で算出した充電停止レベルＨを充電停止残容量ＣＨに、それぞれ変換し（ステップＳ１９）、該ステップＳ１９にて変換した充電開始残容量ＣＬと充電停止残容量ＣＨを充電制御部３に送信する（ステップＳ２０）。

充電制御部３は、前記ステップＳ２０の処理によりメイン制御部４から送信された充電開始残容量ＣＬと充電停止残容量ＣＨを受信し、充電開始／停止残容量記憶部３０の記憶内容を該受信した充電開始残容量ＣＬと充電停止残容量ＣＨに書き換える。これにより、充電制御部３のＣＰＵは、前記図４のステップＳ３〜Ｓ７において、最新の充電開始残容量ＣＬ、充電停止残容量ＣＨを用いて二次電池１の充放電サイクルを制御することができる。

《第２実施例》
図９は、電子機器１０の具体例として二次電池を具えた携帯電話を示し、該携帯電話と、その二次電池を充電するための充電器５０との構成例をブロック図に示している。なお、図９において図１に示すものと同様な構成要素については、同じ符号を付与する。図９において、符号１０Ａは携帯電話である。符号５０は携帯電話１０Ａの二次電池に充電用の電力を供給するための充電器であって、この発明に係る充電管理機能を具える。

携帯電話１０Ａは、制御部１１と、同期部１２と、受信部１３と、送信部１４と、アンテナ１５と、マイクロフォンとイヤフォンを含む通話部１６と、ダイヤルボタンを構成するテンキーなどを含む操作部１７と、表示部１８とを含んで構成された一般的に知られる携帯電話であって、電源として二次電池１を具える。二次電池１は、携帯電話１０Ａの本体に内蔵されている。二次電池１の充電時には携帯電話１０Ａの本体をクレードル７に設置する。
制御部１１により携帯電話１０Ａの各部の動作が制御される。携帯電話１０Ａは、基地局からの電波をアンテナ１５で受信して、受信部１３では、受信した電波を同期部１２の制御に従って復調して、該復調した音声信号を通話部１６から出力し、また、送信部１４では、通話部１６から入力された音声信号を同期部１２の制御に従って変調して、変調した電波をアンテナ１５から送信する。携帯電話１０Ａのユーザは、操作部１７で電話番号を入力した通話相手の携帯電話と、通話部１６を用いた音声通話等の無線通信を行うことができる。

充電器５０は、充電回路２、情報処理システム２０、クーロンカウンタ６、電源５、およびクレードル７を含んで構成される。携帯電話１０Ａがクレードル７に載置されることにより、携帯電話１０Ａの二次電池１が充電回路２を介して電源５に接続される。すなわち、クレードル７は、二次電池１を充電器５０に接続する接続手段である。電源５は、ＡＣ−ＤＣコンバータを含み、クレードル７に接続された携帯電話１０Ａの二次電池１に、充電回路２を介して、充電用の交流電流を供給する。クーロンカウンタ６は、二次電池１の現在の残容量（充電レベル）を計測する手段であって、充電回路２と二次電池１の間に挿入される。クーロンカウンタ６は、充電回路２から二次電池１へ流れる電流流量を測定し、測定した電流流量データ（二次電池１の現在の残容量）ＣＰを情報処理システム２０中の充電制御部３に供給する。なお、前記第１実施例では、クーロンカウンタに相当する構成、すなわち二次電池１の現在の残容量の計測は充電制御部３の１つの機能として説明した（段落［００１８］）が、第２実施例ではクーロンカウンタ６を１構成要素として明示した。

情報処理システム２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むマイクロコンピュータにより構成され、前記図３〜図５を参照して説明した処理を実現するためのプログラムを、情報処理システム２０のＣＰＵが実行して、充電制御部３とメイン制御部４の機能を実現する。すなわち、図９に示す第２実施例では、充電制御部３とメイン制御部４とが、１つの情報処理システム２０のＣＰＵが実行するコンピュータプログラムによって実現される構成例を示している。
なお、充電制御部３とメイン制御部４の機能とは、図１に示す充電制御部３とメイン制御部４の機能と同様である。すなわち、充電制御部３は、クーロンカウンタ６から供給された出力信号ＣＰ（二次電池１の現在の残容量）と該充電開始残容量ＣＬを比較して、該充電回路２による二次電池１の充電開始を制御することができ、また、クーロンカウンタ６から供給された出力信号ＣＰ（二次電池１の現在の残容量）と該充電停止残容量ＣＨを比較して、該充電回路２による二次電池１の充電停止を制御する。また、メイン制御部４は、充電制御部３から受信した接続ステータスのデータに基づいて、電子機器１０Ａが使用されるたびに、二次電池１の「使用状態」を計測して、該計測した二次電池１の「使用状態」に基づき充電開始残容量ＣＬ並びに充電停止残容量ＣＨをそれぞれ算出する。
このように本発明を、携帯電話（電子機器）１０Ａと、充電管理機能を具えた充電器５０とにより構成および実施することも可能である。

《第３の実施例》
図１０は、この発明に係る充電管理機能を具えた二次電池ユニットの構成例を示すブロック図である。なお、図１０において、図１又は図９に示すものと同様な構成要素については、同じ符号を付与する。図１０において、二次電池ユニット６０は、二次電池１、充電回路２、情報処理システム２０、クーロンカウンタ６、および電源５を含んで構成されており、当該二次電池ユニット６０に接続された電子機器１０Ｂに電力を供給するものである。電子機器１０Ｂは例えば携帯電話である。
情報処理システム２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むマイクロコンピュータにより構成され、前記図３〜図５を参照して説明した処理を実現するためのプログラムを、情報処理システム２０のコンピュータが実行して、充電制御部３とメイン制御部４の機能を実現する。充電制御部３とメイン制御部４の機能とは、図１又は図９を参照して説明した充電制御部３とメイン制御部４の機能と同様である。
このように本発明は、充電管理機能を具えた二次電池ユニットの発明として構成および実施することもできる。

以上説明した通り、この実施例によれば、電子機器１０の使用時間を計測することで、二次電池１の使用状態を把握して、該二次電池１の使用状態に基づく充電開始レベルＬと充電停止レベルＨを算出することで、電子機器１０の使い方の傾向（充放電サイクルのパターン）に応じて最適な充放電サイクルを設定することができる。従って、二次電池１の充放電サイクルをユーザの電子機器１０の使い方の傾向に基づき動的に管理することができる。すなわち、ユーザの電子機器１０の使い方の傾向（二次電池の充放電サイクル）に基づき算出された充電開始レベルＬを基準にして、二次電池の充電開始制御を行うことで、電子機器の使用中に電池切れが起きることを極力避けつつ、効果的に充電頻度を抑制することができる。従って、ユーザの利便性を損なわずに二次電池の寿命を延ばすことができる。また、ユーザの電子機器１０の使い方の傾向（二次電池の充放電サイクル）に基づき算出された充電停止レベルＨを基準にして二次電池１の充電停止制御を行うことで、過充電を効果的に防止することができる。従って、結果的に、ユーザの利便性を損なうことなく二次電池１の寿命を延ばすことができるという優れた効果を奏する。

なお、上記実施例では、前記図５のステップＳ１７において充電開始レベルＬを使用時間の履歴に基づき算出し、前記図５のステップＳ１８において充電停止レベルＨを使用時間の履歴に基づき算出する処理構成例を示したが、これに限らず、充電開始レベルＬと充電停止レベルＨの少なくともいずれか一方を使用時間の履歴に基づき算出し、他方を固定値として予め設定しておく処理構成であってもよい。

前記図５の処理では、電子機器１０の使用時間の平均μが対数正規分布に則るものと仮定して充電開始レベルＬと充電停止レベルＨを算出する例を挙げたが、これは一例に過ぎず、電子機器１０の使用時間の履歴に基づいて充電開始レベルＬと充電停止レベルＨの少なくともいずれか一方を算出するのであれば、その他適宜の方法を採用してよい。

また、上記実施例において使用時間記憶部４１に過去３２回分の使用時間が蓄積される例を示したが、使用時間記憶部４１における使用時間の記録回数は、統計的に信頼できる使用時間の平均を求めることができさえすれば、これに限らず適宜の複数回であってよい。また、上記実施例において充電制御部３は、二次電池１の残容量を計測し、二次電池１の現在の残容量に基づき充電開始及び充電停止を制御する構成例を示した。とくに、上記図９及び図１０では、二次電池１の現在の残容量の計測手段として、クーロンカウンタ６を明示したが、二次電池１の現在の残容量の計測手段は、これに限らず、二次電池１の電圧を計測して、二次電池１の現在の電圧に基づき充電開始及び充電停止を制御するよう構成してもよい。すなわち、クーロンカウンタ６に替えて電圧計２１（図９及び図１０を参照）を設けてもよい。その場合、充電開始レベルと充電停止レベルは電圧値として充電制御部３に保持される。また、上記実施例では、電子機器１０の「使用時間」により、二次電池１の「使用状態」を把握する例を示したが、これに限らず、例えば電子機器１０の１回の使用されるごとの二次電池１の使用容量（１回の使用後の二次電池１の残容量）を計測することで、二次電池１の「使用状態」の把握を行うことも可能である。

また、上記実施例においては、電子機器１０が使用されるたびに、必ず二次電池１の使用状態（使用時間）を計測する処理を行う方法を例示したが、使用状態として蓄積する履歴の正確さを多少落としてもいいのであれば、二次電池１の使用状態を計測する機会を減らしてもよい。その場合、電子機器１０の所定の使用回数毎に使用状態を計測する（例えば、電子機器１０が１０回使用されたうちの１回だけ、使用状態を計測する）ように構成してもよい。また、別の例としては、電子機器１０の使用回数の所定の割合（例えば電子機器１０の１０回の使用に対して１回とか、電子機器１０の５回の使用に対して１回など）ごとに、使用状態の計時を省略して、該計時省略時には、使用状態の実測値の代わりに、予め定められた値を、使用状態の履歴に設定してもよい。また、別の例として、二次電池１の使用時間を条件に、使用状態の計測を省略してもよい。例えば、二次電池１の使用時間があまりに長すぎる場合とか、あまりに短すぎる場合には、その実測値（長すぎる使用時間や、短すぎる使用時間）の代わりに、予め定められた値を、使用状態の履歴に設定してもよい。

また、電子機器１０の種類（ＰＤＡ、ノート型ＰＣや携帯電話等）に応じて、前記図５のステップＳ１６における使用時間の平均μとその標準偏差σの算出手法、前記図５のステップＳ１７における充電開始レベルＬの算出手法、及び、前記図５のステップＳ１８において充電停止レベルＨの算出手法のうちの少なくともいずれか１つを変更するよう構成してもよい。また、充電モードとして、この実施例に従い使用時間の履歴に基づく充放電サイクルの制御を行う「節約モード」と、同充放電サイクルの制御を行わない「ノーマルモード」とのいずれか一方をユーザが選択できるよう構成してもよい。

なお、電子機器１０は、ＰＤＡ、ノート型ＰＣ、あるいは携帯電話など、上記で言及した電子機器に限らず、電気カミソリ、電動式自転車など、二次電池を利用するあらゆる電子機器であってよい。また、二次電池１はリチウムイオン電池に限らず、ニカド電池、ニッケル水素電池など、従来から知られるどのような充電式電池で構成されてもよい。

この発明の一実施例に係る電子機器の構成を概略的に示すブロック図。 前記図１に示す電子機器のメイン制御部における使用時間記憶部の構成例を説明するための図。 前記図１に示す電子機器の充電制御部のＣＰＵが実行する処理の手順の一例を示すフローチャート。 前記図１に示す電子機器のメイン制御部のＣＰＵが実行する処理の手順の一例を示すフローチャート。 前記図４における算出処理の手順の一例を示すフローチャート。 電子機器の使用時間の平均μ´とその標準偏差σ´に応じた充電開始レベルＬの決定値を示すグラフ。 二次電池の生涯充電回数と充電停止レベルＨの関係を示すグラフ。 電子機器の使用時間の平均μ´とその標準偏差σ´に応じた充電停止レベルＨの決定値を示すグラフ。 この発明の第２実施例に係る携帯電話と充電器の構成例を示すブロック図。 この発明の第３実施例に係る二次電池ユニットの構成例を示すブロック図。

符号の説明

１ 二次電池、２ 充電回路、３ 充電制御部、４ メイン制御部、５ 電源、１０ 電子機器、３０ 充電開始／停止残容量記憶部、３１ 接続ステータス記憶部、４０ タイマー、４１ 使用時間記憶部

Claims (8)

1. 二次電池を利用した電子機器であって、
   二次電池と、
   前記電子機器がユーザによって使用されたときに、前記二次電池の使用状態を計測する計測手段と、
   前記計測手段により計測された二次電池の使用状態に基づき充電開始レベルを算出する充電開始レベル算出手段と、
   外部から供給される電力により前記二次電池の充電を行うための充電手段と、
   前記充電手段による充電が停止中のときに、前記二次電池の現在の充電レベルと前記算出手段により算出された充電開始レベルと比較する比較手段と、
   前記比較手段の比較結果、前記現在の充電レベルが前記充電開始レベルよりも低い場合に、前記充電手段による二次電池の充電を開始させる充電開始制御手段と
   を備えることを特徴とする電子機器。
2. 二次電池を利用した電子機器であって、
   二次電池と、
   前記電子機器がユーザによって使用されたときに、前記二次電池の使用状態を計測する計測手段と、
   前記計測手段により計測された二次電池の使用状態に基づき充電停止レベルを算出する充電停止レベル算出手段と、
   外部から供給される電力により前記二次電池の充電を行うための充電手段と、
   前記充電手段による充電中のときに、前記二次電池の現在の充電レベルと前記算出手段により算出された充電停止レベルと比較する比較手段と、
   前記比較手段の比較結果、前記現在の充電レベルが前記充電停止レベル以上の場合に、前記充電手段による二次電池の充電を停止させる充電停止制御手段と
   を備えることを特徴とする電子機器。
3. 電子機器に利用される二次電池ユニットであって、
   二次電池と、
   前記電子機器がユーザによって使用されたときに、二次電池の使用状態を計測する計測手段と、
   前記計測手段により計測された二次電池の使用状態に基づき充電開始レベルを算出する充電開始レベル算出手段と、
   外部から供給される電力により前記二次電池の充電を行うための充電手段と、
   前記充電手段による充電が停止中のときに、前記二次電池の現在の充電レベルと前記算出手段により算出された充電開始レベルと比較する比較手段と、
   前記比較手段の比較結果、前記現在の充電レベルが前記充電開始レベルよりも低い場合に、前記充電手段による二次電池の充電を開始させる充電開始制御手段と
   を備えることを特徴とする二次電池ユニット。
4. 電子機器に利用される二次電池ユニットであって、
   二次電池と、
   前記電子機器がユーザによって使用されたときに、前記二次電池の使用状態を計測する計測手段と、
   前記計測手段により計測された二次電池の使用状態に基づき充電停止レベルを算出する充電停止レベル算出手段と、
   外部から供給される電力により前記二次電池の充電を行うための充電手段と、
   前記充電手段による充電中のときに、前記二次電池の現在の充電レベルと前記算出手段により算出された充電停止レベルと比較する比較手段と、
   前記比較手段の比較結果、前記現在の充電レベルが前記充電停止レベル以上の場合に、前記充電手段による二次電池の充電を停止させる充電停止制御手段と
   を備えることを特徴とする二次電池ユニット。
5. 二次電池を充電するための充電器であって、
   前記二次電池を接続する接続手段と、
   前記二次電池が前記接続手段から分離されて使用されたときに、該二次電池の使用状態を計測する計測手段と、
   前記計測手段により計測された二次電池の使用状態に基づき充電開始レベルを算出する充電開始レベル算出手段と、
   外部から供給される電力により前記接続手段に接続された二次電池の充電を行うための充電手段と、
   前記充電手段による充電が停止中のときに、前記二次電池の現在の充電レベルと前記算出手段により算出された充電開始レベルと比較する比較手段と、
   前記比較手段の比較結果、前記現在の充電レベルが前記充電開始レベルよりも低い場合に、前記充電手段による二次電池の充電を開始させる充電開始制御手段と
   を備えることを特徴とする充電器。
6. 二次電池を充電するための充電器であって、
   前記二次電池を接続する接続手段と、
   前記二次電池が前記接続手段から分離されて使用されたときに、該二次電池の使用状態を計測する計測手段と、
   前記計測手段により計測された二次電池の使用状態に基づき充電停止レベルを算出する充電停止レベル算出手段と、
   外部から供給される電力により前記接続手段に接続された二次電池の充電を行うための充電手段と、
   前記充電手段による充電中のときに、前記二次電池の現在の充電レベルと前記算出手段により算出された充電停止レベルと比較する比較手段と、
   前記比較手段の比較結果、前記現在の充電レベルが前記充電停止レベル以上の場合に、前記充電手段による二次電池の充電を停止させる充電停止制御手段と
   を備えることを特徴とする充電器。
7. 二次電池の充電管理方法であって、
   前記二次電池を利用する機器がユーザによって使用されたときに、前記二次電池の使用状態を計測する計測工程と、
   前記計測された二次電池の使用状態に基づき充電開始レベルを算出する充電開始レベル算出工程と、
   前記二次電池の充電が行われていないときに、該二次電池の現在の充電レベルと前記算出された充電開始レベルと比較する比較工程と、
   前記比較の結果、前記現在の充電レベルが前記充電開始レベルよりも低い場合に、前記二次電池の充電を開始させる充電開始制御工程と
   を備えることを特徴とする二次電池の充電管理方法。
8. 二次電池の充電管理方法であって、
   前記二次電池を利用する機器がユーザによって使用されたときに、前記二次電池の使用状態を計測する計測工程と、
   前記計測された前記二次電池の使用状態に基づき充電停止レベルを算出する充電停止レベル算出工程と、
   前記二次電池の充電が行われているときに、該二次電池の現在の充電レベルと前記算出された充電停止レベルと比較する比較工程と、
   前記比較の結果、前記現在の充電レベルが前記算出された充電停止レベル以上の場合に、前記二次電池の充電を開始させる充電開始制御工程と
   を備えることを特徴とする二次電池の充電管理方法。

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