JP2009236491A - Battery degradation determination method and mobile electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、二次電池を利用した例えば携帯電話機や携帯型メディア再生機に用いられる電池劣化判定方法および携帯型電子機器に関する。 The present invention relates to a battery deterioration determination method and a portable electronic device used for, for example, a mobile phone or a portable media player using a secondary battery.
周知のように、携帯電話機や携帯型の音楽再生機、ディジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯型電子機器は、二次電池を利用することが一般的である。二次電池の利用は、上述したような携帯型の電子機器に特に利用されることが多く、これらの電子機器記では、電池残量を示す表示部を備え、ユーザに電池残量を報知するようにしている。 As is well known, portable electronic devices such as cellular phones, portable music players, digital cameras, and notebook personal computers generally use secondary batteries. Secondary batteries are often used particularly for portable electronic devices such as those described above, and these electronic device descriptions include a display unit that indicates the remaining battery level and inform the user of the remaining battery level. I am doing so.
また、二次電池は、充放電をくり返すうちに劣化し、蓄電量が減少する。従来、二次電池の劣化の判定は、種々の充放電を実行して行っていた(例えば、特許文献1参照)。このため、二次電池の従来の劣化判定は、充電作業を要するために、判定結果を得るまでに時間がかかるという問題があった。
従来は、二次電池の劣化判定を得るために充放電をくり返す必要があり、判定結果を得るまでに時間がかかるという問題があった。
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、二次電池の劣化判定を迅速に行うことが可能な電池劣化判定方法および携帯型電子機器を提供することを目的とする。
Conventionally, it has been necessary to repeatedly charge and discharge in order to obtain a deterioration determination of the secondary battery, and there is a problem that it takes time to obtain the determination result.
The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to provide a battery deterioration determination method and a portable electronic device that can quickly determine deterioration of a secondary battery.
上記の目的を達成するために、この発明は、二次電池に蓄積された電力を用いて駆動する携帯型電子機器において、二次電池に予め設定した電気的な負荷を与えて、二次電池のインピーダンスを測定する第1測定手段と、二次電池に前記負荷を与えずに、二次電池のインピーダンスを測定する第2測定手段と、第1測定手段の測定結果と、第2測定手段の測定結果とに基づいて、二次電池の劣化度合いを判定する判定手段と、この判定手段が判定した劣化度合いを報知する報知手段とを具備して構成するようにした。 In order to achieve the above object, the present invention provides a secondary battery in a portable electronic device that is driven using electric power stored in the secondary battery, by applying a preset electrical load to the secondary battery. A first measuring means for measuring the impedance of the second battery, a second measuring means for measuring the impedance of the secondary battery without applying the load to the secondary battery, a measurement result of the first measuring means, and a second measuring means Based on the measurement result, a determination unit that determines the degree of deterioration of the secondary battery and a notification unit that notifies the degree of deterioration determined by the determination unit are provided.
以上述べたように、この発明では、二次電池に負荷を与えた場合と与えない場合について二次電池のインピーダンスを測定し、その変化から二次電池の劣化度合いを判定するようにしている。
したがって、この発明によれば、充放電をくり返すことなく、二次電池の劣化判定を迅速に行うことが可能な電池劣化判定方法および携帯型電子機器を提供できる。
As described above, in the present invention, the impedance of the secondary battery is measured when the load is applied to the secondary battery and when the load is not applied, and the degree of deterioration of the secondary battery is determined from the change.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a battery deterioration determination method and a portable electronic device that can quickly determine the deterioration of a secondary battery without repeatedly charging and discharging.
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。ここでは、この発明に係わる携帯型電子機器の一例として、携帯電話機を例に挙げて説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係わる携帯電話機の構成を示すブロック図である。この携帯電話機は、図1に示すように、主な構成要素として、アンテナ1と、無線通信部10と、表示部20と、通話部30と、操作部40と、記憶部50と、外部インタフェース60と、バッテリ70と、電圧検出部71と、温度検出部80と、制御部100とを備え、基地局装置BSおよび移動通信網NWを介して通信する機能を備える。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a mobile phone will be described as an example of the portable electronic device according to the present invention.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mobile phone according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the cellular phone includes, as main components, an antenna 1, a
無線通信部10は、制御部100の指示にしたがって移動通信網NWに収容された基地局装置BSと無線通信を行うものであって、音声データや電子メールデータなどの送受信、Webデータやストリーミングデータなどの受信を行う。なお、アンテナ1は、無線信号を空間から受信したり、あるいは送信のための無線周波の信号を空間に放射する。
The
表示部20は、制御部100の制御により、画像(静止画像および動画像)や文字情報などを表示して、視覚的にユーザに情報を伝達するものである。
通話部30は、スピーカ31やマイクロホン32と接続され、マイクロホン32を通じて入力されたユーザの音声を音声データに変換して制御部100に出力したり、通話相手などから受信した音声データを復号してスピーカ31から出力するものである。
操作部40は、複数のキースイッチなどを備え、これを通じてユーザから指示を受け付けるものである。
The
The
The
記憶部50は、制御部100の制御プログラムや制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、WebブラウジングによりダウンロードしたWebデータや、ダウンロードしたストリーミングデータなどを記憶するものである。なお、記憶部50は、上記制御データの1つとして、温度毎に対応付けられた閾値データが設定された判定テーブルを記憶する。
The
外部インタフェース60は、例えばハンズフリーキットや外部アンテナをはじめとする種々の外部機器を接続するためのインタフェースである。
バッテリ70は、例えばリチウムイオン(リチウムポリマ)などを用いた二次電池で、図示しない充電回路を通じて供給される電力を蓄積し、この蓄積した電力を当該携帯電話機の各部に動作用の電力として供給する。
The external interface 60 is an interface for connecting various external devices such as a hands-free kit and an external antenna.
The
電圧検出部71は、低抵抗(あるいは低電流が流れる電気的な負荷)を有するもので、制御部100の指示にしたがったタイミングで、上記低抵抗(あるいは上記負荷)を用いてバッテリ70をパルス放電することでその放電電圧を検出するものであって、この検出した電圧を制御部100に通知する。
温度検出部80は、バッテリ70の近傍などに設けられ、サーミスタなどを用いて、上記バッテリ70の温度を検出し、この検出した温度を制御部100に通知する。
The
The
制御部100は、マイクロプロセッサを備え、記憶部50が記憶する制御プログラムや制御データにしたがって動作し、当該携帯電話機の各部を統括して制御し、音声通信やデータ通信を実現するものである。また制御部100は、記憶部50が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって動作し、電子メールの送受信や、Webブラウジング、ダウンロードしたストリーミングデータに基づいて動画像を表示部20に表示する通信制御機能を備える。
The
また制御部100は、操作部40を通じたユーザからの要求、あるいは自己に備えたタイマ機能を利用して所定の時間が経過する毎に、電圧検出部71を制御してパルス放電に伴う出力電圧の変動を検出し、この検出結果と温度検出部80の検出結果に応じて、バッテリ70の劣化度合いを判定する機能を備える。
Further, the
次に、上記構成の移動無線端末装置の動作について説明する。以下の説明では特に、バッテリ70の劣化度合いを検出する劣化判定処理について説明する。図2および図3は、この劣化判定処理を示すフローチャートである。これらの処理は、それぞれ制御部100が記憶部50に記憶される制御プログラムや制御データに基づいて動作することにより実現され、またそれぞれ当該移動無線端末装置の電源が投入されている間、繰り返し実行される。
Next, the operation of the mobile radio terminal apparatus having the above configuration will be described. In the following description, the deterioration determination process for detecting the degree of deterioration of the
まず、図2を参照して説明すると、ステップ2aにおいて制御部100は、タイマ機能を利用して、予め設定した時間が経過したか否かを判定する。ここで予め設定した時間が経過した場合には、上記タイマを再スタートさせた後、ステップ2cに移行し、一方、予め設定した時間が経過していない場合には、上記タイマによるカウントをそのまま継続させてステップ2bに移行する。
First, referring to FIG. 2, in
ステップ2bにおいて制御部100は、ユーザが操作部40を操作して、バッテリ70の劣化判定を求める要求が為されたか否かを判定する。ここで、劣化判定の要求があった場合には、上記タイマを再スタートさせた後、ステップ2cに移行し、一方、予め設定した時間が経過していない場合には、上記タイマによるカウントをそのまま継続させてステップ2aに移行する。
In
ステップ2cにおいて制御部100は、判定報知処理を実施する。この判定報知処理では、パルス放電を実施して、放電中と放電していない時の電圧差を求め、この電圧差をバッテリ70の温度に応じた判定閾値と比較することでバッテリ70の劣化度合いを求め、これをユーザに通知する。
In step 2c, the
図3に、上記判定報知処理のフローチャートを示す。
まずステップ3aにおいて制御部100は、電圧検出部71を制御して、低抵抗にバッテリ70の電力を供給させ、この時の放電電圧を検出させる。そして制御部100は、図4に示すように、電圧検出部71から通知される放電電圧からVaを検出し、ステップ3bに移行する。
FIG. 3 shows a flowchart of the determination notification process.
First, in
ステップ3bにおいて制御部100は、電圧検出部71を制御して、低抵抗にバッテリ70の電力を供給させずに、この時の放電電圧を検出させる。そして制御部100は、図4に示すように、電圧検出部71から放電電圧からVbを検出し、ステップ3cに移行する。
In
なお、制御部100は、当該携帯電話機の各部の動作状態を把握しているので、ステップ3aによる放電電圧Vaの検出タイミングと、ステップ3bによる放電電圧Vbの検出タイミングは、バッテリ70にかかる負荷の差が上記低抵抗だけとなるタイミングで電圧検出を行う。
Note that since the
また図3に示す例では、放電電圧Vaと放電電圧Vbをそれぞれ1回ずつ検出する例を示しているが、それぞれ複数回ずつ検出してその平均値を放電電圧とするようにしてもよい。あるいは、一方についてのみ、複数回検出してその平均値を放電電圧とするようにしてもよい。例えば、放電電圧Vaの測定回数を、放電電圧Vbの測定回数より少なくすることで、低抵抗などを用いた測定に伴う電力消費を抑制することができる。 In the example shown in FIG. 3, the discharge voltage Va and the discharge voltage Vb are each detected once. However, the discharge voltage Va and the discharge voltage Vb may be detected a plurality of times and the average value may be used as the discharge voltage. Alternatively, only one side may be detected a plurality of times and the average value may be used as the discharge voltage. For example, by making the number of measurements of the discharge voltage Va smaller than the number of measurements of the discharge voltage Vb, it is possible to suppress power consumption associated with measurement using a low resistance or the like.
ステップ3cにおいて制御部100は、温度検出部80が検出した温度を取得し、この温度に対応する閾値データを記憶部50が記憶する判定テーブルから読み出し、ステップ3dに移行する。なお、上記閾値データは、バッテリ70の劣化度合いを多段階(例えば、劣化度合い「軽」、「中」、「重)に判定するために、複数の判定閾値からなる。
In
ステップ3dにおいて制御部100は、ステップ3bで検出した放電閾値Vbとステップ3aで検出した放電閾値Vaとの差を求め、この差とステップ3cで読み出した複数の判定閾値とを比較して、バッテリ70の劣化度合いを判定し、ステップ3eに移行する。
In step 3d, the
ステップ3eにおいて制御部100は、ステップ3dで判定した劣化度合いを表示部20に表示して、ユーザにバッテリ70の劣化度合いをユーザに報知し、当該処理を終了する。なお、劣化度合いが重く、バッテリ70の交換が必要な場合には、表示部20による報知だけでなく、図示しないスピーカから警告音を発するようにしてもよい。
In
以上のように、上記構成の携帯電話機では、所定の負荷を与えた時と与えない時とで、バッテリ70の放電電圧の変化を検出し、その変化の大きさに応じてバッテリ70の劣化度合いを判定し、これをユーザに報知するようにしている。
As described above, in the mobile phone configured as described above, a change in the discharge voltage of the
すなわち、バッテリ70の劣化が進むにつれて、バッテリ70が有するインピーダンスが増大することに着目し、バッテリ70のインピーダンスを測定してその劣化を判定するようにしている。したがって、上記構成の携帯電話機によれば、充放電をくり返さなくても劣化の度合いを判定できるので、迅速に判定することができる。
That is, paying attention to the fact that the impedance of the
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. Further, for example, a configuration in which some components are deleted from all the components shown in the embodiment is also conceivable. Furthermore, you may combine suitably the component described in different embodiment.
その一例として例えば、上記実施の形態では、電圧検出部71は、低抵抗を用いて、この負荷を与えた時と与えない時の放電電圧差を求めるようにしたが、上記低抵抗に代わって、例えば表示部20のバックライトを用いるようにしてもよい。すなわち、負荷を与える場合には、上記バックライトを点灯させ、負荷を与えない場合には、上記バックライトを消灯させる。
For example, in the above-described embodiment, the
また上記実施の形態では、携帯電話機を例に挙げて説明したが、携帯型の音楽再生機、マルチメディア再生機、ディジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯型電子機器に適用することもでき、同様の効果を得られる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
In the above embodiment, a mobile phone has been described as an example, but it can also be applied to portable electronic devices such as portable music players, multimedia players, digital cameras, and notebook personal computers. Similar effects can be obtained.
In addition, it goes without saying that the present invention can be similarly implemented even if various modifications are made without departing from the gist of the present invention.
1…アンテナ、10…無線通信部、20…表示部、30…通話部、31…スピーカ、32…マイクロホン、40…操作部、50…記憶部、60…外部インタフェース、70…バッテリ、71…電圧検出部、80…温度検出部、100…制御部、BS…基地局装置、NW…移動通信網。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna, 10 ... Wireless communication part, 20 ... Display part, 30 ... Call part, 31 ... Speaker, 32 ... Microphone, 40 ... Operation part, 50 ... Memory | storage part, 60 ... External interface, 70 ... Battery, 71 ... Voltage Detection unit, 80 ... temperature detection unit, 100 ... control unit, BS ... base station apparatus, NW ... mobile communication network.
Claims (9)
前記二次電池に予め設定した電気的な負荷を与えて、前記二次電池のインピーダンスを測定する第1測定手段と、
前記二次電池に前記負荷を与えずに、前記二次電池のインピーダンスを測定する第2測定手段と、
前記第1測定手段の測定結果と、前記第2測定手段の測定結果とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを判定する判定手段と、
この判定手段が判定した劣化度合いを報知する報知手段とを具備することを特徴とする携帯型電子機器。 In portable electronic devices that are driven using power stored in secondary batteries,
First measuring means for applying a preset electrical load to the secondary battery and measuring the impedance of the secondary battery;
A second measuring means for measuring an impedance of the secondary battery without applying the load to the secondary battery;
Determination means for determining the degree of deterioration of the secondary battery based on the measurement result of the first measurement means and the measurement result of the second measurement means;
A portable electronic device comprising: an informing means for informing the degree of deterioration determined by the determining means.
前記二次電池に予め設定した電気的な負荷を与えて、前記二次電池の放電電圧を測定する第1測定手段と、
前記二次電池に前記負荷を与えずに、前記二次電池の放電電圧を測定する第2測定手段と、
前記第1測定手段の測定結果と、前記第2測定手段の測定結果とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを判定する判定手段と、
この判定手段が判定した劣化度合いを報知する報知手段とを具備することを特徴とする携帯型電子機器。 In portable electronic devices that are driven using power stored in secondary batteries,
First measuring means for applying a preset electrical load to the secondary battery and measuring a discharge voltage of the secondary battery;
Second measuring means for measuring a discharge voltage of the secondary battery without applying the load to the secondary battery;
Determination means for determining the degree of deterioration of the secondary battery based on the measurement result of the first measurement means and the measurement result of the second measurement means;
A portable electronic device comprising: an informing means for informing the degree of deterioration determined by the determining means.
前記判定手段は、前記第1測定手段の測定結果と前記第2測定手段の測定結果との差を、前記温度測定手段が測定した温度に応じた閾値と比較して前記二次電池の劣化度合いを判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の携帯型電子機器。 Furthermore, a temperature measuring means for measuring the temperature of the secondary battery is provided,
The determination means compares the difference between the measurement result of the first measurement means and the measurement result of the second measurement means with a threshold value corresponding to the temperature measured by the temperature measurement means, and the degree of deterioration of the secondary battery The portable electronic device according to claim 1, wherein the portable electronic device is determined.
前記第1測定手段は、前記第2測定手段よりも少ない回数だけ測定を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の携帯型電子機器。 The second measuring means performs measurement a plurality of times to obtain an average value,
3. The portable electronic device according to claim 1, wherein the first measurement unit performs measurement a smaller number of times than the second measurement unit.
前記負荷として前記表示手段を照明する照明手段を用いることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の携帯型電子機器。 In addition, a display means for visually displaying information is provided.
The portable electronic device according to claim 1, wherein an illumination unit that illuminates the display unit is used as the load.
前記第1測定手段および第2測定手段は、前記タイマ手段が予め設定した時間の経過を検出した場合に、それぞれ測定を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の携帯型電子機器。 Furthermore, a timer means for detecting the passage of time is provided,
3. The portable electronic device according to claim 1, wherein the first measurement unit and the second measurement unit each perform measurement when the timer unit detects the passage of a preset time. 4. machine.
前記第1測定手段および第2測定手段は、前記入力手段がユーザからの要求を受け付けた場合に、それぞれ測定を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の携帯型電子機器。 Furthermore, an input means for receiving a request from the user is provided,
3. The portable electronic device according to claim 1, wherein the first measurement unit and the second measurement unit perform measurement when the input unit receives a request from a user. 4.
前記二次電池に予め設定した電気的な負荷を与えて、前記二次電池のインピーダンスを測定する第1測定工程と、
前記二次電池に前記負荷を与えずに、前記二次電池のインピーダンスを測定する第2測定工程と、
前記第1測定工程の測定結果と、前記第2測定工程の測定結果とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを判定する判定工程と、
この判定工程が判定した劣化度合いを報知する報知工程とを具備することを特徴とする電池劣化判定方法。 In the battery deterioration determination method for determining the deterioration degree of the secondary battery,
Applying a preset electrical load to the secondary battery to measure the impedance of the secondary battery;
A second measurement step of measuring the impedance of the secondary battery without applying the load to the secondary battery;
A determination step of determining the degree of deterioration of the secondary battery based on the measurement result of the first measurement step and the measurement result of the second measurement step;
A battery deterioration determination method, comprising: a notification step of notifying the deterioration degree determined by the determination step.
前記二次電池に予め設定した電気的な負荷を与えて、前記二次電池の放電電圧を測定する第1測定工程と、
前記二次電池に前記負荷を与えずに、前記二次電池の放電電圧を測定する第2測定工程と、
前記第1測定工程の測定結果と、前記第2測定工程の測定結果とに基づいて、前記二次電池の劣化度合いを判定する判定工程と、
この判定工程が判定した劣化度合いを報知する報知工程とを具備することを特徴とする電池劣化判定方法。 In the battery deterioration determination method for determining the deterioration degree of the secondary battery,
Applying a preset electrical load to the secondary battery to measure a discharge voltage of the secondary battery; and
A second measurement step of measuring a discharge voltage of the secondary battery without applying the load to the secondary battery;
A determination step of determining the degree of deterioration of the secondary battery based on the measurement result of the first measurement step and the measurement result of the second measurement step;
A battery deterioration determination method, comprising: a notification step of notifying the deterioration degree determined by the determination step.
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