JP2012135165A - バッテリーの寿命検出装置、およびバッテリーの寿命検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】バックアップ用バッテリーの寿命を効率的に判定する。
【解決手段】バッテリー11の寿命検出装置100であって、前記バッテリー11の内部温度Tnを計測する温度計測部14と、前記内部温度Tnに基づいてデータとして記憶されている各温度における所定のバッテリー容量Vが残留する第1バッテリー電圧Vrを読み取る第1バッテリー電圧読み取り部(制御部17)と、現在の前記バッテリーの電圧である第2バッテリー電圧Vbを検出する第2バッテリー電圧検出部13と、前記第1バッテリー電圧Vrと前記第2バッテリー電圧Vbとを比較し、前記第2バッテリー電圧Vbが前記第1バッテリー電圧Vrより低くなった時に前記バッテリー11の充電を開始する充電部15と、前記バッテリー11の充電回数Cを積算する充電回数積算記憶部183と、前記充電回数Cから前記バッテリー11の寿命を判断する寿命判定部(制御部17)とを備える。
【選択図】図5
【解決手段】バッテリー11の寿命検出装置100であって、前記バッテリー11の内部温度Tnを計測する温度計測部14と、前記内部温度Tnに基づいてデータとして記憶されている各温度における所定のバッテリー容量Vが残留する第1バッテリー電圧Vrを読み取る第1バッテリー電圧読み取り部(制御部17)と、現在の前記バッテリーの電圧である第2バッテリー電圧Vbを検出する第2バッテリー電圧検出部13と、前記第1バッテリー電圧Vrと前記第2バッテリー電圧Vbとを比較し、前記第2バッテリー電圧Vbが前記第1バッテリー電圧Vrより低くなった時に前記バッテリー11の充電を開始する充電部15と、前記バッテリー11の充電回数Cを積算する充電回数積算記憶部183と、前記充電回数Cから前記バッテリー11の寿命を判断する寿命判定部(制御部17)とを備える。
【選択図】図5
Description
本発明は、主電源遮断時のバックアップ用バッテリーの寿命検出方法に関するものであり、特にリチウムイオン電池に関するものである。
電子機器の停電時のバックアップ用途などでバッテリーとしてリチウムイオン電池が使用されている。この種のバッテリーは、充放電を繰り返すとバッテリーの容量が徐々に劣化し、ついには寿命となる。劣化し、寿命に近づいたバッテリーは放電後すぐに残量が少なくなるため、停電時のバックアップが十分に行われない場合がある。このような事態を防ぐため、バッテリーの寿命検出が必要になる。
バックアップ用のバッテリーの1つの寿命検出方法として以下の特許文献1にあるように充放電サイクル回数を積算する方法がある。バッテリーの劣化要因は充放電サイクルの繰り返しによるサイクル劣化であるため、充放電サイクル回数としての充電回数が所定の回数に達した場合に、そのバッテリーの寿命として検出する方法である。
しかし、充放電サイクル回数を積算して寿命検出を行う場合、充放電を繰り返す状態によって劣化度合いにばらつきが生じる。例えば、同じ充放電サイクル回数を経た電池であっても、浅い充放電の繰り返しと完全放電に近い深い充放電の繰り返しとでは劣化度合いが変わってくる。また、劣化要因として充放電サイクルによる劣化以外に保存状態の劣化があり、満充電状態に近いほど保存時の劣化度が大きくなるため、上記の充放電サイクル回数を積算するだけでは不十分である。
また、充放電サイクル回数を積算する場合は、電池の挿抜があった際に充放電サイクル回数がわからなくなってしまう。それを防ぐためには、メモリーに充電回数を記憶しておく必要がある。上述の特許文献1では、バッテリーパックにメモリーを搭載して記憶している。そのため、1つのバッテリーごとにメモリーを搭載する必要がある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
(適用例1)システムのバックアップを行う充電可能なバッテリーの寿命検出装置であって、前記バッテリーの内部温度を計測する温度計測部と、前記温度計測部によって計測された前記内部温度に基づいて、予めデータとして記憶されている各温度における所定のバッテリー容量が残留する第1バッテリー電圧を読み取る第1バッテリー電圧読み取り部と、現在の前記バッテリーの電圧である第2バッテリー電圧を検出する第2バッテリー電圧検出手段と、得られた前記第1バッテリー電圧と前記第2バッテリー電圧とを比較し、前記第2バッテリー電圧が前記第1バッテリー電圧より低くなった時に前記バッテリーの充電を開始する充電部と、前記バッテリーの充電回数を積算し、記憶する充電回数積算記憶部と、記憶された前記充電回数から前記バッテリーの寿命を判断する寿命判定部と、を備えたことを特徴とするバッテリーの寿命検出装置。
本適用例によれば、寿命検出装置が適用されるバッテリーは、各温度において常にバッテリーに残留する所定のバッテリー容量以上を確保できるため、主電源遮断時にすぐに電源が落ちることがなくなる。また、充電を開始する電圧を決めることにより、満充電状態に近い状態からの充電や、容量がほとんどない状態から充電が開始されることが少なくなる。すなわち、各充電状態のばらつきを小さくすることができる。そのため、充放電サイクルの繰り返しによる劣化ばらつきを小さくできる。その結果、寿命を判定する充放電回数の信頼性を向上させることができる。
(適用例2)前記バッテリーの充電は定電流充電と定電圧充電とを組み合わせて行い、前記バッテリーの挿抜を検出するバッテリー挿抜検出部と、前記バッテリーの挿抜が行われた後の最初の前記バッテリーの充電において、前記定電圧充電の時間に基づいて、前記充電回数を補正する充電回数補正記憶部とを備えたことを特徴とする上記のバッテリーの寿命検出装置。
本適用例によれば、寿命検出装置は、バッテリーの挿抜を検出して、挿抜後のバッテリーの定電圧充電の時間を調べることにより、バッテリーの劣化状態を知ることができ、バッテリーの充電回数を補正することができる。そのため、個々のバッテリーパックに充電回数を記憶するメモリーを設ける必要がなくなる。その結果、バッテリーパックのコストダウンが可能となる。
(適用例3)前記バッテリー挿抜検出部は、前記システムの電源オフ時に前記バッテリーの挿抜状態をラッチ回路にて保持し、電源投入時に前記ラッチ回路にて前記バッテリーの挿抜を検出することを特徴とする上記のバッテリーの寿命検出装置。
本適用例によれば、寿命検出装置は、バッテリーの挿抜状態を容易に検出することができる。
(適用例4)システムのバックアップを行う充電可能なバッテリーの寿命検出方法であって、前記バッテリーの内部温度を計測する温度計測工程と、前記温度計測工程によって計測された前記内部温度に基づいて、予めデータとして記憶されている各温度における所定のバッテリー容量が残留する時の第1バッテリー電圧を読み出す第1バッテリー電圧読み取り工程と、現在の前記バッテリーの電圧である第2バッテリー電圧を検出する第2バッテリー電圧検出工程と、得られた前記第1バッテリー電圧と前記第2バッテリー電圧とを比較するバッテリー電圧比較工程と、前記バッテリー電圧比較工程において、前記第2バッテリー電圧が前記第1バッテリー電圧より低くなった時に前記バッテリーの充電を開始する充電工程と、前記バッテリーの充電回数を積算し、記憶する充電回数積算記憶工程と、記憶された前記充電回数から前記バッテリーの寿命を判定する寿命判定工程と、を備えたことを特徴とするバッテリーの寿命検出方法。
本適用例によれば、寿命検出方法において、バッテリーは、各温度において常にバッテリーに残留する所定のバッテリー容量以上を確保できるため、主電源遮断時にすぐに電源が落ちることがなくなる。また、充電を開始する電圧を決めることにより、満充電状態に近い状態からの充電や、容量がほとんどない状態から充電が開始されることが少なくなる。すなわち、各充電状態のばらつきを小さくすることができる。そのため、充放電サイクルの繰り返しによる劣化ばらつきを小さくできる。その結果、寿命を判定する充放電回数の信頼性を向上させることができる。
(適用例5)前記バッテリーの充電は定電流充電と定電圧充電とを組み合わせて行い、前記バッテリーの挿抜を検出するバッテリー挿抜検出工程と、前記バッテリーの挿抜が行われた後の最初の前記バッテリーの充電において、前記定電圧充電の時間に基づいて、前記充電回数を補正する充電回数補正演算工程と、を備えたことを特徴とする上記のバッテリーの寿命検出方法。
本適用例によれば、寿命検出方法において、バッテリーの挿抜を検出して、挿抜後のバッテリーの定電圧充電の時間を調べることにより、バッテリーの劣化状態を知ることができ、バッテリーの充電回数を補正することができる。そのため、個々のバッテリーパックに充電回数を記憶するメモリーを設ける必要がなくなる。その結果、バッテリーパックのコストダウンが可能となる。
以下、本実施形態に係るバッテリーの寿命検出装置について図面を参照して説明する。
(バッテリーについて)
まず、本実施形態に適用されるバッテリーについて、図1〜図4を参照して説明する。なお、以下、バッテリーとして、例えばリチウムイオン電池を適用した場合について説明する。図1はリチウムイオン電池の充放電サイクル回数における容量保持率を示す図であり、図2はリチウムイオン電池の放電特性図である。図3はリチウムイオン電池保存時の温度、残留容量における容量保持率を示す図であり、図4は、リチウムイオン電池の充電特性を示す図である。
(バッテリーについて)
まず、本実施形態に適用されるバッテリーについて、図1〜図4を参照して説明する。なお、以下、バッテリーとして、例えばリチウムイオン電池を適用した場合について説明する。図1はリチウムイオン電池の充放電サイクル回数における容量保持率を示す図であり、図2はリチウムイオン電池の放電特性図である。図3はリチウムイオン電池保存時の温度、残留容量における容量保持率を示す図であり、図4は、リチウムイオン電池の充電特性を示す図である。
図1に示すように、リチウムイオン電池(バッテリー)11(図5参照)は、充放電サイクル回数Cが増加すると線形的に当該リチウムイオン電池11の容量保持率Pが減少する。そして、容量保持率Pが50〜60%を下回ると、劣化が著しく、容量保持率Pが著しく減少する。一般的に、容量保持率Pが50〜60%を下回る状態をリチウムイオン電池11の寿命という。
従って、リチウムイオン電池11の寿命の判定方法としては、充放電サイクル回数Cの代用特性としての充電回数C1を積算し、メモリー等に保存して、充電回数C1が所定の充電回数Caに達した場合に寿命と判断する。また、図1により、充電回数C1に応じた容量保持率Pからリチウムイオン電池11の劣化度合いを知ることができる。なお、リチウムイオン電池11の仕様や種類によって充放電サイクル回数Cにおける容量保持率Pは異なるので、あらかじめ適用されるリチウムイオン電池11ごとに充放電サイクル回数Cと容量保持率Pの関係を調べる必要がある。
また、リチウムイオン電池11は充放電サイクルの形態の違いにより劣化度にばらつきが生じる。例えば、同じ充電回数Caを経たリチウムイオン電池11であっても、放電があまりされていない浅い充放電の繰り返しと完全放電に近い深い充放電の繰り返しとでは劣化度合いが変わってくる。充電回数Caにより寿命検出を行う場合、充放電サイクルの形態をできるだけ揃えることが好ましい。
図2に示すように、システムや装置の電源遮断時のバックアップ用途でリチウムイオン電池11を使用する場合、電源遮断時に装置が所望の機能・動作を行なえるように、常にある一定の容量Qaを残留する必要がある。リチウムイオン電池11に残留する容量Qはリチウムイオン電池11の電圧Vによって変化するため、電圧Vの監視を定期的に行い、図2の第1バッテリー電圧としての充電開始電圧Vrになった場合、充電を開始させる。また、電池内部温度Tによっても放電特性は変化するため電池内部の温度Tの監視も電圧の監視と同時に行い、電池内部温度Tによって充電開始電圧Vrを変化させることが好ましい。
また、図3に示すように、リチウムイオン電池11の容量保持率Pと保存期間M(月数)との関係は、満充電状態に近く、保存温度Thが高温であるほど容量保持率Pが低下する。すなわち、リチウムイオン電池11の劣化が進むことがわかる。また、残留容量Qが少なければ、保存時の温度Thによる影響も少ないことがわかる。例えば100%充電(満充電)でTh=60℃環境下に保存した状態S0の場合、6ヶ月後に再充電しても満充電状態の容量は80%程度までしか回復しなくなる。50%充電状態でTh=60℃環境下に保存した状態S1の場合、6ヶ月後に再充電すると満充電状態の容量は90%以上回復させることができる。
図4に示すように、リチウムイオン電池11の充電方法は、リチウムイオン電池11をバッテリー電圧Vがあらかじめ設定された上限電圧である充電終止電圧Vaに達するまで定電流Iaで充電し、その後この充電終止電圧Vaにバッテリー電圧Vを維持し、充電電流Iが所定の充電終了電流値Ibにまで減少したとき、充電完了とするいわゆる定電流・定電圧充電方式にて行われる。なお、図4に示すHは充電時間を示す。
リチウムイオン電池11の劣化は正極活物質である金属酸化物が電解液中に溶解し、その一部が負極上に生成されたり、電解液とリチウムイオンとが反応して、その生成物が負極表面上に皮膜を形成することによって内部抵抗が増大することによって生じる。その結果、充電による正極活物質からのリチウムイオンの溶出、負極炭素材料へのリチウムイオンの挿入における固体内拡散速度などに遅れが生じ、結果、劣化が進行するにつれて、定電圧充電時間H0が長くなる。
(バッテリーの寿命検出装置について)
本実施形態に係るバッテリーの寿命検出装置について、図5および図6を参照して説明する。図5は、寿命検出装置の主要構成を示すブロック図であり、図6は、バッテリー挿抜検出ブロック図である。なお、ここでいうバッテリーとはリチウムイオン電池11のことをいい、以下バッテリー11という。
本実施形態に係るバッテリーの寿命検出装置について、図5および図6を参照して説明する。図5は、寿命検出装置の主要構成を示すブロック図であり、図6は、バッテリー挿抜検出ブロック図である。なお、ここでいうバッテリーとはリチウムイオン電池11のことをいい、以下バッテリー11という。
図5に示すように、寿命検出装置100は、バッテリー挿抜検出部12と、第2バッテリー電圧検出部13と、温度計測部14と、充電部15と、寿命をユーザーに通知する寿命通知部16と、制御部17と、を備える。
第2バッテリー電圧検出部13は、第2バッテリー電圧としての現在のバッテリー電圧Vbの検出を行う。温度計測部14は、後述する記憶部181にデータとして記憶されている第1バッテリー電圧としての充電開始電圧Vrを選択するためにバッテリー11の内部温度Tnの検出を行う。充電部15は、バッテリー11に対して充電を行なう。バッテリー挿抜検出部12は、システムからバッテリー11が挿抜されたか否かを検出する。バッテリー挿抜検出部12のバッテリー11の挿抜動作の検出については後述する。
寿命通知部16は、液晶等の表示パネルやLED等が適用され、バッテリー11が劣化等により寿命に到った場合にユーザーに通知する。制御部17は、上述の各構成要素と接続され、寿命検出装置100を統括的に制御する。
制御部17は、記憶部181と定電圧充電時間カウントタイマー部182とを備える。記憶部181は、充電回数積算記憶部183と、電圧データ記憶部184と、充電回数補正データ記憶部185と、を有する。充電回数積算記憶部183は、バッテリー11に対して充電部15によって充電作業がなされたとき、その回数を積算し記憶する。電圧データ記憶部184は、各温度における所定のバッテリー容量Qが残留する第1バッテリー電圧Vrを予めデータとして記憶する。充電回数補正データ記憶部185は、後述する定電圧充電時間カウントタイマー部182によってカウントされる定電圧充電時間H0に基づく充電回数Caを予めデータとして記憶する。
定電圧充電時間カウントタイマー部182は、バッテリー11が抜去され、新たにバッテリー11が挿入されたことを検出し、最初の充電が実行されたときに、定電圧充電時の充電時間Hをカウントする。
温度計測部14は、第1バッテリー電圧としての充電開始電圧Vrを決めるためにバッテリーの内部温度Tnの検出を行う。該電圧Vが充電開始電圧Vr以下になった場合、充電部15が動作し充電される。充電終了後、充電回数Caを充電回数積算記憶部183に書き込み、充電回数Caがバッテリー寿命となる所定の回数Ccに達した場合は寿命通知部16にてユーザーに通知する。バッテリー挿抜検出部12にてバッテリー挿抜が検出された場合は、充電中に定電圧充電時間カウントタイマー部182にて定電圧充電時間H0のカウントを行い、充電回数補正データ記憶部185にて定電圧充電時間H0に基づく充電回数Cbにバッテリーの充電回数Caを補正する。
(バッテリー挿抜検出部について)
ここで、バッテリー挿抜検出部について図6を参照して説明する。図6に示すように、バッテリー挿抜検出部12は、CPU20とラッチ回路21とを有する。バッテリー挿抜検出部12は、バッテリー11のシステムからの挿抜を検出する役割を担う。
ここで、バッテリー挿抜検出部について図6を参照して説明する。図6に示すように、バッテリー挿抜検出部12は、CPU20とラッチ回路21とを有する。バッテリー挿抜検出部12は、バッテリー11のシステムからの挿抜を検出する役割を担う。
CPU20に接続されたセット信号S6−1は、バッテリー11の接続状態をラッチする信号である。挿抜通知信号S6−2は、CPU20にてこの信号を読むことにより、電源off時のバッテリー11の挿抜有無を検出する信号である。バッテリー電圧通知信号S6−3はバッテリー11の接続状態をラッチ回路21へ入力するための信号である。
ここで、バッテリー挿抜検出部12の動作について説明する。電源on時にセット信号S6−1をラッチ回路21にパルス入力することにより、バッテリー電圧通知信号S6−3にてバッテリー11の接続状態を確認し、挿抜通知信号S6−2は挿抜無し状態を出力する。この状態で電源がoffされてもバッテリー11が接続されている限り、挿抜通知信号S6−2は挿抜無し状態を保持し、電源投入時に挿抜通知信号S6−2を読むことにより、挿抜がなかったことを検出できる。
電源off時にバッテリー11が抜かれた場合、バッテリー電圧通知信号S6−3にてバッテリー11の未接続状態をラッチ回路21へ出力し、挿抜通知信号S6−2は挿抜有り状態を出力する。その後バッテリー11が挿入されても、電源をonにしてセット信号S6−1をラッチ回路21に入力しない限りバッテリー11の接続状態を確認することができないので挿抜通知信号S6−2は挿抜有り状態を出力し続ける。電源投入時に挿抜通知信号S6−2を読むことにより、挿抜があったことを検出できる。
(バッテリーの寿命検出方法について)
次いで、上述の寿命検出装置を用いたバッテリーの寿命検出方法について、図7を参照して説明する。図7は、寿命検出装置の動作を示すフローチャートである。
次いで、上述の寿命検出装置を用いたバッテリーの寿命検出方法について、図7を参照して説明する。図7は、寿命検出装置の動作を示すフローチャートである。
図7に示すように、バッテリーの寿命検出工程は、温度計測工程S1と、第1バッテリー電圧読み取り工程S2と、第2バッテリー電圧検出工程S3と、バッテリー電圧比較工程S4と、バッテリー挿抜検出工程S5と、第1充電工程S6Aと、第2充電工程S6Bと、充電回数積算記憶工程S7と、寿命判定工程S8と、寿命通知工程S9と、定電圧充電時間カウント工程S10と、充電回数補正演算工程S11とを有する。
温度計測工程S1では、図5に示すバッテリー11の内部温度Tnを計測する。次いで、第1バッテリー電圧読み取り工程S2において、計測されたバッテリー11の内部温度Tnに基づいて、図5に示す記憶部181の電圧データ記憶部184から内部温度Tnに対応する第1バッテリー電圧Vrを選択して読み出す。第2バッテリー電圧検出工程S3では、バッテリー11の電圧Vbを検出する。
バッテリー電圧比較工程S4では、第1バッテリー電圧Vrと第2バッテリー電圧Vbとを比較する。第1バッテリー電圧Vr>第2バッテリー電圧Vb(Yes)の場合は、バッテリー挿抜検出工程S5に進む。第1バッテリー電圧Vr≦第2バッテリー電圧Vb(No)の場合は、開始部分に戻り所定の時間待機する。
バッテリー挿抜検出工程S5は、図6に示すバッテリー挿抜検出部12を用いてバッテリー11についてシステムからの挿抜があったか否かを検出する。バッテリー11の挿抜があった(Yes)場合は、第1充電工程S6Aに進む。バッテリー11の挿抜がなかった(No)場合は、第2充電工程S6Bに進む。
第2充電工程S6Bでは、図5に示す充電部15を用いバッテリー11の電圧Vが所定の電圧Vaになるまで充電を行なう。そして、充電回数積算記憶工程S7に進み、現在の充電回数Caに対して1回加算する。そして、寿命判定工程S8に進む。
第1充電工程S6Aにおいても、図5に示す充電部15を用いバッテリー11の電圧Vが所定の電圧Vaになるまで充電を行なう。但し、このとき、定電圧充電時間カウント工程S10において、バッテリー11の充電作業と同時に、図5に示す定電圧充電時間カウントタイマー部182を用い、バッテリー11の充電における定電圧充電時間H0をカウントする。そして、充電回数補正演算工程S11に進む。
充電回数補正演算工程S11では、定電圧充電時間カウントタイマー部182を用いて得られた定電圧充電時間H0に基づいて充電回数Caの補正を行う。充電回数Caの補正データは図5に示す充電回数補正データ記憶部185に予め記憶されており、得られた定電圧充電時間H0に対応する充電回数Cbを選択し充電回数Cbと設定する。そして、充電回数積算記憶工程S7に進み補正された充電回数Cbは記憶される。その後の工程は第2充電工程S6Bと同様である。
寿命判定工程S8では、寿命充電回数Ccと充電回数積算記憶工程S7に記憶された充電回数(第1充電工程S6Aの場合はCb、第2充電工程S6Bの場合はCa+1)の比較を行い、Cc≧Cb、またはCc≧Ca+1(Yes)の場合は寿命となり、寿命通知工程S9に進む。Cc<Cb、またはCc<Ca+1(No)の場合は、寿命検出工程を終了する。
寿命通知工程S9では、例えば液晶等の表示パネルやLED等を用い、バッテリー11が劣化等により寿命に到り、交換することが好ましいことをユーザーに通知する。なお、上記の寿命検出装置100および検出方法は、バックアップ用バッテリーを有する全ての電子機器、システムに対して適用され得る。
以下、本実施例の効果を記載する。
(1)上述の寿命検出装置100が適用されるバッテリー11は、各温度において常にバッテリー11に残留する所定のバッテリー容量Q以上を確保できるため、主電源遮断時にすぐに電源が落ちることがなくなる。そのため、バッテリー11の求められる機能を満足することができる。
(1)上述の寿命検出装置100が適用されるバッテリー11は、各温度において常にバッテリー11に残留する所定のバッテリー容量Q以上を確保できるため、主電源遮断時にすぐに電源が落ちることがなくなる。そのため、バッテリー11の求められる機能を満足することができる。
(2)ユーザー判断により充電を開始する場合、その時のバッテリー11の残留容量Qはさまざまであり、満充電に近い状態からの充電、残留容量Qがほとんどない状態からの充電等があり、バッテリー11の劣化度にばらつきが生じる。しかし、上述の寿命検出装置100においては、充電開始電圧Vrを決めることにより、満充電状態に近い状態からの充電や、容量Qがほとんどない状態から充電が開始されることが少なくなる。すなわち、各充電状態のばらつきを小さくすることができる。そのため、充放電サイクルCの繰り返しによる劣化ばらつきを小さくできる。その結果、寿命を判定する充電回数Caの信頼性を向上させることができ、寿命検出の精度が上がる。
(3)図3に示すように、バッテリー11が満充電状態に近く、高温であるほど劣化が進むことがわかる。また、残留容量Qが少なければ、保存時の温度Thによる影響も少ない。したがって上記の制御により、バッテリーは常に満充電状態で保存されることはなくなり、保存時の劣化を軽減させることができる。
(4)図4のように定電圧充電時間H0はバッテリー11の劣化が進み、バッテリー11の内部抵抗が大きくなるにつれて長くなる。したがって、バッテリー電圧Vを測定し、所定の設定電圧Vに達してから充電が終了するまでの定電圧充電時間H0を測定することにより、劣化度を検出し、充電回数Caを補正することができる。
(5)上述の寿命検出装置100は、バッテリー11の挿抜を検出して、挿抜後のバッテリー11の定電圧充電時間H0を調べることにより、バッテリー11の劣化状態を知ることができ、バッテリー11の充電回数Caを補正することができる。そのため、個々のバッテリーパックに充電回数Caを記憶するメモリーを設ける必要がなくなる。その結果、バッテリーパックのコストダウンが可能となる。
(6)上述の寿命検出装置100は、バッテリー挿抜検出部12のラッチ回路21を用いるという簡単な構造でバッテリー11の挿抜状態を容易に検出することができる。
以上、本発明の実施例について説明したが、上記実施例に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。例えば上記実施例以外の変形例は、以下の通りである。
(第1変形例)
上記実施例では、充放電サイクル回数Cの積算方法として、充電回数Caの積算を行い寿命充電回数Ccに達した際に寿命検出をする場合について説明したがこれに限定しない。充電回数Caの積算を行い、充電回数Caをユーザーに通知することで、バッテリーの寿命を推定させることも可能である。
上記実施例では、充放電サイクル回数Cの積算方法として、充電回数Caの積算を行い寿命充電回数Ccに達した際に寿命検出をする場合について説明したがこれに限定しない。充電回数Caの積算を行い、充電回数Caをユーザーに通知することで、バッテリーの寿命を推定させることも可能である。
(第2変形例)
上記実施例では、バッテリー11の挿抜があった場合の充電回数Caの補正手段として定電圧充電時間H0のカウントを行う場合について説明したが、これに限定しない。定電圧充電時間H0をカウントすることのみでバッテリーの寿命検出を行うことも可能である。
上記実施例では、バッテリー11の挿抜があった場合の充電回数Caの補正手段として定電圧充電時間H0のカウントを行う場合について説明したが、これに限定しない。定電圧充電時間H0をカウントすることのみでバッテリーの寿命検出を行うことも可能である。
11…バッテリー,リチウムイオン電池、12…バッテリー挿抜検出部、13…第2バッテリー電圧検出部、14…温度検出部、15…充電部、16…寿命通知部、17…制御部、20…CPU、100…寿命検出装置、181…記憶部、182…定電圧充電時間カウントタイマー部、183…充電回数積算記憶部、184…電圧データ記憶部、185…充電回数補正データ記憶部。
Claims (5)
- システムのバックアップを行う充電可能なバッテリーの寿命検出装置であって、
前記バッテリーの内部温度を計測する温度計測部と、
前記温度計測部によって計測された前記内部温度に基づいて、予めデータとして記憶されている各温度における所定のバッテリー容量が残留する第1バッテリー電圧を読み取る第1バッテリー電圧読み取り部と、
現在の前記バッテリーの電圧である第2バッテリー電圧を検出する第2バッテリー電圧検出部と、
得られた前記第1バッテリー電圧と前記第2バッテリー電圧とを比較し、前記第2バッテリー電圧が前記第1バッテリー電圧より低くなった時に前記バッテリーの充電を開始する充電部と、
前記バッテリーの充電回数を積算し、記憶する充電回数積算記憶部と、
記憶された前記充電回数から前記バッテリーの寿命を判断する寿命判定部と、
を備えたことを特徴とするバッテリーの寿命検出装置。 - 前記バッテリーの充電は定電流充電と定電圧充電とを組み合わせて行い、
前記バッテリーの挿抜を検出するバッテリー挿抜検出部と、
前記バッテリーの挿抜が行われた後の最初の前記バッテリーの充電において、前記定電圧充電の時間に基づいて、前記充電回数を補正する充電回数補正部と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のバッテリーの寿命検出装置。 - 前記バッテリー挿抜検出部は、前記システムの電源オフ時に前記バッテリーの挿抜状態をラッチ回路にて保持し、電源投入時に前記ラッチ回路にて前記バッテリーの挿抜を検出することを特徴とする請求項2に記載のバッテリーの寿命検出装置。
- システムのバックアップを行う充電可能なバッテリーの寿命検出方法であって、
前記バッテリーの内部温度を計測する温度計測工程と、
前記温度計測工程によって計測された前記内部温度に基づいて、予めデータとして記憶されている各温度における所定のバッテリー容量が残留する時の第1バッテリー電圧を読み出す第1バッテリー電圧読み取り工程と、
現在の前記バッテリーの電圧である第2バッテリー電圧を検出する第2バッテリー電圧検出工程と、
得られた前記第1バッテリー電圧と前記第2バッテリー電圧とを比較するバッテリー電圧比較工程と、
前記バッテリー電圧比較工程において、前記第2バッテリー電圧が前記第1バッテリー電圧より低くなった時に前記バッテリーの充電を開始する充電工程と、
前記バッテリーの充電回数を積算し記憶する充電回数積算記憶工程と、
記憶された前記充電回数から前記バッテリーの寿命を判定する寿命判定工程と、
を備えたことを特徴とするバッテリーの寿命検出方法。 - 前記バッテリーの充電は定電流充電と定電圧充電とを組み合わせて行い、
前記バッテリーの挿抜を検出するバッテリー挿抜検出工程と、
前記バッテリーの挿抜が行われた後の最初の前記バッテリーの充電において、前記定電圧充電の時間に基づいて、前記充電回数を補正する充電回数補正演算工程と、
を備えたことを特徴とする請求項4に記載のバッテリーの寿命検出方法。
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JP2010287180A JP2012135165A (ja) | 2010-12-24 | 2010-12-24 | バッテリーの寿命検出装置、およびバッテリーの寿命検出方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP6218994B1 (ja) * | 2016-11-28 | 2017-10-25 | 三菱電機株式会社 | 充電システム |
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-
2010
- 2010-12-24 JP JP2010287180A patent/JP2012135165A/ja not_active Withdrawn
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