JP2014010005A - 二次電池の相対残容量算出方法及びパック電池 - Google Patents

Abstract

【課題】二次電池の設定電圧又は充電電圧を変更した際に、相対残容量が不自然に変化するのを防止することが可能な二次電池の相対残容量算出方法、及び該相対残容量算出方法を実行するパック電池を提供する。
【解決手段】制御・電源部から二次電池に印加されるべき充電電圧としてＲＯＭに記憶している充電電圧（１２．９Ｖ）よりも、外部の電気機器から設定された使用モードに応じて変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）の方が低く、且つ、検出した電池電圧が変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）よりも０．１Ｖ以上低い場合、ＲＯＭに記憶している充電電圧を下げるように変更する。そして、繰り返し検出する二次電池の充電電流が、例えば２０秒間以上５０ｍＡより小さくなったときに満充電を検出してＲＳＯＣを１００％に変更する。
【選択図】図４

Description

本発明は、二次電池と、該二次電池に印加されるべき充電電圧を段階的に変更する制御部とを備えるパック電池における前記制御部で前記二次電池の満充電容量に対する相対残容量を算出する二次電池の相対残容量算出方法、及び該相対残容量算出方法を実行するパック電池に関する。

従来、リチウムイオン電池に代表される二次電池の充電では、所定の設定電流にて定電流充電し、端子電圧（以下、電池電圧という）が二次電池に許容される最大電圧より低く設定された設定電圧に達した後（又は電池電圧が充電電圧に近づいて充電電流が所定の設定電流より減少した後）に定電圧充電に移行する、いわゆる定電流・定電圧充電方式が主に用いられる。一般的に二次電池は、設定電圧（又は充電電圧）が高いほど高容量となる反面、劣化の進行が早まって寿命が短くなる。

これに対し、特許文献１では、二次電池の満充電を判定するための設定電圧を４．１Ｖ又は４．２Ｖに設定することにより、二次電池を長寿命モードと高容量モードとに切り換えて充電する充電回路及びパック電池が開示されている。この技術によれば、高容量モードでの充電を繰り返すことによる二次電池の劣化を抑制して寿命を延ばすことができ、必要に応じて高容量モードで充電して使用時間を長くすることもできる。

ところで、二次電池の設定電圧（又は充電電圧）を変更した場合は、二次電池に蓄電可能な容量が変化するため、実質的な満充電容量が変動することとなる。このため、満充電容量（ＦＣＣ＝Full Charge Capacity ）に対する残容量（ＲＣ＝Remaining Capacity ）の比として算出される相対残容量（ＲＳＯＣ＝Relative State Of Charge ）がＦＣＣの変動に追従するように留意する必要がある。

例えば特許文献２では、高容量モードが設定された場合に、ＦＣＣの学習値又は公称容量（ＤＣ＝Design Capacity ）に対するＲＣの比としてＲＳＯＣを算出し、長寿命モードが設定された場合に、それまでのＦＣＣを所定の割合で減少させたＦＣＣに対するＲＣの比としてＲＳＯＣを算出する技術が開示されている。

特開２００２−７８２２２号公報 特開２０１１−１２５１０８号公報

しかしながら、特許文献２に開示された技術では、二次電池を長寿命モードと高容量モードとで切り換える際に、増減させたＦＣＣに対するＲＣの比としてＲＳＯＣを算出するため、ＲＳＯＣが不連続に変化して使用者に不自然さを感じさせるという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、二次電池の設定電圧又は充電電圧を変更した際に、相対残容量が不自然に変化するのを防止することが可能な二次電池の相対残容量算出方法、及び該相対残容量算出方法を実行するパック電池を提供することにある。

本発明に係る二次電池の相対残容量算出方法は、二次電池と、該二次電池に印加されるべき充電電圧を段階的に変更する制御部とを備えるパック電池における前記制御部で前記二次電池の満充電容量に対する相対残容量を算出する方法において、変更すべき充電電圧が、印加されるべき充電電圧より低いか否かを判定し、低いと判定した場合、前記二次電池の電圧を検出し、検出した電圧が、変更すべき充電電圧より低いか否かを判定し、低いと判定した場合、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更し、前記二次電池の充電電流を時系列的に検出し、検出した充電電流が所定電流より小さい状態が所定時間以上継続するか否かを判定し、継続すると判定した場合、前記二次電池の相対残容量を１００％とすることを特徴とする。

本発明に係る二次電池の相対残容量算出方法は、検出した電圧が、変更すべき充電電圧より低くないと判定した場合、前記二次電池の充放電電流を検出し、検出した充放電電流の極性によって、前記二次電池が放電中であるか否かを判定し、放電中でないと判定した場合、前記二次電池の電圧を検出し、検出した電圧が、変更すべき充電電圧より低いか否かを判定し、低いと判定した場合、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更することを特徴とする。

本発明に係る二次電池の相対残容量算出方法は、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更する前に前記二次電池の電圧を時系列的に検出し、検出した電圧が変更すべき充電電圧より第１電圧以上低い状態が所定時間以上継続するか否かを判定することを特徴とする。

本発明に係る二次電池の相対残容量算出方法は、前記第１電圧は、０．１Ｖであることを特徴とする。

本発明に係る二次電池の相対残容量算出方法は、前記二次電池が放電中であると判定した場合、前記二次電池の電圧を検出し、検出した電圧が、変更すべき充電電圧から前記第１電圧を減じた電圧より第２電圧以上低いか否かを判定し、低いと判定した場合、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更することを特徴とする。

本発明に係る二次電池の相対残容量算出方法は、前記第２電圧は、０．５Ｖであることを特徴とする。

本発明に係る二次電池の相対残容量算出方法は、変更すべき充電電圧が、印加されるべき充電電圧より低くないと判定した場合、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更することを特徴とする。

本発明に係る二次電池の相対残容量算出方法は、変更すべき充電電圧における前記二次電池の充電可能な総容量を予め記憶しておき、前記二次電池の相対残容量を１００％にした場合、記憶した総容量を、前記二次電池の満充電容量とすることを特徴とする。

本発明に係るパック電池は、二次電池と、該二次電池に印加されるべき充電電圧を段階的に変更する制御部とを備え、該制御部は、前記二次電池の満充電容量に対する相対残容量を算出して相対残容量のデータを生成するようにしてあるパック電池において、前記制御部は、前記充電電圧を段階的に変更する設定を受け付ける手段と、該手段が受け付けた場合、変更すべき充電電圧が、印加されるべき充電電圧より低いか否かを判定する判定手段と、該手段が低いと判定した場合、前記二次電池の電圧を検出する手段と、該手段が検出した電圧が、変更すべき充電電圧より所定電圧以上低いか否かを判定する手段と、該手段が低いと判定した場合、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更する変更手段と、前記二次電池の充電電流を時系列的に検出する手段と、該手段が検出した充電電流が所定電流より小さい状態が所定時間以上継続するか否かを判定する手段とを備え、該手段が継続すると判定した場合、前記二次電池の相対残容量を１００％とするようにしてあることを特徴とする。

本発明に係るパック電池は、前記変更手段は、前記判定手段が低くないと判定した場合、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係るパック電池は、前記制御部は、変更すべき充電電圧における前記二次電池の充電可能な総容量を記憶する手段を備え、前記二次電池の相対残容量を１００％にした場合、前記記憶手段が記憶した総容量を、前記二次電池の満充電容量とするようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、外部から二次電池に印加されるべき充電電圧として制御している充電電圧よりも変更すべき充電電圧が低く、且つ検出した二次電池の電圧（電池電圧）が変更すべき充電電圧よりも低い場合、外部から印加されるべき充電電圧を下げるように変更する。そして、時系列的に検出した二次電池の充電電流が所定電流より小さい状態が所定時間以上継続する場合に、二次電池の相対残容量を１００％とする。
つまり、二次電池の電圧が、下げる方向に変更しようとする充電電圧よりも更に低い場合、外部から二次電池に印加されるように制御している充電電圧を、実際に下げる方向に変更する。そして、実質的に充電が行われていない満充電状態を検出したときにＲＳＯＣを１００％とする。
これにより、充電電圧の変更後に外部の充電手段から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電圧以上となることが担保される。そして、満充電状態が検出されてＲＳＯＣが１００％であることが使用者に認識され得る状態となったときに初めてＲＳＯＣが１００％に変更される。

本発明にあっては、外部から二次電池に印加されるべき充電電圧として制御している充電電圧よりも変更すべき充電電圧が低く、且つ検出した二次電池の電圧（電池電圧）が変更すべき充電電圧以上であり、且つ二次電池が放電中でない場合、検出した二次電池の電圧が変更すべき充電電圧より低くなったときに、外部から印加されるべき充電電圧を下げるように変更する。充電電圧を下げた後は、時系列的に検出した二次電池の充電電流が所定電流より小さい状態が所定時間以上継続する場合に、二次電池の相対残容量を１００％とする。
つまり、二次電池の電圧が、下げる方向に変更しようとする充電電圧以上であり、しかも二次電池が放電中でない場合、変更前の充電電圧による二次電池の充電が終了し、その後の自己放電又は外部への放電によって、電池電圧が、変更すべき充電電圧よりも更に低下したときに、外部から二次電池に印加されるように制御している充電電圧を、実際に下げる方向に変更する。そして、実質的に充電が行われていない満充電状態を検出したときにＲＳＯＣを１００％とする。
これにより、充電電圧の変更後に外部の充電手段から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電圧以上となることが担保される。そして、満充電状態が検出されてＲＳＯＣが１００％であることが使用者に認識され得る状態となったときに初めてＲＳＯＣが１００％に変更される。

本発明にあっては、時系列的に検出した二次電池の電圧が、変更すべき充電電圧より第１電圧以上低い状態が所定時間以上継続するときに、外部から印加されるべき充電電圧を下げるように変更する。
つまり、二次電池の電圧が、下げる方向に変更しようとする充電電圧よりも第１電圧以上低いことを、所定時間以上検出し続けることができた場合に、外部から二次電池に印加されるように制御している充電電圧を、実際に下げる方向に変更する。
これにより、例えば、充電電圧を変更する際に二次電池が放電中である場合、その後放電が停止することによって二次電池の電圧が第１電圧の範囲内でしか上昇しない限り、充電電圧の変更後に外部の充電手段から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電圧以下となることが防止される。

本発明にあっては、上述の第１電圧が０．１Ｖであるため、上述の所定時間を適当に長くした場合は、充電電圧を変更する際に放電が停止することによって二次電池の電圧が上昇したとしても、充電電圧の変更後に外部の充電手段から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電圧以下となることが確実に防止される。

本発明にあっては、外部から二次電池に印加されるべき充電電圧として制御している充電電圧よりも変更すべき充電電圧が低く、且つ検出した二次電池の電圧が変更すべき充電電圧以上であり、且つ二次電池が放電中である場合、検出した二次電池の電圧が変更すべき充電電圧から第１電圧を減じた電圧より更に第２電圧以上低くなったときに、外部から印加されるべき充電電圧を下げるように変更する。充電電圧を下げた後は、時系列的に検出した二次電池の充電電流が所定電流より小さい状態が所定時間以上継続する場合に、二次電池の相対残容量を１００％とする。
つまり、二次電池の電圧が、下げる方向に変更しようとする充電電圧以上であり、しかも二次電池が放電中である場合、その後も継続する放電によって、電池電圧が変更すべき充電電圧から第１及び第２電圧を減じた電圧まで低下したときに、外部から二次電池に印加されるように制御している充電電圧を、実際に下げる方向に変更する。そして、実質的に充電が行われていない満充電状態を検出したときにＲＳＯＣを１００％とする。
これにより、充電電圧を変更する際に二次電池が継続して放電中である場合、その後放電が停止することによって、二次電池の電圧が第１及び第２電圧を合算した電圧の範囲内で上昇したとしても、充電電圧の変更後に外部の充電手段から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電圧以下となることが防止される。そして、満充電状態が検出されてＲＳＯＣが１００％であることが使用者に認識され得る状態となったときに初めてＲＳＯＣが１００％に変更される。

本発明にあっては、上述の第２電圧が０．５Ｖという比較的大きい値であるため、第１電圧による判定のように時間の経過を考慮する必要がなく、充電電圧を変更する際に放電が停止することによって二次電池の電圧が上昇したとしても、充電電圧の変更後に外部の充電手段から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電圧以下となることが確実に防止される。

本発明にあっては、外部から二次電池に印加されるべき充電電圧として制御している充電電圧よりも、変更すべき充電電圧が低くない場合、外部から印加されるべき充電電圧を上げるように変更する。充電電圧を上げた後は、時系列的に検出した二次電池の充電電流が所定電流より小さい状態が所定時間以上継続する場合に、二次電池の相対残容量を１００％とする。
つまり、外部から二次電池に印加されるように制御している充電電圧を上げる方向に変更しようとする場合は、二次電池の電圧を検出することなく直ちに変更する。そして、実質的に充電が行われていない満充電状態を検出したときにＲＳＯＣを１００％とする。
これにより、充電電圧の変更後に外部の充電手段から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電圧以上となることが担保される。そして、満充電状態が検出されてＲＳＯＣが１００％であることが使用者に認識され得る状態となったときに初めてＲＳＯＣが１００％に変更される。

本発明にあっては、二次電池のＲＳＯＣを１００％にしたときに、二次電池に充電可能な総容量として予め記憶されている容量を満充電容量（ＦＣＣ）とする。総容量としては、例えば公称容量（ＤＣ）又は満充電容量の学習値を用いる。
これにより、充電電圧の変更に伴ってＲＳＯＣ及びＦＣＣが更新されるため、その後の残容量（ＲＣ）の算出が正確に行える。

本発明によれば、充電電圧の変更後に外部の充電手段から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電圧以上となることが担保される。そして、満充電状態が検出されてＲＳＯＣが１００％であることが使用者に認識され得る状態となったときに、ＲＳＯＣが１００％に変更される。
従って、二次電池の設定電圧又は充電電圧を変更した際に、相対残容量が不自然に変化するのを防止することが可能となる。

本発明に係るパック電池の構成例を示すブロック図である。 Ａ，Ｂ夫々は、二次電池を定電流・定電圧充電する場合の電池電圧，充電電流の時間変化を示す説明図である。 パック電池の通常モード，長寿命モード夫々における充電電圧及び設定電流の値を例示する図表である。 パック電池における残容量及び相対残容量の関係を模式的に示す説明図である。 パック電池における残容量及び相対残容量の関係を模式的に示す説明図である。 パック電池における残容量及び相対残容量の関係を模式的に示す説明図である。 パック電池における残容量及び相対残容量の関係を模式的に示す説明図である。 充電電圧を変更して相対残容量を算出するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 充電電圧を変更して相対残容量を算出するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、本発明に係るパック電池の構成例を示すブロック図である。図中１０はパック電池であり、パック電池１０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯端末等の電気機器２０に着脱可能に装着される。パック電池１０は、例えばリチウムイオン電池からなる電池セル１１１，１１２，１１３，１２１，１２２，１２３，１３１，１３２，１３３を３個ずつ順に並列接続してなる電池ブロック１１，１２，１３を、この順番に直列接続してなる二次電池１を備える。二次電池１は、電池ブロック１３の正極及び電池ブロック１１の負極が夫々正極端子及び負極端子となるようにしてある。

電池ブロック１１，１２，１３の電圧は、夫々独立してＡ／Ｄ変換部４のアナログ入力端子に与えられ、デジタルの電圧値に変換されてＡ／Ｄ変換部４のデジタル出力端子から、マイクロコンピュータからなる制御部５に与えられる。Ａ／Ｄ変換部４のアナログ入力端子には、二次電池１に密接して配置されており、サーミスタを含む回路によって二次電池１の電池温度を検出する温度検出器３の検出出力と、二次電池１の負極端子側の充放電路に介装されており、二次電池１の充電電流及び放電電流を検出する抵抗器からなる電流検出器２の検出出力とが与えられている。これらの検出出力は、デジタルの検出値に変換されてＡ／Ｄ変換部４のデジタル出力端子から制御部５に与えられる。

二次電池１の正極端子側の充放電路には、充電電流，放電電流夫々を遮断するＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴ７１，７２からなる遮断器７が介装されている。ＭＯＳＦＥＴ７１，７２は、ドレイン電極同士を突き合わせて直列に接続してある。ＭＯＳＦＥＴ７１，７２夫々のドレイン電極及びソース電極間に並列接続されているダイオードは、寄生ダイオード（ボディダイオード）である。ＭＯＳＦＥＴ７１，７２は、Ｎチャネル型であってもよい。

制御部５は、ＣＰＵ５１を有し、ＣＰＵ５１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ５２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ５３、各種時間を並列的に計時するタイマ５４、及びパック電池１０内の各部に対して入出力を行うＩ／Ｏポート５５と互いにバス接続されている。Ｉ／Ｏポート５５は、Ａ／Ｄ変換部４のデジタル出力端子、ＭＯＳＦＥＴ７１，７２夫々のゲート電極、及び通信部９に接続されている。通信部９は、電気機器２０が有する制御・電源部２１と通信するのに用いられる。ＲＯＭ５２は、例えばフラッシュメモリからなる不揮発性メモリである。ＲＯＭ５２には、プログラムの他に、例えば満充電容量の学習値（学習容量）、充電電圧（又は設定電圧）、及び充電電流の初期値（つまり設定電流）が記憶される。

ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に予め格納されている制御プログラムに従って、演算及び入出力等の処理を実行する。例えばＣＰＵ５１は、２５０ｍｓ周期で電池ブロック１１，１２，１３の電圧値と、二次電池１の充放電電流の検出値とを取り込み、取り込んだ電圧値及び検出値に基づいて二次電池１の充電電流若しくは充電電力又は放電電流若しくは放電電力を積算し、積算によって算出した充電量又は放電量をＲＡＭ５３に記憶する。充放電電流，充放電電力を夫々積算した場合の充放電量の単位は、Ａｈ，Ｗｈとなる。電圧値及び充放電電流の検出値の取り込み周期は２５０ｍｓに限定されない。

ＣＰＵ５１は、また、積算した充放電量に基づいて残容量を算出し、算出した残容量及び満充電容量に基づいて相対残容量を算出してこれらをＲＡＭ５３に記憶する。二次電池１が満充電状態にある（以下、単に満充電ともいう）か否かの判定はＣＰＵ５１が行うが、好ましくは、電圧が最大の電池ブロックの電池電圧が満充電検出開始電圧以上、且つ充電電流が所定値以下の状態が一定時間以上継続したときに満充電と判定する。更に、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に記憶した残容量及び相対残容量と、ＲＯＭ５２に記憶した充電電圧及び設定電流とに応じて残容量、相対残容量、充電電圧及び設定電流のデータを生成し、生成した各データを、通信部９を介して電気機器２０に送信する。

遮断器７は、通常の充放電時にＩ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７１，７２のゲート電極にＬ（ロウ）レベルのオン信号が与えられることにより、ＭＯＳＦＥＴ７１，７２夫々のドレイン電極及びソース電極間が導通するようになっている。二次電池１の充電電流を遮断する場合、Ｉ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７１のゲート電極にＨ（ハイ）レベルのオフ信号が与えられることにより、ＭＯＳＦＥＴ７１のドレイン電極及びソース電極間の導通が遮断される。同様に二次電池１の放電電流を遮断する場合、Ｉ／Ｏポート５５からＭＯＳＦＥＴ７２のゲート電極にＨ（ハイ）レベルのオフ信号が与えられることにより、ＭＯＳＦＥＴ７２のドレイン電極及びソース電極間の導通が遮断される。ＭＯＳＦＥＴ７１，７２をＮチャネル型とした場合は、上記のＬ／Ｈレベルを反転させたＨ／Ｌレベルのオン信号／オフ信号をゲート電極に与えればよい。二次電池１が適当に充電された状態にある場合、遮断器７のＭＯＳＦＥＴ７１，７２は共にオンしており、二次電池１は放電及び充電が可能な状態となっている。

電気機器２０は、制御・電源部２１に接続された端末部２２を備える。制御・電源部２１は、図示しない商用電源より電力を供給されて端末部２２を駆動すると共に、二次電池１の充放電路に充電電流を供給する。制御・電源部２１は、また、商用電源から電力の供給が絶たれた場合、二次電池１の充放電路から供給される放電電流により、端末部２２を駆動する。制御・電源部２１が充電する二次電池１がリチウムイオン電池の場合は、例えば、定電流（ＭＡＸ電流０．５〜１Ｃ程度）・定電圧（ＭＡＸ４．２〜４．３Ｖ／電池セル程度）にて充電が行われる。

制御・電源部２１及び通信部９間では、制御・電源部２１をマスタに、通信部９を含む制御部５をスレーブにしてＳＭＢｕｓ（System Management Bus ）方式等の通信方式による通信が行われる。ＳＭＢｕｓ方式の場合、シリアルクロック（ＳＣＬ）は制御・電源部２１から供給され、シリアルデータ（ＳＤＡ）は制御・電源部２１及び通信部９間で双方向に授受される。本実施の形態では、制御・電源部２１が通信部９を２秒周期でポーリングして通信部９が送信しようとするデータの内容を読み出す。ポーリング周期の２秒は、制御・電源部２１側の設定による。

このポーリングにより、例えば、二次電池１の残容量及び相対残容量のデータが、通信部９を介して制御・電源部２１に２秒周期で受け渡され、電気機器２０が有する図示しない表示器に相対残容量の値（％）として表示される。また、制御部５にて生成された充電電圧及び設定電流のデータは、残容量のデータと同様に通信部９を介して制御・電源部２１に送信される。制御・電源部２１では、制御部５から送信された充電電圧及び設定電流のデータに基づいて、二次電池１を定電流・定電圧充電する。つまり、ＲＯＭ５２に記憶した充電電圧が、請求項に記載の二次電池１に印加されるべき充電電圧に対応する。

次に、本実施の形態における二次電池１の充電方法について説明する。
図２のＡ，Ｂ夫々は、二次電池１を定電流・定電圧充電する場合の電池電圧，充電電流の時間変化を示す説明図である。図において横軸は時間を表し、縦軸は、二次電池１の電池電圧，充電電流を表す。
図２で充電を開始した時から時刻Ｔ０までは、設定電流にて定電流充電が行われる。時刻Ｔ０以降は、充電電圧にて定電圧充電が行われ、充電が進行して電池電圧が充電電圧に近付くに連れて充電電流が減少する。そして、充電電流が所定の最小電流より小さい状態が所定時間継続したときに、二次電池１の満充電が検出される。

本実施の形態では、パック電池１０に含まれる二次電池１の寿命の長さを重視するか、又は充電量（即ち放電可能な容量）の大きさを重視するかに応じて、パック電池１０の使用モードを外部から設定することにより、図２のＡ，Ｂに示す充電電圧及び設定電流を変更する。例えば、ＰＣからなる電気機器２０の表示画面上で、パック電池１０の使用モードが選択されたときに、選択された使用モードに応じたコマンドが電気機器２０からパック電池１０に送信され、パック電池１０で受信されたコマンドに基づいて、ＲＯＭ５２に記憶する充電電圧及び設定電流が変更される。電池電圧が充電電圧よりも低い設定電圧に達したときから設定電流を低減する充電方法を用いる場合は、使用モードに応じて設定電圧と設定電流の初期値とを変更すればよいため、以下では、充電電圧の変更に設定電圧の変更の意味を含めて説明する。

図３は、パック電池１０の通常モード，長寿命モード夫々における充電電圧及び設定電流の値を例示する図表である。通常モードは、寿命の長さよりも充電量の大きさが重視されるモードであり、長寿命モードは、充電量の大きさよりも寿命の長さが重視されるモードである。

ここで、二次電池１のＦＣＣは、充電電圧の高／低に応じて大／小に変化し、二次電池１の寿命は、充電電圧の高／低（即ち充電量の大／小）と、設定電流の大／小（即ち充電時間の短／長）とに応じて短／長に変化することが知られている。例えば、二次電池１の充電電圧を４．３Ｖ／セルから４．２Ｖ／セルに低減した場合、ＦＣＣは約１５％減少するが、その割合より大きな割合で長寿命化が図られる。このように、充電電圧を下げてＦＣＣを減少させるか、又は設定電流を小さくして充電時間を長くすることにより、二次電池１を含むパック電池１０の寿命を延ばすことができる。

以上のことから、図３に示す通常モードでは、二次電池１の充電量を大きく、且つ充電時間を短くするために、充電電圧が１２．９Ｖ（＝４．３Ｖ×３）、設定電流が０．６Ｃ又は０．８Ｃと夫々高めにして記憶される。また、長寿命モードでは、二次電池１の寿命を長くするために、充電電圧が１２．６Ｖ（＝４．２Ｖ×３）、設定電流が０．５Ｃと夫々低めにして記憶される。但し、充電電圧及び設定電流の組合せについては、これらに限定されるものではなく、例えば通常モード及び長寿命モードの何れについても、設定電流を０．５Ｃ程度に固定するようにしてもよい。

さて、電気機器２０からパック電池１０に通常モードが設定されて二次電池１が充電される場合、二次電池１の電池電圧は、図２のＡに示すように、充電電圧である１２．９Ｖに向けて上昇して行く。このため、二次電池１の電池電圧が充電電圧に近付いた状態で、パック電池１０に設定される使用モードが長寿命モードに変更された場合、変更後の充電電圧である１２．６Ｖよりも二次電池１の電池電圧の方が高くなっていることがあり得る。一方、充電器としての制御・電源部２１は、充電対象の二次電池１の電池電圧が充電電圧よりも高いときに、二次電池１から放電電流が逆流して損傷を受ける虞がある。そこで、本実施の形態では、二次電池１の電池電圧が、使用モードを変更した後の充電電圧よりも高いときに、特定の条件が満足されるまで充電電圧を変更しないように制御する。

一方、二次電池１の残容量（ＲＣ）は、満充電容量（ＦＣＣ）即ち満充電状態における二次電池１の電気量（電流値×時間）又は電力量（電力値×時間）の夫々に対して、充放電量（充電／放電電流又は充電／放電電力の積算値）を加算／減算して算出される。そして、二次電池１の相対残容量（ＲＳＯＣ）は、以下の式（１）によって算出される。

ＲＳＯＣ＝ＲＣ／ＦＣＣ・・・・・・・・・・・（１）

従来、二次電池１の充電電圧を変更した場合、変更前のＦＣＣを、変更後の充電電圧におけるＤＣ又はＦＣＣの学習容量に速やかに変更する方法が通常用いられている。また、前述の引用文献２に記載された発明のように、変更前の充電電圧におけるＦＣＣを所定の割合で増減させたＦＣＣを、変更後の充電電圧におけるＦＣＣとして用いることにより、ＲＳＯＣを精度よく算出する方法が用いられている。しかしながら、これらの何れの方法によっても、充電電圧を変更する際にＲＳＯＣが不連続に変化して使用者に不自然な印象を与えることが避けられない。

そこで、本実施の形態では、充電電圧を変更した後、二次電池１の満充電が検出されたときに、ＲＳＯＣを強制的に１００％に変更し、同時にＦＣＣも変更後の充電電圧におけるＤＣ又はＦＣＣの学習値に変更する方法を用いる。なお、本実施の形態では、通常モード（又は長寿命モード）におけるＤＣが１０００ｍＡｈ（又は８５０ｍＡｈ）である。
これにより、使用者が満充電を認識する蓋然性が高いときにＲＳＯＣが１００％に変更されるため、使用者に不自然な印象を与えずに済む。また、その後のＲＳＯＣの算出が、変更後のＦＣＣに合わせて式（１）より正確に算出されるようになる。

図４〜７は、パック電池１０における残容量及び相対残容量の関係を模式的に示す説明図である。各図において横軸は二次電池１の残容量（ＲＣ）を表し、縦軸は二次電池１の相対残容量（ＲＳＯＣ）と、通常モードでの二次電池１の電池電圧とを表す。図４〜７では、パック電池１０の使用モードが通常モード（又は長寿命モード）の場合におけるＲＣに対するＲＳＯＣの変化を破線（又は一点鎖線）で示す。また、パック電池１０の使用モードを変更する設定が行われた時点における座標上の位置を「☆」印で示し、その後のＲＣに対するＲＳＯＣの変化を実線で示す。

図４〜７のうち、図４〜６（又は図７）では、パック電池１０の使用モードが通常モードから長寿命モードに（又は長寿命モードから通常モードに）変更される場合、即ち充電電圧を下げる場合（又は上げる場合）におけるＲＣ及びＲＳＯＣの関係を示す。特に図４（又は図５，６）は、充電電圧を変更する際に、長寿命モードでの充電電圧よりも二次電池１の電池電圧が低い場合（又は高い場合）について示すものである。

先ず図４について説明する。上述したように、図４は、「☆」印に対応する時点でパック電池１０に対する使用モードの設定が通常モードから長寿命モードに変更された場合、つまりそれまで制御・電源部２１に対して制御部５が通知していた充電電圧（１２．９Ｖ）よりも、変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）の方が低い場合について示すものである。図４では更に、二次電池１の電池電圧が変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）よりも０．１Ｖ（請求項に記載の第１電圧又は所定電圧）以上低いため、制御部５が制御・電源部２１に通知する充電電圧が速やかに１２．６Ｖに変更される。但し、従来とは異なって、この段階では二次電池１のＦＣＣが１０００ｍＡｈのまま保持される。

実際には、充電電圧を下げる変更が行われる前に、二次電池１の電池電圧が１２．５Ｖより低い状態が、１分間以上継続するか否かが判定される。これにより、制御部５が充電電圧を変更する際に二次電池１が放電中であることによって開放電圧よりも低い電池電圧が検出される場合であっても、放電が停止したときに電池電圧が０．１Ｖの範囲内でしか上昇しない限り、充電電圧の変更後に制御・電源部２１から二次電池１に印加される充電電圧が、二次電池１の電池電圧以下となることが防止される。但し、この判定で比較される電池電圧と充電電圧との電圧差は０．１Ｖに限定されず、判定が継続される時間は１分間に限定されない。

充電電圧の変更後に二次電池１の充電が継続した場合、充電量が加算されてＲＣが増加するが、ＦＣＣが通常モードにおけるＦＣＣ（１０００ｍＡｈ）から変更されていないため、式（１）から明らかなように、二次電池１のＲＳＯＣは、図４の破線で示される直線に沿って右上がりに変化して行く。その後、二次電池１の電池電圧が、変更後の充電電圧である１２．６Ｖに近付くに連れて、二次電池１の充電電流が減少する。そして、例えば充電電流が５０ｍＡより小さい状態が１分間以上継続することによって満充電が検出されたときに、図４の上向きの実線で示すように、ＲＳＯＣが強制的に１００％に変更され、併せてＦＣＣが８５０ｍＡｈに変更される。

次に図５について説明する。図４の場合とは異なり、ここではパック電池１０に対する使用モードの設定が通常モードから長寿命モードに変更された時点で二次電池１の電池電圧が変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）よりも高くなっている。この場合、制御部５が制御・電源部２１に対して充電を禁止してもよい。充電が禁止されなかったために、二次電池１が充電中となった場合は、電池電圧が１２．６Ｖよりも高い状態である限り、制御部５が制御・電源部２１に通知する充電電圧は１２．６Ｖに変更されず、ＦＣＣも変更されない。

一方、二次電池１が充電中でも放電中でもない自己放電中である場合は、電池電圧が僅かずつ低下し続けるため、充電電圧を下げる変更が行われる余地がある。具体的には、二次電池１の電池電圧が１２．５Ｖより低い状態が、１分間以上継続するか否かが判定され、継続すると判定された場合に充電電圧が変更される。これにより、制御部５が充電電圧を変更する際に二次電池１が一時的に放電中となることによって開放電圧よりも低い電池電圧が検出される場合であっても、放電が停止したときに電池電圧が０．１Ｖの範囲内でしか上昇しない限り、充電電圧の変更後に制御・電源部２１から二次電池１に印加される充電電圧が、二次電池１の電池電圧以下となることが防止される。

この判定においても、比較される電池電圧と充電電圧との電圧差は０．１Ｖに限定されず、判定が継続される時間は１分間に限定されない。
なお、上述のとおり制御部５が制御・電源部２１に対して充電を禁止した場合は、充電電圧を変更する際に、制御・電源部２１に対して充電を許可する。

その後、二次電池１の電池電圧が、変更後の充電電圧である１２．６Ｖに近付くに連れて、二次電池１の充電電流が減少する。そして、例えば充電電流が５０ｍＡより小さい状態が１分間以上継続することによって満充電が検出されたときに、図５の上向きの実線で示すように、ＲＳＯＣが強制的に１００％に変更され、併せてＦＣＣが８５０ｍＡｈに変更される。

次に図６について説明する。図５の場合とは異なり、ここではパック電池１０に対する使用モードの設定が通常モードから長寿命モードに変更されたときから、二次電池１が放電中となっている。この場合は、放電が停止することによって、電池電圧が大幅に上昇する虞がある。このため、二次電池１の電池電圧が、変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）から０．１Ｖを減じた電圧より更に０．５Ｖ（請求項に記載の第２電圧）以上低くなるまで、つまり１２．０Ｖより低くなるまで、制御部５が制御・電源部２１に通知する充電電圧を１２．６Ｖに下げる変更が留保される。

充電電圧が変更された後に充電が再開された場合、二次電池１の電池電圧が、変更後の充電電圧である１２．６Ｖに近付くに連れて、二次電池１の充電電流が減少する。そして、例えば充電電流が５０ｍＡより小さい状態が１分間以上継続することによって満充電が検出されたときに、図６の上向きの実線で示すように、ＲＳＯＣが強制的に１００％に変更され、併せてＦＣＣが８５０ｍＡｈに変更される。

次に図７について説明する。図４〜６の場合とは異なり、ここではパック電池１０に対する使用モードの設定が長寿命モードから通常モードに変更される。つまりそれまで制御・電源部２１に対して制御部５が通知していた充電電圧（１２．６Ｖ）よりも、変更すべき充電電圧（１２．９Ｖ）の方が高い。この場合は、充電電圧の変更後に制御・電源部２１から二次電池１に印加される充電電圧が、二次電池１の電池電圧以下となる虞がないため、制御部５が制御・電源部２１に通知する充電電圧が速やかに１２．９Ｖに変更される。但し、従来とは異なって、この段階では二次電池１のＦＣＣが８５０ｍＡｈのまま保持される。

充電電圧の変更後に二次電池１の充電が継続した場合、充電量が加算されてＲＣが増加するが、ＦＣＣが長寿命モードにおけるＦＣＣ（８５０ｍＡｈ）から変更されていないため、式（１）から明らかなように、二次電池１のＲＳＯＣは、図７の一点鎖線で示される直線に沿って右上がりに変化して行く。その後ＲＳＯＣが９９％となった場合、そのままＲＳＯＣの算出を続けるとＲＳＯＣが１００を超えるため、ＲＳＯＣが９９％に保持される。そして、例えば充電電流が５０ｍＡより小さい状態が１分間以上継続することによって満充電が検出されたときに、図７の上向きの実線で示すように、ＲＳＯＣが強制的に１００％に変更され、併せてＦＣＣが１０００ｍＡｈに変更される。

以下では、上述した制御部５の代表的な動作例を、それを示すフローチャートを用いて説明する。以下に示す処理は、ＲＯＭ５２に予め格納された制御プログラムに従ってＣＰＵ５１により実行される。
図８，９は、充電電圧を変更して相対残容量を算出するＣＰＵ５１の処理手順を示すフローチャートである。図８の処理は、電気機器２０で選択された使用モードに応じたコマンドがパック電池１０で受信されたときに起動される。ここでは、各使用モードに応じた充電電圧、設定電流、及び公称容量（ＤＣ）の値が、テーブルとしてＲＯＭ５２に記憶してあるものとする。

以下で説明するフローのうち、ステップＳ１１〜Ｓ２６のフロー（仮にフローＡとする）が、図４に示す場合に対応する。また、フローＡに対し、ステップＳ１２からステップＳ１７に分岐することによってステップＳ１４〜Ｓ１６が除かれたフローが、図７に示す場合に対応する。また、ステップＳ１１〜Ｓ１５、分岐先のステップＳ３０〜Ｓ３７、及び分岐先のステップＳ１７〜Ｓ２６を連ねたフロー（仮にフローＢとする）が図５に示す場合に対応する。そして、フローＢに対し、ステップＳ３３〜Ｓ３６に代えてステップＳ３２からの分岐先のステップＳ３８〜Ｓ３９が含まれるフローが、図６に示す場合に対応する。

図８の処理が起動された場合、ＣＰＵ５１は、受信したコマンドで示される使用モードに応じた充電電圧及び設定電流の値を、ＲＯＭ５２に記憶したテーブルから特定し（Ｓ１１：請求項に記載の設定を受け付ける手段）、特定した充電電圧（請求項に記載の変更すべき充電電圧）が、ＲＯＭ５２に記憶した充電電圧（請求項に記載の印加されるべき充電電圧）より低いか否かを判定する（Ｓ１２：請求項に記載の判定手段）。低くない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、即ち、記憶した充電電圧と同等か又はそれより高い充電電圧に変更する場合、変更後の充電電圧が二次電池１の電池電圧より低くなる虞がなく、充電電圧の変更が可能であるため、ＣＰＵ５１は、後述するステップＳ１７に処理を移す。

ステップＳ１２で、特定した充電電圧が記憶した充電電圧より低い場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、タイマ５４を用いて計時を開始した（Ｓ１３）後、Ａ／Ｄ変換部４を介して取り込んだ電池ブロック１１，１２，１３の各電圧によって二次電池１の電池電圧を検出し（Ｓ１４：請求項に記載の電圧を検出する手段）、検出した電池電圧が、ステップＳ１１で特定した充電電圧より０．１Ｖ（請求項に記載の第１電圧又は所定電圧）以上低いか否かを判定する（Ｓ１５：請求項に記載の、低いか否かを判定する手段）。

例えば、記憶した充電電圧が１２．９Ｖのときに特定した充電電圧が１２．６Ｖの場合、電池電圧が１２．５Ｖ（特定した充電電圧−０．１Ｖ）より低いか否かを判定する。電池電圧の方が低くないと判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、二次電池１が放電中であるか否かを判定するために、後述するステップＳ３０（図９参照）に処理を移す。

電池電圧の方が低いと判定した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、計時を開始してから１分が経過したか否かを判定し（Ｓ１６）、経過していない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ステップＳ１４に処理を戻して電池電圧に係る判定を繰り返す。その間に１分が経過した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、特定した充電電圧によって、ＲＯＭ５２に記憶した充電電圧を置き換える（Ｓ１７：請求項に記載の変更手段）と共に、ステップＳ１１で特定した設定電流によって、ＲＯＭ５２に記憶した設定電流を置き換える（Ｓ１８）。これにより、ＲＯＭ５２に記憶した充電電圧及び設定電流が、下がる方向に変更される。

次いで、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶した充電電圧に応じて充電電圧のデータを生成し（Ｓ１９）、生成した充電電圧のデータを、通信部９を介して制御・電源部２１に送信する（Ｓ２０）。ここで送信した充電電圧のデータが、充電器としての制御・電源部２１で受信されて充電電圧に反映されたときに、初めて充電電圧が変更される。

その後、ＣＰＵ５１は、タイマ５４を用いて計時を開始した（Ｓ２１）後、Ａ／Ｄ変換部４を介して取り込んだ電流検出器２の電流によって二次電池１の充電電流を検出する（Ｓ２２：請求項に記載の、時系列的に検出する手段）。そして、ＣＰＵ５１は、検出した充電電流が、例えば５０ｍＡより小さいか否かを判定し（Ｓ２３）、小さくない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、処理をステップＳ２１に戻す。

検出した充電電流が５０ｍＡより小さい場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、計時を開始してから１分が経過したか否かを判定し（Ｓ２４：請求項に記載の、継続するか否かを判定する手段）、経過していない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、ステップＳ２２に処理を戻して充電電流に係る判定を繰り返す。その間に１分が経過した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に記憶しているＲＳＯＣを１００％に変更する（Ｓ２５）と共に、ＲＯＭ５２に記憶しているＦＣＣを、そのときの使用モードに応じたＤＣ（公称容量）に変更して（Ｓ２６）図８の処理を終了する。ここで変更するＤＣは、上述のステップＳ１１で使用モードに応じてＲＯＭ５２から読み出して特定しておけばよい。

ステップＳ１５で電池電圧の方が特定した充電電圧より低くないと判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、図９に移って、ＣＰＵ５１は、通信部９を介して制御・電源部２１に充電禁止を通知する（Ｓ３０）。その後、ＣＰＵ５１は、Ａ／Ｄ変換部４を介して取り込んだ電流検出器２の電流によって二次電池１の充放電電流を検出し（Ｓ３１）、検出した充放電電流の極性及び大きさに基づいて、二次電池１が放電中であるか否かを判定する（Ｓ３２）。

放電中ではない場合（Ｓ３２：ＮＯ）、例えば、二次電池１が満充電まで充電された後に自己放電を継続している場合、ＣＰＵ５１は、電池電圧の低下を監視するために、タイマ５４を用いて計時を開始した（Ｓ３３）後、Ａ／Ｄ変換部４を介して取り込んだ電池ブロック１１，１２，１３の各電圧によって二次電池１の電池電圧を検出する（Ｓ３４）。その後、ＣＰＵ５１は、検出した電池電圧が、ステップＳ１１で特定した充電電圧より０．１Ｖ（請求項に記載の第１電圧又は所定電圧：ステップＳ１５の第１電圧又は所定電圧と異なる電圧であってもよい）以上低いか否かを判定する（Ｓ３５：請求項に記載の、低いか否かを判定する手段）。

電池電圧の方が低くない場合（Ｓ３５：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、ステップＳ３１に処理を戻して充放電電流及び電池電圧に係る判定を繰り返す。電池電圧の方が低い場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、計時を開始してから１分が経過したか否かを判定し（Ｓ３６）、経過していない場合（Ｓ３６：ＮＯ）、ステップＳ３４に処理を戻して電池電圧に係る判定を繰り返す。その間に１分が経過した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、通信部９を介して制御・電源部２１に充電許可を通知した（Ｓ３７）後、充電電圧を変更するためにステップＳ１７に処理を移す。

ステップＳ３２で放電中と判定した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、Ａ／Ｄ変換部４を介して取り込んだ電池ブロック１１，１２，１３の各電圧によって二次電池１の電池電圧を検出する（Ｓ３８）。そしてＣＰＵ５１は、検出した電池電圧が、ステップＳ１１で特定した充電電圧より０．１Ｖ低い電圧よりも更に０．５Ｖ（請求項に記載の第２電圧）以上低いか否か、即ち特定した充電電圧より０．６Ｖ（請求項に記載の所定電圧）以上低いか否かを判定する（Ｓ３９：請求項に記載の、低いか否かを判定する手段）。

電池電圧の方が低い場合（Ｓ３９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、充電電圧を変更するために、ステップＳ３７を経てステップＳ１７に処理を移す。電池電圧の方が低くない場合（Ｓ３９：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、ステップＳ３１に処理を戻して充放電電流及び電池電圧に係る判定を繰り返す。これにより、二次電池１の電池電圧が低下するまで待機する。

以上のように本実施の形態によれば、制御・電源部から二次電池に印加されるべき充電電圧としてＲＯＭに記憶している充電電圧（１２．９Ｖ）よりも、電気機器から設定された使用モードに応じて変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）の方が低く、且つ、検出した電池電圧が変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）よりも低い場合（又は所定電圧以上低い場合）、ＲＯＭに記憶している充電電圧を下げるように変更する。そして、繰り返し検出する二次電池の充電電流が、例えば２０秒間以上５０ｍＡより小さくなったときに満充電を検出してＲＳＯＣを１００％に変更する。
これにより、制御・電源部に通知する充電電圧の変更後に、充電電圧のデータを受信した制御・電源部から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電池電圧以上となることが担保され、その後満充電が検出されてＲＳＯＣが１００％であることが使用者に認識され得る状態となったときに初めてＲＳＯＣが１００％に変更される。
従って、二次電池の設定電圧又は充電電圧を変更した際に、相対残容量が不自然に変化するのを防止することが可能となる。

また、制御・電源部から二次電池に印加されるべき充電電圧としてＲＯＭに記憶している充電電圧（１２．９Ｖ）よりも、電気機器から設定された使用モードに応じて変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）の方が低く、且つ、検出した電池電圧が変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）以上であり、且つ、二次電池が放電中でない場合、検出した二次電池の電圧が変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）よりも低くなったときに、ＲＯＭに記憶している充電電圧を下げるように変更する。そして、繰り返し検出する二次電池の充電電流が、例えば２０秒間以上５０ｍＡより小さくなったときに満充電を検出してＲＳＯＣを１００％に変更する。
従って、制御・電源部に通知する充電電圧の変更後に、充電電圧のデータを受信した制御・電源部から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電池電圧以上となることが担保され、その後満充電を検出したときにＲＳＯＣを１００％に変更することが可能となる。

更に、時系列的に検出した二次電池の電池電圧が、変更すべき充電電圧より０．１Ｖ（第１電圧）以上低い状態が１分以上継続する場合、ＲＯＭに記憶する充電電圧を下げるように変更する。
従って、例えば、充電電圧を変更する際に二次電池が放電しており、放電が停止することによって二次電池の電圧が第１電圧の範囲内で上昇する場合であっても、充電電圧の変更後に制御・電源部から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電圧以下となるのを確実に防止することが可能となる。

更にまた、制御・電源部から二次電池に印加されるべき充電電圧としてＲＯＭに記憶している充電電圧（１２．９Ｖ）よりも、電気機器から設定された使用モードに応じて変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）の方が低く、且つ、検出した電池電圧が変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）以上であり、且つ、二次電池が放電中である場合、検出した二次電池の電圧が変更すべき充電電圧（１２．６Ｖ）から０．１Ｖを減じた電圧（１２．５Ｖ）より更に０．５Ｖ（第２電圧）以上低くなったとき、即ち１２．０Ｖよりも低くなったときに、ＲＯＭに記憶している充電電圧を下げるように変更する。そして、繰り返し検出する二次電池の充電電流が、例えば２０秒間以上５０ｍＡより小さくなったときに満充電を検出してＲＳＯＣを１００％に変更する。
従って、制御・電源部に通知する充電電圧の変更後に、充電電圧のデータを受信した制御・電源部から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電池電圧以上となることが担保され、その後満充電を検出したときにＲＳＯＣを１００％に変更することが可能となる。

更にまた、制御・電源部から二次電池に印加されるべき充電電圧としてＲＯＭに記憶している充電電圧（１２．６Ｖ）よりも、電気機器から設定された使用モードに応じて変更すべき充電電圧（１２．９Ｖ）の方が低くない場合、ＲＯＭに記憶している充電電圧を上げるように変更する。そして、繰り返し検出する二次電池の充電電流が、例えば２０秒間以上５０ｍＡより小さくなったときに満充電を検出してＲＳＯＣを１００％に変更する。
従って、制御・電源部に通知する充電電圧の変更後に、充電電圧のデータを受信した制御・電源部から二次電池に印加される充電電圧が、二次電池の電池電圧以上となることが担保され、その後満充電を検出したときにＲＳＯＣを１００％に変更することが可能となる。

更にまた、二次電池のＲＳＯＣを１００％にしたときに、二次電池に充電可能な総容量として予め記憶されている公称容量（ＤＣ）を満充電容量（ＦＣＣ）とする。
つまり、充電電圧の変更に伴ってＲＳＯＣ及びＦＣＣが更新されるため、式（１）によって、その後の残容量（ＲＣ）の算出を正確に行うことが可能となる。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 二次電池
１１，１２，１３ 電池ブロック
１０ パック電池
５ 制御部
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５４ タイマ
９ 通信部
２０ 電気機器
２１ 制御・電源部

Claims (11)

1. 二次電池と、該二次電池に印加されるべき充電電圧を段階的に変更する制御部とを備えるパック電池における前記制御部で前記二次電池の満充電容量に対する相対残容量を算出する方法において、
   変更すべき充電電圧が、印加されるべき充電電圧より低いか否かを判定し、
   低いと判定した場合、前記二次電池の電圧を検出し、
   検出した電圧が、変更すべき充電電圧より低いか否かを判定し、
   低いと判定した場合、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更し、
   前記二次電池の充電電流を時系列的に検出し、
   検出した充電電流が所定電流より小さい状態が所定時間以上継続するか否かを判定し、
   継続すると判定した場合、前記二次電池の相対残容量を１００％とすること
   を特徴とする二次電池の相対残容量算出方法。
2. 検出した電圧が、変更すべき充電電圧より低くないと判定した場合、
   前記二次電池の充放電電流を検出し、
   検出した充放電電流の極性によって、前記二次電池が放電中であるか否かを判定し、
   放電中でないと判定した場合、前記二次電池の電圧を検出し、
   検出した電圧が、変更すべき充電電圧より低いか否かを判定し、
   低いと判定した場合、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更すること
   を特徴とする請求項１に記載の二次電池の相対残容量算出方法。
3. 前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更する前に前記二次電池の電圧を時系列的に検出し、
   検出した電圧が変更すべき充電電圧より第１電圧以上低い状態が所定時間以上継続するか否かを判定すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の二次電池の相対残容量算出方法。
4. 前記第１電圧は、０．１Ｖであることを特徴とする請求項３に記載の二次電池の相対残容量算出方法。
5. 前記二次電池が放電中であると判定した場合、前記二次電池の電圧を検出し、
   検出した電圧が、変更すべき充電電圧から前記第１電圧を減じた電圧より第２電圧以上低いか否かを判定し、
   低いと判定した場合、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更すること
   を特徴とする請求項３又は４に記載の二次電池の相対残容量算出方法。
6. 前記第２電圧は、０．５Ｖであることを特徴とする請求項５に記載の二次電池の相対残容量算出方法。
7. 変更すべき充電電圧が、印加されるべき充電電圧より低くないと判定した場合、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更すること
   を特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の二次電池の相対残容量算出方法。
8. 変更すべき充電電圧における前記二次電池の充電可能な総容量を予め記憶しておき、
   前記二次電池の相対残容量を１００％にした場合、記憶した総容量を、前記二次電池の満充電容量とすること
   を特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の二次電池の相対残容量算出方法。
9. 二次電池と、該二次電池に印加されるべき充電電圧を段階的に変更する制御部とを備え、該制御部は、前記二次電池の満充電容量に対する相対残容量を算出して相対残容量のデータを生成するようにしてあるパック電池において、
   前記制御部は、
   前記充電電圧を段階的に変更する設定を受け付ける手段と、
   該手段が受け付けた場合、変更すべき充電電圧が、印加されるべき充電電圧より低いか否かを判定する判定手段と、
   該手段が低いと判定した場合、前記二次電池の電圧を検出する手段と、
   該手段が検出した電圧が、変更すべき充電電圧より所定電圧以上低いか否かを判定する手段と、
   該手段が低いと判定した場合、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更する変更手段と、
   前記二次電池の充電電流を時系列的に検出する手段と、
   該手段が検出した充電電流が所定電流より小さい状態が所定時間以上継続するか否かを判定する手段とを備え、
   該手段が継続すると判定した場合、前記二次電池の相対残容量を１００％とするようにしてあること
   を特徴とするパック電池。
10. 前記変更手段は、前記判定手段が低くないと判定した場合、前記二次電池に印加されるべき充電電圧を変更するようにしてあることを特徴とする請求項９に記載のパック電池。
11. 前記制御部は、
    変更すべき充電電圧における前記二次電池の充電可能な総容量を記憶する手段を備え、
    前記二次電池の相対残容量を１００％にした場合、前記記憶手段が記憶した総容量を、前記二次電池の満充電容量とするようにしてあること
    を特徴とする請求項９又は１０に記載のパック電池。

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