JP2016181958A - 充電制御装置および充電制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予め定められた時間帯ごとに必要充電量を算出して上限充電量を設定するため、より柔軟かつ適確な満充電設定を実現することができる電制御装置を提供する。【解決手段】二次電池によって動作する機器の充電制御装置であって、二次電池の電池残量を検出する残量検出部と、二次電池を充電する充電部と、予め定められた作業スケジュール及び設定充電量を保持する記憶部と、作業スケジュールに基づき、二次電池の必要充電量を予め定められた時間帯ごとに算出する必要充電量算出部と、二次電池の最大充電量、設定充電量及び必要充電量に基づき、二次電池の上限充電量を時間帯ごとに設定する上限充電量設定部と、残量検出部、充電部、記憶部、必要充電量算出部及び上限充電量設定部を制御する制御部とを備える。制御部は、電池残量が上限充電量未満のとき、上限充電量まで充電部に電力を充電させる。【選択図】図４

Description

この発明は、充電制御装置および充電制御方法に関する。

ノート型ＰＣやタブレット端末、スマートフォン等の電子機器において、１００％の満充電状態で二次電池の充放電を繰り返すと、二次電池の負担が大きくなって機能が低下し、駆動時間が短くなることが知られている。そこで、二次電池の負担を減らして寿命を長く保つべく、二次電池を１００％まで充電させず、充電量を５０％〜８０％の間に保つようにすることが一般的に推奨されている。

一方、二次電池の上限充電量を１００％よりも低く設定した場合、特に長時間の外出や会議などにおいて、途中で二次電池が切れてしまうことがある。このような事態を防ぐため、ユーザーは、長時間の外出等の前には、二次電池の上限充電量を手動で設定し直さなければならず、ユーザーの大きな負担となっていた。

このようなユーザーの負担を軽減するため、駆動電源として用いる充電可能な電池と、設定されたスケジュールに基づいて予測使用量を予測して充電量を演算する演算制御部と、演算された充電量に基づいて電池の充電が行われるように制御する充電制御部とを備える機器および充電制御方法の発明が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１４−１７６１０３号公報

ところで、充電量が予め定められた上限充電量に達すると、充電器は、当該上限充電量に充電量を維持すべく、放電と充電を何度も繰り返す。それゆえ、予想使用量に基づき、最適な充電量を予測できたとしても、あまりにも早い時間から充電を開始すると、実際に機器を使用するまでの間、当該上限充電量近辺で何度も充放電を繰り返すことになる。特に、長時間の外出等のため必要充電量が大きい場合、このような充放電の繰り返しによって、二次電池の劣化が加速されるおそれがある。

この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、予め定められた時間帯ごとに必要充電量を算出して上限充電量を設定するため、より柔軟かつ適確な満充電設定を実現することができる電制御装置および充電制御方法を提供することにある。

この発明は、二次電池によって動作する機器の充電制御装置であって、前記二次電池の電池残量を検出する残量検出部と、前記二次電池を充電する充電部と、予め定められた作業スケジュールおよび設定充電量を保持する記憶部と、前記作業スケジュールに基づき、前記二次電池の必要充電量を予め定められた時間帯ごとに算出する必要充電量算出部と、前記二次電池の最大充電量、前記設定充電量および前記必要充電量に基づき、前記二次電池の上限充電量を前記時間帯ごとに設定する上限充電量設定部と、前記残量検出部、前記充電部、前記記憶部、前記必要充電量算出部および前記上限充電量設定部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記電池残量が前記上限充電量未満のとき、前記上限充電量まで前記充電部に電力を充電させることを特徴とする充電制御装置を提供するものである。
また、この発明は、二次電池によって動作する機器の充電制御方法であって、前記二次電池の電池残量を検出し、予め定められた作業スケジュールに基づき、前記二次電池の必要充電量を予め定められた時間帯ごとに算出し、前記必要充電量、前記二次電池の最大充電量および予め定められた設定充電量に基づき、前記時間帯ごとに前記二次電池の上限充電量を設定し、前記電池残量が前記上限充電量未満のとき、前記上限充電量まで電力を充電させることを特徴とする充電制御方法を提供するものである。

この発明によれば、予め定められた時間帯ごとに必要充電量を算出して上限充電量を設定するため、より柔軟かつ適確な満充電設定を実現することができる充電制御装置および充電制御方法を提供する。

この発明の充電制御装置を備えた機器の概略構成を示すブロック図である。（実施形態１） 図１に示す機器の必要充電量の算出処理を示すフローチャートである。（実施形態１） 図１に示す機器の必要充電量の算出処理を示すフローチャートである。（実施形態１） 図１に示す機器の上限充電量の算出処理を示すフローチャートである。（実施形態１） 図１に示す機器の充電処理を示すフローチャートである。（実施形態１） この発明の機器の充電設定の一例を示す説明図である。（実施形態１） 従来の機器の充電設定の一例を示す説明図である。（実施形態１） この発明の実施形態２に係る機器の必要充電量の算出処理を示すフローチャートである。（実施形態２） この発明の機器の充電設定の一例を示す説明図である。（実施形態２） この発明の機器の充電設定の一例を示す説明図である。（実施形態３）

以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。

（実施形態１）
＜機器１の構成＞
以下、図１〜図６に基づき、実施形態１に係るこの発明の充電制御装置を備えた機器１について説明する。

図１は、この発明の充電制御装置を備えた機器１の概略構成を示すブロック図である。

機器１は、ノート型ＰＣやタブレット端末、スマートフォン等の二次電池１５によって動作する機器である。
図１に示すように、機器１は、ＣＰＵ１０、記憶部１１、操作部１２、表示部１３、電源制御部１４、二次電池１５および計時部１７を備える。

なお、この発明の「充電部」は、電源制御部１４によって実現する。また、この発明の「必要充電量算出部」および「上限充電量設定部」は、ＣＰＵ１０および記憶部１１の協働によって実現する。また、この発明の「制御部」は、ＣＰＵ１０によって実現する。

実施形態１において、機器１は、二次電池１５への電力の充電量を制御する充電制御部１４１を内蔵するが、充電制御部１４１を外部に備えるものであってもよい。また、機器１と充電制御部１４１とを物理的・電気的に明確に区別する必要もなく、例えば、一部の構成要素や機能を共有していてもよい。

以下、機器１の各構成要素を説明する。

ＣＰＵ１０は、機器１の各構成要素の動作を制御する部分である。主として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ等に予め保持された制御プログラムに基づいて、各ハードウェアを有機的に動作させて、後述するようなこの発明の充電制御機能を実行する。なお、周辺回路として、特定の用途のために設計、製造される集積回路であるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、その他の演算機能を有する回路を含んでいてもよい。

記憶部１１は、機器１の各種機能を実現するために必要な情報や、制御プログラム、ユーザー設定充電量１１１や二次電池最大充電量１１２、満充電設定テーブル１１３および作業スケジュール１１４などを記憶する素子や記憶媒体である。例えば、ＲＡＭやＲＯＭ等の半導体素子、ハードディスク、フラッシュ記憶部、ＳＳＤ等の記憶媒体が用いられる。
なお、データを保持する領域がハードディスクドライブで、プログラムを保持する領域がフラッシュ記憶部で構成するといったようにプログラムとデータが異なる装置に保持されてもよい。

図１に示すように、記憶部１１は、ユーザー設定充電量１１１、二次電池最大充電量１１２、満充電設定テーブル１１３および作業スケジュール１１４を備える。
ユーザー設定充電量１１１は、ユーザーの設定による二次電池１５の充電量の上限である。
二次電池最大充電量１１２は、二次電池１５の充電量の最大容量である。
二次電池最大充電量１１２は、二次電池１５の満充電時に残量検出部１６によって検出する。
満充電設定テーブル１１３は、予め定められた時間帯ごとの上限充電量を設定したテーブルである。
作業スケジュール１１４は、機器１の作業スケジュール１１４であり、ユーザーによって登録される。

操作部１２は、キーボードやタッチパネルなど、機器１を操作するためのインターフェイスである。ユーザーは、操作部１２を操作することによって、機器１に対する指令を実行する。

表示部１３は、機器１のユーザーに対して各種情報の表示をおこなう部分である。表示部１３には、作業スケジュール１１４やユーザー設定充電量１１１などの設定画面等が表示される。表示部１３は、例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ、あるいはＬＥＤランプ等で構成され、オペレーティングシステムやアプリケーションソフトウェアが処理状態など電子的なデータを表示するためのモニタやラインディスプレイなどの表示装置である。

電源制御部１４は、ＡＣアダプタ２１または二次電池１５からの出力を受けて機器１の各部に駆動電力を供給する部分である。電源制御部１４は、充電制御部１４１を備える。
電源制御部１４は、ＡＣアダプタ２１が電源に接続されているときは、ＡＣアダプタ２１から電力を供給し、ＡＣアダプタ２１が電源に接続されていないときは、二次電池１５から電力を供給する。

充電制御部１４１は、二次電池１５への電力の充電を制御する。具体的には、ＣＰＵ１０の指示を受けて、二次電池１５に定電流充電または定電圧充電を行い、また図示しない放電用の抵抗に二次電池１５に蓄積された電荷を放出させることで放電を行うことにより、二次電池１５の充電量の調整を行う。

二次電池１５は、機器１を駆動させる充電池である。二次電池１５としては、例えば、携帯用の電子機器に広く用いられているニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池もしくはリチウムイオン電池、また、自動車のバッテリーや太陽光発電システム用に用いられる鉛蓄電池などが挙げられる。

残量検出部１６は、二次電池１５の電池残量を計測する部分である。電池残量の検出方式としては、電圧測定方式、クーロン・カウンタ方式、電池セル・モデリング方式、インピーダンス・トラック方式などが挙げられる。
例えば、クーロン・カウンタ方式による検出の場合、図示しないシャント抵抗器を用いて二次電池１５に流れ込む電流量と、二次電池１５から流れ出す電流量とを積算することによって、二次電池１５の電池残量を検出する。

計時部１７は、現時点の日付および時刻を計測する部分であり、例えば、内蔵時計や外部のネットワークを通じて日時を取得する。

ＡＣアダプタ２１は、外部の交流電源を直流に変換して機器１および機器１の各部分に電源を供給する部分である。ＡＣアダプタ２１としては、例えば、ＡＴ電源、ＡＴＸ電源またはＳＦＸ電源などが用いられる。

＜機器１の必要充電量の算出処理＞
次に、図２および図３に基づき、機器１の必要充電量の算出処理について説明する。
図２および図３は、図１に示す機器１の必要充電量の算出処理を示すフローチャートである。

なお、説明の便宜上、時間帯を１時間ごとに区分し、１時間分の充電・放電量の単位を１として説明する。

図２のステップＳ１において、ＣＰＵ１０は、計時部１７を参照して現在時刻を取得する（ステップＳ１）。

次に、ステップＳ２において、ＣＰＵ１０は、現在時刻が基準時刻になったか否かを判定する（ステップＳ２）。
基準時刻は、一般に、機器１を電源に接続している時間（例えば、０：００など）に設定する。

現在時刻が基準時刻になった場合（ステップＳ２の判定がＹｅｓの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３において、記憶部１１からユーザー設定充電量１１１を取得する（ステップＳ３）。
一方、現在時刻が基準時刻になっていない場合（ステップＳ２の判定がＮｏの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１の処理を繰り返す（ステップＳ１）。

次に、ステップＳ４において、ＣＰＵ１０は、記憶部１１から二次電池最大充電量１１２を取得する（ステップＳ４）。

次に、ステップＳ５において、ＣＰＵ１０は、記憶部１１から作業スケジュール１１４を取得する（ステップＳ５）。

次に、ステップＳ６において、ＣＰＵ１０は、基準時刻から１時間前の必要充電量を０に設定する（ステップＳ６）。
例えば、基準時刻を０：００とした場合、その１時間前の２３：００の必要充電量は、０となる。

次に、図３のステップＳ７において、ＣＰＵ１０は、さらに１時間前に遡って設定を行う（ステップＳ７）。
例えば、基準時刻を０：００とした場合、２２：００に遡って設定を行う。

次に、ステップＳ８において、ＣＰＵ１０は、作業スケジュール１１４を参照して、設定時刻から始まる時間帯における機器１の充放電状態が「放電」であるか否かを判定する（ステップＳ８）。

なお、作業スケジュール１１４において、会議中や出張中など、機器１が電源に接続されていないときは「放電」に該当し、机についているときや、出社前または退社後など、機器１が電源に接続されているときは「充電」に該当するものとする。

ステップＳ８の判定において、設定時刻から始まる時間帯における機器１の充放電状態が「放電」である場合（ステップＳ８の判定がＹｅｓの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ９において、前回求めた必要充電量に１だけ加算して、当該設定時刻での必要充電量とする（ステップＳ９）。
その後、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１４の判定を行う（ステップＳ１４）。

例えば、設定時刻が２２：００のとき、設定時刻２２：００から始まる時間帯２２：００〜２３：００における機器１の充放電状態が「放電」である場合、前回求めた２３：００での必要充電量「０」に１だけ加算すると、設定時刻２２：００での必要充電量は「１」となる。

一方、設定時刻から始まる時間帯における機器１の充放電状態が「放電」でない場合（すなわち、「充電」に設定されている場合）（ステップＳ８の判定がＮｏの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１０において、前回求めた必要充電量から１だけ減算して、当該設定時刻での必要充電量とする（ステップＳ１０）。

次に、ステップＳ１１において、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１０で求めた必要充電量が０以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。
必要充電量が０以下である場合（ステップＳ１１の判定がＹｅｓの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１２において、必要充電量を０に設定する（ステップＳ１２）。
その後、ステップＳ１３の処理を行う（ステップＳ１３）。
一方、必要充電量が０よりも大きい場合（ステップＳ１１の判定がＮｏの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１３の処理を行う（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３において、ＣＰＵ１０は、前記必要充電量を当該設定時刻での必要充電量とする（ステップＳ１３）。
その後、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１４の判定を行う（ステップＳ１４）。

例えば、設定時刻が２２：００のとき、設定時刻２２：００から始まる時間帯２２：００〜２３：００における機器１の充放電状態が「充電」である場合、前回求めた２３：００での必要充電量「０」から１だけ減算すると、必要充電量は「−１」となる。しかし、必要充電量が０以下であるため、ＣＰＵ１０は、必要充電量を「０」に設定する。その結果、設定時刻２２：００での必要充電量は「０」となる。

次に、ステップＳ１４において、ＣＰＵ１０は、全ての時刻において必要充電量の算出が終了したか否かを判定する（ステップＳ１４）。
ここで、全ての時刻とは、予め定められた時間帯の開始時（または終了時）を示す全ての時刻である。

全ての時刻において必要充電量の算出が終了した場合（ステップＳ１４の判定がＹｅｓの場合）、ＣＰＵ１０は、必要充電量の算出処理を終了させる（ステップＳ１）。
一方、全ての時刻において必要充電量の算出が終了していない場合（ステップＳ１４の判定がＮｏの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ７の処理を繰り返す（ステップＳ７）。

＜機器１の上限充電量の設定処理＞
次に、図４に基づき、機器１の上限充電量の設定処理について説明する。
図４は、図１に示す機器１の上限充電量の設定処理を示すフローチャートである。

図４のステップＳ２１において、ＣＰＵ１０は、記憶部１１からユーザー設定充電量１１１および二次電池最大充電量１１２を取得する（ステップＳ２１）。

次に、ステップＳ２２において、ＣＰＵ１０は、基準時刻で終わる時間帯での設定に移る（ステップＳ２２）。
例えば、基準時刻が０：００である場合、時間帯２３：００〜０：００での設定に移る。

次に、ステップＳ２３において、ＣＰＵ１０は、当該時間帯における必要充電量がユーザー設定充電量１１１より大きいか否かを判定する（ステップＳ２３）。
当該時間帯における必要充電量がユーザー設定充電量１１１より大きい場合（ステップＳ２３の判定がＹｅｓの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ２４において、当該時間帯における必要充電量を当該時間帯における上限充電量に設定する（ステップＳ２４）。
その後、ＣＰＵ１０は、ステップＳ２４の処理を行う。

一方、必要充電量がユーザー設定充電量１１１以下である場合（ステップＳ２３の判定がＮｏの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ２５において、当該時間帯におけるユーザー設定充電量１１１を当該時間帯における上限充電量に設定する（ステップＳ２５）。

次に、ステップＳ２６において、ＣＰＵ１０は、全ての時間帯において設定が完了したか否かを判定する（ステップＳ２６）。
全ての時間帯において設定が完了した場合（ステップＳ２６の判定がＹｅｓの場合）、ＣＰＵ１０は、設定を終了する。
一方、全ての時間帯において設定が完了していない場合（ステップＳ２６の判定がＮｏの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ２７において、１つ前の時間帯の設定に移った後（ステップＳ２７）、当該時間帯についてステップＳ２３の処理を繰り返す（ステップＳ２３）。

このようにして、予め定められた時間帯ごとに上限充電量を設定することにより、従来よりも柔軟な充電制御が可能となる。

＜機器１の充電処理＞
次に、図５に基づき、機器１の充電処理について説明する。
図５は、図１に示す機器１の充電処理を示すフローチャートである。
なお、充電処理は機器１が電源に接続されているときに行われるものとする。

図５のステップ３１において、ＣＰＵ１０は、残量検出部１６に二次電池１５の残量を取得させる（ステップＳ３１）。

次に、ステップＳ３２において、ＣＰＵ１０は、計時部１７に現在時刻を取得させる（ステップＳ３２）。

次に、ステップＳ３３において、ＣＰＵ１０は、記憶部１１に保持された満充電設定テーブル１１３を参照して、現在時刻を含む時間帯での上限充電量を取得する（ステップＳ３３）。

次に、ステップＳ３４において、ＣＰＵ１０は、二次電池１５の残量が当該上限充電量以上であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。
二次電池１５の残量が当該上限充電量以上である場合（ステップＳ３４の判定がＹｅｓの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３１の処理に戻る（ステップＳ３１）。
一方、二次電池１５の残量が当該上限充電量以上でない場合（ステップＳ３４の判定がＮｏの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３５において充電制御部１４１に二次電池１５を充電させる（ステップＳ３５）。

＜この発明の機器１の充電設定の具体例＞
次に、図６に基づき、この発明の機器１の充電設定の具体例について説明する。
図６は、この発明の機器１の充電設定の一例を示す説明図である。図６（ａ）は、満充電設定の一例を示し、図６（ｂ）は、作業スケジュール１１４の一例を示し、図６（ｃ）は、図６（ｂ）の作業スケジュール１１４に基づいた充放電状態および必要充電量の一例を示し、図６（ｄ）は、満充電設定テーブル１１３の一例を示し、図６（ｅ）は、電池残量を示す。

図６（ａ）において、二次電池最大充電量１１２は「８時間分」であり、機器１は、最大８時間稼働しうる。
一方、最大充電量とは別に、ユーザー設定充電量１１１を設定することができる。
図６（ａ）において、ユーザー設定充電量１１１は、８時間分の二次電池最大充電量１１２の７５％、すなわち「６時間分」の充電量に設定されている。

ここで、機器１は、図６（ｂ）に示される作業スケジュール１１４に従うものとする。
図６（ｂ）の作業スケジュール１１４の左欄は、予定の開始時刻を示す。右欄は、作業スケジュール１１４の予定を示す。
図６（ｂ）に示されるように、機器１のユーザーは、８：００に出社して１０：００まで机につき、１０：００から１１：００まで会議を行った後、１２：００まで机につく。その後、１２：００〜１３：００に昼食をとり、１３：００から２１：００まで出張に行く。出張から戻った後、ユーザーは、２３：００まで机についた後、２３：００に退社する。

なお、ユーザーは、会議または出張に出ている時間帯以外は、基本的に機器１を電源に接続しているものとする。

図６（ｂ）のようなスケジュールの下、機器１の充放電状態は、図６（ｃ）のようになる。
図６（ｃ）の左欄は、機器１の充放電状態を表す。ユーザーが会議または出張に出ている時間帯は、「放電」状態にあり、それ以外の時間帯は、「充電」状態にある。

図６（ｃ）の中欄は、充放電状態を量で示したものである。「＋１」は１時間分の充電量を示し、「−１」は１時間分の放電量を示す。ここでは簡単のため、放電状態においては、１時間あたり１時間分の充電量を消費するものとする。

ＣＰＵ１０は、毎日定められた基準時刻（０：００）になったときに、充電設定を開始し、図２および図３のフローチャートに示された手順に従って、基準時刻から時刻を１時間ずつ遡り、各時刻での必要充電量を算出する。

図６（ｃ）の右欄は、そのようにして求められた各時間帯の開始時における必要充電量を示す。なお、１時間分の充電・放電量の単位を１とする。

例えば、２１：００の時点では、必要充電量は「０」であるが、１時間前の２０：００の時点では、必要充電量は「１」となっている。これは、２０：００〜２１：００の時間帯は、ユーザーが出張中であり、「−１」の放電が行われるため、少なくとも「１」の充電量が必要だからである。

また、１０：００の時点では、必要充電量は「７」であるが、１時間前の９：００の時点では、必要充電量は「６」となっている。これは、９：００〜１０：００の時間帯は、ユーザーが机についており、「＋１」の充電が行われるため、少なくとも「６」の充電量があれば十分だからである。

以下、同様にして、必要充電量を求めるが、「１」を減算した結果、必要充電量が「０」を下回った場合は、必要充電量を「０」に設定する。

図６（ｃ）右欄に示されるように、会議の開始時刻（１０：００）、昼食の開始時刻（１２：００）、出張中の一部の時刻（１３：００および１４：００）には７〜８時間分の充電が必要であるが、それ以外の時間帯は、必要充電量がユーザー設定充電量１１１（６時間）以下であることがわかる。

そこで、図４のフローチャートに示される手順に従って、時間帯ごとの必要充電量に応じた上限充電量を設定すると、図６（ｄ）のようになる。
ここで、図６（ｃ）の右欄の必要充電量と比較すると、図６（ｄ）の上限充電量の充電量が１つ前の時間帯にずれているが、これは、次の時間帯の開始時までに必要充電量を確保する必要があるからである。

例えば、１３：００の時点で８時間分の必要充電量が必要である場合、その前の時間帯（１２：００〜１３：００）で、８時間分の充電が完了している必要がある。

図６（ｄ）のように、上限充電量を設定した場合において、図５のフローチャートに示される手順に従って充電を行うと、二次電池１５の電池残量は、図６（ｅ）のようになる。

＜比較例１および２＞
一方、比較例１および２として、図７に基づき、従来の充電制御装置を備えた従来の機器２の充電状態の具体例について説明する。
図７は、従来の機器２の充電設定の一例を示す説明図である。図７（ａ）は、満充電設定の一例を示し、図７（ｂ）は、作業スケジュール１１４の一例を示し、図７（ｃ）は、図７（ｂ）の作業スケジュール１１４に基づいた充放電状態および電池残量の一例を示す。また、図７（ｄ）は、図７（ｂ）の作業スケジュール１１４に基づいた充放電状態および電池残量の別の一例を示す。

なお、図７（ａ）および図７（ｂ）は、それぞれ図６（ａ）および図６（ｂ）と同一であり、また、図７（ｃ）および図７（ｄ）の左欄・中欄も、図６（ｃ）の左欄・中欄と同一であるため、説明を省略する。
ここでは、図６（ｃ）と異なる図７（ｃ）および図７（ｄ）の右欄について説明する。

満充電設定をユーザー設定充電量１１１の６時間分に設定したとき、図７（ｃ）の中欄に示されるように、１３：００〜２１：００の時間帯では、従来の機器２は「−１」の放電状態にあるため、電池残量が１時間分ずつ減少していく。それゆえ、１９：００〜２１：００には、出張中であるにも関わらず、電池残量が０になってしまう。

そこで、このような不都合を解決すべく、予め設定されたスケジュールに基づいて、８時間の出張のために、当日必要となる充電量を予測して充電させることもできる。
この場合、二次電池最大充電量１１２まで充電することにより、図７（ｄ）に示されるように、１９：００〜２１：００の出張時間中も電池残量が０になるおそれがない。

しかしながら、例えば、充電開始時刻が０：００に設定されていた場合、図７（ｄ）に示されるように、二次電池１５の電池残量は、５：００〜１０：００の時間で二次電池最大充電量１１２がすべて８時間となってしまう。

このように、１００％の満充電状態で二次電池１５の充放電を繰り返した場合、二次電池１５の負担が大きくなって機能が低下してしまうおそれがある。

一方、この発明の機器１において、二次電池１５の電池残量は、図６（ｄ）に示されるように、出張直前の時間帯を除く時間帯では、上限充電量がユーザー設定充電量１１１である６時間に保たれている。
このように、時間帯ごとの必要充電量に基づいて上限値を設定するため、この発明の機器１は、従来よりも柔軟かつ適確な満充電設定を実現することができる。

（実施形態２）
次に、図８および図９に基づき、実施形態２に係るこの発明の機器１について説明する。
図８は、この発明の実施形態２に係る機器１の必要充電量の算出処理を示すフローチャートである。

ここで、図８のステップＳ４１、Ｓ４２およびステップＳ４７〜Ｓ５１はそれぞれ、図３のステップＳ７、Ｓ８およびステップＳ１０〜Ｓ１４に対応する処理であるため、説明を省略する。
ここでは、図３に記載のないステップＳ４３〜４６の処理について説明する。

ステップＳ４２の判定において、設定時刻から始まる時間帯における機器１の充放電状態が「放電」である場合（ステップＳ４２の判定がＹｅｓの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ４３において、前回求めた必要充電量に１だけ加算する（ステップＳ４３）。

次に、ステップＳ４４において、ＣＰＵ１０は、必要充電量が二次電池最大充電量１１２より大きいか否かを判定する（ステップＳ４４）。
必要充電量が二次電池最大充電量１１２より大きい場合（ステップＳ４４の判定がＹｅｓの場合）、ＣＰＵ１０は、ステップＳ４５において、二次電池最大充電量１１２を当該設定時刻での必要充電量とする（ステップＳ４５）。

続いて、ＣＰＵ１０は、ステップＳ４６において、電池不足アラームを表示部１３に表示させる（ステップＳ４６）。

＜この発明の機器１の充電設定の具体例＞
次に、図９に基づき、この発明の機器１の充電設定の具体例について説明する。
図９は、この発明の機器１の充電設定の一例を示す説明図である。図９（ａ）は、満充電設定の一例を示し、図９（ｂ）は、作業スケジュール１１４の一例を示し、図９（ｃ）は、図９（ｂ）の作業スケジュール１１４に基づいた充放電状態および必要充電量の一例を示し、図９（ｄ）は、充電不足量を示し、図９（ｅ）は、満充電設定テーブル１１３の一例を示す。

図９（ｂ）の作業スケジュール１１４が、実施形態１の図５（ｂ）の作業スケジュール１１４と異なる点は、８：００の出社後１１：００まで机につき、１１：００から２１：００までの１０時間、出張している点である。

このとき、図９（ｃ）に示されるように、１１：００〜２１：００の１０時間、機器１の放電状態が続くため、必要充電量の算出の過程において、設定時刻が１３：００まで遡った時点において、必要充電量が二次電池最大充電量１１２の８時間に達してしまう。
この場合、二次電池最大充電量１１２である８時間よりも多い量の充電はできないため、必要充電量が８時間を超える１１：００〜１３：００の必要充電量を二次電池最大充電量１１２の８時間とする。

一方、図９（ｄ）に示されるように、ＣＰＵ１０は、充電不足量を記憶部１１に保持する。
図９（ｄ）において、１２：００の時点で充電不足量は「１」となり、１１：００の時点で充電不足量は「２」となっている。

ＣＰＵ１０は、このように算出した充電不足量を表示部１３に表示させる。
具体的には、ユーザーが出張時間中に２時間分だけ機器１の充電を行う必要があることを通知し、ＡＣアダプタ２１の携行を促すように報知する。

また、この場合の満充電設定テーブル１１３は、図９（ｅ）のようになる。

このようにすれば、機器１の二次電池１５が切れる前に、機器１の充電を行う必要がある旨および必要な充電時間をユーザーに報知することができる。

（実施形態３）
次に、図１０に基づき、実施形態３に係るこの発明の機器１について説明する。
図１０は、この発明の実施形態３に係る機器１の充電設定の一例を示す説明図である。図１０（ａ）は、満充電設定の一例を示し、図１０（ｂ）は、作業スケジュール１１４の一例を示し、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の作業スケジュール１１４に基づいた充放電状態および必要充電量の一例を示し、図１０（ｄ）は、満充電設定テーブル１１３の一例を示し、図１０（ｅ）は、電池残量を示す。

なお、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）の左欄および中欄は、それぞれ図６（ａ）および図６（ｃ）の左欄および中欄に対応するため、説明を省略する。
ここでは、図６と異なる図１０（ａ）、図１０（ｄ）および図１０（ｅ）についてのみ説明する。

図１０（ａ）に示されるように、実施形態３においては、２種類のユーザー設定充電量１および２が設定されている。
ユーザー設定充電量１は、８時間分の二次電池最大充電量１１２の７５％、すなわち「６時間分」の充電量に設定されている。
ユーザー設定充電量２は、８時間分の二次電池最大充電量１１２の５０％、すなわち「４時間分」の充電量に設定されている。

ところで、図１０（ｂ）のスケジュールに基づいて算出された、図１０（ｃ）の必要充電量を見ると、必ずしも全ての時間帯で６時間ものユーザー設定充電量を保つ必要がないことがわかる。

そこで、算出された必要充電量に基づいた時間区分ごとに上限充電量を設定することにする。
具体的には、以下のように上限充電量を設定する。
（１）必要充電量が０〜４時間である０：００〜８：００および１７：００〜０：００の時間区分においては、４時間分のユーザー設定充電量１に上限充電量を設定する。
（２）必要充電量が５時間〜６時間である８：００〜１０：００、１１：００〜１２：００および１５：００〜１７：００の時間帯では、の７５％である６時間に上限値を設定する。
（３）必要充電量が７時間〜８時間である１０：００〜１１：００および１２：００〜１５：００の時間区分においては、６時間分のユーザー設定充電量２に上限充電量を設定する。

前記のように設定したとき、満充電設定テーブル１１３は、図１０（ｄ）に示されるようになる。
また、このときの電池残量は、図７（ｅ）のようになって、機器１を使用していない時間帯では、充電量が低く保たれていることがわかる。

このようにして、必要充電量に基づいた時間区分ごとに上限充電量を設定することにより、より柔軟かつ適確な充電制御が実現できる。
（その他の実施形態）

１．実施形態１〜３において、ＣＰＵ１０は、二次電池１５が最短時間で必要充電量まで完全に充電された状態となるように、充電を開始すべき充電開始時間を決定し、前記充電開始時間になったときに充電制御部１４１に充電を開始させるようにしてもよい。（実施形態４）

このようにすれば、最短時間で前記必要充電量まで完全に充電された状態となるように、充電を開始するため、あまりにも早い時間から充電を開始することによって上限充電量近辺で何度も充放電を繰り返し、二次電池１５の劣化が加速される問題を事前に防止できる。

２．実施形態１〜４において、機器１を省電力状態に移行させる省電力モードをさらに備え、算出された充電不足量に基づき、どのくらいの時間、省電力状態に移行すれば、充電不足量がどの程度まで低減されるか、表示部１３に表示させるようにしてもよい。（実施形態５）

このようにすれば、ユーザーは、充電を行うか、省電力モードに移行させるか、事前に判断することができる。

以上に述べたように、
（ｉ）この発明の充電制御装置は、二次電池によって動作する機器の充電制御装置であって、前記二次電池の電池残量を検出する残量検出部と、前記二次電池を充電する充電部と、予め定められた作業スケジュールおよび設定充電量を保持する記憶部と、前記作業スケジュールに基づき、前記二次電池の必要充電量を予め定められた時間帯ごとに算出する必要充電量算出部と、前記二次電池の最大充電量、前記設定充電量および前記必要充電量に基づき、前記二次電池の上限充電量を前記時間帯ごとに設定する上限充電量設定部と、前記残量検出部、前記充電部、前記記憶部、前記必要充電量算出部および前記上限充電量設定部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記電池残量が前記上限充電量未満のとき、前記上限充電量まで前記充電部に電力を充電させることを特徴とする。
また、この発明の充電制御方法は、二次電池によって動作する機器の充電制御方法であって、前記二次電池の電池残量を検出し、予め定められた作業スケジュールに基づき、前記二次電池の必要充電量を予め定められた時間帯ごとに算出し、前記必要充電量、前記二次電池の最大充電量および予め定められた設定充電量に基づき、前記時間帯ごとに前記二次電池の上限充電量を設定し、前記電池残量が前記上限充電量未満のとき、前記上限充電量まで電力を充電させることを特徴とする。

この発明において、「機器」は、ノート型ＰＣやタブレット端末、スマートフォン等の二次電池によって動作する機器である。
機器は、二次電池への電力の充電量を制御する充電制御部を内蔵するが、充電制御部を外部に備えるものであってもよい。また、機器と充電制御部とを物理的・電気的に明確に区別する必要もなく、例えば、一部の構成要素や機能を共有していてもよい。
「設定充電量」は、ユーザーによって予め設定された充電量の上限値である。
「必要充電量」は、機器の動作に最低限必要な充電量である。

さらに、この発明の好ましい態様について説明する。
（ii）この発明による充電制御装置において、前記上限充電量設定部は、前記必要充電量が前記設定充電量よりも大きい場合は、前記必要充電量を前記上限充電量とし、前記必要充電量が前記設定充電量以下の場合は、前記設定充電量を前記上限充電量とするものであってもよい。

このようにすれば、時間帯ごとの必要充電量および設定充電量に基づいて上限充電量を設定するため、従来よりも柔軟かつ適確な満充電設定を実現することができる。

（iii）この発明による充電制御装置において、前記制御部は、前記二次電池が最短時間で前記必要充電量まで完全に充電された状態となるように、充電を開始すべき充電開始時間を決定し、前記充電開始時間になったときに前記充電部に充電を開始させるものであってもよい。

このようにすれば、最短時間で前記必要充電量まで完全に充電された状態となるように、充電を開始するため、あまりにも早い時間から充電を開始することによって上限充電量近辺で何度も充放電を繰り返し、二次電池の劣化が加速される問題を事前に防止できる。

（iv）この発明による充電制御装置において、報知部をさらに備え、前記上限充電量設定部は、前記必要充電量が前記最大充電量よりも大きい場合は、前記最大充電量を前記上限充電量とし、前記制御部は、充電不足が発生する旨および必要な充電時間を前記報知部に報知させるものであってもよい。

このようにすれば、機器の二次電池が切れる前に、機器の充電を行う必要がある旨および必要な充電時間をユーザーに報知することができる。

（ｖ）前記充電制御装置を備えた機器であってもよい。

このようにすれば、二次電池の充電不足を事前に防止し、かつ、電池残量が多い状態で充放電が繰り返されることにより二次電池が劣化することも防止する機器を実現できる。

この発明の好ましい態様は、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含む。
前述した実施形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。

１：機器、 ２：従来の機器、 １０：ＣＰＵ、 １１：記憶部、 １２：操作部、 １３：表示部、 １４：電源制御部、 １５：二次電池、 １６：残量検出部、 １７：計時部、 ２１：ＡＣアダプタ、 １１１：ユーザー設定充電量、 １１２：二次電池最大充電量、 １１３：満充電設定テーブル、 １１４：作業スケジュール、 １４１：充電制御部

Claims (6)

1. 二次電池によって動作する機器の充電制御装置であって、
   前記二次電池の電池残量を検出する残量検出部と、
   前記二次電池を充電する充電部と、
   予め定められた作業スケジュールおよび設定充電量を保持する記憶部と、
   前記作業スケジュールに基づき、前記二次電池の必要充電量を予め定められた時間帯ごとに算出する必要充電量算出部と、
   前記二次電池の最大充電量、前記設定充電量および前記必要充電量に基づき、前記二次電池の上限充電量を前記時間帯ごとに設定する上限充電量設定部と、
   前記残量検出部、前記充電部、前記記憶部、前記必要充電量算出部および前記上限充電量設定部を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記電池残量が前記上限充電量未満のとき、前記上限充電量まで前記充電部に電力を充電させることを特徴とする充電制御装置。
2. 前記上限充電量設定部は、前記必要充電量が前記設定充電量よりも大きい場合は、前記必要充電量を前記上限充電量とし、前記必要充電量が前記設定充電量以下の場合は、前記設定充電量を前記上限充電量とする、請求項１に記載の充電制御装置。
3. 前記制御部は、前記二次電池が最短時間で前記必要充電量まで完全に充電された状態となるように、充電を開始すべき充電開始時間を決定し、前記充電開始時間になったときに前記充電部に充電を開始させる、請求項１または２に記載の充電制御装置。
4. 報知部をさらに備え、
   前記上限充電量設定部は、前記必要充電量が前記最大充電量よりも大きい場合は、前記最大充電量を前記上限充電量とし、前記制御部は、充電不足が発生する旨および必要な充電時間を前記報知部に報知させる、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の充電制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の充電制御装置を備えた機器。
6. 二次電池によって動作する機器の充電制御方法であって、
   前記二次電池の電池残量を検出し、予め定められた作業スケジュールに基づき、前記二次電池の必要充電量を予め定められた時間帯ごとに算出し、
   前記必要充電量、前記二次電池の最大充電量および予め定められた設定充電量に基づき、前記時間帯ごとに前記二次電池の上限充電量を設定し、前記電池残量が前記上限充電量未満のとき、前記上限充電量まで電力を充電させることを特徴とする充電制御方法。