JP2017175736A - Charging mechanism and charger for secondary battery, and secondary battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、繰り返し充電して電気機器の動作電源として使用される二次電池を充電する充電機構、二次電池の充電装置、および、二次電池パックに関し、特に、二次電池の劣化度合いを示す劣化指数の数値に基づいて、当該二次電池の充放電を制御する充電機構、充電装置、二次電池パックに関する。 The present disclosure relates to a charging mechanism, a secondary battery charging device, and a secondary battery pack that are repeatedly charged to charge a secondary battery that is used as an operation power source of an electric device. The present invention relates to a charging mechanism, a charging device, and a secondary battery pack that control charging and discharging of the secondary battery based on a numerical value of a deterioration index.
自体が移動することでその機能を果たす電気機器や、ポータブルタイプの電気機器を動作させるための動作電源として電池が用いられる。電池の中でも、充電して繰り返し利用することができる利便性から充電式電池、いわゆる二次電池が利用される機会が多くなり、二次電池自体、また、二次電池を充電する充電装置の開発が進んでいる。二次電池の中でも、正極、負極と、これらの間に配置された電解質とにおけるリチウムイオンの移動を用いて充放電が可能なリチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高く、いわゆるメモリ効果が小さいなどの利点を有するために、大電流を要する電気自動車用の電池から、小型軽量であることが求められる携帯形電子機器用の電池まで、多種の電気機器の電源として選択され電源用二次電池の主流となっている。 A battery is used as an operation power source for operating an electric device that performs its function by moving itself or a portable type electric device. Among the batteries, rechargeable batteries, so-called secondary batteries, are more frequently used due to the convenience of being able to be charged and used repeatedly. Development of secondary batteries themselves and charging devices that charge secondary batteries Is progressing. Among secondary batteries, a lithium ion secondary battery that can be charged and discharged using movement of lithium ions in a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte disposed therebetween has a high energy density and a small memory effect. Secondary batteries for power supplies that are selected as power sources for various types of electrical equipment, from batteries for electric vehicles that require large currents to batteries for portable electronic devices that are required to be small and light. Has become the mainstream.
一方で、リチウムイオン二次電池であっても、充放電を繰り返すことに伴う劣化は避けられず、一定回数以上の充放電を行ったリチウムイオン二次電池は容量が徐々に低下して、連続して使用することができる時間が短くなるという弊害が生じる。 On the other hand, even if it is a lithium ion secondary battery, deterioration due to repeated charge and discharge is inevitable, and the capacity of a lithium ion secondary battery that has been charged and discharged more than a certain number of times gradually decreases, As a result, there is an adverse effect that the time that can be used is shortened.
このため、リチウムイオン二次電池をはじめとする各種の二次電池において、二次電池パックや充電装置が当該二次電池の劣化度合いを検出し、得られた劣化度合いについての指標から、あとどのくらいの間安心してリチウムイオン二次電池を使用することができるかという寿命推定が行われている。 For this reason, in various types of secondary batteries including lithium ion secondary batteries, the secondary battery pack and the charging device detect the degree of deterioration of the secondary battery, and how much is left from the index about the obtained degree of deterioration. Lifetime estimation has been made as to whether or not lithium ion secondary batteries can be used with peace of mind.
従来、このような二次電池の寿命や劣化度合いを検出する技術として、二次電池を充電する際の定電流充電時における所定時間経過後の電圧値から充電完了時点での実質的な容量を算出し、この容量を初期の容量と対比することで劣化度を計算して、その寿命を推定する技術が知られている(特許文献1参照)。また、複数の機能を有する電子機器において、利用している機能を実行するうえで必要な電流量を算出し、あとどのくらいの時間の動作が可能であるかをモニタに表示する技術が提案されている(特許文献2参照)。 Conventionally, as a technique for detecting the life and the degree of deterioration of such a secondary battery, the substantial capacity at the time of charging completion is determined from the voltage value after a predetermined time has elapsed during constant current charging when charging the secondary battery. There is known a technique for calculating the degree of deterioration by calculating and comparing this capacity with the initial capacity to estimate the lifetime (see Patent Document 1). In addition, for electronic devices with multiple functions, a technology has been proposed that calculates the amount of current required to execute the function being used, and displays on the monitor how long it can operate. (See Patent Document 2).
上記特許文献1に記載の従来の二次電池の寿命推定方法は、リチウムイオン二次電池の将来的な寿命を予測する上で効果がある。しかし、上記従来の寿命推定方法は、二次電池の劣化度合いをユーザが把握できるようするものであり、寿命が近づいてきていることをユーザに報知して新しい電池を準備することを促すものに過ぎない。 The conventional secondary battery life estimation method described in Patent Document 1 is effective in predicting the future life of a lithium ion secondary battery. However, the above-mentioned conventional life estimation method allows the user to grasp the deterioration degree of the secondary battery, and prompts the user to prepare that a new battery is prepared by notifying the user that the life is approaching. Not too much.
また、上記特許文献2に記載の技術は、現在の利用状態を続けることができる残存時間が表示されるのみであり、ユーザが、利用可能時間内に改めて充電を行う、機器の利用を中止する、動作させている機能を限定して負荷を低減させる、などの対応を採らない場合には、二次電池の容量が尽きてしまい機器の動作が停止してしまう。 In addition, the technique described in Patent Document 2 only displays the remaining time during which the current usage state can be continued, and the user performs charging again within the available time and stops using the device. When measures such as reducing the load by limiting the function to be operated are not taken, the capacity of the secondary battery is exhausted and the operation of the device is stopped.
一方で、一般にはドローンと称されているマルチコプターや、介護補助機器、昇降機、可搬型医療機器など、その果たす機能の面から一回の動作が所定時間継続することが必然である利用形態の電気機器が存在する。これら電気機器の動作電源として使用される二次電池は、当該電気機器が果たすべき一連の動作が完了するまでの間、確実に電源として機能し続けることが要求される。しかし、上記従来の二次電池の寿命を推定する技術や使用可能な残存時間を表示する技術では、寿命が近づいた二次電池を新しい電池に交換するなど、ユーザによる正しい対応が行われないと動作の途中で電気機器が停止してしまうという不測の事態が生じる。 On the other hand, it is inevitable that a single operation will continue for a predetermined time from the viewpoint of the functions it performs, such as multicopters generally called drones, nursing assistive devices, elevators, and portable medical devices. Electric equipment exists. The secondary battery used as an operation power source for these electric devices is required to continue to function as a power source without fail until a series of operations to be performed by the electric device is completed. However, with the conventional technology for estimating the lifetime of the secondary battery and the technology for displaying the remaining usable time, if the correct response by the user is not performed, such as replacing the secondary battery that has reached the end of its life with a new battery, An unexpected situation occurs in which the electrical equipment stops in the middle of operation.
本開示は、上記従来の課題を解決し、一定の時間連続して動作することが要求される電気機器の動作電源として用いられる二次電池において、動作の途中で電池容量が尽きてしまうことを確実に防止することができる、二次電池の充電機構、二次電池の充電装置、二次電池パックを提供することを目的とする。 The present disclosure solves the above-described conventional problems, and in a secondary battery used as an operation power source of an electric device that is required to operate continuously for a certain period of time, the battery capacity is exhausted during the operation. An object of the present invention is to provide a secondary battery charging mechanism, a secondary battery charger, and a secondary battery pack that can be reliably prevented.
上記課題を解決するため本願で開示する二次電池の充電機構は、電気機器の動作電源として用いられる二次電池と、前記二次電池を充電する充電回路部と、前記二次電池の満充電時容量の減少度合いを示す劣化指数を検出する劣化指数検出部と、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電を制御する充放電制御部とを備え、前記充放電制御部は、前記劣化指数の値が、前記二次電池が前記電気機器を所定時間動作させることができないと判断される第1の閾値よりも大きい場合には、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電を行わないように制御することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a secondary battery charging mechanism disclosed in the present application includes a secondary battery used as an operating power source of an electric device, a charging circuit unit that charges the secondary battery, and a fully charged secondary battery. The charge / discharge control comprising: a deterioration index detection unit that detects a deterioration index that indicates a degree of decrease in hourly capacity; and a charge / discharge control unit that controls charging to the secondary battery or discharging from the secondary battery. The charging of the secondary battery when the value of the deterioration index is greater than a first threshold value determined that the secondary battery cannot operate the electrical device for a predetermined time, or The secondary battery is controlled not to discharge.
また、本願で開示する二次電池の充電装置は、電気機器の動作電源として用いられる二次電池を充電する充電装置であって、前記二次電池を充電する充電回路部と、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電を制御する充放電制御部と、前記二次電池が前記電気機器を所定時間動作させることができないと判断される第1の閾値を記憶する記憶部とを備え、前記充放電制御部は、前記二次電池の満充電時容量の減少度合いを示す劣化指数の値が前記第1の閾値よりも大きい場合には、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電を行わないように制御することを特徴とする。 Further, the secondary battery charging device disclosed in the present application is a charging device for charging a secondary battery used as an operation power source of an electric device, and the charging circuit unit for charging the secondary battery, and the secondary battery A charge / discharge control unit that controls charging to or discharging from the secondary battery, and a memory that stores a first threshold value determined that the secondary battery cannot operate the electric device for a predetermined time. And the charge / discharge control unit charges the secondary battery when a deterioration index value indicating a degree of decrease in the full-charge capacity of the secondary battery is greater than the first threshold value. Alternatively, control is performed so as not to discharge the secondary battery.
さらに、本願で開示する二次電池パックは、電気機器の動作電源として用いられる二次電池を内蔵する二次電池パックであって、前記二次電池の満充電時容量の減少度合いを示す劣化指数を検出する劣化指数検出部と、前記二次電池への充電または前記二次電池からの放電を制御する充放電制御部と、前記二次電池が前記電気機器を所定時間動作させることができないと判断される第1の閾値を記憶する記憶部とを備え、前記充放電制御部は、前記劣化指数の値が前記第1の閾値よりも大きい場合には、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電が行われないように制御することを特徴とする。 Further, the secondary battery pack disclosed in the present application is a secondary battery pack containing a secondary battery used as an operation power source of an electrical device, and a deterioration index indicating a degree of decrease in the full-charge capacity of the secondary battery. A deterioration index detecting unit that detects charging, a charge / discharge control unit that controls charging to or discharging from the secondary battery, and the secondary battery cannot operate the electric device for a predetermined time. A storage unit that stores a first threshold value to be determined, and the charge / discharge control unit is configured to charge the secondary battery when the value of the deterioration index is larger than the first threshold value, or The secondary battery is controlled so as not to be discharged.
本願で開示する二次電池の充電機構、充電装置、および、二次電池パックは、二次電池の充放電を制御する充放電制御部が、二次電池の劣化の度合いを示す劣化指数の値が、前記二次電池が動作電源として用いられる電気機器を所定時間動作させることができないと判断される第1の閾値よりも大きい場合に、二次電池への充電または二次電池からの放電を行わないように制御する。このため、電気機器が一連の動作を行っている最中に二次電池の容量が尽きてしまい、動作の途中で停止してしまうといった不所望な事態が生じることを確実に防止することができる。 The charging mechanism, the charging device, and the secondary battery pack disclosed in the present application include a deterioration index value indicating a degree of deterioration of the secondary battery by a charge / discharge control unit that controls charge / discharge of the secondary battery. However, when the secondary battery is larger than a first threshold value that is determined to be unable to operate an electrical device used as an operating power source for a predetermined time, the secondary battery is charged or discharged from the secondary battery. Control not to do. For this reason, it is possible to reliably prevent an undesirable situation in which the capacity of the secondary battery is exhausted while the electric device is performing a series of operations, and the secondary battery stops in the middle of the operation. .
本開示にかかる二次電池の充電機構は、電気機器の動作電源として用いられる二次電池と、前記二次電池を充電する充電回路部と、前記二次電池の満充電時容量の減少度合いを示す劣化指数を検出する劣化指数検出部と、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電を制御する充放電制御部とを備え、前記充放電制御部は、前記劣化指数の値が、前記二次電池が前記電気機器を所定時間動作させることができないと判断される第1の閾値よりも大きい場合には、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電を行わないように制御する。 The charging mechanism of the secondary battery according to the present disclosure includes a secondary battery used as an operating power source of an electric device, a charging circuit unit that charges the secondary battery, and a degree of decrease in the full-charge capacity of the secondary battery. A deterioration index detecting unit that detects a deterioration index, and a charge / discharge control unit that controls charging or discharging from the secondary battery, and the charge / discharge control unit includes the deterioration index. Is larger than a first threshold value at which the secondary battery is determined to be unable to operate the electrical device for a predetermined time, charging the secondary battery, or from the secondary battery Control so as not to discharge.
本開示の二次電池の充電機構は、電気機器の動作電源として用いられる二次電池の劣化度合いを劣化指数で把握して、二次電池の劣化指数の値が電気機器を所定時間動作させることができないと判断される第1の閾値を上回ったとき、充放電制御部が二次電池の充電または放電を停止する。このため、電気機器を所定時間動作させることができない状態まで劣化した二次電池は、電気機器の動作電源として用いることができなくなり、電気機器が一連の動作の途中で停止してしまうという不所望な事態を確実に回避することができる。 The rechargeable battery charging mechanism of the present disclosure grasps the degree of deterioration of a secondary battery used as an operation power source of an electric device with a deterioration index, and the value of the deterioration index of the secondary battery operates the electric device for a predetermined time. When it exceeds the first threshold value that is determined to be impossible, the charge / discharge control unit stops charging or discharging the secondary battery. For this reason, the secondary battery that has deteriorated to a state where the electric device cannot be operated for a predetermined time cannot be used as an operating power source of the electric device, and the electric device is stopped in the middle of a series of operations. Can be avoided reliably.
本開示の二次電池の充電機構において、前記二次電池が劣化していることを報知する報知部をさらに備え、前記充放電制御部は、前記劣化指数の値が、前記二次電池の劣化が進んでいることをユーザに報知する基準となる第2の閾値よりも大きい場合には、前記報知部で前記二次電池の劣化が進んでいることを報知することが好ましい。このようにすることで、二次電池の劣化指数の値が充放電を停止させる値に近づいている場合に、二次電池の劣化が一定以上進んでいることをユーザに報知して新たな二次電池の準備をユーザに促すことができる。 The charging mechanism of the secondary battery according to the present disclosure further includes a notification unit that notifies that the secondary battery has deteriorated, and the charge / discharge control unit has a value of the deterioration index that indicates deterioration of the secondary battery. When the value is larger than a second threshold value that serves as a reference for notifying the user that the battery is progressing, it is preferable that the notification unit notifies the deterioration of the secondary battery. In this way, when the value of the degradation index of the secondary battery is approaching the value at which charging / discharging is stopped, the user is notified that the degradation of the secondary battery has progressed by a certain level or more. The user can be prompted to prepare the next battery.
また、前記電子機器に対応して定められた前記第1の閾値を記憶する記憶部をさらに備え、前記充放電制御部は、前記記憶部内の前記第1の閾値に基づいて前記二次電池の充放電の制御を行うことが好ましい。このようにすることで、特定の電気機器に使用される二次電池の劣化指数における閾値を把握して二次電池の劣化度合いを監視することができ、当該電気機器の動作が途中で停止してしまう事態を回避することができる。 In addition, the storage device may further include a storage unit that stores the first threshold value determined in correspondence with the electronic device, and the charge / discharge control unit may be configured to store the secondary battery based on the first threshold value in the storage unit. It is preferable to perform charge / discharge control. By doing so, it is possible to monitor the degree of deterioration of the secondary battery by grasping the threshold value of the deterioration index of the secondary battery used for the specific electric device, and the operation of the electric device stops halfway. Can be avoided.
さらにまた、前記電気機器の動作時間を判定する動作時間判定部をさらに備え、前記動作時間判定部は、ユーザによる前記電気機器への動作設定に対応してその動作時間を判定し、判定した動作時間に基づいて算出した前記第1の閾値を前記充放電制御部に伝達し、前記充放電制御部は、前記動作時間判定部が算出した前記第1の閾値に基づいて前記二次電池の充放電の制御を行うことが好ましい。このようにすることで、ユーザの使用形態によって一連の動作時間が変化するような電気機器の動作電源として用いられる二次電池に対して、ユーザの実際の操作に対応して所定の動作時間の動作が可能か否かを把握することかでき、より正確な充放電制御を行うことができる。 Furthermore, the apparatus further includes an operation time determination unit that determines an operation time of the electric device, and the operation time determination unit determines an operation time corresponding to an operation setting for the electric device by a user, and determines the determined operation. The first threshold value calculated based on time is transmitted to the charge / discharge control unit, and the charge / discharge control unit charges / charges the secondary battery based on the first threshold value calculated by the operation time determination unit. It is preferable to control the discharge. By doing in this way, with respect to the secondary battery used as an operation power source of an electric device whose series of operation time varies depending on the usage form of the user, a predetermined operation time corresponding to the actual operation of the user is obtained. Whether or not the operation is possible can be grasped, and more accurate charge / discharge control can be performed.
なお、本開示にかかる二次電池の充電機構は、前記充電回路部と、前記充放電制御部とが、前記二次電池を充電する充電装置に搭載され、前記二次電池と、前記劣化指数検出部とが二次電池パックに搭載されたものとして構成することができる。 Note that the charging mechanism of the secondary battery according to the present disclosure is such that the charging circuit unit and the charging / discharging control unit are mounted on a charging device that charges the secondary battery, and the secondary battery and the deterioration index. The detection unit can be configured to be mounted on the secondary battery pack.
また、本願で開示する二次電池の充電機構は、前記充電回路部が前記二次電池を充電する充電装置に搭載され、前記二次電池と、前記充放電制御部と、前記劣化指数検出部とが二次電池パックに搭載されたものとして構成することができる。 Moreover, the charging mechanism of the secondary battery disclosed in the present application is mounted on a charging device in which the charging circuit unit charges the secondary battery, and the secondary battery, the charge / discharge control unit, and the deterioration index detection unit. Can be configured as being mounted on a secondary battery pack.
本開示にかかる二次電池の充電装置は、電気機器の動作電源として用いられる二次電池を充電する充電装置であって、前記二次電池を充電する充電回路部と、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電を制御する充放電制御部と、前記二次電池が前記電気機器を所定時間動作させることができないと判断される第1の閾値を記憶する記憶部とを備え、前記充放電制御部は、前記二次電池の満充電時容量の減少度合いを示す劣化指数の値が前記第1の閾値よりも大きい場合には、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電を行わないように制御する。 A charging device for a secondary battery according to the present disclosure is a charging device that charges a secondary battery used as an operation power source of an electric device, and a charging circuit unit that charges the secondary battery, and the secondary battery A charge / discharge control unit that controls charging or discharging from the secondary battery; and a storage unit that stores a first threshold value that is determined to prevent the secondary battery from operating the electrical device for a predetermined time; The charge / discharge control unit is configured to charge the secondary battery when the deterioration index value indicating the degree of decrease in the full-charge capacity of the secondary battery is greater than the first threshold, or The secondary battery is controlled not to be discharged.
このようにすることで、本開示にかかる二次電池の充電装置は、電気機器の動作電源として用いられる二次電池の劣化度合いを劣化指数で把握し、二次電池の劣化指数の値が電気機器を所定時間動作させることができないと判断される第1の閾値より大きい場合には、充放電制御部が二次電池の充電または放電を停止する。このため、電気機器を所定時間動作させることができない状態になっている二次電池は、電気機器の動作電源として使用することができなくなり、電気機器が一連の動作の途中で停止してしまう事態を確実に回避することができる。 By doing in this way, the secondary battery charging device according to the present disclosure grasps the degree of deterioration of the secondary battery used as the operating power source of the electric device by the deterioration index, and the value of the deterioration index of the secondary battery is the electric power. When it is larger than the first threshold value determined that the device cannot be operated for a predetermined time, the charge / discharge control unit stops charging or discharging of the secondary battery. For this reason, a secondary battery that is in a state in which the electric device cannot be operated for a predetermined time cannot be used as an operating power source of the electric device, and the electric device stops in the middle of a series of operations. Can be reliably avoided.
本開示にかかる二次電池の充電装置において、前記劣化指数の値を検出する劣化指数検出部をさらに備え、前記充放電制御部は、前記劣化指数検出部が検出した前記劣化指数の値に基づいて前記二次電池の充放電を制御することが好ましい。このようにすることで、二次電池に対応して定められた第1の閾値に基づいて、二次電池の充放電の制御を行うことができる。 The secondary battery charging apparatus according to the present disclosure further includes a deterioration index detection unit that detects the value of the deterioration index, and the charge / discharge control unit is based on the value of the deterioration index detected by the deterioration index detection unit. It is preferable to control charging / discharging of the secondary battery. By doing in this way, charging / discharging control of a secondary battery can be performed based on the 1st threshold value defined corresponding to the secondary battery.
また、前記劣化指数の値を受信する劣化情報受信部をさらに備え、前記充放電制御部は、前記劣化情報受信部を介して前記二次電池を内蔵する二次電池パック内に配置された劣化指数検出部が検出した前記劣化指数の値を受け取り、受け取った前記劣化指数の値に基づいて前記二次電池の充放電を制御することが好ましい。このようにすることで、駆動電源として電気機器に装着される二次電池パックにおいて検出された劣化指数の値を用いて、充電装置において正確な充放電制御を行うことができる。 In addition, a deterioration information receiving unit that receives the value of the deterioration index is further provided, and the charge / discharge control unit is provided in a secondary battery pack that houses the secondary battery via the deterioration information receiving unit. It is preferable that the value of the degradation index detected by the index detection unit is received and charge / discharge of the secondary battery is controlled based on the received value of the degradation index. By doing in this way, accurate charging / discharging control can be performed in the charging device using the value of the degradation index detected in the secondary battery pack attached to the electric device as the driving power source.
さらに、前記二次電池が劣化していることを報知する報知部をさらに備え、前記充放電制御部は、前記劣化指数の値が、前記二次電池の劣化が進んでいることをユーザに報知する基準となる第2の閾値よりも大きい場合には、前記報知部で前記二次電池の劣化が進んでいることを報知することが好ましい。このようにすることで、二次電池の劣化をいち早くユーザに知らせて、新しい二次電池の準備を促すことができる。 Further, the information processing apparatus further includes a notification unit that notifies that the secondary battery is deteriorated, and the charge / discharge control unit notifies the user that the deterioration of the secondary battery is progressing with a value of the deterioration index. In the case where it is larger than the second threshold value that is a reference to be used, it is preferable that the notification unit notifies that the deterioration of the secondary battery is progressing. By doing so, it is possible to promptly inform the user of the deterioration of the secondary battery and prompt the preparation of a new secondary battery.
本開示にかかる二次電池パックは、電気機器の動作電源として用いられる二次電池を内蔵する二次電池パックであって、前記二次電池の満充電時容量の減少度合いを示す劣化指数を検出する劣化指数検出部と、前記二次電池への充電または前記二次電池からの放電を制御する充放電制御部と、前記二次電池が前記電気機器を所定時間動作させることができないと判断される第1の閾値を記憶する記憶部とを備え、前記充放電制御部は、前記劣化指数の値が前記第1の閾値よりも大きい場合には、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電が行われないように制御する。 A secondary battery pack according to the present disclosure is a secondary battery pack containing a secondary battery used as an operation power source of an electric device, and detects a degradation index indicating a degree of decrease in the full-charge capacity of the secondary battery. It is determined that the deterioration index detecting unit, the charging / discharging control unit for controlling charging or discharging from the secondary battery, and the secondary battery cannot operate the electric device for a predetermined time. A storage unit that stores a first threshold value, and the charge / discharge control unit is configured to charge the secondary battery when the value of the deterioration index is greater than the first threshold value, or Control is performed so that the secondary battery is not discharged.
このようにすることで、本開示にかかる二次電池パックは、二次電池の劣化指数の値を用いて動作させる電気機器を所定時間動かすことができない状態であることを検知でき、劣化の進んだ二次電池パックを用いて電気機器を動作させてしまうことを確実に防止することができる。 By doing so, the secondary battery pack according to the present disclosure can detect that the electric device to be operated using the value of the deterioration index of the secondary battery cannot be moved for a predetermined time, and the deterioration progresses. Thus, it is possible to reliably prevent the electric device from operating using the secondary battery pack.
本開示にかかる二次電池パックにおいて、前記二次電池が劣化していることを報知する報知部をさらに備え、前記記憶部が、前記第1の閾値に加えて前記二次電池の劣化が進んでいることをユーザに報知する基準となる第2の閾値を記憶しており、前記充放電制御部は、前記劣化指数の値が前記第2の閾値よりも大きい場合には、前記二次電池の劣化が進んでいることを報知することが好ましい。このようにすることで、二次電池パック自体によって、ユーザに新しい二次電池パックの準備を促すことができる。 The secondary battery pack according to the present disclosure further includes a notifying unit that notifies that the secondary battery is deteriorated, and the storage unit further deteriorates the secondary battery in addition to the first threshold value. A second threshold value that is a reference for notifying the user that the battery is in the state of charge, and the charge / discharge control unit, when the value of the deterioration index is larger than the second threshold value, It is preferable to notify that the deterioration of the battery is progressing. In this way, the secondary battery pack itself can prompt the user to prepare a new secondary battery pack.
(実施の形態)
以下、本開示にかかる二次電池の充電制御機構、充電装置、二次電池パックの具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, specific embodiments of a secondary battery charge control mechanism, a charging device, and a secondary battery pack according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
なお、本実施形態の説明で用いる、二次電池の充電機構、充電装置、二次電池パックの構成を説明するための各図面は、それぞれを構成する構成要素とその相互関係とを機能面から説明するものであり、各図に示した各ブロックそれぞれは物理的に独立した部材を示すものではない。したがって、各図における一つのブロックが、実際には2つの異なる部材として別々に構成される場合があり、また、複数のブロックが1つの部材として構成される場合がある。 In addition, each drawing for explaining the structure of the secondary battery charging mechanism, the charging device, and the secondary battery pack used in the description of the present embodiment shows the constituent elements and their mutual relationships from the functional aspect. For illustration purposes, each block shown in each figure does not represent a physically independent member. Therefore, one block in each figure may actually be separately configured as two different members, and a plurality of blocks may be configured as one member.
また以下では、二次電池が動作電源として用いられる電気機器として、一般にドローンと称されるマルチコプターの例を用いて説明する。マルチコプターは、農業・畜産、自然災害対応、インフラ保守点検、測量、警備セキュリティなど幅広い用途で実用化が期待されていて、その市場規模も大きく拡大している。しかし一方で、マルチコプターに起因する事件、事故の発生も無視できない状況にある。 Moreover, below, it demonstrates using the example of the multicopter generally called a drone as an electric equipment in which a secondary battery is used as an operation power supply. Multi-copters are expected to be put to practical use in a wide range of applications such as agriculture / livestock, natural disaster response, infrastructure maintenance inspection, surveying, security security, and the market scale is also expanding. However, on the other hand, the incidents caused by multicopters and accidents cannot be ignored.
マルチコプターに関する事件や事故における大きな問題の一つは、マルチコプターの墜落である。操縦になれない初心者による人的な操作ミスに限らず、例えば空撮を専門とする専門業者でもマルチコプターを墜落させてしまうことがある。その理由として、駆動電源である二次電池(バッテリー)の問題がある。マルチコプターに搭載される二次電池に対しては、当然ながら小型軽量化への強い要請がある。このためマルチコプター用の二次電池ではその電池容量に限界があり、現状では、一般用途で15分〜20分程度、一部の商業用のものでも30分〜40分程度の連続使用しかできない。二次電池は、使えば使うほど劣化して満充電時における電池容量が低減し、当初は15分程あった飛行時間が徐々に短くなってしまう。ユーザ自身による二次電池の残り容量のチェックだけでは、劣化状態を把握することは容易ではなく、劣化状態を確認できない状態で飛行をさせたがゆえに飛行の途中で二次電池の電池容量を使い切ってしまって、墜落させてしまうケースが多い。 One of the major problems in incidents and accidents related to multicopters is the crash of multicopters. This is not limited to human error by beginners who are unable to control, but even a specialist who specializes in aerial photography, for example, sometimes crashes a multicopter. The reason is a problem of a secondary battery (battery) which is a driving power source. As a matter of course, there is a strong demand for reducing the size and weight of the secondary battery mounted on the multicopter. For this reason, secondary batteries for multicopters have a limited battery capacity, and at present, they can only be used continuously for about 15 minutes to 20 minutes for general use and about 30 minutes to 40 minutes for some commercial batteries. . The secondary battery degrades the more it is used, the battery capacity at the time of full charge is reduced, and the flight time that was originally about 15 minutes is gradually shortened. By simply checking the remaining capacity of the secondary battery by the user himself, it is not easy to grasp the deterioration state, and because the flight was performed in a state where the deterioration state could not be confirmed, the battery capacity of the secondary battery was used up in the middle of the flight. In many cases, it crashes.
本願で開示する二次電池の充電機構、充電装置、二次電池パックは、二次電池を駆動電源として使用する電気機器の所定時間動作を確保するものであるため、上述のようなマルチコプターの墜落の問題を解決することができる。このため、本願で開示する二次電池の充電機構、充電装置、二次電池パックは、マルチコプターのような、自体が移動しながら一定時間連続して動作する電気機器の動作電源としての二次電池の充放電の制御として、極めて効果的である。 The secondary battery charging mechanism, the charging device, and the secondary battery pack disclosed in the present application are intended to ensure operation for a predetermined time of an electric device that uses the secondary battery as a driving power source. The problem of crash can be solved. Therefore, the secondary battery charging mechanism, the charging device, and the secondary battery pack disclosed in the present application are used as a secondary power source as an operating power source of an electric device that operates continuously for a certain time while moving itself, such as a multicopter. It is extremely effective as a control for charging and discharging a battery.
[二次電池の充電機構と充放電の制御]
図1は、本実施形態にかかる二次電池の充電機構の概略構成を示すブロック図である。
[Secondary battery charging mechanism and charge / discharge control]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a charging mechanism for a secondary battery according to the present embodiment.
本実施形態の充電機構は、電気機器であるマルチコプター30の動作電源としての二次電池11の充放電を制御するものであり、二次電池11を含む二次電池パックとしての電池パック10と、この二次電池11の充電時に電池パック10と接続される二次電池の充電装置である充電器20の内部に配置された部材により主として構成される。また、必要に応じて、電気機器であるマルチコプター30の内部に配置される部材が、本実施形態で示す二次電池の充電機構を構成する一部材となる場合がある。
The charging mechanism of the present embodiment controls charging / discharging of the
図1では、二次電池の充電機構において二次電池の充放電を制御する充放電制御部が、充電装置内に配置された場合の構成例を示している。 FIG. 1 shows a configuration example in a case where a charge / discharge control unit that controls charging / discharging of the secondary battery in the charging mechanism of the secondary battery is arranged in the charging device.
本実施形態で示す二次電池の充電機構において、電池パック10は、リチウムイオン二次電池である二次電池11と、電池パック10の内部に配置されて二次電池11への充電や二次電池からの放電を監視、調整する電池制御部12とを備えている。
In the charging mechanism of the secondary battery shown in the present embodiment, the
二次電池11は、正極と、負極と、正極および負極の間に配置された電解質とを含み、これらの間でのリチウムイオンの移動を利用して充電と放電とが可能な二次電池セルである。
The
電池制御部12は、電池パック10内に二次電池11とともに封入されていて、本実施形態にかかる電池パック10内の電池制御部12は、二次電池11の劣化の度合いを示す劣化指数を検出する劣化指数検出部としての機能を果たす。
The
ここで、劣化指数とは、対象となる二次電池の実際の劣化度合いを示す数値であり、当該二次電池の初期状態において二次電池を満充電状態とした場合の電池容量の値に対する、劣化指数を検出する時点において二次電池を満充電状態に充電した場合における電池容量値の割合を求め、その残存度合いをパーセント(%)で表示するものである。 Here, the deterioration index is a numerical value indicating the actual deterioration degree of the target secondary battery, and with respect to the value of the battery capacity when the secondary battery is fully charged in the initial state of the secondary battery, The ratio of the battery capacity value when the secondary battery is fully charged at the time of detecting the deterioration index is obtained, and the remaining degree is displayed as a percentage (%).
すなわち劣化指数は、
劣化指数(%)=(1−現実の容量値/初期状態の容量値)×100
として算出される。
That is, the degradation index is
Degradation index (%) = (1−actual capacity value / initial capacity value) × 100
Is calculated as
劣化指数が大きいほど、検出対象となる二次電池の劣化が進んでいて、満充電状態となるように充電した場合でも得られる電池容量の値が小さくなっている、すなわち、駆動電源とする電気機器を動作させ得る時間が短くなっている状態であることを示す。 The larger the degradation index, the more the secondary battery that is to be detected is degraded, and the value of the battery capacity that can be obtained even when it is charged to be fully charged is smaller. Indicates that the time during which the device can be operated is short.
なお、電池パック10内に配置される電池制御部12は、上述した劣化指数検出部としての機能の他に、充電器20と接続された際に、充電器20の充放電制御部22との間のデータ通信を行う送受信部としての機能を備えている。さらに、電池制御部12は、二次電池11の温度などの状態を検知する二次電池状態検知回路、二次電池の充電と放電とを制御する制御回路、電池保護回路、出力電圧の変換回路、残量検知回路などの機能を果たす電気回路が組み込まれる場合もある。
In addition, the
本実施形態にかかる電池パック10は、一方向に長い略直方体形状を有している。しかし、本開示にかかる二次電池の充電機構や二次電池パックにおいて、その取り得る外形形状に限定はなく、携帯型電子機器に多く用いられる薄型の略直方体形状、乾電池と互換可能な筒型形状、大容量バッテリなどのボックス型形状、補聴器など小型の機器に用いられるコイン型(ボタン型)形状などのさまざまな形状を採ることができる。
The
また、本実施形態では、二次電池11の形式としてリチウムイオン二次電池を例示したが、ニッケル水素二次電池、ニッケルカドミウム電池など、各種形式の二次電池を本願で開示する充電機構や二次電池パックの二次電池として使用することができる。
In the present embodiment, a lithium ion secondary battery is exemplified as the type of the
さらに、電池パック10内に、二次電池11の状態をユーザに報知するためのランプなどの報知手段、電池パック10と、充電器20やマルチコプター30との間の情報伝達を行う送受信部が配置される場合もある。
Furthermore, a notification unit such as a lamp for notifying the user of the state of the
充電器20は、電池パック10内の二次電池11を充電する際の充電電源となる充電回路部21、二次電池11の充電状態を把握して充電回路部21から供給される充電電圧と充電電流とをより好ましいものにする充放電制御部22とを備えている。また、本実施形態にかかる充電器20は、充放電制御部22によって行われる充放電制御の際に用いられる閾値データを記憶する記憶部23と、充電状態や二次電池の劣化状態をユーザに報知する報知部24とを備えている。
The
充電回路部21は、二次電池11を充電するための電圧または電流を生成する電源回路である。充電回路部21は、商用電源(100VAC)から、所定の電圧の直流または交流の電圧または電流を生成するものであって、電圧変換回路、整流回路、AD変換回路またはDA変換回路、保護回路などの各種の電気回路によって構成される。
The charging
充放電制御部22は、充電回路部21を制御して二次電池11に効率的に充電のための電圧、電流を供給する制御回路である。
The charge /
一般にリチウムイオン二次電池の充電は、まず定電流充電を行った後に定電圧充電が行われるという充電プログラムにしたがって行われる。また、充電開始時点での電池電圧が所定の値よりも低い場合には、電池を保護して劣化を防ぐことを目的として、低電圧での予備充電が行われる。このような充電プログラムを実行可能とするために、本実施形態の充電器20の充放電制御部22は、二次電池11の電圧値や二次電池11へと供給される電流値を検知する電圧センサや電流センサ、さらに、上記例示した充電プログラムを記憶するメモリ部を備えている。なお、二次電池の電池電圧などの諸情報は、電池パック10内に配置された電池制御部12が把握し、充放電制御部22が電池制御部12から伝達された情報に基づいて充電回路部21の充電動作の制御を行う場合もある。
In general, charging of a lithium ion secondary battery is performed according to a charging program in which constant voltage charging is performed after first performing constant current charging. When the battery voltage at the start of charging is lower than a predetermined value, preliminary charging at a low voltage is performed for the purpose of protecting the battery and preventing deterioration. In order to be able to execute such a charging program, the charge /
本実施形態の充電器20の充放電制御部22は、二次電池11の劣化の状態を電池パック10の電池制御部12から劣化指数として取得し、この劣化指数の値と、記憶部に記憶されていた第1の閾値および第2の閾値との大小を比較して、充電回路部21から二次電池11への充電や二次電池11からの放電の制御を行う。充放電制御部22による、二次電池11の充放電の制御については、図2を用いて後に詳述する。
The charge /
このような二次電池11の充電制御を行う充放電制御部22は、マイコンや各種論理回路の集合体である電子回路などとして実現することができる。また、充放電制御部22は、電池パック10と充電器20とが接続された際に、電池パック10の電池制御部11との間で劣化指数などの諸情報のやりとりを行う送受信部としての機能を有している。
The charge /
記憶部23は、充放電制御部22が上述した二次電池11の充放電制御を行う際に用いる、劣化指数の第1の閾値と第2の閾値とを記憶するメモリ部である。記憶部23は、半導体メモリ素子などの、汎用されているデータの記憶が可能な部材を用いて構成することができる。
The memory |
報知部24は、二次電池11の充電を制御する充放電制御部22が、二次電池11が、すでに劣化が進んでいて使用することができなくなっている場合や、まだ使用は可能であるがまもなく寿命を迎えるために、新しい二次電池を用意しておくことが好ましい場合などに、ユーザにその状況を知らせる部分である。また、報知部24は、充電器20への商用電源の供給や、充電器20自体の動作状況をユーザに知らせる機能を果たすことができる。
The notification unit 24 can be used when the charge /
報知部24としては、LEDランプなどのランプ類、液晶(LCD)やELなどの各種の表示パネル類、報知内容が録音され再生可能な音声再生機構などを用いることができ、視覚的にまたは音声などによってユーザに情報を伝達する。 As the notification unit 24, lamps such as LED lamps, various display panels such as liquid crystal (LCD) and EL, a sound reproduction mechanism capable of recording and reproducing the notification contents, and the like can be used visually or sound. Information is communicated to the user.
本実施形態の充電器20は、電気機器であるマルチコプター30から取り外された電池パック10を装着して充電を行うクレードルとして実現することができる。また、本実施形態の充電器20は、電池パック10に接続する充電ケーブルを備え、マルチコプター30に装着されている状態で、または、マルチコプター30から取り外された状態で、電池パック10の充電端子に充電ケーブルを接続する形態として実現することができる。さらに、電池パック10と充電器20との間を充電ケーブルで接続する場合に限られず、電池パック10と充電器20との間の誘導起電力や磁気共鳴などを利用して、両者が非接触の状態で充電を行うこともできる。この場合には、電池パック10と充電器20との間の各種の情報交換は、相互の機器に配置された無線通信可能な情報伝達部間で行われる。
The
マルチコプター(ドローン)30は、二次電池11を駆動電源として動作する電気機器であって、駆動回路部31、機器制御部32、操作設定部33、動作時間判定部34を備えている。
The multicopter (drone) 30 is an electric device that operates using the
駆動回路部31は、電気機器がそれ自体の機能を果たすための回路部分であって、本実施形態のマルチコプター30の場合には、飛行のために必要なプロペラとそれを回すモータ、撮影を行うためのカメラ、複数個のプロペラの回転を調節して飛行姿勢や速度などを制御するマイコン、機体の姿勢を検知する傾斜センサや加速度センサなどの各種センサ、マルチコプター30の動作状態などを表示する表示モニタなどが含まれる。
The
機器制御部32は、マルチコプター30の全体的な動作制御を行う制御回路であり、操作設定部33から入力されたユーザからの操作指示に従って駆動回路部31の起動と所定の動作、さらに停止を制御する。また機器制御部32は、電池パック20内の電池制御部12との間での情報の送受信が可能であり、後述する動作時間判定部34が判定した動作時間に基づく閾値の値を、電池制御部12に伝達することができる。
The
操作設定部33は、ユーザによってマルチコプター30の動作設定が行われる部分であり、マルチコプター30の起動スイッチや操作ボタン、操作ダイヤルなどでマルチコプター30の動作設定を受け付けることができる。また、操作設定部33は、専用の操縦機器、または、タブレット型コンピュータやスマートホンなどの汎用機器上の専用ソフトウェアとして構成されるコントローラ40との間で、ユーザの操縦指示を受け付けたり、カメラで撮影した画像をコントローラ40へと送信したりする送受信部を備えることができる。
The
操作設定部33は、操作ボタン等を介して直接、または、コントローラ40を通じて間接的に、ユーザが指示したマルチコプター30に対する動作指示の内容を機器制御部32へと伝達する。
The
動作時間判定部34は、機器制御部32からの指示に従って、操作設定部33からユーザが指示したマルチコプター30の動作内容を実行した場合の動作時間(飛行時間)を判定し、その動作時間の動作が可能と判断することができる二次電池11の劣化指数の値を算出して、算出した劣化指数の値を第1の閾値として機器制御部32へと伝達する。
The operation
次に、上述の二次電池の制御機構における制御の内容について、図2を用いて説明する。 Next, the contents of the control in the above-described secondary battery control mechanism will be described with reference to FIG.
図2は、本実施形態にかかる二次電池の制御機構における、充放電制御部の動作を説明するフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the charge / discharge control unit in the control mechanism of the secondary battery according to the present embodiment.
図1で示した実施形態では、充放電制御部22は充電器20に備えられているため、充電のために電池パック10と充電器20とが接続されることで、充放電制御部22の充放電制御がスタートする。
In the embodiment shown in FIG. 1, since the charge /
まず、充放電制御部22は、充放電制御に使用する閾値を取得する(ステップS01)。
First, the charge /
図1の実施形態の場合、閾値は、充電器20内の記憶部23にあらかじめ備えられていた充電パック10に対応した劣化指数の値であり、本実施形態の場合は、第1の閾値と第2の閾値とを取得する。
In the case of the embodiment of FIG. 1, the threshold value is a value of the degradation index corresponding to the
第1の閾値は、二次電池11の劣化が進んでいるために、二次電池を満充電状態となるまで充電したとしてもマルチコプター30を一定の時間動作させることができる電池容量を実現できない状態であると判断される劣化指数の値である。また、第2の閾値は、二次電池11の劣化の度合いが、第1の閾値に到達したとして判断されるほどではないが、二次電池11の繰り返しの使用によって、近い将来満充電状態での電池容量がマルチコプター30を一定の時間動作させることができる状態とはならなくなると判断される劣化指数の値である。具体的な数値例としては、第1の閾値としての劣化指数を30%、第2の閾値としての劣化指数を10%とすることができる。なお、この数値は、一例であって、二次電池の種類や容量、二次電池の電圧値、想定される環境温度など二次電池が動作する動作環境、二次電池を動作電源とする電気機器の種類などによって、適宜設定される数値である。
Since the deterioration of the
次に、充放電制御部22は、電池パック10の電池制御部12から、現時点での二次電池11の劣化指数の値を取得する(ステップS02)。
Next, the charge /
本実施形態では、上述したように劣化指数検出部としての機能を果たす電池パック10内の電池制御部12が、例えば前回の充電時、放電時、または、充電器20が接続された時点での二次電池11の電圧値、その他の電気的特性値や充放電時の所要時間などの各種データに基づいて、その時点における二次電池11の劣化指数の値を検出してその値を充放電制御部22に伝達する。
In the present embodiment, as described above, the
なお、図2では、閾値の取得(ステップS01)の後に劣化指数の取得(ステップS02)が行われるように示しているが、この順序に制限はなく、劣化指数の取得の後に閾値の取得が行われても、また、閾値の取得と劣化指数の取得とが同時に行われてもよい。 In FIG. 2, the acquisition of the degradation index (step S02) is performed after the acquisition of the threshold (step S01), but this order is not limited, and the acquisition of the threshold after the acquisition of the degradation index is performed. Alternatively, the threshold value acquisition and the degradation index acquisition may be performed simultaneously.
次に、充放電制御部22は、取得された閾値と劣化指数の値との比較を行う。
Next, the charge /
まず、充放電制御部22は、劣化指数の値が第1の閾値を上回っているか否かを判断する(ステップS03)。
First, the charge /
劣化指数の値が、第1の閾値よりも大きい場合には(ステップS03で「Yes」の場合)、二次電池11はすでに劣化が進んでいて今後充電を行って満充電状態としてもマルチコプター30を所定時間動作させることができる電池容量に到達しないと判断される状態である。このため、充放電制御部22は、充電回路部21の動作を停止して、または、充電回路部21と二次電池11とを接続する充電回路を切断して、二次電池11への充電を停止する(ステップS04)。
When the value of the deterioration index is larger than the first threshold value (in the case of “Yes” in step S03), the
さらに、充放電制御部22は、充電器20の報知部24の警告ランプを点灯(一例として赤色連続点灯)させるなどして、ユーザに電池パック10の二次電池11が、劣化のため使用不可の状態であること、さらに、充電が行われていないことを報知する(ステップS05)。
Furthermore, the charge /
劣化指数の値が、第1の閾値よりも大きくない場合(ステップS03で「No」の場合)は、充放電制御部22は、引き続いて劣化指数の値が第2の閾値より大きいか否かを判断する(ステップS06)。
When the value of the deterioration index is not larger than the first threshold value (in the case of “No” in step S03), the charge /
劣化指数の値が第2の閾値よりも大きい場合(ステップS06で「Yes」の場合)、充放電制御部22は、充電対象となる二次電池11が現時点ではまだマルチコプター30を所定の時間動作させることは可能であるが、今後比較的早い時期にマルチコプター30を所定時間動作させることができない状態となり、二次電池11への充電が停止される事態となる状況であると判断する。
When the value of the degradation index is larger than the second threshold value (in the case of “Yes” in step S06), the charge /
このとき、充放電制御部22は、充電器20の報知部24のランプを点灯させる(一例としてオレンジ色点灯、または、赤色点滅)などして、電池パック10の交換時期が近づいていることをユーザに報知する(ステップS07)。
At this time, the charging / discharging
二次電池11の劣化指数の値は、現時点ではマルチコプター30を所定の時間動作させることが可能である状態であるため、充放電制御部22は所定の充電プログラムに従って充電回路部21を動作させて二次電池11を満充電となるように充電する(ステップS08)。
Since the degradation index value of the
なお、ステップS06において、二次電池11の劣化指数の値が第2の閾値を上回っていない場合(ステップS06で「No」の場合)には、充放電制御部22は、当該二次電池11は十分使用可能な正常な状態にあると判断し、正規の充電プログラムで二次電池11を充電する(ステップS08)。
In step S06, when the deterioration index value of the
以上のように、充放電制御部22は、二次電池11がマルチコプター30を所定の時間動作させることができる状態の場合には、二次電池11を充電してその動作を終了する。一方、二次電池11がマルチコプターを所定時間動作させることができない状態にまで劣化している場合には、充放電制御部22は、二次電池11への充電を行わずに二次電池11の充電制御を終了する。
As described above, when the
このように、本実施形態にかかる二次電池の充電機構は、充電対象である二次電池の劣化度合いを劣化指数の値によって把握し、当該二次電池が、その二次電池を動作電源とする電気機器を所定の時間動作させることができない場合には、二次電池への充電自体を行わない。このため、本実施形態の充電機構では、充電完了となった二次電池を使用する限りにおいて、確実に電気機器を所定の動作時間動作させることができる。一方で、本実施形態にかかる充電機構では、二次電池の劣化が進んで当該二次電池を動作電源とする電気機器を所定の時間動作させることができない状態にある二次電池は充電されないため、このような二次電池を電源として装着しても電気機器を動作させることができない。この結果、例えば一定の距離の飛行が必要なマルチコプターにおいて、飛行途中に電池容量がなくなって墜落してしまうという不所望な事態が生じることを確実に防止することができる。 As described above, the charging mechanism of the secondary battery according to the present embodiment grasps the degree of deterioration of the secondary battery to be charged by the value of the deterioration index, and the secondary battery uses the secondary battery as an operating power source. When the electric device to be operated cannot be operated for a predetermined time, the secondary battery is not charged itself. For this reason, in the charging mechanism of the present embodiment, as long as the secondary battery that has been charged is used, the electric device can be reliably operated for a predetermined operation time. On the other hand, in the charging mechanism according to the present embodiment, the secondary battery is not charged because the secondary battery is deteriorated and the electric device using the secondary battery as an operating power source cannot be operated for a predetermined time. Even if such a secondary battery is mounted as a power source, the electric device cannot be operated. As a result, for example, in a multicopter that requires a certain distance of flight, it is possible to reliably prevent an undesired situation in which the battery capacity is lost during the flight and the vehicle crashes.
なお上記実施形態では、充放電制御部22が劣化指数の現状の値と比較する閾値の値を、対象の電池パック10によって使用される電気機器が所定の時間動作させることが可能であると判断できる劣化指数の値としてあらかじめ設定され、充電器20が備える記憶部23から取得する例を説明した。
In the above-described embodiment, the threshold value that the charge /
しかし、充放電制御部が二次電池の充電または二次電池からの放電を制御するための判断に利用する第1の閾値と第2の閾値とは、充電器の記憶部に記憶されていた数値を取得するものに限られない。閾値を記憶する記憶部は、二次電池パック内に備えられていても、また、電気機器であるマルチコプターに備えられていてもよい。 However, the first threshold value and the second threshold value used for the determination for the charge / discharge control unit to control charging of the secondary battery or discharging from the secondary battery are stored in the storage unit of the charger. It is not restricted to what acquires a numerical value. The storage unit that stores the threshold value may be provided in the secondary battery pack, or may be provided in a multicopter that is an electrical device.
さらに、図1に示したように、本実施形態の二次電池の充電機構では、マルチコプター30が動作時間判定部34を備えることで、充放電制御部22が行う充放電制御に用いられる閾値を、マルチコプターへのユーザの操作指示に対応して取得することができ、具体的には、ユーザが操作設定部33を用いて指示設定したマルチコプター30の動作内容から、動作時間判定部34が連続する動作時間である1回の飛行時間を判定し、判定された1回の飛行時間を確保できる電池容量値の観点から二次電池11の劣化指数の値を算出して、算出された劣化指数の値を第1の閾値とすることができる。このようにして、動作時間判定部34が判定算出した第1の閾値を、電池パック10の電池制御部12を介するなどして充電器20の充放電制御部22に送信して、充放電制御部22は、得られた第1の閾値を用いて図2に示した充放電制御を行うことができる。
Furthermore, as shown in FIG. 1, in the charging mechanism of the secondary battery according to the present embodiment, the
このように、ユーザがマルチコプター30への動作指示を実際に行った場合に、その指示内容に応じた第1の閾値を用いて充放電制御部22が二次電池11への充電を制御することで、充電器20が備える記憶部23に設定された画一的な閾値を充放電制御に用いる場合と比較して、実際の動作内容に応じた二次電池11の充放電制御を行うことができ、二次電池11を効率よく使用することができるようになる。
Thus, when the user actually gives an operation instruction to the
また上記説明では、充放電制御部22が、二次電池11の劣化指数の値と第1の閾値に基づいて二次電池11への充電を停止す制御を行う例を説明したが、充放電制御部22が二次電池11からの放電を制御することも可能である。
In the above description, the charge /
具体的には、充放電制御部22が、二次電池11の劣化指数の値が第1の閾値より大きいと判断した場合(ステップS3で「Yes」の場合)は、電池パック10の電池制御部12に、二次電池11からの放電を停止するよう指示する信号を送信して、電池制御部12がこの指示を実行するように構成することができる。
Specifically, when the charge /
この場合、仮に二次電池11が充電されたとしても当該二次電池11からの放電ができない状態となるため、二次電池11の充電が行われない場合と同様に、劣化が進んだ二次電池11を動作電源として用いたマルチコプター30が、動作の途中で二次電池11の容量が無くなって墜落してしまうという事態を確実に防止することができる。なお、充放電制御部22が、電池パック10内の電池制御部12を制御して二次電池11からの放電を停止させる構成とした場合には、二次電池11への充電課程での電圧値や充電時間などの最新のデータに基づいて算出された二次電池11の劣化指数の値に基づいてその放電を制御できるため、より現状に即した最新のデータによって二次電池11の制御を行うことができる。
In this case, even if the
[充電機構の変形例]
以下、本実施形態にかかる充電機構の変形例について説明する。
[Modification of charging mechanism]
Hereinafter, modifications of the charging mechanism according to the present embodiment will be described.
以下で説明する変形例の充電機構は、二次電池の充放電制御を行う充放電制御部が電池パック内に備えられている点が、充放電制御部が充電器内に配置された図1の場合の実施形態の充電機構と異なる。 The charging mechanism of the modified example described below has a charging / discharging control unit that performs charging / discharging control of the secondary battery in the battery pack. FIG. 1 shows that the charging / discharging control unit is arranged in the charger. In this case, the charging mechanism is different.
図3は、本実施形態の変形例の充電機構の構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a charging mechanism according to a modification of the present embodiment.
図3に示すように、変形例の充電機構では、電池パック10’内に、二次電池11、二次電池11の充放電を制御する充放電制御部13、第1の閾値と第2の閾値とを記憶する記憶部14、二次電池11の劣化をユーザに報知する報知部15が配置されている。
As shown in FIG. 3, in the charging mechanism of the modified example, in the
また、充電器20’内に、充電回路部21と充電回路制御部25が配置されている。
A charging
図3に示す変形例の充電機構において、マルチコプター30、マルチコプター30を操作するためのコントローラ40は、図1に示した実施形態にかかる充電機構と同じである。なお、図3において、図1に示した実施形態の構成と同じ部材には同じ符号を付与して、その詳細な説明は省略する。
In the charging mechanism of the modification shown in FIG. 3, the
図3に示す、変形例の充電機構の場合、二次電池11の充放電を制御する充放電制御部13、さらに、記憶部14や報知部15がいずれも電池パック10’内に配置されているため、図2で示した充放電制御の主要部分を電池パック10’のみにおいて行うことができる。
In the case of the modified charging mechanism shown in FIG. 3, the charge /
より具体的には、図3に示す変形例の充電機構において、電池パック10’の充放電制御部13は、二次電池11の劣化度合いを劣化指数として取得する機能、劣化指数の値と記憶部に記憶されていた第1の閾値と第2の閾値とを取得する機能、さらに、取得した劣化指数の値と第1の閾値と第2の閾値との大小とを比較して、二次電池11への充電電流の供給や二次電池11からの放電電流の供給を停止する機能、二次電池11の劣化度合いや二次電池11が使用できない状態であることを報知部15によってユーザに報知する機能を果たすことができる。
More specifically, in the charging mechanism of the modification shown in FIG. 3, the charge /
なお、充放電制御部13に、電池制御ICとして汎用化されている、二次電池11の温度などの状態を検知する二次電池状態検知回路、二次電池の充電と放電とを制御する制御回路、電池保護回路、出力電圧の変換回路、残量検知回路などの機能を果たす電気回路が適宜組み込まれる場合もある。
Note that a secondary battery state detection circuit that detects a state such as the temperature of the
一方、図3に示す変形例の充電機構の場合は、充電器20’に備えられた充電回路制御部25は、充電回路部21を制御して、たとえば、定電流充電を行った後に定電圧充電が行われるという充電プログラムにしたがった充電や、充電開始時点での電池電圧が所定の値よりも低い場合の予備充電を行うなどの、二次電池11をより適切に充電するための充電回路部21の制御のみを行う。なお、充電器20’は、充電器20’自体の動作や、充電器20’と電池パック10’との接続状態などを報知する報知機能を備えることができる。
On the other hand, in the case of the charging mechanism of the modification shown in FIG. 3, the charging
また、図3に示した変形例の充電機構の場合においても、充放電制御部13が二次電池11の劣化度合いに基づいてその充放電の制御を行う第1の閾値として、マルチコプター30の動作時間判定部34により算出された値を用いることができる。
Also, in the case of the charging mechanism of the modification shown in FIG. 3, the charge /
さらに、図3に示した変形例の充電機構の場合には、マルチコプター30に搭載された状態で二次電池11の劣化度合いに応じた充放電の制御を行うことができるため、最後に二次電池11を充電した際の各種特性値に基づいた最新の状態の数値として検出された劣化指数の値を用いた充放電制御を行うことができる。
Further, in the case of the charging mechanism of the modification shown in FIG. 3, charging / discharging can be controlled according to the degree of deterioration of the
このようにして、図3に示した変形例の充電機構においても、二次電池の劣化度合いに応じて二次電池への充電や二次電池からの放電を停止することができるため、二次電池を動作電源として用いる電気機器が所定の時間の動作を行うことができず、動作の途中で電池容量が無くなって不所望に停止してしまうという不測の事態を確実に防止することができる。 In this way, in the charging mechanism of the modification shown in FIG. 3, the secondary battery can be stopped from being charged or discharged from the secondary battery according to the degree of deterioration of the secondary battery. It is possible to reliably prevent an unexpected situation in which an electric device using a battery as an operation power source cannot perform an operation for a predetermined time and the battery capacity is lost during the operation and the battery is stopped undesirably.
[二次電池の充電装置]
次に、本実施形態にかかる二次電池の充電装置について説明する。
[Secondary battery charger]
Next, a charging device for a secondary battery according to the present embodiment will be described.
本実施形態にかかる充電装置は、図2を用いて説明した二次電池の充電制御を行う充電装置であり、充電器として実現できる。 The charging device according to the present embodiment is a charging device that performs charging control of the secondary battery described with reference to FIG. 2 and can be realized as a charger.
図4は、本実施形態にかかる充電装置としての充電器の構成を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a charger as the charging device according to the present embodiment.
図4に示すように、本実施形態の充電器50は、電気機器70の動作電源である二次電池61を充電する充電器であって、充電回路部51、充放電制御部52、劣化情報受信部53、記憶部54、報知部55を備えている。
As shown in FIG. 4, the
充電回路部51は、充電器50に接続された電池パック60内に配置されている二次電池61を充電する充電電圧や充電電流を供給する電源回路部である。なお、充電回路部51の具体的な構成は、上記本実施形態の充電機構において説明した充電回路部21と同様である。
The charging
充放電制御部52は、充電回路部51を制御して、所定の充電プログラムにしたがって二次電池61を満充電状態とするとともに、図2に示したフローチャートにしたがって、二次電池61の劣化度合い示す劣化指数の値と所定の閾値とを比較して、二次電池61が電気機器70を所定の時間動作させることができない状態である場合には、二次電池61の充放電を停止する制御を行う。充放電制御部52の具体的な構成、二次電池61の劣化指数の値と、第1の閾値、第2の閾値とを用いた充放電の制御の内容は、上記本実施形態の充電機構において説明した充放電制御部22のものと同様である。
The charge /
劣化情報受信部53は、充電器50に接続された電池パック60内に配置された電池制御部62と接続されて、電池制御部62が備える劣化情報検出部としての機能によって得られた充電対象である二次電池61の現時点での劣化状態を劣化指数として受信する。充電器50の充放電制御部52は、劣化情報受信部53から受信した二次電池61の劣化指数の値に基づいて、上述の充放電制御を行う。
The deterioration
記憶部54は、充放電制御部52が行う充放電制御に使用される第1の閾値と、第2の閾値とを記憶している。記憶部54の具体的な構成、記憶部54が記憶する第1の閾値と第2の閾値の内容は、上記本実施形態の充電機構において説明した記憶部23の構成と記憶部23に記憶された閾値の内容と同様である。
The memory |
報知部55は、LEDランプや表示パネル、音声手段などを用いて、ユーザに対して二次電池61の劣化度合いを報知する部材である。報知部55の構成、二次電池61の劣化度合いによる具体的な報知方法については、上記本実施形態の充電機構において説明した報知部24のものと同様である。
The
このように、本実施形態の充電器50は、電気機器70の動作電源として用いられる二次電池61を充電するとともに、二次電池61の劣化度合いを劣化指数として把握して、この二次電池61の劣化指数の値と予め設定された閾値との大小を比較することで、二次電池61が電気機器70を一定の時間動作させることができない程度にまで劣化している場合には、二次電池61への充電、または、二次電池からの放電を停止させるという充放電制御を行う。
As described above, the
このため、本実施形態にかかる充電器を用いて充電することで、二次電池を動作電源とする電気機器が、その動作の途中で不所望に停止してしまうという不測の事態を確実に防止することができる。 For this reason, by charging using the charger according to the present embodiment, it is possible to reliably prevent an unexpected situation in which an electric device using the secondary battery as an operating power supply stops undesirably during the operation. can do.
なお、図4で示した充電器の実施形態において、充電器50が二次電池61の劣化指数の値を、劣化情報受信部53を介して取得する構成について説明した。しかし、本実施形態の充電器50は、充電対象の二次電池61の劣化指数を検出する劣化指数検出部を自身の内部に備え、二次電池61が充電のために接続された際に、二次電池61の電圧値や二次電池61を充電する課程での電気的特性などの数値情報に基づいて、二次電池61の劣化指数の値を自ら取得することができる構成とすることができる。
In the embodiment of the charger shown in FIG. 4, the configuration in which the
また、充放電制御部による充放電制御に用いられる第1の閾値、第2の閾値について、上記実施形態では、充電器50内部に配置された記憶部54に記憶された値を用いる例を示した。しかし、充放電制御に用いられる閾値は、電池パック60や電気機器70の内部の記憶手段に記憶されていた値を用いることができる。また、上述の充電機構の実施形態として示したように、電気機器に実際のユーザの設定に応じて閾値を算出することができる動作時間判定部を設けて、この動作時間判定部によって得られた閾値を用いて二次電池61の充放電制御を行うことができる。
Moreover, about the 1st threshold value used for the charging / discharging control by a charging / discharging control part, and the 2nd threshold value, in the said embodiment, the example using the value memorize | stored in the memory |
[二次電池パック]
次に、本実施形態にかかる二次電池パックについて説明する。
[Secondary battery pack]
Next, the secondary battery pack according to the present embodiment will be described.
本実施形態にかかる二次電池パックは、図2を用いて説明した二次電池の充電制御を行うことができる電池パックである。 The secondary battery pack according to this embodiment is a battery pack capable of performing charge control of the secondary battery described with reference to FIG.
図5は、本実施形態にかかる二次電池パックとしての電池パックの構成を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a battery pack as a secondary battery pack according to the present embodiment.
図5に示すように、本実施形態の電池パック80は、電気機器100の動作電源である二次電池81、充放電制御部82、充放電制御を行う際に用いられる二次電池の劣化状態を劣化指数として検出する劣化指数検出部83、二次電池81の充放電制御を行う際に用いる閾値を記憶する記憶部84、さらに報知部85を備えており、二次電池81を充電する充電器90からの充電電流により充電される。
As shown in FIG. 5, the
二次電池81は、一例としてリチウムイオン電池であり、所定の電圧値と電流容量値とを備え、電気機器100の動作電源として機能する。
The
充放電制御部82は、二次電池81の劣化度合いを劣化指数として取得する劣化指数検出部83としての機能を備えている。さらに、充放電制御部82は、劣化指数の値と記憶部84に記憶されていた第1の閾値と第2の閾値とを取得する機能、さらに、取得した劣化指数の値と第1の閾値と第2の閾値との大小とを比較して、二次電池81への充電電流の供給や二次電池81からの放電電流の供給を停止する機能、二次電池81の劣化度合いや二次電池81が使用できない状態であることを報知部85によってユーザに報知する機能を果たすものである。なお、充放電制御部82に、電池制御ICとして汎用化されている、二次電池81の温度などの状態を検知する二次電池状態検知回路、二次電池の充電と放電とを制御する制御回路、電池保護回路、出力電圧の変換回路、残量検知回路などの機能を果たす電気回路が適宜組み込まれる場合もある。
The charge /
このように、充放電制御部82の具体的な構成、図2のフローチャートに示した二次電池81の劣化指数の値と、第1の閾値、第2の閾値とを用いた充放電の制御の内容は、上記本実施形態の充電機構において説明した電池パック10’内の充放電制御部13と同様である。
Thus, the specific configuration of the charge /
記憶部84は、二次電池81が動作させる電気機器100の動作状態に対応して、電気機器100を所定の時間動作することができなくなる劣化指数の値である第1の閾値と、二次電池81の劣化が進んだことをユーザに報知すべき基準の劣化指数の値である第2の閾値とを記憶している。具体的に、記憶部84は、上記本実施形態の充電機構において説明した電池パック10’内の記憶部14と同様のものである。
The
報知部85は、ランプや表示パネル、音声手段などによって、二次電池81の劣化状態をユーザに報知可能とする部材である。報知部85の構成、二次電池81の劣化度合いによる具体的な報知方法については、上記本実施形態の充電機構において説明した報知部15と同様である。
The
なお、図5に示す電池パックの実施形態において、充電器90の充電回路制御部は、図3に示した充電機構の変形例における充電回路制御部25と同様であり、充電回路部を制御して、たとえば、定電流充電を行った後に定電圧充電が行われるという充電プログラムにしたがった充電や、充電開始時点での電池電圧が所定の値よりも低い場合の予備充電を行うなどの、二次電池81をより適切に充電するための制御を行う。
In the embodiment of the battery pack shown in FIG. 5, the charging circuit control unit of the
また、図5に示した電池パック80の場合においても、充放電制御部82が二次電池81の劣化度合いに基づいてその充放電の制御を行う第1の閾値として、電気機器100に実際のユーザの設定に応じて閾値を算出することができる動作時間判定部を設けて、この動作時間判定部によって得られた閾値を用いて二次電池81の充放電制御を行う構成とすることができる。
Also, in the case of the
以上説明したように、本実施形態にかかる二次電池の充電機構、二次電池充電装置、二次電池パックは、いずれも、充電対象の二次電池の劣化度合いを劣化指数の値として検出するとともに、当該二次電池が駆動する電気機器が所定の時間動作できなくなると判断される劣化指数の値を第1の閾値として取得する。そして、充放電制御部が、劣化指数の値と第1の閾値とを比較して、二次電池の劣化が電気機器を所定の時間動作させることができなくなるまで進んでいる場合には、二次電池への充電、または、二次電池からの放電を停止するように制御する。このため、本実施形態にかかる二次電池の充電機構、または、二次電池の充電装置で充電した二次電池、ならびに、本実施形態にかかる二次電池パックを用いることによって、電気機器がその動作の途中で不所望に停止してしまうという不測の事態を確実に回避することができる。 As described above, the secondary battery charging mechanism, the secondary battery charging device, and the secondary battery pack according to the present embodiment all detect the degree of deterioration of the secondary battery to be charged as the deterioration index value. At the same time, the value of the degradation index that is determined to prevent the electric device driven by the secondary battery from operating for a predetermined time is acquired as the first threshold value. Then, the charge / discharge control unit compares the value of the deterioration index with the first threshold value, and if the deterioration of the secondary battery has progressed until the electric device cannot be operated for a predetermined time, Control is performed to stop charging the secondary battery or discharging from the secondary battery. For this reason, by using the secondary battery charging mechanism or the secondary battery charging device according to the present embodiment, and the secondary battery pack according to the present embodiment, the electric device is It is possible to reliably avoid an unexpected situation where the operation stops undesirably during the operation.
なお、上記実施形態において、二次電池の使用の可否を判断するための第1の閾値に加えて、第2の閾値を用いて二次電池の劣化が進んでその交換時期が近づいていることをユーザに報知する構成について説明した。しかし、本願で開示する二次電池の充電機構、充電装置、二次電池パックにおいて、第2の閾値を用いた警告を行うことは必須の要件ではない。また、第1の閾値、第2の閾値に加えて、さらに一つまたは複数個の閾値を用いて、ユーザに二次電池の劣化の進行度合いをより詳細に報知する構成とすることができる。 In the above embodiment, in addition to the first threshold value for determining whether or not the secondary battery can be used, the secondary battery is deteriorated and the replacement time is approaching by using the second threshold value. The configuration for informing the user of the above has been described. However, in the secondary battery charging mechanism, the charging device, and the secondary battery pack disclosed in the present application, it is not an essential requirement to issue a warning using the second threshold value. In addition to the first threshold value and the second threshold value, one or more threshold values may be used to notify the user of the progress of the secondary battery deterioration in more detail.
また、上記実施形態において、充放電制御部によって行われた二次電池の劣化度合いの判別結果にしたがった充放電制御として、二次電池への充電、または、二次電池からの放電のいずれか一方を停止する場合について説明した。しかし、本願で開示する二次電池の充放電制御としては、二次電池への充電と二次電池からの放電とを同時に停止するような制御を行うことができる。 Moreover, in the said embodiment, as charging / discharging control according to the determination result of the deterioration degree of the secondary battery performed by the charging / discharging control part, either charge to a secondary battery or discharge from a secondary battery The case of stopping one has been described. However, as charge / discharge control of the secondary battery disclosed in the present application, it is possible to perform control so as to simultaneously stop charging to the secondary battery and discharging from the secondary battery.
なお、上記実施の形態では、一定の時間動作する電気機器としてマルチコプターの例を例示した。本願で開示する、二次電池の制御機構、二次電池の充電装置、二次電池パックの対象となる二次電池が動作電源として用いられる電気機器として、マルチコプターには限られず、例えば、陸上を走行するものや水中を移動可能なものなど、災害時などに対応する機器を含めた各種の遠隔操作機器を用いることができる。さらには、身体の不自由な人などの階段の昇降を補佐する昇降機、介護を受けている人の入浴などを助ける補助機器、屋外や電源停止時などの非常時に用いられる医療機器、心臓ペースメーカーや補聴器などの身体に障害を持つ人の機能を補助する医療機器など、用いられる二次電池の大きさや電流値などに関係なく、一旦動作が開始された場合には、一連の動作が完了しない状態で電池の容量不足で動作が停止してしまっては困る各種電気機器を採用することができる。 In the above embodiment, an example of a multicopter is illustrated as an electric device that operates for a certain period of time. The electrical device in which the secondary battery control mechanism, secondary battery charging device, secondary battery pack target secondary battery disclosed in the present application is used as an operation power source is not limited to a multicopter, for example, land Various types of remote control devices can be used, including devices that respond to disasters, such as those that travel on the road and those that can move underwater. In addition, elevators that assist the raising and lowering of stairs for people with physical disabilities, auxiliary equipment that helps bathing people receiving care, medical equipment used in emergency situations such as outdoors or when the power is turned off, cardiac pacemakers, A state in which a series of operations are not completed once the operation is started, regardless of the size or current value of the secondary battery used, such as a medical device that assists the function of a person with a physical disability such as a hearing aid Therefore, it is possible to employ various electric devices that are in trouble if the operation stops due to insufficient battery capacity.
本開示の二次電池の充電機構、二次電池の充電装置、二次電池パックは、二次電池の劣化の度合いに基づいて、二次電池の充放電を強制的に停止することによって、二次電池を動作電源とする電気機器が一連の動作の途中で不所望に停止してしまうことを確実に防止することができる。このため、本開示にかかる二次電池の充電機構、充電装置、二次電池パックは、その果たすべき機能面から一定時間の連続した動作が行われることが求められる各種電気機器の動作電源としての二次電池、および二次電池の充電のための装置、充電機構として、極めて有用である。 The secondary battery charging mechanism, the secondary battery charging device, and the secondary battery pack according to the present disclosure are configured to forcibly stop charging / discharging of the secondary battery based on the degree of deterioration of the secondary battery. It is possible to reliably prevent an electrical device using the secondary battery as an operating power source from being undesirably stopped during a series of operations. Therefore, the secondary battery charging mechanism, the charging device, and the secondary battery pack according to the present disclosure are used as an operation power source for various electric devices that are required to perform a continuous operation for a certain period of time in terms of the functions to be performed. It is extremely useful as a secondary battery, a device for charging a secondary battery, and a charging mechanism.
10 電池パック(二次電池パック)
11 二次電池
12 電池制御部(劣化指数検出部)
20 充電器(二次電池充電装置)
21 充電回路部
22 充放電制御部
30 マルチコプター(電気機器)
10 Battery pack (secondary battery pack)
11
20 Charger (secondary battery charger)
21
Claims (12)
前記二次電池を充電する充電回路部と、
前記二次電池の満充電時容量の減少度合いを示す劣化指数を検出する劣化指数検出部と、
前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電を制御する充放電制御部とを備え、
前記充放電制御部は、前記劣化指数の値が、前記二次電池が前記電気機器を所定時間動作させることができないと判断される第1の閾値よりも大きい場合には、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電を行わないように制御することを特徴とする、二次電池の充電機構。 A secondary battery used as an operating power source for electrical equipment;
A charging circuit unit for charging the secondary battery;
A deterioration index detecting unit for detecting a deterioration index indicating a degree of decrease in the full-charge capacity of the secondary battery;
A charge / discharge control unit for controlling charging to the secondary battery or discharging from the secondary battery;
When the value of the deterioration index is greater than a first threshold value at which the secondary battery is determined to be unable to operate the electrical device for a predetermined time, the charge / discharge control unit is directed to the secondary battery. The secondary battery charging mechanism is controlled so as not to charge or discharge from the secondary battery.
前記充放電制御部は、前記劣化指数の値が、前記二次電池の劣化が進んでいることをユーザに報知する基準となる第2の閾値よりも大きい場合には、前記報知部で前記二次電池の劣化が進んでいることを報知する、請求項1に記載の二次電池の充電機構。 A notification unit for notifying that the secondary battery is deteriorated;
When the value of the deterioration index is larger than a second threshold value that is a reference for notifying the user that the deterioration of the secondary battery is progressing, the charge / discharge control section The secondary battery charging mechanism according to claim 1, wherein the secondary battery is informed that deterioration of the secondary battery is progressing.
前記充放電制御部は、前記記憶部内の前記第1の閾値に基づいて前記二次電池の充放電の制御を行う、請求項1または2に記載の二次電池の充電機構。 A storage unit for storing the first threshold value determined in correspondence with the electronic device;
The charging / discharging control unit according to claim 1, wherein the charging / discharging control unit controls charging / discharging of the secondary battery based on the first threshold value in the storage unit.
前記動作時間判定部は、ユーザによる前記電気機器への動作設定に対応してその動作時間を判定し、判定した動作時間に基づいて算出した前記第1の閾値を前記充放電制御部に伝達し、
前記充放電制御部は、前記動作時間判定部が算出した前記第1の閾値に基づいて前記二次電池の充放電の制御を行う、請求項1または2に記載の二次電池の充電機構。 An operation time determination unit for determining an operation time of the electrical device;
The operation time determination unit determines an operation time corresponding to an operation setting for the electric device by a user, and transmits the first threshold value calculated based on the determined operation time to the charge / discharge control unit. ,
The charging / discharging control unit according to claim 1, wherein the charging / discharging control unit controls charging / discharging of the secondary battery based on the first threshold calculated by the operation time determination unit.
前記二次電池と、前記劣化指数検出部とが二次電池パックに搭載された、請求項1〜4のいずれかに記載の二次電池の充電機構。 The charging circuit unit and the charge / discharge control unit are mounted on a charging device that charges the secondary battery,
The charge mechanism of the secondary battery in any one of Claims 1-4 with which the said secondary battery and the said degradation index detection part were mounted in the secondary battery pack.
前記二次電池と、前記充放電制御部と、前記劣化指数検出部とが二次電池パックに搭載された、請求項1〜4のいずれかに記載の二次電池の充電機構。 The charging circuit unit is mounted on a charging device that charges the secondary battery,
The charging mechanism of the secondary battery in any one of Claims 1-4 with which the said secondary battery, the said charging / discharging control part, and the said degradation index detection part were mounted in the secondary battery pack.
前記二次電池を充電する充電回路部と、
前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電を制御する充放電制御部と、
前記二次電池が前記電気機器を所定時間動作させることができないと判断される第1の閾値を記憶する記憶部とを備え、
前記充放電制御部は、前記二次電池の満充電時容量の減少度合いを示す劣化指数の値が前記第1の閾値よりも大きい場合には、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電を行わないように制御することを特徴とする、二次電池の充電装置。 A charging device for charging a secondary battery used as an operating power source of an electric device,
A charging circuit unit for charging the secondary battery;
Charging / discharging control unit for controlling charging to the secondary battery or discharging from the secondary battery;
A storage unit that stores a first threshold value determined that the secondary battery cannot operate the electrical device for a predetermined time;
The charge / discharge control unit may charge the secondary battery or the second battery when a deterioration index value indicating a degree of decrease in the full-charge capacity of the secondary battery is larger than the first threshold. A charging device for a secondary battery, which is controlled so as not to discharge from the secondary battery.
前記充放電制御部は、前記劣化指数検出部が検出した前記劣化指数の値に基づいて前記二次電池の充放電を制御する、請求項7に記載の二次電池の充電装置。 Further comprising a deterioration index detector for detecting the value of the deterioration index;
The charging / discharging control unit according to claim 7, wherein the charging / discharging control unit controls charging / discharging of the secondary battery based on the value of the deterioration index detected by the deterioration index detecting unit.
前記充放電制御部は、前記劣化情報受信部を介して前記二次電池を内蔵する二次電池パック内に配置された劣化指数検出部が検出した前記劣化指数の値を受け取り、受け取った前記劣化指数の値に基づいて前記二次電池の充放電を制御する、請求項7に記載の二次電池の充電装置。 A deterioration information receiving unit for receiving the value of the deterioration index;
The charge / discharge control unit receives and receives the deterioration index value detected by a deterioration index detecting unit disposed in a secondary battery pack containing the secondary battery via the deterioration information receiving unit. The secondary battery charging device according to claim 7, wherein charging and discharging of the secondary battery are controlled based on an index value.
前記充放電制御部は、前記劣化指数の値が、前記二次電池の劣化が進んでいることをユーザに報知する基準となる第2の閾値よりも大きい場合には、前記報知部で前記二次電池の劣化が進んでいることを報知する、請求項7〜9のいずれかに記載の二次電池の充電装置。 A notification unit for notifying that the secondary battery is deteriorated;
When the value of the deterioration index is larger than a second threshold value that is a reference for notifying the user that the deterioration of the secondary battery is progressing, the charge / discharge control section The secondary battery charging device according to claim 7, wherein the secondary battery is informed that deterioration of the secondary battery is progressing.
前記二次電池の満充電時容量の減少度合いを示す劣化指数を検出する劣化指数検出部と、
前記二次電池への充電または前記二次電池からの放電を制御する充放電制御部と、
前記二次電池が前記電気機器を所定時間動作させることができないと判断される第1の閾値を記憶する記憶部とを備え、
前記充放電制御部は、前記劣化指数の値が前記第1の閾値よりも大きい場合には、前記二次電池への充電、または、前記二次電池からの放電が行われないように制御することを特徴とする、二次電池パック。 A rechargeable battery pack containing a rechargeable battery used as an operating power source for electrical equipment,
A deterioration index detecting unit for detecting a deterioration index indicating a degree of decrease in the full-charge capacity of the secondary battery;
A charge / discharge control unit for controlling charging to the secondary battery or discharging from the secondary battery;
A storage unit that stores a first threshold value determined that the secondary battery cannot operate the electrical device for a predetermined time;
The charge / discharge control unit performs control so that charging to the secondary battery or discharging from the secondary battery is not performed when the value of the deterioration index is larger than the first threshold value. A secondary battery pack characterized by that.
前記記憶部が、前記第1の閾値に加えて前記二次電池の劣化が進んでいることをユーザに報知する基準となる第2の閾値を記憶しており、
前記充放電制御部は、前記劣化指数の値が前記第2の閾値よりも大きい場合には、前記二次電池の劣化が進んでいることを報知する、請求項11に記載の二次電池パック。 A notification unit for notifying that the secondary battery is deteriorated;
In addition to the first threshold, the storage unit stores a second threshold serving as a reference for notifying the user that the deterioration of the secondary battery is progressing,
The secondary battery pack according to claim 11, wherein when the value of the deterioration index is larger than the second threshold, the charge / discharge control unit notifies that the deterioration of the secondary battery is progressing. .
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