JP2020036490A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特定の電池の使用頻度が高くなることを防止できるようにする。【解決手段】充電装置（１００）は、電池と接続するための接続手段と、電池を充電するための電力を供給する電力供給手段と、電池の充電状態を表示する充電状態表示手段と、優先的に使用する電池を決定する優先度決定手段と、優先度決定手段で決定した優先度を表示する優先度表示手段とを有し、優先度表示手段は、充電状態表示手段とは異なる表示手段である。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電池を充電することができる充電装置に関する。

充電可能なリチウムイオン電池などの２次電池にはサイクル寿命があるため、電池を使用するユーザにとっては、充電装置で充電を行った際に充電された電池がまだ使用できるのか、寿命に達していて使用できないのかを知ることが重要である。

特許文献１には、電池パックの識別コードを読み取り、識別コード毎に充電回数が所定の回数に達しているかを判定し、その結果を表示する充電装置が記載されている。このような充電装置であれば、充電を完了した電池をユーザが取り出す場合にその電池がまだ使えるのかどうかを認識することが可能である。

特開平２−２９４２３１号公報

特許文献１に記載されている方法は、充電装置に対して１つの電池を充電する場合は有効であったが、複数の電池を所有し、複数の電池を充電可能な充電装置で電池を充電する場合もある。充電装置の場合、充電を完了した電池が複数あり使用可能な状態であった場合、場所的に取りやすいなど、なんらかの理由により特定の電池が多く使われるということがある。そのため、特定の電池だけが多く使用され、他の電池に比べて早く電池の寿命に達してしまい使用できなくなるということがある。

例えば、１０個の電池を購入し、充電装置で充電しながら使用し、３年毎に新品の電池に入れ替える使い方を想定すると、特定の電池が想定寿命の３年を待たずしてサイクル寿命に達することは都合がわるい。この場合、１０個の電池は同じようにサイクル数を使用され、３年後に同じように劣化した状態のものを全て新品に入れ替えることが望ましい。

そこで、本発明は、特定の電池の使用頻度が高くなることを防止できるようにすることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る充電装置は、
電池と接続するための接続手段と、電池を充電するための電力を供給する電力供給手段と、電池の充電状態を表示する充電状態表示手段と、優先的に使用する電池を決定する優先度決定手段と、前記優先度決定手段で決定した優先度を表示する優先度表示手段と、を有し、前記優先度表示手段は、前記充電状態表示手段とは異なる表示手段であることを特徴とする。

本発明に係る充電装置によれば、充電完了している複数の電池の中から電池寿命を考慮してどの電池を使用するのか適切かという優先度を表示することができるので、特定の電池の使用頻度が高くなることを防止することができる。

実施形態１における充電装置１００の構成例を示すブロック図である。 実施形態１における充電装置１００の制御部１０２で行われる優先度決定処理のフローの一例を示す図である。 優先度を決定するための頻度について説明するための図である。 実施形態１における充電装置１００の表示方法の例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

［実施形態１］
図１は、実施形態１における充電装置１００の構成例を示すブロック図である。

充電装置１００は、商用電源２００の電力を使用し複数の電池を充電する。電池１０は、電池セルを内蔵する電池パックであっても良いし、電池セルを内蔵する電子機器であっても良い。ここでは、充電装置１００は、電池１０ａ、１０ｂ、１０ｃの３個の電池を充電可能な機器として説明を行うが、複数個の電池を充電できるものであれば何個充電可能な構成であっても良い。

充電装置１００は、ＡＣ／ＤＣ変換部１０１、制御部１０２、電力供給部１０３、保持部１０４、接続部１０５、表示部１０６、通信部１０７、優先度表示部１０８を持つ。

ＡＣ／ＤＣ変換部１０１は、商用電源２００からのＡＣ電圧をＤＣ電圧へ変換する。制御部１０２は、充電装置１００の制御を行う制御部で、通信の制御、電力供給の制御、表示の制御を行い、使用する電池の優先度を決定する優先度決定手段もここに含まれる。

電力供給部１０３は電池１０を充電するための電力を供給する。ここでは、充電セル１３の充電を制御する充電制御部１２は電池１０側に実装されているが、充電制御部は充電装置１００側にあっても良い。保持部１０４は電池１０を充電装置１００に保持する。接続部１０５は充電装置１００と電池１０を電気的に接続する端子やコネクタである。

表示部１０６は、電池１０の充電中や充電完了などの充電状態を表示する充電状態表示部である。充電状態を表示する表示部は充電装置１００側にあっても良いし、電池１０側にあっても良い。通信部１０７は、電池１０と情報の通信を行う通信部である。優先度表示部１０８は、電池１０ａ、１０ｂ、１０ｃが充電を完了している場合にどの電池を使用すれば良いかという優先度を表示する優先度表示手段である。

電池１０は、接続部１１、充電制御部１２、電池セル１３、通信部１４を持つ。接続部１１は、充電装置１００と電池１０を電気的に接続する端子やコネクタである。充電制御部１２は、電池セル１３の温度を監視しながら充電電圧、充電電流を制御し電池セル１３の充電を行う。電池セル１３は、リチウムイオン電池などの２次電池である。通信部１４は、充電装置１００と情報の通信を行う通信部である。

図２は、充電装置１００の制御部１０２で行われる優先度決定処理のフローの一例を示す図である。

ステップＳ２０１では、制御部１０２は、通信部１０７を介して電池１０の通信部１４と通信を行い電池１０の充電状態の情報を取得する。電池１０が図１のように３個ある場合は３個の電池に対してそれぞれ情報を取得する。

ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１で取得した充電状態情報より充電を完了している電池があるか判定する。充電完了をしている電池がない場合、ステップＳ２０１へ進み、充電完了している電池が１個以上ある場合、ステップＳ２０３へ進む。

ステップＳ２０３では、充電完了をしている電池１０が複数であるかを判定し、１個である場合、ステップＳ２０４へ進み充電完了している電池１０を優先電池として優先度表示部１０８に表示する。充電完了している電池１０が複数ある場合、ステップＳ２０５へ進む。

ステップＳ２０５では、制御部１０２は電池１０の通信部１４より電池の使用期間や電池の使用量、充電完了からの時間などの電池情報を取得する。

ステップＳ２０６では、ステップＳ２０５で得られた情報から優先的に使用する電池を決定するための優先度を判定する。

ステップＳ２０７では、ステップＳ２０６で決定された優先度が同じ電池があるかを判定し、優先度が同じ電池がない場合、ステップＳ２０８へ進み一番優先度が高い電池を優先的に使用する電池として優先度表示手段１０８に表示する。また、優先度が同じ電池があった場合、ステップＳ２０９へ進み、先に充電完了した電池を優先的に使用する電池として優先度表示手段１０８に表示する。また、このフローが終了に達した場合、開始に戻りフローを繰り返すことで電池１０の状態の変化に対して優先度の情報を更新することが可能である。

図３は、優先度を決定するための頻度について説明するための図である。ここでは、３００サイクルを寿命の目安として考えている。

図３において、Ａの線は１年に１００サイクルを使う使用頻度で、ここでは標準的な使用頻度として説明する。Ｂの線は１年に３００サイクルを使う使用頻度で、Ａに比べて頻度が高い使い方である。Ｃの線は３年で１００サイクルを使う使用頻度でＡに比べて頻度が低い使い方である。例えば、同じ１００サイクルの電池でＡのように使用期間が１年のものと、Ｃのように使用期間が３年のものがあったとすると、使用期間が３年で１００サイクルになったＣのような電池の方が使用頻度は低いと判定することができる。Ｃのような使用頻度が低い電池を優先的に使用するようにすると使用頻度が上がり、Ａのような使用頻度が高い電池を優先的に使用しないようにすると使用頻度が下がる。その結果、複数の電池の使用頻度のバラつきを抑えるようにすることが可能である。また、リチウムイン電池はサイクル寿命があり、サイクルを重ねるごとに電池の容量は下がっていく。なお、図３は、３００サイクルに上限を設けた例である。電池の使用量が所定の値を超えていない電池を優先にすることにより容量がある電池を優先的に使用することができる。

実施形態１では、使用期間は年として表しているが、単位時間のカウントや時間など、使用期間を意味するものであれば何でも良い。また、使用量はサイクル数として表しているが、充電回数や、オンオフ回数、使用時間、総充電量など使用量を意味するものであれば何でも良い。

図４は、充電装置１００の表示方法の例を示す図である。図４（ａ）は、４個の電池を充電可能な充電装置１００であり、それぞれの電池保持部の傍には充電状態表示部と、識別を示す番号が表示されている。また、優先度表示部はＬＣＤであり、１〜４の中で優先度を決定した番号を表示することが可能である。図４（ａ）の状態では１と４の電池が充電を完了しており、２の電池は充電中である。充電装置１００が電池の優先度を判定した結果、１の電池を優先として優先度表示手段に表示している。

図４（ｂ）も、４個の電池を充電可能な充電装置１００である。図４（ａ）との違いは充電状態表示部が電池側にあることである。図４（ｂ）の状態でも１と４の電池が充電を完了しており、２の電池は充電中である。充電装置１００が電池の優先度を判定した結果、１の電池を優先として優先度表示手段に表示している。

なお、本発明の実施形態は上述の実施形態１に限定されるものではない。発明の要旨を逸脱しない範囲で変更または修正された実施形態１も本発明の実施形態に含まれる。

１００ 充電装置

Claims (5)

1. 電池と接続するための接続手段と、
   電池を充電するための電力を供給する電力供給手段と、
   電池の充電状態を表示する充電状態表示手段と、
   優先的に使用する電池を決定する優先度決定手段と、
   前記優先度決定手段で決定した優先度を表示する優先度表示手段と
   を有し、
   前記優先度表示手段は、前記充電状態表示手段とは異なる表示手段であることを特徴とする充電装置。
2. 前記優先度決定手段では、電池の使用期間に対する電池の使用量の割合より求めた電池の使用頻度が低いものを優先にすることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
3. 前記優先度決定手段では、電池の使用量が所定の値を超えていない電池を優先にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の充電装置。
4. 前記優先度決定手段では、設定した条件での優先度が同じである場合、先に充電を完了している電池を優先にすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の充電装置。
5. 前記接続手段に接続される電池は、電池を内蔵した電子機器であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充電装置。