JP2020071960A - 電池駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで精度よく電池の充電率を判定する技術を提供する。【解決手段】電池駆動装置は、二次電池からの電力に基づき所定の処理を実行する処理手段と、二次電池の閉回路電圧を測定する測定手段と、二次電池の充電制御と、処理手段の制御と、を行う制御手段と、二次電池の内部抵抗値を保持する保持手段と、を備え、制御手段は、測定手段が測定する電圧値と、二次電池を流れる電流値と、内部抵抗値に基づき二次電池の開回路電圧値を判定し、判定した開回路電圧値に基づき二次電池の充電率を判定し、二次電池を定電流充電しているときに測定手段が測定した第１電圧値と、第１電流値と、二次電池の充電を行わず、かつ、処理手段に二次電池から電力を供給しているときに測定手段が測定した第２電圧値と、第２電流値と、に基づき内部抵抗値を更新する。【選択図】図８

Description

本発明は、二次電池で駆動され、かつ、当該二次電池の充電機能を有する電池駆動装置に関する。

二次電池で駆動され、かつ、当該二次電池の充電機能を有する電池駆動装置においては、当該二次電池の充電率（ＳＯＣ）の推定が行われる。なお、以下の説明においては、二次電池を単に電池と表現する。ＳＯＣは、電池駆動装置の利用可能期間をユーザに把握させるために、ユーザにも提示され得る。ＳＯＣは、予め求めておいた充電率−開回路電圧（ＳＯＣ−ＯＣＶ）特性に基づき、開回路電圧（ＯＣＶ）を測定することで判定することができる。ＳＯＣ−ＯＣＶ特性は、電極材料によって決まり、電池の劣化や温度に対してほとんど変化がないことが知られている。しかしながら、一定期間、装置の動作を停止させ、かつ、装置を駆動する電源とは別の電源が必要なＯＣＶの測定回路を設けることは、装置のコストアップになると共にユーザの利便性を損なう。このため、ＣＣＶ（閉回路電圧）を測定してＯＣＶを推定する方法が検討されている。特許文献１は、ＣＣＶから求めた電圧ベース充電量と、電池の放電電流の積算値から求めた電流ベース充電量（ＳＯＣ＿Ｉ）と、に基づきＳＯＣを算出する構成を開示している。

特開２０１２−２４７３３９号公報

しかしながら、電池駆動装置において電池の放電電流を測定すると、電池駆動装置の動作時間に影響を与える。さらに、放電電流の測定回路を設けることは電池駆動装置のコストアップになる。

本発明は、低コストで精度よく電池の充電率を判定する技術を提供するものである。

本発明の一態様によると、二次電池により駆動される電池駆動装置は、前記二次電池からの電力に基づき所定の処理を実行する処理手段と、前記二次電池の閉回路電圧値を測定する測定手段と、前記二次電池の充電制御と、前記処理手段の制御と、を行う制御手段と、前記二次電池の内部抵抗値を保持する保持手段と、を備え、前記制御手段は、前記測定手段が測定した電圧値と、前記二次電池を流れる電流値と、前記内部抵抗値に基づき前記二次電池の開回路電圧値を判定し、判定した前記開回路電圧値に基づき前記二次電池の充電率を判定し、前記制御手段は、前記二次電池を定電流充電しているときに前記測定手段が測定した第１電圧値と、第１電流値と、前記二次電池の充電を行わず、かつ、前記処理手段に前記二次電池から電力を供給しているときに前記測定手段が測定した第２電圧値と、第２電流値と、に基づき前記内部抵抗値を更新することを特徴とする。

本発明によると、低コストで精度よく電池の充電率を判定することができる。

一実施形態によるセンサ機器としての電池駆動装置の構成図。 一実施形態によるセンサ部の構成図。 一実施形態による電池部の構成図。 一実施形態による電池駆動装置の動作状態の説明図。 一実施形態による充電率と閉回路電圧及び開回路電圧との関係を示す図。 一実施形態によるモード＃３における充電率判定処理のフローチャート。 一実施形態によるモード＃３における充電率判定処理においてリストに格納される情報を示す図。 一実施形態によるモード＃７における充電率判定処理のフローチャート。 一実施形態による内部抵抗値の判定処理の説明図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

＜第一実施形態＞
以下、電池駆動装置としてセンサ機器１０１を例にして本発明の第一実施形態について説明する。図１は、本実施形態によるセンサ機器１０１の構成図である。センサ機器１０１の元電源接続部１０２は、ＵＳＢポートなどの元電源から受けた電力を充電制御部１０３に供給する。充電制御部１０３は、電池部１０４の充電電圧や充電電流を制御する。スイッチ１０９がオン状態であると、電池部１０４が出力する電力は、第一コンバータ１０５に供給される。なお、スイッチ１０９がオフ状態であると、電池部１０４が出力する電力の第一コンバータ１０５への供給は遮断さる。スイッチ１０９がオン状態であると、第一コンバータ１０５は、電池部１０４から受ける電力を、負荷である電源制御部１０７に供給する。電源制御部１０７は、不図示の不揮発性メモリ及びＣＰＵを有し、センサ部１０８及び第二コンバータ１０６を制御する。電源制御部１０７により第二コンバータ１０６がオン状態になると、第二コンバータ１０６は、電池部１０４から受ける電力を、負荷であるセンサ部１０８に供給する。さらに、電源制御部１０７は、電池部１０４に含まれる電池２０１（図３）の電圧値を測定する電圧測定部としても機能する。本実施形態においてセンサ部１０８は、対象物の色を検知するセンサであるものとする。したがって、本実施形態において、センサ部１０８及び第二コンバータ１０６は対象物の測色処理を行う処理部として機能する。なお、本実施形態において充電制御部１０３及び電源制御部１０７は、センサ機器１０１（電池駆動装置）の制御部として機能する。

図２は、センサ部１０８の構成図である。ユーザがスイッチ１０９をオン状態にすると、第一コンバータ１０５が起動し、電源制御部１０７に電力が供給される。ユーザからセンサ部１０８の起動が指示されると、電源制御部１０７は、第二コンバータ１０６及びセンサ部１０８を起動し、センサ部１０８のセンサ制御部３０７に対して対象物の測色準備指示を行う。なお、ユーザは、センサ機器１０１の図示しないユーザーインターフェースを使用してセンサ機器１０１を制御することができる。或いは、ユーザは、センサ機器１０１と有線又は無線で通信する外部のコンピュータを操作することで、センサ機器１０１を制御することができる。

測色準備指示を受け取ると、センサ制御部３０７は、白色ＬＥＤ３０３を発光させると共に、白色ＬＥＤ３０３に流れる電流値を検知する。白色ＬＥＤ３０３が照射する光は、ライトガイド３０４を介して対象物を照射する。対象物からの反射光は、ライトガイド３０４を介して回折格子３０５に入射する。回折格子３０５は、反射光を波長に応じて分光し、分光した反射光をラインセンサ３０６に向けて射出する。ラインセンサ３０６は、複数の画素を有し、各画素には、それぞれ、異なる波長の反射光が入射する。ラインセンサ３０６は、各画素それぞれの受光量を示す電気信号をセンサ制御部３０７に出力する。センサ制御部３０７は、各画素の受光量に基づき白色ＬＥＤ３０３の発光強度を調整する。白色ＬＥＤ３０３の発光強度の調整が完了すると、センサ制御部３０７は、白色ＬＥＤ３０３の発光を停止して、測色準備完了を電源制御部１０７に通知する。その後、センサ制御部３０７は、電源制御部１０７から測色指示を受けると、調整後の発光強度で白色ＬＥＤ３０３を発光させる。これにより、ラインセンサ３０６は、対象物からの反射光を受光し、センサ制御部３０７に、各波長の反射光量を示す電気信号を出力する。センサ制御部３０７は、対象物からの各波長の反射光量を示す電気信号に基づき対象物の色を測定し、測定結果を電源制御部１０７に通知する。

図３は、電池部１０４の構成図である。元電源接続部１０２がＵＳＢポート等の元電源に接続されると、充電制御部１０３は、電池部１０４のサーミスタ２０２の両端電圧に基づき、電池２０１の温度や電池部１０４とセンサ機器１０１の接続状態に問題ないことを確認する。次に充電制御部１０３は、電池２０１の両極間電圧を測定し、定電流充電を行うか、定電圧充電を行うかを判定し、判定した充電方法で充電を開始する。その後も充電制御部１０３は、電池２０１の両極間電圧の監視を続け、充電モードを、定電流充電及び定電圧充電のいずれかに切り替える。

センサ機器１０１の動作状態は、図４に示す様に放電状態と充電状態の両方で規定される。具体的には、放電状態として、測定状態、待機状態及びその他状態の計３状態があり、充電状態として定電流充電状態、定電圧充電状態、充電無状態の計３状態がある。したがって、センサ機器１０１は、放電状態と充電状態の組み合わせによりモード＃１〜モード＃９の計９つの動作状態を有することになる。なお、測定状態とは、電池部１０４の負荷の総て、つまり、第一コンバータ１０５、第二コンバータ１０６、電源制御部１０７及びセンサ部１０８が動作している状態である。例えば、センサ部１０８が測色中である間は測定状態である。待機状態とは、第一コンバータ１０５及び電源制御部１０７が動作し、第二コンバータ１０６及びセンサ部１０８への電力供給が行われていない状態である。例えば、待機状態において、電源制御部１０７は、動作クロックを下げ、センサ機器１０１を低消費電力状態にすることができる。その他状態は、電池部１０４の負荷の状態が、測定状態にも待機状態にも属さない状態である。定電流充電状態とは、電池２０１を定電流充電している状態であり、定電圧充電状態とは、電池２０１を定電圧充電している状態であり、充電無状態とは、電池２０１の充電を行っていない状態である。以下、センサ機器１０１の電源状態の表記は図４に示す通りとする。例えば、定電流充電を行いながらセンサ部１０８による測定を行っていると、動作状態はモード＃１となる。

図５は、ＳＯＣ−ＯＣＶ特性、ＳＯＣ−ＣＣＶｃ特性、ＳＯＣ−ＣＣＶｄ特性を示している。なお、ＣＣＶｃとは、充電中の閉回路電圧であり、ＣＣＶｓとは、放電中の閉回路電圧である。ＳＯＣ−ＯＣＶ特性は、電池の劣化によって変化しないため、ＳＯＣを推定するためにはＯＣＶを知ることが重要である。しかしながら、ＯＣＶを測定することは、上述した様に、センサ機器１０１のコストを上昇させ、かつ、ユーザの利便性を損なう。そのため、本実施形態では、事前に測定したＳＯＣ−ＯＣＶ特性をルックアップテーブルや関数として電源制御部１０７に格納しておく。そして、後述する方法でＯＣＶを判定し、判定したＯＣＶとＳＯＣ−ＯＣＶ特性に基づきＳＯＣを判定する。

まず、開回路電圧値であるＯＣＶと、充電中の閉回路電圧値であるＣＣＶｃには、以下の式（１）の関係がある。また、ＯＣＶと、放電中の閉回路電圧値であるＣＣＶｓには、以下の式（２）の関係がある。
ＯＣＶ＝ＣＣＶｃ−Ｉｃ×Ｒ （１）
ＯＣＶ＝ＣＣＶｓ＋Ｉｓ×Ｒ （２）

なお、充電中の閉回路電圧値ＣＣＶｃとは、充電中、つまり、電池２０１の正極に向けて電流が流れているときの電池２０１の両極間電圧である。一方、放電中の閉回路電圧値ＣＣＶｓとは、放電中、つまり、電池２０１の正極から電流が流れ出ているときの電池２０１の両極間電圧である。また、Ｉｃは、充電時、電池２０１の正極に向けて流れている電流の値であり、Ｉｓは、放電時、電池２０１の正極から流れ出る電流の値である。また、Ｒは、電池２０１の内部抵抗値である。なお、式（１）及び式（２）において、Ｉｃ及びＩｓは正の値であるが、その電流の方向は互いに逆向きである。ここで、例えば、電池２０１の正極から電流が流れ出る方向を正とすると、Ｉｃは負の値であり、この場合、式（１）及び式（２）は同じとなる。したがって、以下では、Ｉｃ及びＩｓを纏めてＩｂと表現する。また、ＣＣＶｃ及びＣＣＶｓを纏めてＣＣＶと表現する。例えば、電流値が正であると、ＩｂはＩｓであり、ＣＣＶはＣＣＶｓとなる。一方、電流値が負であると、ＩｂはＩｃであり、ＣＣＶはＣＣＶｃとなる。

本実施形態において、電源制御部１０７は、電池２０１の両極間電圧、つまりＣＣＶの測定機能を有する。一方、本実施形態では、電池２０１からの出力電流や、電池２０１への入力電流の測定回路は設けない。代わりに、測定状態以外のモード＃４〜モード＃９については、事前に各モードでのＩｂの値を測定し、測定したＩｂの値（所定値）を電源制御部１０７に格納しておく。例えば、動作状態がモード＃４〜モード＃９のいずれかであると、電源制御部１０７は、ＣＣＶを測定し、測定したＣＣＶと、動作状態のモードに対応する、固定値であるＩｂの値に基づき式（１）又は式（２）によりＯＣＶを求める。そして、電源制御部１０７は、ＳＯＣ−ＯＣＶ特性と、求めたＯＣＶに基づきＳＯＣを判定する。モード＃４〜モード＃９は測定を行っていない状態であるためＩｂの値の変動は小さく、よって、事前に測定したＩｂの値により精度よくＳＯＣを判定することができる。

一方、モード＃１〜モード＃３は、測定状態であり、Ｉｂの値は、センサ部１０８の白色ＬＥＤ３０３の発光強度によって大きく異なる。このため、モード＃１〜モード＃３のそれぞれについては、図１のＡ点から第一コンバータ１０５に向けて流れる電流値と、充電制御部１０３からＡ点に向けて流れる電流値との差を事前に測定して電流値Ｉｄ（所定値）として電源制御部１０７に格納しておく。そして、ＳＯＣの判定の際、電源制御部１０７は、センサ制御部３０７から白色ＬＥＤ３０３の光強度補正後の電流値Ｉｅを取得し、電流値Ｉｅに基づき加算値を求める。そして、事前に測定した電流値Ｉｄに加算値を加算することでＩｂの値を求める。具体的には、電源制御部１０７は、以下の式（３）によりＩｂを求める。
Ｉｂ＝Ｉｄ＋Ｉｅ×η （３）
ここで、ηは、第二コンバータ１０６の効率であり、Ｉｅ×ηが加算値である。なお、ηは、Ｉｅの関数であり、Ｉｅの値に応じて変化するため、事前にη−Ｉｅ特性を測定し、測定したη−Ｉｅ特性をルックアップテーブルや関数として電源制御部１０７に記憶させておく。電源制御部１０７は、式（３）により求めたＩｂと測定したＣＣＶとに基づき式（１）又は式（２）によりＯＣＶを求める。そして、電源制御部１０７は、ＳＯＣ−ＯＣＶ特性と、求めたＯＣＶに基づきＳＯＣを判定する。

なお、内部抵抗Ｒの値が一定であると、上記方法によりＳＯＣを精度良く判定することができる。しかしながら、内部抵抗Ｒの値は、経時により変化し、かつ、温度特性を持っている。つまり、内部抵抗値は温度により変化する。したがって、精度よくＳＯＣを判定するには、内部抵抗Ｒの値を判定する必要がある。このため、本実施形態では、モード＃３におけるＣＣＶ及びＩｂと、モード＃７におけるＣＣＶ及びＩｂから線形回帰によって内部抵抗Ｒの値を判定する。具体的には、内部抵抗Ｒを、以下の式（４）で求める。
Ｒ＝（ＣＣＶ７−ＣＣＶ３）／（Ｉｂ７＋Ｉｂ３） （４）
ここで、ＣＣＶ３及びＩｂ３は、モード＃３におけるＣＣＶ及びＩｂであり、ＣＣＶ７及びＩｂ７は、モード＃７におけるＣＣＶ及びＩｂである。

なお、モード＃３を使用する理由は、電池２０１の充電が行われておらず、かつ、Ｉｂの大部分を示す白色ＬＥＤ３０３に向けて流れる電流値を測定できるため、Ｉｂの推定精度が高いからである。また、モード＃７を選択する理由は、センサ機器１０１の消費電力が最も少ない状態であり、かつ、定電流充電を行っているため、Ｉｂの推定精度が高いからである。電池２０１の内部抵抗Ｒは温度により変化するため、式（４）で使用する各値は、同程度の温度で測定されたものを使用する。なお、定電流充電を行う際に電池２０１に向けて流れる電流値は、その他のときより大きいため、モード＃７おける温度変化はモード＃３に比べて大きくなる。

このため、本実施形態では、モード＃３においてＯＣＶを判定する際、電源制御部１０７は、ＣＣＶ３を測定し、かつ、Ｉｂ３を式（３）で判定することに加えて、サーミスタ２０２で電池２０１の温度も測定する。そして、電源制御部１０７は、測定した温度とＣＣＶ３及びＩｂ３を関連付けてリストに記録しておく。また、モード＃７においてＯＣＶを判定する際、電源制御部１０７は、ＣＣＶ７を測定することに加えて、サーミスタ２０２で電池２０１の温度も測定する。そして、測定した温度と同程度の温度に関連付けられたＣＣＶ３及びＩｂ３を使用して式（４）に基づき内部抵抗Ｒを判定・更新する。

なお、本実施形態において、電源制御部１０７は、式（４）で判定した内部抵抗Ｒの値を、そのときのサーミスタ２０２の測定温度に基づき、所定の基準温度における値に変換する。以下、所定の基準温度における内部抵抗を正規化抵抗Ｒｎｏｍと表記する。正規化抵抗Ｒｎｏｍへの換算は、事前に測定した内部抵抗の温度特性に基づき行う。そして、電源制御部１０７は、ＳＯＣを判定する際には、正規化抵抗Ｒｎｏｍに基づき、そのときのサーミスタ２０２の測定温度における内部抵抗Ｒの値を求め、この値を式（１）又は式（２）に用いてＯＣＶを判定する。

以下、各モードにおけるＳＯＣの判定処理について説明する。なお、正規化抵抗Ｒｎｏｍの初期値は、予め電源制御部１０７に保持させておく。図６は、モード＃３におけるＳＯＣ判定処理のフローチャートである。電源制御部１０７は、Ｓ１０で、式（３）に基づきＩｂを判定する。電源制御部１０７は、Ｓ１１で、ＣＣＶを測定し、Ｓ１２で、サーミスタ２０２により温度を測定する。続いて、電源制御部１０７は、記憶している正規化抵抗Ｒｎｏｍの値と内部抵抗の温度特性に基づき、Ｓ１２で測定した温度における内部抵抗Ｒの値を判定する。その後、電源制御部１０７は、Ｓ１４で、式（１）又は式（２）によりＯＣＶを判定する。続いて、電源制御部１０７は、Ｓ１５で、判定したＯＣＶに基づきＳＯＣを判定する。最後に、電源制御部１０７は、Ｓ１６で、Ｓ１０〜Ｓ１２で測定又は判定したＩｂ、ＣＣＶ及び温度を関連付けてリストに格納する。図７は、リストの一例を示している。なお、Ｓ１２で測定した温度と同じデータがリストに存在する場合、電源制御部１０７は、既にリストに格納されている当該温度のデータを削除し、Ｓ１０〜Ｓ１２で求めたデータを新たに追加する。

図８は、モード＃７におけるＳＯＣ判定処理のフローチャートである。電源制御部１０７は、Ｓ２０で、ＣＣＶを測定し、Ｓ２１で、サーミスタ２０２により温度を測定する。なお、モード＃７におけるＩｂの値は、予め電源制御部１０７に格納されている。電源制御部１０７は、Ｓ２１で測定した温度との差が閾値未満であるデータがリストに存在するかをＳ２２で判定する。リストに存在すると、電源制御部１０７は、Ｓ２３で、まず、リストのデータと、Ｓ２０で測定したＣＣＶと、予め格納されているモード＃７におけるＩｂ（Ｉｂ７）の値に基づき、式（４）に従い内部抵抗Ｒを求める。そして、電源制御部１０７は、記憶している正規化抵抗Ｒｎｏｍを、求めた内部抵抗Ｒから換算した値に更新する。なお、Ｓ２１で測定した温度との差が閾値以内である複数のデータがリストに存在する場合、電源制御部１０７は、Ｓ２１で測定した温度に最も近い温度のデータを使用する。さらに、Ｓ２１で測定した温度に最も近い温度のデータが２つ（正側及び負側）あると、電源制御部１０７は、任意の選択基準で１つを選択して使用する。Ｓ２３で正規化抵抗Ｒｎｏｍの値を求めると、電源制御部１０７は、Ｓ２４で、Ｓ２３で求めた正規化抵抗Ｒｎｏｍの値と内部抵抗の温度特性に基づき、Ｓ２１で測定した温度における内部抵抗Ｒの値を判定する。一方、Ｓ２２において、Ｓ２１で測定した温度との差が閾値以内であるデータがリストに存在しないと、電源制御部１０７は、記憶している正規化抵抗Ｒｎｏｍの値と内部抵抗の温度特性に基づき、Ｓ２１で測定した温度における内部抵抗Ｒの値を判定する。その後、電源制御部１０７は、Ｓ２５で、式（１）又は式（２）によりＯＣＶを判定する。続いて、電源制御部１０７は、Ｓ２６で、判定したＯＣＶに基づきＳＯＣを判定する。

なお、モード＃１及びモード＃２におけるＳＯＣ判定処理は、基本的に図６に示すモード＃３におけるフローチャートと同様である。但し、Ｓ１６は実行しない。また、モード＃４〜＃６、＃８及び＃９におけるＳＯＣ判定処理は、基本的に図８に示すモード＃７におけるフローチャートと同様である。但し、Ｓ２２及びＳ２３は省略され、Ｓ２４では、記憶している正規化抵抗Ｒｎｏｍの値と内部抵抗の温度特性に基づき、Ｓ２１で測定した温度における内部抵抗Ｒの値を判定する。

以上、本実施形態では、内部抵抗値を更新することで精度良くＳＯＣを判定することができる。また、電池２０１に流れる電流の測定回路を設けないため、低コストでＳＯＣを判定することができる。

＜第二実施形態＞
第一実施形態では、モード＃３及びモード＃７でのＣＣＶ及びＩｂに基づき電池２０１の内部抵抗Ｒの値を判定した。しかしながら、モード＃７の状態がほとんど起きない場合、内部抵抗Ｒが更新されず、式（１）又は式（２）で使用する内部抵抗Ｒの精度が劣化する。よって、ＳＯＣの判定精度も劣化し得る。ここで、モード＃１におけるＩｂは、推定精度の高いモード＃３におけるＩｂ及びモード＃７におけるＩｂの和にほぼ等しいため、同じく推定精度が高い。したがって、本実施形態では、モード＃７に代えてモード＃１を使用する。

以上、本実施形態では、モード＃７の状態がほとんど起きない場合においても精度よくＳＯＣを判定することができる。なお、モード＃４を使用することも可能である。

＜第三実施形態＞
第一実施形態では、式（４）に基づき内部抵抗Ｒを判定した。本実施形態は、内部抵抗Ｒの判定方法が第一実施形態とは異なる。以下、本実施形態における内部抵抗Ｒの判定方法について説明する。図９（Ａ）は、モード＃３における測定開始時の電池２０１の両極間電圧波形を示している。ここで、ΔＶｓは、センサ部１０８による測色開始前後、例えば、白色ＬＥＤ３０３の発光前と発光後の電池２０１の両極間電圧差である。電源制御部１０７は、充電を行っていない状態において、センサ部１０８による測色を開始する際、つまり、モード＃３に遷移した際、測色開始前後の電圧差ΔＶｓを測定する。また、電源制御部１０７は、測色開始により第二コンバータ１０６に流れる電流の変化量ΔＩｓを以下の式（５）により求める。
ΔＩｓ＝Ｉｅ×η （５）
そして、電源制御部１０７は、内部抵抗Ｒ３を以下の式（６）で求める。なお、Ｉｅ及びηは、式（３）で説明した通りである。電源制御部１０７は、第二コンバータ１０６への電力供給の開始後、センサ部１０８より電流値Ｉｅを取得する。
Ｒ３＝ΔＶｓ／ΔＩｓ （６）
電源制御部１０７は、式（６）で求めた内部抵抗Ｒ３を、基準温度における値に換算し、これを正規化抵抗Ｒ３ｎｏｍとして記憶する。

図９（Ｂ）は、モード＃７における充電開始時の電池２０１の両極間電圧波形を示している。ここで、ΔＶｃは、第二コンバータ１０６への電力供給を行っていないときに定電流充電を開始する際、つまり、モード＃７に遷移した際の充電開始前後の電池２０１の両極間電圧差である。電源制御部１０７は、モード＃７となって定電流充電を開始する際、電圧差ΔＶｃを測定する。そして、電源制御部１０７は、内部抵抗Ｒ７を以下の式（７）で求める。
Ｒ７＝ΔＶｃ／ΔＩｃ （７）
なお、ΔＩｃは、定電流充電を開始することにより増加する電流の値、つまり、定電流充電における充電電流値である。充電電流値は、充電制御部１０３が決定する値であり、電源制御部１０７は、充電制御部１０３からΔＩｃを取得することができる。電源制御部１０７は、式（７）で求めた内部抵抗Ｒ７を、基準温度での値に換算し、これを正規化抵抗Ｒ７ｎｏｍとして記憶する。

また、電源制御部１０７は、Ｒ３ｎｏｍ及びＲ７ｎｏｍの少なくとも１つを更新すると、Ｒ０ｎｏｍを以下の式（８）で更新する。
Ｒ０ｎｏｍ＝（Ｒ３ｎｏｍ＋Ｒ７ｎｏｍ）／２ （８）

例えば、ＯＣＶを判定する際、総てのモードにおいてＲ０ｎｏｍを使用する構成とすることができる。また、ＯＣＶの判定の際、モード＃３、＃６、＃９ではＲ３ｎｏｍを使用し、その他のモードでは、Ｒ７ｎｏｍを使用する構成とすることもできる。

以上、本実施形態でも、内部抵抗値を判定することで、精度良くＳＯＣを判定することができる。また、電池２０１に流れる電流の測定回路を設けないため、低コストでＳＯＣを判定することができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０６：第二コンバータ、１０８：センサ部、１０７：電源制御部、１０３：充電制御部

Claims (16)

1. 二次電池により駆動される電池駆動装置であって、
   前記二次電池からの電力に基づき所定の処理を実行する処理手段と、
   前記二次電池の閉回路電圧値を測定する測定手段と、
   前記二次電池の充電制御と、前記処理手段の制御と、を行う制御手段と、
   前記二次電池の内部抵抗値を保持する保持手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記測定手段が測定した電圧値と、前記二次電池の電流値と、前記内部抵抗値に基づき前記二次電池の開回路電圧値を判定し、判定した前記開回路電圧値に基づき前記二次電池の充電率を判定し、
   前記制御手段は、前記二次電池を定電流充電しているときに前記測定手段が測定した第１電圧値と、第１電流値と、前記二次電池の充電を行わず、かつ、前記処理手段に前記二次電池から電力を供給しているときに前記測定手段が測定した第２電圧値と、第２電流値と、に基づき前記内部抵抗値を更新することを特徴とする電池駆動装置。
2. 前記第１電圧値は、前記二次電池を定電流充電し、かつ、前記処理手段に前記二次電池から電力を供給していないときに前記測定手段が測定した電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の電池駆動装置。
3. 前記第１電流値は、固定値であることを特徴とする請求項２に記載の電池駆動装置。
4. 前記第１電圧値は、前記二次電池を定電流充電し、かつ、前記処理手段に前記二次電池から電力を供給しているときに前記測定手段が測定した電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の電池駆動装置。
5. 前記第１電流値は、第１所定値に前記処理手段から通知される電流値に基づく加算値を加えた値であることを特徴とする請求項４に記載の電池駆動装置。
6. 前記第２電流値は、第２所定値に前記処理手段から通知される電流値に基づく加算値を加えた値であることを特徴とする請求項５に記載の電池駆動装置。
7. 前記加算値は、前記処理手段から通知される電流値に前記処理手段の効率を乗じた値であることを特徴とする請求項５又は６に記載の電池駆動装置。
8. 前記制御手段は、前記二次電池の充電を行わず、かつ、前記処理手段に前記二次電池から電力を供給しているときに前記二次電池の第１温度を測定し、前記第１温度に関連付けて前記第２電圧値及び前記第２電流値をリストに記録し、
   前記制御手段は、前記二次電池を定電流充電しているときに前記二次電池の第２温度を測定し、前記リストに記録された第１温度のうち、前記第２温度との差が所定値より小さい第１温度に関連付けられた前記第２電圧値及び前記第２電流値を使用して前記内部抵抗値を更新することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電池駆動装置。
9. 二次電池により駆動される電池駆動装置であって、
   前記二次電池からの電力に基づき所定の処理を実行する処理手段と、
   前記二次電池の閉回路電圧値を測定する測定手段と、
   前記二次電池の充電制御と、前記処理手段の制御と、を行う制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記処理手段に前記二次電池から電力を供給していないときに前記二次電池の定電流充電を開始すると、前記定電流充電の開始前後において前記二次電池に流れる電流の第１変化量と、前記定電流充電の開始前後において前記測定手段が測定した電圧の第２変化量と、に基づき前記二次電池の内部抵抗値を判定し、
   前記二次電池を充電している間において前記二次電池の充電率を判定する場合、前記測定手段が測定した電圧値と、前記二次電池の電流値と、前記内部抵抗値に基づき前記二次電池の開回路電圧値を判定し、前記開回路電圧値に基づき前記二次電池の充電率を判定することを特徴とする電池駆動装置。
10. 二次電池により駆動される電池駆動装置であって、
    前記二次電池からの電力に基づき所定の処理を実行する処理手段と、
    前記二次電池の閉回路電圧値を測定する測定手段と、
    前記二次電池の充電制御と、前記処理手段の制御と、を行う制御手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、
    前記二次電池の充電を行っていないときに前記二次電池から前記処理手段への電力供給を開始すると、前記処理手段への電力供給の開始前後において前記二次電池に流れる電流の第３変化量と、前記処理手段への電力供給の開始前後において前記測定手段が測定した電圧の第４変化量と、に基づき前記二次電池の内部抵抗値を判定し、
    前記二次電池を充電していない間において前記二次電池の充電率を判定する場合、前記測定手段が測定した電圧値と、前記二次電池の電流値と、前記内部抵抗値に基づき前記二次電池の開回路電圧値を判定し、前記開回路電圧値に基づき前記二次電池の充電率を判定することを特徴とする電池駆動装置。
11. 二次電池により駆動される電池駆動装置であって、
    前記二次電池からの電力に基づき所定の処理を実行する処理手段と、
    前記二次電池の閉回路電圧値を測定する測定手段と、
    前記二次電池の充電制御と、前記処理手段の制御と、を行う制御手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、
    前記処理手段に前記二次電池から電力を供給していないときに前記二次電池の定電流充電を開始すると、前記定電流充電の開始前後において前記二次電池に流れる電流の第１変化量と、前記定電流充電の開始前後において前記測定手段が測定した電圧の第２変化量と、に基づき第１抵抗値を判定し、前記二次電池の充電を行っていないときに前記二次電池から前記処理手段への電力供給を開始すると、前記処理手段への電力供給の開始前後において前記二次電池に流れる電流の第３変化量と、前記処理手段への電力供給の開始前後において前記測定手段が測定した電圧の第４変化量と、に基づき第２抵抗値を判定し、前記第１抵抗値と前記第２抵抗値に基づき前記二次電池の内部抵抗値を判定し、
    前記二次電池の充電率を判定する場合、前記測定手段が測定した電圧値と、前記二次電池の電流値と、前記内部抵抗値に基づき前記二次電池の開回路電圧値を判定し、前記開回路電圧値に基づき前記二次電池の充電率を判定することを特徴とする電池駆動装置。
12. 前記第１変化量は、前記定電流充電における充電電流値であることを特徴とする請求項９又は１１に記載の電池駆動装置。
13. 前記第３変化量は、前記処理手段への電力供給の開始後に前記処理手段から通知される電流値に基づく値であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の電池駆動装置。
14. 前記制御手段は、前記処理手段に前記二次電池から電力を供給していないときには、前記二次電池の電流値として所定の値を使用して前記開回路電圧値を判定し、前記処理手段に前記二次電池から電力を供給しているときには、所定の値に前記処理手段から通知される電流値に基づく加算値を加えた値を前記二次電池の電流値として使用して前記開回路電圧値を判定することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の電池駆動装置。
15. 前記処理手段は、発光手段を含むセンサ手段を有し、
    前記処理手段から通知される電流値は、前記発光手段を発光させるために前記発光手段に流す電流値であることを特徴とする請求項５、６、１３及び１４のいずれか１項に記載の電池駆動装置。
16. 前記所定の処理は測色処理であることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の電池駆動装置。

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