JP2022127963A - 電子機器、情報出力方法及びプログラム - Google Patents

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Abstract

Figure 2022127963000001
【課題】二次電池の劣化の抑制に効果的な情報を示すことのできる電子機器、情報出力方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】電子機器は、外部からの電力供給に応じて二次電池を充電させる充電部と、制御部と、制御部により指定された内容を出力する出力部と、を備える。制御部は、二次電池の充電について二次電池の複数の劣化条件をそれぞれ満たしているか否かを判別し、満たしていると判別された劣化条件に係る内容を指定して出力部により出力させる。
【選択図】図3

Description

この発明は、電子機器、情報出力方法及びプログラムに関する。
電子機器、特に携帯型のものは、バッテリからの電力供給を受けて動作する場合が多い。バッテリには、充電して繰り返し利用が可能な二次電池が広く用いられている。二次電池は、徐々に劣化して、充電による最大の蓄電量(蓄電可能容量)が低下したり内部抵抗が上昇して所望の出力電流が得づらくなったりする。特許文献1には、充電池の内部抵抗の変化度合に基づいて劣化度合を推定し、適宜表示、出力させる技術について開示されている。
充電池の劣化速度は、電池の環境、使用状況及び充電のしかたなどに応じて変化する。例えば、リチウムイオン電池の場合、高温多湿状態では劣化が速まる。また、蓄電量をほぼ使い切った深放電状態、過放電状態及びこれらの状態からの充電や使用なども二次電池の劣化につながりやすいことが知られている。
特開2008-67523号公報
しかしながら、充電池の種類ごとに異なる劣化条件は、一般ユーザにとって複雑であり、自身の使用している電子機器のバッテリの種別及び自身の充電に係る操作と対応付けて正確に判断するのは難しい。従来の技術は、ユーザによる充電状況に応じて二次電池の劣化の抑制につながるものではなかった。
この発明の目的は、二次電池の劣化の抑制に効果的な情報をユーザに示すことのできる電子機器、情報出力方法及びプログラムを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、
外部からの電力供給に応じて二次電池を充電させる充電部と、
制御部と、
前記制御部により指定された内容を出力する出力部と、
を備え、
前記制御部は、前記二次電池の充電について前記二次電池の複数の劣化条件を満たしているか否かをそれぞれ判別し、満たしていると判別された前記劣化条件に係る内容を指定して前記出力部により出力させる
ことを特徴とする電子機器である。
本発明に従うと、二次電池の劣化の抑制に効果的な情報をユーザに示すことができるという効果がある。
本実施形態の電子機器の機能構成を示すブロック図である。 劣化条件データとして記憶されている劣化を速める項目の例を示す図表である。 充電監視制御処理の制御手順を示すフローチャートである。 劣化条件に該当すると判別された場合における表示画面への表示例を示す図である。 劣化条件に該当すると判別された場合における表示画面への表示例を示す図である。 変形例の充電監視制御処理の制御手順を示すフローチャートである。 劣化条件更新処理の制御手順を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態の電子機器1の機能構成を示すブロック図である。
電子機器1は、例えば、身体装着型を含む携帯型のものであり、例えば、腕時計やスマートウォッチなどである。
電子機器1は、制御部10(電子機器1のコンピュータ)と、動作部20と、バッテリ制御IC30と、電力供給部40(充電部)などを備える。電子機器1は、二次電池Bから電力供給を受けて動作する。
制御部10は、電子機器1の動作を統括制御する。制御部10は、CPU11(Central Processing Unit)と、記憶部12と、計時部13などを有する。CPU11は、各種演算を行い動作制御に係る処理を実行するプロセッサである。CPU11は、単一のものであってもよいし、複数が並列又は選択的に動作するものなどであってもよい。
記憶部12は、各種データを記憶するメモリである。記憶部12は、揮発性メモリ(RAM;Random Access Memory)と、不揮発性メモリとを含む。RAMは、DRAMなどであり、CPU11に作業用のメモリ空間を提供し、一時データを記憶する。一時データには、直近のある時間内における電子機器1の動作及び入力操作などの履歴データ123が含まれている。また、履歴データ123には、後述の充電管理に係るデータ、例えば、充電開始時の蓄電残量又は充電率のデータ及び温度データ、並びにそれらの統計データなどが含まれる。統計データとしては、例えば、充電開始時の充電率を単位充電率間隔ごとに計数した頻度分布、及び充電開始時の温度と、当該充電開始時の温度と充電中の最高温度との差分の代表値(平均値など)との対応データなどが含まれる。統計データは、二次電池Bについて累積的なものであってもよいし、上記直近のある時間内におけるものであってもよい。不揮発性メモリは、例えば、フラッシュメモリであり、制御プログラム及び設定データなどを記憶する。制御プログラムには、二次電池Bの充放電の管理に係るプログラム121が含まれている。また、設定データには、二次電池Bの充電について当該二次電池Bの劣化を速め得る条件(劣化条件)を複数含む劣化条件データ122が含まれている。
計時部13は、図示略の計時回路から出力されるある周波数の信号を計数していくことで、現在の日時(時刻)を計数する。なお、日時の計数は、CPU11がRAMを利用して行ってもよい。
動作部20は、電子機器1が実行する各種機能に係る動作を行う。
動作部20は、表示部21と、操作受付部22と通信部23と、計測部25などを有する。
表示部21は、例えば、ドットマトリクス方式の液晶ディスプレイ(LCD)を有し、制御部10からの制御信号に基づいて各種表示を行う。操作受付部22は、押しボタンスイッチ及び/又はりゅうずなどを有し、これらの操作を検出して信号として制御部10へ出力する。
通信部23は、外部機器との通信を制御する。通信部23が制御する通信規格は、例えば、ブルートゥース(登録商標)である。通信部23は、電子機器1の他の構成とは独立に動作有無が制御されてもよい。
計測部25は、物理量を計測して計測結果を制御部10及び/又はバッテリ制御IC30に出力する。計測部25は、電圧計測部251と、電流計測部252と、温度計測部253(第1計測部)と、照度計測部254などを有する。
これらのうち、電圧計測部251と、電流計測部252と、温度計測部253とは、それぞれ二次電池Bの計測を行う。電圧計測部251は、二次電池Bの出力電圧を計測する。電流計測部252は、二次電池Bから制御部10及び動作部20への放電電流及び外部電源から二次電池Bへの充電電流(まとめて二次電池Bの出力電流。出力電流は負であってもよい)を計測する。温度計測部253は、二次電池Bに係る温度を計測する。具体的には、温度計測部253は、二次電池Bの表面又は表面付近の温度を計測する。
電圧計測部251及び電流計測部252が本実施形態の第2計測部を構成する。
なお、電圧計測部251と、電流計測部252と、温度計測部253とは、電子機器1の動作部20の他の構成とは別個にバッテリ制御IC30に制御されて動作するものであってもよい。
照度計測部254は、電子機器1の特定の位置、例えば、表示部21の表示画面における少なくとも一部の範囲に入射する光による照度を計測する。
計測部25は、その他、電子機器1の機能などに応じた他の物理量を計測するセンサなどを有していてもよい。
バッテリ制御IC30は、電圧計測部251及び電流計測部252の計測結果、及び外部電源の接続有無などに応じて電力供給部40に二次電池Bの充放電を切り替えさせる。バッテリ制御IC30は、外部電源が接続端子などに接続されていない場合には、二次電池Bからの放電を継続させてよい。外部電源が接続端子などに接続されている場合には、二次電池Bの出力電圧などに応じて外部電源により二次電池Bを充電させ、また、外部電源からの供給電力を電子機器1の各部に供給させる。
電力供給部40は、二次電池Bから電力を出力(放電)させて自機の各部、ここでは、制御部10及び動作部20などに供給させる。また、電力供給部40は、上記のようにバッテリ制御IC30による充放電の切替制御により、外部電源(外部)からの電力供給に応じて二次電池Bを充電させるように切り替えて、二次電池Bの充電部として動作することができる。電力供給部40は、例えば、FETなどのアナログスイッチを有し、バッテリ制御IC30により切り替え制御されてよい。また、電力供給部40は、外部電源からの入力電圧を適宜出力電圧に変更調整する変圧部を有していてもよい。
二次電池Bは、充電して再利用することが可能なバッテリである。二次電池Bは、例えば、リチウムイオン電池である。二次電池Bは、電子機器1が固定的に備えるものであってもよいし、着脱交換が可能なものであってもよい。また、二次電池Bは、電子機器1専用のものであってもよいし、汎用のものであってもよい。
外部電源は、ここでは、商用電源などの交流電源からの入力を適宜な直流電圧に変換して出力するアダプタを含み得る。また、モバイルバッテリなど、直接上記直流電圧を出力可能なものであってもよい。
次に、二次電池Bの充電管理について説明する。
二次電池Bの充放電は、バッテリ制御IC30の制御により電力供給部40が切り替える。バッテリ制御IC30の制御は、例えば、二次電池Bの出力電圧などに応じて機械的であってもよいが、二次電池Bの充電に係る状況が悪いと、二次電池Bの劣化を通常よりも速め得る。充電時などに上記の劣化条件を満たす場合には、制御部10(CPU11)は、ユーザに対して満たされている劣化条件の内容を知得させるように報知を行うことで、ユーザが必要以上にこのような劣化条件を満たす状況でなるべく充電を行わないように啓蒙することができる。
図2は、劣化条件データ122に記憶されている劣化を速める項目の例を示す図表である。
劣化条件の要素としては、例えば、充電時の温度が挙げられる。温度計測部253が計測した二次電池Bの温度が高すぎたり(例えば、上限値TH以上)低すぎたり(例えば、下限値TL以下)する場合に充電が行われると、二次電池Bが劣化しやすい。
また、二次電池Bが満充電に近い状態で維持されることも二次電池Bの劣化を速め得る。すなわち、満充電に近い基準以上の充電率(二次電池Bの最大蓄電量に対する蓄電残量の割合)のまま外部電源に接続された状態が継続されて、多少の充電率の低下ごとに頻繁に充電がなされると、二次電池Bが劣化しやすい。
また、二次電池Bの充電開始時の蓄電残量Q又は充電率が高すぎたり(例えば、蓄電残量の上限値QH以上)、低すぎたり(例えば、蓄電残量の下限値QL以下)するのも二次電池Bの劣化につながりやすい。蓄電残量Qが低く放電が進んだ状態から充電を行うのは、二次電池Bに負荷がかかり、劣化を速める。上記のように、充電率が高い状態が維持されるのはあまり好ましくないので、このような状態での充電開始の頻度が高いと、累積的に二次電池Bの劣化を速め得る。
また、充電開始の前に蓄電残量Qが基準下限値を下回ってから(例えば、下限値QL未満)の経過時間が長時間(例えば、基準時間tth以上)となることも、二次電池Bの劣化を速める。二次電池Bをほぼ使い切って蓄電残量Qが非常に小さい深放電状態や完全に使い切ったが長く続くと、その後十分な充電が困難になりやすい。
また、外部電源が正規品ではない場合、特に、充電電流や電圧が定格を満たしていないと二次電池Bに大きな負荷がかかり、その劣化を速める。したがって、正規品であるか、又は少なくとも正規品に準拠した充電を行う外部電源であることが好ましい。
また、照度計測部254により計測される照度Eも参照されてもよい。照度Eが直射日光の当たるレベル規定値Eth以上である場合、充電時の二次電池Bの温度Tが上記の上限値THよりも多少低い基準値TH2より大きければ、充電中における大幅な温度上昇が想定されるので、上限値THに達しない早期の段階で劣化条件に該当するものとしてもよい。
上記劣化条件の項目にそれぞれ対応付けられて、劣化条件の各項目に該当した場合に後述のように行う報知動作の報知内容が記憶されている。
また、上記の劣化条件に該当するか否かの判別は、現在の実測値データによるものに限られなくてもよい。例えば、二次電池Bの温度上昇は、充電動作及び周囲の気温などの外的要因に限られない。例えば、電子機器1で実行可能な機能が実行されて大きな負荷及び二次電池Bからの放電が生じている状況では、二次電池Bの温度が上昇しやすく、使用されずに放置されている状況では、二次電池Bの温度の上昇は抑えられる。したがって、電子機器1の使用状況(使用履歴)を取得して充電中の温度上昇幅を予測し、予測結果が上記の劣化条件に該当するか否かを判別してもよい。動作履歴は、電子機器1の記憶部12の記憶容量を圧迫しない範囲で直近のある時間内の動作内容などが保持されていてもよい。この場合に履歴として記憶保持される動作には、アプリケーションプログラムなどによる機能動作などだけではなく、操作受付部22による入力操作の受け付け、及びユーザの利用に伴う電子機器1の物理的な運動の検出、例えば、図示略の加速度センサによる加速度の検出などを含んでもよい。
また、外的な環境要因などについても、例えば、屋外での充電であると判別される場合には、充電を行う日の現地の天気予報及び気温予報などに基づいて、充電中の温度上昇を予測してもよい。現在位置情報、天気予報データ及び気温予報データなどは、例えば、通信部23により外部機器から定期的に取得されてもよい。また、電子機器1が衛星測位などを行うことが可能な構成を有する場合には、自機により直接現在位置が取得されてもよい。
上記において例示した二次電池Bの劣化条件は、一般的に電子機器1が使用可能な状況下では、必ずしも一度の該当で大きく劣化が進行するものではないが、繰り返されることで累積的に大きく劣化が進む。したがって、これらの劣化条件は、悪い状況への一度の該当に限らず、その累積回数や直近の予め定められた期間での発生回数(発生頻度)などを基準に含むものであってもよい。
また、携帯型の電子機器1では、使用状況に応じて状況が悪い場合でも充電が必要になる場合はあり得るので、上記の劣化条件に該当する場合に充電自体を一律に禁止又は中止するのは、必ずしも好ましくない。本実施形態の電子機器1では、上記劣化条件に該当した場合に、当該劣化条件に該当したことを報知する動作を行ってユーザに好ましくない状況で充電動作を行おうとしていることをその状況とともに知得させることで、必要ない場合に当該劣化条件に該当する状況での充電をなるべく行わないように推奨する。充電動作自体は、一時的に中断されてもよいが、その場合でも、ユーザが充電を中止する動作、すなわち、外部電源の切り離しなどを行わない場合には、所定の待機時間の経過後に自動で、又はユーザによる同意を示す入力操作により、充電が開始されてもよい。これにより、ユーザが外部電源に接続したまま報知動作にしばらく気づかなかった場合でも、充電が全く進んでおらずに必要な蓄電量が得られない状況となることを抑制することができる。
報知動作(出力)は、例えば、制御部10の制御により該当劣化条件に対応する(係る)内容が指定され、この指定された内容が表示部21により表示画面に表示されることで行われる。また、このとき、電子機器1は、図示略の振動発生部及び/又は音声発生部などにより特定のパターン又は該当した劣化条件に応じた又は一律のパターンの振動、音声などを発生させることで、ユーザに対して速やかに知得させやすくしてもよい。また、報知内容は、後述の変形例のように通信部23を介して外部に出力されてもよい。表示部21及び通信部23が本実施の形態における出力部を構成する。
ユーザに該当する劣化条件を確実に知得させるために、報知動作は、操作受付部22を介して当該報知動作を解除する入力操作が検出されるまでの間、継続されてもよい。すなわち、制御部10(CPU11)は、ユーザが知得しないまま報知動作が終了しないように、上記入力操作に応じて報知動作を解除するように制御を行うことができる。
図3は、本実施形態の電子機器1で実行される充電監視制御処理のCPU11による制御手順を示すフローチャートである。この充電監視制御処理は、本実施形態の情報出力方法を含み、例えば、CPU11が充電が開始された旨を示す情報をバッテリ制御IC30から取得した場合に、充電が終了した旨を示す情報を取得するまでの間、予め定められた間隔で起動される。
充電監視制御処理が開始されると、CPU11は、バッテリ制御IC30から(又は直接)計測部25が計測する二次電池Bの電圧、電流値、蓄電残量又は充電率、及び温度などの電池情報を取得する(ステップS101)。CPU11は、通信部23を介して取得されている位置情報及び天気予報などの環境情報を取得する(ステップS102)。想定される充電期間に該当する情報が通信部23により取得されていない場合には、CPU11は、通信部23により外部機器からこれらの位置情報や環境情報を取得してもよい。CPU11は、履歴データ123を取得する(ステップS103)。
CPU11は、劣化条件データ122を読み込む(ステップS104)。CPU11は、取得された電池情報、位置情報及び環境情報(位置情報は、気候情報などに変換されることで環境情報に含まれ得る)に基づいて、読み込まれた劣化条件データの各劣化条件に係る履歴データ123を更新する(ステップS105)。CPU11は、履歴データ123として上記の充電管理に係るデータを追加し、また、その統計データ(劣化を速める状況の発生回数又は直近の予め定められた期間の発生回数などを含む)などを計数、算出、更新する。充電管理に係るデータとして、蓄電残量Q又は充電率が含まれる場合、これらの値は、二次電池Bの出力電圧に予め対応付けられて保持されていてもよいし、二次電池Bの出力電流を積分することによって算出されてもよい。また、これらの組合せなどによって適宜特定されてもよい。
CPU11は、読み込んだ劣化条件データ122の各項目を順番に選択し、選択された劣化条件の項目に対応する電池情報、位置情報、環境情報及び履歴データを参照して当該項目の条件(劣化条件)に該当するか否かをそれぞれ判別する(ステップS106;判別ステップ、判別手段)。上記のように、CPU11は、現時点で劣化条件に該当するかだけではなく、充電期間中に該当する状況になると見込まれるか否かを判別してもよい。また、充電開始後2回目以降にこの処理が実行されている場合には、充電開始時の情報に基づく劣化条件、すなわち、充電開始時の蓄電残量(充電率)などについては判断を省略してよい。
劣化条件の各項目のいずれにも該当しない(かつ該当しないと見込まれる)と判別された場合には(ステップS106で“NO”)、CPU11は、充電管理制御処理を終了する。
選択された劣化条件の項目に該当する(又は該当すると見込まれる)と判別された場合には(ステップS106で“YES”)、CPU11は、該当する劣化条件の項目に応じた表示内容を表示部21により表示させる(ステップS107;出力ステップ、出力手段)。CPU11は、上記のように、併せて振動及び/又は音声などによるその他の報知動作を行わせてもよい。この場合、その他の報知動作は、ある時間(例えば、2-3秒など)継続された後に終了されてよい。なお、下記のように、前回以前の表示が消去されずに残っている場合に同一の劣化条件に該当すると判別された場合には、当該同一の劣化条件に係る表示を重ねて行わなくてもよいし、繰り返し表示を行わせてもよい。
CPU11は、操作受付部22により表示の消去操作が受け付けられたか否かを判別する(ステップS108)。消去操作は、特定の押しボタンスイッチの押下などであってもよいし、任意の操作であってもよい。また、任意の操作から一部の特定の操作、例えば、表示画面の照明操作などが除外されてもよい。受け付けられていないと判別された場合には(ステップS108で“NO”)、CPU11は、ステップS108の処理を繰り返す。
表示の消去操作が受け付けられたと判別された場合には(ステップS108で“YES”)、CPU11は、まだ表示していない他の該当劣化条件に係る表示内容があるか否かを判別する(ステップS109)。表示していない他の該当劣化条件に係る表示内容があると判別された場合には(ステップS109で“YES”)、CPU11の処理は、ステップS107に戻り、当該他の該当劣化条件に係る表示内容を表示部21により表示させる。
表示していない他の該当劣化条件に係る表示内容がないと判別された場合には(ステップS109で“NO”)、CPU11は、表示内容を消去し、当該表示内容を表示する前の表示内容(時間の経過に応じて具体的な表示そのものは変更されてよい)に戻す(ステップS110)。そして、CPU11は、充電管理制御処理を終了する。
なお、電子機器1の表示画面のサイズ及び表示解像度などに応じて、ステップS107の処理においてCPU11は、複数の該当劣化条件に係る表示内容を一度に表示部21により表示させてもよい。
図4及び図5は、選択された項目の劣化条件に該当すると判別された場合における表示画面への表示例を示す図である。
図4(a)に示すように、上限値THより高い又は上限値THより高い温度への上昇が想定されるような炎天下などでの充電の開始時には、これらの劣化条件に該当しており、このような劣化条件下を避けての充電を推奨する表示を表示部21により行わせる。なお、具体的に上限値THを記載してもよいが、二次電池Bの温度が周囲の温度よりも高い場合には、この温度差などを考慮して、周囲の温度に換算しての表示がなされてもよい。
図4(b)に示すように、反対に下限値TL以下での充電が開始された場合にも劣化条件に該当しており、通常温度での充電を推奨する表示を表示部21により行わせる。ここでは、具体的な通常環境の温度が例示されているが、下限値TLなどが表示されてもよい。また、表示される通常環境の温度は、季節に応じて変更されてもよい。
図4(c)に示すように、接続端子に外部電源が接続された状態のまま操作受付部22への操作受付がなされており、満充電付近(98%などの下限充電率が定められていてもよい)の状態が継続したまま充電が再開される場合には、上記劣化条件の内容とともに、充電ケーブルの取り外し操作を推奨する表示を表示部21により行わせる。
なお、ここでは、充電の再開時を基準として表示を行わせる場合について説明しているが、充電が完了した後、充電ケーブルの接続が維持されたまま入力操作の受け付けが予め定められた頻度及び継続時間以上続いた場合にも、このような表示がなされるように制御がなされてもよい。
図5(a)に示すように、充電開始時の充電率又は蓄電量が基準(蓄電量の下限値QL)以下であり、この状態が基準時間tth以上継続されていた場合には、その旨を示すとともに、充電池を使い切る前かつ早めの充電を推奨する表示を表示部21により行わせる。
図5(b)に示すように、非正規の充電アダプタを介して外部電源が接続端子に接続され、充電時の供給電圧又は充電電流が基準値と比較して大きすぎるなどの場合には、基準を守っているアダプタを使用するように表示部21により表示を行わせる。なお、充電アダプタの差異は、充電開始時だけではなく、一定電圧で充電を行う定電圧制御と一定電流となるように充電を行う定電流制御の切り替えや、充電完了のタイミングなどに現れる場合もあるので、これらについては、充電の開始時だけではなく、その他のタイミングで検出及び表示がなされるように制御がなされてもよい。
図5(c)では、一度の検出ではなく、充電開始時の蓄電残量Qが下限値QLを下回ってから充電を開始した回数が予め定められた基準回数検出されるごとに表示される場合の表示例である。ここでは、充電率が20%を基準として表示を行っているが、二次電池Bの種別や状態に応じて変更されてよい。
図6は、充電監視制御処理の変形例を示すフローチャートである。
この変形例の充電監視制御処理は、上記実施の形態の充電監視制御処理におけるステップS107の処理がステップS107aの処理に置き換えられ、また、ステップS108、S110の処理の代わりにステップS111~S115の処理が追加されている。その他の処理は同一であり、同一の処理内容には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
ステップS106の判別処理で“YES”に分岐すると、CPU11は、該当した劣化条件に応じた全表示内容を外部機器へ通信部23により出力、送信する(ステップS107a)。外部機器は、例えば、スマートフォン又はタブレット端末などであり、電子機器1が主に接続されている外部機器であってよい。
ステップS107aの処理の後、CPU11は、該当した劣化条件は、充電の一時中断対象に該当するか否かを判別する(ステップS111)。一時中断対象は、劣化条件を解消可能なものであるか否かにより判別されてもよい。すなわち、蓄電残量Qが下限値QL未満の場合などは、充電されない限り劣化条件が改善しないので、一時中断対象とされなくてよく、二次電池Bの温度が上限値THより大きいなどの場合には、充電を行う環境を変化させることで劣化条件が改善するので、一時中断対象とされてもよい。
一時中断対象ではない(複数の場合には全て)と判別された場合には(ステップS111で“NO”)、CPU11は、充電監視制御処理を終了する。該当する劣化条件が一時中断対象である(一時中断対象である劣化条件が含まれる)と判別された場合には(ステップS111で“YES”)、CPU11は、バッテリ制御IC30に充電を一時中断させる(ステップS112)。
CPU11は、バッテリ制御IC30から外部電源への接続が解除されたか否かを判別する(ステップS113)。解除されたと判別された場合には(ステップS113で“YES”)、CPU11は、充電監視制御処理を終了する。
外部電源への接続が解除されていないと判別された場合には(ステップS113で“NO”)、CPU11は、基準待機時間が経過したか否かを判別する(ステップS114)。基準待機時間が経過していないと判別された場合には(ステップS114で“NO”)、CPU11の処理は、ステップS113に戻る。基準待機時間が経過したと判別された場合には(ステップS114で“YES”)、CPU11は、バッテリ制御IC30に充電を再開させる(ステップS110)。そして、CPU11は、充電監視制御処理を終了する。
上記では、劣化条件を固定して定めるものとしたが、劣化度合などの状況に応じて変更されてもよい。
図7は、劣化条件更新処理のCPU11による制御手順を示すフローチャートである。
この処理は、例えば、定期的に呼び出されて起動されてもよい。また、頻繁に更新される必要がないことを考慮して、充電終了時に呼び出されて次回以降の充電時の基準を更新してもよい。
劣化条件更新処理が開始されると、CPU11は、電圧計測部251及び電流計測部252の計測に基づく二次電池Bの電圧、電流値及び蓄電残量の履歴データを取得する(ステップS201)。CPU11は、これらの履歴データに基づいて二次電池Bの劣化度合を算出する(ステップS202)。劣化度合は、例えば、定められた時間内での電圧低下幅、特に、日時計数及び表示以外の動作をしていないような状況でのものなどに応じて推定される内部抵抗などに応じて求められてもよい。
CPU11は、現在の劣化度合に応じた劣化条件を新たに設定する(ステップS203)。劣化条件の設定は、例えば、劣化度合と劣化条件の基準となる各値との間の計算式やテーブルデータなどを利用して行われればよい。一般的に劣化度合が進行するほど充電頻度が増えるので、表示が頻発するのを避けるために劣化条件を緩めてもよいし、反対に劣化度合が進行するほど厳しくして、少しでも劣化の進行が抑えられるように報知動作を行うこととしてもよい。CPU11は、設定された劣化条件を劣化条件データ122に上書きして更新する(ステップS204)。そして、CPU11は、劣化条件更新処理を終了する。
以上のように、本実施形態の電子機器1は、外部からの電力供給に応じて二次電池Bを充電させる充電部としての電力供給部40と、制御部10(CPU11)と、制御部10により指定された内容を出力する出力部としての表示部21(通信部23)と、を備える。制御部10は、二次電池Bの充電について複数の劣化条件を満たしているか否かをそれぞれ判別し、満たしていると判別された劣化条件を出力対象の内容として指定して出力部により出力させる。
このように、電子機器1では、複数存在する充電に係る二次電池Bの劣化条件のうち、実際に該当するものについてユーザが知得できるように出力を行うように制御を行うので、二次電池Bの劣化の抑制に効果的な情報をユーザに示すことができる。これにより、ユーザが、自身が実際に行おうとしていた(行った)充電のうち二次電池Bが劣化しやすい状況を知得することができるので、以後ユーザがこの状況を多少なりとも避けて充電を行うようになることで、実際に二次電池Bの劣化が抑制される。
また、出力部は、表示部21を有する。出力は、表示部21による出力対象の内容の表示を含む。該当している二次電池Bの劣化条件を文字などで表示させることで、電子機器1では、より確実にユーザに対して二次電池Bの劣化の抑制に効果的な情報の提示が可能となる。
また、電子機器1は、操作受付部22を備える。出力は、操作受付部22への入力操作に応じて解除される。すなわち、ユーザが意図して出力を解除させる必要があるので、ユーザが報知内容を知得しないうちに出力動作、特に表示などの報知動作が解除されるのを抑制することができる。
また、劣化条件には、二次電池Bの劣化を速める状況の発生回数に係る条件が含まれてもよい。制御部10は、状況の発生回数を計数し、計数された発生回数が、発生回数に係る条件を満たすか否かを判別する。
このように、単にリアルタイムの状況判別だけでなく、二次電池Bの劣化を速める状況が繰り返されていることを判断基準とすることができる。二次電池Bの劣化は、通常、1、2回の充電で急激に進行するものではなく、また、状況の良くない場合でも充電を行わざるを得ない場合もある。したがって、このような状況が何度も生じている場合などにその旨を示す出力動作を行うことで、ユーザの利便性の低下を抑えつつ、ユーザに対して二次電池Bの劣化を抑制するための適切な情報を提供することができる。
また、上記の発生回数は、直近の予め定められた期間におけるものであってもよい。
累積的な判断の範囲があまり長期間にわたると、現在の状況に合わない状況での過去の充電も考慮されることになるので、出力内容があまりユーザの役に立たない場合もある。そこで、直近のある期間内のデータに限定して状況の悪い充電の発生回数(発生頻度)を算出して、これを基準に劣化条件の判定を行うことで、より現在の充電環境に応じた内容の出力が得られる。
また、電子機器1は、二次電池Bに係る温度を計測する温度計測部253を備えていてもよい。この場合に、劣化条件には、温度計測部253が計測した温度についての条件が含まれ得る。二次電池Bの温度は、二次電池Bの劣化に対して重要な要素であるので、このように二次電池Bの表面温度を直接又は表面付近の温度を計測することで、電子機器1では、より確度の高い劣化への影響の有無を判別し、これをユーザに対して知得させるように出力することができる。
また、電子機器1は、二次電池Bの出力電圧を計測する電圧計測部251及び出力電流を計測する電流計測部252のうち少なくとも一方を備えていてもよい。劣化条件には、これら電圧計測部251及び/又は電流計測部252の計測結果に基づいて得られる充電開始時における蓄電残量についての条件が含まれ得る。充電開始時の蓄電残量(充電率)が低すぎると、二次電池Bにかかる負荷が大きくなる。また、蓄電残量(充電率)が高い状態で充電が開始されて、蓄電残量(充電率)の高い状態があまり長い間維持されるのも二次電池Bにとってはあまり好適な状態ではない。したがって、電子機器1では、充電開始時の蓄電残量(充電量)を劣化条件の要素とすることで、二次電池Bの充電に係る当該二次電池Bの劣化を速める状況を適切に判別して、ユーザが知得可能に出力することができる。
また、制御部10は、電圧計測部251及び/又は電流計測部252の計測結果に基づいて二次電池Bの劣化度合を求め、当該劣化度合に応じて劣化条件を変更してもよい。
劣化条件を固定していると、劣化の進行に伴って出力頻度が増えてユーザにとって煩わしいものになったり、反対に、劣化の進行を抑えるためにより細かくユーザに知得させる必要が生じたりし得る。したがって、劣化度合に応じて劣化条件を変更することで、上記何れかに対応させてより適切な頻度でユーザに該当する劣化条件の内容を知得させることができる。
また、劣化条件には、二次電池Bの蓄電残量が基準下限値を下回ってからの経過時間に係る条件が含まれていてもよい。蓄電残量が僅少となった深放電状態や、充電池を使い切った過放電状態で放置すると、二次電池Bの充放電性能に深刻な低下をもたらし得る。したがって、上記のように、単に充電開始時の蓄電残量(充電率)だけではなく、基準下限値を下回ってからの経過時間も考慮することで、基準下限値を下回るところまで電子機器1を使用せざるをえなかった場合でも、その後速やかに充電を行うようにユーザに知得させる出力を行うことができる。
また、制御部10は、外部電源が当該電子機器1の定格を満たすものであるか否かを判別し、劣化条件には、定格を満たさない外部電源であることが含まれてもよい。充電アダプタなどは、各電子機器1にそれぞれ専用のものを提供されることが多いが、汎用品などで複数の電子機器1について併用したりする場合もある。しかしながら、充電電圧や充電電流の定格は、電子機器1によって異なる場合があり、特に定格よりも大きい充電電圧や充電電流で充電が行われると、二次電池Bに過大な負荷がかかることがある。したがって、電子機器1では、このような不適切な充電アダプタなどの外部電源についても適切に報知可能に出力を行うことで、ユーザに適正な外部電源の使用を促し、二次電池Bの劣化を抑制させることができる。
また、劣化条件には、自機(電子機器1)の周囲の環境情報、すなわち、季節、時刻、気温(室温)、直射日光の照射など(これらに加えて、地理的な位置情報(これに応じた気候)なども含めてよい)に基づくものが含まれていてもよい。これらは単独に用いられる場合に限られず、二次電池Bの温度などの計測結果と統合的な判別に用いられてもよい。これにより、電子機器1では、現時点での二次電池Bの状態だけではなく、ある程度予測も含む意味で劣化条件に該当するか否か判別が可能になる。充電の途中では、ユーザが電子機器1を手放していて充電終了間際や終了後まで気づかないことも多いと考えられるが、充電の開始時に予測結果に基づく判別を可能とすることで、ユーザがリアルタイムで充電に適切ではない状況を知得することが可能になる。
また、電子機器1は、出力部として通信部23を有していてもよい。この場合、制御部10は、通信部23により該当する劣化条件に係る内容のデータを外部機器へ送信させる。
すなわち、該当する劣化条件に係る出力は、表示部21への直接表示だけではなく、外部機器への出力であってもよい。外部機器では、専用のアプリケーションプログラム(アプリ)などを介して表示画面に出力内容がポップアップ表示されてもよいし、他の通信系アプリ(SNSなど)の表示画面などに挿入される形での表示がなされてもよい。あるいは、電子メールやSMSなどでの通知がなされるものであってもよい。
また、制御部10は、劣化条件を満たしている場合に、電力供給部40に二次電池Bの充電を一時中断させてもよい。電子機器1の使用状況によっては、劣化条件に該当しても充電をせざるを得ない場合もあり、一律に充電を中止するのはむしろ不都合が生じ得る。一時的に充電を中断させることで、ユーザが出力内容を知得し、可能であれば充電に適切な状況(劣化条件に該当しない状況)へ移行した後に充電を再開する(改めて充電を行う)猶予を生じさせることで、状況の悪い充電の実行を抑制可能とすることができる。
また、本実施形態の情報出力方法は、二次電池Bの充電について二次電池Bの複数の劣化条件を満たしているか否かをそれぞれ判別する判別ステップ、満たしていると判別された劣化条件を指定した内容として出力する出力ステップ、を含む。
このように、劣化条件に応じて充電動作自体を中止させたり、劣化した結果を示したりするのではなく、複数の劣化条件の中から該当するものの内容の出力を行うことで、ユーザに対し、二次電池Bの劣化の抑制に効果的な情報を示すことができる。
また、本実施形態のプログラム121は、電子機器1のコンピュータを、二次電池Bの充電について二次電池Bの複数の劣化条件を満たしているか否かをそれぞれ判別する判別手段、満たしていると判別された劣化条件を指定した内容として出力する出力手段、として機能させる。このようなプログラム121をインストールして動作させることで、容易にユーザに対し、二次電池Bの劣化の抑制に効果的な情報を示すことができる。ユーザが自身の充電操作のうち、実際に二次電池Bの劣化に該当する内容を知得することができるので、ユーザを適切に啓蒙し、より適切な状況で充電を行うように仕向けることができる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、劣化条件に該当することを示す内容を表示部21に出力するか又は通信部23により外部機器に出力するかのいずれかとしたが、これに限られない。通信部23により外部機器と通信接続がなされている場合には外部機器に出力され、通信接続がなされていない場合には表示部21に表示出力されてもよい。あるいは、表示部21への表示出力と通信部23による送信出力とが並列に行われてもよい。また、これら出力先は、予めユーザ設定などにより選択可能とされてもよい。
また、上記実施の形態では、充電アダプタが定格を満たすか否かを判別したが、より厳密に純正品であるか否かを判別可能であってもよい。また、充電アダプタだけではなく、充電ケーブルなどについても判別が可能な場合には、併せて定格を満たすか否かの判別が行われてよい。
また、上記実施の形態では、劣化条件を満たす場合の表示がユーザ操作を受け付けるまで消去されないものとして説明したが、これに限るものではない。ある時間が経過した後に自動的に消去されてもよい。また、報知する情報がある旨のみを表示させ、ユーザが呼び出すことで具体的な内容の表示を行わせることとしてもよい。
また、上記実施の形態では、充電開始後、ある時間間隔で定期的に充電管理制御処理が起動されるものとして説明したが、ある時間間隔は一律でなくてもよい。例えば、最初の処理で劣化条件を満たすか否かにより、2回目以降の時間間隔を異ならせてもよい。また、電子機器1の動作状況などに応じて動的に時間間隔が設定されてもよい。
また、上記実施の形態では、CPU11とバッテリ制御IC30とを別個に有するものとして説明したが、CPU11が統括的に充放電の制御を行ってもよい。
また、上記実施の形態では、利便性を考慮して充電を一時中断した場合でも基準待機時間が経過した場合には自動的に充電が再開されるものとして説明したが、これに限られない。能動的に予め定められたユーザ操作が受け付けられるまで充電が再開されないこととしてもよいし、このユーザ操作が受け付けられずに基準待機時間が経過した場合には、自動的に充電が中止されてもよい。
また、上記実施の形態では、一度充電が開始されてから充電監視制御処理が開始され、状況によって充電が中断されてもよいものとして説明したが、外部電源が接続端子に接続された場合に、即座にバッテリ制御IC30により充電を開始せずに上記充電監視制御処理が起動され、充電の中断対象に該当しないと判別されてから、又は中断対象に該当すると判別されてから基準待機時間が経過した後に、充電を開始してもよい。
また、上記で例示した劣化条件のうち、変形例において充電中断対象とされ得るものの一部又は全部に関しては、充電を実施するための条件を付加してもよい。例えば、満充電状態で接続端子に外部電源が接続されたまま操作受付が継続的になされている場合には、既定の基準電圧に出力電圧が低下するまでは再充電を行わない設定としてもよい。この場合、例えば、一度接続端子から外部電源を取り外したのち、再度接続端子への接続が行われるなどされることで、出力電圧が基準電圧に低下する前に再充電を開始させることとしてもよい。
また、上記実施の形態では、劣化条件データ122に記憶された全ての(2回目以降の場合には、当該2回目以降も判別を行うものとして設定された劣化条件の全ての)判別を毎回行うものとして説明したが、判別動作中にいずれかの劣化条件(項目)に該当した場合には、当該劣化条件の出力動作を行った段階で残りの項目に係る判別を行わずに充電管理制御処理を終了してもよい。
また、劣化条件データ122に記憶された全ての判別を行った場合でも、該当した全ての劣化条件を出力する場合に限られない。複数の条件に同時に該当する場合に、例えば、優先順位が高いものから選択的に一部を出力してもよい。優先順位は、予め定められていてもよい(単純に判別の順番通りであってもよい)し、条件への該当の度合に応じて定められてもよい。
また、上記実施の形態では、二次電池Bの出力電圧及び/又は出力電流などの電池情報と、温度及び/又は操作などの環境情報と、電子機器1の位置情報などを取得するものとして説明したが、記憶されている劣化条件に応じたもののみが取得されればよい。例えば、今後の温度予測などを行わないのであれば、位置情報や天気予報の情報などは取得されなくてもよい。また、計測部25は、電圧計測部251と電流計測部252のいずれか一方のみを有していてもよい。
また、上記実施の形態では、電子機器1が自身に電力を供給する二次電池Bの充電についての劣化条件の判別を行うものとして説明したが、電子機器1は、充電専用の機器であってもよい。この場合には、同一の二次電池Bが繰り返し充電される場合に限らず、広くユーザが充電を行う場合の充電環境(電池情報及び環境情報)を判別して、劣化条件に該当することを示す内容の出力を行ってもよい。
また、以上の説明では、本発明の情報出力方法に係る充電監視制御のプログラム121を記憶するコンピュータ読み取り可能な媒体として記憶部12におけるフラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどを例に挙げて説明したが、これらに限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、MRAM及びSSDなどの他の不揮発性メモリ、HDD(Hard Disk Drive)、並びにCD-ROM、DVDディスクなどの可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ(搬送波)も本発明に適用される。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、処理動作の内容及び手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載した発明の範囲とその均等の範囲を含む。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
[付記]
<請求項1>
外部からの電力供給に応じて二次電池を充電させる充電部と、
制御部と、
前記制御部により指定された内容を出力する出力部と、
を備え、
前記制御部は、前記二次電池の充電について前記二次電池の複数の劣化条件を満たしているか否かをそれぞれ判別し、満たしていると判別された前記劣化条件に係る内容を指定して前記出力部により出力させる
ことを特徴とする電子機器。
<請求項2>
前記出力部は、表示部を有し、
前記出力は、前記表示部による前記内容の表示を含む
ことを特徴とする請求項1記載の電子機器。
<請求項3>
操作受付部を備え、
前記出力は、前記操作受付部への入力操作に応じて解除されることを特徴とする請求項1又は2記載の電子機器。
<請求項4>
前記劣化条件には、前記二次電池の劣化を速める状況の発生回数に係る条件が含まれ、
前記制御部は、前記状況の発生回数を計数し、当該発生回数が前記発生回数に係る条件を満たすか否かを判別する
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項5>
前記発生回数は、直近の予め定められた期間におけるものであることを特徴とする請求項4記載の電子機器。
<請求項6>
前記二次電池に係る温度を計測する第1計測部を備え、
前記劣化条件には、前記第1計測部が計測した温度についての条件が含まれる
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項7>
前記二次電池の出力電圧及び出力電流のうち少なくとも一方を計測する第2計測部を備え、
前記劣化条件には、前記第2計測部の計測結果に基づいて得られる充電開始時における蓄電残量についての条件が含まれる
ことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項8>
前記二次電池の出力電圧及び出力電流のうち少なくとも一方を計測する第2計測部を備え、
前記制御部は、前記第2計測部の計測結果に基づいて前記二次電池の劣化度合を求め、当該劣化度合に応じて前記劣化条件を変更することを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項9>
前記二次電池の出力電圧及び出力電流のうち少なくとも一方を計測する第2計測部を備え、
前記劣化条件には、前記二次電池の蓄電残量が基準下限値を下回ってからの経過時間に係る条件が含まれる
ことを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項10>
前記制御部は、外部電源が当該電子機器の定格を満たすものであるか否かを判別し、
前記劣化条件には、前記定格を満たさない外部電源であることが含まれる、
ことを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項11>
前記劣化条件には、自機の周囲の環境情報に基づくものが含まれることを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項12>
前記出力部は通信部を有し、
前記制御部は、前記通信部により前記内容のデータを外部機器へ送信させる
ことを特徴とする請求項1~11のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項13>
前記制御部は、前記劣化条件を満たしている場合に、前記電力供給部に前記二次電池の充電を一時中断させることを特徴とする請求項1~12のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項14>
外部からの電力供給に応じて二次電池を充電させる充電部を備える電子機器の情報出力方法であって、
前記二次電池の充電について前記二次電池の複数の劣化条件を満たしているか否かをそれぞれ判別する判別ステップ、
満たしていると判別された前記劣化条件に係る内容を指定して出力する出力ステップ、
を含むことを特徴とする情報出力方法。
<請求項15>
外部からの電力供給に応じて二次電池を充電させる充電部を備える電子機器のコンピュータを、
前記二次電池の充電について前記二次電池の複数の劣化条件を満たしているか否かをそれぞれ判別する判別手段、
満たしていると判別された前記劣化に係る内容を指定して出力する出力手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
1 電子機器
10 制御部
11 CPU
12 記憶部
121 プログラム
122 劣化条件データ
123 履歴データ
13 計時部
20 動作部
21 表示部
22 操作受付部
23 通信部
25 計測部
251 電圧計測部
252 電流計測部
253 温度計測部
254 照度計測部
30 バッテリ制御IC
40 電力供給部
B 二次電池
Q 蓄電残量

Claims (15)

  1. 外部からの電力供給に応じて二次電池を充電させる充電部と、
    制御部と、
    前記制御部により指定された内容を出力する出力部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記二次電池の充電について前記二次電池の複数の劣化条件を満たしているか否かをそれぞれ判別し、満たしていると判別された前記劣化条件に係る内容を指定して前記出力部により出力させる
    ことを特徴とする電子機器。
  2. 前記出力部は、表示部を有し、
    前記出力は、前記表示部による前記内容の表示を含む
    ことを特徴とする請求項1記載の電子機器。
  3. 操作受付部を備え、
    前記出力は、前記操作受付部への入力操作に応じて解除されることを特徴とする請求項1又は2記載の電子機器。
  4. 前記劣化条件には、前記二次電池の劣化を速める状況の発生回数に係る条件が含まれ、
    前記制御部は、前記状況の発生回数を計数し、当該発生回数が前記発生回数に係る条件を満たすか否かを判別する
    ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の電子機器。
  5. 前記発生回数は、直近の予め定められた期間におけるものであることを特徴とする請求項4記載の電子機器。
  6. 前記二次電池に係る温度を計測する第1計測部を備え、
    前記劣化条件には、前記第1計測部が計測した温度についての条件が含まれる
    ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の電子機器。
  7. 前記二次電池の出力電圧及び出力電流のうち少なくとも一方を計測する第2計測部を備え、
    前記劣化条件には、前記第2計測部の計測結果に基づいて得られる充電開始時における蓄電残量についての条件が含まれる
    ことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の電子機器。
  8. 前記二次電池の出力電圧及び出力電流のうち少なくとも一方を計測する第2計測部を備え、
    前記制御部は、前記第2計測部の計測結果に基づいて前記二次電池の劣化度合を求め、当該劣化度合に応じて前記劣化条件を変更することを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の電子機器。
  9. 前記二次電池の出力電圧及び出力電流のうち少なくとも一方を計測する第2計測部を備え、
    前記劣化条件には、前記二次電池の蓄電残量が基準下限値を下回ってからの経過時間に係る条件が含まれる
    ことを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の電子機器。
  10. 前記制御部は、外部電源が当該電子機器の定格を満たすものであるか否かを判別し、
    前記劣化条件には、前記定格を満たさない外部電源であることが含まれる、
    ことを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載の電子機器。
  11. 前記劣化条件には、自機の周囲の環境情報に基づくものが含まれることを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載の電子機器。
  12. 前記出力部は通信部を有し、
    前記制御部は、前記通信部により前記内容のデータを外部機器へ送信させる
    ことを特徴とする請求項1~11のいずれか一項に記載の電子機器。
  13. 前記制御部は、前記劣化条件を満たしている場合に、前記電力供給部に前記二次電池の充電を一時中断させることを特徴とする請求項1~12のいずれか一項に記載の電子機器。
  14. 外部からの電力供給に応じて二次電池を充電させる充電部を備える電子機器の情報出力方法であって、
    前記二次電池の充電について前記二次電池の複数の劣化条件を満たしているか否かをそれぞれ判別する判別ステップ、
    満たしていると判別された前記劣化条件に係る内容を指定して出力する出力ステップ、
    を含むことを特徴とする情報出力方法。
  15. 外部からの電力供給に応じて二次電池を充電させる充電部を備える電子機器のコンピュータを、
    前記二次電池の充電について前記二次電池の複数の劣化条件を満たしているか否かをそれぞれ判別する判別手段、
    満たしていると判別された前記劣化に係る内容を指定して出力する出力手段、
    として機能させることを特徴とするプログラム。
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