JP3854067B2 - バッテリの端子電圧を調節する方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、リチャージャブルバッテリに関する。さらに具体的には、本発明は、異なるセルの化学的性質を有するバッテリが示す異なる放電特性を補償するため、放電の間の特定の点でバッテリの端子電圧を調節する方法及び装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
従来、バッテリ（「もの言わぬ」セルとも言われる。）は、予測不可能な電源を提供するものであり、一般に、バッテリを電源とするデバイスの使用者は、バッテリの動作可能な容量がほぼ尽きていることについて、信頼し得る事前の警告を得ることができなかった。したがって、使用者が、例えば、現在作業を行っているデータを保存し、あるいはバッテリが完全に放電する前に替わりの電源を設置することができる使用時間が、どれだけ残っているかについての指示を得ることはできなかった。その結果、電子製品の多くは、バッテリの放電状態を評価するのに寄与するような回路構成を有することにより、バッテリの容量が尽きる前にいつバックアップ動作を開始すべきかを決定することができるように、特別に設計されてきた。これは、例えば、バッテリの端子電圧を測定し、特定の低電圧限界に到達した際に、任意の必要な警告とトリガし、あるいはディスクへの保存の動作を実行する等の、特定の放電終了の動作を実行することにより、行われている。この低電圧限界は、一般に、放電終了電圧（ＥＯＤＶ）と呼ばれており、通常、このような放電終了動作及び安全で効率的なセルの使用の要請から必要とされる残存容量にしたがって設定された、一定の値である。
【０００３】
しかしながら、バッテリの放電特性は、そのセルの化学的性質によって様々である。したがって、ある製品の回路構成が、ある特定のタイプのバッテリについて、設定された電圧でＥＯＤＶのディスクへの保存の動作を開始するように設計されており、異なる放電曲線を伴う異なるセルの化学的性質を有する異なるバッテリがこの製品の電源として使用された場合、ＥＯＤＶのディスクへの保存の動作が実行されるのが早過ぎることにより、容量を無駄にし、あるいは、さらに悪いことに、該動作が実行されるのが遅すぎることにより、データが失われる可能性がある。
【０００４】
異なる放電曲線を有する２つのセルの化学的性質の例としては、グラファイトベースのリチウムイオンセルと、コークスベースのリチウムイオンセルがある。通常のグラファイトベースのリチウムイオンセルは、図１に示すような放電特性を有しうる。これに対し、通常のコークスベースのリチウムイオンセルは、図２に示すような放電特性を有しうる。コークスベースのリチウムイオンセルの放電特性が、徐々に降下するものであるのに対し（図２）、グラファイトベースのリチウムイオンセルの放電特性は、容量の終了時に急速に降下するものである（図１）。したがって、グラファイトベースのリチウムイオンセルにおける容量の終了付近での電圧は、コークスベースのリチウムイオンセルにおける電圧よりも著しく高い。
【０００５】
様々なバッテリの化学的性質が、バッテリの性能に悪影響を及ぼすことなく安全にバッテリを放電させ得る特定の下限を有している。例えば、グラファイトベースのリチウムイオンセルは、２．７Ｖよりも低い電圧で放電させるべきではない。他方、コークスベースのリチウムイオンセルは、性能に悪影響を及ぼすことなく２．５Ｖまで安全に放電させ得る。したがって、ある製品の回路構成が、コークスベースのリチウムイオンセルについて、設定された電圧（例えば３．０Ｖ）で、ＥＯＤＶのディスクへの保存の動作を開始するように設計されており（この場合、約１５０ｍＡｈの容量が残存している。）、グラファイトベースのリチウムイオンセルが代わりに使用された場合、端子電圧が３．０Ｖの現在電圧に到達した時には、そのようなＥＯＤＶのディスクへの保存の動作をするのに十分な容量が残存しておらず（例えば、わずか４０ｍＡｈ）、データが失われる可能性がある。コークスベースのリチウムイオンセル対グラファイトベースのリチウムイオンセルに関する問題と同様の問題が、Ｌｉ−ポリマーセル及びＮｉＭＨセル等の、異なるセルの化学的性質を有する他のセルにおいても、認められ得る。
【０００６】
（発明の開示）
したがって、ＥＯＤＶあるいは他の動作をトリガするために端子電圧の測定値を利用する装置において、真の端子電圧に関わりなく、放電曲線中の好適な点で、そのような必要な動作を開始することを可能にする方法を提供し得ることが望ましい。驚くべきことに、バッテリの端子電圧を調節することにより、これを達成し得ることが見出された。
【０００７】
かくして、第１の観点において、本発明は、デバイスにおける動作のトリガを制御する方法であって、該デバイスが、バッテリの端子電圧の測定値を利用して、所定のしきい値で該動作をトリガするものであり、該方法が、所定の点に到達した際に端子電圧を所定の値に転換する工程を含む、前記方法を提供する。
第２の観点において、本発明は、デバイスにおける動作のトリガを制御する装置であって、該デバイスが、バッテリの端子電圧の測定値を利用して、所定のしきい値で該動作をトリガするものであり、該装置が、所定の点に到達した際に端子電圧を所定の値に転換する手段を備えている、前記装置を提供する。
第３の観点において、本発明による動作のトリガを制御する回路設計を備えたバッテリを提供する。
【０００８】
デバイスは、１つの動作が１つの所与のしきい値電圧でトリガされるか、あるいは、複数の動作が、バッテリの放電曲線に沿って各々異なるしきい値電圧でトリガされるように、設計され得るのが望ましい。さらに、各しきい値電圧が、１つまたはそれより多数の動作をトリガしてもよい。したがって、他の観点において、本発明は、端子電圧を、真の電圧放電曲線に沿って１つよりも多い点で転換して、１つよりも多い動作を好適な時間にトリガすることをも視野に置いたものである。
【０００９】
ポータブルコンピュータ、携帯電話等の、多くの製品及び電子デバイスは、測定されたバッテリの端子電圧に基づいて、様々な動作をいつ開始すべきかを決定する。このようなデバイスは、一般に、バス通信を介して該デバイスに必要な情報を提供する所謂「スマート」バッテリと通信できるようには、設計されていない。したがって、このようなデバイスにおいては、一旦測定された端子電圧が特定の所定のしきい値（３．０Ｖなど）に到達すると、データの喪失を防止するため、ディスクへの保存などの動作を開始する。この所定のしきい値は、通常、デバイス自体に設計された一定の値である。デバイスの設計者は、この値を、特定のセルの化学的性質について、シャットダウンに先立って特定の動作を行うのに必要とされる、最小の容量に基づいて決定することが多い。本発明は、バッテリの端子電圧を転換して、デバイスのしきい値が単一のセルの化学的性質に基づいてプログラムされている場合であっても、様々なセルの化学的性質についての放電曲線上の好適な点で特定の動作が開始するようにする、方法及び装置を提供する。本願明細書において、「バッテリ」の語は、単一のセル、直列または並列に接続されたセルの組合せ、あるいは容器内に組み立てられた１つまたは複数のセルを含む、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する、任意の形態のリチャージャブルセルを意味する。
【００１０】
かくして、本発明は一般に、バッテリの電圧をその端子で調節する方法及び装置を提供する。端子での電圧は、セルの化学的性質及び動作環境により、真のバッテリ電圧よりも高い電圧に調節してもよく、あるいは低い電圧に調節してもよい。
【００１１】
バッテリの端子電圧を真のバッテリ電圧よりも低い値に調節することにより、動作のトリガを開始し、あるいは繰り上げることができるのが望ましい。端子電圧を真のバッテリ電圧及びしきい値電圧よりも低い値に転換することにより、対応する動作は実質的に即座にトリガされ得る。端子電圧を転換して、これを真のバッテリ電圧に対して所定の量だけ低下させることにより、継続するバッテリの放電により転換された端子電圧が、動作をトリガするしきい値電圧まで低下した場合に、対応する動作がトリガされることになる。
【００１２】
さらに、バッテリの端子電圧を真のバッテリ電圧よりも高い値に調節することにより、動作のトリガを遅延させることができるのが望ましい。真のバッテリ電圧がしきい値電圧に到達する時間を越えて一定期間、真のバッテリ電圧よりも高い値に端子電圧を維持することにより、動作のトリガが遅延されることになる。あるいは、端子電圧を真のバッテリ電圧に対してある量だけ上昇させることにより、真のバッテリ電圧が既にしきい値電圧よりも低い値まで降下していても、端子電圧は連続するバッテリの放電の途上で単にしきい値電圧に到達するのみとなり、これによって動作のトリガを遅延させることになる。
【００１３】
本発明は、特定の点（単数であっても複数であってもよい）に到達した際に、端子電圧を単数または複数の値に転換することにより、所定のしきい値（単数または複数）で動作をトリガするのにバッテリの端子電圧の測定値を利用するポータブルコンピュータや携帯電話等のデバイスにおいて、１つまたはそれより多数の動作のトリガを制御する、方法及び装置を提供する。このような点には、例えば、バッテリ電圧、セル電圧、残存バッテリ容量、電流、時間、温度、圧力、ｐＨ、及び安全性等に基づく点が含まれる。残存容量の測定値は、放電終了の動作を完了するのに必要な残存容量についてのほぼ最小値である。様々な動作には、例えば、放電終了の動作、シャットダウン動作、安全のための動作、ディスクへの保存の動作、周辺機器をディスエーブルする動作、アクセス禁止動作、スリープモード動作、低電源モード動作、及びアラーム動作が含まれる。
【００１４】
好ましい形態において、端子電圧は、放電制御回路構成によってバッテリの回路構成内で転換される。放電制御回路構成は、電圧調節回路構成を活性化し、端子電圧を低下させ／引き下げ、維持し、あるいは上昇させる。特定の形態において、放電制御回路構成は、電圧調節回路構成を活性化し、所定のしきい値に実質的に一致する所定の値まで端子電圧を引き下げて、動作をトリガする。この電圧調節回路構成は、例えばスイッチまたはバックコンバータを含んでいてよい。他の特定の形態では、放電制御回路構成は、電圧調節回路構成を活性化し、所定のしきい値を越える所定の値に端子電圧を維持して、動作のトリガを遅延させる。この代替電圧調節回路構成は、例えばブーストコンバータ／レギュレータまたは直流−直流レギュレータを含んでいてよい。
【００１５】
さらに好ましい形態において、本発明は、デバイスにおける動作のトリガを制御する制御回路であって、該デバイスが、バッテリの端子電圧の測定値を利用して、所定のしきい値で該動作をトリガするものであり、該回路が、所定のしきい値に実質的に一致する所定の値まで端子電圧を引き下げて、所定の点に到達した際に動作をトリガする手段を備えており、該所定の点が、バッテリ電圧、セル電圧、残存バッテリ容量、電流、時間、温度、圧力、ｐＨ、及び安全性から選ばれる測定値に基づくものであり、該動作が、放電終了の動作、シャットダウン動作、安全のための動作、ディスクへの保存の動作、周辺機器をディスエーブルする動作、アクセス禁止動作、スリープモード動作、低電源モード動作、及びアラーム動作から選ばれる、前記回路を提供する。
【００１６】
さらに代わりの好ましい形態において、本発明は、デバイスにおける動作のトリガを制御する制御回路であって、該デバイスが、バッテリの端子電圧の測定値を利用して、所定のしきい値で該動作をトリガするものであり、該回路が、該所定のしきい値を越える所定の値に端子電圧を所定の期間だけ維持して、所定の点に到達した際に動作のトリガを遅延させる手段を備えており、該所定の点が、バッテリ電圧、セル電圧、残存バッテリ容量、電流、時間、温度、圧力、ｐＨ、及び安全性から選ばれる測定値に基づくものであり、該動作が、放電終了の動作、シャットダウン動作、安全のための動作、ディスクへの保存の動作、周辺機器をディスエーブルする動作、アクセス禁止動作、スリープモード動作、低電源モード動作、及びアラーム動作から選ばれる、前記回路を提供する。
【００１７】
（発明を実施するための最良の形態）
添付図面を参照することにより、本発明についてさらに説明する。
図１と図２との比較からわかるように、グラファイトベースのセルとコークスベースのセルとの化学的性質の相違から、放電曲線は異なったものとなる。具体的には、コークスベースのリチウムイオンセルでは、３．０Ｖのセル電圧で約１５０ｍＡｈの容量（これは、ディスクへの保存の動作等の放電終了の動作を完了するのに十分なものである。）が残存しているのに対し、グラファイトベースのリチウムイオンセルでは、３．０Ｖのセル電圧で約４０ｍＡｈの容量（これは、ディスクへの保存の動作等の放電終了の動作を完了するのに十分なものではない。）しか残存していない。しかしながら、放電終了の動作が、例えば３．２Ｖのセル電圧で開始するならば、該動作を完了するのに十分な残存容量（約１５０ｍＡｈ）が存在することとなろう。残念ながら、端子電圧を測定して、所定のしきい値（単数または複数）で特定の動作を開始するデバイスは、バッテリの化学的性質が変えられた場合にこの一定のしきい値（単数または複数）を変更するように設計されてはいない。本発明は、端子電圧を調節して、バッテリのセルの化学的性質にかかわらず、好適な時間に動作をトリガすることにより、この問題を解決したものである。セルの化学的性質及び動作の条件にしたがって、このような動作が十分に早く開始されることにより、該動作を完了するのに十分な容量が残存しているか、あるいは、放電曲線の十分下方で開始されることにより、残存容量を無駄にするのを防止することができるのである。Ｌｉ−ポリマーセル及びＮｉＭＨセルの化学的性質等の他のセルの化学的性質も、異なった放電曲線を有するが、本発明は、そのような他の状況にも適用可能である。
【００１８】
図３ａ及び図３ｂには、リチウムイオンバッテリにおける端子電圧を調節するのに好ましい回路構成が示されている。正及び負の端子１２、１４を有し、そこからデバイスによって電圧を測定することのできる、一般的なバッテリ１０（直列な３つのセル）が示されている。本発明は、任意のセル及びセルの組合せに利用することができ、ここに示されているものに限定されるものではない。一般に、デバイス（図示せず）は、バッテリの端子１２、１４で端子電圧を測定し、端子電圧が、ＥＯＤＶのディスクへの保存の動作等の動作を開始する所定の値に到達したかどうかを決定する。回路設計により、端子電圧を、低い（図３ａ）あるいは高い（図３ｂ）値に好適な点で転換して、端子電圧を測定するデバイスを「騙して」、端子上に示されたこの「偽りの」電圧で動作を開始させ、あるいは動作を遅延させることが可能となる。
【００１９】
図３ａに示すように、端子の一方（例えば正の端子１２）には、放電制御回路構成２０が接続されている。この放電制御回路構成２０は、マイクロコントローラ３０または他の好適な制御ロジックにより制御される。電圧レギュレータ１６が、マイクロコントローラ３０に接続されている。電圧レギュレータ１６はマイクロコントローラに電力を供給し、放電制御回路構成２０の電圧基準として作用する。ここで、当業界で公知の他の電圧基準デバイスを利用してもよい。保護回路１８及び保護スイッチであるＳＷ−１並びにＳＷ−２を備えていてもよい。図示されているように、マイクロコントローラは、検出点ａ、ｂ、ｃ、ｄを有している。マイクロコントローラ３０は、各セルにおいて電圧を測定し、任意のセル電圧が制御トリガ容量点に到達している場合には、制御回路構成２０を活性化することができる。あるいは、マイクロコントローラ３０は、一連のセルに渡って電圧を測定して、いつ制御回路構成を活性化すべきかを決定することができる。マイクロコントローラ３０はまた、残存バッテリ容量、電流、時間、温度、圧力、ｐＨ、及び安全性等の任意の他の測定値を利用して、制御回路構成２０を活性化することができる。例えば、温度センサ（あるいは他の安全性モニタ）が、任意の時点で、ある危険な状態が存在することを検出した場合、マイクロコントローラ３０は制御回路構成２０を活性化して、端子電圧を低くすることができる。デバイスはこの低い端子電圧を読み取り、バッテリの容量が終わりつつあると信じ、デバイスのシャットダウンをトリガする。このようにして、有効に、本発明は、デバイスがそのようなシャットダウン機構を有するように設計されていない場合であっても、安全性の理由からデバイスを強制的にシャットダウンさせることができる。
【００２０】
動作において、図３ａ中の放電制御回路設計２０は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチＳＷ−３を制御することにより、端子電圧を転換する。しかしながら、本発明は、スイッチタイプ、シリーズタイプ、シャントタイプ、バックコンバータなどを含むレギュレータ等の、バッテリの端子における電圧を所望により低下させることのできる任意のタイプの回路構成を視野に置いている。放電制御回路構成２０が活性化された後に、デバイスが端子電圧を測定する場合、端子に存在する電圧は、バッテリの真の電圧よりも低い。通常の動作においては、放電制御スイッチ（ＳＷ−３）はＯＮになっている。放電の際、例えばＥＯＤＶの動作を開始すべき点にバッテリの容量が到達し始めた場合に、マイクロコントローラ３０が、動作をトリガする必要があると決定すると、マイクロコントローラ３０は放電制御回路構成２０を活性化し、これがＳＷ−３を活性化して、端子電圧を所望のしきい値電圧に（例えば、真のバッテリ電圧が８Ｖを越えていても、８Ｖに）調整する。
他の形態では、デバイスが、様々な動作をトリガする１つよりも多数のしきい値電圧を有する場合、回路構成２０は、時間／容量における好適な点で、端子電圧をそれらの各しきい値に転換することができる。
【００２１】
図３ａに示されている形態の具体的な適用としては、グラファイトベースのリチウムイオンバッテリを使用して、コークスベースのリチウムイオンバッテリに似せて機能させ、あるいはこれをまねて、ＥＯＤＶ動作を実行するのに十分な残存容量をもってデバイスに該動作を開始させる場合がある。本発明の効果を得るのにデバイスを改造する必要がないように、回路構成が、バッテリの回路構成（即ち、バッテリパックの内部）に含まれているのが好ましい。デバイスは、引続き端子電圧の測定値を利用して動作を開始することができるが、回路構成がバッテリの端子電圧を好適に調節して、バッテリの化学的性質にかかわらず、放電曲線上の好適な点で動作が開始するようにする。
【００２２】
図３ｂは、本発明の他の形態における回路構成を示している。この形態は、所定のしきい値（単数または複数）に到達するに先立って、端子電圧を増加させ、あるいは維持する回路構成を備えている。この回路構成は、図３ａに記載されているものに加えて、あるいはその代わりに、利用することができる。本発明は、ブーストレギュレータ／コンバータ、直流−直流コンバータ、またはスイッチキャパシタ等の、バッテリの端子における電圧を所望により増加させ、あるいは維持することのできる任意のタイプの回路構成を視野に置いたものであるが、図３ｂに示されている特定の形態では、放電制御回路構成２０が、ブーストコンバータ／レギュレータ２２を活性化することにより、端子電圧を増加させる。放電制御回路構成２０が活性化された後にデバイスが端子電圧を測定する場合、端子に存在する電圧は、バッテリの真の電圧よりも高い。この形態においては、放電の際、動作を遅延させる必要があるとマイクロコントローラ３０が決定した場合、例えば、通常の動作を続けるのに十分な容量がなお残存している場合には、マイクロコントローラ３０は放電制御回路構成２０を活性化し、これがブーストコンバータ／レギュレータ２２を活性化して、該動作を開始することが必要となるまで、ＥＯＤＶの動作をトリガすることとなるしきい値電圧よりも高い値に端子電圧を維持する。
他の形態では、デバイスが、様々な動作をトリガする１つよりも多数のしきい値電圧を有する場合、回路構成２０は、時間／容量における好適な点まで、端子電圧をそれらの各しきい値よりも高い値に維持することができる。
【００２３】
図３ｂに示されている形態の具体的な適用としては、コークスベースのリチウムイオンバッテリを使用して、グラファイトベースのリチウムイオンバッテリに似せて機能させ、あるいはこれをまねて、ＥＯＤＶ動作の開始を遅延させて、容量の浪費を防止する場合がある。本発明の効果を得るのにデバイスを改造する必要がないように、回路構成が、バッテリの回路構成（即ち、バッテリパックの内部）に含まれているのが好ましい。デバイスは、引続き端子電圧の測定値を利用して動作を開始することができるが、回路構成がバッテリの端子電圧を増加させ、あるいは特定のしきい値よりも高い値にこれを維持して、バッテリの化学的性質にかかわらず、好適な点まで動作を遅延させる。
【００２４】
（実施例）
次の非限定的な実施例により、本発明についてさらに説明する。
実施例１
電圧測定に基づくＥＯＤＶ動作のトリガ
具体的に、コークスベースのリチウムイオンセルを使用するように設計され、端子電圧が８Ｖであると測定された際にＥＯＤＶのディスクへの保存の動作が開始されるように設計されているデバイス（例えば、コンピュータ）について、セルの化学的性質が、例えばグラファイトベースのリチウムイオンセル（この場合、８Ｖでは、必要とされるＥＯＤＶ動作を実行するのに十分な容量がセル中に残存しないことになる。）に変更された場合であっても、必要とされる全てのＥＯＤＶ動作を実行するのに十分なバッテリ容量が存在することを、本発明の回路構成により確実なものとした。この状況では、（この場合、８Ｖになる前に低く）端子電圧を調節する必要がある。したがって、グラファイトベースのリチウムイオンセルにおける残存バッテリ容量が、ＥＯＤＶ動作の限界（この場合、９Ｖであろう。）に到達すると、真の電圧が８Ｖを越える場合であっても、放電制御回路２０が活性化され、デバイスのＥＯＤＶ動作（これは、８Ｖの設定電圧においてのみトリガするようにデバイス中でプリセットされている。）をトリガするように、端子での電圧を８Ｖに調節する。本発明は、バッテリ自体の回路構成において、設定されたＥＯＤＶトリガの電圧点を有するデバイスに、異なるセルの化学的性質を含む（異なる放電特性を伴う）バッテリの使用を可能にする、解決手段を提供し得る。
【００２５】
実施例２
残存容量に基づくＥＯＤＶ動作のトリガ
特定のデータデバイスについて、放電終了時（８．１Ｖ〜７．５Ｖの放電範囲）に、コークスベースのバッテリには１００ｍＡｈを越える容量が残存しており、したがって、そのようなセルの化学的性質に沿って設計されているデバイスは、首尾良く動作を中断することができる。しかしながら、グラファイトベースのバッテリの電圧が８．５Ｖに到達したときには、データを保存するのに十分な容量は存在しない（コークスベースのバッテリがセルあたり２．５Ｖまで放電可能であるのに対し、グラファイトベースのバッテリについては、セルあたり２．７Ｖよりも低い電圧まで放電することは推奨されていない。）。端子電圧をモニタし、特定のＥＯＤＶに到達した場合にＥＯＤＶ動作をトリガする、コークスベースのバッテリ用に当初設計されたデバイスについて、グラファイトベースのバッテリを使用して、なお首尾良く動作を中断することを可能にするためには、グラファイトベースのバッテリの容量がＥＯＤＶ動作をトリガすべき容量に到達した際に、デバイスによってモニタされる端子電圧が低くされている必要がある。本発明のアナログ及びデジタル制御回路構成は、グラファイトベースのバッテリにおいて約１５０ｍＡｈの容量が残存している場合に、この端子電圧を所定の値（例えば、端子において７．８Ｖ＋／−１％）まで低下させるように設計されている。したがって、デバイス（例えばコンピュータ）は、時間前にＥＯＤＶしきい値に一致したと認識して、任意の必要なデータを保存し、かつ中断モードに進むのに、十分な時間を有することとなる。
【００２６】
実施例３
電圧測定に基づくＥＯＤＶ動作の遅延
具体的に、グラファイトベースのリチウムイオンセルを使用するように設計され、端子電圧が９Ｖであると測定された際にＥＯＤＶのディスクへの保存の動作が開始されるようにプログラムされているデバイスについて、セルの化学的性質が、例えばコークスベースのリチウムイオンセル（この場合、９Ｖでは、必要とされるＥＯＤＶ動作を実行するのに十分な容量を越える容量がセル中に残存していることになり、容量が無駄になる。）に変更された場合であっても、バッテリの容量が無駄にならないようにした。この状況では、（この場合、約９Ｖを越える高い値に）端子電圧を調節し、維持して、デバイスがＥＯＤＶ動作をトリガしないようにする必要がある。したがって、コークスベースのリチウムイオンセルにおける残存バッテリ容量が、ＥＯＤＶ動作の限界（この場合、９Ｖであろう。）に到達すると、真の電圧が９Ｖに満たない場合であっても、放電制御回路２０が活性化され、端子での電圧を約９Ｖに維持して、デバイスのＥＯＤＶ動作（これは、９Ｖの設定電圧においてのみトリガするようにデバイス中で予めプログラムされている。）のトリガを遅延させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 １３５０ｍＡｈのセル容量及び１．３５Ａのセル放電速度を有する、通常のグラファイトベースのリチウムイオンセルの放電曲線を示すグラフである。
【図２】 １３００ｍＡｈのセル容量及び１．３Ａのセル放電速度を有する、通常のコークスベースのリチウムイオンセルの放電曲線を示すグラフである。
【図３ａ】 特定の点（単数または複数）で所定の値（単数または複数）に端子電圧を調節する、放電制御回路構成の回路図である。
【図３ｂ】 特定の点（単数または複数）で所定の値（単数または複数）に端子電圧を調節し、ブーストレギュレータを備えている、放電制御回路構成の回路図である。
【符号の説明】
１０ バッテリ
１２、１４ 端子
１６ 電圧レギュレータ
１８ 保護回路
２０ 放電制御回路構成
３０ マイクロコントローラ

Claims (24)

1. デバイスにおける動作のトリガを制御する方法であって、該デバイスが、バッテリの端子電圧の測定値を利用して、デバイス所定の電圧しきい値で該動作をトリガするものであり、該方法が、所定の測定値に到達した際に端子電圧を真のバッテリ電圧よりも低いあるいは高い所定の端子電圧値に転換することにより、動作をトリガし、あるいは動作のトリガを遅延させる工程を含む、前記方法。
2. 前記所定の測定値が、バッテリ電圧、セル電圧、残存バッテリ容量、電流、時間、温度、圧力、ｐＨ、及び安全性から選ばれる測定値に基づくものである、請求項１に記載の方法。
3. 前記残存バッテリ容量の測定値が、放電終了の動作を完了するのに必要な残存容量についてのほぼ最小値である、請求項２に記載の方法。
4. 前記端子電圧が所定の端子電圧値に下げられ、該所定の端子電圧値が所定の期間だけ前記デバイス所定の電圧しきい値に実質的に一致し、前記動作をトリガする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記端子電圧が、真のバッテリ電圧に対して所定の量だけ低下され、前記動作のトリガを繰り上げる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記端子電圧が、前記デバイス所定の電圧しきい値を越える所定の端子電圧値に所定の期間だけ維持され、前記動作のトリガを遅延させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記端子電圧が、真のバッテリ電圧に対して所定の量だけ上昇され、前記動作のトリガを遅延させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記デバイスの前記デバイス所定の電圧しきい値が、コークスベースのリチウムイオンバッテリの化学的性質に基づいてプログラムされ、前記端子電圧が所定の端子電圧値に下げられ、該所定の端子電圧値が、グラファイトベースのリチウムイオンバッテリを使用した場合に前記所定の測定値に到達した際に前記動作をトリガするしきい値に実質的に一致する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記デバイスの前記デバイス所定の電圧しきい値が、グラファイトベースのリチウムイオンバッテリの化学的性質に基づいてプログラムされ、前記端子電圧が、コークスベースのリチウムイオンバッテリを使用した場合に前記所定の測定値に到達した際に前記動作のトリガを遅延させるしきい値を越える所定の端子電圧値に維持される、請求項１〜３及び６のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記動作が、放電終了の動作、シャットダウン動作、安全のための動作、ディスクへの保存の動作、周辺機器をディスエーブルする動作、アクセス禁止動作、スリープモード動作、低電源モード動作、及びアラーム動作から選ばれる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. １つよりも多数の所定の測定値で前記端子電圧を転換することにより、１つよりも多数の動作をトリガする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. デバイスにおける動作のトリガを制御する装置であって、該デバイスが、バッテリの端子電圧の測定値を利用して、前記デバイス所定の電圧しきい値で該動作をトリガするものであり、該装置が、所定の測定値に到達した際に端子電圧を真のバッテリ電圧よりも低いあるいは高い所定の端子電圧値に転換する手段を備えている、前記装置。
13. 前記手段が、バッテリの回路構成内の放電制御回路構成を含む、請求項１２に記載の装置。
14. 前記放電制御回路構成が電圧調節回路構成を活性化して、前記動作をトリガする前記デバイス所定の電圧しきい値に実質的に一致する所定の端子電圧値まで端子電圧を下げる、請求項１３に記載の装置。
15. 前記電圧調節回路構成がスイッチを含む、請求項１４に記載の装置。
16. 前記電圧調節回路構成がバックコンバータを含む、請求項１４に記載の装置。
17. 前記放電制御回路構成が電圧調節回路構成を活性化して、真のバッテリ電圧に対して所定の量だけ前記端子電圧を低下させ、前記動作のトリガを繰り上げる、請求項１３に記載の装置。
18. 前記放電制御回路構成が電圧調節回路構成を活性化して、前記デバイス所定の電圧しきい値を越える所定の端子電圧値に前記端子電圧を所定の期間だけ維持し、前記動作のトリガを遅延させる、請求項１３に記載の装置。
19. 前記電圧調節回路構成がブーストコンバータを含む、請求項１８に記載の装置。
20. 前記放電制御回路構成が電圧調節回路構成を活性化して、真のバッテリ電圧に対して所定の量だけ前記端子電圧を上昇させ、前記動作のトリガを遅延させる、請求項１３に記載の装置。
21. 前記デバイスの前記デバイス所定の電圧しきい値が、コークスベースのリチウムイオンバッテリの化学的性質に基づいてプログラムされ、前記手段が前記端子電圧を所定の端子電圧値に下げ、該所定の端子電圧値が、グラファイトベースのリチウムイオンバッテリを使用した場合に前記所定の測定値に到達した際に前記動作をトリガするしきい値に実質的に一致する、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の装置。
22. 前記デバイスの前記デバイス所定の電圧しきい値が、グラファイトベースのリチウムイオンバッテリの化学的性質に基づいてプログラムされ、前記手段が前記端子電圧を、コークスベースのリチウムイオンバッテリを使用した場合に前記所定の測定値に到達した際に前記動作のトリガを遅延させるしきい値を越える所定の端子電圧値に維持する、請求項１２、１３、１８及び１９のいずれか１項に記載の装置。
23. １つよりも多数の所定の測定値で前記端子電圧が転換され、１つよりも多数の動作をトリガする、請求項１２〜２２のいずれか１項に記載の装置。
24. 請求項１２に記載されている装置を備えたバッテリ。

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