JP7244746B2 - 電子機器及びその状態判定方法 - Google Patents
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Description
以下に、本発明の第1実施形態に係る電子機器ついて説明する。
図1は、第1実施形態に係る電子機器100の概略構成を例示する図である。
次に、CPU206及び制御部306で実現される機能について説明する。
次に、状態判定部220による状態判定処理について説明する。本実施形態では、状態判定部220は、記憶部207に記憶された基準値、閾値、上限値等を用いて判定を行う。
次に、状態判定部220は、記憶部207からステップS10で取得した総充放電量Cに対応する閾値Pthを読み出す(ステップS16)。なお、本実施形態では、閾値Pthは総充放電量Cに依存しない固定値である。
次に、通知制御部221によるユーザに対するメッセージの通知例を説明する。
上記第1実施形態では、閾値Pthを固定値としているが、閾値Pthを総充放電量Cに依存して変化する値としてもよい。図8は、総充放電量Cに依存する閾値Pthの一例を示す図である。図8に示す閾値Pthは、総充放電量Cが増加するとともに減少するものであり、関数またはデータテーブルとして記憶部207に記憶されている。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態は、状態判定部220による状態判定処理が第1実施形態と異なる。本実施形態では、状態判定部220は、変形量Pの単位総充放電量当たりの変化量に基づいて、リチウムイオン電池301の状態を判定する。
ここで、nは1以上の整数である。また、Pn-1、Cn-1は、前回の状態判定時における変形量及び総充放電量である。
[第1変形例]
上記第2実施形態では、閾値Sthを固定値としているが、閾値Sthを総充放電量Cに依存して変化する値としてもよい。図11は、総充放電量Cに依存する閾値Sthの一例を示す図である。図11に示す閾値Pthは、総充放電量Cが増加するとともに減少するものであり、関数またはデータとして記憶部207に記憶されている。
上記第2実施形態では、ある時点nで検出された総充放電量Cnと、前回の時点n-1で検出された総充放電量Cn-1との差は、常に一定とは限らないため、上記式(2)を用いて変化量Snを算出しているが、当該差(Cn-Cn-1)を一定とみなすことが可能な場合には、下式(3)で求まる変化量Dnを用いて判定を行ってもよい。
このように上式(3)を用いることが可能な場合には、上式(2)の除算に係る部分の処理が省略され、計算量が少なくなるため、高速な状態判定処理が可能となる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態は、状態判定部220による状態判定処理が第1及び第2実施形態と異なる。本実施形態では、状態判定部220は、単位総充放電量当たりの変化量Snの変化率に基づいて、リチウムイオン電池301の状態を判定する。
ここで、nは1以上の整数である。また、Sn-1、Cn-1は、前回の状態判定時における変化量及び総充放電量である。
[第1変形例]
上記第3実施形態では、閾値Rthを固定値としているが、閾値Rthを総充放電量Cに依存して変化する値としてもよい。図13は、総充放電量Cに依存する閾値Rthの一例を示す図である。図13に示す閾値Rthは、総充放電量Cが増加するとともに減少するものであり、関数またはデータテーブルとして記憶部207に記憶されている。
上記第3実施形態では、ある時点nで検出された総充放電量Cnと、前回の時点n-1で検出された総充放電量Cn-1との差は、常に一定とは限らないため、上記式(4)を用いて変化量Snを算出しているが、当該差(Cn-Cn-1)を一定とみなすことが可能な場合には、下式(5)で求まる変化率DRnを用いて判定を行ってもよい。なお、Dnは、上式(3)で定義される変化量である。
このように上式(5)を用いることが可能な場合には、上式(4)の除算に係る部分の処理が省略され、計算量が少なくなるため、高速な状態判定処理が可能となる。
図14は、第4実施形態に係る電子機器100aの概略構成を例示する図である。本実施形態に係る電子機器100aは、CPU206に状態予測部222が追加されている点のみが第1実施形態に係る電子機器100の構成と異なる。
また、状態予測部222は、下式(7)で表される関数g(X)に基づいて、g(X)=Pmaxを満たすXを求め、これをX2とする(図16参照)(ステップS42)。
次に、状態予測部222は、X1がX2以上であるか否かを判定する(ステップS43)。状態予測部222は、X1がX2以上である場合には(ステップS43:Yes)、パラメータCmaxをX2とする(ステップS44)。一方、状態予測部222は、X1がX2未満である場合には(ステップS43:No)、パラメータCmaxをX1とする(ステップS45)。
次に、本実施形態における予測結果の通知例について説明する。
[第1変形例]
上記第3実施形態の第2変形例と同様に、総充放電量の差(Cn-Cn-1)を一定とみなすことが可能な場合には、変化量Snを変化量Dnに置き換えることが可能である。基準変化量S'nについても同様に、下式(8)で表される基準変化量D'nに置き換えることが可能である。
[第2変形例]
上記第4実施形態では、変形量Pn、変化量Sn、及び基準変化量S'nに基づいて状態予測処理を行っているが、変化量Sn、基準変化量S'n、変化率Rn、及び基準変化率R'nを用いて状態予測処理を行うことが可能である。この場合には、状態予測部222は、上記関数g(X)及びf(X)に代えて、下式(9)及び(10)で表される関数F(X)及びG(X)を用いればよい。
G(X)=R'n(X-Cn)+S'n ・・・(10)
ここで、基準変化率R'nは、下式(11)で表される。
状態予測部222は、F(X)=Smaxを満たすXをX1とし、G(X)=Smaxを満たすXをX2とすればよい。Smaxは、変化量の上限値である。
上記第2変形例において、総充放電量の差(Cn-Cn-1)を一定とみなすことが可能な場合には、変化率Rn及び基準変化率R'nを、変化率DRn及び基準変化率DR'nで置き換えることが可能である。ここで、基準変化率DR'nは、下式(12)で表される。
<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態について説明する。第5実施形態に係る電子機器は、状態予測部222によるX1,X2の算出処理のみが第4実施形態と異なる。具体的には、第4実施形態では、固定値である上限値Pmaxを用い、f(X)=Pmaxを満たすXをX1とし、g(X)=Pmaxを満たすXをX2としている。本実施形態では、上限値Pmaxに代えて、総充放電量Cに依存して変化する判定用の関数を用いて、X1,X2を算出する。
本実施形態は、上記第3実施形態の第2変形例に関連する。第3実施形態の第2変形例では、固定値である上限値Smaxを用い、F(X)=Smaxを満たすXをX1とし、G(X)=Smaxを満たすXをX2としている。本実施形態では、上限値Smaxに代えて、総充放電量Cに依存して変化する判定用の関数を用いて、X1,X2を算出する。
次に、通知方法に関する変形例について説明する。状態判定部220により判定される状態判定結果、及び状態予測部222により求められる予測結果の通知は、判定直後に適宜のタイミングで行うことが可能である。例えば、電子機器の使用時間が所定時間経過した場合、総充放電量が所定量以上増加した場合や、スケジュール(例えば、毎週、毎日)に基づいて行うことが可能である。
以下に、満充電検出動作及び安定検出動作について補足説明を行う。
図23は、満充電検出動作を説明するフローチャートである。図24は、リチウムイオン電池301の充電特性を例示するグラフである。
次に、安定検出部311による安定検出動作についてより詳細に説明する。図25は、安定検出動作を説明するフローチャートである。
Claims (7)
- リチウムイオン電池の変形量を検出する変形量検出部と、
前記リチウムイオン電池の使用開始から前記リチウムイオン電池から放電された充電量と前記リチウムイオン電池の使用開始から前記リチウムイオン電池に充電された充電量とを合算した前記リチウムイオン電池の総充放電量を検出する総充放電量検出部と、
前記変形量と前記総充放電量との関係を表す基準データを記憶した記憶部と、
前記変形量検出部により検出された前記変形量と、前記総充放電量検出部により検出された前記リチウムイオン電池の使用開始からの前記総充放電量と、前記基準データとに基づいて前記リチウムイオン電池の状態判定を行う状態判定部と、
前記状態判定部による状態判定結果に基づいて通知を行う通知制御部と、
を有する電子機器。 - 前記状態判定部は、前記変形量検出部により検出された前記変形量と、前記基準データとして記憶された前記総充放電量に対する基準変形量との差分値を算出し、
前記通知制御部は、前記差分値が閾値以上である場合に通知を行う請求項1に記載の電子機器。 - 前記状態判定部は、前記変形量検出部により検出された前記変形量の単位総充放電量当たりの変化量を算出し、
前記通知制御部は、前記変化量が閾値以上である場合に通知を行う請求項1又は2に記載の電子機器。 - 前記状態判定部は、前記変形量検出部により検出された前記変形量の単位総充放電量当たりの変化量の、単位総充放電量当たりの変化率を算出し、
前記通知制御部は、前記変化率が閾値以上である場合に通知を行う請求項1ないし3いずれか1項に記載の電子機器。 - 前記変形量検出部により検出された前記変形量の単位総充放電量当たりの変化量に基づいて、前記リチウムイオン電池の将来の状態を予測する状態予測部を有する請求項1ないし4いずれか1項に記載の電子機器。
- 前記リチウムイオン電池の満充電を検出する満充電検出部と、
前記満充電検出部により満充電が検出された後、安定状態を検出する安定検出部と、
を有し、
前記状態判定部は、前記安定検出部により安定状態が検出された場合に前記リチウムイオン電池の状態判定を行う請求項5に記載の電子機器。 - リチウムイオン電池の変形量を取得する第1ステップと、
前記リチウムイオン電池の使用開始から前記リチウムイオン電池から放電された充電量と前記リチウムイオン電池の使用開始から前記リチウムイオン電池に充電された充電量とを合算した前記リチウムイオン電池の総充放電量を検出する第2ステップと、
前記第1ステップで取得された前記変形量と、前記第2ステップで検出された前記リチウムイオン電池の使用開始からの前記総充放電量と、前記変形量と前記総充放電量との関係を表す基準データとに基づいて前記リチウムイオン電池の状態判定を行う第3ステップと、
前記第3ステップでの状態判定結果に基づいて通知を行う第4ステップと、
を有する電子機器の状態判定方法。
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