JPH10509579A - スマート・バッテリー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電力を供給し、予め定めたバッテリー・パラメータを電力管理システムを備えた外部装置へ報告するスマート・バッテリー装置（１０）。上記スマート・バッテリー装置は、遠隔装置（２８）の指定または決定に従って、充電モード中には一組の外部装置（３１および３２）に電力を供給し、放電モード中には電力の供給を受けるために、一組のタ−ミナル（３１および３２）に接続している少なくとも一つの再充電可能なバッテリー・セル（２６）と；外部装置に予め定めたバッテリー識別および充電パラメータを報告するためのデータ・バスと；上記タ−ミナルのところでバッテリー電圧および電流を表すアナログ信号を発生し、上記セルのところでバッテリー温度を表すアナログ信号を発生するためのアナログ手段と；上記アナログ信号を受信し、それをバッテリー電圧、電流および温度を表すデジタル信号に変換し、上記デジタル信号から時間の経過中の実際の充電パラメータを計算し、ε_Cはバッテリー電流および温度の関数であり、Ｉ_Sはバッテリー温度およびＣＡＰ_FCの関数である場合に、ＣＡＰ_rem＝ＣＡＰ_FC−ΣＩ_dΔｔ_d−ΣＩ_sΔｔ＋Σε_cＩ_cΔｔ_cで表されるアルゴリズムによる一つの計算を含むいくつかの計算を行うためのマイクロプロセッサ（５０）を持つハイブリッド集積回路ＩＣ（３２）を含む。上記式には、各完全充電（ＥＯＣ）および各完全放電の度毎に、容量計算によってＣＡＰ_FCを自ら修正するリセット論理が重畳する。

Description

【発明の詳細な説明】 スマート・バッテリー装置 発明の分野 本発明は、一般的に再充電可能なバッテリー技術、特に電力管理能力を持つ インテリジェント装置で使用するためのスマート・バッテリーに関する。本発明 は、インテリジェント装置に、電力管理およびバッテリーの充電状態および化学 的状態に特有の充電制御に関する正確な情報を報告することができる、再充電可 能なニッケル水素（ＮｉＭＨ）電池、またはニッケル・カドミウム（ＮｉＣａｄ ）電池の動作を制御するためのスマート・バッテリー装置である。 従来技術の説明 ノートブック・パソコン、ビデオ・カメラ、セルラーホンのような、ポータ ブル型のインテリジェント電子装置の出現により、バッテリーの現在の充電状況 、およびバッテリーを最も長持ちさせるための再充電方法に関する正確な情報を 提供し、それによりバッテリーの充放電を最も多く繰り返すことができるように するために、インテリジェント装置と通信することができる再充電可能なスマー ト・バッテリーの開発が可能になった。このようなスマート・バッテリーを使用 する上記ポータブル型のインテリジェント装置のユーザは、バッテリーにどのく らいの電力が残っているかを知ることができるばかりでなく、種々の電力消費率 でのバッテリーの使用可能時間を知ることもできる。これにより、ユーザは残り の充電状態により装置を最も長い時間使用することができる動作モードを選択す ることができ、あとどのくらい装置を使用することができるかを知ることができ る。 従来技術による再充電可能なバッテリー装置は、例えば、充電状態を計算し、 ホスト・コンピュータ・システムに、残りの使用可能時間を報告するための方法 が記載されている米国特許第５，３１５，２２８号に開示されている、充電モニ タおよび燃料計を含めて、ユーザにとって必要ないくつかの情報を発生するため の手段を備えている。 しかし、名目上完全に放電している状態でも、ユーザが瞬間的にアクセスした 場合に、それ自身の充電状態に関する情報を正確に保持している再充電可能な電 源装置が求められている。さらに、ユーザに種々の電力消費レベルでの残りの使 用可能時間を正確に伝えることができる再充電可能なインテリジェント・バッテ リーの開発も待望されている。それ故、ポータブル型コンピュータのような上記 インテリジェント装置のユーザは、より大きな電力消費率の場合と比較すると、 、もっと長い時間ポータブル型コンピュータを動作させるために、ハード・ディ スク・ドライブへの電力を低下させるという選択を行うことができる。 発明の概要 従って、本発明の一つの目的は、使用期間中、再充電可能なバッテリーの性能 を最適化するために、ホスト・コンピュータに設置する再充電可能なバッテリー と一緒に使用するためのスマート・バッテリー装置を提供することである。 本発明のもう一つの目的は、ホスト・コンピュータ装置またはスマート・バッ テリー充電装置と通信する目的で、バッテリー容量の計算を行う再充電可能なバ ッテリーを制御するためのマイクロプロセッサを含むスマート・バッテリー装置 を提供することである。 本発明のさらにもう一つの目的は、再充電可能なバッテリーを制御するための マイクロプロセッサを含み、スマート充電装置と通信するために、ホスト装置に 現在の充電状態およびバッテリー充電パラメータの形で情報を提供するスマート ・バッテリー装置を提供することである。 本発明のさらにもう一つの目的は、電圧、電流および温度のようなバッテリー 動作パラメータをモニタし、それにより任意の充電状態から急速充電または最適 充電を行うことができる、再充電可能なバッテリーを制御するためのマイクロプ ロセッサを含むスマート・バッテリー装置を提供することである。 本発明のさらにもう一つの目的は、ある放電率および他の放電率でのバッテリ ー残りの使用可能時間のような予測データを計算する、再充電可能なバッテリー を制御するためのマイクロプロセッサを含むスマート・バッテリー装置を提供す ることである。 本発明のさらにもう一つの目的は、アナログおよびデジタル部材を持つ特殊用 途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であるスマート・バッテリー装置を提供することで ある。 本発明のさらにもう一つの目的は、電圧、電流および温度のようなバッテリー 充電パラメータを測定するためのアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータを含 むスマート・バッテリー装置を提供することである。 本発明のさらにもう一つの目的は、それぞれバッテリーの充電電流および放電 電流を表す正と負のアナログ信号の両方を変換するためにバイポーラ動作を行う ことができる、単一の正の電源を持つＡ／Ｄコンバータを備えたスマート・バッ テリー装置を提供することである。 本発明のさらにもう一つの目的は、ＡＳＩＣのアナログおよびデジタル部材が 、改善された精度、および最少の消費電力による高いＡ／Ｄコンバータ解像度用 に開発されたＣＭＯＳ半導体技術からなる上記スマート・バッテリー装置を提供 することである。 本発明のさらにもう一つの目的は、名目的な放電が行われた場合に、事実上電 力を消費しないスリープ・モードに入るマイクロプロセッサを持つスマート・バ ッテリー装置を提供することである。 本発明のさらにもう一つの目的は、ＲＡＭ付きのマイクロプロセッサを持ち、 装置がスリープ・モードになったときＲＡＭメモリの内容を保持するための装置 を含むスマート・バッテリー装置を提供することである。 本発明のさらにもう一つの目的は、バッテリーが一時的にショートしたとき、 ＲＡＭメモリの内容を保存するためのショート保護手段を含むスマート・バッテ リー装置を提供することである。 本発明のさらにもう一つの目的は、上部または後で形成した層内に容易にＲＯ Ｍのプログラミングをすることができるプロセスにより製造されるＲＯＭメモリ を含むスマート・バッテリー装置を提供することである。 本発明のさらにもう一つの目的は、ＲＯＭメモリを含み、それにより金属マス ク内でＲＯＭのプログラマミングが行われるスマート・バッテリー装置を提供す ることである。 さらに、本発明の一つの目的は、誤差が時間の関数であると考えられる場合に 、測定誤差、索引テーブルからの内挿等を考慮にいれて、誤差処理アルゴリズム を 内蔵しているスマート・バッテリー装置を提供することである。全体の誤差が予 め定めた数値より大きい場合には、ある種の動作モードが使用不能になり、特に 変数にはデフォールト値が代入され、その結果、誤差が小さくなる。ＬＥＤバッ テリー・パック・ディスプレイのように情報が表示される場合には、さらに誤差 を考慮に入れることができる。例えば、容量−容量の全誤差の数値を表示するこ とができる。誤差があまり大きすぎる場合には、充電状態の終わりを決定するた めの最終基準を、例えば、誤差により影響を受けた基準の代わりにｄＵを使用し て、変更することができる。 本発明の上記および他の目的は、電力を供給し、予め定めたバッテリーのパラ メータを、電力管理システムを持つ外部装置に報告するスマート・バッテリー装 置により達成することができる。上記バッテリーは、 （ａ）遠隔装置の指定または決定に従って、放電モードの場合には、電力を外 部装置に供給し、充電モードの場合には電力の供給を受けるために一組のタ−ミ ナルに接続している少なくとも一つの再充電可能なセルと、 （ｂ）外部装置へ、予め定めたバッテリー識別および充電パラメータを報告す るためのデータ・バスと、 （ｃ）上記タ−ミナルのところでバッテリー電圧および電流を表すアナログ信 号を発生し、上記セルのところでバッテリー温度を表すアナログ信号を発生する ためのアナログ手段と、 （ｄ）上記アナログ信号を受信し、それをバッテリー電圧、電流および温度を 表すデジタル信号に変換し、上記デジタル信号から時間の経過中の実際の充電パ ラメータを、下記のアルゴリズムによる計算を含む計算により計算するためのハ イブリッド集積回路（ＩＣ）と、 但し、ε_cはバッテリー電流および温度の関数であり、Ｉ_sはバッテリー温度お よびＣＡＰ_FCの関数である。 （ｅ）名目上完全に放電した場合でも、予め定めたバッテリー識別と、少なくと も全充電容量および残りの容量を含む実際の充電パラメータを記憶するために、 上記のハイブリッドＩＣに内蔵されているデータ・メモリと、 （ｆ）上記データ・バスを通して、上記遠隔装置に上記の予め定めたバッテリ ー識別および上記の実際の充電パラメータを含むバッテリー・メッセージを送る ために、上記のハイブリッドＩＣに内蔵されているバス・コントローラとを含む 。 上記式には、各完全充電（ＥＯＣ）および各完全放電の度毎に、容量の計算値 によってＣＡＰ_FCの数値を自ら修正する、後で説明するリセット論理が重畳する 。 本発明の他の優れた点および利点は、本発明の好適な実施形態を示す添付の図 面を参照しながら、下記の詳細な説明を読めば明らかになる。 図面の簡単な説明 図１は、ホスト・コンピュータおよびバッテリー充電装置に接続しているスマ ート・バッテリー装置のブロック図である。 図２（ａ）は、本発明で使用する特殊用途向け集積回路（ハイブリッドＩＣ） のピンアウト図を含む、スマート・バッテリー装置およびコネクタの簡単なブロ ック図である。 図２（ｂ）は、本発明のスマート・バッテリー装置のマイクロコントローラを 含むハイブリッドＩＣ３２の簡単なブロック図である。 図３は、アルゴリズムの主な特徴を示す全体的なフローチャートと、本発明の スマート・バッテリー装置の制御方法である。 図４は、Ａ／Ｄコンバータ６０の全体的な略図である。 図５（ａ）は、直流電圧シフト回路配置の略図である。 図５（ｂ）は、直流電圧シフト回路配置の第二の実施形態である。 図６は、Ａ／Ｄコンバータ６０の回路配置の略図である。 図７は、図６のＡ／Ｄコンバータの動作の段階図である。 図８（ａ）は、通常およびサンプル動作状態での動作サイクルのタイミングで ある。 図８（ｂ）は、ある動作サイクルの種々の測定の概略の時間の長さである。 図９（ａ）は、スマート・バッテリー装置に内蔵されているＲＯＭのサンプル 遷移装置の略図である。 図９（ｂ）は、従来技術によりプログラムしたＲＯＭのトランジスタ装置の略 図である。 図１０は、電源オン・リセット８５およびＲＡＭラッチ解除回路８５の詳細な 略図である。 図１１は、コンパレータ覚醒回路８０の詳細な略図である。 図１２は、ＩＵＴ（電流、電圧および温度）計算プログラム２００のフローチ ャートである。 図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、本発明のスマート・バッテリーの電流容 量および自己放電の量を計算するために、マイクロプロセッサにプログラムされ たシーケンシャルなプロセス１５１のフローチャートである。 図１３（ｃ）は、そのタ−ミナルへ流入し、そのタ−ミナルから流出する充電 量および放電量を計算するための積分プログラム４００である。 図１４（ａ）−図１４（ｃ）は、バッテリーの充電量が増大している場合に、 バッテリーの最終状態を決定するために、マイクロプロセッサにプログラムされ たシーケンシャル・プロセス５００のフローチャートである。 図１４（ｄ）は、セル・プログラム７００の学習番号のフローチャートである 。 図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、バッテリーの充電量が減少している場合 に、バッテリーの最終状態を決定するために、マイクロプロセッサにプログラム されたシーケンシャル・プロセス６００の論理フローチャートである。 図１６は、スマート・バッテリーとホスト・コンピュータまたはバッテリー充 電装置との間で通信が行われたとき起動する、処理要求ルーチンの論理フローチ ャートである。 図１７は、スマート・バッテリーにデータを書き込むためのブロック書き込み ルーチンの詳細な論理フローチャートである。 図１８は、スマート・バッテリーからデータを読み出すためのブロック読みだ しルーチンの詳細な論理フローチャートである。 図１９は、外部装置にアラ−ム状態を同時通信するときに、スマート・バッテ リー・システムにより起動される論理ステップを示すフローチャートである。 図２０は、バッテリー充電装置に充電状態を同時通信するときに、スマート・ バッテリー・システムにより起動されるステップを示す論理フローチャートであ る。 図２１は、メッセージを同時通信するときに、スマート・バッテリー・システ ムにより起動されるステップを示す論理フローチャートである。 図２２（ａ）は、放電電流および温度の関数としての残りの予測容量値を示す 索引テーブルの三次元グラフィックである。 図２２（ｂ）は、放電電流および温度のバッテリーの相対的状態の関数として の、自己放電電流（垂直軸）の量を示す索引テーブルの三次元グラフィックであ る。 図２２（ｃ）は、充電、充電電流および温度の相対的状態の関数としての、充 電効率係数を示す索引テーブルの三次元グラフィックである。 図２３は、六つのセル・バッテリー・パックの種々の放電電流率でのバッテリ ー容量の特性の計算値の比較を示す、二つの電圧対時間経過のグラフａおよびｂ である。 好適な実施形態の詳細な説明 本発明のスマート・バッテリー装置は、システム管理バスおよびスマート充電 装置を備えた、ポータブル型コンピュータ、ポータブル型ビデオ・カメラまたは セルラーホンのようなインテリジェント・ホスト装置、またはシステム管理バス を通して、データの送受信を行うことができるシステム電力マネージャを備えた インテリジェント・ホスト装置と一緒に使用するためのものである。 図１に上記システムのそれぞれの例を示す。この図１においては、スマート・ バッテリー１０は、電力平面およびポータブル型コンピュータまたはその他のイ ンテリジェント装置であるホスト装置１６と通信する二方向修正１２Ｃデータ・ バス（通信インターフェース）であるシステム管理バス１４を通して、エネルギ ーの送受を行うために、電力平面に接続している。ホスト装置１６は、スマート ・バッテリー１０、またはシステム電源１８および従来の交流電源２０から電力 の供給を受けることができる。システム電源、すなわち、電源管理システムは、 また電源によるスマート・バッテリーに供給される充電率および充電時間を決定 するための使用することができるスマート充電装置２２と通信する。スマート充 電装置２２は、またシステム管理バス１４と通信し、別のライン・フィード２４ を通して、バッテリー・セル温度を表す温度信号を受信することができる。シス テム管理バス１４（二方向修正１２Ｃデータ・バス）の機能の詳細については、 インテル／デュラセル（Ｄｕｒａｃｅｌｌ）システム管理バス１４仕様、０．９ ５版（１９９４年４月）を参照されたい。 システム電力管理システム管１８は、スマート・バッテリー１０の充電状態、 および交流電源２０のところに電力があるかないかにより、電力平面１２へ電力 を供給したり、電力平面１２から電力の供給を受けることができる。 スマート充電装置２２は、充電特性を知るためにスマート・バッテリー１０に 周期的にポーリングを行い、スマート・バッテリーの充電要求にマッチするよう に出力を調整することができる。必要な場合には、またホスト装置のユーザが選 択した場合には、スマート充電装置２２は、スマート・バッテリーの充電率要求 を無視して、より大きな電流率または急速電流率でスマート・バッテリーを充電 することができる。ホスト装置のユーザは、スマート・バッテリーの要求を必ず しも無視する必要はない。後で詳細に説明するように、スマート・バッテリーは 、周期的に必要な充電電流をすべてのバッテリーに供給することもできるし、ま たスマート充電装置２２は、充電電流についてスマート・バッテリーにポーリン グを行うこともできる。ホストまたは充電装置は、スマート・バッテリーの要求 に応える必要はなく、要求された電力より大きなまたは小さな電力を供給するこ とができる。 ホスト装置１６は、システム管理バス１４を通してスマート・バッテリーと通 信することができ、システム管理計画で使用するための情報をバッテリーに要求 し、それによりホスト装置のユーザに、バッテリーの現在の状態および能力につ いての情報を供給することができる。ホスト装置１６は、またアラーム状態、残 留容量がユーザが設定した域値以下に下がった状況、残りにの用可能時間がユー ザが設定した域値以下に下がった状況、または放電信号の終了を含む、重要な事 象の通知を受信する。アラーム状態は、過充電、過度の温度上昇、残留容量が所 定の容量またはユーザが設定した容量以下に下がった状態、または使用可能時間 が所定の時間またはユーザが設定した時間以下に下がった状態を含むが、これに 限定されない。 後で詳細に説明するように、スマート・バッテリーは、バッテリーから流出す る瞬間電流値、所定の時間内の平均電流値、現在の温度および現在の電圧を報告 することができる。 スマート・バッテリーは、またバッテリーが充電されているのか、または放電 しているのか、充電が完了したか、またはバッテリーが完全に放電状態にあるの かを示す、多数のバッテリー状態インジケータも報告する。 さらに、スマート・バッテリーは、現在の使用状態での残りの使用可能時間、 平均電流で使用した場合の残りの使用可能時間、最適電流で使用した場合の残り の使用可能時間、およびホスト装置が選択した電流レベル（放電レベル）での残 りの使用可能時間を含む、計算値を供給することができる。 スマート・バッテリー装置１０は、また製造年月日、セルの化学的データ、設 計電圧および一意の装置識別番号を含むことができる、所定の一組のバッテリー 識別パラメータを含むことができるように製造された読み取り専用メモリ（ＲＯ Ｍ）を備えている。スマート・バッテリーの最適使用および充電パラメータの選 択の助けになるように、ホスト装置またはスマート充電装置の所定のバッテリー 識別番号を入手することができる。 スマート・バッテリーは、また必要な充電電流の勧告、完全充電までの残り時 間、完全に充電した場合に使用することができるバッテリーの容量、バッテリー の充電または放電が行われた回数を報告することができる。 本発明のスマート・バッテリーは、埋設マイクロプロセッサと、バッテリーか らアナログ信号を受信し、それをバッテリーの電圧、電流および温度を示すデジ タル信号に変換するための新規なアナログ−デジタル・コンバータを含む、ハイ ブリッド集積回路（ＩＣ）を使用する。その後、スマート・バッテリーのマイク ロプロセッサは、残留容量ＣＡＰ_remが、有効な充電、放電および自己放電の調 整を反映するために、絶えず新しい数値を割り当てられるバッテリーの残留容量 である所定のアルゴリズムに従って、上記デジタル信号から時間の経過中の実際 の 充電パラメータを計算する。 バッテリーに対して行われる充電は、電流、温度および充電の相対的状態の関 数である効率係数により、測定および調整される。残留容量ＣＡＰ_rem、および 充電の相対的状態ＳＯＣは、同じもの（残留バッテリー容量）を表していて、充 電の相対的状態が最後の完全充電容量のパーセンテージとして表示されている点 が異なっていることを指摘しておきたい。充電効率は、上記変数の関数として決 まる数値であり、後で図２２（ｃ）のところで説明する索引テーブルから見つけ 出すこともできるし、電流、温度および充電状態に従って、充電効率行動をステ ップに従って近似する式により計算することもできる。充電効率係数は、レスポ ンス式により計算することもできるし、メモリに記憶されているいくつかの異な る数値間の内挿により入手することもできる。 同様に、残留バッテリー容量ＣＡＰ_remは、時間の経過中の放電測定値によっ て決定することができる。残留容量の予測モデルにより、現在の電流および温度 に対するＣＡＰ_remの期待値を決定することができる。この予測モデルを使用し て、バッテリー電圧が、現在の放電電流に対する所定の遮断電圧まで下がる時も 推定することができる。この残留容量モデルは、公式によっても計算することが できるし、放電電流および温度の関数としての残留容量の数値を記載している索 引テーブルから得ることもできる。 最後に、自己放電を差し引くことによってＣＡＰ_remの調整も行われる。自己 放電は、温度および充電状態の関数として計算され、バッテリーが放電状態にあ ろうが充電状態にあろうが、常にＣＡＰ_remから差し引かれる。自己放電は、自 己放電を温度および充電状態の関数として予測する、同一セルの化学的データの 経験的モデルの索引テーブルから知ることもできるし、マイクロプロセッサによ って計算することもできる。 後で詳細に説明するように、ＣＡＰ_FCは、容量アルゴリズムに内蔵されている リセット論理のために、自己修正される学習数値である。容量アルゴリズムは、 最適充電電流が使用されているか、または高い方の温度制限値に達している場合 に、全充電電圧での負の電圧勾配、所定の率を越える温度上昇、またはＣＡＰ_FC 値の１００−１５０％の数値に等しい計算充電状態を含む、四つのタイプの充電 終了（ＥＯＣ）信号によって起動する。上記四つのタイプの条件の最初の三つの 条件に遭遇したとき、リセット論理は、現在のＣＡＰ_remを前のＣＡＰ_remにリセ ットし、完全充電状態フラグをセットし、ホスト装置および充電装置に充電を終 了するように信号を送る。高い方の温度制限に到達している場合には、充電を終 了させるための信号だけが発生する。 充電アルゴリズムは、０．９ボルト／セルと１．１ボルト／セルとの間、好適 には１．０２ボルト／セルの放電終了（ＥＯＤ）信号に反応したときに、現在の 放電状態の積分を終了する。この時点で、それは、放電電流の積分値による決定 に従って、また放電電流および温度の関数として、ＣＡＰ_remを残留容量の新し い学習値にリセットする。 後で詳細に説明するように、リセット論理は、ＣＡＰ_FCをＥＯＤ信号作動した 関数としてリセットする。それ故、スマート・バッテリーの実際の容量に対する 新しいＣＡＰ_FC値は、各完全放電サイクルの終了後、最後の完全に積分されたバ ッテリー放電サイクルの関数として知ることができる。それ故、本発明のスマー ト・バッテリー１０は、各ＥＯＣおよび各ＥＯＤでその容量を再度調整するため に、一つの全サイクル中にＣＡＰ_FCを自ら修正することができ、破局的メモリの 故障により以前のすべてのバッテリーの経歴が消えてしまっても、一回のサイク ル内の全バッテリー容量を再び知ることができる。それ故、本発明のスマート・ バッテリーは、実際の容量を正確に予測することができ、通常２４００ｍＡｈバ ッテリーに対して、数分以内に空になるまでの残りの使用可能時間を、修正して 予測することができる。 図２に、本発明のスマート・バッテリー１０をさらに詳細に示す。この図は、 スマート・バッテリー、高度設計多重ピン・コネクタ、および本発明で使用する ハイブリッドＡＳＩＣ３２のピンアウト図を含む、バッテリー・モジュール２８ の簡単なブロック図である。図２（ａ）に示すように、スマート・バッテリー装 置１０は、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）セル、またはニケッル・カドミウム（Ｎｉ Ｃａｄ）セルを使用することができる、全体を参照番号２６で示した複数の再充 電可能なセルを含む。 以下の明細書中では、公称２４００ｍＡｈの容量を持つ六つのＮｉＭＨセルに ついて説明するが、それは単なる説明上便宜的にそうしたのであって、本発明は それにより制限されるものではない。このようなセルの配置は、特にポータブル 型コンピュータに電力を供給するのに適している。 適当な高度設計多重ピン・バッテリー・コネクタ３０は、図１のところですで に説明したように、スマート・バッテリーをホスト装置１６または電源１８に接 続するのに使用される。この多重ピン・コネクタ３０は、最初のセルの正のタ− ミナルに接続している正の電源タ−ミナル３１と、最後のセルの負のタ−ミナル に接続している負の電源タ−ミナル３３を含む。図２（ａ）に示すように、その 間に複数の再充電可能なセルを接続することができる。 スマート・バッテリー・モジュール２８は、マイクロプロセッサ５０（図２（ ｂ））を含むハイブリッドＩＣ３２と、バッテリー電圧、電流および温度を示す アナログ信号を発生するための複数のセンサ手段とを含む。上記モジュールは、 またＬＥＤ駆動回路５３によって駆動される一連の四つのＬＥＤ３４と、バッテ リー・モジュールがホスト装置１６から取り外された後でも、バッテリーの充電 状態を判断するために、エンド・ユーザが手動で作動することができるスイッチ ３５とを含む。ＬＥＤ３４は、以下に説明するように、論理計面の相対的充電状 態（ＳＯＣ）を表すために使用することができる。充電状態が７５％より大きい 場合（または１００％より小さい場合）には、四つのすべてのＬＥＤが点灯する 。ＳＯＣが５０−７５％の場合には、三つのＬＥＤが点灯する。ＳＯＣが２５− ５０％である場合には、二つのＬＥＤが点灯する。ＳＯＣが１０−２５％である 場合には、一つのＬＥＤが点灯する。ＳＯＣが１０％以下である場合には、一つ のＬＥＤが点滅する。上記のように、相対的ＳＯＣは、最後の全容量に対する残 留容量である。 図２（ａ）および２（ｂ）に示すように、ハイブリッドＡＳＩＣ３２は、また 時間経過中のバッテリー電流の積分の時間の基準として使用され、またスマート ・バッテリー１０に再び電力を供給した場合、長いスタンバイの後で確実に安定 したスタートアップを行うために使用される固定周波数で動作する外部クリスタ ル３６を含む。本発明のスマート・バッテリーは、ハイブリッドＩＣ３２に内蔵 され、ハイブリッドＩＣ、その内蔵Ａ／Ｄコンバータ６０および外部クリスタル ３６に対する動作クロックとして使用される、二つの独立のオシレータ、低電力 ＲＣオシレータ４８を使用する。後で詳細に説明するように、外部クリスタル３ ６は、内部オシレータの精度に悪影響を与える恐れがあるバッテリー温度とは無 関係に、バッテリー状態を正確に測定し、積分するために、所定の時間経過後に 測定周期を再スタートさせるために使用される。外部クリスタル３６の周波数の 数値は、１０−６６ｋＨｚの範囲であればよいが、好適には３２ｋＨｚであるこ おとが好ましく、オシレータ４８の周波数の数値は４５０−４６０ｋＨｚの範囲 内であればよい。 ハイブリッドＩＣ３２は、高度ＲＩＳＣアーキテクチャのＭＩＫＲＯＮ Ｇｍ ｂＨ社のローコスト、高性能、ＣＭＯＳ８ビット・マイクロコントローラ（μＰ ）５０を含む。（２サイクルであるプログラムのブランチを除いて）すべてが単 一サイクル命令である、数を減らした一組の３２の命令、およびハーバード・ア ーキテクチャ計画により、最少の電力消費で高いレベルの性能を発揮することが できる。このマイクロプロセッサは、１２ビット幅の命令パスおよび８ビット幅 のデータ・パスにより、ＤＣから１０ＭＨｚの任意のクロック入力で動作する。 自由にプログラムすることができるカウンタ／タイマが、自由にプログラムする ことができるウオッチドッグ・タイマと一緒に設置されている。さらに、マイク ロプロセッサは、直接モード、間接モードおよび相対アドレス・モードでアドレ スすることができる。マイクロプロセッサ５０は、ドイツのエッチングのブレス ロー通り１−３、Ｄ８５３８６所在のＭｉｋｒｏｎ ＧｍｂＨ社から市販されて いるし、また米国のチャンドラー所在のマイクロチップ・テクノロジー社を通し て米国でも入手することができる。 ハイブリッドＩＣ３２は、また後で説明するバッテリー電圧、電流および温度 を表すデジタル信号を発生させるために、外部のアナログ・センサと一緒に使用 される複数のアナログ回路を含む。 例えば、図２（ａ）に示すように、バッテリー電圧は、各測定期間の短い時間 中に電圧を測定し、それによりバッテリー・セル２６の電流消費を最も少なくす るために、ハイブリッドＩＣ３２のＮＭＯＳトランジスタによって、内部で切り 替えられるＲ１およびＲ２を含む電圧分割回路から得ることができる。 バッテリー温度の測定は、図２（ａ）にＲ_NTC1で示す、温度の変化により抵抗 値が変化するＮＴＣサーミスタにより行うことができる。抵抗Ｒ３は、Ｖ_ASS（ 負のアナログ電源電圧）、Ｖ_TEMP（温度電圧入力）、およびハイブリッドＡＳＩ Ｃ３２により、ピンＶ_REFTのところで、サーミスタ／抵抗列に供給される基準電 圧であるＶ_REFTの間に電圧分割回路を形成するために、直列に接続している。温 度電圧入力は、Ｖ_TEMPのところで下記式により測定される。 但し、ＮＴＣ１値は２５℃で１０キロオームであり、温度と共に変化する。必 要な場合には、バッテリー温度を計算するために、複数の温度値および複数のＶ_TEMP 値が記載されている索引テーブルを指定することができ、ＩＣ３２内でマイ クロプロセッサにより、上記数値間に温度を直線的に内挿する。 バッテリー電流の測定は、図２（ａ）にＲ_shuntで示す、バッテリー・セルと セル・パック２６の負のターミナル３３に直列に接続している分流抵抗を通して 行われる。上記分流抵抗の抵抗値は低く、バッテリーのセルの数および用途に従 って１−２００オームの範囲内の任意の値をとることができる。分流抵抗の電圧 降下は、ＡＳＩＣ３２の分流抵抗の正の入力ピンであるＶ_SHUNTと、負のアナロ グ電源電圧だるＶ_ASSとの間で感知される。 図２（ｂ）に示すように、バッテリー電圧、電流および温度を表すアナログ信 号が入手されると何時でも、これらデータはＡＳＩＣのマルチプレクサ、または デジタル変換のために、Ａ／Ｄコンバータ６０に一度に一つのアナログ信号だけ を入力することができる切り替えネットワ−ク５５に入力される。上記切り替え ネットワ−クは、図２（ｂ）に示すライン５５’を通して、Ａ／Ｄコンバータに 、変換対象の測定のタイプに従って行われる、積分サイクルの量を知らせるため のデジタル論理回路と一緒に動作する。例えば、図８（ａ）のところで後でさら に詳細に説明するように、電圧または温度測定が行われている場合と比較して、 もっと高いビット解像度を確実に実現するために、電流測定変換を行うときには 、もっと多くの積分サイクルが必要になる。 図４は、Ａ／Ｄコンバータ６０全体の略図である。この好適な実施形態の場合 には、Ａ／Ｄコンバータ６０は、バイポーラ、高解像度、増分シグマ−デルタ・ コンバータであり、三つの部分からなる。すなわち、Ａ／Ｄに対してアナログ・ アースとして使用されるプリセット・アナログ電圧を供給するバンドギャップ参 照回路６２；現在の電圧を、Ａ／Ｄに対する全スケール電圧として使用するアナ ログ電圧に分割する電圧分割ネットワーク６４と；アナログ信号をライン６９で デジタル語出力に変換するためのシグマ・デルタ回路６６からなる。ＩＣオシレ ータからのクロック入力を持つＡ／Ｄ制御回路６８は、測定のタイプにより異な る解像度を持つシグマ・デルタ・コンバータを制御する。例えば、本発明のある 実施形態の場合には、Ａ／Ｄコンバータは、１３ビットの解像度と、現在の測定 に対して３００−４００ミリ秒の範囲内の変換時間を持つように構成され、１０ ビットの解像度御電圧および温度測定に対して３０−６０ミリ秒の範囲の変換時 間を持つように構成されている。後で説明するように、各動作サイクル内の電圧 、電流および温度測定のタイミング図を、図８（ａ）の動作サイクル図のタイミ ングに５８ａで示す。 本発明のある実施形態の場合には、Ａ／Ｄコンバータの電圧分割回路６４は、 プリセット・バンドギャップ基準電圧を、下記の全スケール電圧、すなわち、バ ッテリー電流測定用の全スケール電圧として使用される１５０ｍＶの信号；バッ テリー・パック電圧測定用で、バッテリー・セルの数によって異なる全スケール 電圧として使用される１５０ｍＶ，２５０ｍＶおよび３５０ｍＶの信号；バッテ リー温度測定用の全スケール電圧として使用される１５０ｍＶに分割される。 スマート・バッテリー装置のＡ／Ｄコンバータは、図４および図６のところで すでに説明したシグマ・デルタコンバータ回路６６を使用する。バイポーラ変換 を行うことができるシグマ・デルタ・コンバータ回路６６の詳細については、図 ５（ａ）、図５（ｂ）および図６および図７を参照しながら後で詳細に説明する 。図６は、特に、積分回路８８およびコンパレータ回路８９への入力用、および 制御および論理回路６８への出力用の図６にＶ_INで示す、正および負の電圧値を 受信するための切り替えコンデンサ・ネットワークを示す。参考文献中には、ジ ャクス・ロバート等の（１９８７年の）ソリッドステート回路のＩＥＥＥジャー ナ ルのｓｃ−２２巻、２号、１５７−１５９ページの「１６ビット低電圧ＣＭＯＳ Ａ／Ｄコンバータ」には、スマート・バッテリー装置のＡ／Ｄコンバータで実 行されているものに類似の、４μｍＣＭＯＳを実行する増分（積分）シグマ・デ ルタ・コンバータ、切り替えコンデンサ技術が開示されている。参考文献に記載 されているのは、コンバータのコアを形成している切り替えコンデンサ積分装置 のように、すべての信号が電流ではなく、電荷により表されているために、クロ ック周波数およびクロック波形の変動にほとんど影響されない、簡単な、ユニポ ーラＡ／Ｄコンバータである。 従来技術の場合には、正および負の入力電圧を測定するには、正の電源の他に 負の電源が必要である。それ故、スマート・バッテリー放電電流のような負の電 圧（または電流）を測定したい場合には、（インバータのような）外部部材およ び余分の電力を消費する回路が必要となり、本発明のスマート・バッテリー装置 で必要とするような低電力用途用の上記回路の使用の可能性は少なくなる。その 代わり、この欠点を克服するために、本発明のＡ／Ｄコンバータ６０は、負の電 源を使用しないが、仮想アースとして使用するために、入手可能なチップ上に装 着されたＡ／Ｄバンドギャップ基準電圧「ＡＧＮＤ」を使用している。「仮想ア ース」を使用するというコンセプトは、コンデンサに蓄えられた電圧は、事実上 電荷の損失を生じないでアナログ・スイッチを使用して、他の直流電圧基準点に 移すことができるという事実に基づいている。 図５（ａ）は、三つのスイッチＳ１−Ｓ３、四つのコネクタＡ１−Ａ４および （容量がＣ１の）コンデンサＣ１からなる直流電圧シフト回路装置の第一の実施 形態を示す。コネクタＡ１−Ａ４の電位は、それぞれΦ₁−Φ₄である。図５（ａ ）に示すように、スイッチＳ１および並列に接続しているスイッチＳ２およびＳ ３の組み合わせは、コンデンサＣ１の対向するタ−ミナルに接続している。 以下に本発明の回路装置の動作を説明する。最初、スイッチＳ１およびＳ２は オンになっていて、スイッチＳ３はオフになっている。コンデンサは電位差Φ₁ −Φ₂により自分自身を充電し、電荷Ｃ１ｘ（Φ₁−Φ₂）を蓄える。 本発明のプロセスの次のステップにおいては、スイッチＳ１およびＳ２はオフ になり、コネクタの一方の電極は、スイッチ３を通して電位Φ₃に接続する。現 在、 コンデンサＣ１には、Φ₃およびΦ₄の電位を持つコネクタＡ３およびＡ４との接 続を通して、タップオフすることができる電圧Φ₃＋（Φ₁−Φ₂）が掛かってい る。 図５（ｂ）は、直流電圧シフト回路の他の実施形態を示す。この実施形態の場 合には、追加のスイッチＳ４が設置されていて、それをオフにすると、スイッチ Ｓ１をオンにしたとき、コネクタＡ３およびＡ４に掛かる電圧Φ₃＋（Φ₁−Φ₂ ）の、タッピング・オフの電位Φ₁が掛からないようにすることができる。 図６は、切り替えコンデンサＡ／Ｄコンバータの本発明の回路装置の簡単な回 路図である。Ａ／Ｄコンバータ６６は、積分装置として使用される演算増幅器８ ８とコンパレータとして使用される演算増幅器８９を含む。ライン９１によるコ ンパレータ８９の非反転入力は、積分回路の出力に接続している。コンパレータ ８９の反転された入力および積分装置８８の非反転入力は、基準電位ＡＧＮＤ（ アナログ・アース＝１．２５ボルト）に接続している。積分装置８８の出力電圧 が、基準電圧ＡＧＮＤより高い場合には、コンパレータ８９の出力は「ハイ」に なり、積分装置８８の出力電圧が、基準電圧ＡＧＮＤより低い場合には、コンパ レータ８９の出力は「ロー」になる。ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４により 、積分装置８８または、本質的には、積分装置８８の反転入力および出力は、そ れと共に並列にコンデンサＣ２を容量Ｃ２に接続する。コンデンサＣ２は、コン デンサＣ２の放電を行うことができるラインＬ１およびＬ５を通して、それに並 列に接続しているスイッチＳＲを含む。ラインＬ６を通して、積分装置８８の反 転入力は、スイッチＳ５およびラインＬ７をにより、容量がＣ１のコンデンサＣ １と接続している。ラインＬ８は、スイッチＳＩおよびラインＬ４を通して、ラ イン７を積分装置８８の出力に接続している。ラインＬ９は、図６で積分装置８ ８の方を向いているコンデンサＣ１の電極を、ライン１０に接続している。この ライン１０は、ラインＬ１１、Ｌ１２およびＬ１３を通して、Ｓ４、Ｓ７および Ｓ６に接続している。コンデンサＣ１の他方の電極には、ラインＬ１４が接続し ていて、このラインＬ１４は、スイッチＳ３を通して、基準電圧ＡＧＮＤ＝１． ２５ボルトに接続している。ラインＬ１５は、ラインＬ１４と接続していて、ラ インＬ１６、Ｌ１７およびＬ１８を通して、図６の積分装置８８に対して反対方 向を向いているコンデンサＣ１の電極を、スイッチＳ２、Ｓ１およびＳ８に接続 している。チップＶ_ss＝０ボルトの内部の塊は、ラインＬ１９およびＬ２０を通 して、スイッチＳ８およびＳ６にそれぞれ接続している。この場合、スイッチＳ ８およびＳ６を適当にオン／オフすることにより、電圧Ｖ_ssをコンデンサＣ１の 両方の電極に加えることができる。デジタル化される入力電圧Ｖ_INは、ラインＬ ２１およびＬ２２を通して、スイッチＳ１およびＳ７に接続している。この場合 、スイッチＳ１およびＳ７を適当にオン／オフすることにより、入力電圧Ｖ_INを コンデンサＣ１の二つの電極の一方に加えることができる。Ａ／Ｄコンバータの 解像度を決定する基準電圧Ｖ_REFは、ラインＬ２３およびＬ２４を通して、スイ ッチＳ２およびＳ４にそれぞれ接続している。この場合、例えば、１５０ミリボ ルトの基準電圧Ｖ_REFを、コンデンサＣ１の二つの電極の一方に加えることがで きる。スイッチＳ１，．．．、Ｓ８，ＳＲおよびＳＩは、好適にはＣＭＯＳスイ ッチ、特にＣＭＯＳ転送ゲートであることが好ましい。入力電圧Ｖ_IN、基準電圧 Ｖ_REFおよびＡ／Ｄコンバータの入力コンデンサＣ１を持つ塊Ｖ_ssの接続は、当 業者にとっては周知である。本発明の場合には、スイッチＳ３を通して、基準電 圧ＡＧＮＤ＝１．２５ボルト（＝Ｖ_ss＝０ボルト）は、入力コンデンサＣ１に接 続している。同様に、本発明の回路を通して、Ｖ_IN、ＶＲ_REFおよびＡＧＮＤを 、簡単に、現在その異なる極性で充電が行われている、入力コンデンサＣ１の両 方の電極に加えることができる。 図７は、Ａ／Ｄコンバータの動作の段階図である。この図においては、Ｓ１− Ｓ８、ＳＲおよびＳＩは、図６のＡ／Ｄコンバータ６６のスイッチであり、ＣＫ は図７のコンパレータ８９のパルス信号、ＣＫ’は別のタップオフしたパルス信 号である。 この図においては、スイッチの状態は０と１の間を変動するが、この場合、１ はスイッチがオンになっていることを示し、０はスイッチオフになっていること を示す。Ａ／Ｄコンバータの動作は、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶで表される四 つの段階に分けることができる。段階Ｉはリセット、すなわち、リセット段階で あり、段階ＩＩは積分段階であり、段階ＩＩＩは反転段階であり、段階ＩＶは極 性または符号が反対の入力電圧の積分段階である。このサイクルは、ステップｉ −−−ｘｉｖにさらに細かく分割することができる。図７のステップｉとして示 すように、リセット段階Ｉにおいては、スイッチＳＲだけがオンになっていて、 すべての他のスイッチはオフになっている。この場合、コンバータＣ２は放電す る。段階ＩＩのスタートの時点では、図７のステップｉｉとして示すように、ス イッチＳ１およびＳ６がオンになっていて、残りのすべてのスイッチはオフにな っている。この場合、コンデンサは電荷ΔＱ＝Ｃ１ｘ（Ｖ_IN−Ｖ_ss）＝Ｃ１ｘＶ_IN に充電される。ステップｉｉｉにおいては、スイッチＳ３およびＳ５がオンに なっていて、残りのすべてのスイッチはオフになっている。現在、コンデンサの 一方の電極は、電位ＡＧＮＤに設定されていて、コンデンサＣ１の他方の電極は 、スイッチＳ５をオンにすることにより、コンデンサＣ２と接続する。そのため 、電荷がコンデンサＣ１からコンデンサＣ２に移動する。その結果、積分装置８ ８が二つの入力電位を等しくするので、積分装置８８の出力９１には出力電圧Ｖ_OUT ＝−（Ｃ１／Ｃ２ｘＶ_IN＋ＡＧＮＤ）が現れる。ステップｉｖにおいては、 すべてのスイッチがオフになり、コンパレータ・パルスＣＫは１になる。このこ とは、コンパレータ８９がＶ_OUTとＡＧＮＤとのを比較を行うことを意味する。 別のサイクルは、この比較の結果によって違ってくる。ステップｖにおけるスイ ッチの状態の表示は、下記のようになっていることを理解されたい。ステップｖ においては、スイッチＳ２−Ｓ８はオフになっているが、コンパレータの出力が ０、すなわち、「ロー」である場合には、スイッチＳ２およびＳ６はオンになり 、スイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７、ＳＲおよびＳＩはオフになる。コン パレータの出力が１、すなわち、「ハイ」である場合には、スイッチＳ４および Ｓ８はオンになり、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、ＳＲおよびＳＩはオ フになる。他の場合には、オフの状態に維持される。コンパレータの出力が０で ある場合には、出力電圧Ｖ_OUTがＡＧＮＤより低いことを意味し、こ場合、スイ ッチＳ２およびＳ６はオンになる。現在、コンデンサＣ１にはＶ_REFとＶ_ssが掛 かっている。コンパレータの出力が１の場合には、すなわち、Ｖ_OUTがＡＧＮＤ より高い場合には、スイッチＳ４およびＳ８がオンになり、それにより同様にＶ_ss およびＶ_REFがコンデンサＣ１の両電極間に掛かることになる。しかし、コン パレータの出力が０である例の場合と比べると、符号または極性が反対になる。 ステップＶにおいては、スイッチＳ１、ＳＲおよびＳＩはオフになり、ステップ ｖｉにおいては、スイッ チＳ３およびＳ５がオンになる（ステップｉｉｉとの比較）。それによりコンデ ンサＣ１およびＣ２は相互に接続される。ステップｉｉｉの場合のように、電圧 ＡＧＮＤがコンデンサＣ１の一方の電極に掛けられる。ここでもまた、コンデン サＣ１からＣ２への電荷の移動が起こり、その結果、電圧−（Ｃ１／Ｃ２）ｘＶ_REF ＋ＡＧＮＤがステップｉｖにおけるコンパレータによる比較結果に従って、 積分装置８８の出力電圧に加算されるか、または差し引かれる。段階ＩＩのステ ップｉからｖｉまたはでの間に、ＡＧＮＤに対してシフトされている基準電圧に より、ＡＧＮＤに対して位相シフトしている入力電圧の処理が行われる。同様に 、積分装置８８の非反転入力およびコンパレータ８９の反転入力はＡＧＮＤ電位 になり、それにより、出力電圧がＡＧＮＤ電位と比較され、コンパレータ８９に より、Ｖ_ss＝０ボルトとではなく、ＡＧＮＤ＝１．２５ボルトとの比較が行われ る。 以下にステップｖｉｉからｉｘを含む段階ＩＩＩについて説明する。この段階 においては、ＡＧＮＤを基準として、積分装置８８０の出力電圧Ｖ_OUTの符号ま たは極性の反転が行われる。段階ＩＩＩ中最初から最後まで、スイッチＳ３はオ ンになっている。段階ＩＩＩ中スイッチＳ３がオンになっているために、ＡＧＮ Ｄ電圧がコンデンサＣ１の一方の電極に掛けられ、その結果、周知のＡ／Ｄ コ ンバータで行われるように、電圧Ｖ_OUTもＶ_ss＝０ボルトに対してではなく、Ａ ＧＮＤに対して反転する。ステップｖｉｉにおいては、スイッチＳＩはオンにな り、一方、スイッチＳ３を除いて、残りのすべてのスイッチはオフになる。これ により、コンデンサＣ１に電圧Ｖ_OUTが一時的に掛かり、その結果、ステップｖ ｉｉｉにおいては、スイッチＳＲを除いて、すべてのスイッチはオフになる。ス イッチＳＲは実際にオンになり、それによりコンデンサＣ２は放電する。ステッ プｉｘにおいては、すべてのＳ３と共にスイッチＳ５がオンになり、一方、残り のすべてのスイッチはオフになる。これにより、ＡＧＮＤで位相シフトしている 負の電圧が積分装置８８の出力に掛かる。符号がマイナスになったのは、すでに 説明したコンデンサＣ１からコンデンサＣ２への電荷の移動によるものである。 段階ＩＶのステップｘにおいては、スイッチＳ７およびＳ８はオンになり、一方 残りのすべてのスイッチはオフになる。ステップｉｉと比較すると、反対の極性 の入力電圧Ｖ_INがコンデンサＣ１に掛かる。それにより、入力電圧の積分値の符 号が変 わるが、このことはジャックス・ロバート等の上記文献の図６を見れば、よく理 解することができる。ステップｘｉからｘｉｖは、ステップｉｉｉからｖｉに対 応する。このことは、（Ｖ_INの符号が反対になっているステップｘだけにより） 入力電圧の積分が行われ、ステップｘｉｉにおけるコンパレータ８９からの結果 に従って、（Ｃ１＝Ｃ２である場合に）Ｖ_REFがの加算または減算が行われるこ とを意味する。１４ビットＡ／Ｄコンバータの場合には、ステップｉを実行した 後で、段階ＩＩ［（段階ＩおよびＩＩＩに対して）214−2）］：２＝８１９１回 ）および段階ＩＶが実行される。コンパレータの出力は、アップ／ダウン・カウ ンタに送られ、このカウンタはＶ_REFの加算または減算に従って、毎回そのカウ ントを１だけ増減する。その後、カウンタの結果は、Ｖ_REFに対するＶ_INの比の １４ビット表現で表示される。段階ＩＩＩおよびＩＶを必要とする理由は、Ｖ_IN の反対符号の積分により、例えば、演算増幅器のオフセット誤差を報告したり、 除去したりするからである。 多重ピン・コネクタ３０は、システム管理バス・インターフェース７５用の二 つのピンを含み、このインターフェースは、シリアル・クロックＩ／Ｏライン３ ８および二方向シリアル・データＩ／Ｏライン４０を含む。上記のラインは、ハ イブリッドＩＣ３２のＳＭＢＣＬＫおよびＳＭＢＤデータピンにそれぞれ接続し ている。上に概略説明したように、また以下に詳細に説明するように、スマート ・バッテリーモジュール２８は、記憶しているバッテリー・パラメータおよび計 算したバッテリー・パラメータの両方を送るために、システム管理バスおよびデ ータライン４０を通して、ホスト装置１６およびスマート充電装置２２と通信す る。 スマート・バッテリー１０は、また多重ピン・コネクタ３０の負のタ−ミナル 、および温度またはサーミスタ・ライン４２を横切って接続している独立のサー ミスタＲ_NTC2を含む。サーミスタＲ_NTC2は、Ｒ_NTC1のところですで説明したのと 同じ方法で、バッテリーの温度を決定するためにスマート充電装置２２により個 別に使用することができる。 正のデジタル電源電圧は、複数の再充電可能なバッテリー・セル４４から得る ことができ、チップ用の正の電源電圧として、ピンＶ_DDを通してハイブリッドＩ Ｃに供給される。ハイブリッドＩＣに対する供給電圧は、必ずしもバッテリーの 中点４６から得る必要はなく、例えば、三つのセルの等価電圧のような、約３− ４．８ボルトの電圧の供給を受けるために、バッテリー・セルの一点から得るこ ともできることを理解されたい。後で詳細に説明するように、正の電圧を供給す るためにバッテリーの中点を使用すると、バッテリーがショートしたり、タ−ミ ナル３１−３３から外されたりした場合でも、ハイブリッドＩＣに引き続き電力 を供給することができ、Ａ／Ｄコンバータ６０は後で詳細に説明するように、バ ッテリーが放電しているのか、充電されているのかを判断することができる。（ 図２（ａ）にその一つを示す）適当なヒューズ部材、および（図２（ａ）にその 一つを示す）正の温度係数（ＰＴＣ）素子が、バッテリーのタ−ミナルの一時的 なショート、または他の熱による事象による非常な大電流および過度の温度上昇 からバッテリーを保護するために、バッテリー・パック・セルに直列に設置され ている。 図２（ｂ）に示すように、ハイブリッドＩＣ３２は、さらに計算したバッテリ ー・パラメータを送るための１２８８ビットのレジスタまで記憶することができ るＲＡＭメモリ６５と、（後で詳細に説明する）バッテリー容量計算アルゴリズ ムで使用する索引テーブルを記憶するためのＲＯＭメモリ６７を含む。ＲＡＭ、 ＲＯＭおよびプログラムＲＯＭメモリの正確な量は、設計段階で選択され、計算 したパラメータとプリセット・パラメータとの間の比が変化すると、上記数値も 変化する。 図２（ａ）に示すように、追加コンデンサＣ４は、バッテリーのショートまた は一時的な電力の供給停止の際に、ＲＡＭの内容を完全に保持するためのバッフ ァとしての働きをする。好適には、コンデンサＣ４は、負のアナログ電圧供給タ −ミナルに接続していて、その容量は、ＲＡＭ漏洩電流によって決まる時間の間 、埋設メモリ（ＲＡＭ）に電源電圧を確実に供給することことができるように選 択される。好適な実施形態の場合には、一時的なショートが起こると、ＲＡＭに 電力が供給される。しかし、好適には３３０ｎＦの容量を持つことが好ましいコ ンデンサＣ４は、ＰＴＣ素子が高い抵抗値まで上昇するために必要な時間の間、 ＲＡＭに電源電圧を供給する。ＰＴＣ素子は、バッテリー・パック・タ−ミナル 間 のショートにより大電流が流れた場合に、バッテリー・タ−ミナル間のインピー ダンスを大きくする。 ハイブリッドＩＣ３２は、さらにバッテリー容量を計算するためのスマート・ バッテリー・モジュールによって使用される、種々のアルゴリズム、サブルーチ ン、メーカに関するデータ、およびデータ定数をアドレスし、また記憶し、アラ −ムやバッテリー充電装置制御コマンド等のようなメッセージを送り、外部装置 からのメッセージ要求を処理するための最大容量が４キロバイトである追加ＲＯ Ｍメモリ７０を含む。 プログラマブルＲＯＭ発生装置は、拡散マスキングによる従来のＲＯＭ発生と は異なって、金属マスク（図示せず）により実行される。永久に記憶するための 情報に従って、トランジスタ拡散によりマトリックス装置に形成され、それによ り拡散ステップにおけるトランジスタの分布により、情報が平面でコード化され る。それ故、ＲＯＭ発生装置は、実際にＲＯＭマトリックスを形成し、それによ りＭＯＳトランジスタが存在するか存在しないかが、論理「０」、論理「１」に より表示される。プログラマブル・レベルの拡散を持つＲＯＭマトリックスの欠 点は、ＣＭＯＳプロセスの最初のステップの一つとして行われる拡散プロセスが 、ＲＯＭの内容が変化した場合に変更できないことであり、そのため特定のタイ プのＲＯＭに対するウエファ・ストックを生産できないことである。 上記の欠点はあるものの、金属層内でプログラムすることができるＲＯＭマト リックスの利点は、金属のレベルに達するまでの間に同じ基本的層を持つウエフ ァ・ストックを製造することができることである。それ故、異なるＲＯＭ内容を 持つマイクロプロセッサ・グループを、低いコストおよび速い応答時間で製造す ることができることである。さらに、上または後で形成した層内に用途特有の情 報で柔軟なプログラミングを行うことができるＲＯＭの一部を予め製造すること ができる。 ハイブリッドＩＣそれ自身は、１３または１４の層を含み、その中の９番目ま たは１０番目の層（すなわち、上部の層の一つ）は、金属層であり、その内部の 金属の分布はＲＯＭの記憶している内容によって特有なものになる。それ故、ハ イブリッドＩＣ ＲＯＭ製造プロセス中においては、先ず九つの層が形成され、 顧客の特殊なニーズ（すなわち、バッテリー・パックの特殊な特性）により、そ の上に四つのＲＯＭプログラミング層が形成される。 図９（ａ）は、プログラマブル層としての金属層を含むＲＯＭマトリックスで ある。マトリックス用の、例えば、７１（ａ）のようなＭＯＳトランジスタは、 常にマトリックス上に存在し、論理「０」または論理「１」を示す。特に、図９ （ａ）は、下記の一意のプロセスに従ってプログラムされるスマート・バッテリ ー装置のＲＯＭ６７である。表示のＲＯＭマトリックスは、ＷＺ０、．．．ＷＺ ７で示す八本の語ライン６７ａと、ＳＰ０，．．．．、ＳＰ８で示すスペース６ ７ｂからなり、スペースＳＰ１、ＳＰ３、ＳＰ５、ＳＰ７は、仮想アース・ライ ン７３に接続している。マトリックスの各位置には、拡散ステップ中にトランジ スタが形成されが、図９（ａ）はマトリックスの三つのトランジスタ７１ａ、７ １ｂおよび８７を示す。各語ラインに、論理「０」のプログラミングを行うため に、トランジスタのドレーンまたは各ソース電極は、一つまたはそれ以上の連結 トランジスタに対応するソーズまたは各ドレーン電極により、金属マスクに接続 している。上記のトランジスタのドレーンまたは各ソース電極は、それぞれギャ プ・ラインまたは仮想アース・ライン７３に接続している。図９（ａ）に示すよ うに、語ＷＺ７内のトランジスタ７１ａは、そのドレーン・タ−ミナルが、仮想 アース・ラインＳＰ７に接続している接続ＭＯＳトランジスタ８７に接続すると き、論理「０」になるように接続している。 逆に、論理「１」は、ドレーンまたは各ソース電極が、図９（ａ）に示すよう に、共通ラインに、好適にはギャプ・ラインＳＰ０、ＳＰ２、ＳＰ４、ＳＰ６、 ＳＰ８に接続するように、それと共に形成される。そうすることにより、図９（ ａ）に示すように、語ＷＺ０のトランジスタ７１ｂのようなトランジスタは、シ ョートされる。 それ故、トランジスタの接続は、金属マスクの用途により最初に決定される。 通常の方法では、（接触を通して）二つの金属マスクがＲＯＭ上に置かれる。こ の例の場合、好適には二つの金属マスクの下の方のマスク、すなわち、トランジ スタに近い方のマスクは、ショート用および適用可能なトランジスタの接続に使 用されることを理解されたい。トランジスタはショートされるので、接触用に使 用される金属マスクの動作には影響を与えない。この金属マスクは、通常一番上 の層の一つ、例えば、約１４ある層の中の１０番目の層であるので、本発明のＲ ＯＭの場合には、九番目の層まで予め形成しておいて、その後で用途に従ってプ ログラムしたり、製造することができる。 図９（ｂ）は、通常のプログラムされたＲＯＭである。図９（ｂ）を見れば、 図９（ａ）ではショートしているトランジスタは、いかなる場合も、拡散マスク に形成されないことが理解できるだろう。図９（ｂ）に示すように、存在してい ないトランジスタ７１ｃは、上記のプロセスに従って、金属マスクでショートさ れたトランジスタ７１ｂに対応する。 上記のように、ＲＯＭに記憶され、バッテリー容量等を計算するためのスマー ト・バッテリー・モジュールによって使用される、各アルゴリズム、サブルーチ ン、メーカ・データおよびデータ定数について、以下にさらに詳細に説明する。 外部装置にバッテリー・パラメータを報告するためのスマート・バッテリー・ア ルゴリズムの詳細については、本発明の譲受人に譲渡された、出願人の同時継続 特許出願の米国特許出願第０８／３１８，００４号を参照されたい。上記特許出 願は、本明細書に組み込まれている。 図３に示すように、バッテリー動作システム１０’は、最初、電力オン信号／ リセット・インパルス信号１１により使用可能となったか、またはマイクロプロ セッサがスタートバイ・モードから抜け出すことを決定した後で、発生するスタ ンバイ信号１３からの覚醒により使用可能になった、システムに電力を供給した ときに始動する初期化ルーチン１００を実行する。図２（ｂ）および図１０に示 すように、ハイブリッドＩＣ３２は、電源電圧がＡＳＩＣに供給される度に、外 部クリスタル・オシレータ３６を作動し、システムをリセットするためにリセッ ト・インパルス信号１１を発生させる電力オン−リセット回路８５を備えている 。特に、このリセット・インパルスは、ハイブリッドＩＣ部材に対して時間の基 準を供給するもくてきで、内部の４５０ｋＨｚオシレータを精密に起動させるた めに、外部クリスタル・オシレータ３６を始動する。この回路の域値は、１．２ ボルトと１．６ボルトとの間であり、図１０の回路で使用するトランジスタのタ イプにより異なる。 より詳細に説明すると、図１０に示すように、電力オン−リセット回路８５は 、ハイブリッドＩＣ電源Ｖ_DDに接続している、ｎ−およびｐ−チャネル・トラン ジスタを含むトランジスタ・ネットワークを含む。Ｖ_DDが１．６−２．０ボルト の間に降下したことが感知された場合、またはバッテリーのショートにより、０ ．０ボルトになった場合、回路８５のトランジスタは、ＲＡＭメモリ・ラッチ外 し信号７９を発生し、この信号はＰＭＯＳ−トランジスタ８５’をオフにし、Ｒ ＡＭメモリ６５のラッチを効果的に外す。すでに説明したように、バッファ・コ ンデンサＣ４の電圧は、ＲＡＭの漏洩電流によって決まる時間の間メモリの内容 を保存する。 電力オン／リセット信号１１を受信した後、またはスリープ・モードから抜け 出した後で、外部オシレータ３６によって発生したトリガ信号１７によってトリ ガされるまで、システムはスタンバイ・モード２３（図３）に入る。上記外部オ シレータは、５００ミリ秒毎にシステムの動作をトリガするか、または後で詳細 に説明するように、バス要求信号１５により覚醒される。バッテリーの「スタン バイ」モードの場合、マイクロプロセッサは、動作サイクル・トリガ１７または 外部バス要求信号１５を受信するまで、アイドル・モードになる。 〈アルゴリズム変数の初期化〉 上記の同時係属出願（ＵＳＳＮ ０８／３１８，００４）で説明し、（図４に ）示した初期化ルーチンは、システムを最初に始動する場合に実行される。初期 化ルーチンは、システムＲＡＭに記憶するすべての数値をクリアし、すべてのシ ステム・デフォールト値を指定する働きをする。好適には、多くのデフォールト 値が定数であり、システスのモードがスタンバイ・モードである場合に、すべて のＲＡＭメモリが消失した場合のような緊急の状況で使用することができること が好ましい。 電力オン−リセットおよび（後で説明する）チップがスタンバイ・モードから 覚醒した場合、プログラムは最初のメモリ・アドレスからスタートする。ＲＡＭ メモリが有効であるかどうかをチェックし、有効であれば、容量計算を継続して 行うため、または（ＲＯＭデフォールト値を使用する）緊急モードを起動するか どうかをチェックするために「チェックサム」試験が行われる。このような状況 は、バッテリー電圧が低い場合にチップがスタンバイ・モードに切り替えられ、 その後バッテリーが再充電されたときにオン・モードに戻った場合に起こる。 「チェックサム」試験が失敗した場合には、μＰは最初すべてのＲＡＭバンク を完全にクリアし、その結果、内部で発生した較正済みフラグがクリアされ、後 で詳細に説明するプロセス、バッテリー・パックのセルの数を知る必要が生じる 。次に、（後で説明する）デフォールト値が、ＲＯＭからＲＡＭへ移される。後 で説明する容量計算び際に例外が生じるのを防止するために、必ず変数が指定さ れていない数値を含まないようにしなければならない。これにより、アルゴリズ ムは、すべてのＲＡＭメモリの内容が失われた破局的緊急モードで動作すること ができる。その後、元のメーカのデータを使用して、バッテリーのサービス・ス テーションでバッテリー・システムの再フォーマットが行われたとき、重要変数 のデフォールト値に修正値が代入される。 初期化ルーチンには、完全充電容量「全容量」の初期化、充電の相対的状態「 ＳＯＣ」および残留容量「Ｉｔｆ」値、および容量計算を確実に正しくスタート させるための状態および他の変数が含まれている。それ故、このプログラムは、 初期化ルーチンから抜け出す前に、電圧、電流および温度および自己放計算タイ マのようなすべてのシステム・タイマをリセットする。その後、外部３２ｋＨｚ クリスタル３６により、５００ミリ秒毎に送られてくる各トリガ信号１７により 、容量計算がスタートする。 すでに説明したように、デフォールト値は、電力オン／リセットが行われたと きに、確実に再充電可能なバッテリーの容量計算を行うことができるようにする ために必要である。容量計算アルゴリズム１５１により使用される、同時係属出 願（ＵＳＳＮ ０８／３１８，００４）に詳細に説明した重要なパラメータの好 適な公称デフォールト値については、以下に説明する。 （以後「公称容量」と呼ぶ理論または公称容量である）設計容量は、１７００ −２４００ｍＡｈの範囲内であるが、メモリの内容が消えてしまった後では、容 量計算アルゴリズムは、デフォールト値、すなわち、好適な数値である２０００ ｍＡｈに戻り、新しい容量がそのレベルから報告される。再充電可能なバッテリ ーパックのバッテリー・セルの数のデフォールト値は６であるが、この数値は、 バッテリー・パックの実際の構成により変更することができる。ＡＬ−ＲＥＭ− ＣＡＰ値は、残留容量アラ−ム・トリガ値を表し、その範囲は５０ｍＡｈ−５０ ０ｍＡｈである。好適には、ＡＬ−ＲＥＭ−ＣＡＰは、２００ｍＡｈのデフォー ルト値（ＡＬ−ＲＥＭ−ＣＡＰ−ＤＥＦ）を持つことが好ましい。残留容量が、 （電流および温度によるＥＤＶ後の残留容量（すなわち、残留容量修正）を考慮 にいれない）残留容量がこの数値以下に下がった場合に、アラ−ム状態が発生す る。ＡＬ−ＲＥＭ−ＴＩＭＥ値は、現在の放電電流での推定残留使用可能時間を 表し、１．０．分から２０分の範囲の数値をとることができる。好適には、ＡＬ −ＲＥＭ−ＴＩＭＥ値は、１０分のデフォールト値（ＡＬ−ＲＡＭ−ＴＩＭＥ− ＤＥＦ）を持つことが好ましい。（後で説明する）１分当たりの平均電流に基づ く、電圧ブレークダウン（ＥＤＶ）までの計算残留使用可能時間が、ＡＬ−ＲＥ Ｍ−ＴＩＭＥＰ数値より下がっている間は、アラ−ム状態が続き、バッテリーが 充電モードになると、自動的に使用不能になる。ＡＬ−ＤＴＥＭＰ値は、ｄＴ／ ｄｔアラ−ム・トリガ状態を表し、その範囲は１°Ｋ／分−５°Ｋ／分である。 好適には、ＡＬ−ＤＴＥＭＰは、２°Ｋ／分のデフォールト値（ＡＬ−ＤＴＥＭ Ｐ−ＤＥＦ）を持つことが好ましい。バッテリーが、その内部温度上昇（ｄＴ／ ｄｔ）が、ＡＬ−ＤＴＥＭＰ値より大きいことを検出した場合に、このアラ−ム 状態が発生する。ＡＬ−ＨＩ−ＴＥＭＰ値は、高温アラ−ム・トリガを表し、そ の範囲は３１０°Ｋ−３４５°Ｋである。好適には、ＡＬ−ＨＩ−ＴＥＭＰ値は 、３２８°Ｋのデフォールト値（ＡＬ−ＨＩ−ＴＥＭＰ）を持つことが好ましい 。さらに、電力オン／リセットにより容量計算がスタートした場合には、完全充 電容量（「全容量」は、報告されたバッテリーの完全充電容量を表す）は設計容 量（公称容量）に初期化され、残留容量（「Ｉｔｆ」）は、全容量の１／８に初 期化され、充電の相対的状態（ＳＯＣ）は１２．５％に初期化され、バッテリー 状態は、容量減少モード、特に自己放電モードに初期化される。アラ−ム・タイ マＮ−ＡＬＡＲＭは１０秒にセットされるが、これは、後で詳細に説明するよう に、ホスト装置および／またはバッテリー充電装置との間でアラ−ム状態が同時 通信される時間の長さである。これらの数値は、ポータブル型コンピュータで使 用す るためのＮｉＭＨの通常の数値であることを理解されたい。他のタイプのバッテ リー化学またはポータブル型装置は、異なる一組のデフォールト値を必要とする 場合がある。 図３に示すように、ステップ１００においてシステムが初期化されると、バッ テリーのモードは、スタンバイ・モードまたは保守モード２３になり、この場合 、バッテリーは、バス要求信号１５により覚醒するか、５００ミリ秒毎の外部ク リスタル・トリガ信号１７により覚醒する。バッテリーが、ステップ２１におい て判断したように、バス要求信号１５により覚醒した場合には、バッテリーは、 ステップ２５に示す処理要求ルーチンにより、上記要求を処理するが、この場合 、その後はバッテリーのモードは、スタンバイ・モードになる。要求２５を処理 するためのルーチンについては、後でさらに詳細に説明する。 システムが通常の外部クリスタル・トリガ信号１７によりトリガされ、またバ ス要求がない場合には、プログラムはバス要求を、（トリガ信号の前の約３７ミ リ秒間）使用不能にし、図３のステップ１３０に示すように、Ａ／Ｄコンバータ は電流動作サイクル中の電流、電圧および温度測定を行うことができる。その後 、、生の電流、電圧および温度の測定値のＡ／Ｄ変換を行うべきかどうかについ ての判断をするために、ステップ１３９において、「数値入手」状況フラグのチ ェックが行われる。このフラグがハイ（論理レベル＝１）に設定された場合には 、ステップ１４０に示すように、再充電可能なバッテリーの電流トリガ・サイク ルの生の電流、電圧および温度の数値が入手される。上記の生のＡ／Ｄ電流、電 圧および温度の数値は、図２（ｂ）に示すように、特殊な機能レジスタ６１内に 記憶される。このレジスタは、Ｉ、ＵまたはＴとしてＲＡＭ内に後で記憶するた めの、ハイブリッドＩＣに内蔵されている１６の同種のレジスタの中の一つであ る。「数値取得」フラグがロー（論理レベル＝０）である場合には、現在のサイ クルの生の電流、電圧および温度の測定値は入手されず、数値入手フラグ・ステ ップ１４８においてハイ（論理１）に設定され、図３に示すようにプロセスが続 行する。 新しい電流、電圧および温度の数値を入手した後（ステップ１４０）、Ａ／Ｄ 測定準備ＯＫフラグは、ステップ１４１において、ハイにセットされ、システム のモードがサンプル・モードであるかどうかを判断するために、ステップ１４２ においてチェックが行われる。それ故、ステップ１４２において、生の電流｜Ｉ ｜が、１０ミリアンペアである域値より低いと判断された場合には、バッテリー ・システム、サンプル・モード・フラグの状態により、サンプル速度の半分の速 度で動作する。それ故、図３のステップ１４３においては、サンプル・モード・ フラグがロー（すなわち、論理０）、またはハイ（論理１）であるかについての 判断が行われる。サンプル・モード・フラグがローである場合には、サンプル・ モード・フラグは、ステップ１４４において、ハイ・レベルに設定され、システ ムのモードはサンプル・モードになり、プロセスはステップ１４９において、Ａ ／Ｄ変換を開始する。サンプル・モード・フラグが、（前のサイクルから）すで にハイになっている場合には、「数値入手」フラグは、ステップ１４６において 、ゼロに設定され、ステップ１４７において、Ａ／Ｄコンバータが使用できなく なる。（電力を節減するために）Ａ／Ｄ変換は行われず、アルゴリズムは容量計 算（ステップ１５１）へと進む。「数値入手」フラグは、常にサンプル・モード でローに設定されている。このフラグが上記のような状態にあるので、Ａ／Ｄ変 換は必ずスキップされ、その結果、ステップ１５０において、容量計算にための 新しい有効なデータを入手することはできない。 ステップ１４２において、生の電流１１１が、１０ミリアンペアの域値より大 きいと判断された場合には、ステップ１４５において、バッテリー・システムは 、サンプル・モードから抜け出し（サンプル・モード・フラグは、論理０に設定 され）、ステップ１４９おいて、生の電流、電圧および温度の数値のＡ／Ｄ変換 が行われる。ステップ１５０において、Ａ／Ｄ測定準備ＯＫフラグがハイ（論理 １）に設定され、有効な生のバッテリー・パラメータを受信済みであることを表 示しているかどうかについての判断が行われる。上記のフラグがハイに設定され ている場合には、容量計算および付随のバッテリー特性変換（電圧、電流および 温度）が行われる。Ａ／Ｄ測定準備ＯＫフラグがロー（論理０）に設定されてい る場合には、現在のサイクルでは容量計算は行なわれず、プロセスはステップ１ ５８へ行き、そこでメッセージ転送用のバス要求ラインが使用可能になり、ステ ップ２３において、ハイブリッドＩＣのモードがスリープ・モードになる。オシ レータ ・トリガ１７は、５００ミリ秒毎にマイクロプロセッサを覚醒し続けるが、電流 が１０ｍＡ以下の場合には、電力を節減するために、例え２秒に一回、または５ 秒に一回のようなもっと低い頻度である任意に定めた周期で、Ａ／Ｄ変換および 容量計算を行うことができる。 図８（ａ）は、システムが、後で説明するサンプル・モード状態５７ｂで動作 する場合と比較した、通常モードの動作状態５７ａでの動作サイクルのタイミン グである。図８（ａ）に示すように、またすでに説明したように、３２３ｋＨｚ 外部クリスタルは、１５８で示すように、生の電圧、電流および温度測定を開始 するために、５００ミリ秒毎にトリガ信号１７を供給する。また、前の動作サイ クルの電流、電圧および温度測定値を使用する容量計算１６０も開始する。入手 した生の電流値が、１０ｍＡの域値より低いと判断された場合には、バッテリー ・システムは、半分の電力で動作し、図８（ａ）の５８ｂで示すように、次の５ ００ミリ秒の間には、測定は行われない。しかし、５８ｃで示すように、次の動 作サイクルの後半には測定が行われる。入手した生の電流値が１０ｍＡの域値よ り高いと判断された場合には、バッテリー・システムは、通常モードの動作を再 開し、次および後続の動作サイクル中に、容量計算および付随のバッテリー特性 測定（電圧、電流および温度）が行われる。 図８（ｂ）は、種々の測定の大体の時間の長さを示す。設計時点での選択によ り、各動作サイクル中約７１ミリ秒の間容量計算が行われる。その後、スマート ・バッテリーが、実行すべきであると判断した場合には、約２９ミリ秒間アラ− ム制御サブルーチン１５２が実行され、約２ミリ秒の間充電装置制御サブルーチ ン１５４が実行される。（図３参照）ユーザから要求された場合には、ＬＥＤ表 示ルーチン１５６を実行することができ、図８（ｂ）に示すように、約２３ミリ 秒間、ＬＥＤ表示制御機能が機能する。種々のルーチンの上記実行時間は、温度 によって変化する内部４５５ｋＨｚオシレータの精度により変化する場合がある ことを理解されたい。アラ−ム制御サブルーチン１５２、充電装置制御サブルー チン１５４および表示サブルーチン１５６については、後でさらに詳細に説明す る。 システム管理バス要求ラインは、容量計算、アラ−ム制御、充電装置制御およ びＬＥＤ表示制御中は動作しないので、マイクロプロセッサは、図８（ａ）に示 す各動作サイクル中に時間１５８で示すように、ホスト装置またはバッテリー充 電装置から要求を受信することができない。それ故、各動作サイクル中、容量計 算が行われた後で、システム管理バス要求ラインは、図８（ｂ）に示すように、 ５００ミリ秒サイクルの残りの時間の間使用可能になる。同時に、バッテリーは スタンバイ・モードになり、システム・トリガ信号１７を受信すると、次のサイ クル中覚醒するか、または図３に示すように、バス要求信号１５により覚醒する 。各動作サイクルの残りの３７ミリ秒の間、図に示すように、次のトリガ信号１ ７の前の時間１５８の間使用不能になる。すでに説明したように、各システム・ トリガ信号１７は、ハイブリッドＩＣ、マイクロプロセッサ、Ａ／Ｄコンバータ 等を制御するために、４５５ｋＨｚ信号を発生する内部クロック４８をスタート させる。 〈バッテリー容量計算のアルゴリズム〉 容量計算の目的は、下記の式（１）に従って再充電可能なバッテリーの容量を 継続的にモニタすることである。 但し、ＣＡＰ_remは以後「Ｉｔｆ」と呼ことにするが、ｍＡｈ（ミリアンペアア ワ）単位による、任意の時点のバッテリーの残留容量であり、Σε_cＩ_cΔｔ_cは バッテリーが充電されている間の容量の増分による増大の合計であり、好適には 、図２２（ｃ）のところで後でさらに詳細に説明する索引テーブルの数値からア クセスした充電効率係数ε_cを考慮にいれたものか、または他の方法としては、 レスポンス式またはメモリに記憶されているいくつかの点の間に内挿することに よって得ることができるものである。ΣＩ_dΔｔ_dは、バッテリーの使用に関連す る、放電によるバッテリー容量の連続的な減少の合計である。ΣＩ_sＡｔ_sは、バ ッテリーの化学に関連する自己放電効果に基づく自己放電の予測および測定可能 な自己放電量を表すもので、バッテリーの充電および温度状態の関数である。残 留容量、 Ｉｔｆが分かれば、何時でも、ホスト・コンピュータ（ＰＣ）またはスマート・ バッテリー充電装置が使用することができるバッテリー・パラメータ情報を供給 することができ、それにより、確実にバッテリーを安全にまた信頼できるように 使用することができ、また確実にバッテリーの寿命を延ばすことができる。 図１３（ａ）−１３（ｂ）は、各トリガ・サイクル毎に再充電可能なバッテリ ー・パックに対して行われる容量計算である。電流、電圧および温度の測定が毎 秒行われる「サンプル」モードの場合を除いて、上記電流、電圧および温度測定 は平行して行われる。サンプル・モードは電力消費を節減するためのものであり 、（すなわち、Ａ／Ｄ変換は半分の頻度で行われる）、検出した電流の大きさに よりＡ／Ｄコンバータのスイッチのオン／オフが行われる。例えば、電流が１０ ｍＡ以下に下がった場合には、「サンプル」モードが使用可能になり、測定頻度 が少なくなる。 通常、温度、電圧および電流は、各サイクル毎に一度測定され、更新される。 電流は（後で説明する）積分方法で測定されるが、この方法は、変換時間中のそ の変化を認識する。ＳＭバス要求および容量計算から入手したすべての出力の数 値は、一周期遅れている。Ａ／Ｄ測定は、オンチップ・オシレータにより、公称 ４５５ｋＨｚおよび精密３２ｋＨｚオシレータによる − 積分時間に関連する − 動作サイクルで制御される。オンチップ・オシレータの絶対周波数値の精 度が低くても、測定の精度は影響を受けない。 図１３（ａ）に示すように、容量計算の第一のステップであるステップ２００ において、ＩＵＴ計算ルーチンが実行されるが、この場合、最初、レジスタ６１ （図２（ｂ））からの生のアナログ／デジタル・コンバータ出力データは、容量 計算アルゴリズムにとって役に立つ適当な単位を持つ数値に変換される。ＩＵＴ 計算ルーチンの詳細については、上記の同時係属特許出願（ＵＳＳＮ ０８／３ １８、００４）を参照されたい。簡単に説明すると、図１２に示すように、ステ ップ２０５において、生のＡ／Ｄ電流測定値、Ｉ−生は、スケールされ、ミリア ンペア単位の実際の電流値、「Ｉ」に変換される。同様に、生のＡ／Ｄパック電 圧測定値、Ｕ−生は、スケールされ、ミリボルト単位の実際のバッテリー・パッ ク電圧値、「Ｕ」に変換される。次に、ステップ２１２に示すように、μＰは、 バッ テリー・パックの個々のセルの出力電圧が０．９Ｖ以下であるかどうか判断する ために、バッテリー・パック電圧「Ｕ」をチェッする。セルの出力電圧が０．９ Ｖ以下であることが検出された場合には、ステップ２１２’に示すように、バッ テリー・パックのモードはスリープ・モードになる。図１２に示すように、バッ テリーの状態がオン・モードとスリープ・モードとの間で切り替わる場合には、 下記の動作が行われる。 バッテリー電力を節減し、電流消費を最低限度に抑えるために、μＰは、ステ ップ２１３において、Ａ／Ｄコンバータ６０の電源をオフにし、ステップ２１６ において、４５５オンチップ・オシレータの電源をオフにする。モードがスリー プ・モードである間は、ＲＡＭメモリの内容は、バッテリーからの電圧により保 持される。この場合、メモリ漏洩電流が流れるだけである。（この漏洩電流の量 はＲＡＭの容量により異なる。）さらに、ステップ２１７において、覚醒コンパ レータ回路８０（図１１）が作動し、ステップ２１８に示すように、μＰが、ビ ット・フラグをセットし、自分自身のモードをスリープ・モードにセットするた めに、ハードウエアに特殊な電圧制御論理を始動するように命令する。 図１２のステップ２１９に示すように、また図１１に示すように、覚醒コンパ レータ回路８０は、外部３２ｋＨｚオシレータからのトリガ・パルス７７ａによ り周期的に作動する。各周期毎に、コンパレータはオンになり、バッテリー・バ ック電圧信号８２の比率を、（図４の）バンドギャップ基準回路６２から供給さ れる所定のバンドギャップ基準電圧信号８３と比較し、コンパルータ７６の反転 入力に供給する。セルが三つのバッテリー・パックの場合には、バンドギャップ 基準電圧８３は、約１．２３９Ｖであるが、この数値はバッテリー・パックの設 計に従って変更することができる。ＡＳＩＣのパック電圧信号８２Ｖ_DDの比率が 、。基準電圧信号８３より高くなった場合には、ステップ２２０に示すように、 コンパレータ回路は切り替わり、ステップ２２１に示すように、μＰが覚醒し、 Ａ／Ｄコンバータが再び測定を行う。その後、ステップ１００において、初期化 と共に容量計算が継続して行われる。 図１１は、覚醒コンパレータ回路８０の詳細な略図である。図１１に示すよう に、覚醒コンパレータ回路８０は、Ｖ_DDパック電圧（信号８２）の比率を、コン パレータ７６の第一の非反転入力に供給するために、Ｖ_DD ＡＳＩＣ電源に接続 している抵抗Ｒ４およびＲ５を含む電圧分割装置からなる。後でさらに詳細に説 明するように、抵抗Ｒ５とアースとの間に接続しているＮＭＯＳ（ｎチャネルＭ ＯＳＦＥＴ）トランジスタ・スイッチ８９ｂは、バッテリー電流がアースに流れ るのを防止するために、スリープ・モードで名目上オフになるが、分割したＶ_DD 電圧がコンパレータ７６の非反転入力に現れることができるように、トリガ信号 ７７ａにより、５００ミリ秒（３０マイクロ秒）毎に周期的にオンになる。同時 に、外部オシレータ・トリガ信号７７ａが、コンパレータ７６が動作できるよう に、トランジスタ８９ａ、ｂを同時にオンすることによって、覚醒コンパレータ 回路８０をトリガする。図１１に示すように、外部回路により、バッテリーから 供給される低電流源９０は、コンパレータ７６に基準電流を供給するために、ト ランジスタ・スイッチ８９ａをオンにする。この電流源９０により、コンパレー タの作業点が固定される。さらに、測定するために同時にコンパレータを動作で きるようにするため、イネーブル・ライン１５ａは信号７７ａに接続している。 トランジスタ・スイッチ８９ｂは、比較を行うことができるように、コンパレー タの入力にＶ_DD電圧分割装置信号８２が現れることができるよう、アースへの通 路を作るため、インバータ７２からの出力である信号７７ｂによりオンになる。 Ｖ_DD比が低く（０．９Ｖ／セル以下）、バッテリー・パック電圧信号８２の比 率が、Ａ／Ｄコンバータのバンドギャップ基準信号８３より低い場合には、コン バータの出力信号１３は低い。Ｖ_DDが基準電圧８３、すなわち、３．３３Ｖ（セ ルが三つのバッテリー・パックの場合には、１．１１Ｖ）より高くなると、覚醒 （コンバータ出力）信号１３はハイになり、その結果、通常のサンプル・モード 動作の再開が可能になる。図１１に示すように、素子７８は、コンバータの切り 替え特性および／またはアンプ・ノイズによるものと思われる、コンパレータ７ ６の出力に現れるスプリアス発振を防止するために、コンパレータ７６の出力に 設置されている双安定装置であるシュミット・トリガ装置である。 ハイブリッドＩＣに内蔵されているＭＯＳ回路は、電力を少ししか消費しない ので、スリープ・モードでのすべての動作部材の全電流消費は、約２．０ｕＡ（ マイクロアンペア）程度である。 図１２について説明すると、各セルが０．９Ｖより高い電圧を出力しているこ とが検出されている間は、容量計算は継続して行われ、ステップ２１５において 、生のＡ／Ｄパック電流温度の測定値、Ｔ−生は、絶対温度Ｋ単位の実際のバッ テリー・パック温度に換算される。この温度の数値は、さらに、（図示せず）サ ーミスタ・スケーリング値を考慮に入れるためにスケールされ、最終的な電流温 度値「Ｔ」が得られる。ステップ２２２においては、バッテリーの状態がチェッ クされ、３２８°Ｋ以上の過度の温度上昇が起きていないかどうかのチェックが 行われる。過度の温度上昇が検出された場合には、温度アラ−ム状態フラグ、Ｈ Ｉ−ＴＥＭＰ−ＡＬＡＲＮがセットされる。容量が増大していて、過度の温度上 昇が起こっている場合には、バッテリーの充電パラメータの一つまたはそれ以上 が範囲を越えていることを示す、ＴＥＲＭＩＮＡＴＥ−ＣＨＡＲＧＥ−ＡＬＡＲ Ｍがセットされる。 この時点で、（容量が増大している場合には）充電終了状態になっている可能 性があることを指摘しておきたい。この充電終了状態は、連続測定中に得られた 電圧または温度の率の変化がある勾配を示したときに検出することができる。そ れ故、図１２のステップ２２４に示すように、同時係属特許出願（ＵＳＳＮ ０ ８／３１８、００４）の（図５（ｂ）のステップ２４０−２４９に）詳細に開示 されているように、温度変化ｄＴ／ｄｔの計算が行われる。さらに、図１２に示 すように、ステップ２２７において、電圧の変化ｄＵ／ｄｔの計算が行われる。 現在の温度Ｔと２０秒前に測定された前の温度との間の違いｄＴをチェックす るために、温度変化（ｄＴ／ｄｔ）計算が行われる。上記測定の時間差は１０− １２０秒の間に設定することができる。Δｔ計算を行った後で、図１２のステッ プ２２６に示すように、内部の温度変化が許容数値を越えているかどうか、例え ば、ＡＬ−ＤＴＥＭＰアラ−ム状態が存在するかどうかの判断が行われる。温度 変化が約２°Ｋ／分またはそれ以上である場合には、ＡＬ−ＤＴＥＭＰ状態であ ることを示し、この状態が検出された場合には、アラ−ム状態フラグ、ＤＴＥＭ Ｐ−ＡＬＡＲＭがセットされる。 現在の電圧値Ｕと、好適には２５５秒前に測定した前の前の電圧値との間の違 いｄＵをチェックするために、電圧（ｄＵ／ｄｔ）計算中変更が行われる。 ｄＵ計算を行った後で、ステップ２６０において、容量が減少しているかどう か、現在の電圧Ｕが、放電終了状態ＥＯＤ−Ｕとなっていることを示す放電終了 電圧（ＥＤＶ）限度（通常、０．９Ｖ／セル）より低いかどうかの判断が行われ る。それ故、現在の電圧が所定の放電終了電圧（Ｕｅｍｐｔｙ）より低いかどう かを判断するために、両方の電圧の比較が行われる。電圧が放電終了状態になっ ている場合には、ステップ２６２において、ＥＯＤ−Ｕフラグがセットされ、バ ッテリーが完全に放電したことを示す放電−終了−アラ−ム・フラグがセットさ れ、名目上完全に放電が行われる。放電終了状態になっていない場合には、ステ ップ２６４において、ＥＯＤ−Ｕフラグおよび放電−終了−アラ−ム・フラグが クリアされる。さらに、ステップ２６４において、容量リセット・フラグが使用 不能になる。その後、ＩＵＴ計算手順２００から抜け出て、図１３（ａ）のステ ップ１６５において、容量計算が引き続き行われる。 図１３（ａ）の容量計算ルーチン１５１のステップ１６５において、最近の前 の電流（Ｉ）測定値を使用して、回転分平均電流の計算が行われる。回転分平均 電流は、後で詳細に説明するように、平均電流の流出に基づき、またホスト装置 から要求される「バッテリーが空になるまでの平均時間」のようなバッテリーの 状態を計算するのに重要である。その後、図１３（ａ）のステップ１７０におい て、現在の電流値（Ｉ）が、好適な実施形態の場合には、３．０ｍＡであるが、 ２．０−３．０ｍＡの範囲内であればよく、またあるモードでの制限およびバッ テリー状態の再認識を示す、自己放電電流、Ｉ−ＳＥＬＦＤより少ないか、また は等しい化についての判断が行われる。現在の電流（Ｉ）値が自己放電電流より 少ないか、等しい場合には、バッテリーの状態は、容量が減少していて、他外部 に対して放電が行われていないと判断される。従って、ステップ１７５において 、自己放電フラグ・ビットがセットされる。現在の電流（Ｉ）値が、自己放電電 流（３．０ｍＡ）より大きい場合には、ステップ１７２において、バッテリー自 己放電フラグ・ビットがクリアされる。バッテリーの自己放電電流は、バッテリ ーが容量増大状態にあろうと、または容量減少状態にあろうと、常に計算される 。バッテリー・パックの現在の状態を判断するために、図１３（ａ）のステップ １７８において、電流の方向が確認される。電流（Ｉ）が正の数値であると判断 さ れた場合には、バッテリーの状態は、容量増大状態（以後、ＣＩと表示）にある と判断され、ステップ１８０において、容量増大フラグがセットされる。電流（ Ｉ）が負の数値であると判断された場合には、バッテリーの状態は、容量減少状 態（以後、ＣＤと表示）にあると判断され、ステップ１８２において、容量減少 フラグがセットされる。容量減少状態にあると判断された場合には、ステップ１ ８４において、放電終了電圧（プラス・ヒステリシス）ＥＯＤ−ＵＨフラグがセ ットされているかどうかについての判断が行われる。 バッテリー・パラメータを正確に表示し、バッテリーの寿命を正確に予測する ために、放電終了電圧状態（バッテリーの名目上の完全な放電状態）が検出され た後で、バッテリーの全容量をリセットすることが重要である。名目上の放電状 態であっても、後で説明するように、若干の残留バッテリー容量は残っているの で、バッテリーに関する計算の際にはそのことを考慮にいれる必要がある。それ 故、ステップ１８９において、（ステップ１８４で判断したように）、バッテリ ー・パックの放電終了電圧状態になっていることを示すＥＯＤ−ＵＨフラグがセ ットされた結果、または、（ステップ１７５で判断したように）、バッテリー自 己放電フラグがセットされた結果、容量リセット・フラグがセットされているか どうか、または容量増大状態にあるかどうかについての判断が行われる。容量リ セット・フラグがセットされている場合には、ステップ１９０において、ＥＯＤ 電圧状態での残留容量（Ｉｔｆ）は、図２２（ａ）に示す索引テーブルに記載さ れている予測残留容量「ｐｄ」値にリセットされる。さらに、ステップ１９０に おいて、エラー・レジスタはゼロにリセットされ、容量計リセット・フラグがク リアされる。その後、このプログラムは、自己放電計算および電流積分手順へと 進む。ステップ１８４において、ＥＯＤ−ＵＨフラグがセットされていないと判 断された場合、またはステップ１８９で判断されたように、容量リセット・フラ グがセットされていない場合には、アルゴリズムは、図１３（ｂ）のステップ１ ９２に進む。 （同時係属出願（ＵＳＳＮ ０８／３１８，００４）の図６（ｂ）を参照しな がら）さらに詳細に説明するように、また図１３（ｂ）のステップ１９２を見れ ば分かるように、バッテリー状態が変化したかどうか、すなわち、バッテリーが 容量増大状態（ＣＩ）から容量減少状態（ＣＤ）に変化したか、またはその逆の 変化が起こったかどうかについての判断が行われる。このステップは、間違った バッテリー・サイクルの計数、または電流パルス符号の変化または電流の流れの 中断による全充電容量の不正確な報告を避けるために必要である。 図１３（ｂ）のステップ３００−３２５に示すように、自己放電計算手順が実 行される。（同時係属特許出願（ＵＳＳＮ ０８／３１８，００４）の図６（ｂ ）を参照しながら）さらに詳細に説明すると、自己放電計算用の１２８秒タイマ は最初減分だけカウント表示が減少する。好適には、自己放電計算のステップ３ ０５−３２５は、１２８秒間に一回実行される。自己放電タイマがタイムアウト していない場合には、プログラムは（破線で示す）ステップ４００に進み、図１ ３（ｂ）に詳細に示し、後でさらに詳細に説明するように、電流積分手順４００ を実行する。 〈自己放電計算ルーチン〉 バッテリーは電気化学的性質を持っているので、充電電流または放電電流が流 れていようといまいと、常に残留容量の自己放電修正を計算しなければならない 。何故なら、バッテリーを充電している場合でも、バッテリーが放電している場 合でも、自己放電電流が常に流れているからである。上記自己放電電流はバッテ リーの充電および温度の関数である。それ故、図１３（ｂ）のステップ３０５に 示すように、充電の相対的状態「ｓｏｃ」および電流温度Ｔの関数である自己放 電率「ｓ］は、充電および温度のバッテリーの相対的状態の関数としての自己放 電電流（縦軸）の三次元グラフィックを示す図２２（ｂ）の索引テーブルから得 ることができる。自己放電の上記索引計数「ｓ」により、設計（公称）容量によ りスケールされ、図２２（ｂ）に示す予測自己放電率を知ることができ、自己放 電電流の量、Ｉは、通常、温度およびバッテリーの充電レベルの上昇と共に増大 する。例えば、温度が６５℃、充電の相対的状態が９５％である場合には、バッ テリーの自己放電電流の合計は、一日当たり全バッテリー容量の３０％までであ る。図２２（ｂ）に示す自己放電量は、経験に基づいて算出したもので、バッテ リーの化学的性質およびバッテリーのアーキテクチャによって違ってくる。 ステップ３１０において、バッテリー状態が容量増大状態なのか容量減少状態 なのかについての判断が行われる。ステップ３１５に示すように、バッテリーが 放電状態にある場合には、最後の状態の変化が計算され、独立したレジスタに記 憶された状態から全容量は減少する（電流が流出する）。容量増大状態である場 合には、プログラムは、ステップ３２０に進み、そこで誤差計算の場合の自己放 電率の影響が考慮される。ステップ３１５において、最後の状態の変化が計算さ れてからの容量の全減少量（流出電流）の計算が行われた後、ステップ３２０も 実行される。その後、ステップ３２５において、実際の容量積分「Ｉｔｆ」が自 己放電率「ｓ」だけ差し引かれ、その結果、上記式（１）のΣＩ_sΔｔｓが分か る。その後、自己放電手順が終了し、電流積分ルーチン４００が実行される。 〈バッテリー充電積分装置ルーチン〉 バッテリーの充電が行われている場合は、容量増大状態（ＣＩ）にあるという 。そうでない場合は、容量減少状態（ＣＤ）であるという。ＣＤは、バッテリー のタ−ミナルを通して電流が流れていない、バッテリーのスタンバイ・モードを 含む。スタンバイ・モードの場合には、容量の減少は自己放電率だけにより起こ る。 バッテリー電流は、充電状態および放電状態の両方で正確に積分される。容量 積分自身は、バッテリー状態から独立しているが、後で説明するように、索引テ ーブル（ＬＵＴ）にいは、もっと正確な容量調整を行うことができるように調整 係数が記載されている。例えば、（後で図２２（ｃ）のところで説明するように ）第一のＬＵＴは、バッテリーの充電の相対的状態、Ｃ−率および温度によって 異なる電流効率係数を含み；第２のＬＵＴは、充電の相対的状態および温度によ って異なる自己放電率を含み；第三のＬＵＴは、バッテリーが、一定の電流率で 放電終了電圧状態に達した後のリラックスした状態で、バッテリーから引き出す ことができる全容量の一部を示す放電電流率および温度により異なる残留容量修 正を含む。 図１３（ｃ）は、電流積分プロセス４００のフローチャートである。図１３（ ｃ）に示すように、電流積分プロセスの目的は、充電の相対的状態（ｓｏｃ）の 大きさを決定することである。ｓｏｃは、全充電容量（すなわち、完全に充電 した場合のバッテリーの容量）の百分率で表した実際の容量であり、バッテリー に残っている充電量を推定するのに使用される。それ故、ステップ４０５に示す ように、残留容量がゼロ（０）より大きいかどうかについての判断が行われる。 残留容量、Ｉｔｆが負の数である場合には、全容量は正確ではないので、知る必 要があり、（図１３（ｃ）のステップ４１２に示すように）、ｓｏｃ値はゼロに 固定される。そうでない場合には、ステップ４１０において、ｓｏｃ計算が行わ れる。すでに説明したように、バッテリーの全充電容量が分かるまでは、全充電 容量は、設計（公称）容量として初期化される。 次に、図１３（ｃ）のステップ４１５に示すように、Ｃ−率が計算される。Ｃ −率は、１時間の間にエネルギー源が流出する率であり、時間の逆数の単位で測 定される。ステップ４１５におけるＣ−率の計算は、実際の電流値（Ｉ）および 現在の充電容量値に基づいて行われ、さらにスケールされる。その後、ステップ ４１８において、バッテリーが容量増大状態または容量減少状態（放電状態）に あるのかどうかについての判断が行われる。容量増大状態にある場合には、バッ テリーは充電されるが、容量計算の場合には、図２２（ｃ）にグラフで示すよう に、マイクロプロセッサによりアクセスすることができる、ＬＵＴの充電効率が 使用することができる、充電効率係数を考慮に入れる必要がある。それ故、ステ ップ４２０において、充電電流によって異なる充電効率係数、相対的充電状態（ ｓｏｃ）および温度がアクセスされる。例えば、図２２（ｃ）に示すように、バ ッテリーが全容量の約９５％に充電されている場合で、電流が４５℃で、０．１ Ｃ−率で充電されている場合には、充電効率係数ε_cは約０．８であることが分 かっている。充電効率係数は経験的に算出されたもので、バッテリーの化学的性 質およびバッテリーのアーキテクチャによって変わってくる。図２２（ｃ）は、 ９５％の充電が行われたバッテリーの状態を示す。充電効率値は、（残留容量） 充電状態によりかなり変化することを理解されたい。 最後に、実際の電流および充電効率係数を考慮にいれた場合の、現在の時間内 の充電の増加は、ステップ４４５において計算され、その結果、式（１）のε_c Ｉ_cΔｔ_cが得られる。この数値は、後で説明するように、ステップ４４５におい て、積分値を増分だけ増大するために使用される。 ステップ４１８において、容量減少状態にあると判断された場合には、図１３ （ｃ）のステップ４２２に示すように、電流放電サイクル中に放電量が積分され る。次に、ステップ４２５において、バッテリー放電電流が３ｍＡ以下であるこ と、および自己放電プロセスだけを考慮しさえすればよいことを示す、自己放電 フラグがすでにセットされているかどうか（図１３（ａ）のステップ１７５参照 ）についての判断が行われる。自己放電フラグ・ビットがセットされていない場 合には、積分値を増分だけ増大させるために、ステップ４４０において、充電計 算が行われる。最後の積分は、ステップ４４５において行われ、式（１）で示す ように、ここでステップ４３５または４４０で計算された充電の増分が残留容量 、Ｉｔｆに加算される。さらに、ステップ４４５においては、誤差計算に対して 充電が積分され、後で詳細に説明するように、誤差の現在の合計も計算される。 ステップ４２５において、自己放電フラグがセットされていると判断された場 合には（ステップ１７５）、バッテリーの自己放電が行われるが、この場合外部 への修正流出は行われず（図１３ａ）のステップ１７５）、ステップ４５１−４ ５６において、残留容量が計算される。このルーチンの最初のステップの目的は 、残留バッテリー容量値を決定することである。電流Ｃ−率および温度によって 変化するこの数値は、ステップ４５１において、マイクロプロセッサにより図２ ２（ａ）に示す索引テーブルからアクセスされる。例えば、図２２（ａ）に示す ように、温度が−２０℃で、電流流出量がＣ−率の２倍（２Ｃ）である場合には 、放電終了電圧に達した場合に、全バッテリー容量の約９２％が残ることが経験 的に分かっている。約２３℃の場合に軽い負荷（例えば、Ｃ／１０放電率）を掛 けた場合には、放電終了電圧に達した場合、残留容量は事実上ゼロになる。 ステップ４５５において、Ｃ−率が、高い方の放電域値率（好適には、−−− ｍＡｈ）より高いかどうか、また放電終了フラグ（図１２のステップ２６２参照 ）がセットされているかどうかの判断が行われる。セットされていない場合には 、ステップ４４０および４４５において、上記のように容量計算が行われる。電 流放電率が高い方の放電域値率より高い場合には、ステップ４５６に示すように 、すべての容量リセットは使用不能になり、ステップ４４０で積分手順が継続し て行われる。 バッテリーが動作している間に、バッテリーが容量増大状態（ＣＩ）または容 量減少状態（ＣＤ）にあるかどうか、充電終了状態（ＥＯＣ）および放電終了状 態（ＥＯＤ）をそれぞれ観察しておかなければならない。それ故、図１３（ａ） および図１３（ｂ）に示す容量計算ルーチンは、図１３（ｂ）のステップ１９８ に示すように、バッテリーが容量増大状態にあるのかまた容量減少状態（休止ま たは放電状態）にあるのかどうかについて判断を行うことにより、継続して行わ れる。容量増大状態にある場合には、ステップ５００に示すように、終了状態Ｃ Ｉが満たされているかどうかの判断を行うためのルーチンが実行される。容量減 少状態にある場合には、ステップ６００に示すように、終了状態ＣＤが満たされ ているかどうか判断するためのルーチンが実行される。 〈容量増大終了状態の観察ルーチン〉 ハイブリッドＩＣのマイクロプロセッサは、下記の三つの方法の中の一つによ り充電の終了を計算する。上記の三つの方法とは、全充電電圧における負の電圧 勾配が、１０ｍＶ／セル／分＋／−５ｍＶ／セル／分より大きいかどうかを判断 する方法；ΔＴ／Δｔが０．９°／分＋／−０．２°／分を越えているかどうか を判断する方法；、または好適な計算充電が全充電容量がの１２０％（しかしＣ ＡＰ_FCの１００−１５０％の範囲内ならよい）であるかかどうかを判断する方法 である。図１４（ａ）−１４（ｄ）のフローチャートに、ＥＯＣトリガ条件の一 つが満足しているかどうかを判断するためのルーチンを示す。 容量増大状態にあると判断した場合には、図１４（ａ）に示すＥＯＣ（ＣＩ状 態）観察プロセス５００の最初のステップ５０５において、バッテリーの充電相 対値（ｓｏｃ）が、バッテリーの全充電容量値の２０％より大きいかどうかの判 断が行われる。バッテリーが上記レベルの容量に達している場合には、ステップ ５０７において、全放電状態フラグがクリアされる。後で説明するように、損傷 を受けないでできるだけのすべての電荷を放出したと判断した場合には、完全放 電フラグがセットされる。バッテリーがその容量レベルに達するまでは、完全放 電状態フラグはセットされた状態に保持される。次に、ステップ５１０に示すよ うに、第一のＥＯＣトリガ検出方法が実行される。この第一の方法は、ｄＴ／ｄ ｔトリガ使用可能条件が満足しているかどうか、および温度上昇ｄＴの勾配が、 ＥＯＣ条件を示す域値制限より大きいか、または等しいかを判断する方法である 。好適な実施形態の場合には、相対的充電状態（ｓｏｃ）が域値制限の５０％を 越えた場合、および温度上昇勾配が約０．９℃／分の域値を越えた場合に、充電 終了状態が検出された場合には何時でも、ｄＴ／ｄｔトリガ使用可能条件は満た される。温度勾配が、０．５℃／分−１２℃／分の範囲内で検出された場合には 、温度勾配は、ＥＯＣをトリガすることができることを指摘しておきたい。上記 条件のどちらかが満たされない場合には、後で詳細に説明するように、ＥＯＣ状 態を検出する方法、すなわち、ｄＵ／ｄｔ値が最少値でなければならず、充電電 流値（Ｃ−率）がある数値より大きくなければならない場合に、電圧の変化、ｄ ／ｄｔの勾配が負になったかどうかを検出する方法が、ステップ５４０において 実行される。ｄＴ／ｄｔ使用可能条件が満たされれ、温度勾配がの増大Δｔが、 ＥＯＣ域値制限より大きいか、等しい場合には、ＥＯＣフラグがセットされてい るかどうかの判断が、ステップ５１２において行われる。ＥＯＣフラグがセット されていない場合には、バッテリー・パックのセルの数を、後で説明する図１４ （ｂ）の部材７００に示すプロセスにより知る必要がある。ステップ７００にお いて、（後で詳細に説明するように）バッテリー・パックのセルラーホンの数が 分かっていてもいなくても、ステップ５７０が実行される。このステップにおい ては、ａ）ＥＯＣ−フラグがセットされ、ｂ）残留容量が全充電容量の９５％に 設定され、ｃ）エラー・レジスタがクリアされ、ｄ）不確かな計算に対するオー バーフロ・フラグがクリアされ、ｅ）バッテリーが充電終了点に達したことを示 す全充電状態フラグがセットされる。最後に、アルゴリズムは、図１４（ｃ）に 示すステップ５７５へ進み、そこで充電終了フラグがセットされる。 ｄＴ／ｄｔトリガ使用可能条件が満たされると、温度上昇ｄＴの勾配が、ＥＯ Ｃ域値制限より大きくなるか、等しくなり、ＥＯＣフラグがセットされ（ステッ プ５１２）、ステップ５１４において、残留容量（Ｉｔｆ）が全充電容量より大 きいか、または等しいかについての判断が行われる。この条件が満たされている 場合には、ステップ５２０において、残留容量は全充電容量に設定される。さら に、ステップ５２０において、エラー・レジスタがクリアされ、不確実性計算に 対するオーバーフロ・フラグがクリアされる。残留容量（Ｉｔｆ）が全充電容量 より大きくもなく、等しくもない場合には（ステップ５１４）、図１４（ｃ）に 示すように、アルゴリズムはステップ５７５へ進み、そこで充電終了アラ−ム・ フラグがセットされる。好適な実施形態の場合には、バッテリーがＥＯＣトリガ 状態でＥＯＣを検出した場合、すなわち、Ｔ≧ＡＬ−ＨＩ−ＴＥＭＰの場合（図 １２のステップ２２２）、充電終了アラ−ム・フラグをセットしなければならな い。すでに説明したように、充電終了アラ−ム・フラグ９５％全トリガによって すでにセットされている場合があり、このセットはステップ５１０おいて、第一 の温度勾配トリガ条件が満たされている場合にスタートする。 ステップ５２０において、残留容量が全充電容量に設定された後、アルゴリズ ムがステップ５３０に進み、バッテリー充電装置が依然としてオンになっている かどうかの判断が行われる。この判断は、充電積分プロセス中に得た正の充電の 増大をチェックすることによって行われる（図１３（ｃ）のステップ４３５参照 ）。充電装置が依然としてオンになっている場合には、バッテリーの充電装置が 継続的にバッテリーを過充電していることが分かり、アルゴリズムはバッテリー の過充電を継続的に監視しなければならない。それ故、図１４（ａ）のステップ ５３２において、過充電レジスタ（図示せず）も充電の増大分を加算することに より、過充電の全量が計算される。過充電レジスタは決してリセットされないの で、システムのスタートアップからの全過充電量が保持される。バッテリー充電 装置が依然としてオンになっていても、いなくても、アルゴリズムはステップ５ ３５へ進み、そこでバッテリーがＥＯＣ表示を越えて充電されていることを示す 、過充電アラ−ム状態フラグがセットされる。最後に、アルゴリズムは、図１４ （ｃ）に示すステップ５７５へ進み、そこで充充電終了アラ−ム・フラグがセッ トされる。 ステップ５１０のところですでに説明したように、ｄＴ／ｄｔトリガ使用可能 条件が満たされていない場合、または温度上昇勾配ｄＴが、ＥＯＣ域値制限より 大きくも、等しくもない場合には、ＥＯＣ状態を検出する第二の方法が、図１４ （ｃ）のステップ５４０で実行される。ステップ５４０においては、ａ）充電は 定電流で行われたかどうか、すなわち、電流値と１分間の間の平均電流値との間 の違いが、好適には５０ｍＡより小さいかどうかの判断、ｂ）ｄＵ／ｄｔ電圧変 化が負であり、好適には１２ｍＶ／分であることが、好ましい域値より大きいか についての判断、ｃ）充電電流が、好適にはＣ／１０の量であることが好ましい 所定の量より大きいかどうかの判断が行われる。第二の方法のＥＯＣトリガ条件 のどちらかが満たされていない場合には、ＥＯＣ状態を検出するための第三の方 法、すなわち、充電の相対的状態（ｓｏｃ）が１２０％以上であり、電流量がＣ ／５０−Ｃ／５であるかどうかを検出する方法が、ステップ５４５おいて実行さ れる。１０−１６０％の範囲内で、充電の相対的状態（ｓｏｃ）が検出された場 合には、ＥＯＣ状態をトリガすることができることを指摘しておきたい。第二の 方法のＥＯＣトリガ条件のすべてが満たされた場合、または第三の方法のＥＯＣ トリガ条件のすべてが満たされた場合には、図１４（ｃ）のステップ５５０にお いて、ＥＯＣフラグがセットされているかどうかの判断が行われる。第二の方法 のＥＯＣトリガ条件、または第三の方法のＥＯＣトリガ条件が満たされている場 合で、ＥＯＤフラグがセットされている場合（ステップ５５０）には、ステップ ５５５において、バッテリーが充電終了点に達したことを示す完全充電状態フラ グがセットされる。その後、プロセスは、上記のように、残留容量値を全充電容 量値にクランプすることによって、図１４（ｃ）のステップ５２０に進む。ＥＯ Ｃフラグがセットされていない場合には、セルの数を、後で説明する部材７００ を示すプロセスにより、知る必要がある。バッテリーのセルの数を知るプロセス が終了した場合には、ＥＯＣ状態フラグは、ステップ５５１においてセットされ 、バッテリーが充電終了点に達したことを示す完全充電状態フラグが、ステップ ５５５においてセットされ、上記のようにステップ５２０において、アルゴリズ ムが継続して実行される。三つのＥＯＣトリガ条件のすべてが満たされない場合 には、ＥＯＣ検出手順５００から抜け出し、容量計算（図６（ｂ））が継続して 行われる。 他の方法としては、バッテリーが容量増大状態にあると判断され、ＤＵ−ＭＩ Ｎがバッテリー・パックのセルの数に１０ｍＶを掛けた数字に等しい所定の数値 である場合に、ＤＵ＞ＤＵ−ＭＩＮであり、電流が一定であり、充電率が０．３ Ｃより高い場合と判断された場合には、−ｄＵトリガ状態に達する。ＣＩ^-1が電 流の前の測定値である場合に、｜ＣＩ−平均電流｜＜５０ｍＡであり、｜Ｉ−Ｉ^-1 ｜＜５０ｍＡである場合には、充電電流は一定であると見なされる。充電の相 対的状態（ｓｏｃ）が、１００−１６０％の範囲内で検出された場合には、ＥＯ Ｃ条件をトリガすることができることを指摘したい。第二の方法のすべてのＥＯ Ｃトリガ条件が満たされているか、第三の方法のすべてのＥＯＣトリガ条件が満 たされているかしている場合には、図１４（ｃ）のステップ５５０において、Ｅ ＯＣフラグがセットされているかどうかについての判断が行われる。第二の方法 のＥＯＣトリガ条件または第三の方法のＥＯＣトリガ条件のどちらかが満たされ ていて、ＥＯＣフラグがセットされている場合には（ステップ５５０）、ステッ プ５５５において、バッテリーが充電終了点に達したことを示す完全充電状態フ ラグがセットされる。その後、プロセスは、上記のように、残留容量値を全充電 容量値にクランプすることによって、図１４（ａ）のステップ５２０に進む。Ｅ ＯＣフラグがセットされていない場合には、セルの数を、後で説明する部材７０ ０として表示するプロセスにより、知る必要がある。バッテリーのセルの数を知 るプロセスが終了した場合には、ＥＯＣ状態フラグは、ステップ５５１において セットされ、バッテリーが充電終了点に達したことを示す完全充電状態フラグが 、ステップ５５５においてセットされ、上記のようにステップ５２０において、 アルゴリズムが継続して実行される。三つのＥＯＣトリガ条件のすべてが満たさ れない場合には、ＥＯＣ検出手順５００から抜け出し、容量計算（図６（ｂ）） が継続して行われる。 他の方法としては、バッテリーが容量増大状態にあると判断され、ＤＵ−ＭＩ Ｎがバッテリー・パックのセルの数に１０ｍＶを掛けた数字に等しい所定の数値 である場合に、ＤＵ＞ＤＵ−ＭＩＮであり、電流が一定であり、充電率が０．３ Ｃより高い場合と判断された場合には、−ｄＵトリガ状態に達する。Ｉ^-1が電流 の前の測定値である場合に、｜ＣＩ−平均電流｜＜５０ｍＡであり、｜Ｉ−Ｉ^-1 ｜＜５０ｍＡである場合には、充電電流は一定であると見なされる。バッテリー が一定の電流で充電されていることは、−ｄＵの計算方法が時間とは独立して実 行される場合、ＩＴＵ計算ルーチン図５（ｂ）の２５０以降のステップの追加と して、またはその代わりに判断される。 〈セル・ルーチンの学習番号〉 すでに説明したように、緊急電力停止が起こる場合があり、その場合にはＲＡ Ｍすべての内容が失われる。そのような場合には、バッテリー・パックのセルの 数を再び知る必要がある。ＡＳＩＣ ＲＯＭの特定のバッテリー・モジュールの セル数を調査する代わりに、ＡＳＩＣを異なる数のセルを持つ他のバッテリーパ ックと一緒に構成することができるように、セルの数を知ることができる。セル の数は、バッテリー・セルの数を知る必要があるかどうかを表示する、ＡＬ−Ｓ ＴＡＴＵＳレジスタのビット（較正済みビット）により表示される。好適な実施 形態の場合には、このことは、上記のＥＯＣ条件が満たされた後で、バッテリー ・パック・タ−ミナルで測定した電圧を使用して行うことができる。 図１４（ｄ）に示すセルの数を知る手順７００の最初のステップ７０５におい ては、バッテリー・パックの較正が済んでいるかどうかの判断、すなわち、ＡＬ −ＳＴＡＴＵＳレジスタの較正済みビットが、セルの数を知る必要を表示してい るかどうかの判断が行われる。知る必要がある場合には、ステップ７１０におい て、ＩＴＵ計算手順中に図５（ｃ）のステップ２１０において測定した変換電圧 値、Ｕ（ｍＶ）が１１Ｖよりより高いかどうかの判断が行われる。高い場合には 、バッテリー・パックが九つセルを持つと判断され、ステップ７２０において、 セルの数は９にセットされる。測定電圧値、Ｕが１１Ｖより低い場合には、ステ ップ７１５において、電圧が７．５Ｖより大きいかどうかについての判断が行わ れる。低い場合には、バッテリー・パックは六つのセルを持つと判断され、ステ ップ７２５において、セルの数は６にセットされる。測定電圧値、Ｕが７．５Ｖ より低い場合には、バッテリー・パックは四つのセルを持つと判断され、ステッ プ７３０において、セルの数は４にセットされる。セルの数が決定された後で、 図１４（ｄ）のステップ７４０に示すように、好適な実施形態の場合には、ＥＯ Ｄカットオフ電圧、Ｕｅｍｐｔｙは、セル数の動作中のバッテリー電圧、すなわ ち、１．０２Ｖを掛けて得られた数に等しい数値にセットされる。 〈容量減少終了状態用の観察ルーチン〉 すでに説明したように、容量計算ルーチン１５１の場合には、ステップ１９８ ににおいて、バッテリーが容量増大状態にあるのか、または容量減少状態（休止 または放電状態）にあるのかについての判断が行われる。容量減少状態にあると 判断された場合には、図１５（ａ）および１５（ｂ）に示すＥＯＤ（ＣＤ状態） の最初のステップ６０５において、現在の電圧測定値（Ｕ）が、放電電圧（ＥＤ Ｖ）および任意のヒステリシスより高いかどうかの判断が行われる。ＥＤＶ電圧 に達したということは、バッテリーの損傷を防ぐために放電を中止しなければな らないという警告である。通常、ＥＤＶは１．０２Ｖ／セルである。得られた電 圧がＥＤＶより高い場合には、電圧がＥＤＶ電圧＋ヒステリシスより高いことを 知らせるフラグが、ステップ６１０でセットされる。電圧がＥＤＶ＋ヒステリシ スより高くない場合には、このフラグはステップ６１２でクリアされる。さらに 、ステップ６１３に示すように、容量減少状態にあるので、充電終了アラ−ムフ ラグおよび過充電終アラ−ム・フラグがクリアされる。 ステップ６１５においては、残留容量（Ｉｔｆ）の数値に関する判断が行われ るが、こステップ６６においては、残留容量が計算した誤差（すなわち、不確実 な容量）より少ないかどうかの判断が行われる。残留容量が計算誤差より小さい ということは、バッテリー・パックが電荷を持たず、完全に放電状態にあること を示す。従って、ステップ６１８おいて、完全放電状態フラグがセットされ、ス テップ６１９においてプロセスが続行される。残留容量がある場合には、完全放 電フラグはセットされず、ステップ６１９においてプロセスが続行され、ここで 充電の相対的状態についての判断が行われる。充電の相対的状態（ｓｏｃ）があ るヒステリシス値以下に下がった場合には、完全放電状態フラグが、ステップ６ ２０のところで説明したようにクリアされる。完全充電状態フラグがクリアされ てもされなくても、プロセスはステップ６２５および６３０において続行され、 サイクル・カウント数が更新される。ステップ６２５において、サイクル・カウ ント・フラグがクリアされたかどうかについての判断、および容量が公称容量の より１５％減少したかどうかの判断が行われる。ステップ６２５の上記二つの事 象が起こった場合には、バッテリーの充放電の回数の数値を含むサイクル・カウ ント・レジスタ（図示せず）の表示が、ステップ６３０において、増分だけ増大 し、サイクル・カウント・フラグがセットされる。好適な実施形態の場合には、 バッテリーが完全にまたは部分的に充電されていようといまいと、増分だけ増大 する。サイクル・カウント・フラグが、増分だけ増大してもしなくても、ステッ プ６４０おいてプロセスは続行され、ここでＥＯＤフラグがセットされているか いないかについてのチェックが行われ、リセット・フラグがクリアされたかどう かのチェッも行われる。ＥＯＤフラグがセットされていない場合、またはリセッ ト・フラグがクリアされていない場合には、終了観察ルーチン６００から抜け出 す。ＥＯＤフラグがセットされ、リセット・フラグがクリアされている場合には 、ステップ６４５において、ＥＯＣ（充電完了）フラグがセットされているかど うか、またエラー値（不確実な容量）が公称容量の８％以下であるかどうかにつ いての判断が行われる。これらの条件が満たされている場合には、ステップ６５ ０において、完全充電容量値を知ることができる。より詳細に説明すると、バッ テリーが、全サイクルを行い、ＥＯＣトリガ点およびＥＯＤ点に達し、不確実な 容量が公称容量の８％以下である場合には、何時でも下記式によりステップ６５ ０において、全充電容量がリセットされる。 但し、「ｐｄ」は図２２（ａ）の索引テーブルからアクセスできる、放電率およ び温度により異なる予測残留容量修正値である。分子２５６は、ｐｄの整数スケ ーリングである。上記式は、残留容量（Ｉｔｆ）を、全充電容量の一部を含むＬ ＵＴテーブルからの残留容量で、置き換えることを意味する。（注：得られた残 留容量は、図１３（ｃ）の充電積分プロセスのステップ４５１から計算される。 ）前のサイクル内でのような少ない容量出力で、ＥＯＤ点に達した場合、Ｉｔｆ 量（残留容量）は、ＥＤＶでより高い。（蓄積充電容量と比較すると、より少な い放電容量である）全充電容量は、前のサイクルと比較した場合のＩｔｆの差だ け減少し、その結果、この報告ステップ６６によりバッテリーのエージングが考 慮される。バッテリーが使用中に何回か部分的な充放電を繰り返し、ＥＯＣまた はＣＥＯＤ点に達しない場合には、計算の誤差が累積して、本当の容量と計算し た 残留容量（Ｉｔｆ）との間の差が非常に大きなものになる恐れがある。後で詳細 に説明するアルゴリズム（ＭａｘＥｒｒｏｒ（））は、各動作モードに対する百 分位数のエラーに基づく容量積分それ自身ほどの正確さで、その動作中に起こる 恐れのある最大エラー（不確実性）を計算する。上記不確実性は、各ＥＯＤおよ びＥＯＤ点において、ゼロにリセットされる。不確実性が８％以上である場合に は、全容量リセットは使用不能になる。さらに、ステップ６５０における条件が 満たされている場合には、全充電容量がリセットされたことを示すＥＯＣフラグ がクリアされる。全充電容量がリセットされた後（ステップ６５０）、または不 確実性の誤差が所定の数字である８％より大きいと判断された場合、またはＥＯ Ｃフラグはセットされていない場合には、ステップ６５５において、アルゴリズ ムが続行される。 ステップ６５５において、ＥＤＶ（放電終了電圧）トリガでのＣ−率が、ゼロ に等しいかどうかについての判断、または現在のＣ−率がＥＤＶトリガでのＣ− 率より低いかどうかの判断、および容量リセットが依然として使用可能であるか どうかについての判断が行われる。上記の条件がいずれも満たされている場合に は、ＥＯＤトリガでの現在の電流は、現在のＣ−率に等しく設定され、遅延容量 リセット値は、現在の残留容量値に設定され、ＥＯＤ後の遅延容量リセットに対 するフラグが、ステップ６６０においてセットされる。そうでない場合、ステッ プ６５５の両方の条件が満たされていない場合には、終了条件観察ルーチン６０ ０から抜け出る。容量計算ルーチン１５１を示す図１３（ｂ）に示すように、Ｅ ＯＣおよびＥＯＤトリガが起こらない場合には、容量計算から抜け出る。 〈システム管理バスおよびバス・インターフェース〉 すでに説明したように、また図２（ａ）および２（ｂ）に示すように、ＡＳＩ Ｃ３２およびバッテリー１０、ホスト・コンピュータ１６およびスマート充電装 置２２を含む構成で通信するために、バッテリー・モジュール２８は、改良フィ リップスＩ²Ｃバス・インターフェースを使用する。すでに説明したように、要 求が行われるのは、ホスト・コンピュータからバッテリーに対してか、スマート 充電装置からバッテリーに対してか、またはバッテリーからホスト・コンピュー タ またはスマート充電装置に対してである。バッテリーと充電装置との間の通常の 通信の一例としては、充電装置のオン／オフ、またはある充電率の要求がある。 ホスト・コンピュータは、バッテリー状態、または最低容量または過度の温度上 昇等を含めた、バッテリー・アラ−ム状態のようなバッテリー情報を要求するこ とができる。バス・インターフェース制御回路７５は、システム管理バスを通し て、二つの直列ポートＳＭＢＣＬＫおよびＳＭＢＤＡＴＡによりすべての要求お よびアラ−ム状態を制御する。 バッテリー１０が、ホストにアラ−ム状態を通知したい場合、または充電装置 に必要な充電電圧または電流を知らせたい場合には、バッテリーは書き込み機能 能力を持つバス・マスタとして動作する。バッテリーは、μＰ５０からの要求を 判断し；システム管理バスが使用可能であるかどうかをチェックし；スタート・ ビットを発生し、バッテリー充電装置またはホストのアドレスを送り；ＡＣＫ− ビットが充電装置またはホストから送られたかどうかをチェックし、μＰにメッ セージを送り；バスを通してμＰから供給されたデータを送り、ＡＣＫ−ビット をチェックし；転送の終了時にストップ−ビットを発生する。 バッテリーが、ホストから後で説明する情報と一緒にそれを供給するように要 求された場合には、バッテリーは、読み取りおよび書き込み能力を備えたバス・ スレーブとして動作する。例えば、定常動作中に、ホストはバッテリーからある 情報を要求し、要求を作成する。図１６は、外部装置（ホスト・パソコンまたは バッテリー充電装置）とスレーブとして動作するバッテリーとの間で通信を行う ために、システム管理バス・インターフェース・プロトコールに対して互換性を 持つソフトウエア・アルゴリズムである。 より詳細に説明すると、図１６の最初のステップ７５０においては、外部装置 が送ったコマンド・コードの解読が行われる。例示としてのコマンド・コードに ついては後で説明する。各コマンド・コードは、通常、可変「カウント」と呼ば れる、送信用の２バイトのデータからなる。次のステップ７５２においては、送 信されたコマンド・コードが有効で認識可能なコマンド語であるかどうかの判断 が行われる。そうでない場合には、ステップ７５５において、サポートされてい ないコマンド・ビットがセットされ、図１６のステップ７５８ａに示すように送 信は終了する。コマンドがサポートされている場合には、バッテリーは、ステッ プ７５９においてエラーが発生したかどうかについての判断を行う。内部エラー を発見した場合には、アルゴリズムは、タイマ・ループに入り、このループは、 エラーが確認されるまで、またはタイマ（図示せず）がタイムアウトするまで、 内部フラグのチェックを継続して行う。ステップ７６１にこの状況を示す。ステ ップ７５９において、正しい数値を発見した場合には、解読したコマンド・コー ドが、読み取り、または書き込み機能を要求しているかどうかについての判断す るために、ステップ７６４において、アルゴリズムは動作を継続する。タイマが タイムアウトした場合、またはステップ７６１において、エラーが確認された場 合には、ステップ７６３において、エラー不明フラグがセットされ、ステップ６ ６においては、７５８ａでソフトウエア送信が終了する。 スレーブとして動作している場合には、バッテリーは、読み取りまたは書き込 み機能を行う。ステップ７６４において、コマンド・コード入力（ステップ７５ ０）が、読み取りまたは書き込みコマンドであるかどうかについての判断が行わ れる。読み取りコマンドである場合には、ステップ７６５において、バッテリー が、外部装置から要求された計算を行い、外部装置によって読み取られる数値を 返送する必要があるかないかについ判断が行われる。ホスト装置からの問い合わ せ（例えば、空になるまでの平均時間（））に応えてバッテリーが行う計算の例 については、後で詳細に説明する。バッテリーμＰは、ステップ７６８において 、計算を続行し、データ値をステップ８００のブロック読み取りルーチンによっ て指定する指定アドレス位置へ返送する。上記立ルーチンについては後で詳細に 説明する。ステップ４６５において、計算を行わなくてもよいと判断した場合に は、（例えば、電圧値だけが要求されていると判断した場合には）、アルゴリズ ムは、図１６に示すように、ブロック読み取りルーチン８００へ直接進む。 ステップ７６４において、データ値（例えば、ＡＬ−ＲＥＭ−ＴＩＭＥ域値） を外部装置からバッテリー・アドレス位置に書き込む場合に、書き込み機能を実 行する必要があると判断した場合は、外部装置が書き込み機能を実行することが できるかどうかを判断するために、ブロック書き込み許可チェックを実行する。 それについてはステップ７７１に表示してあるが、このステップではパスワード が有効であるかどうかのチェックが行われる。チェックしたパスワードが正式に 許可を受けたパスワードでない場合には、ステップ７７４に示すようにアクセス は拒絶され、外部装置は書き込み機能を実行することができず、ステップ７５８ において、ソフトウエア送信が終了する。外部装置が、バッテリー・アドレスに データを書き込む許可を受けている場合には、装置は、後で詳細に説明するよう に、ステップ７７５のブロック書き込みルーチンによって示すように、予め指定 したアドレス位置にデータ値を書き込む。 〈ホストからスマート・バッテリーへの通信〉 ホストからスマート・バッテリーへの通信の場合には、データはバッテリーか ら（例えば、ホスト・パソコン）のユーザまたは外部装置の電力管理システムへ 転送される。ユーザは、バッテリー特性データ（電圧（）、温度（）、充電／放 電電流（）、平均電流（）など）または現在の放電率でのバッテリーの残りの使 用可能時間またはバッテリーの充電に要する時間のような予測（計算）データの ような事実に関するデータ値を入手することができる。真の負荷、例えば、ホス トパソコンのモニタは、電力消費が一定であることを指摘しておきたい。後で説 明する残りの時間の数値を（電流は一定であると仮定して）計算する場合、エラ ーが起こったり、計算した数値が不正確になる場合がある。それ故、残留容量ア ラーム（）、電流率（）、残留容量（）．．のような下記の計算においては、平 均電流値の代わりに平均電力値を使用することができる。 下記の制御コマンドは、ホスト装置またはホスト・パソコンから問い合わせが あったバッテリー供給情報を表す。 残留容量（）機能は、バッテリーの残留容量を送り返し、残留充電量を数字で 表示する。容量モード・ビットに従って、残留容量（）機能は、ｍＡｈまたは１ ０ｍＷｈ単位で数値を送り返す。送り返された数値は下記式により計算される。 但し、不確実性誤差、Ｉｔｆ−ｅｒｒは差し引いた数値であり、（｜Ｉｔｆ｜＜ ｜Ｉｔｆ−ｅｒｒ｜）である場合には、出力値は０でカットされる。 残留容量アラ−ム（）機能は、ＲＡＭに記憶されている低い方の容量アラ−ム 値に対する（上記の）低い方の容量域値、ＡＬ−ＲＥＭ−ＣＡＰをセットし、検 索する。残留容量（）がＡＬ−ＲＥＭ−ＣＡＰ値より低くなった場合には、バッ テリーは、セットされた残留容量アラ−ム・ビットと一緒に、ホストにアラ−ム 警告（）メッセージを送る。製造時に、ＡＬ−ＲＥＭ−ＣＡＰ値は設計容量の１ ０％にセットされ、残留容量アラ−ム（）機能により変更されるまで設定値は変 化しない。その動作状態をセーブするために、必要とする電力を知りたいホスト ・システムはこの機能を使用する。そうすることにより、ホスト・システムは、 ホストが低電力モードに移行する点をもっと精密に制御することができる。 残留時間アラ−ム（）機能は、ＡＬ−ＲＥＮ−ＴＩＭＥアラ−ム値をセットし 、検索する。空になるまでの平均時間（）機能により計算した、現在の放電率で の推定残留時間が、ＡＬ−ＲＥＮ−ＴＩＭＥ値以下に下がった場合には、バッテ リーは、セットした残留時間アラ−ム・ビットと一緒に、ホストにアラ−ム警告 （）メッセージを送る。ＡＬ−ＲＥＮ−ＴＩＭＥ値がゼロ（０）である場合には 、このアラ−ムは有効に使用不能になり、工場で数値が１０分に初期化される。 全充電容量（）機能は、完全に充電が行われた時、予測または報告バッテリーパ ック容量を送り返し、（後で説明する）容量モード・ビットの設定に従って、電 流値（ｍＡｈまたは１０ｍＷｈ）で表示する。設計容量（）は、新しいバッテリ ー・パックの理論的な容量を送り返すが、この理論的な容量を、全充電容量（） により送り返された数値と比較すれば、バッテリーの消耗を知ることができる。 この情報は、ホスト装置１またはホスト・パソコンがその電力管理方針を調整す る場合に役にたつ。 電流量（）機能は、完全に充電されるまでの電流量時間（）機能、空になるま での電流量時間および電流量ＯＫ機能により計算した容量に基づく計算で使用す る電流量値を設定する場合に使用される二機能呼出セットの前半にあたる機能で ある。 電流量値が正である場合には、完全に充電されるまでの電流量時間（）機能は 、（ｍＡまたは１０ｍＷ単位での）充電電流量値で、バッテリーを完全に充電す る までの予測時間を送り返す。この予測時間は、好適には分単位で表示することが 好ましい。この計算は下記式により行われる。 但し、「時間」は送り返された数値であり、単位は分である。 完全に充電されるまでの平均時間（）機能は、最後の分の回転平均、Ｉ−ａｖ ｇのような電流が継続して流れる場合には、バッテリーが完全に充電されるまで の、分単位での予測残り時間を送り返す。この計算は下記式により行われる。 但し、「時間」は送り返された数値であり、単位は分である。 電流量値が負である場合には、完全に空Ａになるまでの電流量時間（）機能は 、バッテリーが完全に空になるまで（ＥＤＶ状態）の予測動作時間を送り返す。 この予測時間は、好適には分単位で表示することが好ましい。この計算は下記式 により行われる。 但し、「時間」送り返された分単位の数値であり、｜電流量｜および電流量での ｐｄ値は、電流量（）機能により計算したものである。この場合、電流量でのｐ ｄは、残留容量（全容量の一部）を表し、その数値を部分的数量で表示するため に２５６で割ってある。Ｉｔｆ−ｅｒｒは、後で説明する不確実性の誤差である 。 電流量値が負である場合には、電流量Ｏ°Ｋ（）機能は、１０秒間追加の放電 エネルギーの電流量値を供給できるバッテリーの能力を予測するブール値を送り 返す。空になるまでの使用可能時間（）機能は、現在の放電電流での残りのバッ テリーの予測使用可能時間を送り返すが、この数値は（後で説明する）容量モー ド・ビットの設定により変わる電流または電力に基づいて計算される。ホスト・ パソコンまたはホスト装置電力管理システムは、この機能が送り返した数値を、 電力方針の変化に対する残りのバッテリー使用可能時間の相対的な増加または減 少についての情報を入手するために使用することができる。この計算は下記式に より行われる。 但し、「時間」は送り返された分単位の数値であり、負荷の軽減によってのみ抜 け出すことができるＥＤＶ後の残留容量を考慮に入れている。｜Ｉ｜は電流、ｐ ｄ：＝ｐｄ（Ｃ−率（｜Ｉ｜、Ｔ）であり、容量計算アルゴリズムｐｄで計算さ れたもので、残留容量（全容量の一部）を表す。この数値は、一部分を得るため に２５６で割られる。Ｉｔｆ−ｅｒｒは、後で説明する不確実性の誤差である。 空になるまでの平均時間（）機能は、バッテリーの残りの（分単位の）使用可 能時間の一分間の回転平均を知らせるが、この数値は電流または電力のいずれか に基づいて計算される。この機能により、瞬間推定値の平均を知ることができ、 それにより充電状態情報を、確実により安定した状態で表示することができる。 この計算は下記式により行われる。 但し、「時間」は送り返された分単位の数値であり、Ｉ−ａｖｇは０．５秒毎に 更新したｐｄ−ａｖｇ：＝ｐｄ（Ｃ率（Ｉ−ａｖｇ）、Ｔであり、アラ−ム制御 ルーチンの１サイクル前に計算され、予測残留容量（全容量の一部）を表す。こ の数値はスケール分数を得るために２５６で割られる。Ｉｔｆ−ｅｒｒは、後で 説明する不確実性の誤差である。 図２３は、セルを六つ持つバッテリー・パックの、種々の放電電流率で計算し たバッテリー容量特性を比較した二電圧対時間のグラフである。図２３に示すよ うに、バッテリーに、放電率が２Ｃ、約１．５５５Ａｈ（アンペアアワ）を消費 する負荷を接続した場合に、グラフａ、すなわち、電圧は、短時間の中に放電終 了状態へ急速に下降している。Ｃ／５放電率まで負荷を有意に軽減した場合には 、バッテリー・パック電圧は大きく増大し、バッテリーの寿命は延び、さらに０ ．８１？ＡＨを供給することができる。グラフａと比較すると時間的尺度が異な るグラフｂは、Ｃ−率での放電が、約２．３０７ＡＨ継続したことを示す。負荷 を軽減して、Ｃ−率を半分にした場合には、バッテリー電圧は少し高くなり、放 電終了状態に達するまでのバッテリーの寿命が延びて、さらに．０７８ＡＨを供 給することができることを予測することができる。 すでに説明したように、ある種の計算結果は、不確実な容量の数値、すなわち 、容量計算中に入手する予想される最大の誤差の数値によって違ってくる。最大 誤差（）機能は、容量計算のおける実際の不確実性を送り返す。最大誤差（）出 力が２０％であるということは、真の数値は内部で計算した容量の１０％上と１ ０％下との間にある可能性があることを意味している。システム管理バス・イン ターフェースの大部分の計算は、すでに不確実性の誤差を引いているので、誤差 は−０／＋最大誤差（）％となる。不確実性はＥＯＣおよびＥＯＤ状態で、後で 説明する容量アルゴリズムにより、ゼロに設定される。計算は下記式により行わ れる。 但し、Ｉｔｆ−ｅｒｒ−Ｃ−Ｄは、常に充電モードおよび放電モード中に蓄積さ れた正の電荷であり、Ｉｔｆ−ｅｒｒ−Ｓは、自己放電プロセスの蓄積電荷であ る。自己放電は常に行われているので、充電の相対的状態（ｓｏｃ）および温度 からのＬＵＴ依存性を使用して常に蓄積される。両方のアキュムレータは、ＥＯ ＣおよびＥＯＤ状態でゼロにリセットされるらＥＳＰは、スケーリング係数２５ ６で充電および放電中の、特にＬＵＴおよびＡ／Ｄ測定からの、容量計算の誤差 部分である。ＥＳＰ−Ｓは、自己放電積分の一部としての誤差である。バッテリ ーが数サイクルの間完全に放電しない場合で、全容量の報告モードが使用不能に なる場合には、不確実性が望ましくないほど大きくなる。 サイクル・カウント（）機能は、バッテリーが行った充電／放電サイクルの数 を送り返す。各充電毎のサイクル・カウントは、完全に充電する必要がない最後 の再充電の後で、設計容量の１５％だけ少なくなる。 ＤＢＯＳメモリ計画に含まれている他のレジスタは、バッテリーの種々の動作 モードを選択するのに使用されるバッテリー・モード（）レジスタである。例え ば、バッテリー・モード（）レジスタは、容量情報を、ｍＣｈまたはｍＷｈ（ミ リワットアワ）単位で同時通信すべきか、すべきでないかを指定するためにセッ トされる容量モードを含むレジスタである。このビットにより、電力管理システ ムは、その電気的特性をバッテリーが報告した電気的特性に最もよくマッチする ことができる。例えば、切り替え電源は、定電力モデルで最もよく表すことがで き、リニア電源は、定電流モデルの方がよりよく表現することができる。さらに 、バッテリー・モード・レジスタは、スマート・バッテリーが充電を要求してい るとき、スマート充電装置２２（図１）に、充電電圧および充電電流を同時通信 すベきかどうかを指定するためにセットされる充電モードビットを含む。このビ ットにより、ホスト・パソコンまたはバッテリー充電装置は、充電電流および充 電電圧に関するスマート・バッテリーの同時通信を使用不能にすることにより、 スマート・バッテリーの必要な充電パラメータを無視することができる。 容量に基づいて計算される他の機能は、バッテリー状態レジスタから、アラ− ムおよび状態ビットおよびエラー・コードを得るために、ホスト装置またはホス ト・パソコンの電力管理システムが使用するバッテリー状態（）機能である。こ の機能は、過充電アラ−ム、充電終了アラ−ム、ＤＴＥＭＰアラ−ム、温度過度 上昇アラ−ム、放電終了アラ−ム、残留容量アラ−ム、および残留時間アラ−ム を含むバッテリーの状態語、および初期化、放電、完全充電および完全放電を含 む状態ビットを送り返す。 バッテリー１０が実行することができる補助機能としては、バッテリー・パッ クがサポートするスマート・バッテリー仕様のバージョン数を供給するための仕 様情報（）；システムに、特定のバッテリーを一意に識別することができる情報 を供給するための製造日付；特定のバッテリーを識別するための情報を供給する ための一連番号；スマート・バッテリーのメーカの名前を送り返すメーカ名（） 機能；バッテリー名を含む文字列を送り返す装置名（）機能；バッテリーの化学 を含む文字列を送り返す装置化学（）；バッテリーに含まれているメーカ・デー タ（例えば、ロット・コード、ディープ・サイクル、放電パターン、ディーペス ト放電等）を含む。 〈ブロック書き込みルーチン〉 すでに説明したように、バッテリーは、制御コマンド計算で使用するために、 またはアラ−ム域値として、外部装置からデータを受信することができる。最初 に、ステップ７７６において、外部ホスト装置から読み取るデータ数値が、２バ イトより長いかどうかについての判断が行われる。好適な実施形態の場合には、 大部分の制御コマンドは、バッテリーに長さ２バイトのデータ数値を書き込む。 データが２バイトより長い場合、すなわち、カウント＞２である場合には、変数 「ｗ」はステップ７７８で、割り当てられ、バイト数のデータの長さに対応する アドレス位置の数に等しくなるようにセットされる。その後、ステップ７８０に おいて、前に決定したカウント値が、割り当てられたアドレス位置に等しくセッ トされたかどうかについての判断が行われる。等しくない場合には、ステップ７ ９０において、長すぎるデータが送られたこと、またはデータを受信するのに十 分な長さの場所が割り当てられていないことを示すエラー・フラグがセットされ る。前に決定したカウント値「カウント」が、割り当てられたアドレス位置の数 に等しかった場合には、プログラムはステップ７８１、７８３および７８５で示 すループに入り、そこでデータの各バイトが、バッテリー・アドレス位置［Ａｄ ｒ］へのＩ²Ｃバスへシーケンシャルに書き込まれる（ステップ７８３）。各バ イトが送られた後、バイト数のカウントが減分だけ減少し、書き込まれる次のシ ーケンシャルなデータ・バイトのアドレス位置が増分だけ増大する。ステップ７ ８５に示すように、データの最後のバイトが、バッテリーに送られたことを示す カ ウント＝０になるまで、ループによる処理が続行され、ステップ７８１において 、バッテリーが、外部装置によって送られた、データ・バイトの送信が成功した ことを示す各データ・バイト（ＲＤＶＡＬ＝１）が読み取られたかどうかの判断 が行われる。各バイトの転送後、読み取り確認フラグを受信したら、最後のデー タ・バイトが送られるまで、ステップ７８３においてループによる処理が続行す る。読み取り確認フラグを受信しなかった場合には、エラーが起こり、プログラ ムはステップ７８２へ進み、そこでバス・エラーまたはタイムアウトが起こった かどうかについての判断が行われる。どちらのケースも起こらなかった場合には 、プログラムはステップ７８７に進み、バス・マスタが送信を終了したかどうか の判断を行なう。バス・マスタが送信を終了していた場合には、ステップ７９０ において、長すぎるデータが現在送信中であることを示すエラー・フラグがセッ トされ、ステップ７９５において送信が終了する。バス・マスタが送信を終了し ていなかった場合には、ステップ７９２および７９５に示すように、内部ハンド シェーク・タイマ（図示せず）がタイムアウトになり（ステップ７８２）、未知 のエラー・フラグがセットされ、送信が終了するまで、システムはＲＤＶＡＬフ ラグを探し続ける。図１７に関連して、場合によっては、ステップ７７に示すよ うに、固定長の２バイトデータ語が読み取られ、アルゴリズムが直接ステップ７ ８３へ進み、そこで第一のデータ・バイトが最初のバッテリー・アドレス位置で 、バッテリーにより読み取られる。 最後のデータ・バイトを受信した後で、ステップ７８６において、改良Ｉ²Ｃ バス・マスタから、外部装置がそれ以上データの送信を行わないので、バス制御 を終了することを示すストップ・ビット・フラグを受信したかどうかについての 判断が行われる。ストップ・ビットを受信した場合には、ブロック書き込みルー チンから抜けでる。ストップ・ビットを受信していなかった場合には、エラーが 起こり、プログラムがステップ７８８へ進み、そこでバス・エラーまたはタイム アウトが起こったかどうかについての判断が行われる。エラーまたはタイムアウ トが起こった場合には、ステップ７９２および７９５に示すように、プログラム はエラー不明フラグをセットし、送信は終了する。どのケースも起こらなかった 場合には、プログラムステップ７８９へ行き、最後のデータ・バイトの読み取り が 成功したかどうかを示すために、ＲＤＶＡＬフラグがセットされたかどうかにつ いての判断が行われる。読み取りが成功した場合には、外部装置がデータの送信 を終了したこと、または十分な長さのアドレス位置が割り当てられなかったこと 、およびステップ７９０に示すように、エラー・フラグがセットされること、お よびステップ７９５で送信が終了することを意味する。ステップ７８９で、最後 のデータ値の読み取りが成功すると、内部ハンドシェーク・タイマ（図示せず） がタイムアウトするか、またはエラーが起こるか（ステップ７８８）するまで、 プロセスはステップ７８６で改良Ｉ²Ｃバス・マスタ・ストップ・ビットを探し 続ける。 〈ブロック読み取りルーチン〉 すでに説明したように、バッテリーは、計算または測定データ値を、図１８に 示すブロック読み取りルーチンによって示された指定のアドレス位置へ送り返す 。ステップ８０２において、ホスト装置へ書き込むデータ値が２バイトより長い かどうかについての判断が最初に行われる。データが２バイトより長い場合、す なわち、カウント＞２である場合には、ステップ８０５において、アドレスがポ イントされ、プログラムは、ステップ８０８、８１２および８１５で示すループ に入り、そこでステップ８１２で示すように、データの各バイトが、要求ホスト 装置のアドレス位置へのＳＭＢｕｓへシーケンシャルに書き込まれる。各バイト が送られた後、バイト数のカウントが減分だけ減少し、書き込まれる次のバイト のアドレス位置が増分だけ増大する。ステップ８１５に示すように、データの最 後のバイトが外部装置に送られたことを示すカウント＝０になるまで、ループに よる処理が続行され、ステップ８０８において、外部装置が、外部装置によって 送られた、現在のデータ・バイトの送信が成功したことを示す確認バイトを外部 装置が送ったかどうかの判断が行われる。各バイトの転送後、確認ビットを受信 したら、最後のデータ・バイトが送られるまで、ステップ８１２においてループ による処理が続行する。確認ビットを受信しなかった場合には、エラーが起こり 、プログラムはステップ８２１へ進み、そこでバス・エラー、終了、またはタイ ムアウトが起こったかどうかについての判断が行われる。どのケースも起こらな かっ た場合には、プログラムはステップ８０８に進み、再びデータ・バイト確認ビッ トを受信したかどうかの判断が行われる。このプロセスは、内部ハンドシェーク ・タイマ（図示せず）がタイムアウトするまで続行され、この場合、未知のエラ ー・フラグがセットされ、送信が終了する。最後のデータ・バイトが送られ（ス テップ８１８）、その後、最後のバイトが送信されたことを示すフラグが、図１ ８のステップ８１８においてセットされる。図１７に関連して、場合によっては 、ステップ８０２に示すように、データは何も送り返されず、アルゴリズムが直 接ステップ８１２へ進み、ステップ８０８で確認ビットの受信がバイパスされる 。 次に、ステップ８２２に示すように、Ｉ²Ｃバス・マスタから、外部装置がそ れ以上データを受信しないので、バス制御を終了することを示すストップ・ビッ ト・フラグを受信したかどうかについての判断が行われる。ストップ・ビットを 受信していた場合には、ブロック読み取りルーチンから抜けでる。ストップ・ビ ットを受信していなかった場合には、エラーが起こり、プログラムがステップ８ ２４へ進み、そこでバス・エラーまたはタイムアウトが起こったかどうかについ ての判断が行われる。どのケースも起こらなかった場合には、プログラムは、ス テップ８２２へ行き、再びストップ・ビットを受信したかどうかについての判断 が行われる。このプロセスは、内部ハンドシェーク・タイマ（図示せず）がタイ ムアウトするまで続行され、この場合、ステップ８２５においてプロセスが続行 され、この場合、エラー不明フラグがセットされ、送信が終了する。 〈アラ−ム制御〉 今まで説明してきたすべてのアラ−ム状態フラグは、バッテリーが、充電のあ る状態（完全充電、空になるまでの放電）または重大な状態（最高温度、過充電 ）になったことを示す。これらの事象は、Ａ１状態バッテリー・レジスタでコー ド化され、バッテリーがアラ−ム状態を検出した場合、警告メッセージ、「アラ −ム警告」（）がバッテリーにより外部装置へ送られる。このような事象が起こ った場合には、バッテリーは、バス・マスタになり、そうでない場合には、ホス ト・コンピュータまたはバッテリー装置に、重大な状態が修正されるまで、好適 には５秒に一回の割合で、すべての重大なおよび／またはアラ−ム状態を知らせ る。 アラ−ム状態は、１０秒間ホスト・コンピュータに同時通信することができる。 充電装置にアラ−ム状態を通知する必要がない場合には、例えば、残留容量アラ −ム警告メッセージは、充電装置に同時通信されない。過充電アラ−ム、充電終 了アラ−ム、ＤＴＥＭＰアラ−ム、温度過度上昇アラ−ム、および放電終了アラ −ムのようなアラ−ム状態が発生した場合には、５秒間の間隔で、充電装置とホ スト装置との間で交互にアラ−ムが同時通信される。図１９に詳細に示すように 、アラ−ム制御ルーチン１５２に、アラ−ムまたは警告メッセージを通信するた めの改訂ＳＭＢｕｓプロトコールを示す。このルーチンは、図３に示す容量計算 を行った後で、ホスト装置に同時通信できるように、すべての起こる恐れのある アラ−ム状態をチェックする。図１９にステップ９０１として示した最初のステ ップは、残留容量の状態を確認するためのものである。より詳細に説明すると、 ＡＬ−ＲＥＭ−ＣＡＰ実行値が０より大きいかどうか、また（不確実性の誤差が すくない）残留容量がＡＬ−ＲＥＭ−ＣＡＰ値より少ないかどうかについての判 断が行われる。これらの条件が真である場合には、ステップ９０４において、残 留容量アラ−ム・ビットがセットされる。これら条件のどれもが真でない場合に は、ステップ９０６において、残留容量アラ−ム・ビットがクリアされる。次に 、１分間回転平均電流に基づくＣ−率が計算され、Ｃ−率［ｐｄ−ａｖｇ：＝ｐ ｄ（Ｃ−率（ＣＩ−ａｖｇ、Ｔ）］に基づく残留容量が、図２２（ａ）の索引テ ーブルからアクセスされる。その後、ステップ９１０において、バッテリー状態 が容量減少状態にあるかどうかについての判断が行われる。バッテリー容量が容 量減少状態にある場合には、ステップ９１３において、ＡＬ−ＲＥＭ−ＴＩＭＥ アラ−ム域値がゼロ（０）より大きいかどうかについての判断が行われる。ゼロ （０）より大きい場合には、現在の放電率での推定残留時間が、ステップ９１５ において、空になるまでの平均時間（）コマンド・コードにより計算される。ス テップ９１７で計算した残留時間が、ＡＬ−ＲＥＭ−ＴＩＭＥより短い場合には 、プログラムステップ９１９に示すように、残留−時間−アラ−ム・ビットをセ ットし、図１９に示すように、ステップ９２５に進む。バッテリー状態が容量減 少状態ではないと判断された場合（ステップ９１３）、またはＡＬ−ＲＥＭ−Ｔ ＩＭＥがゼロに等しいと判断された場合（ステップ９１３）、または計算した残 留 時間がＡＬ−ＲＥＭ−ＴＩＭＥ域値より短い場合（ステップ９１７）には、プロ グラムは、ステップ９２１に示すように、残留−時間−アラ−ム・ビットをクリ アし、図１９に示すように、ステップ９２５に進む。 ステップ９２５に示すように、何らかのアラ−ム・ビット、例えば、過充電ア ラーム、充電終了アラ−ム、ＤＴＥＭＰアラ−ム、温度過度上昇アラ−ム、放電 終了アラ−ム、残留容量アラ−ム、および残留時間アラ−ムのようなアラ−ム・ ビットがセットされているかどうかを判断するために、アラ−ム状態レジスタの 上位バイトがチェックされる。セットされている場合には、ステップ９２７おい てアラ−ム同時通信フラグ「アラーミング」がチェックされる。アラ−ム状態レ ジスタの上位バイトがアラ−ム状態が存在しないこと、すなわち、ビットがセッ トされていないことを示している場合には、ステップ９２６においてプロセスが 続行され、アラーミング同時通信フラグがクリアされる。初期化の場合には、ア ラーミング同時通信フラグがセットされないことに留意されたい。しかし、アラ ーム状態が存在する限り、このフラグはセットされる。それ故、ステップ９２７ に示すように、アラ−ミング・フラグがクリアされた場合には、プロセスは続行 され、ステップ９３０においてアラーミング・フラグがセットされる。さらに、 ステップ９３０においては、アラ−ム同時通信タイマがゼロにセットされ、アラ −ムが充電装置にではなく、ホスト外部装置に送られることを示す「ホストへの アラ−ム」フラグがセットされる。プロセスはステップ９３３において続行され るが、このステップにおいて、アラ−ム同時通信タイマがタイムアウト（＝０） しているかどうかについての判断が行われる。ステップ９３０において、アラー ム状態の最初の動作サイクルに対する同時通信タイマが、ゼロにセットされてい るので、またはアラ−ム同時通信タイマがタイムアウトしている場合には、ステ ップ９３５においてプロセスが続行する。タイマがタイムアウトとしていない場 合には、アラ−ム制御プロセスから抜けでる。ステップ９３５においては、アラ −ム同時通信に対するアドレス位置がホスト装置にセットされ、コマンドコード が上記のバッテリー状態［バッテリー状態（）］機能に等しくセットされる。こ れにより、ホスト装置に対する特定のアラ−ムの転送が開始される。ステップ９ ３７において、ホストへのアラ−ム・フラグが、クリア（＝０）されているかど う かについての判断が行われる。アラ−ム状態（＝０）の最初の動作サイクル中（ ステップ９３０）に、ホストへのアラ−ム・フラグはセット（＝１）され、その 結果、アルゴリズムは、（後で説明するように）ステップ９４０−９４３をスキ ップし、アラ−ム・メッセージを送ることができるように、バス・マスタ制御を 持つようにバッテリーの機能を変更させるメッセージ送信ルーチン９４５を実行 する。メッセージ送信ルーチン９４５については、後で詳細に説明する。その後 、ステップ９４７において、同時通信アラ−ム・タイマは１０秒（Ｎ−アラ−ム ）にリセットされ、ホストへのアラ−ム送信フラグは、充電装置へのアラ−ム送 信フラグとなる。 （メッセージ送信ルーチンにより）、ステップ９４５において、ホスト装置へ アラ−ム警告メッセージを同時通信するために、メッセージが始動され、アラー ム同時通信タイマがリセットされれた後でプロセスが続行される。次の容量計算 （図３）の後で、ステップ９２５において、アラ−ム状態が依然として存在する 場合には、（すなわち、アラ−ム・ビットがセットされている場合には）、プロ セスは続行する。しかし、次および後続のアラ−ム状態の動作サイクルの間、（ ステップ９２７６６において）判断したようにアラーミング・フラグがすでにセ ットされていて、その結果、タイマがタイムアウトするか、またはアラ−ム状態 が変更されるまで、（１０秒に初期化されている）アラ−ム同時通信タイマは、 ステップ９３１において減分だけ減少する。それ故、同時通信タイマが減分だけ 減少した後で、ステップ９３３においてプロセスが続行されーるが、このステッ プにおいて、アラ−ム同時通信タイマがタイムアウト（＝０）しているかどうか についての判断が行われる。同時通信タイマがタイムアウトしていない場合には 、アラ−ム制御ルーチンから抜け出て、アラ−ム同時通信タイマがタイムアウト ・（ステップ９３３）するまで、これら一連のステップが継続して行われる。好 適には、５秒間の間ホスト装置にアラ−ム・メッセージが同時通信されるまで、 ステップ９３５および９３７は実行されない。同時通信タイマがタイムアウトす ると、ホストへのアラ−ム・フラグが（アラ−ム状態の最初の動作サイクル中に ）切り替わっているので、ステップ９３７の状態は真になる。それ故、アラ−ム 位置に対するアドレス位置が変化し、ステップ９４０において、バッテリー充電 装 置にセットされ、プログラムステップ９４３に進み、そこで特定のアラ−ム警告 メッセージが、次の１０秒間の間にバッテリー充電装置に送られるためのものか どうかについての判断が行われる。アラ−ム状態がバッテリー充電装置へ送られ るためのものでない場合には、メッセージ送信ルーチン（ステップ９４５）はバ イパスされ、ステップ９４７において、同時通信タイマがリセットされ、ホスト へのアラ−ム・ビットは切り替えられ、その結果、メッセージはホスト装置へ再 送信される。 〈充電装置の制御〉 バッテリー・モード（）充電装置モード・ビットが、ゼロにセットされる度に 、またバッテリーが、スマート・バッテリー充電装置の存在を検出する度に、バ ッテリーは、スマート・バッテリー充電装置と通信することができ、充電電流（ ）および充電電圧（）値を、スマート・バッテリー充電装置へ送る。充電電流（ ）機能は、スマート・バッテリー充電装置が、バッテリーに供給することができ る最大電流を設定し、ｍＡ単位の必要な充電率を送り返す。これにより、バッテ リー充電装置は最適再充電要件にマッチさせるために、その出力電流を動的に調 整する。０ｘＦＦＦＦの最大値は、充電電圧（）の出力値を持つ定電圧充電が行 われていることを意味する。結果は、図３および２０の充電装置制御ルーチン１ ５４に示す条件の下で、アクティブなバス・マスタとして、バッテリーと共に同 時通信される。 図２０の第一のステップは、システムにバッテリーが存在するかどうかについ て判断を行わためのものである。バッテリーが存在していない場合には、容量モ ードおよび充電モード変数は、ステップ８５３においてクリアされ、ルーチンか ら抜け出す。バッテリーがシステムに設置されている場合には、ステップ８５５ において、バッテリーがシステムに挿入されたばかりなのかどうかについての判 断が行われる。バッテリーが挿入されたばかりである場合には、メッセージ・タ イマは１にセットされ、容量モードおよび充電モード変数が、ステップ８５７に おいてクリアされ、アルゴリズムがステップ８５９において続行される。バッテ リーが挿入されたばかりでない場合（ステップ８５５）、アルゴリズムはステッ プ８５９にスキップし、そこで充電装置モード・ビットの状態についての判断が 行われる。上記ビットが、ステップ８５９においてクリアされていない場合には 、ルーチンから抜け出す。充電装置モード・ビットが、ステップ８５９において セットされている場合には、ステップ８６１においてタイマが減分だけ減少する 。ステップ８６３における次のステップは、メッセージ・タイマがタイムアウト しているかどうかについての判断を行うためのものである。タイムアウトしてい る場合には、メッセージ・タイマは、ステップ８６５においてリセットし、充電 電流計算が追加として行われる。メッセージ・タイマが、ステップ８６３におい てタイムアウトしていない場合には、ルーチンから抜けでる。次のステップ８６ ６は、計算した充電電流の返送値が、ゼロであるかどうかについての判断を行う ためのものである。返送された充電電流値がゼロである場合には、プロセスはス テップ８６８へ進む。充電電流がゼロでない場合には、ステップ８６７において 容量増大状態（ＣＩ）であるかどうかについての判断が行われる。ＣＩである場 合には、プロセスはステップ８６８へ進む。容量減少状態である場合には、ルー チンから抜けでる。 ステップ８６８において、充電装置同時通信に対するアドレス位置がバッテリ ー充電装置にセットされ、コマンド・コードが、コマンド・コード充電電流（） に等しくセットされる。次に、ステップ８７０において、充電電流コマンド・メ ッセージが、（後で説明する）メッセージ送信ルーチンによりバッテリー充電装 置に送られる。その後、ステップ８７２において、最大数値（１６進数 ＦＦＦ Ｆ）が、充電装置が定電流充電装置であることを示す定電圧（）機能に送られる 。この命令は、ステップ８７４において、メッセージ送信ルーチンにより、充電 装置に同時通信される。充電電流が同時通信された後で、最終的にルーチンから 抜け出す。 〈メッセージ送信ルーチン〉 図１９のステップ９４５および図２０のステップ８７０に示すように、メッセ ージ送信ルーチンは、バッテリーの機能をバス・マスタ制御を持つように変える 。その結果、アラ−ム・メッセージを送ることができる。図２１は、メッセージ 送 信ルーチンを示す。 最初のステップ９５０は、データ・バスが使用可能かどうかについての判断を 行うためのものである。データ・バスが使用できると判断した場合には、送信さ れるデータの最初の部分はスレーブ・アドレスである。すなわち、ステップ９５ ２に示すように、外部ホスト装置、またはバッテリー充電装置のアドレスである 。データ・バスが入手できたらすぐに、二つのフラグがセットされる。すなわち 、第一のフラグは、内部発生フラグであり、このフラグは、バッテリーが現在バ ス・マスタ制御（ステップ９５３）を持っていることを示すためにセットされる 。第二のフラグは、送信終了フラグであり、ステップ９５４においてクリアされ る。ステップ９５５に示すように、次のステップは、確認ビットが送信されたか どうかについての判断を行うためのものである。すなわち、スレーブ装置が、デ ータの最初のバイト（スレーブ・アドレス）を受信したかどうかの判断を行うた めのものである。確認ビットが送信されていない場合には、ステップ９５８にお いてバスが使用中であるかどうかについてのチェックが行われる。バスが現在使 用中である場合には、図２１のステップ９６０において、プログラムが続行され る。ステップ９５８においてバスが使用されていない場合には、ステップ９５９ において、バス・エラーまたはタイムアウト・フラグが発生したかどうかについ ての判断が行われる。エラーまたはタイムアウトが起こっている場合には、プロ グラムステップ９７３へ進み、そこで送信が終了し、ルーチンから抜け出す。エ ラーまたはタイムアウト状態が存在しない場合には、スレーブがデータを受信し たことを示す確認ビットを送信するまで、ステップ９５５においてルーチンが継 続して実行される。確認ビットを受信している場合には、電流コマンド・コード が、ステップ９５７において送信される。重大なアラ−ム状態中にメッセージ送 信ルーチンが始動した場合には、コマンド・コード語がバッテリー・アドレスに 送信され（図１９のステップ９３５参照）、スレーブが送信するのは二つのバイ トだけであることを認識する。次のステップ９６０では、確認ビットが送信され たかどうかについてのチェックが行われる。すなわち、スレーブ装置が、コマン ド・コード（またはバッテリー・アドレス）を受信したかどうかがチェックされ る。確認ビットを受信していない場合には、ステップ９６２において、バス・エ ラー またはタイムアウト・フラグが発生しているかどうかについての判断を行わため のチェックが行われる。エラーまたはタイムアウトが起こっている場合には、プ ログラムはステップ９７３へ進み、そこで送信が終了し、ルーチンから抜け出す 。エラーまたはタイムアウト状態が存在しない場合には、コマンド・コード（ま たはバッテリー・アドレス）を受信したという通知を受け取るまで、ステップ９ ６０においてルーチンが継続して実行される。確認ビットを受信している場合に は、ステップ９６５において、データの最初のバイトが指定アドレス位置（図１ ９のステップ９３５参照）に送信される。ステップ９６６に示すように、次のス テップでは、確認ビットが送信されたかどうかについてのチェックが行われる。 すなわち、スレーブ装置が、コマンド・コード・データの最初のバイトを受信し たかどうかがチェックされる。確認ビットを受信していない場合には、ステップ ９６７において、バス・エラーまたはタイムアウト・フラグが発生しているかど うかについての判断を行わためのチェックが行われる。エラーまたはタイムアウ ト状態が存在しない場合には、最初のデータ・バイトを受信したという通知を受 け取るまで、ステップ９６０においてルーチンが継続して実行される。確認ビッ トを受信している場合には、ステップ９６８において、データの第二のバイトが 次のアドレス位置に送信される。ステップ９６６に示すように、次のステップで は、確認ビットが送信されたかどうかについてのチェックが行われる。すなわち 、スレーブ装置が、コマンド・コード・データの第二のバイトを受信したかどう かがチェックされる。確認ビットを受信していない場合には、ステップ９７１に おいて、バス・エラーまたはタイムアウト・フラグが発生しているかどうかにつ いて判断するためのチェックが行われる。エラーまたはタイムアウトが起こって いる場合には、プログラムはステップ９７３へ進み、そこで送信が終了し、ルー チンから抜け出す。エラーまたはタイムアウト状態が存在しない場合には、第二 のデータ・バイトの受信が通知されるまで、ステップ９６９においてルーチンが 継続して実行される。バッテリーにより、全部のメッセージがスレーブ装置へ送 信された後で、メッセージ送信ルーチンから抜け出す。 〈ＬＥＤディスプレイ〉 図２（ａ）に示すように、本発明のバッテリー１０は、全容量値に対する（燃 料計に類似の）バッテリーの相対的充電状態を示す、手動制御４セグメント発光 ダイオード（ＬＥＤ）を提供する。容量計算を行った後で、５００ミリ秒（動作 サイクル）の間、アラ−ム制御ルーチン１５２、および充電装置制御ルーチン１ ５４がそれぞれ実行され、システムはＬＥＤディスプレイのハードウエア・トリ ガを探す。図２（ａ）に示すように、任意の時間に、ユーザはバッテリー１０の スイッチ３５によりＬＥＤディスプレイを始動することができる。ＬＥＤディス プレイを発生するための制御論理については、同時係属出願（ＵＳＳＮ ０８／ ３１８、００４）の（図１５のステップ９７５−９９６）に詳細に開示されてい る。 本発明を好適な実施形態を参照しながら図示し、説明してきたが、当業者なら 本発明の精神および範囲から逸脱しないで、上記および他の形式および詳細な点 での変更を行うことができることを理解できるだろう。本発明は添付の請求の範 囲によってのみ制限される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ツァイシンク，エルマル ドイツ国 85354 ハインドゥルフィンク フライシンゲル ストラッセ ７ (72)発明者 フルスカ，ルイス ダヴリュ アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01532 ノースボロ デイヴィス ストリ ート 385 (72)発明者 ハル，マシュー ピー アメリカ合衆国 ロード アイランド 02835 ジェイムズタウン コール スト リート 89 (72)発明者 テイラー，アルウィン エイチ アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02181 ウェレズリー ヒルズ ホーソー ン ロード 25 (72)発明者 フリエル，ダニエル ディ アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01801 ウバーン サリー ロード ４ 【要約の続き】 ＋Σε_cＩ_cΔｔ_cで表されるアルゴリズムによる一つの 計算を含むいくつかの計算を行うためのマイクロプロセ ッサ（５０）を持つハイブリッド集積回路ＩＣ（３２） を含む。上記式には、各完全充電（ＥＯＣ）および各完 全放電の度毎に、容量計算によってＣＡＰ_FCを自ら修正 するリセット論理が重畳する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．バッテリー・パックを、バッテリーを電源とする装置に接続するためのタ− ミナル手段と、 ｉ）バッテリーを電源とする装置に、電力を供給するための放電モードと、 ｉｉ）上記タ−ミナル手段から、電力の供給を受ける充電モードとを持つ、上記 タ−ミナル手段に接続している少なくとも一つの再充電可能なバッテリー・セル を含むバッテリーと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するための感知手段と、 動作可能状態の場合には、上記アナログ信号を受信し、そのアナログ信号をバ ッテリー電圧、温度および電流を表すデジタル信号に変換する動作可能状態と、 動作不能状態を持つアナログ−デジタル・コンバータと、 少なくともバッテリー電圧、温度および電流を表す数値を含むデータ値を記憶 するためのメモリ領域と、 そこから上記デジタル信号を受信し、そのデジタル信号を使用して、予め定め た一連の計算を行うために、上記アナログ−デジタル・コンバータに接続してい るプロセッサとを含み、 上記プロセッサが、（ｉ）通常モード、（ｉｉ）スタンバイ・モード、および （ｉｉｉ）スリープ・モードを持ち、通常モードの場合には、上記プロセッサが 、第一の規則的なサイクルで上記一連の計算を行い、スタンバイ・モードの場合 には、上記プロセッサが、第二の規則的なサイクルで上記一連の計算を行い、ス リープ・モードの場合には、上記プロセッサが、上記一連の計算を行わず、上記 アナログ−デジタル・コンバータを動作不能モードにし、バッテリー電流が予め 設定した電流レベル以下に下がった場合には、プロセッサがスタンバイ・モード になり、バッテリー電圧が予め設定した電圧レベル以下に下がった場合には、プ ロセッサはスリープ・モードになり、バッテリー電圧が、予め定めた電圧レベル 以上になった場合には、プロセッサが通常モードになるバッテリー・パック ２．上記バッテリーが可変容量を持ち、上記一連の計算がバッテリーの残留容量 を表す数値の計算を含む請求項１記載のバッテリー・パック。 ３．バッテリーが、公称完全放電電圧値を持ち、 メモリ領域が、バッテリーから動作電力の供給を受け、上記の記憶データ値を 保持するために最低の動作電圧を要求し、 上記最低の動作電圧が、上記の公称完全放電電圧値より低く、この場合、バッ テリーが公称値の上で完全に放電した場合でも、メモリ領域が上記の記憶データ 値を保持する請求項１記載のバッテリー・パック。 ４．第二の各サイクルの長さが、第一の各サイクルの長さの整数倍である請求項 １記載のバッテリー・パック。 ５．上記アナログ−デジタル・コンバータ、上記プロセッサ、およびメモリ領域 が、バッテリーから動作電力の供給を受ける請求項１記載のバッテリー・パック 。 ６．さらに、バッテリーを電源とする装置から、データを受信するための動作可 能状態および動作不能状態を持つデータ受信手段を含み、動作可能状態の場合に は、上記受信手段が、バッテリーを電源とする装置からデータを受信することが でき、動作不能状態の場合には、上記受信手段が、バッテリーを電源とする装置 からデータを受信できない請求項１記載のバッテリー・パック。 ７．第一の各サイクルが、第一および第二のインターバルを含み、 第一のサイクルの第一のインターバル中に、プロセッサが、（ｉ）上記一連の 計算を行い、（ｉｉ）プロセッサが上記の計算を行っている間に、バッテリーを 電源とする装置からプロセッサへのデータの送信を禁止するために、上記受信手 段を動作不能状態にする請求項６記載のバッテリー・パック。 ８．プロセッサが、バッテリーの学習完全充電容量を表す数値の計算を含む追加 の計算を行う請求項１記載のバッテリー・パック。 ９．バッテリー電圧が予め定めた電圧レベルより上の場合には、バッテリー電圧 を表すアナログ信号を受信し、プロセッサに覚醒信号を送信するために、上記感 知手段に接続しているコンパレータ回路をさらに含み、 プロセッサが上記コンパレータ回路から覚醒信号を受信したとき、プロセッサ が通常モードになる請求項１記載のバッテリー・パック。 １０．感知手段からアナログ信号を受信し、そのアナログ信号を一度に一つずつ アナログ−デジタル・コンバータに送信するために、上記感知手段および上記ア ナログ−デジタル・コンバータに接続しているスイッチング・ネットワークをさ らに含む請求項１記載のバッテリー・パック。 １１．バッテリー・パックを、バッテリーを電源とする装置に接続するためのタ −ミナル手段と、 ｉ）バッテリーを電源とする装置に、電力を供給するための放電モードと、ｉ ｉ）上記ターミナル手段から、電力の供給を受ける充電モードとを持つ、上記タ −ミナル手段に接続している少なくとも一つの再充電可能なバッテリー・セルを 含むバッテリーと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するための感知手段と、 動作可能状態の場合には、上記アナログ信号を受信し、そのアナログ信号をバ ッテリー電圧、温度および電流を表すデジタル信号に変換する動作可能状態と、 動作不能状態を持つアナログ−デジタル・コンバータと、 少なくともバッテリー電圧、温度および電流を表す数値を含むデータ値を記憶 するためのメモリ領域と、 上記各計算が、タイミングを持つ一連のステップを含み、上記ステップのタイ ミングが内部オシレータからのクロック信号により制御される場合に、そこから 上記デジタル信号を受信し、そのデジタル信号を使用して、予め定めた一連の計 算を行うために、上記アナログ−デジタル・コンバータに接続しているプロセッ サとを含み、 第二の周波数でクロック信号を発生するための外部オシレータと、 プロセッサが、上記の外部プロセッサからクロック電圧の一つを受信したとき スタートする規則的なサイクル中に、上記の一連の計算を行う場合、上記クロッ ク信号を外部オシレータからプロセッサに送信するために、プロセッサに上記外 部オシレータを接続するための手段とを含むバッテリー・パック。 １２．上記プロセッサが、通常モードとスタンバイ・モードを持ち、通常モード の場合には、上記プロセッサが、第一の規則的なサイクルで上記一連の計算を行 い、スタンバイ・モードの場合には、上記プロセッサが、第二の規則的なサイク ルで上記一連の計算を行い、上記プロセッサが、外部プロセッサからクロック信 号の一つを受信したとき、第一および第二の各サイクルがスタートする請求項１ １記載のバッテリー・パック。 １３．上記プロセッサが、通常モードとスリープ・モードを持ち、通常モードの 場合には、上記プロセッサが、第一の規則的なサイクルで上記一連の計算を行い 、スリープ・モードの場合には、上記プロセッサが、上記一連の計算を行わず、 バッテリー電圧を表すアナログ信号を受信するために、上記感知手段に接続し、 そこからクロック信号を受信するために、外部オシレータに接続しているコンパ レータ回路をさらに含み、 コンパレータ回路が、外部オシレータからクロック信号を受信したとき、バッ テリー電圧が予め定めたレベルより高い場合には、上記コンパレータ回路が覚醒 信号を発生し、その覚醒信号をプロセッサに送信し、 プロセッサがコンパレータ回路から覚醒信号を受信した時に、プロセッサが通常 モードになる請求項１１記載のバッテリー・パック。 １４．バッテリーを電源とする装置からデータを受信するための、動作可能状態 および動作不能状態を持つデータ受信手段をさらに含み、動作可能状態の場合に は、上記受信手段が、上記バッテリーを電源とする装置からデータを受信するこ とができ、動作不能状態の場合には、上記受信手段が、上記バッテリーを電源と する装置からデータを受信できず、上記の各規則的なサイクルが第一および第二 のインターバルを含み、 上記の規則的なのサイクルの第一の各インターバル中に、プロセッサが、（ｉ ）上記一連の計算を行い、（ｉｉ）プロセッサが上記の計算を行っている間に、 バッテリーを電源とする装置からプロセッサへのデータの送信を禁止するために 、上記受信手段を動作不能状態にする請求項１１記載のバッテリー・パック。 １５．バッテリー・パックを、バッテリーを電源とする装置に接続するためのタ −ミナル手段と、 ｉ）バッテリーを電源とする装置に、電力を供給するための放電モードと、 ｉｉ）上記タ−ミナル手段から、電力の供給を受ける充電モードとを持つ、上記 タ−ミナル手段に接続している、少なくとも一つの再充電可能なバッテリー・セ ルを含むバッテリーと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するための感知手段と、 動作可能状態の場合には、上記アナログ信号を受信し、そのアナログ信号をバ ッテリー電圧、温度および電流を表すデジタル信号に変換する動作可能状態と、 動作不能状態を持つアナログ−デジタル・コンバータと、 少なくともバッテリー電圧、温度および電流を表す数値を含む数値を記憶する ためのメモリ領域と、 第一の周波数で内部クロック信号を発生するための外部オシレータと、 上記各計算が、タイミングを持つ一連のステップを含み、上記ステップのタイ ミングが、内部オシレータからのクロック信号により制御される場合に、そこか ら上記デジタル信号を受信し、そのデジタル信号を使用して、予め定めた一連の 計算を行うために、上記アナログ−デジタル・コンバータに接続しているプロセ ッサと、 第二の周波数で、クロック信号を発生するための外部オシレータと、 上記クロック信号を、外部オシレータから上記プロセッサに送信するために、 外部オシレータを上記プロセッサに接続している手段とを含み、 上記プロセッサが、（ｉ）通常モード、（ｉｉ）スタンバイ・モード、および （ｉｉｉ）スリープ・モードを持ち、通常モードの場合には、上記プロセッサが 、外部プロセッサからクロック信号の一つを受信したときにスタートする上記第 一の各規則的なサイクルで、上記一連の計算を行い、スタンバイ・モードの場合 には、上記プロセッサが、外部プロセッサからクロック信号の一つを受信したと きにスタートする、上記第一のサイクルより長い上記第二の各規則的なサイクル で上記一連の計算を行い、スリープ・モードの場合には、上記プロセッサが、上 記一連の計算を行わず、上記アナログ−デジタル・コンバータを動作不能モード にし、 バッテリー電流が予め設定したレベル以下に下がった場合には、プロセッサが スタンバイ・モードになり、バッテリー電圧が予め設定したレベル以下に下がっ た場合には、プロセッサはスリープ・モードになり、バッテリー電圧が予め定め た電圧レベル以上になった場合には、プロセッサが通常モードになるバッテリー ・パック １６．バッテリー電圧が予め定めた電圧レベルより上の場合には、バッテリー電 圧を表すアナログ信号を受信し、覚醒信号を発生し、プロセッサに上記覚醒信号 を送信するために、上記感知手段に接続しているコンパレータ回路をさらに含み 、 プロセッサが上記コンパレータ回路から覚醒信号を受信したとき、プロセッサ が通常モードになる請求項１５記載のバッテリー・パック。 １７．感知手段からアナログ信号を受信し、そのアナログ信号を一度に一つずつ アナログ−デジタル・コンバータに送信するために、上記感知手段および上記ア ナログ−デジタル・コンバータに接続しているスイッチング・ネットワークをさ らに含む請求項１５記載のバッテリー・パック。 １８．バッテリーを電源とする装置からデータを受信するための動作可能状態、 および動作不能状態を持つデータ受信手段をさらに含み、動作可能状態の場合に は、上記受信手段が、バッテリーを電源とする装置からデータを受信することが でき、動作不能状態の場合には、上記受信手段が、バッテリーを電源とする装置 からデータを受信できず、 第一の各サイクルが、第一および第二のインターバルを含み、 第一のサイクルの第一のインターバル中に、プロセッサが、（ｉ）上記一連の 計算を行い、（ｉｉ）プロセッサが上記の計算を行っている間に、バッテリーを 電源とする装置からプロセッサへのデータの送信を禁止するために、上記受信手 段を動作不能状態にする請求項１５記載のバッテリー・パック。 １９．バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信 号を感知し、発生するステップと、 上記アナログ信号を、バッテリー電圧、温度および電流を表すデジタル信号に 変換するステップと、 少なくともバッテリー電圧、温度および電流を表す数値を含む記憶データ値を メモリ領域に記憶するステップとを含み、 上記プロセッサーが上記デジタル信号を使用して、予め定めた一連の計算を行 い、また上記プロセッサが、（ｉ）通常モード、（ｉｉ）スタンバイ・モード、 および（ｉｉｉ）スリープ・モードを持ち、通常モードの場合には、上記プロセ ッサが、第一の規則的なサイクル中に上記の予め定めた一連の計算を行い、 スタンバイ・モードの場合には、上記プロセッサが、第二の規則的なサイクル 中に上記の予め定めた一連の計算を行い、 スリープ・モードの場合には、上記プロセッサが、上記一連の計算を行わず、 バッテリー電流が予め設定したレベル以下に下がった場合には、プロセッサが スタンバイ・モードになり、バッテリー電圧が予め設定した電圧レベル以下に下 がった場合には、プロセッサはスリープ・モードになり、バッテリー電圧が、予 め定めた電圧レベル以上になった場合には、プロセッサが通常モードになる再充 電可能なバッテリーおよびプロセッサを持つバッテリー・システムの操作方法。 ２０．バッテリー電圧、温度および電流を表すアナログ信号を、デジタル信号に 変換するステップが、上記アナログ信号を上記デジタル信号に変換するために、 上記アナログ信号を、一回に一つずつアナログ−デジタル・コンバータに送信す るステップを含む請求項１９記載の方法。 ２１．アナログ−デジタル・コンバータが、（ｉ）上記アナログ信号を上記デジ タル信号に変換するための動作可能状態と、（ｉｉ）動作不能状態を持ち、プロ セッサがスリープ・モードになるステップが、プロセッサがスリープ・モードに なったときに、アナログ−デジタル・コンバータを動作不能状態にするステップ を含む請求項２０記載の方法。 ２２．プロセッサが、通常モードになるステップが、予め定めたインターバルで バッテリー電圧を予め定めた電圧レベルと比較するステップと、 バッテリー電圧が上記の予め定めた電圧レベル以上になった場合に、覚醒信号 を発生するステップと、 プロセッサに上記覚醒信号を送信するステップと、 プロセッサが、プロセッサへの覚醒信号の送信に従って、通常モードになるス テップとを含む請求項１９記載の方法。 ２３．第一の各サイクルが、第一および第二のインターバルを持ち、バッテリー システムが、データ受信手段をさらに含み、予め定めた計算を行うステップが、 第一の各サイクルの第一のインターバル中に、上記の予め定めた計算を行うステ ップを含み、さらに、ｉ）データ受信手段に、データを送信するステップと、ｉ ｉ）プロセッサが上記の計算を行っている間に、上記データ受信手段へのデータ の送信を禁止するために、上記第一のサイクルの上記の第一のインターバル中、 データ受信手段を動作不能状態にする請求項１９記載の方法。 ２４．バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信 号を感知し、発生するステップと、 上記アナログ信号を、バッテリー電圧、温度および電流を表すデジタル信号に 変換するステップと、 少なくともバッテリー電圧、温度および電流を表す数値を含む記憶データ値を 、メモリ領域に記憶するステップとを含み、 上記プロセッサーが、上記デジタル信号を使用して、予め定めた一連の計算を 行い、上記各計算が、第一および第二のオシレータからプロセッサへクロック信 号を送信するステップと、 第一のオシレータからプロセッサへのクロック信号の一つが送信されたとき、 上記の規則的な各サイクルをスタートさせるステップと、 第二のオシレータからのクロック信号を使用して、予め定めた計算のタイミン グを持つステップのタイミングを制御するステップとを含む再充電可能なバッテ リーと、プロセッサと、第一および第二の周波数でクロック信号を発生するため の第一および第二のオシレータを含むバッテリー・システムの操作方法。 ２５．プロセッサが、通常モードおよびスタンバイ・モードを含み、予め定めた 一連の計算を行うステップが、ｉ）プロセッサが通常モードであるときに、第一 の規則的なサイクルで、上記一連の計算を行うステップと、 ｉｉ）プロセッサがスタンバイ・モードであるときに、第二の規則的なサイク ル中に上記一連の計算を起こなうステップとを含み、 各規則的なサイクルをスタートさせるステップが、第一のオシレータからプロ セッサへクロック信号の一つが送信されたときに、上記第一の各規則的なサイク ルと、上記第二の各規則的なサイクルとをスタートさせるステップを含む請求項 ２４記載の方法。 ２６．バッテリー電圧、温度および電流を表すアナログ信号を、デジタル信号に 変換するステップが、上記アナログ信号を上記デジタル信号に変換するために、 上記アナログ信号を、一回に一つずつアナログ−デジタル・コンバータに送信す るステップを含む請求項２４記載の方法。 ２７．上記プロセッサが、通常モードとスリープ・モードを持ち、通常モードの 場合には、上記プロセッサが、上記の予め定めた一連の計算を行い、 スリープ・モードの場合には、上記プロセッサが、上記一連の計算を行わず、 さらにバッテリー電圧が、予め定めた電圧レベル以上になった場合には、プロ セッサが通常モードになる請求項２４記載の方法。 ２８．プロセッサが、通常モードになるステップが、予め定めたインターバルで バッテリー電圧を予め定めた電圧レベルと比較するステップと、 バッテリー電圧が上記の予め定めた電圧レベル以上になった場合に、覚醒信号 を発生するステップと、 プロセッサに上記覚醒信号を送信するステップと、 プロセッサが、プロセッサへ覚醒信号が送信された時、通常モードになるステ ップとを含む請求項２７記載の方法。 ２９．バッテリー・システムが、電圧コンパレータをさらに含み、上記電圧比較 ステップが、バッテリー電圧を予め定めた電圧レベルと比較するため、上記の予 め定めたインターバルで、電圧コンパレータを作動するために、クロック信号を 第一のオシレータから上記電圧コンパレータへ送信するステップを含み、 上記の覚醒信号発生ステップが、バッテリー電圧が、予め定めた電圧レベル以 上になった場合に、電圧コンパレータが覚醒信号を発生するステップを含む請求 項２８記載の方法。 ３０．上記プロセッサが、通常モードとスリープ・モードを持ち、通常モードの 場合には、上記プロセッサが、上記の一連の計算を行い、 スリープ・モードの場合には、上記プロセッサが、上記一連の計算を行わず、 ｉ）バッテリー電圧が予め設定した電圧レベル以下に下がった場合には、プロ セッサはスリープ・モードになり、ｉｉ）バッテリー電圧が、予め定めた電圧レ ベル以下になった場合には、第二のオシレータがクロック信号を発生するのを禁 止するために、プロセッサがスリープ・モードになった場合、第二のオシレータ を動作不能にするステップとをさらに含む請求項２４記載の方法。 ３１．プロセッサが、バッテリーの学習完全充電容量を表す数値の計算を含む追 加の計算を、予め定めた時間に行うステップをさらに含む請求項２４１記載の方 法。 ３２．バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信 号を感知し、発生するステップと、 上記アナログ信号を、バッテリー電圧、温度および電流を表すデジタル信号に 変換するステップと、 少なくともバッテリー電圧、温度および電流を表す数値を含む記憶データ値を メモリ領域に記憶するステップとを含み、 上記プロセッサーが上記デジタル値を使用して、予め定めた一連の計算を行い 、また上記各計算が、タイミングを持つ一連のステップ、すなわち、 上記プロセッサが、（ｉ）通常モード、（ｉｉ）スタンバイ・モード、および （ｉｉｉ）スリープ・モードを持ち、通常モードの場合には、上記プロセッサが 、上記第一の各規則的なサイクルで、上記の予め定めた一連の計算を行い、スタ ンバイ・モードの場合には、上記プロセッサが、上記第二の各規則的なサイクル で上記の予め定めた一連の計算を行い、スリープ・モードの場合には、上記プロ セッサが、上記一連の計算を行わない場合に、第一のオシレータからのクロック 信号を使用して、タイミングを持つステップのタイミングを制御するステップと 、 クロック信号を、第二のオシレータからプロセッサへ送信するステップと、 第一および第二の各サイクルが、クロック信号の一つが第二のオシレータから プロセッサも送信されたとき、スタートするステップと、 （ｉ）バッテリー電流が予め設定した電流レベル以下に下がった場合には、プ ロセッサがスタンバイ・モードになり、（ｉｉ）バッテリー電圧が予め設定した 電圧レベル以下に下がった場合には、プロセッサはスリープ・モードになり、（ ｉｉｉ）バッテリー電圧が予め定めた電圧レベル以上になった場合には、プロセ ッサが通常モードになるステップとを含む再充電可能なバッテリーと、プロセッ サと、第一および第二の周波数でクロック信号を発生するための第一および第二 のオシレータを含むバッテリー・システムの操作方法。 ３３．プロセッサが通常モードになるステップが、予め定めたインターバルでバ ッテリー電圧を、予め定めた電圧レベルと比較するステップと、 バッテリー電圧が、上記の予め定めた電圧レベル以上になった場合に、覚醒信 号を発生するステップと、 プロセッサに上記覚醒信号を送信するステップと、 プロセッサへ覚醒信号が送信されたとき、プロセッサが通常モードになるステ ップとを含む請求項３２記載の方法。 ３４．バッテリー・システムが、電圧コンパレータをさらに含み、上記電圧比較 ステップが、バッテリー電圧を予め定めた電圧レベルと比較するため、上記の予 め定めたインターバルで、電圧コンパレータを作動するために、クロック信号を 第二のオシレータから上記電圧コンパレータへ送信するステップを含み、 上記の覚醒信号発生ステップが、バッテリー電圧が、予め定めた電圧レベル以 上になった場合に、上記電圧コンパレータが、覚醒信号を発生するステップを含 む請求項３３記載の方法。 ３５．プロセッサがスリープ・モードになるステップが、バッテリー電圧が、予 め定めた電圧レベル以下になった場合には、第一のオシレータがクロック信号を 発生するのを禁止するために、第一のオシレータを動作不能にするステップとを 含む請求項３２記載の方法。 ３６．バッテリーが可変容量を持ち、上記予め定めた計算がバッテリーの残留容 量を表す数値の計算を含む請求項３２記載の方法。 ３７．バッテリー・パックを、バッテリーを電源とする装置およびバッテリー再 充電装置に接続するためのタ−ミナル手段と、 ｉ）バッテリーを電源とする装置に、電力を供給するための放電モードと、 ｉｉ）上記ターミナル手段から、電力の供給を受ける充電モードとを持つ、上記 ターミナル手段に接続している少なくとも一つの再充電可能なバッテリー・セル を含むバッテリーと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するための感知手段と、 上記アナログ信号を受信し、そのアナログ信号をバッテリー電圧、温度および 電流を表すデジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル・コンバータと、 そこから上記デジタル信号を受信し、そのデジタル信号を使用して、予め定め た一連の計算を行うために、上記アナログ−デジタル・コンバータに接続してい るプロセッサと、 少なくともバッテリー電圧、温度および電流を表す数値を含むデータ値を記憶 するためのメモリ領域と、 そこから電力の供給を受けるためにバッテリーに接続し、そこに電力を供給す るために上記メモリ領域に接続しているコンデンサを含む、上記メモリ領域に電 力を供給する手段とを含むバッテリー・パック。 ３８．上記メモリ領域に電力を供給するための手段が、メモリ領域に電力を供給 するために、メモリ領域をバッテリーに電気的に接続している電源回路をさらに 含み、 電源回路を通してメモリ領域に電力を供給中に電力の供給がストップした場合 に、メモリ領域が上記コンデンサから電力の供給を受ける請求項３７記載のバッ テリー・パック。 ３９．前記電源回路が前記メモリー領域を所定の条件下で前記バッテリーから電 気的に切り離すためのラッチ解除副回路を備えている請求項３８記載のバッテリ ー・パック ４０．内部電力タ−ミナルをさらに含み、上記電源回路が、バッテリーから上記 の電力タ−ミナルへ電力を供給するために、上記の電力タ−ミナルにバッテリー を電気的に接続する手段と、 電力タ−ミナルから上記メモリ領域に電力を供給するために、上記電力タ−ミ ナルをメモリ領域に電気的に接続する手段とを含む請求項３９記載のバッテリー ・パック。 ４１．電力タ−ミナルの電圧が一定のレベル以下に下がった場合に、ラッチ外し 回路が、上記電力タ−ミナルから上記メモリ領域を電気的に分離する請求項４０ 記載のバッテリー・パック。 ４２．ラッチ外し回路が、ｉ）電力タ−ミナルにメモリ領域を電気的に接続して いる手段に内蔵されているスイッチング・トランジスタと、 ｉｉ）スイッチング・トランジスタに電力ターミナルの電圧を表す信号を供給 するための手段とを含み、 スイッチング・トランジスタが、ｉ）メモリ領域を電力タ−ミナルに電気的に 接続するための導通状態と、ｉｉ）上記電力タ−ミナルからメモリ領域を電気的 に隔離するための非導通状態とを持ち、 電力タ−ミナルの電圧が一定のレベル以下に下がった場合、スイッチング・ト ランジスタが導通状態から非導通状態になる請求項４１記載のバッテリー・パッ ク。 ４３．タ−ミナル手段が、第一および第二のタ−ミナルを含み、バッテリー・パ ックが、上記第一および第二のタ−ミナル間がショートした場合に、バッテリー を通して電流が流れるのを防止し、また上記ショートが起こったときに、上記バ ッテリーからメモリ領域への電流の流れを維持するための手段をさらに含む請求 項３７記載のバッテリー・パック。 ４４．バッテリーを通して電流が流れるのを防止するための手段が、バッテリー セルと上記タ−ミナルの一つとの間に直列に接続しているヒューズを含む請求項 ４３記載のバッテリー・パック。 ４５．バッテリーを通して電流が流れるのを防止するための手段が、上記のショ ートが起きた場合に、バッテリー・セルと上記タ−ミナルの一つとの間のインピ ーダンスを大きくするために、バッテリー・セルと上記タ−ミナルの一つとの間 に直列に接続している正の温度係数素子を含む請求項４３記載のバッテリー・パ ック。 ４６．バッテリーからメモリ領域への電力の供給がストップした場合に、上記メ モリ領域が少なくとも一定の期間、上記コンデンサから電力の供給を受け、第一 および第二のタ−ミナル間でショートが起きた場合、バッテリーを通して電流が 流れるのを防止するための手段が、上記一定の期間中にバッテリーの電圧を上記 の予め設定したレベル以上に上げる請求項４３記載のバッテリー・パック。 ４７．バッテリーが可変容量を持ち、上記一連の計算が、ｉ）バッテリーの残留 容量を表す数値の計算と、ｉｉ）バッテリーの学習容量を示す数値の計算とを含 む請求項３７記載のバッテリー。 ４８．バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信 号を感知し、発生するステップと、 上記アナログ信号を、バッテリー電圧、温度および電流を表すデジタル信号に 変換するステップと、 少なくともバッテリー電圧、温度および電流を表す数値を含む記憶データ値を 、メモリ領域に記憶するステップとを含み、 上記プロセッサーが、上記デジタル信号を使用して、予め定めた一連の計算を 行い、 その内部に電圧レベルを発生させるために、バッテリーからコンデンサへ電流 を流し、 そこへ電力を供給するために、上記コンデンサをメモリ領域に電気的に接続す る再充電可能なバッテリーと、プロセッサと、メモリ領域とを持つバッテリー・ システムの操作方法。 ４９．電源回路を通して、電力をバッテリーからメモリ領域へ供給するステップ をさらに含み、電源回路を通してのバッテリーからメモリ領域への電力の供給が ストップした場合に、上記メモリ領域が上記コンデンサから電力の供給を受ける 請求項４８記載の方法。 ５０．予め定めた条件下で、メモリ領域をバッテリーから電気的に分離するステ ップをさらに含む請求項４９記載の方法。 ５１．メモリ領域をバッテリーから電気的に分離する上記ステップが、電源回路 の電圧を感知するステップと、 電源回路で感知した電圧が一定のレベル以下に下がった場合、メモリ領域をバ ッテリーから電気的に分離するためのステップとを含む請求項５０記載の方法。 ５２．バッテリー・システムが集積回路を含み、プロセッサおよびメモリ領域が 上記集積回路の一部であり、上記集積回路が、電力タ−ミナルをさらに含み、バ ッテリーからメモリ領域へ電流を供給するステップが、電力タ−ミナルに電圧レ ベルを発生するために、バッテリーに電力タ−ミナルを電気的に接続するステッ プと、 上記メモリ領域に電力タ−ミナルの電圧レベルを供給するために、電力タ−ミ ナルをメモリ領域に電気的に接続するステップを含む請求項５１記載の方法。 ５３．電源回路の電圧を感知するステップが、上記電力タ−ミナルの電圧レベル を感知するステップと、 電源回路で感知した電圧が、一定レベル以下に下がった場合に、メモリ領域を バッテリーから分離するステップが、上記の電力タ−ミナルの電圧レベルが、一 定のレベル以下に下がった場合に、メモリ領域を電力タ−ミナルから電気的に分 離するステップを含む請求項５２記載の方法。 ５４．バッテリー・システムが第一および第二のタ−ミナルを含み、再充電可能 なバッテリーが、バッテリーを電源とする装置に電力を供給するために、上記タ −ミナルに接続していて、上記第一および第二のタ−ミナル間がショートした場 合に、上記バッテリーからメモリ領域への電流の流れを維持するのを助けるため に、上記ショートの際にバッテリーを通して電流が流れるのを防止するためのス テップをさらに含む請求項４８記載の方法。 ５５．バッテリーを通して電流が流れるのを防止するためのステップが、一定の 期間、バッテリーの電圧を上記予め定めた電圧レベル以上に上げるステップと、 コンデンサをメモリ領域に電気的に接続するステップが、上記ショートの場合 、メモリ領域の電圧レベルを少なくとも一定の期間、予め定めた電圧レベル以上 に維持するために、コンデンサからメモリ領域に電力を供給するステップとを含 む請求項５４記載の方法。 ５６．バッテリーが、公称完全放電電圧を持ち、上記記憶データ値を保持するた めに、上記のメモリ領域が、公称完全放電電圧以下の最低動作電圧を必要とし、 バッテリー電圧が公称値上完全放電電圧値以下である場合に、上記の記憶データ 値を維持するために、メモリ領域に上記最低動作電圧より高い電圧を供給するス テップをさらに含む請求項４８記載の方法。 ５７．バッテリー・パックを、バッテリーを電源とする装置およびバッテリー再 充電装置に接続するためのタ−ミナル手段と、 ｉ）バッテリーを電源とする装置に、電力を供給するための放電モードと、ｉ ｉ）上記タ−ミナル手段から、電力の供給を受ける充電モードとを持つ、上記タ −ミナル手段に接続している少なくとも一つの再充電可能なバッテリー・セルを 含むバッテリーと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するための感知手段と、 上記アナログ信号を受信し、正および負両方のアナログ信号をバッテリー電圧 、温度および電流を表すデジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル・コ ンバータと、 そこから上記デジタル信号を受信し、そのデジタル信号を使用して、予め定め た一連の計算を行うためのプロセッサと、 少なくともバッテリー電圧、温度および電流を表す数値を含むデータ値を記憶 するためのメモリ領域とを含むバッテリー・パック。 ５８．アナログ−デジタル・コンバータが、予め設定したアナログ電圧を供給す るためのバンドギャップ基準回路と、 正および負のアナログ信号を表すデジタル値を容易に発生することが出きるよ うに、可変ベース基準電圧を供給するための電圧シフト回路とを含む請求項５７ 記載のバッテリー・パック。 ５９．アナログ−デジタル・コンバータが、さらにバンドギャップ基準回路から 予め設定したアナログ電圧の供給を受けるため、また上記予め設定したアナログ 電圧を複数の電圧出力値に分割するために、電圧分割ネットワ−クを含む請求項 ５８記載のバッテリー・パック。 ６０．アナログ−デジタル・コンバータが、上記感知手段からアナログ信号を受 信するため、また上記のアナログ信号を、バッテリー電圧、バッテリー温度およ びバッテリー電流を表すデジタル値に変換するためのシグマ−デルタ・コンバー タをさらに含む請求項５８記載のスマート・バッテリー。 ６１．アナログ−デジタル・コンバータが、バッテリー電圧、バッテリー温度お よびバッテリー電流を表すデジタル値を発生するために、各周期に対するバッテ リー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を示すアナログ信号を持つ請求 項５７記載のバッテリー・パック。 ６２．一定の周波数でクロック信号を発生するためのオシレータと、 上記アナログ−デジタル・コンバータへ上記クロック信号を送信するための手 段とを含み、 上記各周期が、上記のクロック信号により決まる長さを持つ請求項６１記載の バッテリー・パック。 ６３．アナログ−デジタル・コンバータが、バッテリー電圧、バッテリー温度お よびバッテリー電流および第一、第二および第三の周期のバッテリー電流を表す アナログ信号を処理し、 上記第一、第二および第三の周期の長さが、アナログ−デジタル・コンバータ がクロック信号の第一、第二および第三の数をそれぞれ受信するのに必要な時間 の長さにより決まる請求項６２記載のスマート・バッテリー・パック。 ６４．電圧シフト回路が、第一および第二の対向する端子を持つ第一のコンデン サと、 基準アース電圧レベルを発生するための手段と、 コンデンサのところで電圧レベルを発生するために、コンデンサの第一および 第二の端子の上記の基準アース電圧レベルおよびアナログ信号を供給するための スイッチング・ネットワ−クとを含み、 上記のスイッチング・ネットワークが、ｉ）上記コンデンサの第一の端子に基 準アース電圧レベルを供給し、上記コンデンサの第二の端子に上記アナログ信号 の中の少なくとも一つを供給するための第一の状態と、 ｉｉ）上記コンデンサの第二の端子に上記基準アース電圧レベルを供給し、上 記コンデンサの第一の端子に上記アナログ信号の中の少なくとも一つを供給する ための第二の状態とを持つ請求項５８記載のバッテリー・パック。 ６５．アナログ−デジタル・コンバータが、ｉ）第二の基準電圧レベルを発生す るための手段と、ｉｉ）第一および第二の入力を持つインテグレータと、ｉｉｉ ）上記インテグレータの第一の入力に上記の第二の基準電圧レベルを供給するた めの手段と、ｉｖ）第一のコンデンサとインテグレータの第二の入力との間に電 気的に直列に接続しているスイッチとを含むシグマ−デルタ・コンバータをさら に含み、 上記スイッチが、ｉ）インテグレータの第二の入力に第一のコンデンサの電圧 レベルを供給するための導通状態と、ｉｉ）インテグレータの第二の入力から第 一のコンデンサを電気的に切り離すための非導通状態とを持つ請求項６４記載の バッテリー・パック。 ６６．シグマ−デルタ・コンバータが、インテグレータに電気的に並列に接続し ている第二のコンデンサと、 上記の第二のコンデンサを選択的に放電させるために、第二のコンデンサに電 気的に並列に接続しているもう一つのスイッチとをさらに含む請求項６４記載の バッテリー・パック。 ６７．インテグレータが出力電圧レベルを持ち、シグマ・デルタ・コンバータが 、ｖ）第一および第二の入力を持つコンバータと、ｖｉ）上記コンパレータの第 一の入力に、第二の基準電圧レベルを供給するための手段と、ｖｉｉ）コンパレ ータの第二の入力に、インテグレータの出力電圧レベルを供給するための手段と をさらに含み、 上記コンパレータが、ｉ）コンパレータの第一の入力に供給された電圧レベル が、コンパレータの第二の入力に供給された電圧レベルより低い場合の第一の出 力と、ｉｉ）コンパレータの第一の入力に供給された電圧レベルが、コンパレー タの第二の入力に供給された電圧レベルより高い場合の第二の出力とを持つ請求 項６４記載のバッテリー・パック。 ６８．シグマ・デルタ・コンバータが、ｖｉｉ）カウンタと、ｉｘ）上記カウン タにコンパレータの出力を供給するための手段とをさらに含み、 上記カウンタが、指定の時間内にコンパレータの第一の出力がカウンタに供給 された回数のカントを保持する請求項６７記載のバッテリー・パック。 ６９．正および負の入力信号を受信するための入力手段と、 上記入力手段からアナログ信号を受信し、正および負の両方のアナログ信号を デジタル信号に変換するための信号コンバータと、 上記コンバータ手段から上記デジタル信号を受信し、アナログ−デジタル・コ ンバータからデジタル信号を送信するための出力手段とを含むアナログ−デジタ ル・コンバータ。 ７０．上記信号コンバータが、予め設定したアナログ電圧を供給するためのバン ドギャップ基準回路と、 正および負のアナログ信号を表すデジタル値を容易に発生するために、可変ベ ース基準電圧を供給するための電圧シフト回路を含む請求項６９記載のアナログ −デジタル・コンバータ。 ７１．信号コンバータが、さらに上記のバンドギャップ基準回路から予め設定し たアナログ電圧を受信し、上記予め設定したアナログ電圧を複数の電圧出力値に 分割するための電圧分割ネットワ−クを含む請求項７０記載のアナログ−デジタ ル・コンバータ。 ７２．上記入力手段が複数の異なるタイプの入力信号を受信し、 信号コンバータが、上記の異なるタイプの入力信号を受信し、入力信号を表す デジタル信号を発生するために、異なる長さの時間の間、上記異なるタイプの信 号を処理するためのシグマ・デルタ・コンバータをさらに含む請求項６９記載の アナログ−デジタル・コンバータ。 ７３．シグマ・デルタ・コンバータが、指定の周波数で、クロック入力信号を受 信するためのクロック入力を含み、 上記異なる時間の長さが、シグマ・デルタ・コンバータが異なる数のクロック 信号を受信するのに必要とする時間の長さによって決まる請求項７２記載のアナ ログ−デジタル・コンバータ。 ７４．電圧シフト回路が、第一および第二の対向する端子を持つ第一のコンデン サと、 基準アース電圧レベルを発生するための手段と、 コンデンサのところで電圧レベルを発生するために、コンデンサの第一および 第二の端子に、上記の基準アース電圧レベルおよびアナログ信号を供給するため のスイッチング・ネットワ−クとを含み、 上記のスイッチング・ネットワ−クが、ｉ）上記コンデンサの第一の端子に基 準アース電圧レベルを供給し、上記コンデンサの第二の端子にアナログ信号を供 給するための第一の状態と、 ｉｉ）上記コンデンサの第二の端子に上記基準アース電圧レベルを供給し、上 記コンデンサの第一の端子に入力信号を供給するための第二の状態とを持つ請求 項７０記載のアナログ−デジタル・コンバータ。 ７５．信号コンバータが、ｉ）第二の基準電圧レベルを発生するための手段と、 ｉｉ）第一および第二の入力を持つインテグレータと、ｉｉｉ）上記インエグレ ータの第一の入力に、上記の第二の基準電圧レベルを供給するための手段と、ｉ ｖ）第一のコンデンサとインテグレータの第二の入力との間に、電気的に直列に 接続しているスイッチとをさらに含む、シグマ−デルタ・コンバータを含み、 上記スイッチが、ｉ）インテグレータの第二の入力に、第一のコンデンサの電 圧レベルを供給するための導通状態と、ｉｉ）インテグレータの第二の入力から 第一のコンデンサを電気的に切り離すための非導通状態とを持つ請求項７４記載 のアナログ−デジタル・コンバータ。 ７６．シグマ−デルタ・コンバータが、インテグレータに電気的に並列に接続し ている第二のコンデンサと、 上記第二のコンデンサを選択的に放電させるために、第二のコンデンサに電気 的に並列に接続しているもう一つのスイッチとをさらに含む請求項７５記載のア ナログ−デジタル・コンバータ。 ７７．インテグレータが出力電圧レベルを持ち、シグマ・デルタ・コンバータが 、ｖ）第一および第二の入力を持つコンバータと、ｖｉ）上記コンパレータの第 一の入力に、第二の基準電圧レベルを供給するための手段と、ｖｉｉ）コンパレ ータの第二の入力に、インテグレータの出力電圧レベルを供給するための手段と をさらに含み、 上記コンパレータが、ｉ）コンパレータの第一の入力に供給された電圧レベル が、コンパレータの第二の入力に供給された電圧レベルより低い場合の第一の出 力と、ｉｉ）コンパレータの第一の入力に供給された電圧レベルが、コンパレー タの第二の入力に供給された電圧レベルより高い場合の第二の出力とを持つ請求 項７５記載のバッテリー・パック。 ７８．シグマ・デルタ・コンバータが、ｉ）カウンタと、ｉｉ）上記カウンタに コンパレータの出力を供給するための手段とをさらに含み、 上記カウンタが、指定の時間内にコンパレータの第一の出力がカウンタに供給 された回数のカントを保持する請求項７７記載のアナログ−デジタル・コンバー タ。 ７９．電力を供給するために、再充電可能なバッテリーをバッテリーを電源とす る装置に接続するステップと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表す正および負の両 方の信号を含むアナログ信号を感知し、発生するステップと、 アナログ−デジタル・コンバータへ、上記のアナログ信号を送信するステップ とを含み、 上記アナログ−デジタル・コンバータが、正および負の両方のアナログ信号を 、バッテリー電流、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すデジタル信号に 変換するステップと、 少なくともバッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表す数値 を含む記憶データ値を、メモリ領域に記憶するステップとを含む再充電可能なバ ッテリーと、プロセッサと、メモリ領域と、アナログ−デジタル・コンバータと を持つバッテリー・システムの操作方法。 ８０．上記アナログ信号をデジタル信号に変換するステップが、予め設定したア ナログ・バンドギャップ基準電圧を発生するステップと、 正および負のアナログ電流信号から、デジタル値を容易に発生することが出き るように、可変ベース基準電圧を発生するステップとを含む請求項７９記載の方 法。 ８１．バンドギャップ基準電圧を発生するステップが、バンドギャップ基準電圧 を、複数の電圧出力値に分割するステップを含む請求項８０記載の方法。 ８２．アナログ信号をデジタル信号に変換するステップが、バッテリー電圧、バ ッテリー温度およびバッテリー電流を表すデジタル値を発生するために、各時間 の長さの間のバッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表す各ア ナログ信号を処理するステップをさらに含む請求項８１記載の方法。 ８３．一定の周波数でクロック信号を発生するステップと、 上記アナログ−デジタル・コンバータへ、上記クロック信号を送信するステッ プとを含み、 上記各周期の長さを決定するために、上記クロック信号を使用するステップと を含む請求項８２記載の方法。 ８４．ベース基準電圧を発生するステップが、基準アース電圧レベルを発生する ステップを含み、 アナログ信号をデジタル信号に変換するステップが、第一および第二の対向す る端子を持つコンデンサに電圧レベルを発生するステップをさらに含み、このス テップが、ｉ）最初に、上記コンデンサの第一の端子に基準アース電圧レベルを 供給し、コンデンサの第二の端子にアナログ信号を供給するステップと、 ｉｉ）別の時期に、コンデンサの第二の端子に基準アース電圧レベルを供給し 、コンデンサの第一の端子に、少なくともアナログ信号の一つを供給するステッ プを含む請求項８０記載の方法。 ８５．アナログ信号をデジタル信号に変換するステップが、第二の基準電圧レベ ルを発生するステップと、 インテグレータの第一の入力に、上記第二の基準電圧レベルを供給するステッ プと、 インテグレータの第二の入力に、コンデンサの電圧レベルを選択的に供給する ステップとをさらに含む請求項８４記載の方法。 ８６．インテグレータが出力電圧レベルを持ち、 アナログ信号をデジタル信号に変換するステップが、ｉ）コンパレータの第一 の入力に、第二の基準電圧レベルを供給するステップと、 ｉｉ）コンパレータの第二の入力に、インテグレータの出力電圧レベルを供給 するステップとをさらに含み、コンパレータが、コンパレータの第一の入力に供 給された電圧レベルが、コンパレータの第二の入力に供給された電圧レベルより 低い場合の第一の出力と、 コンパレータの第一の入力に供給された電圧レベルが、コンパレータの第二の 入力に供給された電圧レベルより高い場合の第二の出力とを持ち、 アナログ信号をデジタル信号に変換するステップが、ｉｉｉ）予め設定した時 間の間にコンパレータが第一の出力電圧レベルを受信した回数をカウントするス テップをさらに含む請求項８５記載の方法。 ８７．正および負の両方のアナログ信号を、コンバータに送るステップと、 正および負の両方のアナログ信号を、デジタル信号に変換するステップとを含 み、 上記変換ステップが、ｉ）予め設定したアナログ信号を発生するステップと、 ｉｉ）正および負のアナログ信号を表すデジタル信号を容易に発生するために 、可変ベース基準信号を発生するステップとを含むアナログ−デジタル・コンバ ータの操作方法。 ８８．正および負のアナログ信号を変換するステップが、予め設定したアナログ 信号を複数の電圧出力値に分割するステップを含む請求項８７記載の方法。 ８９．上記正および負のアナログ信号をコンバータに送るステップが、複数の異 なるタイプの入力信号をコンバータに送るステップを含み、 正および負のアナログ信号を変換するステップが、入力信号を表すデジタル信 号を発生するために、異なる長さの時間の間異なるタイプの入力信号を処理する ステップをさらに含む請求項８７記載の方法。 ９０．異なるタイプの入力信号を処理するステップが、指定の周波数で、クロッ ク入力信号を送るステップを含み、 上記異なる時間の長さが、コンバータが異なる数のクロック信号を受信するの に必要とする時間の長さによって決まる請求項８９記載のアナログ−デジタル・ コンバータ。 ９１．ベース基準電圧を発生するステップが、基準アース電圧レベルを発生する ステップを含み、 アナログ信号をデジタル信号に変換するステップが、第一および第二の対向す る端子を持つコンデンサに電圧レベルを発生するステップをさらに含み、このス テップが、ｉ）最初に、上記コンデンサの第一の端子に、基準アース電圧レベル を供給し、コンデンサの第二の端子にアナログ信号を供給するステップと、 ｉｉ）別の時期に、コンデンサの第二の端子に、基準アース電圧レベルを供給 すし、コンデンサの第一の端子に、アナログ信号を供給するステップを含む請求 項８７記載の方法。 ９２．アナログ信号をデジタル信号に変換するステップが、第二の基準電圧レベ ルを発生するステップと、 インテグレータの第一の入力に、上記第二の基準電圧レベルを供給するステッ プと、 インテグレータの第二の入力に、コンデンサの電圧レベルを選択的に供給する ステップとをさらに含む請求項９１記載の方法。 ９３．インテグレータが出力電圧レベルを持ち、 アナログ信号をデジタル信号に変換するステップが、ｉ）コンパレータの第一 の入力に、第二の基準電圧レベルを供給するステップと、 ｉｉ）コンパレータの第二の入力に、インテグレータの出力電圧レベルを供給 するステップとをさらに含み、コンパレータが、コンパレータの第一の入力に供 給された電圧レベルが、コンパレータの第二の入力に供給された電圧レベルより 低い場合の第一の出力と、 コンパレータの第一の入力に供給された電圧レベルが、コンパレータの第二の 入力に供給された電圧レベルより高い場合の第二の出力とを持ち、 アナログ信号をデジタル信号に変換するステップが、ｉｉｉ）予め設定した時 間の間にコンパレータが第一の出力電圧レベルを受信した回数をカウントするス テップをさらに含む請求項９２記載の方法。 ９４．バッテリー・パックを、バッテリーを電源とする装置およびバッテリー再 充電装置に接続するためのタ−ミナル手段と、 ｉ）バッテリーを電源とする装置に、電力を供給するための放電モードと、ｉ ｉ）上記タ−ミナル手段から、電力の供給を受ける充電モードとを持つ、上記タ −ミナル手段に接続している少なくとも一つの再充電可能なバッテリー・セルを 含むバッテリーと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するための感知手段と、 上記アナログ信号を受信し、そのアナログ信号をバッテリー電圧、バッテリー 温度およびバッテリー電流を表すデジタル信号に変換するアナログ−デジタル・ コンバータと、 そこから上記デジタル信号を受信し、そのデジタル信号を使用して、予め設定 した時間に、バッテリーの実際の全容量の計算を含む、予め定めた一連の計算を 行うために、上記アナログ−デジタル・コンバータに接続しているプロセッサと 、 少なくともバッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表す数値 を含むデータ値を記憶するためのメモリ領域とを含むバッテリー・パック。 ９５．バッテリーが充放電を行う充放電サイクルを持ち、プロセッサが上記充放 電サイクルの少なくとも選択したサイクルの終了を識別するための手段を含み、 プロセッサが、上記の充放電サイクルの少なくとも選択したサイクルの終了時 にバッテリーの実際の全容量を計算する請求項９４記載のバッテリー・パック。 ９６．バッテリーが、ｉ）バッテリーの全容量の不確実性を表す不確実性の数値 およびｉｉ）バッテリーの公称全容量を表す公称全容量値を保持し、充放電サイ クルの一つの終了がぞれぞれ識別された後で、不確実性の数値が公称全容量値の 一定の百分率以下である場合には、プロセッサがバッテリーの実際の全容量を計 算する請求項９５記載のバッテリー・パック。 ９７．プロセッサが、さらに、ｉ）修正値を決定する手段と、 ｉｉ）各充放電サイクルの終了時に、バッテリーの容量を決定するための手段 と、 一定の充放電サイクルの終了時に、プロセッサが、バッテリーの実際の全容量 値の新しい数値を計算するときに、プロセッサが、次式に従って上記新しい数値 を計算する請求項９５記載のバッテリー・パック。 ｎＣＡＰ_FC＝ｏＣＡＰ_FC＋（ｏＣＡＰ_FC）ｘ−ＣＡＰ_REM 但し、ｎＣＡＰ_FCは、バッテリーの実際の全容量の新しい数値であり、 ｏＣＡＰ_FCは、バッテリーの実際の全容量の最新の計算値であり、 ｘは、プロセッサが計算した修正値であり、 ＣＡＰ_REMは、一定の充放電サイクルの終了時のバッテリーの容量である。 ９８．修正値を決定するための手段が、バッテリー温度およびバッテリー電流に の基づいて修正値を決定するための手段を含む請求項９７記載のバッテリー・パ ック。 ９９．修正値を決定する手段が、多数の記憶された数値を含む索引テーブルと、 バッテリー温度およびバッテリー電流に基づいて、上記の記憶された数値の中 の一つを選択するための手段とを含む請求項９８記載のバッテリー・パック。 １００．予め定めた計算が、さらに予め定めた時間の不確実性の数値の計算を含 む請求項９６記載のバッテリー・パック。 １０１．一定の時間に、不確実性の数値がゼロにリセットされる請求項１００記 載のバッテリー・パック。 １０２．各充放電サイクルが、充電期間と放電期間とを持ち、 プロセッサが、各充放電サイクルの充電期間中に、充電状態の複数の予め定め た終了を検出し、充電状態の上記の終了の一つが検出された場合に、充放電サイ クルの充電期間を終了するための手段を含み、 プロセッサが、上記充電状態の終了の一つが検出されら場合、不確実性の数値 がゼロにリセットされる請求項１０１記載のバッテリーパック。 １０３．各充放電サイクルが、充電期間と放電期間とを持ち、 プロセッサが、各充放電サイクルの放電期間中に、放電状態の複数の予め定め た終了を検出し、放電状態の上記の終了の一つを検出した場合に、充放電サイク ルの放電期間を終了するための手段を含み、 プロセッサが、上記放電状態の終了の一つを検出した場合、不確実性の数値を ゼロにリセットする請求項１０２記載のバッテリー・パック。 １０４．各充放電サイクルが、充電期間と放電期間とを持ち、 プロセッサが、各充放電サイクルの充電期間中に、バッテリーに供給された電 流の累積値を決定するための手段を含み、 不確実性が、充放電サイクルの一つの充電期間中に計算された場合、計算され た不確実性の数値が、上記の一つの充放電サイクルの充電期間中に、バッテリー に供給された電流の累積値に基づいている請求項１０１記載のバッテリー・パッ ク。 １０５．各充放電サイクルが、充電期間と放電期間とを持ち、 プロセッサが、各充放電サイクルの放電期間中に、バッテリーから流出した電 流の累積値を決定するための手段を含み、 不確実性が、充放電サイクルの一つの放電期間中に計算された場合、計算され た不確実性の数値が、上記の一つの充放電サイクルの放電期間中に、バッテリー から流出した電流の累積値に基づいている請求項１０１記載のバッテリー・パッ ク。 １０６．電力を供給するために、最充電可能なバッテリーを、バッテリーを電源 とする装置に接続するステップと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するステップと、 上記アナログ信号を、バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流 を表すデジタル信号に変換するステップと、 少なくともバッテリー電圧、温度および電流を表す数値を含む記憶データ値を 、メモリ領域に記憶するステップとを含み、 上記プロセッサーが上記デジタル信号を使用して、予め定めた時間のバッテリ ーの実際の全容量の計算ステップを含む予め定めた計算を起こなうステップを含 む再充電可能なバッテリー、プロセッサおよびメモリ領域を持つバッテリー・シ ステムの操作方法。 １０７．バッテリーが、充放電を行う充放電サイクルを持ち、上記充放電サイク ルの少なくとも選択したサイクルの終了を識別するためのステップをさらに含み 、 バッテリーの実際の全容量を計算するステップが、充放電サイクルの少なくと も選択したサイクルの終了時に、バッテリーの実際の全容量の計算を含む請求項 １０７記載の方法。 １０８．予め定めた計算を行うステップが、さらに、プロセッサが、ｉ）バッテ リーの全容量の不確実性を表す不確実性の数値および、ｉｉ）バッテリーの公称 全容量を表す公称全容量値を保持し、バッテリーの実際の全容量を計算するステ ップが、充放電サイクルの一つの終了がぞれぞれ識別された後で、不確実性の数 値が公称全容量値の一定の百分率以下である場合には、バッテリーの実際の全容 量を計算するステップを含む請求項１０７記載の方法。 １０９．予め定めた計算を行うステップが、修正値を決定するステップをさらに 含み、 バッテリーの実際の全容量を決定するステップが、次式に従って実際の全容量 の新しい数値を計算する請求項１０６記載の方法。 ｎＣＡＰ_FC＝ｏＣＡＰ_FC＋（ｏＣＡＰ_FC）ｘ−ＣＡＰ_REM 但し、ｎＣＡＰ_FCは、バッテリーの実際の全容量の新しい数値であり、 ｏＣＡＰ_FCは、バッテリーの実際の全容量の最新の計算値であり、 ｘは、決定した修正値であり、 ＣＡＰ_REMは、上記の新しい数値を計算したときのバッテリーの容量である。 １１０．修正値を決定するためのステップが、バッテリー温度およびバッテリー 電流にの基づいて、修正値を決定するためのステップを含む請求項１０９記載の 方法。 １１１．メモリ領域が、多数の記憶された数値を含む索引テーブルを含み、 修正値を決定するステップが、バッテリー温度およびバッテリー電流に基づい て、索引テーブルから数値の中の一つを選択するためのステップを含む請求項１ １０記載の方法。 １１２．不確実性を決定するステップが、予め定めた時間の不確実性の数値を計 算するステップを含む請求項１０９記載の方法。 １１３．不確実性を決定するステップが、一定の時間に、不確実性の数値をゼロ にリセットするステップをさらに含む請求項１１２記載の方法。 １１４．ｉ）、各充放電サイクル中に、再充電可能なバッテリーを充電するステ ップと、 ｉｉ）各充放電サイクル中に、再充電可能なバッテリーを放電させるステップ と、 ｉｉｉ）放電ステップ中に、プロセッサが、放電状態の複数の予め定めた終了 を検出し、充電状態の上記の終了の一つを検出した場合に、放電ステップを終了 するステップと、 不確実性の数値をゼロにリセットするステップが、上記放電状態の終了の一つ を検出した場合に、不確実性の数値をゼロにリセットするステップとをさらに含 む請求項１１３記載の方法。 １１５．ｉ）各充放電サイクル中に、再充電可能なバッテリーを充電するステッ プと、 ｉｉ）各充放電サイクル中に、再充電可能なバッテリーを放電させるステップ とをさらに含み、 不確実性の数値を計算するステップが、ｉ）充電ステップ中に、バッテリーに 供給された電荷の累積値を決定するためのステップと、 ｉｉ）充電ステップ中に不確実性が計算されたとき、上記充電ステップ中に、 バッテリーに供給された電荷の累積値に基づいて、上記不確実性の数値を計算す るステップとを含む請求項１１３記載の方法。 １１６．ｉ）、各充放電サイクル中に、再充電可能なバッテリーを充電するステ ップと、 ｉｉ）各充放電サイクル中に、再充電可能なバッテリーを放電させるステップ とをさらに含み、 不確実性の数値を計算するステップが、ｉ）放電ステップ中に、バッテリーか ら流出した電荷の累積値を決定するためのステップと、 ｉｉ）放電ステップ中に不確実性が計算されたときに、上記放電ステップ中に 、バッテリーから流出した電荷の累積値に基づいて、上記不確実性の数値を計算 するステップとを含む請求項１１３記載の方法。 １１７．バッテリー・パックを、バッテリーを電源とする装置およびバッテリー 再充電装置に接続するためのタ−ミナル手段と、 ｉ）バッテリーを電源とする装置に、電力を供給するための放電モードと、ｉ ｉ）上記タ−ミナル手段から、電力の供給を受ける充電モードとを持つ、上記タ −ミナル手段に接続している少なくとも一つの再充電可能なバッテリー・セルを 含むバッテリーと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するための感知手段と、 上記アナログ信号を受信し、そのアナログ信号をバッテリー電圧、バッテリー 温度およびバッテリー電流を表すデジタル信号に変換するためのアナログ−デジ タル・コンバータと、 少なくともバッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表す数値 を含むデータ値を記憶するためのメモリ領域と、 そこから上記デジタル信号を受信し、そのデジタル信号を使用して、予め定め た一連の計算を行うために、上記アナログ−デジタル・コンバータに接続してい る、ｉ）不確実性を計算するための手段と、ｉｉ）不確実性が一定のレベル以下 である場合に、指定の時間に上記の記憶されているデータ値の一つを計算するた めの手段を含むプロセッサとを含むバッテリー・パック。 １１８．上記の各指定時間に、不確実性の数値が一定のレベル以下である場合だ けに、上記の記憶されているデータ値の一つを計算するための手段が、上記の各 指定時間に上記の記憶されているデータ値の上記の一つを計算する請求項１１７ 記載のバッテリー・パック。 １１９．不確実性の数値を計算するための手段が、予め定めた時間に、不確実性 の数値をゼロにリセットする請求項１０８記載のバッテリー・パック。 １２０．電力を供給するために、再充電可能なバッテリーを、バッテリーを電源 とする装置に接続するステップと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するための感知手段と、 上記アナログ信号をバッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を 表すデジタル信号に変換するステップと、 少なくともバッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表す数値 を含むデータ値をメモリ領域に記憶するステップと、 プロセッサが上記デジタル信号を使用して、ｉ）不確実性を計算するためのス テップと、ｉｉ）不確実性が一定のレベル以下である場合にだけ、指定の時間に 上記の記憶されているデータ値の一つを計算するためのステップ含む予め定めた 計算を行うステップを含む再充電可能なバッテリーと、プロセッサと、メモリ領 域を持つバッテリー・システムの操作方法。 １２１．上記の各指定時間に、不確実性の数値が一定のレベル以下である場合だ けに、上記の記憶されているデータ値の一つを計算するための手段が、上記の各 指定時間に上記の記憶されているデータ値の上記の一つを計算するステップを含 む請求項１１７記載のバッテリー・パック。 １２２．バッテリーが放電期間と充電期間を持つ充放電サイクルを持ち、 各上記サイクルの放電期間中には、バッテリーから電流が流出し、 上記各サイクルの充電期間中には、バッテリーに電流が供給され、 不確実性の数値を計算するステップが、ｉ）上記各サイクルの放電期間中に、 上記サイクルの放電期間中にバッテリーから流出した電流の累積値の不確実性を 計算するステップと、 ｉｉ）上記各サイクルの充電期間中に、上記サイクルの放電期間中にバッテリ ーから流出した電流の累積値の不確実性を計算するステップとを含む請求項１２ ０記載の方法。 １２３．指定値を計算するための手段と、 上記指定値の潜在的な不正確を査定するための手段とを含む一連の数学的計算 を行うための回路。 １２４．指定値を計算するための手段が、上記指定値の潜在的な不正確さが一定 のレベル以下である場合に、指定の時間に指定の数値を計算する請求項１２３記 載の回路。 １２５．プロセッサへの一連の数値の供給を含み、 プロセッサが、指定の数値を計算し、上記の指定の数値の潜在的な不正確さ評 価するために上記一連の数値を使用する一連の数学的計算を行うための方法。 １２６．一連の数値を使用するステップが、上記指定の数値が一定のレベル以下 の場合に、プロセッサが指定の時間に指定の数値を計算するステップを含む請求 項１２５記載の方法。 １２７．ポータブル型コンピュータと、 ｉ）上記ポータブル型コンピュータに接続しているターミナル手段と、 ｉｉ）上記ターミナル手段に接続している少なくとも一つの再充電可能なバッ テリー・セルを含む再充電可能なバッテリーと、 ｉｉｉ） バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を感 知し、発生するための感知手段と、 ｉｖ）上記アナログ信号を受信し、そのアナログ信号をバッテリー電圧、バッ テリー温度およびバッテリー電流を表すデジタル信号に変換するためのアナログ −デジタル・コンバータと、 ｖ）そこから上記デジタル信号を受信し、指定の変数の数値を計算するために 、そのデジタル信号を使用して、予め定めた一連の計算を行うために、上記アナ ログ−デジタル・コンバータに接続しているプロセッサと、 ｖｉ）少なくともバッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表 す数値を含むデータ値を記憶するためのメモリ領域と、 ポータブル型コンピュータとバッテリー・システムとの間でデータを送信する ために、ポータブル型コンピュータとバッテリー・システムに接続しているデー タ・バスとを含み、 ポータブル型コンピュータが上記計算値を要求しているプロセッサに、データ ・バスを通して、メッセージを送信するための手段を含み、プロセッサがコンピ ュータからメッセージを受信し、上記メッセージを受信した時、コンピュータに 計算数値を送信するための手段を含むポータブル型コンピュータと再充電可能な バッテリーの組み合わせ。 １２８．プロセッサが、上記の指定の計算を行うために必要なすべてのデジタル 数値を、アナログ−デジタル・コンバータとメモリ領域との組み合わせから受信 する請求項１２７記載の組み合わせ。 １２９．プロセッサが、バッテリーの現在の放電電流率で、残留容量の推定値を 計算するための手段を含む請求項１２７記載の組み合わせ。 １３０．プロセッサが、ｉ）バッテリーの残留容量を計算するための手段と、ｉ ｉ）バッテリーの全容量を計算するための手段と、ｉｉｉ）調整係数を計算する ための手段と、ｉｖ）バッテリーの残留容量の不確実性を計算するための手段と 、ｖ）下記式に従って上記バッテリーの使用可能残留容量を計算するバッテリー の予測使用可能残留容量を計算するための手段とをさらに含む請求項１２９記載 の組み合わせ。 Ｔ＝｛Ｃr−（Ｃf）（ｘ）−Ｃn｝／Ｉ 但し、Ｔは、バッテリーの予測使用可能残留容量であり、 Ｃrは、バッテリーの計算残留容量であり、 Ｃfは、バッテリーの計算全容量であり、 Ｃnは、バッテリーの残留容量の不確実性であり、 Ｉは、バッテリーの放電電流である。 １３１．コンバータからメッセージを受信するための手段が、動作可能状態と動 作不能状態を持ち、 動作可能状態の場合には、上記メッセージ受信手段がコンピュータからの要求 を受信することができ、 動作不能状態の場合には、上記メッセージ受信手段がコンピュータから要求を 受信することができず、 プロセッサが、第一および第二のインターバルを持つ一定の周期で、上記の予 め定めた計算を行い、 上記各周期の第一のインターバル中に、プロセッサが上記の予め定めた計算を 行い、上記メッセージ受信手段を動作不能状態にする請求項１２７記載の組み合 わせ。 １３２．バッテリーに電力を供給するために、タ−ミナル手段に接続しているバ ッテリー再充電装置をさらに含み、 ポータブル型コンピュータ、バッテリーシステムおよびバッテリー再充電装置 との間でデータを送信するために、データ・バスがポータブル型コンピュータ、 バッテリー・システムおよびバッテリー再充電装置に接続していて、 バッテリー再充電装置が、識別数値を要求しているプロセッサにメッセージ送 信するための手段を含み、 プロセッサが、さらにバッテリー再充電装置からメッセージを受信するための 手段を含み、バッテリー再充電装置から上記メッセージを受信したときに、識別 数値をバッテリー再充電装置に送信する請求項１２７記載の組み合わせ。 １３３．メモリ領域に記憶されている数値の一つが、バッテリーの公称全容量で ある請求項１２７記載の組み合わせ。 １３４．プロセッサが、さらに上記公称全容量値をリセットするための手段を含 む請求項１３３記載の組み合わせ。 １３５．バッテリーが、それぞれが充電期間と放電期間を持つ充放電サイクルを 持ち、 プロセッサが、ｉ）充放電サイクルの放電期間の終了を検出するための手段と 、 ｉｉ）充放電サイクルの放電期間の終了を検出した場合に、バッテリーの実際 の全容量を計算するための手段とを含む請求項１２７記載の組み合わせ。 １３６．バッテリーが、電流をタ−ミナル手段およびポータブル型コンピュータ に供給するための放電モードと、タ−ミナル手段から電流の供給を受ける充電モ ードを持ち、プロセッサが予め定めたインターバルで一定の一連の計算を行い、 上記インターバルが、ｉ）バッテリーが放電モードである場合には、プロセッ サが直前のインターバル以来バッテリーが供給した電荷の量を決定し、ｉｉ）バ ッテリーが充電モードである場合には、プロセッサが直前のインターバル以来バ ッテリーに供給された電荷の量を決定する請求項１２７記載のポータブル型コン ピュータと再充電可能なバッテリーとの組み合わせ。 １３７．上記各インターバル中に、プロセッサが直前のインターバル以来バッテ リーが内部で放電した電流量を決定する請求項１３６記載のポータブル型コンピ ュータと再充電可能なバッテリーとの組み合わせ。 １３８．上記メモリ領域の記憶数値が、さらにバッテリーの全容量を表す全容量 値、およびバッテリーの残留容量を表す残留容量値を含み、プロセッサが周期的 に上記全容量値をリセットし、 プロセッサが下記式に従って、バッテリーの残留容量を計算する請求項１３７ 記載のポータブル型コンピュータと再充電可能なバッテリーとの組み合わせ。 ＣＡＰ_REM＝ＣＡＰ_FC−Σｄ−ΣＳ＋Σｃ 但し、ＣＡＰＲＥＮは、バッテリーの残留容量であり、 ＣＡＰ_FCは、全容量値の最も新しいリセット値であり、 Σｄは、バッテリーの全容量値が最後にリセットされてから、バッテリー内部 で放電された電荷の量であり、 Σｓは、全容量値が最後にリセットされてから、バッテリーが放電した電荷の 量であり、 Σｃは、全容量が最後にリセットされてから、バッテリーに供給された電荷の 量の百分率である。 １３９．電力を供給するために、再充電可能なバッテリーをポータブル型コンピ ュータに接続するステップと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するステップと、 上記アナログ信号を、バッテリー電流、バッテリー温度およびバッテリー電流 を表すデジタル信号に変換するステップと、 少なくともバッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表す数値 を含む記憶データ値を、メモリ領域に記憶するステップと、 プロセッサが、、指定の変数の数値を計算するために、上記デジタル信号を使 用して、予め定めた一連の計算を行うステップと、 ｉ）ポータブル型コンピュータから上記計算値を要求しているプロセッサに、 メッセージを送信するステップと、ｉｉ）プロセッサが、上記メッセージを受信 した時、コンピュータに計算数値を送信するためのステップとうぃを含むポータ ブル型コンピュータとバッテリー・システムとの間でデータおよびメッセージを 送信するステップとを含む、ポータブル型コンピュータと、少なくとも一つの再 充電可能なバッテリー・セルと、プロセッサと、メモリ領域とを含む再充電可能 なバッテリー・システムとの組み合わせの操作方法。 １４０．バッテリーが、電流をタ−ミナル手段およびポータブル型コンピュータ に供給するための放電モードと、タ−ミナル手段から電流の供給を受ける充電モ ードを持ち、 プロセッサが予め定めたインターバルで一定の一連の計算を行い、 上記インターバルが、ｉ）バッテリーが放電モードである場合には、プロセッ サが直前のインターバル以来バッテリーが供給した電荷の量を決定し、ｉｉ）バ ッテリーが充電モードである場合には、プロセッサが直前のインターバル以来バ ッテリーに供給された電荷の量を決定する請求項１３９記載の方法。 １４１．プロセッサが、予め定めた計算を行うのに必要なすべてのデジタル数値 を、アナログ−デジタル・コンバータおよびメモリ領域の組み合わせから受信す る請求項１３９記載の方法。 １４２．予め定めた計算を行うステップが、現在のバッテリーの放電電流率での 予測残留使用可能時間の計算を含む請求項１３９記載の方法。 １４３．プロセッサにメッセージを送信するステップが、プロセッサの受信手段 にメッセージを送信するステップを含み、上記受信手段が、動作可能状態および 動作不能状態を持ち、 動作可能状態の場合には、上記受信手段が、コンピュータからデータを受信す ることができ、動作不能状態の場合には、上記受信手段が、コンピュータからデ ータを受信できず、 予め定めた計算を行うステップが、１）第一および第二のインターバルを持つ 一定の周期で、上記の予め定めた計算を行い、 ｉｉ）上記各周期の第一のインターバル中に、プロセッサが上記の予め定めた 計算を行い、上記受信手段を動作不能状態にする請求項１３９記載の方法。 １４４．上記組み合わせが、さらに、バッテリーに電力を供給するために、バッ テリーに接続しているバッテリー再充電装置を含み、 データおよびメッセージを送信するステップが、ｉ）バッテリー再充電装置が 、識別数値を要求しているプロセッサにメッセージ送信するステップと、 ｉｉ）、 プロセッサが、バッテリー再充電装置からメッセージを受信したとき、識別数 値をバッテリー再充電装置に送信するステップとを含む請求項１３９記載の組み 合わせ。 １４５．記憶ステップが、メモリ領域中にバッテリーの全容量の公称値を表す数 値を記憶するステップを含む請求項１３９記載の方法。 １４６．放電サイクル中にバッテリーを放電するステップと、 プロセッサが、ｉ）放電サイクルの終了を検出し、ｉｉ）放電サイクルの終了 を検出した時点でバッテリーの実際の全容量を計算するステップとをさらに含む 請求項１３９記載の方法。 １４７．上記各インターバル中に、プロセッサが、直前の上記インターバル以降 にバッテリーが内部で放電した電流量も決定するステップをさらに含む請求項１ ４６記載の方法。 １４８．データ値記憶ステップが、バッテリーの全容量を表す全容量値と、バッ テリーの残留容量を表す残留容量値を記憶するステップを含み、 予め定めた計算を行うステップが、周期的に上記全容量値をリセットし、周期 的にバッテリーの残留容量を計算し、 バッテリーの残留容量を計算するステップが、次式に従ってバッテリーの残留 容量を計算するステップを含む請求項１４７記載の方法。 ＣＡＰ_REM＝ＣＡＰ_FC−Σｄ−ΣＳ＋Σｃ 但し、ＣＡＰＲＥＮは、バッテリーの残留容量であり、 ＣＡＰ_FCは、全容量値の最新のリセット値であり、 Σｄは、バッテリーの全容量値が最後にリセットされてから、バッテリー内部 で放電された電荷の量であり、 Σｓは、全容量値が最後にリセットされてから、バッテリーが放電した電荷の 量であり、 Σｃは、全容量が最後にリセットされてから、バッテリーに供給された電荷の 量の百分率である。 １４９．バッテリー・パックを、バッテリーを電源とする装置およびバッテリー 再充電装置に接続するためのタ−ミナル手段と、 ｉ）上記タ−ミナル手段と上記バッテリーを電源とする装置に、電力を供給す るための放電モードと、ｉｉ）上記タ−ミナル手段から、電力の供給を受ける充 電モードとを持つ、上記タ−ミナル手段に接続している少なくとも一つの再充電 可能なバッテリー・セルを含むバッテリーと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するための感知手段と、 ｉ）上記アナログ信号を受信し、そのアナログ信号をバッテリー電圧、バッテ リー温度およびバッテリー電流を表すデジタル信号に変換するためのアナログ− デジタル・コンバータと、 ｉｉ）そこから上記デジタル信号を受信し、そのデジタル信号を使用して、予 め定めた一連の計算を行うために、上記アナログ−デジタル・コンバータに接続 しているプロセッサとを含む集積回路とを含み、 上記集積回路が上部層と下部層を含む多くの層を含み、 上記下部層が、少なくともバッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー 電流を表す数値を含む複数の可変データ値を記憶するためのランダム・アクセス ・メモリ領域を形成し、 上部層が、複数の固定データ値を記憶するための読みだし専用メモリを形成す るバッテリー・パック。 １５０．上部層が、金属マスクにより形成される請求項１４９記載のバッテリー パック。 １５１．上記固定データ値が、一意のバッテリー識別コードを含む請求項１４９ 記載のバッテリー・パック。 １５２．上記の読みだし専用メモリ領域が、複数の固定アルゴリズムを含む請求 項１４９記載のバッテリー・パック。 １５３．特定のアルゴリズムを必要とする顧客用であり、読みだし専用メモリ領 域が上記の特定アルゴリズムを記憶する請求項１４９記載のバッテリー・パック 。 １５４．各上部層が、ｎ ｘ ｍマトリックス位置を形成するために交差してい るｎ本の横列とｍ本の縦列からなるマトリックスを含み、 各トランジスタが、各マトリック位置に位置している請求項１４９記載のバッ テリー・パック。 １５５．各上部層が、さらに共通の電圧レベルを持つ複数の共通ラインをと含み 、 各トランジスタが、ソース・タ−ミナルとドレーン・タ−ミナルとを含み、選 択したトランジスタのソース・タ−ミナルが、他のトランジスタのドレーン・タ −ミナルに直接接続していて、 他の選択したトランジスタのソース・タ−ミナルとドレーン・タ−ミナルの両 方が、共通ラインの一本に直接接続している請求項１５４記載のバッテリー・パ ック。 １５６．上記各上部層のトランジスタが、第一および第二のグループのトランジ スタからなり、 第一のグループのトランジスタのソース・タ−ミナルが、他のグループのトラ ンジスタのドレーン・タ−ミナルに直接接続していて、 第二のグループのトランジスタのソース・タ−ミナルおよびドレーン・タ−ミ ナルが、共通ラインの一本に直接接続している請求項１５５記載のバッテリー・ パック。 １５７．上記他の選択した各トランジスタのソース・タ−ミナルおよびドレーン ・タ−ミナルの両方が、同じ一本の共通ラインに直接接続している請求項１５５ 記載のバッテリー・パック。 １５８．再充電可能なバッテリーと、複数のバッテリー・パラメータを表す信号 を感知し、発生するための感知手段と、（ｉ）上記アナログ信号を受信し、その アナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル・コンバータ と、（ｉｉ）上記デジタル信号を受信し、このデジタル信号を使用して予め定め た計算を行うためのプロセッサを含む集積回路を含むバッテリー・システムを顧 客の用途に合わせて特殊化する方法であって、上部層および下部層を含む多数の 層から集積回路を形成するステップと、 上記集積回路の下部層によりランダム・アクセス・メモリを形成し、上記下部 層に複数の可変データ値を記憶するステップと、 上記集積回路の上部層により読みだし専用メモリを形成し、上記上部層に複数 の固定データ値を記憶するステップとを含む方法。 １５９．集積回路を形成するステップが、金属マスクにより上記上部層を形成す るステップを含む１５８記載のバッテリー・パック。 １６０．上記上部層に、複数の固定データ値を記憶するステップが、上記上部層 に一意のバッテリー識別コードを記憶するステップを含む請求項１５８記載の方 法。 １６１．上部層により読みだし専用メモリを形成するステップが、上記上部層に 複数の固定アルゴリズムを記憶するステップを含む請求項１５８記載の方法。 １６２．バッテリー・システムが、特定のアルゴリズムを必要とする顧客用のも のであり、読みだし専用メモリを形成すステップが、上記上部層に上記特定のア ルゴリズムを記憶するステップを含む請求項１５８記載の方法。 １６３．集積回路を形成するステップが、ｎ ｘ ｍのマトリックス位置を形成 するために交差しているｎ本の横列とｍ本の縦列からなるマトリックスを持つ上 記各上部層を供給するステップと、 上記各マトリックス位置に各トランジスタを位置させるステップとを含む請求 項１５８記載の方法。 １６４．各トランジスタが、ソース・タ−ミナルとドレーン・タ−ミナルとを含 み、集積回路を形成するステップが、さらに、各上部層に共通の電圧レベルを持 つ複数の共通ライン形成し、 各上部層の選択したトランジスタのソース・タ−ミナルを、他のトランジスタ のドレーン・タ−ミナルに直接接続するステップと、 各上部層の他の選択したトランジスタのソース・タ−ミナルとドレーン・タ− ミナルの両方を、共通ラインの一本に直接接続するステップとを含む請求項１６ ３記載の方法。 １６５．上記各上部層のトランジスタが、第一および第二のグループのトランジ スタからなり、 集積回路を形成するステップが、各上部層において、第一のグループのトラン ジスタのソース・タ−ミナルを、他のトランジスタのドレーン・タ−ミナルに直 接接続するステップと、 第二のグループのトランジスタのソース・タ−ミナルおよびドレーン・タ−ミ ナルを、共通ラインの一本に直接接続するステップをさらに含む請求項１６４記 載の方法。 １６６．各上部層の上記の他の選択したトランジスタ−のソース・タ−ミナルと ドレーン・タ−ミナル両方を、共通ラインの一本に直接接続するステップが、上 記他の選択した各トランジスタのソース・タ−ミナルおよびドレーン・タ−ミナ ルを、同じ一本の共通ライン直接接続するステップを含む請求項１６０記載の方 法。 １６７．バッテリー・パックを、バッテリーを電源とする装置およびバッテリー 再充電装置に接続するためのタ−ミナル手段と、 ｉ）バッテリーを電源とする装置に、電力を供給するための放電モードと、 ｉｉ）上記タ−ミナル手段から、電力の供給を受ける充電モードとを持つ、上記 タ−ミナル手段に接続している少なくとも一つの再充電可能なバッテリー・セル を含むバッテリーと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するための感知手段と、 上記アナログ信号を受信し、そのアナログ信号をバッテリー電圧、温度および 電流を表すデジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル・コンバータと、 バッテリー電圧、温度および電流を表す数値を含むデータ値を記憶するための 、それぞれが多数の数値を含む複数の索引テーブルを含むメモリ領域と、 そこから上記デジタル信号を受信するために、アナログ−デジタル・コンバー タに接続し、そこから数値を受信するために、メモリ領域に接続している、予め 定めた計算を行うためのプロセッサとを含み、 上記予め定めた計算が索引テーブルからの複数の数値を必要とし、すべての上 記の必要とする数値がメモリ領域の索引テーブルから入手できるバッテリー・パ ック。 １６８．メモリ領域に記憶されている数値の一つが、バッテリーの全容量であり 、 上記索引テーブルの一つが、バッテリー放電電流およびバッテリー温度の関数 として記憶している多数の残留容量修正係数を含み、上記計算の一つがバッテリ ーの残留容量の計算であり、 バッテリーの残留容量が次式により計算される請求項１６７記載のバッテリー ・パック。 残留容量＝（全容量）（ｘ） 但し、ｘは、上記索引テーブルの一つから入手した残留容量修正係数に基づく数 値である。 １６９．バッテリーが、相対的な充電状態を持ち、 バッテリーが、自己放電電流を持ち、 上記索引テーブルの一つが、バッテリー温度およびバッテリーの相対的充電状 態の関数として記憶している多数の自己放電を含み、 上記計算の一つが、一定の時間内のバッテリーの自己放電電流の計算であり、 一定の時間内のバッテリーの自己放電電流の量が、次式により計算される請求 項１６７記載のバッテリー・パック。 Ｓ＝Ｉ_sΔｔ_s 式中、Ｓは、一定時間内のバッテリの自己放電電流量であり、 Δｔ_sは、一定の時間の長さであり、 Ｉ_sは、上記索引テーブルの一つから入手した自己放電電流である。 １７０．バッテリーが、相対的充放電と充電電流とを持ち、 上記索引テーブルの一つが、バッテリーの相対的充電状態と充電電流の関数と して記憶している多数の電流効率係数を含み、 上記計算の一つが、一定の時間内のバッテリーへの追加充電量の計算であり、 一定の時間内のバッテリーへの追加充電量が次式により計算される請求項１６ ７記載のバッテリー・パック。 Ｃ＝ＩΔｔε 但し、Ｃは、バッテリーへの追加充電であり、 Ｉは、一定の時間内にバッテリーに供給された平均電流であり、 Δｔは、一定の時間の長さであり、 εは、上記の索引テーブルの一つから得た電流効率係数である。 １７１．バッテリー・パックを、バッテリーを電源とする装置およびバッテリー 再充電装置に接続するためのタ−ミナル手段と、 ｉ）バッテリーを電源とする装置に、電力を供給するための放電モードと、 ｉｉ）上記タ−ミナル手段から、電力の供給を受ける充電モードとを持つ、上記 タ−ミナル手段に接続している少なくとも一つの再充電可能なバッテリー・セル を含むバッテリーと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するための感知手段と、 上記アナログ信号を受信し、そのアナログ信号をバッテリー電圧、温度および 電流を表すデジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル・コンバータと、 バッテリー電圧、温度および電流を表す数値を含むデータ値を記憶するための 、複数の索引テーブルを含むメモリ領域とを含み、 上記複数の索引テーブルが、ｉ）バッテリーの放電電流およびバッテリー温度 の関数として記憶している、多数の残留容量修正係数を含む第一の索引テーブル と、 ｉｉ）バッテリー温度とバッテリーの相対的充電状態との関数として記憶して いる、多数の自己放電を含む第二の索引テーブルと、 ｉｉｉ）バッテリーの相対的充電状態およびバッテリーの充電電流の関数とし て記憶している、多数の電流効率係数を含む第三の索引テーブルとを含み、 そこからデジタル信号を受信するためにアナログ−デジタル・コンバータに接 続し、そこから数値を受信するためにメモリ領域に接続している、上記デジタル 信号および数値を使用して予め定めた計算を行うプロセッサーを含むバッテリー ・パック。 １７２．電力を供給するために、再充電可能なバッテリーをバッテリーを電源と する装置に接続するステップと、 バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表すアナログ信号を 感知し、発生するステップと、 上記アナログ信号を、バッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流 を表すデジタル信号に変換するステップと、 少なくともバッテリー電圧、バッテリー温度およびバッテリー電流を表す数値 を含む記憶データ値を、メモリ領域に記憶するステップと、 メモリ領域の複数の索引テーブルに追加データを記憶するステップとを含み、 プロセッサが、メモリ領域からの上記デジタル信号および数値を使用して、予 め定めた計算を行い、上記予め定めた計算が索引テーブルからの複数の数値を必 要とし、上記の必要な数値のすべてをメモリ領域内挿の索引テーブルから得る再 充電可能なバッテリーと、プロセッサとメモリ領域とを持つバッテリー・システ ムの操作方法。 １７３．メモリ領域に記憶されている数値の一つが、バッテリーの全容量であり 、 メモリ領域の上記索引テーブルの一つが、バッテリー放電電流およびバッテリ ー温度の関数として記憶している多数の残留容量修正係数を含み、 プロセッサが、予め定めた計算を行うステップが、次式によりバッテリーの残 留容量が計算するステップを含む請求項１７２記載の方法。 残留容量＝（全容量）（ｘ） 但し、ｘは、上記索引テーブルの一つから入手した残留容量修正係数に基づく数 値である。 １７４．メモリ領域の上記索引テーブルの中の一つが、バッテリの温度およびバ ッテリの相対的充電状態の関数として記憶した多数の自己放電の電流値を含み、 プロセッサの予め定めた計算を行うステップが、プロセッサが下記式により一定 の時間内のバッテリの自己放電電流量を計算するステップを含む請求項１７２記 載の方法。 Ｓ＝Ｉ_sΔｔ_s 式中、Ｓは、一定時間内のバッテリの自己放電電流量であり、 Δｔ_sは、一定の時間の長さであり、 Ｉ_sは、上記索引テーブルの一つから入手した自己放電電流である。 １７５．メモリ領域の上記の索引テーブルの一つが、バッテリーの相対的充電状 態および充電電流の関数として記憶している多数の電流効率係数を含み、 プロセッサ予め定めた計算を行うステップが、次式により一定の時間内のバッ テリーへの追加充電量を計算するステップを含む請求項１７２記載の方法。 Ｃ＝ＩΔｔε 但し、Ｃは、バッテリーへの追加充電であり、 Ｉは、一定の時間内にバッテリーに供給された平均電流であり、 εは、上記の索引テーブルの一つから得た電流効率係数である。