JPH10509857A

JPH10509857A - 外部機器ヘバッテリパラメータをレポートするためのスマートバッテリ用アルゴリズム

Info

Publication number: JPH10509857A
Application number: JP8512178A
Authority: JP
Inventors: ピーハル，マシュー; エイチテイラー，アルウィン; ルイスダヴリュフルスカ，; ダニエルディフリエル，
Original assignee: デュラセルインク
Priority date: 1994-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1998-09-22
Also published as: AU3831895A; CA2201374A1; FI971356A; EP0806072A1; WO1996010858A1; IL115429A0; FI971356A0; AU692615B2; ZA958356B; US5606242A; BR9509133A; EP0806072A4; IL115429A

Abstract

(57)【要約】電力を供給するとともに、電力管理システムを備えた外部機器（１６）へ所定のバッテリパラメータをレポートするスマートバッテリ（１０）であって、（ａ）外部機器による決定に応じて、放電モードの際には外部機器（１６）に電力を供給し、充電モードの際には電力を受けるために、一対の端子に接続された少なくとも１つの再充電可能な電池と、（ｂ）所定のバッテリ識別パラメータおよび充電パラメータを前記外部機器へレポートするためのデータバス（１４）と、（ｃ）前記電池におけるバッテリ温度を表すアナログ信号（２４）と、（ｄ）バッテリ電圧、バッテリ電流、およびバッテリ温度を表すアナログ信号を受け、これらのアナログ信号をデジタル信号に変換し、これらデジタル信号から動作時間中にわたって、（ここで、ε_cはバッテリ温度およびＣＡＰ_FCの関数を示す）上記のアルゴリズムに基づく計算を含む実際の充電パラメータの計算を実行するマイクロプロセッサを備えたハイブリッド集積回路（ＩＣ）とを有して構成されている。上記の方程式には、リセットロジックが導入され、それぞれの完全充電時およびそれぞれの完全放電終了時において、容量計算に伴い、ＣＡＰ_FC値が自動修正される。

Description

【発明の詳細な説明】外部機器へバッテリパラメータをレポートするためのスマートバッテリ用アルゴリズム本発明は、一般的には再充電可能なバッテリに係り、特に電力管理機能を備えたインテリジェント機器内で使用されるスマートバッテリ(smart battery)に関する。また、本発明は、スマートで再充電可能なニッケル金属水素化物（ＮｉＭＨ(Nickel Metal Hydride)）バッテリあるいはニッケルカドミウム（ＮｉＣａｄ）バッテリの動作制御を実施するための装置および方法をも含んでいる。本発明の方法により、バッテリの充電状態およびバッテリの化学的性質に基づいて、電力管理および充電制御に関する正確な情報を、スマートバッテリからインテリジェント機器へレポートすることが可能となる。ノートブック型コンピュータ、ビデオカメラ、自動車電話等のインテリジェントな携帯型電子機器の出現により、インテリジェント機器と通信可能なスマートな再充電可能型バッテリが開発されている。インテリジェント機器との通信により、バッテリのその時点での充電状態、および充電−放電サイクル数を最大化してバッテリ寿命を最大化するために最適な再充電方法等に関する正確な情報がスマートバッテリから与えられる。このようなスマートバッテリを使用するインテリジェントな携帯型機器のユーザは、バッテリ内に残存する電気量のみではなく、種々の消費電力レベルにおけるバッテリのランタイムを知りえる。これにより、ユーザが、充電量の残存状態に基づいて有効寿命を最大化するように動作モードを選択すること、および機器の動作継続時間を選択することが可能となる。充電状態量（残存容量）を計算して、ホストコンピュータシステムが停止するまでのランタイムをレポートする方法が開示されている米国特許5,315,228号のような従来技術においては、充電モニターおよび容量ケージ等のユーザに望ましい情報を与えるための手段を備えた再充電可能なバッテリユニットが与えられている。しかしながら、公称上完全に放電が実施され、ユーザが即座にアクセスする際にも、再充電可能なパワーユニットが、充電状態に関する正確な情報を保持していることが望まれている。さらに、インテリジェントで再充電可能なバッテリには、種々の消費電力レベルにおける残存動作時間の正確な予測をすることが望まれている。携帯型コンピュータ等のこのようなインテリジェント機器のユーザは携帯型コンピュータの動作時間を延長するために、ハードディスクドライブのパワーダウンを選択することが可能である。これにより、高い消費電力レベルで得られる動作時間よりも長い動作時間を得ることができる。以上のように、本発明は、使用サイクルを通して再充電可能なバッテリの動作を最適化することができる、ホストコンピュータ等内で使用されるスマートバッテリに関する。また、本発明は、ホストコンピュータ機器あるいはスマートなバッテリ充電機器と通信できるようにバッテリの容量の計算を実行するための、マイクロプロセッサにより制御された再充電可能なバッテリに対する制御方法に関する。また、その時点の充電状態およびバッテリ充電パラメータとして与えられるインテリジェントな情報をホスト機器およびスマートチャージャ(smart charger)に提供するための、マイクロプロセッサにより制御された再充電可能なバッテリに対する制御方法に関する。また、その時点でのドレイン率(rate of drain)および他のドレイン率におけるバッテリの残存寿命等の予測的データを計算するための、マイクロプロセッサにより制御された再充電可能なバッテリに対する制御方法に関する。また、バッテリ識別データ、温度、電圧、充電電流値／放電電流値およびその時点での充電状態量等の実際的データをホストコンピュータ機器あるいはスマートなバッテリ充電器へ通信するための、マイクロプロセッサにより制御された再充電可能なバッテリに対する制御方法に関する。また、潜在的な問題および潜在的な危険状態を、警告およびアラームの形態で、ホスト機器あるいはバッテリ充電器およびそれに続いてユーザに通信するための、マイクロプロセッサにより制御された再充電可能なバッテリに対する制御方法に関する。また、任意の充電状態から迅速な充電率（充電速度）あるいは最適な充電率（充電速度）を得るために、電圧、電流、温度等のバッテリ動作パラメータをモニターするための、マイクロプロセッサにより制御された再充電可能なバッテリに対する制御方法に関する。本発明により、電力を供給するとともに、電力管理システムを備えた外部機器へ所定のバッテリパラメータをレポートするスマートバッテリが提供され、このスマートバッテリは、（ａ）外部機器による決定に応じて、放電モードの際には前記外部機器に電力を供給し、充電モードの際には電力を受けるために、一対の端子に接続された少なくとも１つの再充電可能な電池と、（ｂ）所定のバッテリ識別パラメータおよび充電パラメータを前記外部機器へレポートするためのデータバスと、（ｃ）前記端子におけるバッテリ電圧およびバッテリ電流を表すアナログ信号、および前記電池におけるバッテリ温度を表すアナログ信号を発生するためのアナログ信号発生手段と、（ｄ）バッテリ電圧、バッテリ電流、およびバッテリ温度を表すアナログ信号を受け、これらのアナログ信号をデジタル信号に変換し、これらデジタル信号から動作時間中にわたって、（ここで、ε_cはバッテリ電流およびバッテリ温度の関数を示し、Ｉ_sはバッテリ温度およびＣＡＰ_FCの関数を示す）上記のアルゴリズムに基づく計算を含む実際の充電パラメータの計算を実行するマイクロプロセッサを備えたハイブリッド集積回路（ＩＣ）と、（ｅ）公称的に完全放電された際にも、前記所定のバッテリ識別パラメータ、および少なくとも完全充電容量および残存容量を含む実際の充電パラメータを記憶するために前記ハイブリッドＩＣ内に設けられたデータメモリと、（ｆ）前記所定のバッテリパラメータおよび前記実際の充電パラメータを含むバッテリに関するメッセージを、前記データバスを介して前記外部機器に送信するために、前記ハイブリッドＩＣ内に設けられたバスコントローラとを有している。上記の方程式には、後に説明されるリセットロジック(reset logic)が付加される。このリセットロジックにより、それぞれの完全充電時およびそれぞれの完全放電の終了時において、容量計算に伴ってＣＡＰ_FCの値が自動修正される。また、本発明は、再充電可能なバッテリを充電するとともに、ある時は前記再充電可能なバッテリから電力を受けある時は再充電可能なバッテリへ電力を供給する電力管理システムを備えた外部機器へ所定のバッテリパラメータをレポートする方法が提供する。この方法は、（ａ）バッテリ入力端子およびバッテリ出力端子におけるバッテリ電圧およびバッテリ電流を表すアナログ信号を発生するとともに、電池におけるバッテリ温度を表すアナログ信号を発生するステップと、（ｂ）前記アナログ信号をバッテリ電圧、バッテリ電流、およびバッテリ温度を表すデジタル信号に変換し、以下のアルゴリズムに基づいて、前記バッテリに付随するＲＩＳＣマイクロプロセッサを用いて、動作時間中にわたって、前記デジタル信号を基に実際のバッテリ充電パラメータを積分するステップと、（ｃ）ε_cをバッテリ電流値、バッテリ温度、および残存容量の経験的関数として、前記バッテリに付随するデータメモリ内に設定された参照テーブル内に記憶し、ＣＡＰ_FCを積分計算処理間において導出された値として記憶し、Ｉ_sをバッテリ温度およびＣＡＰ_FCの経験的関数として記憶するステップと、（ｄ）所定のバッテリ識別パラメータ、および少なくとも完全充電容量および残存容量を含む実際の充電パラメータを前記データメモリ内に記憶するステップと、（ｅ）前記所定のバッテリ識別パラメータおよび前記実際の充電パラメータを含むバッテリに関するメッセージを、データバスを介して前記外部機器へ送信するステップとを有する。本発明のさらなる利点および効果は、次の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことで明らかになるであろう。以下の詳細な説明により、本発明の好適な実施の形態が、特定および例示される。図１は、ホストコンピュータ機器およびバッテリ充電機器に接続されたスマートバッテリシステムを示す図式的なブロック図である。図２（ａ）は、本発明で使用される特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のピン配置図を含む、スマートバッテリおよびコネクタを示す簡略化されたブロック図である。図２（ｂ）は、本発明のスマートバッテリシステムのＡＳＩＣ２８を示す簡略化されたブロック図である。図３は、本発明において使用されるＡＳＩＣ内に設置されたマイクロプロセッサを制御するためのアルゴリズムおよび方法の主要機能部分を示すフローチャートである。図４は、ＡＳＩＣ内に設置されたマイクロプロセッサおよびバスコントローラを初期化するための初期化ルーチン１０を示すフローチャートである。図５（ａ）および図５（ｂ）は、ＩＵＴ（電流、電圧、および温度）を計算するプログラム２００を示すフローチャートである。図６（ａ）および図６（ｂ）は、本発明による再充電可能なバッテリのその時点での容量を計算するためにマイクロプロセッサ内においてプログラム化された逐次処理１５０を示すフローチャートである。図６（ｃ）は、バッテリの自己放電量を計算するための自己放電プログラム３００を示すフローチャートである。図６（ｄ）および図６（ｅ）は、端子に流入するバッテリ充電電気量および端子から流出するバッテリ放電電気量を計算するための積分プログラム４００を示すフローチャートである。図７（ａ）から図７（ｃ）は、バッテリが容量増加状態にある際のバッテリ終了条件を判定するためにマイクロプロセッサ内においてプログラム化された逐次処理５００を示すフローチャートである。図７（ｄ）は、電池数を特定するプログラム７００を示すフローチャートである。図８（ａ）および図８（ｂ）は、バッテリが容量減少状態に有る際のバッテリ終了条件を判定するためにマイクロプロセッサ内においてプログラム化された逐次処理６００を示すフローチャートである。図９は、スマートバッテリとホストコンピュータあるいはバッテリチャージャとの間に通信がある際に呼び出される処理リクエストルーチンを示すフローチャートである。図１０は、スマートバッテリにデータを書き込むための書込みブロックルーチンの詳細を示すフローチャートである。図１１は、スマートバッテリからデータを読み出すための読出しブロックルーチンの詳細を示すフローチャートである。図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、アラーム条件を外部機器に発信する際にスマートバッテリシステムにより呼び出される処理ルーチンを示すフローチャートである。図１３は、充電条件をバッテリチャージャへ発信する際にスマートバッテリシステムにより呼び出される処理ルーチンを示すフローチャートである。図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、メッセージを発信する際にスマートバッテリシステムにより呼び出される処理ルーチンを示すフローチャートである。図１５は、バッテリの相対的充電状態量を示すＬＥＤ表示を実施するためにスマートバッテリシステムにより呼び出される処理ルーチンを示すフローチャートである。図１６は、Ａ／Ｄ変換器６０を示す一般的なブロック図である。図１７（ａ）は、通常モードの動作条件およびサンプルモードの動作条件下における動作サイクルのタイミングチャートを示す図である。図１７（ｂ）は、動作サイクルごとの種々の測定に対するおおよその所要時間を示す図である。図１８は、比較器起動回路８０の詳細を示す図である。図１９（ａ）は、放電電流および温度の関数として予測される残留容量値が記憶された参照テーブルを示す３次元的グラフである。図１９（ｂ）は、バッテリの相対的充電状態量および温度の関数として予測される自己放電電流量（垂直方向軸）が記憶された参照テーブルを示す３次元的グラフである。図１９（ｃ）は、相対的充電状態量、充電電流、および温度の関数として与えられる充電効率係数が記憶された充電効率参照テーブルを示す３次元的グラフである。図２０（ａ）および図２０（ｂ）は、種々の放電電流レベルにおいて６つの電池からなるバッテリパックに対して計算されたバッテリ容量特性を比較するための電圧−時間の関係を示すグラフである。本発明によるスマートバッテリは、システム管理バスおよびスマートチャージャを備えた携帯型コンピュータ、携帯型ビデオカメラ、あるいは自動車電話等のインテリジェントなホスト機器と、あるいはシステム管理バスを介してデータの受信および発信を実行することができるシステム電源マネジャー(system power manager)を備えたインテリジェントなホスト機器と共に使用することを意図されている。このようなシステムの１つの実施の形態が、図１に示されている。スマートバッテリ１０は、電源プレーン１２に接続され、この電源プレーン１２を介して電気的エネルキーが供給および受容される。また、スマートバッテリ１０は、携帯型コンピュータ等であるホスト機器１６と通信するための双方向の修正Ｉ２Ｃデータバス（通信インタフェース）であるシステム管理バス１４に接続されている。ホスト機器１６は、スマートバッテリ１０により電力が供給される場合もあれば、システム電源１８および通常のＡＣ電源２０により電力が供給される場合もある。また、システム電源あるいは電力管理システムは、スマートチャージャ２２に接続される。このスマートチャージャ２２は、電源によりスマートバッテリへ供給される電気量の供給時間および供給率（供給速度）を決定するために使用される。さらに、スマートチャージャ２２は、システム管理バス１４に接続されるとともに、個別の信号線(line feed)２４を介して、バッテリの電池温度を示す温度信号を受ける。システム管理バス１４（双方向修正Ｉ２Ｃデータバス）の詳細な機能は、インテル／デュラセルシステム管理バス仕様書(Intel/Duracell System Ma-nagement Bus Specification，Rev 0.95，April 1994)に開示されている。システム電源管理システム１８は、スマートバッテリ１０の充電状態、およびＡＣ電源２０における電力の存否（供給可能状態）に基づいて、電源プレーン１２を介してスマートバッテリ１０へ電力を供給するか、あるいはスマートバッテリ１０から電力の供給を受ける。スマートチャージャ２２は、定期的に、充電特性に関してスマートバッテリ１０に対してボーリング（問い合わせ）を実施し、スマートバッテリの充電リクエストに適合するように出力を調整する。また、ホスト機器のユーザにより選択された場合には、スマートバッテリからの充電率（充電速度）リクエストを無視して、スマートチャージャ２２により、より速い充電率でスマートバッテリを充電することが可能である。この際、ホスト機器のユーザは、スマートバッテリからのリクエストを必ずしも無視する必要はない。後に詳細に説明されるように、スマートバッテリが、定期的に、要求充電電流値を発信するか、あるいはスマートチャージャ２２が、充電電流に関してスマートバッテリに対してボーリングを実施する。ホスト機器およびチャージャは、スマートバッテリのリクエストに従う必要はなく、リクエストされる電力よりも大きな電力あるいは小さな電力を供給することができる。ホスト機器１６は、システム管理バス１４を介してスマートバッテリと通信することが可能であり、バッテリからのリクエスト情報が、システム電源管理処理において利用される。これにより、ホスト機器のユーザに、バッテリのその時点の状態および可能出力等に関する情報が提供される。また、ホスト機器１６は、アラーム（警報）を含む重大事態の通知を受ける。このような通知には、残存容量がユーザにより設定されたしきい値以下である場合、残存ランタイムがユーザにより設定されたしきい値以下である場合、あるいは放電が終了した場合を示す信号が含まれる。アラーム状態には、それらに限定されるものではないが、過充電、温度過大(overtemperature)、残存容量が所定容量あるいはユーザ設定容量以下である状態、あるいは残存ランタイムが所定ランタイムあるいはユーザ設定ランタイム以下である状態が含まれる。後に詳細に説明されるように、スマートバッテリにより、バッテリから出力される瞬間的な電流値、所定の時間間隔にわたって平均化された電流値、その時点の温度、およびその時点の電圧値がレポートされる。また、スマートバッテリにより、バッテリ状態に関する複数の識別情報が提供される。このような識別情報としては、バッテリが充電状態にあるかあるいは放電状態にあるかを示す情報、充電が完了したことを示す情報、あるいはバッテリが完全に放電されたことを示す情報が含まれる。さらに、スマートバッテリは、その時点の電流値を基にした残存ランタイム、平均電流値を基にした残存ランタイム、電流が最適に使用された際の残存ランタイム、およびホスト機器に選択された電流レベル（放電率）を基にした残存ランタイムを含む計算値を提供することが可能である。また、スマートバッテリ１０は、製造日、電池の化学的性質、設計容量、設計電圧、および機器特有の識別番号等の複数の所定のバッテリ識別パラメータを提供することが可能である。スマートバッテリの最適な使用形態および充電パラメータを選択することを支援するために、上記の所定のバッテリ識別パラメータは、ホスト機器あるいはスマートチャージャに対して有効利用される。また、スマートバッテリは、望ましい電流値をアドバイスするとともに、完全充電までに要する時間、完全充電時に使用可能なバッテリ容量、バッテリが充電あるいは放電された回数をレポートすることが可能である。本発明のスマートバッテリでは、マイクロプロセッサと、バッテリからアナログ信号を受けて、これらのアナログ信号をバッテリ電圧、バッテリ電流、バッテリ温度を表すデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器とを内部に有しているハイブリッド集積回路（ＩＣ）が使用されている。そして、スマートバッテリのマイクロプロセッサにより、動作時間中にわたって、所定のアルコリズムに基づいて、上記のデジタル信号から、実際の充電パラメータが計算される。所定のアルゴリズムにおいては、有効充電量、有効放電量、および有効自己放電量に対する補正を反映するように、バッテリの残存容量を表すＣＡＰ_remに対して、継続的に新しい値が割り当てられる。バッテリに供給される電気量は、測定され、そして、電流値、温度、および相対的充電状態量の関数として与えられる効率係数により補正される。残存容量ＣＡＰ_remおよび相対的充電量ＳＯＣは同じもの（バッテリに残存する電気量）を表しており、相対的充電状態量が最後の完全充電容量に対する百分率で表されている点のみが異なっていることをここで述べておく必要がある。充電効率は、後に図１９（ｃ）を参照して説明されるように、上記の変数の関数として決定され、参照テーブルから導かれる値として得られることもあれば、あるいは電流値、温度、および充電状態量に基づく充電効率の変化に対して段階的近似を与える公式から計算されることもある。応答方程式(response equation)、あるいはメモリ内に記憶された異なる値の間の補間により、充電効率係数を導くことが可能であるのが解されるであろう。同様に、動作時間中にわたって、バッテリの残存容量ＣＡＰ_remが、測定された放電率に応じて減少する。残留容量の予測モデルにより、その時点の電流値および温度に対して予想されるＣＡＰ_remが決定される。また、この予測モデルにより、その時点の放電率を基にして、バッテリ電圧がいつ所定のカットオフ電圧まで降下するかを予想することができる。この残留容量モデルは、公式から計算されることもあれば、参照テーブルから導かれることもある。この参照テーブルには、放電電流値および温度の関数として、残留容量値が記憶されている。最後に、ＣＡＰ_remは、自己放電量を減じることによっても補正される。自己放電量は、温度および充電状態量の関数として計算され、バッテリが放電状態にあるか充電状態にあるかにかかわりなく、自己放電量は、常にＣＡＰ_remから減じられる。自己放電量は、同様の化学的性質を有する電池の経験的モデルの参照テーブルにより、温度および充電状態量の関数として予測的に導かれることもあれば、マイクロプロセッサにより計算されて導かれることもある。後に詳細に説明されるように、ＣＡＰ_FCは、プログラム的に導き出される値であり、容量アルゴリズム内に組み込まれたリセットロジックによりＣＡＰ_FCが自動修正される。この容量アルゴリズムは、４種類の充電終了信号に応じて動作する。このような充電終了信号は、完全充電電圧に到達した際の電圧値変化に負の勾配が生じた場合、所定の上昇率を越えて温度が上昇した場合、最適な充電電流が供給された際に計算された充電状態量が前のＣＡＰ_FC値の１００％から１５０％となった場合、あるいは温度が最高温度限界値に到達した際に発生される。上記の４種類の信号発生条件のなかで最初の３つの条件が満たされた場合には、リセットロジックにより、ＣＡＰ_remが前のＣＡＰ_FC値にリセットされ、完全充電状態フラグがセットされ、充電を終了するようにホスト機器およびチャージャに信号が発せられる。温度が最高温度限界値に到達した場合には、充電を終了させる信号が発せられるのみである。電池１個当たりの電圧が０．９ボルトから１．１ボルト、好ましくは１．０２ボルトとなる放電終了信号（ＥＯＤ）に応答して、充電アルゴリズムにおいて、その時点の放電状態に係る積分処理が終了される。この際、放電電流値および温度の関数として、放電電流値の積分から決定される残留容量の新しい導出値に、ＣＡＰ_remがリセットされる。後に詳細に説明されるように、発生したＥＯＤ信号の種類に基づいて、リセットロジックにより、ＣＡＰ_FCがリセットされる。それゆえ、それぞれの完全放電サイクルが終了した後に、完全に積分処理された最後の放電サイクルに基づいて、スマートバッテリの実際の容量に関する新しいＣＡＰ_FC値が導出される。このように、本発明によるスマートバッテリ１０により、それぞれのＥＯＣおよびＥＯＤの際に、バッテリ容量を再補正するために、１つの完全サイクル内でＣＡＰ_FC を自動修正可能であるとともに、破壊的なメモリーエラーによりそれ以前のすべてのバッテリの履歴情報が消去されてしまった際にも、単一のサイクル内において、バッテリのフル容量を効率的に調べることができる。それゆえ、本発明によるスマートバッテリにより、実際の容量を正確に予測することが可能であるとともに、通常は、２４００ｍａＨのバッテリに対して、数分間で停止するまでの残存ランタイムを正確に予測することが可能となる。本発明のスマートバッテリ１０は、図２（ａ）により詳細に示されている。この図２（ａ）には、最新設計の複数ピンコネクタ、および本発明で使用されるハイブリッドＡＳＩＣのピン配置が示されたバッテリモジュール２８を有して構成されるスマートバッテリの簡略化されたブロック図が示されている。図２（ａ）に示されるように、スマートバッテリ１０は、参照番号２６で示される複数の再充電可能な電池を有して構成されている。これらの再充電可能な電池としては、ニッケル金属水素化物（ＮｉＭＨ）電池あるいはニッケルカドミウム（ＮｉＣａｄ）電池が上げられる。限定する意図ではなく、本発明を例示するために、以下の説明においては、公称上２４００ｍａＨの容量を有する６つのＮｉＭＨ電池が設定される。携帯型コンピュータに電力を供給するためには、電池のこのような配列状態が特に有効である。図１を参照して既に説明したように、スマートバッテリをホスト機器１６あるいは電源１８に接続するために、最新設計の複数ピンバッテリコネクタ３０が使用される。複数ピンコネクタ３０は、最初の電池の正の端子に接続される正の電源端子３１と、最後の電池の負の端子に接続される負の電源端子３３とを有して構成されている。図２（ａ）に示されるように、これらの電源端子間において、複数の再充電可能な電池を直列に接続することが可能である。スマートバッテリモジュール２８は、マイクロプロセッサを備えたハイブリッドＩＣ３２と、バッテリ電圧、バッテリ電流、およびバッテリ温度を表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有して構成されている。また、モジュール２８は、ＬＥＤ駆動回路５３により駆動される４つのＬＥＤ３４とスイッチ３５とを有して構成されている。このスイッチ３５は、バッテリモジュールがホスト機器１６から取り外された際にも、バッテリ内の充電状態量を判断するために、エンドユーザが手動により駆動することが可能となっている。ＬＥＤ３４は、以下に示すように、ロジック処理において、相対的充電状態量（ＳＯＣ）を表すために使用される。充電状態量ＳＯＣが７５％から１００％である場合には、４つすべてのＬＥＤが点灯される。ＳＯＣが５０％から７５％である場合には、３つのＬＥＤが点灯される。ＳＯＣが２５％から５０％である場合には、２つのＬＥＤが点灯される。ＳＯＣが１０％から２５％である場合には、１つのＬＥＤが点灯される。そして、ＳＯＣが１０％以下の場合には、単一のＬＥＤが点滅する。既に述べたように、ＳＯＣは、最後のフル容量（完全充電容量）に対する相対的残存量を示す。図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、ハイブリッドＡＳＩＣ３２は、固定周波数で動作する外部水晶発振器３６を有している。この発振器３６は、動作時間中にわたってのバッテリ電流値の積分処理の時間基準（タイムベース）として使用されるとともに、長いスタンバイ期間の後に電力がスマートバッテリ１０に再供給された際の安定した起動を保証するために使用される。本発明によるスマートバッテリは、２つの個別の発振器を使用している。１つは、ハイブリッドＩＣ３２およびＩＣ内に設けられたＡ／Ｄ変換器６０に対する動作クロックとして使用されるように、ハイブリッドＩＣ内に設けられた低電力のＲＣ発振器であり、１つは、上記の水晶発振器３６である。後に詳細に説明されるように、水晶発振器３６は、バッテリ温度にかかわりなくバッテリ状態の正確な測定および積分処理を実施するそれぞれの所定のインターバル（時間間隔）の後に、測定期間を再スタートするために使用される。内部発振器の精度は、バッテリ温度により悪影響を受けることがある。外部水晶発振器３６の周波数は、１０ｋＨｚから６６ｋＨｚの範囲を有し、３２ｋＨｚが好適である。また、内部発振器４８の周波数は、４５０ｋＨｚから４６０ｋＨｚの範囲を有する。ハイブリッドＩＣ３２は、ミクロン社(MIKRON)製の最新のＲＩＳＣアーキテクチャを備えた低コストかつハイパフォーマンスのＣＭＯＳ８ビットマイクロコントローラ（μＰ）５０を有している。３２命令からなる縮小命令セットおよびハーバード(Harvard)アーキテクチャにより、最小の電力ドレインで高いレベルのパフォーマンスを実現することができる。また、後に詳細に説明されるように、ハイブリッドＩＣ３２は、バッテリ電圧、バッテリ電流、バッテリ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組み合わせて使用される複数のアナログ回路を有して構成されている。例えば、図２（ａ）に示されるように、バッテリ電圧値は、抵抗Ｒ１およびＲ２を有して構成されている分圧器回路から得ることができる。この分圧器回路は、それぞれの測定インターバルの一部の時間部分で電圧測定が実施されるように、ハイブリッドＩＣ３２内のＮＭＯＳトランジスタにより内部的に開閉される。これにより、バッテリの電池２６における電流ドレインが最小化される。バッテリ温度の測定は、図２（ａ）でＲ_NTC1として示されるＮＴＣ−サーミスタを用いて実行される。サーミスタは、温度変化に応じて抵抗が変化する特性を有している。抵抗Ｒ３は直列に接続され、これにより、Ｖ_ASS（負のアナログ電源電圧）、Ｖ_TEMP（温度入力電圧）、およびＶ_REFT（ピンＶ_REFTにおいてハイブリッドＡＳＩＣ３２によりサーミスタ／抵抗接続部に印加される基準電圧）間において、分圧器回路が形成される。Ｖ_TEMPにおける温度入力電圧は、以下の式に基づいて計算される。ここで、ＮＴＣ１値は、２５°Ｃにおいて１０ｋΩであり、温度に伴って変化する。バッテリ温度を計算するために、複数の温度値とこれに対応する複数のＶ_TEMP 値とが記憶された参照テーブルが設けられるのが好適であり、参照テーブルに記憶された値の間においては、ＩＣ３２内に設けられたマイクロプロセッサにより、温度が線形補間される。バッテリ電流の測定は、図２（ａ）にＲ_SHUNTとして示される分流抵抗器を通して実施される。この分流抵抗器は、バッテリの電池と電池パック２６の負の端子３３とに直列に接続されている。分流抵抗器の抵抗値は小さいが、電池の数およびバッテリの予測される使用形態に基づいて、１ｍΩから２００ｍΩまでの範囲で変化する。ＡＳＩＣ３２における分流抵抗器の正の入力ピンＶ_SHUNT+と、負のアナログ電源電圧Ｖ_ASSとの間で、分流抵抗器に沿った電圧降下が検出される。図２（ｂ）に示されるように、バッテリ電圧、バッテリ電流、およびバッテリ温度を表すアナログ信号が得られた際には、これらのアナログ信号はＡＳＩＣのマルチプレクサあるいはスイッチングネットワーク(switching network)５５内へ入力される。このマルチプレクサ５５では、デジタル変換のために、一時に１つのアナログ信号のみがＡ／Ｄ変換器６０へ入力される。図１６には、Ａ／Ｄ変換器６０の概略が、図式的に示されている。好適な実施の形態においては、Ａ／Ｄ変換器６０は、３つの部分から構成されるバイポーラで高分解能のインクリメンタル・デルタ・シグマ変換器(incremental delta si- gma converter)として与えられる。上記の３つの部分としては、Ａ／Ｄ変換器に対する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与えるバンドキャップ基準回路６２と、その時点の電圧をＡ／Ｄ変換器に対するフルスケール電圧として用いられるアナログ電圧に分圧する分圧器ネットワーク６４と、アナログ信号を信号線６９に出力されるデジタルワード出力に変換するためのデルタ・シグマ回路６６とがある。ＩＣ発振器からのクロック入力を受けるＡ／Ｄ制御回路６８により、測定の種類に応じて分解能のレベルが異なるデルタ・シグマ変換器に対する制御が実施される。例えば、本発明の１つの実施の形態においては、Ａ／Ｄ変換器は、電流測定に対しては、１３ビットの分解能および３００ミリ秒から４００ミリ秒の変換時間を有するように設定され、電圧および温度測定に対しては、１０ビットの分解能および３０ミリ秒から６０ミリ秒の変換時間を有するように設定されている。後に説明されるように、それぞれの動作サイクルにおける電圧、電流、温度測定に関するタイミングチャートが、図１７（ａ）の動作サイクルのタイミング図において参照番号５８ａとして示されている。本発明の１つの実施の形態においては、Ａ／Ｄ変換器の分圧器回路６４により、プリセットバンドキャップ基準電圧が以下のフルスケール電圧に分圧される。バッテリ電流測定に対しては、フルスケール電圧として、１５０ｍＶ信号が用いられる。バッテリパック電圧測定に対しては、バッテリの電池数に応じて、フルスケール電圧として、１５０ｍＶ、２５０ｍＶ、あるいは３５０ｍＶ信号が用いられる。バッテリ温度測定に対しては、フルスケール電圧として、１５０ｍＶ信号が用いられる。これらの数値は例示的なものであり、バッテリの設計が変更されれば、これらの数値も変化する。複数ピンコネクタ３０は、システム管理バスインタフェース７５に対する２つのピンを有している。これらのピンは、それぞれシリアルクロックＩ／Ｏライン３８および双方向のシリアルデータＩ／Ｏライン４０に接続されている。また、これらのラインは、それぞれハイブリッドＩＣ３２のＳＭＢＣＬＫおよびＳＭＢＤデータピンに接続されている。上記のように概略的に説明され、後に詳細に説明されるように、記憶されたバッテリパラメータおよび計算されたバッテリパラメータを通信するために、スマートバッテリモジュール２８は、システム管理バスおよびデータライン４０を介して、ホスト機器１６およびスマートチャージャ２２に接続されている。また、スマートバッテリ１０は、複数ピンコネクタの負の端子とサーミスタ（温度）ライン４２とに接続される個別のサーミスタＲ_NTC2を有している。サーミスタＲ_NTC2は、Ｒ_NTC1に関して既に説明されたのと同様の方法を用いて、バッテリ温度を検出するために、スマートチャージャ２２により、独立的に使用可能となっている。正のデジタル電源電圧は、バッテリ内の複数の再充電可能な電池４４から得られ、チップに対する正の電源電圧として、ピンＶ_DDを介してハイブリッドＩＣへ供給される。ハイブリッドＩＣに対する供給電圧は、必ずしもバッテリ中点４６から供給される必要はなく、約３ボルトから４．８ボルトの電圧を受けることができるポイントから供給されればよいことが理解されるであろう。この３ボルトから４．８ボルトの電圧は、３つの電池を直列に接続したときに得られる電圧に等しくなっている。後に詳細に説明されるように、正の電圧源に対して、バッテリ中点を使用することで、バッテリが偶発的に短絡するとともに、端子３１，３３から取り外された際にも、ハイブリッドＩＣがパワーを維持することが可能である。また、バッテリ中点を使用することで、後に詳細に説明されるように、バッテリが放電状態にあるかあるいは充電状態にあるかをＡ／Ｄ変換器６０において判定することが可能となる。図２（ａ）には示されてはいないが、バッテリ端子間の一時的な短絡あるいは他の熱的事象により生じる非常に高い電流および過度の温度からバッテリを保護するために、適切なフューズ部材および正の温度係数を有する部材（ＰＴＣ）が、バッテリパックの電池に直列に接続されている。図２（ｂ）に示されるように、ハイブリッドＩＣ３２は、さらに、計算されたバッテリパラメータの通信のために１２８個までの８ビットワードデータを記憶することができるＲＡＭメモリ６５と、（後に説明される）バッテリ容量計算アルゴリズムにおいて使用される参照テーブル値を記憶するためのＲＯＭメモリ６７とを有している。ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびＰＲＯＭの容量は、設計変更の範囲内にあり、これらの容量は、計算により導かれるパラメータとプリセットパラメータとの比が変化するのに応じて変化する。図２（ａ）に示されるように、付加されたコンデンサＣ４は、バッテリが短絡した場合あるいは一時的なパワーロスが生じた場合に、ＲＡＭメモリ内の記憶内容を維持するためのバッファとして機能する。好ましくは、コンデンサＣ４は、負のアナログ電圧源端子に接続され、コンデンサの容量は、ＲＡＭの漏れ電流に応じて内設されたメモリ（ＲＡＭ）へ供給電圧が一時的に供給されるのを保証できるように選定される。好適な実施の形態においては、短絡状態が検出された場合には、ＲＡＭメモリへの電力はラッチされない。コンデンサＣ４の容量は３３０ｎＦであり、これにより、（図示されない）ＰＴＣ部材の抵抗値が高い抵抗値へと上昇するのに必要とされる期間にわたって電源電圧がＲＡＭに供給される。ＰＴＣ部材は、バッテリパックの端子間の短絡により大きな電流ドレインが生じた際に、バッテリパックの端子間に高いインピーダンスを生じさせる。ハイブリッドＩＣ３２は、さらに、４ｋバイトまでの付加的なＲＯＭメモリ７０を有している。このＲＯＭメモリ７０には、スマートバッテリモジュールにより使用される種々のアルゴリズム、サブルーチン、製造日、および定数データが記憶される。これらのデータは、バッテリ容量を計算する際、アラームおよびバッテリチャージャ制御コマンド等のメッセージを送信する際、および外部機器からのメッセージリクエストを処理する際に使用される。これらの機能を実行するためのそれぞれのアルゴリズムは、後に詳細に説明される。図３に示されるように、バッテリ動作システム１０’は、最初に初期化ルーチン１００を実行する。この初期化ルーチン１００は、システム電力の上昇に基づいて初期化され、パワーオン信号／リセットインパルス信号１１、あるいはスタンバイモードから離脱することをマイクロプロセッサが決定した後に発生されるスタンバイからの起動信号１３により、使用可能状態とされる。図２（ｂ）に示されるように、ＡＳＩＣ３２には、電源電圧がＡＳＩＣに供給されるごとに、リセットインパルス信号１１を発生するパワーオンリセット回路８５が備えられている。この回路のしきい値は、回路内で使用される（図示されない）トランジスタの種類に基づいて、１．２Ｖと１．６Ｖとの間の値に設定される。パワーオン／リセット信号１１を受けた後、あるいはスタンバイモードから離脱した後には、後に詳細に説明されるように、システム動作（容量計算）のために５００ミリ秒ごとにトリガを与える外部発振器３６により発生されるトリガ信号１７によりトリガが与えられるまで、あるいはバスリクエスト信号１５により呼び出されるまで、システムは、（図３に示される）スリープモード２３におかれる。バッテリの”スリープ”モードでは、動作サイクルトリガ１７あるいは外部バスリクエスト信号１５を受けるまで、マイクロプロセッサはアイドル状態（休止状態）におかれる。アルゴリズム変数の初期化以下に説明される容量計算における例外を防ぐためには、変数が未確定の値を有しないということが肝要である。これにより、万一、全てのＲＡＭメモリが失われるという場合における破滅的な緊急モードにおいてもアルゴリズムを機能させることができる。したがって、例えば、バッテリサービスステーションにおいて、オリジナルの製造者データを用いてバッテリシステムが再フォーマットされるときに、臨界変数のデフォルト値は、正しい値によって置き換えられる。図４に示された初期化ルーチン１００において、システムＲＡＭに格納されるべき全ての値はクリアされ、全てのシステムデフォルト値が割り当てられる。デフォルト値の多くは定数であることが好ましく、全てのＲＡＭメモリが喪失するという緊急事態の場合に必要である。図４に示されるように、初期化ルーチンのステップ１０４は、製造時にシステムに書き込まれた値を探す。「checksum」値は、（以下に説明する）較正パラメータcf_curr，cf_temp，co_curr，co_tempおよびディスプレイの種類（kod）からのバイト数の合計である。これは、製造時にバッテリメモリに書き込まれ、かつ、較正データがバッテリに送られるときに較正される。この「checksum」値は、図４にステップ１０２で示されるように、最初にゼロ値と比較される。それがゼロである場合には、ステップ１０８において、ＲＡＭ内に格納されている臨界パラメータのデフォルト値がクリアされ、新しい値が、ステップ１１０に示されるように割り当てられる。パワーオン・リセットのみならず、（以下に説明する）チップのスタンバイモードからの立ち上がりにおいて、プログラムは、最初のメモリアドレスから開始される。３つの電流較正ファクタの全ておよび電池数を加算する変数「checks」は、ステップ１０４において計算され、かつ、ステップ１０６において、最初のレジスター「checksum」値と比較される。「checksum」がクリアされていない場合、すなわち、ゼロでない場合（ステップ１０２）であってかつ計算された「ch ecks」値に等しいと判定された場合には、ラムメモリは健全であって（ＲＯＭデフォルトを使用する）緊急モードは稼動されないものと仮定され、容量計算は、（以下に説明する）相対的充電状態「ＳＯＣ」値または（以下に説明する）フル充電容量「full_cap」値をリセットすることなく継続される。これは、通例は、チップが低バッテリ電圧においてスタンバイモードに切り換えられ、その後、バッテリが再充電される際にオンモードにされるような場合である。ステップ１０６において、もし、検査合計テストが否定的である場合、すなわち、「checksum」値が較正された「checks」値と等しくない場合には、μＰは、まず、ステップ１０８に示されるように、全てのＲＡＭバンク(banks)を完全にクリアする。この結果、内部的に発生された較正済フラグがクリアされ、かつ、バッテリパックの電池数が確認されなければならない。このプロセスは、以下により詳細に説明する。次に、以下に説明されるデフォルト値が、図４のステップ１１０において示されるようにＲＯＭからＲＡＭに送られる。ステップ１１０に包含されているのは、フル充電容量「full cap」、相対的充電状態「ＳＯＣ」および残存容量「Ｉｔｆ」値のみならず、容量計算の適正な開始を確保するための状態および他の変数である。その後、プログラムは、電圧、温度値および自己放電タイマのような全てのシステムタイマをリセットする。そして、プログラムはステップ１１６において初期化ルーチンを終了し、容量計算は、外部３２ｋＨｚ水晶発振器３６により５００ｍｓｅｃごとに提供される各トリガー信号１７において開始される。このように、初期化ルーチンにおいて、上述した全てのステップがシステムの処女スタートにおいて、または、スタンバイモードの間にメモリが失われるパワーオン・リセット後に実行される。上述したように、デフォルト値は、パワーオン・リセットに際して、（以下に説明する）再充電可能なバッテリ容量計算が確実に実行されるために必要である。容量計算アルゴリズム１５１のために使用される臨界パラメータのための好ましい公称デフォルト値については、以下に述べる。設計容量（理論的または公称容量、以下「nom_cap」という。）は５００〜１００００ｍＡｈの範囲内にあるべきである。この範囲では、容量計算正確に保証される。nom_cap は、１７００ｍＡｈ〜２４００ｍＡｈの範囲であるが、メモリが喪失した後には、容量計算アルゴリズムは２０００ｍＡｈの好ましい値にデフォルト設定され、新たな容量がそのレベルから再学習される。再充填可能なバッテリパックにおけるバッテリ電池数のデフォルト値は６であるが、この値はバッテリパックの実際の形態に応じて変更されてもよい。N_DT_T値およびN_DT_U値は、容量計算アルゴリズムに使用される温度および電圧変化の間に計数されるプログラム動作サイクル数を表している。以下に説明されるｄＴ／ｄｔ（温度勾配）の検知のための時間間隔であるN_DT_T値は、２０秒にデフォルト設定されているが、この値は、１０〜５０秒の範囲でよい。以下に説明されるｄＵ／ｄｔ（電圧勾配）の検知のための時間間隔であるN_DT_U値は、１２０秒にデフォルト設定されているが、この値は、１００〜４００秒の範囲でよい。cf_curr値およびcf_ temp値もデフォルト設定されており、これらの値は、電流および温度参照テーブルの較正ファクタをそれぞれ特定している。co_curr 値は、電流較正のためのデフォルトオフセット値であり、co_temp 値は、温度計測のために使用されるデフォルトオフセット値である。これらの値は、特定のバッテリ設計に応じて変更される。AL_REM_CAP値は、残存容量アラームトリガー値を表しており、５０ｍＡｈ〜５００ｍＡｈの範囲にある。AL_REM_CAP値は、２００ｍＡｈのデフォルト値（ AL_REM_CAP_DEF）を有していることが好ましい。アラーム状態は、残存容量が（電流および温度によるＥＤＶ後の残存容量（すなわち、残留容量補正）を考慮することなく）、この値以下であるときに存在する。AL_REM_TIME 値は、現在の放電率における推定残存時間を表しており、１．０ｍｉｎ〜２０ｍｉｎの範囲である。AL_REM_TIME値は、１０ｍｉｎのデフォルト値（AL_REM_TIME_DEF）を有していることが好ましい。このアラーム状態は、（以下に説明される）分平均電流に基づく、電圧降伏（ＥＤＶ）までの計算された残存時間がAL_REM_TIME 値以下となっているときに存在し、バッテリが充電モードであるときには自動的に無効にされる。AL_DTEMP値は、ｄＴ／ｄｔアラームトリガー条件を表しており、１°Ｋ／ｍｉｎ〜５°Ｋ／ｍｉｎの範囲にある。このAL_TEMP 値は、２°Ｋ／ｍｉｎのデフォルト値を有していることが好ましい。このアラーム状態は、バッテリが、その内部温度上昇速度（ｄＴ／ｄｔ）がAL_DTEMP値より大きいことを検知したときに存在する。AL_HI_TEMP値は、高温アラームトリガーを表しており、３１０° Ｋ〜３４５°Ｋの範囲にある。このAL_HI_TEMP値は、３２８°Ｋのデフォルト値（AL_HI_TEMP_DEF）を有していることが好ましい。加えて、容量計算がパワーオン・リセットにより開始されたときには、フル充電容量（「full_cap」は記憶したバッテリのフル充電容量を表している。）は設計容量（nom_cap）に初期化され、残存容量（「Ｉｔｆ」）は、full_capの１／８に、相対的充電状態（「ＳＯＣ」）は１２．５％に、そしてバッテリ状態は容量減少に、そして、特に自己放電モードに初期化される。アラームタイマN_ALARM は、１０秒に設定され、これは、アラーム状態がホスト装置および／またはバッテリチャージャ間で、以下にさらに詳細に説明されるように、広められる時間である。これらの値は、ポータブルコンピュータに使用されるＮｉＭＨバッテリに対して典型的な値である。他の形式のバッテリ化学的性質またはポータブル装置では、異なる１セットのデフォルト値が必要である。ステップ１００においてシステムが初期化された後に、バッテリは、バスリクエスト信号１５または５００ｍｓｅｃごとの外部水晶発振器トリガー信号１７のいずれかにより覚醒されるスリーブモード２３に入る。バッテリが、ステップ２１において定義されたようにバスリクエスト信号１５によって覚醒されるならば、バッテリは、その後にスリープモードに入るステップ２５において示された処理リクエストルーチンによってリクエストを処理することになる。このリクエストを処理するためのルーチン２５は、以下に詳細に説明される。システムが通常の外部水晶発振器トリガー信号１７によって起動されかつバスリクエストがない場合には、プログラムは、図３のステップ１３０に示されるように、バスリクエスト（トリガー信号の前３７ｍｓｅｃ）を無効にし、電流操作サイクルのための電流、電圧および温度計測を開始するためにＡ／Ｄ変換器を使用可能とする。「getvalues」状態フラグが、その後、ステップ１３９において、未加工の電流、電圧および温度計測値のＡ／Ｄ変換が実施されるか否かを判定するためにチェックされる。もし、このフラグがハイレベル（論理レベル＝１）に設定されるならば、再充電可能なバッテリの未加工の電流、電圧および温度値は、ステップ１４０において示されるように、電流トリガーサイクルのために獲得される。これらの未加工のＡ／Ｄ電流、電圧および温度値は、図２（ｂ）に示されるように、Ｉ，Ｕ，Ｔとしての後続のＲＡＭ内への格納のために、レジスタ６１内に積み上げられる。もし、「getvalues」フラグが、ローレベル（論理レベル＝０）であるならば、未加工の電流、電圧および温度計測値は、このサイクルについては得られず、該getvalues フラグは、ステップ１４８においてハイレベル（論理レベル＝１）に設定され、プロセスは図３に示されるように継続する。新たな電流、電圧および温度値が獲得された後（ステップ１４０）には、Ａ／Ｄ測定準備完了フラグが、ステップ１４１において、ハイレベル（論理レベル＝１）に設定され、システムがサンプルモードにあるか否かを判断するためにステップ１４２においてチェックが実施される。これにより、ステップ１４２において、未加工の電流の絶対値｜Ｉ｜が、１０ｍＡのしきい値より低いと判定された場合には、バッテリシステムは、サンプルモードフラグの状態に応じて、半分の動力または半分のサンプル速度で動作される。したがって、図３におけるステップ１４３において、サンプルモードフラグがローレベル（すなわち論理レベル＝０）がハイレベル（論理レベル＝１）かについて判定がなされる。サンプルモードフラグがローレベルである場合には、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、システムはサンプルモードに入りかつプロセスは、Ａ／Ｄ変換を開始するようにステップ１４９に進行する。サンプルモードフラグが、（前のサイクルから）既にハイレベルである場合には、「getvalues 」フラグはステップ１４６においてゼロに設定され、Ａ／Ｄ変換はステップ１４７において使用不能となる。Ａ／Ｄ変換は、（動力を節約するために）実施されず、アルゴリズムは容量計算へ進行する（ステップ１５１）。「getvalues」フラグは、サンプルモードでは常にローレベルに設定されている。このフラグの状態は、Ａ／Ｄ変換が省略されかつその結果ステップ１５１における容量計算のために使用され得る確かなデータが無いことを保証する。未加工の電流値｜Ｉ｜がステップ１４２において１０ｍＡのしきい値以上であると判定された場合には、バッテリシステムは、ステップ１４５においてサンプルモードから離脱し（かつ、サンプルモードフラグは論理レベル＝０に設定される。）、未加工の電流、電圧および温度値のＡ／Ｄ変換は、ステップ１４９において実施される。ステップ１５０において、正確な未加工のバッテリパラメータデータが受信されたことを示すＡ／Ｄ測定準備完了フラグがハイレベル（論理レベル＝１）であるかどうかについて判定がなされる。もしこれがハイレベルに設定されているならば、容量計算および付随するバッテリ特性変換（電圧、電流および温度）が実施される。Ａ／Ｄ測定準備完了フラグがローレベル（論理レベル＝０）であるならば、このサイクルにおいては容量計算が実施されず、プロセスは、メッセージ伝送のためのバスリクエストラインが使用可能とされるステップ１５８に進行し、ハイブリッドＩＣが、ステップ２３においてスリープモードになる。発振器トリガー信号１７は、５００ｍｓｅｃごとにアルゴリズムを起動し続けるが、電流が１０ｍＡより小さい場合には、Ａ／Ｄ変換および容量計算は他のサイクルごとにのみ実施される。図１７（ａ）は、以下に説明されるサンプルモード状態５７ｂにおいてシステムが動作する場合と比較した、通常モード動作状態５７ａにおける動作サイクルのタイミングを示している。図１７（ａ）に示されかつ上述したように、３２ｋＨｚ外部水晶発振器は、未加工の電圧、電流および温度計測を開始するために符号５８ａで示されるように５００ｍｓｅｃごとにトリガー信号１７を提供する。また、前の動作サイクルの電流、電圧および温度計測値を用いる容量計算も開始される。上述したように、獲得された未加工の電流値が１０ｍＡのしきい値よりも小さいと判定された場合には、バッテリシステムは半分の動力で動作し、図１７（ａ）に５８ｂで示されるように、次の５００ｍｓｅｃの動作サイクルの間は、計測が行われない。しかしながら、計測は、５８ｃで示されるように次の動作サイクルにおいて１秒後に実施される。獲得された未加工の電流値が１０ｍＡのしきい値よりも大きいと判定された場合には、バッテリシステムは、通常モード動作を再開し、次および後続の動作サイクルの間に、容量計算および付随するバッテリ特性計測（電圧、電流および温度）が実施される。図１７（ｂ）は、種々の計測についての概略の継続時間を示している。設計選択の問題として、容量計算１６０は、各動作サイクルにおいて約７１ｍｓｅｃの間実施される。その後、バッテリがこれらの動作が実施すべきと判断する場合には（図３参照）、アラーム制御サブルーチン１５２が約２９ｍｓｅｃの間実施され、かつチャージャ制御サブルーチン１５４が約２ｍｓｅｃの間実施される。ＬＥＤ表示ルーチン１５６は、ユーザによって要求される場合に実施され、ＬＥＤ表示制御機能が、図１７（ｂ）に示されるように、約２３ｍｓｅｃの間実施される。種々のルーチンについての上述した実行時間は、温度で変化することがある４５５ｋＨｚ内部発振器の精度によって変化してもよい。アラーム制御サブルーチン１５２、チャージャ制御サブルーチン１５４およびＬＥＤ表示制御サブルーチン１５６の各々は、以下にさらに詳細に説明される。システム管理バスリクエストラインは、容量計算、アラーム制御、チャージャ制御およびＬＥＤ表示制御ルーチンの間、作動しないので、マイクロプロセッサは、図１７（ａ）に示される各動作サイクルに対して時間間隔１５８で示されたように、ホスト装置またはバッテリチャージャからのリクエストを受けることができない。したがって、各動作サイクルでは、容量計算が実施される後に、システム管理バスリクエストラインが、図１７（ｂ）に示されるように、５００ｍｓｅｃのサイクルの残りの時間にわたって使用可能となり、それによって、ホスト装置またはチャージャからのリクエストに応答する。同時に、バッテリはそれ自体を、次のサイクルに対するシステムトリガー信号１７を受けることにより覚醒されまたは図３に示されるようにバスリクエスト信号１５を受けることにより覚醒される、スリーブモード２０とする。各動作サイクルの残りの３７ｍｓｅｃでは、バスリクエストが、次のトリガー信号１７の前の時間間隔１５８に対して示されるように、再度使用不能とされる。各システムトリガー信号１７が、ハイブリッドＩＣ、マイクロプロセッサ、Ａ／Ｄ変換器等を制御するための４５５ｋＨｚ信号を発生する円部クロック４８の始動を開始することを一言しておく。バッテリ容量の計算アルゴリズム容量計算の目的は、以下の式（１）により示される公式に従って再充電可能なバッテリの容量を連続して監視することである。ここで、ＣＡＰ_remは、以下に「Ｉｔｆ」として参照され、任意の所定時刻におけるバッテリ内の残存容量を、ｍＡｈ（ミリアンペア時）で表したものである。また、Σε_cＩ_cΔｔ_c項は、バッテリが充電されるときの容量の逐次増分の合計を表しており、好ましくは、図１９（ｃ）を参照して以下にさらに詳細に説明される参照テーブルの値から入手され、または、これに代えて、反応式もしくはメモリ内に格納された複数の点の間の補間によって得られる充電効率ファクタε_c を考慮に入れている。ΣＩ_dΔｔ_d項は、バッテリの使用に伴う放電によるバッテリ容量の連続的な減少の合計を表している。ΣＩ_sΔｔ_s項は、バッテリの化学的性質に関連する自己放電効果に基づく予想されかつ計測可能な自己放電量を表し、バッテリの充電状態および温度の関数である。全ての時刻における残存容量Ｉｔｆを知ることにより、安全かつ信頼性の高いバッテリの使用を保証し、長いバッテリ寿命を保証するために、ホストコンピュータ（ＰＣ）またはスマートバッテリチャージャにより利用可能なバッテリパラメータ情報を提供することが可能である。図６（ａ）〜図６（ｂ）は、各トリガーサイクルにおける再充電可能バッテリパックに対して実施される容量計算ルーチンを示している。上記において簡略に言及したように、動作サイクルの周期は５００ｍｓｅｃであり、各サイクルにおいて、容量計算が開始される。図１７（ａ）に示されるように、サイクルごとに計算を実施するために約５８ｍｓｅｃを要する。同時に、計測が毎秒１回実施される「サンプル」モードに配されている場合を除き、電流、電圧および温度計測が実行される。サンプルモードは、動力消費を節約するように設計され（すなわち、バッテリは半分の動力で動作する）、検出された電流の大きさによってスイッチのオン／オフが制御される。例えば、電流が１０ｍＡ以下に落ちた場合には、「サンプル」モードが有効となり、より少ない頻度の計測が実施される。通常、温度、電圧および電流は計測されかつサイクルごとに１回更新される。電流は、変換時間の間におけるその変化を認識する積分方法（以下に詳述する。）で計測される。全ての出力値は、ＳＭバスリクエストから取り込まれ、容量計算は１周期遅れる。Ａ／Ｄ計測は、オンチップ発振器によって、公称４５５ｋＨｚで制御され、（積分時間ごとに応答可能な）その動作サイクルは、正確な３２ｋＨｚの発振器によって制御される。オンチップ発振器の絶対周波数値の精度が低いことは、計測の精度に何ら影響を与えない。図６（ａ）に示されるように、容量計算の最初のステップであるステップ２００、すなわち、ＩＵＴ計算ルーチンは、まず、レジスタ６１（図２（ｂ）参照）からの未加工のアナログ／デジタル変換器出力データを容量計算アルゴリズムに有用な適当な単位を有する値に変換することを実施する。図５（ａ）では、ステップ２０５において、未加工のＡ／Ｄ電流計測値I_raw が計測され、かつ、ミリアンペアの単位で実電流値「Ｉ」に変換される。ステップ２１０では、未加工のＡ／Ｄパック電圧計測値U_raw が、計測されかつミリボルトの単位で実バッテリパック電圧値「Ｕ」に変換される。次に、ステップ２１２に示されるように、μ Ｐは、バッテリパックの各電池が０．９Ｖより小さい出力電圧を有するかどうかを判定するためにバッテリパック電圧をチェックする。もし、電池が０．９Ｖより小さい電圧を出力していることが検知されるならば、ステップ２１４に示されるように、バッテリパックはスタンバイモードに配される。以下の動作は、バッテリ状態がオンモードとスタンバイモードとの間で変化するときに実施される。 μＰはＡ／Ｄ変換器および４５５ｋＨｚ発振器のスイッチを切るように進行し、ハードウェアに特殊電圧制御ロジックを開始し、それ自体スリープモードに設定することを伝えるためにビットフラグを設定する。図２（ｂ）に示されるように、ＡＳＩＣのＶ_DDが３．３３Ｖ以上に増加したことを制御ロジック覚醒比較器回路８０が検知すると（３電池バッテリパックでは１．１１Ｖ／電池）、μＰは覚醒し、Ａ／Ｄ変換器が再度計測値を採取することを可能とし、上述したように検査合計テストに付随する初期化とともに容量計算を継続する。図２（ｂ）に示されるように、覚醒比較器回路８０は、バッテリがスタンバイモードに入ったときに稼動される。既に述べたように、スタンバイモードでは、 μＰ５０、Ａ／Ｄ変換器６０および４５５ｋＨｚオンチップ発振器４８が電流を節約するためにオフ状態とされる。３２ｋＨｚ発振器のみが、正の供給電圧Ｖ_DD と１．２５Ｖのバンドギャップ参照電圧とを比較する比較器７６に５００ｍｓｅｃのサンプリング周期を与えるために稼動される。ＡＳＩＣ３２のＶ_DDが３．３３Ｖ（３電池バッテリパックでは１．１１Ｖ／電池）を超えて増加したときには、比較器７６はμＰ５０、Ａ／Ｄ変換器６０および４５５ｋＨｚオンチップ発振器４８のスイッチをオン状態とする。比較器回路８０の詳細図は図１８に示されている。この図１８に示されるように、覚醒比較器回路８０は、Ｖ_DDＡＳＩＣ電源に連結されかつ比較器の第１の入力にパック電圧信号８２を供給するように接地された抵抗Ｒ４，Ｒ５を具備する電圧分割器を具備している。パック電圧信号８２は、予め設定され、バッテリパックの設計に応じて変更され得るバンドギャップ参照電圧信号８３と比較される。３電池バッテリパックに対して、バンドキャップ参照電圧８３は、１．２５ボルトである。Ｖ_DDＡＳＩＣパワーが低いときには、比較器出力信号は高い。Ｖ_DDが参照信号８３を超えて上昇するときには、覚醒信号１３が低くなり、これにより通常システム動作が可能となる。スリープモードの間には、比較器は有効化ライン１５ａによって使用可能とされる。加えて、認め得るほどの電流損失を伴うことなく連続した比較器回路検知を可能にするために、比較器７６へのパワー入力は低電流ドレインＮＭＯＳトランジスタ９０に連結されている。電池が０．９Ｖより大きな電圧を出力していると検知される限り、容量計算は継続し、かつ、ステップ２１５において、未加工のＡ／Ｄパック温度計測値T_ra w はケルビンの単位で実バッテリパック温度に変換される。この温度値は、さらに製造者の供給した参照テーブル（図示せず）の補助の下に、ステップ２２０において、サーミスタ評価値を考慮に入れるために評価され、最終的な最新温度値「Ｔ」が得られる。ステップ２２２では、過大温度状態が存在するかどうか、すなわち、Ｔ≧AL_HI_TEMPであるかどうかを判定するためにバッテリ状態がチェックされる。過大温度状態は、３２８°Ｋかそれ以上の温度で存在し、検知されたときには、温度アラーム状態フラグHI_TEMP_ALARM は、ステップ２２４で示されるように設定される。次いで、ステップ２２７では、容量が増加しているか否かを判定するためにバッテリパックの状態がチェックされる。容量が増加しており、かつ、過大温度状態が存在する（HI_TEMP_ALARM が設定されている。）場合には、充電終了アラームフラグTERMINATE_CHARGE_ALARMがステップ２２８において設定される。このフラグは、１またはそれ以上のバッテリ充電パラメータが範囲外にあり、特定のパラメータが許容範囲内に戻ったときにはリセットされることを示している。ステップ２２２において、過大温度状態が存在しないと判定されたときには、温度アラーム状態フラグHI_TEMP_ALARM が、図５（ａ）に示されるようにステップ２２６においてクリアされ、プロセスはステップ２３０に続く。過大温度アラーム状態が存在するか否かのいずれにせよ、最新の評価温度値Ｔが、特定のバッテリについて到達した最高温度を示す最大温度値「Ｔ_max」より大きいかどうかを判定するために、ステップ２３０において判定がなされる。最新の温度値がバッテリの寿命における最高値に達している場合には、ステップ２３５において、変数Ｔ_maxは、最新の評価温度値を割り当てられ、このデータはＲＡＭ内に格納され、その後、バッテリがその有効寿命の終わりに達した後に、品質管理の目的でバッテリを戻す際に製造者により使用され得る。この点において、継続した計測間において採取された電圧または温度の変化の割合が一定の勾配にあるとき、（容量が増加している場合に）充電状態の終わりが存在するということを一言しておく。したがって、図５（ｂ）に示されるように、ステップ２４０から２４９において、温度変化の計算が実施され、ステップ２５０から２５５において、電圧変化の計算が実施される。ステップ２４０に示されるように、温度変化ｄＴ／ｄｔの計算のためのタイマ（ループカウンタ）がデクリメントされる。温度変化の計算のためのタイマは２０秒ごとにタイムアウトし、これが、温度変化（ｄＴ）の計算が実施される周期である。この値は、設計によって選択され、１０秒から１２０秒の範囲のいずれかでよい。ステップ２４２に示されるように、ｄＴタイマがタイムアウトしたがどうか、すなわち、２０秒が経過したかどうかについて判定がなされる。タイムアウトしていない場合には、プログラムはステップ２５０にける電圧変化ｄＶの計算に進行する。タイマがタイムアウトしている場合には、ステップ２４５において示されるように、最新の温度値Ｔと２０秒前に判定された前の温度値との差である温度変化ｄＴの計算が実施される。このステップには、Ｔの次の旧値として最新のＴ値を再割り当てすることを含んでいる。その結果、２０秒のｄＴタイマがリセットされる。ｄＴの計算が実施された後に、内部温度変化量が許容割合を超えたかどうか、すなわち、図５（ｂ）のステップ２４７に示されるように、 AL_DTEMPアラーム状態が存在するかどうかについて判定がなされる。約２°Ｋ／ｍｉｎまたはそれ以上の温度変化は、AL_DTEMPアラーム状態を示しており、検知されたときには、アラーム状態フラグDTEMP_ALARMがステップ２４９において示されるように設定される。内部温度変化量が許容範囲を超えていない場合には、温度変化アラーム状態フラグDTEMP_ALARMは、ステップ２４８に示されるようにクリアされる。いずれにせよ、プロセスは図５（ｂ）のステップ２５０に進行する。ステップ２５０に示されるように、電圧変化ｄＵ／ｄｔの計算のためのタイマ（ループカウンタ）は、デクリメントされる。電圧変化の計算のためのタイマは、２５５秒ごとにタイムアウトすることが好ましく、これは、電圧変化（ｄＵ）の計算が実施される周期である。ステップ２５２に示されるように、ｄＵタイマがタイムアウトしたか否か、すなわち、２５５秒が経過したか否かについて判定がなされる。そうでない場合には、放電電圧状態に達したかどうかを判定するために、プログラムは、ステップ２６０に進行する。タイマがタイムアウトした場合には、ステップ２５５に示されるように、最新電圧値Ｕと２５５秒前の電圧値との差である電圧変化ｄＵの計算が行われる。ステップ２５５には、次のＵの旧値を最新のＵ値として再割り当てすることが含まれる。すなわち、２５５秒ｄＵタイマはリセットされる。ｄＵの計算が実施された後に、容量が減少したかどうか、および、現在の電圧Ｕが、放電終了状態EOD_U が存在することを示す放電電圧（ＥＤＶ）リミット（典型的には０．９Ｖ／電池）より小さいかどうかについて、ステップ２６０において判定がなされる。したがって、現在の電圧値Ｕは、それが予め設定された放電終了電圧（Uempty）より小さいかどうかを判定するために、この電圧と比較される。電圧についての放電終了状態が存在するならば、 EOD_U フラグは、ステップ２６２において設定され、バッテリに損傷なしに可能な限りの完全充電が供給されたことを示すTerminate_Discharge_Alarm フラグが設定される。もし、放電状態の終了が存在しないならば、EOD_UフラグおよびTer minate_Discharge_Alarmフラグは、ステップ２６４においてクリアされる。加えて、ステップ２６４においては、容量リセットフラグが使用不能となる。ＩＵＴ計算処理２００からは、その後離脱され、容量計算は図６（ａ）のステップ１６５に進行する。容量計算ルーチン１５１のステップ１６５では、１分間のローリング平均電流 (rolling minute average current)の計算が、最近の前電流計測値（Ｉ）を用いて実施される。その後、図６（ａ）のステップ１７０において、現在の電流値（Ｉ）が、自己放電電流値I_SELFD より小さいか若しくは等しいかどうかについての判定がなされる。この自己放電電流I_SELFD は、好ましい実施形態では３．０ミリアンペアであるが２．０ｍＡ〜１０．０ｍＡの範囲のいずれかでよく、モードおよびバッテリ状態認識のリミットを表している。現在の電流値（Ｉ）が自己放電電流より小さいかまたは等しいならば、バッテリの状態は、何らの外部ドレインなしに減少する容量であると判定される。その結果、自己放電フラグビットがステップ１７５において設定される。現在の電流値（Ｉ）が自己放電電流（３．０ｍＡ）より大きいならば、バッテリ自己放電フラグビットはステップ１７２においてクリアされる。しかしながら、たとえバッテリ自己放電電流が常に計算されているとしても、バッテリは、なお容量増加または容量減少状態にあり、バッテリの現在の状態を判定するために、図６（ａ）のステップ１７８において、電流の方向が確立される。もし、電流（Ｉ）が正の値であると判定されるならば、バッテリの状態は容量増加（以下ＣＩという。）であり、容量増加状態フラグがステップ１８０において設定される。もし、電流が負の値であると判定されるならば、バッテリの状態は容量減少（以下ＣＤという。）であり、容量減少状態フラグがステップ１８２において設定される。もし、容量が減少していると判定されたならば、（ヒステリシスを加えた）放電電圧終了フラグEOD_UHが設定されたかどうかについてステップ１８４において判定がなされる。ステップ１８４において、EOD_UHフラグがバッテリパックの放電電圧終了に達したことを示すように設定された場合、または、（ステップ１７５に示されるように）バッテリ自己放電フラグが設定された場合、または、容量が増加している場合には、ステップ１８９において、容量リセットフラグが設定されたか否かについての判定がなされる。設定されている場合には、ステップ１９０においてＥＯＤ電圧状態における残存容量（Ｉｔｆ）が図１９（ａ）に示されている参照テーブルから得られる予測残留容量値「ｐｄ」にリセットされる。加えて、ステップ１９０において、誤差レジスタがゼロにリセットされ容量リセットフラグがクリアされる。その後、プログラムは、自己放電計算および電流積分処理へ進行する。ステップ１８４においてEOD_UHフラグが設定されていないと判定され、または、容量リセットフラグがステップ１８９において判定されたように設定されていない場合には、プロセスは図６（ｂ）のステップ１９２に進行する。図６（ｂ）のステップ１９２では、バッテリの状態が変化したかどうか、すなわち、バッテリが、容量増加（ＣＩ）状態から容量減少（ＣＤ）状態に、または、その逆方向に変化したかどうかについての判定がなされる。電流パルス符号の変化または電流の断続による不正確なバッテリサイクル計数（以下に詳述する。）となる事態またはフル充電容量の不正確な記憶を回避するために、ＣＩとＣＤとの間の状態変化のために時定数が組み込まれている。したがって、時定数MC_C ONST以下の持続時間（１秒程度）を有する電流スパイクが、バッテリ状態を切り換えることはない。この状態を避けるために、計測をタイムリーに実施可能とすべくステップ１９４においてタイミングフィルタが導入されている。状態変化が検知されない場合には、タイミングフィルタタイマがステップ１９４ａにおいてリセットされる。図６（ｂ）のステップ１９５に示されるように、自己放電計算のためのタイマがデクリメントされる。自己放電計算のためのこのタイマは、１２８秒ごとにタイムアウトし、これが、自己放電計算のなされる周期となる。したがって、ステップ１９６に示されるように、自己放電タイマがタイムアウトしたかどうか、すなわち、１２８秒が経過したかどうかについての判断がなされる。そうでない場合には、プログラムは、図６（ｄ）〜図６（ｇ）に詳細に示されかつ以下に説明されるような電流積分処理を実行するためにステップ４００に進行する。タイマがタイムアウトした場合には、ステップ３００に示されるように、自己放電計算処理が以下に詳細に説明されるように実施される。自己放電計算処理が実施された後に、自己放電計算タイマが図６（ｂ）のステップ１９７に示されるように、１２８秒にリセットされる。自己放電計算ルーチンバッテリの電気化学的性質により、充電または放電電流の有無に関わらず、残存容量の自己放電補正は、常時計算されなければならない。なぜなら、バッテリが充電されているか放電されているかに関わらず自己放電電流ドレインが常に存在するからであり、その電流ドレイン量はバッテリの充電と温度の関数である。したがって、図６（ｃ）のステップ３０５に示されるように、相対的充電状態「ＳＯＣ」および最新の温度Ｔの関数としての自己放電率「ｓ」が、相対的なバッテリの充電状態および温度の関数としての自己放電電流（縦軸）の三次元グラフ表示を示す図１９（ｂ）に示された参照テーブルを介して呼び出される。これらの自己放電のための参照ファクタ「ｓ」は設計（公称）容量により評価される予測自己放電率を与え、図１９（ｂ）に示されるように、自己放電電流の量は、温度の増加およびバッテリの充電レベルの増加とともに増加する。例えば、約６５ ℃および９５％相対的充電状態において、バッテリ自己放電電流は、総計して、１日あたりに全バッテリ容量の３０％までの量となる。自己放電値の量は、経験的に提供され、かつ、バッテリの化学的性質およびバッテリの構造に応じて変化する。ステップ３１０では、バッテリの状態が容量増加であるか容量減少であるかについての判定がなされる。バッテリが放電状態にある場合には、ステップ３１５に示されるように、最後の状態変化以来の容量減少（電流ドレイン）の総量が、計算されかつ別のレジスタに格納される。容量が増加している場合には、プログラムは、自己放電率の作用が誤差計算に考慮されるステップ３２０に向かう。ステップ３２０は、最後の状態変化以来の容量減少（電流ドレイン）の総量がステップ３１５において計算された後にも実施される。その後、ステップ３２５において、実際の容量積分値「Ｉｔｆ」が、自己放電率「ｓ」、したがって、上述した式（１）におけるΣＩ_sΔｔ_sを与えることによりデクリメントされる。その後、自己放電処理が終了し、電流積分ルーチン４００が実施される（図６（ｂ））。バッテリ電気量積分ルーチンバッテリが充電されるとき、容量増加状態（ＣＩ）または容量減少状態（ＣＤ）にあると言われる。ＣＤは、バッテリの極を通して電流が全く流れていないときに、バッテリのスタンバイモードを含んでいる。スタンバイモードでは、自己放電率のみが容量を減じる。バッテリ電流は、充電および放電状態の間に正確に積分される。容量積分自体は、バッテリ状態には依存していない。以下に説明されるように、参照テーブル（ＬＵＴ）は、より正確な容量調節を可能にするために調節ファクタを提供する。（上述した）第１のＬＵＴは、バッテリの相対的充電状態、Ｃ率（電流）および温度に依存する電流効率ファクタを具備しており、第２のＬＵＴは、相対的充電状態および温度に依存する自己放電率を具備しており、残留容量補正を伴う第３のＬＵＴは、バッテリが放電終了電圧状態に達した後のリラックス(relaxed) 状態下でバッテリから抽出され得る全容量の一部を与える電流放電率および温度に依存している。電流積分プロセスの流れ図が図６（ｄ）および図６（ｅ）に示されている。図６（ｄ）に示されているように、電流積分プロセスの最初のステップは、相対的充電状態（ＳＯＣ）の大きさを判定することである。ＳＯＣは、フル充電容量（すなわち、バッテリが完全に充電されたときの容量）のパーセンテージとして表される実容量として決定され、バッテリに残存している充電の量を評価するために用いられる。したがって、ステップ４０５に示したように、残存容量がゼロ（０）より大きいかどうかについての判定がなされる。残存容量Ｉｔｆが負の数であるならは、フル容量は不正確であって学習されるべきであり、かつ、（図６（ｄ）にステップ４１２で示されるように）ＳＯＣ値はゼロに設定される。そうでない場合には、ＳＯＣ計算がステップ４１０において実施される。ステップ４１０に装備された実際のロジックは以下に示されている。ここで、「ｘ」はスケールファクタであり、好ましい実施形態では１２８に等しいことが好ましい。上述したように、バッテリのフル充電容量が学習されるまで、フル充電容量は、設計（公称）容量に初期化される。次いで、図６（ｄ）のステップ４１５に示されたように、Ｃ率が計算される。Ｃ率は、一時間に流出するためにかかるエネルギ源の割合として定義され、時間の逆数の単位で計測される。ステップ４１５におけるＣ率の計算は、実電流値（Ｉ）および現在のフル充電容量値に基づいており、かつ、付加的に評価される。その後、バッテリが容量増加状態にあるか容量減少（放電）状態にあるかについての判定がステップ４１８で行われる。容量が増加している場合には、バッテリが充電され、充電計算は、図１９（ｃ）に示されるようにマイクロプロセッサにより呼び出し可能とされた充電効率ファクタにおいて利用可能とされた、充電効率ファクタを考慮に入れなければならない。したがって、ステップ４２０において、最新の相対的充電状態（ＳＯＣ）、Ｃ率、および温度に依存する充電効率ファクタが呼び出される。例えば、図１９（ｃ）に示されるように、バッテリがフル容量の約９５％まで充電され、かつ、電流がＣ率０．１、温度４５℃で充電されるときには、充電効率ファクタε_cは、約０．８であることがわかる。充電効率ファクタは、経験的に提供され、バッテリの化学変化およびバッテリ構造に依存して変化する。図１９（ｃ）に示される表示は、バッテリの充電状態が９５％についてのものであり、充電効率値は、充電状態（残存容量）に依存してかなり変わることがわかる。最後に、実電流および充電効率ファクタを考慮に入れた現時間間隔ごとの電気量の増加が、式（１）におけるε_cＩ_cΔｔ_c項を形成するために計算される。この値は、以下に説明されるように、ステップ４４５において積分をインクリメントするために使用される。ステップ４１８において、容量が減少していると判定されたならば、放電量は、図６（ｄ）のステップ４２２に示されるように現放電サイクルについて積分される。次に、ステップ４２５において、バッテリ放電電流が３ｍＡより小さく、自己放電プロセスのみが考慮される必要があることを示す自己放電フラグが前に設定された（ステップ１７５，図６（ａ））かどうかが判定される。自己放電フラグが設定されていない場合には、積分をインクリメントするために、ステップ４４０において電気量計算が実施される。最後の積分は、ステップ４３５またはステップ４４０のいずれかで計算された電気量インクリメントが残存容量Ｉｔｆに加えられるステップ４４５において、式（１）に示されるように実施される。加えて、ステップ４４５では、電気量は、誤差計算のために積分され、誤差のランニング総計も計算される。ステップ４２５において、自己放電フラグが設定されている（ステップ１７５）と判定されたならば、バッテリは、外部電流ドレインなしに自己放電モード（ステップ１７５，図６（ａ））にあり、ステップ４５１で示されるように、残留容量が計算される。残留容量計算ルーチン４５０の詳細は図６（ｅ）に示され、このルーチンの第１のステップは残留バッテリ容量値を判定することである。最新のＣ率および温度に依存するこの値は、図１９（ａ）に示された参照テーブルからマイクロプロセッサにより、ステップ４５３において呼び出される。例えば、図１９（ａ）に示されるように、−２０℃の温度およびＣ率の２倍の電流ドレイン（２Ｃ）において、それは、フルバッテリ容量の約９５％が放電終了電圧に達したときに残存するように経験的に提供される。約２３℃の温度において軽負荷（例えば、Ｃ／１０放電率）が適用されるときには、放電終了電圧に達したときに、実質的に残留容量は全く残らない。ステップ４５５において、Ｃ率が高放電率しきい値より大きいかどうか、および、放電終了フラグ（ステップ２６２，図５（ｂ）参照）が設定されたかどうかについての判定がなされる。もしそうでないならば、上述したようにステップ４４０および４４５（図６（ｄ））において容量計算が実施される。もし、電流放電率が高放電率しきい値より高いならば、図６（ｅ）のステップ４５６に示されるように、全ての容量リセットは使用不能とされ、積分処理は図６（ｄ）のステップ４４０に続く。バッテリ容量が増加（ＣＩ）または減少（ＣＤ）するいずれかのバッテリの動作状態の間に充電終了状態（ＥＯＣ）および放電終了状態（ＥＯＤ）がそれぞれ観測される。したがって、図６（ｂ）のステップ１９８に示されるように、図６（ａ），図６（ｂ）に示された容量計算ルーチンは、バッテリが容量増加または容量減少（休止または放電）状態にあるかどうかについての判定がなされることにより続行する。容量が増加する場合には、ＣＩ終了条件を満足するかどうかを判定するためのルーチンが、ステップ５００に示されるように実施される。容量が減少する場合には、ＣＤ終了条件を満足するかどうかを判定するためのルーチンが、ステップ６００に示されるように実施される。容量増加終了条件の観測ルーチンハイブリッドＩＣのマイクロプロセッサは、次の３つの方法の内の１つによって充電終了を計算する。すなわち、負の電圧勾配が、フル充電電圧において、１０ｍＶ／電池／ｍｉｎ±５ｍＶ／電池／ｍｉｎより大きいこと、ΔＴ／Δｔが０．９°／ｍｉｎ±０．２°／ｍｉｎを超えること、または、フル充電容量の１２０％の好適に計算された電気量（しかし、ＣＡＰ_FCの１００％〜１５０％の範囲でよい。）であることである。ＥＯＣトリガー条件の１つが満足されたかどうかを判定するルーチンは、図７（ａ）〜図７（ｄ）の流れ図に示されている。もし、容量が増加していると判定されたならば、図７（ａ）に示されたＥＯＣ（ＣＩ状態）観測プロセス５００の第１のステップ５０５は、バッテリの相対的充電状態値（ＳＯＣ）が、バッテリのフル充電容量値の２０％より大きいかどうかについて判定する。もし、バッテリがその容量レベルに達していたならば、完全放電状態フラグが、ステップ５０７においてクリアされる。以下に説明されるように、完全放電状態フラグは、バッテリが損傷を受けることなく可能な限りの電気量の全てを供給したと判定されたときに設定される。バッテリがその容量レベルに達するまで、完全放電状態フラグFULLY_DISCHARGEDは設定されたままである。次いで、ステップ５１０に示されるように、最初のＥＯＣトリガー検知方法が実施される。この第１の方法は、ｄＴ／ｄｔトリガー使用可能条件が満足されたかどうか、および温度勾配増分ｄＴがＥＯＣ条件を示すしきい値リミットを超えまたはそれと等しいかどうかについての判定である。好ましい実施形態では、ｄＴ／ｄｔトリガー使用可能条件は、相対的充電状態（ＳＯＣ）がしきい値リミットの５０％を超えるときはいつでも満足され、充電終了条件は、温度勾配の増分が約０．９℃／ｍｉｎのしきい値より大きくなるときに検知される。温度勾配は、それが０．５℃／ｍｉｎ〜１２℃／ｍｉｎの範囲内に検知されるときにＥＯＣを起動することを一言しておく。もし、これらの条件のいずれかが満足されないならば、ＥＯＣ条件の第２の検知方法、すなわち、電圧変化の勾配ｄＵ／ｄｔが負になったかどうかの検知がステップ５４０において、以下に詳細に説明されるように行われる。ここでは、ｄＵ／ｄｔ値は最小値でなければならず、充電電流率（Ｃ率）は一定値より大きくなければならない。もし、ｄＴ／ｄｔトリガー使用可能条件が満足されかつ温度勾配増分ｄＴがＥＯＣしきい値リミットより大きいか等しいならば、ＥＯＣフラグが設定されたか否かについての判定がステップ５１２において実施される。ＥＯＣフラグが設定されていないときには、バッテリパック内の電池数が確認される。プロセスは、以下に述べる図７（ｂ）に要素７００として示されている。ステップ７００においてバッテリパック内の電池数が確認されたか否かに関わらず（以下に説明されるように）、ステップ５７０が実施される。ここでは、ａ）ＥＯＣ状態フラグが設定され、ｂ）残存容量がフル充電容量の９５％に設定され、ｃ）誤差レジスタがクリアされ、ｄ）誤差計算のためのオーバーフローフラグがクリアされ、ｅ）バッテリ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設定される。最後に、アルゴリズムは、図７（ｃ）に示されるようにステップ５７５に進行し、ここでは、充電終了アラームフラグが設定される。もし、ｄＴ／ｄｔトリガー使用可能条件が満足され、温度勾配増分ｄＴがＥＯＣしきい値リミットより大きいか等しく、ＥＯＣフラグが設定されている（ステップ５１２）ならば、ステップ５１４において、残存容量（Ｉｔｆ）がフル充電容量より大きいか等しいかどうかについての判定がなされる。この条件が満足されるならば、残存容量は、ステップ５２０に示されるようにフル充電容量に設定される。加えて、ステップ５２０において、誤差レジスタがクリアされ、誤差計算のためのオーバーフローフラグがクリアされる。残存容量（Ｉｔｆ）がフル充電容量より大きいかこれと等しい場合には（ステップ５１４）、アルゴリズムは図７（ｃ）に示されるように、ステップ５７５に進行し、ここでは充電終了アラームフラグが設定される。好ましい実施形態では、充電終了アラームフラグは、バッテリがＥＯＣトリガー条件のいずれかにおいてＥＯＣを検知するとき、または過大温度状態が存在するとき、すなわち、T≧AL_HI_TEMPとなる場合（図５（ａ）のステップ２２８）であるときに設定されなければならない。上記において説明したように、充電終了アラームフラグは、最初の温度勾配トリガー条件がステップ５１０において満足されたときに初期化される９５％フルトリガー(full_ trigger)により既に設定されていてもよい。残存容量がステップ５２０においてフル充電容量に設定された後に、アルゴリズムは、バッテリチャージャがなおオン状態であるかどうかを判定するためにステップ５３０に進行する。これは、電気量積分プロセス（図６（ｄ）のステップ４３５参照）の間に得られる正の電気量増加についてチェックすることにより達成される。チャージャがなおオン状態であるならば、チャージャはバッテリを過充電し続けることが知られており、アルゴリズムは、バッテリの過充電量の追跡し続けなければならない。したがって、図７（ａ）のステップ５３２において、過充電量の総量が過充電レジスタ（図示略）への電気量増分を加算することにより計算される。過充電レジスタはリセットされることはなく、それによって、システムの始動時からの過充電総量は保有される。バッテリチャージャがオンであるか否かに関わらず、アルゴリズムはバッテリがＥＯＣ表示を超えて充電されたことを示す過充電アラーム状態フラグが設定されるステップ５３５へ進行する。最後に、アルゴリズムは、充電終了アラームフラグが設定される図７（ｃ）のステップ５７５に進行する。ステップ５１０に関連して上述したように、ｄＴ／ｄｔトリガー使用可能条件が満たされない場合または温度勾配増分ｄＴがＥＯＣしきい値リミットより大きくないかまたは等しい場合のいずれかならば、ＥＯＣ条件を検知する第２の方法が図７（ｃ）に示されるステップ５４０において実施される。このステップ５４０では、ａ）充電が定電流か、すなわち、電流値と１分間の平均電流値との差が好ましくは５０ミリアンペアより小さいかどうか、ｂ）ｄＵ／ｄｔ充電電圧が負でありかつ好ましくは１２ｍＶ／ｍのしきい値より大きいかどうか、ｃ）充電電流が予め設定された割合、好ましくはＣ／１０の割合より大きいかどうかについての判定がなされる。ＥＯＣトリガー条件の第２の方法のいずれもが満足されないならば、ＥＯＣ条件を検知する第３の方法、すなわち、相対的充電状態（ＳＯＣ）が１２０％を超え、かつ、電流割合がＣ／５０〜Ｃ／５の間であるかどうかの検知が、ステップ５４５において実施される。相対的充電状態（ＳＯＣ）が１００％〜１６０％の範囲内に検知されたときに、ＥＯＣ条件が起動されてもよい。ＥＯＣトリガー条件の第２の方法が全て満たされ、または、ＥＯＣトリガー条件の第３の方法が全て満たされるならば、ＥＯＣフラグが設定されていたかどうかについての判定が図７（ｃ）のステップ５５０において実施される。ＥＯＣトリガー条件の第２の方法またはＥＯＣトリガー条件の第３の方法のいずれかが満足され、かつ、ＥＯＣフラグが設定されていたならば（ステップ５５０）、バッテリ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において設定される。その後、プロセスは、上述したように残存容量値をフル充電容量値に固定することにより、図７（ａ）のステップ５２０に進行する。ＥＯＣフラグが設定されていないならば、電池数が確認されなければならず、プロセスは、以下に説明される要素７００のように表示される。バッテリの電池数を確認するプロセスが終了したときに、ＥＯＣ状態フラグがステップ５５１において設定され、バッテリ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において設定され、アルゴリズムは上述したようにステップ５２０に進行する。もし３つの全てのＥＯＣトリガー条件が満足されないならば、ＥＯＣ検知処理５００から離脱して容量計算（図６（ｂ））が続行する。これに代えて、バッテリ容量がｄＵ＞DU_MINに増加したと判定されたときには −ｄＵトリガー条件に達する。ここで、DU_MINは、バッテリパックの電池数に１０ｍＶをかけた値に等しく予め設定されており、電流は一定となるように決定され、充電率は０．３Ｃより高い。充電電流は、もし、｜Ｉ−Ｉ＿ａｖｇ｜＜５０ｍＡかつ｜Ｉ−Ｉ^-1｜＜５０ｍＡであるならば、一定であると考えられる。ここでＩ^-1は前電流計測値である。バッテリ充電の定常性は、付加的に、または、− ｄＵの計算方法が時間に依存することなく達成される、ＩＵＴ計算ルーチンを参照して図５（ｂ）のステップ２５０において計算される。電池の数の記憶ルーチン上述したように、非常時の電力低下状態は、全てのＲＡＭの内容が無くなることを引き起こすかもしれない。そのような場合、バッテリパック内の電池の数を再記憶する必要がある。ＡＳＩＣＲＯＭ内に、１つの特定のバッテリモジュールについての電池の数を書き込むよりも、異なる数の電池を有する他の複数のバッテリパックによって構成してもよいように、電池の数はＡＳＩＣに記憶されるべきである。電池の数を再記憶することは、AL_STATUS レジスタ内の１ビット（ CALIBRATEDビット）によって示される。AL_STATUS レジスタは、バッテリ電池の数が再記憶される必要があるか否かを示す。好ましい具体例では、それは、上述したＥＯＣ状態になった後、バッテリパック端子において測定された電圧を用いることにより、簡単に達成される。図７（ｄ）に示す電池数記憶手続き７００内の最初のステップ７０５は、バッテリパックが確認されているか否かが判断される。すなわち、AL_STATUS レジスタ内のCALIBRATEDビットが、電池の数が記憶されるべきであることを示す。もし、確認されているならば、ＩＵＴ確認手続き中に、図５（ａ）のステップ２１０で測定された変換電圧値U(mV)が、１１ボルトより大きいか否かがステップ７１０で判断される。もし、測定電圧値U が１１ボルトより大きいならば、バッテリパックは９個の電池を有すると判断され、ステップ７２０において、電池の数は９がセットされる。もし、測定電圧値U が１１ボルトより大きくないならば、その電圧値が７．５ボルトより大きいか否かについて、ステップ７１５で判断される。もし、測定電圧値U が７．５ボルトより大きいならば、バッテリパックは６個の電池を有すると判断され、ステップ７２５において、電池の数は６がセットされる。もし、測定電圧値U が７．５ボルトより大きくないならば、バッテリパックは４個の電池を有すると判断され、ステップ７３０において、電池の数は４がセットされる。電池の数が判断された後、好ましい具体例では、図７（ｄ）のステップ７４０に示すように、ＥＯＤカットオフ電圧Uemptyは、１．０２ボルトの動作バッテリ電圧が乗算された電池の数に等しくセットされる。容量減少終了状態の観測ルーチン前述したように、容量確認ルーチン１５１は、ステップ１９８で、バッテリが容量増加状態あるいは容量減少（停止あるいは放電）状態のどちらであるかについて判断する。もし、容量が減少していると判断されたならば、図８（ａ）および図８（ｂ）に図示するＥＯＤ（ＣＤ状態）観測プロセス６００の最初のステップ６０５は、現在の電圧測定値U が放電終了電圧（ＥＤＶ）およびヒステリシスより大きいか否かの判断となる。ＥＤＶ電圧に達したならば、それは、バッテリを損傷から保護するために、放電を中止すべきことを示している。一般的には、ＥＤＶは１．０２Ｖ／ｃｅｌである。もし、得られた電圧がＥＤＶ電圧より大きいならば、ヒステリシスが加算されたＥＤＶ電圧より電圧が大きいことを示すフラグが、ステップ６１０でセットされる。もし、ヒステリシスが加算されたＥＤＶ電圧より電圧が大きくないならば、ステップ６１２において、そのフラグはクリアされる。次に、容量が減少しているので、ステップ６１３に示すように、充電終了アラームフラグと過充電アラームフラグとはクリアされる。残存容量（Ｉｔｆ）の値についての判断がステップ６１５で行われる。そこでは、残存容量が計算誤差（すなわち、不確定容量）より小さいか否かが判断される。もし、残存容量が上記計算誤差より小さいならば、このことは、バッテリパックが全く容量を持たず、完全に放電していることを示している。その結果、FU LLY_DISCHARGED状態フラグがステップ６１８でセットされ、プロセスはステップ６１９で続行する。もし、残存容量があるならば、FULLY_DISCHARGEDフラグはセットされず、プロセスは、充電の相対状態の判断が行われるステップ６１９で続行する。もし、充電の相対状態（ｓｏｃ）が、いくぶんかのヒステリシス値、好ましくは完全充電容量の約８０％の下に落ちたならば、ステップ６２０に示すように、FULLY_CHARGED 状態フラグはクリアされる。FULLY_CHARGED 状態フラグがクリアされていようとされていまいと、プロセスはステップ６２５および６３０で続行し、サイクルカウント数が更新される。ステップ６２５では、サイクルカウントフラグがクリアされているか否か、および、容量が公称容量の１５％まで減少したか否かについての判断が行われる。もし、ステップ６２５のこれら２つのイベントが発生したならば、バッテリが充電あるいは放電された時間の回数値を保持するサイクルカウントレジスタ（不図示）はステップ６３０でインクリメントされ、そして、サイクルカウントフラグがセットされる。好ましい具体例では、バッテリが完全あるいは部分的に充電されていようともされていまいとも、サイクルカウントがインクリメントされることは、理解されるべきである。サイクルカウントフラグがインクリメントされていようといまいとも、プロセスはステップ６４０で続行し、そこで、ＥＯＤフラグがセットされているか否かについてのチェック、および、リセットフラグがクリアされているか否かについてのチェックが行われる。もし、ＥＤＯフラグがセットされていないか、あるいは、リセットフラグがクリアされていないならば、終了状態観測ルーチン６００は終了する。もし、ＥＤＯフラグがセットされており、かつ、リセットフラグがクリアされているならば、ステップ６４５で、ＥＯＣ（充電終了）フラグがセットされているか否かの判断、および、誤差値（不確定容量）が公称容量の８％より小さいか否かの判断が行われる。もし、これらの条件が満たされているならば、完全充電容量値は、ステップ６５０で記憶される。特に、バッテリがＥＯＣトリガ点とＥＯＤ点に達する完全サイクルで動作し、不確定容量が公称容量の８％の下にあるときはいつでも、完全充電容量は、ステップ６５０において、下記式でリセットされる。ここで、”pd”は、図１９（ａ）のルックアップテーブルから入手した上記残留容量訂正値であり、放電電流率および温度に依存している。除数２５６は、pdの正規化を行う。上記式の意味するところは、残存容量（Ｉｔｆ）を、ＬＵＴテーブルからの残留容量により変換することである。これは、完全充電容量の分数を含んでいる（注意：得られた残留容量は、図６（ｄ）の充電積分プロセスのステップ４５１から計算される）。もし、ＥＯＤ点が、それ以前のサイクルにおける値より少ない容量出力に達するならば、Ｉｔｆ（残存容量）の合計値は、ＥＤＶ（蓄積された充電容量と比較して少ない放電容量）より高くなる。完全充電容量は、バッテリの経年変化をこの記憶工程により考慮するように、通常サイクルと比較されたＩｔｆの差異によって減少する。もし、バッテリが、ＥＯＣあるいはＥＯＤ点に達することなく、何回かの部分的な充電／放電サイクルで使用されたならば、計算の誤差が、実際の容量と計算された残存容量（Ｉｔｆ）との間の重大な差異へと蓄積し得る。以下に詳細を説明するアルゴリズム（MaxError()）は、その動作中に、各動作モードの百分率誤差に基づく容量積分自体と同様の正確さで、可能性のある最大誤差（不確定）を計算する。その不確定値は、各々のＥＯＣおよびＥＯＤ点において、ゼロにリセットされる。上記８％の不確定値は、完全充電リセットを禁止する。加えて、ステップ６５０の条件が満たされると、ＥＯＣフラグはクリアされ、完全充電容量がリセットされたことを示す。完全充電容量がリセットされた後（ステップ６５０）、あるいは、もし、不確定誤差が予め設定された値の８％より大きいと判断されたならば、あるいは、ＥＯＣフラグがセットされていないならば、アルゴリズムはステップ６５５で続行する。ステップ６５５では、ＥＤＶ（放電終了電圧）トリガにおけるＣ率がゼロに等しいか否かの判断、あるいは、現在のＣ率がＥＤＶトリガ時のＣ率より小さいか否かの判断、および、容量リセットは禁止されているか否かの判断が行われる。もし、これらの条件のいずれかが満たされると、ステップ６６０において、ＥＯＤトリガにおける現在の電流は、現在のＣ率に等しくセットされ、遅延容量リセット値は、現在の残留容量値に等しくセットされ、そして、ＥＯＤ後の容量リセットを遅延するフラグはセットされる。一方、もし、ステップ６５５の条件がいずれも満たされなければ、終了条件観測ルーチン６００は終了する。図６（ａ）の容量計算ルーチン１５１に示すように、もし、ＥＯＣおよびＥＯＤトリガが発生しなければ、容量計算は終了する。システム管理バスおよびバスインタフェース上述したように、そして、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、修正されたフィリップスＩ²Ｃバスインタフェースは、ＡＳＩＣ３２およびバッテリ１０と、ホストコンピュータ１６と、スマート充電器２２とを具備する装置内における通信を行うために、バッテリモジュール２８により使用される。前述したように、要求は、ホストコンピュータからバッテリへ、充電器からバッテリへ、あるいは、バッテリからホストあるいは充電器へのいずれかである。バッテリと充電器との間の典型的な通信例は、充電器のオン及びオフの切り換え、あるいは、所定の充電率の要求である。ホストコンピュータは、最小容量あるいは過大温度のような、バッテリの状態あるいはバッテリの警報状態といったバッテリの情報を要求する。バスインタフェース制御回路７５は、システム管理バスを通して、２つのシリアルポートSMBCLKおよびSMBDATA を経て、全ての要求及び警報状態を制御する。バッテリ１０が、警報状態をホストに知らせる必要があるとき、あるいは、バッテリ充電器に所望の電圧あるいは電流の充電の要求について知らせる必要があるとき、バッテリは、書き込み機能能力を備えたバスマスタとして動作する。バッテリは以下のように機能する。μＰ５０からの要求を評価する。システム管理バスが空いているか否かチェックする。スタートビットを生成し、バッテリ充電器あるいはホストのアドレスを送る。ＡＣＫビットが充電器あるいはホストから送られたか否かチェックし、メッセージをμＰへ与える。μＰから供給されたデータをバスに送り、ＡＣＫビットをチェックする。転送の終わりにストップビットを生成する。バッテリ１０が、ホストにより、以下に説明する情報を供給するよう要求されたとき、バッテリは、読み書き能力を備えたバススレーブとして動作する。例えば、安定状態動作中に、ホストはバッテリからいくつかの情報を要求し、要求を公式で表す。図９は、外部機器（ホストＰＣあるいはバッテリ充電器）とそのスレーブとして動作するバッテリとの間の通信を供給するために、システム管理バスインタフェースプロトコルと互換性のあるソフトウェアアルゴリズムを図示する。特に、図９の最初のステップ７５０は、外部機器から送られたコマンドコードをデコードする。実例のコマンドコードは、以下で説明する。そして、該コマンドコードのおのおのは、典型的に、転送されるべき２バイトのデータを要求する。このデータは、変数”count”として示される。ステップ７５２に示した次のステップでは、送ら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否かが判断される。もしそうでないならば、サポートされていないコマンドビットがステップ７５５でセットされ、そして、図９のステップ７５８ａに示すように、伝送は終了される。もし、コマンドがサポートされているならば、バッテリは、ステップ７５９において、誤差が発生したか否かを判断するために内部チェックを行う。もし、内部誤差が見つかると、アルゴリズムは、誤差が確認されるか、あるいは、タイマー（不図示）がタイムアウトするまで、内部フラグをチェックし続けるタイマーループにはいる。これは、ステップ７６１に示されている。もし、訂正値がステップ７５９で見つかると、アルゴリズムは、デコードされたコマンドコードが読み出しあるいは書き込み機能を呼び出しているか否かを判断するために、ステップ７６４で続行する。もし、ステップ７６１において、タイマーがタイムアウトするか、あるいは、誤差が確認されると、ステップ７６３において、未知のエラーフラグがセットされ、ソフトウェア伝送は、ステップ７５８ｂで終了する。スレーブとして機能するときは、バッテリは、読み出しあるいは書き込み機能を働かせる。ステップ７６４では、入力されたコマンドコード（ステップ７５０）が読み出しコマンドか書き込みコマンドかの判断が行われる。もし、それが読み出しコマンドならば、ステップ７６５において、バッテリが、外部機器により要求された計算を行うか否かについて、および、外部機器により読みだされるべき値を返すが否かについての判断が行われる。ホスト機器からの質問（例えば、 AvgTimeToEmpty()）に対応してバッテリにより行われる計算例は、以下に詳細が記載されている。バッテリμＰは、以下に詳細を説明するように、ステップ７６８で、計算動作を始め、ステップ８００で、読み出しブロックルーチンにより示されるように、特定のアドレスにデータ値を返す。もし、ステップ７６５において、計算が行われるべきでないと判断されたならば（例えば、電圧値のみが要求されたならば）、アルゴリズムは、図９に示す読み出しブロックルーチン８００へ直接進む。もし、ステップ７６４において、データ値が外部機器からバッテリアドレスに対して書き込まれる書き込み機能が実行されるべきと判断されたならば（例えば、AL_REM_TIME しきい値）、外部機器が書き込み機能を動作させるか否かを判断するために、書き込みブロック認可チェックが行われなくてはならない。これはステップ７７１に示されており、ここでは、パスワードが有効か否かチェックされる。もし、チェックされたパスワードが認可されたパスワードでないならば、ステップ７４７に示すように、アクセスは拒否される。そして、外部機器は、書き込み機能を実行させることはできず、ステップ７５８ｂにおいて、ソフトウェアの伝送を終了する。もし、外部機器がバッテリのアドレスにデータを書き込むことを認可されたならば、以下に詳細を説明するステップ７７５における書き込みブロックルーチンにより示すように、機器は、先に設定したアドレスにデータ値を書き込む。ホストからスマートバッテリへの通信このタイプの通信は、バッテリから、（例えば、ホストＰＣの）ユーザ、あるいは、外部機器の電力管理システムのいずれかに対してデータを転送する。ユーザは、バッテリの特徴を示すデータ（Voltage()、Temperature()、charge/disch arge Current()、AverageCurrent()等）のような実際のデータ、あるいは、現在の使用率におけるバッテリの残り寿命のような上記（計算された）データ、あるいは、バッテリを充電するのにどのぐらい時間がかかるかのデータ、のいずれかを得ることができる。以下の制御コマンドは、ホスト機器あるいはホストＰＣにより質問されたときに、情報が与えられたバッテリの代表的なものである。 RemainingCapacity()機能は、バッテリの残存容量を返し、残存充電量の数値表示である。容量モードビットに依存して、RemainingCapacity()機能は、mAhあるいは１０ｍＷＨ単位の値を返す。返される値は、以下のように計算される。ここで、不確定誤差Itf_err は、減算値であり、もし、（｜Itf｜＜｜Itf_err｜）ならば、出力値は０でカットされる。 RemainingCapacityAlarm()機能は、低容量しきい値AL_REM_CAP（上述）を、ＲＡＭ内の低容量アラームに対して、セットあるいは訂正する。RemainingCapacit y()がAL_REM_CAP値より下に落ちたときには、バッテリは、REMAINING_CAPACITY_ ALARMビットをセットすると共に、Alarm Warning()メッセージをホストに送る。製造段階では、AL_REM_CAP値は、設計容量の１０％にセットされ、RemainingCap acityAlarm()機能により変更されるまで、変更しないままにしておく。この機能は、その動作状態を保存するために要求される電力がどのぐらいなのかを知ることを要求するどのホストシステムによっても使用される。ホストシステムは、スタンバイあるいはスリープモードへ移る点を、より正確に制御することが可能である。 ReamainingTimeAlarm()機能は、AL_REM_TIME 値をセットあるいは訂正する。A verageTimeToEmpty()機能により計算された現在の放電率における評価残存時間がAL_REM_TIME 値の下に落ちたときは、バッテリは、REMAINING_TIME_ALARMビットをセットすると共に、Alarm Warning()メッセージをホストに送る。ゼロ（０）のAL_REM_TIME 値は、この警報を効果的に禁止し、その値は、製造時に、１０分という値に初期化される。FullChargeCapacity()機能は、バッテリパックが完全に充電されたときに、上述したバッテリパック容量を返し、これは、CAPACITY _MODE ビット（後述）の設定に依存する電流（ｍａＨあるいは１０ｍｗＨ）のいずれかで示される。この情報は、バッテリのオリジナル容量についての情報（De signCapacity()）と共に、バッテリ消耗の指針としてユーザに提示され得る。De signCapacity()は、FullChargeCapacity()により返された値と比較されたときに、バッテリの消耗の指針を示す新しいバッテリパックの理論的な容量を返す。この情報は、ホスト機器あるいはホストＰＣによって、その電力管理手段を調整するのに有用である。 AtRate()機能は、AtRateTimeToFull()、AtRateTimeToEmpty()、AtRateOK()の各機能により生成された容量に基づく計算において使用されるAtRate値をセットするために、呼び出されてセットされる２つの機能の最初の１つである。 AtRate値が正の値であるとき、AtRateTimeToFull()機能は、充電のAtRate値（単位はミリアンペア）で、バッテリを完全に充電するための所定時間、好ましくは分単位の時間、を返す。その計算式は、等式（２）により決定される。ここで、”time”は、分単位で返された値である。 AverageTimeToFull()機能は、もし、最後の１分のローリング平均（rolling a verage）値I_avg のような電流が継続するならば、バッテリが完全充電となるまで、上記残存時間を分単位で返す。その計算式は、等式（３）により決定される。ここで、”time”は、分単位で返された値である。 AtRate値が負の値であるとき、AtRateTimeToEmpty()機能は、バッテリが使い尽くされるまで（ＥＤＶ状態）、バッテリ放電のAtRate値で、所定の動作時間、好ましくは分単位の時間を返す。その計算式は、等式（４）により決定される。ここで、”time”は、分単位で返された値であり、｜AT_RATE｜およびpd_at_rat e 値は、AtRate()機能により計算された値である。ここで、pd_at_rateは、残存容量（完全容量の分数）を提示し、その値を分数に規格化するために、値２５６により除算される。Itf_err は、以下に説明する不確定誤差である。 AtRate値が負の値であるとき、すなわち、もし、ホストＰＣがAtRate値をセットした後に、バッテリが、十分なエネルギーを、追加負荷のために、安全に供給できるならば、AtRateOK()機能は、追加放電エネルギーのAtRate値を１０秒間供給するというバッテリの能力を示す論理値を返す。 RunTimeToEmpty()機能は、現在の放電率（分）における所定の残存バッテリ寿命を返し、そして、CAPACITY_MODE ビット（後述）の設定に依存する電流あるいは電力のいずれかに基づいて、計算される。この機能により返された値は、電力手段の変化に対応した、残存バッテリ寿命における関連ゲインあるいは損失に関する情報を得るために、ホストＰＣあるいは機器電力管理システムにより使用され得る。その計算式は、等式（５）により決定される。ここで、”time”は、分単位で返された値であり、負荷の減少のみにより得ることができるＥＤＶの後、バッテリの残存容量を考慮する。｜Ｉ｜は電流であり、但し、pd:=pd(C_rate(｜Ｉ｜,T))であり、残存容量（完全容量の分数）を提示する容量計算アルゴリズムpdにおいて計算される。この値は、分数を得るために、２５６により除算される。Itf_err は、以下に説明する不確定誤差である。 AverageTimeToEmpty()機能は、上記残存バッテリ寿命（分単位）の１分間のローリング平均（rolling average）を返し、そして、電流あるいは電力のいずれかに基づいて計算される。この機能は、リアルタイムの評価の平均値を供給し、それにより、充電状態情報のより安定した表示を確実にする。その計算式は、等式（６）により決定される。ここで、”time”は、分単位で返された値であり、I_avg は、０．５秒毎に更新され、pd_avg:=pd(C_rate(I_avg),T)であり、１周期前のアラーム制御ルーチンで計算され、所定の残留容量（完全充電の分数）を示す。この値は、規格化された分数を得るために、２５６により除算される。Itf_err は、以下に説明する不確定誤差である。図２０は、電圧−時間の２つのグラフａおよびｂを図示し、６つの電池によるバッテリパックに対して、様々な放電電流率における計算されたバッテリ容量特性を比較する。図２０のグラフａに示すように、２Ｃの放電率に達し、かつ、ほぼ１．５５４Ａｈ（アンペアアワーズ）を生み出す負荷が、バッテリに適用されるときには、短い合計時間において、放電状態の終わりまで、電圧は急速に減少する。負荷がＣ／５放電率へ大幅に減少すると、バッテリパック電圧は、大幅に上昇して、バッテリの寿命は、他に０．８１６Ａｈ生成する時間の合計分だけ伸びる。グラフａとは異なる時間尺度のグラフｂは、Ｃ率における放電がほぼ２．３０７Ａｈを生成することを示す。その負荷がＣ率の１／２に軽くなると、バッテリ電圧はわずかに増加し、放電電圧が終了するまで、バッテリ寿命は、他に０．０７８Ａｈ生成する時間の合計分だけ伸びるといえる。上述したように、所定の計算は、不確定容量、すなわち、容量計算中に得られる最大可能誤差の値に依存する。MaxError()機能は、容量計算における実際の不確定を百分率で返す。MaxError()出力が２０％であることは、実際値が、内部で計算された容量の上下１０％の間にあることを意味している。システム管理バスインタフェースにおける大部分の計算は、すでに不確定誤差を減じている。その結果、誤差は、−０／＋MaxError()％となる。上述した容量アルゴリズムにより、不確定は、ＥＯＣおよびＥＯＤ条件において、ゼロにセットされる。その計算は、以下の通りである。ここで、Itf_err_C_D は、常に、充電及び放電モード中における、正の蓄積された電荷である。Itf_err_S は、自己放電プロセスの蓄積された電荷である。自己放電は常に存在するので、充電中でも、この蓄積は、充電（ｓｏｃ）および温度の相対状態に依存するルックアップテーブルを使用する全ての時間において行われる。両アキュミュレータは、ＥＯＣおよびＥＯＤ条件において、ゼロにリセットされる。EPS は、充電あるいは放電中において、正規化要素２５６を適用した容量計算の、特に、ルックアップテーブルからとＡ／Ｄ測定からの、誤差部分（ error fraction）である。EPS_S は、自己放電−充電積分に対する部分としての（as fraction）誤差である。もし、バッテリが完全充電でないか、あるいは、何サイクルか放電し、かつ、完全充電の記憶モードが禁止されるならば、不確定は望ましくないものとなる。 CycleCount()機能は、バッテリが経験した充電／放電サイクルの回数を返す。各サイクルは、最後の再充電の後、各充電において、設計容量の１５％の量までの減少をカウントする。この再充電は、完全充電である必要はない。 DBOS記憶方法内に含まれる他のレジスタは、バッテリの様々な動作モードを選択するために使用されるBatteryMode()レジスタである。例えば、BatteryMode() レジスタは、容量情報がｍＡｈあるいはｍｗＨ（ミリワットアワー）単位で送付されるべきか否かを明確に示すためにセットされるCAPACITY_MODE ビットを含むと、定義されている。このビットによって、電力管理システムは、その電気的特性を、バッテリにより報告された電気的特性に最高に適合させることになる。例えば、スイッチング電源は、一定の電力負荷を示す。一方、線形供給は一定電流モデルによって、よく示される。加えて、BatteryMode()レジスタは、CHARGER_M ODEビットを含む。このビットは、スマートバッテリが充電を要求しているときに、スマートバッテリ充電器２２（図１）に充電電圧および充電電流値が送付されるべきか否かを明確に示すためにセットされる。このビットによって、充電電流および充電電圧をスマートバッテリが送付することを禁止することにより、ホストＰＣあるいはバッテリ充電器は、スマートバッテリの所望の充電要求パラメータを無効にする。容量に基づいて計算される他の機能は、BatteryStatus()機能である。これは、バッテリからの誤差コードと同様に、警報及び状態ビットを得るために、ホスト機器あるいはコンピュータの電力管理システムにより使用される。この機能は、OVER_CHARGED_ALARM、TERMINATE_CHARGE_ALARM、DTEMP_ALARM、OVER_TEMP_ALA RM、TERMINATE_DISCHARGE_ALARM、REMAINING_CAPACITY_ALARM、REMAINING_TIME_ ALARMのような警報警告ビットを含むバッテリの状態ワードフラグ、および、INI TIALIZED、DISCHARGING、FULLY_CHARGED、FULLY_DISCHARGED を含む状態ビットを返す。バッテリ１０が実行可能な補助機能は、以下を含む。SpecificationInfo()は、バッテリパックがサポートするスマートバッテリ仕様のバージョン番号を供給するためのものである。ManufactureDate()は、特定のバッテリを一義的に識別するために使用され得る情報を、システムに供給するためのものである。Serial Number()は、特定のバッテリを識別するための情報を供給するためのものである。ManufacturerName()機能は、スマートバッテリ製造メーカーの名前を返す。 DeviceName()機能は、バッテリの名前を含む文字列を返す。DeviceChemistry() は、バッテリの化学的性質を含む文字列を返す。ManufacturerData()機能は、バッテリに含まれる製造メーカーデータ（例えば、ロットコード、ディープサイクル（deep cycles）の数、放電パターン、最も深い放電等）へのアクセスを許可する。ブロック書き込みルーチン上述したように、バッテリは外部機器からデータを受け取りそれを制御命令の計算において、あるいはアラーム閾値として使用することができる。図１０中に示した書き込みブロック７７５がバッテリへのこのデータ転送を制御している。最初に、ステップ７７６において、外部のホスト機器から読み取るデータ値が２バイト長より長いかどうかに関する決定が行われる。本実施形態において、ほとんどの制御命令は２バイト長のデータ値をバッテリに書き込む。もし、データが２バイトより長い場合、すなわち、もしcount＞２ならば変数”ｗ”は、ステップ７７８でのバイト数で表されるデータ長を割り当てられ、またそれに対応する、アドレス位置の数に等しく設定される。その後、ステップ７８０で予め定められた計数値が割り当てられたアドレス位置に等しく設定されたかの決定が行われる。もし、これが相当しない場合は、ステップ７９０において、誤りフラグが立ち、過度の量のデータが送られているか、あるいはデータ受信のために充分な領域が割り当てられていないことを示す。もし、予め定められた計数値”count” が、割り当てられたアドレスの数に等しく設定された場合は、プログラムはステップ７８１、７８３、７８５で示すループに入り、そこではデータの各バイトは順次Ｉ²Ｃバスのバッテリアドレス位置［ＡＤｒ］（ステップ７８３）に書き込まれる。各バイトが送られた後、バイトの数の計数はデクリメントされ、書き込み予定の次のシーケンシャルデータバイトのアドレス位置はインクリメントされる。count＝０になるまで、つまりデータの最後のバイトがステップ７８５に示すようにバッテリへと送信されるまで、ループは継続し、外部機器により送られデータバイトが正しく送信されたと示す様な各データバイト（RDVAL＝１）をバッテリが読んだかどうかを決定するステップ７８１に入る。もし、読み込み確認フラグが、各バイト送信の後に受信されたら、最後のデータバイトが送られるまでループは、ステップ７８３で継続する。もし、読み込み確認フラグが受信されなかったら、エラーが起こったのであり、ここでプログラムはステップ７８２へ進みバスエラーか時間切れが起こったということについて決定がなされる。もし、これら全ての例が起こらなかった場合は、プログラムはステップ７８７へ進み、ここでバスマスターが送信を停止したかどうかを決定する。もし、バスマスターが送信を停止していたらエラーフラグがステップ７９０で立ち、過度の量のデータが送信されて、送信はステップ７９５において停止するであろうと示す。もし、バスマスターが送信を停止しなかった場合は、（図示されていない）内部のハンドシェイクタイマーが時間切れを起こすまで（ステップ７８２）、システムはRDVALフラグを探し、そして未知エラーフラグがセットされ、送信は停止する、これらはステップ７９２、７９５に示してある。図１０において、ステップ７７６に示すようにいくつかの場合、固定２バイトデータ語が読み出され、アルゴリズムはまっすぐステップ７８３へ進み、そこで最初のデータバイトが最初のバッテリアドレス位置によって読み出される。ステップ７８６に示すように、最後のデータバイトが受信された後、ストップビットフラグが、外部機器がそれ以上のデータを送らないという事実に基づいてバス制御の終了を示す様に変更済みのＩ²Ｃバスマスターから受信されたかどうかの決定がなされる。もし、ストップビットが受信されれば、書き込みブロックを抜け出す。もし、ストップビットが受信されなければ、エラーが起こり、プログラムはステップ７８８へ進み、そこでバスエラーか時間切れが起こったかどうかの決定がなされる。もし、エラーか時間切れが起こったら、プログラムは未知エラーフラグをセットし、送信は中断されるが、これはステップ７９２、７９５に示した通りである。もし、これらの例が起こらなければプログラムはステップ７８９へ進み、最後のデータバイトが正しく読まれたことを示すためにRDVALフラグがセットされたかを決定する。もし、それが正しく読まれれば、これは、外部機器がデータ送信を終了しなかったか、不十分な量のアドレス位置しか割り当てられずにステップ７９０に示す様に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ことを示す。もし、最後のデータ値がステップ７８９において正しく読み出されれば、（図示されていない）内部のハンドシェイクタイマーが時間切れか、エラーが起こるか（ステップ７８８）まで、ステップ７８６において変更済みのＩ²Ｃバスマスターストップビットを探すために処理は続く。読み込みブロックルーチン上述したように、バッテリは計算データ値か測定データ値を指定したアドレス位置へ返すが、これは図１１中に図示されている読み込みブロックルーチン８００により示される。ステップ８０２において、最初にホスト機器に書き込まれるデータ値が２バイト長よりも長いかどうかを決定する。もし、そのデータが２バイトよりも長ければ、すなわちcount＞２ならば、アドレスはステップ８０５を示し、プログラムはステップ８０８、８１２、８１５で示すループに入り、そこではデータの各バイトは順番にＳＭバスを通じて、ステップ８１２で示される要求しているホスト機器のアドレス位置へと書き込まれる。各バイトが送られた後、バイト数の計数値はデクリメントされ、次の書き込みバイトのアドレス位置がインクリメントされる。count＝０になるまで、つまりデータの最後のバイトがステップ８１５に示すように外部機器へ送信されるまで、ループは続き、ステップ８０８に入り、現在のデータバイトは正しく送信されたということを示す確認ビットが外部機器によって送られたかどうかを決定する。もし、確認ビットが各バイト転送後に受信されたならば、ループは最後のデータバイトが送られるまでステップ８１２において継続する。もし、確認ビットが受信されなかったとしたら、エラーが起こったのであり、プログラムはステップ８２１へ進み、そこでバスエラーや停止や時間切れが起こったかどうかを決定する。もし、これらの例が起こらなければ、プログラムはステップ８０８へ進みデータバイト確認ビットが受信されたかどうかを再び決定する。この処理は、内部の（図示されない）ハンドシェイクタイマーが時間切れを起こすまで続き、そこで処理はステップ８２５に続き未知のエラーフラグがセットされ送信は停止する。最後のデータバイトが送られたと決定された（ステップ８１８）後、最後のバイトが送られたということを示すフラグが図１１のステップ８１８においてセットされる。図１１を眺めると、いくつかの場合にステップ８０２に示すように返すべきデータが無く、アルゴリズムは直接にステップ８１２へと進み受信確認ビットステップ８０８をバイパスするということが解る。次に、ステップ８２２に示すように、外部機器はもうこれ以上データを受信しないだろうという事実から、バス制御の終了を示すストップビットフラグが、Ｉ² Ｃバスマスターから受信されたかどうか決定がされる。もし、ストップビットが受信されれば、読み込みブロックを脱け出す。もし、ストップビットが受信されなければ、エラーが起こったのでありプログラムはステップ８２４へ進み、そこでバスエラーか時間切れが起こったかどうかを決定する。もし、これらの例が全て起こらなければ、プログラムはステップ８２２へ進みストップビットが受信されたかを再び決定する。この処理は内部の（図示されない）ハンドシェイクタイマーが時間切れを起こすまで継続し、そこで処理はステップ８２５へ続き未知エラーフラグがセットされ、送信は停止する。アラーム制御今まで述べた全てのアラームの状態フラグは、バッテリが充電の或る状態（全充電、全放電）か、臨界的な状態（最高温度、過充電）に達したということを示す。これらの出来事はAl_Statusバッテリレジスタの中に符号化され、アラームメッセージAlarmWarning()が、バッテリがアラーム状態を検出した時に、バッテリによって外部機器へと送られる。この出来事において、バッテリは、バスマスターとなり、代わりにホストコンピュータかバッテリチャージャに対し、臨界状態が修正されるまで、好ましくは５秒に一回の割合で臨界的なおよび／またはアラーム状態を知らせる。もしアラーム条件が、バッテリチャージャがアラーム条件を知らせてもらう必要が無い、たとえばREMAINING_CAP_ALARMアラームメッセージがチャージャへの発信で無い場合には、１０秒間の間、ホスト・コンピュータへ発信をする。もし、OVER_CHARGED_ALARM、TERMINATE_CHARGE_ALARM、DTEMP_ ALARM、OVER_TEMP_ALARM、TERMINATE_DISCHARGE_ALARMのようなアラーム条件があるとすると、アラームはチャージャとホスト機器の間で交互に５秒間隔で発信をしなければならない。通信アラームやアラームメッセージに関する、修正済みのＳＭバスのプロトコルが、図１２（ａ）と図１２（ｂ）とに詳細が示されているアラーム制御ルーチン１５２の中に示されている。このルーチンは、図３に示す容量計算が行われた後に、ホスト機器へと可能な発信に対する、全ての可能なアラーム状態を通過する。図１２（ａ）のステップ９０１として示される最初のステップは、残存容量の状態を検証する。特に、AL_REM_CAPの値が０より大きく、残存容量（不確かなエラーを減じたもの）がAL_REM_CAPの値より小さいかどうかを決定する。もし、これらの状態が真であるなら、REMAINING_CAPACITY_ALARMビットは、ステップ９０４でセットされる。もし、これらの状態が全て偽である場合は、REMAINING_CAPA CITY_ALARMビットはステップ９０６においてクリアされる。次に、１分のローリング（ｒｏｌｌｉｎｇ）平均電流に基づいたC_rateが計算され、C_rate[pd_avg: =pd(C_rate(I_avg),T)]に基づいた残留容量が図１９（ａ）のルックアップテーブルからアクセスされる。そして、ステップ９１０において、バッテリの状態が容量減少であるかどうかを決定する。もし、バッテリ容量が減少しているのなら、ステップ９１３においてAL_REM_TIMEアラーム閾値が零より大きいかどうかを決定する。もしそうなら、現在の放電率における見積もった残存時間がステップ９１５においてAverageTimeToEmpty()命令コードにより計算される。ステップ９１７で、計算された残存時間がAL_REM_TIME閾値以下に落ちたと決定された時、プログラムはステップ９１９において示されるREMAINING_TIME_ALARMビットをセットし、プログラムは図１２（ｂ）に示すステップ９２５へ進む。もし、バッテリ状態が容量減少（ステップ９１０）であるか、AL_REM_TIMEが零に等しい（ステップ９１３）か、計算された残存時間がAL_REM_TIME閾値（ステップ９１７）であると決定された時には、プログラムはステップ９２１において示されるREMA INING_TIME_ALARMビットをクリアして、プログラムは図１２（ｂ）に示されるステップ９２５へ進む。ステップ９２５に示すように、Ａｌａｒｍ状態レジスタの上位バイトはアラームビット、たとえばOVER_CHARGED_ALARM、TERMINATE_CHARGE_ALARM、DTEMP_ALAR M、OVER_TEMP_ALARM、TERMINATE_DISCHARGE_ALARM、REMAINING_CAPACITY_ALARM 、 REMAINING_TIME_ALARMのようなアラームビットがセットされるかどうかを決定するために検証される。もしそうなら、アラーム発信フラグ”alarming”の検証がステップ９２７において行われる。もし、Ａｌａｒｍ状態レジスタの上位バイトがいかなるアラーム状態も示さない場合、すなわち、いかなるビットもセットされない場合は、処理はステップ９２６に進み、アラーム発信フラグはクリアされる。注意すべきは、初期化において、アラーム発信フラグはセットされないということである。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であろう。従って、ステップ９２７に示すように、もしアラームフラグがクリアされると、処理は継続しアラームフラグはステップ９３０においてセットされる。加えて、ステップ９３０において、アラーム発信タイマは零にセットされ、 ”ホストへのアラーム”フラグはセットされてアラームはバッテリチャージャでなくホスト外部機器へ送られるであろうことを示す。処理は、ステップ９３３へ続き、ここではアラーム発信タイマが時間切れ（＝０）であるかどうかを決定する。発信タイマがステップ９３０において、アラーム条件のこの最初の動作サイクルに対して零にセットされてから、あるいは、もしアラーム発信タイマが時間切れになったら、処理はステップ９３５へ進む。もし、タイマが時間切れにならなかった場合は、アラーム制御処理を抜け出る。ステップ９３５において、アラーム発信のアドレス位置は、ホスト機器にセットされ、命令コードは上述したバッテリの状態[BatteryStatus()]関数に等しくセットされる。これによりホスト機器への特殊なアラームの転送を初期化する。ステップ９３７において、ホストへのアラームフラグがクリア（＝０）されるかどうかが決定される。アラーム条件の最初の動作サイクルの間（ステップ９３０）、ホストへのアラーム送信フラグはセットされ（＝１）、アルゴリズムはステップ９４０、９４３（以下に述べる）を飛ばしてメッセージ送信ルーチン９４５を実行し、ここでバッテリの機能をアラームメッセージが送られるようなバスマスター制御に変更する。メッセージ送信ルーチン９４５は下で詳細に説明される。しかる後に、ステップ９４７において、発信アラームタイマーはその１０秒（N_ALARM）にリセットされ、ホストフラグへ送られたアラームはチャージャフラグに送られたアラームにトグルされる。メッセージがステップ９４５（メッセージ送信ルーチン）において、ホスト機器へのアラーム警告メッセージが発信され始め、アラーム発信タイマがリセットされた後に、処理は継続する。次の容量計算（図３）の後、もしアラーム条件がステップ９２５でまだ存在していれば（すなわち、アラームビットがセットされていれば）、処理は継続する。しかし、アラーム条件の次に続く動作サイクルに対して、アラームフラグは（ステップ９２７に）定めたように既にセットされているので、アラーム発信タイマ（１０秒に初期化されている）はステップ９３１において、タイマーが時間切れを起こすかアラーム状態が変化するまでデクリメントされる。このようにして、発信タイマがデクリメントされた後、処理はステップ９３３に続き、ここではアラーム発信タイマが時間切れ（＝０）であるかどうかの決定が行われる。もし、発信タイマが時間切れでなけれは、アラーム制御ルーチンを抜け出し、これらのステップの組はアラーム発信タイマが時間切れを起こす（ステップ９３３）まで継続する。アラームメッセージがホスト機器へ向かい望ましくは５秒間発信されるまで、ステップ９３５、９３７は実行されない。発信タイマが時間切れを起こした時と、ホストへのアラームフラグがトグルした時から（アラーム条件の最初の動作サイクルの間）、ステップ９３７における条件は正しい。従って、アラーム発信に対するアドレス位置は変更されてステップ９４０においてバッテリチャージャにセットされ、プログラムは特別なアラーム警告メッセージが次の１０秒の間、バッテリチャージャへ送られるべく意図されているかどうかの決定がなされるステップ９４３へと進む。もし、アラーム条件がバッテリチャージャへ送信されるべく意図されていなければ、メッセージ送信ルーチン（ステップ９４５）は飛ばして発信タイマはステップ９４７においてリセットされ、ホストへのアラームビットはメッセージがホスト機器へ送信されるようにトグルする。チャージャ制御 BatteryMode()CHARGER MODEビットが零にセットされ、バッテリがスマートバッテリチャージャの存在を検出する時はいつも、バッテリはスマートバッテリチャージャと交信することができ、バッテリはChargingCurrent()とChargingVolta ge()の値をスマートバッテリチャージャへと送る。ChargingCurrent()の関数は、スマートバッテリチャージャがバッテリに供給し、mAによる希望する充電率を返すように電流最大値をセットする。これにより、バッテリチャージャは劇的に出力電流を最適の再充電の要求値へ合わせる。最大値である０ｘＦＦＦＦはChar gingVoltage()の出力値で充電するような一定電圧を意味する。結果は、図３と図１３の充電制御ルーチン１５４に明らかにされる条件の下でアクティブなバスマスターとしてのバッテリによる発信である。図１３の最初のステップ８５０はバッテリがシステム内にあるかどうかを決定するためのものである。もし無ければ、CAPACITY_MODEとCHARGER_MODEの変数はステップ８５３においてクリアされルーチンを抜け出す。もしバッテリがシステムに取り入れられれば、バッテリがシステム内に挿入されたかどうかがステップ８５５において決定される。もし、バッテリが挿入されたならば、メッセージタイマは１へとセットされ、CAPACITY_MODEとCHARGER_MODEの変数はステップ８５７においてクリアされ、アルゴリズムはステップ８５９へと続く。もし、バッテリが挿入されなければ（ステップ８５５）、アルゴリズムはステップ８５９に飛んでそこでチャージャのモードビットの状態に関する決定がなされる。もし、そのビットがステップ８５９でクリアされなければ、ルーチンは抜け出す。もし、 CHARGER_MODEビットがステップ８５９においてセットされれは、タイマはステップ８６１においてデクリメントされる。次のステップ８６３において、メッセージタイマが時間切れかどうかが決定される。もし、そうなら、メッセージタイマはステップ８６５においてリセットされ充電電流の計算が付加的に行われる。もし、メッセージタイマがステップ８６３において、時間切れとならなかった場合には、ルーチンは抜け出す。次のステップ８６６は、計算された充電電流の返された値が零であるかどうかを決定する。もし、返された充電電流値が零であるなら、処理はステップ８６８へ進む。もし、充電電流が零でない場合は、ステップ８６７において、状態は容量増加（ＣＩ）であるかどうかの決定がなされる。もし、バッテリがＣＩ状態であるなら、処理はステップ８６８へ進む。もし、容量が減少しているなら、ルーチンは抜け出す。ステップ８６８において、チャージャ発信のアドレス位置はバッテリチャージャにセットされ、命令コードはChargingCurrent()の命令コードに等しくセットされる。次に、ステップ８７０において、充電電流命令メッセージはメッセージ送信ルーチン（以下で議論される）によってバッテリチャージャに送られる。そして、ステップ８７２において、最大値（１６進数のＦＦＦＦ）が、チャージャは一定電流充電機器であると示すようなConstantVoltage()の関数に与えられる。この命令はステップ８７４におけるメッセージ送信ルーチンを経由するチャージャへの発信である。充電電流が発信された後、ルーチンは最終的に抜け出る。メッセージ送信ルーチン図１２（ｂ）のステップ９４５と図１３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の機能をアラームメッセージが送信可能であるようにバスマスター制御を変更する。図１４（ａ）から図１４（ｂ）はメッセージ送信ルーチンを図示したものである。最初のステップ９５０は、データバスの使用可能性を決定するものである。もし、利用可能であると決定されれば、送られるべきデータの最初の一片はスレーブアドレスである、すなわち、外部ホスト機器がバッテリチャージャのアドレスであり、これはステップ９５２に示されている。データバスが得られるや否や２つのフラグがセットされる；１番目のフラグは内部で生成されたフラグであり、バッテリが今バスマスターの制御権を持っているということを示すべくセットされ（ステップ９５３）、２番目のフラグは伝送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に示される次のステップは確認ビットが送られたかどうかを、すなわち、データの最初のバイト（スレーブアドレス）がスレーブ機器によって受信されたかどうかをチェックするものである。もし、確認ビットが送られていなければ、ステップ９５８において、バスがビジーであるかを決定するチェックが行われる。もし、バスが今ビジーである場合は、プログラムが図１４（ｂ）のステップ９６０に続く。もし、ステップ９５８において、バスがビジーで無い場合は、ステップ９５９においてバスエラーか時間切れフラグが生成されたかどうかが決定される。もし、エラーか時間切れが起これば、プログラムはステップ９７３へ進み、そこで伝送は停止されルーチンを抜け出す。もし、エラーか時間切れ条件が存在しない場合は、データが受信されたことを知らせるためにスレーブから確認ビットが送られるまでステップ９５５においてルーチンは継続する。もし、確認ビットが受信されれば、現在の命令コードはステップ９５７において送信される。アラームの臨界的条件の間にメッセージ送信ルーチンが実施される時に、命令コードはバッテリアドレス（図１２、ステップ９３５を参照）にセットされ、スレーブはデータの２バイトのみが送られてくると認識するであろう。ステップ９６０に示される次のステップは確認ビットが送られたかどうかのチェック、すなわち命令コード（あるいはバッテリアドレス）がスレーブによって受信されたかどうかのチェックである。もし、確認ビットが受信されなければ、バスエラーか時間切れが生じさせられたかどうかを決定するためにステップ９６２においてチェックが行われる。もしエラーか時間切れが起こったなら、プログラムはステップ９７３に進みそこで送信が停止されルーチンを抜け出す。もし、エラーか時間切れが存在しなければ、命令コード（あるいはバッテリアドレス）が受信されたと確認されるまでルーチンはステップ９６０で継続する。もし、確認ビットが受信されれば、データの最初のバイトがステップ９６５において、指定されたアドレス位置（図１２（ｂ）のステップ９３５を参照）へと送信する。ステップ９６６において示される次のステップは、確認ビットが送られたかどうかのチェック、すなわち命令コードデータの最初のバイトがスレーブ機器によって受信されたかどうかのチェックである。もし、確認ビットが受信されれば、バスエラーか時間切れフラグが生じさせられたかどうかを決定するべくステップ９６７においてチェックが行われる。もし、エラーか時間切れが起これば、プログラムはステップ９７３に進み、そこで送信は停止されルーチンを抜け出す。もし、エラーか時間切れの条件が存在しなければ、データの最初のバイトが受信されたと確認されるまで、ルーチンはステップ９６６において継続する。もし、確認ビットが受信されれば、データの２番目のバイトがステップ９６８において次のアドレス位置に送信される。ステップ９６９において示される次のステップは、確認ビットが送られたかどうかに関するチェック、すなわち命令コードデータの２番目のバイトがスレーブ機器によって受信されたかどうかのチェックである。もし、確認ビットが受信されなければ、バスエラーか時間切れのフラグが生じさせられたかどうかを決定するためのチェックがステップ９７１においてなされる。もし、エラーか時間切れが起こったなら、プログラムはステップ９７３に進み、そこで伝送は停止されルーチンを抜け出す。もし、エラーか時間切れの条件が存在しなければ、データの２番目のバイトが受信されたと確認されるまでルーチンはステップ９６９において継続する。全メッセージがバッテリによってスレーブ機器へ伝送された後、メッセージ送信ルーチンを抜け出す。ＬＥＤ表示器図２に示すように、本発明のバッテリ１０はマニュアルで制御する４セグメントの発光ダイオード（ＬＥＤ）表示器を備え、full_capの値に関してバッテリの相対的な充電状態を示す。容量の計算の後に、アラーム制御１５２と充電制御１５４のルーチンが各５００msec（動作サイクル）の間、実行され、システムはＬＥＤ表示器のハードウエアのトリガを探す。いつでも、使用者は図２（ａ）に示すバッテリ１０上のスイッチ３５によってＬＥＤ表示器を始動させることができる。図１５は、ＬＥＤ表示器の制御回路を図示したものである。スイッチ３５を押すことによって、図１５のステップ９７５に示すハードウエアスイッチにトリガをかける。もし、ハードウエアトリガがセットされれば、処理はステップ９７７へ進む。もし、ＬＥＤ表示器へのハードウエアトリガがセットされなければ、ステップ９９２において現在のＬＥＤ表示器はクリアされＬＥＤ表示器タイマはリセットされる。しかる後に、ＬＥＤ表示ルーチンを抜け出す。ステップ９７７において、ＬＥＤ表示器の動作モードが、更新済みの全容量（ full_cap）のデフォルト値とRelativeStateOfCharge()の応答とに関係しているか、あるいは、上述した設計容量値（nom_cap）に関係しているかどうかに関する決定がなされる。もし、動作ＬＥＤ表示モードがfull_capベースに関係していると決定されれば、full_capに関して正規化されるステップ９７８において相対的ｓｏｃが計算される。さもないと、ステップ９７９において、相対的ｓｏｃの計算がされ、nom_capに関して正規化が行われる。次に、ステップ９８０においてカウンタは相対的ｓｏｃ値にセットされ、４つの全てのＬＥＤはクリアされてビット値は初期化される。そして、ステップ９８１において、カウンタが７５％以上かどうかに関する決定がなされる。もし、カウンタが７５パーセント以上なら、４つの全てのＬＥＤは＞７５％充電を示す表示のために点灯する。もし、カウンタが７５％以下なら、カウンタはステップ９８３において２５％増分インクリメントされ、ＬＥＤ表示器のＬＥＤビットはシフトしてＬＥＤが点灯した時に相対的ｓｏｃの対応する表示をする。ステップ９８１と９８３は、カウンタが７５以上の状態が得られるまで３回まで繰り返す。条件が満足された後、ステップ９８５において、ＬＥＤは（図示されない）ＬＥＤレジスターのビット構成に従って点灯（表示）する。ステップ９８７において、相対的容量が１０パーセントより大きいかの決定がなされる。もしそうなら、プログラムはステップ９９４へ進む。もし、相対的容量が１０％より小さいと決定されれば、ステップ９８９においてＬＥＤ表示が光るべきかどうかの決定がなされる。従って、ＬＥＤの光るビットはステップ９８９においてチェックされ、もしビットがセットされていなければ、ステップ９９１に示されるように、１０％相対的ｓｏｃより小さいと示すべく表示されるＬＥＤが光る。もし点滅ビットがステップ９８９においてセットされれば、ＬＥＤは光り、ステップ９９０において点減ビットはクリアされる。システムはステップ９９４へ進み、そこでＬＥＤ表示タイマはデクリメントされる。そうして、ステップ９９５においてＬＥＤ表示タイマが時間切れになったかどうかに関して決定がなされる。もし、ＬＥＤ表示タイマが時間切れとなれば、ハードウエアトリガービットはステップ９９６においてクリアされ、表示タイマはリセットされる。さもないと、ＬＥＤ表示ルーチンを抜け出す。本発明が実施形態に関して特に示され記述されたが、当業者には形態と詳細における前回の変更および他の変更は、その点で本発明の精神と視野から離れること無く得られ、追加される請求項の範囲によってのみ限定されるべきであると理解されるであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０２Ｊ 7/04 Ｈ０２Ｊ 7/04 Ａ 7/10 7/10 ＨＢ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，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】（ここで、ε_cはバッテリ温度およびＣＡＰ_FCの関数を示す）上記のアルゴリズムに基づく計算を含む実際の充電パラメータの計算を実行するマイクロプロセッサを備えたハイブリッド集積回路（ＩＣ）とを有して構成されている。上記の方程式には、リセットロジックが導入され、それぞれの完全充電時およびそれぞれの完全放電終了時において、容量計算に伴い、ＣＡＰ_FC値が自動修正される。

Claims

【特許請求の範囲】１．電力を供給するとともに、電力管理システムを備えた外部機器へ所定のバッテリパラメータをレポートするスマートバッテリにおいて、（ａ）外部機器による決定に応じて、放電モードの際には前記外部機器に電力を供給し、充電モードの際には電力を受けるために、一対の端子に接続された少なくとも１つの再充電可能な電池と、（ｂ）所定のバッテリ識別パラメータおよび充電パラメータを前記外部機器へレポートするためのデータバスと、（ｃ）前記端子におけるバッテリ電圧およびバッテリ電流を表すアナログ信号、および前記電池におけるバッテリ温度を表すアナログ信号を発生するためのアナログ信号発生手段と、（ｄ）バッテリ電圧、バッテリ電流、およびバッテリ温度を表すアナログ信号を受け、これらのアナログ信号をデジタル信号に変換し、これらデジタル信号から動作時間中にわたって、（ここで、ε_cはバッテリ電流およびバッテリ温度の関数を示し、Ｉ_sはバッテリ温度およびＣＡＰ_remの関数を示す）上記のアルゴリズムに基づく計算を含む実際の充電パラメータの計算を実行するマイクロプロセッサを備えたハイブリッド集積回路（ＩＣ）と、（ｅ）公称的に完全放電された際にも、前記所定のバッテリ識別パラメータ、および少なくとも完全充電容量および残存容量を含む実際の充電パラメータを記憶するために前記ハイブリッドＩＣ内に設けられたデータメモリと、（ｆ）前記所定のバッテリパラメータおよび前記実際の充電パラメータを含むバッテリに関するメッセージを、前記データバスを介して前記外部機器に送信するために、前記ハイブリッドＩＣ内に設けられたバスコントローラとを有していることを特徴とするスマートバッテリ。２．請求項１記載のスマートバッテリにおいて、前記ハイブリッドＩＣにより、要求充電率が前記データメモリ内に設定され、前記要求充電率は、少なくともメンテナンス充電率および好適な充電率から選択されることを特徴とするスマートバッテリ。３．請求項１または請求項２記載のスマートバッテリにおいて、前記バスコントローラにより、前記外部機器にバッテリ充電率のメッセージが発信されることを特徴とするスマートバッテリ。４．請求項１から請求項３のいずれかに記載されたスマートバッテリにおいて、前記ハイブリッドＩＣにより、前記充電率のメッセージが、前記残存容量および前記バッテリ温度の関数として選定されることを特徴とするスマートバッテリ。５．請求項１から請求項４のいずれかに記載されたスマートバッテリにおいて、前記ハイブリッドＩＣが、前記外部機器から望ましい残存容量アラーム値を受け取り、残存容量が前記残存容量アラーム値以下になった場合には、前記ハイブリッドＩＣから前記外部機器へ残存容量アラーム信号が送信されることを特徴とするスマートバッテリ。６．請求項１から請求項５のいずれかに記載されたスマートバッテリにおいて、前記ハイブリッドＩＣにより、バッテリ電流および時間の関数として、平均電流値が計算され記憶されることを特徴とするスマートバッテリ。７．請求項１から請求項６のいずれかに記載されたスマートバッテリにおいて、前記ハイブリッドＩＣが、前記外部機器から望ましい残存時間アラーム値を受け取り、計算された残存時間が前記望ましい残存時間アラーム値以下になった場合には、前記ハイブリッドＩＣから前記外部機器へ残存時間アラーム信号が送信されることを特徴とするスマートバッテリ。８．請求項１から請求項７のいずれかに記載されたスマートバッテリにおいて、前記残存時間は、残存容量および前記平均電流値の関数として計算されることを特徴とするスマートバッテリ。９．請求項１から請求項８のいずれかに記載されたスマートバッテリにおいて、前記ハイブリッドＩＣが、前記外部機器からバッテリに関する代替的な低い平均電流値を受け取り、前記ハイブリッドＩＣにより、前記バッテリに関する代替的な低い平均電流値における最適な残存時間が、残存容量の関数として計算されることを特徴とするスマートバッテリ。１０．請求項９記載のスマートバッテリにおいて、前記ハイブリッドＩＣにより、最適な残存時間が、残存容量およびユーザ設定電流値の関数として計算されることを特徴とするスマートバッテリ。１１．請求項１から請求項１０のいずれかに記載されたスマートバッテリにおいて、前記ハイブリッドＩＣにより、その時点においてバッテリが充電状態にあるか放電状態にあるかを示すバッテリモード、バッテリ電圧値、バッテリ電流値、およびバッテリ温度が、前記データメモリ内に記憶されることを特徴とするスマートバッテリ。１２．請求項１から請求項１１のいずれかに記載されたスマートバッテリにおいて、前記外部機器からの問い合わせメッセージに応答して、前記バスコントローラにより、その時点でのバッテリモード、バッテリ電圧値、バッテリ電流値、およびバッテリ温度をレポートするバッテリメッセージが送信されることを特徴とするスマートバッテリ。１３．請求項１から請求項１２のいずれかに記載されたスマートバッテリにおいて、前記電池が、ニッケル金属水素化物（ＮｉＭＨ）電池であり、前記ハイブリッドマイクロプロセッサにより、１つあるいは複数の条件に適合した際に、充電が終了したと判定され、その条件として、完全充電電圧における負の電圧勾配が０．１２ｍＶ／電池／分より大きい場合、温度変化率ｄＴ／ｄｔが０．９０°／分を越えた場合、あるいは計算された容量が完全充電容量の１２０％以上である場合が上げられることを特徴とするスマートバッテリ。１４．請求項１から請求項１３のいずれかに記載されたスマートバッテリにおいて、前記ハイブリッドＩＣにより、中断されることがなかったそれぞれの完全な放電サイクルの後に、完全充電容量が計算により導出された値としてリセットされることを特徴とするスマートバッテリ。１５．請求項１４記載のスマートバッテリにおいて、完全充電容量が、充電終了状態から公称的な完全放電状態までの実際の放電量と自己放電による損失量との積分値にリセットされることを特徴とするスマートバッテリ。１６．再充電可能なバッテリを充電するとともに、前記再充電可能なバッテリから電力を受け、また再充電可能なバッテリへ電力を供給する電力管理システムを備えた外部機器へ所定のバッテリパラメータをレポートする方法において、（ａ）バッテリ入力端子およびバッテリ出力端子におけるバッテリ電圧およびバッテリ電流を表すアナログ信号を発生するとともに、電池におけるバッテリ温度を表すアナログ信号を発生するステップと、（ｂ）前記アナログ信号をバッテリ電圧、バッテリ電流、およびバッテリ温度を表すデジタル信号に変換し、以下のアルゴリズムに基づいて、前記バッテリに付随するＲＩＳＣマイクロプロセッサを用いて、動作時間中にわたって、前記デジタル信号から実際のバッテリ充電パラメータを積分するステップと、（ｃ）ε_cをバッテリ電流値、バッテリ温度、および残存容量の経験的関数として、前記バッテリに付随するデータメモリ内に設定された参照テーブル内に記憶し、ＣＡＰ_FCを積分計算処理間において導出された値として記憶し、Ｉ_sをバッテリ温度およびＣＡＰ_remの経験的関数として記憶するステップと、（ｄ）所定のバッテリ識別パラメータ、および少なくとも完全充電容量および残存容量を含む実際の充電パラメータを前記データメモリ内に記憶するステップと、（ｅ）前記所定のバッテリ識別パラメータおよび前記実際の充電パラメータを含むバッテリに関するメッセージを、データバスを介して前記外部機器へ送信するステップとを有することを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。１７．請求項１６記載の再充電可能なバッテリの充電方法において、要求充電率が、前記データメモリ内に記憶されるとともに前記外部機器へ送信され、前記要求充電率が、少なくともメンテナンス充電率、好適な充電率、迅速な充電率、あるいは最速充電率のなかから選択されることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。１８．請求項１６または請求項１７に記載された再充電可能なバッテリの充電方法において、前記外部機器による問い合わせに応答して、バッテリの充電率に関するメッセージが、前記データバスを介して、前記外部機器に送信されることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。１９．請求項１６から請求項１８のいずれかに記載された再充電可能なバッテリの充電方法において、前記充電率のメッセージが、前記残存容量および前記バッテリ温度の関数として選定されることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。２０．請求項１６から請求項１９のいずれかに記載された再充電可能なバッテリの充電方法において、前記バッテリが、前記外部機器から望ましい残存容量アラーム値を受け取り、残存容量が前記残存容量アラーム値以下になった場合には、前記バッテリから前記外部機器へ残存容量アラーム信号が送信されることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。２１．請求項１６から請求項２０のいずれかに記載された再充電可能なバッテリの充電方法において、平均電流値が、バッテリ電流値および時間の関数として計算され、前記データメモリ内に記憶されることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。２２．請求項１６から請求項２１のいずれかに記載された再充電可能なバッテリの充電方法において、前記バッテリが、前記外部機器から望ましい残存時間アラーム値を受け取り、計算された残存時間が前記望ましい残存時間アラーム値以下になった場合には、前記バッテリから前記外部機器へ残存時間アラーム信号が送信されることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。２３．請求項１６から請求項２２のいずれかに記載された再充電可能なバッテリの充電方法において、前記残存時間は、残存容量および前記平均電流値の関数として計算されることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。２４．請求項１６から請求項２３のいずれかに記載された再充電可能なバッテリの充電方法において、前記バッテリが、前記外部機器からバッテリに関する代替的な低い平均電流値を受け取り、前記ＲＩＳＣマイクロプロセッサにより、前記バッテリに関する代替的な低い平均電流値における最適な残存時間が、、残存容量の関数として計算されることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。２５．請求項１６から請求項２４のいずれかに記載された再充電可能なバッテリの充電方法において、前記ＲＩＳＣマイクロプロセッサにより、最適な残存時間が、残存容量および予め選定されたバッテリの低い平均電流値の関数として計算されることを特徴とする再充電可能なバッテリの充方法。２６．請求項１６から請求項２５のいずれかに記載された再充電可能なバッテリの充電方法において、その時点においてバッテリが電力受容状態にあるか電力供給状態にあるかを示すバッテリモード、バッテリ電圧値、バッテリ電流値、およびバッテリ温度が、前記データメモリ内に記憶されることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。２７．請求項１６から請求項２６のいずれかに記載された再充電可能なバッテリの充電方法において、前記外部機器からの問い合わせメッッセージに応答して、前記バッテリにより、その時点でのバッテリモード、バッテリ電圧値、バッテリ電流値、およびバッテリ温度をレポートするメッセージが送信されることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。２８．請求項１６から請求項２７のいずれかに記載された再充電可能なバッテリの充電方法において、前記バッテリが、ニッケル金属水素化物（ＮｉＭＨ）電池を備えて形成され、１つあるいは複数の条件に適合した際に、充電が終了したと判定され、その条件として、完全充電電圧における負の電圧勾配が０．１２ｍＶ／電池／分より大きい場合、温度変化率ｄＴ／ｄｔが０．９０°／分を越えた場合、あるいは計算された容量が完全充電容量の１２０％以上である場合が上げられることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。２９．請求項１６から請求項２８のいずれかに記載された再充電可能なバッテリの充電方法において、前記ＲＩＳＣマイクロプロセッサにより、中断されることがなかったそれぞれの完全な放電サイクルの後に、完全充電容量が計算により導出された値にリセットされることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。３０．請求項２９記載の再充電可能なバッテリの充電方法において、完全充電容量が、充電終了状態から公称的な完全放電状態までの実際の放電量の積分値にリセットされることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。３１．請求項１６から請求項３０記載の再充電可能なバッテリの充電方法において、前記バッテリにより、ＣＡＰ_FCの最後の完全な積分処理からの時間の関数として、不確定係数がレポートされることを特徴とする再充電可能なバッテリの充電方法。