JP2001008376A

JP2001008376A - 充電制御装置及びその方法、並びに電池を有する装置

Info

Publication number: JP2001008376A
Application number: JP11175365A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sunakawa; 伸一砂川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】本願発明は、電池を有する装置において、ユ
ーザの使い勝手を維持しながら、電池の劣化防止を図る
ことを目的とする。【解決手段】上記目的を達成するために、電池７の使
用開始時刻を設定し、設定した使用開始時刻と現在電池
電圧とから充電開始時間を求めて、メモリ２２に格納す
る。充電開始時刻と現在時刻とを比較器２３により比較
し、比較結果に基づき充電回路９を制御することにより
電池７の充電を行ことにより、電池の劣化防止を図るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、充電制御装置及
びその方法、並びに電池を有する装置に関し、特に、携
帯機器等の充電制御装置及びその方法、並びに電池を有
する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、携帯電話機やＰＨＳ電話機、
携帯型ＰＣ、ＰＤＡ、カメラ、ビデオデッキ等、各種携
帯機器が実現されている。これらの機器の動作電源に
は、充電可能な二次電池、特に、リチウムイオン二次電
池を使用する例が多い。

【０００３】これらの機器において、内蔵される二次電
池が放電した場合は、二次電池を専用の充電器に取り付
けることで充電を行う。また、携帯機器内に充電制御回
路を内蔵する場合は、ＡＣアダプタからの電力で充電が
行われる。

【０００４】リチウムイオン二次電池の充電手法とし
て、以下のものが実現されている。（１）ＡＣアダプタからの外部電力が供給されたら、直
ちに充電開始する。（２）電池の端子電圧を監視し、端子電圧が所定値ま
で落ちたら充電開始する。

【０００５】また、リチウムイオン電池を満充電状態で
保存すると、特性が劣化することが知られている。具体
的には、内部抵抗が高まり、電池使用可能時間が短くな
ってしまう。劣化を抑えて保存するには、５０％程度の
充電状態がよいことが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の充電制御手法では、リチウムイオン電池の保存特性
は何ら考慮ていなかった。従って、充電完了から使用開
始までの間は満充電状態で放置されることになるため、
電池の劣化が起こってしまうことがあった。

【０００７】例えば、業務用携帯機器では、夜の帰宅時
間にＡＣアダプタを接続し、朝の外出時にＡＣアダプタ
を取り外して使用する。リチウムイオン電池の標準使用
時間は、例えば３時間程度であるため、従来の（１）で
は毎日必ず数時間は満充電放置状態となっていた。ま
た、（２）の場合も、アダプタの接続時間に関係なく充
電を開始するため、上述の例のような使い方では満充電
放置される時間が長かった。

【０００８】こうした状況で電池の劣化を避けようとす
れば、満充電の時間を短くするように、ユーザが配慮す
る必要があり、非常に煩わしかった。

【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、ユーザの使い勝手の向上、電池の劣化防止を図り、
好適な充電制御装置及びその方法、並びに電池を有する
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願発明の充電制御装置は、充電手段と、電池の使用
開始時刻を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶さ
れている時刻に基づいて、前記充電手段を制御する制御
手段とを有する。

【００１１】また、本願発明の充電制御方法は、電池の
使用開始時刻を設定し、前記設定された時刻に基づき、
充電回路を制御する。

【００１２】また、本願発明の充電制御方法は、電池の
使用開始時刻を設定し、現在時刻と前記使用開始時刻と
に基づき、充電回路による充電開始時刻を求め、前記求
めた充電開始時刻に、前記充電回路が充電を開始する。

【００１３】また、本願発明の充電制御方法は、電池の
使用開始時刻を設定し、現在時刻と前記使用開始時刻と
に基づき、充電回路による充電電流を求め、前記求めた
充電電流に基づき、前記充電回路が充電を行う。

【００１４】更に本願発明の電池を有する装置は、装置
の動作履歴を記憶する記憶手段と、前記記憶された動作
履歴から電池使用開始時刻を推定する推定手段と、前記
推定手段に基づき、前記電池を充電する充電制御手段と
を有する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本願発明
の一実施の形態を説明する。

【００１６】（第１の実施の形態）＜装置全体の構成＞図１は、本発明の一実施形態に係る
携帯情報装置の概略構成を示すブロック図である。図に
おいて、１は装置全体の制御を行うＣＰＵであり、メモ
リ部２に格納されたプログラムに従って、演算、Ｉ／Ｏ
制御、通信、表示等の処理を実行する。

【００１７】メモリ部２は、ＲＡＭやＲＯＭ等の一次記
憶素子、ハードディスク装置等の二次記憶素子で構成さ
れ、ＣＰＵ１の制御プログラムやユーザデータ等を格納
する。

【００１８】３は通信インターフェースであり、ＴＣＰ
／ＩＰ、ＩｒＤＡ等のプロトコルに従って、外部機器と
データ入出力を行う。４は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）
であり、各種データの表示出力を行う。５はユーザから
のデータ入力を行うデジタイザであり、専用ペンで指示
されたタブレット上の位置座標を検出する。

【００１９】６はＤＣＤＣコンバータであり、電池やＡ
Ｃアダプタからの入力電圧を安定化して装置内の各部へ
供給する。ＡＣアダプタ８から電力が供給されている場
合は、ＡＣアダプタ８からの電力を使用し、それ以外の
場合はリチウムイオン電池７の電力を使用する。

【００２０】７はリチウムイオン電池であり、装置を携
帯して使用している時の動作電力を供給する。８はＡＣ
アダプタであり、外部のＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換して
装置に供給する。

【００２１】９は充電回路であり、ＡＣアダプタ８から
の電力でリチウムイオン電池７の充電を行う。本実施例
の充電回路９は定電流定電圧方式であり、定電流制御回
路、定電圧制御回路を含む。定電流定電圧方式は、リチ
ウムイオン電池の充電方法として公知の方法であり、そ
の説明は省略する。１０は充電制御部であり、後述する
アルゴリズムに従って充電回路９を駆動する。

【００２２】＜充電制御部１０の構成＞図２は、充電制
御部１０の内部構成を示すブロック図であり、同図を用
いて充電制御部の動作を説明する。

【００２３】図において、２０はＡ／Ｄコンバータであ
り、リチウムイオン電池７のアナログの電圧値をデジタ
ル値に変換することにより、電池７の端子電圧を測定す
る。２１はリアルタイムクロックであり、現在時刻をカ
ウントして出力する。２２は時刻メモリであり、ＣＰＵ
１から書込まれる充電開始時刻を格納する。２３は比較
器であり、リアルタイムクロック２１と時刻メモリ２２
の出力を比較する。両者の時刻が一致した場合には、充
電回路９をＯＮする信号を出力する。

【００２４】２４はアダプタ検出部であり、ＡＣアダプ
タ８から電力が供給されているかを検出するとともに、
ＣＰＵ１へ割込み信号を発生する。検出部の回路は、電
圧コンパレータで構成してもよく、Ａ／Ｄコンバータ２
０の空きチャネルを使用するようにしてもよい。

【００２５】上述の構成での充電動作を説明する。

【００２６】時刻メモリ２２には、Ａ／Ｃアダプタ検出
時に充電開始時刻が書込まれる。リアルタイムクロック
２１の出力と時刻メモリ２２の内容が一致すると、比較
器２３は充電回路９のＯＮ信号を発生する。充電回路９
はＯＮ信号を受け取ると、電池７の充電を開始する。こ
のようにして、設定された充電開始時刻に充電が開始さ
れる。そして、満充電になると充電が完了する。

【００２７】＜アダプタ検出時の処理の流れ＞図３は、
アダプタ検出時の処理の流れを示すフローチャートであ
り、同図を用いて充電開始時刻を設定する処理を説明す
る。

【００２８】処理に先立ち、ユーザは装置（電池）使用
時刻を指定し、メモリ２中に格納しておく。例えば、Ａ
Ｍ１０：００に外出するのであれば、専用ペンを用い
て、ＡＭ１０：００を入力することにより時刻を設定す
る。

【００２９】Ａ／Ｃアダプタ８が装置に差し込まれる
と、アダプタ検出部２４はＣＰＵ１に割込み信号を発生
し、以下の処理が開始される。

【００３０】ステップＳ１００で、ＣＰＵ１は、Ａ／Ｄ
コンバータ２０を通じて電池電圧の検出を行う。続い
て、ステップＳ１０１では、現在の電池電圧値をもとに
して、満充電に必要な時間を算出する。電池電圧値と充
電必要時間の関係をテーブル化しておき、これを検索す
るようにしておもよい。

【００３１】次にステップＳ１０２では、充電開始時刻
を算出する。これは、予め設定されていた電池使用開始
時刻から充電必要時間を差し引くことで求める。

【００３２】ステップＳ１０３では、充電開始時刻を時
刻メモリ２２に設定し、処理を終了する。

【００３３】その後、前述したように、充電処理が行わ
れる。

【００３４】なお、充電終了以前にアダプタの外れを検
出した場合は、充電ＯＮ信号発生を禁止する処理を行う
（不図示）。

【００３５】以上、説明したように本実施の形態によれ
ば、アダプタ挿入時に充電開始時刻を算出してその時刻
まで充電開始を遅らせることで、電池使用開始時刻ちょ
うどに満充電となるよう制御することができる。これに
よって、満充電状態で放置されることがなくなるので、
電池の劣化を防ぐことができる。

【００３６】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は、アダプタ挿入時に充電開始時刻を算出してその時刻
まで充電開始を遅らせた。本実施の形態では、アダプタ
挿入時に電池使用開始時刻までの時間を算出して、それ
に応じて充電電流を制御する例について説明する。

【００３７】本実施形態の装置の構成は、第１の実施の
形態と同様であるので、その説明を省略する。

【００３８】＜充電制御部１０の構成＞本実施形態にお
いて、充電制御部１０の内部構成が、第１の実施の形態
と一部異なっている。

【００３９】図５は、充電制御部１０の内部構成を示す
ブロック図であり、同図を用いて充電制御部の動作を説
明する。

【００４０】２５は電流セレクタであり、充電回路９の
充電電流の切り替えを行う。

【００４１】＜アダプタ検出時の処理の流れ＞図４は、
アダプタ検出時の処理の流れを示すフローチャートであ
り、同図を用いて充電電流を設定する処理を説明する。

【００４２】処理に先立ち、第１の実施の形態と同様
に、ユーザは電池使用開始時刻を指定し、メモリ２中に
格納しておく。

【００４３】Ａ／Ｃアダプタ８が差し込まれると、アダ
プタ検出部２４はＣＰＵ１に割込み信号を発生し、以下
の処理が開始される。

【００４４】ステップＳ２００で、ＣＰＵ１は、Ａ／Ｄ
コンバータ２０を通じて電池電圧の検出を行う。ステッ
プＳ２０１では、充電電流を算出する。すなわち、電池
電圧値から充電の必要な容量を求める。電池使用開始時
刻から現在時刻を差し引き、この時間間隔で必要容量を
満充電にできる電流値を算出する。時間間隔が長ければ
充電電流は低く設定し、時間間隔が短ければ充電電流を
高く設定する。これは、第１の実施の形態と同様に、テ
ーブル化しておいてもよい。

【００４５】ステップＳ２０２では、算出した充電電流
値を電流セレクタ２５に設定し、処理を終了する。

【００４６】その後、前述したように、充電処理が行わ
れる。

【００４７】以上、説明したように本実施例によれば、
Ａ／Ｃアダプタが差されている時間に応じて充電電流を
設定することで、電池使用開始時刻ちょうどに満充電と
なるよう制御することができる。これによって、満充電
状態で放置されことがなくなるので、電池の劣化を防ぐ
ことができる。

【００４８】また、時間が長い場合は、少ない電流によ
り充電を行うことができるので、経済的である。

【００４９】（第３の実施の形態）前述の実施の形態に
おいては、電池使用開始時刻をユーザが指定する場合に
ついて述べた。本実施の形態においては、電池使用開始
時刻を推定し、推定時刻に満充電となるよう制御する例
について、説明する。毎日のＡ／Ｃアダプタ取り外し時
刻の平均値を、電池使用開始時刻の推定値として制御を
行う。

【００５０】本実施形態の装置の構成は、第１の実施の
形態と同様であるので、その説明を省略する。

【００５１】＜充電制御部１０の構成＞図６は、充電制
御部１０の内部構成を示すブロック図であり、同図を用
いて充電制御部の動作を説明する。

【００５２】３０は時刻メモリであり、Ａ／Ｃアダプタ
８が取り外された時刻を記録していく。例えば、過去３
０回分の取り外し時刻を格納する。３１は時刻算出部で
あり、充電開始時刻を推定して出力する。本実施の形態
では、時刻メモリ３０に蓄積されたデータの平均値を計
算して、電池使用開始時刻の推定値とする。この値から
充電に必要な時間を差し引いた値を、充電開始時刻の推
定値として出力する。

【００５３】３２は比較器であり、リアルタイムクロッ
ク２１と時刻算出部３１の出力を比較する。両者の時刻
が一致した場合には、充電回路９をＯＮする信号を出力
する。

【００５４】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、Ａ／Ｃアダプタが差されている時間に応じて充電電
流を設定することで、電池使用開始時刻ちょうどに満充
電となるよう制御することができる。これによって、満
充電状態で放置されることがなくなるので、電池の劣化
を防ぐことができる。

【００５５】また、過去の使用履歴から電池使用開始時
刻を推定するようにしたことで、ユーザがわざわざ時刻
を設定する必要がなくなる。そのため、ユーザの使い勝
手をより向上させることができる。

【００５６】本実施の形態では、充電開始時刻を制御す
る例を説明したが、第２の実施の形態のように充電電流
を制御するものであってもよい。

【００５７】また、電池使用開始時刻の推定方法として
平均値を用いたが、最頻値や中央値等の他の推定方法を
広く用いることができる。また、最も早い時刻を設定時
刻とすることにより、充電中となることを防ぐようにし
てもよい。さらに、各種の重み付けを行ってもよい。例
えば、データが新しいほど重みを増すようにしてもよ
い。また、曜日情報を加味して、平日と休日で重みを分
けるようにしてもよい。

【００５８】本実施形態に係るプログラムを格納した記
録媒体をシステム或いは装置に供給し、そのシステム或
いは装置のコンピュータが、記録媒体に格納されたプロ
グラムコードを読み出し実行することによっても、本実
施の形態は達成される。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、使
用開始時刻を予め設定して設定時刻に満充電となるよう
制御することにより、電池の劣化防止を図ることができ
る。

【００６０】また、装置の使用履歴から電池使用開始時
刻を予測し、予測時刻に満充電となるように制御するこ
とで、ユーザの使い勝手が更に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る携帯情報装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図２】第１の実施の形態の充電制御部１０の内部構成
を示すブロック図である。

【図３】第１の実施の形態におけるアダプタ検出時の処
理の流れを示すフローチャートである。

【図４】第２の実施の形態におけるアダプタ検出時の処
理の流れを示すフローチャートである。

【図５】第２の実施の形態の充電制御部１０の内部構成
を示すブロック図である。

【図６】第３の実施の形態の充電制御部１０の内部構成
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ＣＰＵ２メモリ５デジタイザ６ＤＣＤＣコンバータ７リチウムイオン電池８Ａ／Ｃアダプタ９充電回路１０充電制御部２０Ａ／Ｄコンバータ２１ＲＴＣ２２時刻メモリ２３比較器２４アダプタ検出器２５電流セレクタ３０時刻メモリ３１時刻算出部３２比較器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電手段と、電池の使用開始時刻を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている時刻に基づいて、前記充
電手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする
充電制御装置。
【請求項２】現在時刻と前記使用開始時刻とに基づ
き、前記充電手段による充電開始時刻を求める算出手段
を更に有し、前記制御手段は、前記算出手段で求めた充電開始時刻
に、前記充電制御手段を制御して充電を開始することを
特徴とする請求項１に記載の充電制御装置。
【請求項３】現在時刻と前記使用開始時刻とに基づ
き、前記充電手段による充電電流を求める算出手段を更
に有し、前記制御手段は、前記充電手段が前記算出手段で求めた
充電電流に基づき、充電を行うように制御することを特
徴とする請求項１に記載の充電制御装置。
【請求項４】電池の使用開始時刻を設定し、前記設定された時刻に基づき、充電回路を制御すること
を特徴とする充電制御方法。
【請求項５】電池の使用開始時刻を設定し、現在時刻と前記使用開始時刻とに基づき、充電回路によ
る充電開始時刻を求め、前記求めた充電開始時刻に、前記充電回路が充電を開始
することを特徴とする充電制御方法。
【請求項６】電池の使用開始時刻を設定し、現在時刻と前記使用開始時刻とに基づき、充電回路によ
る充電電流を求め、前記求めた充電電流に基づき、前記充電回路が充電を行
うことを特徴とする充電制御方法。
【請求項７】電池を有する装置において、前記装置の動作履歴を記憶する記憶手段と、前記記憶された動作履歴から電池使用開始時刻を推定す
る推定手段と、前記推定手段に基づき、前記電池を充電する充電制御手
段とを有することを特徴とする電池を有する装置。
【請求項８】前記推定手段は、前記記憶手段に記憶さ
れたデータの平均値を求めることを特徴とする請求項７
に記載の電池を有する装置。
【請求項９】現在時刻と前記使用開始時刻とに基づ
き、充電開始時刻を求める算出手段を更に有し、前記充電制御手段は、前記算出手段で求めた充電開始時
刻に、充電を開始することを特徴とする請求項７に記載
の電池を有する装置。
【請求項１０】現在時刻と前記使用開始時刻とに基づ
き、充電電流を求める算出手段を更に有し、前記充電制御手段は、前記算出手段で求めた充電電流に
基づき、充電を行うように制御することを特徴とする請
求項７に記載の電池を有する装置。