JP2012050238A - 二次電池の充電制御回路および充電制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、充電容量の少ない二次電池でも通常容量の二次電池と同等のバックアップ時間を確保することができ、より安価なシステムを構築することができる充電制御回路を提供する。
【解決手段】充電制御回路において、予め時計ＩＣ６に設定された時刻に達してアラーム割り込みが発生した場合、現在のシステムが充電モードでなく、且つ二次電池１が満充電電荷量の２０％程度が放電されたと判断したとき、新たな時刻として２時間後の時刻にアラーム時刻をセットして充電モードに切り替わる。一方、満充電電荷量の２０％程度が放電されてないと判断した場合、現時刻から次に充電トリガーをチェックする時刻にアラーム時刻をセットする。
【選択図】図３

Description

本発明は、二次電池の充電制御回路および充電制御方法に関し、特に、画像処理システムなど使用される揮発性メモリのバックアップ用の二次電池の充電制御技術に関する。

リチウム電池やニッケル水素電池などの二次電池は、装置に供給される電源（例えば商用電源（ＡＣ電源）等）が切断されたときに、一時的なバックアップ用の電源として用いられる。例えば、停電や故障等により電源が切断された場合には、装置内の揮発性メモリ（ＤＲＡＭ等）に格納された画像データを保持し続けられるように二次電池から電源が供給される。

二次電池は、一般的に、過充電状態に陥ると充電性能が劣化して、電池寿命に大きな影響を与える。そこで、二次電池の満充電状態を検知すると、以降は二次電池の自己放電分を補うように常に一定のサイクルで充電開始と停止を行う方式（以下、「パルストリクル充電」と呼ぶ）に切り替える技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−３０３３３４号公報

しかしながら、二次電池における自己放電時の放電量は、電池の周囲温度によって大きく変化する。例えば、低温時は放電量が小さく、高温時は放電量が大きいという特性がある。上述したパルストリクル充電は、常に一定の間隔で充電開始と停止を繰り返すが、容量低下を防ぐために、高温時の放電量に合わせて充電期間と停止期間が決められている。その結果、低温時には、自己放電量よりも充電量が多くなってしまい、満充電よりもさらに充電される状態、いわゆる過充電状態になるおそれがある。そこで、満充電になる前、例えば充電容量の半分で通常充電を停止し、パルストリクル充電に切り替えることで過充電の問題を回避することが可能だが、必要以上の充電容量を持つ高価な二次電池を利用する必要があり、コスト高の要因になっている。

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、メモリのバックアップ用二次電池の充電制御回路に高価なハードウェアや二次電池を用いることなく、適切な充電制御が可能となる充電制御技術の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の充電制御回路は、揮発性メモリに給電するための充放電可能な二次電池の充電制御回路において、前記二次電池の電圧を検知する電圧検知手段と、予め設定された時刻に割り込み信号を出力する時計手段と、前記電圧検知手段による検知結果に応じて、前記時計手段に時刻を設定する時刻設定手段と、前記二次電池に電源を供給する充電モードと電源を供給しない非充電モードとのモード切り替えを行うモード切替手段と、前記時計手段から割り込み信号が出力されると前記電圧検知手段による検知結果から前記二次電池の放電量を判定する放電量判定手段と、前記放電量判定手段により前記二次電池の放電が所定量に達したと判定された場合に、前記モード切替手段により非充電モードから充電モードに切り替えて前記二次電池に充電を行うように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、メモリのバックアップ用二次電池の充電制御回路に高価なハードウェアや二次電池を用いることなく、適切な充電制御が可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る二次電池の充電制御回路の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態においてＣＰＵが起動したときに実行される充電制御処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態においてアラーム割り込みが発生したときに実行される充電制御処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態においてスリープモードに移行するときに実行される充電制御処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態において充電制御処理時の二次電池の充電容量と充電電圧の遷移を示すタイムチャートである。 本発明の第２の実施形態においてＣＰＵが起動したときに実行される充電制御処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態においてアラーム割り込みが発生したときに実行される充電制御処理の一例を示すフローチャートである。 ＡＣ電源オフ状態から起動した場合のアラーム割り込み発生時の電池電圧、充電モード、自己放電チェック時間、自己放電累積時間を表わした図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、画像処理システムに使用されるＤＲＡＭをバックアップする二次電池の充電制御回路について説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る二次電池の充電制御回路の構成を示すブロック図である。

図１において、二次電池１は、充放電可能なリチウムイオン電池やニッケル水素電池等で構成される。定電流回路２は、ＡＣ電源８で生成された電源Ａ１０により供給される電流を二次電池１に流し込んで充電するための定電流回路である。定電流回路２がオンのときには一定の電流が流れるようになっており、主にトランジスタなどで構成される。

ＦＦ４は、電源Ａ１０により給電され、設定された状態を保持するフリップフロップである。

ＣＰＵ５は、充電回路を含む画像処理システム全体を制御するＣＰＵであり、ＡＣ電源８で生成された電源Ｂ１１により給電される。また、ＣＰＵ５は、不図示のＲＯＭやＤＲＡＭ２３とバス接続されており、これらに格納されているプログラムによって動作する。また、ＣＰＵ５は、消費電力が比較的大きいため、システムが省電力状態のスリープモードに移行すると電源Ｂ１１を停止し、ＣＰＵ５へ給電を停止して省電力化を図っている。

時計ＩＣ６は、乾電池やリチウム電池等で構成された一次電池２０により給電される時計ＩＣである。ＡＣ電源８をＯＦＦしても時計ＩＣ６は、一次電池２０が切れるまでは常に動作するようになっている。

ＡＣ電源８は、ＡＣ入力から、充電回路を含む画像処理システムで使用するＤＣ電源を生成する主電源である。生成するＤＣ電源は、電源Ａ１０と電源Ｂ１１に分けられる。電源Ａ１０は、第一の電源出力手段として機能し、ＡＣ電源８へのＡＣ入力が供給される続ける限り、常に各部に電源を供給する。電源Ｂ１１は、第二の電源出力手段として機能し、システムがスリープモードに移行すると電源の供給を停止する。

電池電圧検知回路Ａ９は、二次電池１の電圧を検知する電池電圧検知回路である。電池電圧検知回路Ａ９は、二次電池１が過充電とみなされる電圧（例えば１．５Ｖ）を検知すると、ＦＦ４をリセットして定電流回路２をオフするように動作する。電池電圧検知回路Ａ９は、主にコンパレータなどで構成されている。

電池電圧検知回路Ｂ３０は、二次電池１の電圧を検知する電池電圧検知回路である。電池電圧検知回路Ｂ３０は、二次電池１が自己放電し、満充電電荷量の２０％程度が減少したとみなされる電圧（例えば１．３Ｖ）を検知すると、その検知結果に応じて、充電トリガー信号３１をＣＰＵ５に出力する。電池電圧検知回路Ｂ３０は、主にコンパレータなどで構成されている。

スリープ制御回路１８は、電源Ａ１０により給電されるスリープ制御回路である。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、二次電池１を電源とするＤＲＡＭ２３のバックアップ電源として、ＤＣ／ＤＣコンバータ出力電源２４を生成する。

ＳＷ２２は、電源Ａ１０とＤＣ／ＤＣコンバータ出力電源２４を切り替えるスイッチである。ＳＷ２２は、ＡＣ電源８がオンの場合に電源Ａ１０からの給電に切り替える。一方、ＡＣ電源８がオフの場合やＡＣ入力が停止されている場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ出力電源２４からの給電に切り替える。

ＤＲＡＭ２３は、ＣＰＵ５により実行されるプログラムの格納や画像データを格納するために使用される揮発性メモリである。ＤＲＡＭ２３に格納された画像データは、停電になっても二次電池１の電力でしばらくの間バックアップされる。また、ＤＲＡＭ２３は、ＳＷ２２の出力電源２５を電源として動作する。

定電流回路制御信号１２は、ＦＦ４が出力する定電流回路２を制御するための制御信号である。定電流回路制御信号１２がオンの場合、定電流回路２は二次電池１に電流を流し込む充電モードになる。一方、定電流回路制御信号１２がオフの場合、定電流回路２は二次電池１への電流を停止して自己放電モードになる。

ＦＦ４は、ＣＰＵ５の出力信号１４によって値を設定するようになっており、電源Ａ１０が供給される限り、その値を保持する。ＦＦ４に値がセットされるとシステムが充電モードに切り替わり、値がリセットされると自己放電モード（非充電モード）に切り替わる。電池電圧検知回路Ａ９が二次電池１の過充電とみなされる電圧を検知した場合にＦＦ４はリセットされ、自己放電モードとなる。

インターフェース信号１５は、ＣＰＵ５が、時刻設定手段として、時計ＩＣ６にアラーム時刻を設定したり、時計ＩＣ６から時計情報を読み出すための信号である。

アラーム割り込み信号１６は、時計ＩＣ６がスリープ制御回路１８に出力する信号である。時計ＩＣ６は、ＣＰＵ５が時計ＩＣ６に対して設定したアラーム時刻になると、アラーム割り込み信号１６を出力する。なお、アラーム割り込み信号１６はＣＰＵ５にも出力される。

制御信号１７は、スリープ制御回路１８がＡＣ電源８のスリープモードへの切り替えを制御する制御信号である。ＡＣ電源８がスリープモードのときにアラーム割り込み信号１６が出力されると、制御信号１７によってＡＣ電源８をスリープモードから通常状態に切り替わるように動作する。これにより、電源Ｂ１１の通電が再開される。このように、制御信号１７により電源Ｂ１１からＣＰＵ５への通電が開始されることから、制御信号１７はＣＰＵ５にアラーム割り込みが発生したことを通知する割り込み信号としても機能する。

次に、図１の充電制御回路におけるＣＰＵ５の二次電池の充電制御方法について図２〜図４を参照して説明する。

図２は、ＣＰＵ５が起動したときに実行される充電制御処理の一例を示すフローチャートである。

まず、電源Ｂ１１がＣＰＵ５に供給されると、ＣＰＵ５は、ＡＣ電源８のオフ状態からの起動であるのか、スリープモードからの起動（復帰）であるかを判別する（ステップＳ１０２）。この判別は不図示のスリープフラグの状態に基づいて行われる。スリープフラグは、ＣＰＵ５の外部にあるＦＦ４等の記憶装置で状態を保持されており、電源Ａ１０の供給によって動作する。具体的には、ＣＰＵ５からＦＦ４への設定でスリープフラグが“１”にセットされ、ＦＦ４に電源Ａ１０が供給され続ける限り状態を保持し、電源Ａ１０の供給が遮断されるとスリープフラグが“０”にリセットされる。

ステップＳ１０２でスリープフラグが“０”、すなわちＡＣ電源８のオフ状態からの起動と判断すると（ステップＳ１０２でＮＯ）、ＣＰＵ５は、二次電池１の電荷残量が有るか否か（バッテリーエンプティか否か）を判定する（ステップＳ１０４）。ＣＰＵ５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ出力電源２４を監視しており、二次電池１の電荷残量不足でＤＣ／ＤＣコンバータ出力電源２４が出ていなければ電荷残量が無い（バッテリーエンプティ）と判断する。なお、ＡＣ電源８のオフ状態からの起動時は、自己放電モードであり、定電流回路２がオフで、二次電池１への充電は停止している。

ステップＳ１０４でバッテリーエンプティと判断されたときは（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ＣＰＵ５は時計ＩＣ６にインターフェース信号１５を出力し、現時刻から満充電となる時間、例えば６時間後の時刻にアラーム時刻をセットする（ステップＳ１０６）。そして、ＣＰＵ５は、出力信号１４によってＦＦ４をセットして充電開始設定を行い、充電モードに切り替える（ステップＳ１０９）。このとき、ＣＰＵ５はモード切替手段として機能する。充電モードに切り替わると、定電流回路２がオンとなり、二次電池１の充電が開始される。

一方、ステップＳ１０４でバッテリーエンプティでないと判断されると（ステップＳ１０４でＮＯ）、ＣＰＵ５は、電池電圧検知回路Ｂ３０が出力する充電トリガー信号３１の状態をチェックする。そして、充電トリガー信号３１が発生しているかどうか、すなわち放電によって満充電電荷量の２０％程度が放電されたかどうかを判断する（ステップＳ１０５）。このとき、ＣＰＵ５は放電量判定手段として機能する。

ステップＳ１０５で満充電電荷量の２０％程度が放電されたと判断された場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、ステップＳ１０７へ進む。ステップＳ１０７では、ＣＰＵ５は、時計ＩＣ６に対してインターフェース信号１５を出力し、新たな時刻として２時間後の時刻にアラーム時刻をセットする。２時間とは、二次電池１から放電された放電量（ここでは満充電電荷量の２０％程度）を補うために要する充電時間である。そして、ＣＰＵ５は、ステップＳ１０９で充電開始設定を行い、充電モードに切り替えて、充電が開始される。このとき、ＣＰＵ５はモード切替手段として機能する。

一方、ステップＳ１０５で満充電電荷量の２０％程度が放電されてないと判断された場合、ＣＰＵ５は時計ＩＣ６に対して、現時刻から次に充電トリガーをチェックする時間、例えば２４時間後の時刻にアラーム時刻をセットして終了する（ステップＳ１０８）。

一方、ステップＳ１０２でスリープフラグが“１”すなわちスリープモードからの起動であると判断すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ＣＰＵ５は、スリープフラグを“０”にリセットして終了する（ステップＳ１０３）。すなわち、スリープモードからの復帰であるため、二次電池に関する充電制御は特に行わない。

次に、スリープモードからの復帰要因がアラーム割り込みの発生であった場合について説明する。

図３は、アラーム割り込みが発生したときに実行される充電制御処理の一例を示すフローチャートである。

ＣＰＵ５は、まずアラーム割り込みが発生したか否かを判断する（ステップＳ２０２）。すなわち、ＣＰＵ５は、時計ＩＣ６からアラーム割り込み信号１６が出力されたか否かを判定する。そして、アラーム割り込みが発生するまでステップ２０２をループする。

ステップＳ２０２でアラーム割り込みが発生したと判断した場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、ＣＰＵ５は、定電流回路制御信号１２をチェックすることで、現在のシステムが充電モードか自己放電モードかを判別する（ステップＳ２０３）。ここでは、ＣＰＵ５はモード判定手段として機能する。

ステップＳ２０３で充電モードと判別した場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、ＣＰＵ５は時計ＩＣ６に対して、現時刻から次に充電トリガーをチェックする時間、例えば２４時間後の時刻にアラーム時刻をセットする（ステップＳ２１０）。このように、ＣＰＵ５は、２４時間おきにモードをチェックし、充電モードと判定した場合は、新たな時刻（第１の時刻）を設定する。

次に、ＣＰＵ５は、出力信号１４によってＦＦ４をリセットして自己放電モードに切り替える（ステップＳ２１１）。このとき、ＣＰＵ５はモード切替手段として機能する。自己放電モードへ切り替わると、定電流回路２がオフとなり、二次電池１の充電が停止する。

一方、ステップＳ２０３で自己放電モードと判別した場合（ステップＳ２０３でＮＯ）、ＣＰＵ５は、電池電圧検知回路Ｂ３０が出力する充電トリガー信号３１の状態をチェックする。そして、充電トリガー信号３１が発生しているかどうか、すなわち放電によって満充電電荷量の２０％程度が放電されたかどうかを判断する（ステップＳ２０５）。このとき、ＣＰＵ５は放電量判定手段として機能する。

ステップＳ２０５で満充電電荷量の２０％程度が放電されたと判断された場合（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、ステップＳ２０７へ進む。ステップＳ２０７では、ＣＰＵ５は、時計ＩＣ６に対してインターフェース信号１５を出力し、新たな時刻として２時間後の時刻にアラーム時刻をセットする。２時間とは、二次電池１から放電された放電量（ここでは満充電電荷量の２０％程度）を補うために要する充電時間である。このように、ＣＰＵ５は、現在のモードが自己放電モードであると判定し、且つ、二次電池１の放電が所定量（満充電電荷量の２０％程度）に達したと判定した場合に、新たな時刻（第２の時刻）を設定する。

次に、ＣＰＵ５は、出力信号１４によってＦＦ４をセットして充電開始設定を行い、充電モードに切り替える（ステップＳ２０９）。充電モードに切り替わると、定電流回路２がオンとなり、二次電池１の充電が開始される。

一方、ステップＳ２０５で満充電電荷量の２０％程度が放電されてないと判断された場合、ＣＰＵ５は、時計ＩＣ６に対して、現時刻から次に充電トリガーをチェックする時間、例えば２４時間後の時刻にアラーム時刻をセットして終了する（ステップＳ２０８）。

図４は、スリープモードに移行するときに実行される充電制御処理の一例を示すフローチャートである。

ＣＰＵ５は、まずスリープモードへ移行するスリープモード移行条件が成立したか否か判断する（ステップＳ３０１）。例えば、システムが何の動作もしないスタンバイ状態を規定時間継続した場合、スリープモード移行条件が成立したと見なす。ここでは、条件が成立するまでステップ３０１をループする。

ステップＳ３０１でスリープモード移行条件が成立した場合（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、ＣＰＵ５は、スリープフラグを“１”にセットする（ステップＳ３０２）。そして、ＣＰＵ５は、スリープ制御回路１８を通じてシステムをスリープモードに移行させる（ステップＳ３０２）。スリープモードに移行すると電源Ｂ１１がオフになり、ＣＰＵ５には電源が供給されなくなり、動作を停止する。

図５は、上述した充電制御処理時の二次電池の充電容量と充電電圧の遷移を示すタイムチャートである。なお、本チャートは、図２のステップＳ１０４においてバッテリーエンプティと判定された場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）から開始されたものである。

まず、ＡＣ電源投入後にバッテリーエンプティと判定されるので、アラーム時刻は６時間後に設定される（図２のステップＳ１０６）。６時間とは、バッテリーエンプティから二次電池１が満充電電荷量になるまでに要する時間である。６時間は初期充電時間として充電モードが維持されるが、この間にスリープモード移行条件が成立した場合、スリープモードに移行する。ＡＣ電源投入後から６時間経過した後にアラーム割り込みが発生し（図５の５０１）、充電モードから自己放電モードに切り替わり２４時間継続する。この間にスリープモード移行条件が成立した場合はスリープモードに移行する。

次に、２４時間経過後にアラーム割り込みが発生するので（図５の５０２）、満充電電荷量の２０％程度が放電したかどうかをチェックする。放電されないと判定されると、再び２４時間後にアラーム時刻を設定する。このように、２４時間おきに放電量をチェックし、満充電電荷量２０％程度放電されたと判定された場合は、再び自己放電モードから充電モードに切り替えて、２時間の充電を行う。

以後同様に、自己放電モード中に定期的（２４時間毎）に放電量をチェックし（図５の５０３）、満充電電荷量２０％程度が放電された場合に充電モードに切り替え、放電分のみを充電とするように動作する。これにより、自己放電モード時に電池の周囲温度が変化し、放電量が変化しても、過充電や充電不足に陥ることなく、常に二次電池１を満充電もしくはこれに近い状態に保つことが可能となる。

上記第１の実施形態によれば、時計ＩＣを含む比較的安価なハードウェアを備えるだけで二次電池の適切な充電制御が可能になり、適度な容量の安価な二次電池の使用が可能となる。その結果、充電容量の少ない二次電池でも通常容量の二次電池と同等のバックアップ時間を確保することができ、より安価なシステムを構築することができる。

また、上記第１の実施形態によれば、消費電力の大きいＣＰＵが常に充電制御をする必要がなく、ＣＰＵへの電源供給を遮断するスリープモードに移行できるので、ＡＣ電源の消費電力を非常に少なくできる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施の形態では、図１に示す構成が上記第１の実施の形態と同じであり、第１の実施の形態と同様の部分については、同一の符号を用いてその説明を省略する。以下に、上記第１の実施の形態と異なる点のみを説明する。

第１の実施形態では、ＣＰＵ５が次に充電トリガーをチェックする時間が固定（例えば２４時間）されていたが、本第２の実施形態はこの時間を可変にしたものである。

第２の実施形態の充電制御回路におけるＣＰＵ５の二次電池の充電制御方法について図６〜図７を参照して説明する。

第２の実施形態では、自己放電チェック時間（Ｘ）と、自己放電モードの継続時間である自己放電累積時間（Ｙ）という２つのパラメータを用いて制御する。そして、これら２つのパラメータのうち、自己放電累積時間（Ｙ）は、ＤＲＡＭ２３もしくはスリープモードでも記憶可能なメモリ（不図示）に格納される。自己放電チェック時間（Ｘ）の格納場所については特に制限は無い。

図６は、ＣＰＵ５が起動したときに実行される充電制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、図２と同じ処理を行うステップには同じ番号を付して、それらの説明も割愛する。

ステップＳ１０２でＡＣ電源８のオフ状態からの起動と判断すると（ステップＳ１０２でＮＯ）、ステップＳ４１１へ進む。ステップＳ４１１では、ＣＰＵ５は、自己放電チェック時間（Ｘ）と自己放電累積時間（Ｙ）をそれぞれＸ＝“２４”、Ｙ＝“０”に初期化し、メモリ（不図示）に格納する。そして、ステップＳ１０４でバッテリーエンプティでないと判断し、ステップＳ１０５で充電トリガーが発生していないと判断し、ステップＳ１０８でアラーム時刻を２４時間後に設定した場合、ステップＳ４１２へ進む。

ステップＳ４１２では、ＣＰＵ５は、自己放電累積時間（Ｙ）に“２４”を代入する。そして、ＣＰＵ５は、“２４”が代入された自己放電累積時間（Ｙ）をメモリに格納して（ステップＳ４１３）、本処理を終了する。

図７は、アラーム割り込みが発生したときに実行される充電制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、図３と同じ処理を行うステップには同じ番号を付し、それらの説明も割愛する。

ステップＳ２０３で充電モードと判断すると、ＣＰＵ５は、メモリに格納されている自己放電累積時間（Ｙ）を読み出す（ステップＳ５１１）。そして、ＣＰＵ５は、自己放電チェック時間（Ｘ）を次式から算出する（ステップＳ５１２）。ここでは、ＣＰＵ５は、第二の算出手段として機能する。

Ｘ＝Ｙ／２ （但し、Ｘは２４以上）
例えば、最初はＹの初期値が“０”であるため、Ｘは“２４”となる。

次に、ＣＰＵ５は、時計ＩＣ６に対してインターフェース信号１５を出力し、現時刻から自己放電チェック時間（Ｘ）後の時刻にアラーム時刻をセットする（ステップＳ５１３）。次に、ＣＰＵ５は、自己放電累積時間（Ｙ）に自己放電チェック時間（Ｘ）を代入して自己放電累積時間を算出する（ステップＳ５１４）。ここでは、ＣＰＵ５は、第一の算出手段として機能する。

次に、ＣＰＵ５は、ステップＳ５１４で求めた自己放電累積時間（Ｙ）をメモリに格納する（ステップＳ５１５）。つづいて、ＣＰＵ５は、ステップＳ２１１で充電停止設定を行い、自己放電モードに切り替えて、本処理を終了する。

一方、ステップＳ２０３で自己放電モードと判断し（ステップＳ２０３でＮＯ）、ステップＳ２０５で充電トリガーが発生していないと判断すると（ステップＳ２０５でＮＯ）、ＣＰＵ５は、アラーム時刻を２４時間後に設定する（ステップＳ２０８）。つづいて、ＣＰＵ５は、メモリに格納されている自己放電累積時間（Ｙ）を読み出し（ステップＳ５２１）、次式から自己放電累積時間（Ｙ）を算出する（ステップＳ５２２）。

Ｙ＝Ｙ＋２４
次に、ＣＰＵ５は、ステップＳ５２２で算出した自己放電累積時間（Ｙ）をメモリに格納して（ステップＳ５２３）、本処理を終了する。

次に、上述した充電制御処理時の電池電圧、モード、自己放電チェック時間（Ｘ）、自己放電累積時間（Ｙ）の時間変化について図８を用いて説明する。

図８は、ＡＣ電源８のオフ状態から起動した場合のアラーム割り込み発生後の電池電圧、充電／自己放電モード、自己放電チェック時間（Ｘ）、自己放電累積時間（Ｙ）の時間変化を表わした図である。

まず、経過時間“０”でＡＣ電源８のオフ状態からの起動で、且つバッテリーエンプティであった場合は、充電モードになり、二次電池１は６時間充電される。６時間経過後にアラーム割り込みが発生するので、自己放電チェック時間（Ｘ）を算出するとＸ＝２４となり、アラーム時刻が２４時間後に設定される。次に、自己放電累積時間（Ｙ）は、Ｘが代入されてＹ＝２４となり、メモリに格納される。そして、充電停止設定が行われ、充電モードから自己放電モードに切り替わる。

２４時間後の経過時間“３０”でアラーム割り込みが発生するが、電池電圧が１．４２Ｖで充電トリガーが発生しないため、自己放電累積時間（Ｙ）が算出され、メモリに格納される。自己放電累積時間（Ｙ）は、Ｙ＝２４＋２４＝４８となる。

２４時間後の経過時間“５４”でアラーム割り込みが発生するが、電池電圧が１．３７Ｖで充電トリガーが発生しないため、自己放電累積時間（Ｙ）が算出され、メモリに格納される。自己放電累積時間（Ｙ）は、Ｙ＝４８＋２４＝７２となる。

２４時間後の経過時間“７８”でアラーム割り込みが発生するが、電池電圧が１．３２Ｖで充電トリガーが発生しないため、自己放電累積時間（Ｙ）が算出され、メモリに格納される。自己放電累積時間（Ｙ）は、Ｙ＝７２＋２４＝９６となる。

２４時間後の経過時間“１０２”でアラーム割り込みが発生し、電池電圧が１．２７Ｖで充電トリガーが発生するので、アラーム時刻を２時間後に設定する。そして、充電開始設定が行われ、自己放電モードから充電モードに切り替わる。

２時間後の経過時間“１０４”でアラーム割り込みが発生するので、自己放電累積時間（Ｙ）をメモリから読み出し（Ｙ＝１２０）、自己放電チェック時間（Ｘ）を算出するとＸ＝１２０／２＝６０となる。その結果、アラーム時刻が６０時間後に設定される。次に、自己放電累積時間（Ｙ）は、Ｘが代入されてＹ＝６０となり、メモリに格納される。そして、充電停止設定が行われ、充電モードから自己放電モードに切り替わる。

６０時間後の経過時間“１６４”でアラーム割り込みが発生するが、電池電圧が１．４２Ｖで充電トリガーが発生しないため、自己放電累積時間（Ｙ）が算出され、メモリに格納される。自己放電累積時間（Ｙ）は、Ｙ＝６０＋２４＝８４となる。

以降、上述と同様の動作となる。

上記第２の実施形態によれば、満充電電荷量２０％程度が放電された時間を元に次にチェックする時間（自己放電チェック時間：Ｘ）を決定するので、チェック時間が延びて、アラーム割り込みの回数が減少する。アラーム割り込みが発生すると省電力状態のスリープモードから復帰してしまうことから、アラーム割り込みが減少すると、その分だけ省電力になるという効果がある。

なお、上述した自己放電チェック時間（Ｘ）の算出式（Ｘ＝Ｙ／２（但し、Ｘ≧２４））は一例であり、自己放電累積時間（Ｙ）を元に算出され、それまでの固定値よりも大きなものであればよく、これに限定されるものではない。

また、上記第１及び第２の実施形態では、電池電圧検知回路Ｂ３０の検知結果からＣＰＵ５が、二次電池１の放電が所定量（２０％）に達したと判定した場合に、モード切替を行っているが、所定量は２０％に限定されるものではない。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して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（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１ 二次電池
２ 定電流回路
４ フリップフロップ
５ ＣＰＵ
６ 時計ＩＣ
８ ＡＣ電源
９，３０ 電池電圧検知回路
１８ スリープ制御回路
２１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３ ＤＲＡＭ

Claims (8)

1. 揮発性メモリに給電するための充放電可能な二次電池の充電制御回路において、
   前記二次電池の電圧を検知する電圧検知手段と、
   予め設定された時刻に割り込み信号を出力する時計手段と、
   前記電圧検知手段による検知結果に応じて、前記時計手段に時刻を設定する時刻設定手段と、
   前記二次電池に電源を供給する充電モードと電源を供給しない非充電モードとのモード切り替えを行うモード切替手段と、
   前記時計手段から割り込み信号が出力されると前記電圧検知手段による検知結果から前記二次電池の放電量を判定する放電量判定手段と、
   前記放電量判定手段により前記二次電池の放電が所定量に達したと判定された場合に、前記モード切替手段により非充電モードから充電モードに切り替えて前記二次電池に充電を行うように制御する制御手段とを備えることを特徴とする充電制御回路。
2. 前記時計手段から割り込み信号が出力されたときに、現在のモードが充電モードか否かを判定するモード判定手段をさらに備え、
   前記モード判定手段により現在のモードが充電モードであると判定された場合、前記時刻設定手段が前記時計手段に新たな時刻として第１の時刻を設定し、
   前記モード判定手段により現在のモードが非充電モードであると判定され、且つ、前記放電量判定手段により前記二次電池の放電が所定量に達したと判定された場合に、前記時刻設定手段が前記時計手段に新たな時刻として前記第１の時刻とは異なる第２の時刻を設定すると共に、前記モード切替手段が非充電モードから充電モードに切り替えることを特徴とする請求項１記載の充電制御回路。
3. 前記第２の時刻は、前記二次電池から放電された放電量を補うために要する充電時間に基づく時刻であることを特徴とする請求項２記載の充電制御回路。
4. 前記第１の時刻は固定されていることを特徴とする請求項２または３記載の充電制御回路。
5. 常に電力を供給する第一の電源出力手段と、
   前記充電制御回路を含むシステムがスリープモードに移行すると電力の供給を停止する第二の電源出力手段とをさらに備え、
   前記時刻設定手段、前記制御手段、及び前記放電量判定手段は、前記第二の電源出力手段から給電され、
   前記時計手段を除き、前記モード切替手段を含むシステムが前記第一の電源出力手段から給電されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項の記載の充電制御回路。
6. 前記第一の電源出力手段から給電され、前記時計手段からの割り込み信号によって前記スリープモードから復帰する復帰手段をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の充電制御回路。
7. 前記非充電モードの継続時間を算出する第一の算出手段と、
   前記第一の算出手段により算出された非充電モードの継続時間から、次に前記電圧検知手段にて電圧を検知する時刻を算出する第二の算出手段とをさらに備え、
   前記時刻設定手段は、前記第二の算出手段により算出された時刻を前記時計手段に設定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の充電制御回路。
8. 揮発性メモリに給電するための充放電可能な二次電池の充電制御方法において、
   前記二次電池の充電制御回路が、
   前記二次電池の電圧を検知する電圧検知工程と、
   予め設定された時刻に割り込み信号を出力する時計工程と、
   前記電圧検知工程での検知結果に応じて、前記割り込み信号を出力する時刻を設定する時刻設定工程と、
   前記二次電池に電源を供給する充電モードと電源を供給しない非充電モードとのモード切り替えを行うモード切替工程と、
   前記時計工程で割り込み信号が出力されると前記電圧検知工程での検知結果から前記二次電池の放電量を判定する放電量判定工程と、
   前記放電量判定工程にて前記二次電池の放電が所定量に達したと判定された場合に、前記モード切替工程にて非充電モードから充電モードに切り替えて前記二次電池に充電を行うように制御する制御工程とを備えることを特徴とする充電制御方法。

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