JP2013186967A - 電子機器及び電子機器のバッテリ充電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの劣化を避けバッテリのサイクル寿命を延ばすことができる電子機器及び電子機器のバッテリ充電方法を提供すること。
【解決手段】予め備えたバッテリ２により駆動し、駆動が停止したときにバッテリ２を充電する電子機器１であって、制御管理部３は、今回使用したバッテリ２の消費容量を示す使用バッテリ容量を測定し、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、この測定した使用バッテリ容量に比例させて、充電を停止するバッテリ２の容量を示す充電容量を決定しバッテリ２の充電の指示を出力し、充電部４は、制御管理部３からバッテリ２の充電の指示を受け制御管理部３が決定した充電容量までバッテリ２を充電する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器及び電子機器のバッテリ充電方法に関し、バッテリのサイクル寿命を延ばす電子機器及び電子機器のバッテリ充電方法に関する。

近年、ノート型コンピュータ、携帯型情報処理機器、携帯電話、ポータブルゲームシステム等の電子機器の普及がすすんでいる。通常、これら電子機器には電源となる充電可能なリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等のバッテリ（二次電池）が使用されている。

これらのバッテリは、通常、充電電流を予め定めた範囲内に抑えた小電流により予め定めた電圧（予備充電電圧）まで充電（予備充電）し、その後、充電電流を予備充電のときよりも大きな電流で充電（急速充電）する。

これらのバッテリは、繰り返し充放電することで、満充電容量（バッテリの充電が満たされたときのバッテリ容量）の大きさが工場出荷時等の最初の満充電容量の大きさから徐々に減っていくサイクル劣化の現象が発生する。サイクル劣化の発生によりバッテリはサイクル寿命（繰り返し充放電可能な期間）が減少する。バッテリを充電する時に、比較的大きな電流で充電する急速充電はバッテリを劣化させる要因となる。また、高エネルギー状態（例えば、満充電容量程度まで充電されている状態）で長時間放置すると、バッテリの劣化が進むことが一般的によく知られている。

特許文献１にサイクル寿命を長くできる二次電池の充電装置が開示されている。特許文献１に開示の二次電池の充電装置は、電池セット検出部と、タイマ部と、充電時間決定部と、充電制御部とを有する。電池セット検出部により、二次電池が充電装置に対してセットされているか取り外されているかを検出し、タイマ部により、電池セット検出部の検出結果を受けて二次電池が充電装置から取り外されている状態にある時間長を計測する。充電時間決定部により、タイマ部により計測された時間長に基づいて二次電池が充電装置に再セットされたときの充電時間を決定し、充電制御部により、充電時間決定部で決定された充電時間にわたって二次電池を充電する。このように、特許文献１に開示の技術は、二次電池が充電装置から取り外されている状態にある時間長に基づいて、二次電池が充電装置に再セットされたときの充電時間を決定する。したがって、二次電池が充電装置から取り外されている間の電池容量の減少分を補充できるだけの充電量が得られるように充電時間を決定する。

特開平８−１４９７０８号公報

上述した特許文献１に記載の二次電池の充電装置は、二次電池が充電装置から取り外されている状態にある時間長に基づいて、二次電池が充電装置に再セットされたときの充電時間を決定する。したがって、二次電池が充電装置から取り外されている間の電池容量の減少分を補充できるだけの充電量が得られるように充電時間を決定する。このため、過充電（予定充電容量を過ぎた充電）の程度を緩和することができるので、過充電による電池の劣化を抑えることが可能となる。しかし、上述した特許文献１に記載の二次電池の充電装置は、過充電による電池の劣化を抑えることが可能となるものの、急速充電を避けるようにはしていない。また、高エネルギー状態で長時間の放置を避ける対策もしていない。このため、上述した特許文献１に記載の二次電池の充電装置は、急速充電によるバッテリの劣化が発生する、という問題がある。また、高エネルギー状態で長時間放置することにより発生するバッテリの劣化を避けることができない、という問題がある。

本発明の目的は、上記課題を解決して、バッテリの劣化を避けバッテリのサイクル寿命を延ばすことができる電子機器及び電子機器のバッテリ充電方法を提供することである。

本発明の電子機器は、予め備えたバッテリにより駆動し、駆動が停止したときに前記バッテリを充電する電子機器であって、今回使用したバッテリの消費容量を示す使用バッテリ容量を測定し、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、前記測定した前記使用バッテリ容量に比例させて、充電を停止するバッテリの容量を示す充電容量を決定し前記バッテリの充電の指示を出力する制御部と、前記制御部から前記バッテリの充電の指示を受け前記決定した前記充電容量まで前記バッテリを充電する充電部と、を備えている。

本発明の電子機器のバッテリ充電方法は、予め備えたバッテリにより駆動し、駆動が停止したときに前記バッテリを充電する電子機器のバッテリ充電方法であって、今回使用したバッテリの消費容量を示す使用バッテリ容量を測定し、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、前記測定した前記使用バッテリ容量に比例させて、充電を停止するバッテリの容量を示す充電容量を決定し、前記決定した前記充電容量まで前記バッテリを充電するようにしている。

本発明によれば、バッテリの劣化を避けバッテリのサイクル寿命を延ばすことができる電子機器及び電子機器のバッテリ充電方法を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートである。 発明の第２の実施の形態に係る電子機器において、使用バッテリ容量に比例させて充電容量を決定するテーブルの一例を示す図である。 図４におけるテーブルをグラフで表した一例を示す図である。横軸に使用バッテリ容量、縦軸に次回の充電容量である。 本発明の第３の実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。 本発明の第４の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートである。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。

図１には、バッテリ２の充電時に電子機器１に電力を供給する外部電源５（例えば、ＡＣ（Alternating current）アダプタ）も記載してある。

本実施の形態に係る電子機器１は、バッテリ２と、制御管理部３と、充電部４とにより構成する。

電子機器１は、例えば、ノート型コンピュータ、携帯型情報処理機器、携帯電話、ポータブルゲームシステム等である。これらの機器の有する通常の機能（例えば、携帯電話の場合は、電話機能等）は、電子機器１の電源スイッチがＯＮのときに実行される。一方、本実施の形態に係る電子機器１の制御管理部３は、電子機器１の電源スイッチのＯＮ／ＯＦＦにかかわらず、バッテリ２又は外部電源５により常時動作する。充電部４は、外部電源５によりバッテリ２を充電する。

電子機器１は、駆動が停止（電子機器１の電源スイッチがＯＦＦ）したときに、外部電源５が電子機器１に接続されていた場合、外部電源５の電力で充電部４によりバッテリ２を充電する。

バッテリ２は、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池である。バッテリ２は、製造時に工場等で定格値（例えば、５０００ｍＡｈ（ミリアンペアアワー））を充電して出荷される。したがって、バッテリ２は、最初に使用するときには最初の満充電容量（バッテリ２の充電が満たされたときのバッテリ容量）に充電されている。

制御管理部３は、今回使用したバッテリ２の消費容量（ｍＡh）を示す使用バッテリ容量を測定する。すなわち、制御管理部３は、今回電子機器１がバッテリ２により駆動（電子機器１の電源スイッチがＯＮ）されている期間（ｈ（アワー））にバッテリ２の消費する容量を、例えば、バッテリ２から流出する電流値（ｍＡ（ミリアンペア））を積算することによって測定する。そして、今回の電子機器１の駆動期間（ｈ）と、この測定した電流値の積算値（ｍＡ）とに基づいて今回使用したバッテリ２の容量を示す使用バッテリ容量（ｍＡh）を算出する。そして、制御管理部３は、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値（例えば、満充電容量の７０％）以下になるように、この測定した使用バッテリ容量に比例させて、充電を停止するバッテリ２の容量を示す充電容量を決定する。

制御管理部３は、バッテリ２の最初の使用時からバッテリ２への充放電電流を監視し、最初のバッテリ容量（定格値（５０００ｍＡｈ））にこの監視した値を、監視する毎に加減することによりバッテリ容量を更新して現在のバッテリ容量を算出しこれを図示しないメモリに格納している。

そして、制御管理部３は、外部電源５の接続を検知して、この決定した充電容量と現在のバッテリ容量との差容量を、バッテリ２の充電の指示とともに充電部４に出力する。

充電部４は、制御管理部３から差容量とバッテリ２の充電の指示を受け、制御管理部３が決定した充電容量までバッテリ２を充電する。すなわち、差容量分を充電する。

ここで、満充電容量について説明する。バッテリ２は、工場出荷時には最初の満充電容量、例えば定格値（５０００ｍＡｈ）に充電されている。満充電容量では、バッテリ電圧Ｖｓは例えば３．７Ｖである。電子機器１（バッテリ２）の使用につれてこの満充電容量を次のように更新していく。すなわち、制御管理部３は、バッテリ電圧を監視し、バッテリ電圧が予め定めた指標（Ｖｉ）、例えば、（Ｖｔ＋（（Ｖｓ―Ｖｔ）／１００）ｘ５）まで下がった場合、次のように満充電容量を更新する。ここで、／は除算、ｘは乗算、Ｖｔは例えば２．８Ｖを示す。（Ｖｓ、Ｖｔの値、及び予め定めた指標（Ｖｉ）は、上記に限らず、システムにより適宜変更して良い。）制御管理部３は、バッテリ２が満充電容量に充電されてからバッテリ電圧が予め定めた指標（Ｖｉ）まで下がる間にバッテリ２が放電した容量（バッテリ２の使用容量）を積算する。この積算した容量に、バッテリ２の定格値（５０００ｍＡｈ）の５％に相当する容量値（２５０ｍＡｈ）を加え、これを新しい満充電容量（現在の満充電容量）とする。例えば、予め定めた指標（Ｖｉ）まで下がる間の積算容量が、４５００ｍＡｈであった場合、４５００＋２５０＝４７５０（ｍＡｈ）が新しい満充電容量（現在の満充電容量）となる。

このように、本発明の第１の実施の形態によれば、制御管理部が、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、使用バッテリ容量に比例させて、充電容量を決定しバッテリの充電の指示を出力する。そして、充電部が、制御管理部からバッテリの充電の指示を受け制御管理部が決定した充電容量までバッテリを充電する。したがって、充電後のバッテリは、現在の満充電容量より小さな容量に充電されているため、長時間放置していてもバッテリ劣化が進まない。このため、バッテリのサイクル寿命を延ばすことができる。
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。

この図２は、図１にバッテリ使用情報格納部６を加えたものである。制御管理部３とバッテリ使用情報格納部６以外は本発明の第１の実施の形態と同じである。したがって、主に第１の実施の形態と相違する部分について説明する。

本実施の形態に係る電子機器１は、バッテリ２と、バッテリ使用情報格納部６と、制御管理部３と、充電部４とにより構成する。

バッテリ使用情報格納部６には、ユーザーがバッテリ２を使用する時間の情報を示す電子機器１の駆動時間情報がバッテリ２の使用履歴として格納される。バッテリ２の使用履歴とは、電子機器１が駆動されたときの時刻を示すバッテリ２の使用開始時刻と、電子機器１の駆動が停止されたときの時刻を示すバッテリ２の使用終了時刻との組である。電子機器１が駆動されたときとは、電子機器１の電源スイッチがＯＮされたときである。電子機器１の駆動が停止されたときとは、電子機器１の電源スイッチがＯＦＦされたときである。

制御管理部３は、バッテリ使用情報格納部６に電子機器１の駆動時間情報をバッテリ２の使用履歴として格納する。すなわち、制御管理部３は、電子機器１に外部電源５が接続されていない場合に、バッテリ２の使用開始時刻とバッテリ２の使用終了時刻との組をバッテリ２の使用履歴としてバッテリ使用情報格納部６に格納する。

制御管理部３は、バッテリ２の充電を開始する際に、バッテリ使用情報格納部６に格納した電子機器１の駆動時間情報からバッテリ２をユーザーが使用する時刻を予測する。

制御管理部３は、バッテリ２の最初の使用時からバッテリ２への充放電電流を監視し、最初のバッテリ容量（定格値（５０００ｍＡｈ））にこの監視した値を、監視する毎に加減することによりバッテリ容量を更新して現在のバッテリ容量を算出している。

そして、制御管理部３は、本発明の第１の実施の形態で説明した動作により決定した充電を停止するバッテリ容量を示す充電容量からこの現在のバッテリ容量を減算して充電可能容量を求め、急速充電するための比較的大きい電流よりも低い予め定めた低電流により、この予測したバッテリ２を使用する時刻までに充電可能容量を充電可能な場合に、この低電流を充電電流に決定し、この予測したバッテリ２を使用する時刻までに充電可能容量を充電不可能な場合に、急速充電するための比較的大きい電流を充電電流に決定する。

そして、制御管理部３は、外部電源５の接続を検知して、この決定した充電容量と現在のバッテリ容量との差容量と、決定した充電電流とを、バッテリ２の充電の指示とともに充電部４に出力する。

充電部４は、制御管理部３から、差容量と充電電流及びバッテリ２の充電の指示を受け、制御管理部３が決定した充電容量まで制御管理部３が決定した充電電流に基づきバッテリ２を充電する。

このように、本発明の第２の実施の形態によれば、制御管理部が、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、使用バッテリ容量に比例させて、充電容量を決定する。また、制御管理部が、バッテリをユーザーが使用する時刻を予測し、この予測したバッテリを使用する時刻までに充電可能容量を予め定めた低電流により充電可能な場合に、この低電流を充電電流に決定する。そして、充電部が、制御管理部からバッテリの充電の指示を受け制御管理部が決定した充電電流により制御管理部が決定した充電容量までバッテリを充電する。したがって、充電後のバッテリは、現在の満充電容量より小さな容量に充電されているため、長時間放置していてもバッテリ劣化が進まない。このため、バッテリのサイクル寿命を延ばすことができる。また、予測したバッテリを使用する時刻までに充電可能容量を予め定めた低電流により充電可能な場合に、低電流によりバッテリを充電する。このため、比較的大きい電流より充電する急速充電をさけることができるので、バッテリ劣化が進まない。このため、バッテリのサイクル寿命を延ばすことができる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る電子機器の動作を図３から図５を参照して詳細に説明する。

図３は、本発明の第２の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートである。

図４は、本発明の第２の実施の形態に係る電子機器において、使用バッテリ容量に比例させて充電容量を決定するテーブルの一例を示す図である。使用したバッテリ容量（Ａ）に次回の充電容量（Ｂ）を対応させている。数値は、現在の満充電容量を１００％としたときの容量であり、単位は％である。例えば、現在の満充電容量が３５００（mＡh）の場合、数値５０は１７５０（mＡh）を示している。次回の充電容量（Ｂ）は、使用バッテリ容量（Ａ）に比例させ、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値（７０％）以下になるようにしたものである。（Ｃ−１）及び（Ｄ−１）は、次回の充電容量（Ｂ）をバッテリ２の劣化度により補正をしたものである。劣化度は、１−（現在の満充電容量／工場出荷時等の最初の満充電容量）であり、劣化度＝０のとき、劣化していないことを示し、劣化度＝０．１のとき、例えば１０％劣化していることを示す。（Ｃ−１）は、劣化度が０．1の場合であり、次回の充電容量（Ｂ）に１．1を掛けて劣化度補正したものである。（Ｄ−１）は、劣化度が０．２の場合であり、次回の充電容量（Ｂ）に１．２を掛けて劣化度補正したものである。したがって、劣化度が例えばＮの時には、次回の充電容量（Ｂ）に１＋Ｎを掛けて劣化度補正する。そして、次回の充電容量（Ｂ）を劣化度補正した（Ｃ−１）及び、（Ｄ−１）が、予め定めた上限値（７０％）を超える場合、充電容量をこの上限値に丸めたものが（Ｃ−２）及び、（Ｄ−２）である。

図５は、図４におけるテーブルをグラフで表した一例を示す図である。横軸は使用バッテリ容量、縦軸は次回の充電容量である。

ここで、図３を使用して、本発明の第２の実施の形態に係る電子機器１の動作を説明する。

電子機器１がバッテリ２により駆動（電子機器１の電源スイッチがＯＮ）され、その後この駆動が停止（電子機器１の電源スイッチがＯＦＦ）されたときに、制御管理部３は、外部電源５の接続を検知する。そして、外部電源５の接続が検知された場合、次のようにバッテリ２を充電する。

図３のステップＳ1では、制御管理部３が、次のように、今回使用したバッテリ２の消費容量（ｍＡh）を示す使用バッテリ容量を算出する。

すなわち、制御管理部３は、今回電子機器１がバッテリ２により駆動（電子機器１の電源スイッチがＯＮ）されている期間（ｈ）にバッテリ２の消費する容量を、例えば、バッテリ２から流出する電流値（ｍＡ）を積算することによって測定する。そして、今回の電子機器１の駆動期間（ｈ）と、この測定した電流値の積算値（ｍＡ）とに基づいて今回使用したバッテリ２の容量を示す使用バッテリ容量（ｍＡh）を算出する。

図３のステップＳ２では、制御管理部３が、次のように充電容量を決定する。

制御管理部３は、図示しないメモリを有しこのメモリに図４のテーブルを予め格納してある。制御管理部３は、このテーブルを参照し、ステップＳ1で算出した使用バッテリ容量に対応する次回の充電容量（Ｂ）を選択する。制御管理部３は、劣化度（１−（現在の満充電容量／工場出荷時等の最初の満充電容量））を、本発明の第１の実施の形態で説明した満充電容量の更新時に算出して図示しないメモリに格納してある。そして、制御管理部３は、この劣化度を使用して、選択した次回の充電容量（Ｂ）に劣化度補正をする。劣化度補正した次回の充電容量が予め定めた上限値（例えば、７０％）を超える場合、この充電容量をこの上限値に丸める。例えば、使用バッテリ容量が、４５％で、劣化度が０．２の時には次回の充電容量（Ｂ）が７８％であるので、７０％に丸める。したがって、この場合には充電容量を７０％と決定する。この決定した充電容量を図示しないメモリに格納する。

図３のステップＳ３では、制御管理部３が、次のように充電必要時間を算出する。

制御管理部３は、ステップＳ２で格納した充電容量から、本発明の第１の実施の形態で説明した図示しないメモリに格納してある現在のバッテリ容量を減算して充電可能容量（ｍＡh）を求めこのメモリに格納する。そして、この充電可能容量を、急速充電するための比較的大きい電流（例えば、３０００ｍＡ）よりも低い予め定めた低電流（例えば、１５００ｍＡ）で充電する場合に必要な充電時間を求める。必要な充電時間は（充電可能容量（ｍＡh）／予め定めた低電流（ｍＡ））である。

図３のステップＳ４では、制御管理部３が、次のように、ユーザーがバッテリ２を使用する時刻を予測する。

制御管理部３は、バッテリ使用情報格納部６に格納されているバッテリ２の使用履歴を参照し、現時点から将来に向けて最も近い時間帯の使用開始時刻の平均値を求め、この求めた平均値をバッテリ２を使用する時刻の予測値とする。最も近い時間帯の使用開始時刻のデータが多い場合は、例えば、最大２０個のデータの平均値を求める。例えば、現時点が６時であり、使用開始時刻が格納されている最も近い時間帯が８時台であった場合、８時台の使用開始時刻のデータの平均値を求めこれを予測値とする。

図３のステップＳ５では、制御管理部３は、バッテリ２を充電する電流を次のように決める。すなわち、制御管理部３は、現時点からステップＳ３で算出した充電時間経過した後の時刻を求め、この時刻からステップＳ４で予測したユーザーがバッテリ２を使用する時刻を減算する。そして、この減算した値が０以上の場合、充電電流を急速充電するための比較的大きい電流に決め、減算した値が０未満の場合、充電電流を、急速充電するための比較的大きい電流よりも低い予め定めた低電流に決める。そして、制御管理部３は、外部電源５の接続を検知して、ステップＳ２で決定した充電容量と現在のバッテリ容量との差容量と、ステップＳ５で決定した充電電流とを、バッテリ２の充電の指示とともに充電部４に出力する。

図３のステップＳ６では、充電部４は、制御管理部３から、差容量と充電電流及びバッテリ２の充電の指示を受け、制御管理部３が決定した充電容量まで制御管理部３が決定した充電電流に基づきバッテリ２を充電する。
（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。

図６は、本発明の第１の実施の形態において、図１で示す制御管理部３の機能を、バッテリ情報管理部８と、新たな制御部７に分けたものであり、バッテリ情報管理部８と制御部７以外は本発明の第１の実施の形態と同じである。したがって、主に第１の実施の形態と相違する部分について説明する。また、この場合は、バッテリ２とバッテリ情報管理部８とでバッテリパックを構成し、電子機器１の内部にバッテリパックを備えるようにしても良い。このバッテリパックを備えた電子機器１は、例えば、ノート型コンピュータ、携帯型情報処理機器等である。

本実施の形態に係る電子機器１は、バッテリ２と、バッテリ情報管理部８と、制御部７と、充電部４とにより構成する。

バッテリ情報管理部８は、今回使用したバッテリ２の消費容量（ｍＡh）を示す使用バッテリ容量を測定する。すなわち、バッテリ情報管理部８は、今回電子機器１がバッテリ２により駆動（電子機器１の電源スイッチがＯＮ）されている期間（ｈ）にバッテリ２の消費する容量を、例えば、バッテリ２から流出する電流値（ｍＡ）を積算することによって測定する。そして、今回の電子機器１の駆動期間（ｈ）と、この測定した電流値の積算値（ｍＡ）とに基づいて今回使用したバッテリ２の容量を示す使用バッテリ容量（ｍＡh）を算出し格納する。

制御部７は、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値（例えば、満充電容量の７０％）以下になるように、バッテリ情報管理部８が格納した使用バッテリ容量に比例させて、充電を停止するバッテリ２の容量を示す充電容量を決定する。

バッテリ情報管理部８は、バッテリ２の最初の使用時からバッテリ２への充放電電流を監視し、定格値（５０００ｍＡｈ）にこの監視した値を加減して現在のバッテリ容量を算出し格納する。

制御部７は、外部電源５の接続を検知して、この決定した充電容量と現在のバッテリ容量との差容量を、バッテリ２の充電の指示とともに充電部４に出力する。

充電部４は、制御部７から差容量とバッテリ２の充電の指示を受け、制御部７が決定した充電容量までバッテリ２を充電する。すなわち、差容量分を充電する。

ここで、満充電容量について説明する。バッテリ２は、工場出荷時には最初の満充電容量、例えば定格値（５０００ｍＡｈ）に充電されている。満充電容量では、バッテリ電圧Ｖｓは例えば３．７Ｖである。電子機器１（バッテリ２）の使用につれてこの満充電容量を次のように更新していく。すなわち、制御部７は、バッテリ電圧を監視し、バッテリ電圧が予め定めた指標（Ｖｉ）、例えば、（Ｖｔ＋（（Ｖｓ―Ｖｔ）／１００）ｘ５）まで下がった場合、次のように満充電容量を更新する。ここで、／は除算、ｘは乗算、Ｖｔは例えば２．８Ｖを示す。（Ｖｓ、Ｖｔの値、及び予め定めた指標（Ｖｉ）は、上記に限らず、システムにより適宜変更して良い。）制御管理部３は、バッテリ２が満充電容量に充電されてからバッテリ電圧が予め定めた指標（Ｖｉ）まで下がる間にバッテリ２が放電した容量（バッテリ２の使用容量）を積算する。この積算した容量に、バッテリ２の定格値（５０００ｍＡｈ）の５％に相当する容量値（２５０ｍＡｈ）を加え、これを新しい満充電容量（現在の満充電容量）とする。したがって、工場出荷時には最初の満充電容量に充電されているので、制御管理部３は、最初の満充電容量以降は、バッテリ２が新しい満充電容量（現在の満充電容量）に充電されてから、バッテリ電圧が予め定めた指標（Ｖｉ）まで下がる間に放電されたバッテリの容量（バッテリ２の使用容量）を積算する。例えば、予め定めた指標（Ｖｉ）まで下がる間の積算容量が、４５００ｍＡｈであった場合、４５００＋２５０＝４７５０（ｍＡｈ）が新しい満充電容量（現在の満充電容量）となる。

このように、本発明の第３の実施の形態によれば、制御部が、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、使用バッテリ容量に比例させて、充電容量を決定しバッテリの充電の指示を出力する。そして、充電部４が、制御部からバッテリの充電の指示を受け制御部が決定した充電容量までバッテリを充電する。したがって、充電後のバッテリは、現在の満充電容量より小さな容量に充電されているため、長時間放置していてもバッテリ劣化が進まない。このため、バッテリのサイクル寿命を延ばすことができる。
（第４の実施の形態）
図７は、本発明の第４の実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。

図７は、本発明の第２の実施の形態における図２で示す制御管理部３の機能を、バッテリ情報管理部８と、新たな制御部７に分けたものであり、かつ、バッテリ使用情報格納部６を加えたものである。すなわち、図６にバッテリ使用情報格納部６を加えたものである。この場合も第３の実施の形態と同様に、バッテリ２とバッテリ情報管理部８とでバッテリパックを構成し、電子機器１の内部にバッテリパックを備えるようにしても良い。この場合の電子機器１は、例えば、ノート型コンピュータ、携帯型情報処理機器等である。

制御部７とバッテリ使用情報格納部６以外は本発明の第３の実施の形態と同じである。したがって、主に第３の実施の形態の動作と相違する部分について説明する。

本実施の形態に係る電子機器１は、バッテリ２と、バッテリ情報管理部８と、バッテリ使用情報格納部６と、制御部７と、充電部４とにより構成する。

バッテリ使用情報格納部６には、第２の実施の形態に示したように、ユーザーがバッテリ２を使用する時間の情報を示す電子機器１の駆動時間情報がバッテリ２の使用履歴として格納される。バッテリ２の使用履歴とは、電子機器１が駆動されたときの時刻を示すバッテリ２の使用開始時刻と、電子機器１の駆動が停止されたときの時刻を示すバッテリ２の使用終了時刻との組である。

制御部７は、電子機器１に外部電源５が接続されていない場合に、電子機器１がバッテリ２より駆動されたときの時刻を示すバッテリ２の使用開始時刻と、電子機器１の駆動が停止されたときの時刻を示すバッテリ２の使用終了時刻との組をバッテリ２の使用履歴（電子機器１の駆動時間情報）として格納する。

制御部７は、バッテリ２の充電を開始する際に、バッテリ使用情報格納部６に格納した電子機器１の駆動時間情報からバッテリ２をユーザーが使用する時刻を予測する。

そして、制御部７が、本発明の第３の実施の形態で説明した動作により決定した充電容量から、バッテリ情報管理部８が、本発明の第３の実施の形態で説明した動作により格納した現在のバッテリ容量を減算して充電可能容量を求める。そして、急速充電するための比較的大きい電流よりも低い予め定めた低電流により、この予測したバッテリ２を使用する時刻までに充電可能容量を充電可能な場合に、この低電流を充電電流に決定する。この予測したバッテリ２を使用する時刻までに充電可能容量を充電不可能な場合に、急速充電するための比較的大きい電流を充電電流に決定する。

そして、制御部７は、外部電源５の接続を検知して、この決定した充電容量と現在のバッテリ容量との差容量を、バッテリ２の充電の指示とともに充電部４に出力する。

充電部４は、制御部７から差容量とバッテリ２の充電の指示を受け、制御部７が決定した充電電流により、制御部７が決定した充電容量までバッテリ２を充電する。

このように、本発明の第４の実施の形態によれば、制御部が、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、使用バッテリ容量に比例させて、充電容量を決定する。また、制御部が、バッテリをユーザーが使用する時刻を予測し、この予測したバッテリを使用する時刻までに充電可能容量を予め定めた低電流により充電可能な場合に、この低電流を充電電流に決定する。そして、充電部が、制御部からバッテリの充電の指示を受け制御部が決定した充電電流により制御部が決定した充電容量までバッテリを充電する。したがって、充電後のバッテリは、現在の満充電容量より小さな容量に充電されているため、長時間放置していてもバッテリ劣化が進まない。このため、バッテリのサイクル寿命を延ばすことができる。また、予測したバッテリを使用する時刻までに充電可能容量を予め定めた低電流により充電可能な場合に、低電流によりバッテリを充電する。このため、比較的大きい電流より充電する急速充電をさけることができるので、バッテリ劣化が進まない。このため、バッテリのサイクル寿命を延ばすことができる。

次に、本発明の第４の実施の形態に係る電子機器の動作を図４、図５、図７及び図８を参照して詳細に説明する。

図８は、本発明の第４の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートである。

図４は、本発明の第２の実施の形態に係る電子機器において、使用バッテリ容量に比例させて充電容量を決定するテーブルの一例を示す図である。

図５は、図４におけるテーブルをグラフで表した一例を示す図である。横軸に使用バッテリ容量、縦軸に次回の充電容量である。

ここで、図８を使用して、本実施の形態に係る電子機器１の動作を説明する。

電子機器１がバッテリ２により駆動（電子機器１の電源スイッチがＯＮ）され、その後この駆動が停止（電子機器１の電源スイッチがＯＦＦ）されたときに、制御部７は、外部電源５の接続を検知する。そして、外部電源５の接続が検知された場合、次のようにバッテリ２を充電する。

図８のステップＳ1では、バッテリ情報管理部８が、次のように、使用バッテリ容量を算出する。すなわち、バッテリ情報管理部８は、今回電子機器１が駆動（電子機器１の電源スイッチがＯＮ）されている期間（ｈ）にバッテリ２の消費する容量を、例えば、バッテリ２から流出する電流値（ｍＡ）を積算することによって測定する。そして、今回の電子機器１の駆動期間（ｈ）と、この測定した電流値の積算値（ｍＡ）とに基づいて今回使用したバッテリ２の容量を示す使用バッテリ容量（ｍＡh）を算出する。

図８のステップＳ２では、制御部７が、次のように充電容量を決定する。

制御部７は、図示しないメモリを有しこのメモリに図４のテーブルを予め格納してある。制御部７は、このテーブルを参照し、ステップＳ1でバッテリ情報管理部８が算出した使用バッテリ容量に対応する次回の充電容量（Ｂ）を選択する。バッテリ情報管理部は８、劣化度（１−（現在の満充電容量／工場出荷時等の最初の満充電容量））を、本発明の第３の実施の形態で説明した満充電容量の更新時に算出して格納してある。そして、制御部７は、選択した次回の充電容量（Ｂ）に、バッテリ情報管理部８が格納した劣化度を使用し劣化度補正をする。劣化度補正した次回の充電容量が予め定めた上限値（７０％）を超える場合、この充電容量をこの上限値に丸める。例えば、使用バッテリ容量が、４５％で、劣化度が０．２の時には次回の充電容量（Ｂ）が７８％であるので、７０％に丸める。したがって、この場合には充電容量を７０％と決定する。

図８のステップＳ３では、制御部７が、次のように充電必要時間を算出する。

制御部７は、ステップＳ２で格納した充電容量から、バッテリ情報管理部８が、本発明の第３の実施の形態で説明した動作により格納した現在のバッテリ容量を減算して充電可能容量（ｍＡh）を求める。バッテリ情報管理部８は、バッテリ２の最初の使用時からバッテリ２への充放電電流を監視し、現在のバッテリ容量を算出している。そして、制御部７は、この充電可能容量を、急速充電するための比較的大きい電流（例えば、３０００ｍＡ）よりも低い予め定めた低電流（例えば、１５００ｍＡ）で充電する場合に必要な充電時間を求める。必要な充電時間は（充電可能容量（ｍＡh）／予め定めた低電流（ｍＡ））である。

図８のステップＳ４では、制御部７が、次のように、ユーザーがバッテリ２を使用する時刻を予測する。

制御部７は、バッテリ使用情報格納部６に格納さているバッテリ２の使用履歴を参照し、現時点から将来に向けて最も近い時間帯の使用開始時刻の平均値を求め、この求めた平均値をバッテリ２を使用する時刻の予測値とする。最も近い時間帯の使用開始時刻のデータが多い場合は、例えば、最大２０個のデータの平均値を求める。例えば、現時点が６時であり、使用開始時刻が格納されている最も近い時間帯が８時台であった場合、８時台の使用開始時刻のデータの平均値を求める。

図８のステップＳ５では、制御部７は、バッテリ２を充電する電流を次のように決める。すなわち、制御部７は、現時点からステップＳ３で算出した充電時間経過した後の時刻を求め、この時刻から、ステップＳ４で予測したユーザーがバッテリ２を使用する時刻を減算する。そして、この減算した値が０以上の場合、充電電流を急速充電するための比較的大きい電流に決め、減算した値が０未満の場合、充電電流を、急速充電するための比較的大きい電流よりも低い予め定めた低電流に決める。そして、制御部７は、外部電源５の接続を検知して、ステップＳ２で決定した充電容量と現在のバッテリ容量との差容量と、ステップＳ５で決定した充電電流とを、バッテリ２の充電の指示とともに充電部４に出力する。

図８のステップＳ６では、充電部４は、制御部７から、差容量と充電電流及びバッテリ２の充電の指示を受け、制御部７が決定した充電容量まで制御部７が決定した充電電流に基づきバッテリ２を充電する。

このように、本発明によれば、制御部が、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、使用バッテリ容量に比例させて、充電容量を決定する。また、制御部が、ユーザーがバッテリを使用する予測時刻までに充電が可能な場合に、低電流を充電電流に決定する。このため、充電後のバッテリは、現在の満充電容量より小さな容量に充電されているため、長時間放置していてもバッテリ劣化が進まないので、バッテリのサイクル寿命を延ばすことができる。また、予測したバッテリを使用する時刻までに充電が可能な場合に、低電流によりバッテリを充電する。このため、比較的大きい電流より充電する急速充電をさけることができるので、バッテリ劣化が進まない。このため、バッテリのサイクル寿命を延ばすことができる。

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
予め備えたバッテリにより駆動し、駆動が停止したときに前記バッテリを充電する電子機器であって、
今回使用したバッテリの消費容量を示す使用バッテリ容量を測定し、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、前記測定した前記使用バッテリ容量に比例させて、充電を停止するバッテリの容量を示す充電容量を決定し前記バッテリの充電の指示を出力する制御管理部と、
前記制御管理部から前記バッテリの充電の指示を受け前記決定した前記充電容量まで前記バッテリを充電する充電部と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
（付記２）
前記使用バッテリ容量は、前記電子機器が駆動されている期間中に前記バッテリから流出する電流値を積算することによって測定する、ことを特徴とする付記１記載の電子機器。
（付記３）
ユーザーが前記バッテリを使用する時間の情報を示す前記電子機器の駆動時間情報を格納するバッテリ使用情報格納部を更に有し、
前記制御管理部は、前記電子機器の駆動に応じて前記電子機器の駆動時間情報を前記バッテリ使用情報格納部に格納し、前記バッテリの充電を開始する際に、前記格納した前記電子機器の駆動時間情報から前記バッテリをユーザーが使用する時刻を予測し、前記決定した充電を停止するバッテリ容量を示す前記充電容量から予め算出した現在のバッテリ容量を減算して充電可能容量を求め、急速充電するための比較的大きい電流よりも低い予め定めた低電流により、前記予測した前記バッテリを使用する時刻までに前記充電可能容量を充電可能な場合に、この低電流を充電電流に決定し、前記予測した前記バッテリを使用する時刻までに前記充電可能容量を充電不可能な場合に、前記急速充電するための比較的大きい電流を充電電流に決定し、前記バッテリの充電の指示を出力し、
前記充電部は、前記制御管理部から前記バッテリの充電の指示を受け前記決定した前記充電電流により前記決定した前記充電容量まで前記バッテリを充電する、ことを特徴とする付記１又は２記載の電子機器。
（付記４）
前記制御管理部は、予め定めた定格値の満充電容量に充電されている前記バッテリの最初の使用時から前記バッテリへの充放電電流を監視し、前記定格値の満充電容量にこの監視した値を加減して現在のバッテリ容量を算出する、ことを特徴とする付記３記載の電子機器。
（付記５）
前記制御管理部は、前記充電可能容量を前記予め定めた低電流で充電する場合に必要な充電時間を求め、現時点からこの必要な充電時間経過後の時刻から、前記予測した前記バッテリを使用する時刻を減算し、この減算した値が０以上の場合、前記充電電流を急速充電するための比較的大きい電流に決め、前記値が０未満の場合、前記充電電流を前記予め定めた低電流に決める、
ことを特徴とする付記３又は４記載の電子機器。
（付記６）
前記バッテリ使用情報格納部は、前記電子機器が起動されたときの時刻を示す前記バッテリの使用開始時刻を前記バッテリの使用履歴として格納し、
前記制御管理部は、前記バッテリ使用情報格納部に格納された前記バッテリの使用履歴に基づいて現時点から将来に向けて最も近い時間帯の使用開始時刻の平均値を求め、この求めた平均値を前記バッテリを使用する時刻の予測値とする、ことを特徴とする付記３から５のいずれかに記載の電子機器。
（付記７）
前記制御管理部は、前記バッテリの劣化度を検出し、前記決定した前記充電容量を前記バッテリの劣化度に基づいて補正する、ようにしたことを特徴とする付記１に記載の電子機器。
（付記８）
前記制御管理部は、前記補正した前記充電容量が予め定めた上限値を超える場合、前記充電容量を前記上限値に丸めるようにしたことを特徴とする付記７記載の電子機器。
（付記９）
前記制御管理部は、
今回使用したバッテリの消費容量を示す使用バッテリ容量を測定し格納するバッテリ情報管理部と、
現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、前記バッテリ情報管理部が格納した前記使用バッテリ容量に比例させて、充電を停止するバッテリの容量を示す充電容量を決定し前記バッテリの充電の指示を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする付記１から８のいずれかに記載の電子機器。
（付記１０）
前記バッテリ情報管理部は、前記バッテリの劣化度を検出して格納し、
前記制御部は、前記決定した前記充電容量を前記バッテリ情報管理部が格納している前記バッテリの劣化度に基づいて補正する、ようにしたことを特徴とする付記９に記載の電子機器。
（付記１１）
予め備えたバッテリにより駆動し、駆動が停止したときに前記バッテリを充電する電子機器のバッテリ充電方法であって、
今回使用したバッテリの消費容量を示す使用バッテリ容量を測定し、
現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、前記測定した前記使用バッテリ容量に比例させて、充電を停止するバッテリの容量を示す充電容量を決定し、
前記決定した前記充電容量まで前記バッテリを充電する、ことを特徴とする電子機器のバッテリ充電方法。
（付記１２）
前記使用バッテリ容量は、前記電子機器が駆動されている期間中に前記バッテリから流出する電流値を積算することによって測定する、ことを特徴とする付記１１記載の電子機器のバッテリ充電方法。
（付記１３）
前記電子機器の駆動に応じて、ユーザーが前記バッテリを使用する時間の情報を示す前記電子機器の駆動時間情報を格納し、
前記バッテリの充電を開始する際に、前記格納した前記電子機器の駆動時間情報から前記バッテリをユーザーが使用する時刻を予測し、
前記決定した充電を停止するバッテリ容量を示す前記充電容量から予め算出した現在のバッテリ容量を減算して充電可能容量を求め、
急速充電するための比較的大きい電流よりも低い予め定めた低電流により、前記予測した前記バッテリを使用する時刻までに前記充電可能容量を充電可能か否かを調べ、
調べた結果が前記充電可能容量を充電可能な場合に、この低電流を充電電流に決定し、調べた結果が前記充電可能容量を充電不可能な場合に、急速充電するための比較的大きい電流を充電電流に決定し、
前記決定した前記充電電流により前記決定した前記充電容量まで前記バッテリを充電する、ことを特徴とする付記１１又は１２記載の電子機器のバッテリ充電方法。
（付記１４）
予め定めた定格値の満充電容量に充電されている前記バッテリの最初の使用時から前記バッテリへの充放電電流を監視し、
前記定格値の満充電容量にこの監視した値を加減して現在のバッテリ容量を算出する、ことを特徴とする付記１３記載の電子機器のバッテリ充電方法。

１ 電子機器
２ バッテリ
３ 制御管理部
４ 充電部
５ 外部電源
６ バッテリ使用情報格納部
７ 制御部
８ バッテリ情報管理部

Claims (10)

1. 予め備えたバッテリにより駆動し、駆動が停止したときに前記バッテリを充電する電子機器であって、
   今回使用したバッテリの消費容量を示す使用バッテリ容量を測定し、現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、前記測定した前記使用バッテリ容量に比例させて、充電を停止するバッテリの容量を示す充電容量を決定し前記バッテリの充電の指示を出力する制御管理部と、
   前記制御管理部から前記バッテリの充電の指示を受け前記決定した前記充電容量まで前記バッテリを充電する充電部と、
   を備えたことを特徴とする電子機器。
2. 前記使用バッテリ容量は、前記電子機器が駆動されている期間中に前記バッテリから流出する電流値を積算することによって測定する、ことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. ユーザーが前記バッテリを使用する時間の情報を示す前記電子機器の駆動時間情報を格納するバッテリ使用情報格納部を更に有し、
   前記制御管理部は、前記電子機器の駆動に応じて前記電子機器の駆動時間情報を前記バッテリ使用情報格納部に格納し、前記バッテリの充電を開始する際に、前記格納した前記電子機器の駆動時間情報から前記バッテリをユーザーが使用する時刻を予測し、前記決定した充電を停止するバッテリ容量を示す前記充電容量から予め算出した現在のバッテリ容量を減算して充電可能容量を求め、急速充電するための比較的大きい電流よりも低い予め定めた低電流により、前記予測した前記バッテリを使用する時刻までに前記充電可能容量を充電可能な場合に、この低電流を充電電流に決定し、前記予測した前記バッテリを使用する時刻までに前記充電可能容量を充電不可能な場合に、前記急速充電するための比較的大きい電流を充電電流に決定し、前記バッテリの充電の指示を出力し、
   前記充電部は、前記制御管理部から前記バッテリの充電の指示を受け前記決定した前記充電電流により前記決定した前記充電容量まで前記バッテリを充電する、ことを特徴とする請求項１又は２記載の電子機器。
4. 前記制御管理部は、予め定めた定格値の満充電容量に充電されている前記バッテリの最初の使用時から前記バッテリへの充放電電流を監視し、前記定格値の満充電容量にこの監視した値を加減して現在のバッテリ容量を算出する、ことを特徴とする請求項３記載の電子機器。
5. 前記制御管理部は、前記充電可能容量を前記予め定めた低電流で充電する場合に必要な充電時間を求め、現時点からこの必要な充電時間経過後の時刻から、前記予測した前記バッテリを使用する時刻を減算し、この減算した値が０以上の場合、前記充電電流を急速充電するための比較的大きい電流に決め、前記値が０未満の場合、前記充電電流を前記予め定めた低電流に決める、
   ことを特徴とする請求項３又は４記載の電子機器。
6. 前記バッテリ使用情報格納部は、前記電子機器が起動されたときの時刻を示す前記バッテリの使用開始時刻を前記バッテリの使用履歴として格納し、
   前記制御管理部は、前記バッテリ使用情報格納部に格納された前記バッテリの使用履歴に基づいて現時点から将来に向けて最も近い時間帯の使用開始時刻の平均値を求め、この求めた平均値を前記バッテリを使用する時刻の予測値とする、ことを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の電子機器。
7. 前記制御管理部は、前記バッテリの劣化度を検出し、前記決定した前記充電容量を前記バッテリの劣化度に基づいて補正する、ようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
8. 前記制御管理部は、前記補正した前記充電容量が予め定めた上限値を超える場合、前記充電容量を前記上限値に丸めるようにしたことを特徴とする請求項７記載の電子機器。
9. 前記制御管理部は、
   今回使用したバッテリの消費容量を示す使用バッテリ容量を測定し格納するバッテリ情報管理部と、
   現在の満充電容量より小さな予め定めた上限値以下になるように、前記バッテリ情報管理部が格納した前記使用バッテリ容量に比例させて、充電を停止するバッテリの容量を示す充電容量を決定し前記バッテリの充電の指示を出力する制御部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の電子機器。
10. 前記バッテリ情報管理部は、前記バッテリの劣化度を検出して格納し、
    前記制御部は、前記決定した前記充電容量を前記バッテリ情報管理部が格納している前記バッテリの劣化度に基づいて補正する、ようにしたことを特徴とする請求項９に記載の電子機器。

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