特開 2018-200306 バッテリの残量検出回路、それを用いた電子機器、バッテリ残量の検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-200306(P2018-200306A)

(43)【公開日】2018年12月20日

(54)【発明の名称】バッテリの残量検出回路、それを用いた電子機器、バッテリ残量の検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/36 20060101AFI20181122BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20181122BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20181122BHJP

【ＦＩ】

   G01R31/36 A

   H02J7/00 X

   H01M10/48 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-85778(P2018-85778)

(22)【出願日】2018年4月26日

(31)【優先権主張番号】特願2017-105482(P2017-105482)

(32)【優先日】2017年5月29日

(33)【優先権主張国】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100133215

【弁理士】

【氏名又は名称】真家 大樹

(72)【発明者】

【氏名】嶋田 和晃

【テーマコード（参考）】

2G216

5G503

5H030

【Ｆターム（参考）】

2G216AB03

2G216BA13

2G216BA41

2G216CB27

2G216CB32

2G216CB34

2G216CB51

2G216CB54

5G503AA01

5G503BA02

5G503BB02

5G503CA01

5G503CA08

5G503CA11

5G503EA05

5G503GB03

5G503GD06

5H030AA01

5H030AS14

5H030FF42

5H030FF43

5H030FF44

(57)【要約】

【課題】初期残量を正確に検出可能な残量検出回路を提供する。
【解決手段】残量検出回路２００は、再充電可能なバッテリ１０２と接続される。第１Ａ／Ｄコンバータ２０２は、バッテリの電圧Ｖ_ＢＡＴをサンプリングする。ロジック回路２１０は、第１Ａ／Ｄコンバータ２０２の出力を受ける。ロジック回路２１０は、残量検出回路２００が搭載される電子機器１００の電源がはじめて投入されたときの第１Ａ／Ｄコンバータ２０２の出力を取得する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリと接続される残量検出回路であって、
前記バッテリの電圧をサンプリングする第１Ａ／Ｄコンバータと、
前記第１Ａ／Ｄコンバータの出力を受けるロジック回路と、
を備え、
前記ロジック回路は、前記残量検出回路が搭載される機器の電源がはじめて投入されたときの前記第１Ａ／Ｄコンバータの出力を取得することを特徴とする残量検出回路。

【請求項2】

前記第１Ａ／Ｄコンバータは、所定のサンプリング周期で前記バッテリの電圧をサンプリングしており、
前記ロジック回路は、前記機器の電源がはじめて投入されたときに、その直前または直後にサンプリングされた前記バッテリの電圧を取得することを特徴とする請求項１に記載の残量検出回路。

【請求項3】

前記第１Ａ／Ｄコンバータは、所定のサンプリング周期で前記バッテリの電圧をサンプリングしており、
前記ロジック回路は、前記機器の電源がはじめて投入されたときに、その直前に複数回にわたりサンプリングされた前記バッテリの電圧の平均値を取得することを特徴とする請求項１に記載の残量検出回路。

【請求項4】

前記第１Ａ／Ｄコンバータによる前記サンプリング周期でのサンプリング動作は、はじめての電源の投入後、停止することを特徴とする請求項２または３に記載の残量検出回路。

【請求項5】

前記サンプリング周期は、２ｍｓ〜５０ｍｓであることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の残量検出回路。

【請求項6】

前記バッテリの電流をサンプリングする第２Ａ／Ｄコンバータをさらに備え、
前記ロジック回路は、前記第２Ａ／Ｄコンバータの出力を積算することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の残量検出回路。

【請求項7】

前記ロジック回路は、インタフェースを介してプロセッサと接続され、
前記第１Ａ／Ｄコンバータによりサンプリングした前記バッテリの電圧の値と、前記第２Ａ／Ｄコンバータの出力の積算値と、を前記プロセッサに送信可能であることを特徴とする請求項６に記載の残量検出回路。

【請求項8】

ひとつの半導体基板に一体集積化されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の残量検出回路。

【請求項9】

電源ボタンと、
バッテリと、
前記バッテリの状態を監視する請求項１から８のいずれかに記載の残量検出回路と、
を備えることを特徴とする電子機器。

【請求項10】

再充電可能なバッテリの残量の検出方法であって、
前記バッテリが搭載される機器の電源ボタンの状態を監視するステップと、
前記電源ボタンがはじめて押されたことが検出される前において、前記バッテリの電圧を所定のサンプリング周期でサンプリングするステップと、
前記電源ボタンがはじめて押されると、少なくともその直前または直後にサンプリングされた前記バッテリの電圧にもとづく値を保持するステップと、
を備えることを特徴とする検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリ管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話端末、デジタルカメラ、タブレット端末、携帯音楽プレイヤ、携帯ゲーム機器、ノート型コンピュータをはじめとするさまざまな電池駆動型の電子機器は、充電式のバッテリ（２次電池）を内蔵しており、システム制御や信号処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、液晶パネル、無線通信モジュール、その他のアナログ、デジタル回路などの電子回路は、バッテリからの電力供給を受けて動作する。

【0003】

図１は、電池駆動型の電子機器のブロック図である。電子機器５００は、バッテリ５０２と、バッテリ５０２を充電する充電回路５０４と、を備える。バッテリ５０２は、再充電可能な２次電池であり、充電回路５０４は、外部の電源アダプタやＵＳＢ（Universal Serial Bus）からの電源電圧Ｖ_ＡＤＰを受け、バッテリ５０２を充電する。

【0004】

バッテリ５０２には、負荷５０８が接続される。バッテリ５０２に流れる電流I_ＢＡＴは、充電回路５０４からの充電電流Ｉ_ＣＨＧと負荷５０８に流れる負荷電流（放電電流）Ｉ_ＬＯＡＤの差分となる。

【0005】

電池駆動型の電子機器では、バッテリの残量（充電状態：ＳＯＣ）の検出が欠かせない機能となっており、電子機器５００には、残量検出回路５０６が設けられる。残量検出回路５０６は、ヒューエルゲージＩＣ（Integrated Circuit）とも称される。残量検出回路５０６によるバッテリの残量の検出方法としては、（１）電圧法と、（２）クーロンカウント法（電荷積算法）の２つが主流となっており、それらの組み合わせが用いられる場合が多い。残量検出回路５０６は、充電回路５０４に内蔵される場合もある。

【0006】

電圧法では、開放状態（無負荷状態）においてバッテリの開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）を測定し、ＯＣＶとＳＯＣの対応関係から残量を推定する。ＯＣＶは、バッテリが無負荷であり、かつ緩和状態でなければ測定することができず、したがって充放電中にそれを正確に測定することはできない。

【0007】

クーロンカウント法では、バッテリに流れ込む充電電流およびバッテリから流れ出る放電電流（以下、充放電電流と総称する)を積算し、バッテリへの充電電荷量、放電電荷量を計算することで残量を推定する。クーロンカウント法によれば、電圧法と異なり、開放電圧が得られないバッテリの使用期間においても、残量を推定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００４−３０４９４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

クーロンカウント法によってＳＯＣを計算する場合、充放電を開始する前の残量（初期残量）が分かっていなければならない。この初期残量の検出には電圧法が用いられる場合が多く、ＯＣＶを測定する必要がある。

【0010】

製品が出荷された後、はじめてユーザが使用する際にも、ＳＯＣは正確に計算されることが要求される。本発明者は、このために以下の制御を行うことを検討した。なおこの制御を従来技術と認定してはならない。
１． 製品の出荷前（あるいは出荷後）にはじめてバッテリが電子機器に装着（あるいは実装）されたときに、残量検出回路５０６がＯＣＶを測定し、その値をレジスタに保持しておく。
２． そしてユーザがはじめて電源を投入すると、レジスタに格納しておいたＯＣＶから電圧法によってＳＯＣの初期値（初期ＳＯＣ）を推定し、その後は、クーロンカウント法にもとづいてＳＯＣを更新していく。

【0011】

この制御では、バッテリを装着してＯＣＶを測定してから、ユーザがはじめて電源を投入するまでの期間が長くなると、その期間にバッテリが放電されるため、初期ＳＯＣの誤差が大きくなってしまう。

【0012】

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、初期残量を正確に検出可能な残量検出回路の提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明のある態様は、バッテリと接続される残量検出回路に関する。残量検出回路は、バッテリの電圧をサンプリングする第１Ａ／Ｄコンバータと、第１Ａ／Ｄコンバータの出力を受けるロジック回路と、を備える。ロジック回路は、残量検出回路が搭載される機器の電源がはじめて投入されたときの第１Ａ／Ｄコンバータの出力を取得する。

【0014】

この態様によると、製品の出荷から、ユーザが電源を投入するまでの期間が長い場合においても、初期残量を正確に検出できる。

【0015】

第１Ａ／Ｄコンバータは、所定のサンプリング周期でバッテリの電圧をサンプリングしており、ロジック回路は、機器の電源がはじめて投入されたときに、その直前または直後にサンプリングされたバッテリの電圧を取得してもよい。

【0016】

第１Ａ／Ｄコンバータは、所定のサンプリング周期で前記バッテリの電圧をサンプリングしてもよい。ロジック回路は、機器の電源がはじめて投入されたときに、その直前にサンプリングされた複数の前記バッテリ電圧の平均値を取得してもよい。平均値をとることで、ノイズ等の影響を低減できる。

【0017】

第１Ａ／Ｄコンバータによるサンプリング周期でのサンプリング動作は、はじめての電源の投入後、停止してもよい。

【0018】

サンプリング周期は、２ｍｓ〜５０ｍｓであってもよい。

【0019】

残量検出回路は、バッテリの電流をサンプリングする第２Ａ／Ｄコンバータをさらに備えてもよい。ロジック回路は、第２Ａ／Ｄコンバータの出力を積算してもよい。

【0020】

ロジック回路は、インタフェースを介してプロセッサと接続され、第１Ａ／Ｄコンバータによりサンプリングしたバッテリの電圧の値と、第２Ａ／Ｄコンバータの出力の積算値と、をプロセッサに送信可能であってもよい。

【0021】

本発明の別の態様は電子機器に関する。電子機器は、電源ボタンと、バッテリと、バッテリの状態を監視する上述のいずれかの残量検出回路と、を備えてもよい。

【0022】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、初期残量を正確に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】電池駆動型の電子機器のブロック図である。

【図2】実施の形態に係る残量検出回路を備える電子機器のブロック図である。

【図3】図２の残量検出回路による初期ＯＣＶの測定を説明する図である。

【図4】図２の電子機器の動作を説明するフローチャートである。

【図5】変形例１に係る初期ＯＣＶの測定を説明する図である。

【図6】変形例１に係る電子機器の動作を説明するフローチャートである。

【図7】変形例２に係る初期ＯＣＶの測定を説明する図である。

【図8】変形例２に係る電子機器の動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0026】

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0027】

同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0028】

また本明細書において、電圧信号、電流信号、あるいは抵抗に付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値、あるいは抵抗値を表すものとする。

【0029】

図２は、実施の形態に係る残量検出回路２００を備える電子機器１００のブロック図である。バッテリ駆動型の電子機器１００は、その限りでないが、スマートホン、タブレット端末、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ポータブルオーディオプレイヤ、ラップトップコンピュータなどが例示される。

【0030】

バッテリ１０２、充電回路１０４、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０６、電源ボタン１０８および残量検出回路２００を備える。バッテリ１０２は、ひとつ、あるいは複数のセル１０３を含む。セル１０３の種類は特に限定されず、リチウムイオンセル、リチウム空気セル、リチウム金属ベースのセル、ニッケル水素セル、ニッケルカドミウムセル、ニッケル亜鉛セルなどが例示される。セル１０３の個数は、電子機器１００の用途に依存するが、ポータブルの電子機器の場合、１セル〜数セル、車載バッテリや産業機器、産業機械の用途では数十〜数百セルのオーダーとなる。本発明の用途としてバッテリ１０２の構成は特に限定されない。

【0031】

充電回路１０４は、外部の電源アダプタやＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの直流電源から電源電圧Ｖ_ＥＸＴを受け、バッテリ１０２を充電する。ＣＰＵ１０６は、バッテリ１０２の代表的な負荷のひとつであり、電子機器１００を統合的に制御する。電源ボタン１０８は、電子機器１００のオン、オフのために設けられる。

【0032】

残量検出回路２００は、バッテリ１０２の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を検出するために必要な情報を取得する。残量検出回路２００は、第１Ａ／Ｄコンバータ２０２、第２Ａ／Ｄコンバータ２０４、ロジック回路２１０、インタフェース回路２２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を備え、ひとつの半導体基板に集積化された機能ＩＣである。第１Ａ／Ｄコンバータ２０２は、バッテリ１０２の電圧Ｖ_ＢＡＴをサンプリング、すなわちＡ／Ｄ変換する。たとえば第１Ａ／Ｄコンバータ２０２は、逐次比較型（ＳＡＲ）であってもよい。

【0033】

第２Ａ／Ｄコンバータ２０４は、バッテリ１０２の電流Ｉ_ＢＡＴをサンプリング（すなわちＡ／Ｄ変換）する。第２Ａ／Ｄコンバータ２０４は、ΔΣ型であってもよい。電流Ｉ_ＢＡＴは、充電電流、放電電流を含む。たとえばバッテリ１０２は、セル１０３およびそれと直列なセンス抵抗Ｒ_Ｓを含む。第２Ａ／Ｄコンバータ２０４は、センス抵抗Ｒ_Ｓの電圧降下にもとづいてバッテリ電流Ｉ_ＢＡＴを検出する。

【0034】

ロジック回路２１０は、残量検出回路２００のコントローラである。ロジック回路２１０は、第１Ａ／Ｄコンバータ２０２の出力（デジタルの電圧検出値Ｄ_Ｖ）および第２Ａ／Ｄコンバータ２０４の出力（デジタルの電流検出値Ｄ_Ｉ）を受ける。

【0035】

インタフェース回路２２０は、ロジック回路２１０からＣＰＵ１０６にデータを送信し、あるいはＣＰＵ１０６からのデータや指令を受信するために設けられる。たとえばインタフェース回路２２０としては、Ｉ^２Ｃ（Inter IC）インタフェースなどを用いることができる。

【0036】

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴを受け、それを降圧して電源電圧Ｖ_ＤＤを生成する。電源電圧Ｖ_ＤＤは、ＣＰＵ１０６に供給される。なおＤＣ／ＤＣコンバータ２３０の構成のうち、図示しないインダクタや平滑キャパシタは、残量検出回路２００に外付けされる。

【0037】

続いてロジック回路２１０の機能および処理を具体的に説明する。

【0038】

１． 開放電圧（ＯＣＶ）の測定
ロジック回路２１０の緩和判定部２１２は、バッテリ電流Ｉ_ＢＡＴが実質的にゼロである状態が十分に長い時間維持されると、バッテリ１０２が緩和状態であると判定する。ＯＣＶ取得部２１４は、緩和状態において測定された電圧検出値Ｄ_Ｖを、バッテリ１０２のＯＣＶとして取得する。測定されたＯＣＶの値は、電圧法にもとづくＳＯＣの推定に利用される。

【0039】

２． クーロンカウント処理
ロジック回路２１０は、クーロンカウント処理部２１６を含む。バッテリ電流Ｉ_ＢＡＴを監視し、バッテリ１０２から流れ出る方向の電流（放電電流）Ｉ_ＢＡＴを正、バッテリ５０２に流れ込む方向の電流（充電電流）Ｉ_ＢＡＴを負として、電流値Ｄ_Ｉを積算し、累積クーロンカウント値（ＡＣＣ：Accumulation Coulomb Count）を生成する。クーロンカウント値ＣＣは、各サンプリング時刻ｔ_ｉ（ｉ＝１，２，…）おけるバッテリ電流Ｉ_ＢＡＴｉを用いて、以下の式で計算される。
ＡＣＣ＝Σ_ｉ＝１（Δｔ×Ｉ_ＢＡＴｉ）
サンプリング周期が一定の場合、Δｔは定数となる。

【0040】

さらにまたクーロンカウント処理部２１６は、充電電流Ｉ_ＣＨＧの積算値である充電クーロンカウント値（ＣＣＣ値：Charge Coulomb Count）および放電電流Ｉ_ＤＩＳの積算値である放電クーロンカウント値（ＤＣＣ値：Discharge Coulomb Count）をさらに計算してもよい。ＣＣＣ値やＤＣＣ値は、充電サイクル数や放電サイクル数の管理に用いることができる。

【0041】

３． 電源ボタン１０８の監視
ロジック回路２１０の電源ボタン監視部２１８は電源ボタン１０８と接続され、電源ボタン１０８が電子機器１００のユーザによって押されたか否かを監視する。ロジック回路２１０は、電源ボタン１０８が押されると、イネーブル信号ＥＮをアサート（たとえばハイレベル）し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を起動する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０が起動すると電源電圧Ｖ_ＤＤがＣＰＵ１０６に供給され、ＣＰＵ１０６の制御下で電子機器１００が起動する。

【0042】

さらに電源ボタン監視部２１８は、電源ボタン１０８が押されたことが、はじめてか否かを示すフラグＦＬＧを管理する。このフラグＦＬＧは、残量検出回路２００の内部あるいは外部において、不揮発的に記録される。電子機器１００の出荷時に、このフラグＦＬＧは、初期値（たとえばゼロ）にセットされる。電源ボタン監視部２１８は、はじめて電源ボタン１０８が押されると、フラグＦＬＧの値を初期値と異なる別の値（たとえば１）にセットする。

【0043】

４． 初期ＯＣＶの測定
電子機器１００の出荷後、はじめて電圧法にもとづいてＳＯＣを判定する際に参照すべきＯＣＶを、初期ＯＣＶと称することとする。ロジック回路２１０は、電子機器１００の電源がはじめて投入されたときの第１Ａ／Ｄコンバータ２０２の出力Ｄ_Ｖを、初期ＯＣＶとして取得する。

【0044】

具体的にはＯＣＶ取得部２１４は、フラグＦＬＧを監視し、フラグＦＬＧの値が初期値（０）であるときに電源ボタン１０８のオンを検出すると、第１Ａ／Ｄコンバータ２０２の出力Ｄ_Ｖを取得する。

【0045】

以上がロジック回路２１０の機能である。ロジック回路２１０が取得した通常のＯＣＶ値、初期ＯＣＶ値、ＡＣＣ値、ＣＣＣ値、ＤＣＣ値は、インタフェース回路２２０を介して、ＣＰＵ１０６に送信される。なお「送信される」とは、残量検出回路２００内のメモリ（レジスタ）に格納されたデータを、ＣＰＵ１０６が読み出すことを含む。

【0046】

ＣＰＵ１０６は、ソフトウェアプログラムを実行し、電圧法、クーロンカウント法にもとづいて、ＳＯＣを推定、計算する。

【0047】

以上が残量検出回路２００の構成である。続いて残量検出回路２００の動作を説明する。図３は、図２の残量検出回路２００による初期ＯＣＶの測定を説明する図である。時刻ｔ_０において電子機器１００にバッテリ１０２が装着されると、残量検出回路２００にバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴが供給され、動作可能となる。そして電子機器１００は、電源がオフの状態で出荷される。出荷時において、フラグＦＬＧは初期化されている。

【0048】

第１Ａ／Ｄコンバータ２０２は時刻ｔ_０以降、所定のサンプリング周期Ｔ_Ｓで、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴをサンプリングし続けている（自動サンプリング）。サンプリング周期Ｔ_Ｓを短くしすぎると消費電力が増大するため、サンプリング周期Ｔ_Ｓは、数ｍｓ〜数十ｍｓ、たとえば２〜５０ｍｓとすることが好ましい。バッテリ容量および電子機器のリーク電流によっては、サンプリング周期Ｔ_Ｓをさらに長くすることが可能である。たとえば５００ｍＡｈのバッテリで、オフ時リーク電流が１００μＡの電子機器では、１時間で１００μＡ／５００ｍＡ＝０．０２％しか変動しない。したがって、サンプリング周期Ｔ_Ｓは１時間程度まで長くしてもよい。したがってサンプリング周期Ｔ_Ｓは、第１Ａ／Ｄコンバータ２０２の間欠動作によって回路電流が増加しない周期を下限として、リーク電流によってバッテリ残量が有意に変化しない周期を上限として規定すればよい。

【0049】

時刻ｔ_０以降、電源ボタン監視部２１８は、電源ボタン１０８を監視し、電源がオンされたか否かを監視する。時刻ｔ_１に電源ボタン１０８が押される。電源ボタン１０８が押下される間、ＰＷＲ＿ＯＮ信号がアサート（たとえばローレベル）される。電源ボタン監視部２１８は、ＰＷＲ＿ＯＮ信号のアサートを検出すると、ＯＣＶ取得部２１４にその直前の電圧検出値Ｄ_Ｖの取得を指示する。時刻ｔ_０以降、電源オン（時刻ｔ_１）までの間は、残量検出回路２００のごく一部（第１Ａ／Ｄコンバータ２０２や電源ボタン監視部２１８のみ）が間欠動作しているため、バッテリ電流Ｉ_ＢＡＴは実質的にゼロとみなすことができ、したがってバッテリ１０２は緩和状態とみなすことができる。つまりこのとき取得された電圧検出値Ｄ_Ｖは、初期ＯＣＶ値となる。そしてフラグＦＬＧの値が変更される。

【0050】

第１Ａ／Ｄコンバータ２０２によるサンプリング周期Ｔ_Ｓでの自動サンプリング動作は、はじめての電源の投入後、停止させることが望ましい。これにより無駄な消費電力を低減できる。

【0051】

電源のオンに応答して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０が起動し、ＣＰＵ１０６に電源電圧Ｖ_ＤＤが供給され、ＣＰＵ１０６が動作可能となる。ＣＰＵ１０６は、残量検出回路２００から初期ＯＣＶ値を受信する。ＣＰＵ１０６は、ＯＣＶとＳＯＣの対応関係を規定するテーブルあるいは演算式にもとづいて、初期ＯＣＶ値に対応する初期ＳＯＣを推定する。

【0052】

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０やＣＰＵ１０６が動作開始すると、バッテリ１０２のバッテリＩ_ＢＡＴが非ゼロとなるため、非緩和状態となる。その後、残量検出回路２００において第２Ａ／Ｄコンバータ２０４およびクーロンカウント処理部２１６がアクティブとなり、クーロンカウント値ＡＣＣ，ＣＣＣ，ＤＣＣが計算される。ＣＰＵ１０６は、初期ＳＯＣと、クーロンカウント値ＡＣＣとにもとづいて、その後のＳＯＣを計算する。

【0053】

図４は、図２の電子機器１００の動作を説明するフローチャートである。なおフローチャートの各処理の順序は、処理に支障の無い範囲において適宜入れ替えることが可能であり、あるいは複数の処理を並列に行ってもよい。

【0054】

バッテリ１０２が装着（あるいは実装）される（Ｓ１００）。これにより残量検出回路２００が動作可能となり、第１Ａ／Ｄコンバータ２０２によるバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴのサンプリングが開始する（Ｓ１０２）。

【0055】

電源ボタン１０８の押下の有無が監視される（Ｓ１０４）。電源ボタン１０８の押下が検出されないとき（Ｓ１０４のＮ）、引き続き、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴのサンプリングが継続される。電源ボタン１０８の押下が検出されると（Ｓ１０４のＹ）、１回目の電源オンか否かが判定される（Ｓ１０６）。そして１回目の電源オンと判定されると（Ｓ１０６のＹ）、直近の電圧検出値Ｄ_Ｖが初期ＯＣＶとして保持される（Ｓ１０８）。１回目の電源オンか否かを示すフラグＦＬＧが修正され（Ｓ１１０）、第１Ａ／Ｄコンバータ２０２による周期的なサンプリング動作が停止する。２回目以降の電源オンの場合（Ｓ１０６のＮ）、通常の緩和時間にもとづくＯＣＶ測定が行われる。

【0056】

以上が残量検出回路２００および電子機器１００の動作である。この残量検出回路２００によれば、製品の出荷から、ユーザが電源を投入するまでの期間（図３のｔ_０〜ｔ_１）が長い場合においても、正確な初期ＯＣＶを取得でき、ひいては初期残量（初期ＳＯＣ）を正確に検出できる。

【0057】

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

【0058】

（変形例１）
実施の形態では、図３に示すように、電源ボタンの押下（時刻ｔ_１）の直前のひとつの電圧検出値Ｄ_Ｖを、初期ＯＣＶとしたがその限りでない。図５は、変形例１に係る初期ＯＣＶの測定を説明する図である。たとえば時刻ｔ_１の直前の複数の電圧検出値Ｄ_Ｖを平均し、初期ＯＣＶとしてもよい。平均処理は、単純平均であってもよいし、重み付け平均であってもよいし、移動平均であってもよい。また平均対象となる電圧検出値Ｄ_Ｖは時間的に連続したものであってもよいし、Ｎ個（Ｎ≧２）おきに抽出したものであってもよい。

【0059】

図６は、変形例１に係る電子機器１００の動作を説明するフローチャートである。図４の処理Ｓ１０８が、処理Ｓ１０９に修正される。１回目の電源オンと判定されると（Ｓ１０６のＹ）、直近にサンプリングされた複数の電圧検出値Ｄ_Ｖの平均値が、初期ＯＣＶとして保持される（Ｓ１０９）。ノイズが発生すると、ノイズの影響でＡ／Ｄコンバータの出力が変動し、電圧検出値が不正確となる場合がある。そこで、複数のサンプリングにわたる平均値をとることで、ノイズの影響を低減できる。なお、平均化処理は、１回目の電源オンと判定された後に行ってもよいし、処理Ｓ１０２においてバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴをサンプリングするたびに、平均値を更新してもよい。

【0060】

（変形例２）
図７は、変形例２に係る初期ＯＣＶの測定を説明する図である。時刻ｔ_１の直後においても、バッテリ１０２が緩和状態である場合には、時刻ｔ_１直後の電圧検出値Ｄ_Ｖを、初期ＯＣＶとしてもよい。

【0061】

図８は、変形例２に係る電子機器１００の動作を説明するフローチャートである。１回目の電源オンと判定されると（Ｓ１０６のＹ）、さらにもう１回、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴがサンプリングされ（Ｓ１０３）、最後のサンプリング（Ｓ１０３）で得られた電圧検出値Ｄ_Ｖが初期ＯＣＶとして保持される（Ｓ１０８）。

【0062】

（変形例３）
実施の形態では、ＳＯＣの推定、計算に関する処理の一部を、残量検出回路２００の外部のＣＰＵ１０６によって実行したがその限りでなく、残量検出回路２００にプロセッサ（演算コア）を集積化し、ＣＰＵ１０６の機能の一部を統合してもよい。

【0063】

（変形例４）
実施の形態では、残量検出回路２００にＤＣ／ＤＣコンバータ２３０が集積化されたがその限りでない。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、残量検出回路２００とは別のパワーマネージメントＩＣ（ＰＭＩＣ）に集積化されてもよい。

【0064】

実施の形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

【符号の説明】

【0065】

１００…電子機器、１０２…バッテリ、１０４…充電回路、１０６…ＣＰＵ、１０８…電源ボタン、２００…残量検出回路、２０２…第１Ａ／Ｄコンバータ、２０４…第２Ａ／Ｄコンバータ、２１０…ロジック回路、２１２…緩和判定部、２１４…ＯＣＶ取得部、２１６…クーロンカウント処理部、２１８…電源ボタン監視部、２２０…インタフェース回路、２３０…ＤＣ／ＤＣコンバータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】