JP2011185662A - 電子機器、バッテリーパック、機器システム、バッテリーパック冷却部の制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリーセルを冷却するとき、バッテリーパックの使用可能時間を確実に算出することが可能な電子機器、バッテリーパック、機器システム、バッテリーパック冷却部の制御方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】バッテリーセル２とバッテリーセルを冷却する冷却部１４を有するバッテリーパック１の冷却部の消費電力値をバッテリーパックから受信する情報受信部２１１と、冷却部の消費電力値に基づいてバッテリーパックの使用可能時間を算出する算出部２１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器、バッテリーパック、機器システム、バッテリーパック冷却部の制御方法及びプログラムに関する。

リチウムイオンバッテリーを始めとするバッテリーパックには、従来から充放電による温度上昇に課題がある。電池温度が上昇し、電池出力、充放電効率又は電池寿命が低下するのを防止するため、下記特許文献１のように、冷却ファンを使用して冷却エアを送風してバッテリーを冷却するバッテリーの冷却機構が提案されている。

特開２００３−１４２１６６号公報

近年のバッテリーパック安全規格（電気用品安全法、ＵＬ２０５４等）では、温度上昇に対する制約は非常に厳しくなってきている。一部の規格ではバッテリー単独試験での放電及び充電の温度上昇によって、使用可能な電流値が制限される。

バッテリーが接続される携帯型の撮像装置に代表される電子機器や充電システム等のバッテリー使用機器は、バッテリーパックの安全規格の制約の範囲内での使用に制限されるため、規定の温度と電流を超えてしまうと使用することができない。条件によっては機能が制限される、もしくは機能停止されることになる。つまり、バッテリー残量があるにもかかわらず使用ができなくなる。

上記安全規格の仕様に準拠させ、使用機器側で十分な電流を供給するためには、バッテリー単体での冷却部を備え、温度上昇を抑えることが必要となる。

しかし、冷却部を備えたバッテリーを使用するには、使用機器側での対応も必要となるが、全ての機器やバッテリーを冷却部対応とすることは商品ラインナップとして非常に困難であり、対応するシステムの構築が必要である。冷却部が稼動した場合は、それに消費する電力が発生するため、従来のバッテリー残量計算では成り立たないため、新たな計算方法の提案が必要である。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、バッテリーセルを冷却するとき、バッテリーパックの使用可能時間を確実に算出することが可能な、新規かつ改良された電子機器、バッテリーパック、機器システム、バッテリーパック冷却部の制御方法及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、バッテリーセルとバッテリーセルを冷却する冷却部を有するバッテリーパックの冷却部の消費電力値をバッテリーパックから受信する情報受信部と、冷却部の消費電力値に基づいてバッテリーパックの使用可能時間を算出する算出部とを備える、電子機器が提供される。

上記算出部は、下記の数式１を使用してバッテリーセルの使用可能時間を算出する、請求項１に記載の電子機器。
バッテリーセルの使用可能時間＝（Ｂnow／Ｂmax）×（Ｍw／（Ｗset＋Ｗbattcool））
……（数式１）
ここで、Ｂmax：バッテリーセルの満充電状態電流積算値、Ｂnow：バッテリーセルの現時点電流積算値、Ｍw：機器本体の基準電力での動作可能時間、Ｗset：機器本体の使用モードの電力値、Ｗbattcool：冷却部の消費電力値

算出されたバッテリーセルの使用可能時間を表示する表示部を更に備えてもよい。

上記情報受信部は、冷却部の駆動がＯＦＦであるとき、値が０である冷却部の消費電力値をバッテリーパックから受信してもよい。

上記情報受信部は、冷却部の駆動がＯＦＦであることを表す情報をバッテリーパックから受信してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、バッテリーセルと、バッテリーセルの温度を検出する温度検出部と、バッテリーセルを冷却する冷却部と、バッテリーセルから電力が供給される電子機器がバッテリーセルの使用可能時間を算出するため、電子機器へ冷却部の消費電力値を送信する情報送信部とを備えるバッテリーパックが提供される。

上記情報送信部は、冷却部の駆動がＯＦＦであるとき、冷却部の消費電力値を０として電子機器へ送信してもよい。

上記情報送信部は、冷却部の駆動がＯＦＦであることを表す情報を電子機器へ送信してもよい。

バッテリーセルとバッテリーセルを冷却する冷却部を有するバッテリーパックの冷却部の消費電力値をバッテリーパックから受信する情報受信部と、冷却部の消費電力値に基づいてバッテリーパックの使用可能時間を算出する算出部とを有する電子機器と；バッテリーセルと、バッテリーセルの温度を検出する温度検出部と、冷却部と、バッテリーセルから電力が供給される電子機器がバッテリーセルの使用可能時間を算出するため、電子機器へ冷却部の消費電力値を送信する情報送信部とを有するバッテリーパックと；を備える機器システムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、バッテリーセルとバッテリーセルを冷却する冷却部を有するバッテリーパックの冷却部の消費電力値をバッテリーパックから受信するステップと、冷却部の消費電力値に基づいてバッテリーパックの使用可能時間を算出するステップとを備えるバッテリーパックの使用可能時間算出方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、バッテリーセルとバッテリーセルを冷却する冷却部を有するバッテリーパックの冷却部の消費電力値をバッテリーパックから受信する手段、冷却部の消費電力値に基づいてバッテリーパックの使用可能時間を算出する手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。

以上説明したように本発明によれば、バッテリーセルを冷却するとき、バッテリーパックの使用可能時間を確実に算出することができる。

本発明の第１の実施形態に係る機器システムを示すブロック図である。 同実施形態に係る機器システムの概略を示すブロック図である。 同実施形態に係るバッテリーパック１のマイコン４を示すブロック図である。 同実施形態に係るビデオカメラ２０のマイコン２１を示すブロック図である。 同実施形態に係る機器システムの動作を示すフローチャートである。 同実施形態に係る機器システムの動作を示すフローチャートである。 同実施形態に係る機器システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る充電システムを示すブロック図である。 同実施形態に係る充電システムの動作を示すフローチャートである。 同実施形態に係る充電システムの動作を示すフローチャートである。 バッテリーパック１の温度と時間の関係を示すグラフである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態（機器システム）
２．第２の実施形態（充電システム）
３．本発明の実施形態の効果

＜１．第１の実施形態＞
バッテリーパック１と、バッテリーパック１に接続されるビデオカメラ２０からなる機器システムについて説明する。本実施形態の機器システムは、図２（Ａ）に示すように、冷却部１４を備えるバッテリーパック１とビデオカメラ２０等の機器とが接続される場合と、図２（Ｂ）に示すように、冷却部１４がないバッテリーパック１とビデオカメラ２０等の機器が接続される場合がある。そして、ビデオカメラ２０は、バッテリーパック１の冷却部１４に対応した機能を有する場合と、バッテリーパック１の冷却部１４に対応していない場合とがある。以下では、冷却部１４を備えるバッテリーパック１を「冷却部１４［有］」とも言い、冷却部１４がないバッテリーパック１を「冷却部１４［無］」とも言う。また、バッテリーパック１の冷却部１４に対応した機能を有するビデオカメラ２０を「バッテリー冷却部１４の対応［可］」とも言い、バッテリーパック１の冷却部１４に対応していないビデオカメラ２０を「バッテリー冷却部１４の対応［否］」とも言う。

本実施形態の冷却部１４を備えるバッテリーパック１は、例えばエアーポンプ、またはファン等による空冷式冷却機構９を有する。従って、バッテリーパック１単独でもバッテリーパック１の冷却が可能で、バッテリーパック１が高温になることを抑制できる。

冷却部１４は電力を消費してしまうため、バッテリーパック１の放電時（接続されるビデオカメラ２０等の機器の使用時）は、バッテリーパック１を使用できなくなる上限温度近くにまで達した時のみ稼動するように設定される。

ビデオカメラ２０等の使用機器側におけるバッテリー冷却部１４への対応［可］／［否］、バッテリーパック１側における冷却部１４の［有］／［無］の情報が、通信で共有され、どの組合せでも使用可能な機器システムとする。例えば、使用機器側がバッテリー冷却部１４の対応［否］の場合は、バッテリーパック１のバッテリー冷却部１４を［ＯＦＦ固定］に設定することで、高温時にも冷却部１４は稼動されない。

また、本実施形態によるバッテリー残量計算は、冷却部１４の消費電力を盛り込んだ計算式とすることで、冷却稼動時も正確なバッテリー残量の計算を行うことが可能となる。

［バッテリーパック１］
まず、本実施形態に係るバッテリーパック１の構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る機器システムを示すブロック図であり、バッテリーパック１及びビデオカメラ２０を示すブロック図である。

バッテリーパック１は、１つまたは複数のバッテリーセル２と、制御基板３に実装される充電制御ＦＥＴ５と、放電制御ＦＥＴ６と、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと言う）４と、電流検出抵抗７と、温度検出部１０等を備える。更に、バッテリーパック１は、例えばエアーポンプ、またはファン等による空冷式冷却機構９をセル２の近くに配置して、その冷却機構９を制御する冷却機構駆動部８を装備する。冷却機構駆動部８と冷却機構９を合せて冷却部１４と言う。

バッテリーパック１のマイコン４は、ドライバと、Ａ／Ｄコンバータと、不揮発性メモリ（以下、メモリと言う）と、通信インターフェースと、ＣＰＵ等を含む。マイコン４は、正極のセル端子に接続されてバッテリーセル２の出力電圧を検出する。また、マイコン４は、電流検出抵抗７を間に挟んで接続され電位差による電流値を測定する。更に、マイコン４は、サーミスタ等の温度検出部１０に接続されることでバッテリーパック１内の温度を検出する。電流値における積算計算結果等も含め全てのＣＰＵの情報は、メモリに保持される。

マイコン４には、安規上限規制温度値、冷却開始温度値、冷却停止温度値、冷却停止電流値、冷却部１４の［有］／［無］情報、冷却部１４の消費電力値、満充電容量値、各保護装置の設定値等の固定の情報が、事前に記憶されている。さらに、マイコン４は、変動値である出力電圧値、入出力電流値、電流積算値、充放電サイクル情報、バッテリーパック１内の温度値等の情報を生成する。

そして、マイコン４は、通信インターフェースを通じてコントロール端子（Ｃ）１３から、バッテリー使用機器であるビデオカメラ２０と情報通信を行い、必要な情報を送信している。マイコン４は、バッテリー使用機器が稼動状態の場合は、例えば１秒間隔等で周期的に最新情報を送信している。なお、本実施形態では、使用機器の例としてビデオカメラ２０を記載しているが、使用機器は、携帯型の撮像装置等の電子機器や充電システム等でもよい。

冷却部１４の消費電力値は、冷却方法や能力による消費電力値の違いに対応するため、それぞれに応じた固定の電力値を、バッテリーパック１のメモリに書き込んで置く。冷却部１４が稼動していない期間はＯＦＦ時の固定値として０ｍＷを送信し、冷却部１４が稼動している期間は固定の電力値を送信する。

マイコン４は、図３に示すように、ビデオカメラ必要情報送信部４１と、バッテリー必要情報送信部４２と、冷却機能対応判断部４３と、冷却機能制御部４４などを有する。ビデオカメラ必要情報送信部４１は、情報送信部の一例であり、ビデオカメラ２０がバッテリーパック１の使用可能時間を算出するため、ビデオカメラ２０へ冷却部１４の消費電力値等のビデオカメラ２０に必要な情報を送信する。バッテリー必要情報受信部４２は、情報受信部の一例であり、ビデオカメラ２０からビデオカメラ２０が冷却部１４に対応しているか否か等のバッテリーパック１に必要な情報（第一の情報）を受信する。冷却機能対応判断部４３は、バッテリー必要情報に基づいて、ビデオカメラ２０が冷却部１４に対応しているかどうかを判断する。冷却機能制御部４４は、ビデオカメラ２０が冷却部１４に対応している場合、検出された温度に応じて冷却部１４のＯＮ又はＯＦＦを切り替える。また、冷却機能制御部４４は、ビデオカメラ２０が冷却部１４に対応していない場合、冷却部１４の駆動をＯＦＦのままとする。

バッテリーパック１は、電力の入出力端子としてプラス端子１１とマイナス端子１２を有する。

［ビデオカメラ２０］
バッテリーパック１が装填される携帯型の撮像装置に代表される電子機器の一例としてカメラ一体型ビデオレコーダ２０（以下、ビデオカメラ２０と言う）の構成の一例を示す。

ビデオカメラ２０は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと言う）２１と、表示デバイス（以下、ＬＣＤ表示部と言う）２２と、電源ブロック（以下、ＲＥＧと言う）２３を有する。

マイコン２１は、各設定やデータを記憶する不揮発性メモリ（以下、メモリと言う）と、通信インターフェースと、各情報から残量計算等を行うＣＰＵと、表示信号を生成する表示制御回路とを少なくとも備える。

マイコン２１は、図４に示すように、ビデオカメラ必要情報受信部２１１と、バッテリー必要情報送信部２１２と、残量算出部２１３などを有する。ビデオカメラ必要情報受信部２１１は、情報受信部の一例であり、冷却部１４の消費電力値等のビデオカメラ２０に必要な情報をバッテリーパック１から受信する。バッテリー必要情報送信部２１２は、バッテリーパック１の冷却部１４にビデオカメラ２０本体が対応しているか否か等のバッテリーパック１に必要な情報（第一の情報）を送信する。残量算出部は、算出部の一例であり、冷却部１４の消費電力値に基づいてバッテリーパック１の使用可能時間を算出する。

ＬＣＤ表示部２２は、マイコン２１の計算結果に応じた表示信号が供給され、この表示信号からバッテリー残量等を表示する。ＲＥＧ２３は、バッテリーパック１から供給される電力を各ブロックに対して必要な電圧を出力する。なお、ビデオカメラ２０は、撮影のための構成や撮影した映像信号を記録／再生するための各種構成を有するが、図１の説明では省略する。

上記バッテリーパック１のプラス端子１１は、ビデオカメラ２０のプラス端子２４と接続され、バッテリーパック１のマイナス端子１２は、ビデオカメラ２０のマイナス端子２５と接続される。そして、ビデオカメラ２０のプラス端子２４とマイナス端子２５を介してバッテリーパック１からビデオカメラ２０に対して電源が供給される。また、バッテリーパック１のマイコン４と、ビデオカメラ２０のマイコン２１との間の情報通信は、バッテリーパック１のコントロール端子（Ｃ）１３とビデオカメラ２０のコントロール端子（Ｃ）２６を介して行われる。

マイコン２１には、各使用モードの固定の電力値や各設定値情報に加え、バッテリーの安規放電上限規制温度（動作停止）、動作停止時の復帰可能温度、バッテリーパック１の冷却部１４［無］時の高温注意喚起温度等も事前に記憶されている。マイコン２１は、バッテリーパック１へ通信インターフェースを通じてコントロール端子（Ｃ）２６から、セットエンド電圧値、セット電力値等に加え、ビデオカメラ２０のバッテリー冷却部１４の対応［可］／［否］の情報を送信する。

バッテリーパック１の冷却部１４が例えば空冷式冷却であった場合、ビデオカメラ２０にバッテリーパック１を内部に設置すると、ビデオカメラ２０にはバッテリーパック１の冷却給排気のための通風経路が外装に必要になることがある。そのため、ビデオカメラ２０において、通風経路が設けられておらず、バッテリーパック１の冷却部１４に非対応の場合は、冷却部１４の対応［否］の情報をビデオカメラ２０が送信することになる。

次に、バッテリーパック１、ビデオカメラ２０それぞれが保持する情報について説明する。図１１に、バッテリーパック１の温度イメージを示している。図１１は、バッテリーパック１の温度と時間の関係を示すグラフである。

［バッテリー側情報］
以下に、バッテリーパック１が保持する情報について説明する。
安規上限規制温度値：単体放電時は特にＵＬ２０５４申請でのキャビネットのＲＴＩ温度（８０℃）がネックとなる
冷却開始温度値：安規上限規制温度値に対してマージンを持って設定された冷却を開始する温度（例えば７５℃）
冷却停止温度値：冷却開始されて温度低下した場合に冷却を停止させる温度（例えば７０℃）
冷却停止電流値：冷却開始されてから電流が十分低くなった場合は温度上昇しないため冷却停止する（例えば１００ｍＡ）
冷却部１４の消費電力値：冷却部１４の消費電力値を固定値（Ｂ）として記憶しておく、冷却部１４がＯＦＦ状態では０ｍＷを固定値（Ａ）とする。冷却部１４［ＯＮ］として（Ｂ）、冷却部１４［ＯＦＦ］として（Ａ）を送信することで稼動状態フラグの意味も兼ねる
満充電容量値：満充電されている時の容量（積算値）、残量計算に使用する
冷却部１４の［有］／［無］情報：ラインナップ上、冷却部１４のないものも存在するための識別情報

［ビデオカメラ側情報］
次に、ビデオカメラ２０が保持する情報について説明する。
バッテリーパック１の安規放電上限規制温度（動作停止）：機器（ビデオカメラ２０）側では電安法の規制がネックとなりセル２の表面温度（８０℃）によって、動作停止が必要となる
動作停止時の復帰可能温度：動作停止となってから動作復帰させても良いと設定された温度（例えば７０℃）
バッテリーパック１の冷却部１４［無］時の高温注意喚起温度等：冷却はないので、動作停止となる前に使用者にアラーム（例えば７３℃）
バッテリー冷却部１４の対応［可］／［否］の情報：バッテリーパック１が外付け等で機器（ビデオカメラ２０）側に対応の必要がないとき、又はバッテリーパック１が内部に設置され給排気の通風経路が備わったりしているときは対応［可］を送信する。冷却稼動しては支障がある場合、又は冷却稼働しても効果がない場合は対応［否］を送信する。

［機器システムの動作］
次に、ビデオカメラ２０とバッテリーパック１からなる機器システムの動作について説明する。

まず、ビデオカメラ２０にバッテリーパック１が挿入されたとき、ビデオカメラ２０はバッテリーパック１と通信可能であるか否かが確認される（ステップＳ１１０）。ビデオカメラ２０とバッテリーパック１が相互に通信できない場合は、本実施形態は適用できない。一方、ビデオカメラ２０がバッテリーパック１と通信できる場合、ビデオカメラ２０にバッテリーパック１を装着したときに、バッテリーパック１マイコン４からビデオカメラ２０マイコン２１へ、ビデオカメラ必要情報を送信する（ステップＳ０１０）。ビデオカメラ必要情報は、設定エンド電圧値、セル電圧値、放電電流値、バッテリーパック１内の温度値、満充電容量値、電流積算値、冷却部１４の［有］／［無］情報、固定値である冷却部１４の消費電力値等のビデオカメラ２０に必要な情報である。

なお、バッテリーパック１の冷却部１４が［ＯＦＦ］の期間は、冷却部１４の消費電力値を０ｍＷとしてビデオカメラ２０に送信することで、冷却部１４が［ＯＦＦ］であることの判別情報も兼ねる。これらは、ビデオカメラ２０の電源が［ＯＮ］されていなくてもバッテリーパック１が装着された時点で実施される。

ビデオカメラ２０は、ビデオカメラ２０マイコン２１からバッテリーパック１マイコン４へ、バッテリーパック必要情報を送信する（ステップＳ１１２）。バッテリーパック必要情報は、セットエンド電圧値、セット電力値、バッテリー冷却部１４の対応［可］／［否］等である。これらは、ビデオカメラ２０の電源が［ＯＮ］されていなくてもバッテリーパック１が装着された時点で実施される。

バッテリーパック１の冷却部１４が［有］であるが（ステップＳ０１２）、ビデオカメラ２０が冷却部１４の対応［否］の場合（ステップＳ０１４）は、バッテリーパック１は、冷却部１４を［ＯＦＦ固定］の設定に切り替える（ステップＳ０４０）。これにより、バッテリーパック１の冷却部１４は使用されない。冷却部１４の［ＯＦＦ固定］の設定は、バッテリーパック１がビデオカメラ２０から取り外されたり、情報通信が途絶えたりした場合に、解除される。

バッテリーパック１の冷却部１４が［有］であり（ステップＳ０１２）、ビデオカメラ２０が冷却部１４の対応［可］の場合（ステップＳ０１４）は、冷却部１４が稼働可能であり、バッテリーパック１マイコン４は設定温度により冷却部１４を［ＯＮ］［ＯＦＦ］する（ステップＳ０１６）。

ビデオカメラ２０の電源がＯＮされた以降は（ステップＳ１１４）、周期的にバッテリーパック１マイコン４から変動値の情報が送信される（ステップＳ０１８）。

ビデオカメラ２０マイコン２１は、ビデオカメラ２０の現在の使用モードでの使用可能な残時間（以下、バッテリー残量と言う）の計算が行われる（ステップＳ１１６）。バッテリー残量計算は、充放電サイクル情報、設定エンド電圧値、バッテリーパック１内の温度値、満充電容量値、電流積算値等に加えて、ビデオカメラ２０の現在の動作モードの電力値（固定値）を使用して行われる。

本実施形態では、従来計算式の、ビデオカメラ２０の現在の動作モードの電力値（固定値）に、バッテリーパック１からの情報である冷却部１４の消費電力値を加算する総電力値の計算式にする。これにより、バッテリーパック１が高温となり冷却部１４が稼動した場合の消費電力も含んだより正確なバッテリー残量を計算することが可能となる。なお、冷却部１４が稼動していない場合や、冷却部１４［無］では、冷却部１４の消費電力値が０ｍＷのため、計算式は共通で使用することができる（ステップＳ１１６）。

上記計算回路にて求めたバッテリー残量情報は、ビデオカメラ２０のＬＣＤ表示部２２に表示可能な場合（ステップＳ１１８）、ＬＣＤ表示部２２に表示される（ステップＳ１２０）。

そして、バッテリーパック１の冷却部１４が［有］、かつビデオカメラ２０の冷却部１４の対応［可］の場合（ステップＳ０１２，Ｓ０１４）、バッテリーパック１は、バッテリーパック１温度検出部１０の温度が、マイコン４に記憶されている冷却開始温度以下であるか否かを判断する（ステップＳ０２０）。バッテリーパック１はバッテリーパック１温度検出部１０の温度が、冷却開始温度を超えた時点で冷却部１４を稼動する（ステップＳ０２２）。

バッテリー冷却部１４が稼動状態となったとき、バッテリーパック１マイコン４からビデオカメラ２０マイコン２１へ、冷却部１４の消費電力値を０ｍＷからバッテリーパック１マイコン４に記憶されている固定値である冷却部１４の消費電力値に変更して送信する（ステップＳ０２４）。ビデオカメラ２０に送られる固定値である冷却部１４の消費電力値は、冷却を開始したという情報と兼用しており、ビデオカメラ２０は固定値を受信することで、バッテリーパック１の冷却を検出する。なお、冷却を開始したという情報は、固定値である冷却部１４の消費電力値とは別にフラグでもよい。

ビデオカメラ２０マイコン２１は、冷却部１４の消費電力値の情報が入った時点で、冷却部１４の消費電力値を含んだバッテリー残量計算を行う（ステップＳ１２２）。算出されたバッテリー残量値と冷却部１４が稼動状態であることの注意喚起の表示は、ビデオカメラ２０のＬＣＤ表示部２２に表示可能な場合（ステップＳ１２４）、ビデオカメラ２０ＬＣＤ表示部２２に表示される（ステップＳ１２６）。これにより、余分な電力を消費しても継続してビデオカメラ２０を使用するのか、又はビデオカメラ２０の使用を休止してバッテリーパック１の温度を低下させるのかの選択肢を使用者に与えることができる。

冷却部１４の稼動中は、バッテリーパック１マイコン４に記憶されているヒステリシスを持って設定された冷却停止温度値以下となるか、または放電電流値が温度上昇に影響しない十分低い値に設定されている冷却停止電流値以下となるかが判断される（ステップＳ０２６）。冷却停止温度値以下、冷却停止電流値以下となった場合は、バッテリーパック１マイコン４は冷却部１４を停止する（ステップＳ０２８）。その時点で、バッテリーパック１マイコン４からビデオカメラ２０マイコン２１へ冷却部１４の消費電力値を０ｍＷに変更して送信する（ステップＳ０３０）。

ビデオカメラ２０マイコン２１は、冷却部１４の消費電力値の情報が入った時点で冷却部１４の消費電力値を０ｍＷとしてバッテリー残量計算を行う（ステップＳ１１６）。そして、冷却部１４が稼動状態の注意喚起の表示を削除して、算出されたバッテリー残量値をビデオカメラ２０ＬＣＤ表示部２２に表示する（ステップＳ１２０）。

異常要因等で冷却部１４が稼動中でもさらに温度が上昇してしまい、安規放電上限規制温度値に達してしまった場合（ステップＳ１２８）、ビデオカメラ２０は、ビデオカメラ２０の動作を強制的に停止する（ステップＳ１３０）。ビデオカメラ２０の動作を停止するかは、バッテリーパック１マイコン４から周期的に送信される情報から、ビデオカメラ２０マイコン２１に記憶されているバッテリー安規放電上限規制温度動作以上であるか否かを判断する。

ビデオカメラ２０の動作を停止する場合、ビデオカメラ２０のＬＣＤ表示部２２に表示可能なときは（ステップＳ１２４）、ビデオカメラ２０マイコン２１とＬＣＤ表示部２２のみは稼動状態とし、バッテリー高温での動作停止状態の警告表示を行う（ステップＳ１３４）。

次に、バッテリーパック１マイコン４から周期的に送信される情報からバッテリーパック１内の温度が動作復帰可能温度値に達したか否かが判断される（ステップＳ１３６）。動作復帰可能温度値は、ビデオカメラ２０マイコン２１に記憶されているヒステリシスをもって設定された値である。

バッテリーパック１内の温度が動作復帰可能温度値以下に達した時点で、ビデオカメラ動作は復帰される（ステップＳ１３８）。

バッテリー冷却部１４が［無］の場合、又はビデオカメラ２０のバッテリー冷却部１４の対応［否］の場合は、バッテリーパック１マイコン４からビデオカメラ２０マイコン２１へ、周期的に、ビデオカメラ必要情報を送信する（ステップＳ０４２）。このとき、バッテリーパック１マイコン４からビデオカメラ２０マイコン２１へ冷却部１４の消費電力値を０ｍＷとして送信する。

そして、ビデオカメラ２０の動作時（撮影時及び再生時等）において、バッテリーパック１内の温度が上昇した場合は、ビデオカメラ２０は、バッテリー高温注意喚起温度値以上と判断した時点で、バッテリー高温注意喚起の表示を行う（ステップＳ１５２）。バッテリー高温注意喚起温度値は、冷却部１４［無］時に注意喚起するためのビデオカメラ２０マイコン２１に記憶されている値である。ビデオカメラ２０がバッテリー高温注意喚起温度値以上であるか否かの判断は、バッテリーパック１マイコン４から周期的に送信される情報に基づいて行われる。

ビデオカメラ２０は、安規放電上限温度値以下であり、ビデオカメラ２０のＬＣＤ表示部２２に表示可能な場合（ステップＳ１５０）、ＬＣＤ表示部２２は、高温注意喚起表示と残量表示を行う（ステップＳ１５２）。

また、ビデオカメラ２０は、バッテリーパック１マイコン４から周期的に送信される情報からビデオカメラ２０マイコン２１に記憶されているバッテリー安規放電上限規制温度動作以上であるか否かを判断する（ステップＳ１４８）。バッテリー高温注意喚起温度値を超えて、さらに継続して使用され、安規放電上限規制温度値に達してしまった場合、ビデオカメラ２０の動作を停止する（ステップＳ１５４）。

ビデオカメラ２０の動作を停止する場合、ビデオカメラ２０のＬＣＤ表示部２２に表示可能な場合（ステップＳ１５６）、ビデオカメラ２０マイコン２１とＬＣＤ表示部２２のみは稼動状態とし、バッテリー高温での動作停止状態の警告表示を行う（ステップＳ１５８）。

そして、バッテリーパック１マイコン４から周期的に送信される情報からバッテリーパック１内の温度がビデオカメラ２０マイコン２１に記憶されているヒステリシスをもって設定された動作復帰可能温度値以下に達した時点で、ビデオカメラ動作は復帰される（ステップＳ１６２）。

下記に、ビデオカメラ２０のバッテリー残量計算式例を下記に記す。本実施形態のバッテリー残量計算では、バッテリーの冷却部１４の消費電力値（固定値もしくは０ｍＷ）を含む。

バッテリー残量時間＝（Ｂnow／Ｂmax）×（Ｍw／（Ｗset＋Ｗbattcool））

Ｂmax ：バッテリーの満充電状態電流積算値
Ｂnow ：バッテリーの現時点電流積算値
Ｍw ：ビデオカメラの基準電力での撮影時間
Ｗset ：ビデオカメラの使用モードの電力値
Ｗbattcool：バッテリーの冷却部１４の消費電力値

なお、図１や、上述した説明ではエアーポンプ、またはファン等による空冷式冷却の場合を例に説明しているが、液体を循環させる水冷式冷却やペルチェ素子等による電子式冷却の冷却機構を冷却機構９としても本提案のシステム制御で対応することが可能である。

＜２．第２の実施形態＞
バッテリーパック１と、バッテリーパック１に接続される充電器３０からなる充電システムについて説明する。バッテリーパック１の構成は、第１の実施形態で説明したバッテリーパック１と同一である。

次に、本実施形態に係る充電器３０の構成について説明する。図８は、バッテリーパック１及び充電器３０を示すブロック図である。

充電器３０は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと言う）３１と、表示デバイス（以下、ＬＣＤ表示部と言う）３２と、電源ブロック（以下、ＲＥＧと言う）３３を有するものである。なお、主機能である充電のための電源回路関連は充電制御回路３４とする。

マイコン３１は、各設定やデータを記憶する不揮発性メモリ（以下、メモリと言う）と、通信インターフェースと、各情報から充電時間や残量計算等を行うＣＰＵと、表示信号を生成する表示制御回路とを少なくとも備える。

ＬＣＤ表示部３２は、マイコン３１の計算結果に応じた表示信号が供給され、この表示信号から充電時間等を表示する。ＲＥＧ３３は、各ブロックに必要な電圧を出力する。

上記バッテリーパック１のプラス端子１１は、充電器３０のプラス端子３５と接続され、バッテリーパック１のマイナス端子１２は、充電器３０のマイナス端子３６と接続される。そして、充電器３０のプラス端子３５とマイナス端子３６を介して充電器３０からバッテリーパック１に対して充電電流が供給される。また、バッテリーパック１マイコン４と充電器３０マイコン３１との間の情報通信は、バッテリーパック１のコントロール端子（Ｃ）１３と充電器３０のコントロール端子（Ｃ）３７を介して行われる。

マイコン３１には、バッテリーの安規充電上限規制温度値等の情報が事前に記憶されている。マイコン３１は、バッテリーパック１へ充電器３０のバッテリー冷却部１４の対応［可］／［否］の情報等バッテリー必要情報を送信する。

［充電システムの動作］
次に、充電器３０とバッテリーパック１からなる充電システムの動作について説明する。充電システムでは、第１の実施形態の機器システムと異なり、機器の使用による電力消費（放電）がないため、充電開始と共に冷却を開始する。

まず、充電器３０にバッテリーパック１が挿入されたとき、充電器３０はバッテリーパック１と通信可能であるか否かが確認される（ステップＳ２１０）。充電器３０とバッテリーパック１が相互に通信できない場合は、本実施形態は適用できない。一方、充電器３０がバッテリーパック１と通信できる場合、充電器３０にバッテリーパック１を装着したときに、バッテリーパック１マイコン４から充電器３０マイコン３１へ、充電器必要情報を送信する（ステップＳ０５０）。充電器必要情報は、充放電サイクル情報、セル電圧値、充電電流値、バッテリーパック１内の温度情報、満充電容量値、電流積算値、ビデオカメラ２０等の直前使用機器の電力値、さらに冷却部１４の［有］／［無］情報、冷却部１４の消費電力値情報等の充電器３０に必要な情報である。

なお、冷却部１４が稼動していない期間は、冷却部１４の消費電力値は０ｍＷを出力することで、冷却部１４の稼動状態判別情報として使用する（ステップＳ０５０）。

充電器３０は、バッテリー冷却部１４の対応［可］／［否］等のバッテリー必要情報を送信する（ステップＳ２１２）。

バッテリーパック１が冷却部１４の［有］で（ステップＳ０５２）、充電器３０のバッテリー冷却部１４の対応［可］の場合は（ステップＳ０５４）、電源がＯＮされ充電が開始されてから、充電器３０マイコン３１よりバッテリー冷却部１４［ＯＮ固定］の指令を送る（ステップＳ０５６）。これにより、バッテリーパック１マイコン４は、冷却部１４を［ＯＮ固定］の設定に切り替える（ステップＳ０５８）。その結果、充電開始時から冷却部１４が稼動し、バッテリーパック１の温度上昇を抑える。

冷却部１４固定の設定は、充電器３０から取り外されたり、情報通信が途絶えたりした場合には、固定設定の解除を行う。また、充電電流を下げなくてはならない低温時は、冷却が実行されないように、バッテリー冷却部１４［ＯＮ固定］の指令を送らない。

また、充電器３０は、通常より高い大電流で充電を行う急速充電モードの切り替えを行い、充電時間を短縮することができる（ステップＳ２１８）。

バッテリーパック１マイコン４から充電器３０マイコン３１へ周期的に送信される情報から、直前使用機器で使用される場合のバッテリー残時間等を求める計算が行われる。また、満充電容量、電流積算値、充電電流値から充電完了時間の計算が行われる。なお、バッテリー情報の充電電流値は、冷却部１４の消費分を含まない。そのため、冷却部１４［ＯＮ］／［ＯＦＦ］を問わず、計算式は共通となる（ステップＳ２２０，Ｓ２３４）。

ビデオカメラ２０のＬＣＤ表示部２２に表示可能な場合（ステップＳ２２２，２３６）、充電時間及び残量時間を、ＬＣＤ表示部３２に表示する（ステップＳ２２４，Ｓ２３８）。

バッテリー冷却部１４が［有］／［無］、充電器３０のバッテリー冷却部１４の対応［可］／［否］の条件を問わず、バッテリーパック１内の温度が充電器３０マイコン３１に記憶されているバッテリー安規充電上限規制温度以下であるか否かを判断する（ステップＳ２２６，Ｓ２４０）。

バッテリーパック１内の温度が上昇し、バッテリー安規充電上限規制温度に達した時点で充電は休止状態に移行する（ステップＳ２２８，Ｓ２４２）。

バッテリーパック１内の温度が、充電器３０マイコン３１に記憶されているヒステリシスをもった充電休止解除温度以下になった時点で、もしくは、固定で設定されている休止時間経過後に充電は再開される（ステップＳ２３２，Ｓ２４６）。

＜３．本発明の実施形態の効果＞
本発明の第１の実施形態に係る機器システムでは、バッテリーパック１単独でも高温時に冷却部１４が稼動するため、安規試験の温度上昇で制約のある放電と充電の許容電流値を大きく上げることが可能となり、使用される電子機器が安規上の電流に制約されることがなくなる。

また、使用機器（ビデオカメラ２０）側におけるバッテリー冷却部１４の対応［可］／［否］、バッテリーパック１側における冷却部１４の［有］／［無］の情報を通信で共有し、冷却部１４の固定設定等を行うことで、どの組合せでも使用可能なシステムとなる。その結果、使用機器とバッテリーパックで広範囲なラインナップが可能になる。例えば、ラインナップの中で、低コストのバッテリーパック、又は容量が少なくバッテリーエンドまで放電しても温度に十分な余裕のあるバッテリーパックの場合、冷却部１４は備えなくてもシステム対応が可能である。

更に、バッテリー残量計算式に、冷却部１４の消費電力を盛り込んでおくことで、バッテリー冷却部１４の対応［可］／［否］、冷却部１４の［有］／［無］全ての場合において、正確なバッテリー残量計算を行うことができる。

また更に、機器の使用による放電時の冷却部１４の稼動は、上限温度近くまで上昇した場合のみに限定することで、バッテリーの不要な電力消費を抑えられる。

また、冷却部１４の稼動中は、機器（ビデオカメラ２０）の表示部にバッテリー冷却部１４が稼動中である注意喚起表示を行うことで、余分な電力を消費しても継続して機器を使用するのか、又は機器の使用を休止してバッテリーパック１の温度を低下させるのかの選択肢を使用者に与えることができる。

第２の実施形態に係る充電システムでは、バッテリーパック１側からの冷却部１４の［有］情報に基づいて、開始時から冷却部１４を稼動し通常充電よりも大電流の急速充電モードに移行させることで、充電時間の短縮を行うことができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１ バッテリーパック
２ セル
４，２１，３１ マイコン
５ 充電制御ＦＥＴ
６ 放電制御ＦＥＴ
７ 電流検出抵抗
８ 冷却機構駆動部
９ 冷却機構
１０ 温度検出部
１１，２４，３５ プラス端子
１２，２５，３６ マイナス端子
１３，２６，３７ コントロール端子（Ｃ）
１４ 冷却部
２２，３２ ＬＣＤ表示部
２３，３３ ＲＥＧ
３０ 充電器
３４ 充電制御回路

Claims (11)

1. バッテリーセルと前記バッテリーセルを冷却する冷却部を有するバッテリーパックの前記冷却部の消費電力値を前記バッテリーパックから受信する情報受信部と、
   前記冷却部の消費電力値に基づいて前記バッテリーパックの使用可能時間を算出する算出部と
   を備える、電子機器。
2. 前記算出部は、下記の数式１を使用して前記バッテリーセルの使用可能時間を算出する、請求項１に記載の電子機器。
   バッテリーセルの使用可能時間＝（Ｂnow／Ｂmax）×（Ｍw／（Ｗset＋Ｗbattcool））
   ……（数式１）
   ここで、Ｂmax：前記バッテリーセルの満充電状態電流積算値、Ｂnow：前記バッテリーセルの現時点電流積算値、Ｍw：機器本体の基準電力での動作可能時間、Ｗset：機器本体の使用モードの電力値、Ｗbattcool：前記冷却部の消費電力値
3. 算出された前記バッテリーセルの使用可能時間を表示する表示部を更に備える請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 前記情報受信部は、前記冷却部の駆動がＯＦＦであるとき、値が０である前記冷却部の消費電力値を前記バッテリーパックから受信する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子機器。
5. 前記情報受信部は、前記冷却部の駆動がＯＦＦであることを表す情報を前記バッテリーパックから受信する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子機器。
6. バッテリーセルと、
   前記バッテリーセルの温度を検出する温度検出部と、
   前記バッテリーセルを冷却する冷却部と、
   前記バッテリーセルから電力が供給される電子機器が前記バッテリーセルの使用可能時間を算出するため、前記電子機器へ前記冷却部の消費電力値を送信する情報送信部と
   を備える、バッテリーパック。
7. 前記情報送信部は、前記冷却部の駆動がＯＦＦであるとき、前記冷却部の消費電力値を０として前記電子機器へ送信する、請求項６に記載のバッテリーパック。
8. 前記情報送信部は、前記冷却部の駆動がＯＦＦであることを表す情報を前記電子機器へ送信する、請求項６に記載のバッテリーパック。
9. バッテリーセルと前記バッテリーセルを冷却する冷却部を有するバッテリーパックの前記冷却部の消費電力値を前記バッテリーパックから受信する情報受信部と、前記冷却部の消費電力値に基づいて前記バッテリーパックの使用可能時間を算出する算出部とを有する電子機器と；
   前記バッテリーセルと、前記バッテリーセルの温度を検出する温度検出部と、前記冷却部と、前記バッテリーセルから電力が供給される電子機器が前記バッテリーセルの使用可能時間を算出するため、前記電子機器へ前記冷却部の消費電力値を送信する情報送信部とを有するバッテリーパックと；
   を備える機器システム。
10. バッテリーセルと前記バッテリーセルを冷却する冷却部を有するバッテリーパックの前記冷却部の消費電力値を前記バッテリーパックから受信するステップと、
    前記冷却部の消費電力値に基づいて前記バッテリーパックの使用可能時間を算出するステップと
    を備える、バッテリーパックの使用可能時間算出方法。
11. バッテリーセルと前記バッテリーセルを冷却する冷却部を有するバッテリーパックの前記冷却部の消費電力値を前記バッテリーパックから受信する手段、
    前記冷却部の消費電力値に基づいて前記バッテリーパックの使用可能時間を算出する手段
    としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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