DE4221513A1

DE4221513A1 - Restkapazitaetsanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE4221513A1
Application number: DE4221513A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Mino; Eiji Satsuma
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1991-08-06
Filing date: 1992-07-01
Publication date: 1993-02-11
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JPH0514958U; US5406266A; DE4221513C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Restka pazitätsanzeigevorrichtung zum Berechnen und Anzeigen der Restkapazität eines Batteriepakets, das als Stromquelle für ein Videobandaufzeichnungsgerät (VTR) oder dergleichen ver wendet wird.

Eine Vorrichtung zum Anzeigen der Restkapazität eines Batteriepakets wurde zum Beispiel in der ungeprüften japani schen Patentoffenlegung Sho-61-2 09 371 (1986) offengelegt. In der herkömmlichen Vorrichtung ist der Restkapazitätsanzeige schaltkreis so ausgeführt, daß der Lade- oder Entladestrom einer Batterie festgestellt wird und integriert oder subtra hiert wird, um die Restkapazität der Batterie zu berechnen und anzuzeigen. Der Restkapazitätsanzeigeschaltkreis arbei tet wie folgt: Wenn es nach dem Anschließen der Batterie an ein elektrisches Gerät für die Batterie unmöglich wird, das elektrische Gerät mit einer Restkapazität von 0% zu betrei ben, wird die Spannung der Batterie als Bezugswert gelesen. Wenn die Spannung der Batterie niedriger wird als der so ge lesene Bezugswert, wird der Restkapazitätswert der Batterie in einem arithmetischen Kontrollabschnitt auf Null (0) ge setzt. Also ist es möglich, den Unterschied zwischen dem be rechneten Kapazitätswert und dem tatsächlichen Kapazitäts wert, der auftreten kann, wenn die Batterie wiederholt ge- und entladen wird, zu korrigieren.

Wenn ein Speichereffekt bei der Batterie auftritt oder wenn die Batterie nach einer langen Benutzungszeit sich ver schlechtert hat, verringert sich die Kapazität der Batterie verglichen mit ihrer Anfangskapazität. Daher erreicht die Spannung der Batterie den oben beschriebenen Bezugswert frü her, und die Entladezeit wird entsprechend verkürzt. Auf ähnliche Weise wie oben beschrieben wird der Restkapazitäts wert der Batterie in dem arithmetischen Kontrollabschnitt zurückgesetzt. In diesem Fall wird der Restkapazitätswert der Batterie richtig angezeigt, obwohl sich die Batterie verschlechtert hat. Also kann der Benutzer die Batterie wie derholt benutzen, ohne die Tatsache zu kennen, daß sich die Batterie verschlechtert hat. Wenn die verschlechterte Batte rie für ein elektrisches Gerät, zum Beispiel ein VTR, ver wendet wird, ist es für die Batterie unmöglich, das elektri sche Gerät über einen erforderlichen Zeitraum zu betreiben, und der Betrieb des elektrischen Geräts kann unerwartet un terbrochen werden.

Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfin dung, die oben beschriebenen Schwierigkeiten, die eine her kömmliche Restkapazitätsanzeigevorrichtung begleiten, zu be seitigen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Restkapazitätsanzeigevorrichtung zur Verfügung zu stel len, die feststellt, ob sich die Batterie verschlechtert hat oder nicht, und die das Ergebnis dieser Überprüfung anzeigt.

Diese und weitere Aufgaben werden durch die in den bei gefügten Patentansprüchen definierte Restkapazitätsanzeige vorrichtung gelöst.

Insbesondere wird die obige Aufgabe gelöst durch eine Restkapazitätsanzeigevorrichtung, die abnehmbar mit einem wiederaufladbaren Batteriepaket verbunden ist, um die Rest kapazität des Batteriepakets anzuzeigen, wobei die Vorrich tung umfaßt: einen Stromdetektor, um den vom und zum Batte riepaket fließenden Strom festzustellen; eine Batterieiden tifizierungseinheit, um die Art des Batteriepakets zu iden tifizieren; eine arithmetische Einheit zum Berechnen der Ka pazität des Batteriepakets entsprechend der Ausgabe des Stromdetektors und der Detektorzeit und zum Speichern der entladbaren Kapazität des Batteriepakets entsprechend einer Ausgabe der Batterieidentifizierungseinheit und zum Verglei chen der Kapazität des Batteriepakets, das entladen ist, bis die Spannung des Batteriepakets einen vorgegebenen Span nungswert erreicht hat, mit der entladbaren Kapazität; und eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen der Tatsache, daß sich das Batteriepaket verschlechtert hat, wenn das Vergleichsergeb nis einen vorgegebenen Wert erreicht.

In der Restkapazitätsanzeigevorrichtung nach der vorlie genden Erfindung identifiziert die Batterieidentifizierungs einheit den Typ des Batteriepakets, und die arithmetische Einheit speichert die entladbare Kapazität des Batteriepa kets entsprechend diesem Typ. Die arithmetische Einheit be rechnet außerdem die Kapazität des Batteriepakets entspre chend der Integration der Ausgabe des Stromdetektors und der Detektorzeit. Außerdem vergleicht die arithmetische Einheit die Kapazität des Batteriepakets, das entladen ist, bis die Spannung des Batteriepakets den vorgegebenen Spannungswert erreicht hat, mit der entladbaren Kapazität. Wenn das Ver gleichsergebnis den vorgegebenen Wert erreicht, zeigt die Anzeigeeinheit die Tatsache an, daß sich das Batteriepaket verschlechtert hat. Daher stellt der Benutzer fest, daß die entladbare Kapazität des Batteriepakets, die entsprechend dessen Typ vorgegeben ist, nicht verwendet werden kann, daß sich das Batteriepaket also verschlechtert hat.

Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Batteriepaket, eine Restkapazitätsanzeigevorrichtung und ein VTR zeigt.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung der Restkapazitätsanzeigevorrichtung und die elektrische Verbin dung der Vorrichtung mit dem Batteriepaket und dem VTR zeigt.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb der erfin dungsgemäßen Restkapazitätsanzeigevorrichtung zeigt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen be schrieben.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine erfin dungsgemäße Restkapazitätsanzeigevorrichtung. Die Vorrich tung 1 ist zwischen einem Batteriepaket 2 und einem VTR 3 angeordnet. Die Vorrichtung 1 besitzt Verbindungsklauen 4 und Verbindungsvertiefungen 5. Die Vorrichtung 1 wird mit dem Batteriepaket 2 mit den mit Verbindungsvertiefungen 6 des Batteriepakets 2 verbundenen Verbindungsklauen 4 verbun den und mit dem VTR 3 mit den mit Verbindungsklauen 7 des VTR 3 verbundenen Verbindungsvertiefungen 5 verbunden. Also ist die Vorrichtung 1 zusammen mit dem Batteriepaket 2 fest auf dem VTR montiert. Die Vorrichtung 1 besitzt eine Monta geoberfläche 8, auf die das Batteriepaket 2 montiert ist. Ein Paar von Verbindungsanschlüssen 9 ist auf der Montage fläche 8 der Vorrichtung vorgesehen. Zusätzlich sind auf der Montageoberfläche 8 Ausstülpungen 10 derart geformt, daß sie mit den in dem Batteriepaket 2 gebildeten Ausstülpungen ver bunden werden, wenn letzteres auf der Vorrichtung 1 montiert wird. Außerdem ist eine Batterieidentifizierungseinheit 11 in der Montageoberfläche der Vorrichtung 1 vorgesehen, so daß der Typ der Batterie identifiziert werden kann. Auf der anderen Seite sind fünf lichtemittierende Dioden (LED) 12 als Anzeigevorrichtung in eine Seitenwand der Restkapazi tätsanzeigevorrichtung 1 eingebettet. Also ist die Vorrich tung so entworfen, daß sie Strom von dem Batteriepaket 2 zum VTR 3 überträgt und die Restkapazität des Batteriepakets 2 anzeigt, wobei letzteres eine Antriebsquelle ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Restkapazitätsanzeigevorrichtung 1 umfaßt: eine Stromdetektionseinheit 13, die in Reihe zwi schen dem Batteriepaket 2 und dem VTR 3 angeschlossen ist; eine Anzeigeeinheit 12 einschließlich der LEDs; die Batte rieidentifizierungseinheit 11; und eine arithmetische Ein heit 14 zum Berechnen der Restkapazität einer Batterie aus der Ausgabe der Stromdetektoreinheit 13. Die Stromdetek toreinheit 13 stellt den von und zum Batteriepaket 2 flie ßenden Strom fest und legt den so festgestellten Stromwert an die arithmetische Einheit 14 an. Die arithmetische Ein heit 14 verwendet das Produkt des so festgestellten Strom wertes mit der Zeitperiode, während der der Strom fließt, um eine Integration oder Subtraktion des Ladungs- oder Entla dungsbetrages des Batteriepakets durchzuführen. Die Ausgabe oder das Ergebnis der Berechnung der arithmetischen Einheit 14 wird durch die LEDs 12 angezeigt. Die Batterieidentifi zierungseinheit 11 besteht aus einem Schiebeknopf. Der Be nutzer betätigt die Batterieidentifizierungseinheit, um den verwendeten Batterietyp zu identifizieren. Bei dieser Betä tigung speichert die arithmetische Vorrichtung 14 die Kapa zität des Batteriepakets 2, die zum VTR 3 entladbar ist und die dessen nominaler Kapazität entspricht. Der Betrieb der Restkapazitätsanzeigevorrichtung ist in Fig. 3 gezeigt.

Wenn das VTR 3 mit dem über die Restkapazitätsanzeige vorrichtung 1 angeschlossenen Batteriepaket betrieben wird, wird das Batteriepaket 2 entladen, während die Anzeigeein heit die Restkapazität des Batteriepakets 2 berechnet. Bei diesem Vorgang zeigen die LEDs 12 die entladbare Restkapazi tät des Batteriepakets in fünf Schritten an: 0%, 20%, 40%, 60%, 80% und 100%. Also wird für den Fall, daß das Batterie paket voll geladen ist, die äußerst rechte der LEDs (in Fig. 1) angeschaltet. Danach wird, wenn das Batteriepaket um 20% entladen ist, die zweite LED von rechts eingeschaltet; wenn es um weitere 20% entladen ist, wird die dritte LED von rechts eingeschaltet, und so weiter.

Beim Entladen des Batteriepakets nimmt seine Spannung ab. Wenn die Spannung des Batteriepakets einen unteren Grenzwert erreicht, bei dem das VTR 3 noch betreibbar ist, stellt das VTR 3 ihn fest, damit das Batteriepaket von dem Batteriepaket getrennt wird. Der untere Grenzwert wurde von vorneherein in der Restkapazitätsanzeigevorrichtung 1 ge speichert. Die arithmetische Einheit 14 vergleicht die Kapa zität der Batterie, die entladen ist, bis die Spannung den unteren Grenzwert erreicht hat, mit der oben beschriebenen entladbaren Kapazität (Schritt S5). Wenn festgestellt wird, daß es einen vorgegebenen Unterschied zwischen den beiden Kapazitäten, nämlich der entladenen Kapazität und der ent ladbaren Kapazität, gibt (Schritt S6), wenn also die Kapazi tät, die die Batterie ursprünglich haben sollte, nicht zur Verfügung steht, werden zum Beispiel alle LEDs 12 zum Flac kern gebracht, um die Tatsache anzuzeigen, daß sich die Bat terie verschlechtert hat (Schritt S7). Also wird der Benut zer feststellen, daß nicht die gesamte entladbare Kapazität des Batteriepakets 2, die entsprechend dessen Typ bestimmt wird, verwendet werden kann, daß sie sich also verschlech tert hat.

Wenn in diesem Fall die Verschlechterung des Batteriepa kets durch den Speichereffekt hervorgerufen wird, kann das Batteriepaket wie folgt wiederinstandgesetzt werden: Das Batteriepaket wird vollständig entladen und dann wieder ge laden. Wenn die Verschlechterung des Batteriepakets durch einen anderen als den Speichereffekt hervorgerufen wird, zum Beispiel durch den Ablauf der Lebensdauer, ist es Zeit, das Batteriepaket durch ein neues zu ersetzen. Also kann mit der Restkapazitätsanzeigevorrichtung das Batteriepaket wirkungs voll eingesetzt werden.

Bei der Restkapazitätsanzeigevorrichtung nach der Erfin dung wird die entladene Kapazität der Batterie mit ihrer ur sprünglichen entladbaren Kapazität verglichen, und wenn die tatsächlich entladene Kapazität nicht ausreichend ist, dann wird dies als Verschlechterung der Batterie angezeigt. Daher kann der Benutzer optisch feststellen, daß sich die Batterie verschlechtert hat. Daher wird dies die Schwierigkeit besei tigen, daß die mit der Batterie betriebenen Geräte unerwar tet angehalten werden. Außerdem zeigt die Restkapazitätsan zeigevorrichtung die Verschlechterung der Batterie an, und es kann daher von der Anzeige festgestellt werden, daß es Zeit ist, die Batterie durch eine neue zu ersetzen. Diese Effekte sind in der Praxis hoch einzustufen.

Claims

1. Restkapazitätsanzeigevorrichtung, die abnehmbar mit einem wiederaufladbaren Batteriepaket (2) verbunden ist, um die Restkapazität des Batteriepakets anzuzeigen, dadurch ge kennzeichnet, daß die Vorrichtung umfaßt:
eine Stromdetektorvorrichtung (13), um den vom und zum Batteriepaket fließenden Strom festzustellen;
eine arithmetische Vorrichtung (14) zum Berechnen der Kapazität des Batteriepakets entsprechend der Ausgabe der Stromdetektorvorrichtung und der Detektorzeit und zum Spei chern der entladbaren Kapazität des Batteriepakets und zum Vergleichen der Kapazität des Batteriepakets, das entladen ist, bis die Spannung des Batteriepakets einen vorgegebenen Spannungswert erreicht hat, mit der entladbaren Kapazität; und
eine Anzeigevorrichtung (12) zum Anzeigen der Tatsache, daß sich das Batteriepaket verschlechtert hat, wenn das Ver gleichsergebnis einen vorgegebenen Wert erreicht.

2. Restkapazitätsanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine Mehr zahl von lichtemittierenden Dioden (LEDs) umfaßt und daß alle LEDs zum Flackern gebracht werden, um die Tatsache an zuzeigen, daß sich die Batterie verschlechtert hat.

3. Restkapazitätsanzeigevorrichtung, die abnehmbar mit einem wiederaufladbaren Batteriepaket (2) verbunden ist, um die Restkapazität des Batteriepakets anzuzeigen, dadurch ge kennzeichnet, daß die Vorrichtung umfaßt:
eine Stromdetektorvorrichtung (13), um den vom und zum Batteriepaket fließenden Strom festzustellen;
eine Batterieidentifizierungsvorrichtung (11), um die Art des Batteriepakets zu identifizieren;
eine arithmetische Vorrichtung (14) zum Berechnen der Kapazität des Batteriepakets entsprechend der Ausgabe der Stromdetektorvorrichtung und der Detektorzeit und zum Spei chern der entladbaren Kapazität des Batteriepakets entspre chend einer Ausgabe der Batterieidentifizierungsvorrichtung und zum Vergleichen der Kapazität des Batteriepakets, das entladen ist, bis die Spannung des Batteriepakets einen vor gegebenen Spannungswert erreicht hat, mit der entladbaren Kapazität; und
eine Anzeigevorrichtung (12) zum Anzeigen der Tatsache, daß sich das Batteriepaket verschlechtert hat, wenn das Ver gleichsergebnis einen vorgegebenen Wert erreicht.

4. Restkapazitätsanzeigevorrichtung nach Anspruch 3, da durch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine Mehr zahl von lichtemittierenden Dioden (LEDs) umfaßt und daß alle LEDs zum Flackern gebracht werden, um die Tatsache an zuzeigen, daß sich die Batterie verschlechtert hat.