JP2000287377A - 充電装置、充電方法および電子機器 - Google Patents
充電装置、充電方法および電子機器Info
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Abstract
ないときの充電容量値のデータを算出することができる
充電装置、充電方法および電子機器を提案する。 【解決手段】 充電装置は、充電量に基づいて外部の制
御対象部を動作させる駆動手段に対して蓄積された電圧
を供給するバッテリー21と、バッテリー21を充電す
る充電器20と、バッテリー21の充電電流または充電
電圧を測定することにより、充電器20によるバッテリ
ー21への充電容量を算出する充電容量算出手段25b
と、バッテリー21が電気的に開放されているときの電
圧(OCV)をOCV測定手段25aで測定してOCV
に対する、充放電時の充電電流または充電電圧の変動の
ないときの充電容量値のデータを記憶するテーブル26
とを備えた。
Description
び内蔵した充電装置の充電をする充電装置、充電方法お
よび電子機器に関する。
電子機器では、本体に充電器および蓄電池(バッテリ
ー)が内蔵されたバッテリーパックを装着していて、こ
の蓄電池に対して充電器により充電して、充電された蓄
電池の電圧を用いて電子機器を動作させるようにしてい
た。
器では、バッテリーパックの蓄電池に対する充電器によ
る充電容量算出において、充電動作終了直後に、蓄電池
が電気的に開放されているときの電圧(OCV)を図る
ことにより、容量を算出していたが、充電終了直後は、
蓄電池(バッテリー)のセル電圧(OCV)の波形には
時間軸方向に尾引きが生じるため、充電動作終了直後に
OCVを測定して容量を算出すると、実際の容量との間
にかなり誤差が生じるという不都合があった。
で、充放電時の充電電流または充電電圧の変動のないと
きの充電容量値のデータを算出することができる充電装
置、充電方法および電子機器を提案しようとするもので
ある。
め本発明の充電装置は、充電量に基づいて外部の制御対
象部を動作させる駆動手段に対して蓄積された電圧を供
給する蓄電手段と、上記蓄電手段を充電する充電手段
と、上記蓄電手段の充電電流または充電電圧を測定する
ことにより、上記充電手段による上記蓄電手段への充電
容量を算出する充電容量算出手段とを備えている。そし
て、本発明の充電装置は、特に、上記蓄電手段が電気的
に開放されているときの電圧に対する、充放電時の充電
電流または充電電圧の変動のないときの上記充電容量値
のデータを記憶する記憶手段を備えたものである。
いて外部の制御対象部を動作させる駆動手段に対して蓄
電手段に蓄積された電圧を供給する蓄電ステップと、上
記蓄電手段を充電手段により充電する充電ステップと、
上記蓄電手段の充電電流または充電電圧を測定すること
により、上記充電手段による上記蓄電手段への充電容量
を算出する充電容量算出ステップとを備えている。そし
て、本発明の充電方法は、特に、上記蓄電手段が電気的
に開放されているときの電圧に対する、充放電時の充電
電流または充電電圧の変動のないときの上記充電容量値
のデータを記憶する記憶ステップを備えたものである。
いて制御対象部を動作させる駆動手段と、上記駆動手段
に対して蓄積された電圧を供給する蓄電手段と、上記蓄
電手段を充電する充電手段と、上記蓄電手段の充電電流
または充電電圧を測定することにより、上記充電手段に
よる上記蓄電手段への充電容量を算出する充電容量算出
手段とを備えている。そして、本発明の電子機器は、特
に、上記蓄電手段が電気的に開放されているときの電圧
に対する、充放電時の充電電流または充電電圧の変動の
ないときの上記充電容量値のデータを記憶する記憶手段
を備えたものである。
する。充電手段で充電された蓄電手段の充電容量値を充
電容量算出手段で計算する。この場合に、充電手段内の
電流検出回路または電圧検出回路により蓄電手段の充電
電流または充電電圧を測定することにより、充電手段に
よる蓄電手段への充電容量を算出することができる。
放されているときの電圧を用いて、充放電時の充電電流
または充電電圧の変動のないときの電圧値および電流相
当値を測定手段で測定して、電圧値および電流相当値に
基づいて充電容量算出手段により充電容量値を算出して
データを記憶手段に記憶するようにしている。
が記憶されているので、この充電容量値のデータ、つま
り、残容量に基づいて、充電容量値のデータが所定値よ
りも小さいときは、充放電切替回路により、蓄電手段へ
の充電動作を行わせ、また、充電容量値のデータが所定
値よりも大きいときは、蓄電手段から放電動作を行わせ
る。なお、充電動作は制御対象部を動作させる駆動手段
の動作を停止して行い、放電動作は駆動手段の動作を実
行して行う。
発明の実施の形態を詳述する。本実施の形態の充電装置
は、蓄電池に対する充電器による充電容量算出を行うバ
ッテリーパックについてものであり、このバッテリーパ
ックを本体に装着した電子機器であるパーソナルコンピ
ューターに適用されるものである。
ーソナルコンピューターを示す外観斜視図である。図1
において、本体1の所定の装着部に蓄電池としてのバッ
テリー(リチウムイオン電池)および充電器を内蔵した
バッテリーパック4を装着する。なお、本体1の所定部
分に充電器を内蔵してもよい。次に、本体1の充電器D
C入力端子9にACアダプター10のDC出力コード1
1を差し込み、プラグ12をAC100Vの家庭用電源
コンセント13に差し込む。これで接続が完了する。
スイッチ6を「切」(OFF)に切り替える。すると、
バッテリー(蓄電池)に対して、充電器から充電が開始
される。充電が開始すると、本体1のキーボード2の前
方の表示部としてのバッテリーランプ8が点灯してバッ
テリー電圧の残量があることが表示される。なお、充電
終了後に、本体1の電源スイッチ6を「入」(ON)に
切り替えると、電源ランプ7が点灯する。
されたバッテリー(蓄電池)の充電容量値を計算する場
合に、バッテリー(蓄電池)の充電電流または充電電圧
を測定することにより、充電器によるバッテリー(蓄電
池)への充電容量を算出する際に、バッテリー(蓄電
池)が電気的に開放されているときの電圧(OCV:O
pen Cell Voltage)を用いて、充放電
時の充電電流または充電電圧の変動のないときのOCV
を測定することにより、充電容量値を算出してデータを
テーブルに記憶するようにしている。なお、本体側の充
電器内で充電容量算出を行う場合には、OCVに基づく
充電容量値は本体側の充電器とバッテリーパック4との
通信を介して、演算されるようになされている。なお、
充電器は本体側に限らず外部に設けても良い。この場合
には、OCVに基づく充電容量値は外部の充電器とバッ
テリーパックとのマイコン間で通信を介して、演算され
る。
蔵したバッテリーパック4におけるバッテリーの精度の
高い充電容量池を算出して、所定の表示部に表示するこ
とにより具体的に知ることができる。なお、バッテリー
パック4は、本体1とディスプレイ3との結合部分の辺
に沿うようにして円筒型に設けたが、5に示すように、
箱形にして本体1の後端部の空洞部に挿入するようにし
て設けても良い。
装置が適用されるバッテリーおよび充電器の構成を説明
する。図2において、充電器20およびバッテリーセル
(リチウムイオン電池)23を含むバッテリー21が図
1に示したバッテリーパック4に相当する。なお、充電
器20をバッテリーパック4とは別に本体側または外部
に設けても良い。バッテリー21は、充放電切替回路2
2と、バッテリーセル23と、A/D変換回路24と、
バッテリーマイコン(マイクロコンピュータ)と、マイ
コン25内のテーブル26と、OCV測定手段25a
と、充電容量算出手段25bを有して構成される。DC
入力端子9に、図1のACアダプター10のDC出力コ
ード11が差し込まれる。
池)23は、充電器20が簡易に構成でき、また、電池
の特性を利用して電池電圧または充電電流を検出するこ
とにより、充電量をほぼ正確に表示することができる。
このバッテリーセル(リチウムイオン電池)23は、充
電器20内の定電流回路と定電圧回路によって簡単に充
電することができる。また、バッテリーセル(リチウム
イオン電池)23における満充電の検出は、充電器20
内の電流検出回路または電圧検出回路における電流値ま
たは電圧値のいずれかにより検出することができる。ま
た、バッテリーセル(リチウムイオン電池)23におけ
る充電容量の算出は、充電器20内の電流検出回路また
は電圧検出回路における電流値または電圧値のいずれか
により算出することができる。
に、充電器20で充電されたバッテリーセル(蓄電池)
23の充電容量値をバッテリーマイコン25内の充電容
量算出手段25bで計算する。この場合に、充電器20
内の電流検出回路または電圧検出回路によりバッテリー
セル23(蓄電池)の充電電流または充電電圧を測定す
ることにより、充電器20によるバッテリーセル(蓄電
池)23への充電容量を算出することができる。
(蓄電池)23が電気的に開放されているときの電圧
(OCV:Open Cell Voltage)を用
いて、充放電時の充電電流または充電電圧の変動のない
ときのOCVおよび電流相当値をA/D変換回路24を
介してバッテリーマイコン25内のOCV測定手段25
aで測定して、OCVおよび電流相当値に基づいてバッ
テリーマイコン25内の充電容量算出手段25bにより
充電容量値を算出してデータをテーブル26に記憶する
ようにしている。
ータが記憶されているので、この充電容量値のデータ、
つまり、残容量に基づいて、バッテリーマイコン25
は、充電容量値のデータが所定値よりも小さいときは、
充放電切替回路22の可動接点cを固定接点aに接続す
ることにより、バッテリーセル23への充電動作を行わ
せ、また、充電容量値のデータが所定値よりも大きいと
きは、可動接点cを固定接点bに接続することにより、
バッテリーセル23から放電動作を行わせる。なお、充
電動作は図1に示したノート型パーソナルコンピュータ
の本体側の駆動手段の動作を停止して行い、放電動作は
ノート型パーソナルコンピュータの本体側の駆動手段の
動作を実行して行う。なお、本体側の充電器20内で充
電容量算出を行う場合には、OCVに基づく充電容量値
は本体側の充電器20とバッテリー21とのマイコン間
で通信を介して、演算されるようになされている。な
お、充電器20は本体側に限らず外部に設けても良い。
この場合には、OCVに基づく充電容量値は外部の充電
器20とバッテリー21とのマイコン間で通信を介し
て、演算される。
のOCVを測定して、充電容量算出を行う具体的な動作
を説明する。図3は、本実施の形態のバッテリーの動作
を示すフローチャートである。図3において、ステップ
S1で、バッテリーマイコンは動作モードを判別する。
ステップS2でバッテリーマイコンが充電容量算出を行
うマイコンモードか否かを判断する。
ンモードがアクティブのとき、ステップS3へ進み、充
電容量算出のための各処理を行う。具体的には、充放電
時の電流及び電圧値のみでの充電容量計算では、温度な
どの使用環境により誤差が生じてくるため、あるタイミ
ングでバッテリーセルのOCVを測定して、これを補正
するようにしている。上述したように、図4に示すOC
Vに対する容量値のデータ(基準値)をバッテリーマイ
コン25内のテーブル26に記憶する。
がある時間経過したか否かを判断する。具体的には、所
定タイミングで測定されたOCVの値を基にして容量値
のデータ(基準値)を算出して、テーブルに書き込むた
め、OCVの値が安定しているときに行う必要がある。
つまり、充放電時のバッテリーセル23の充電電流また
は充電電圧の変動のないときに行う必要がある。
充電終了直後(T1)におけるOCVは充電時のセル電
圧の変動の影響が激しいため、このときのOCVの値を
使って容量値のデータ(基準値)を算出して、テーブル
に書き込みを行うと正確な容量値を得ることができな
い。この場合、充電終了後しばらく経って(T5)、セ
ル電圧が安定した時点(T2)におけるOCVの値を用
いることでより正確な容量値を得ることができる。
いて、放電終了直後(T3)におけるOCVは放電時の
セル電圧の変動の影響が激しいため、このときのOCV
の値を使って容量値のデータ(基準値)を算出して、テ
ーブルに書き込みを行うと正確な容量値を得ることがで
きない。この場合、放電終了後しばらく経って(T
6)、セル電圧が安定した時点(T4)におけるOCV
の値を用いることでより正確な容量値を得ることができ
る。
または放電時においてT4の時点で、ステップS4へ進
み、ステップS4でOCV測定を行う。具体的には、バ
ッテリーマイコン25のOCV測定手段25aは、安定
したセル電圧におけるOCVおよび電流相当値をA/D
変換回路24を介して測定する。
具体的には、バッテリーマイコン25の充電容量算出手
段25bは、OCVおよび電流相当値に基づいて充電容
量値(基準値)を算出してデータをテーブル26に記憶
する。
ードへ移行する。具体的には、OCVを測定して充電容
量値(基準値)の書き込みをした後は、バッテリーマイ
コン25は充電容量算出を行うマイコンモードを終了し
て、待機状態のパワーセーブモードへ移行する。
ーブモードのとき、ステップS7へ進み、外部割り込み
が入るまで待機する。ステップS7で外部割り込みが入
ったときは、ステップS8へ進み、ステップS8でOC
V測定を行う。次に、ステップS9で基準値の書き込み
を行う。そして、ステップS10でマイコンはアクティ
ブモードへ移行する。具体的には、待機状態で放置され
るパワーセーブ時間が長いと次第にバッテリーセルの容
量が低下するため、パワーセーブモードからアクティブ
モードへの切替直前にもOCV計測を行い、これに基づ
いて容量値を算出する。これにより、長時間放置状態か
ら使用開始された場合でも比較的正確な残容量を把握す
ることができる。
みOCVを測定して容量値を算出し、それ以外のタイミ
ングではOCVを用いないで容量値を算出することによ
り、より正確な容量値を得ることができる。
リー21内のバッテリーマイコン25のOCV測定手段
25aおよび充電容量算出手段25bを用いてソフトウ
エア処理によりOCVによる充電容量値算出を行う例を
示したが、OCV測定手段25aおよび充電容量算出手
段25bをカスタムICなどのハードウエアにより構成
して、OCVデータや電流データのA/D変換及び充電
容量値算出などを一括して行うようにしても良い。この
ようにして、ハードウエアで構成することにより、演算
が高速で行われるので、きめ細かなバッテリー制御が可
能となる。
いて外部の制御対象部を動作させる駆動手段に対して蓄
積された電圧を供給する蓄電手段としてのバッテリー2
1と、バッテリー21を充電する充電手段としての充電
器20と、バッテリー21の充電電流または充電電圧を
測定することにより、充電器20によるバッテリー21
への充電容量を算出する充電容量算出手段25bと、バ
ッテリー21が電気的に開放されているときの電圧(O
CV)をOCV測定手段25aで測定してOCVに対す
る、充放電時の充電電流または充電電圧の変動のないと
きの充電容量値のデータを記憶する記憶手段としてのテ
ーブル26とを備えたので、充放電時の充電電流または
充電電圧の変動に影響されずに、蓄電手段の残容量をよ
り正確に把握することができ、これにより、蓄電手段の
使用終了時(バッテリーダウン)の残容量マージンを減
らすことができ、蓄電手段の容量を最大限に引き出すこ
とができ、また、蓄電手段の正確な残容量を表示等で知
らせることにより信頼性を向上させることができる。
に基づいて外部の制御対象部を動作させる駆動手段に対
して蓄電手段としてのバッテリー21に蓄積された電圧
を供給する蓄電ステップと、バッテリー21を充電手段
としての充電器20により充電する充電ステップと、バ
ッテリー21の充電電流または充電電圧を測定すること
により、充電器20によるバッテリー21への充電容量
を算出する充電容量算出ステップと、バッテリー21が
電気的に開放されているときの電圧(OCV)に対す
る、充放電時の充電電流または充電電圧の変動のないと
きの上記充電容量値のデータを記憶する記憶ステップと
を備えたので、充放電ステップにおける充電電流または
充電電圧の変動に影響されずに、蓄電手段の残容量をよ
り正確に把握することができ、これにより、蓄電手段の
使用終了時(バッテリーダウン)の残容量マージンを減
らすことができ、蓄電手段の容量を最大限に引き出すこ
とができ、また、蓄電手段の正確な残容量を表示等で知
らせることにより信頼性を向上させることができる。
いて制御対象部を動作させる駆動手段と、駆動手段に対
して蓄積された電圧を供給する蓄電手段としてのバッテ
リー21と、バッテリー21を充電する充電手段として
の充電器20と、バッテリー21の充電電流または充電
電圧を測定することにより、充電器20によるバッテリ
ー21への充電容量を算出する充電容量算出手段25b
と、バッテリー21が電気的に開放されているときの電
圧(OCV)をOCV測定手段25aにより測定してO
CVに対する、充放電時の充電電流または充電電圧の変
動のないときの充電容量値のデータを記憶する記憶手段
としてのテーブル26とを備えたので、充放電時の充電
電流または充電電圧の変動に影響されずに、携帯型電子
機器で要求される蓄電手段の残容量をより正確に把握す
ることができ、これにより、蓄電手段の使用終了時(バ
ッテリーダウン)の残容量マージンを減らすことがで
き、蓄電手段の容量を最大限に引き出すことができ、ま
た、蓄電手段の正確な残容量を本体側で表示等で知らせ
ることにより信頼性を向上させることができる。
としてノート型パーソナルコンピュータに適用する場合
について説明したが、蓄電池を用いる電子機器であれ
ば、これに限らず、他の、電子機器、例えば、ビデオカ
メラ装置、携帯型電話機、PHS(パーソナルハンディ
ーフォン),POS(ポイントオブセールス)端末、リ
モートコントロール装置などに適用してもよい。
外部の制御対象部を動作させる駆動手段に対して蓄積さ
れた電圧を供給する蓄電手段と、上記蓄電手段を充電す
る充電手段と、上記蓄電手段の充電電流または充電電圧
を測定することにより、上記充電手段による上記蓄電手
段への充電容量を算出する充電容量算出手段と、上記蓄
電手段が電気的に開放されているときの電圧に対する、
充放電時の充電電流または充電電圧の変動のないときの
上記充電容量値のデータを記憶する記憶手段とを備えた
ので、充放電時の充電電流または充電電圧の変動に影響
されずに、蓄電手段の残容量をより正確に把握すること
ができ、これにより、蓄電手段の使用終了時の残容量マ
ージンを減らすことができ、蓄電手段の容量を最大限に
引き出すことができ、また、蓄電手段の正確な残容量を
表示等で知らせることにより信頼性を向上させることが
できるという効果を奏する。
いて外部の制御対象部を動作させる駆動手段に対して蓄
電手段に蓄積された電圧を供給する蓄電ステップと、上
記蓄電手段を充電手段により充電する充電ステップと、
上記蓄電手段の充電電流または充電電圧を測定すること
により、上記充電手段による上記蓄電手段への充電容量
を算出する充電容量算出ステップと、上記蓄電手段が電
気的に開放されているときの電圧に対する、充放電時の
充電電流または充電電圧の変動のないときの上記充電容
量値のデータを記憶する記憶ステップとを備えたので、
充放電ステップにおける充電電流または充電電圧の変動
に影響されずに、蓄電手段の残容量をより正確に把握す
ることができ、これにより、蓄電手段の使用終了時の残
容量マージンを減らすことができ、蓄電手段の容量を最
大限に引き出すことができ、また、蓄電手段の正確な残
容量を表示等で知らせることにより信頼性を向上させる
ことができるという効果を奏する。
いて制御対象部を動作させる駆動手段と、上記駆動手段
に対して蓄積された電圧を供給する蓄電手段と、上記蓄
電手段を充電する充電手段と、上記蓄電手段の充電電流
または充電電圧を測定することにより、上記充電手段に
よる上記蓄電手段への充電容量を算出する充電容量算出
手段と、上記蓄電手段が電気的に開放されているときの
電圧に対する、充放電時の充電電流または充電電圧の変
動のないときの上記充電容量値のデータを記憶する記憶
手段とを備えたので、充放電時の充電電流または充電電
圧の変動に影響されずに、携帯型電子機器で要求される
蓄電手段の残容量をより正確に把握することができ、こ
れにより、蓄電手段の使用終了時の残容量マージンを減
らすことができ、蓄電手段の容量を最大限に引き出すこ
とができ、また、蓄電手段の正確な残容量を本体側で表
示等で知らせることにより信頼性を向上させることがで
きるという効果を奏する。
ピューターを示す外観斜視図である。
の構成を示すブロック図である。
フローチャートである。
特性を示す図である。
波形図である。
波形図である。
4……バッテリーパック、5……バッテリーパック、6
……電源スイッチ、7……電源ランプ、8……バッテリ
ーランプ、9……DC入力端子、10……ACアダプタ
ー、11……DC出力コード、12……プラグ、13…
…コンセント、20……充電器、21……バッテリー、
22……充放電切替回路、23……バッテリーセル、2
4……A/D変換回路、25……バッテリーマイコン、
26……テーブル、25a……OCV測定手段、25b
……充放電容量算出手段、
Claims (3)
- 【請求項1】充電量に基づいて外部の制御対象部を動作
させる駆動手段に対して蓄積された電圧を供給する蓄電
手段と、 上記蓄電手段を充電する充電手段と、 上記蓄電手段の充電電流または充電電圧を測定すること
により、上記充電手段による上記蓄電手段への充電容量
を算出する充電容量算出手段と、 上記蓄電手段が電気的に開放されているときの電圧に対
する、充放電時の充電電流または充電電圧の変動のない
ときの上記充電容量値のデータを記憶する記憶手段と、 を備えた充電装置。 - 【請求項2】充電量に基づいて外部の制御対象部を動作
させる駆動手段に対して蓄電手段に蓄積された電圧を供
給する蓄電ステップと、 上記蓄電手段を充電手段により充電する充電ステップ
と、 上記蓄電手段の充電電流または充電電圧を測定すること
により、上記充電手段による上記蓄電手段への充電容量
を算出する充電容量算出ステップと、 上記蓄電手段が電気的に開放されているときの電圧に対
する、充放電時の充電電流または充電電圧の変動のない
ときの上記充電容量値のデータを記憶する記憶ステップ
と、 を備えた充電方法。 - 【請求項3】充電量に基づいて制御対象部を動作させる
駆動手段と、 上記駆動手段に対して蓄積された電圧を供給する蓄電手
段と、 上記蓄電手段を充電する充電手段と、 上記蓄電手段の充電電流または充電電圧を測定すること
により、上記充電手段による上記蓄電手段への充電容量
を算出する充電容量算出手段と、 上記蓄電手段が電気的に開放されているときの電圧に対
する、充放電時の充電電流または充電電圧の変動のない
ときの上記充電容量値のデータを記憶する記憶手段と、 を備えた電子機器。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08656699A JP4081909B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 充電装置、充電方法および電子機器 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000287377A true JP2000287377A (ja) | 2000-10-13 |
JP4081909B2 JP4081909B2 (ja) | 2008-04-30 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004229449A (ja) * | 2003-01-24 | 2004-08-12 | Canon Inc | 充電装置 |
US7449861B2 (en) | 2003-01-24 | 2008-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Electric charging apparatus, electronic apparatus and electric charging control method |
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1999
- 1999-03-29 JP JP08656699A patent/JP4081909B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2004229449A (ja) * | 2003-01-24 | 2004-08-12 | Canon Inc | 充電装置 |
US7449861B2 (en) | 2003-01-24 | 2008-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Electric charging apparatus, electronic apparatus and electric charging control method |
US7554293B2 (en) | 2003-01-24 | 2009-06-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Electric charging apparatus, electronic apparatus, residual battery capacity detection method and battery residual capacity display control method |
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---|---|
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