JP2001188080A - 電池の充電レベル表示方法 - Google Patents

電池の充電レベル表示方法

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JP2001188080A
JP2001188080A JP37451199A JP37451199A JP2001188080A JP 2001188080 A JP2001188080 A JP 2001188080A JP 37451199 A JP37451199 A JP 37451199A JP 37451199 A JP37451199 A JP 37451199A JP 2001188080 A JP2001188080 A JP 2001188080A
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JP
Japan
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battery
charged state
charging
charge level
voltage
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JP37451199A
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English (en)
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Hirobumi Ojiri
博文 尾尻
Takashi Yasumoto
隆 安本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】充電可能な電池を充電中に充電レベルを正確に
表示する。 【解決手段】充電可能な電池を装備した携帯型電子機器
において、充電中に所定の周期または必要なときに非充
電状態を設け、非充電状態において検出した電池電圧V
nchgと、非充電状態に入る前の充電状態または非充電状
態から充電状態に戻った後の充電状態において検出した
電池電圧Vchg との差分Vdiffを演算し、この差分Vdi
ffと充電レベルとの相関に基づいて電池の充電レベルを
演算し、表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電可能な電池を
充電している際、電池の充電レベルを表示する表示方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯型電子機器、特に、セルラー
方式携帯電話機、PHSなどの携帯電話機の普及が著し
く進んできている。これらの携帯電話機は、持ち運んで
使用したり、繰り返して使用するため、電源として電
池、特に、充電可能な電池、例えば、リチウムイオン電
池が使用されている。
【0003】このような電池を充電する際には、携帯電
話機に付属した急速充電器に電池単体または携帯電話機
に電池を一体化したままで充電している。この場合、充
電中に電池の充電レベルを表示すると、満充電になる時
間を推測できるので便利である。また、充電の途中で充
電を中止して携帯電話機を使用する場合、電池の充電レ
ベルを知っているので、どのくらい使用することができ
るか推測することができる。ここで、電池を充電するた
めに費やした時間から電池の充電レベルを推測すること
も考えられるが、充電を開始する際の充電レベルは常に
同じではなく、使用レベルによってまちまちであるた
め、充電時間を検出して電池の充電レベルを演算するこ
とは難しい。例えば、ほとんど放電されていない電池を
充電する場合、充電を開始したときには既に電池の充電
レベルは満充電に近くなる。
【0004】充電中に電池電圧を測定する方法は、充電
回路内の閉路電圧を測定しているだけで、電池自体の電
圧を測定していないことから、正確な充電レベルを測定
することができない。また、非充電状態に切り換えた直
後は充電状態の電圧とほとんど変わらないために正確な
電圧値を測定することができない。
【0005】このような観点から、電池自体の電圧を測
定する方法として、一定の周期で充電状態を休止する非
充電状態を設け、非充電状態に入ったら一定時間経過し
た後に電池電圧を測定するものが知られている(例え
ば、特開平3−253232号公報および特開平6−1
38195号公報参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法は、非充電状態に切り換え、非充電状態における
電池電圧の絶対値を検出することで電池自体の充電レベ
ルを検出している。よって、測定される電池電圧は、電
子機器毎に持つ電圧測定系に依存しており、もし、電圧
を正確に検出できない状態であれば、電池の充電レベル
を正確に表示することができない。このため、電圧測定
系に対して、電子機器毎に電圧測定系を校正する手間が
必要であった。
【0007】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、電子機器毎に持つ電圧測定系に依存するこ
とがないために電圧測定系の校正が不要で、しかも、充
電中において電池の充電レベルを正確に表示することの
できる電池の充電レベル表示方法を提供するものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、充電中に所定
の周期または必要なときに非充電状態を設け、非充電状
態における電池電圧を検出するとともに、非充電状態に
入る前の充電状態または非充電状態から充電状態に戻っ
た後の充電状態における電池電圧を検出し、非充電状態
における電池電圧値と充電状態における電池電圧値との
差分を利用して充電中における電池の充電レベルを表示
することを特徴とするものである。
【0009】本発明によれば、充電状態における電池電
圧と、非充電状態における電池電圧とをそれぞれ検出
し、これらの電池電圧の差分を演算することにより、電
池の充電レベルを正確に表示することができる。この場
合、電子機器毎に持つ電圧測定系に依存することがない
ために電圧測定系の校正が不要となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0011】図1には、本発明の電池の充電レベル表示
方法に使用する電気回路のブロック図が示されている。
【0012】図1において、充電回路1は、図示しない
商用交流電源の入力端子2から入力されたAC入力3を
整流、平滑して直流化し、充電用電源出力4として出力
する。この充電用電源出力4は、後述する演算装置5、
例えば、マイクロコンピュータによって制御される充電
制御スイッチ6がONされた場合に電池Bに印加され
る。演算装置5は、充電制御スイッチ6をON−OFF
制御して充電状態あるいは非充電状態とする。この際、
電圧検出回路7であるA/Dコンバータが電池Bの電池
電圧を検出し、その検出結果を演算装置5に出力する。
【0013】ここで、演算装置5は、図3および図4に
示すように、充電状態における電池電圧Vchg と、非充
電状態における電池電圧Vnchgとの差分Vdiffを計算
し、この差分Vdiffから電池Bの充電レベルを演算す
る。すなわち、充電可能な電池、例えば、リチウムイオ
ン電池は、図2に示すように、非充電状態における電池
電圧Vnchgが高くなると、電池の充電レベルも増加する
という関係がある。したがって、充電状態の電池電圧V
chg と非充電状態の電池電圧Vnchgとの差分Vdiffは、
充電時間の経過とともに徐々に減少する。このような傾
向を踏まえて、演算装置5には、充電状態における電池
電圧Vchg と、非充電状態における電池電圧Vnchgとの
差分Vdiffから電池Bの充電レベルを計算するために必
要な関数とデータが記憶されている。
【0014】具体的には、関数として、Vdiff=Vchg
−Vnchgが記憶されている他、リチウムイオン電池の満
充電電圧を4.2Vとした場合、差分Vdiffが1.0V
以上の場合に充電レベルを0〜10%、差分Vdiffが
0.4〜1.0V未満の場合に充電レベルを10〜40
%、差分Vdiffが0.1〜0.4V未満の場合に充電レ
ベルを40〜70%、差分Vdiffが0.1V未満の場合
に充電レベルを70〜100%に変換する変換データ情
報が記憶されている(図5参照)。そして、演算装置5
による演算結果は、表示手段8に出力され、表示手段8
は電池の充電レベルを表示する。表示手段8は、満充電
を100%として、例えば、図6に示すように、3個の
LCDアイコンの点灯数を用いて、充電レベルが0〜1
0%の時に点灯数をゼロ、充電レベルが10〜40%の
時に点灯数を1個、充電レベルが40〜70%の時に点
灯数を2個、充電レベルが70〜100%の時に点灯数
を3個表示する。この場合、外枠のLCDアイコンは、
固定表示されている。
【0015】次に、電池の充電レベルを表示するための
手順について説明する。まず、充電回路1にAC入力3
を入力し、充電回路1から直流化した充電用電源出力4
を出力する。この際、演算装置5は充電制御スイッチ6
をON制御し、充電用電源出力4を電池Bに出力し、充
電を開始する。充電が開始されると、一定時間が経過す
る毎に、または、必要なときに、充電状態から非充電状
態に入る前において、充電状態における電池電圧Vchg
を電圧検出回路7で検出し、その検出結果を演算装置5
に出力する。次いで、演算装置5によって充電制御スイ
ッチ6をOFF制御して充電回路1からの充電用電源出
力4を遮断し、非充電状態とする。充電状態から非充電
状態に入ると、非充電状態における電池電圧Vnchgを電
圧検出回路7で検出し、その検出結果を演算装置5に出
力する。この際、演算装置5は、充電状態における電池
電圧Vchg と、非充電状態における電池電圧Vnchgとの
差分Vdiffを計算し、この差分Vdiffに対応する電池B
の充電レベルを演算し、演算結果を表示装置8に出力
し、表示する。この後、非充電状態から充電状態に復帰
させる。以下、これらの工程を繰り返すことにより、電
池Bの充電を継続するとともに、充電状態における電池
電圧Vchg と非充電状態における電池電圧Vnchgを検出
してその差分Vdiffを演算し、電池Bの充電レベルを表
示装置8に表示するものである。
【0016】この場合、充電状態を休止して非充電状態
とし、電池Bの充電レベルを演算する周期を短くする
と、変化する電池Bの充電レベルをリアルタイムに正確
に表示することができるが、その反面、充電状態を頻繁
に休止することになり、電池Bが満充電になるまでの時
間(充電時間)が長くなる。したがって、非充電状態の
周期は、数秒程度に設定することが好ましい。
【0017】また、前述した手順においては、非充電状
態に入る前の充電状態において、電池電圧を検出する場
合を説明したが、非充電状態から充電状態に復帰させた
後、電池電圧を検出し、充電状態における電池電圧Vch
g としてもよい。
【0018】さらに、前述した手順においては、非充電
状態から充電状態に復帰させた際に充電状態における電
池電圧Vchg と、非充電状態における電池電圧Vnchgと
の差分Vdiffを計算し、この差分Vdiffに対応する電池
Bの充電レベルを演算し、演算結果を表示装置8に出力
し、表示する場合を説明したが、非充電状態から充電状
態に復帰させる前に、すなわち、非充電状態における電
池電圧Vnchgを検出した後に直ちに演算し、その結果を
表示するようにしてもよい。
【0019】この結果、充電状態を休止して非充電状態
における電池電圧Vnchgを検出し、また、非充電状態に
入る前の充電状態における電池電圧Vchg または非充電
状態から充電状態に復帰した後の充電状態における電池
電圧Vchg を検出し、これらの電池電圧の差分Vdiffを
演算することにより、電池Bの充電レベルを正確に表示
することができる。
【0020】なお、電池Bの充電レベルを詳細に表示さ
せる場合には、満充電を100%として、0%から10
0%まで1%おきに表示手段8に表示させることもでき
る。
【0021】また、LCDアイコンに代えてLEDを用
いてもよい。ここで、図3に示したように、時間の経過
とともに充電状態における電池電圧Vchg と非充電状態
における電池電圧Vnchgとの差分Vdiffが徐々に小さく
なっていくが、この差分Vdiffが一定値以下、例えば、
0.1V以下になった場合に、図示しないタイマーを作
動させて残りの充電時間を測定し、この測定時間から電
池Bの充電レベルを推測する。そして、タイマーから推
測した電池充電レベルを利用して、電池電圧の差分を用
いて演算した電池レベルを補正することで電池の充電レ
ベルを正確に表示することができる。
【0022】また、非充電状態における電池電圧Vnchg
の絶対値を検出して充電レベルを演算、表示する方法
と、本発明の表示方法を併用することで、電池Bの充電
レベルをさらに正確に表示することができる。
【0023】さらに、前述した実施形態においては、リ
チウムイオン電池の場合について説明したが、リチウム
イオン電池に限定するものではなく、任意の充電可能な
電池に適用することができる。この場合には、適用する
電池の充電特性に対応する変換データを利用すればよ
い。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、充電状態
における電池電圧と、非充電状態における電池電圧とを
それぞれ検出し、これらの電池電圧の差分を演算するこ
とにより、電圧測定系の校正を要することなく電池の充
電レベルを正確に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電池の充電レベル表示方法に使用する
電気回路のブロック図である。
【図2】リチウムイオン電池における電池電圧と充電レ
ベルとの関係を示す説明図である。
【図3】本発明の電池の充電レベル表示方法において、
充電状態の電池電圧と非充電状態の電池電圧との関係を
示す説明図である。
【図4】図3の充電状態の電池電圧と非充電状態の電池
電圧との関係を拡大して示す説明図である。
【図5】充電状態の電池電圧と非充電状態の電池電圧と
の差分による充電レベルを演算する一例を示す説明図で
ある。
【図6】本発明の電池の充電表示方法に使用した表示装
置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 充電回路 3 AC入力 4 充電用電源出力 5 演算装置 6 充電制御スイッチ 7 電圧検出回路 8 表示手段 B 電池 Vchg 充電状態の電池電圧 Vnchg 非充電状態の電池電圧 Vdiff 差分

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充電中に所定の周期または必要なときに
    非充電状態を設け、非充電状態における電池電圧を検出
    するとともに、非充電状態に入る前の充電状態または非
    充電状態から充電状態に戻った後の充電状態における電
    池電圧を検出し、非充電状態における電池電圧値と充電
    状態における電池電圧値との差分を利用して充電中にお
    ける電池の充電レベルを表示することを特徴とする電池
    の充電レベル表示方法。
JP37451199A 1999-12-28 1999-12-28 電池の充電レベル表示方法 Pending JP2001188080A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100879515B1 (ko) * 2006-11-09 2009-01-22 삼성전자주식회사 휴대용 단말기의 배터리 충전상태 표시방법 및 장치
JP4876121B2 (ja) * 2005-04-01 2012-02-15 ファイアエンジェル リミテッド 警報装置

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