JP2001195159A - 携帯型電子機器 - Google Patents

携帯型電子機器

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JP2001195159A
JP2001195159A JP2000003472A JP2000003472A JP2001195159A JP 2001195159 A JP2001195159 A JP 2001195159A JP 2000003472 A JP2000003472 A JP 2000003472A JP 2000003472 A JP2000003472 A JP 2000003472A JP 2001195159 A JP2001195159 A JP 2001195159A
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JP
Japan
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battery
portable electronic
voltage
electronic device
detecting
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JP2000003472A
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English (en)
Inventor
Tetsuhiro Nakano
中野  哲浩
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Primary Cells (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装着する電池の種類にかかわらず最適な条件
で動作させるようにする。 【解決手段】 制御回路1は、電池7が装着されると、
検出回路8から電池の開放電圧Voを検出すると共に、
負荷抵抗を接続した状態での端子電圧Vsを検出して電
池7の内部等価抵抗値rを算出する。開放電圧Voが所
定電圧V1よりも大きいときには一次電池と判断し、そ
の動作モードに設定する。所定電圧V1以下の場合は、
その内部等価抵抗値rも検出して二次電池の種類を判別
し、それに応じた動作モードを設定する。制御回路1
は、動作中には電池の種類に応じた動作限界電圧で電池
の交換あるいは要充電の表示をし、消費電力を考慮して
動作の制限を行なう。これにより、電池の特性に応じて
最適な動作を行なわせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池を動作電源と
した携帯型電子機器に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】例えば携帯情報端末装
置のような携帯型電子機器においては、通常は電池を電
源として駆動するように構成されているが、電源電圧の
確保や動作を保証する都合から、使用する電池は例えば
アルカリ電池などに制限している場合がある。充電可能
な二次電池では端末装置の性能をフルに発揮することが
できないことがあるからである。
【0003】しかしながら、このような携帯情報端末装
置を頻繁に使用するユーザーにとっては、コストの点を
考慮するとアルカリ電池などの一次電池を使用するより
も、繰り返し充電することで使用可能な二次電池を用い
たいという要望が強く、実際にも、二次電池を使用する
ことがある。しかしながら、二次電池では、一般的にあ
る出力電圧(終止電圧)に達した後も続けて使用する
と、容量が急激に低下してしまうという性質を有してい
る。したがって、このような二次電池の電気的特性に対
して、アルカリ電池に代表される一次電池のように、使
いきりをするという発想でぎりぎりまで電流を消費し続
ける方式の装置では適切な使用形態であるとは言えな
い。
【0004】このことは、例えば、図4に示すように、
電池Aを二次電池、電池Bを一次電池として説明する
と、次のようなことになる。すなわち、従来技術におい
ては、電池Bつまり一次電池の使用のみに限定してお
り、機器が動作する0.9Vまで端子電圧が低下するま
でフルに使いきる制御をするように構成している。この
場合、電池Bのような一次電池では、端子電圧の低下が
放電時間の経過と共に徐々に進むので、最初の電圧1.
5V程度から0.9V程度まで低下する範囲まで十分に
使用することができる。
【0005】このような携帯情報端末装置に対して、使
用者が電池Aのような特性を持つ二次電池を使用したと
する。この電池Aは、電圧が1Vまで低下すると以後は
充電を行なっても容量が低下してしまう特性を有してい
るものとする。したがって、この電池Aをそのまま使用
する場合には、一次電池の使用形態と同様に、0.9V
に低下するまで使用し続けることになる。ところが、端
子電圧が0.9Vに低下するまで使用すると、この後、
電池Aの端子電圧が急激に低下することのみならず、容
量が早期低下してしまうことにより、再度充電する場合
でも初めと同じ程度までの充電をすることができないこ
とになり、二次電池を使用することによるコスト低減を
図ることができなくなるという状況下にある。
【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、一次電池も二次電池も共に使用するこ
とができ、いずれの電池を使用する場合でも、自動的に
その電池に最適な動作モードで動作制御を行なうことが
できるようにした携帯型電子機器を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、検出手段により電池の電気的特性を検出し、検出さ
れた電池の電気的特性に基づいて判別手段によりその電
池の種類を判別するので、使用している電池に応じた最
適な条件で使用することができ、例えば、一次電池の場
合においては、フルに使いきるように使用することがで
き、二次電池の場合においては、容量の低下を招かない
ように適切な条件で使用することができるようになる。
【0008】請求項2の発明によれば、制御手段によ
り、判別手段の判別結果である電池の種類に応じて動作
モードを設定するので、上述したような電池の種類に応
じた最適な動作を自動的に設定させることができるよう
になる。
【0009】請求項3の発明によれば、検出手段によ
り、電池が装着されたときに検出動作を行なうので、新
しく電池を装着したときに常にその電池の種類を判別す
ることができ、その電池の特性に応じた最適な動作モー
ドで使用することができるようになる。
【0010】請求項4の発明によれば、検出手段によ
り、電池の電気的特性として開放電圧および内部等価抵
抗の値を検出するので、簡単な動作により確実に電池の
種類を判別することができるようになる。
【0011】請求項5の発明によれば、記憶手段を設
け、判別手段により判別される電池の種類に応じてあら
かじめその電気的特性に対して最適な動作条件を動作モ
ードを記憶しているので、電池の種類に応じたきめ細か
な動作条件の設定を行なうことができ、これによって電
池の特性を最大限に引出して使用することができるよう
になる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を携帯情報端末装置
に適用した場合の一実施形態について図1ないし図3を
参照しながら説明する。図1は全体の電気的構成を概略
的に示すもので、制御手段としての制御回路1はマイク
ロコンピュータを主体として構成されるもので、後述す
る検出動作に応じて判別動作および動作モードの設定動
作を行なう。この制御回路1には、図示しないケース前
面部に配設される操作入力ボタンやタッチペンなどに代
表される操作入力部2、同じく液晶などにより表示を行
なう表示部3が接続されている。タッチペンは、例えば
表示部3の前面部に透明電極で構成したもので、ペンで
画面をタッチ操作することで所望の入力操作ができるも
のである。
【0013】また、制御回路1には、外部に接続する電
話機やパーソナルコンピュータとデータの授受を行なう
ための外部インターフェース4が接続されると共に、記
憶手段としてのROM5およびRAM6が接続されてい
る。そして、電源として接続される電池7は、検出手段
としての検出回路8および電源回路9を介して制御回路
1に接続されている。電源回路9は、電池7の電圧を所
定電圧に変換して出力するもので、制御回路1の動作電
圧となるように設定している。
【0014】検出回路8は、図2にも示すように、電池
7の端子電圧を測定してA/D変換して出力するA/D
変換回路10と、電池7が装着されたことを検出して検
出動作を行なわせる検出部11および抵抗値RL の負荷
抵抗12をスイッチ13を介して電池7の正極端子に接
続する回路とから構成される。検出部11は、電池7が
装着されると、これを検知して検出動作を開始するよう
になっている。
【0015】次に、本実施形態の作用について図3のフ
ローチャートも参照して説明する。まず、装置に新しく
電池7が装着されると、検出回路8においては、検出部
11によりこれが検知され、制御回路1に検出信号を出
力する。制御回路1は、これに応じて、電池7の開放電
圧Voを測定すべく、A/D変換回路10により検出さ
れる電池7の開放電圧Voをデジタル値に変換した信号
を入力する(ステップS1)。
【0016】次に、測定された電池7の開放電圧Voの
値があらかじめ設定されている判定電圧V1(例えば
1.4V)よりも大きいか否かを判断し(ステップS
2)、「YES」の場合には、その電池7が一次電池で
あると判定して一次電池の動作モードを設定する(ステ
ップS3)。この場合、一次電池の動作モードは、例え
ば、端子電圧が0.9Vに低下するまで使いきるといっ
た動作モードで、動作限界電圧0.9Vに達すると、電
池交換を促す表示をすると共に、電池が交換されるまで
は動作を制限した状態に移行するように設定される。
【0017】一方、電池7の開放電圧Voが所定電圧V
1以下である場合には、制御回路1は、電池7が二次電
池であるとして、ステップS2で「NO」と判断してス
テップS4に移行するようになる。このステップS4で
は、制御回路1は、負荷抵抗12を電池7に接続すべく
検出部11にスイッチ13をオンさせるように制御す
る。制御回路1は、負荷抵抗12を接続した状態の電池
7の端子電圧Vsを測定すべく、A/D変換回路10の
検出信号を入力する。
【0018】次に、制御回路1は、測定した電池7の開
放電圧Voおよび負荷抵抗12を接続したときの端子電
圧Vsから電池7の内部等価抵抗値rを計算する(ステ
ップS6)。この場合、電池7の内部等価抵抗値rは、
負荷抵抗12の抵抗値をRLとすると、次式のように求
めることができる。 r=RL ×(Vo−Vs)/Vs
【0019】制御回路1は、電池7の開放電圧Voと計
算された内部等価抵抗値rの値とから、電池7の種類を
判別する(ステップS7)。この場合、制御回路1は、
ROM5に記憶されている判別データに基づいて電池7
の種類を判別する。続いて、制御回路1は、判別した電
池7の種類に応じて、例えば、ニッカド電池やリチウム
イオン電池あるいはニッケル水素電池などの種類に応じ
て最も適切な動作モードを設定する(ステップS8)。
【0020】これら二次電池は、電池の種類によって開
放電圧Voや内部等価抵抗値rが異なると共に、その放
電特性も異なるので、電池7の端子電圧がどの程度まで
低下したら交換すべきかという条件の異なる。そこで、
それらに適応した最も有効な動作を行なうべく、あらか
じめROM5に記憶されている動作モードを選択して設
定するようになっている。
【0021】この場合、二次電池の動作モードは、例え
ば端子電圧の低下が始まると、早い時期に電池交換ある
いは要充電の状態であることを表示部3などを通じて使
用者に促し、また、電流消費を極力低減して電池7の容
量が低下するのを極力防止するように設定される。ま
た、限界動作電圧の設定条件は、二次電池の種類に応じ
て異なる値が設定されており、それぞれ最適な使用条件
となるように設定されている。
【0022】そして、動作モードが設定された後の動作
状態においては、制御回路1は、A/D変換回路10に
よる電池7の端子電圧を入力して監視し、動作モードの
条件で設定された動作限界電圧に達したときには、電池
7が一次電池である場合には電池寿命が来たことを表示
部3に表示し、電池7が二次電池である場合には充電の
必要があることを表示部3に表示すると共に、それぞれ
の電池7に適した電力消費状態となるように動作を制限
して電池の交換あるいは充電を待機するようになる。
【0023】このような本実施形態によれば、制御回路
1により、使用する電池7の種類を、その開放電圧Vo
およびその開放電圧Voと負荷抵抗12を接続したとき
の端子電圧Vsとから計算した内部等価抵抗値rに基づ
いて判別し、一次電池から二次電池かあるいは二次電池
はどんな種類であるかという判別結果から最も適当な動
作モードを設定して動作させるので、使用者は、場合に
応じて電池を使い分けることもできるし、その都度適切
な交換時期を意識する必要もなくなり、二次電池の場合
には容量の低下を防止してコスト低減を図ることがで
き、一次電池の場合には動作限界までフルに使いきるま
で使用することでコストパフォーマンスを得ることがで
きる。
【0024】本発明は、上記実施形態にのみ限定される
ものではなく、次のように変形また拡張できる。一次電
池の種類も判別するようにして、複数種類の電池を使用
可能とすることもできる。内部等価抵抗値rを計算した
結果から種類を判別するようにしたが、等価的に、内部
等価抵抗に匹敵する端子電圧を換算して直接端子電圧V
sの値から判別するようにしても良い。
【0025】電池7の装着時のみならず、使用中に常に
端子電圧をモニタして携帯型情報端末装置に適用した場
合について説明したが、これに限らず、携帯型の電子機
器であれば、ノートタイプのパソコンや電話機や通信
機、あるいはラジオ、テープレコーダー、MDプレーヤ
ー、CDプレーヤーなど種々のものに適用することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す電気的構成図
【図2】検出回路の電気的構成図
【図3】電池の種類を判別するプログラムのフローチャ
ート
【図4】従来例を説明するための電池の種類に応じた放
電特性図
【符号の説明】
1は制御回路(制御手段、判別手段)、2は操作入力
部、3は表示部、4は外部インターフェース、5はRO
M(記憶手段)、6はRAM、7は電池、8は検出手
段、9は電源回路、10はA/D変換回路、11は検出
部、12は負荷抵抗、13はスイッチである。
フロントページの続き Fターム(参考) 2G016 CA00 CB06 CB11 CB12 CC02 CC16 CC27 CD00 CD14 5B011 DA06 DA13 EA04 EA05 GG04 GG10 GG14 HH08 HH09 JA06 5G003 BA01 DA02 EA06 FA07 FA08 GC05 5H025 MM02 5H030 AA04 AA08 AS11 FF00 FF41

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池を動作電源とした携帯型電子機器に
    おいて、 前記電池の電気的特性を検出する検出手段と、 この検出手段により検出された前記電池の電気的特性か
    らその電池の種類を判別する判別手段とを備えたことを
    特徴とする携帯型電子機器。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の携帯型電子機器におい
    て、 前記判別手段により判別された前記電池の種類に応じて
    動作モードを設定する制御手段を備えたことを特徴とす
    る携帯型電子機器。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の携帯型電子機
    器において、 前記検出手段は、前記電池が装着されたときに前記検出
    動作を行なうことを特徴とする携帯型電子機器。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の携
    帯型電子機器において、 前記検出手段は、前記電池の電気的特性として開放電圧
    および内部等価抵抗の値を検出することを特徴とする携
    帯型電子機器。
  5. 【請求項5】 請求項2ないし4のいずれかに記載の携
    帯型電子機器において、 前記判別手段により判別される前記電池の種類に応じて
    あらかじめその電気的特性に対して最適な動作条件を動
    作モードとして記憶する記憶手段を備えたことを特徴と
    する携帯型電子機器。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載の携
    帯型電子機器において、 前記判別手段は、前記電池として一次電池か二次電池か
    の種類を判別することを特徴とする携帯型電子機器。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の携帯型電子機器におい
    て、 前記判別手段は、前記電池が二次電池である場合にその
    二次電池の種類を判別することを特徴とする携帯型電子
    機器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010521948A (ja) * 2007-03-26 2010-06-24 ザ ジレット カンパニー 適応充電装置及び方法
US20160064980A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of managing the charging of battery and electronic device adapted thereto

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