JP2002107428A - Current/frequency converter and chargeable battery and chargeable battery pack having the same built-in - Google Patents

Current/frequency converter and chargeable battery and chargeable battery pack having the same built-in

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JP2002107428A
JP2002107428A JP2000303422A JP2000303422A JP2002107428A JP 2002107428 A JP2002107428 A JP 2002107428A JP 2000303422 A JP2000303422 A JP 2000303422A JP 2000303422 A JP2000303422 A JP 2000303422A JP 2002107428 A JP2002107428 A JP 2002107428A
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charge
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Jo Uchida
丈 内田
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Hitachi Maxell Ltd
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a C/F converter having a large dynamic range and a good linearity, and to provide a chargeable battery and a chargeable battery pack capable of highly accurately calculating the present discharge current value, the amount of an accumulated discharge and the like using an A/D conversion circuit by means of this converter. SOLUTION: A correction circuit is provided for a current to current conversion having a characteristic for correcting a non-linear area by a straight line or by an approximately straight line for a current frequency conversion characteristic having the non-linear area for an increase in an input current to a mirror integrating circuit. Inputting the current for the frequency conversion into the mirror integrating circuit through the correction circuit allows the frequency conversion having a high accuracy in a wide range of detecting current values. For the rechargeable battery or the rechargeable battery pack using such a C/F converter, the number of pulses corresponding to the number of completion of integration in an integrating capacitor in the mirror integrating circuit is indicated as the count value for a counter, so that it is possible to calculate the current value corresponding to the amount of a charge including a transient current.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電流/周波数コ
ンバータ(以下C/Fコンバータ)およびこれを内蔵す
る充電電池あるいは充電電池パックに関し、詳しくは、
充放電制御のコントローラを有するリチウム・イオン二
次蓄電池(以下リチウム電池)あるいはその充電電池パ
ックにおいて、C/FコンバータによるA/D変換回路
を用いて、現在の放電電流値、積算放電量等を高い精度
で算出することができるような充電電池および充電電池
パックに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current / frequency converter (hereinafter referred to as C / F converter) and a rechargeable battery or rechargeable battery pack containing the same.
In a lithium-ion secondary storage battery (hereinafter referred to as a lithium battery) having a controller for charge / discharge control or its rechargeable battery pack, the current discharge current value, integrated discharge amount, and the like are measured using an A / D conversion circuit using a C / F converter. The present invention relates to a rechargeable battery and a rechargeable battery pack that can be calculated with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、リチウム電池等の充電電池および
充電電池パック(以下充電電池で代表)は、携帯型のコ
ンピュータやハンドヘルド電子装置等の電子装置に内蔵
され、充電電池の電圧が所定値以下に降下すると電子装
置側の充電回路により充電が行われ、その充電電流を受
け、充電が完了したときに充電を終了させ、電池駆動の
ときには電子装置側に電力を供給するために放電を行
う。そのために充放電制御のコントローラは、充電電池
の正極側と充電端子との間を双方向に電流を流すスイッ
チ回路(継電器あるいは継電デバイス)を設けて電流方
向を切換える。また、充電、放電のそれぞれの方向には
直列にダイオードを挿入して一方向の電流を選択し、逆
方向の電流を阻止するダイオード切換回路を有してい
る。この種の充電電池を有する電子装置にあっては、A
C電源に接続され電子装置が動作していないとき、ある
いは動作しているときに、充電電池に対して充電が行わ
れ、AC電源が取り外されて電子装置を動作させるとき
には充電電池からの電力により電子装置が動作する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a rechargeable battery such as a lithium battery and a rechargeable battery pack (hereinafter referred to as a rechargeable battery) are built in an electronic device such as a portable computer or a handheld electronic device, and the voltage of the rechargeable battery is lower than a predetermined value. Then, the charging is performed by the charging circuit of the electronic device, the charging current is received, the charging is terminated when the charging is completed, and the battery is discharged to supply power to the electronic device when the battery is driven. For this purpose, the controller for charge / discharge control switches a current direction by providing a switch circuit (relay or relay device) that allows current to flow bidirectionally between the positive electrode side of the rechargeable battery and the charging terminal. In addition, there is a diode switching circuit that inserts a diode in series in each of the charging and discharging directions to select a current in one direction and block a current in the opposite direction. In an electronic device having this type of rechargeable battery, A
When the electronic device is not operating or connected to the C power source, the rechargeable battery is charged. When the AC power source is removed and the electronic device is operated, power is supplied from the rechargeable battery. The electronic device operates.

【0003】最近では、この種の電子装置に内蔵される
バッテリーとしてスマートバッテリ規格に従ったバッテ
リーが開発され、使用されている。このスマートバッテ
リ規格では、SMバスにより電子装置内のプロセッサ
(MPU)と充電電池に内部回路として設けられたプロ
セッサを有するコントローラとが接続されて、充電電池
の状態を電子装置内のプロセッサ(MPU)にデータと
して送出することができる。この電池の状態として転送
されるデータの1つに、充電電池の積算放電容量や現在
の放電電流値、残容量(残量)などのデータがある。
Recently, a battery according to the smart battery standard has been developed and used as a battery built in this kind of electronic device. According to this smart battery standard, a processor (MPU) in an electronic device and a controller having a processor provided as an internal circuit in a rechargeable battery are connected by an SM bus, and the state of the rechargeable battery is determined by a processor (MPU) in the electronic device. Can be sent out as data. One of the data transferred as the state of the battery includes data such as the integrated discharge capacity of the rechargeable battery, the current discharge current value, and the remaining capacity (remaining capacity).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来、スマートバッテ
リ規格に従ったバッテリーにおいて、充電電池の積算放
電容量や現在の放電電流値、残量などを電子装置側に送
出する場合には、所定の周期で放電電流値を検出してそ
れをA/D変換して満充電のときから現在までの使用電
流値から使用電荷量(使用放電量)を求める。また、残
量にあっては、求められた使用電荷量をあらかじめ設定
されている放電終止電圧までの総放電容量(例えば、充
電電池の電圧が3.0Vになったのときの固定の総放電
容量値Qo)から減算することで求められている。
Conventionally, in a battery according to the smart battery standard, when the integrated discharge capacity of the rechargeable battery, the current discharge current value, the remaining amount, and the like are sent to the electronic device side, a predetermined cycle is required. And the A / D conversion of the discharge current value to obtain the used charge amount (used discharge amount) from the used current value from the time of full charge to the present. For the remaining amount, the obtained used charge amount is converted to a total discharge capacity up to a preset discharge end voltage (for example, a fixed total discharge capacity when the voltage of the rechargeable battery becomes 3.0 V). It is obtained by subtracting from the capacitance value Qo).

【0005】ところで、放電電流値や、積算放電電荷
量、残量などは、現在の電流値の検出精度に影響され
る。この電流値に関して数mAから数十Aまでの、小さ
い電流値から大きな電流値までA/D変換するとなる
と、桁数の大きな、しかも精度の高いA/D変換回路が
必要となり、高価とならざるを得ない。さらに、瞬間的
な過渡電流まで考慮すると、その検出電流値の範囲は、
1mAから100Aまでにもなる。一方、安価な計数型
A/D変換器として、VN変換器やVF変換器、これら
変換器とともに計数回路を用いるものが知られている。
VN変換器やVF変換器は、一般に、C/Fコンバータ
の入力に電圧−電流変換素子あるいは電圧−電流変換回
路を設けた形態を採るので、検出電流値の変換としてそ
のC/Fコンバータ部分を利用することができるが、変
換ダイナミックレンジが小さい欠点がある。これを変換
ダイナミックレンジを大きくして利用すると非直線性領
域を使用することになり、充電電池の電流値の変換には
問題がある。図9は、従来のC/Fコンバータ30の一
例である。入力電流値をミラー積分するミラー積分回路
31と電圧コンパレータ32と、バッファアンプ33お
よびスイッチ回路34によるリセット回路とからなり、
ミラー積分回路31の積分コンデンサCに並列に接続さ
れたスイッチ回路34を電圧コンパレータ32の出力を
受けるバッファアンプ33の出力により一定期間ONに
してコンデンサCの電荷を放電してリセットする。な
お、31aは、ミラー積分回路31の演算増幅回路、3
5は、入力電流源であり、積分電流として所定の値の吐
き出し電流を発生する。36は、比較基準電圧電源であ
り、比較基準として負の一定電圧を発生する。37は、
出力端子であって、パルスが発生する。
Incidentally, the discharge current value, the accumulated discharge charge amount, the remaining amount, and the like are affected by the current detection accuracy of the current value. If this current value is to be A / D converted from a small current value of several mA to several tens A to a large current value, an A / D conversion circuit having a large number of digits and a high accuracy is required, and it is not expensive. Not get. Furthermore, considering the transient current, the range of the detected current value is
From 1 mA to 100 A. On the other hand, as inexpensive counting A / D converters, VN converters and VF converters, and those using a counting circuit together with these converters are known.
Since the VN converter and the VF converter generally adopt a form in which a voltage-current conversion element or a voltage-current conversion circuit is provided at the input of the C / F converter, the C / F converter portion is used to convert the detected current value. It can be used, but has the disadvantage of a small conversion dynamic range. If this is used by increasing the conversion dynamic range, a non-linear region will be used, and there is a problem in converting the current value of the rechargeable battery. FIG. 9 shows an example of a conventional C / F converter 30. A mirror integrating circuit 31 for mirror-integrating the input current value, a voltage comparator 32, and a reset circuit including a buffer amplifier 33 and a switch circuit 34;
The switch circuit 34 connected in parallel to the integrating capacitor C of the Miller integrating circuit 31 is turned on for a certain period by the output of the buffer amplifier 33 receiving the output of the voltage comparator 32 to discharge and reset the capacitor C. 31a is an operational amplifier circuit of the Miller integrating circuit 31, 3
An input current source 5 generates a discharge current having a predetermined value as an integrated current. Reference numeral 36 denotes a comparison reference voltage power supply, which generates a constant negative voltage as a comparison reference. 37 is
An output terminal that generates a pulse.

【0006】このようなC/Fコンバータ30にあって
は、電圧コンパレータ32の出力パルスの周期に応じて
次のパルス発生までの期間の間にコンデンサCの電荷が
放電される。そこで、コンバートされる周波数が高くな
るにつれて出力パルスの周期が短くなり、やがてコンデ
ンサCのリセット期間が確保できなくなって完全放電さ
れていないコンデンサCに対して次の充電が開始され
る。そのため次の出力パルスの周期が入力電流値に対し
て短くなって周波数が上昇する方向の周波数変換に対し
て直線的な変換関係を維持できなくなる問題がある。そ
のため、直線性が確保できる変換ダイナミックレンジが
狭い。このようなことを回避するために、バッファアン
プ33に換えてワンショット回路を設けてコンデンサC
のリセット期間を十分に確保すると、今度は、リセット
期間に近い周期の周波数においては電流値が増加しても
それに比例した周波数ではなくなり、それより低い周波
数となってしまう。しかも、変換できる周波数のダイナ
ミックレンジが低下する。そのため、前記のような大き
なダイナミックレンジを必要とする充電電池あるいは充
電電池パックの現在電流値のA/D変換回路には適用し
難い。この発明の目的は、このような従来技術の問題点
を解決するものであって、ダイナミックレンジを大きく
採れ、直線性のよりC/Fコンバータを提供することに
ある。さらに、この発明の他の目的は、C/Fコンバー
タによるA/D変換回路を用いて、現在の放電電流値、
積算放電量等を高い精度で算出することができる充電電
池および充電電池パックを提供することにある。
In such a C / F converter 30, the capacitor C is discharged according to the cycle of the output pulse of the voltage comparator 32 until the next pulse is generated. Therefore, as the converted frequency increases, the cycle of the output pulse becomes shorter, and the reset period of the capacitor C cannot be secured before long, and the next charge is started for the capacitor C that has not been completely discharged. Therefore, there is a problem that the period of the next output pulse becomes shorter with respect to the input current value, and a linear conversion relationship cannot be maintained with respect to frequency conversion in a direction in which the frequency increases. Therefore, the conversion dynamic range in which linearity can be ensured is narrow. In order to avoid such a situation, a one-shot circuit is provided instead of the buffer amplifier 33, and the capacitor C
If the reset period is sufficiently secured, the frequency will not be proportional to the current value even if the current value increases at a frequency close to the reset period, but will be lower. In addition, the dynamic range of the convertible frequency is reduced. Therefore, it is difficult to apply to the A / D conversion circuit of the current value of the rechargeable battery or the rechargeable battery pack requiring a large dynamic range as described above. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve such a problem of the prior art, and to provide a C / F converter having a wide dynamic range and a higher linearity. Still another object of the present invention is to use an A / D conversion circuit by a C / F converter to obtain the current discharge current value,
An object of the present invention is to provide a rechargeable battery and a rechargeable battery pack capable of calculating an integrated discharge amount and the like with high accuracy.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明のC/Fコンバータの特徴は、ミラー
積分回路と電圧コンパレータとからなり、ミラー積分回
路に入力された電流をミラー積分回路により積分して電
圧コンパレータの基準電圧と比較し、電圧コンパレータ
から出力パルスを発生するとともに、この出力パルスに
応じてミラー積分回路の積分用のコンデンサの電荷を放
電してリセットし、再びミラー積分を繰り返す電流/周
波数コンバータにおいて、ミラー積分回路の入力電流の
増加に対して非直線性領域を持つ電流周波数変換特性に
対して非直線性領域を直線補正するあるいは直線近似補
正する特性の電流対電流変換の補正回路を設け、この補
正回路を介してミラー積分回路に周波数変換のための電
流を入力するものである。また、このようなC/Fコン
バータを用いるこの発明の充電電池あるいは充電電池パ
ックの特徴は、前記の構成のC/Fコンバータと、充電
電池本体の充電電流値あるいは放電電流値に対応する電
流値の検出信号を発生してC/Fコンバータの補正回路
に入力する電流値検出回路と、C/Fコンバータの出力
パルスをカウントするカウンタと、このカウンタの値を
所定の周期で読込み、このカウンタの値から充電電流
値、放電電流値、充電電池本体の充電電荷量および充電
電池本体の放電電荷量の少なくともいずれか1つを算出
する制御回路とを備えるものである。
A feature of the C / F converter according to the present invention for achieving the above object is that the C / F converter comprises a Miller integrating circuit and a voltage comparator, and converts a current input to the Miller integrating circuit into a Miller integrating circuit. The voltage is integrated by a circuit and compared with a reference voltage of a voltage comparator. An output pulse is generated from the voltage comparator. In accordance with the output pulse, the charge of the integrating capacitor of the Miller integrating circuit is discharged and reset. Current / frequency converter that repeats the above equation, the current-to-current characteristic has the characteristic of linearly correcting or linearly approximating the non-linear region with respect to the current frequency conversion characteristic having the non-linear region with respect to the increase in the input current of the Miller integrating circuit. A conversion correction circuit is provided, and a current for frequency conversion is input to a Miller integration circuit via the correction circuit. A. The rechargeable battery or rechargeable battery pack according to the present invention using such a C / F converter is characterized in that the C / F converter having the above-described configuration and a current value corresponding to a charge current value or a discharge current value of the rechargeable battery body. , A current value detection circuit for generating a detection signal for input to the correction circuit of the C / F converter, a counter for counting the output pulses of the C / F converter, and reading the value of this counter at a predetermined cycle. A control circuit for calculating at least one of a charge current value, a discharge current value, a charge amount of the charge battery body, and a discharge charge amount of the charge battery body from the values.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】このように、ミラー積分回路の入
力電流の増加に対して非直線性領域を持つ電流周波数変
換特性に対して非直線性領域を直線補正するあるいは直
線近似補正する特性の電流対電流変換の補正回路を設
け、この補正回路を介してミラー積分回路に周波数変換
のための電流を入力するので、補正回路の入力電流値に
対して電圧コンパレータの出力パルスの周波数を直線性
を持って対応つけることができる。これにより、広い検
出電流値の範囲で高い精度で周波数変換をすることが可
能になる。その結果、ダイナミックレンジを大きく採
れ、直線性のよりC/Fコンバータを実現することがで
きる。また、このようなC/Fコンバータを用いる充電
電池あるいは充電電池パックにあっては、ミラー積分回
路の積分コンデンサの積分完了の回数に対応したパルス
数がカウンタのカウント値として現れるので、一定期間
の積分完了の回数×1回の積分電荷量は、一定期間の間
のトータル電荷量を表している。過渡的に電流が増加し
てもそれに応じた積分完了回数となるので、C/Fコン
バータの一定期間のパルス数は、回数×1回の積分電荷
量に対応している。すなわち、一定期間のパス数は、一
定期間のトータル電荷量を表している。その結果、C/
Fコンバータによるパルス数のデジタル変換では、過渡
的な電流を含めて電池の電荷量に対応する電流値を算出
することができる。したがって、通常のA/D変換のよ
うにそのときどきでサンプリングした検出値をデジタル
値に変換する場合よりも実際のアナログの電荷量に近い
電流値をデジタル値の形で得ることができ、充電電池に
適合した電流値検出や積算電荷量の算出ができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, the current frequency conversion characteristic having a non-linear region with respect to the increase of the input current of the Miller integrator circuit has the characteristic that the non-linear region is linearly corrected or linearly approximated. A current-to-current conversion correction circuit is provided, and a current for frequency conversion is input to the Miller integrator circuit via this correction circuit. Therefore, the frequency of the output pulse of the voltage comparator is linearized with respect to the input current value of the correction circuit. Can be associated with. As a result, frequency conversion can be performed with high accuracy in a wide range of the detected current value. As a result, a large dynamic range can be obtained, and a C / F converter can be realized with higher linearity. In a rechargeable battery or a rechargeable battery pack using such a C / F converter, the number of pulses corresponding to the number of times the integration of the integrating capacitor of the Miller integrator is completed appears as the count value of the counter. The number of times of integration completion × one integrated charge represents the total charge during a certain period. Even if the current transiently increases, the number of integration completions is corresponding to the number of integrations. Therefore, the number of pulses of the C / F converter in a certain period corresponds to the number of times × 1 integrated charge amount. That is, the number of passes in a certain period represents the total charge amount in a certain period. As a result, C /
In the digital conversion of the pulse number by the F converter, a current value corresponding to the charge amount of the battery including the transient current can be calculated. Therefore, a current value closer to the actual analog charge amount can be obtained in the form of a digital value than in a case where a detected value sampled at that time is converted to a digital value as in a normal A / D conversion. Current value detection and calculation of the integrated charge amount.

【0009】[0009]

【実施例】図1は、この発明のC/Fコンバータを適用
した一実施例の回路図、図2は、図1のC/Fコンバー
タを内蔵する充電電池の一実施例であって、電子装置に
内蔵されるリチウム充電電池を中心とする回路図、図3
(a)は、C/Fコンバータの対数増幅特性としてnチ
ャネルMOSFETトランジスタのサブスレッショルド
特性の一例の説明図、図3(b)は、折れ線関数発生器
による折れ線の補正特性の説明図、そして図4、図5
は、この発明のC/Fコンバータを適用した他の実施例
の回路図である。図1において、40は、C/Fコンバ
ータであり、電流値検出回路4から検出信号としてシン
クする電流値を(−)入力端子側に受ける反転型の演算
増幅器41aで電流値を電圧値に変換増幅してその出力
電圧をnチャネルのMOSFETトランジスタTr1の
ゲートに入力して、ソース側が接地されたこれのゲート
−ソース間の指数関数特性を利用してゲート電圧に応じ
て指数関数に従って対数増幅された電流値を発生させ
る。ここで、演算増幅器41aは、電流−電圧変換回路
41を構成し、出力側から(−)入力端子側へ接続され
た帰還抵抗Rfを有していて、電流値検出回路4の検出
電流値を0V〜1.5Vの範囲の制御電圧値に変換す
る。なお、電流値検出回路4は、充電電池の充電あるい
は放電電流値に対応する電流値の検出信号を発生する。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment to which the C / F converter of the present invention is applied, and FIG. 2 is an embodiment of a rechargeable battery incorporating the C / F converter of FIG. Circuit diagram focusing on lithium rechargeable battery built in the device, FIG. 3
FIG. 3A is an explanatory diagram of an example of a sub-threshold characteristic of an n-channel MOSFET transistor as a logarithmic amplification characteristic of a C / F converter, and FIG. 3B is an explanatory diagram of a polygonal line correction characteristic by a polygonal line function generator; 4, Fig. 5
FIG. 9 is a circuit diagram of another embodiment to which the C / F converter of the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 40 denotes a C / F converter, which converts the current value into a voltage value by an inverting operational amplifier 41a which receives the current value sinking as a detection signal from the current value detection circuit 4 on the (-) input terminal side. The output voltage is amplified and input to the gate of the n-channel MOSFET transistor Tr1, and the source side is logarithmically amplified according to the exponential function according to the gate voltage using the exponential function characteristic between the gate and the source. Generated current value. Here, the operational amplifier 41a forms a current-voltage conversion circuit 41, has a feedback resistor Rf connected from the output side to the (−) input terminal side, and detects the detected current value of the current value detection circuit 4 It is converted to a control voltage value in the range of 0V to 1.5V. Note that the current value detection circuit 4 generates a detection signal of a current value corresponding to the charging or discharging current value of the rechargeable battery.

【0010】トランジスタTr1で対数増幅された電流
値は、カレントミラー42、43を介してオペアンプ4
4aを有するミラー積分回路44の(−)入力端子に電
流転送される。カレントミラー42は、それぞれ入力ト
ランジスタTr2と出力トランジスタTr3とのエミッタ
面積比が異なり、出力トランジスタTr3がn倍となっ
ている。同様に、カレントミラー43は、それぞれ入力
トランジスタTr4と出力トランジスタTr5とのエミッ
タ面積比が異なり、出力トランジスタTr5がn倍とな
っている。トランジスタTr1は、出力電流値をpA〜
μAの領域として、ゲート電圧にVGに対し指数関数的
に変化する弱反転領域でドレイン電流IDを流す。この
サブスレッショルド特性における電流を増幅電流とし取
出しカレントミラー回路で増幅する。なお、その特性の
一例を図3に示す。これにより電流値検出回路4の検出
信号の電流値を、一旦、電流−電圧変換回路41で0V
〜1.5Vに変換して対数増幅してカレントミラー4
2,43でn×n倍にしてミラー積分回路44に対する
積分電流値に変換する。その結果、積分コンデンサCの
積分電流値として百pA〜十数μAの電流値を得る。
The current value logarithmically amplified by the transistor Tr1 is supplied to the operational amplifier 4 via current mirrors 42 and 43.
The current is transferred to the (-) input terminal of the Miller integrating circuit 44 having 4a. In the current mirror 42, the emitter area ratio between the input transistor Tr2 and the output transistor Tr3 is different, and the output transistor Tr3 is n times as large. Similarly, in the current mirror 43, the input transistor Tr4 and the output transistor Tr5 have different emitter area ratios, and the output transistor Tr5 is n times as large. The transistor Tr1 has an output current value of pA to
As a region of μA, the drain current ID flows in a weak inversion region in which the gate voltage changes exponentially with respect to VG. The current in the sub-threshold characteristic is taken as an amplified current and taken out and amplified by a current mirror circuit. FIG. 3 shows an example of the characteristic. As a result, the current value of the detection signal of the current value detection circuit 4 is temporarily set to 0 V by the current-voltage conversion circuit 41.
To 1.5V, logarithmically amplify and current mirror 4
In steps 2 and 43, the value is multiplied by n × n and converted into an integrated current value for the mirror integrating circuit 44. As a result, a current value of one hundred pA to tens of μA is obtained as the integration current value of the integration capacitor C.

【0011】ミラー積分回路44では、カレントミラー
で増幅された百pA〜十数μAの電流値iがシンク電流
として(−)入力端子に入力され、反転型の演算増幅器
44aの(−)入力端子と出力とに接続された積分コン
デンサCが入力電流値に対応する出力電流で充電され
る。そして、コンデンサCの充電電圧がコンパレータ4
5の(+)入力端子に入力され、このコンパレータ45
において、それが(−)入力端子側の基準電源46の基
準電圧Vrefを超えたときに、出力にHIGHレベル
(“H”)のパルスが発生して、それが、コンデンサC
に並列に設けられたトランスファゲート(アナログスイ
ッチ)のスイッチ回路34にバッファアンプ33を介し
て加えられてこれがONになり、コンデンサCの充電電
荷が放電されてリセットされる。このとき同時にコンパ
レータ45の出力端子47に出力パルスが発生する。こ
のような充放電が繰り返されることで、コンデンサCの
充電電流、すなわち、入力電流に応じた周波数のパルス
がコンパレータ45から出力端子47に出力される。
In the mirror integration circuit 44, the current value i of 100 pA to tens of μA amplified by the current mirror is input to the (-) input terminal as a sink current, and the (-) input terminal of the inversion type operational amplifier 44a. The integration capacitor C connected to the output and the output is charged with the output current corresponding to the input current value. Then, the charging voltage of the capacitor C is set to the comparator 4
5 (+) input terminal and the comparator 45
In this case, when it exceeds the reference voltage Vref of the reference power supply 46 on the (-) input terminal side, a HIGH-level ("H") pulse is generated at the output,
Is applied via a buffer amplifier 33 to a switch circuit 34 of a transfer gate (analog switch) provided in parallel with the switch C, and is turned on, and the charge stored in the capacitor C is discharged and reset. At this time, an output pulse is generated at the output terminal 47 of the comparator 45 at the same time. By repeating such charging / discharging, a pulse of a frequency corresponding to the charging current of the capacitor C, that is, the input current is output from the comparator 45 to the output terminal 47.

【0012】ここで、C/Fコンバータ40において、
積分コンデンサCの値を10pF、スイッチ回路34を
C−MOSのトランスファゲートとすると、そのON抵
抗が1kΩ程度であり、充放電の検出電流値の範囲を1
mA〜100Aとし、このとき各検出電流値と積分電流
値とを直線的に対応させ、1mAのときにはミラー積分
回路44において積分用コンデンサCに流す電流値を1
50pA、検出電流値100Aのときには15μAの電
流を流すとする。そして、このときの出力周波数も直線
的に対応させて積分電流値が150pAのときに10H
z、積分電流値が15μAときには1MHzとして10
Hz〜1MHzまでの範囲に設定したとする。この場合
のトランジスタTr1による補正回路がないときの誤差
は、充放電の検出電流値が1mA〜10mA程度では、
0.01%か、それ以下となるので無視できるが、10
0mA程度になると、0.02%程度になり、1A程度
では、0.2%、10Aでは、2%、100Aでは、1
7%程度と大きくなる。トランジスタTr1による補正
回路を設けることで、その誤差は、図8(a)に示すよ
うな特性となり、1%以内に抑えることができる。な
お、この図において、特性グラフ50は、補正回路を設
けない場合の特性であり、特性グラフ51は、トランジ
スタTr1による補正回路を挿入した場合の特性の一例
である。
Here, in the C / F converter 40,
If the value of the integrating capacitor C is 10 pF and the switch circuit 34 is a C-MOS transfer gate, the ON resistance is about 1 kΩ, and the range of the charge / discharge detection current value is 1
mA to 100 A. At this time, each detected current value and the integrated current value are linearly associated with each other, and when the current is 1 mA, the current value flowing through the integrating capacitor C in the Miller integrating circuit 44 is set to 1
It is assumed that a current of 15 μA flows when the detection current value is 50 pA and the detection current value is 100 A. The output frequency at this time is also made to correspond linearly to 10H when the integrated current value is 150 pA.
z, when the integrated current value is 15 μA, 1 MHz and 10
It is assumed that the frequency is set in a range from Hz to 1 MHz. In this case, the error when there is no correction circuit by the transistor Tr1 is as follows: When the detection current value of charging and discharging is about 1 mA to 10 mA,
It can be ignored because it is 0.01% or less, but 10%
At about 0 mA, it becomes about 0.02%, at about 1A, 0.2%, at 10A, 2%, and at 100A, 1%.
It is as large as about 7%. By providing the correction circuit using the transistor Tr1, the error has the characteristic shown in FIG. 8A and can be suppressed to within 1%. In this figure, a characteristic graph 50 is a characteristic when no correction circuit is provided, and a characteristic graph 51 is an example of a characteristic when a correction circuit using the transistor Tr1 is inserted.

【0013】図2は、このC/Fコンバータ40を利用
する充電電池の説明図である。図2において、20は、
電子装置であって、その内部には着脱可能に装着された
電池内充放電制御回路を有する充電電池10を有してい
る。充電電池10は、リチウム電池セル(以下電池本
体)1a,1b,…,1nが複数(図では3個)、直列
接続された組電池を有していて、装置本体21に設けら
れた電源回路22から充放電端子14a(コネクタ接続
端子),充放電電源ライン+Vcc(以下電源ライン+V
cc)、充放電切換スイッチ回路13を介して充電電流を
受け、装置本体21は、充放電端子14aを介して電池
本体側からの放電電流により電力が供給される。また、
充電電池10は、装置本体21に設けられたMPU23
によりSMバス12を介して充電電池10の現在の充電
あるいは放電電流値、積算放電量、電池の残量などが読
出され、あるいは送出される。なお、電源ライン+Vcc
は、充放電端子14aに接続され、これを介して装置本
体21に接続されている。また、グランドラインGND
Lは、接地端子14b(コネクタ接続端子)に接続さ
れ、これを介して装置本体21のグランドGNDに接続
されている。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a rechargeable battery utilizing the C / F converter 40. In FIG. 2, 20 is
The electronic device includes a rechargeable battery 10 having a charge / discharge control circuit in a battery detachably mounted therein. The rechargeable battery 10 includes a plurality of (three in the figure) lithium battery cells (hereinafter referred to as battery bodies) 1a, 1b,..., 1n, and a battery pack connected in series. 22, a charge / discharge terminal 14a (connector connection terminal), a charge / discharge power supply line + Vcc (hereinafter, power supply line + V
cc), the charging current is received via the charge / discharge changeover switch circuit 13, and the device main body 21 is supplied with power by the discharging current from the battery main body side via the charging / discharging terminal 14a. Also,
The rechargeable battery 10 includes an MPU 23 provided in the apparatus main body 21.
Thus, the current charge or discharge current value of the rechargeable battery 10, the integrated discharge amount, the remaining amount of the battery, and the like are read out or transmitted via the SM bus 12. In addition, power supply line + Vcc
Are connected to the charging / discharging terminal 14a, and are connected to the apparatus main body 21 via this. Also, the ground line GND
L is connected to the ground terminal 14b (connector connection terminal), and through this is connected to the ground GND of the apparatus main body 21.

【0014】スイッチ回路SWは、充電電池10の電源
ライン10a(電池本体1aの正極側から、MPU6を
含めて、各回路に電力を供給するライン)とMPU6の
動作電力を受ける受給電源端子(+Vc)、各回路の受
給電源端子(+Vc)との間に挿入されたスイッチ回路
である。このスイッチ回路SWは、充放電切換スイッチ
回路13の充電スイッチと連動して動作するスイッチで
あって、初期状態と充電が行われたときには装置本体2
1側の充電回路の充電電圧に応じてONになる。充放電
切換スイッチ回路13の充電スイッチとは異なり、一度
ONになると、このスイッチSWはONが保持される。
そして、特定の条件でMPU6から発生する制御信号S
を受けたときにOFFに設定される。
The switch circuit SW includes a power supply line 10a of the rechargeable battery 10 (a line for supplying power to each circuit including the MPU 6 from the positive electrode side of the battery body 1a) and a receiving power supply terminal (+ Vc) for receiving the operating power of the MPU 6. ), A switch circuit inserted between the power supply terminal (+ Vc) of each circuit. The switch circuit SW is a switch that operates in conjunction with the charge switch of the charge / discharge changeover switch circuit 13, and is in an initial state and when the charging is performed, the apparatus main body 2
It is turned on according to the charging voltage of the charging circuit on the first side. Unlike the charge switch of the charge / discharge changeover switch circuit 13, once turned ON, this switch SW is kept ON.
Then, the control signal S generated from the MPU 6 under specific conditions
OFF when receiving

【0015】ところで、ここで説明する充電電池10に
内蔵される内蔵回路は、通常、CMOS等で構成され、
低消費電力型の回路が用いられる。その動作電力は、非
常に小さいものであり、ここでの内蔵回路は、充電状態
にあるときを除いて、充電電池からの電力で動作する。
また、充電電池10が満充電されたときの満充電検出
は、電池本体の端子電圧が満充電に対応する所定値か、
それ以上になったとき、例えば、4.3Vになったとき
に検出される。SMバス12は、装置本体21側のイン
タフェース24とバス11とを接続するデータライン信
号線DATAとクロック線CLKとからなり、コネクタ
接続端子12a,12bを介して装置本体21のインタ
フェース24と接続されている。データライン信号線D
ATAとクロック線12bとは、それぞれ抵抗R1,R2
によりグランドGNDLにプルダウンされている。ま
た、インタフェース24側の対応する接続ラインは、そ
れぞれ抵抗R3,R4により装置本体21側の電源ライン
+VDDにプルアップされている。
Incidentally, the built-in circuit built in the rechargeable battery 10 described here is usually constituted by CMOS or the like.
A low power consumption type circuit is used. The operating power is very small, and the built-in circuit here operates on the power from the rechargeable battery except when it is in a charged state.
Further, the detection of the full charge when the rechargeable battery 10 is fully charged determines whether the terminal voltage of the battery body is a predetermined value corresponding to the full charge,
It is detected when the voltage becomes higher, for example, when the voltage becomes 4.3 V. The SM bus 12 includes a data line signal line DATA and a clock line CLK for connecting the interface 24 of the device body 21 with the bus 11, and is connected to the interface 24 of the device body 21 via connector connection terminals 12a and 12b. ing. Data line signal line D
ATA and clock line 12b are connected to resistors R1 and R2, respectively.
Is pulled down to the ground GNDL. The corresponding connection lines on the interface 24 side are pulled up to the power supply line + VDD on the device body 21 side by resistors R3 and R4, respectively.

【0016】電源回路22は、充電電池10と商用AC
電源との切り換え回路を有していて、通常は、商用AC
電源からの電力が供給されて装置本体21が動作する。
充電電池10の電池本体1aの正極側の電極と電源ライ
ン+Vccとの間に設けられた充放電切換スイッチ回路1
3は、充電側スイッチと放電側スイッチとを有してい
て、充電、放電に応じてコントローラ2により充電側ス
イッチと放電側スイッチとが充放電に応じてON、OF
F制御される。なお、この充放電切換スイッチ回路13
は、削除され、直接充放電電源ライン+Vccが電池本体
1aの正極側に接続されていてもよい。充電電池10の
内部には、このようなコントローラ2のほかに、電圧検
出回路3、電流値検出回路4、温度検出回路5が設けら
れている。電圧検出回路3は、電池本体1a,1b,
…,1nのそれぞれの正極側と負極側とに接続され、そ
れぞれの端子電圧を検出してコントローラ2からの制御
信号に従ってコントローラ2にそれぞれ電池本体の現在
の電圧値を出力する。コントローラ2は、検出された電
圧値に応じて電池本体1a,1b,…,1nのいずれか
1つが過充電あるいは過放電になったときには、充放電
切換スイッチ回路13を制御して過充電のときに充電側
のスイッチをOFFし、過放電のときに放電側のスイッ
チをOFFしてそれぞれに充放電動作を停止させる。
The power supply circuit 22 includes a rechargeable battery 10 and a commercial AC
It has a switching circuit with the power supply,
The power from the power supply is supplied, and the apparatus main body 21 operates.
A charge / discharge changeover switch circuit 1 provided between a positive electrode of a battery body 1a of a rechargeable battery 10 and a power supply line + Vcc.
Reference numeral 3 denotes a charge-side switch and a discharge-side switch. The charge-side switch and the discharge-side switch are turned on and off by the controller 2 in response to charging and discharging.
F control is performed. The charge / discharge changeover switch circuit 13
May be deleted, and the charge / discharge power supply line + Vcc may be directly connected to the positive electrode side of the battery body 1a. Inside the rechargeable battery 10, in addition to the controller 2, a voltage detection circuit 3, a current value detection circuit 4, and a temperature detection circuit 5 are provided. The voltage detection circuit 3 includes battery bodies 1a, 1b,
, 1n are connected to the positive electrode side and the negative electrode side, respectively, and detect the respective terminal voltages and output the current voltage value of the battery body to the controller 2 according to the control signal from the controller 2. When any one of the battery bodies 1a, 1b,..., 1n is overcharged or overdischarged in accordance with the detected voltage value, the controller 2 controls the charge / discharge changeover switch circuit 13 to overcharge the battery. Then, the switch on the charging side is turned off, and the switch on the discharging side is turned off at the time of overdischarge, thereby stopping the charge / discharge operation.

【0017】電流値検出回路4は、検出抵抗Rsを有し
ていて、この検出抵抗Rsは、電池本体1nの負極側の
電極とグランドラインGNDLとの間に直列に挿入され
ている。電流値検出回路4の電流値は、図1で説明した
C/Fコンバータ(C/F)40でパルス周波数に変換
され、カウンタ8aでカウントされる。これによりA/
D変換されてバス11を介してMPU6により定期的に
カウント値が読取られる。温度検出回路5は、温度セン
サ(図示せず)を有していて、温度センサからの信号を
受けてコントローラ2からの制御信号に従ってコントロ
ーラ2に現在の温度値を出力する。コントローラ2に
は、MPU6と、メモリ7、A/D変換回路8、表示装
置9a、タイマ9bなどが設けられている。これら回路
がバス11を介して相互に接続されている。また、前記
の各制御信号がバス11を介して各回路に送出される。
そして、電圧検出回路3と、そして温度検出回路5の検
出信号値は、A/D8を介してMPU6に渡される。タ
イマ9bは、時間Δt毎、例えば、0.1秒ごとにタイ
マ割込み信号を発生し、MPU6がスリープ状態のとき
にこのタイマ割込み信号によりMPU6を起動させてメ
インプログラムを起動して後述する各種の処理をMPU
6に実行させる。
The current value detection circuit 4 has a detection resistor Rs, which is inserted in series between the negative electrode of the battery body 1n and the ground line GNDL. The current value of the current value detection circuit 4 is converted into a pulse frequency by the C / F converter (C / F) 40 described with reference to FIG. 1, and counted by the counter 8a. This gives A /
The D value is converted, and the count value is periodically read by the MPU 6 via the bus 11. The temperature detection circuit 5 has a temperature sensor (not shown), and receives a signal from the temperature sensor and outputs a current temperature value to the controller 2 according to a control signal from the controller 2. The controller 2 includes an MPU 6, a memory 7, an A / D conversion circuit 8, a display device 9a, a timer 9b, and the like. These circuits are interconnected via a bus 11. Further, each control signal is sent to each circuit via the bus 11.
Then, the detection signal values of the voltage detection circuit 3 and the temperature detection circuit 5 are passed to the MPU 6 via the A / D 8. The timer 9b generates a timer interrupt signal every time Δt, for example, every 0.1 seconds. When the MPU 6 is in a sleep state, the timer 9b starts the MPU 6 by the timer interrupt signal to start a main program and execute various types of operations described below. MPU processing
6 is executed.

【0018】メモリ7には、電流値算出プログラム7a
と、積算放電量算出プログラム7b、残量算出プログラ
ム7c、データ転送プログラム7d、パラメータ等の記
憶領域(パラメータ領域)7e、そして検出回数カウン
タ7f(いわゆるソフトカウンタ)とが設けられてい
る。パラメータ領域7eには充電回数カウント値Nと基
準総放電容量値Qo等のパラメータと、カウンタ8aの
カウント値、現在の電流値として10個分の検出デー
タ、そして、充電電池10が現在充電中か、放電中か、
スリープ状態かのいずれであるかを示す2ビットのステ
ータスフラグとが記憶されている。ここで、電流値算出
プログラム7aは、タイマ9bにより0.1秒ごとの割
込み信号を受けてこれに応じてMPU6に実行される。
このプログラムがMPU6により実行されたときには、
カウンタ8aの値をバス11を介して読込み、カウンタ
8aをリセットする。そして、検出回数カウンタ7fを
参照してその値が10以下のときには読込んだカウント
値を10倍して1秒当たりの周波数としてこれを電流値
に換算してパラメータ領域7eに記憶する。これを10
回繰り返して回数カウンタ7fの値が10のときには、
10個の検出電流値の平均値を算出して現在の電流値I
としてパラメータ領域7eに記憶し、検出回数カウンタ
7fの値を“0”クリアする。これにより、0.1秒×
10=1により1秒間の周波数に対応した平均電流値が
現在の検出電流値として得られる。次に、記憶領域7e
のフラグを参照して放電中のときには、積算放電量算出
プログラム7bをコールしてMPU6に実行させる。
The memory 7 has a current value calculation program 7a
And an integrated discharge amount calculation program 7b, a remaining amount calculation program 7c, a data transfer program 7d, a storage area (parameter area) 7e for parameters and the like, and a detection number counter 7f (so-called soft counter). The parameter area 7e includes parameters such as the number-of-times-of-charging count value N and the reference total discharge capacity value Qo, the count value of the counter 8a, ten pieces of detection data as the current value, and whether the rechargeable battery 10 is currently being charged. , Discharging,
A 2-bit status flag indicating which one of the sleep states is set is stored. Here, the current value calculation program 7a receives an interrupt signal every 0.1 second by the timer 9b, and is executed by the MPU 6 in response thereto.
When this program is executed by MPU6,
The value of the counter 8a is read via the bus 11, and the counter 8a is reset. Then, referring to the number-of-detections counter 7f, when the value is 10 or less, the read count value is multiplied by 10 to obtain a frequency per second, which is converted into a current value and stored in the parameter area 7e. This is 10
When the value of the counter 7f is 10 after repeating the number of times,
The average value of the ten detected current values is calculated and the current value I is calculated.
Is stored in the parameter area 7e, and the value of the detection counter 7f is cleared to "0". Thereby, 0.1 seconds x
With 10 = 1, the average current value corresponding to the frequency for one second is obtained as the current detection current value. Next, the storage area 7e
When the discharge is being performed with reference to the flag (3), the integrated discharge amount calculation program 7b is called and the MPU 6 executes the program.

【0019】積算放電量算出プログラム7bは、放電中
のときに電流値算出プログラム7aの実行後にMPU6
に実行され、1秒ごとに算出された電流値Iを放電電荷
ΔQとして一つ前まで積算された放電容量Qn-1に現在
の放電電荷量ΔQとから満充電のときから現在までの放
電量の積算値Qn(以下積算放電量値)を算出してそれ
をメモリ7に記憶する。この他、残量算出プログラム7
cにより電池の残量算出等を行うが、それについては割
愛する。データ転送プログラム7dは、装置本体21側
からSMバス12を介してリクエスト信号を割込み信号
としてMPU6が受けてスリープ状態から復帰したとき
に、MPU6により実行される。これが実行されたとき
には、パラメータ領域7eのフラグがスリープからアク
ティブに変更され、割込み信号とともに装置本体21か
ら送出されたリクエスト信号の内容を解析しあるいはデ
コードしてそれが現在電流値の要求であるときには、パ
ラメータ領域7eに記憶された現在電流値Iを読出して
装置本体21に送出し、リクエスト信号の内容が現在ま
での積算放電量であるときには、パラメータ領域7eに
記憶された現在までの積算値Qnを読出して装置本体2
1に送出する。
The integrated discharge amount calculation program 7b executes the MPU 6 after the execution of the current value calculation program 7a during discharge.
The discharge amount from the time of full charge to the present time is calculated from the current discharge charge amount ΔQ to the discharge capacity Qn-1 integrated up to the previous time with the current value I calculated every second as the discharge charge ΔQ. Is calculated and stored in the memory 7. In addition, the remaining amount calculation program 7
Calculation of the remaining amount of the battery or the like is performed using c, but this is omitted. The data transfer program 7d is executed by the MPU 6 when the MPU 6 receives a request signal from the device body 21 via the SM bus 12 as an interrupt signal and returns from the sleep state. When this is executed, the flag in the parameter area 7e is changed from sleep to active, and the content of the request signal sent from the apparatus main body 21 together with the interrupt signal is analyzed or decoded. , The current value I stored in the parameter area 7e is read out and sent to the apparatus main body 21. When the content of the request signal is the integrated discharge amount up to the present, the integrated value Qn up to the current stored in the parameter area 7e is obtained. To read out the device body 2
Send to 1.

【0020】図4は、図1のC/Fコンバータ40a
は、電流−電圧変換回路41とトランジスタTr1に換
えてNPN型のバイポーラトランジスタQ1を設けて、
そのエミッタを接地してベース−エミッタ間の指数関数
特性領域を利用して対数増幅器としたものであって、こ
の対数増幅器により入力電流を増幅して積分電流値を発
生させるものである。この実施例では、さらに、図1の
カレントミラー42、43に換えてベース電流をトラン
ジスタQ4で補正した高精度のカレントミラー42a
(バイポーラトランジスタQ2,Q3からなるカレントミ
ラー)を設けてトランジスタQ3にn倍の吐き出し出力
電流を得て、それをミラー積分回路44の(−)入力端
子に入力するものである。その他の構成は、図1と同じ
であるが、基準電圧電源46が図1の場合と逆に負の電
圧−Vrefとなっている。なお、この実施例では、電流
値検出回路4から検出信号は、シンクする電流値ではな
く、通常の吐き出し電流となる。その変換特性を図8
(b)示す。図8(b)において、グラフ52は、補正
前の特性であり、グラフ53が補正後の特性であって、
この補正により0mA〜10A程度までの誤差を1%程
度以下にまで抑えることができる。図5のC/Fコンバ
ータ40bは、図1のトランジスタTr1による対数増
幅器とカレントミラー42、43に換えてダイオードD
とオペアンプ47による折れ線関数発生器48とミラー
積分回路44の(−)入力端子への入力抵抗Rとを設け
たものである。折れ線関数発生器48の折れ線特性は、
1カ所で曲がっている特性であり、電流−電圧変換回路
41で入力電流を電圧に変換した後、折れ線関数発生器
48で図3(b)に示すような折れ線特性の電圧に変換
して変換された電圧を入力抵抗Rにより電流値に変換し
てバーチャルショートのミラー積分回路44の(−)入
力端子に入力する。なお、基準電圧電源46が図1の場
合と逆に負の電圧−Vrefとなっている。
FIG. 4 shows the C / F converter 40a of FIG.
Is provided with an NPN-type bipolar transistor Q1 in place of the current-voltage conversion circuit 41 and the transistor Tr1,
The emitter is grounded to form a logarithmic amplifier using an exponential function characteristic region between the base and the emitter. The logarithmic amplifier amplifies an input current to generate an integrated current value. In this embodiment, a high-precision current mirror 42a in which the base current is corrected by the transistor Q4 instead of the current mirrors 42 and 43 of FIG.
(A current mirror composed of bipolar transistors Q2 and Q3) is provided to obtain an n-fold output current from the transistor Q3, which is input to the (-) input terminal of the Miller integrating circuit 44. Other configurations are the same as those in FIG. 1, but the reference voltage power supply 46 has a negative voltage −Vref, contrary to the case of FIG. In this embodiment, the detection signal from the current value detection circuit 4 is not a current value to be synced but a normal discharge current. FIG. 8 shows the conversion characteristics.
(B) Show. In FIG. 8B, a graph 52 is a characteristic before correction, and a graph 53 is a characteristic after correction.
By this correction, the error from about 0 mA to 10 A can be suppressed to about 1% or less. The C / F converter 40b shown in FIG. 5 includes a logarithmic amplifier using the transistor Tr1 and the current mirrors 42 and 43 shown in FIG.
And a line function generator 48 of an operational amplifier 47 and an input resistor R to the (-) input terminal of the Miller integrating circuit 44. The polygonal line characteristic of the polygonal line function generator 48 is as follows.
This is a characteristic bent at one place. After the input current is converted into a voltage by the current-voltage conversion circuit 41, the converted current is converted into a voltage having a polygonal line characteristic as shown in FIG. The input voltage is converted into a current value by the input resistor R, and is input to the (-) input terminal of the virtual short-circuit Miller integration circuit 44. It should be noted that the reference voltage power supply 46 has a negative voltage −Vref, contrary to the case of FIG.

【0021】先に説明したように、図1のトランジスタ
Tr1による補正回路がないときの誤差は、充放電の検
出電流値が1mA〜10mA程度では、0.01%か、
それ以下となるので無視できるが、100mA程度にな
ると、0.02%程度になり、1A程度では、0.2
%、10Aでは、2%、100Aでは、17%程度と大
きくなる。そこで、図5のC/Fコンバータ40bにお
いて、0mA〜1Aの範囲を直線とみなし、1A〜10
Aの直線との二分割の直線で前記の誤差特性を近似して
補正することができる。これにより、通常の0mA〜数
十A程度までは精度の高い検出ができる。このような近
似直線を図5の折れ線関数発生器48により折れ線で設
定することにより図8(c)のような特性を得ることが
できる。図8(c)において、グラフ54は、補正前の
特性であり、グラフ55が補正後の特性であって、この
補正により0mA〜10A程度までの誤差を1%程度以
下にまで抑えることができる。
As described above, the error when there is no correction circuit using the transistor Tr1 in FIG. 1 is 0.01% when the charge / discharge detection current value is about 1 mA to 10 mA.
It is negligible because it is less than that, but when it is about 100 mA, it is about 0.02%, and when it is about 1 A, it is 0.2
%, 2% at 10A, and about 17% at 100A. Therefore, in the C / F converter 40b of FIG. 5, the range of 0 mA to 1 A is regarded as a straight line, and
The above-mentioned error characteristic can be approximated and corrected by a two-part straight line with the straight line of A. As a result, highly accurate detection can be performed up to about 0 mA to several tens of amps. By setting such an approximate straight line as a broken line by the broken line function generator 48 in FIG. 5, characteristics as shown in FIG. 8C can be obtained. In FIG. 8C, a graph 54 shows the characteristics before correction, and a graph 55 shows the characteristics after correction. By this correction, the error from about 0 mA to 10 A can be suppressed to about 1% or less. .

【0022】図6は、さらに他の実施例のC/Fコンバ
ータ40cであって、積分コンデンサCのリセット期間
をワンショット回路により設定し、かつ、充電電流値と
放電電流値とを同じ回路で検出するようにした実施例で
ある。なお、図1〜図5における構成要素と同一の要素
は同一の符号で示してある。図6において、検出抵抗R
s=20mΩとして、電流−電圧変換回路41で入力電
流を電圧に変換した後、図5に示した折れ線関数発生器
48を経てミラー積分回路440の(−)入力端子に入
力する。ここでのミラー積分回路440は、(+)入力
端子側が基準電圧2.5Vに設定されているオペアンプ
440aを有し、積分用コンデンサCとして10pFの
コンデンサが設けられ、スイッチ回路34として前記の
ON抵抗1kΩのトランスファゲートが設けられてい
る。オペアンプ440の出力は、充電電流値検出側のコ
ンパレータ45aの(+)入力端子側に入力され、ま
た、放電電流値検出側のコンパレータ45bの(−)入
力端子側に入力される。コンパレータ45aの基準電圧
入力である(−)入力端子側には、+4Vの基準電圧が
加えられ、コンパレータ45bの基準電圧入力となる
(+)入力端子側には、+1Vの基準電圧が加えられて
いる。
FIG. 6 shows a C / F converter 40c of still another embodiment, in which the reset period of the integrating capacitor C is set by a one-shot circuit, and the charge current value and the discharge current value are the same circuit. This is an embodiment in which detection is performed. The same elements as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 6, the detection resistor R
Assuming that s = 20 mΩ, the input current is converted into a voltage by the current-voltage conversion circuit 41, and then input to the (−) input terminal of the Miller integration circuit 440 via the broken line function generator 48 shown in FIG. The Miller integrating circuit 440 here has an operational amplifier 440a whose (+) input terminal side is set to a reference voltage of 2.5 V, a 10 pF capacitor is provided as an integrating capacitor C, and the ON circuit is used as a switch circuit 34. A transfer gate having a resistance of 1 kΩ is provided. The output of the operational amplifier 440 is input to the (+) input terminal of the comparator 45a on the charge current value detection side, and is input to the (−) input terminal of the comparator 45b on the discharge current value detection side. A reference voltage of +4 V is applied to the (−) input terminal side which is a reference voltage input of the comparator 45a, and a + 1V reference voltage is applied to a (+) input terminal side which is a reference voltage input of the comparator 45b. I have.

【0023】コンパレータ45aの出力は、アップダウ
ンカウンタ80のアップカウント端子Uに加えられ、コ
ンパレータ45bの出力は、アップダウンカウンタ80
のダウンカウント端子Dに加えられる。また、それぞれ
のコンパレータ45a,45bの出力は、オアゲート3
3aを介してワンショット回路33bに送出される。こ
こで、スイッチ回路34のONへの立上がり時間とOF
Fへの立下がり時間の最大値の合計値を200nsecと
し、コンデンサCのリセット期間として50nsecが必
要であるとすれば、立上がりと立下がり期間の半分が電
荷放電に寄与しないものとすれば、リセット期間は、1
50nsecとなるので、50nsecの余裕を持って、ワン
ショット回路33bに設定するリセット期間を200n
secとすることができる。このような回路でのコンデン
サCの充電特性は、図7に示すような波形になる。な
お、実線で示す波形が充電時であり、点線で示す波形が
放電時である。アップダウンカウンタ80は、図2のカ
ウンタ8aに換えて設けられ、バス11に接続されてい
る。そして、MPU6によりデータが0.1秒ごとに読
み込まれた後にリセットされて、再スタートし、充電時
にはコンパレータ45aの出力パルスをカウントし、放
電時には、コンパレータ45bの出力パルスをダウンカ
ウントする。MPU6は、カウント値が負のカウント値
(あるいは補数値)のときには放電電流値とし、正のカ
ウント値のときには充電電流値として現在の電流値をカ
ウント値から算出する。
The output of the comparator 45a is applied to the up-count terminal U of the up / down counter 80, and the output of the comparator 45b is applied to the up / down counter 80.
To the down-count terminal D. The output of each of the comparators 45a and 45b is
The signal is sent to the one-shot circuit 33b via 3a. Here, the rise time of the switch circuit 34 to ON and the OF time
If the total value of the maximum value of the fall time to F is 200 nsec and 50 nsec is required as the reset period of the capacitor C, if half of the rise and fall periods do not contribute to the charge discharge, the reset is performed. Period is 1
Since the reset period is set to 50 nsec, the reset period set in the one-shot circuit 33 b is set to 200 nsec with a margin of 50 nsec.
sec. The charging characteristic of the capacitor C in such a circuit has a waveform as shown in FIG. Note that the waveform shown by the solid line is during charging, and the waveform shown by the dotted line is during discharging. The up / down counter 80 is provided in place of the counter 8 a in FIG. 2 and is connected to the bus 11. Then, the data is read by the MPU 6 every 0.1 second, reset, and restarted. At the time of charging, the output pulse of the comparator 45a is counted, and at the time of discharging, the output pulse of the comparator 45b is down-counted. The MPU 6 calculates the current value from the count value as a discharge current value when the count value is a negative count value (or a complement value) and as a charge current value when the count value is a positive count value.

【0024】ところで、実施例のC/Fコンバータ4
0,40a,40b,40cでは、それぞれ、その出力
パルスをカウンタで受けて、一定時間ごとにカウンタで
カウントして周波数を得る形態を採っている。このよう
にカウンタで一定時間のパルス値をカウントしてそれを
周波数として得るA/D変換では、電源投入時の過渡電
流、例えば、100A程度のものやデバイス駆動時のパ
ルス電流、例えば、10A程度のものが流れた場合にも
1秒間当たりの電流値やトータル電荷量を通常のA/D
変換回路よりも精度よく検出できる。例えば、前記図2
の0.1秒ごとの電流値のサンプリングにおいて0.0
5秒間に10Aの過渡電流が流れて、その後0.05秒
間電流が流れなかった場合の電荷量は、0.5クーロン
である。一方、0.1秒間5Aの電流が流れたときにも
0.5クーロンで同じある。そして、0.1秒間ごとの
サンプリングにおいて、これらのC/Fコンバータで発
生するパルスの数は、電荷量0.5クーロンに対応する
ものとなり、いずれも実質的には同じ値になる。すなわ
ち、C/Fコンバータで発生するパルスの数は、積分コ
ンデンサCの積分完了の回数に対応したものである。こ
の積分完了回数に対応するパルス数がカウンタのカウン
ト値として現れるので、そのパルス数は、回数×1回の
積分電荷量に対応している。すなわち、0.1秒間とご
のパルス数は、0.1秒間のトータル電荷量を表してい
る。そこで、過渡的に電流が増加してもそれに応じた積
分完了回数となるので、この過渡電流を含めて電池の電
荷量に対応する電流値を算出することができる。これに
より、通常のA/D変換のようにそのときどきでサンプ
リングした検出値をデジタル値に変換する場合よりも実
際のアナログの電荷量に近い電流値をデジタル値の形で
得ることができ、充電電池に適合した電流値検出や積算
電荷量の算出ができる。したがって、デジタル的なサン
プリングによるそのときの電流値を誤差補正するよりも
電流値検出誤差を低減でき、特に、補正回路を挿入して
微少電流から大電流までアナログ的に積分電流値そのも
のを補正しているので高い精度で電流値の検出が期待で
きる。
By the way, the C / F converter 4 of the embodiment
In each of 0, 40a, 40b, and 40c, the output pulse is received by a counter, and the counter is counted at regular time intervals to obtain a frequency. As described above, in the A / D conversion in which a pulse value is counted by a counter for a predetermined time and obtained as a frequency, a transient current at power-on, for example, about 100 A, or a pulse current at the time of device driving, for example, about 10 A The current value per second and the total charge amount can be reduced by the normal A / D
It can be detected more accurately than the conversion circuit. For example, FIG.
0.0 in sampling the current value every 0.1 second
When a transient current of 10 A flows for 5 seconds and thereafter no current flows for 0.05 seconds, the charge amount is 0.5 coulomb. On the other hand, when a current of 5 A flows for 0.1 second, the same applies to 0.5 coulomb. Then, in sampling every 0.1 second, the number of pulses generated by these C / F converters corresponds to a charge amount of 0.5 coulomb, and all have substantially the same value. That is, the number of pulses generated by the C / F converter corresponds to the number of times the integration of the integration capacitor C is completed. Since the number of pulses corresponding to the number of times of completion of the integration appears as the count value of the counter, the number of pulses corresponds to the number of times × the integrated charge amount. That is, each pulse number of 0.1 second represents the total charge amount for 0.1 second. Therefore, even if the current transiently increases, the number of integration completions corresponding thereto increases, so that the current value corresponding to the charge amount of the battery including the transient current can be calculated. As a result, a current value closer to the actual analog charge amount can be obtained in the form of a digital value than when a detected value sampled at that time is converted to a digital value as in a normal A / D conversion. It is possible to detect a current value and calculate an integrated charge amount suitable for a battery. Therefore, the current value detection error can be reduced as compared with the error correction of the current value at that time by digital sampling, and in particular, a correction circuit is inserted to correct the integrated current value itself from a small current to a large current in an analog manner. Therefore, detection of the current value with high accuracy can be expected.

【0025】以上説明したきたが、実施例では、電流値
のサンプリング間隔を0.1秒としているが、このサン
プリング間隔は、C/Fコンバータで発生する周波数に
対応して決定できるものであって、0.1秒に限定され
るものではない。また、実施例では、組電池の例を挙げ
ているが、電池本体は1本であってもよいことはもちろ
んである。実施例では充電電池として電池本体とコント
ローラを含む回路を一体化した充電電池について説明し
ているが、この発明は、いわゆる充電電池パックとして
充電回路と電池とがあらかじめ個別化されたものを一体
化して形成した充電電池パックにもそのまま適用できる
ことはもちろんである。
As described above, in the embodiment, the sampling interval of the current value is set to 0.1 second, but this sampling interval can be determined according to the frequency generated in the C / F converter. , 0.1 second. Further, in the embodiment, the example of the assembled battery is given, but it goes without saying that the number of the battery main body may be one. Although the embodiment describes a rechargeable battery in which a circuit including a battery body and a controller are integrated as a rechargeable battery, the present invention integrates a so-called rechargeable battery pack in which a rechargeable battery and a battery are individually separated in advance. Needless to say, the present invention can be applied to a rechargeable battery pack formed as it is.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明のC/F
コンバータにあっては、ミラー積分回路の入力電流の増
加に対して非直線性領域を持つ電流周波数変換特性に対
して非直線性領域を直線補正するあるいは直線近似補正
する特性の電流対電流変換の補正回路を設け、この補正
回路を介してミラー積分回路に周波数変換のための電流
を入力するので、広い検出電流値の範囲で高い精度で周
波数変換をすることが可能になる。その結果、ダイナミ
ックレンジを大きく採れ、直線性のよりC/Fコンバー
タを実現することができる。また、このようなC/Fコ
ンバータを用いる充電電池あるいは充電電池パックにあ
っては、ミラー積分回路の積分コンデンサの積分完了の
回数に対応したパルス数がカウンタのカウント値として
現れるので、過渡的な電流を含めて電池の電荷量に対応
する電流値を算出することができる。したがって、通常
のA/D変換のようにそのときどきでサンプリングした
検出値をデジタル値に変換する場合よりも実際のアナロ
グの電荷量に近い電流値をデジタル値の形で得ることが
でき、充電電池に適合した電流値検出や積算電荷量の算
出ができる。
As described above, the C / F of the present invention is used.
In the converter, the current-to-current conversion has a characteristic of linearly correcting or approximating a linear region to a current frequency conversion characteristic having a non-linear region with respect to an increase in the input current of the Miller integrating circuit. Since a correction circuit is provided and a current for frequency conversion is input to the Miller integration circuit via the correction circuit, frequency conversion can be performed with high accuracy in a wide range of detected current values. As a result, a large dynamic range can be obtained, and a C / F converter can be realized with higher linearity. In a rechargeable battery or a rechargeable battery pack using such a C / F converter, the number of pulses corresponding to the number of times the integration of the integrating capacitor of the Miller integrator is completed appears as the count value of the counter. The current value corresponding to the charge amount of the battery including the current can be calculated. Therefore, a current value closer to the actual analog charge amount can be obtained in the form of a digital value than in a case where a detected value sampled at that time is converted to a digital value as in a normal A / D conversion. Current value detection and calculation of the integrated charge amount.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、この発明のC/Fコンバータを適用し
た一実施例の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment to which a C / F converter according to the present invention is applied.

【図2】図2は、図1のC/Fコンバータを内蔵する充
電電池の一実施例であって、電子装置に内蔵されるリチ
ウム充電電池を中心とする回路図である。
FIG. 2 is an example of a rechargeable battery incorporating the C / F converter of FIG. 1, and is a circuit diagram centered on a lithium rechargeable battery incorporated in an electronic device.

【図3】図3(a)は、C/Fコンバータの対数増幅特
性としてnチャネルMOSFETトランジスタのサブス
レッショルド特性の一例の説明図、図3(b)は、折れ
線関数発生器による折れ線の補正特性の説明図である。
3A is a diagram illustrating an example of a sub-threshold characteristic of an n-channel MOSFET transistor as a logarithmic amplification characteristic of a C / F converter, and FIG. 3B is a characteristic of correction of a polygonal line by a polygonal line function generator; FIG.

【図4】、図4は、この発明のC/Fコンバータを適用
した他の実施例の回路図である。
FIGS. 4 and 4 are circuit diagrams of another embodiment to which the C / F converter of the present invention is applied.

【図5】図5は、この発明のC/Fコンバータを適用し
たさらに他の実施例の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of still another embodiment to which the C / F converter of the present invention is applied.

【図6】図6は、この発明のC/Fコンバータを適用し
たさらに他の実施例の回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of still another embodiment to which the C / F converter of the present invention is applied.

【図7】図7は、図6におけるミラー積分回路の積分コ
ンデンサの積分電圧の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an integrated voltage of an integrating capacitor of the Miller integrating circuit in FIG. 6;

【図8】図8は、C/Fコンバータの変換特性の説明
図、(a)は、図1のC/Fコンバータの変換特性の説
明図、(b)図5のC/Fコンバータの変換特性の説明
図である。
8A and 8B are diagrams illustrating the conversion characteristics of the C / F converter, FIG. 8A is a diagram illustrating the conversion characteristics of the C / F converter in FIG. 1, and FIG. 8B is a diagram illustrating the conversion characteristics of the C / F converter in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of characteristics.

【図9】図9は、従来のC/Fコンバータの一例の説明
図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of an example of a conventional C / F converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a,1b,1n…リチウム電池本体(電池本
体)、2…コントローラ、3…電圧検出回路、4…電流
値検出回路、5…温度検出回路、6,23…MPU、7
…メモリ、7a…動作モード設定/監視プログラム、7
b…積算放電量算出プログラム、7c…残量算出プログ
ラム、7d…電池保管処理プログラム、7e…パラメー
タ記憶領域、7f…時間カウンタ、8…A/D変換回路
(A/D)、9a…表示装置、9b…タイマ、9c…電
池取外し検出回路、10…充電電池、11…バス、12
…SMバス、13…充放電切換スイッチ回路、20…電
子装置、21…装置本体、22…電源回路、23…MP
U。
1, 1a, 1b, 1n: Lithium battery body (battery body), 2: controller, 3: voltage detection circuit, 4, current value detection circuit, 5, temperature detection circuit, 6, 23: MPU, 7
... Memory, 7a ... Operation mode setting / monitoring program, 7
b: integrated discharge amount calculation program, 7c: remaining amount calculation program, 7d: battery storage processing program, 7e: parameter storage area, 7f: time counter, 8: A / D conversion circuit (A / D), 9a: display device 9b: timer, 9c: battery removal detection circuit, 10: rechargeable battery, 11: bus, 12
... SM bus, 13 ... charge / discharge changeover switch circuit, 20 ... electronic device, 21 ... device body, 22 ... power supply circuit, 23 ... MP
U.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G016 CB21 CB31 CC01 CC04 CC05 CC07 CC09 CC11 CC12 CC14 CC16 CC20 CC21 CC23 CC24 CC27 CC28 CD01 CD06 CD09 CD10 CE31 CF06 2G035 AA22 AB03 AC02 AD03 AD04 AD13 AD20 AD23 AD26 AD27 AD28 AD29 AD32 AD42 AD47 AD48 AD53 AD56 AD57 AD65 5G003 BA01 EA05 5H030 AA03 AA04 AS06 FF41 FF42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G016 CB21 CB31 CC01 CC04 CC05 CC07 CC09 CC11 CC12 CC14 CC16 CC20 CC21 CC23 CC24 CC27 CC28 CD01 CD06 CD09 CD10 CE31 CF06 2G035 AA22 AB03 AC02 AD03 AD04 AD13 AD20 AD23 AD26 AD27 AD28 AD29 AD32 AD42 AD47 AD48 AD53 AD56 AD57 AD65 5G003 BA01 EA05 5H030 AA03 AA04 AS06 FF41 FF42

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ミラー積分回路と電圧コンパレータとから
なり、前記ミラー積分回路に入力された電流を前記ミラ
ー積分回路により積分して前記電圧コンパレータの基準
電圧と比較し、前記電圧コンパレータから出力パルスを
発生するとともに、この出力パルスに応じて前記ミラー
積分回路の積分用のコンデンサの電荷を放電してリセッ
トし、再びミラー積分を繰り返す電流/周波数コンバー
タにおいて、前記ミラー積分回路の前記入力電流の増加
に対して非直線性領域を持つ電流周波数変換特性に対し
て前記非直線性領域を直線補正するあるいは直線近似補
正する特性の電流対電流変換の補正回路を設け、この補
正回路を介して前記ミラー積分回路に周波数変換のため
の電流を入力することを特徴とする電流/周波数コンバ
ータ。
A mirror integrated circuit that integrates a current input to the mirror integrated circuit and compares the integrated current with a reference voltage of the voltage comparator; and outputs an output pulse from the voltage comparator. The current / frequency converter generates and resets the charge of the integration capacitor of the Miller integration circuit in response to the output pulse, and repeats the Miller integration again. On the other hand, a current-to-current conversion correction circuit having a characteristic of linearly correcting or linearly approximating the non-linear region with respect to the current frequency conversion characteristic having the non-linear region is provided. A current / frequency converter for inputting a current for frequency conversion to a circuit.
【請求項2】前記非直線性領域は、前記積分用のコンデ
ンサの電荷が完全に放電されないで充電が開始される変
換領域を含むものでありあるいは前記積分用のコンデン
サの電荷を放電するための一定のリセット期間が変換周
波数に影響する変換領域を含むものであり、前記補正回
路は、指数関数に従う増幅特性のトランジスタを有する
請求項1記載の電流/周波数コンバータ。
2. The method according to claim 1, wherein the non-linear region includes a conversion region in which the charge of the integration capacitor is started without being completely discharged, or for discharging the charge of the integration capacitor. 2. The current / frequency converter according to claim 1, wherein the fixed reset period includes a conversion region affecting the conversion frequency, and the correction circuit includes a transistor having an amplification characteristic according to an exponential function.
【請求項3】前記非直線性領域は、前記積分用のコンデ
ンサの電荷が完全に放電されないで充電が開始される変
換領域を含むものでありあるいは前記積分用のコンデン
サの電荷を放電するための一定のリセット期間が変換周
波数に影響する変換領域を含むものであり、前記補正回
路は、ダイオードとオペアンプによる折れ線関数発生器
を有する請求項1記載の電流/周波数コンバータ。
3. The non-linear region includes a conversion region in which the charge of the integration capacitor is started without being completely discharged, or a region for discharging the charge of the integration capacitor. 2. The current / frequency converter according to claim 1, wherein the fixed reset period includes a conversion region affecting the conversion frequency, and wherein the correction circuit includes a line function generator including a diode and an operational amplifier.
【請求項4】ミラー積分回路と、電圧コンパレータと、
前記ミラー積分回路の前記入力電流の増加に対して非直
線性領域を持つ電流周波数変換特性に対して前記非直線
性領域を直線補正するあるいは直線近似補正する特性の
電流対電流変換の補正回路とを有し、この補正回路を介
して前記ミラー積分回路に周波数変換のための電流を入
力し、前記ミラー積分回路に入力された電流を前記ミラ
ー積分回路により積分して前記電圧コンパレータの基準
電圧と比較して前記電圧コンパレータから出力パルスを
発生するとともに、この出力パルスに応じて前記ミラー
積分回路の積分用のコンデンサの電荷を放電してリセッ
トし、再びミラー積分を繰り返す電流/周波数コンバー
タと、 充電電池本体の充電電流値あるいは放電電流値に対応す
る電流値の検出信号を発生して前記補正回路に入力する
電流値検出回路と、 前記電流/周波数コンバータの前記出力パルスをカウン
トするカウンタと、 このカウンタの値を所定の周期で読込み、このカウンタ
の値から前記充電電流値、前記放電電流値、前記充電電
池本体の充電電荷量および前記充電電池本体の放電電荷
量の少なくともいずれか1つを算出する制御回路とを備
えることを特徴とする充電電池。
4. A mirror integration circuit, a voltage comparator,
A current-to-current conversion correction circuit having a characteristic of linearly correcting or linearly correcting the non-linear region with respect to a current frequency conversion characteristic having a non-linear region with respect to an increase in the input current of the Miller integrating circuit. And a current for frequency conversion is input to the Miller integration circuit via the correction circuit, and the current input to the Miller integration circuit is integrated by the Miller integration circuit to obtain a reference voltage of the voltage comparator. A current / frequency converter that generates an output pulse from the voltage comparator and discharges and resets the charge of the integrating capacitor of the Miller integrator circuit in response to the output pulse, and repeats Miller integration again; A detection of a current value that generates a detection signal of a current value corresponding to a charge current value or a discharge current value of the battery body and is input to the correction circuit A counter for counting the output pulse of the current / frequency converter; reading the value of the counter at a predetermined cycle; and charging the charge current value, the discharge current value, and charging the rechargeable battery body based on the value of the counter. A control circuit for calculating at least one of a charge amount and a discharge charge amount of the charge battery main body.
【請求項5】ミラー積分回路と、電圧コンパレータと、
前記ミラー積分回路の前記入力電流の増加に対して非直
線性領域を持つ電流周波数変換特性に対して前記非直線
性領域を直線補正するあるいは直線近似補正する特性の
電流対電流変換の補正回路とを有し、この補正回路を介
して前記ミラー積分回路に周波数変換のための電流を入
力し、前記ミラー積分回路に入力された電流を前記ミラ
ー積分回路により積分して前記電圧コンパレータの基準
電圧と比較して前記電圧コンパレータから出力パルスを
発生するとともに、この出力パルスに応じて前記ミラー
積分回路の積分用のコンデンサの電荷を放電してリセッ
トし、再びミラー積分を繰り返す電流/周波数コンバー
タと、 充電電池の充電電流値あるいは放電電流値に対応する電
流値の検出信号を発生して前記補正回路に入力する電流
値検出回路と、 前記電流/周波数コンバータの前記出力パルスをカウン
トするカウンタと、 このカウンタの値を所定の周期で読込み、このカウンタ
の値から前記充電電流値、前記放電電流値、前記充電電
池の充電電荷量および前記充電電池の放電電荷量の少な
くともいずれか1つを算出する制御回路とを備えること
を特徴とする充電電池パック。
5. A Miller integrating circuit, a voltage comparator,
A current-to-current conversion correction circuit having a characteristic of linearly correcting or linearly correcting the non-linear region with respect to a current frequency conversion characteristic having a non-linear region with respect to an increase in the input current of the Miller integrating circuit. And a current for frequency conversion is input to the Miller integration circuit via the correction circuit, and the current input to the Miller integration circuit is integrated by the Miller integration circuit to obtain a reference voltage of the voltage comparator. A current / frequency converter that generates an output pulse from the voltage comparator and discharges and resets the charge of the integrating capacitor of the Miller integrator circuit in response to the output pulse, and repeats Miller integration again; A current value detection circuit that generates a detection signal of a current value corresponding to a charge current value or a discharge current value of a battery and inputs the signal to the correction circuit A counter for counting the output pulse of the current / frequency converter; reading a value of the counter at a predetermined cycle; and calculating a charge current value, a discharge current value, and a charge amount of the rechargeable battery from the value of the counter. And a control circuit for calculating at least one of the discharge charge amounts of the rechargeable battery.
【請求項6】電子装置本体とバスで接続され電子装置に
内蔵される充電電池パックにおいて、 ミラー積分回路と、電圧コンパレータと、前記ミラー積
分回路の前記入力電流の増加に対して非直線性領域を持
つ電流周波数変換特性に対してこの非直線性を直線補正
するあるいは直線近似補正する特性の電流値対電流値変
換の補正回路とを有し、この補正回路を介して前記ミラ
ー積分回路に周波数変換のための電流を入力し、前記ミ
ラー積分回路に入力された電流を前記ミラー積分回路に
より積分してコンパレータの基準電圧と比較して前記電
圧コンパレータから出力パルスを発生するとともに、こ
の出力パルスに応じて前記ミラー積分回路の積分用のコ
ンデンサの電荷を放電してリセットし、再びミラー積分
を繰り返す電流/周波数コンバータと、 充電電池の充電電流値あるいは放電電流値に対応する電
流値の検出信号を発生して前記補正回路に入力する電流
値検出回路と、 前記電流/周波数コンバータの前記出力パルスをカウン
トするカウンタと、 このカウンタの値を所定の周期で読込み、このカウンタ
の値から前記充電電流値、前記放電電流値、前記充電電
池の積算充電電荷量および前記充電電池の積算放電電荷
量の少なくともいずれか1つを算出し、前記バスを介し
て前記電子装置本体に算出した値を送出する制御回路と
を備えることを特徴とする充電電池パック。
6. A rechargeable battery pack connected to a main body of an electronic device via a bus and incorporated in the electronic device, comprising: a Miller integrating circuit, a voltage comparator, and a non-linear region for increasing the input current of the Miller integrating circuit. And a correction circuit for current value-to-current value conversion having a characteristic of linearly correcting or linearly correcting the nonlinearity with respect to the current frequency conversion characteristic having a current frequency conversion characteristic. A current for conversion is input, the current input to the Miller integrator is integrated by the Miller integrator and compared with a reference voltage of a comparator to generate an output pulse from the voltage comparator. A current / frequency converter that discharges and resets the charge of the integrating capacitor of the Miller integrating circuit, and repeats the Miller integration again A current value detection circuit that generates a detection signal of a current value corresponding to a charge current value or a discharge current value of a rechargeable battery and inputs the detection signal to the correction circuit; and a counter that counts the output pulse of the current / frequency converter. The value of the counter is read at a predetermined cycle, and at least one of the charge current value, the discharge current value, the integrated charge amount of the rechargeable battery, and the integrated discharge amount of the rechargeable battery is read from the value of the counter. And a control circuit for transmitting the calculated value to the electronic device main body via the bus.
【請求項7】さらに、前記制御回路は、プロセッサとメ
モリとを有し、前記バスはスマートバッテリ規格のバス
であって、前記プロセッサは、前記充電電池の放電電流
値あるいは前記積算放電電荷量を算出する内部回路を有
する請求項6記載の充電電池パック。
7. The control circuit further includes a processor and a memory, wherein the bus is a smart battery standard bus, and wherein the processor determines a discharge current value of the rechargeable battery or the integrated discharge charge amount. 7. The rechargeable battery pack according to claim 6, comprising an internal circuit for calculating.
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