JP2002286816A - Battery life detection method - Google Patents
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電源として異なる
複数種ある二次電池の内の１つを選択して使用すること
ができる携帯無線機等の無線機に係り、更に詳しくは、
無線機に使用する二次電池の寿命検出に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless device such as a portable wireless device which can select and use one of a plurality of different types of secondary batteries as a power source.
The present invention relates to detection of the life of a secondary battery used in a wireless device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】複数種ある二次電池の内の１つを選択し
て使用することができる無線機について、図１、２を参
照して説明する。図１は、二次電池を電源とする携帯無
線機の構成を示すブロック図である。図２は、二次電池
の放電特性を示す図である。１は無線機、２は送受信を
行う無線部、１０は二次電池、３及び４は二次電池１０
の出力電圧を分圧する抵抗、５は分圧された出力電圧を
Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部、７は接続された二次電池
１０の電池特性データを記憶する記憶部、８は表示部、
６はマイコンである。マイコン６は、無線部２の送受信
動作を制御すると共にＡ／Ｄ変換部５で変換された出力
電圧データ（デジタルデータ）から二次電池の残量を求
めて表示部８に表示させている。図２に示すように従来
は、記憶部７に電池特性データとして二次電池１０が充
電し終えてからの使用時間（以下、使用時間と称す
る。）と出力電圧との関係を示すデータ（以下、放電特
性データと称する。）を記憶されている。従って、放電
特性データを用いることで出力電圧データからマイコン
６は二次電池１０の使用時間、残量を算出して表示部８
に表示させることができる。二次電池１０の残量の算
出、表示については、後で詳細に説明する。2. Description of the Related Art A radio which can select and use one of a plurality of types of secondary batteries will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a portable wireless device using a secondary battery as a power supply. FIG. 2 is a diagram showing discharge characteristics of the secondary battery. 1 is a wireless device, 2 is a wireless unit for transmitting and receiving, 10 is a secondary battery, 3 and 4 are secondary batteries 10
, An A / D converter for A / D converting the divided output voltage, 7 a storage unit for storing battery characteristic data of the connected secondary battery 10, and 8 a display Department,
6 is a microcomputer. The microcomputer 6 controls the transmission / reception operation of the wireless unit 2 and obtains the remaining amount of the secondary battery from the output voltage data (digital data) converted by the A / D converter 5 and displays the remaining amount on the display unit 8. Conventionally, as shown in FIG. 2, data indicating the relationship between the use time (hereinafter referred to as use time) after the secondary battery 10 is completely charged and the output voltage as battery characteristic data in the storage unit 7 (hereinafter referred to as “use time”). , Discharge characteristic data). Therefore, by using the discharge characteristic data, the microcomputer 6 calculates the usage time and the remaining amount of the secondary battery 10 from the output voltage data, and
Can be displayed. Calculation and display of the remaining amount of the secondary battery 10 will be described later in detail.
【０００３】９は二次電池１０の電源を安定化して各ブ
ロックに電源を供給する安定化電源部、１１は安定化電
源部９の出力に接続される抵抗、１２は安定化電源部９
の出力に接続される抵抗１１を介してＨＩＧＨレベルに
プルアップされた電池種別検出端子、１３は二次電池１
０に設けられた抵抗、１４は電池種別検出端子１２の電
圧値をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部、１５は電池種別検
出端子１２からの電池種別信号が入力される検出ポート
である。電池種別検出端子１２から入力される電池種別
信号をＡ／Ｄ変換部１４でデジタル信号に変換した後、
検出ポート１５を介してマイコン６に入力される構成に
なっている。更に、二次電池１０には抵抗１３が設けら
れていることにより、無線機１に二次電池１０を接続す
ると電池種別検出端子１２が抵抗１３を介してＧＮＤに
接続される構成になっている。この構成により、二次電
池１０の種類に応じて抵抗１３の値を変えることで、電
池種別信号のレベルからマイコン６は無線機１に接続さ
れた二次電池１０の種類を判別することができる。例え
ば、二次電池１０としてＮｉ−Ｃｄ二次電池を用いた
か、Ｌｉ二次電池を用いたか、他の二次電池を用いたか
がマイコン６で判別することができる。無線機１に接続
される二次電池１０の種類の判別については、後で詳細
に説明する。Reference numeral 9 denotes a stabilized power supply for stabilizing the power of the secondary battery 10 to supply power to each block, 11 denotes a resistor connected to the output of the stabilized power supply 9, and 12 denotes a stabilized power supply 9.
Is a battery type detection terminal which is pulled up to a HIGH level via a resistor 11 connected to the output of the secondary battery 1;
A resistor provided at 0, 14 is an A / D converter for A / D converting the voltage value of the battery type detection terminal 12, and 15 is a detection port to which a battery type signal from the battery type detection terminal 12 is input. After the battery type signal input from the battery type detection terminal 12 is converted into a digital signal by the A / D converter 14,
The input is made to the microcomputer 6 via the detection port 15. Furthermore, since the secondary battery 10 is provided with the resistor 13, when the secondary battery 10 is connected to the wireless device 1, the battery type detection terminal 12 is connected to GND via the resistor 13. . With this configuration, by changing the value of the resistor 13 according to the type of the secondary battery 10, the microcomputer 6 can determine the type of the secondary battery 10 connected to the wireless device 1 from the level of the battery type signal. . For example, the microcomputer 6 can determine whether a Ni-Cd secondary battery, a Li secondary battery, or another secondary battery is used as the secondary battery 10. The determination of the type of the secondary battery 10 connected to the wireless device 1 will be described later in detail.
【０００４】次に、二次電池の残量の算出、表示につい
て詳細に説明する。マイコン６には二次電池１０からの
出力電圧が入力される。従って、記憶部７が図２に示す
ように二次電池１０の放電特性データまたは残量表示電
圧範囲を示すデータを記憶していることにより、マイコ
ン６は二次電池１０の出力電圧から残量を算出し、表示
部８に表示することができる。そして例えば、バーグラ
フで二次電池１０の残量を表示部８へ表示することもで
きる。この表示によりユーザは二次電池１０の残量を知
ることができる。更に、二次電池１０の出力電圧が所定
値以下に低下したのをマイコン６が検出したとき、残量
表示とは別に電池消耗警告音を鳴らし、ユーザに二次電
池１０の充電を促すことができる。Next, the calculation and display of the remaining amount of the secondary battery will be described in detail. The output voltage from the secondary battery 10 is input to the microcomputer 6. Accordingly, since the storage unit 7 stores the discharge characteristic data of the secondary battery 10 or the data indicating the remaining amount display voltage range as shown in FIG. Can be calculated and displayed on the display unit 8. Then, for example, the remaining amount of the secondary battery 10 can be displayed on the display unit 8 by a bar graph. This display allows the user to know the remaining amount of the secondary battery 10. Further, when the microcomputer 6 detects that the output voltage of the secondary battery 10 has dropped below a predetermined value, the microcomputer 6 may sound a low battery warning sound separately from the remaining amount display to prompt the user to charge the secondary battery 10. it can.
【０００５】次に、無線機に接続される二次電池の種類
の判別について詳細に説明する。二次電池１０に設けら
れた抵抗１３が無線機１内の抵抗１１に対して十分に低
抵抗であるか又はショートしている（電池種別検出端子
１２が接地されている）場合、無線機１に二次電池１０
を接続すると電池種別信号のレベルがＬＯＷレベルにな
る。逆に、二次電池１０に設けられた抵抗１３が無線機
１内の抵抗１１に対して十分に高抵抗であるか又はオー
プンである（抵抗１３を介しても介していなくても電池
種別検出端子１２がＧＮＤに接続されていない）場合、
無線機１に二次電池１０を接続すると電池種別信号のレ
ベルがＨＩＧＨレベルになる。そこで、Ｎｉ−Ｃｄ二次
電池とＬｉ二次電池の２種類ある二次電池１０の内の一
方を無線機１に接続して使用する場合について述べる。
例えば、Ｎｉ−Ｃｄ二次電池を無線機１に接続して使用
するときは電池種別信号のレベルがＬＯＷレベルとなる
ようにし、Ｌｉ二次電池を無線機１に接続して使用する
ときは電池種別信号のレベルがＨＩＧＨレベルとなるよ
うにする。更に、記憶部７にＮｉ−Ｃｄ二次電池とＬｉ
二次電池の放電特性データを記憶させる。その結果、マ
イコン６は電池種別信号のレベルから無線機１に接続さ
れた二次電池１０の種類を判別することができると共
に、Ｎｉ−Ｃｄ二次電池が無線機１に接続されたとき、
及びＬｉ二次電池が無線機１に接続されたときでも、二
次電池１０の残量を表示部８に表示することができる。
２種類ある二次電池１０の内の１つを選択して無線機１
に接続する場合について述べたが、３種類以上ある二次
電池の内の１つを選択して無線機１に接続する場合、二
次電池１０の種類毎に抵抗１３が固有の抵抗値を持つよ
うにすると共にＡ／Ｄ変換部１４の出力が２ビット以上
となるようにする。更に、記憶部７に３種類以上の二次
電池１０の放電特性データを記憶させる。その結果、マ
イコン６は電池種別信号のレベルから無線機１に接続さ
れた二次電池１０の種類を判別することができると共
に、どの二次電池が無線機１に接続されたときでも、二
次電池１０の残量を表示部８に表示することができる。Next, the determination of the type of the secondary battery connected to the wireless device will be described in detail. If the resistance 13 provided in the secondary battery 10 is sufficiently low resistance or short-circuited with respect to the resistance 11 in the wireless device 1 (the battery type detection terminal 12 is grounded), Rechargeable battery 10
Is connected, the level of the battery type signal becomes LOW level. Conversely, the resistor 13 provided in the secondary battery 10 has a sufficiently high resistance or is open with respect to the resistor 11 in the wireless device 1 (battery type detection whether or not via the resistor 13) (Terminal 12 is not connected to GND)
When the secondary battery 10 is connected to the wireless device 1, the level of the battery type signal becomes HIGH. Therefore, a case will be described in which one of the two types of secondary batteries 10 of the Ni-Cd secondary battery and the Li secondary battery is connected to the wireless device 1 and used.
For example, when the Ni-Cd secondary battery is connected to the wireless device 1 and used, the level of the battery type signal is set to the LOW level, and when the Li secondary battery is connected to the wireless device 1 and used, The level of the type signal is set to the HIGH level. Further, the storage unit 7 stores a Ni-Cd secondary battery and Li
The discharge characteristic data of the secondary battery is stored. As a result, the microcomputer 6 can determine the type of the secondary battery 10 connected to the wireless device 1 from the level of the battery type signal, and when the Ni-Cd secondary battery is connected to the wireless device 1,
Even when the Li secondary battery is connected to the wireless device 1, the remaining amount of the secondary battery 10 can be displayed on the display unit 8.
Select one of the two types of secondary batteries 10 and set the radio 1
However, when one of three or more types of secondary batteries is selected and connected to the wireless device 1, the resistor 13 has a unique resistance value for each type of the secondary battery 10. In this case, the output of the A / D conversion unit 14 is set to 2 bits or more. Further, the storage unit 7 stores discharge characteristic data of three or more types of secondary batteries 10. As a result, the microcomputer 6 can determine the type of the secondary battery 10 connected to the wireless device 1 from the level of the battery type signal, and when any of the secondary batteries is connected to the wireless device 1, The remaining amount of the battery 10 can be displayed on the display unit 8.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
二次電池の種類を判別して残量を表示し、残量が少ない
場合は残量警告を行っている。しかし、充放電を繰り返
して二次電池を使用することにより劣化して充電して使
用することができなくなることがあるが、充電して使用
することができなくなるまでの時間（以下、サイクル寿
命と称する。）については検出することができない。従
って、ユーザは無線機の使用時間が低下したときに二次
電池を交換するようにしていたため、効率よく二次電池
を使用することができないという欠点がある。In the above prior art,
The type of the secondary battery is determined and the remaining amount is displayed. If the remaining amount is low, a remaining amount warning is issued. However, when the secondary battery is repeatedly charged and discharged, the battery may be deteriorated and cannot be used after being charged. However, the time until the battery cannot be used after being charged (hereinafter referred to as cycle life). ) Cannot be detected. Therefore, since the user replaces the secondary battery when the usage time of the wireless device is reduced, there is a disadvantage that the secondary battery cannot be used efficiently.
【０００７】この欠点を除去し二次電池のサイクル寿命
を検出するために、一般的にサイクル（充放電）を繰り
返すことによって二次電池の内部インピーダンスが上昇
することを利用し、二次電池を無線機から取り外して市
販されているバッテリチェッカ等の専用の測定器により
二次電池の内部インピーダンスを測定することができ
る。そして、測定した二次電池の内部インピーダンスか
ら二次電池の寿命を判別することができる。しかし、専
用の測定器が必要となるため、コストが高くなると共に
手間のかかる測定をわざわざ行わなければならず不便で
あるという欠点がある。In order to eliminate this drawback and to detect the cycle life of the secondary battery, the fact that the internal impedance of the secondary battery rises by repeating the cycle (charging and discharging) is generally used. The internal impedance of the secondary battery can be measured by a dedicated measuring device such as a battery checker that is detached from the wireless device and is commercially available. Then, the life of the secondary battery can be determined from the measured internal impedance of the secondary battery. However, since a dedicated measuring device is required, there are disadvantages that the cost is high and a complicated measurement must be performed.
【０００８】そこで本発明では、専用の測定器を使用せ
ずに二次電池のサイクル寿命を検出することができるよ
うにすることを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to make it possible to detect the cycle life of a secondary battery without using a dedicated measuring device.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、二次電池では、使用に伴い増加する内部
インピーダンスと、送信時及び受信時の出力電圧差とは
１対１に対応していることを利用し、送信時及び受信時
の出力電圧差から二次電池のサイクル寿命を算出するよ
うにしたものである。内部インピーダンスと送信時及び
受信時の出力電圧差とは１対１に対応しているのは、送
受信動作を行う無線部に内蔵されている電力増幅器を送
信時には動作させるのに対し受信時には動作させないこ
とにより、送信時の出力電流が受信時の出力電流よりも
大きくなるからである。その結果、内部インピーダンス
での電圧降下は送信時の方が受信時よりも大きくなるた
め、内部インピーダンスの増加に伴い、送信時の出力電
圧と受信時の出力電圧との差が大きくなるからである。
更に詳しくは、電池特性データとして全く使用していな
かったときからの使用時間（以下、累積使用時間と称す
る。）と送信時及び受信時の出力電圧差との関係（以
下、サイクル特性データと称する。）のデータテーブル
を記憶部が有し、このデータテーブルを用いて送信時及
び受信時の出力電圧から制御部（マイコン）がサイクル
寿命を求め、表示部に表示するようにしたものである。According to the present invention, in order to achieve the above object, in a secondary battery, the internal impedance that increases with use and the output voltage difference during transmission and reception are one-to-one. By taking advantage of this fact, the cycle life of the secondary battery is calculated from the output voltage difference during transmission and during reception. The one-to-one correspondence between the internal impedance and the output voltage difference at the time of transmission and at the time of reception is that the power amplifier built in the radio unit performing the transmission / reception operation operates at the time of transmission, but does not operate at the time of reception. This is because the output current at the time of transmission becomes larger than the output current at the time of reception. As a result, the voltage drop in the internal impedance is larger during transmission than during reception, and the difference between the output voltage during transmission and the output voltage during reception increases with an increase in internal impedance. .
More specifically, the relationship between the usage time since the battery was not used at all (hereinafter referred to as the cumulative usage time) and the output voltage difference during transmission and reception (hereinafter referred to as cycle characteristic data). ) Is stored in the storage unit, and the control unit (microcomputer) obtains the cycle life from the output voltage at the time of transmission and at the time of reception using this data table, and displays the cycle life on the display unit.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】複数種ある二次電池の内の１つを
選択して使用することができる無線機について、図１〜
３を参照して説明する。図１は、二次電池を電源とする
携帯無線機の構成を示すブロック図である。図２は、二
次電池の放電特性を示す図である。図３は、二次電池の
サイクル特性データを示す図である。１は無線機、２は
送受信を行う無線部、１０は二次電池、３及び４は二次
電池１０の出力電圧を分圧する抵抗、５は分圧された出
力電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部、７は接続された
二次電池１０の電池特性データを記憶する記憶部、８は
表示部、６はマイコンである。マイコン６は、無線部２
の送受信動作を制御すると共にＡ／Ｄ変換部５で変換さ
れた送信時及び受信時の出力電圧データ（デジタルデー
タ）から二次電池の残量とサイクル寿命を求めて表示部
８に表示させている。図２、３に示すように本発明の一
実施例である電池寿命検出方式では、記憶部７に電池特
性データとして二次電池１０の放電サイクル（充放電の
繰り返し）によって増加する内部インピーダンスのサイ
クル特性データと放電特性データとが記憶されている。
記憶部７がサイクル特性データを記憶していることによ
り、このサイクル特性データを用いることでマイコン６
は送信時及び受信時における出力電圧から二次電池１０
の累積使用時間、サイクル寿命を算出して表示部８に表
示させることができる。サイクル寿命の算出、表示につ
いては、後で詳細に説明する。更に、記憶部７は放電特
性データを記憶していることにより、この放電特性デー
タを用いることでマイコン６は出力電圧データから二次
電池１０の使用時間、残量を算出して表示部８に表示さ
せることができる。残量の算出、表示については、後で
詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A radio which can select and use one of a plurality of types of secondary batteries will be described with reference to FIGS.
3 will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a portable wireless device using a secondary battery as a power supply. FIG. 2 is a diagram showing discharge characteristics of the secondary battery. FIG. 3 is a diagram showing cycle characteristic data of the secondary battery. 1 is a wireless device, 2 is a wireless unit for transmission and reception, 10 is a secondary battery, 3 and 4 are resistors for dividing the output voltage of the secondary battery 10, and 5 is an A / D converter for A / D converting the divided output voltage. A / D conversion unit, 7 is a storage unit for storing battery characteristic data of the connected secondary battery 10, 8 is a display unit, and 6 is a microcomputer. The microcomputer 6 is a wireless unit 2
Of the rechargeable battery and the cycle life are calculated from the output voltage data (digital data) during transmission and reception converted by the A / D converter 5 and displayed on the display unit 8. I have. As shown in FIGS. 2 and 3, in the battery life detection method according to one embodiment of the present invention, the cycle of the internal impedance that is increased by the discharge cycle (repetition of charging and discharging) of the secondary battery 10 is stored in the storage unit 7 as the battery characteristic data. Characteristic data and discharge characteristic data are stored.
Since the storage unit 7 stores the cycle characteristic data, the microcomputer 6 uses the cycle characteristic data.
Is the secondary battery 10 based on the output voltage at the time of transmission and reception.
Can be calculated and displayed on the display unit 8. Calculation and display of the cycle life will be described later in detail. Further, since the storage unit 7 stores the discharge characteristic data, the microcomputer 6 calculates the use time and the remaining amount of the secondary battery 10 from the output voltage data by using the discharge characteristic data, and displays the calculated time on the display unit 8. Can be displayed. Calculation and display of the remaining amount will be described later in detail.
【００１１】９は二次電池１０の電源を安定化して各ブ
ロックに電源を供給する安定化電源部、１１は安定化電
源部９の出力に接続される抵抗、１２は安定化電源部９
の出力に接続される抵抗１１を介してＨＩＧＨレベルに
プルアップされた電池種別検出端子、１３は二次電池１
０に設けられた抵抗、１４は電池種別検出端子１２の電
圧値をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部、１５は電池種別検
出端子１２からの電池種別信号が入力される検出ポート
である。電池種別検出端子１２から入力される電池種別
信号をＡ／Ｄ変換部１４でデジタル信号に変換した後、
検出ポート１５を介してマイコン６に入力される構成に
なっている。更に、二次電池１０には抵抗１３が設けら
れていることにより、無線機１に二次電池１０を接続す
ると電池種別検出端子１２が抵抗１３を介してＧＮＤに
接続される構成になっている。この構成により、二次電
池１０の種類に応じて抵抗１３の値を変えることで、電
池種別信号のレベルからマイコン６は無線機１に接続さ
れた二次電池１０の種類を判別することができる。例え
ば、二次電池１０としてＮｉ−Ｃｄ二次電池を用いた
か、Ｌｉ二次電池を用いたか、他の二次電池を用いたか
がマイコン６で判別することができる。無線機１に接続
される二次電池１０の種類の判別については、後で詳細
に説明する。Reference numeral 9 denotes a stabilized power supply unit for stabilizing the power supply of the secondary battery 10 and supplying power to each block, 11 denotes a resistor connected to the output of the stabilized power supply unit 9, and 12 denotes a stabilized power supply unit 9.
Is a battery type detection terminal which is pulled up to a HIGH level via a resistor 11 connected to the output of the secondary battery 1;
A resistor provided at 0, 14 is an A / D converter for A / D converting the voltage value of the battery type detection terminal 12, and 15 is a detection port to which a battery type signal from the battery type detection terminal 12 is input. After the battery type signal input from the battery type detection terminal 12 is converted into a digital signal by the A / D converter 14,
The input is made to the microcomputer 6 via the detection port 15. Furthermore, since the secondary battery 10 is provided with the resistor 13, when the secondary battery 10 is connected to the wireless device 1, the battery type detection terminal 12 is connected to GND via the resistor 13. . With this configuration, by changing the value of the resistor 13 according to the type of the secondary battery 10, the microcomputer 6 can determine the type of the secondary battery 10 connected to the wireless device 1 from the level of the battery type signal. . For example, the microcomputer 6 can determine whether a Ni-Cd secondary battery, a Li secondary battery, or another secondary battery is used as the secondary battery 10. The determination of the type of the secondary battery 10 connected to the wireless device 1 will be described later in detail.
【００１２】次に、二次電池のサイクル寿命の算出、表
示について詳細に説明する。マイコン６には送信時の出
力電圧Ｖｔ、受信時の出力電圧Ｖｒが入力される。送信
時の出力電圧Ｖｔ、受信時の出力電圧Ｖｒは下記式
（１）で示される。Next, the calculation and display of the cycle life of the secondary battery will be described in detail. The output voltage Vt during transmission and the output voltage Vr during reception are input to the microcomputer 6. The output voltage Vt at the time of transmission and the output voltage Vr at the time of reception are represented by the following equation (1).
【００１３】 Ｖｔ＝Ｖｏ−Ｉｔ×Ｒ、Ｖｒ＝Ｖｏ−Ｉｒ×Ｒ ………（１） Ｖｔ：送信時の出力電圧 Ｖｒ：受信時の出力電圧 Ｖｏ：電源電圧 Ｉｔ：送信時の出力電流（例えば、１．０（Ａ）） Ｉｒ：受信時の出力電流（例えば、５００（ｍＡ）＝
０．５（Ａ）） Ｒ：内部インピーダンス 送受信動作を行う無線部に内蔵されている電力増幅器を
送信時には動作させるのに対し受信時には動作させない
ことにより、送信時の出力電流Ｉｔが受信時の出力電流
Ｉｒよりも大きくなる。従って、内部インピーダンスＲ
での電圧降下は送信時の方が受信時よりも大きくなるた
め、内部インピーダンスＲの増加に伴い、送信時の出力
電圧Ｖｔと受信時の出力電圧Ｖｒとの差が大きくなる。
そして、受信時の出力電圧Ｖｒの方が送信時の出力電圧
Ｖｔよりも大きくなる。Vt = Vo−It × R, Vr = Vo−Ir × R (1) Vt: output voltage at transmission Vr: output voltage at reception Vo: power supply voltage It: output current at transmission ( For example, 1.0 (A)) Ir: Output current at the time of reception (for example, 500 (mA) =
0.5 (A)) R: Internal impedance The power amplifier built in the radio unit that performs the transmitting / receiving operation is operated at the time of transmission, but is not operated at the time of reception, so that the output current It during transmission reduces the output current during reception. It becomes larger than the current Ir. Therefore, the internal impedance R
Is larger during transmission than during reception, the difference between the output voltage Vt during transmission and the output voltage Vr during reception increases with an increase in the internal impedance R.
The output voltage Vr at the time of reception is higher than the output voltage Vt at the time of transmission.
【００１４】上記（１）式より、内部インピーダンスＲ
は下記式（２）で示される。 Ｒ＝（Ｖｒ−Ｖｔ）／（Ｉｔ−Ｉｒ） ………（２） Ｖｔ：送信時の出力電圧 Ｖｒ：受信時の出力電圧 Ｉｔ：送信時の出力電流（例えば、１．０（Ａ）） Ｉｒ：受信時の出力電流（例えば、５００（ｍＡ）＝
０．５（Ａ）） Ｒ：内部インピーダンス 上記式（２）より、送信時及び受信時の出力電流の差
（Ｉｔ−Ｉｒ）が一定であることにより、時間の経過と
共に内部インピーダンスＲが大きくなると、送信時及び
受信時の出力電圧差（Ｖｒ−Ｖｔ）が大きくなる。そし
て、内部インピーダンスＲと送信時及び受信時の出力電
圧差（Ｖｒ−Ｖｔ）とは１対１に対応している。従っ
て、記憶部７が図３に示すようにサイクル特性データを
記憶していることにより、マイコン６は送信時及び受信
時の出力電圧差（Ｖｒ−Ｖｔ）から二次電池１０の累積
使用時間、サイクル寿命を算出し、表示部８に表示する
ことができる。例えば、プレストーク方式の無線機の場
合、プレストークスイッチを押さなかったことによる受
信状態（待ち受け状態）からプレストークスイッチを押
したことによる送信状態に変化したときの出力電圧の変
化量と記憶部に記憶されたサイクル特性データとを比較
し、出力電圧の変化量からサイクル寿命を求め、表示部
８に表示することができる。そして、出力電圧の変化量
が所定値以上になったとき、マイコンは二次電池の寿命
がつきたと判断し、使用不可になったことを表示部に表
示する。この表示により、ユーザは二次電池の交換時期
を認識することができる。From the above equation (1), the internal impedance R
Is represented by the following equation (2). R = (Vr−Vt) / (It−Ir) (2) Vt: output voltage at transmission Vr: output voltage at reception It: output current at transmission (for example, 1.0 (A)) Ir: output current at the time of reception (for example, 500 (mA) =
0.5 (A)) R: internal impedance From the above equation (2), when the difference (It−Ir) between the output currents at the time of transmission and at the time of reception is constant, the internal impedance R increases with time. The output voltage difference (Vr-Vt) at the time of transmission and at the time of reception increases. The internal impedance R and the output voltage difference (Vr-Vt) at the time of transmission and at the time of reception have a one-to-one correspondence. Therefore, since the storage unit 7 stores the cycle characteristic data as shown in FIG. 3, the microcomputer 6 determines the accumulated use time of the secondary battery 10 from the output voltage difference (Vr−Vt) at the time of transmission and at the time of reception. The cycle life can be calculated and displayed on the display unit 8. For example, in the case of a radio device of the press-talk system, the amount of change in the output voltage and the storage unit when the reception state (standby state) when the press-talk switch is not pressed is changed to the transmission state when the press-talk switch is pressed. The cycle life can be obtained from the change amount of the output voltage by comparing with the cycle characteristic data stored in the display unit 8 and displayed on the display unit 8. Then, when the amount of change in the output voltage becomes equal to or more than the predetermined value, the microcomputer determines that the life of the secondary battery has reached its end, and displays on the display unit that the secondary battery has become unusable. With this display, the user can recognize the replacement time of the secondary battery.
【００１５】次に、二次電池の残量の算出、表示につい
て詳細に説明する。マイコン６には二次電池１０からの
出力電圧が入力される。従って、記憶部７が図２に示す
ように二次電池１０の放電特性データまたは残量表示電
圧範囲を示すデータを記憶していることにより、マイコ
ン６は二次電池１０の出力電圧から残量を算出し、表示
部８に表示することができる。そして例えば、バーグラ
フで二次電池１０の残量を表示部８へ表示することもで
きる。この表示によりユーザは二次電池１０の残量を知
ることができる。更に、二次電池１０の出力電圧が所定
値以下に低下したのをマイコン６が検出したとき、残量
表示とは別に電池消耗警告音を鳴らし、ユーザに二次電
池１０の充電を促すことができる。Next, the calculation and display of the remaining amount of the secondary battery will be described in detail. The output voltage from the secondary battery 10 is input to the microcomputer 6. Accordingly, since the storage unit 7 stores the discharge characteristic data of the secondary battery 10 or the data indicating the remaining amount display voltage range as shown in FIG. Can be calculated and displayed on the display unit 8. Then, for example, the remaining amount of the secondary battery 10 can be displayed on the display unit 8 by a bar graph. This display allows the user to know the remaining amount of the secondary battery 10. Further, when the microcomputer 6 detects that the output voltage of the secondary battery 10 has fallen below the predetermined value, the microcomputer 6 may sound a low battery warning sound separately from the remaining amount display to prompt the user to charge the secondary battery 10. it can.
【００１６】次に、無線機に接続される二次電池の種類
の判別については、詳細に説明する。二次電池１０に設
けられた抵抗１３が無線機１内の抵抗１１に対して十分
に低抵抗であるか又はショートしている（電池種別検出
端子１２が接地されている）場合、無線機１に二次電池
１０を接続すると電池種別信号のレベルがＬＯＷレベル
になる。逆に、二次電池１０に設けられた抵抗１３が無
線機１内の抵抗１１に対して十分に高抵抗であるか又は
オープンである（抵抗１３を介しても介していなくても
電池種別検出端子１２がＧＮＤに接続されていない）場
合、無線機１に二次電池１０を接続すると電池種別信号
のレベルがＨＩＧＨレベルになる。そこで、Ｎｉ−Ｃｄ
二次電池とＬｉ二次電池の２種類ある二次電池１０の内
の一方を無線機１に接続して使用する場合について述べ
る。例えばＮｉ−Ｃｄ二次電池を無線機１に接続して使
用するときは電池種別信号のレベルがＬＯＷレベルとな
るようにし、Ｌｉ二次電池を無線機１に接続して使用す
るときは電池種別信号のレベルがＨＩＧＨレベルとなる
ようにする。更に、記憶部７にＮｉ−Ｃｄ二次電池及び
Ｌｉ二次電池のサイクル特性データと放電特性データと
を記憶させる。その結果、マイコン６は電池種別信号の
レベルから無線機１に接続された二次電池１０の種類を
判別することができると共に、Ｎｉ−Ｃｄ二次電池が無
線機１に接続されたとき、及びＬｉ二次電池が無線機１
に接続されたときでも、二次電池１０のサイクル寿命、
残量を表示部８に表示することができる。２種類ある二
次電池１０の内の１つを選択して無線機１に接続する場
合について述べたが、３種類以上ある二次電池の内の１
つを選択して無線機１に接続する場合、二次電池１０の
種類毎に抵抗１３が固有の抵抗値を持つようにすると共
にＡ／Ｄ変換部１４の出力が２ビット以上となるように
する。更に、記憶部７に３種類以上の二次電池１０のサ
イクル特性データ、放電特性データを記憶させる。その
結果、マイコン６は電池種別信号のレベルから無線機１
に接続された二次電池１０の種類を判別することができ
ると共に、どの二次電池が無線機１に接続されたときで
も、二次電池１０のサイクル寿命、残量を表示部８に表
示することができる。Next, the determination of the type of the secondary battery connected to the wireless device will be described in detail. If the resistance 13 provided in the secondary battery 10 is sufficiently low resistance or short-circuited with respect to the resistance 11 in the wireless device 1 (the battery type detection terminal 12 is grounded), When the secondary battery 10 is connected to the battery, the level of the battery type signal becomes LOW. Conversely, the resistor 13 provided in the secondary battery 10 has a sufficiently high resistance or is open with respect to the resistor 11 in the wireless device 1 (battery type detection whether or not via the resistor 13) In the case where the terminal 12 is not connected to GND), when the secondary battery 10 is connected to the wireless device 1, the level of the battery type signal becomes HIGH. Therefore, Ni-Cd
A case where one of two types of secondary batteries 10 of a secondary battery and a Li secondary battery is connected to the wireless device 1 for use will be described. For example, when the Ni-Cd secondary battery is connected to the wireless device 1 and used, the level of the battery type signal is set to LOW level, and when the Li secondary battery is connected to the wireless device 1 and used, the battery type is set. The signal level is set to the HIGH level. Further, the storage unit 7 stores cycle characteristic data and discharge characteristic data of the Ni-Cd secondary battery and the Li secondary battery. As a result, the microcomputer 6 can determine the type of the secondary battery 10 connected to the wireless device 1 from the level of the battery type signal, and when the Ni-Cd secondary battery is connected to the wireless device 1, and Li secondary battery is wireless device 1
Cycle life of the secondary battery 10 even when connected to
The remaining amount can be displayed on the display unit 8. The case where one of the two types of secondary batteries 10 is selected and connected to the wireless device 1 has been described, but one of the three or more types of secondary batteries 1 is selected.
When one is selected and connected to the wireless device 1, the resistor 13 has a unique resistance value for each type of the secondary battery 10 and the output of the A / D converter 14 is 2 bits or more. I do. Further, the storage unit 7 stores cycle characteristic data and discharge characteristic data of three or more types of the secondary batteries 10. As a result, the microcomputer 6 determines from the level of the battery type signal that the radio 1
The type of the secondary battery 10 connected to the wireless device 1 can be determined, and the cycle life and remaining amount of the secondary battery 10 are displayed on the display unit 8 regardless of which secondary battery is connected to the wireless device 1. be able to.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、サイクル
特性データのデータテーブルを記憶部が有し、このデー
タテーブルを用いて送信時及び受信時における二次電池
の出力電圧からサイクル寿命を制御部（マイコン）が求
め、表示部に表示することにより、専用の測定器を使用
せずに二次電池のサイクル寿命を検出することができ
る。As described above, according to the present invention, the storage unit has the data table of the cycle characteristic data, and the cycle life is calculated from the output voltage of the secondary battery at the time of transmission and at the time of reception using the data table. By obtaining the control unit (microcomputer) and displaying it on the display unit, the cycle life of the secondary battery can be detected without using a dedicated measuring device.
【図１】二次電池を用いた携帯無線機の構成を示すブロ
ック図。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a portable wireless device using a secondary battery.
【図２】二次電池の放電特性を示す図。FIG. 2 is a diagram showing discharge characteristics of a secondary battery.
【図３】二次電池のサイクル特性データを示す図。FIG. 3 is a view showing cycle characteristic data of a secondary battery.
１：無線機 ２：無線部 ３：抵抗 ４：抵抗 ５：Ａ／Ｄ変換部 ６：マイコン ７：記憶部 ８：表示部 ９：安定化電源部 １０：二次電池 １１：プルアップ抵抗 １２：電池種
別検出端子 １３：抵抗 １４：Ａ／Ｄ変換
部 １５：検出ポート1: wireless device 2: wireless unit 3: resistor 4: resistor 5: A / D converter unit 6: microcomputer 7: storage unit 8: display unit 9: stabilized power supply unit 10: secondary battery 11: pull-up resistor 12: Battery type detection terminal 13: resistor 14: A / D converter 15: detection port
Claims (1)
のデータテーブルを有する記憶部と、前記二次電池の出
力電圧が入力され前記データテーブルにより前記二次電
池の消耗度を算出する制御部と、該制御部に接続され前
記消耗度を表示する表示部とを含む無線機での前記二次
電池の電池寿命検出方式において、 前記記憶部が前記電池特性データのデータテーブルの１
つである前記二次電池の送信時及び受信時の出力電圧差
と前記二次電池の寿命との関係のデータテーブルを有
し、該データテーブルにより前記制御部が前記送信時及
び前記受信時の出力電圧差から前記寿命を算出し、前記
表示部が前記寿命を表示するようにしたことを特徴とす
る電池寿命検出方式。A storage unit having a data table of battery characteristics data of the secondary battery; an output voltage of the secondary battery being input; and calculating a consumption level of the secondary battery from the data table. And a display unit that is connected to the control unit and displays the degree of consumption. A battery life detection method for the secondary battery in a wireless device, wherein the storage unit stores one of data tables of the battery characteristic data.
A data table of the relationship between the output voltage difference at the time of transmission and reception of the secondary battery and the life of the secondary battery, the control unit according to the data table at the time of the transmission and the reception A battery life detection method, wherein the life is calculated from an output voltage difference, and the display unit displays the life.
Priority Applications (1)
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| JP2001084267A JP4637387B2 (en) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | transceiver |
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2001
- 2001-03-23 JP JP2001084267A patent/JP4637387B2/en not_active Expired - Fee Related
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