JP2003009407A - Information terminal equipment - Google Patents

Information terminal equipment

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JP2003009407A
JP2003009407A JP2001189984A JP2001189984A JP2003009407A JP 2003009407 A JP2003009407 A JP 2003009407A JP 2001189984 A JP2001189984 A JP 2001189984A JP 2001189984 A JP2001189984 A JP 2001189984A JP 2003009407 A JP2003009407 A JP 2003009407A
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JP
Japan
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battery
secondary battery
information terminal
internal impedance
voltage
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Application number
JP2001189984A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Harada
信浩 原田
Yoshio Miyamoto
良雄 宮本
Hitoshi Yonenaga
斉 米永
Akihiko Emori
昭彦 江守
Kazufumi Takagishi
一史 高岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an information terminal equipment which can precisely indicate residual power of a battery by considering degradation of a secondary battery. SOLUTION: A resistance R19 and a switch SW 20 are arranged in parallel to a main battery 11, and the discharging current of the main battery 11 is switched either to a first mode applying the discharging current almost to the resistance R19 or to a second mode not applying it to the resistance R19, so that a battery voltage V1 with switch off and a battery voltage V2 with switch on can be measured. An AC adaptor 9 is then connected to the information terminal equipment, and when the main battery 11 is fully charged a battery's internal impedance Z is calculated with the battery voltages V1, V2 and the resistance R when the switch SW 20 is switched, based on a formula Z=R×(V1-V2)/V2. A temperature TH at the moment the V1 and V2 are measured is taken into consideration and a degradation condition of the battery is estimated. The residual power of the battery is, furthermore, displayed based on this estimated battery degradation.

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】本発明は2次電池を主電力源
とし、外部電源としてACアダプタを接続できる構成と
した情報端末装置に係り、特に、前記2次電池の電池残
量の誤差補正に特徴のある情報端末装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information terminal device in which a secondary battery is used as a main power source and an AC adapter can be connected as an external power source, and more particularly, to an error correction of a battery residual amount of the secondary battery. The present invention relates to a characteristic information terminal device.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今、PDA(Personal Digital Assis
tance)と呼ばれる携帯情報端末装置が普及している。こ
のPDAは商用電源を電源するとする場合にはACアダ
プタ接続して使用され、携帯使用時のように商用電源に
接続不能な場合には、2次電池を電源として使用してい
る。一方、前記PDAの主記憶装置には、情報の大容量
化に伴ってDRAM(Dynamic Random Access Memory)
が使用されている。DRAMは記憶装置としては大容量
化が図れる利点がある代わりに、記憶を保持させておく
ためには常にリフレッシュという動作を行うために、電
源を供給しておかなければならない。
2. Description of the Related Art Recently, PDA (Personal Digital Assis)
A portable information terminal device called "tance" is in widespread use. This PDA is used by being connected to an AC adapter when a commercial power source is used as a power source, and a secondary battery is used as a power source when the commercial power source cannot be connected as in the case of portable use. On the other hand, the main storage device of the PDA has a DRAM (Dynamic Random Access Memory) along with the increase in the capacity of information.
Is used. The DRAM has the advantage of increasing the capacity as a storage device, but in order to retain the storage, the power must be supplied in order to constantly perform an operation of refreshing.

【0003】例えば、ノートパソコンや、ビデオカメ
ラ、携帯電話などハードディスクやフラッシュROMの
ような不揮発性メモリにユーザデータを記憶させるシス
テムの場合には、ユーザに電池使用可能時間を推測して
もらうために電池の残量を正確に検出する必要はある
が、電池残量がなくなったからといってユーザデータが
消失してしまうことはない。しかし、PDAの中にはノ
ートパソコンと大きさ、価格などの差別化を図るために
前述のDRAMのような揮発性メモリしか組み込んでい
ない装置は少なくなく、そのようなユーザデータなど全
ての記憶情報をDRAMに記憶させている装置では、前
述の不揮発性メモリを組み込んだ装置より更に電池残量
検出に対する信頼性が要求される。
For example, in the case of a system in which user data is stored in a non-volatile memory such as a hard disk or a flash ROM such as a laptop computer, a video camera, a mobile phone, etc., in order to ask the user to estimate the usable battery time. Although it is necessary to accurately detect the remaining battery level, user data will not be lost even when the remaining battery level is exhausted. However, there are not a few devices in the PDA that incorporate only a volatile memory such as the aforementioned DRAM in order to differentiate the size and price from the notebook computer, and all stored information such as user data. The device that stores the data in the DRAM is required to have higher reliability for detecting the remaining battery level than the device in which the nonvolatile memory is incorporated.

【0004】図4は携帯情報端末装置におけるLi−i
on2次電池における電池の放電特性曲線と、この放電
特性曲線を使用した電源管理の一例を示す図である。こ
の放電特性曲線から分かるように、電池残量が比較的残
っている動作可能領域(A)では、携帯情報端末装置は
起動や操作が可能であり、電池残量が少なくなったユー
ザデータバックアップ領域(B)では、携帯情報端末装
置を起動、操作できなくしている。これは、電池残量が
なくなってしまうと上記に記述したようにDRAMに記
憶した情報が消失してしまうためである。すなわち、電
池残量が少なくなった場合には、電池の消費電力を抑
え、ユーザが電池を再充電するまでの間、少しでもユー
ザデータの記憶時間の長時間化を図るためである。
FIG. 4 shows Li-i in a portable information terminal device.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a battery discharge characteristic curve in an on-secondary battery and power management using this discharge characteristic curve. As can be seen from this discharge characteristic curve, in the operable area (A) where the remaining battery level is relatively high, the portable information terminal device can be activated and operated, and the user data backup area where the remaining battery level is low In (B), the portable information terminal device cannot be started or operated. This is because the information stored in the DRAM is lost as described above when the battery level is exhausted. That is, when the battery level becomes low, the power consumption of the battery is suppressed, and the storage time of the user data can be lengthened as much as possible until the user recharges the battery.

【0005】電池残量を検出する方法としては大きく分
けて、電力積算方式と前述の電圧検出方式の2つの方式
に分けられる。
The method for detecting the remaining battery level is roughly classified into two methods, that is, a power integration method and the above-mentioned voltage detection method.

【0006】 電力積算方式 電力積算方式は、2次電池への充電電圧、充電電流を計
測し、充電された電力を積算しておき、2次電池からの
放電電圧、放電電流を積算することで、現在の電池残量
を把握するシステムである。このシステムでは、電圧と
電流を積算する回路が必要であり、システムが高価にな
る。また、電流の測定精度も確保する必要がある。特に
放電電流を測定する場合には、動作中の数百mAの電
流、サスペンドモードと呼ばれる端末の電源OFF時に
DRAMのリフレッシュや常時電源供給が必要なデバイ
スに電力を供給する数百μA〜数mAの電流も測定する
必要があり、電流測定精度を向上させようとすると、高
価なシステムになってしまう。
Power integration method The power integration method measures the charging voltage and the charging current to the secondary battery, integrates the charged power, and integrates the discharging voltage and the discharging current from the secondary battery. , A system that keeps track of the current battery level. This system requires a circuit for integrating voltage and current, which makes the system expensive. In addition, it is necessary to ensure the accuracy of current measurement. In particular, when measuring the discharge current, a current of several hundred mA during operation, several hundred μA to several mA for supplying power to a device that requires refreshing of DRAM or constant power supply when the terminal is powered off, which is called a suspend mode. Current also needs to be measured, and if an attempt is made to improve the current measurement accuracy, an expensive system will result.

【0007】 電圧検出方式 電池の残量と電圧には一定の関係があり、電池から電流
を遮断した時の電池出力開放電圧(開路電圧)と電池残
量との関係は精度が高く、電圧を検出する回路は比較的
安価に構成することができる。ただし、この方式におけ
る問題点は、検出精度を阻害する要因の存在である。精
度を阻害する要因としては、電池の劣化による容量低下
と、電池の内部インピーダンスによる影響が挙げられ
る。すなわち、電池から電流を流せば電池の出力端子電
圧としては、内部インピーダンス分の電圧降下を伴って
電池の出力端子電圧として測定することになってしまう
ため、内部インピーダンス値や出力電流値によって出力
端子電圧は変化することになる。内部インピーダンスを
変動させる要因としては前述のように温度、出力電流、
電池の劣化が挙げられる。
Voltage detection system There is a fixed relationship between the remaining battery voltage and the voltage, and the relationship between the battery output open-circuit voltage (open circuit voltage) when the current is cut off from the battery and the remaining battery charge is highly accurate. The detecting circuit can be constructed relatively inexpensively. However, the problem with this method is the existence of factors that impede detection accuracy. Factors that impede accuracy include a decrease in capacity due to deterioration of the battery and an influence of internal impedance of the battery. That is, if a current is passed from the battery, the output terminal voltage of the battery will be measured as the output terminal voltage of the battery with a voltage drop corresponding to the internal impedance. The voltage will change. The factors that cause the internal impedance to fluctuate are temperature, output current, and
The deterioration of the battery may be mentioned.

【0008】しかし、従来のPDAでは、前述のような
精度を阻害する要因がありながらも電池残量を安価に検
出できることから、電圧検出方式が電池残量検出に一般
に用いられている。そこで、従来では、残量計精度を向
上させるために、前記電池温度、電池出力電流値、電池
劣化状態などに対する補正を講じている。例えば、特開
平7−240235号公報や特開2000−13332
2公報には、温度検出、出力電流値による補正を行うた
め、電池の内部インピーダンスを測定して、内部インピ
ーダンス値から劣化の進行度合いを推測し、電池残量−
電池電圧のテーブルに対して補正する方法が開示されて
いる。また、内部インピーダンスを測定する方法とし
て、前記特開平7−240235公報には、電流を遮断
した時の電池出力開放電圧(開路電圧)V1と、電池に
充電を行う時の充電電流I1と、充電時の電池端子部電
圧V2とから、内部インピーダンスRを、 R=(V1−V2)/I1 ・・・(1) によって求める方法が記載されている。
However, in the conventional PDA, the voltage detection method is generally used for detecting the remaining battery amount because the remaining battery amount can be detected inexpensively even though there is a factor that hinders the accuracy as described above. Therefore, conventionally, in order to improve the accuracy of the fuel gauge, correction is made for the battery temperature, the battery output current value, the battery deterioration state, and the like. For example, JP-A-7-240235 and JP-A-2000-13332.
In Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2 (1994), temperature detection and correction based on the output current value are performed. Therefore, the internal impedance of the battery is measured, the degree of progress of deterioration is estimated from the internal impedance value, and
A method of correcting for a table of battery voltages is disclosed. Further, as a method of measuring the internal impedance, Japanese Patent Laid-Open No. 7-240235 discloses a battery output open circuit voltage (open circuit voltage) V1 when the current is cut off, a charging current I1 when charging the battery, and a charging A method for obtaining the internal impedance R from the battery terminal voltage V2 at that time by R = (V1-V2) / I1 (1) is described.

【0009】また、内部インピーダンスを測定する方法
として、前記とアルゴリズムは同様であるが、充電電流
ではなく、放電電流I2と、放電時の電池端子部電圧V
2と、開路電圧V1とから、内部インピーダンスRを、 R=(V1−V2)/I2 ・・・(2) によって求める方法も知られている。この方法は、内部
インピーダンスを測定する方法としては、最も一般的な
方法であり、計測器などでは容易に行える構成である。
As the method for measuring the internal impedance, the algorithm is the same as the above, but not the charging current but the discharging current I2 and the battery terminal voltage V at the time of discharging.
A method is also known in which the internal impedance R is calculated from R = (V1−V2) / I2 (2) from 2 and the open circuit voltage V1. This method is the most general method for measuring the internal impedance, and can be easily performed by a measuring instrument or the like.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の電流を
遮断した時の電池出力開放電圧(開路電圧)V1と、電
池に充電を行う時の充電電流I1と、充電時の電池端子
部電圧V2とから(1)式により内部インピーダンスR
を求める方法をPDAに採用する際に問題となるのは、
誤差の影響である。すなわち、電池の内部インピーダン
スは電池の残量状態によって異なるという問題がある。
よって精度良く劣化を検出するためには、 内部インピーダンス測定のタイミングとして電池残量
を一定の時に測定しなけばならない。 電流を精度良く検出するには高価な回路になりやす
い。などの問題がある。
However, the battery output open circuit voltage (open circuit voltage) V1 when the former current is cut off, the charging current I1 when charging the battery, and the battery terminal portion voltage V2 at the time of charging. From equation (1), the internal impedance R
There is a problem when adopting the method of seeking
It is the influence of the error. That is, there is a problem that the internal impedance of the battery varies depending on the state of charge of the battery.
Therefore, in order to detect the deterioration with high accuracy, the battery remaining amount must be measured at a fixed time as the timing of measuring the internal impedance. An expensive circuit is apt to detect the current with high accuracy. There are problems such as.

【0011】また、後者の放電電流I2と、放電時の電
池端子部電圧V2と、開路電圧V1とから(2)式によ
り内部インピーダンスRを求める方法において、このよ
うな計算プロセスを情報端末装置に組み込んだ場合に
は、 位置測定するタイミングを設定し、電流を精度良く検
出するにはコストが高くなる。 システムが大規模化してしまい、情報端末の小型化に
対して弊害を及ぼす。 安価な構成にすると、どうしても電流の検出などでの
誤差要因が大きくなってしまう。 などの問題があり、PDAや携帯電話などの情報端末装
置においては、劣化に対する補正を行うことが難しくな
る。
Further, in the latter method of obtaining the internal impedance R from the discharge current I2, the battery terminal voltage V2 at the time of discharging and the open circuit voltage V1 by the formula (2), such a calculation process is applied to the information terminal device. If incorporated, it will be costly to set the timing for position measurement and detect the current accurately. The system becomes large in scale, which adversely affects miniaturization of the information terminal. If the configuration is inexpensive, the error factor in current detection will inevitably increase. However, it is difficult to correct deterioration in information terminal devices such as PDAs and mobile phones.

【0012】図5はLi−ion2次電池における電池
残量と電池電圧の関係を示す特性図である。以下、図5
を参照し、実際のPDAの電源管理について詳細に説明
する。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the battery remaining amount and the battery voltage in the Li-ion secondary battery. Below, FIG.
The actual power management of the PDA will be described in detail with reference to FIG.

【0013】図5(C)は出力電流を遮断した場合の電
池残量と電池電圧の関係を示す特性カーブである。な
お、図5に示した特性は、ユーザデータのバックアップ
時間は、常温下の初期電池の状態で、携帯情報端末の電
源が立ち上がらなくなって(電池切れ)から5日間はユ
ーザのデータバックアップが可能な仕様の場合のもので
ある。サスペンド時の電流は、DRAMをメインメモ
リ、及びユーザデータバックアップメモリとして使用し
ている携帯情報端末において、殆どはDRAMのリフレ
ッシュ電流である。一例として32メガバイトのDRA
Mの搭載した端末のサスペンド電流は、DC/DCコン
バータなどの効率も考慮して考えると、3.3V、2m
A程度であると予測される。この場合、バックアップ用
として残しておかなければならない電力量としては80
0mWh程度となる。
FIG. 5C is a characteristic curve showing the relationship between the remaining battery power and the battery voltage when the output current is cut off. In addition, the characteristic shown in FIG. 5 is that the backup time of user data can be backed up by the user for 5 days after the power supply of the portable information terminal does not start up (battery is exhausted) in the initial battery state at normal temperature. This is for the specifications. The current during suspension is mostly the refresh current of the DRAM in the portable information terminal using the DRAM as the main memory and the user data backup memory. 32 MB DRA as an example
Considering the efficiency of the DC / DC converter, the suspend current of the terminal equipped with M is 3.3V, 2m.
It is estimated to be about A. In this case, the amount of power that must be left for backup is 80
It will be about 0 mWh.

【0014】また、2次電池を3.7V、1200mA
h程度のLi−ion2次電池を採用したとする。この
サイズくらいが、PDAなどの携帯情報端末の主力サイ
ズになると思われる。この時、バックアップとして残し
ておかなければならない電池残量の割合は、 800/(3.7×1200)=18% 程度である。図5(C)が前述のように出力電圧を遮断
した時のカーブであり、サスペンド電流にて2次電池を
放電させた時の放電カーブとほぼ同等であると言えるの
で、電源OFF電圧(H)以下の場合には、強制的に一
時停止状態にしかできない、即ち起動できないようなシ
ステムにする必要がある。
Further, the secondary battery is 3.7V, 1200mA
It is assumed that a Li-ion secondary battery of about h is adopted. This size is expected to be the main size of mobile information terminals such as PDAs. At this time, the ratio of the remaining battery level that must be left as a backup is about 800 / (3.7 × 1200) = 18%. FIG. 5C is the curve when the output voltage is cut off as described above, and it can be said that it is almost the same as the discharge curve when the secondary battery is discharged by the suspend current. Therefore, the power OFF voltage (H ) In the following cases, it is necessary to make the system so that it can only be forcibly suspended, that is, cannot be started.

【0015】前述のように電圧検出方式の場合、精度阻
害要因として電池からの出力電流値、電池の温度、電池
の劣化の状態などがある。そこで、これらの条件が変化
した場合の放電カーブを図5(E),(F),(G)に
それぞれ示す。すなわち、図5(E)はある一定の出力
電流を流した場合の電池残量と電池電圧の関係を、
(F)は温度を下げた時の電池残量と電池電圧の関係
を、(G)は(F)と同じ低温条件で劣化した電池にお
ける電池残量と電池電圧の関係をそれぞれ示す。図5の
特性図から、(G)の場合などは、電源OFF電圧
(H)で電源が起動できないようにした場合、バックア
ップ用に70%も回すことになってしまい、動作時間が
極端に短くなってしまうということが分かる。このこと
は、電圧検出方式を採用した場合、電池残量を精度良く
検出するには、前記要因に対する補正を行う必要がある
ことを示している。
As described above, in the case of the voltage detection system, the output current value from the battery, the temperature of the battery, the state of deterioration of the battery, etc. are factors that impede the accuracy. Therefore, discharge curves when these conditions are changed are shown in FIGS. 5 (E), (F), and (G), respectively. That is, FIG. 5E shows the relationship between the battery remaining amount and the battery voltage when a certain constant output current is applied.
(F) shows the relationship between the battery remaining amount and the battery voltage when the temperature is lowered, and (G) shows the relationship between the battery remaining amount and the battery voltage in the battery deteriorated under the same low temperature condition as (F). From the characteristic diagram of FIG. 5, in the case of (G), if the power supply cannot be started with the power supply OFF voltage (H), it will be rotated 70% for backup, and the operation time will be extremely short. You can see that This indicates that when the voltage detection method is adopted, it is necessary to correct the above factors in order to accurately detect the remaining battery level.

【0016】温度に関しては、サーミスタなどの温度検
出素子を使用することによって精度良く検出することが
できる。出力電流については、出力電流を測定するか、
特定の動作モードでは特定の出力電流になることが予め
分かっているので、特定の動作モードで補正すれば良
い。ここでの電流測定検出精度は前記電力積算方式の場
合とは用途が異なるため、電力積算方式の場合ほどの検
出精度は不要である。したがって、電圧検出方式を採用
した場合、電池の劣化を如何にして検出するかというこ
とが問題になる。特に携帯情報端末においては、小型
化、薄型化、安価化を目的として、2次電池を本体に内
蔵させているので、2次電池が劣化したからといって一
般ユーザが2次電池の交換を容易に行えるようには構成
されていない。
The temperature can be accurately detected by using a temperature detecting element such as a thermistor. For output current, either measure the output current or
Since it is known in advance that a specific output current will be obtained in a specific operation mode, correction may be made in the specific operation mode. Since the current measurement detection accuracy here has a different application from the case of the power integration method, the detection accuracy as in the case of the power integration method is unnecessary. Therefore, when the voltage detection method is adopted, how to detect the deterioration of the battery becomes a problem. In particular, in a portable information terminal, a secondary battery is built in the main body for the purpose of downsizing, thinning, and cost reduction. Therefore, even if the secondary battery deteriorates, a general user must replace the secondary battery. It is not configured to be easy.

【0017】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたもので、その目的は、2次電池の劣化を
考慮した上で電池残量を精度良く提示できる情報端末装
置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide an information terminal device capable of accurately presenting the remaining battery level in consideration of the deterioration of the secondary battery. To do.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ACアダプタから電源供給される2次電
池の電池電圧を検出して電池残量を表示する表示手段を
有する情報端末装置において、前記2次電池の内部イン
ピーダンスを測定する手段と、測定された内部インピー
ダンスに基づいて前記2次電池の劣化を判断する手段
と、判断された2次電池の劣化の状態に応じて前記電池
残量の誤差を補正する手段とを備え、前記測定する手段
は、前記ACアダプタが接続されて電源供給され、かつ
前記2次電池が満充電になった時に、前記内部インピー
ダンスを測定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an information terminal device having display means for detecting the battery voltage of a secondary battery supplied from an AC adapter and displaying the remaining battery power. In the above, the means for measuring the internal impedance of the secondary battery, the means for determining deterioration of the secondary battery based on the measured internal impedance, and the battery according to the determined state of deterioration of the secondary battery A means for correcting an error in the remaining amount, wherein the means for measuring measures the internal impedance when the AC adapter is connected and power is supplied and the secondary battery is fully charged. Characterize.

【0019】この場合、前記ACアダプタから前記情報
端末装置に電源供給されている場合には、前記2次電池
からの放電を断つ手段を設けるとよい。
In this case, when power is supplied from the AC adapter to the information terminal device, it is preferable to provide means for cutting off the discharge from the secondary battery.

【0020】また、前記2次電池の内部インピーダンス
を測定する手段を、前記2次電池と並列に配置された抵
抗とスイッチ、および前記スイッチを断接する制御手段
とから構成し、前記制御手段は、前記ACアダプタが接
続されている場合に、前記スイッチを切り替え、前記2
次電池の放電電流を前記抵抗に流す第1のモードと前記
抵抗に流さない第2のモードを設定し、前記第1および
第2のモードの2次電池の端子出力電圧から前記内部イ
ンピーダンスを検出するようにすることもできる。その
際、前記第1のモードで前記抵抗に放電電流を流した時
の2次電池端子出力電圧の検出は、前記スイッチにより
前記第1のモードに切り替えた後、2次電池端子出力電
圧がほぼ一定になったタイミングで行なることが望まし
い。前記タイミングとは、通常、前記第1のモードに切
り替えてから、数秒〜数十秒後である。
The means for measuring the internal impedance of the secondary battery comprises a resistor and a switch arranged in parallel with the secondary battery, and a control means for connecting and disconnecting the switch, the control means comprising: If the AC adapter is connected, switch the switch
A first mode in which the discharge current of the secondary battery flows through the resistor and a second mode in which the discharge current does not flow through the resistor are set, and the internal impedance is detected from the terminal output voltage of the secondary battery in the first and second modes. You can also choose to do so. At this time, the secondary battery terminal output voltage is detected when a discharge current is passed through the resistor in the first mode after the secondary battery terminal output voltage is almost detected after switching to the first mode by the switch. It is desirable to perform at a fixed timing. The timing is usually several seconds to several tens of seconds after the switching to the first mode.

【0021】また、2次電池の温度を検出する手段と、
前記内部インピーダンスを測定する際に、前記温度を検
出する手段によりその時の温度を検出し、前記2次電池
の内部インピーダンス値と前記温度情報とから、電池の
劣化を推測する手段とを設けることもできる。更に、前
記電池の劣化を推測する手段によって推測された電池劣
化の状態に基づいて、電池電圧−電池残量の関係を記憶
するテーブルを補正する手段を設けても良い。
Further, means for detecting the temperature of the secondary battery,
When measuring the internal impedance, a means for detecting the temperature by the means for detecting the temperature, and means for estimating the deterioration of the battery from the internal impedance value of the secondary battery and the temperature information may be provided. it can. Further, there may be provided means for correcting a table for storing the relationship between the battery voltage and the remaining battery level, based on the state of battery deterioration estimated by the means for estimating battery deterioration.

【0022】なお、前記電池の劣化を推測する手段によ
ってある一定以上の電池の劣化が生じていると判断され
たときには、その旨前記表示手段に表示し、ユーザに交
換を促すように構成すると良い。
When it is determined by the means for estimating the deterioration of the battery that the battery has deteriorated to a certain degree or more, it is preferable to display the fact on the display means to prompt the user to replace the battery. .

【0023】後述の実施形態において、2次電池の内部
インピーダンスを測定する手段には、抵抗R19、スイ
ッチSW20、およびMPU1が対応し、測定された内
部インピーダンスに基づいて前記2次電池の劣化を判断
する手段、判断された2次電池の劣化の状態に応じて前
記電池残量の誤差を補正する手段、スイッチを断接する
制御手段、前記2次電池の内部インピーダンス値と前記
温度情報とから、電池の劣化を推測する手段、および電
池電圧−電池残量の関係を記憶するテーブルを補正する
手段には、それぞれMPU1が対応する。
In the embodiments described later, the resistor R19, the switch SW20, and the MPU1 correspond to the means for measuring the internal impedance of the secondary battery, and the deterioration of the secondary battery is judged based on the measured internal impedance. Means, a means for correcting the error in the remaining battery level according to the determined state of deterioration of the secondary battery, a control means for connecting / disconnecting a switch, an internal impedance value of the secondary battery and the temperature information, The MPU 1 corresponds to the means for estimating the deterioration and the means for correcting the table that stores the relationship between the battery voltage and the battery level.

【0024】前記内部インピーダンスを測定する手段に
よって内部インピーダンスを求める場合、本発明では、
充電電流ではなく、放電電流I2と、放電時の電池端子
部電圧V2と開路電圧V1から、前記(2)式によって
求める方法を用いる。
When the internal impedance is obtained by the means for measuring the internal impedance, in the present invention,
Instead of the charging current, the discharging current I2, the battery terminal portion voltage V2 at the time of discharging, and the open circuit voltage V1 are used to obtain by the above-mentioned equation (2).

【0025】電池残量によって、電池の内部インピーダ
ンスが変化する問題に対しては、前述の電池が満充電に
なった時に検出する。満充電の検出は、通常満充電にな
る時間に対して十分な時間が立った時でも良いし、Li
−ion2次電池などは通常定電流定電圧充電(CCC
V)が一般的であるので、充電電流がある閾値以下にな
った時としても良い。いずれにしても安価な構成で構築
できる。
The problem that the internal impedance of the battery changes depending on the remaining battery level is detected when the battery is fully charged. The detection of full charge may be performed even when a sufficient time elapses with respect to the time when it is normally fully charged.
-Ion rechargeable batteries are normally charged with constant current and constant voltage (CCC
Since V) is general, it may be set when the charging current is below a certain threshold value. In any case, it can be constructed with an inexpensive configuration.

【0026】ここで、電池から放電電流を流す手段とタ
イミングについて説明する。情報端末装置の充電方法と
しては、電池は情報端末装置に組み込んでいて、外部か
らACアダプタを接続してACアダプタを電力源として
充電する方法が一般的である。また、ACアダプタが接
続されている場合には、情報端末装置の主電力源はAC
アダプタとなる。問題となるのは放電電流を流すタイミ
ングであるが、電池が満充電になった時には必ずACア
ダプタが挿入されているので、電池から放電電流を流す
ためにはACアダプタを外し、電池が情報端末装置の主
電力源となり、情報端末装置が起動された時に、電池か
ら放電する電流を検出する方法が挙げられる。
Here, the means and timing for flowing the discharge current from the battery will be described. As a charging method of the information terminal device, a battery is generally incorporated in the information terminal device, and an AC adapter is connected from the outside to charge the AC terminal as a power source. When the AC adapter is connected, the main power source of the information terminal device is AC.
Become an adapter. The problem is the timing of flowing the discharge current, but since the AC adapter is always inserted when the battery is fully charged, remove the AC adapter to flow the discharge current from the battery, and the battery is the information terminal. There is a method of detecting the current discharged from the battery when the information terminal device becomes the main power source of the device and is started.

【0027】この方法では、電池から放電する電流が複
数の周波数成分を含んだ電流であるため、電流値を正確
に検出するのが難しい。また、ACアダプタを外した時
に、電池が満充電状態であるかが問題となる。Li−i
on2次電池などは常時充電を行う場合、過充電による
安全性の問題、及び劣化が促進されることから、タイマ
などで充電を停止するのが一般的である。この時、電池
の自己消費などで、ACアダプタが長期間接続されてい
た場合には、電池が微少ながら消費されていくため、A
Cアダプタを外した時の電池の残量は、必ず満充電であ
るとは言えない。
In this method, since the current discharged from the battery is a current containing a plurality of frequency components, it is difficult to accurately detect the current value. Further, when the AC adapter is removed, whether the battery is fully charged or not becomes a problem. Li-i
In the case where an on-secondary battery or the like is constantly charged, safety problems due to overcharging and deterioration are promoted, so that charging is generally stopped by a timer or the like. At this time, if the AC adapter is connected for a long time due to self-consumption of the battery, etc.
The remaining battery level when the C adapter is removed cannot always be said to be fully charged.

【0028】よって、本発明においては、必ず電池が満
充電になった時に検出するようにする。そのため、構成
としては2次電池と並列に抵抗とスイッチを配置し、A
Cアダプタが接続されている場合には、前記スイッチを
切り替えることにより2次電池の放電電流を殆ど前記抵
抗に流す第1のモードと流さない第2のモードに切り替
えることができるようにする。通常は、2次電池の放電
電流を断つモードにして、余分な消費電力をなくし、A
Cアダプタが接続されていて2次電池が満充電になった
時に、第1のモードにして情報端末装置本体の消費電力
はACアダプタから供給される回路構成にする。これに
より電池の放電電流の殆どを前記本抵抗に流すことがで
きる。また、電池の満充電時の放電電圧は精度良く決ま
っていること、および前記抵抗の抵抗値を決定しておく
ことにより、放電電流値を検出する必要もなく、前記抵
抗間の電圧を検出するだけで、2次電池の内部インピー
ダンスを推測することが可能となる。
Therefore, in the present invention, detection is always performed when the battery is fully charged. Therefore, as a configuration, a resistor and a switch are arranged in parallel with the secondary battery.
When the C adapter is connected, by switching the switch, it is possible to switch between the first mode in which the discharge current of the secondary battery almost flows through the resistor and the second mode in which it does not flow. Normally, set the mode to cut off the secondary battery discharge current to eliminate extra power consumption.
When the C adapter is connected and the secondary battery is fully charged, the first mode is set and the power consumption of the information terminal device main body is set to the circuit configuration supplied from the AC adapter. This allows most of the discharge current of the battery to flow through the main resistor. Further, the discharge voltage when the battery is fully charged is accurately determined, and by determining the resistance value of the resistor, it is not necessary to detect the discharge current value, and the voltage between the resistors can be detected. Only then, it is possible to estimate the internal impedance of the secondary battery.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】図1は、本発明の一実施形態に係る情報端
末装置としてのPDA(携帯情報端末)の回路構成を示
すブロック図である。同図において、マイクロプロセッ
サ(MPU1)は、本発明の全体制御を司る主回路要素
であり、ROM2はMPU1が動作するために必要なプ
ログラム及び制御データを記憶する読み出し専用の不揮
発性メモリである。RAM3はプログラム実行で前記M
PU1が扱うデータ等を一時的に記憶したり、ユーザデ
ータを保管するための書き換え可能な揮発性メモリであ
る。本実施形態ではRAM3としてはDRAMを使用し
ている。バスライン4はMPU1からのデータ及びアド
レス信号、コントロール信号全てを含む信号ラインであ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a PDA (personal digital assistant) as an information terminal device according to an embodiment of the present invention. In the figure, a microprocessor (MPU1) is a main circuit element that controls the overall control of the present invention, and a ROM2 is a read-only nonvolatile memory that stores programs and control data necessary for the MPU1 to operate. RAM3 is the above M
It is a rewritable volatile memory for temporarily storing data handled by the PU 1 and storing user data. In this embodiment, a DRAM is used as the RAM3. The bus line 4 is a signal line including all data, address signals, and control signals from the MPU 1.

【0031】表示コントーロ−ラ5は、表示装置6に表
示を行うためのコントローラであり、表示装置6は液晶
パネルからなる。この表示装置6には電池残量が表示さ
れる部分が設けられ、電池残量計として機能する。した
がって、本実施形態では、この表示装置6が電池残量を
表示する表示手段として機能する。また、液晶輝度調整
用のバックライトなども本表示装置6に含まれるものと
して、バックライトの明るさ調整のコントロールも、M
PU1からの命令によって表示コントローラ5で行われ
る。なお、電池残量を表示する表示手段は、データなど
を表示する表示手段とは別に残量表示装置としてPDA
の筐体の所望の個所に設けることもできる。
The display controller 5 is a controller for displaying on the display device 6, and the display device 6 comprises a liquid crystal panel. The display device 6 is provided with a portion for displaying the remaining battery capacity, and functions as a remaining battery meter. Therefore, in the present embodiment, the display device 6 functions as a display unit that displays the remaining battery level. Further, a backlight for liquid crystal brightness adjustment and the like are also included in the display device 6, and the brightness control of the backlight is also controlled by M.
This is performed by the display controller 5 according to a command from the PU 1. The display means for displaying the remaining amount of battery is a PDA as a remaining amount display device in addition to the display means for displaying data and the like.
It can also be provided at a desired location on the housing.

【0032】入力装置8は、ユーザが情報を入力するた
めのデバイスであり、キーボードやポインティングデバ
イスなどが挙げられる。入力コントローラ7は、入力装
置8からの情報をMPU1に伝達するためのコントロー
ラである。
The input device 8 is a device for the user to input information, and includes a keyboard, a pointing device, and the like. The input controller 7 is a controller for transmitting information from the input device 8 to the MPU 1.

【0033】ACアダプタ9は、商用電源(国内ではA
C100V、50/60Hz)を、PDAの電源にDC
変換するためのAC/DCコンバータであり、商用電源
のコンセントのある場所での作業時にACアダプタを使
用した場合には、PDAの主電源となる。バッファ10
は、ACアダプタ9からの入力電圧をMPU1が取り扱
える電圧に電圧レベル変換するためのものである。メイ
ン電池11は充電可能な2次電池であり、本実施形態に
係るPDAではLi−ion2次電池が使用される。な
お、Li−ion2次電池に代えて例えばNi−MH2
次電池を用いることもできる。この2次電池は、ACア
ダプタ9が商用電源のコンセントに挿入されていない場
合には、PDAの主電源を供給するものである。ACア
ダプタ9もしくはメイン電池11からの電源はダイオー
ドD16及びダイオードD17によってORされて、D
C/DCコンバータ18によって、システム電源に供給
するレベルに変換され、システム電源ライン12とな
る。ここで、ダイオードD16はACアダプタ9が前記
コンセントに挿入されていない場合に、メイン電池側電
源ライン22からACアダプタ側電源ライン21に回り
込むのを防止する機能を有し、ダイオードD17はAC
アダプタ9が挿入されている場合に、メイン電池11へ
の逆流を防止する機能を有する。
The AC adapter 9 is a commercial power source (A in Japan).
C100V, 50 / 60Hz) as a power source for PDA
This is an AC / DC converter for conversion, and becomes the main power source of the PDA when the AC adapter is used when working at a place where a commercial power outlet is provided. Buffer 10
Is for converting the input voltage from the AC adapter 9 into a voltage that can be handled by the MPU 1. The main battery 11 is a rechargeable secondary battery, and the PDA according to this embodiment uses a Li-ion secondary battery. Note that, for example, Ni-MH2 is used instead of the Li-ion secondary battery.
A secondary battery can also be used. This secondary battery supplies the main power source of the PDA when the AC adapter 9 is not inserted in the outlet of the commercial power source. The power from the AC adapter 9 or the main battery 11 is ORed by the diode D16 and the diode D17, and D
The C / DC converter 18 converts the level into a level to be supplied to the system power supply, and becomes the system power supply line 12. Here, the diode D16 has a function of preventing the main battery side power supply line 22 from going around to the AC adapter side power supply line 21 when the AC adapter 9 is not inserted into the outlet, and the diode D17 is an AC
It has a function of preventing backflow to the main battery 11 when the adapter 9 is inserted.

【0034】また、本実施形態における回路構成では、
ACアダプタ9からの出力電圧は、メイン電池11の最
大電圧よりも高い電圧を出力する。これにより、充電が
停止し、ACアダプタ9が挿入されている場合には、シ
ステムへの電源供給はACアダプタ9から行われる構成
とすることができる。充電器14は、メイン電池11を
充電するためのものであり、MPU1からの命令によっ
て、充電のON/OFFを切り替えることができる。メ
イン電池11としてLi−ion2次電池を用いた場合
には、定電流定電圧(CCCV)用の充電制御ICなど
が該当する。タイマ15は、安全面の配慮、電池の劣化
を促進させないことを目的として、連続充電を行わない
ようにするために設けられたタイマで、十分にメイン電
池を満充電にすることができる時間以上の時間設定を
し、ある特定の時間を検出してMPU1に信号を出力す
る。
Further, in the circuit configuration of this embodiment,
The output voltage from the AC adapter 9 is higher than the maximum voltage of the main battery 11. As a result, when charging is stopped and the AC adapter 9 is inserted, power can be supplied to the system from the AC adapter 9. The charger 14 is for charging the main battery 11, and can switch ON / OFF of charging according to a command from the MPU 1. When a Li-ion secondary battery is used as the main battery 11, a charge control IC for constant current and constant voltage (CCCV) or the like is applicable. The timer 15 is a timer provided to prevent continuous charging for the sake of safety and not to accelerate deterioration of the battery, and is longer than a time for fully charging the main battery. The time is set, a certain specific time is detected, and a signal is output to the MPU 1.

【0035】A/Dコンバータ13は、メイン電池11
の電圧監視及び温度監視を行う機能を有し、入力された
アナログ電圧値によってメイン電池11の電圧及び温度
の情報をMPU1に伝達する。抵抗R28及びR29は
メイン電池の電圧Vmain23をA/Dコンバータ1
3に入力可能な電圧に分圧する抵抗であるが、不要な場
合には取り除くことができる。使用する場合には、消費
電力を低減するために抵抗値が大きく、メイン電池電圧
検出精度を向上するために高精度のものが望ましい。A
MP30は、抵抗R28に抵抗値が大きいものを使用し
た場合には、A/Dコンバータ13の入力ゲートに流れ
込む微小電流値によって、A/Dコンバータ13への入
力電圧が変化する可能性があるため、その影響を低減す
るためのものである。この場合も不要な場合には取り除
くことができる。
The A / D converter 13 is the main battery 11
Of the main battery 11 is transmitted to the MPU 1 according to the input analog voltage value. The resistors R28 and R29 convert the main battery voltage Vmain23 to the A / D converter 1
Although it is a resistor that divides the voltage into a voltage that can be input to 3, it can be removed if unnecessary. When used, it is desirable that the resistance value is large in order to reduce the power consumption, and that the resistance value is high in order to improve the detection accuracy of the main battery voltage. A
In the MP30, when a resistor having a large resistance value is used as the resistor R28, the input voltage to the A / D converter 13 may change due to a minute current value flowing into the input gate of the A / D converter 13. , To reduce the effect. Also in this case, it can be removed if unnecessary.

【0036】サーミスターTH25は、メイン電池11
の温度監視を行うための抵抗値可変素子であり、抵抗R
26と分圧する構成とし、システム電源ライン12から
更にレギュレーションされたVtemp24をプルアッ
プする電源とすることで、高精度化を図ることができ
る。AMP27は、前記同様、抵抗R26とA/Dコン
バータ13への入力微小電流によるA/Dコンバータ1
3への入力電圧値の変化を低減するためのものであり、
不要な場合には取り除くことができる。
The thermistor TH25 is a main battery 11
A variable resistance element for monitoring the temperature of the
High precision can be achieved by using a configuration in which the voltage is divided by 26 and the Vtemp 24 that is further regulated from the system power supply line 12 is pulled up. Similarly to the above, the AMP 27 is the A / D converter 1 that uses the resistor R26 and a minute current input to the A / D converter 13.
To reduce the change in the input voltage value to 3
Can be removed if not needed.

【0037】抵抗R19は、本発明におけるメイン電池
11の内部インピーダンス測定用の抵抗である。この抵
抗R19はメイン電池11から電流を流した時に、メイ
ン電池11の電圧降下がA/Dコンバータ13で読み取
れるだけの電流を流すことができる抵抗値を選択する必
要があり、電力抵抗となる。スイッチ20は、MPU1
からの命令によりON/OFFの制御が可能な素子で、
ON抵抗が十分に低いものが望ましい。ここで、抵抗R
19の抵抗値と、スイッチSW20のON抵抗値は、個
体差によるバラツキを極力抑えるために精度の良いもの
を使用する必要がある。また、本回路構成にすること
で、ACアダプタ9がコンセントに挿入されていて充電
が停止している状態の時に、スイッチSW20をONし
た場合には、メイン電池11からの放電電流の殆ど全て
を抵抗R19に流すことができる。
The resistor R19 is a resistor for measuring the internal impedance of the main battery 11 in the present invention. It is necessary to select a resistance value of the resistor R19 that allows a current such that the voltage drop of the main battery 11 can be read by the A / D converter 13 when a current is supplied from the main battery 11, and is a power resistance. Switch 20 is MPU1
An element that can be turned on and off by a command from
It is desirable that the ON resistance is sufficiently low. Where resistance R
With respect to the resistance value of 19 and the ON resistance value of the switch SW20, it is necessary to use a highly accurate one in order to suppress variations due to individual differences as much as possible. Further, with this circuit configuration, when the switch SW20 is turned on when the AC adapter 9 is inserted in the outlet and charging is stopped, almost all the discharge current from the main battery 11 is discharged. It can flow to the resistor R19.

【0038】このように構成されたPDAの回路におけ
るメイン電池11の劣化検出処理手順、即ち内部インピ
ーダンス測定における処理手順を図2のフローチャート
に示す。このフローチャートに対応する処理はROM2
に格納されたプログラムにしたがってMPU1が実行す
る。2次電池を使用したPDAでは2次電池を充電する
際、もしくは商用電源コンセントのある場所などでは電
池を消耗させたくないことからACアダプタ9をコンセ
ントに差し込んで使用するので、そのタイミングを利用
する。まず、ACアダプタ9がコンセントに挿入される
と(ステップS1)、バッファ10を介してMPU1に
その旨連絡され、MPU1から充電器14に対して電池
の充電が命令され、充電が開始され(ステップS2)、
同時にタイマ15のカウントが開始される(ステップS
3)。タイマ15の設定値は、充電器14の充電レート
からメイン電池11が完全放電状態からの充電において
も十分満充電にできる時間を設定しておく。タイマ15
がタイムアップすると(ステップS4)、MPU1によ
り充電が停止される(ステップS5)。この時、電池は
満充電状態にあり、ステップS1からステップS5まで
が充電工程である。
A flowchart of FIG. 2 shows a procedure of detecting deterioration of the main battery 11 in the PDA circuit thus constructed, that is, a procedure of measuring internal impedance. The process corresponding to this flowchart is ROM2
The MPU 1 executes the program according to the program stored in. In a PDA using a secondary battery, the AC adapter 9 is used by being plugged into the outlet when charging the secondary battery or because the battery does not want to be consumed at a place where there is a commercial power outlet, the timing is used. . First, when the AC adapter 9 is inserted into the outlet (step S1), the MPU1 is notified via the buffer 10 and the MPU1 instructs the charger 14 to charge the battery, and the charging is started (step S1). S2),
At the same time, the timer 15 starts counting (step S
3). The set value of the timer 15 is set based on the charging rate of the charger 14 so that the main battery 11 can be fully charged even when the main battery 11 is fully discharged. Timer 15
When the time is up (step S4), charging is stopped by the MPU 1 (step S5). At this time, the battery is fully charged, and steps S1 to S5 are the charging process.

【0039】劣化検出工程では、ACアダプタ9が挿入
されていることを確認し、メイン電池11の電圧をA/
Dコンバータ13によって検出する(ステップS6)。
この時のメイン電池電圧値をV1とする。また、この
時、メイン電池11からの放電電流は殆ど無い状態であ
るため、メイン電池11の内部インピーダンス31の影
響は殆ど生じない。次に、SW20をONし、一定電流
を内部インピーダンス測定用の抵抗R19に流す(ステ
ップS7)。これにより、メイン電池11の電圧Vma
in23は内部インピーダンスR31部分で電圧降下す
る。その電圧降下後のメイン電池電圧値をV2とし、こ
れを検出する(ステップS8)。また、SW20をON
したときの電池電圧カーブを図3に示すが、電圧を安定
させるために数十秒のON時間に設定する。数十秒のO
N時間によって、メイン電池11が放電されるが、放電
量としては殆ど問題とはならない。仮に最大30秒間放
電したとして、電池の定格電流量を1Cとして、抵抗R
19に0.5Cの電流を流したとしても、満充電時の電
池エネルギー量の0.4%程度である。
In the deterioration detecting step, it is confirmed that the AC adapter 9 is inserted, and the voltage of the main battery 11 is set to A /
It is detected by the D converter 13 (step S6).
The main battery voltage value at this time is V1. Further, at this time, since there is almost no discharge current from the main battery 11, the influence of the internal impedance 31 of the main battery 11 hardly occurs. Next, SW20 is turned on, and a constant current is passed through the resistor R19 for measuring internal impedance (step S7). Accordingly, the voltage Vma of the main battery 11
The voltage of in23 drops in the internal impedance R31. The main battery voltage value after the voltage drop is set to V2, and this is detected (step S8). Also, turn on SW20
The battery voltage curve at that time is shown in FIG. 3, and the ON time is set to several tens of seconds in order to stabilize the voltage. Tens of seconds O
The main battery 11 is discharged in N hours, but the amount of discharge causes almost no problem. If the battery is discharged for a maximum of 30 seconds, the rated current amount of the battery is set to 1C, and the resistance R
Even if a current of 0.5 C is passed through 19, it is about 0.4% of the battery energy amount when fully charged.

【0040】ここで、充電が停止されてから、電池電圧
V2を検出するまでの間、ACアダプタ9が挿入され続
けている場合には、次の処理へと進むが、もしその間に
ACアダプタ9が抜かれたことを検出した場合には、本
処理は即座に中断し、今回の劣化検出は行わなかったこ
とにする(ステップS20)。そして、電池劣化テーブ
ル(補正テーブル)を更新することなく(ステップS2
1)、ステップS1に戻る。なお、電池劣化は数ヶ月〜
数年単位の変化あるが、ACアダプタ9を挿入して2次
電池を充電する頻度は数日〜数週間単位であることか
ら、数回電池の劣化検出が行えない状況が続いたとして
も特に問題はない。
If the AC adapter 9 continues to be inserted after the charging is stopped until the battery voltage V2 is detected, the process proceeds to the next process. If it is detected that is removed, this process is immediately interrupted and the current deterioration detection is not performed (step S20). Then, without updating the battery deterioration table (correction table) (step S2
1) and returns to step S1. It should be noted that the battery deterioration is several months
Although there is a change in units of several years, the frequency of inserting the AC adapter 9 and charging the secondary battery is in units of several days to several weeks, so even if the deterioration of the battery cannot be detected several times in particular, No problem.

【0041】前記メイン電池電圧V2を検出した後、メ
イン電池11の内部インピーダンスR31を算出する
(ステップS9)。この内部インピーダンスR31は今
まで検出した値から、 R31=R19×(V1−V2)/V2 で求められる。また、電池の内部インピーダンス31は
温度の影響を大きく受けるので、Vtemp24,R2
6,TH25及びA/Dコンバータ13から、上記処理
を行った時の温度を検出しておき(ステップS10)、
予め準備された補正テーブルによって常温換算すること
で、メイン電池の内部インピーダンス、即ちメイン電池
の劣化状態を推測する(ステップS11)ことができ
る。そして、この結果に基づいて前記補正テーブルを更
新する(ステップS12)。
After detecting the main battery voltage V2, the internal impedance R31 of the main battery 11 is calculated (step S9). This internal impedance R31 is calculated from the values detected so far by R31 = R19 × (V1−V2) / V2. Further, since the internal impedance 31 of the battery is greatly affected by temperature, Vtemp24, R2
6, the temperature when the above process is performed is detected from the TH25 and the A / D converter 13 (step S10),
The internal impedance of the main battery, that is, the state of deterioration of the main battery can be estimated by converting the temperature into the room temperature using the correction table prepared in advance (step S11). Then, the correction table is updated based on this result (step S12).

【0042】なお、メイン電池11の劣化情報は、残量
の誤差を電池残量計に対して補正することにより残量計
精度を向上させることもできるが、残量計を補正しても
極端に電池使用時間が短くなる程電池が劣化しているよ
うな場合には、電池が劣化して寿命であることを表示装
置6に警告を表示させるなどして、ユーザに劣化した電
池の新品の電池への交換を促し、ユーザ自身で交換可能
であれば自身で交換し、自身で交換不能であれば、交換
サービスステーションなどに持ち込ん交換することにな
る。
As for the deterioration information of the main battery 11, the accuracy of the fuel gauge can be improved by correcting the error of the remaining capacity with respect to the battery fuel gauge. If the battery deteriorates as the battery usage time becomes shorter, the warning is displayed on the display device 6 indicating that the battery has deteriorated and is at the end of its life, and the user is informed of the new battery. The user is prompted to replace the battery, and if the user can replace it, the user replaces it by himself.

【0043】次に具体的に残量計精度を向上させる方法
について説明する。電池残量を検出する方法として、本
発明では安価に構成できる電圧検出方式とした。本方式
を採用した場合に、残量計精度を阻害する要因として
は、前記したように温度による影響と、システム起動中
の電池出力電流変化による影響と、電池の劣化による影
響がある。温度と劣化の検出については前述のようにし
て行えば良い。そこで、電池出力電流変化による影響に
ついて補足する。
Next, a method of specifically improving the accuracy of the fuel gauge will be described. As a method for detecting the remaining battery level, the present invention adopts a voltage detection method that can be configured at low cost. When this system is adopted, factors that impede the accuracy of the fuel gauge include the influence of temperature, the influence of battery output current change during system startup, and the influence of battery deterioration as described above. Detection of temperature and deterioration may be performed as described above. Therefore, the effect of the change in the battery output current will be supplemented.

【0044】携帯情報端末などの装置における電池出力
電流の内訳としては、バックライトなどを含む表示コン
トローラ5及び表示装置6が占める割合が非常に大き
い。そこで、バックライトなどを装備した装置において
は、バックライトの輝度設定値によって電池出力電流を
推測する。これで実際には、安価でかなり高精度な構成
となる。更に精度を上げたい場合には出力電流を測定し
たり、別の消費電力の大きいユニットなどが装着される
ようなシステムの場合にはそのユニットの影響による電
池出力電流を考慮すれば良い。そして、前記3阻害要因
について補正テーブルを作成し、実際に残量計表示を操
作した時のメイン電池電圧と、温度情報、バックライト
輝度設定値情報、最新劣化情報から補正を行うようにす
ることで、メイン電池の残量計を安価で高精度なシステ
ム構成とする。
As a breakdown of the battery output current in a device such as a portable information terminal, the display controller 5 including the backlight and the display device 6 occupy a very large proportion. Therefore, in a device equipped with a backlight or the like, the battery output current is estimated by the brightness setting value of the backlight. This is actually a cheap and fairly accurate configuration. To further improve the accuracy, the output current may be measured, and in the case of a system in which another unit with large power consumption is attached, the battery output current due to the influence of the unit may be considered. Then, a correction table is created for the above three obstruction factors, and correction is performed from the main battery voltage when the fuel gauge display is actually operated, temperature information, backlight brightness setting value information, and latest deterioration information. Then, the fuel gauge of the main battery has a low-cost and highly accurate system configuration.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、2次電
池の内部インピーダンスを測定する手段と、測定された
内部インピーダンスに基づいて前記2次電池の劣化を判
断する手段と、判断された2次電池の劣化の状態に応じ
て電池残量の誤差を補正する手段とを備え、測定する手
段は、ACアダプタが接続されて電源供給され、かつ2
次電池が満充電になった時に内部インピーダンスを測定
するので、低コストで精度良く2次電池の劣化を検出す
ることが可能となる。また、これにより、電池残量の補
正を低コストで精度良く行うことができる。更に、精度
の良い電池残量の補正が可能となったことにより、電池
管理システムの信頼性を高め、ユーザに対して適切な電
池使用時間の提供と、ユーザデータ保護に対する信頼性
を高めることにできる。
As described above, according to the present invention, the means for measuring the internal impedance of the secondary battery and the means for judging the deterioration of the secondary battery based on the measured internal impedance are determined. And a means for correcting an error in the remaining battery level according to the state of deterioration of the secondary battery, the means for measuring is connected to an AC adapter and supplied with power, and
Since the internal impedance is measured when the secondary battery is fully charged, the deterioration of the secondary battery can be accurately detected at low cost. Further, this makes it possible to accurately correct the remaining battery charge at low cost. In addition, it is possible to improve the reliability of the battery management system by providing accurate battery level correction, to provide the user with appropriate battery usage time, and to improve the reliability of user data protection. it can.

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

【図1】本発明の実施形態に係る情報端末装置としての
PDAの回路構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a PDA as an information terminal device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態おける電池劣化検出処理の処
理手順を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of battery deterioration detection processing according to the embodiment of the present invention.

【図3】内部インピーダンス測定時における通電時の2
次電池電圧特性を示す図である。
[Fig. 3] 2 during energization during internal impedance measurement
It is a figure which shows the secondary battery voltage characteristic.

【図4】携帯情報端末装置におけるLi−ion2次電
池における電池の放電特性曲線と、この放電特性曲線を
使用した電源管理の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a discharge characteristic curve of a battery in a Li-ion secondary battery in a portable information terminal device and an example of power management using this discharge characteristic curve.

【図5】Li−ion2次電池における電池残量と電池
電圧の関係を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a battery remaining amount and a battery voltage in a Li-ion secondary battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 MPU 2 ROM 3 RAM 4 バスライン 5 表示コントローラ 6 表示装置 7 入力コントローラ 8 入力装置 9 ACアダプタ 10 バッファ 11 メイン電池 12 システム電源ライン 13 A/Dコンバータ 14 充電器 15 充電タイマ 16 ACアダプタ電源ラインへの回り込み防止用ダイ
オード 17 電池側電源ラインへの逆流防止用ダイオード 18 DC/DCコンバータ 19 電池劣化検出用抵抗 20 電池劣化検出用抵抗ON/OFF用スイッチ 21 ACアダプタ側電源ライン 22 電池側電源ライン 23 電池電圧 24 温度検出用高精度電源電圧 25 温度検出用サーミスタ 26 温度検出用抵抗 27 温度検出電圧安定用AMP 28 電池電圧検出用分圧抵抗 29 電池電圧検出用分圧抵抗 30 電池電圧安定用AMP 31 電池の内部インピーダンス
1 MPU 2 ROM 3 RAM 4 Bus line 5 Display controller 6 Display device 7 Input controller 8 Input device 9 AC adapter 10 Buffer 11 Main battery 12 System power supply line 13 A / D converter 14 Charger 15 Charging timer 16 To AC adapter power supply line Diode 17 for preventing sneak-in from the backside 18 Diode for preventing backflow to the battery side power supply line 18 DC / DC converter 19 Battery deterioration detection resistor 20 Battery deterioration detection resistor ON / OFF switch 21 AC adapter side power supply line 22 Battery side power supply line 23 Battery voltage 24 High-accuracy power supply voltage for temperature detection 25 Temperature detection thermistor 26 Temperature detection resistance 27 Temperature detection voltage stabilization AMP 28 Battery voltage detection voltage dividing resistor 29 Battery voltage detection voltage dividing resistor 30 Battery voltage stabilization AMP 31 Battery internal impedance Nsu

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04Q 7/38 H04B 7/26 L (72)発明者 宮本 良雄 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所デジタルメディア製品事業部 内 (72)発明者 米永 斉 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所デジタルメディア製品事業部 内 (72)発明者 江守 昭彦 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 高岸 一史 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所デジタルメディア製品事業部 内 Fターム(参考) 2G016 CB06 CB11 CB12 CB13 CB21 CC03 CC04 CC05 CC06 CC07 CC10 CC12 CC16 CC23 CC27 CC28 CD09 CD14 CE03 CF06 5G003 AA01 BA01 DA07 EA05 EA08 GC05 5H030 AA06 AS11 BB01 BB21 FF22 FF43 FF44 FF52 5K067 AA33 EE02 FF19 FF23 HH21 KK05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04Q 7/38 H04B 7/26 L (72) Inventor Yoshio Miyamoto 1410 Inada, Hitachinaka City, Ibaraki Hitachi, Ltd. Factory Digital Media Products Division (72) Inventor Hitoshi Yoneaga 1410 Inada, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Stock Company Hitachi Ltd. Digital Media Products Division (72) Inventor Akihiko Emori 7-1-1, Mikamachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Kazufumi Takagishi 1410 Inada, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture F-Term (Reference) 2G016 CB06 CB11 CB12 CB13 CB21 CC03 CC04 CC05 CC06 Hitachi Digital Media Products Division CC07 CC10 CC12 CC16 CC23 CC27 CC28 CD09 CD14 CE03 CF06 5G003 AA01 BA01 DA07 EA 05 EA08 GC05 5H030 AA06 AS11 BB01 BB21 FF22 FF43 FF44 FF52 5K067 AA33 EE02 FF19 FF23 HH21 KK05

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ACアダプタから電源供給される2次電
池の電池電圧を検出して電池残量を表示する表示手段を
有する情報端末装置において、 前記2次電池の内部インピーダンスを測定する手段と、 測定された内部インピーダンスに基づいて前記2次電池
の劣化を判断する手段と、 判断された2次電池の劣化の状態に応じて前記電池残量
の誤差を補正する手段と、を備え、 前記測定する手段は、前記ACアダプタが接続されて電
源供給され、かつ前記2次電池が満充電になった時に、
前記内部インピーダンスを測定することを特徴とする情
報端末装置。
1. An information terminal device having display means for detecting a battery voltage of a secondary battery supplied with power from an AC adapter and displaying the remaining battery level, and means for measuring an internal impedance of the secondary battery, And a means for judging deterioration of the secondary battery based on the measured internal impedance; and a means for correcting an error of the battery remaining amount according to the judged deterioration state of the secondary battery, Means for supplying power when the AC adapter is connected and the secondary battery is fully charged,
An information terminal device characterized by measuring the internal impedance.
【請求項2】 前記ACアダプタから前記情報端末装置
に電源供給されている場合には、前記2次電池からの放
電を断つ手段を備えていることを特徴とする請求項1記
載の情報端末装置。
2. The information terminal device according to claim 1, further comprising means for cutting off the discharge from the secondary battery when power is supplied to the information terminal device from the AC adapter. .
【請求項3】 前記2次電池の内部インピーダンスを測
定する手段が、前記2次電池と並列に配置された抵抗と
スイッチ、および前記スイッチを断接する制御手段とか
らなり、 前記制御手段は、前記ACアダプタが接続されている場
合に、前記スイッチを切り替え、前記2次電池の放電電
流を前記抵抗に流す第1のモードと前記抵抗に流さない
第2のモードを設定し、前記第1および第2のモードの
2次電池の端子出力電圧から前記内部インピーダンスを
検出することを特徴とする請求項1記載の情報端末装
置。
3. The means for measuring the internal impedance of the secondary battery comprises a resistor and a switch arranged in parallel with the secondary battery, and control means for connecting and disconnecting the switch, the control means comprising: When an AC adapter is connected, the switch is switched to set a first mode in which the discharge current of the secondary battery flows through the resistor and a second mode in which the discharge current does not flow through the resistor, and the first and the second modes are set. The information terminal device according to claim 1, wherein the internal impedance is detected from a terminal output voltage of a secondary battery in a mode of 2.
【請求項4】 前記第1のモードで前記抵抗に放電電流
を流した時の2次電池端子出力電圧の検出は、前記スイ
ッチにより前記第1のモードに切り替えた後、2次電池
端子出力電圧がほぼ一定になったタイミングで行われる
ことを特徴とする請求項3記載の情報端末装置。
4. The secondary battery terminal output voltage when a discharge current is passed through the resistor in the first mode is detected after switching to the first mode by the switch. The information terminal device according to claim 3, wherein is performed at a timing at which is substantially constant.
【請求項5】 前記タイミングが、前記第1のモードに
切り替えてから、数秒〜数十秒後であることを特徴とす
る請求項4記載の情報端末装置。
5. The information terminal device according to claim 4, wherein the timing is several seconds to several tens of seconds after the switching to the first mode.
【請求項6】 2次電池の温度を検出する手段と、 前記内部インピーダンスを測定する際に、前記温度を検
出する手段によりその時の温度を検出し、前記2次電池
の内部インピーダンス値と前記温度情報とから、電池の
劣化を推測する手段と、をさらに備えていることを特徴
とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の情報端
末装置。
6. A means for detecting the temperature of a secondary battery, and a temperature at that time is detected by the means for detecting the internal impedance when measuring the internal impedance, and the internal impedance value of the secondary battery and the temperature are measured. The information terminal device according to any one of claims 1 to 5, further comprising means for estimating deterioration of a battery from information.
【請求項7】 前記電池の劣化を推測する手段によって
推測された電池劣化の状態に基づいて、電池電圧−電池
残量の関係を記憶するテーブルを補正する手段を備えて
いることを特徴とする請求項6記載の情報端末装置。
7. A means for correcting a table for storing the relationship between the battery voltage and the remaining battery level based on the state of battery deterioration estimated by the means for estimating battery deterioration. The information terminal device according to claim 6.
【請求項8】 前記電池の劣化を推測する手段によって
ある一定以上の電池の劣化が生じていると判断されたと
きには、その旨前記表示手段に表示することを特徴とす
る請求項6記載の情報端末装置。
8. The information according to claim 6, wherein when the means for estimating the deterioration of the battery determines that the battery has deteriorated to a certain degree or more, the fact is displayed on the display means. Terminal device.
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