JP2003177166A - 残量計付きバッテリ - Google Patents
残量計付きバッテリInfo
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- Secondary Cells (AREA)
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Abstract
応じた色々な特性を記憶し、精度の高い表示が可能な残
量計付きバッテリを提供すること。 【解決手段】 電気エネルギを蓄えるバッテリ2の電気
エネルギ量を複数の表示区分で表示するバーグラフメー
タを備えるとともに、表示区分を表示させる表示ボタン
13を備える残量計を具備したバッテリにおいて、バッ
テリの電気エネルギ量に対する値を積算値とし、充放電
された電気エネルギを積算する積算手段と、この積算手
段の出力に基づいてバッテリの特性を記憶したROMを
参照し、バッテリの残量を表示する表示手段とを備えた
残量計付きバッテリ。
Description
えるバッテリの残量計付きバッテリに係り、特に、充放
電された電気エネルギ量を予め設定された放電時点と満
充電時点とを基準に積算することで、積算誤差を小さく
した残量計付きバッテリに関する。
開昭58−81865号公報等で開示されているよう
に、電池放電電圧又は開放電圧と同一の温度係数を有す
る基準電圧と電圧を比較、増巾し、放電量と比例する設
定電圧と比較して表示する回路を蓄電池の電漕と蓋との
間に設けた容量表示付密閉型蓄電池がある。
では、押ボタンスイッチ10(上記公報の図2参照)を
押すと、残量が表示される。これは、押ボタンスイッチ
10が押された際に、設定された基準電圧とバッテリ電
圧を比較して、基準電圧よりもバッテリ電圧が大きい
か、小さいかを表示するものである。
バッテリは、基準電圧と比較して、基準以上か以下かを
表示するのみで、残量の表示精度が高いものではなかっ
た。さらに、バッテリの容量は温度により非常に影響を
受けるが、従来の残量計付きバッテリでは、温度による
バッテリの容量の変化は考慮されていなかったので、表
示精度が高いものではなかった。また、精度が低かった
ため、表示に関するさらなる工夫などもされていなかっ
た。一方、精度のよい残量計であれば、その汎用性など
も考慮すれば精度が良い上に安価なものが提供できる。
するためになされたものであって、第1の目的は、様々
なバッテリに汎用性が高い残量計付きバッテリを提供す
ることにある。
バッテリの色々な特性を記憶し、精度の高い表示が可能
な残量計付きバッテリを提供することにある。
バッテリの温度に関する特性を記憶し、精度の高い表示
が可能な残量計付きバッテリを提供することにある。
きバッテリは、電気エネルギを蓄えるバッテリの電気エ
ネルギ量を複数の表示区分で表示する表示器であるバー
グラフメータと、表示区分を表示させる表示ボタンとを
備える残量計を具備したバッテリにおいて、残量計がバ
ッテリの電気エネルギ量に対する値を積算値とし、充放
電された電気エネルギを積算する積算手段と、この積算
手段の出力に基づいてバッテリの残量を表示する表示手
段とを備え、この表示手段はバーグラフメータの複数の
表示区分の内、最も残量の少ない表示区分のみを積算値
に応じて点灯状態と点滅状態のいずれかに切替えるよう
制御することを特徴とする。従って、バッテリ残量が積
算され、バーグラフにより表示されるので、残量の表示
精度が極めて高くなる。さらに、残量が最も少ない状態
では表示形態が点滅となるので、残量を良好に認識する
ことができる。
テリにおいて、好ましくは、残量計の基板への配線はカ
プラにより接続されていることを特徴とする。上記構成
の残量計付きバッテリによれば、様々なバッテリに汎用
性が高い。
バッテリにおいて、好ましくは、残量計は、バッテリの
特性を記憶したROMを備えることを特徴とする。上記
構成の残量計付きバッテリによれば、バッテリの色々な
特性を記憶しているので、精度の高い表示が可能であ
る。
ッテリにおいて、好ましくは、バッテリの特性は、バッ
テリ温度に関する特性であることを特徴とする。上記構
成の残量計付きバッテリによれば、様々なバッテリに応
じて、バッテリの温度に関する特性を記憶しているの
で、精度の高い表示が可能である。
態に基づいて説明する。図1は、本発明のバッテリ残量
計のブロック構成図である。
力用電気エネルギを蓄えるバッテリ2と、このバッテリ
2の予め設定された放電時点と予め設定された満充電時
点とを検出する検出手段3と、放電時点と満充電時点で
は該時点でのバッテリ2の電気エネルギ量に対応する値
を積算値とし、充放電された電気エネルギを積算する積
算手段4と、この積算手段4の出力に基づいてバッテリ
残量の絶対値を表示する表示手段5と、を備えている。
さらに、バッテリ残量計1は抵抗Rと、ダイオードD
と、ヒューズFSと、コネクタ6a,7aとを備えてい
る。
てコネクタ7aの一方の端子およびコネクタ6aの一方
の端子と接続されている。バッテリ2の(+)端子は、
ヒューズFSを介してコネクタ7aの他方の端子と接続
され、また、ダイオードDを介してコネクタ6aの他方
の端子と接続されている。
予め設定された放電時点を検出(E検出)してそのこと
を示す検出信号を積算手段4に出力すると共に、バッテ
リ2の温度から予め設定された満充電時点を検出(F検
出)してそのことを示す検出信号を積算手段4に出力す
る。例えば、端子電圧と設定電圧とを比較するコンパレ
ータと、温度センサとを組み合わせて構成する。端子電
圧をA/D変換したデジタル値と設定値とを比較して予
め設定された放電時点を検出してもよい。
受け取って放電時点と満充電時点では該時点でのバッテ
リ2の電気エネルギ量に対応する値を積算値とし、充放
電された電気エネルギとして電流値を積算する。積算値
は電流値の時間積分からなり、Ah(アンペア・時)を
単位とする。バッテリ2に流入または流出する電流値
を、抵抗Rにより電圧に変換して検出する。積算手段4
は、例えば、抵抗Rの端子電圧をA/D変換するA/D
変換器と、積算機能を持つマイコンで構成する。コンデ
ンサと抵抗と演算増幅器(オペアンプ)等からなるアナ
ログ回路の積分回路で構成してもよい。
満充電時点でのバッテリ2の電気エネルギ量以下の電気
エネルギ量を表示する複数の表示区分51〜55を備
え、この表示区分51〜55をLEDで構成している。
また、目盛5aを備え、0Ahと、0.8Ahと、1.
6Ahと、2.4Ahと、3.2Ahと、4.0Ahと
を示す数値が付いている。満充電時点でのバッテリ2の
電気エネルギ量を4.0Ahとしている。
示す出力信号に基づいて、表示区分51〜55を構成す
るLEDの点灯によりバッテリ残量の絶対値を表示す
る。例えば、LEDマトリクス制御回路を備えてLED
を点灯または点滅させる。
方の端子と接続され、(+)端子はコネクタ7bの他方
の端子と接続されている。コネクタ7aとコネクタ7b
は互いにはまり合う形状からなる。アシスト自転車など
の電動車の動力は、モータ8から供給される。
一方の端子と接続され、(+)端子はコネクタ6bの他
方の端子と接続されている。コネクタ6aとコネクタ6
bは互いにはまり合う形状からなる。
示特性図である。図3は、本発明のバッテリ残量計の残
量表示の説明図である。図3および図2において、LE
Dの点灯と点滅は次のように設定する。
0.0Ahより大きく0.5Ah以下のときに点滅す
る。表示区分51のLEDは、バッテリ残量が0.5A
hより大きく0.8Ah以下のときに点灯する。表示区
分52のLEDは、バッテリ残量が0.8Ahより大き
く1.6Ah以下のときに点灯する。表示区分53のL
EDは、バッテリ残量が1.6Ahより大きく2.4A
h以下のときに点灯する。表示区分54のLEDは、バ
ッテリ残量が2.4Ahより大きく3.2Ah以下のと
きに点灯する。表示区分55のLEDは、バッテリ残量
が3.2Ahより大きく4.0Ah以下のときに点灯す
る。
走行可能距離が3km/0.8Ahである場合に、1個
のLEDの点灯を1目盛と換算して3km/1目盛と
し、比例関係を用いることで、バッテリ残量の表示から
容易に走行可能距離を把握することができる。
4.0Ahより大きく5.0Ah以下のときにも点灯す
る。予め設定された満充電時点の電気エネルギ量を4.
0Ahとしており、充電量が4.0〜5.0Ahの場合
は満充電状態とするものである。満充電表示側最上位の
表示区分55により、バッテリ容量や毎回の充電可能容
量が4.0〜5.0Ahの範囲で変動しても、この変動
を吸収して満充電状態を表示することができる。
ると満充電状態に近づくにつれてバッテリ2の温度が上
昇する。温度の上昇率または温度が予め設定された値
(F検出温度)になると、検出手段3は満充電を検出
し、この時点を予め設定された満充電時点(F検出時
点)として検出する。充電量(電気エネルギ量)とバッ
テリ温度の関係図を図4に示す。図中の記号Fが4.0
Ahに相当する。
電装置9からバッテリ2へ電流が流れていても実際には
その分の電気エネルギはバッテリ2に殆ど充電されな
い。そこで、積算手段4は、バッテリ2の電気エネルギ
量が満充電時点でのバッテリ2の電気エネルギ量以上で
あることを検出手段3が検出した場合に、それを示す検
出信号を受け取って電流値の積算を停止し、満充電時点
での充電量を基準値として積算値に代入し、積算値を
4.0とする。
ッテリに長時間接続されて流入電流等があっても、積算
値を満充電時点の充電量に対応した値とすることがで
き、満充電の状態における積算値の誤差をバッテリ容量
と満充電時点の充電量の差以下に抑えることができる。
電した時は、積算手段4は放電された電気エネルギの分
だけ積算値から減算する。満充電の状態から徐々に放電
した場合に、満充電時点となったときにこの時点でのバ
ッテリ2の電気エネルギ量が積算値とされ、バッテリ2
の電気エネルギ量が満充電時点でのバッテリ2の電気エ
ネルギ量未満となったときに積算を開始するので、正確
な積算値で電気エネルギの積算を開始することができ
る。
区分51のLEDのみが点灯する。バッテリ2の端子電
圧が予め設定された値(E検出電圧)になると、検出手
段3は放電完了が近いことを検出し、この時点を予め設
定された放電時点(E検出時点)として検出する。表示
区分51のLEDは点滅に切り替り、積算値は予め設定
された放電時点でのバッテリ2の電気エネルギ量に設定
され、0.5に設定される。バッテリ2の端子電圧とバ
ッテリ残量(電気エネルギ量)の関係図を図5に示す。
図中の記号Eが0.5Ahに相当する。
の温度などに基づいて、補正をかけてもよい。補正に
は、放電レート補正と、自己放電補正と、温度補正とが
ある。
ある。放電レート補正は、バッテリ2から放電される電
流が大きくなると、電流値を大きくカウントする補正で
ある。
る。バッテリ2を充電して放置すると自己放電するが、
自己放電補正はこの自己放電量を積算値から減算する補
正である。
温度補正はバッテリの温度を検出して積算値を修正する
補正である。バッテリの温度が低いときは、積算値を小
さく見積もることとする。
で、簡素な構成とすることができ、特に、小型電動車に
適したバッテリ残量計とすることができる。
図8は、アシスト自転車のバッテリケース組立の参考図
である。図9は、本発明のバッテリ残量計のレイアウト
図である。図9は、図8のバッテリケース組立30にお
ける、ハンドル38近傍上面の簡略断面図である。
ケース組立30に一体的に組み込まれており、バッテリ
2はバッテリケース11にはめ込まれて固定され、基板
16がバッテリケース11に固定され、バッテリケース
11の表面に表示区分51〜55の表示が見えると共に
表示ボタン13が現れるようにされている。消費電力を
抑えるため、表示ボタン13を押した時にバッテリ残量
を表示するように構成されている。
上のバッテリケース11表面と表示ボタン13の上面に
は、PVCフィルム12が接着されている。また、基板
16と積算手段(図示せず)とは、カプラ14とハーネ
ス15とを介して接続されている。
り外しできるバッテリケース組立30に組み込まれて、
バッテリケース組立30単体でバッテリ残量をモニタで
きるようになっている。バッテリケース組立30をアシ
スト自転車から取り外して屋内に持ち込んで充電するこ
ともでき、車載状態・取り外し状態を問わず、バッテリ
残量の表示ができる。
ブルとして記憶したROMを備えてもよい。積算手段内
に、図6の特性をテーブルとして記憶したROMを備え
てもよい。予め設定された放電時点と満充電時点でのバ
ッテリの電気エネルギ量を、積算手段に予めインプット
してもよい。表示区分51〜55は、LEDのほかにL
CDで構成してもよい。また、表示手段は、デジタル表
示としてもよく、LEDやLCDを用いて円グラフで表
示してもよく、また、可動コイル形計器で構成してもよ
い。
気エネルギを蓄えるバッテリのバッテリ残量計について
説明したが、電気自動車や電気スクータ等の電動車の動
力用電気エネルギを蓄えるバッテリのバッテリ残量計に
本発明を適用してもよい。将来的には、モータボートの
動力用電気エネルギを蓄えるバッテリのバッテリ残量計
に本発明を適用してもよい。
であり、本発明は上記実施形態に限定されるものではな
い。
れば、次の効果を奏する。
ば、バッテリ残量が積算され、バーグラフにより表示さ
れるので、残量の表示精度が極めて高くなる。また、残
量が最も少ない状態では表示形態が点滅となるので、残
量を良好に認識することができる。さらに、基板への配
線がカプラにより接続されているので、様々なバッテリ
に汎用性が高い。また、バッテリの色々な特性を記憶し
たROMを備えているので、精度の高い表示ができる。
さらに、バッテリ温度に関する特性を記憶しているの
で、温度によるバッテリの容量への影響を受けずに、精
度の高い表示ができる。
関係図
関係図
…積算手段、5…表示手段、5a…目盛、6a,6b,
7a,7b…コネクタ、8…モータ、9…充電装置、1
1…バッテリケース、12…PVCフィルム、13…表
示ボタン、14…カプラ、15…ハーネス、16…基
板、21…アシスト自転車、30…バッテリケース組
立、35…導電板、38…ハンドル、38a…ハンドル
軸、51〜55…表示区分、D…ダイオード、FS…ヒ
ューズ、R…抵抗。
6)
きバッテリは、電気エネルギを蓄えるバッテリの電気エ
ネルギ量を複数の表示区分で表示する表示器であるバー
グラフメータと、表示区分を表示させる表示ボタンとを
備える残量計を具備したバッテリにおいて、残量計がバ
ッテリの電気エネルギ量に対する値を積算値とし、充放
電された電気エネルギを積算する積算手段と、この積算
手段の出力に基づいてバッテリの残量を表示する表示手
段とを備え、この表示手段はバーグラフメータの複数の
表示区分の内、最も残量の少ない表示区分のみを積算値
に応じて点灯状態と点滅状態のいずれかに切替えるよう
制御し、表示ボタンは、最も残量の少ない表示を表わす
表示手段に隣接して設けられたことを特徴とする。ま
た、請求項2に係る残量計付きバッテリは、電気エネル
ギを蓄えるバッテリの電気エネルギ量を複数の表示区分
で表示する表示器であるバーグラフメータと、表示区分
を表示させる表示ボタンとを備える残量計を具備したバ
ッテリにおいて、残量計がバッテリの電気エネルギ量に
対する値を積算値とし、充放電された電気エネルギを積
算する積算手段と、この積算手段の出力に基づいてバッ
テリの残量を表示する表示手段とを備え、この表示手段
はバーグラフメータの複数の表示区分の内、最も残量の
少ない表示区分のみを積算値に応じて点灯状態と点滅状
態のいずれかに切替えるよう制御し、バッテリを覆うケ
ースを備え、ケースには表示区分が見えるとともに表示
ボタンが現れるようにすることを特徴とする。従って、
バッテリ残量が積算され、バーグラフにより表示される
ので、残量の表示精度が極めて高くなる。さらに、残量
が最も少ない状態では表示形態が点滅となるので、残量
を良好に認識することができる。
テリの電気エネルギ量を複数の表示区分で表示する表示
器であるバーグラフメータと、表示区分を表示させる表
示ボタンとを備える残量計を具備したバッテリにおい
て、残量計がバッテリの電気エネルギ量に対する値を積
算値とし、充放電された電気エネルギを積算する積算手
段と、この積算手段の出力に基づいてバッテリの残量を
表示する表示手段とを備え、この表示手段はバーグラフ
メータの複数の表示区分の内、最も残量の少ない表示区
分のみを積算値に応じて点灯状態と点滅状態のいずれか
に切替えるよう制御し、表示ボタンは、最も残量の少な
い表示を表わす表示手段に隣接して設けられた残量計付
きバッテリにおいて、好ましくは、残量計の基板への配
線はカプラにより接続されていることを特徴とする。上
記構成の残量計付きバッテリによれば、様々なバッテリ
に汎用性が高い。
バッテリにおいて、好ましくは、残量計は、バッテリの
特性を記憶したROMを備えることを特徴とする。上記
構成の残量計付きバッテリによれば、バッテリの色々な
特性を記憶しているので、精度の高い表示が可能であ
る。
ッテリにおいて、好ましくは、バッテリの特性は、バッ
テリ温度に関する特性であることを特徴とする。上記構
成の残量計付きバッテリによれば、様々なバッテリに応
じて、バッテリの温度に関する特性を記憶しているの
で、精度の高い表示が可能である。 ─────────────────────────────────────────────────────
7)
ネルギ量を複数の表示区分で表示する表示器と、前記表
示区分を表示させる表示ボタンとを備える残量計を具備
したバッテリにおいて、 前記残量計は、バッテリの電気エネルギ量に対する値を
積算値とし、充放電された電気エネルギを積算する積算
手段と、この積算手段の出力に基づいてバッテリの残量
を表示する表示手段とを備え、 前記表示手段は前記表示器の複数の前記表示区分の内、
最も残量の少ない表示区分のみを前記積算値に応じて点
灯状態と点滅状態のいずれかに切替えるよう制御し、前
記表示ボタンは、最も残量の少ない表示を表わす表示手
段に隣接して設けられ、 前記残量計の基板への配線はカプラにより接続されてい
ることを特徴とする残量計付きバッテリ。
たROMを備えることを特徴とする請求項1記載の残量
計付きバッテリ。
度に関する特性であることを特徴とする請求項3記載の
残量計付きバッテリ。
きバッテリは、電気エネルギを蓄えるバッテリの電気エ
ネルギ量を複数の表示区分で表示する表示器であるバー
グラフメータと、表示区分を表示させる表示ボタンとを
備える残量計を具備したバッテリにおいて、残量計がバ
ッテリの電気エネルギ量に対する値を積算値とし、充放
電された電気エネルギを積算する積算手段と、この積算
手段の出力に基づいてバッテリの残量を表示する表示手
段とを備え、この表示手段はバーグラフメータの複数の
表示区分の内、最も残量の少ない表示区分のみを積算値
に応じて点灯状態と点滅状態のいずれかに切替えるよう
制御し、表示ボタンは、最も残量の少ない表示を表わす
表示手段に隣接して設けられたことを特徴とする。従っ
て、バッテリ残量が積算され、バーグラフにより表示さ
れるので、残量の表示精度が極めて高くなる。
テリの電気エネルギ量を複数の表示区分で表示する表示
器であるバーグラフメータと、表示区分を表示させる表
示ボタンとを備える残量計を具備したバッテリにおい
て、残量計がバッテリの電気エネルギ量に対する値を積
算値とし、充放電された電気エネルギを積算する積算手
段と、この積算手段の出力に基づいてバッテリの残量を
表示する表示手段とを備え、この表示手段はバーグラフ
メータの複数の表示区分の内、最も残量の少ない表示区
分のみを積算値に応じて点灯状態と点滅状態のいずれか
に切替えるよう制御し、表示ボタンは、最も残量の少な
い表示を表わす表示手段に隣接して設けられた残量計付
きバッテリにおいて、好ましくは、残量計の基板への配
線はカプラにより接続されていることを特徴とする。上
記構成の残量計付きバッテリによれば、様々なバッテリ
に汎用性が高い。
バッテリにおいて、好ましくは、残量計は、バッテリの
特性を記憶したROMを備えることを特徴とする。上記
構成の残量計付きバッテリによれば、バッテリの色々な
特性を記憶しているので、精度の高い表示が可能であ
る。
ッテリにおいて、好ましくは、バッテリの特性は、バッ
テリ温度に関する特性であることを特徴とする。上記構
成の残量計付きバッテリによれば、様々なバッテリに応
じて、バッテリの温度に関する特性を記憶しているの
で、精度の高い表示が可能である。
Claims (4)
- 【請求項1】 電気エネルギを蓄えるバッテリの電気エ
ネルギ量を複数の表示区分で表示する表示器と、前記表
示区分を表示させる表示ボタンとを備える残量計を具備
したバッテリにおいて、 前記残量計は、バッテリの電気エネルギ量に対する値を
積算値とし、充放電された電気エネルギを積算する積算
手段と、この積算手段の出力に基づいてバッテリの残量
を表示する表示手段とを備え、 前記表示手段は前記表示器の複数の前記表示区分の内、
最も残量の少ない表示区分のみを前記積算値に応じて点
灯状態と点滅状態のいずれかに切替えるよう制御するこ
とを特徴とする残量計付きバッテリ。 - 【請求項2】 前記残量計の基板への配線はカプラによ
り接続されていることを特徴とする請求項1記載の残量
計付きバッテリ。 - 【請求項3】 前記残量計は、バッテリの特性を記憶し
たROMを備えることを特徴とする請求項1記載の残量
計付きバッテリ。 - 【請求項4】 前記バッテリの前記特性は、バッテリ温
度に関する特性であることを特徴とする請求項3記載の
残量計付きバッテリ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002239820A JP3422792B2 (ja) | 2002-08-20 | 2002-08-20 | 残量計付きバッテリ |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002239820A JP3422792B2 (ja) | 2002-08-20 | 2002-08-20 | 残量計付きバッテリ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP00856496A Division JP3428795B2 (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | バッテリ残量計 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2003177166A true JP2003177166A (ja) | 2003-06-27 |
JP3422792B2 JP3422792B2 (ja) | 2003-06-30 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002239820A Expired - Lifetime JP3422792B2 (ja) | 2002-08-20 | 2002-08-20 | 残量計付きバッテリ |
Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006004911A (ja) * | 2004-05-18 | 2006-01-05 | Japan Storage Battery Co Ltd | 蓄電池及び蓄電池識別装置 |
-
2002
- 2002-08-20 JP JP2002239820A patent/JP3422792B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
JP2006004911A (ja) * | 2004-05-18 | 2006-01-05 | Japan Storage Battery Co Ltd | 蓄電池及び蓄電池識別装置 |
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