JP2009295288A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器、及び電子機器に装着可能なアクセサリー機器に搭載される残量検出可能な電池パックに関する。 The present invention relates to an electronic device and a battery pack capable of detecting a remaining amount mounted on an accessory device that can be attached to the electronic device.
電池パックが装着可能な電池パック室を備える電子機器、及び電池パックが装着可能な電池パック室を備える、電子機器に装着可能なアクセサリー機器がある。これらの電子機器及びアクセサリー機器において、残量検出機能を有する充電式電池パックを装着して使用する場合に、電子機器とアクセサリー機器はそれぞれの消費される電力の違いや、電池の残容量の差異から、個別の残量検出管理を行う必要があった。 There are electronic devices including a battery pack chamber in which a battery pack can be mounted, and accessory devices including a battery pack chamber in which the battery pack can be mounted. In these electronic devices and accessory devices, when a rechargeable battery pack having a remaining amount detection function is installed and used, the electronic device and the accessory device are different in power consumption or battery remaining capacity. Therefore, it was necessary to perform individual remaining amount detection management.
このとき、残量検出機能は、多くの補正情報が必要であり、かつ、処理構成が複雑であることから、電子機器とアクセサリー機器に搭載される何れの制御マイコンも、メモリや処理プログラムの領域を増加する必要があり、コスト増加の要因になっていた。 At this time, since the remaining amount detection function requires a lot of correction information and the processing configuration is complicated, any control microcomputer installed in the electronic device and the accessory device has a memory and processing program area. It was necessary to increase the cost, which was a factor of cost increase.
また、最近では容量増加に伴い電池特性も多様化し、明確に特性が判っている電池に対して、より精度の高い残量検出を行うために、電池の識別情報認証機能を搭載する電池パックを使用する場合が増えてきた。 Recently, battery characteristics have also diversified as capacity has increased, and battery packs equipped with battery identification information authentication functions have been developed to detect remaining battery levels with higher accuracy for batteries with clearly known characteristics. The use has increased.
このような識別情報認証機能を有する電池パックでは、識別情報を認証する制御ICや、認証プログラムを制御マイコンに実装する必要があり、さらにコストの増加の要因になっていた。 In a battery pack having such an identification information authentication function, it is necessary to mount a control IC for authenticating identification information and an authentication program in a control microcomputer, which further increases costs.
このような背景の下に、特許文献1には、アクセサリー機器に供給する電力、電圧等を通信により設定し、アクセサリー機器に応じて電子機器本体から電源を供給する技術が提案されている。
しかし、上記従来技術においては、電子機器からアクセサリー機器に電源を供給することにより、電子機器と同等、或いはそれ以上の負荷電流を要求するアクセサリー機器の場合には、電子機器本体の電池使用時間が短くなるという課題がある。また、上記従来技術においては、負荷電流を制限するなどの回路構成が必要となり、構成が複雑化してしまうという課題がある。 However, in the above prior art, by supplying power from the electronic device to the accessory device, in the case of the accessory device that requires a load current equivalent to or higher than that of the electronic device, the battery usage time of the electronic device body is long. There is a problem of shortening. In addition, the above-described prior art requires a circuit configuration such as limiting the load current, and there is a problem that the configuration becomes complicated.
本発明の目的は、安価な構成により、的確な電池残量管理を行うことができる電池パックを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a battery pack capable of performing accurate battery remaining amount management with an inexpensive configuration.
上記目的を達成するために、本発明の電池パックは、電子機器に設けられる複数の電池パック室のいずれかに装着可能な電池パックであって、装着された電池パック室の位置情報を検出する装着位置検出手段と、前記電池パックの電池残容量を検出する残量検出手段と、前記残量検出手段により検出された前記電池残容量の情報と、前記装着位置検出手段により検出された前記電池パック室の位置情報を前記電子機器へ送信し、前記電子機器から送信される前記残量検出手段が電池残容量を検出する際の補正情報を受信する通信手段とを備え、前記通信手段にて前記補正情報を受信した後、前記残量検出手段は前記補正情報によって前記電池残容量を補正することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the battery pack of the present invention is a battery pack that can be mounted in any of a plurality of battery pack chambers provided in an electronic device, and detects position information of the mounted battery pack chamber. Mounting position detection means, remaining amount detection means for detecting the remaining battery capacity of the battery pack, information on the remaining battery capacity detected by the remaining capacity detection means, and the battery detected by the mounting position detection means A communication unit that transmits position information of the pack chamber to the electronic device and receives correction information when the remaining amount detection unit transmitted from the electronic device detects a remaining battery capacity; After the correction information is received, the remaining amount detecting means corrects the remaining battery capacity according to the correction information.
本発明の電池パックによれば、安価な構成により、的確な電池残量管理を行うことができる。 According to the battery pack of the present invention, it is possible to perform accurate battery remaining amount management with an inexpensive configuration.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る電池残量管理装置を搭載する電子機器とアクセサリー機器を示すブロック図であり、図2は、図1の電子機器とアクセサリー機器に装着される電池パックを示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an electronic device and an accessory device equipped with a battery remaining amount management device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a battery pack attached to the electronic device and the accessory device of FIG. FIG.
図1において、電子機器13は、電池残量管理装置としての制御マイコン1、電池パック2を有する電池パック室3を備える。
In FIG. 1, the electronic device 13 includes a
同様に、アクセサリー機器14は、電池パック8を有する電池パック室9を備える。このように、電池パック室は電子機器とアクセサリー機器に個別に備えられる。
Similarly, the
制御マイコン1は、電子機器13の制御と、電池パック2及び電池パック8の残量検出に関わる制御を行っている。また、電池パック2には、電池パック2の電池電圧出力(残量検出手段)5と、制御マイコン1との通信信号(通信手段)6と、装着位置検出信号(装着位置検出手段)4とを電気的に接続する端子を備える。
The
この装着位置検出信号4は、電池パック2のアドレスとして、2ビット(BS0/BS1)を持ち、電池パック室3のアドレス#0を示すために、電気的にBS0=Lレベル、BS1=Lレベルを出力している。
This mounting
電子機器13では、電池パック2の電池電圧出力5を介して電源電圧VBATとして供給電源に使用している。
In the electronic device 13, the power supply voltage VBAT is used as the power supply via the
アクセサリー機器14は、アクセサリー機器接続端子7で電子機器13との電気的な接続が行われる。アクセサリー機器接続端子7には、制御マイコン1と電池パック8が通信するための通信信号6が接続される。
The
アクセサリー機器制御回路12は、アクセサリー機器14の制御を行っている。また、アクセサリー機器14内の電池パック8は、電池パック8の電池電圧出力11と、制御マイコン1との通信信号6と、装着位置検出信号10とを電気的に接続する端子を備える。
The accessory
この装着位置検出信号10は、電池パック8のアドレスとして、2ビット(BS0/BS1)を持ち、電池パック室9のアドレス#1を示すために、電気的にBS0=Hレベル、BS1=Lレベルを出力している。
This mounting
これら装着位置検出信号4、10にそれぞれアドレス#0、#1を与えることで、個々の電池パック2、8が、電子機器13、アクセサリー機器14それぞれの電池パック室3、9に装着されたことを検出することが可能となる。
By giving
さらに、アクセサリー機器14では、電池パック8の電池電圧出力11を介して電源電圧ACC_VBATとして供給電源に使用している。
Further, the
制御マイコン1がアドレス#0、アドレス#1に通信を行い、それぞれに対する応答内容を識別する、これにより、電池パック室3に格納された電池パック2は、電子機器13の残量検出管理を実行し、電池パック室9に格納された電池パック8は、アクセサリー機器14の残量検出管理を実行することが可能となる。
The
各電池パック2、8は、図2において、電池パック40として示す。電池パック40は、全て同一の構成を取る。
Each of the
電池パック40の残量検出制御マイコン41は、電流検出回路43で検出された、充電可能な2次電池セルを2つ直列にしたセルパック42への充放電電流値を逐次積算することで電池の容量を演算し、電池パック40の残容量を管理している。残量検出制御マイコン41は残量検出手段を構成する。
The remaining amount
また、残量検出制御マイコン41は、セルパック42の電圧を監視する電圧検出回路44と、電池パック自体の温度を検出する温度検出回路45とにより、影響される放電効率を補正演算する。
The remaining amount
ここで、電子機器13の電源電圧(供給電源)VBATに流れる負荷電流を[ivbat]、さらに、アクセサリー機器14の供給電源ACC_VBATに流れる負荷電流[iacc_vbat]とする。
Here, the load current flowing in the power supply voltage (supply power) VBAT of the electronic device 13 is [ivbat], and further the load current [iacc_vbat] flowing in the supply power ACC_VBAT of the
残量検出制御マイコン41は、電子機器13、或いはアクセサリー機器14の動作モードにより電流検出回路43で測定できない[ivbat]或いは[iacc_vbat]の暗電流成分(暗電流補正値)を補正パラメータの一つとして、制御マイコン1から受信する。
The remaining amount
このように電子機器13、或いはアクセサリー機器14の異なる補正パラメータにより個別の補正演算を行い、電子機器13、アクセサリー機器14にそれぞれ応じた電池残量管理を行っている。
In this way, individual correction calculations are performed using different correction parameters of the electronic device 13 or the
さらに、電池パック40は、電池電圧(+)(−)を供給するための電池端子46と、電子機器13の制御マイコン1との間で、残量検出制御マイコン41とで電池残量管理に関わる付帯情報や、電池装着位置情報を送受するための通信端子47とを備える。
Further, the
通信端子47は通信手段を構成する。また、電池パック40は、電池パック室3、9の装着位置検出信号4、10の状態を検出するための装着位置検出部48を備えている。装着位置検出部48は装着位置検出手段を構成する。
The
装着位置検出手段としての装着位置検出部48は、電子機器13またはアクセサリー機器14に複数備えられる電池パック室3、9の固有のアドレスを検出する。
The mounting
残量検出手段としての残量検出制御マイコン41は、電池パック室3、9に装着される電池パック2、8の電池残容量を検出する。
The remaining amount
通信手段としての通信端子47は、残量検出手段から検出された電池残容量を示す情報と、装着位置検出手段から検出された電池パック室3、9のアドレス情報を電子機器13へ送信する。また、電子機器13から、電池パック2、8の電池残容量に関わる残量検出手段への補正情報を受信する。
The
図3は、図1の電子機器及びアクセサリー機器それぞれの電池パック放電特性の差異と残容量−放電容量の関係を模式化して示すグラフである。 FIG. 3 is a graph schematically showing the relationship between the battery pack discharge characteristics and the remaining capacity-discharge capacity of each of the electronic device and the accessory device of FIG.
図3に示す電池1は、電子機器13に格納される電池(電池パック)であり、電池2は、アクセサリー機器14に格納される電池(電池パック)である。電子機器13の負荷電流[ivbat]に対して、アクセサリー機器14の負荷電流[iacc_vbat]に差異が生じるため、電池1の放電特性と、電池2の放電特性とは異なる。
The
また残量検出機能付電池の場合、電流検出回路43で検出された、充電可能な2次電池セルを2つ直列にしたセルパック42への充放電電流値を逐次積算することで電池の容量を演算し、電池パックの残容量を管理している。
In the case of a battery with a remaining amount detection function, the battery capacity is obtained by sequentially integrating the charge / discharge current value detected by the
一般的には、この残容量の定義としては、電池の推奨使用動作電圧まで放電した場合を終止放電としている。しかし、電子機器13、及びアクセサリー機器14は、それぞれの負荷電流や、回路構成の違いから動作可能な下限電圧が、電池の推奨使用動作電圧とは異なる場合がある。
In general, the remaining capacity is defined as a final discharge when the battery is discharged to the recommended operating voltage. However, in the electronic device 13 and the
つまり、電池パック40の電圧検出回路44で見た電圧において、電池の推奨使用動作下限電圧に対して、電子機器13の動作下限電圧と、アクセサリー機器14の動作下限電圧は何れも高く、電池の推奨使用動作下限電圧とは異なることになる。
That is, in the voltage seen by the
これを残容量として示すと、充電直後の全く消費していない電池パック40の残容量は100%であり、電池1が所定の電子機器13の動作下限電圧に達した時点では残容量7%となる。また、電池2が、所定のアクセサリー機器14の動作下限電圧に達した時点では残容量が5%となる。
When this is shown as the remaining capacity, the remaining capacity of the
しかし、電子機器13、アクセサリー機器14の、残容量が0%以上で電池パック40の終止と表示することはできない。電池1の表示上の残容量を0%にするためには、7%の容量オフセット補正、電池2の表示上の残容量を0%とするためには、5%の容量オフセット補正をする必要がある。
However, when the remaining capacity of the electronic device 13 and the
そのために、制御マイコン1は、電子機器13とアクセサリー機器14に関する容量オフセット量(容量オフセット情報)をそれぞれ[ΔCOS1]、[ΔCOS2]として、この補正情報を電子機器13とアクセサリー機器14に送信し、電池残容量の管理を行っている。
For this purpose, the
このことで、電子機器13とアクセサリー機器14に対して個別の精度の高い電池残容量管理が可能となる。
Thus, it is possible to manage the remaining battery capacity with high accuracy for the electronic device 13 and the
図4は、本発明の実施の形態に係る電池識別情報管理装置を搭載する電子機器とアクセサリー機器を示すブロック図であり、図5は、図4の電子機器とアクセサリー機器に装着される電池パックを示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing an electronic device and an accessory device on which the battery identification information management device according to the embodiment of the present invention is mounted, and FIG. 5 is a battery pack attached to the electronic device and the accessory device of FIG. FIG.
尚、図4、及び図5において、図1、図2に示した電子機器、アクセサリー機器、及び電池パックと同様の機能については、同じ符号を使用し、重複する説明は省略する。 4 and 5, the same reference numerals are used for the same functions as those of the electronic device, the accessory device, and the battery pack shown in FIGS. 1 and 2, and a duplicate description is omitted.
図4に示す制御マイコン1とバス21で接続される識別情報認証回路20は、電池パック2、電池パック8の暗号化された識別情報を解読するための認証機能を有する。
The identification information authentication circuit 20 connected to the
図5の装着位置検出部48の、電池装着位置を表す2ビットのアドレス信号BS0/BS1は、残量検出制御マイコン41の割込検出可能な入力ポートに接続されている。BS0/BS1はそれぞれプルアップ抵抗により、電池パック40単体状態では、常にBS0=H、BS1=Hとなっている。
The 2-bit address signal BS0 / BS1 representing the battery mounting position of the mounting
電池パック2が、アドレス#0(BS0=L、BS1=L)の電池パック室3に装着されると、電池パック2内のBS0、BS1の入力ポートの信号レベルは、H→Lと変化する。そして、その立下りエッジによる割り込み処理から電池パック室3は、電池パック2が装着されたことを検出する。
When
そして、電子機器13の制御マイコン1へ、通信信号6により電池パック識別情報の更新要求のコマンドを送信する。
Then, a battery pack identification information update request command is transmitted to the
制御マイコン1は、要求コマンドを受信後、再び通信信号6を介して、残量検出制御マイコン41に識別情報取得コマンドを発行する。
After receiving the request command, the
残量検出制御マイコン41は、識別情報取得コマンドを受信後、内部の識別情報暗号化回路50により、電池パック40の識別情報の暗号化処理を行う。
After receiving the identification information acquisition command, the remaining amount
さらに、残量検出制御マイコン41から、暗号化された識別情報を電子機器13の制御マイコン1に送出する。制御マイコン1は、識別情報認証回路20により識別情報を解読し、メモリ内に格納する。
Further, the remaining amount
即ち、制御手段としての制御マイコン1は、装着位置検出手段により検出された電池パックに対して、固有アドレス別に順次識別情報認証手段により認証された識別情報を個別に管理する。
That is, the
同様に、アクセサリー機器14に格納された電池パック8からもパック識別情報を取得することが可能となる。
Similarly, pack identification information can be acquired from the battery pack 8 stored in the
このようにして、電子機器13、及びアクセサリー機器14に格納された電池パック2、8の電子種別等の付帯情報を管理することで、電池種別による特性の差異を含めた電池識別情報管理が可能となる。
In this way, by managing the incidental information such as the electronic type of the battery packs 2 and 8 stored in the electronic device 13 and the
尚、上記の実施の形態において、電池パック室3は、電子機器13に有する構成となっているが、アクセサリー機器14に、電池パック室3、電池パック室9を有する構成としてもよい。
In addition, in said embodiment, although the battery pack chamber 3 becomes a structure which has in the electronic device 13, it is good also as a structure which has the battery pack chamber 3 and the battery pack chamber 9 in the
また、上記の実施の形態において、電子機器13とアクセサリー機器14に含まれる電池パック室は2つとした構成になっているが、3つ以上の構成としてもよい。そして、その場合には、電池パック室を電子機器13、アクセサリー機器14の何れに追加することも可能である。
In the above-described embodiment, the battery pack chamber included in the electronic device 13 and the
1 制御マイコン(電子機器側)
2 電池パック
3 電池パック室(アドレス#0)
4 装着位置検出信号(アドレス#0)
5 電池電圧出力
7 通信信号
8 電池パック
9 電池パック室(アドレス#1)
10 装着位置検出信号(アドレス#1)
11 電池電圧出力
12 アクセサリー機器制御回路
13 電子機器
40 電池パック
41 残量検出制御マイコン
47 通信端子
48 装着位置検出部
1 Control microcomputer (electronic equipment side)
2 Battery pack 3 Battery pack room (address # 0)
4 Mounting position detection signal (address # 0)
5
10 Mounting position detection signal (address # 1)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
装着された電池パック室の位置情報を検出する装着位置検出手段と、
前記電池パックの電池残容量を検出する残量検出手段と、
前記残量検出手段により検出された前記電池残容量の情報と、前記装着位置検出手段により検出された前記電池パック室の位置情報を前記電子機器へ送信し、前記電子機器から送信される前記残量検出手段が電池残容量を検出する際の補正情報を受信する通信手段とを備え、
前記通信手段にて前記補正情報を受信した後、前記残量検出手段は前記補正情報によって前記電池残容量を補正することを特徴とする電池パック。 A battery pack attachable to any of a plurality of battery pack chambers provided in an electronic device,
A mounting position detecting means for detecting position information of the mounted battery pack chamber;
A remaining amount detecting means for detecting a remaining battery capacity of the battery pack;
Information on the remaining battery capacity detected by the remaining amount detecting means and position information on the battery pack chamber detected by the mounting position detecting means are transmitted to the electronic device, and the remaining information transmitted from the electronic device is transmitted. Communication means for receiving correction information when the amount detection means detects the remaining battery capacity,
After the correction information is received by the communication means, the remaining amount detecting means corrects the remaining battery capacity according to the correction information.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
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CN115441071A (en) * | 2022-08-09 | 2022-12-06 | 深圳市沛城电子科技有限公司 | Battery management method, system and storage medium |
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2008
- 2008-06-02 JP JP2008144548A patent/JP2009295288A/en active Pending
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