JP2012010492A - Battery residual quantity notification circuit, battery pack, and electrical apparatus - Google Patents

Battery residual quantity notification circuit, battery pack, and electrical apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2012010492A
JP2012010492A JP2010144426A JP2010144426A JP2012010492A JP 2012010492 A JP2012010492 A JP 2012010492A JP 2010144426 A JP2010144426 A JP 2010144426A JP 2010144426 A JP2010144426 A JP 2010144426A JP 2012010492 A JP2012010492 A JP 2012010492A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
remaining amount
value
secondary battery
battery
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010144426A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Kiyohara
圭和 清原
Toshiyuki Nakatsuji
俊之 仲辻
Takeshi Morimoto
剛 森元
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.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2010144426A priority Critical patent/JP2012010492A/en
Publication of JP2012010492A publication Critical patent/JP2012010492A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery residual quantity notification circuit, a battery pack, and an electrical equipment capable of reducing a risk of charging a secondary battery before correcting full-charge capacity value resulting in missing an opportunity of correction when correcting the full-charge capacity value of the secondary battery.SOLUTION: A battery residual quantity notification circuit comprises: a correction part 503 performing correction of a full-charge capacity value FCC based on a terminal voltage value Vb when the residual quantity of a secondary battery 4 becomes a reference value Ref that is smaller than an alarm value Alm; and a notification part 504 notifying an apparatus body 3 of information relating to an integrated residual quantity as the residual quantity of the secondary battery 4 when the integrated residual quantity obtained by integrating charge-discharge current exceeds a notification determination value Aj that is larger than the alarm value Alm, and notifying the apparatus body 3 of the notification determination value Aj as the residual quantity of the secondary battery 4 during the period from when the integrated residual quantity becomes the notification determination value Aj following the discharge of the secondary battery 4 to when the correction part 503 performs correction.

Description

本発明は、二次電池の残量を通知する電池残量通知回路、及びこれを備えた電池パックと電気機器とに関する。   The present invention relates to a battery remaining amount notification circuit for notifying the remaining amount of a secondary battery, and a battery pack and an electric device including the circuit.

従来より、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、ハイブリッドエレベータ、太陽電池や発電装置と二次電池とを組み合わされた電源システム、無停電源装置等の電池搭載装置、システム等、種々の装置、システムにおいて、二次電池が広く用いられている。   Conventionally, electronic devices such as portable personal computers, digital cameras, video cameras, mobile phones, vehicles such as electric cars and hybrid cars, hybrid elevators, power systems that combine solar batteries and power generators with secondary batteries, Secondary batteries are widely used in various devices and systems such as battery-mounted devices and systems such as uninterrupted power supply devices.

そして、例えば携帯型パーソナルコンピュータ等の電気機器では、ユーザビリティの観点から、二次電池の使用可能な充電残量を表示したり、電池切れになる前にアラームを発してユーザに充電を促したりするようになっている。   For example, in an electric device such as a portable personal computer, from the viewpoint of usability, the remaining charge remaining in the secondary battery is displayed, or an alarm is issued before the battery runs out to prompt the user to charge. It is like that.

また、二次電池の残量は、満充電容量(FCC:Full Charge Capacity)に対する充電電気量の比率(百分率)であるSOC(State Of Charge)で表されるのが一般的である。二次電池の充電電気量は、二次電池に流れる電流を積算することで算出される。このようにして得られた充電電気量と、満充電容量値とから、SOCが算出される。   Further, the remaining amount of the secondary battery is generally represented by SOC (State Of Charge), which is a ratio (percentage) of charge electricity to full charge capacity (FCC). The amount of electricity charged in the secondary battery is calculated by integrating the current flowing through the secondary battery. The SOC is calculated from the amount of charge electricity thus obtained and the full charge capacity value.

しかしながら、二次電池の満充電容量は、二次電池の劣化に伴い減少していくため、出荷時の満充電容量値をそのまま用いてSOCを求めると、SOCの算出誤差が大きくなってしまう。そこで、満充電状態から放電終止状態までの放電電流の積算量を算出することで、満充電容量値を算出して補正する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   However, since the full charge capacity of the secondary battery decreases as the secondary battery deteriorates, if the SOC is calculated using the full charge capacity value at the time of shipment as it is, the calculation error of the SOC becomes large. Therefore, a technique for calculating and correcting a full charge capacity value by calculating an integrated amount of discharge current from a fully charged state to a discharge end state is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−232839号公報JP 2003-232839 A

ところで、電池切れになる前にアラームを発してユーザに充電を促すようにした電気機器では、二次電池が放電終止状態になる前にアラームが報知されて、ユーザが二次電池を充電する。そのため、二次電池が放電終止状態まで放電されることがない。従って、特許文献1に記載の技術では、満充電容量値を補正する機会が得られないという、不都合があった。   By the way, in an electric device that issues an alarm before the battery runs out and prompts the user to charge, the alarm is notified before the secondary battery reaches the end-of-discharge state, and the user charges the secondary battery. Therefore, the secondary battery is not discharged until the discharge end state. Therefore, the technique described in Patent Document 1 has a disadvantage that an opportunity to correct the full charge capacity value cannot be obtained.

本発明の目的は、二次電池の満充電容量値の補正を行う場合に、当該補正が行われる前に二次電池が充電されて補正の機会が失われてしまうおそれを低減することができる電池残量通知回路、電池パック、及び電気機器を提供することである。   It is an object of the present invention to reduce the possibility that, when correcting the full charge capacity value of a secondary battery, the secondary battery is charged before the correction is performed and the opportunity for correction is lost. A battery remaining amount notification circuit, a battery pack, and an electric device are provided.

本発明に係る電池残量通知回路は、二次電池の残量が予め設定されたアラーム値を下回るとき当該二次電池の充電を促すアラームを報知する機器本体へ、前記残量を通知する電池残量通知回路であって、前記二次電池の端子電圧値を検出する電圧検出部と、前記二次電池に流れる充放電電流の電流値を検出する電流検出部と、前記電流検出部によって検出された前記二次電池の充放電電流に基づき、前記二次電池における充電電気量の加算と放電電気量の減算とを累積的に行うことにより得られる積算値から、前記二次電池の残量を積算残量として算出する残量算出部と、前記二次電池の満充電容量値を記憶する容量記憶部と、前記二次電池の残量が前記アラーム値より小さな値に設定された基準値になったとき、前記電圧検出部によって検出された端子電圧値に基づいて、前記容量記憶部に記憶されている満充電容量値の補正を実行する補正部と、前記積算残量が、前記アラーム値より大きな値に設定された通知判定値を超えるとき、当該積算残量を示す情報を前記二次電池の残量として前記機器本体へ通知し、前記二次電池の放電に伴い前記積算残量が前記通知判定値になってから前記補正部による前記補正が実行されるまでの間、前記通知判定値を前記二次電池の残量として前記機器本体へ通知する通知部とを備える。   The battery remaining amount notification circuit according to the present invention is a battery that notifies the device main body of an alarm that prompts charging of the secondary battery when the remaining amount of the secondary battery falls below a preset alarm value. A remaining amount notification circuit, a voltage detection unit for detecting a terminal voltage value of the secondary battery, a current detection unit for detecting a current value of a charge / discharge current flowing in the secondary battery, and detection by the current detection unit From the integrated value obtained by cumulatively adding and subtracting the amount of charge electricity in the secondary battery based on the charged / discharge current of the secondary battery, the remaining amount of the secondary battery A remaining amount calculation unit that calculates the accumulated remaining amount, a capacity storage unit that stores a full charge capacity value of the secondary battery, and a reference value in which the remaining amount of the secondary battery is set to a value smaller than the alarm value Is detected by the voltage detector. A correction unit that performs correction of the full charge capacity value stored in the capacity storage unit based on the terminal voltage value that has been set, and a notification determination value in which the accumulated remaining amount is set to a value greater than the alarm value Is exceeded, the information indicating the accumulated remaining amount is notified to the device main body as the remaining amount of the secondary battery, and the correction is made after the accumulated remaining amount becomes the notification determination value as the secondary battery is discharged. A notification unit that notifies the device main body of the notification determination value as the remaining amount of the secondary battery until the correction by the unit is executed.

この構成によれば、二次電池に流れる電流の積算値に基づき算出された積算残量が、アラーム値より大きな値に設定された通知判定値を超えるとき、通知部によって、当該積算残量を示す情報が、二次電池の残量として機器本体へ通知される。そうすると、機器本体では、二次電池の残量がアラーム値より大きいから、アラームの報知を行わない。   According to this configuration, when the integrated remaining amount calculated based on the integrated value of the current flowing through the secondary battery exceeds the notification determination value set to a value larger than the alarm value, the notification unit sets the integrated remaining amount. The information shown is notified to the device main body as the remaining amount of the secondary battery. Then, since the remaining amount of the secondary battery is larger than the alarm value, the device main body does not notify the alarm.

そして、積算残量が、二次電池の放電に伴い減少して通知判定値になってから、積算残量が基準値になって、補正部により二次電池の端子電圧値に基づいて容量記憶部に記憶されている満充電容量値の補正が実行されるまでの間、通知部によって、通知判定値が二次電池の残量として機器本体へ通知される。   Then, after the accumulated remaining amount decreases with the discharge of the secondary battery and becomes the notification determination value, the accumulated remaining amount becomes the reference value, and the correction unit stores the capacity based on the terminal voltage value of the secondary battery. Until the correction of the full charge capacity value stored in the unit is executed, the notification unit notifies the device main body of the notification determination value as the remaining amount of the secondary battery.

そうすると、満充電容量値の補正が実行されるまでは、アラーム値より大きな通知判定値が二次電池の残量として機器本体へ通知されるから、満充電容量値の補正が実行される前に、機器本体が二次電池の充電を促すアラームの報知を行うことがない。これにより、二次電池の満充電容量値の補正が行われる前に二次電池が充電されて補正の機会が失われてしまうおそれが低減される。   Then, until the correction of the full charge capacity value is executed, a notification determination value larger than the alarm value is notified to the device body as the remaining amount of the secondary battery, so before the correction of the full charge capacity value is executed. The device body does not issue an alarm prompting the secondary battery to be charged. Thereby, the possibility that the secondary battery is charged before the full charge capacity value of the secondary battery is corrected and the opportunity for correction is lost is reduced.

また、前記通知部は、前記補正部による前記補正が実行された後、再び前記二次電池の放電に伴い前記積算残量が前記通知判定値になるまで前記積算残量を示す情報を前記二次電池の残量として前記機器本体へ通知することが好ましい。   In addition, after the correction by the correction unit is performed, the notification unit displays information indicating the accumulated remaining amount until the accumulated remaining amount becomes the notification determination value again due to the discharge of the secondary battery. It is preferable to notify the device main body as the remaining amount of the secondary battery.

この構成によれば、補正部による満充電容量値の補正が実行された後、積算残量を示す情報が二次電池の残量として機器本体へ通知される。そうすると、機器本体では、通知された二次電池の残量に基づいて、二次電池の充電を促すアラームの報知を行うことが可能となる。   According to this configuration, after the correction of the full charge capacity value by the correction unit is performed, information indicating the accumulated remaining amount is notified to the device main body as the remaining amount of the secondary battery. Then, the device body can issue an alarm for encouraging charging of the secondary battery based on the notified remaining battery level.

また、前記機器本体から前記アラーム値を受信し、前記通知判定値を、当該受信されたアラーム値より大きな値に設定する通知判定値設定部をさらに備えることが好ましい。   It is preferable that the apparatus further includes a notification determination value setting unit that receives the alarm value from the device main body and sets the notification determination value to a value larger than the received alarm value.

この構成によれば、例えば機器本体が変わったり、機器本体で用いられているOSが変わったりするなどしてアラーム値が変化した場合であっても、正しいアラーム値を取得して、通知判定値を適切に設定することが可能となる。   According to this configuration, even when the alarm value changes due to, for example, the device main body or the OS used in the device main body changing, the correct alarm value is acquired and the notification determination value is obtained. Can be set appropriately.

また、前記電圧検出部によって検出された端子電圧値に基づいて、前記二次電池の残量を推定残量として推定する残量推定部をさらに備え、前記補正部は、前記推定残量が前記基準値になったとき、前記補正を実行することが好ましい。   In addition, a remaining amount estimation unit that estimates the remaining amount of the secondary battery as an estimated remaining amount based on the terminal voltage value detected by the voltage detection unit, the correction unit, the estimated remaining amount is It is preferable to execute the correction when the reference value is reached.

二次電池は、残量が多い領域よりも少ない領域の方が、残量の変化に対する端子電圧値の変化量が大きくなる性質がある。そこで、この構成によれば、端子電圧値に基づいて推定された二次電池の推定残量がアラーム値より小さな値に設定された基準値になったとき、すなわち充電を促そうとする残量レベルよりも残量が少なくなり、従って残量の変化に対する端子電圧値の変化量が十分大きいと考えられるタイミングで、補正部によって、二次電池の端子電圧値に基づいて満充電容量値の補正が実行されるので、満充電容量値の補正精度が向上する。   The secondary battery has a property that the amount of change in the terminal voltage value with respect to the change in the remaining amount is larger in the region where the remaining amount is smaller than the region where the remaining amount is large. Therefore, according to this configuration, when the estimated remaining amount of the secondary battery estimated based on the terminal voltage value becomes a reference value set to a value smaller than the alarm value, that is, the remaining amount to promote charging. At the timing when the remaining amount is less than the level and therefore the amount of change in the terminal voltage value relative to the change in the remaining amount is considered sufficiently large, the correction unit corrects the full charge capacity value based on the terminal voltage value of the secondary battery Therefore, the correction accuracy of the full charge capacity value is improved.

なお、前記補正部は、前記積算残量が前記基準値になったとき、前記補正を実行してもよい。しかしながら、この場合、積算残量の誤差が大きくなると、実際の二次電池の残量が多く、従って残量の変化に対する端子電圧値の変化量が小さいと考えられるタイミングで、補正部による端子電圧値に基づく満充電容量値の補正が実行されて、満充電容量値の補正精度が低下するおそれがある。そのため、補正部は、推定残量が基準値になったとき、補正を実行することがより好ましい。   The correction unit may execute the correction when the accumulated remaining amount reaches the reference value. However, in this case, when the error of the accumulated remaining amount becomes large, the actual remaining amount of the secondary battery is large, and accordingly, the terminal voltage by the correction unit at a timing at which the change amount of the terminal voltage value with respect to the change of the remaining amount is considered small. The correction of the full charge capacity value based on the value may be executed, and the correction accuracy of the full charge capacity value may be lowered. Therefore, it is more preferable that the correction unit performs correction when the estimated remaining amount reaches the reference value.

また、前記補正部は、前記推定残量が前記基準値になったとき、当該推定残量と前記積算残量との差に相当する差分電気量を、当該積算残量より当該推定残量の方が多いときは前記容量記憶部に記憶されている満充電容量値に加算し、当該積算残量より当該推定残量の方が少ないときは前記容量記憶部に記憶されている満充電容量値から減算して補正することが好ましい。   In addition, when the estimated remaining amount becomes the reference value, the correction unit calculates a difference electric quantity corresponding to a difference between the estimated remaining amount and the accumulated remaining amount from the accumulated remaining amount. When there is more, it adds to the full charge capacity value memorize | stored in the said capacity | capacitance memory | storage part, and when the said estimated remaining capacity is smaller than the said accumulation | storage remaining capacity, the full charge capacity value memorize | stored in the said capacity memory | storage part It is preferable to subtract from the correction.

この構成によれば、充電電気量の加算と放電電気量の減算とが累積的に実行されて得られる積算値と、二次電池の端子電圧値を用いて推定される二次電池の推定残量との差である差分電気量は、満充電容量値の変化量に相当すると考えられるから、差分電気量を用いて満充電容量値を補正することで、二次電池の劣化に伴う実際の満充電容量の減少に応じて、容量記憶部に記憶されている満充電容量値を補正することができる。   According to this configuration, the estimated remaining amount of the secondary battery estimated using the integrated value obtained by cumulatively adding the charged electricity amount and subtracting the discharged electricity amount and the terminal voltage value of the secondary battery. The amount of difference electricity, which is the difference from the amount, is considered to correspond to the amount of change in the full charge capacity value, so by correcting the full charge capacity value using the difference amount of electricity, the actual amount accompanying the deterioration of the secondary battery The full charge capacity value stored in the capacity storage unit can be corrected according to the decrease in the full charge capacity.

また、前記基準値を、前記二次電池の満充電容量値に対する百分率で表した値をRef、前記推定残量と前記積算残量との差に相当する差分電気量をQd、前記容量記憶部に記憶されている満充電容量値をFCCとすると、前記補正部は、前記推定残量が前記基準値になったとき、前記積算残量より前記推定残量の方が多ければ下記の式(A)に基づき満充電容量値FCCnを算出し、前記積算残量より前記推定残量の方が少なければ下記の式(B)に基づき満充電容量値FCCnを算出し、このようにして算出された満充電容量値FCCnを新たな満充電容量値FCCとして前記容量記憶部に記憶させることによって、満充電容量値を補正するようにしてもよい。   Further, the reference value is represented by Ref as a percentage of the full charge capacity value of the secondary battery, Qd as a difference electric quantity corresponding to a difference between the estimated remaining amount and the accumulated remaining amount, and the capacity storage unit. When the full charge capacity value stored in FC is FCC, the correction unit, when the estimated remaining amount becomes the reference value, if the estimated remaining amount is greater than the accumulated remaining amount, A full charge capacity value FCCn is calculated based on A), and if the estimated remaining capacity is less than the accumulated remaining capacity, the full charge capacity value FCCn is calculated based on the following formula (B), and thus calculated. The full charge capacity value FCCn may be stored in the capacity storage unit as a new full charge capacity value FCC to correct the full charge capacity value.

FCCn ← FCC+|Qd|×100/(100−Ref) ・・・(A)
FCCn ← FCC−|Qd|×100/(100−Ref) ・・・(B)
差分電気量Qdは、二次電池のSOCが100%の満充電状態から基準値Refになるまで、二次電池4が放電されることによって、生じた差分であると考えられる。一方、理想的には、SOCが100%の満充電状態から0%の放電終止状態になるまで放電されたときに生じる差分電気量Qdを、容量記憶部に記憶されている満充電容量値FCCに加算、又は減算した場合に、満充電容量値FCCの補正精度が最も高くなる。
FCCn ← FCC + | Qd | × 100 / (100−Ref) (A)
FCCn ← FCC- | Qd | × 100 / (100-Ref) (B)
The difference electric quantity Qd is considered to be a difference generated by discharging the secondary battery 4 from the fully charged state where the SOC of the secondary battery reaches 100% to the reference value Ref. On the other hand, ideally, the difference electric quantity Qd generated when the SOC is discharged from the fully charged state of 100% to the end of discharge state of 0% is used as the full charge capacity value FCC stored in the capacity storage unit. Is added or subtracted, the correction accuracy of the full charge capacity value FCC is the highest.

そこで、この構成によれば、推定残量が基準値Refになったときの差分電気量Qdの絶対値に、100/(100−Ref)を乗算することで、差分電気量Qdを、100%から0%までの理想的な放電で得られる差分電気量Qdに換算し、この換算値を式(A),(B)に示すように、加算又は減算することで、満充電容量値FCCの補正精度を向上させることができる。   Therefore, according to this configuration, the absolute value of the difference electric quantity Qd when the estimated remaining amount becomes the reference value Ref is multiplied by 100 / (100−Ref), so that the difference electric quantity Qd is 100%. Is converted into a difference electric quantity Qd obtained by an ideal discharge from 0 to 0%, and the converted value is added or subtracted as shown in the equations (A) and (B), so that the full charge capacity value FCC Correction accuracy can be improved.

また、前記残量算出部は、前記容量記憶部に記憶されている満充電容量値と前記積算値とに基づいて、前記二次電池のSOCを前記積算残量として算出することが好ましい。   The remaining amount calculation unit preferably calculates the SOC of the secondary battery as the accumulated remaining amount based on a full charge capacity value stored in the capacity storage unit and the integrated value.

この構成によれば、残量算出部は、容量記憶部に記憶されている満充電容量値と積算値とに基づいて、二次電池の積算残量がSOCとして算出されるから、補正部による満充電容量値の補正が実行されると、残量算出部によって算出されるSOCの精度が向上する。   According to this configuration, the remaining amount calculation unit calculates the accumulated remaining amount of the secondary battery as the SOC based on the full charge capacity value and the accumulated value stored in the capacity storage unit. When the correction of the full charge capacity value is executed, the accuracy of the SOC calculated by the remaining amount calculation unit is improved.

また、本発明に係る電池パックは、上述の電池残量通知回路と、前記二次電池とを備える。   A battery pack according to the present invention includes the above-described battery remaining amount notification circuit and the secondary battery.

また、本発明に係る電気機器は、上述の電池残量通知回路と、前記二次電池と、前記機器本体とを備える。   An electric device according to the present invention includes the above-described battery remaining amount notification circuit, the secondary battery, and the device main body.

このような構成の電池パック及び電気機器によれば、二次電池の満充電容量値の補正を行う場合に、当該補正が行われる前に機器本体でアラームが報知されて、ユーザが二次電池の充電操作を行うことで、二次電池が充電されて補正の機会が失われてしまうおそれを低減することができる。   According to the battery pack and the electric device having such a configuration, when the full charge capacity value of the secondary battery is corrected, an alarm is notified in the device main body before the correction is performed, and the user receives the secondary battery. By performing this charging operation, it is possible to reduce the possibility that the secondary battery is charged and the opportunity for correction is lost.

このような構成の電池残量通知回路、電池パック、及び電気機器は、二次電池の満充電容量値の補正を行う場合に、当該補正が行われる前に二次電池が充電されて補正の機会が失われてしまうおそれを低減することができる。   The battery remaining amount notification circuit, the battery pack, and the electric device having such a configuration, when correcting the full charge capacity value of the secondary battery, charge the secondary battery before the correction is performed. The possibility that opportunities will be lost can be reduced.

本発明の一実施形態に係る電池残量通知回路を備えた、電池パック及び電気機器の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of a battery pack and an electric equipment provided with the battery residual amount notification circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示すテーブル記憶部に記憶されるルックアップテーブルの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the lookup table memorize | stored in the table memory | storage part shown in FIG. リチウムイオン二次電池の、OCVとSOCとの関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between OCV and SOC of a lithium ion secondary battery. 図1に示す電池残量通知回路の動作の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of an operation of a battery remaining amount notification circuit illustrated in FIG. 1. 図1に示す電池残量通知回路の動作の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of operation | movement of the battery remaining charge notification circuit shown in FIG.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図1は、本発明の一実施形態に係る電池残量通知回路5を備えた、電池パック2及び電気機器1の構成の一例を示すブロック図である。図1に示す電気機器1は、電池パック2と、機器本体3とが組み合わされて構成されている。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a battery pack 2 and an electric device 1 including a battery remaining amount notification circuit 5 according to an embodiment of the present invention. The electric device 1 shown in FIG. 1 is configured by combining a battery pack 2 and a device main body 3.

電気機器1は、例えば、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、等の電気機器である。そして、機器本体3は、例えばこれら電気機器の本体部分であり、負荷回路34は、これら電気機器において、電池パック2からの電力供給により動作する負荷回路である。   The electric device 1 is an electric device such as a portable personal computer, a digital camera, an electronic device such as a mobile phone, or a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid car. And the apparatus main body 3 is a main-body part of these electric devices, for example, and the load circuit 34 is a load circuit which operate | moves by the electric power supply from the battery pack 2 in these electric devices.

電池パック2は、二次電池4、電池残量通知回路5、電流検出抵抗6、温度センサ7、スイッチング素子Q1,Q2、及び接続端子11,12,13を備えている。また、電池残量通知回路5は、制御部50、電圧検出部51、電流検出部52、温度検出部53、及び通信部54を備えている。   The battery pack 2 includes a secondary battery 4, a remaining battery level notification circuit 5, a current detection resistor 6, a temperature sensor 7, switching elements Q 1 and Q 2, and connection terminals 11, 12, and 13. The battery remaining amount notification circuit 5 includes a control unit 50, a voltage detection unit 51, a current detection unit 52, a temperature detection unit 53, and a communication unit 54.

なお、電気機器1は、必ずしも電池パック2と機器本体3とに分離可能に構成されるものに限られず、電気機器1全体で一つの電池残量通知回路5が構成されていてもよい。また、電池残量通知回路5を、電池パック2と機器本体3とで分担して備えるようにしてもよい。また、二次電池4は、電池パックにされている必要はなく、例えば電池残量通知回路5が、車載用のECU(Electric Control Unit)として構成されていてもよい。   Note that the electric device 1 is not necessarily limited to the battery pack 2 and the device main body 3 that are separable, and the entire electric device 1 may include one battery remaining amount notification circuit 5. Further, the battery remaining amount notification circuit 5 may be shared between the battery pack 2 and the device body 3. The secondary battery 4 does not need to be a battery pack. For example, the battery remaining amount notification circuit 5 may be configured as an in-vehicle ECU (Electric Control Unit).

機器本体3は、接続端子31,32,33、負荷回路34、充電部35、通信部36、制御部37、及び表示部38を備えている。充電部35は、給電用の接続端子31,32に接続され、通信部36は、接続端子33に接続されている。   The device body 3 includes connection terminals 31, 32, 33, a load circuit 34, a charging unit 35, a communication unit 36, a control unit 37, and a display unit 38. The charging unit 35 is connected to power supply connection terminals 31 and 32, and the communication unit 36 is connected to the connection terminal 33.

また、電池パック2が、機器本体3に取り付けられると、電池パック2の接続端子11,12,13と、機器本体3の接続端子31,32,33とが、それぞれ接続されるようになっている。   When the battery pack 2 is attached to the device main body 3, the connection terminals 11, 12, 13 of the battery pack 2 and the connection terminals 31, 32, 33 of the device main body 3 are connected to each other. Yes.

通信部54,36は、接続端子13,33を介して互いにデータ送受信可能に構成された通信インターフェイス回路である。   The communication units 54 and 36 are communication interface circuits configured to be able to transmit / receive data to / from each other via the connection terminals 13 and 33.

充電部35は、制御部37からの制御信号に応じた電流、電圧を、接続端子31,32を介して電池パック2へ供給する電源回路である。充電部35は、例えば商用電源電圧から電池パック2の充電電流を生成する電源回路であってもよく、例えば太陽光、風力、あるいは水力といった自然エネルギーに基づき発電する発電装置や、内燃機関等の動力によって発電する発電装置等であってもよい。   The charging unit 35 is a power supply circuit that supplies current and voltage according to a control signal from the control unit 37 to the battery pack 2 via the connection terminals 31 and 32. The charging unit 35 may be, for example, a power supply circuit that generates a charging current for the battery pack 2 from a commercial power supply voltage. For example, a power generation device that generates power based on natural energy such as sunlight, wind power, or hydropower, an internal combustion engine, or the like A power generation device that generates power by motive power may be used.

表示部38は、例えば液晶表示器やLED(Light Emitting Diode)が用いられる。なお、例えば機器本体3が、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ等の電子機器である場合、当該電子機器が備える液晶表示器等の表示装置を表示部38として用いてもよい。   As the display unit 38, for example, a liquid crystal display or an LED (Light Emitting Diode) is used. For example, when the device body 3 is an electronic device such as a portable personal computer or a digital camera, a display device such as a liquid crystal display provided in the electronic device may be used as the display unit 38.

制御部37は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成された制御回路である。そして、制御部37は、例えばユーザが電気機器1に対して、二次電池4の充電を行うための操作を行うと、制御部50へ通信部36を介して充電の開始を要求する。そして、制御部37は、例えば電池パック2における制御部50から通信部54によって送信された要求指示が、通信部36によって受信されると、制御部37は、通信部36によって受信された要求指示に応じて充電部35を制御することにより、電池パック2から送信された要求指示に応じた電流や電圧を、充電部35から接続端子11,12へ出力させて、二次電池4を充電させる。   The control unit 37 is a control circuit configured using, for example, a microcomputer. For example, when the user performs an operation for charging the secondary battery 4 with respect to the electric device 1, the control unit 37 requests the control unit 50 to start charging via the communication unit 36. For example, when the request instruction transmitted from the control unit 50 in the battery pack 2 by the communication unit 54 is received by the communication unit 36, the control unit 37 receives the request instruction received by the communication unit 36. By controlling the charging unit 35 according to the above, the secondary battery 4 is charged by causing the charging unit 35 to output current and voltage corresponding to the request instruction transmitted from the battery pack 2 to the connection terminals 11 and 12. .

また、制御部37は、電池残量通知回路5から、二次電池4の残量を示す情報であるRSOC(Relative State Of Charge)を、通信部36を介して受信する。そして、制御部37は、RSOCが、予め設定されたアラーム値Almを下回ると、表示部38によって、ユーザに充電を促すためのアラームを報知する。   Further, the control unit 37 receives from the battery remaining amount notification circuit 5 via the communication unit 36 RSOC (Relative State Of Charge) that is information indicating the remaining amount of the secondary battery 4. Then, when the RSOC falls below a preset alarm value Alm, the control unit 37 notifies an alarm for prompting the user to charge by the display unit 38.

アラームの報知は、表示部38によって、例えばLEDを発光させたり、例えば液晶表示器に「充電してください」といったメッセージを表示させたりすることによって、実行される。   The alarm notification is executed by causing the display unit 38 to emit light, for example, an LED, or to display a message “please charge” on the liquid crystal display, for example.

制御部37は、例えば図略のHDD(Hard Disk Drive)に記憶されているWindows(登録商標)等のOS(Operaing System)を実行する。このようなOSは、電源管理機能を備えており、OSによって、予めアラーム値Almの初期値が設定されている。そのため、このような汎用OSを用いると、例え電気機器1の製造メーカであっても、アラーム値Almの初期値を自由に設定することができない。アラーム値Almは、例えば10%に設定されている。   The control unit 37 executes an OS (Operating System) such as Windows (registered trademark) stored in an HDD (Hard Disk Drive) (not shown), for example. Such an OS has a power management function, and an initial value of the alarm value Alm is set in advance by the OS. Therefore, when such a general-purpose OS is used, even the manufacturer of the electric device 1 cannot freely set the initial value of the alarm value Alm. The alarm value Alm is set to 10%, for example.

制御部37は、例えば起動時に、アラーム値Almを、通信部36によって電池残量通知回路5へ送信させる。   For example, at the time of activation, the control unit 37 causes the communication unit 36 to transmit the alarm value Alm to the battery remaining amount notification circuit 5.

電池パック2では、接続端子11は、スイッチング素子Q2とスイッチング素子Q1とを介して二次電池4の正極に接続されている。スイッチング素子Q1,Q2としては、例えばpチャネルのFET(Field Effect Transistor)が用いられる。   In the battery pack 2, the connection terminal 11 is connected to the positive electrode of the secondary battery 4 via the switching element Q2 and the switching element Q1. As the switching elements Q1 and Q2, for example, p-channel FETs (Field Effect Transistors) are used.

スイッチング素子Q1,Q2は、それぞれ寄生ダイオードを有している。そして、スイッチング素子Q2の寄生ダイオードは、二次電池4の放電電流の流れる方向(二次電池4の正極から接続端子11へ向かう方向)が、順方向になる向きに配置されている。これにより、スイッチング素子Q2は、オフすると二次電池4の充電方向(接続端子11から二次電池4の正極へ向かう方向)の電流のみを遮断するようになっている。   Switching elements Q1, Q2 each have a parasitic diode. And the parasitic diode of the switching element Q2 is arrange | positioned so that the direction (direction which goes to the connecting terminal 11 from the positive electrode of the secondary battery 4) the discharge current of the secondary battery 4 may become a forward direction. Thereby, the switching element Q2 cuts off only the current in the charging direction of the secondary battery 4 (the direction from the connection terminal 11 to the positive electrode of the secondary battery 4) when turned off.

また、スイッチング素子Q1の寄生ダイオードは、二次電池4の充電電流の流れる方向が、順方向になる向きに配置されている。これにより、スイッチング素子Q1は、オフすると二次電池4の放電方向の電流のみを遮断するようになっている。スイッチング素子Q1,Q2は、通常、オンされており、異常時にオフされて二次電池4を保護するようになっている。   In addition, the parasitic diode of the switching element Q1 is arranged in a direction in which the charging current flows in the secondary battery 4 in the forward direction. Thereby, the switching element Q1 cuts off only the current in the discharge direction of the secondary battery 4 when turned off. The switching elements Q1, Q2 are normally turned on, and are turned off at the time of abnormality to protect the secondary battery 4.

また、接続端子12は、電流検出抵抗6を介して二次電池4の負極に接続されており、接続端子11からスイッチング素子Q2、スイッチング素子Q1、二次電池4、及び電流検出抵抗6を介して接続端子12に至る電流経路が構成されている。   The connection terminal 12 is connected to the negative electrode of the secondary battery 4 through the current detection resistor 6, and the connection terminal 11 passes through the switching element Q 2, the switching element Q 1, the secondary battery 4, and the current detection resistor 6. Thus, a current path to the connection terminal 12 is configured.

なお、接続端子11,12,13,31,32,33は、電池パック2と機器本体3とを電気的に接続するものであればよく、例えば電極やコネクタ、端子台等であってもよく、ランドやパッド等の配線パターンであってもよい。   The connection terminals 11, 12, 13, 31, 32, and 33 may be any terminals that electrically connect the battery pack 2 and the device body 3, and may be electrodes, connectors, terminal blocks, and the like. Alternatively, a wiring pattern such as a land or a pad may be used.

電流検出抵抗6は、電流検出用の、いわゆるシャント抵抗であり、二次電池4の充電電流および放電電流を電圧値に変換する。なお、電流検出抵抗6の代わりに、例えば電流変成器やホール素子等の電流検出素子を用いてもよい。   The current detection resistor 6 is a so-called shunt resistor for current detection, and converts the charging current and discharging current of the secondary battery 4 into voltage values. Instead of the current detection resistor 6, for example, a current detection element such as a current transformer or a Hall element may be used.

温度センサ7は、例えばサーミスタや熱電対等の感熱素子を用いて構成されており、例えば二次電池4に密着させて、あるいは二次電池4の近傍に配設されている。そして、温度センサ7は、二次電池4の温度tを示す電圧信号を、温度検出部53へ出力する。   The temperature sensor 7 is configured using, for example, a thermosensitive element such as a thermistor or a thermocouple, and is disposed in close contact with, for example, the secondary battery 4 or in the vicinity of the secondary battery 4. Then, the temperature sensor 7 outputs a voltage signal indicating the temperature t of the secondary battery 4 to the temperature detection unit 53.

二次電池4は、例えば単電池であってもよく、例えば複数の二次電池が直列接続された組電池であってもよく、例えば複数の二次電池が並列接続された組電池であってもよく、直列と並列とが組み合わされて接続された組電池であってもよい。二次電池4としては、例えばリチウムイオン二次電池が用いられる。なお、二次電池4は、リチウムイオン二次電池に限られず、例えばニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等、種々の二次電池を用いることができる。   The secondary battery 4 may be, for example, a single battery, for example, an assembled battery in which a plurality of secondary batteries are connected in series, for example, an assembled battery in which a plurality of secondary batteries are connected in parallel. Alternatively, an assembled battery in which series and parallel are combined and connected may be used. As the secondary battery 4, for example, a lithium ion secondary battery is used. The secondary battery 4 is not limited to a lithium ion secondary battery, and various secondary batteries such as a nickel hydride secondary battery and a nickel cadmium secondary battery can be used.

しかしながら、後述する残量推定部502は、二次電池4の端子電圧値Vbに基づき二次電池4の残量(推定残量Qe、推定残量SOCe)を推定するので、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池よりも、二次電池4の残量の変化に対する端子電圧の変化量が大きいリチウムイオン二次電池の方が、二次電池4としてより適している。   However, since the remaining amount estimation unit 502 described later estimates the remaining amount (estimated remaining amount Qe, estimated remaining amount SOCe) of the secondary battery 4 based on the terminal voltage value Vb of the secondary battery 4, the nickel metal hydride secondary battery A lithium ion secondary battery having a larger amount of change in terminal voltage with respect to a change in the remaining amount of the secondary battery 4 is more suitable as the secondary battery 4 than a nickel cadmium secondary battery.

電圧検出部51は、例えばアナログデジタルコンバータを用いて構成されており、二次電池4の端子電圧(端子間電圧)を検出し、その端子電圧値Vbを示す信号を制御部50へ出力する。   The voltage detection unit 51 is configured using, for example, an analog-digital converter, detects the terminal voltage (inter-terminal voltage) of the secondary battery 4, and outputs a signal indicating the terminal voltage value Vb to the control unit 50.

電流検出部52は、例えばアナログデジタルコンバータを用いて構成されており、電流検出抵抗6の両端間の電圧Vrを検出し、その電圧Vrを示す信号を、二次電池4に流れる電流値Icを示す情報として制御部50へ出力する。また、電流検出部52は、電流値Icを示す情報(電圧Vr)について、例えば二次電池4を充電する方向をプラスの値で、二次電池4を放電する方向をマイナスの値で表すようになっている。   The current detection unit 52 is configured by using, for example, an analog-digital converter, detects the voltage Vr between both ends of the current detection resistor 6, and outputs a current value Ic flowing through the secondary battery 4 as a signal indicating the voltage Vr. It outputs to the control part 50 as information to show. Further, the current detection unit 52 represents the information (voltage Vr) indicating the current value Ic by, for example, expressing the direction in which the secondary battery 4 is charged as a positive value and the direction in which the secondary battery 4 is discharged as a negative value. It has become.

制御部50では、この電圧Vrを電流検出抵抗6の抵抗値Rで除算することにより、二次電池4に流れる電流値Icを取得する。   In the control unit 50, the current value Ic flowing through the secondary battery 4 is obtained by dividing the voltage Vr by the resistance value R of the current detection resistor 6.

温度検出部53は、例えばアナログデジタルコンバータを用いて構成されており、温度センサ7から出力された電圧信号をデジタル値に変換し、温度tを示す信号として制御部50へ出力する。   The temperature detection unit 53 is configured using, for example, an analog-digital converter, converts the voltage signal output from the temperature sensor 7 into a digital value, and outputs the digital value to the control unit 50 as a signal indicating the temperature t.

制御部50は、例えば所定の演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)と、所定の制御プログラムが記憶されたROM(Read Only Memory)と、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、例えばEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)を用いて構成された容量記憶部505と、例えばROMを用いて構成されたテーブル記憶部506と、これらの周辺回路等とを備えて構成されている。   The control unit 50 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that executes predetermined arithmetic processing, a ROM (Read Only Memory) that stores a predetermined control program, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data. And a capacity storage unit 505 configured using, for example, an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), a table storage unit 506 configured using, for example, a ROM, and peripheral circuits thereof. ing.

そして、制御部50は、ROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、通知判定値設定部500、残量算出部501、残量推定部502、補正部503、及び通知部504として機能する。   The control unit 50 functions as a notification determination value setting unit 500, a remaining amount calculation unit 501, a remaining amount estimation unit 502, a correction unit 503, and a notification unit 504 by executing a control program stored in the ROM. .

容量記憶部505には、初期値としての満充電容量値FCC(Full Charge Capacity)が、例えば電池パック2の出荷時に予め記憶されている。満充電容量値FCCの初期値は、例えば理論計算や実測によって測定された値が予め記憶されている。また、容量記憶部505に記憶される満充電容量値FCCは、補正部503によって、適宜補正されるようになっている。   In the capacity storage unit 505, a full charge capacity value FCC (Full Charge Capacity) as an initial value is stored in advance when the battery pack 2 is shipped, for example. As the initial value of the full charge capacity value FCC, for example, a value measured by theoretical calculation or actual measurement is stored in advance. In addition, the full charge capacity value FCC stored in the capacity storage unit 505 is appropriately corrected by the correction unit 503.

テーブル記憶部506には、二次電池4のSOCと二次電池4を流れる電流値Icと二次電池の温度tとを、二次電池4の端子電圧値Vbと対応付けるルックアップテーブルLTが、予め記憶されている。   The table storage unit 506 includes a lookup table LT that associates the SOC of the secondary battery 4, the current value Ic flowing through the secondary battery 4, and the temperature t of the secondary battery with the terminal voltage value Vb of the secondary battery 4. Stored in advance.

図2は、図1に示すテーブル記憶部506に記憶されるルックアップテーブルLTの一例を示す説明図である。図2(a)は、SOCが95%のときの、端子電圧値Vb(V11a〜V54a)と、二次電池4の電流値Icと、二次電池4の温度tとの対応関係を示している。電流値Icは、プラスで充電方向を、マイナスで放電方向を表している。図2(b)は、SOCが50%のときの、端子電圧値Vb(V11b〜V54b)と、二次電池4の電流値Icと、二次電池4の温度tとの対応関係を示している。図2(c)は、SOCが5%のときの、端子電圧値Vb(V11c〜V54c)と、電流値Icと、二次電池4の温度tとの対応関係を示している。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the lookup table LT stored in the table storage unit 506 shown in FIG. FIG. 2A shows a correspondence relationship between the terminal voltage value Vb (V11a to V54a), the current value Ic of the secondary battery 4 and the temperature t of the secondary battery 4 when the SOC is 95%. Yes. The current value Ic indicates a charging direction with a positive value and a discharging direction with a negative value. FIG. 2B shows a correspondence relationship between the terminal voltage value Vb (V11b to V54b), the current value Ic of the secondary battery 4 and the temperature t of the secondary battery 4 when the SOC is 50%. Yes. FIG. 2C shows a correspondence relationship between the terminal voltage value Vb (V11c to V54c), the current value Ic, and the temperature t of the secondary battery 4 when the SOC is 5%.

図2に示すルックアップテーブルLTは、例えば新品の二次電池4を用いて実験的に測定されたデータが、予めROMに記憶されて構成されている。図2においては、SOCが95%、50%、5%に対応するルックアップテーブルLTを例示しているが、テーブル記憶部506には、SOCが、0%〜100%の全範囲に対応するルックアップテーブルLTが記憶されている。   The lookup table LT shown in FIG. 2 is configured by storing data experimentally measured using, for example, a new secondary battery 4 in a ROM in advance. In FIG. 2, the lookup table LT corresponding to SOC of 95%, 50%, and 5% is illustrated, but the table storage unit 506 corresponds to the entire range of SOC from 0% to 100%. A lookup table LT is stored.

ここで、二次電池4の残量が多いほど、すなわちSOCが大きいほど、端子電圧値Vbは高くなるので、電流値Icと温度tとが変化しない条件下では、図2(a),(b),(c)において、V**a>V**b>V**c(*は任意の一文字)の関係となる。   Here, as the remaining amount of the secondary battery 4 is larger, that is, as the SOC is larger, the terminal voltage value Vb becomes higher. Therefore, under the conditions where the current value Ic and the temperature t do not change, FIG. In b) and (c), the relationship is V ** a> V ** b> V ** c (* is an arbitrary character).

また、二次電池4に電流が流れると、二次電池4の内部抵抗で生じる電圧によって、電流値Icが大きくなるほど端子電圧値Vbは高くなる。すなわち、充電時は充電電流が増大し、電流値Icの値が大きくなるほど端子電圧値Vbは高くなる。一方、放電時は放電方向の電流が減少してマイナスの値である電流値Icの絶対値が小さくなり、すなわち電流値Icが大きくなるほど端子電圧値Vbは高くなる(端子電圧値Vbの低下量が少なくなる)。従って、図2(a),(b),(c)において、SOCと温度tとが変化しない条件下では、V1**>V2**>V3**>V4**>V5**(*は任意の一文字)の関係となる。   When a current flows through the secondary battery 4, the terminal voltage value Vb increases as the current value Ic increases due to the voltage generated by the internal resistance of the secondary battery 4. That is, the charging current increases during charging, and the terminal voltage value Vb increases as the current value Ic increases. On the other hand, during discharge, the current in the discharge direction decreases and the absolute value of the negative current value Ic decreases, that is, the terminal voltage value Vb increases as the current value Ic increases (the amount of decrease in the terminal voltage value Vb). Less). Accordingly, in FIGS. 2A, 2B, and 2C, V1 **> V2 **> V3 **> V4 **> V5 ** (*) under the condition that the SOC and the temperature t do not change. Is an arbitrary character).

また、二次電池4の残量(SOC)と端子電圧値Vbとの対応関係は、温度tによって変化する。一般的には、温度tが高くなるほど、同一の残量(SOC)に対応する端子電圧値Vbが低下する。そのため、図2(a),(b),(c)において、SOCと電流値Icとが変化しない条件下では、V*1*>V*2*>V*3*>V*4*(*は任意の一文字)の関係となる。   Further, the correspondence relationship between the remaining amount (SOC) of the secondary battery 4 and the terminal voltage value Vb varies depending on the temperature t. Generally, the higher the temperature t, the lower the terminal voltage value Vb corresponding to the same remaining amount (SOC). Therefore, in FIGS. 2A, 2B, and 2C, under conditions where the SOC and the current value Ic do not change, V * 1 *> V * 2 *> V * 3 *> V * 4 * ( * Is an arbitrary character).

なお、電池の正極、負極を構成する材料によっては、温度tが高くなると、同一の残量(SOC)に対応する端子電圧値Vbが上昇する場合もある。従って、図2(a),(b),(c)におけるV*1*、V*2*、V*3*、V*4*の関係は、二次電池4の特性に応じて適宜設定すればよい。   Depending on the materials constituting the positive and negative electrodes of the battery, the terminal voltage value Vb corresponding to the same remaining amount (SOC) may increase as the temperature t increases. Therefore, the relationship of V * 1 *, V * 2 *, V * 3 *, and V * 4 * in FIGS. 2A, 2B, and 2C is appropriately set according to the characteristics of the secondary battery 4. do it.

なお、図2に示すルックアップテーブルLTは、SOCと、端子電圧値Vbと、二次電池4に流れる電流値Icと、二次電池4の温度tとを対応付けているが、ルックアップテーブルLTは、二次電池4の温度tをパラメータとして含んでいなくてもよい。また、ルックアップテーブルLTは、温度t及び電流値Icをパラメータとして含んでいなくてもよい。   The lookup table LT shown in FIG. 2 associates the SOC, the terminal voltage value Vb, the current value Ic flowing through the secondary battery 4, and the temperature t of the secondary battery 4, but the lookup table LT The LT may not include the temperature t of the secondary battery 4 as a parameter. Further, the look-up table LT may not include the temperature t and the current value Ic as parameters.

残量算出部501は、電流検出部52によって検出された電流値Icを単位時間毎に積算することによって、二次電池4に充電されている残電気量を積算残量Qaとして算出する。この場合、電流値Icは、二次電池4を充電する方向の電流がプラス、二次電池4から放電される方向の電流がマイナスで表されているので、残量算出部501によって、二次電池4に充電される充電電気量が加算され、二次電池4から放電される放電電気量が減算されて、二次電池4に充電されている積算残量Qaが算出される。   The remaining amount calculation unit 501 calculates the remaining amount of electricity charged in the secondary battery 4 as the integrated remaining amount Qa by integrating the current value Ic detected by the current detection unit 52 every unit time. In this case, the current value Ic is represented by a positive current in the direction in which the secondary battery 4 is charged and a negative current in the direction in which the secondary battery 4 is discharged. The amount of charged electricity charged in the battery 4 is added and the amount of discharged electricity discharged from the secondary battery 4 is subtracted to calculate the accumulated remaining amount Qa charged in the secondary battery 4.

また、残量算出部501は、容量記憶部505に記憶されている満充電容量値FCCに対する積算残量Qaの比率(百分率)を、残量に相当するSOC(State Of Charge)である積算残量SOCaとして算出する。これにより、残量算出部501は、積算残量をSOCで表すようになっている。   In addition, the remaining amount calculation unit 501 determines the ratio (percentage) of the accumulated remaining amount Qa to the full charge capacity value FCC stored in the capacity storage unit 505 as an accumulated remaining amount that is an SOC (State Of Charge) corresponding to the remaining amount. Calculated as the amount SOCa. Thereby, the remaining amount calculation unit 501 represents the accumulated remaining amount by SOC.

積算残量SOCaは、以下の式(1)によって与えられる。なお、残量算出部501は、積算残量Qaをそのまま電池の残量として用いてもよい。   The accumulated remaining amount SOCa is given by the following equation (1). The remaining amount calculation unit 501 may use the accumulated remaining amount Qa as it is as the remaining amount of the battery.

SOCa=(Qa/FCC)×100 (%)・・・(1)
残量推定部502は、電圧検出部51によって検出された端子電圧値Vbと電流検出部52によって検出された電流値Icと温度検出部53によって検出された温度tとを用いて、二次電池4の残量を推定残量SOCeとして推定する。そして、残量推定部502は、推定残量SOCeを電気量に換算することで、推定残量Qeを推定残量として用いてもよい。
SOCa = (Qa / FCC) × 100 (%) (1)
The remaining amount estimation unit 502 uses the terminal voltage value Vb detected by the voltage detection unit 51, the current value Ic detected by the current detection unit 52, and the temperature t detected by the temperature detection unit 53 to use the secondary battery. The remaining amount of 4 is estimated as the estimated remaining amount SOCe. Then, the remaining amount estimating unit 502 may use the estimated remaining amount Qe as the estimated remaining amount by converting the estimated remaining amount SOCe into an electrical quantity.

基準値Refとしては、予め、例えば5.5%の値が設定されている。図3は、正極活物質としてLiFePOを用いたリチウムイオン二次電池の、OCV(Open circuit voltage)とSOCとの関係の一例を示すグラフである。図3に示す例では、SOCの変化に対するOCVすなわち端子電圧値Vbの変化量が、SOCが10%以下の領域では大きく、SOCが10%を超える領域では小さい。 For example, a value of 5.5% is set in advance as the reference value Ref. FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between OCV (Open circuit voltage) and SOC of a lithium ion secondary battery using LiFePO 4 as a positive electrode active material. In the example shown in FIG. 3, the change amount of the OCV, that is, the terminal voltage value Vb with respect to the change of the SOC is large in the region where the SOC is 10% or less, and small in the region where the SOC exceeds 10%.

このように、二次電池4は、SOCの変化に対する端子電圧値Vbの変化量が大きな領域である第1領域と、SOCの変化に対する端子電圧値Vbの変化量が第1領域よりも小さな領域である第2領域とが存在する。図3においては、SOCが10%未満の領域が第1領域に相当し、SOCが10%以上の領域が第2領域に相当している。   As described above, the secondary battery 4 includes the first region in which the change amount of the terminal voltage value Vb with respect to the change in SOC is large, and the region in which the change amount of the terminal voltage value Vb with respect to the change in SOC is smaller than the first region. There is a second region. In FIG. 3, a region where the SOC is less than 10% corresponds to the first region, and a region where the SOC is 10% or more corresponds to the second region.

そうすると、残量推定部502は、第2領域において推定残量SOCeを推定するよりも、第1領域において推定残量SOCeを推定する方が推定残量SOCeの推定精度が向上する。そこで、基準値Refは、第1領域に属する値として、例えば5.5%が設定されている。   Then, the estimation accuracy of the estimated remaining amount SOCe is improved by estimating the estimated remaining amount SOCe in the first region, rather than estimating the estimated remaining amount SOCe in the second region. Therefore, the reference value Ref is set to 5.5%, for example, as a value belonging to the first area.

一方、上述したように、アラーム値Almは、例えば10%といった値に設定されており、多くの場合、第2領域の値が設定されている。そのため、基準値Refとして第1領域の値を設定すると、基準値Refとして、アラーム値Almより小さなSOCの値が設定されることとなる。   On the other hand, as described above, the alarm value Alm is set to a value of 10%, for example, and in many cases, the value of the second region is set. Therefore, when the value of the first area is set as the reference value Ref, the SOC value smaller than the alarm value Alm is set as the reference value Ref.

残量推定部502は、具体的には、端子電圧値Vbと電流値Icと温度tとの組み合わせが、ルックアップテーブルLTにおいて対応付けられた端子電圧値Vbと電流値Icと温度tとの組み合わせと実質的に一致した場合、当該ルックアップテーブルLTによって当該端子電圧値Vb、電流値Ic、及び温度tと対応付けられているSOCを、二次電池4に充電されている電気量をSOCで表した推定残量SOCeとして推定する。   Specifically, the remaining amount estimation unit 502 determines whether the combination of the terminal voltage value Vb, the current value Ic, and the temperature t corresponds to the terminal voltage value Vb, the current value Ic, and the temperature t that are associated in the lookup table LT. When substantially matching the combination, the SOC associated with the terminal voltage value Vb, the current value Ic, and the temperature t by the lookup table LT is set as the amount of electricity charged in the secondary battery 4 as the SOC. Is estimated as the estimated remaining amount SOCe.

ここで、ルックアップテーブルLTには、端子電圧値Vbが上昇するほど二次電池4のSOCが増大するように端子電圧値VbとSOCとが対応付けられているので、残量推定部502は、端子電圧値Vbが上昇するほど推定残量SOCeを増大させることになる。   Here, in the lookup table LT, the terminal voltage value Vb and the SOC are associated with each other so that the SOC of the secondary battery 4 increases as the terminal voltage value Vb increases. As the terminal voltage value Vb increases, the estimated remaining amount SOCe is increased.

また、ルックアップテーブルLTには、同一のSOCに対して電流値Icが大きくなり、すなわち充電方向において電流値Icが増大するほど端子電圧値Vbが上昇するように、電流値Icと端子電圧値Vbとが対応付けられている。また、ルックアップテーブルLTには、同一のSOCに対して放電電流が減少し、すなわち放電方向において電流値Icの絶対値が小さくなるほど端子電圧値Vbが上昇するように、電流値Icと端子電圧値Vbとが対応付けられている。   In the lookup table LT, the current value Ic and the terminal voltage value are such that the current value Ic increases with respect to the same SOC, that is, the terminal voltage value Vb increases as the current value Ic increases in the charging direction. Vb is associated. In the lookup table LT, the current value Ic and the terminal voltage are set such that the discharge current decreases with respect to the same SOC, that is, the terminal voltage value Vb increases as the absolute value of the current value Ic decreases in the discharge direction. The value Vb is associated.

そのため、残量推定部502は、電流検出部52によって検出された電流値Icと電圧検出部51によって検出された端子電圧値Vbとを、ルックアップテーブルLTと照合すると、電流値Icが大きくなるほど推定残量SOCeを減少させるように、すなわち充電電流が増大し、放電電流が減少するほど推定残量SOCeを減少させるように、推定残量SOCeを推定することになる。   Therefore, the remaining amount estimation unit 502 collates the current value Ic detected by the current detection unit 52 and the terminal voltage value Vb detected by the voltage detection unit 51 with the lookup table LT, so that the current value Ic increases. The estimated remaining amount SOCe is estimated so as to decrease the estimated remaining amount SOCe, that is, the charging current increases and the estimated remaining amount SOCe decreases as the discharge current decreases.

また、ルックアップテーブルLTには、同一のSOCに対して温度tが高くなるほど端子電圧値Vbが低下するように、温度tと端子電圧値Vbとが対応付けられているので、残量推定部502は、温度検出部53によって検出された温度tと電圧検出部51によって検出された端子電圧値Vbとを、ルックアップテーブルLTと照合すると、温度tが高くなるほど推定残量SOCeを増大させるように、推定残量SOCeを推定することになる。   Also, since the temperature t and the terminal voltage value Vb are associated with each other in the look-up table LT so that the terminal voltage value Vb decreases as the temperature t increases with respect to the same SOC, the remaining amount estimation unit When the temperature t detected by the temperature detection unit 53 and the terminal voltage value Vb detected by the voltage detection unit 51 are collated with a lookup table LT, 502 increases the estimated remaining amount SOCe as the temperature t increases. In addition, the estimated remaining amount SOCe is estimated.

このように、ルックアップテーブルLTには、二次電池4のSOC(残量)と相関関係のある複数のパラメータ、端子電圧値Vb、電流値Ic、及び温度tと二次電池4のSOCとが対応付けられているので、推定残量SOCeからは、電流値Icや温度tの影響が低減される結果、残量推定部502は、精度よく推定残量SOCeを推定することができる。   Thus, the lookup table LT includes a plurality of parameters correlated with the SOC (remaining amount) of the secondary battery 4, the terminal voltage value Vb, the current value Ic, the temperature t, and the SOC of the secondary battery 4. Are associated with each other, the influence of the current value Ic and the temperature t is reduced from the estimated remaining amount SOCe. As a result, the remaining amount estimating unit 502 can estimate the estimated remaining amount SOCe with high accuracy.

そして、残量推定部502は、以下の式(2)を用いて推定残量を電気量で表した推定残量Qeを算出する。   Then, the remaining amount estimating unit 502 calculates an estimated remaining amount Qe in which the estimated remaining amount is expressed as an electric quantity using the following equation (2).

Qe=(SOCe×FCC)/100 ・・・(2)
なお、ルックアップテーブルLTは、設定残量を電気量で表すものであってもよく、この場合、残量推定部502は、ルックアップテーブルLTで得られた設定電気量を、直接推定残量Qeとしてもよい。
Qe = (SOCe × FCC) / 100 (2)
Note that the look-up table LT may represent the set remaining amount in terms of electricity, and in this case, the remaining amount estimation unit 502 uses the set amount of electricity obtained in the look-up table LT as the estimated remaining amount. It may be Qe.

ところで、ルックアップテーブルLTに設定されている値は、離散的な値になるのに対し、電圧検出部51によって検出される端子電圧値Vb、電流検出部52によって検出される電流値Ic、及び温度検出部53によって検出される温度tは、連続的に変化する。そのため、残量推定部502は、端子電圧値Vb、電流値Ic、及び温度tを、例えば四捨五入したり端数を丸めたりする近似処理を施した上で、ルックアップテーブルLTと照合するようになっている。   By the way, the values set in the lookup table LT are discrete values, whereas the terminal voltage value Vb detected by the voltage detection unit 51, the current value Ic detected by the current detection unit 52, and The temperature t detected by the temperature detector 53 changes continuously. For this reason, the remaining amount estimating unit 502 collates the terminal voltage value Vb, the current value Ic, and the temperature t with the lookup table LT after performing an approximation process such as rounding off or rounding off, for example. ing.

「実質的に一致」とは、このように、電圧検出部51によって検出される端子電圧値Vb、電流検出部52によって検出される電流値Ic、及び温度検出部53によって検出される温度tを、例えば四捨五入したり端数を丸めたりする等の近似処理を施した結果、一致する場合を含む意味である。   “Substantially match” means that the terminal voltage value Vb detected by the voltage detection unit 51, the current value Ic detected by the current detection unit 52, and the temperature t detected by the temperature detection unit 53 are as described above. For example, it means that the result of approximation processing such as rounding off or rounding off includes matching.

なお、残量推定部502は、端子電圧値Vb、電流値Ic、及び温度tを用いて二次電池4の残量を推定する例に限られず、端子電圧値Vbのみを用いて推定してもよく、端子電圧値Vbと電流値Icを用いて推定してもよく、あるいは端子電圧値Vbと温度tを用いて、二次電池4の残量を推定するようにしてもよい。   The remaining amount estimation unit 502 is not limited to the example in which the remaining amount of the secondary battery 4 is estimated using the terminal voltage value Vb, the current value Ic, and the temperature t, and is estimated using only the terminal voltage value Vb. Alternatively, it may be estimated using the terminal voltage value Vb and the current value Ic, or the remaining amount of the secondary battery 4 may be estimated using the terminal voltage value Vb and the temperature t.

補正部503は、残量推定部502によって推定された推定残量SOCeが基準値Refになったとき、当該推定された推定残量Qeと残量算出部501によって算出された積算残量Qaとの差に相当する差分電気量Qd=Qe−Qaを、容量記憶部505に記憶されている満充電容量値FCCに加算する。   When the estimated remaining amount SOCe estimated by the remaining amount estimating unit 502 reaches the reference value Ref, the correcting unit 503 includes the estimated remaining amount Qe and the accumulated remaining amount Qa calculated by the remaining amount calculating unit 501. Is added to the full charge capacity value FCC stored in the capacity storage section 505.

すなわち、積算残量Qaより推定残量Qeの方が多いときは、(Qe−Qa)の絶対値を容量記憶部505に記憶されている満充電容量値FCCに加算し、積算残量Qaより推定残量Qeの方が少ないときは(Qe−Qa)の絶対値を容量記憶部505に記憶されている満充電容量値FCCから減算することによって、当該満充電容量値FCCを補正する。   That is, when the estimated remaining amount Qe is larger than the accumulated remaining amount Qa, the absolute value of (Qe−Qa) is added to the full charge capacity value FCC stored in the capacity storage unit 505, and the accumulated remaining amount Qa When the estimated remaining amount Qe is smaller, the full charge capacity value FCC is corrected by subtracting the absolute value of (Qe−Qa) from the full charge capacity value FCC stored in the capacity storage unit 505.

具体的には、補正部503は、下記の式(3)を用いて、満充電容量値FCCを補正する。   Specifically, the correction unit 503 corrects the full charge capacity value FCC using the following equation (3).

新たなFCC ← 現在のFCC+(Qe−Qa) ・・・(3)
なお、補正部503は、残量算出部501によって算出された積算残量SOCaが基準値Refになったとき、式(3)を用いて満充電容量値FCCを補正してもよい。しかしながら、積算残量SOCaが基準値Refになったときに満充電容量値FCCを補正する場合、積算残量SOCaの誤差が大きいと、推定残量SOCeが10%以上のとき、すなわち推定残量SOCeが第2領域の値となっているときに、補正が実行されるおそれがある。そうすると、上述したように、推定残量SOCeの推定精度が低下する結果、満充電容量値FCCの補正精度が低下する。
New FCC ← Current FCC + (Qe-Qa) (3)
The correction unit 503 may correct the full charge capacity value FCC using equation (3) when the integrated remaining amount SOCa calculated by the remaining amount calculation unit 501 becomes the reference value Ref. However, when the full charge capacity value FCC is corrected when the integrated remaining amount SOCa reaches the reference value Ref, if the error of the integrated remaining amount SOCa is large, the estimated remaining amount SOCe is 10% or more, that is, the estimated remaining amount. When SOCe is the value of the second area, there is a possibility that correction is executed. Then, as described above, the estimation accuracy of the estimated remaining amount SOCe is reduced, and as a result, the correction accuracy of the full charge capacity value FCC is reduced.

従って、補正部503は、推定残量SOCeが基準値Refになったときに補正を実行することが、より望ましい。   Therefore, it is more desirable that the correction unit 503 performs correction when the estimated remaining amount SOCe reaches the reference value Ref.

なお、補正部503は、端子電圧値Vbに基づいて満充電容量値FCCを補正するものであればよく、いかなる方法で満充電容量値FCCを補正してもよい。例えば、補正部503は、残量推定部502によって推定された推定残量SOCeが基準値Refになったとき、積算残量Qaより推定残量Qeの方が多ければ下記の式(A)に基づき満充電容量値FCCnを算出し、積算残量Qaより推定残量Qeの方が少なければ下記の式(B)に基づき満充電容量値FCCnを算出し、このようにして算出された満充電容量値FCCnを新たな満充電容量値FCCとして容量記憶部505に記憶させることによって、満充電容量値FCCを補正するようにしてもよい。   The correction unit 503 may correct the full charge capacity value FCC based on the terminal voltage value Vb, and may correct the full charge capacity value FCC by any method. For example, when the estimated remaining amount SOCe estimated by the remaining amount estimating unit 502 reaches the reference value Ref, the correcting unit 503 uses the following formula (A) if the estimated remaining amount Qe is greater than the accumulated remaining amount Qa. Based on the following formula (B), the full charge capacity value FCCn is calculated based on the following formula (B), and the full charge capacity value FCCn is calculated based on the following formula (B). The full charge capacity value FCC may be corrected by storing the capacity value FCCn in the capacity storage unit 505 as a new full charge capacity value FCC.

FCCn ← FCC+|Qd|×100/(100−Ref) ・・・(A)
FCCn ← FCC−|Qd|×100/(100−Ref) ・・・(B)
差分電気量Qdは、SOCが100%の満充電状態から基準値Refになるまで、二次電池4が放電されることによって、生じた差分であると考えられる。一方、理想的には、SOCが100%の満充電状態から0%の放電終止状態になるまで放電されたときに生じる差分電気量Qdを、容量記憶部505に記憶されている満充電容量値FCCに加算、又は減算した場合に、満充電容量値FCCの補正精度が最も高くなる。
FCCn ← FCC + | Qd | × 100 / (100−Ref) (A)
FCCn ← FCC- | Qd | × 100 / (100-Ref) (B)
The difference electric quantity Qd is considered to be a difference generated by discharging the secondary battery 4 from the fully charged state where the SOC is 100% to the reference value Ref. On the other hand, ideally, the differential charge quantity Qd generated when the SOC is discharged from the fully charged state of 100% to the end of discharge state of 0% is the full charge capacity value stored in the capacity storage unit 505. When added to or subtracted from FCC, the correction accuracy of full charge capacity value FCC is the highest.

そこで、推定残量SOCeが基準値Refになったときの差分電気量Qdの絶対値に、100/(100−Ref)を乗算することで、差分電気量Qdを、100%から0%までの理想的な放電で得られる差分電気量Qdに換算し、この換算値を式(A),(B)に示すように、加算又は減算することで、満充電容量値FCCの補正精度を向上させることができる。   Therefore, by multiplying the absolute value of the difference electric quantity Qd when the estimated remaining amount SOCe becomes the reference value Ref by 100 / (100−Ref), the difference electric quantity Qd is reduced from 100% to 0%. By converting to the difference electric quantity Qd obtained by ideal discharge and adding or subtracting the converted value as shown in the equations (A) and (B), the correction accuracy of the full charge capacity value FCC is improved. be able to.

なお、式(A),(B)に基づき満充電容量値FCCを補正する場合、基準値Refの値が大きいほど、100/(100−Ref)の値が大きくなって、差分電気量Qdの倍率が増大する。差分電気量Qdの倍率が増大すると、差分電気量Qdに含まれる誤差も拡大する。従って、もし仮に基準値Refをアラーム値Almより大きな値に設定すると、差分電気量Qdに含まれる誤差が拡大されて、満充電容量値FCCの補正精度が低下することになる。   When the full charge capacity value FCC is corrected based on the expressions (A) and (B), the larger the reference value Ref, the larger the value of 100 / (100−Ref), and the difference electric quantity Qd The magnification increases. When the magnification of the difference electric quantity Qd increases, the error included in the difference electric quantity Qd also increases. Therefore, if the reference value Ref is set to a value larger than the alarm value Alm, the error included in the difference electric quantity Qd is enlarged, and the correction accuracy of the full charge capacity value FCC is lowered.

通知判定値設定部500は、制御部37から送信されたアラーム値Almを受信する。そして、通知判定値設定部500は、例えばアラーム値Almに、”1%”を加算したり、”1.1”を乗算したりすることによって、通知判定値Ajを算出する。これにより、通知判定値設定部500は、アラーム値Almより大きな値を通知判定値Ajとして設定するようになっている。   The notification determination value setting unit 500 receives the alarm value Alm transmitted from the control unit 37. Then, the notification determination value setting unit 500 calculates the notification determination value Aj, for example, by adding “1%” or multiplying by “1.1” to the alarm value Alm. Thus, the notification determination value setting unit 500 sets a value larger than the alarm value Alm as the notification determination value Aj.

通知部504は、積算残量SOCaが通知判定値Ajを超えるとき、積算残量SOCaを示す情報を二次電池4の残量であるRSOCとして、通信部54,36によって制御部37へ送信させる。これにより、制御部37において、二次電池4の残量を把握することが可能となる。   When the accumulated remaining amount SOCa exceeds the notification determination value Aj, the notification unit 504 causes the communication units 54 and 36 to transmit information indicating the accumulated remaining amount SOCa to the control unit 37 as RSOC that is the remaining amount of the secondary battery 4. . Thereby, in the control part 37, it becomes possible to grasp | ascertain the residual amount of the secondary battery 4. FIG.

また、通知部504は、二次電池4の放電に伴い、積算残量SOCaが通知判定値Ajになってから、推定残量SOCeが基準値Refになって補正部503による補正が実行されるまでの間、通知判定値Ajを二次電池4のRSOCとして、通信部54,36によって制御部37へ送信させる。   Further, the notification unit 504 performs correction by the correction unit 503 after the accumulated remaining amount SOCa becomes the notification determination value Aj and the estimated remaining amount SOCe becomes the reference value Ref as the secondary battery 4 is discharged. In the meantime, the notification determination value Aj is transmitted to the control unit 37 by the communication units 54 and 36 as the RSOC of the secondary battery 4.

次に、図1に示す電池残量通知回路5の動作について説明する。図4は、図1に示す電池残量通知回路5の動作の一例を示すフローチャートである。また、図5は、図1に示す電池残量通知回路5の動作の一例を説明するための説明図である。図5において、横軸は時間の経過を示し、縦軸は通知部504によって二次電池4の残量を示す情報として機器本体3へ送信されるRSOC(Relative State Of Charge)を示している。   Next, the operation of the battery remaining amount notification circuit 5 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the battery remaining amount notification circuit 5 shown in FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an example of the operation of the battery remaining amount notification circuit 5 shown in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the passage of time, and the vertical axis indicates RSOC (Relative State Of Charge) transmitted to the device body 3 as information indicating the remaining amount of the secondary battery 4 by the notification unit 504.

まず、電気機器1が起動されると、制御部37から制御部50へ、例えば10%に設定されたアラーム値Almが送信され、そのアラーム値Almが通知判定値設定部500によって受信される(ステップS1)。   First, when the electric device 1 is activated, an alarm value Alm set to, for example, 10% is transmitted from the control unit 37 to the control unit 50, and the alarm value Alm is received by the notification determination value setting unit 500 ( Step S1).

次に、通知判定値設定部500によって、アラーム値Almに例えば1%が加算されて、通知判定値Ajが算出される(ステップS2)。なお、通知判定値設定部500を備えず、通知判定値Ajとしてアラーム値Almより大きい値が予め設定されていてもよい。   Next, for example, 1% is added to the alarm value Alm by the notification determination value setting unit 500 to calculate the notification determination value Aj (step S2). Note that the notification determination value setting unit 500 may not be provided, and a value larger than the alarm value Alm may be set in advance as the notification determination value Aj.

しかしながら、通知判定値設定部500を備えることで、電池パック2と組み合わされる機器本体3の機種やメーカが変更されたりOSが変更されたりする等してアラーム値Almが変化した場合であっても、通知判定値Ajを適切に設定することが可能となる。   However, by providing the notification determination value setting unit 500, even if the alarm value Alm changes due to a change in the model or manufacturer of the device main body 3 combined with the battery pack 2 or an OS change. The notification determination value Aj can be set appropriately.

次に、電流検出部52によって、二次電池4に流れる電流値Icが検出される(ステップS3)。次に、残量算出部501によって、電流値Icが単位時間毎に積算されて、二次電池4に充電されている積算残量Qaが算出される(ステップS4)。次に、残量算出部501によって、式(1)を用いて、容量記憶部505に記憶されている満充電容量値FCCと積算残量Qaとから、積算残量SOCaが算出される(ステップS5)。   Next, the current detection unit 52 detects the current value Ic flowing through the secondary battery 4 (step S3). Next, the remaining amount calculation unit 501 integrates the current value Ic every unit time, and calculates the accumulated remaining amount Qa charged in the secondary battery 4 (step S4). Next, the remaining amount calculating unit 501 calculates the accumulated remaining amount SOCa from the full charge capacity value FCC and the accumulated remaining amount Qa stored in the capacity storage unit 505 using the equation (1) (step S1). S5).

ステップS2〜S5の処理は、以下の処理と並行して常時実行され、積算残量Qaと積算残量SOCaとは、常時最新の値に更新される。   The processes in steps S2 to S5 are always executed in parallel with the following processes, and the accumulated remaining amount Qa and the accumulated remaining amount SOCa are constantly updated to the latest values.

次に、通知部504によって、最新の積算残量SOCaが、RSOCとして制御部37へ送信され、機器本体3に通知される(ステップS6)。   Next, the notification unit 504 transmits the latest accumulated remaining amount SOCa as the RSOC to the control unit 37 and notifies the device body 3 (step S6).

次に、通知部504によって、電流値Icと0とが比較され(ステップS7)、電流値Icが0未満でなければ(ステップS7でNO)、すなわち二次電池4が放電していなければ、再びステップS6へ戻ってステップS6、S7が繰り返される。   Next, the notification unit 504 compares the current value Ic with 0 (step S7). If the current value Ic is not less than 0 (NO in step S7), that is, if the secondary battery 4 is not discharged, Returning to step S6 again, steps S6 and S7 are repeated.

一方、電流値Icが0に満たないマイナスの値であり(ステップS7でYES)、すなわち二次電池4が放電しているときは、通知部504によって、積算残量SOCaが通知判定値Ajと比較される(ステップS8)。そして、積算残量SOCaが通知判定値Ajを超えていれば(ステップS8でNO)、再びステップS6へ戻ってステップS6〜S8が繰り返され、通知部504によって、積算残量SOCaがRSOCとして機器本体3に通知される。   On the other hand, when the current value Ic is a negative value that is less than 0 (YES in step S7), that is, when the secondary battery 4 is discharged, the notification unit 504 causes the integrated remaining amount SOCa to be equal to the notification determination value Aj. Comparison is made (step S8). If the accumulated remaining amount SOCa exceeds the notification determination value Aj (NO in step S8), the process returns to step S6 and steps S6 to S8 are repeated, and the notifying unit 504 sets the accumulated remaining amount SOCa as the RSOC. The main body 3 is notified.

一方、二次電池4が放電中に(ステップS7でYES)、積算残量SOCaが通知判定値Aj以下になると(ステップS8でYES)、通知部504によって、通知判定値AjがRSOCとして機器本体3に通知される(ステップS9、図5のタイミングT1)。   On the other hand, when the secondary battery 4 is being discharged (YES in step S7), if the accumulated remaining amount SOCa becomes equal to or less than the notification determination value Aj (YES in step S8), the notification determination value Aj is set as the RSOC by the notification unit 504. 3 (step S9, timing T1 in FIG. 5).

次に、電圧検出部51によって端子電圧値Vbが検出され、温度検出部53によって二次電池4の温度tが検出される(ステップS10)。そして、残量推定部502によって、テーブル記憶部506に記憶されているルックアップテーブルLTが参照される。そして、残量推定部502によって、ルックアップテーブルLTにおいて電流値Ic、端子電圧値Vb、及び温度tと対応付けられているSOCが、推定残量SOCeとして取得される(ステップS11)。   Next, the terminal voltage value Vb is detected by the voltage detection unit 51, and the temperature t of the secondary battery 4 is detected by the temperature detection unit 53 (step S10). Then, the remaining amount estimation unit 502 refers to the lookup table LT stored in the table storage unit 506. Then, the SOC that is associated with the current value Ic, the terminal voltage value Vb, and the temperature t in the lookup table LT is acquired by the remaining amount estimation unit 502 as the estimated remaining amount SOCe (step S11).

そして、補正部503によって、推定残量SOCeと基準値Refとが比較され(ステップS12)、推定残量SOCeと基準値Refとが等しくなければ(ステップS12でNO)ステップS9〜S12が繰り返される。   The correcting unit 503 compares the estimated remaining amount SOCe with the reference value Ref (step S12). If the estimated remaining amount SOCe and the reference value Ref are not equal (NO in step S12), steps S9 to S12 are repeated. .

一方、推定残量SOCeと基準値Refとが等しければ(ステップS12でYES、図5のタイミングT2)、補正部503による満充電容量値FCCの補正が実行される(ステップS13)。以後、補正後の満充電容量値FCCに基づいて、残量算出部501による積算残量SOCaの算出が行われる。   On the other hand, if the estimated remaining amount SOCe and the reference value Ref are equal (YES in step S12, timing T2 in FIG. 5), the correction of the full charge capacity value FCC by the correction unit 503 is executed (step S13). Thereafter, the remaining amount SOCa is calculated by the remaining amount calculation unit 501 based on the corrected full charge capacity value FCC.

以上、ステップS7〜S13の処理によれば、図5におけるタイミングT1から、タイミングT2において補正部503による満充電容量値FCCの補正が実行されるまでの期間、アラーム値Almよりも大きな値である通知判定値Ajが、二次電池4のRSOCとして機器本体3へ通知される。   As described above, according to the processing in steps S7 to S13, the period from the timing T1 in FIG. 5 until the correction of the full charge capacity value FCC by the correction unit 503 at the timing T2 is larger than the alarm value Alm. The notification determination value Aj is notified to the device body 3 as the RSOC of the secondary battery 4.

そうすると、機器本体3では、補正部503による満充電容量値FCCの補正が実行されるまで、制御部37が、ユーザに充電を促すためのアラームを報知することがない。これにより、満充電容量値FCCの補正を行う場合に、当該補正が行われる前に二次電池4が充電されて補正の機会が失われてしまうおそれを低減することができる。   Then, in the apparatus main body 3, the control unit 37 does not notify the user of an alarm for prompting charging until the correction of the full charge capacity value FCC by the correction unit 503 is executed. Thereby, when correcting the full charge capacity value FCC, it is possible to reduce the possibility that the secondary battery 4 is charged before the correction is performed and the opportunity for correction is lost.

そして、満充電容量値FCCが補正された後、通知部504は、再びステップS6へ移行して、積算残量SOCaをRSOCとして制御部37へ送信し、機器本体3に通知する(ステップS6)。以下、ステップS6〜S13の処理が繰り返される。   Then, after the full charge capacity value FCC is corrected, the notification unit 504 proceeds to step S6 again, transmits the integrated remaining amount SOCa as the RSOC to the control unit 37, and notifies the device body 3 (step S6). . Thereafter, the processes of steps S6 to S13 are repeated.

RSOCを受信した制御部37は、RSOCがアラーム値Almを下回っているので、表示部38によって、ユーザに充電を促すためのアラームを報知する。これにより、満充電容量値FCCの補正後に、機器本体3によるアラームの報知を実行させることが可能となる。   Since the RSOC is below the alarm value Alm, the control unit 37 that has received the RSOC notifies the user of an alarm for prompting charging by the display unit 38. Thereby, after the full charge capacity value FCC is corrected, the alarm notification by the device main body 3 can be executed.

本発明に係る電池残量通知回路、電池パック、及び電気機器は、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話機等の電子機器、電気自動車やハイブリッドカー等の車両、ハイブリッドエレベータ、太陽電池や発電装置と二次電池とを組み合わされた電源システム、無停電源装置等の電池搭載装置、システムにおいて、好適に利用することができる。   A battery remaining amount notification circuit, a battery pack, and an electric device according to the present invention include a portable personal computer, a digital camera, a video camera, an electronic device such as a mobile phone, a vehicle such as an electric vehicle and a hybrid car, a hybrid elevator, and a solar cell. In addition, it can be suitably used in battery mounted devices and systems such as a power supply system in which a power generation device and a secondary battery are combined, and a non-stop power supply device.

1 電気機器
2 電池パック
3 機器本体
4 二次電池
5 電池残量通知回路
6 電流検出抵抗
7 温度センサ
11,12,13,31,32,33 接続端子
34 負荷回路
35 充電部
36,54 通信部
37,50 制御部
38 表示部
51 電圧検出部
52 電流検出部
53 温度検出部
500 通知判定値設定部
501 残量算出部
502 残量推定部
503 補正部
504 通知部
505 容量記憶部
506 テーブル記憶部
Aj 通知判定値
Alm アラーム値
FCC 満充電容量値
Ic 電流値
Q1,Q2 スイッチング素子
Qa,SOCa 積算残量
Qd 差分電気量
Qe,SOCe 推定残量
Ref 基準値
Vb 端子電圧値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric equipment 2 Battery pack 3 Equipment main body 4 Secondary battery 5 Battery remaining amount notification circuit 6 Current detection resistance 7 Temperature sensor 11, 12, 13, 31, 32, 33 Connection terminal 34 Load circuit 35 Charging part 36, 54 Communication part 37, 50 control unit 38 display unit 51 voltage detection unit 52 current detection unit 53 temperature detection unit 500 notification determination value setting unit 501 remaining amount calculation unit 502 remaining amount estimation unit 503 correction unit 504 notification unit 505 capacity storage unit 506 table storage unit Aj Notification judgment value Alm Alarm value FCC Fully charged capacity value Ic Current value Q1, Q2 Switching element Qa, SOCa Accumulated remaining amount Qd Differential electric quantity Qe, SOCe Estimated remaining amount Ref Reference value Vb Terminal voltage value

Claims (9)

二次電池の残量が予め設定されたアラーム値を下回るとき当該二次電池の充電を促すアラームを報知する機器本体へ、前記残量を通知する電池残量通知回路であって、
前記二次電池の端子電圧値を検出する電圧検出部と、
前記二次電池に流れる充放電電流の電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部によって検出された前記二次電池の充放電電流に基づき、前記二次電池における充電電気量の加算と放電電気量の減算とを累積的に行うことにより得られる積算値から、前記二次電池の残量を積算残量として算出する残量算出部と、
前記二次電池の満充電容量値を記憶する容量記憶部と、
前記二次電池の残量が前記アラーム値より小さな値に設定された基準値になったとき、前記電圧検出部によって検出された端子電圧値に基づいて、前記容量記憶部に記憶されている満充電容量値の補正を実行する補正部と、
前記積算残量が、前記アラーム値より大きな値に設定された通知判定値を超えるとき、当該積算残量を示す情報を前記二次電池の残量として前記機器本体へ通知し、前記二次電池の放電に伴い前記積算残量が前記通知判定値になってから前記補正部による前記補正が実行されるまでの間、前記通知判定値を前記二次電池の残量として前記機器本体へ通知する通知部と
を備える電池残量通知回路。
A battery remaining amount notification circuit for notifying the remaining amount of the secondary battery to a device body that notifies an alarm prompting charging of the secondary battery when the remaining amount of the secondary battery is lower than a preset alarm value;
A voltage detection unit for detecting a terminal voltage value of the secondary battery;
A current detector for detecting a current value of a charge / discharge current flowing in the secondary battery;
Based on the charge / discharge current of the secondary battery detected by the current detection unit, from the integrated value obtained by cumulatively performing the addition of the charge electricity amount and the subtraction of the discharge electricity amount in the secondary battery, A remaining amount calculation unit for calculating the remaining amount of the secondary battery as an accumulated remaining amount;
A capacity storage unit for storing a full charge capacity value of the secondary battery;
When the remaining amount of the secondary battery reaches a reference value set to a value smaller than the alarm value, the battery stored in the capacity storage unit is based on the terminal voltage value detected by the voltage detection unit. A correction unit for correcting the charge capacity value;
When the accumulated remaining amount exceeds a notification determination value set to a value larger than the alarm value, information indicating the accumulated remaining amount is notified to the device main body as the remaining amount of the secondary battery, and the secondary battery The notification determination value is notified to the device main body as the remaining amount of the secondary battery until the correction by the correction unit is executed after the accumulated remaining amount becomes the notification determination value with the discharge of A battery level notification circuit comprising: a notification unit;
前記通知部は、
前記補正部による前記補正が実行された後、再び前記二次電池の放電に伴い前記積算残量が前記通知判定値になるまで前記積算残量を示す情報を前記二次電池の残量として前記機器本体へ通知する請求項1記載の電池残量通知回路。
The notification unit
After the correction by the correction unit is performed, information indicating the accumulated remaining amount is used as the remaining amount of the secondary battery until the accumulated remaining amount becomes the notification determination value again due to the discharge of the secondary battery. The battery remaining amount notification circuit according to claim 1, which notifies a device main body.
前記機器本体から前記アラーム値を受信し、前記通知判定値を、当該受信されたアラーム値より大きな値に設定する通知判定値設定部をさらに備える請求項1又は2記載の電池残量通知回路。   The battery remaining amount notification circuit according to claim 1, further comprising a notification determination value setting unit that receives the alarm value from the device main body and sets the notification determination value to a value larger than the received alarm value. 前記電圧検出部によって検出された端子電圧値に基づいて、前記二次電池の残量を推定残量として推定する残量推定部をさらに備え、
前記補正部は、
前記推定残量が前記基準値になったとき、前記補正を実行する請求項1〜3のいずれか1項に記載の電池残量通知回路。
Based on the terminal voltage value detected by the voltage detection unit, further comprising a remaining amount estimation unit that estimates the remaining amount of the secondary battery as an estimated remaining amount,
The correction unit is
The battery remaining amount notification circuit according to claim 1, wherein the correction is executed when the estimated remaining amount becomes the reference value.
前記補正部は、
前記推定残量が前記基準値になったとき、当該推定残量と前記積算残量との差に相当する差分電気量を、当該積算残量より当該推定残量の方が多いときは前記容量記憶部に記憶されている満充電容量値に加算し、当該積算残量より当該推定残量の方が少ないときは前記容量記憶部に記憶されている満充電容量値から減算して補正する請求項4記載の電池残量通知回路。
The correction unit is
When the estimated remaining amount reaches the reference value, a difference electric quantity corresponding to the difference between the estimated remaining amount and the accumulated remaining amount is set to the capacity when the estimated remaining amount is greater than the accumulated remaining amount. Add to the full charge capacity value stored in the storage unit, and if the estimated remaining amount is less than the accumulated remaining amount, subtract from the full charge capacity value stored in the capacity storage unit to correct Item 5. A battery remaining amount notification circuit according to Item 4.
前記基準値を、前記二次電池の満充電容量値に対する百分率で表した値をRef、前記推定残量と前記積算残量との差に相当する差分電気量をQd、前記容量記憶部に記憶されている満充電容量値をFCCとすると、
前記補正部は、
前記推定残量が前記基準値になったとき、前記積算残量より前記推定残量の方が多ければ下記の式(A)に基づき満充電容量値FCCnを算出し、前記積算残量より前記推定残量の方が少なければ下記の式(B)に基づき満充電容量値FCCnを算出し、このようにして算出された満充電容量値FCCnを新たな満充電容量値FCCとして前記容量記憶部に記憶させることによって、満充電容量値を補正する請求項4記載の電池残量通知回路。
FCCn ← FCC+|Qd|×100/(100−Ref) ・・・(A)
FCCn ← FCC−|Qd|×100/(100−Ref) ・・・(B)
A value representing the reference value as a percentage of the full charge capacity value of the secondary battery is Ref, a difference electric quantity corresponding to a difference between the estimated remaining amount and the accumulated remaining amount is stored in Qd, and the capacity storage unit is stored. If the full charge capacity value is FCC,
The correction unit is
When the estimated remaining amount becomes the reference value, if the estimated remaining amount is larger than the accumulated remaining amount, a full charge capacity value FCCn is calculated based on the following formula (A), and the estimated remaining amount is calculated from the accumulated remaining amount. If the estimated remaining amount is smaller, a full charge capacity value FCCn is calculated based on the following equation (B), and the capacity storage unit uses the calculated full charge capacity value FCCn as a new full charge capacity value FCC. 5. The battery remaining amount notification circuit according to claim 4, wherein the full charge capacity value is corrected by being stored in the battery.
FCCn ← FCC + | Qd | × 100 / (100−Ref) (A)
FCCn ← FCC- | Qd | × 100 / (100-Ref) (B)
前記残量算出部は、
前記容量記憶部に記憶されている満充電容量値と前記積算値とに基づいて、前記二次電池のSOCを前記積算残量として算出する請求項1〜5のいずれか1項に記載の電池残量通知回路。
The remaining amount calculation unit
The battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the SOC of the secondary battery is calculated as the accumulated remaining amount based on a full charge capacity value stored in the capacity storage unit and the accumulated value. Remaining amount notification circuit.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の電池残量通知回路と、
前記二次電池と
を備える電池パック。
The battery remaining amount notification circuit according to any one of claims 1 to 7,
A battery pack comprising the secondary battery.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の電池残量通知回路と、
前記二次電池と、
前記機器本体と
を備える電気機器。
The battery remaining amount notification circuit according to any one of claims 1 to 7,
The secondary battery;
An electric device comprising the device main body.
JP2010144426A 2010-06-25 2010-06-25 Battery residual quantity notification circuit, battery pack, and electrical apparatus Pending JP2012010492A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010144426A JP2012010492A (en) 2010-06-25 2010-06-25 Battery residual quantity notification circuit, battery pack, and electrical apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010144426A JP2012010492A (en) 2010-06-25 2010-06-25 Battery residual quantity notification circuit, battery pack, and electrical apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012010492A true JP2012010492A (en) 2012-01-12

Family

ID=45540383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010144426A Pending JP2012010492A (en) 2010-06-25 2010-06-25 Battery residual quantity notification circuit, battery pack, and electrical apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012010492A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5936708B2 (en) * 2012-11-29 2016-06-22 三菱電機株式会社 Battery internal state estimation device
JP2018527563A (en) * 2015-08-19 2018-09-20 エフシーエー フィアット クライスラー オートモーヴィス ブラジル リミターダ Storage battery monitoring system and method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5936708B2 (en) * 2012-11-29 2016-06-22 三菱電機株式会社 Battery internal state estimation device
US10180461B2 (en) 2012-11-29 2019-01-15 Mitsubishi Electric Corporation Battery internal state estimation apparatus
JP2018527563A (en) * 2015-08-19 2018-09-20 エフシーエー フィアット クライスラー オートモーヴィス ブラジル リミターダ Storage battery monitoring system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4852672B2 (en) Full charge capacity correction circuit, battery pack, and charging system
US8269463B2 (en) Battery abnormality detection circuit and power supply device
JP4997358B2 (en) Full charge capacity correction circuit, charging system, battery pack, and full charge capacity correction method
JP5179047B2 (en) Storage device abnormality detection device, storage device abnormality detection method, and abnormality detection program thereof
JP5368038B2 (en) Battery state detection device and battery pack incorporating the same
WO2011004550A1 (en) Circuit for counting number of cycles, battery pack, and battery system
US8736232B2 (en) Full charge capacity correction circuit, charging system, battery pack and full charge capacity correction method
US10705147B2 (en) Remaining capacity detection circuit of rechargeable battery, electronic apparatus using the same, automobile, and detecting method for state of charge
TWI639015B (en) Residual battery detection circuit, electronic device using the same, automobile and charging state detection method
JP6789046B2 (en) Rechargeable battery remaining amount detection circuit, electronic devices using it, automobiles, and charging status detection method
US20170176544A1 (en) Method for estimating degradation of rechargeable battery, degradation estimation circuit, electronic apparatus and vehicle including same
JP2010200574A (en) Self-diagnosis circuit and power supply
JP2008064740A (en) Battery management system and drive method therefor
JP2013083612A (en) Battery state measurement method and battery state measurement apparatus
JP2017009577A (en) State estimation device and state estimation method
JP6868976B2 (en) Deterioration estimation method for rechargeable batteries, deterioration estimation circuit, and electronic devices and automobiles using it
JP2011053097A (en) Discharge management circuit and battery pack
JP2009052975A (en) Circuit for calculating residual battery capacity, and battery pack using the same
KR20140025652A (en) Battery pack and controlling method of the same
JP2014059227A (en) Soundness calculation device for battery and soundness calculation method therefor
JP5904916B2 (en) Battery soundness calculation device and soundness calculation method
JP2012010492A (en) Battery residual quantity notification circuit, battery pack, and electrical apparatus
JP2011130528A (en) Charged electricity amount calculation circuit, battery pack, and battery-mounted system
JP2023047092A (en) Charging method for battery
JP2015052461A (en) Power storage system and charging rate estimation method