JP2013236475A - Electronic apparatus device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器本体の駆動源として用いられる電池の長寿命化を図ると共に、前記電池の寿命を簡易に推定することのできる電子機器装置に関する。 The present invention relates to an electronic device apparatus capable of prolonging the life of a battery used as a drive source of an electronic device main body and easily estimating the life of the battery.
種々の観測地点に設置されて温度や圧力、振動等の物理量を計測するノードセンサ(電子機器装置)は、一般的には電池を駆動源として用い、情報センタとの間で無線により情報通信するように構成される(特許文献1を参照)。またこの種のノードセンサにおいては電池の消費電力を抑制し、また電池に対する保守コストの低減を図るべく、例えば間欠動作させることも行われている。 Node sensors (electronic devices) that are installed at various observation points and measure physical quantities such as temperature, pressure, and vibration generally use batteries as drive sources and communicate information wirelessly with an information center. (Refer patent document 1). Further, in this type of node sensor, for example, an intermittent operation is performed in order to suppress the power consumption of the battery and to reduce the maintenance cost for the battery.
ところで電池残量(電池容量)が低下したとき、電池の端子電圧が急激に低下すると言う電池特性に着目し、上述した電子機器装置(センサノード)に組み込まれた電池の寿命を判定することが行われている。また電池寿命を高精度に推定する手法として、例えば電池の電力依存性や環境温度を考慮して電池の端子電圧を判定したり、電子機器装置に組み込まれた電池と同じ特性(同一仕様)の電池を準備し、この電池を疑似負荷に接続して電流を流し、該電池の端子電圧を監視して電池寿命を推定することが提唱されている(例えば特許文献2を参照)。 By the way, when the remaining battery level (battery capacity) is reduced, it is possible to determine the lifetime of the battery incorporated in the electronic device (sensor node) described above by paying attention to the battery characteristic that the terminal voltage of the battery rapidly decreases. Has been done. In addition, as a method for estimating the battery life with high accuracy, for example, the terminal voltage of the battery is determined in consideration of the power dependency of the battery and the environmental temperature, or the same characteristics (same specifications) as the battery incorporated in the electronic device apparatus It has been proposed to prepare a battery, connect the battery to a pseudo load, pass a current, and monitor the terminal voltage of the battery to estimate the battery life (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら特許文献2に紹介される電池寿命の推定手法においては、電池電圧および負荷電流をそれぞれ計測する手段が必要となる。しかも一般的には微弱な負荷電流の測定精度を高めるには高精度なハードウェア(AD変換器等)が必要となる。また前述したように疑似負荷を用いて電池寿命を推定する場合には、そのハードウェア構成が大掛かりになることが否めない。 However, the battery life estimation method introduced in Patent Document 2 requires means for measuring the battery voltage and the load current, respectively. Moreover, generally, high-precision hardware (such as an AD converter) is required to increase the measurement accuracy of a weak load current. Further, as described above, when the battery life is estimated using the pseudo load, it cannot be denied that the hardware configuration becomes large.
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、電子機器装置本体の駆動源として用いられる電池の長寿命化を図ることのできる電子機器装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electronic device that can extend the life of a battery used as a drive source of the electronic device main body.
また本発明は低コストで簡便な手法で電池の寿命を高精度に推定することができる電池寿命推定機能を備えた電子機器装置を提供することを目的としている。 Another object of the present invention is to provide an electronic device apparatus having a battery life estimation function that can accurately estimate the battery life by a low-cost and simple method.
上述した目的を達成するべく本発明に係る電子機器装置は、例えば所定の周期で間欠運転されるセンサノード等の電子機器本体と、この電子機器本体の駆動エネルギーを蓄えて該電子機器本体に電力供給する電気二重層コンデンサ等のコンデンサと、常開(ノーマリー・オフ)型のスイッチを介して前記コンデンサに接続されて前記スイッチの閉成(オン)時に前記コンデンサを充電する電池と、前記コンデンサの端子電圧を検出して前記スイッチの開閉を制御して前記コンデンサの充電を制御する電源制御部とを備えることを特徴としている。 In order to achieve the above-described object, the electronic device apparatus according to the present invention includes, for example, an electronic device body such as a sensor node intermittently operated at a predetermined cycle, and stores the drive energy of the electronic device body to A capacitor such as an electric double layer capacitor to be supplied, a battery that is connected to the capacitor via a normally open switch and charges the capacitor when the switch is closed (on); and And a power supply control unit that controls the opening and closing of the switch to control the charging of the capacitor by detecting a terminal voltage.
好ましくは前記電源制御部は、前記コンデンサの端子電圧が予め設定した放電管理電圧まで低下したときに前記スイッチを閉成(オン)して前記コンデンサを充電し、該コンデンサの充電時に前記コンデンサの端子電圧が予め設定した充電管理電圧に達したとき、または予め設定した充電時間が経過したときに前記スイッチを開成(オフ)して前記コンデンサの充電を停止する。 Preferably, the power supply control unit closes (turns on) the switch to charge the capacitor when the terminal voltage of the capacitor drops to a preset discharge management voltage, and charges the capacitor when the capacitor is charged. When the voltage reaches a preset charge management voltage or when a preset charge time has elapsed, the switch is opened (turned off) to stop charging the capacitor.
また本発明に係る電子機器装置は、更に前記コンデンサの充電開始から所定の時間が経過した時点での前記コンデンサの端子電圧から前記電池の寿命を推定する電池寿命推定手段を備えることを特徴としている。 The electronic device according to the present invention further includes battery life estimation means for estimating the battery life from the terminal voltage of the capacitor when a predetermined time has elapsed from the start of charging of the capacitor. .
好ましくは前記コンデンサの充電は、抵抗を介して行われ、前記電池寿命推定手段は、前記コンデンサの充電開始から、前記コンデンサの容量と前記抵抗の抵抗値とによって定まる該コンデンサの充電時定数に応じて決定される時間が経過した時点で計測される前記コンデンサの端子電圧と、予め設定した電圧閾値とを比較して電池寿命を推定するように構成される。 Preferably, charging of the capacitor is performed via a resistor, and the battery life estimation means responds to a charging time constant of the capacitor determined by a capacity of the capacitor and a resistance value of the resistor from the start of charging of the capacitor. The battery life is estimated by comparing the terminal voltage of the capacitor measured at the time when the determined time elapses with a preset voltage threshold.
上記構成の電子機器装置によれば、電子機器装置本体の駆動エネルギー源としてコンデンサに蓄積された充電エネルギーを用い、このコンデンサの充電エネルギーが低下したときに常開型のスイッチを介して前記コンデンサに接続された電池により前記コンデンサを充電するので、電池を連続使用することがなくなる。従って電池に休止期間を与え、休止期間における電池の化学的な自己復帰作用を利用して電池性能を回復させることができるので、連続使用に起因する電池性能の劣化を低減して電池寿命を延ばすことができる。 According to the electronic device apparatus having the above configuration, the charging energy stored in the capacitor is used as a drive energy source of the electronic device body, and when the charging energy of the capacitor is reduced, the capacitor is connected to the capacitor via a normally open switch. Since the capacitor is charged by the connected battery, the battery is not used continuously. Therefore, the battery performance can be recovered by giving the battery a rest period and utilizing the chemical self-recovery action of the battery during the rest period, thereby reducing the deterioration of the battery performance due to continuous use and extending the battery life. be able to.
また充電時におけるコンデンサの端子電圧の変化に着目して該コンデンサを充電する電池の寿命を推定するので、電池寿命の推定手法自体が簡便であり、しかも低コストなハードウェアを用いて電池寿命を精度良く推定することができる。従って簡易に、且つ精度良く電池寿命を管理して電池の交換時期等を把握することが可能となる。 In addition, since the life of the battery that charges the capacitor is estimated by paying attention to the change in the terminal voltage of the capacitor during charging, the battery life estimation method itself is simple and the battery life can be reduced using low-cost hardware. It can be estimated with high accuracy. Therefore, it is possible to easily and accurately manage the battery life and grasp the replacement time of the battery.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る電子機器装置について説明する。
この電子機器装置1は、例えば図1にその概略構成を示すように様々な環境下、特に日常的に無人状態となる地域・場所に設置されて電池を駆動源として動作し、気象情報や監視対象の状態情報等を収集するセンサノードからなる。このセンサノード(電子機器装置)1は、上記気象情報や監視対象の状態情報等の監視データを、無線通信により管理センタ(図示せず)に通知する役割を担う。
Hereinafter, an electronic device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The
前記センサノード1は、電池11を内蔵し、DC・DCコンバータ12を介して前記電池11の出力電圧を電圧変換した電力を駆動源として動作する。尚、図1において13は前記管理センタとの間で無線通信する無線回路であり、14は電子機器装置1の主体部をなす制御部である。前記電池11は、基本的には前記無線回路13および制御部14からなる電子機器本体10に電源(電力エネルギー)を供給して該電子機器本体10を動作させる駆動エネルギー源としての役割を担う。
The
ここで電子機器本体10の一部をなす前記制御部14は、例えばマイクロプロセッサに組み込まれたソフトウェア機能として実現される無線通信部15、通信制御部16、および後述する電源制御部17を備えると共に、上記マイクロプロセッサに電源を供給する内部電源部18を備える。前記制御部14は、前記通信制御部16の制御・管理の下で各種のセンサ19を用いて、例えば温度や湿度、その他の情報を検出(監視)し、その検出(監視)データを前記通信制御部16から前記無線回路13を介して前記管理センタに通知する役割を担う。
Here, the
基本的には上述した如く構成されるセンサノード1において本発明が特徴とするところは、前記無線回路13および前記制御部14からなる電子機器本体10と、前記電池11および前記DC・DCコンバータ12からなる電池側との間に電源部20を介装し、前記電池11に代わって前記電源部20から前記電子機器本体10に対して駆動エネルギーを供給するように構成した点にある。換言すれは前記電子機器本体10の駆動エネルギー源として、前記電池11に代わる電源部20を設けたことを特徴としている。
The
この電源部20は、常開(ノーマリーオープン)型のスイッチ21と、このスイッチ21に直列に接続された抵抗22と、この抵抗22を介して前記スイッチ21に接続されたコンデンサ23とからなる。このコンデンサ23は、例えば電気二重層コンデンサ等の大容量のものからなり、前記スイッチ21および抵抗22を直列に介して前記電池側の前記DC・DCコンバータ12の出力端に接続される共に、前記電子機器本体10の電源端子に接続される。尚、前記常開(ノーマリーオープン)型のスイッチ21は電磁式のリレーであっても良いが、MOS−FETやIGBT等の半導体スイッチング素子であっても良い。
The
前記コンデンサ23は、常時は前記スイッチ21により電池側の前記DC・DCコンバータ12から切り離されているが、前記スイッチ21の閉成(オン;導通)時には前記電池側に接続されて前記DC・DCコンバータ12からの出力電圧を受けて充電される。そして前記コンデンサ23に充電された電力エネルギーは、前述した無線回路13および制御部14からなる電子機器本体10に対して、その駆動エネルギーとして供給される。
The
換言すれば前記電子機器本体10は、前記電源部20によって前記DC・DCコンバータ12から切り離されており、前記DC・DCコンバータ12を介して得られる前記電池11の出力を直接的な駆動エネルギー源として用いることに代えて、前記電池11の出力(DC・DCコンバータ12の出力)を受けて充電される前記電源部20のコンデンサ23に蓄積された電力エネルギーを、該電源部20から得られる駆動エネルギーとして用いて動作するように位置付けられている。
In other words, the electronic device
ところで前記スイッチ21、抵抗22、およびコンデンサ23からなる電源部20は、前述した電源制御部17の制御を受けて前記スイッチ21を閉成(オン;導通)駆動し、前記抵抗22を介して前記コンデンサ23を充電して前記電池11からの電力エネルギーを蓄える。前記電源制御部17は、例えば図2に示すように前記コンデンサ23の端子電圧(充放電電圧)Vcを検出するAD変換器24と、前記スイッチ21を閉成(オン;導通)駆動するスイッチ駆動回路25と、前記AD変換器24を介して検出された前記コンデンサ23の端子電圧Vcに従って前記スイッチ駆動回路25を作動させる制御プログラム26を備える。
By the way, the
この制御プログラム26は、前述したマイクロプロセッサに設定されるもので、基本的には前記コンデンサ23の端子電圧Vcに応じて前記スイッチ21を閉成(オン;導通)駆動する。具体的には前記制御プログラム26は、前記コンデンサ23の端子電圧Vcが予め設定した放電管理電圧Voまで低下したときに前記スイッチ21を閉成駆動して前記コンデンサ23を充電し、また該コンデンサ23の充電時に前記端子電圧Vcが予め設定した充電管理電圧Vhに達したときに前記スイッチ21を開成(閉成駆動を解除)して前記コンデンサ23の充電を停止する役割を担う。尚、予め設定した充電所要時間Tonが経過したとき、前記スイッチ21を開成して前記コンデンサ23の充電を停止するようにしても良い。
This control program 26 is set in the above-described microprocessor, and basically closes (turns on; conducts) the
このように制御される前記スイッチ21により、前述したように前記電子機器本体10は、定常的には前記電源部20によって前記DC・DCコンバータ12から切り離されている。そして前記コンデンサ23を充電するときにだけ、前記DC・DCコンバータ12が前記電源部20に接続される。従って前記電池11は、前記コンデンサ23の充電に供される期間以外は休止状態に保たれ、その連続使用から解放されている。
By the
また更に前記制御プログラム26は、前記コンデンサ23の充電時における該コンデンサ23の端子電圧Vcから前記電池11の寿命を判定する電池寿命判定機能(電池寿命推定手段)を備える。この電池寿命判定機能は、前記コンデンサ23の充電開始から所定の時間が経過した時点での前記コンデンサ23の端子電圧Vcから、前記電池11の性能が劣化して電池寿命に達したか否かを判定する。
Furthermore, the control program 26 includes a battery life determination function (battery life estimation means) for determining the life of the battery 11 from the terminal voltage Vc of the
具体的には前記電池寿命判定機能は、該コンデンサ23の充電開始から予め設定した時間T1が経過した時点での前記コンデンサ23の端子電圧Vc1と、予め設定した電圧閾値Vthとを比較して電池寿命を推定する。前記充電開始からの経過時間T1は、例えば前記コンデンサ23の静電容量Cと前記抵抗22の抵抗値Rとによって定まる前記コンデンサ23の充電時定数τ(=R・C)に相当する時間として設定される。そしてこの電池寿命判定機能により前記電池11の寿命が尽きたと推定された場合、或いは前記電池11の残された寿命期間が短いと推定された場合には警報が発せられると共に、その電池寿命情報が前記管理センタに通知される。
Specifically, the battery life determination function compares the terminal voltage Vc1 of the
ここで前記電源制御部17による制御の下での前記電源部20の動作と、該電源部20の前記スイッチ21の閉成動作に伴う前記コンデンサ23の端子電圧Vcの変化について図3を参照して説明する。
Here, the operation of the
前記無線回路13および前記制御部14からなる電子機器本体10は、例えば所定の周期Ts毎に一定時間Tcずつ間欠運転され、前記コンデンサ23から電力エネルギーを得て動作する。上記周期Tsは前記センサノード1の監視対象によっても異なるが、例えば1時間として設定され、また前記間欠運転時間Tcは、例えば1分として設定される。従って前記センサノード1での消費電力(消費電流)は、図3に示すように電子機器本体10の短時間(1分間)の間欠運転時にだけ、その動作に必要な駆動電力(消費電流It)となり、残りの休止期間は前記電子機器本体10の微弱な待機電力(待機電流Is)だけとなる。
The electronic device
この電子機器本体10での消費電力(消費電流)は、前述したように前記コンデンサ23に蓄積された(充電された)電力エネルギーによって賄われる。従って前記コンデンサ23の端子電圧Vcは前記電子機器本体10での電力消費に伴って、図3に示すように前記間欠運転時間Tc毎に所定量ずつ低下する。前記電源制御部17における制御プログラム26は、前記電子機器本体10の間欠運転に伴って上述したように変化する前記コンデンサ23の端子電圧Vcを監視(検出)して前記スイッチ21を閉成(オン)駆動して前記コンデンサ23を充電すると共に、前記電池11の寿命を判定する。
The power consumption (current consumption) in the electronic device
図4は前記電源制御部17における制御プログラム26での前記コンデンサ23の充電制御と電池寿命の判定処理の手順を示している。この判定処理について説明すると、前記電子機器本体10の間欠運転時には、先ず前記AD変換器24を介して前記コンデンサ23の端子電圧Vcが検出される<ステップS1>。そして前記端子電圧Vcが前述した放電管理電圧Voまで低下したか否か(Vc≦Vo)の判定が行われる<ステップS2>。
FIG. 4 shows the procedure of the charging control of the
この判定処理によって前記端子電圧Vcが前記放電管理電圧Voまで低下していないことが確認された場合には、前記電子機器本体10を駆動するに十分な電力エネルギーが前記コンデンサ23に残されていると判断して前記スイッチ21の閉成(オン;導通)は行われず、従って前記コンデンサ23の充電も行われない。このようなスイッチ21の閉成制御の処理ルーチンにより、前記電池11は前述した電子機器本体10の間欠運転とは関係なく、定常的には該電子機器本体10から切り離されて休止状態におかれる。
When it is confirmed that the terminal voltage Vc has not decreased to the discharge management voltage Vo by this determination process, sufficient electric energy for driving the electronic device
これに対して前記電子機器本体10の間欠運転時に前記端子電圧Vcが前記放電管理電圧Voまで低下したときには、前記制御プログラム26の制御の下で前記スイッチ駆動回路25が駆動されて前記スイッチ21が閉成(オン;導通)され、前記コンデンサ23の充電が開始される<ステップS3>。このコンデンサ23の充電は、例えば前記端子電圧Vcが前記充電管理電圧Vhに達するまで、或いは予め設定された前記コンデンサ23の充電所要時間Tonが経過するまで連続して行われる。
On the other hand, when the terminal voltage Vc decreases to the discharge management voltage Vo during the intermittent operation of the
このようにして実行される前記コンデンサ23の充電が開始されると、前記制御プログラム26は図示しないタイマーを作動させて<ステップS4>、前記コンデンサ23の充電時間(充電開始からの経過時間)を監視する<ステップS5>。そして予め設定した所定時間が経過した時点(経過時間T1)において前記コンデンサ23の端子電圧Vc1を検出し、この所定時間T1の経過後における前記端子電圧Vc1を内部メモリ27に記憶する<ステップS6>。
When the charging of the
その後、前記充電開始からの経過時間が前記コンデンサ23の充電所要時間Tonに達したか否かを判定し<ステップS7>、充電所要時間Tonに達した場合には前記コンデンサ23が十分に充電されたと判断して前記スイッチ駆動回路25による前記スイッチ21の閉成(オン;導通)駆動を解除する<ステップS8>。この結果、常開型の前記スイッチ21は開成状態に復帰し、これに伴って前記コンデンサ23の充電が終了する。
Thereafter, it is determined whether or not the elapsed time from the start of charging has reached the required charging time Ton of the
しかる後、前記制御プログラム26は、前述した如く内部メモリ27に記憶した前記充電開始から所定時間が経過した時点(経過時間T1)での前記コンデンサ23の端子電圧Vc1と予め設定した前記電圧閾値Vthと比較し<ステップS9>、該端子電圧Vc1が前記電圧閾値Vthに満たないとき(Vc1<Vth)、これを前記電池11の特性が劣化した、つまり電池寿命であるとして判定して警報(アラーム)を発する<ステップS10>。尚、前記コンデンサ23の端子電圧Vc1が前記電圧閾値Vthを上回る場合には、前記電池11の性能劣化は認められない、つまり電池11の残容量に十分な余裕があると判断して元の処理ルーチンに復帰する。
Thereafter, the control program 26 stores the terminal voltage Vc1 of the
ところでコンデンサ23の充電開始から所定時間(T1,T2)経過後における該コンデンサ23の端子電圧(充電電圧)Vc1,Vc2は、前記電池11の残容量(電池性能)に依存し、前記電池11の残容量(電池性能)の低下(劣化)に伴って低下する。図5は前記電池11の性能劣化に伴って変化する、前記コンデンサ23の充電開始から間もない第1の時間T1が経過した時点での該コンデンサ23の端子電圧(相対値)Vc1の変化と、前記コンデンサ23を十分に充電し得ると見込まれる充電開始時から第2の時間T2(充電所要時間Ton)が経過した時点での前記コンデンサ23の端子電圧(相対値)Vc2の変化と対比して示している。
By the way, the terminal voltage (charge voltage) Vc1, Vc2 of the
具体的には図5の横軸は、新品の電池11によりコンデンサ23を充電したときの充電量(充電完了時の端子電圧)を100%とし、電池性能の劣化(電池残容量の低下)に伴って変化する前記コンデンサ23の充電完了時の端子電圧の相対値を示している。また図5の縦軸は前記新品の電池11によるコンデンサ23の充電完了時の端子電圧を100%として、前記充電開始時から所定時間経過後における前記コンデンサ23の端子電圧(相対値)の変化の割合を示している。尚、図5において特性Aは充電開始時から第1の時間(T1=τ)経過後の端子電圧V1(相対値)の変化の割合(比率)を、また特性Bは充電開始時から第2の時間(Tc2=3τ)経過後の端子電圧V2(相対値)の変化の割合(比率)をそれぞれ示している。
Specifically, the horizontal axis of FIG. 5 indicates that the charge amount (terminal voltage at the completion of charging) when the
この図5に示されるように、充電開始から間もない第1の時間(T1=τ)経過後における、前記電池特性に依存する前記コンデンサ23の端子電圧Vc1の変化の割合は、該コンデンサ23が十分に充電されたと看做し得る充電開始から第2の時間(T2=3τ)経過後における、前記電池特性に依存する前記コンデンサ23の端子電圧Vc2の変化の割合よりも顕著である。
As shown in FIG. 5, the change rate of the terminal voltage Vc1 of the
特にこの図5に示す例においては、電池特性の劣化に起因してコンデンサ23の充電量が100%から20%まで低下したとき、第2の時間(T2=3τ)経過後のコンデンサ23の端子電圧Vc2の変化の割合が高々1%程度であるのに比べ、充電開始時から間もない前記第1の時間(T1=τ)経過後のコンデンサ23の端子電圧Vc1の前記電池特性に依存する変化の割合は5%にも及ぶ。
In particular, in the example shown in FIG. 5, when the charge amount of the
従って前述したようにコンデンサ23の充電開始時から間もない前記第1の時間(T1=τ)経過後における前記コンデンサ23の端子電圧(充電電圧)に着目することで、該コンデンサ23の充電に供される前記電池11の性能劣化を精度良く捉えて該電池11の寿命を高精度に推定することができる。しかも充電開始時から前記第1の時間(T1=τ)経過後の端子電圧Vc1の電池性能に依存する変化の割合が大きいので、ビット数の少ない安価で簡易な構成のAD変換器24を用いた場合であっても、上記端子電圧Vcの変化を確実に捉えることができる。
Therefore, as described above, by paying attention to the terminal voltage (charge voltage) of the
以上のように本電子機器装置1においては、定常的には前記電池11から切り離され、充電エネルギーが少なくなったときにスイッチ21を介して前記電池11からの電力エネルギーを受けて充電されるコンデンサ23の充電時における端子電圧(充電電圧)Vcを検出して前記電池11の性能劣化(電池寿命)を推定する。従って上述した電池寿命推定機能を備えた本電子機器装置1によれば、前記電池11から前記無線回路13および制御部14からなる電子機器本体10に流れる微弱な負荷電流を検出する必要がなく、また充電開始から比較的短時間が経過した時点で前記コンデンサ23の端子電圧Vcの電池特性に依存する大きな変化を検出するので、簡易なハードウェア構成の下で高精度に電池寿命を推定することができる。
As described above, in the
また上述した如く推定した前記電池11の寿命の情報を、例えば前記無線回路13を用いて管理センタに通知するようにすれば、本電子機器装置1から離れた管理センタにおいて該電子機器装置1に組み込まれた前記電池11の性能を的確に把握することができる。更には前記管理センタにおいて性能の劣化した(寿命が尽きる)電池11の交換を的確に指示することが可能となる等の効果が奏せられる。この場合、前記電子機器装置1のID情報、または電子機器装置1の設置位置に関する情報を前記電池11の寿命情報と共に前記管理センタに通知することが望ましい。
Further, if the information on the life of the battery 11 estimated as described above is notified to the management center using, for example, the
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば前述した如く検出した充電開始から所定時間経過後の前記コンデンサ23の端子電圧を前記管理センタに通知し、管理センタ側において前記電子機器装置(センサノード)1に組み込まれた電池11の寿命を判定するようにシステム構成することも可能である。この場合、電子機器装置1の構成の更なる簡略化を図り、或いは電子機器装置1での処理負担を軽減することが可能となる。
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the terminal voltage of the
またコンデンサ23の充電開始からの互いに異なる経過時間(T1,T2〜Tn)における端子電圧(Vc1,Vc2〜Vcn)をそれぞれ検出し、これらの端子電圧を総合的に判定して前記電池11の寿命を判定することも勿論可能である。更には電池寿命を推定する上での前述した端子電圧の判定基準となる電圧閾値Vthについては、前記電池11の仕様(構成や種類等)や、前述したDC・DCコンバータ12の入出力電圧仕様、更には前記無線回路13および前記制御部14からなる前記電子機器本体の負荷仕様(動作周期や消費電力等)に応じて予め設定しおけば十分である。
Further, terminal voltages (Vc1, Vc2 to Vcn) at different elapsed times (T1, T2 to Tn) from the start of charging of the
また電池寿命を推定する上での前記コンデンサ23の端子電圧を検出するタイミング、つまり充電開始から経過時間についても、例えば前記電池11の性能のみならず、前記コンデンサ23の充電特性等を考慮して決定することも勿論可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
Further, the timing for detecting the terminal voltage of the
1 電子機器装置(センサノード)
10 電子機器本体
11 電池
12 DC・DCコンバータ
13 無線回路
14 制御部
15 無線通信部
16 通信制御部
17 電源制御部
18 内部電源部
19 センサ
20 電源部
21 スイッチ
22 抵抗
23 コンデンサ
24 AD変換器
25 スイッチ駆動回路
26 制御プログラム
27 内部メモリ
1 Electronic equipment (sensor node)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
この電子機器本体の駆動エネルギーを蓄えるコンデンサと、
常開型のスイッチを介して前記コンデンサに接続されて前記スイッチの閉成時に前記コンデンサを充電する電池と、
前記コンデンサの端子電圧を検出して前記スイッチの開閉を制御して前記コンデンサの充電を制御する電源制御部と
を具備したことを特徴とする電子機器装置。 An electronic device body,
A capacitor for storing the drive energy of the electronic device body,
A battery connected to the capacitor via a normally open switch to charge the capacitor when the switch is closed;
An electronic device apparatus comprising: a power supply control unit that detects a terminal voltage of the capacitor and controls opening and closing of the switch to control charging of the capacitor.
前記コンデンサは、電気二重層コンデンサからなる請求項1に記載の電子機器装置。 The electronic device main body is a sensor node that is intermittently operated at a predetermined cycle and operates using the charging energy of the capacitor as a drive source,
The electronic device according to claim 1, wherein the capacitor is an electric double layer capacitor.
更に前記コンデンサの充電開始から所定の時間が経過した時点での前記コンデンサの端子電圧から前記電池の寿命を推定する電池寿命推定手段を備えることを特徴とする電子機器装置。 In the electronic device device according to any one of claims 1 to 3,
The electronic apparatus apparatus further comprises battery life estimation means for estimating a life of the battery from a terminal voltage of the capacitor when a predetermined time has elapsed from the start of charging of the capacitor.
前記電池寿命推定手段は、前記コンデンサの充電開始から、前記コンデンサの容量と前記抵抗の抵抗値とによって定まる該コンデンサの充電時定数に応じて決定される時間が経過した時点での前記コンデンサの端子電圧と、予め設定した電圧閾値とを比較して電池寿命を推定するものである請求項4に記載の電子機器装置。 The capacitor is charged through a resistor,
The battery life estimating means is a terminal of the capacitor at a time when a time determined according to a charging time constant of the capacitor determined by a capacity of the capacitor and a resistance value of the resistor has elapsed from the start of charging of the capacitor. The electronic device apparatus according to claim 4, wherein the battery life is estimated by comparing the voltage with a preset voltage threshold value.
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