JP2016177941A - Battery state detection device, electronic apparatus, and method for detecting battery state - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池の電池状態検出装置、電池状態検出装置を備えた電子機器、及び電池の状態検出方法に関する。 The present invention relates to a battery state detection device for a battery, an electronic device including the battery state detection device, and a battery state detection method.
一般的に電池の異常状態として、電池の膨れがある。この膨れは電池内部の劣化等からガス等が発生することによって起きる。
また、従来の電池のパッケージは硬く作られていたので、前記した電池の膨れは、電池内部に異常が発生したとものと一般的には認識されていた。
特許文献1には、正極と負極とを備える発電要素を内部の密閉チャンバーに収納してなるフィルム外装体の表面に歪センサーを付着し、フィルム外装体の内圧が高くなったことを正確に検出することが開示されている。
Generally, battery abnormalities include battery swelling. This swelling is caused by the generation of gas or the like due to deterioration inside the battery.
In addition, since the conventional battery package is made hard, it has been generally recognized that the above-mentioned battery swelling has occurred in the battery.
In Patent Document 1, a strain sensor is attached to the surface of a film outer casing in which a power generation element including a positive electrode and a negative electrode is housed in an internal sealed chamber, and the internal pressure of the film outer casing is accurately detected. Is disclosed.
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、電池の内部状態の異常による膨れにともなうセンサの出力変化なのか、電池のパッケージの曲げ、捻り等による出力変化なのかを判別できず、センサの圧力が高まったことが検出された段階で電池の充放電を停止することが提案されている。
一方、近年、電池の多様な用途に対応するために、パッケージにフレキシブル性を持たせた電池の開発がすすめられている。電池のパッケージに例えばフィルムラミネートを用いて変形に対応している。電池のパッケージが許容範囲の変形であれば、変形した状態でも、電池が正常な場合には、変形された状態のまま充放電が可能である。このようなフレキシブル性電池では、特許文献1における停止機能を設けると、電池が正常に充放電が可能であったとしても充放電を停止してしまうという問題があった。
However, in the technique disclosed in Patent Document 1, it is impossible to determine whether the output of the sensor is changed due to swelling due to an abnormality in the internal state of the battery, or whether the output is changed due to bending, twisting, or the like of the battery package. It has been proposed to stop charging and discharging the battery when it is detected that the battery has increased.
On the other hand, in recent years, development of a battery having a flexible package has been promoted in order to cope with various uses of the battery. For example, a film laminate is used for the battery package to cope with the deformation. If the battery package is deformed within an allowable range, even when the battery is deformed, if the battery is normal, charging and discharging can be performed in the deformed state. In such a flexible battery, when the stop function in Patent Document 1 is provided, there is a problem in that charge / discharge is stopped even if the battery can be normally charged / discharged.
本発明は、前記した課題に鑑みて創案されたものであり、その目的とするところは、電池を安全に利用するために電池の状態を検出する電池状態検出装置、電子機器、及び電池の状態検出方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a battery state detection device, an electronic device, and a battery state for detecting the state of the battery in order to use the battery safely. It is to provide a detection method.
前記の課題を解決して、本発明の目的を達成するために、以下のように構成した。
すなわち、本発明の電池状態検出装置は、電池のパッケージに接し、前記電池のパッケージの表面の形状変化を検出するセンサと、前記電池の内部抵抗を測定する電池内部抵抗測定回路と、前記センサによる前記電池の形状変化及び前記電池内部抵抗測定回路による前記電池の内部抵抗に基づいて電池の状態を判定する判定回路と、を備える。
また、その他の手段は、発明を実施するための形態のなかで説明する。
In order to solve the above-described problems and achieve the object of the present invention, the present invention is configured as follows.
That is, the battery state detection device according to the present invention includes a sensor that contacts a battery package and detects a change in shape of the surface of the battery package, a battery internal resistance measurement circuit that measures the internal resistance of the battery, and the sensor. A determination circuit that determines a state of the battery based on a change in shape of the battery and an internal resistance of the battery by the battery internal resistance measurement circuit.
Other means will be described in the embodiment for carrying out the invention.
本発明によれば、電池を安全に利用するために電池の状態を検出する電池状態検出装置、電子機器及び電池の状態検出方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in order to use a battery safely, the battery state detection apparatus, electronic device, and battery state detection method which detect the state of a battery can be provided.
以下、本発明を実施するための形態(以下においては「実施形態」と称する)を、図面を参照して説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は、適宜、省略する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted as appropriate.
≪第1実施形態:電池状態検出装置≫
本発明の第1実施形態に係る電池状態検出装置、該電池状態検出装置の有するセンサと電池の各種状態、電池状態検出のフローチャートについて、次に順に説明する。
なお、以下において、主として「電池状態検出装置」として説明するが、「電池の状態検出方法」としての説明も兼ねる。
«First embodiment: battery state detection device»
The battery state detection device according to the first embodiment of the present invention, the sensors included in the battery state detection device, various battery states, and a battery state detection flowchart will be described in order.
In the following description, the description will mainly be made as a “battery state detection device”, but it also serves as a “battery state detection method”.
<電池状態検出装置>
図1(a),(b)は、本発明の第1実施形態に係る電池状態検出装置と、該電池状態検出装置が備えるセンサを電池に取り付けた状態を示す図である。
図1(a)において、本発明の第1実施形態に係る電池状態検出装置100は、電池20のパッケージの表面の変形を、例えば圧力の変化として検知するセンサ(圧力センサ、形状変化検出手段)11,12と、このセンサ11,12の出力変化を検出する検出ブロック101とを備えている。
<Battery state detection device>
FIGS. 1A and 1B are views showing a state in which a battery state detection device according to a first embodiment of the present invention and a sensor included in the battery state detection device are attached to a battery.
In FIG. 1A, a battery
電池20のパッケージの表面の一方(上面)に、センサ11が接触して設置されている。また、電池20のパッケージの表面の他方(下面)に、センサ12が接触して設置されている。センサ11とセンサ12は、互いに独立しており、2個のセンサである。
なお、センサ11,12が電池20のパッケージの表面の変形を検出するには、センサ11,12の表面と電池20のパッケージの表面とが、密接に接触していることが望ましい。ただし、必ずしもセンサ11,12と電池20とを固定させたり、接着させたりする必要はない。例えば、センサ11,12の弾力性を利用して、電池20と密接に接触させてもよい。
また、センサ11の出力を伝えるセンサ出力信号線15と、センサ12の出力を伝えるセンサ出力信号線16は、それぞれ検出ブロック101に接続されている。
The
In order for the
Further, a sensor
電池20は、フレキシブル性(可撓性)を有している。また、電池20の電源の2本の電源線21,22(+、GND:図4)は、検出ブロック101に接続されている。電池20は、リチウムイオン電池等の二次電池が好適であるがこれに限らない。
The
検出ブロック101は、CPU(Central Processing Unit : 中央処理装置)である判定回路111を備えている。判定回路111によって、検出ブロック101は統括的に演算処理される。
判定回路111は、コア(CPUコア)121とペリフェラル(周辺装置、入力装置)122とを備えている。
ペリフェラル122は、センサ出力演算判定回路(形状変化判定手段)131と、電池内部抵抗測定回路(電池内部抵抗測定手段)132とを備えている。
The
The
The peripheral 122 includes a sensor output calculation determination circuit (shape change determination means) 131 and a battery internal resistance measurement circuit (battery internal resistance measurement means) 132.
センサ11,12のセンサ出力変化は、判定回路111のセンサ出力演算判定回路131によって検出される。
また、電池20の電池内部抵抗の変化は、判定回路111の電池内部抵抗測定回路132によって検出される。
なお、センサ出力演算判定回路131、電池内部抵抗測定回路132の動作は、判定回路111における演算処理によって、実行される。
The sensor output change of the
Further, the change in the battery internal resistance of the
The operations of the sensor output
なお、図1(a)においては、電池20は、正常な状態では膨らんでいない。そのためセンサ11,12も正常値の範囲であって、異常値を検出していない状態である。
In FIG. 1A, the
<センサと電池の各種状態>
次に、センサと電池の各種状態を説明する。なお、前記したように、図1(a)は、電池の局所的に膨らみもなく、電池全体としての変形もない状態である。
<Various sensor and battery status>
Next, various states of the sensor and the battery will be described. As described above, FIG. 1A shows a state where the battery does not bulge locally and the battery as a whole is not deformed.
《電池が膨張した場合》
図1(b)は、電池20に局所的な膨らみ(201)が生じた状態を示す図である。前記したように、この局所的な膨らみ(201)は、電池20の内部に電池の劣化等によりガス等が発生したことに起因する。
図1(b)に示すように、センサ11が設けられている電池20のパッケージの一方の表面が正常な状態から局所的な膨らみ(201)が生じる状態に遷移すると、センサ11は、出力が変化する。このセンサ11の出力の変化は、センサ出力信号線15を介して判定回路111に入力される。このセンサ11の出力の変化量が後述する第1の閾値以上であれば、判定回路111のセンサ出力演算判定回路131が電池20に異常が発生した可能性があると判定する。なおセンサ11の出力の変化量が第1の閾値未満程度の膨張であれば、後述するステップS54に移行し、センサ11の出力の変化量が第1の閾値以上程度の膨張であれば、後述するステップS53に移行する。その後、ステップS53を経てステップS56で電池20の内部抵抗値を電池内部抵抗測定回路132が計測し、ステップS57で電池20の内部抵抗値が異常であると判定回路111が判断する。言い換えれば、ステップS57で電池20の内部抵抗値が異常であると判定回路111が判断すれば、電池20が異常を生じる可能性がある程度に膨張したということになる。
また電池が膨張した場合、第1の閾値より大きい値の第2の閾値以上になる前に、後述するステップS57により電池20の内部抵抗値が異常な値であると判断し、ステップS58に移行するので膨張によって第2の閾値以上に達するということはない。
なお、内部にガスが発生することによる電池の膨張は、必ずしも図1(b)に示すような局所的な膨張に限らず、電池20のパッケージ全体が膨張する場合がある。
<When the battery expands>
FIG. 1B is a diagram showing a state in which a local bulge (201) has occurred in the
As shown in FIG. 1B, when one surface of the package of the
If the battery has expanded, before it becomes equal to or greater than the second threshold value greater than the first threshold value, it is determined that the internal resistance value of the
The expansion of the battery due to the generation of gas inside is not necessarily limited to the local expansion as shown in FIG. 1B, and the entire package of the
《外部から応力によって電池を変形させた場合》
図2(a)は、電池20が外部から応力によって変形を受けている状態を示す図である。
図2(a)において、センサ11,12は、ともに変形を検出し、判定回路111のセンサ出力演算判定回路131に出力する。
センサ11、12の出力信号は、センサ出力信号線15、16を介して判定回路111に入力される。センサ11、12のいずれかの出力の変化量が第1の閾値未満の電池の曲げであれば、すぐに異常が生じることがないので、ステップS54に移行し、センサ11、12の出力の変化量が第1の閾値以上程度であれば、後述するステップS53に移行する。この後、ステップS53を経てステップS56で電池20の内部抵抗値を電池内部抵抗測定回路132が計測し、ステップS57で電池20の内部抵抗値が異常でないと判定回路111が判断すれば、電池20が異常を生じる可能性がない程度に外部から応力によって電池20が変形したということになる。
ステップS53で、センサ11、12の出力の変化量が第2の閾値以上程度であれば、外部から応力によって電池20がすぐに異常が生じる可能性がある程度に曲げられたとみなし、ステップS58に移行する。
なお、電池の内部抵抗は変形によって僅かに増加して、判定回路111の電池内部抵抗測定回路132によって僅かな変化が検出されることがある。
<When the battery is deformed by external stress>
FIG. 2A is a diagram illustrating a state in which the
In FIG. 2A, the
Output signals of the
If the amount of change in the output of the
Note that the battery internal resistance slightly increases due to deformation, and the battery internal
《外部から応力による電池の変形と電池の局所的な膨張が同時に発生した場合》
図2(b)は、電池20が局所的な膨らみ(202)が生じた状態と、外部から応力による変形を受けている状態と、の両方の状態を示す図である。
図2(b)に示された状態では、センサ11、12の出力の変化は、センサ出力信号線15、16を介して判定回路111に入力される。センサ11、12のいずれかの出力の変化量が第2の閾値以上であれば、判定回路111のセンサ出力演算判定回路131が異常と判定し、ステップS58に移行する。
センサ11、12の出力の変化量がともに第2の閾値未満でも、後述する第1の閾値以上の状態であれば、ステップS56に移行する。
センサ11、12の出力の変化量がともに第1の閾値未満であれば、すぐに異常が生じることがないので、ステップS54に移行する。
<< When battery deformation and local expansion of the battery occur simultaneously due to external stress >>
FIG. 2B is a diagram showing both the state in which the
In the state shown in FIG. 2B, changes in the outputs of the
Even if both of the output variations of the
If the amount of change in the output of the
<電池状態検出のフローチャート>
次に、電池20の表面の形状変化を検出するセンサ11,12(形状変化検出手段)、センサ11,12の出力を演算して判定するセンサ出力演算判定回路131(形状変化判定手段)と、電池内部抵抗測定回路132(電池内部抵抗測定手段)と、これらを制御する判定回路111とによって、フレキシブルな電池の状態を検出し、正常か否かを判定するフローについて説明する。
図3は、フレキシブルな電池20の異常を検出し、正常か否かを判定するフローチャートである。
<Battery state detection flowchart>
Next,
FIG. 3 is a flowchart for detecting abnormality of the
《ステップS51》
図3において、「事前設定」と表記したステップ(工程)S51からフレキシブルな電池が正常か否か(異常か)を判定するフローを始める。
電池状態検出装置100は、「事前設定」のスタート時点において、センサ11,12の特性にもとづく各種判定値、通常使用時における電池20の各種パラメータ(内部抵抗、温度、電流、電圧、負荷電流に応じた電圧降下等)を事前に取得して設定をしておく。具体的には、センサ11,12が変形を受けていない初期の状態のセンサ出力データを検出ブロック101の記憶回路に記憶しておく。なお、センサ11,12が変形を受けていない初期の状態か否かが不明の場合には、電池状態検出装置100として組み立てたときの初期の状態のセンサ出力データを記憶回路に記憶してもよい。
また、各条件(電池残量値つまり充電状態、温度、負荷電流)での内部抵抗値をデータとして取得および蓄積しておく。
すなわち、この「事前設定」の段階(ステップ、工程)で、電池残量、各電池残量値での内部抵抗値、センサ出力の基準値、および、後記するステップS52で判定に用いる「第1の閾値」、ステップS53の判定に用いる「第2の閾値」、ステップS57の判定で用いる、電池20の初期内部抵抗値と比較して異常と判定する範囲、すなわち「第3の閾値」を設定しておく。
ステップS51の「事前設定」が終了すると、ステップS52に進む。
<< Step S51 >>
In FIG. 3, a flow for determining whether or not the flexible battery is normal (abnormal) is started from step (process) S51 expressed as “preliminary setting”.
The battery
Further, the internal resistance value under each condition (battery remaining value, that is, the state of charge, temperature, load current) is acquired and accumulated as data.
That is, at this “preliminary setting” stage (step, process), the remaining battery level, the internal resistance value at each remaining battery level, the reference value of the sensor output, and the “first” used in the determination in step S52 described later. ”Threshold”, “second threshold” used in the determination in step S53, and a range determined as abnormal compared to the initial internal resistance value of the
When the “preliminary setting” in step S51 ends, the process proceeds to step S52.
《ステップS52》
ステップS52では、判定回路111のセンサ出力演算判定回路131が、所定のタイミングでセンサ11,12から出力された出力データと、検出ブロック101の記憶回路に記憶されたセンサ11,12が変形を受けていない初期の状態のセンサ出力データとを比較し、その差分であるセンサ出力変化量を求める。
そして、このセンサ出力変化量が、ステップS51の「事前設定」で用意していたセンサ11,12の異常を判定する第1基準となる「第1の閾値」以上か否かをセンサ出力演算判定回路131が比較して判定する。なお、センサ出力変化量と、第1の閾値との二度の比較を行っているが、変形を受けていない初期の状態のセンサ出力データ及び第1の閾値は予め設定されているので、第1の閾値を正値とすると、|(測定されたセンサから出力された出力データ値)−(初期の状態のセンサ出力データ)|≧(第1の閾値)から、(測定されたセンサから出力された出力データ値)≧(第1の閾値)+(初期の状態のセンサ出力データ)=m、(測定されたセンサから出力された出力データ値)≦−(第1の閾値)−(初期の状態のセンサ出力データ)=nのm、nを予め求めて記憶しておけば、一度の比較でさらなる異常有無の検証を行うステップへの移行を判定できる。
センサの出力変化量(センサ出力変化量)が第1の閾値以上の場合(YES)には、ステップS53に進む。
また、センサ出力変化量が第1の閾値未満の場合(NO)には、ステップS54に進む。
なお、このステップS52では、センサ出力変化量によって、電池のパッケージの変形が比較的に大きいか、軽微であるかを判定する。比較的に大きい場合には、ステップS53に進み、軽微である場合には、ステップS54に進む。
<< Step S52 >>
In step S52, the sensor output
Then, it is determined whether or not the sensor output change amount is greater than or equal to the “first threshold” serving as a first reference for determining the abnormality of the
If the sensor output change amount (sensor output change amount) is greater than or equal to the first threshold (YES), the process proceeds to step S53.
When the sensor output change amount is less than the first threshold (NO), the process proceeds to step S54.
In step S52, it is determined whether the deformation of the battery package is relatively large or slight based on the sensor output change amount. If it is relatively large, the process proceeds to step S53, and if it is slight, the process proceeds to step S54.
《ステップS53》
ステップS53では、ステップS52で測定したセンサ出力変化量が、ステップS51の「事前設定」で記憶回路に記憶されている膨らみ、外部応力による変形のために電池破壊の可能性のある重大な異常を判定するセンサの出力変化の「第2の閾値」より大きいか否かをセンサ出力演算判定回路131が比較して判定する。なお、|(測定されたセンサから出力された出力データ値)−(初期の状態のセンサ出力データ)|≧(第2の閾値)から、(測定されたセンサから出力された出力データ値)≧(第2の閾値)+(初期の状態のセンサ出力データ)=M、(測定されたセンサから出力された出力データ値)≦−(第2の閾値)−(初期の状態のセンサ出力データ)=NのM、Nを予め求めて記憶しておけば、一度の比較で次のステップへの移行を判定できる。
センサ出力変化量が第2の閾値以上の場合(YES)には、ステップS58に進む。
また、センサ出力変化量が第2の閾値未満の場合(NO)には、ステップS56に進む。
なお、ステップS58およびステップS56については後記する。
なお、このステップS53では、センサ出力変化量、すなわち電池20のパッケージの変形が大きく、電池破壊の可能性がある場合には、直ちに電池の保護動作のステップS58に進み、電池20のパッケージの変形量から一義的に電池破壊の可能性があるとはみなせないが内部に電池破壊の可能性があるかどうか判別がつかない場合には、電池の内部抵抗測定のステップS56に進む。
<< Step S53 >>
In step S53, the sensor output change amount measured in step S52 bulges stored in the memory circuit in the “preliminary setting” in step S51, and a serious abnormality that may cause battery destruction due to deformation due to external stress is detected. The sensor output
If the sensor output change amount is greater than or equal to the second threshold (YES), the process proceeds to step S58.
If the sensor output change amount is less than the second threshold (NO), the process proceeds to step S56.
Steps S58 and S56 will be described later.
In this step S53, if the sensor output change amount, that is, the deformation of the
《ステップS54》
ステップS52で(NO)であった場合に進むステップS54について説明する。
ステップS54では、「複数回数のセンサ出力測定とセンサ出力の平均値算出」を行う。
すなわち、ステップS54では、判定回路111のセンサ出力演算判定回路131が、センサ11が異なるタイミングで複数回検出した出力の平均値及びセンサ12が異なるタイミングで複数回検出した出力の平均値を算出し、ステップS55に進む。
なお、このステップS54では、ステップS52でのセンサ出力変化量が第1の閾値未満ではあるが、センサ11,12の検出エラーによる誤った出力変化量が生じる可能性もあることから出力を複数回繰り返し、平均化することでより信頼性の高いセンサ出力変化量を求めるものである。
<< Step S54 >>
Step S54, which is advanced when the answer is (NO) in step S52, will be described.
In step S54, “multiple times of sensor output measurement and calculation of average value of sensor outputs” are performed.
That is, in step S54, the sensor output
In this step S54, although the sensor output change amount in step S52 is less than the first threshold value, there is a possibility that an erroneous output change amount due to the detection error of the
《ステップS55》
ステップS55においては、ステップS52でのセンサ出力変化量が第1の閾値未満であることが続いているが、変形で検出できない異常を所定の間隔で確認するための計時を行う。
ステップS55で、センサ11,12の出力変化時間が設定値未満(NO)であれば、ステップS52に戻り、センサ出力変化量が第1の閾値未満である限り、出力変化時間が設定値に達するまでステップS52、S54、S55が繰り返される。
ステップS55で、センサ11,12の出力変化時間が設定値以上(YES)であれば、ステップS56に移行する。
<< Step S55 >>
In step S55, the sensor output change amount in step S52 continues to be less than the first threshold value, but time is measured to confirm at a predetermined interval an abnormality that cannot be detected by deformation.
If the output change time of the
If it is determined in step S55 that the output change time of the
《ステップS56》
ステップS56は、「電池内部抵抗計測」のステップである。
ステップS53における(NO)の場合には、電池20に異常がある程度の形状変化は見られないが、電池20の内部抵抗に異常がみられないか、電池内部抵抗測定回路132が計測(測定)する。
ステップS55における(YES)の場合には、膨張により電池20に異常がある可能性があるので、ステップS56において、電池20の内部抵抗を電池内部抵抗測定回路132が計測(測定)する。
そして、ステップS57に進む。
なお、電池20の内部抵抗測定回路と内部抵抗測定方法については後記する。
<< Step S56 >>
Step S56 is a “battery internal resistance measurement” step.
In the case of (NO) in step S53, the
In the case of (YES) in step S55, there is a possibility that the
Then, the process proceeds to step S57.
The internal resistance measuring circuit and the internal resistance measuring method of the
《ステップS57》
ステップS57は、ステップS56で計測した内部抵抗値が、正常であればとるはずの初期内部抵抗値と比較して異常に高い値か否かを判定回路111が比較する。異常に高いか否かの判定は、それらの抵抗値の差がステップS51の「事前設定」で用意していた「第3の閾値」に基づいて行う。
ステップS56で計測した内部抵抗値が異常に高い値である場合(YES)には、ステップS58に進む。
また、ステップS56で計測した内部抵抗値が比較した値が小さい場合では、外部から応力によって電池20が変形されているが、電池20が可撓性であるために、内部抵抗値が異常な値を示していないことから継続して電池20を利用できる状態なので、異常ではないと判定して、ステップS52に戻り、前記のフローを繰り返す。
ここで、電池20の内部抵抗は、電池20の蓄電量(蓄電状態)、温度、負荷電流等によっても異なるので、ステップS51の「事前設定」で設定していた前記の電池20の蓄電量、温度、負荷電流等が極力、同じ条件における初期内部抵抗値(判定値、閾値)と比較する。
なお、上記の代わりに、ステップS57は、ステップS56で計測した内部抵抗値が、「第3の閾値」と初期内部抵抗値を加味した、正常であればとるはずの初期内部抵抗上限値と比較し、初期内部抵抗上限値を越えている(YES)のであればステップS58に進み、初期内部抵抗上限値以下(NO)であれば、ステップS52に戻るようにしてもよい。
<< Step S57 >>
In step S57, the
If the internal resistance value measured in step S56 is an abnormally high value (YES), the process proceeds to step S58.
Moreover, when the value compared with the internal resistance value measured in step S56 is small, the
Here, since the internal resistance of the
Instead of the above, step S57 compares the internal resistance value measured in step S56 with the initial internal resistance upper limit value that should be taken if it is normal, taking into account the “third threshold value” and the initial internal resistance value. If the initial internal resistance upper limit value is exceeded (YES), the process proceeds to step S58. If the initial internal resistance upper limit value is not more than (NO), the process may return to step S52.
《ステップS58》
ステップS58は、電池20に異常がありとして、「アラート、充電禁止、電池保護動作」をするステップである。
ステップS53における(YES)の場合と、ステップS57における(YES)の場合には、ステップS58に進む。すなわち、ステップS58に進むのは、電池20に異常がある可能性があると判定される場合である。
ステップS58においては、電池20に異常がありとして、次のことが実施される。
<1> 「アラート」
電池に異常がありとして、電池の使用に対するアラート(alert:警報)の信号を電力を供給している負荷に送信するか或いはこの負荷を利用している利用者に向けてアラート音を発する。
<2> 「充電禁止」
電池に異常がありとして、充電が禁止される。
<3> 「電池保護動作」
電池に異常がありとして、前記の「アラート」、「充電禁止」の処置以外にも、例えば、大きな電流が流れる動作を禁止する。
なお、「アラート」、「充電禁止」、「電池保護動作」と表記したが、これらの対処方法を一括して、「電池保護動作」と適宜、表記する。
またステップS58では、「アラート、充電禁止、電池保護動作」後一定時間を経て負荷への電力の供給を停止する。負荷は、アラートに基づき、電池20の電力の供給停止の前に、使用中のアプリケーションのデータをメモリに記憶してからアプリケーションをシャットダウンする。
<< Step S58 >>
Step S58 is a step of performing "alert, charging prohibition, battery protection operation" on the assumption that the
In the case of (YES) in step S53 and in the case of (YES) in step S57, the process proceeds to step S58. That is, the process proceeds to step S58 when it is determined that the
In step S58, assuming that there is an abnormality in
<1>"Alert"
Assuming that there is an abnormality in the battery, an alert signal for the use of the battery is transmitted to a load that supplies power, or an alert sound is emitted to a user who uses this load.
<2> `` No charging ''
Charging is prohibited because there is an abnormality in the battery.
<3> Battery protection operation
For example, an operation in which a large current flows is prohibited in addition to the above-described “alert” and “charge prohibition” treatments, assuming that the battery is abnormal.
Although “alert”, “charge prohibition”, and “battery protection operation” are described, these countermeasures are collectively described as “battery protection operation” as appropriate.
In step S58, the supply of power to the load is stopped after a certain period of time after "alert, charging prohibition, battery protection operation". Based on the alert, the load stores the data of the application in use in the memory before shutting down the power supply of the
なお、本フローチャートは、フレキシブル性を有する電池が支障のない範囲で変形を受けることを考慮したフローチャートである。すなわち、電池保護の観点で緊急性がない電池状態でのフローチャートの一例である。電池保護や製品保護の緊急性をより重視した場合には、他のフローをとることもできる。
また、本フローチャートにおいて、ステップS54とステップS55を分けて表記したが、これらをまとめて一つのステップとみてもよい。また、同様に、ステップS56とステップS57を分けて表記したが、これらをまとめて一つのステップとみてもよい。
また、逆にステップS51〜ステップS58の各ステップをさらに詳細な動作のステップに分割してもよい。
また、用途に応じて、ステップS51〜ステップS58のいくつかのステップを省略する方法もある。
In addition, this flowchart is a flowchart which considered that the battery which has flexibility receives a deformation | transformation in the range which does not have a trouble. That is, it is an example of a flowchart in a battery state without urgency in terms of battery protection. If the urgency of battery protection or product protection is more important, other flows can be taken.
In this flowchart, step S54 and step S55 are described separately, but these may be collectively regarded as one step. Similarly, step S56 and step S57 are described separately, but these may be collectively regarded as one step.
Conversely, steps S51 to S58 may be further divided into detailed operation steps.
There is also a method in which some of steps S51 to S58 are omitted depending on the application.
<内部抵抗測定回路>
図4は、内部抵抗測定回路の一例を示す図である。
図4において、二点鎖線110で囲われた領域が電池20の内部抵抗測定回路である。
二点鎖線110で囲われた領域においては、判定回路111と負荷(回路デバイス)601がある。
電池20の内部抵抗測定は、判定回路111によって実施されるが、電池20の内部抵抗値は、後記するように電池20に流れる電流(負荷電流)によって変化するので負荷601を測定回路に含めている。
判定回路111は、電池20の内部抵抗測定のときに、負荷電流を制御(消費電力制御611)し、電池20に流れる電流を所定の値に設定して、測定を実施する。
また、電池20に負荷601以外の負荷があって、その負荷に電流が流れる可能性がある場合には、その負荷に流れる電流が無視できる程度の電流を流して電池20の内部抵抗測定を行う。
<Internal resistance measurement circuit>
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an internal resistance measurement circuit.
In FIG. 4, a region surrounded by a two-
In a region surrounded by a two-
The internal resistance measurement of the
When measuring the internal resistance of the
Further, when the
また、電池20の電源線21(+電位)、電源線22(GND)は、判定回路111に入力している。なお、判定回路111は、図1に示したように、CPUのペリフェラル122に電池内部抵抗測定回路132を有する。この電池内部抵抗測定回路132に電源線21,22は入力する。
なお、図4において、電池20に接しているセンサ11の出力線(センサ出力)15が、判定回路111に入力していることも記載している。これは、センサ11の出力の状態によって、前記の電池20の内部抵抗測定が開始されることがあるからである。
The power supply line 21 (+ potential) and the power supply line 22 (GND) of the
In FIG. 4, it is also described that the output line (sensor output) 15 of the
<内部抵抗測定方法の概略>
内部抵抗の測定方法の概略について、図5と図6を参照して説明する。
<Outline of internal resistance measurement method>
An outline of a method for measuring the internal resistance will be described with reference to FIGS.
《電池の等価回路》
図5は、電池711(20:図1)の等価回路を示す図である。
図5において、電池711は、端子701,702と、電池の内部抵抗RINTと、開放電圧OCVであって、前記内部抵抗がないとした場合の電圧(電荷)発生源710とを備えている。
電池711の内部抵抗RINTは、固定成分の抵抗RFと変動成分の抵抗RVとを有している。
固定成分の抵抗RFは、電池711(20:図1)の動作条件に依存しない成分である。すなわち、電極金属の電気抵抗や接触抵抗である。
変動成分の抵抗RVは、電池の温度、負荷電流、充電状態に依存する抵抗である。
また、変動成分の抵抗RVは、電流の過渡応答に基づく変動成分の抵抗RIと、温度に依存した変動成分の抵抗RTとの和でも表記できる。
<Equivalent circuit of battery>
FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit of the battery 711 (20: FIG. 1).
In FIG. 5, a
The internal resistance RINT of the
The resistance RF of the fixed component is a component that does not depend on the operating conditions of the battery 711 (20: FIG. 1). That is, the electrical resistance and contact resistance of the electrode metal.
The variable component resistance RV is a resistance that depends on the temperature, load current, and state of charge of the battery.
The fluctuation component resistance RV can also be expressed as the sum of the fluctuation component resistance RI based on the transient response of the current and the temperature-dependent fluctuation component resistance RT.
《電池の特性》
図6は、電池711(20:図1)の電圧、電流、内部抵抗の関連を示す特性図である。
図6において、横軸は時間の経緯(タイムチャート、過渡応答)であり、各グラフの縦軸はそれぞれ電圧値、電流値、抵抗値で、項目としては、電池電圧VBATと、電池に流れる電流IBATと、電流の過渡応答に基づく変動成分の抵抗RIと、内部抵抗による電圧降下分のVDROPとが表記されている。また、電流IBATを流し始める時間をt0と表記している。
《Battery characteristics》
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the voltage, current, and internal resistance of the battery 711 (20: FIG. 1).
In FIG. 6, the horizontal axis is the time course (time chart, transient response), the vertical axis of each graph is the voltage value, current value, and resistance value, respectively, and the items are the battery voltage VBAT and the current flowing through the battery. IBAT, the resistance RI of the fluctuation component based on the transient response of the current, and V DROP corresponding to the voltage drop due to the internal resistance are shown. Also denoted the time begins to conduct current IBAT and t 0.
《電池の内部抵抗測定》
電池の内部抵抗RINTは、電池の開放電圧OCV(電流IBAT=0)と、電池に流れる電流IBATと、内部抵抗による電圧降下分の電圧VDROP、すなわち(OCV−VBAT)を測定することによって、算出される。
<Battery internal resistance measurement>
The internal resistance RINT of the battery is obtained by measuring the open circuit voltage OCV (current IBAT = 0) of the battery, the current IBAT flowing through the battery, and the voltage V DROP corresponding to the voltage drop due to the internal resistance, that is, (OCV−VBAT). Calculated.
《電池の内部抵抗の変動要素》
以上において、電池の内部抵抗(RINT)は、電池の温度、負荷電流、電池の充電状態(蓄電状態、電池残量)に依存する。
これらの要素は、時々刻々と変化するものであるから、前記の<電池状態検出のフローチャート>のステップS57で用いる初期内部抵抗値も前記の要素を考慮する必要がある。
すなわち、この初期内部抵抗値を定める事前設定のステップS51においては、前記の電池の温度、負荷電流、電池の充電状態(蓄電状態)を把握してデータを取得しておく必要がある。
<Variation factors of battery internal resistance>
In the above, the internal resistance (RINT) of the battery depends on the temperature of the battery, the load current, and the state of charge of the battery (storage state, remaining battery level).
Since these elements change from moment to moment, the initial internal resistance value used in step S57 of the above-described <battery state detection flowchart> also needs to be considered.
That is, in the preset step S51 for determining the initial internal resistance value, it is necessary to grasp the temperature of the battery, the load current, and the state of charge (power storage state) of the battery and acquire data.
以上、本発明の第1実施形態においては、フレキシブル性を有する電池を、曲げたり捻ったり等、形状に変化を与える使い方をしても、電池の内部状態の異常か否かを判別し、安全を担保して製品としての充放電動作が可能となる。
また、電池内部の化学変化によるガス発生等の内部要因による膨張と、電池に対しての外的要因による変形とを、切り分けて検出することによって、それぞれの状況に適切な安全操作(アラートを含む)が可能となる。
また、電池の内部抵抗測定においては、電池とリード線、リード線と回路基板との接続が断線しかかって抵抗が上昇している場合にも、内部抵抗の初期値との比較において、変化がみられるため、電池の保護のみならず、製品全体の安全の担保にもつながる。
As described above, in the first embodiment of the present invention, even if the battery having flexibility is bent or twisted, it is determined whether there is an abnormality in the internal state of the battery even if it is used to change the shape. The product can be charged and discharged as a product.
In addition, by detecting separately the expansion caused by internal factors such as gas generation due to chemical changes inside the battery and the deformation caused by external factors to the battery, safe operation appropriate for each situation (including alerts) ) Is possible.
In addition, when measuring the internal resistance of a battery, even if the connection between the battery and the lead wire, or the connection between the lead wire and the circuit board is about to break and the resistance rises, there is a change in comparison with the initial value of the internal resistance. Therefore, not only the protection of the battery but also the security of the entire product is ensured.
≪第2実施形態:電池内蔵装置(電子機器)≫
次に、本発明の第2実施形態として、電池を内蔵した製品モデルである電池内蔵装置(電子機器)について説明する。
図7〜図9(c)を参照して、電池を内蔵した製品モデルである電池内蔵装置に本発明の第1実施形態の電池状態検出装置のセンサを取り付ける例を説明する。
«Second embodiment: battery built-in device (electronic device)»
Next, as a second embodiment of the present invention, a battery built-in device (electronic device) which is a product model incorporating a battery will be described.
With reference to FIGS. 7-9 (c), the example which attaches the sensor of the battery condition detection apparatus of 1st Embodiment of this invention to the battery built-in apparatus which is a product model with a built-in battery is demonstrated.
図7は、本発明の第2実施形態に係る電池内蔵装置の構成例を示す図である。
図7において、電池内蔵装置900は、表示部901とセンサ911と電池920を備えている。なお、センサ911と電池920の出力を検出する電池状態検出装置(100:図1)の検出ブロック(101:図1)または判定回路(111:図1)に相当する回路は、図7においては、表示部901のCPUと兼ねているので、格別には図示していない。
図7における電池内蔵装置900は、例えば腕に装着することを想定しており、電池920はフレキシブル性を有しており、初期状態で曲がった形状になっている。そしてセンサ911は、電池920の片側の表面に接するように設けている。また、表示部901の一部または全部がフレキシブル性を有していてもよい。
また、センサ911と電池920は、互いに位置関係が入れ替わってもよい。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the battery built-in device according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 7, the battery built-in
The battery built-in
Further, the positional relationship between the
図8は、本発明の第2実施形態に係る電池内蔵装置900(図7)のセンサ11(911:図7)と電池20(920:図7)とを貼り合わせる工程、および関係を示す図である。
なお、図8は、図8の電池内蔵装置900(図7)のセンサ11(911:図7)と電池20(920:図7)のみの関係を示す図である。
図8において、左端にセンサ11を、中央に電池20を、右端にセンサ11と電池20とを貼り合わせた(接触させた)状態を、それぞれ示す図である。
なお、前記したように、センサ11と電池20は、互いに位置関係が入れ替わってもよい。
FIG. 8 is a diagram showing a process of bonding the sensor 11 (911: FIG. 7) and the battery 20 (920: FIG. 7) of the battery built-in apparatus 900 (FIG. 7) and the relationship according to the second embodiment of the present invention. It is.
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the sensor 11 (911: FIG. 7) and the battery 20 (920: FIG. 7) of the battery built-in apparatus 900 (FIG. 7) of FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the
As described above, the positional relationship between the
図9(a)、図9(b)は、本発明の第2実施形態に係る電池内蔵装置900(図7)のセンサ11(911:図7、11:図8)と電池20(920:図7、20:図8)とが貼り合わせた(接触させた)状態で、曲げ圧力(931)、またはひっぱり力(932)を受けた場合の様子を示す図である。
いずれの方向に力を受けた場合においても、センサ11と電池20の表面は、接しながら変形している。すなわち、電池20の表面の変形状態をセンサ11の変形状態が反映している。
電池を変形させた場合に、センサの出力は変化する。また、電池を変形させた場合、電池としての抵抗値もある程度、変化する。
9A and 9B show the sensor 11 (911: FIG. 7, 11: FIG. 8) and the battery 20 (920: 920) of the battery built-in device 900 (FIG. 7) according to the second embodiment of the present invention. FIGS. 7 and 20 are views showing a state in which bending pressure (931) or pulling force (932) is applied in a state of being bonded (contacted) with FIG.
Regardless of the direction in which the force is applied, the
When the battery is deformed, the output of the sensor changes. Further, when the battery is deformed, the resistance value as the battery also changes to some extent.
図9(c)は、本発明の第2実施形態に係る電池内蔵装置のセンサ11と電池20に捻りの力(933)が加わった場合の様子を示す図である。
曲げた場合と捻った場合では、センサ11の出力変化は異なる。また、破壊する閾値も異なる。
したがって、捻りが起きやすい場所とか、曲がりやすい場所に応じて、センサ11の判定する閾値は個別に設定する。
FIG. 9C is a diagram illustrating a state in which a twisting force (933) is applied to the
The output change of the
Therefore, the threshold value determined by the
第2実施形態の電池内蔵装置(製品モデル)の例において、表示デバイスと電池が表裏一体化して電池側に本実施形態のセンサを取り付ける例を示した。
このとき、表示デバイスと電池が表裏一体化した電池内蔵装置は、曲げや捻りを受けても単なる変形のみで電池に異常がない場合は、継続して使用することができる。
したがって、製品モデルとしての第2実施形態の電池内蔵装置は、フレキシブル性が備わるとともに、製品の安全性が担保され、製品用途が自由に、かつ、非常に拡大する。
In the example of the battery built-in device (product model) of the second embodiment, the display device and the battery are integrated with each other, and the sensor of this embodiment is attached to the battery side.
At this time, the battery built-in device in which the display device and the battery are integrated on the front and back sides can be continuously used when the battery is not abnormal due to simple deformation even when subjected to bending or twisting.
Therefore, the battery built-in device according to the second embodiment as a product model has flexibility, product safety is ensured, and product applications are freely and greatly expanded.
≪その他の実施形態、変形例≫
以上、本発明は、前記した実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以下に、その他の実施形態や変形例について、さらに説明する。
<< Other Embodiments, Modifications >>
Although the present invention has been specifically described above based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
Other embodiments and modifications will be further described below.
《電池内蔵装置(電子機器)のその他の製品モデル》
第2実施形態の電池内蔵装置(電子機器)の例において、表示デバイスと電池が表裏一体化して電池側に本実施形態のセンサを取り付ける例を示したが、これに限定されない。
例えば、腕時計において、腕に装着するベルトの位置に電池を装備し、この電池に接触するように、本実施形態に用いたセンサを備えてもよい。
また、本実施形態に用いたセンサの検出ブロックが腕時計に内在もしくは一体化していてもよい。また、腕時計のCPUが本実施形態のセンサの検出ブロックのCPUと兼用していてもよい。
また、腕時計に限らず、腕以外の身体に装着する電池内蔵装置でもよい。身体に装着する電池内蔵装置は、変形を受ける可能性が大きいので、フレキシブルであることが一般的に望まれる。
また、前記の表示デバイスは、映像表示機能、通信機能、GPS機能、インターネット検索機能等を有する電池内蔵装置であってもよい。
<< Other product models of battery built-in devices (electronic equipment) >>
In the example of the battery built-in device (electronic device) of the second embodiment, the display device and the battery are integrated with each other, and the sensor of the present embodiment is attached to the battery side. However, the present invention is not limited to this.
For example, a wristwatch may be provided with a battery at the position of a belt to be worn on the arm, and the sensor used in this embodiment may be provided so as to come into contact with the battery.
Further, the detection block of the sensor used in the present embodiment may be included in or integrated with the wristwatch. Further, the CPU of the wristwatch may also be used as the CPU of the detection block of the sensor of this embodiment.
Moreover, it is not limited to a wristwatch, and may be a battery built-in device that is worn on a body other than an arm. Since the battery built-in device to be worn on the body is highly likely to be deformed, it is generally desired to be flexible.
The display device may be a battery built-in device having a video display function, a communication function, a GPS function, an Internet search function, and the like.
《センサの個数》
本発明の実施形態では、センサが2個の場合を示し、変形例では、センサが1個の場合を示したが、センサは3個以上であってもよい。そして、それぞれが電池にとって影響の出易い、より重要な箇所に設置してもよい。
このように複数のセンサを分割して、適切に配置することによって、センサの設置する面積を低減しながら、より効果的に電池の特性を検出できるという効果がある。
<Number of sensors>
In the embodiment of the present invention, the case where there are two sensors is shown, and in the modification, the case where there is one sensor is shown, but three or more sensors may be used. And you may install in the more important location where each tends to have influence on a battery.
Thus, by dividing the plurality of sensors and arranging them appropriately, there is an effect that the characteristics of the battery can be detected more effectively while reducing the area where the sensors are installed.
《センサの種類》
本発明の第1実施形態では、センサ11,12(図1)を圧力センサとして説明したが、圧力センサに限定されない。センサ部分の変形にともなう伸縮やひずみを検知する伸縮性ひずみセンサでもよい。また、センサ部分の変形にともなう、静電容量の変化や抵抗値の変化を捉えるセンサで変形を検出してもよい。
<Sensor type>
In 1st Embodiment of this invention, although the
《複数のセンサの特性、閾値》
また、センサを曲げた場合と捻った場合では、センサの出力変化は異なる。またセンサが破壊する閾値も異なる。
したがって、曲がりやすい箇所とか、捻りが起きやすい場所に応じて、センサの判定する閾値は、個別に設定してもよい。すなわち、複数のセンサが設置される箇所の相違によって、少なくとも1個のセンサの特性もしくは閾値が他のセンサの特性もしくは閾値と異なっていてもよい。
この場合には、電池、もしくは製品の個々の場所の特性に応じた検出が可能となる効果がある。
<< Characteristics and thresholds of multiple sensors >>
Also, the sensor output changes differently when the sensor is bent and twisted. Also, the threshold at which the sensor breaks is different.
Therefore, the threshold value determined by the sensor may be set individually according to a place where bending is likely or a place where twisting is likely to occur. That is, the characteristic or threshold value of at least one sensor may be different from the characteristics or threshold values of other sensors due to differences in locations where a plurality of sensors are installed.
In this case, there is an effect that detection according to the characteristics of each location of the battery or the product is possible.
《計測フローの継続性》
計測フローのループを延々と回すのが原則である。ただし、消費電力が気になる場合は、サンプリングによる検出として、計測しない時間帯を設ける場合もある。
<Continuity of measurement flow>
As a rule, the loop of the measurement flow is turned endlessly. However, when power consumption is a concern, there may be a non-measurement time zone as detection by sampling.
《電池の内部抵抗の計測》
第1実施形態のフローチャートにおいて、電池の内部抵抗の計測は、センサの変形にともなうセンサ出力があった場合に逐次実施、或いはセンサの変形がない又は小さい場合、所定間隔で定期的に実施していたが、この方法に限定されない。
例えば、電池の内部抵抗を常時、計測し、センサ出力が変化した場合に、前記の電池の内部抵抗値を初期値の内部抵抗値と比較、判定する方法でもよい。
なお、電池の膨れは少しずつ大きくなっていくのが一般的であるが、前記の電池の内部抵抗を常時、計測しておく方法は、電池の膨れが急激に大きくなった場合も、電池の内部抵抗値を常時、把握できているので対処可能となる。
また、図3のフローチャートは、緊急性がない電池状態でのフローチャートであると記載したが、この前記した前記の電池の内部抵抗を常時、計測しておく方法は、緊急性がある場合の対処のフローの一例である。
<Measurement of battery internal resistance>
In the flowchart of the first embodiment, the measurement of the internal resistance of the battery is sequentially performed when there is a sensor output accompanying the deformation of the sensor, or periodically at predetermined intervals when there is no or small deformation of the sensor. However, it is not limited to this method.
For example, a method may be used in which the internal resistance value of the battery is constantly measured and the internal resistance value of the battery is compared with the initial internal resistance value when the sensor output changes.
In general, the swelling of the battery gradually increases. However, the method of constantly measuring the internal resistance of the battery described above is that even if the swelling of the battery suddenly increases, Since the internal resistance value is always known, it is possible to cope with it.
Moreover, although the flowchart of FIG. 3 described that it is a flowchart in the battery state without urgency, the method of always measuring the internal resistance of the battery described above is a countermeasure when there is urgency. It is an example of the flow of.
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。
付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
[付記]
<請求項1>
電池のパッケージに接し、前記電池のパッケージの表面の形状変化を検出するセンサと、
前記電池の内部抵抗を測定する電池内部抵抗測定回路と、
前記センサによる前記電池の形状変化及び前記電池内部抵抗測定回路による前記電池の内部抵抗に基づいて電池の状態を判定する判定回路と、
を備える
ことを特徴とする電池状態検出装置。
<請求項2>
請求項1において、
前記判定回路は、前記電池の内部抵抗に基づいて、前記電池が膨張によって変化したものか、前記電池が外部からの応力によって変形したかを判定する
ことを特徴とする電池状態検出装置。
<請求項3>
請求項1または2において、
前記判定回路は、前記電池の形状変化及び前記電池内部抵抗測定回路による前記電池の内部抵抗に基づいて前記電池の異常の有無を判定する
ことを特徴とする電池状態検出装置。
<請求項4>
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電池状態検出装置と、
前記電池と、
前記電池の電力により駆動する負荷と、
を備える
ことを特徴とする電子機器。
<請求項5>
電池のパッケージに接したセンサにより、前記電池のパッケージの表面の形状変化を検出し、
電池内部抵抗測定回路により、前記電池の内部抵抗を測定し、
判定回路により、前記センサによる前記電池の形状変化及び前記電池内部抵抗測定回路による前記電池の内部抵抗に基づいて電池の状態を判定する
ことを特徴とする電池の状態検出方法。
<請求項6>
請求項5において、
前記判定回路により、前記電池の内部抵抗に基づいて、前記電池が膨張によって変化したものか、前記電池が外部からの応力によって変形したかを判定する
ことを特徴とする電池の状態検出方法。
<請求項7>
請求項5または6において、
前記判定回路により、前記電池の形状変化及び前記電池内部抵抗測定回路による前記電池の内部抵抗に基づいて前記電池の異常の有無を判定する
ことを特徴とする電池の状態検出方法。
The invention described in the scope of claims attached to the application of this application will be added below.
The item numbers of the claims described in the appendix are as set forth in the claims attached to the application of this application.
[Appendix]
<Claim 1>
A sensor that contacts a battery package and detects a change in shape of the surface of the battery package;
A battery internal resistance measurement circuit for measuring the internal resistance of the battery;
A determination circuit for determining a state of the battery based on a change in shape of the battery by the sensor and an internal resistance of the battery by the battery internal resistance measurement circuit;
A battery state detection device comprising:
<Claim 2>
In claim 1,
The determination circuit determines whether the battery has changed due to expansion or whether the battery has been deformed by external stress based on the internal resistance of the battery.
<Claim 3>
In claim 1 or 2,
The battery state detection device, wherein the determination circuit determines whether or not the battery is abnormal based on a change in shape of the battery and an internal resistance of the battery by the battery internal resistance measurement circuit.
<Claim 4>
The battery state detection device according to any one of claims 1 to 3,
The battery;
A load driven by the power of the battery;
An electronic device comprising:
<Claim 5>
By detecting a change in the shape of the surface of the battery package by a sensor in contact with the battery package,
The battery internal resistance measurement circuit measures the internal resistance of the battery,
A battery state detection method, wherein a battery state is determined by a determination circuit based on a change in shape of the battery by the sensor and an internal resistance of the battery by the battery internal resistance measurement circuit.
<Claim 6>
In claim 5,
A battery state detection method, wherein the determination circuit determines whether the battery has changed due to expansion or whether the battery has been deformed by an external stress based on an internal resistance of the battery.
<Claim 7>
In claim 5 or 6,
A battery state detection method, wherein the determination circuit determines whether or not the battery is abnormal based on a change in shape of the battery and an internal resistance of the battery by the battery internal resistance measurement circuit.
11、12 センサ(圧力センサ、伸縮性ひずみセンサ)、形状変化検出手段
20、711 電池
100 電池状態検出装置
101 検出ブロック
111 判定回路
121 コア
122 ペリフェラル
131 センサ出力演算判定回路、形状変化判定手段
132 電池内部抵抗測定回路、電池内部抵抗測定手段
601 負荷(回路デバイス)
900 電池内蔵装置(電子機器)
901 表示部
911 センサ(電池)
920 電池(センサ)
DESCRIPTION OF
900 Built-in battery (electronic equipment)
901
920 battery (sensor)
Claims (7)
前記電池の内部抵抗を測定する電池内部抵抗測定回路と、
前記センサによる前記電池の形状変化及び前記電池内部抵抗測定回路による前記電池の内部抵抗に基づいて電池の状態を判定する判定回路と、
を備える
ことを特徴とする電池状態検出装置。 A sensor that contacts a battery package and detects a change in shape of the surface of the battery package;
A battery internal resistance measurement circuit for measuring the internal resistance of the battery;
A determination circuit for determining a state of the battery based on a change in shape of the battery by the sensor and an internal resistance of the battery by the battery internal resistance measurement circuit;
A battery state detection device comprising:
前記判定回路は、前記電池の内部抵抗に基づいて、前記電池が膨張によって変化したものか、前記電池が外部からの応力によって変形したかを判定する
ことを特徴とする電池状態検出装置。 In claim 1,
The determination circuit determines whether the battery has changed due to expansion or whether the battery has been deformed by external stress based on the internal resistance of the battery.
前記判定回路は、前記電池の形状変化及び前記電池内部抵抗測定回路による前記電池の内部抵抗に基づいて前記電池の異常の有無を判定する
ことを特徴とする電池状態検出装置。 In claim 1 or 2,
The battery state detection device, wherein the determination circuit determines whether or not the battery is abnormal based on a change in shape of the battery and an internal resistance of the battery by the battery internal resistance measurement circuit.
前記電池と、
前記電池の電力により駆動する負荷と、
を備える
ことを特徴とする電子機器。 The battery state detection device according to any one of claims 1 to 3,
The battery;
A load driven by the power of the battery;
An electronic device comprising:
電池内部抵抗測定回路により、前記電池の内部抵抗を測定し、
判定回路により、前記センサによる前記電池の形状変化及び前記電池内部抵抗測定回路による前記電池の内部抵抗に基づいて電池の状態を判定する
ことを特徴とする電池の状態検出方法。 By detecting a change in the shape of the surface of the battery package by a sensor in contact with the battery package,
The battery internal resistance measurement circuit measures the internal resistance of the battery,
A battery state detection method, wherein a battery state is determined by a determination circuit based on a change in shape of the battery by the sensor and an internal resistance of the battery by the battery internal resistance measurement circuit.
前記判定回路により、前記電池の内部抵抗に基づいて、前記電池が膨張によって変化したものか、前記電池が外部からの応力によって変形したかを判定する
ことを特徴とする電池の状態検出方法。 In claim 5,
A battery state detection method, wherein the determination circuit determines whether the battery has changed due to expansion or whether the battery has been deformed by an external stress based on an internal resistance of the battery.
前記判定回路により、前記電池の形状変化及び前記電池内部抵抗測定回路による前記電池の内部抵抗に基づいて前記電池の異常の有無を判定する
ことを特徴とする電池の状態検出方法。 In claim 5 or 6,
A battery state detection method, wherein the determination circuit determines whether or not the battery is abnormal based on a change in shape of the battery and an internal resistance of the battery by the battery internal resistance measurement circuit.
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