JP2932873B2 - 電池劣化量表示装置 - Google Patents
電池劣化量表示装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、携帯用電子機器の電源
である２次電池の電池劣化量表示装置に関するものであ
る。
である２次電池の電池劣化量表示装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電池の劣化量を測定する方法としては、
大電流によるパルス放電後の電圧回復特性による方法
や、完全充電状態から規定電圧までの放電を行い実際の
放電容量を測定する方法などがある。前者は大電流パル
ス放電を行うこととその後の電池電圧を詳細に測定する
ことが必要であるため、装置が大がかりとなり、携帯機
器の電源である電池パックに内蔵することは難しい。一
方後者は業務用のカメラ一体型ＶＴＲの電池パック等で
実用化されている。
大電流によるパルス放電後の電圧回復特性による方法
や、完全充電状態から規定電圧までの放電を行い実際の
放電容量を測定する方法などがある。前者は大電流パル
ス放電を行うこととその後の電池電圧を詳細に測定する
ことが必要であるため、装置が大がかりとなり、携帯機
器の電源である電池パックに内蔵することは難しい。一
方後者は業務用のカメラ一体型ＶＴＲの電池パック等で
実用化されている。
【０００３】以下に従来の実際の電池容量を測定する方
式の電池劣化量表示装置について図面を用いて説明す
る。図５は従来の電池劣化量表示装置を示す構成図であ
る。図５において、１は２次電池、２は電流検出抵抗で
２次電池１の負極端に接続されている。３は充放電電流
検出手段で電流検出抵抗２の両端に発生する微少電圧を
入力とする充電電流検出用の演算増幅器３１と放電電流
検出用の演算増幅器３２とから構成されている。１５は
電圧低下検出手段で２次電池１の端子電圧を入力として
いる。５は温度検出手段で２次電池１の周囲温度を検出
するものである。６は電気量算出手段で演算増幅器３１
および３２の出力と温度検出手段５の信号出力を入力と
する。７は充電完了検出手段で演算増幅器３１の信号出
力を入力とする。８は放電電気量積算手段で電気量算出
手段６の信号出力と充電完了検出手段７の信号出力を入
力とする。９は容量記憶手段で電圧低下検出手段１５の
信号出力と充電完了検出手段７の信号出力と放電電気量
積算手段８の信号出力を入力としている。１０は定格値
記憶手段で２次電池１の定格容量値が記憶されている。
１１は容量比較手段で、容量記憶手段９の信号出力と定
格値記憶手段１０の信号出力を入力とする。１２は表示
手段で、容量比較手段１１の信号出力を入力とする。１
３はマイコンで前記電気量算出手段６と充電完了検出手
段７と放電電気量積算手段８と容量記憶手段９と定格値
記憶手段１０と容量比較手段１１に相当する回路を内蔵
している。１４は端子でこれには携帯機器または充電器
が接続される。
式の電池劣化量表示装置について図面を用いて説明す
る。図５は従来の電池劣化量表示装置を示す構成図であ
る。図５において、１は２次電池、２は電流検出抵抗で
２次電池１の負極端に接続されている。３は充放電電流
検出手段で電流検出抵抗２の両端に発生する微少電圧を
入力とする充電電流検出用の演算増幅器３１と放電電流
検出用の演算増幅器３２とから構成されている。１５は
電圧低下検出手段で２次電池１の端子電圧を入力として
いる。５は温度検出手段で２次電池１の周囲温度を検出
するものである。６は電気量算出手段で演算増幅器３１
および３２の出力と温度検出手段５の信号出力を入力と
する。７は充電完了検出手段で演算増幅器３１の信号出
力を入力とする。８は放電電気量積算手段で電気量算出
手段６の信号出力と充電完了検出手段７の信号出力を入
力とする。９は容量記憶手段で電圧低下検出手段１５の
信号出力と充電完了検出手段７の信号出力と放電電気量
積算手段８の信号出力を入力としている。１０は定格値
記憶手段で２次電池１の定格容量値が記憶されている。
１１は容量比較手段で、容量記憶手段９の信号出力と定
格値記憶手段１０の信号出力を入力とする。１２は表示
手段で、容量比較手段１１の信号出力を入力とする。１
３はマイコンで前記電気量算出手段６と充電完了検出手
段７と放電電気量積算手段８と容量記憶手段９と定格値
記憶手段１０と容量比較手段１１に相当する回路を内蔵
している。１４は端子でこれには携帯機器または充電器
が接続される。
【０００４】以上のように構成された従来の電池劣化量
表示装置について、以下その動作を説明する。
表示装置について、以下その動作を説明する。
【０００５】まず初めに充電時の動作について説明す
る。端子１４に充電器が接続され充電が開始されると、
電流検出抵抗２の両端には充電電流に比例した負の微少
電圧（２次電池１の負極をゼロ電位とした場合）が発生
する。この微少電圧は演算増幅器３１にて正の値に増幅
され、電気量算出手段６および充電完了検出手段７に信
号出力される。電気量算出手段６では演算増幅器３１よ
り信号出力された充電電流値により充電を認識する。充
電完了検出手段７は演算増幅器３１より充電電流信号が
入力されることで信号出力をリセットし、その後の充電
の進行により充電電流値が急速充電からトリクル充電に
変化することで充電完了を認識し信号出力をセットす
る。
る。端子１４に充電器が接続され充電が開始されると、
電流検出抵抗２の両端には充電電流に比例した負の微少
電圧（２次電池１の負極をゼロ電位とした場合）が発生
する。この微少電圧は演算増幅器３１にて正の値に増幅
され、電気量算出手段６および充電完了検出手段７に信
号出力される。電気量算出手段６では演算増幅器３１よ
り信号出力された充電電流値により充電を認識する。充
電完了検出手段７は演算増幅器３１より充電電流信号が
入力されることで信号出力をリセットし、その後の充電
の進行により充電電流値が急速充電からトリクル充電に
変化することで充電完了を認識し信号出力をセットす
る。
【０００６】次に放電時の動作について説明する。端子
１４に携帯機器が接続され使用が開始されると２次電池
１より電流が供給されて電池１は放電開始となる。これ
により電流検出抵抗２の両端には放電電流に比例した正
の微少電圧（２次電池１の負極をゼロ電位とした場合）
が発生する。この微少電圧は演算増幅器３２にて増幅さ
れ、電気量算出手段６に信号出力される。電気量算出手
段６では演算増幅器３２より信号出力された放電電流値
によって放電を認識し、この放電電流値に所定時間を乗
じて電気量を算出し、更にこの電気量に放電電流の大き
さと温度検出手段５より出力される温度情報とで決まる
放電効率を乗じ最終的な放電電気量とし、これを放電電
気量積算手段８へ出力する。放電電気量積算手段８は充
電完了検出手段７の信号出力がセット状態である場合の
み前記所定時間毎に放電電気量の積算を行い、充電完了
検出手段７の信号出力がリセット状態の場合は積算値を
ゼロにする。ここで電圧低下検出手段１５は、基本的に
電圧比較器で放電の進行に伴う２次電池１の電圧低下を
監視しており、この検出電圧は携帯機器の動作停止電圧
のわずか上に設定されている。容量記憶手段９は充電完
了検出手段７の信号出力がセット状態で電圧低下検出手
段１５から充電後初めての電圧低下信号が出力された場
合に放電電気量積算手段８の積算値を最新の電池容量と
して記憶する。容量比較手段１１は容量記憶手段９の記
憶値の定格値記憶手段１０の記憶値に対する割合により
劣化量を決定する。表示手段１２は容量比較手段１１で
決定された劣化量情報に基づいて図３（ａ）に示すよう
にＬＣＤ表示器によりその劣化を段階的に表示するもの
で、表示は劣化の進行に伴い表示レベル（６）から
（１）へと順次移行する。
１４に携帯機器が接続され使用が開始されると２次電池
１より電流が供給されて電池１は放電開始となる。これ
により電流検出抵抗２の両端には放電電流に比例した正
の微少電圧（２次電池１の負極をゼロ電位とした場合）
が発生する。この微少電圧は演算増幅器３２にて増幅さ
れ、電気量算出手段６に信号出力される。電気量算出手
段６では演算増幅器３２より信号出力された放電電流値
によって放電を認識し、この放電電流値に所定時間を乗
じて電気量を算出し、更にこの電気量に放電電流の大き
さと温度検出手段５より出力される温度情報とで決まる
放電効率を乗じ最終的な放電電気量とし、これを放電電
気量積算手段８へ出力する。放電電気量積算手段８は充
電完了検出手段７の信号出力がセット状態である場合の
み前記所定時間毎に放電電気量の積算を行い、充電完了
検出手段７の信号出力がリセット状態の場合は積算値を
ゼロにする。ここで電圧低下検出手段１５は、基本的に
電圧比較器で放電の進行に伴う２次電池１の電圧低下を
監視しており、この検出電圧は携帯機器の動作停止電圧
のわずか上に設定されている。容量記憶手段９は充電完
了検出手段７の信号出力がセット状態で電圧低下検出手
段１５から充電後初めての電圧低下信号が出力された場
合に放電電気量積算手段８の積算値を最新の電池容量と
して記憶する。容量比較手段１１は容量記憶手段９の記
憶値の定格値記憶手段１０の記憶値に対する割合により
劣化量を決定する。表示手段１２は容量比較手段１１で
決定された劣化量情報に基づいて図３（ａ）に示すよう
にＬＣＤ表示器によりその劣化を段階的に表示するもの
で、表示は劣化の進行に伴い表示レベル（６）から
（１）へと順次移行する。
【０００７】ここで図３（ａ）について説明する。図３
（ａ）は劣化量と表示の関係を示す図である。ＬＣＤ表
示器は５個のセグメントが横一列に並んだ形状で、実際
の容量が定格容量の０％〜１０％まで低下した時点は１
個点滅で、同様に１０％〜２０％まで低下した時を１個
点灯で、２０％〜４０％では２個点灯で、４０％〜６０
％では３個点灯で、６０％〜８０％では４個点灯で、８
０％以上では５個全てが点灯することで常時表示を行
う。一般に２次電池１ではその実容量が定格容量の５０
％以下になった時点を電池寿命としており、図３（ａ）
の表示仕様では表示レベル（３）以下がこれに相当す
る。
（ａ）は劣化量と表示の関係を示す図である。ＬＣＤ表
示器は５個のセグメントが横一列に並んだ形状で、実際
の容量が定格容量の０％〜１０％まで低下した時点は１
個点滅で、同様に１０％〜２０％まで低下した時を１個
点灯で、２０％〜４０％では２個点灯で、４０％〜６０
％では３個点灯で、６０％〜８０％では４個点灯で、８
０％以上では５個全てが点灯することで常時表示を行
う。一般に２次電池１ではその実容量が定格容量の５０
％以下になった時点を電池寿命としており、図３（ａ）
の表示仕様では表示レベル（３）以下がこれに相当す
る。
【０００８】最後に待機時の動作について説明する。待
機時とは端子１４に携帯機器もしくは充電器のいずれも
接続されていない状態か、または接続されていても放電
電流あるいは充電電流が流れていない状態を言う。従っ
て、待機時の認識は演算増幅器３１，３２の出力が共に
ゼロであることを電気量算出手段６にて検出することで
行う。電気量算出手段６では予め温度別に測定されてい
る２次電池１の自己放電電気量および電池劣化量表示装
置の消費電気量の情報と温度検出手段５より信号出力さ
れる温度情報とから待機時の放電電気量を決定する。こ
れ以降の動作は前記放電時の動作と同じであるので、そ
の詳細な説明は省略する。
機時とは端子１４に携帯機器もしくは充電器のいずれも
接続されていない状態か、または接続されていても放電
電流あるいは充電電流が流れていない状態を言う。従っ
て、待機時の認識は演算増幅器３１，３２の出力が共に
ゼロであることを電気量算出手段６にて検出することで
行う。電気量算出手段６では予め温度別に測定されてい
る２次電池１の自己放電電気量および電池劣化量表示装
置の消費電気量の情報と温度検出手段５より信号出力さ
れる温度情報とから待機時の放電電気量を決定する。こ
れ以降の動作は前記放電時の動作と同じであるので、そ
の詳細な説明は省略する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の実
際の電池容量を測定する方式の電池劣化量表示装置で
は、電池を充電完了状態から放電途中で再充電すること
なく電圧低下検出値まで放電した場合の放電容量を最新
容量として記憶し、この記憶値と電池の定格値とを比較
することで劣化の状態を決定し、これを表示している。
従って、表示精度を高めるためには記憶値を最新の値に
更新しておくことが重要になる。ところで、この記憶値
の更新には、前述のように充電完了状態から電圧低下検
出値まで放電途中で再充電することなく放電することが
必要であるが、この電圧低下検出値は前述のように携帯
機器の動作停止電圧のわずか上に通常設定されており、
実際の使用においてはこの電圧低下検出値まで放電する
ことは希である。従って、記憶値の更新頻度も低く表示
精度が高められないという問題があった。
際の電池容量を測定する方式の電池劣化量表示装置で
は、電池を充電完了状態から放電途中で再充電すること
なく電圧低下検出値まで放電した場合の放電容量を最新
容量として記憶し、この記憶値と電池の定格値とを比較
することで劣化の状態を決定し、これを表示している。
従って、表示精度を高めるためには記憶値を最新の値に
更新しておくことが重要になる。ところで、この記憶値
の更新には、前述のように充電完了状態から電圧低下検
出値まで放電途中で再充電することなく放電することが
必要であるが、この電圧低下検出値は前述のように携帯
機器の動作停止電圧のわずか上に通常設定されており、
実際の使用においてはこの電圧低下検出値まで放電する
ことは希である。従って、記憶値の更新頻度も低く表示
精度が高められないという問題があった。
【００１０】本発明は上記の問題点を解決するもので、
記憶値の更新が行いやすく、表示精度の高い電池劣化量
表示装置を提供することを目的とする。
記憶値の更新が行いやすく、表示精度の高い電池劣化量
表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の電池劣化量表示装置は、２次電池の充放電電
流を微少電圧に変換する電流検出抵抗と、前記電流検出
抵抗の両端に発生する微少電圧を充電用演算増幅器およ
び放電用演算増幅器にてそれぞれ増幅してその結果をそ
れぞれ信号出力する充放電電流検出手段と、２次電池の
電圧と前記充放電電流検出手段の放電電流出力を入力と
し放電電流の増加に比例して電池電圧の低下検出値を下
げる補正を行うことで放電電流の値によらず所定の残量
値で警報を出力することができる残量警報手段と、２次
電池の温度を検出しその結果を信号出力する温度検出手
段と、前記充放電電流検出手段の充電電流出力および放
電電流出力と前記温度検出手段の信号出力を入力とし充
電か放電か待機かの状態判定を行い、放電の場合は放電
電流出力値に所定の時間を乗じ電気量を算出するととも
に放電電流出力値と電池温度とにより決まる放電効率を
前記電気量に乗じて最終的な電気量とし、待機の場合は
予め温度別に与えられている前記２次電池の自己放電電
気量と劣化量表示装置の消費電気量のデータの中から温
度に見合ったデータを選択して電気量とする電気量算出
手段と、２次電池の充電完了を検出することで信号出力
をセットし充電の開始により信号出力をリセットする充
電完了検出手段と、前記充電完了検出手段の信号出力が
セット状態の場合には前記所定の時間毎に放電電気量の
積算を行い、前記充電完了検出手段の信号出力がリセッ
ト状態の場合は積算値をゼロにする放電電気量積算手段
と、前記充電完了検出手段の信号出力がセット状態で前
記残量警報手段より充電後初めての警報が出力された場
合に前記放電電気量積算手段の積算値を前記残量警報手
段の所定の残量値により決まる数（前記所定の残量値が
１０％である場合は１−０．１＝０．９）で除した値を
最新の電池容量として記憶する容量記憶手段と、前記２
次電池の定格容量を記憶しておく定格値記憶手段と、前
記容量記憶手段の記憶値と前記定格値記憶手段の記憶値
を信号入力とし、前記容量記憶手段の記憶値の前記定格
値記憶手段の記憶値に対する割合により劣化量値を決定
する容量比較手段と、前記容量比較手段で決定された劣
化量値に基づき電池の容量劣化量を段階的に表示する表
示手段とを備えた構成である。
に本発明の電池劣化量表示装置は、２次電池の充放電電
流を微少電圧に変換する電流検出抵抗と、前記電流検出
抵抗の両端に発生する微少電圧を充電用演算増幅器およ
び放電用演算増幅器にてそれぞれ増幅してその結果をそ
れぞれ信号出力する充放電電流検出手段と、２次電池の
電圧と前記充放電電流検出手段の放電電流出力を入力と
し放電電流の増加に比例して電池電圧の低下検出値を下
げる補正を行うことで放電電流の値によらず所定の残量
値で警報を出力することができる残量警報手段と、２次
電池の温度を検出しその結果を信号出力する温度検出手
段と、前記充放電電流検出手段の充電電流出力および放
電電流出力と前記温度検出手段の信号出力を入力とし充
電か放電か待機かの状態判定を行い、放電の場合は放電
電流出力値に所定の時間を乗じ電気量を算出するととも
に放電電流出力値と電池温度とにより決まる放電効率を
前記電気量に乗じて最終的な電気量とし、待機の場合は
予め温度別に与えられている前記２次電池の自己放電電
気量と劣化量表示装置の消費電気量のデータの中から温
度に見合ったデータを選択して電気量とする電気量算出
手段と、２次電池の充電完了を検出することで信号出力
をセットし充電の開始により信号出力をリセットする充
電完了検出手段と、前記充電完了検出手段の信号出力が
セット状態の場合には前記所定の時間毎に放電電気量の
積算を行い、前記充電完了検出手段の信号出力がリセッ
ト状態の場合は積算値をゼロにする放電電気量積算手段
と、前記充電完了検出手段の信号出力がセット状態で前
記残量警報手段より充電後初めての警報が出力された場
合に前記放電電気量積算手段の積算値を前記残量警報手
段の所定の残量値により決まる数（前記所定の残量値が
１０％である場合は１−０．１＝０．９）で除した値を
最新の電池容量として記憶する容量記憶手段と、前記２
次電池の定格容量を記憶しておく定格値記憶手段と、前
記容量記憶手段の記憶値と前記定格値記憶手段の記憶値
を信号入力とし、前記容量記憶手段の記憶値の前記定格
値記憶手段の記憶値に対する割合により劣化量値を決定
する容量比較手段と、前記容量比較手段で決定された劣
化量値に基づき電池の容量劣化量を段階的に表示する表
示手段とを備えた構成である。
【００１２】
【作用】前記残量警報手段の検出電圧を携帯機器の動作
停止電圧よりも充分に高い値(残量１０％〜３０％程
度）に設定することで、実使用状態における記憶値の更
新頻度を高めることができる。しかしただ単純に検出電
圧だけを上げたのでは放電電流の大きさにより検出時の
残量が異なる（放電電流が大きい場合は検出時の残量は
多く、放電電流が小さい場合は検出時の残量は少なくな
る。）ため、正確な容量を記憶できない。そこで、放電
電流の増加に比例して検出電圧を下げる補正を行い、一
定の残量値で警報出力を発するようにするとともに、充
電完了から最初の警報検出まで途中で充電することなし
に放電した場合の放電電気量の積算値を前記の警報検出
時の残量値から決まる値、例えばこの残量値が１０％な
ら１−０．１＝０．９で除した値を最新容量とすること
で、電池の正確な最新容量の更新が高頻度でできる。
停止電圧よりも充分に高い値(残量１０％〜３０％程
度）に設定することで、実使用状態における記憶値の更
新頻度を高めることができる。しかしただ単純に検出電
圧だけを上げたのでは放電電流の大きさにより検出時の
残量が異なる（放電電流が大きい場合は検出時の残量は
多く、放電電流が小さい場合は検出時の残量は少なくな
る。）ため、正確な容量を記憶できない。そこで、放電
電流の増加に比例して検出電圧を下げる補正を行い、一
定の残量値で警報出力を発するようにするとともに、充
電完了から最初の警報検出まで途中で充電することなし
に放電した場合の放電電気量の積算値を前記の警報検出
時の残量値から決まる値、例えばこの残量値が１０％な
ら１−０．１＝０．９で除した値を最新容量とすること
で、電池の正確な最新容量の更新が高頻度でできる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図１において、１は２次電池、２は電流検出抵抗で
２次電池１の負極端に接続されている。３は充放電電流
検出手段で電流検出抵抗２の両端に発生する微少電圧を
入力とする充電電流検出用の演算増幅器３１と放電電流
検出用の演算増幅器３２から構成されている。４は残量
警報手段で２次電池１の端子電圧と演算増幅器３２の信
号出力とを入力とする。５は温度検出手段で２次電池１
の周囲温度を検出するものである。６は電気量算出手段
で演算増幅器３１および３２の信号出力と温度検出手段
５の信号出力を入力とする。７は充電完了検出手段で演
算増幅器３１の信号出力を入力とする。８は放電電気量
積算手段で電気量算出手段６の出力と充電完了検出手段
７の信号出力を入力とする。９は容量記憶手段で残量警
報手段４の信号出力と充電完了検出手段７の信号出力と
放電電気量積算手段８の信号出力とを入力とする。１０
は定格値記憶手段で２次電池１の定格容量値が記憶され
ている。１１は容量比較手段で容量記憶手段９の信号出
力と定格値記憶手段１０の信号出力を入力とする。１２
は表示手段で容量比較手段１１の信号出力を入力とす
る。１３はマイコンで、電気量算出手段６と充電完了検
出手段７と放電電気量積算手段８と容量記憶手段９と定
格値記憶手段１０と容量比較手段１１を内蔵している。
１４は端子で、ここに携帯機器または充電器が接続され
る。
る。図１において、１は２次電池、２は電流検出抵抗で
２次電池１の負極端に接続されている。３は充放電電流
検出手段で電流検出抵抗２の両端に発生する微少電圧を
入力とする充電電流検出用の演算増幅器３１と放電電流
検出用の演算増幅器３２から構成されている。４は残量
警報手段で２次電池１の端子電圧と演算増幅器３２の信
号出力とを入力とする。５は温度検出手段で２次電池１
の周囲温度を検出するものである。６は電気量算出手段
で演算増幅器３１および３２の信号出力と温度検出手段
５の信号出力を入力とする。７は充電完了検出手段で演
算増幅器３１の信号出力を入力とする。８は放電電気量
積算手段で電気量算出手段６の出力と充電完了検出手段
７の信号出力を入力とする。９は容量記憶手段で残量警
報手段４の信号出力と充電完了検出手段７の信号出力と
放電電気量積算手段８の信号出力とを入力とする。１０
は定格値記憶手段で２次電池１の定格容量値が記憶され
ている。１１は容量比較手段で容量記憶手段９の信号出
力と定格値記憶手段１０の信号出力を入力とする。１２
は表示手段で容量比較手段１１の信号出力を入力とす
る。１３はマイコンで、電気量算出手段６と充電完了検
出手段７と放電電気量積算手段８と容量記憶手段９と定
格値記憶手段１０と容量比較手段１１を内蔵している。
１４は端子で、ここに携帯機器または充電器が接続され
る。
【００１５】以上のように構成された本発明の電池劣化
量表示装置について、以下その動作を説明する。
量表示装置について、以下その動作を説明する。
【００１６】まず初めに充電時の動作であるが、基本的
には従来例の充電時の動作と同じであるので、その詳細
な説明は省略する。
には従来例の充電時の動作と同じであるので、その詳細
な説明は省略する。
【００１７】次に放電時の動作について説明する。端子
１４に携帯機器が接続され使用が開始されると、２次電
池１より電流が供給され電池１は放電開始となる。これ
により電流検出抵抗２の両端には放電電流に比例した正
の微少電圧（２次電池１の負極をゼロ電位とした場合）
が発生する。この微少電圧は演算増幅器３２にて増幅さ
れ電気量算出手段６に信号出力される。電気量算出手段
６では演算増幅器３２より出力された放電電流値に所定
時間を乗じて電気量を算出し、更にこの電気量に放電電
流の大きさと温度検出手段５より信号出力される温度情
報とで決まる放電効率を乗じて最終的な放電電気量と
し、これを放電電気量積算手段８へ信号出力する。放電
電気量積算手段８は、充電完了検出手段７の信号出力が
セット状態である場合のみ前記所定時間毎に放電電気量
の積算を行い、充電完了検出手段７の信号出力がリセッ
ト状態の場合は積算値をゼロにする。ここで残量警報手
段４は放電の進行に伴う２次電池１の電圧低下を監視し
ており、その容量残量１０％で警報が出力されるように
設定されている。容量記憶手段９は、充電完了検出手段
７の信号出力がセット状態で残量警報手段４から充電後
初めての警報が信号出力された場合に放電電気量積算手
段８の積算値を０．９で除した値を最新の電池容量とし
て記憶する。これは警報検出時の容量残量が１０％であ
ることから充電完了状態から警報検出時まで途中充電す
ることなしに放電した場合の放電電気量は初期放電容量
の９０％に相当するので放電電気量積算手段８の積算値
を１−０．１＝０．９で除して最新容量とすることを意
味している。容量比較手段１１は容量記憶手段９の記憶
値の定格値記憶手段１０の記憶値に対する割合により劣
化量を決定する。表示手段１２は容量比較手段１１で決
定された劣化量情報に基づいて図３（ａ）に示すよう
に、５個のＬＣＤ表示器にて劣化を段階的に表示するも
のであり、その表示は劣化の進行に伴い表示レベル
（６）から（１）へと順次移行する。これは先の従来例
と同様である。
１４に携帯機器が接続され使用が開始されると、２次電
池１より電流が供給され電池１は放電開始となる。これ
により電流検出抵抗２の両端には放電電流に比例した正
の微少電圧（２次電池１の負極をゼロ電位とした場合）
が発生する。この微少電圧は演算増幅器３２にて増幅さ
れ電気量算出手段６に信号出力される。電気量算出手段
６では演算増幅器３２より出力された放電電流値に所定
時間を乗じて電気量を算出し、更にこの電気量に放電電
流の大きさと温度検出手段５より信号出力される温度情
報とで決まる放電効率を乗じて最終的な放電電気量と
し、これを放電電気量積算手段８へ信号出力する。放電
電気量積算手段８は、充電完了検出手段７の信号出力が
セット状態である場合のみ前記所定時間毎に放電電気量
の積算を行い、充電完了検出手段７の信号出力がリセッ
ト状態の場合は積算値をゼロにする。ここで残量警報手
段４は放電の進行に伴う２次電池１の電圧低下を監視し
ており、その容量残量１０％で警報が出力されるように
設定されている。容量記憶手段９は、充電完了検出手段
７の信号出力がセット状態で残量警報手段４から充電後
初めての警報が信号出力された場合に放電電気量積算手
段８の積算値を０．９で除した値を最新の電池容量とし
て記憶する。これは警報検出時の容量残量が１０％であ
ることから充電完了状態から警報検出時まで途中充電す
ることなしに放電した場合の放電電気量は初期放電容量
の９０％に相当するので放電電気量積算手段８の積算値
を１−０．１＝０．９で除して最新容量とすることを意
味している。容量比較手段１１は容量記憶手段９の記憶
値の定格値記憶手段１０の記憶値に対する割合により劣
化量を決定する。表示手段１２は容量比較手段１１で決
定された劣化量情報に基づいて図３（ａ）に示すよう
に、５個のＬＣＤ表示器にて劣化を段階的に表示するも
のであり、その表示は劣化の進行に伴い表示レベル
（６）から（１）へと順次移行する。これは先の従来例
と同様である。
【００１８】つづいて待機時の動作について説明する。
待機時は充放電電流が流れていないため、演算増幅器３
１，３２の信号出力は共にゼロであり、電気量算出手段
６はこれを検出することで待機時を認識する。電気量算
出手段６では予め温度別に測定されている２次電池１の
自己放電電気量および電池劣化量表示装置の消費電気量
の情報と温度検出手段５より信号出力される温度情報と
から待機時の放電電気量を決定する。これ以降の動作
は、前記放電時の動作と同じであり、従ってその詳細な
説明は省略する。
待機時は充放電電流が流れていないため、演算増幅器３
１，３２の信号出力は共にゼロであり、電気量算出手段
６はこれを検出することで待機時を認識する。電気量算
出手段６では予め温度別に測定されている２次電池１の
自己放電電気量および電池劣化量表示装置の消費電気量
の情報と温度検出手段５より信号出力される温度情報と
から待機時の放電電気量を決定する。これ以降の動作
は、前記放電時の動作と同じであり、従ってその詳細な
説明は省略する。
【００１９】図２は本実施例の電気量算出手段６、充電
完了検出手段７、放電電気量積算手段８、容量記憶手段
９、定格値記憶手段１０および容量比較手段１１をマイ
コン１３で構成した場合のマイコン部の制御フローチャ
ートである。図２の各ステップの動作は、基本的に先述
した動作の説明と同じであるので、その詳細な説明は省
略する。
完了検出手段７、放電電気量積算手段８、容量記憶手段
９、定格値記憶手段１０および容量比較手段１１をマイ
コン１３で構成した場合のマイコン部の制御フローチャ
ートである。図２の各ステップの動作は、基本的に先述
した動作の説明と同じであるので、その詳細な説明は省
略する。
【００２０】図３（ｂ）は充放電時の電池電圧と充放電
電流との関係を示す特性図である。急速充電終了時の充
電電流の変化により充電完了検出を行い、放電時の電池
電圧の低下を検出することで容量残量１０％の検出を行
う。更に充電完了から途中充電することなく容量残量１
０％検出となった場合は、その検出と同時に電池容量の
記憶値の更新を行うことを示している。
電流との関係を示す特性図である。急速充電終了時の充
電電流の変化により充電完了検出を行い、放電時の電池
電圧の低下を検出することで容量残量１０％の検出を行
う。更に充電完了から途中充電することなく容量残量１
０％検出となった場合は、その検出と同時に電池容量の
記憶値の更新を行うことを示している。
【００２１】図４は放電電流別の電池電圧と容量残量と
の関係を示す特性図である。ここで放電電流値が大きい
ほど電池電圧は低くなり、その曲線の傾斜は急になる。
容量残量１０％時の電池電圧に注目すると、その電圧は
放電電流値に比例して低下している。従って、前述のよ
うに残量警報手段の検出電圧を放電電流の増加に比例し
て下げる補正を行うことで、放電電流の大小によらず所
定の残量値（１０％〜３０％程度）で警報を出力するこ
とができる。
の関係を示す特性図である。ここで放電電流値が大きい
ほど電池電圧は低くなり、その曲線の傾斜は急になる。
容量残量１０％時の電池電圧に注目すると、その電圧は
放電電流値に比例して低下している。従って、前述のよ
うに残量警報手段の検出電圧を放電電流の増加に比例し
て下げる補正を行うことで、放電電流の大小によらず所
定の残量値（１０％〜３０％程度）で警報を出力するこ
とができる。
【００２２】以上のようにこの実施例によれば、残量警
報手段４の警報出力時の容量残量を１０％に設定するこ
とで、実使用状態での警報出力頻度を高めることができ
るとともに、容量記憶手段９では充電完了から最初の警
報出力まで途中充電することなしに放電した場合の放電
電気量積算値を０．９で除すことで正確な電池の最新容
量を得ることができる。そしてその結果として正確な電
池の最新容量の更新が高頻度で行えるようになり、表示
精度の高い電池劣化量表示装置とすることができる。
報手段４の警報出力時の容量残量を１０％に設定するこ
とで、実使用状態での警報出力頻度を高めることができ
るとともに、容量記憶手段９では充電完了から最初の警
報出力まで途中充電することなしに放電した場合の放電
電気量積算値を０．９で除すことで正確な電池の最新容
量を得ることができる。そしてその結果として正確な電
池の最新容量の更新が高頻度で行えるようになり、表示
精度の高い電池劣化量表示装置とすることができる。
【００２３】尚、本実施例においては、定格値記憶手段
１０の記憶値を２次電池１の定格容量としたが、これは
劣化が進むまえの実際の容量で、工場出荷時に充放電を
行うことでＰＲＯＭなどに登録することができる２次電
池１の初期容量としてもよい。この場合の劣化量の決定
は、電池の実際の初期容量を基準とするため、表示と実
使用での劣化の感覚との差は定格容量を基準とする場合
よりも少なくできる。
１０の記憶値を２次電池１の定格容量としたが、これは
劣化が進むまえの実際の容量で、工場出荷時に充放電を
行うことでＰＲＯＭなどに登録することができる２次電
池１の初期容量としてもよい。この場合の劣化量の決定
は、電池の実際の初期容量を基準とするため、表示と実
使用での劣化の感覚との差は定格容量を基準とする場合
よりも少なくできる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明は、放電電流値の大
きさによることなく所定の残量値で警報を出力すること
ができる残量警報手段の検出電圧を、携帯機器の動作停
止電圧に対し充分余裕のある容量残量１０％から３０％
程度に設定することで、実際の電池使用状態での警報出
力頻度を高めることができるとともに、容量記憶手段で
は充電完了から最初の警報出力まで途中充電することな
しに放電した場合の放電電気量積算値を残量警報手段の
警報出力時の残量値で決定される数で除すことで正確な
最新容量を得ることができるので、正確な電池の最新容
量の更新が高頻度で行えるようになり、表示精度の高い
電池劣化量表示装置を実現することができる。
きさによることなく所定の残量値で警報を出力すること
ができる残量警報手段の検出電圧を、携帯機器の動作停
止電圧に対し充分余裕のある容量残量１０％から３０％
程度に設定することで、実際の電池使用状態での警報出
力頻度を高めることができるとともに、容量記憶手段で
は充電完了から最初の警報出力まで途中充電することな
しに放電した場合の放電電気量積算値を残量警報手段の
警報出力時の残量値で決定される数で除すことで正確な
最新容量を得ることができるので、正確な電池の最新容
量の更新が高頻度で行えるようになり、表示精度の高い
電池劣化量表示装置を実現することができる。
【図１】本発明の一実施例における表示装置の回路構成
図
図
【図２】本発明の一実施例におけるマイコン部の制御フ
ローチャート
ローチャート
【図３】（ａ）劣化量と表示との関係を示す図 （ｂ）充放電時の電池電圧と充放電電流との関係を示す
特性図
特性図
【図４】放電電流別の電池電圧と容量残量との関係を示
す特性図
す特性図
【図５】従来例における表示装置の回路構成図
１ ２次電池 ２ 電流検出抵抗 ３ 充放電電流検出手段 ４ 残量警報手段 ５ 温度検出手段 ６ 電気量算出手段 ７ 充電完了検出手段 ８ 放電電気量積算手段 ９ 容量記憶手段 １０ 定格値記憶手段 １１ 容量比較手段 １２ 表示手段 １３ マイコン １４ 端子 １５ 電圧低下検出手段
Claims (2)
- 【請求項１】２次電池の充放電電流を微少電圧に変換す
る電流検出抵抗と、前記電流検出抵抗の両端に発生する
微少電圧を充電用演算増幅器および放電用演算増幅器に
てそれぞれ増幅してその結果をそれぞれ信号出力する充
放電電流検出手段と、２次電池の電圧と前記充放電電流
検出手段の放電電流出力を入力とし放電電流の増加に比
例して電池電圧の低下検出値を下げる補正を行うことで
放電電流の値によらず所定の残量値で警報を出力するこ
とができる残量警報手段と、 ２次電池の温度を検出してその結果を信号出力する温度
検出手段と、 前記充放電電流検出手段の充電電流出力および放電電流
出力と前記温度検出手段の信号出力を入力とし充電か放
電か待機かの状態判定を行い、放電の場合は放電電流出
力値に所定の時間を乗じて放電電気量を算出するととも
に放電電流出力値と電池温度とにより決まる放電効率を
前記電気量に乗じて最終的な電気量とし、 待機の場合は予め温度別に与えられている前記２次電池
の自己放電電気量と劣化量表示装置の消費電気量のデー
タの中から温度に見合ったデータを選択して電気量とす
る電気量算出手段と、 ２次電池の充電完了を検出することで信号出力をセット
し充電の開始により信号出力をリセットする充電完了検
出手段と、 前記充電完了検出手段の信号出力がセット状態の場合に
は前記所定の時間毎に前記電気量算出手段より出力され
る放電電気量の積算を行い、前記充電完了検出手段の信
号出力がリセット状態の場合は積算値をゼロにする放電
電気量積算手段と、 前記充電完了検出手段の信号出力がセット状態で前記残
量警報手段より充電後初めての警報が信号出力された場
合に前記放電電気量積算手段の積算値を前記残量警報手
段の所定の残量値により決まる数（前記所定の残量値が
１０％である場合は１−０．１＝０．９）で除した値を
最新の電池容量として記憶する容量記憶手段と、 前記２次電池の定格容量を記憶しておく定格値記憶手段
と、 前記容量記憶手段の記憶値と前記定格値記憶手段の記憶
値を信号入力とし、前記容量記憶手段の記憶値の前記定
格値記憶手段の記憶値に対する割合により劣化量値を決
定する容量比較手段と、 前記容量比較手段で決定された劣化量値に基づいて劣化
量を段階的に表示する表示手段とを備えた電池劣化量表
示装置。 - 【請求項２】前記定格値記憶手段の記憶値が、前記２次
電池の初期容量である請求項１記載の電池劣化量表示装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4322970A JP2932873B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 電池劣化量表示装置 |
| US08/140,501 US5545969A (en) | 1992-12-02 | 1993-10-25 | Battery residual capacity displaying system with discharged electrical quantity computation section |
| DE69318112T DE69318112T2 (de) | 1992-12-02 | 1993-10-29 | System zum Anzeigen der Restladung einer Batterie |
| EP93117579A EP0600234B1 (en) | 1992-12-02 | 1993-10-29 | System for displaying residual capacity of a battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4322970A JP2932873B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 電池劣化量表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06176799A JPH06176799A (ja) | 1994-06-24 |
| JP2932873B2 true JP2932873B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=18149689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4322970A Expired - Fee Related JP2932873B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 電池劣化量表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932873B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3540848B2 (ja) | 1994-12-26 | 2004-07-07 | 富士通株式会社 | 充電制御装置及び電子機器 |
| JP4095878B2 (ja) * | 2002-10-28 | 2008-06-04 | 松下電器産業株式会社 | 電池管理システム、電池パック、及びその充電状態計測方法 |
-
1992
- 1992-12-02 JP JP4322970A patent/JP2932873B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06176799A (ja) | 1994-06-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |