JP3255445B2 - 充電回路 - Google Patents
充電回路Info
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- JP3255445B2 JP3255445B2 JP08940392A JP8940392A JP3255445B2 JP 3255445 B2 JP3255445 B2 JP 3255445B2 JP 08940392 A JP08940392 A JP 08940392A JP 8940392 A JP8940392 A JP 8940392A JP 3255445 B2 JP3255445 B2 JP 3255445B2
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- battery
- charging
- charging current
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器に内蔵された
充電式電池の充電回路に関する。
充電式電池の充電回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子機器に内蔵された充電式電池
を外部充電器によって充電する場合、該外部充電器側で
電池の充電状態の検出を行い、満充電状態であれば充電
を停止し、過充電となるのを防止する方法が行なわれて
いる。最も一般的な方法として、マイナスデルタV方式
と呼ばれているものが知られている。
を外部充電器によって充電する場合、該外部充電器側で
電池の充電状態の検出を行い、満充電状態であれば充電
を停止し、過充電となるのを防止する方法が行なわれて
いる。最も一般的な方法として、マイナスデルタV方式
と呼ばれているものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、前記満充電状態を検出する際に電池の充
電状態にかかわらず一定時間充電電流を流す必要があ
り、電池が満充電状態である場合にも強制的に充電電流
を流すために過充電となり、電池にダメージを与えると
いう問題点があった。
来の方法では、前記満充電状態を検出する際に電池の充
電状態にかかわらず一定時間充電電流を流す必要があ
り、電池が満充電状態である場合にも強制的に充電電流
を流すために過充電となり、電池にダメージを与えると
いう問題点があった。
【0004】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、電子機器に内蔵された
充電式電池に外部充電器により充電する際に、過充電の
防止が可能な充電回路を提供することである。
ので、その目的とするところは、電子機器に内蔵された
充電式電池に外部充電器により充電する際に、過充電の
防止が可能な充電回路を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の充電回路は、充電式電池を内蔵
し、該電池を充電するために外部充電器と接続する接続
手段を有する電子機器において、前記電池の残容量を記
憶する記憶手段と、前記電池に充電電流を供給する供給
手段と、前記供給手段による前記電池への充電電流の供
給に応じて、前記記憶手段に記憶される残容量を順次増
加させるカウント手段と、前記接続手段に外部充電器が
接続された場合に、前記記憶手段に記憶される残容量を
1単位増加させるために必要な充電時間の間、前記供給
手段により前記電池に充電電流を供給し、前記記憶手段
に記憶された残容量が所定値になったとき、または、前
記電池の電圧が所定値以上になったときに、前記電池へ
の充電電流の供給を停止するように制御する制御手段と
を有する。
に、請求項1に記載の充電回路は、充電式電池を内蔵
し、該電池を充電するために外部充電器と接続する接続
手段を有する電子機器において、前記電池の残容量を記
憶する記憶手段と、前記電池に充電電流を供給する供給
手段と、前記供給手段による前記電池への充電電流の供
給に応じて、前記記憶手段に記憶される残容量を順次増
加させるカウント手段と、前記接続手段に外部充電器が
接続された場合に、前記記憶手段に記憶される残容量を
1単位増加させるために必要な充電時間の間、前記供給
手段により前記電池に充電電流を供給し、前記記憶手段
に記憶された残容量が所定値になったとき、または、前
記電池の電圧が所定値以上になったときに、前記電池へ
の充電電流の供給を停止するように制御する制御手段と
を有する。
【0006】
【作用】請求項1に記載の発明は、上記構成により、内
蔵電池に外部充電器が接続された場合、記憶手段に記憶
される残容量を1単位増加させるために必要な充電時間
の間、供給手段により前記電池に充電電流が供給され、
前記記憶手段に記憶された残容量が所定値になったと
き、または、前記電池の電圧が所定値以上になったとき
に、前記電池への充電電流の供給が停止する。
蔵電池に外部充電器が接続された場合、記憶手段に記憶
される残容量を1単位増加させるために必要な充電時間
の間、供給手段により前記電池に充電電流が供給され、
前記記憶手段に記憶された残容量が所定値になったと
き、または、前記電池の電圧が所定値以上になったとき
に、前記電池への充電電流の供給が停止する。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。
る。
【0008】図1は、本発明の一実施例に係る充電回路
の概略構成を示す回路図である。
の概略構成を示す回路図である。
【0009】本実施例の充電回路は、1チップマイクロ
コンピュータ(以下、マイコンという。)1と、トラン
ジスタ2と、内蔵充電式電池3と、電子機器の本体中枢
部4と、外部充電器(図示せず)に接続するための接続
用コンタクト5とから主に構成されている。
コンピュータ(以下、マイコンという。)1と、トラン
ジスタ2と、内蔵充電式電池3と、電子機器の本体中枢
部4と、外部充電器(図示せず)に接続するための接続
用コンタクト5とから主に構成されている。
【0010】マイコン1は、ALU(アキュムレー
タ),ROM,RAM、タイマ、及び後述する8bit
レジスタ BATC等を内蔵し、広い電源電圧範囲
(例えば、3V〜6V)に亘って極めて低い消費電力で
動作するCMOS LSIである。また、マイコン1に
は電源として充電式電池3が常時接続され電源電圧を供
給しているが、マイコン1の電力消費は極めて低いため
電池3に対する負荷は無視できる。
タ),ROM,RAM、タイマ、及び後述する8bit
レジスタ BATC等を内蔵し、広い電源電圧範囲
(例えば、3V〜6V)に亘って極めて低い消費電力で
動作するCMOS LSIである。また、マイコン1に
は電源として充電式電池3が常時接続され電源電圧を供
給しているが、マイコン1の電力消費は極めて低いため
電池3に対する負荷は無視できる。
【0011】前記BATCは、満充電状態の値を255
として電池3の残容量を計量記憶するレジスタである。
として電池3の残容量を計量記憶するレジスタである。
【0012】トランジスタ2は、電池3と接続用コンタ
クト5との導通および遮断制御を行うスイッチング用ト
ランジスタである。
クト5との導通および遮断制御を行うスイッチング用ト
ランジスタである。
【0013】本体中枢部4は、電子機器全体の制御を司
るCPU、メモリ、入出力回路、表示器、キーボード等
から成り、更に電源スイッチを含んでいる(いずれも図
示せず)。
るCPU、メモリ、入出力回路、表示器、キーボード等
から成り、更に電源スイッチを含んでいる(いずれも図
示せず)。
【0014】マイコン1は、外部との信号交換を行うた
めの複数の入出力ポートを有し、これら入出力ポートに
は複数の入出力線、即ち、トランジスタ2のオン・オフ
制御を行う制御線6と、マイコン1が本体中枢部4のC
PUに電池3の充電要求を知らせるための信号線7と、
本体中枢部4に電源が投入され、電池3が放電されてい
ることを知らせるための信号線8と、接続用コンタクト
5に充電可能な電圧が印加されていることをマイコン1
が検知するための信号線9と、電池3の電圧を検知する
ためマイコン1のアナログ入力ポートに接続された信号
線10とが接続されている。尚、11は電池3から接続
用コンタクト5への逆電流を防止するためのダイオード
である。
めの複数の入出力ポートを有し、これら入出力ポートに
は複数の入出力線、即ち、トランジスタ2のオン・オフ
制御を行う制御線6と、マイコン1が本体中枢部4のC
PUに電池3の充電要求を知らせるための信号線7と、
本体中枢部4に電源が投入され、電池3が放電されてい
ることを知らせるための信号線8と、接続用コンタクト
5に充電可能な電圧が印加されていることをマイコン1
が検知するための信号線9と、電池3の電圧を検知する
ためマイコン1のアナログ入力ポートに接続された信号
線10とが接続されている。尚、11は電池3から接続
用コンタクト5への逆電流を防止するためのダイオード
である。
【0015】以下、本充電回路の制御動作を図2及び図
3のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
3のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
【0016】まず、マイコン1に供給される電源電圧の
低下のためマイコン1が動作していないときに、例えば
外部充電器から適正な電圧が供給されると、マイコン1
はパワーオンリセットされ、ステップ1のイニシャルル
ーチンで信号線6を介してトランジスタ2をオフ状態に
し、レジスタBATCをクリアする。次に、ステップ2
で本体中枢部4のCPUに信号線7を介して充電要求信
号を送り、ステップ3で外部充電器が接続されているか
否かを検知する。外部充電器が接続用コンタクト5に接
続され、信号線9を介して印加電圧を検出すると、ステ
ップ4でトランジスタ2をオン状態にして電池3に充電
電流を流す。次に、ステップ5で電池3の充電容量の2
55分の1に相当する量の充電電流を流すために要する
時間T1の経過を待ち、時間T1経過後、ステップ6でレ
ジスタBATCの値を1だけインクリメントする。そし
て、ステップ7でBATCの値が255か、即ち、電池
3が満充電状態か否か判断し、BATCの値が255で
ない場合は、ステップ8で信号線10を介して電池3の
電圧を検知し、該電圧が5.5V以上か否か判断する。
この結果、電池電圧が5.5Vより低い場合には、前述
したステップ5に戻り、時間T1待機する。
低下のためマイコン1が動作していないときに、例えば
外部充電器から適正な電圧が供給されると、マイコン1
はパワーオンリセットされ、ステップ1のイニシャルル
ーチンで信号線6を介してトランジスタ2をオフ状態に
し、レジスタBATCをクリアする。次に、ステップ2
で本体中枢部4のCPUに信号線7を介して充電要求信
号を送り、ステップ3で外部充電器が接続されているか
否かを検知する。外部充電器が接続用コンタクト5に接
続され、信号線9を介して印加電圧を検出すると、ステ
ップ4でトランジスタ2をオン状態にして電池3に充電
電流を流す。次に、ステップ5で電池3の充電容量の2
55分の1に相当する量の充電電流を流すために要する
時間T1の経過を待ち、時間T1経過後、ステップ6でレ
ジスタBATCの値を1だけインクリメントする。そし
て、ステップ7でBATCの値が255か、即ち、電池
3が満充電状態か否か判断し、BATCの値が255で
ない場合は、ステップ8で信号線10を介して電池3の
電圧を検知し、該電圧が5.5V以上か否か判断する。
この結果、電池電圧が5.5Vより低い場合には、前述
したステップ5に戻り、時間T1待機する。
【0017】ステップ8で電池3の電圧が5.5V以上
である場合には、レジスタBATCの値を255にしス
テップ10に移行する。一方、ステップ7でレジスタB
ATCの値が255の場合にも、ステップ10に移行す
る。ステップ10では、信号線6を介してトランジスタ
2をオフ状態にし電池3に充電電流の供給を停止する。
である場合には、レジスタBATCの値を255にしス
テップ10に移行する。一方、ステップ7でレジスタB
ATCの値が255の場合にも、ステップ10に移行す
る。ステップ10では、信号線6を介してトランジスタ
2をオフ状態にし電池3に充電電流の供給を停止する。
【0018】このステップ10の処理の後、本発明の特
徴である過充電防止のメインルーチンに移行する。
徴である過充電防止のメインルーチンに移行する。
【0019】以上のようにして、マイコン1がパワーオ
ンリセットされ動作を開始すると、マイコン1は電池3
の電圧を監視しながら最大255×T1時間電池3に充
電電流を供給する。これにより、電池3にある程度残容
量がある場合には、強制的に255×T1時間充電電流
を流す以前に電池3の電圧が5.5Vになると充電を停
止するので過充電を防止することができる。一方、電池
3の残容量が零の場合には、255×T1時間充電電流
を流しても電池3の電圧は5.5V以上にはならないの
で、同様に過充電を防止することができる。
ンリセットされ動作を開始すると、マイコン1は電池3
の電圧を監視しながら最大255×T1時間電池3に充
電電流を供給する。これにより、電池3にある程度残容
量がある場合には、強制的に255×T1時間充電電流
を流す以前に電池3の電圧が5.5Vになると充電を停
止するので過充電を防止することができる。一方、電池
3の残容量が零の場合には、255×T1時間充電電流
を流しても電池3の電圧は5.5V以上にはならないの
で、同様に過充電を防止することができる。
【0020】図3は、メインルーチンにおいて実行され
る制御処理を示すフローチャートである。該フローチャ
ートに基づいて詳細に制御処理を説明する前に、まず該
制御処理の概要を説明する。
る制御処理を示すフローチャートである。該フローチャ
ートに基づいて詳細に制御処理を説明する前に、まず該
制御処理の概要を説明する。
【0021】本体4に電源を投入し、電池3が放電を開
始すると、放電量が電池容量の255分の1に相当する
時間T2経過毎にレジスタBATCの値を1ずつデクリ
メントする。次に、外部充電器が接続用コンタクト5に
接続されるとBATCの値が200未満であれば充電を
開始する。このBATCの値が200未満か否かを判断
する理由は、電池3の充電量が一定量まで確実に減少し
た後充電を開始した方が電池へのストレスをより軽減で
きるからである。
始すると、放電量が電池容量の255分の1に相当する
時間T2経過毎にレジスタBATCの値を1ずつデクリ
メントする。次に、外部充電器が接続用コンタクト5に
接続されるとBATCの値が200未満であれば充電を
開始する。このBATCの値が200未満か否かを判断
する理由は、電池3の充電量が一定量まで確実に減少し
た後充電を開始した方が電池へのストレスをより軽減で
きるからである。
【0022】以下、図3のフローチャートに基づき、上
述の制御処理を詳細に説明する。
述の制御処理を詳細に説明する。
【0023】ステップ11で本体中枢部4の電源が投入
されているか否か判断し、投入されていればステップ1
2で前述した時間T2待機し、時間T2経過後レジスタB
ATCの値をデクリメントし、ステップ14に移行す
る。他方、ステップ11で本体4の電源が投入されてい
ない場合には、前記ステップ12,13の処理を行わず
にステップ14に移行する。
されているか否か判断し、投入されていればステップ1
2で前述した時間T2待機し、時間T2経過後レジスタB
ATCの値をデクリメントし、ステップ14に移行す
る。他方、ステップ11で本体4の電源が投入されてい
ない場合には、前記ステップ12,13の処理を行わず
にステップ14に移行する。
【0024】ステップ14では、外部充電器が接続用コ
ンタクト5に接続されているか否か判断し、接続されて
いる場合には、ステップ15でレジスタBATCの値が
200未満か否か判断し、200未満であれば、ステッ
プ16へ移行する。
ンタクト5に接続されているか否か判断し、接続されて
いる場合には、ステップ15でレジスタBATCの値が
200未満か否か判断し、200未満であれば、ステッ
プ16へ移行する。
【0025】一方、ステップ14で外部充電器が接続用
コンタクト14に接続されていない場合、及びステップ
15でレジスタBATCの値が200以上である場合に
は、ステップ11に戻る。
コンタクト14に接続されていない場合、及びステップ
15でレジスタBATCの値が200以上である場合に
は、ステップ11に戻る。
【0026】上述したように、ステップ15でレジスタ
BATCの値が200未満である場合には、ステップ1
6で制御線6を介してトランジスタ2をオン状態にし、
同時に信号線7を介して本体4のCPUに充電要求信号
を送る。このようにして、電池3に充電電流が流れ込
み、充電を開始する。
BATCの値が200未満である場合には、ステップ1
6で制御線6を介してトランジスタ2をオン状態にし、
同時に信号線7を介して本体4のCPUに充電要求信号
を送る。このようにして、電池3に充電電流が流れ込
み、充電を開始する。
【0027】ステップ17で前記時間T1待機し、ステ
ップ18で本体4の電源が投入されているか否か判断す
る。このステップ18の判断は以下の目的のためになさ
れる。
ップ18で本体4の電源が投入されているか否か判断す
る。このステップ18の判断は以下の目的のためになさ
れる。
【0028】即ち、本体4の電源が入っている場合は、
電池3に流れ込む充電電流の量が本体4に供給される電
流の量だけ減少するため、前記時間T1のみでは電池3
の255分の1の充電量を供給することができないこと
から、更に時間T3だけ長く充電させて該充電量を確保
する動作を行うためである。
電池3に流れ込む充電電流の量が本体4に供給される電
流の量だけ減少するため、前記時間T1のみでは電池3
の255分の1の充電量を供給することができないこと
から、更に時間T3だけ長く充電させて該充電量を確保
する動作を行うためである。
【0029】上述のように、ステップ18で本体4の電
源が投入されている場合には、ステップ19に移行して
前記時間T3待機し、時間T3経過後ステップ20に移行
する。他方、ステップ18で本体4の電源が入っていな
い場合には、ステップ19の処理を行なわずにステップ
20に移行する。ステップ20でレジスタBATCの値
をインクリメントし、ステップ21で制御線6を介して
トランジスタをオフ状態にすると同時に、信号線7を介
して本体4のCPUに充電要求信号の遮断をして電池3
への充電電流の供給を停止し、ステップ11に戻る。
源が投入されている場合には、ステップ19に移行して
前記時間T3待機し、時間T3経過後ステップ20に移行
する。他方、ステップ18で本体4の電源が入っていな
い場合には、ステップ19の処理を行なわずにステップ
20に移行する。ステップ20でレジスタBATCの値
をインクリメントし、ステップ21で制御線6を介して
トランジスタをオフ状態にすると同時に、信号線7を介
して本体4のCPUに充電要求信号の遮断をして電池3
への充電電流の供給を停止し、ステップ11に戻る。
【0030】以上が本発明に係る充電回路のマイコン1
が実行する制御動作である。
が実行する制御動作である。
【0031】ここで、上述した時間T1,T2の具体的な
算出方法について説明する。例えば、充電電池3の電池
容量を500mAh(ミリ アンペア アワー)、充電
電流を200mA、及び本体4の電源が投入されたとき
の放電電流を40mAとする。
算出方法について説明する。例えば、充電電池3の電池
容量を500mAh(ミリ アンペア アワー)、充電
電流を200mA、及び本体4の電源が投入されたとき
の放電電流を40mAとする。
【0032】なお、レジスタBATCが計量できる最小
の電池容量は、 500mAh/255=1.96mAh であるから、時間T1,T2はそれぞれ次のように求める
ことができる。
の電池容量は、 500mAh/255=1.96mAh であるから、時間T1,T2はそれぞれ次のように求める
ことができる。
【0033】 T1=1.96mAh/200mA×3600秒=35
秒 T2=1.96mAh/40mA×60分=2分55秒 このT1,T2,及びT3(ここでは算出しない。)
は、マイコン1に内蔵されたタイマーをベースにして計
時され、レジスタBATCの値をインクリメント又はデ
クリメントのタイミングを制御することができる。
秒 T2=1.96mAh/40mA×60分=2分55秒 このT1,T2,及びT3(ここでは算出しない。)
は、マイコン1に内蔵されたタイマーをベースにして計
時され、レジスタBATCの値をインクリメント又はデ
クリメントのタイミングを制御することができる。
【0034】上述したように、レジスタBATCの値を
電池残容量の目安として用いることで外部充電器が接続
された場合、充電すべきか否かの判断を正確に行い、充
電式電池に最適な充電量の供給を行うことができる。
電池残容量の目安として用いることで外部充電器が接続
された場合、充電すべきか否かの判断を正確に行い、充
電式電池に最適な充電量の供給を行うことができる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、記憶手段に記憶される残容量を1単位増
加させるために必要な充電時間の間、供給手段により前
記電池に充電電流が供給され、前記記憶手段に記憶され
た残容量が所定値になったとき、または、前記電池の電
圧が所定値以上になったときに、前記電池への充電電流
の供給が停止するので、該電池が満充電状態である場合
には充電電流を流さず過充電の防止が可能となる効果が
ある。
発明によれば、記憶手段に記憶される残容量を1単位増
加させるために必要な充電時間の間、供給手段により前
記電池に充電電流が供給され、前記記憶手段に記憶され
た残容量が所定値になったとき、または、前記電池の電
圧が所定値以上になったときに、前記電池への充電電流
の供給が停止するので、該電池が満充電状態である場合
には充電電流を流さず過充電の防止が可能となる効果が
ある。
【図1】本発明に係る充電回路の概略構成を示す回路図
である。
である。
【図2】同回路における1チップマイクロコンピュータ
が実行する制御動作を示すフローチャートである。
が実行する制御動作を示すフローチャートである。
【図3】同回路における1チップマイクロコンピュータ
が実行する制御動作を示すフローチャートである。
が実行する制御動作を示すフローチャートである。
1 1チップマイクロコンピュータ(検知手段、制御手
段) 3 充電式電池 5 接続用コンタクト(接続手段)
段) 3 充電式電池 5 接続用コンタクト(接続手段)
Claims (1)
- 【請求項1】 充電式電池を内蔵し、該電池を充電する
ために外部充電器と接続する接続手段を有する電子機器
において、 前記電池の残容量を記憶する記憶手段と、 前記電池に充電電流を供給する供給手段と、 前記供給手段による前記電池への充電電流の供給に応じ
て、前記記憶手段に記憶される残容量を順次増加させる
カウント手段と、 前記接続手段に外部充電器が接続された場合に、前記記
憶手段に記憶される残容量を1単位増加させるために必
要な充電時間の間、前記供給手段により前記電池に充電
電流を供給し、前記記憶手段に記憶された残容量が所定
値になったとき、または、前記電池の電圧が所定値以上
になったときに、前記電池への充電電流の供給を停止す
るように制御する制御手段とを有することを特徴とする
充電回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08940392A JP3255445B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08940392A JP3255445B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 充電回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05260669A JPH05260669A (ja) | 1993-10-08 |
JP3255445B2 true JP3255445B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=13969679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08940392A Expired - Fee Related JP3255445B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 充電回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3255445B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP08940392A patent/JP3255445B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05260669A (ja) | 1993-10-08 |
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