JP3329992B2 - 電池の残容量検出回路 - Google Patents
電池の残容量検出回路Info
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池を使用する機
器に用いる電池の残容量検出回路に関するものである。
器に用いる電池の残容量検出回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、図１２に示す様な、モーター
の制御装置に用いる電池の残容量検出回路１９がある。
この制御装置は、二次電池からなる電池２０と、モータ
ー２５と、電池２０からスイッチ２３を介して電力を供
給され、モーター２５を駆動する駆動部２４と、電池２
０を充電する充電回路２１と、電池２０の残容量を検出
する残容量検出回路１９と、残容量検出回路１９が演算
した電池２０の残容量を表示する表示回路２２から構成
される。
の制御装置に用いる電池の残容量検出回路１９がある。
この制御装置は、二次電池からなる電池２０と、モータ
ー２５と、電池２０からスイッチ２３を介して電力を供
給され、モーター２５を駆動する駆動部２４と、電池２
０を充電する充電回路２１と、電池２０の残容量を検出
する残容量検出回路１９と、残容量検出回路１９が演算
した電池２０の残容量を表示する表示回路２２から構成
される。
【０００３】スイッチ２３を閉じると、電池２０から駆
動部２４に電力が供給されてモーター２５が駆動される
とともに、電池２０が放電中であることを示す放電信号
２８が残容量検出回路１９に出力される。また、電池２
０が充電中にあっては、充電回路２１が、残容量検出回
路１９から入力される制御信号２４によって制御される
とともに、電池２０を充電する間、電池２０が充電中で
あることを示す充電信号２６を残容量検出回路１９に出
力する。
動部２４に電力が供給されてモーター２５が駆動される
とともに、電池２０が放電中であることを示す放電信号
２８が残容量検出回路１９に出力される。また、電池２
０が充電中にあっては、充電回路２１が、残容量検出回
路１９から入力される制御信号２４によって制御される
とともに、電池２０を充電する間、電池２０が充電中で
あることを示す充電信号２６を残容量検出回路１９に出
力する。
【０００４】さて、図１３に示す如く、電池２０が充放
電する場合、先ず図１３の区間ａにおいて、充電回路２
１は、残容量検出回路１９からの制御信号により、電池
２０を充電し、電池２０の残容量は増加する。この間、
充電信号２６が、充電回路２１から残容量検出回路１９
に出力される。次に、図１３の区間ｂで、電池２０の残
容量が１００％になると、残容量検出回路１９は、充電
回路２１による電池２０の充電を停止させる。その後、
図１３の区間ｃにおいて、電池２０は、時間の経過と共
に徐々に放電し、その残容量も僅かながら低下する。そ
して、スイッチ２３が閉じられてモーター２５が駆動さ
れると、図１３の区間ｄでは、電池２０の残容量が低下
し、この間、電池２０が放電中であることを示す放電信
号２８が残容量検出回路１９に出力される。
電する場合、先ず図１３の区間ａにおいて、充電回路２
１は、残容量検出回路１９からの制御信号により、電池
２０を充電し、電池２０の残容量は増加する。この間、
充電信号２６が、充電回路２１から残容量検出回路１９
に出力される。次に、図１３の区間ｂで、電池２０の残
容量が１００％になると、残容量検出回路１９は、充電
回路２１による電池２０の充電を停止させる。その後、
図１３の区間ｃにおいて、電池２０は、時間の経過と共
に徐々に放電し、その残容量も僅かながら低下する。そ
して、スイッチ２３が閉じられてモーター２５が駆動さ
れると、図１３の区間ｄでは、電池２０の残容量が低下
し、この間、電池２０が放電中であることを示す放電信
号２８が残容量検出回路１９に出力される。
【０００５】充電時の電池２０の充電電流が一定であ
り、図１４に示す如く、放電時の電池２０の放電電流Ｉ
ｂがモーター２５の負荷変動に対して略一定であれば、
充電時間及び放電時間を計測することによって、電池２
０の充電電気量及び放電電気量を演算することができ
る。従って、残容量検出回路１９は、入力された充電信
号２６及び放電信号２８の時間を計測し、それらの時間
から電池２０の充電電気量及び放電電気量を演算すると
ともに、充電電気量（放電開始時の残容量）及び放電電
気量に基づいて電池２０の残容量を演算している。
り、図１４に示す如く、放電時の電池２０の放電電流Ｉ
ｂがモーター２５の負荷変動に対して略一定であれば、
充電時間及び放電時間を計測することによって、電池２
０の充電電気量及び放電電気量を演算することができ
る。従って、残容量検出回路１９は、入力された充電信
号２６及び放電信号２８の時間を計測し、それらの時間
から電池２０の充電電気量及び放電電気量を演算すると
ともに、充電電気量（放電開始時の残容量）及び放電電
気量に基づいて電池２０の残容量を演算している。
【０００６】また、電池の放電電流を検出するための抵
抗器を追加して、電池の放電電流を計測する放電電流計
測回路を設けて、電池の残容量を検出するものもある。
抗器を追加して、電池の放電電流を計測する放電電流計
測回路を設けて、電池の残容量を検出するものもある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例では、モ
ーターの負荷変動に対して、電池の放電電流が略一定で
ある場合は、電池の残容量を正確に求めることが出来る
が、例えば、図１５に示すような、巻線２９と，マグネ
ット３１を有する可動部３０と，可動部３０を往復自在
に取り付ける板ばね３２とから成るリニアモーターたる
モーター３３の制御装置に本従来例を適用した場合、こ
の制御装置では、モーター３３の負荷変動に対し、可動
部３０の振幅が一定になるように、巻線２９を流れるモ
ーター電流Ｉの時間を、図１６のａの範囲内で制御して
おり、モーター電流Ｉが、図１７に示す如く、モーター
３３の負荷変動によって大きく変化する。即ち、図１６
のａに示す如く、負荷が小さい場合、モーター電流Ｉは
小さくなり、図１６のｂに示す様に、負荷が大きい場
合、モーター電流Ｉは大きくなる。従って、上記の従来
例では、モーター電流Ｉが、モーターの負荷変動に対し
て略一定であるとして、電池の残容量を演算しているの
で、モーター電流Ｉが負荷変動によって大きく変化する
場合、残容量の検出精度が大幅に悪化するという問題が
あった。
ーターの負荷変動に対して、電池の放電電流が略一定で
ある場合は、電池の残容量を正確に求めることが出来る
が、例えば、図１５に示すような、巻線２９と，マグネ
ット３１を有する可動部３０と，可動部３０を往復自在
に取り付ける板ばね３２とから成るリニアモーターたる
モーター３３の制御装置に本従来例を適用した場合、こ
の制御装置では、モーター３３の負荷変動に対し、可動
部３０の振幅が一定になるように、巻線２９を流れるモ
ーター電流Ｉの時間を、図１６のａの範囲内で制御して
おり、モーター電流Ｉが、図１７に示す如く、モーター
３３の負荷変動によって大きく変化する。即ち、図１６
のａに示す如く、負荷が小さい場合、モーター電流Ｉは
小さくなり、図１６のｂに示す様に、負荷が大きい場
合、モーター電流Ｉは大きくなる。従って、上記の従来
例では、モーター電流Ｉが、モーターの負荷変動に対し
て略一定であるとして、電池の残容量を演算しているの
で、モーター電流Ｉが負荷変動によって大きく変化する
場合、残容量の検出精度が大幅に悪化するという問題が
あった。
【０００８】また、放電電流計測回路を追加した場合、
回路の追加によるコストアップや、放電電流計測用の抵
抗器による損失の発生という問題もあった。本発明は上
記問題点に鑑みて為されたものであり、放電電流Ｉｂを
計測するための放電電流計測回路を追加することなく、
電池の残容量を正確に検出することができる電池の残容
量検出回路を提供することを目的とするものである。
回路の追加によるコストアップや、放電電流計測用の抵
抗器による損失の発生という問題もあった。本発明は上
記問題点に鑑みて為されたものであり、放電電流Ｉｂを
計測するための放電電流計測回路を追加することなく、
電池の残容量を正確に検出することができる電池の残容
量検出回路を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、電池を電源とし、モーターの巻線に対
してパルス的に電圧を印加することにより電力を供給す
る機器に用いる電池の残容量検出回路において、巻線に
パルス的に電圧を印加している時間幅を変化させること
でモーターの回転数や振幅等の動作状態を制御するとと
もに、前記時間幅に基づいて電池の放電電気量を演算し
ている。
達成するために、電池を電源とし、モーターの巻線に対
してパルス的に電圧を印加することにより電力を供給す
る機器に用いる電池の残容量検出回路において、巻線に
パルス的に電圧を印加している時間幅を変化させること
でモーターの回転数や振幅等の動作状態を制御するとと
もに、前記時間幅に基づいて電池の放電電気量を演算し
ている。
【００１０】また、請求項２の発明では、請求項１の発
明において、巻線にパルス的に電圧を印加している時間
幅を二乗した値に所定の係数をかけることによって、電
池の放電電気量を求めたものである。
明において、巻線にパルス的に電圧を印加している時間
幅を二乗した値に所定の係数をかけることによって、電
池の放電電気量を求めたものである。
【００１１】また更に、請求項３の発明では、請求項１
の発明において、放電電気量に基づいて求める電池の残
容量値を、モーターの巻線に電圧を印加している場合
と、電圧を印加していない場合の前記電池の電圧差が閾
値以上になった場合に所定値に補正したものである。
の発明において、放電電気量に基づいて求める電池の残
容量値を、モーターの巻線に電圧を印加している場合
と、電圧を印加していない場合の前記電池の電圧差が閾
値以上になった場合に所定値に補正したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して説明する。 （実施形態１）図１は、リニアモーターの制御装置の回
路構成を示しており、この制御装置は、２次電池からな
る電池２と、電池２を充電する充電回路４と、電池２の
残容量を検出するとともに充電回路３を制御する残容量
検出回路１と、電池２の残容量を表示する表示回路４
と、リニアモーターたるモーター１０と、電池２からス
イッチ５を介して電力を供給されモーター１０を制御す
る駆動部６とから構成され、残容量検出回路１が本発明
の残容量検出回路に対応する。
照して説明する。 （実施形態１）図１は、リニアモーターの制御装置の回
路構成を示しており、この制御装置は、２次電池からな
る電池２と、電池２を充電する充電回路４と、電池２の
残容量を検出するとともに充電回路３を制御する残容量
検出回路１と、電池２の残容量を表示する表示回路４
と、リニアモーターたるモーター１０と、電池２からス
イッチ５を介して電力を供給されモーター１０を制御す
る駆動部６とから構成され、残容量検出回路１が本発明
の残容量検出回路に対応する。
【００１３】ここで、モーター１０は、図２に示す様
に、フレーム１６と、往復運動する可動部１２と、巻線
１１が巻回されたステータ１１ｂから構成される。ま
た、可動部１２は、永久磁石１２ａ及びセンシング用磁
石１２ｂが取り付けられているとともに、固有振動数設
定ばね１６ａによってフレーム１６に往復動自在に取り
付けられている。巻線１１に、交互に極性を反転される
電流を流すと、永久磁石１２ａは電磁力を受け、可動部
１２は往復運動する。また、可動部１２の振幅、即ち、
センシング用磁石１２ｂの振幅は、フレーム１６に取り
付けられた検出用コイル１６ｂにより振幅の大きさに応
じたレベルの電気信号に変換されて振幅検出回路７に出
力される。
に、フレーム１６と、往復運動する可動部１２と、巻線
１１が巻回されたステータ１１ｂから構成される。ま
た、可動部１２は、永久磁石１２ａ及びセンシング用磁
石１２ｂが取り付けられているとともに、固有振動数設
定ばね１６ａによってフレーム１６に往復動自在に取り
付けられている。巻線１１に、交互に極性を反転される
電流を流すと、永久磁石１２ａは電磁力を受け、可動部
１２は往復運動する。また、可動部１２の振幅、即ち、
センシング用磁石１２ｂの振幅は、フレーム１６に取り
付けられた検出用コイル１６ｂにより振幅の大きさに応
じたレベルの電気信号に変換されて振幅検出回路７に出
力される。
【００１４】また、電池２から電力供給を受ける駆動部
６は、図１に示す様に、検出用コイル１６ｂの出力信号
から可動部１２の振幅を検出する振幅検出回路７と、可
動部１２の振幅を一定にするように、振幅検出回路７で
検出した振幅の大きさに基づいて巻線１１に印加するパ
ルス電圧の時間幅Ｐｘを判定するとともに、電池２が放
電中であることを示す放電信号１５を残容量検出回路１
に出力するパルス幅判定部９と、このパルス幅判定部９
で判定された時間幅のパルス電圧を巻線１１に印加する
駆動回路８とから構成される。
６は、図１に示す様に、検出用コイル１６ｂの出力信号
から可動部１２の振幅を検出する振幅検出回路７と、可
動部１２の振幅を一定にするように、振幅検出回路７で
検出した振幅の大きさに基づいて巻線１１に印加するパ
ルス電圧の時間幅Ｐｘを判定するとともに、電池２が放
電中であることを示す放電信号１５を残容量検出回路１
に出力するパルス幅判定部９と、このパルス幅判定部９
で判定された時間幅のパルス電圧を巻線１１に印加する
駆動回路８とから構成される。
【００１５】さらに、充電回路３は、残容量検出回路１
からの制御信号１４によって制御され、また、電池２を
充電する間、充電中であることを示す充電信号１３を残
容量検出回路１に出力する。ここで、残容量検出回路１
は、電池２の充電電流が一定であるとして、充電回路３
から入力される充電信号１３の時間を計測し、その時間
から電池２の充電電気量を演算し、その時点の電池２の
残容量を求めている。
からの制御信号１４によって制御され、また、電池２を
充電する間、充電中であることを示す充電信号１３を残
容量検出回路１に出力する。ここで、残容量検出回路１
は、電池２の充電電流が一定であるとして、充電回路３
から入力される充電信号１３の時間を計測し、その時間
から電池２の充電電気量を演算し、その時点の電池２の
残容量を求めている。
【００１６】さて、スイッチ５を閉じると、電池２から
駆動部６に電力が供給され、駆動回路８は巻線１１にパ
ルス電圧を印加して、モーター１０を駆動する。この
時、パルス幅判定部９は、表１に示す如く、可動部１２
の振幅が一定になるように、振幅検出回路７によって検
出された可動部１２の振幅Ｓｘに基づいて、次の周期で
印加するパルス電圧の時間幅Ｐｘを判定し、駆動回路８
が時間幅Ｐｘのパルス電圧を巻線１１に印加する。
駆動部６に電力が供給され、駆動回路８は巻線１１にパ
ルス電圧を印加して、モーター１０を駆動する。この
時、パルス幅判定部９は、表１に示す如く、可動部１２
の振幅が一定になるように、振幅検出回路７によって検
出された可動部１２の振幅Ｓｘに基づいて、次の周期で
印加するパルス電圧の時間幅Ｐｘを判定し、駆動回路８
が時間幅Ｐｘのパルス電圧を巻線１１に印加する。
【００１７】ここで、巻線１１に印加されたパルス電圧
により、巻線１１には、図３に示す様に、モーター電流
Ｉが流れる。巻線１１のインダクタンスをＬ１、巻線１
１に印加するパルス電圧の振幅をＶｂ，時間幅をＰｘと
すると、巻線１１に流れるモーター電流Ｉのピーク値Ｉ
ｐはＶｂ×Ｐｘ／Ｌ１となる。また、電池２の放電電気
量は、図４に示すように、Ｖｂ×Ｐｘ＾２／２Ｌ１とな
り、時間幅Ｐｘの二乗に比例する。
により、巻線１１には、図３に示す様に、モーター電流
Ｉが流れる。巻線１１のインダクタンスをＬ１、巻線１
１に印加するパルス電圧の振幅をＶｂ，時間幅をＰｘと
すると、巻線１１に流れるモーター電流Ｉのピーク値Ｉ
ｐはＶｂ×Ｐｘ／Ｌ１となる。また、電池２の放電電気
量は、図４に示すように、Ｖｂ×Ｐｘ＾２／２Ｌ１とな
り、時間幅Ｐｘの二乗に比例する。
【００１８】従って、パルス幅判定部９は、時間幅Ｐｘ
の二乗に比例した放電カウント値Ｈｘを放電信号１５と
して残容量検出回路１に出力し、残容量検出回路１は、
この放電信号１５に基づいて電池２の放電電気量を演算
している。しかして、残容量検出回路１は、電池２の充
電電気量（使用開始時の残容量）及び放電電気量に基づ
いて電池２の残容量を正確に演算することができる。ま
た、この演算結果に基づいて、残容量検出回路１は表示
回路４によって電池２の残容量を表示させる。
の二乗に比例した放電カウント値Ｈｘを放電信号１５と
して残容量検出回路１に出力し、残容量検出回路１は、
この放電信号１５に基づいて電池２の放電電気量を演算
している。しかして、残容量検出回路１は、電池２の充
電電気量（使用開始時の残容量）及び放電電気量に基づ
いて電池２の残容量を正確に演算することができる。ま
た、この演算結果に基づいて、残容量検出回路１は表示
回路４によって電池２の残容量を表示させる。
【００１９】
【表１】
【００２０】（参考例１） 実施形態１では、駆動回路８から巻線１１に印加される
パルス電圧の時間幅Ｐｘの二乗に比例した放電信号１５
が残容量検出回路１に入力され、残容量検出回路１は放
電信号１５に基づいて電池２の放電電気量を演算してい
たが、本実施形態では、図５に示す様に、振幅検出回路
７によって検出された可動部１２の振幅値１７が残容量
検出回路に入力され、残容量検出回路１は可動部１２の
振幅値１７に基づいて電池２の放電電気量を演算してい
る。
パルス電圧の時間幅Ｐｘの二乗に比例した放電信号１５
が残容量検出回路１に入力され、残容量検出回路１は放
電信号１５に基づいて電池２の放電電気量を演算してい
たが、本実施形態では、図５に示す様に、振幅検出回路
７によって検出された可動部１２の振幅値１７が残容量
検出回路に入力され、残容量検出回路１は可動部１２の
振幅値１７に基づいて電池２の放電電気量を演算してい
る。
【００２１】本参考例の制御装置において、パルス幅判
定部９は、可動部１２の振幅が略一定になる様に、振幅
検出回路７によって検出された可動部１２の振幅値１７
に基づいて、駆動回路８が印加するパルス電圧の時間幅
Ｐｘを判定している。ここで、モーター１０の負荷の増
加に比例して、可動部１２の振幅値１７は、図６のａに
示す様に減少し、電池２から電力を供給されて、駆動回
路８が巻線１１に印加するモーター電流Ｉは、図６のｂ
に示す如く増加している。
定部９は、可動部１２の振幅が略一定になる様に、振幅
検出回路７によって検出された可動部１２の振幅値１７
に基づいて、駆動回路８が印加するパルス電圧の時間幅
Ｐｘを判定している。ここで、モーター１０の負荷の増
加に比例して、可動部１２の振幅値１７は、図６のａに
示す様に減少し、電池２から電力を供給されて、駆動回
路８が巻線１１に印加するモーター電流Ｉは、図６のｂ
に示す如く増加している。
【００２２】従って、残容量検出回路１は、振幅検出回
路７から入力された可動部１２の振幅値１７に基づいて
電池２の放電電気量を演算することにより、電池２の放
電電気量を正確に検出することができる。尚、本参考例
を用いたモーターの制御装置の回路構成は、上記の残容
量検出回路１と振幅検出回路７との関係以外は実施形態
１と同様であるので、その説明は省略する。
路７から入力された可動部１２の振幅値１７に基づいて
電池２の放電電気量を演算することにより、電池２の放
電電気量を正確に検出することができる。尚、本参考例
を用いたモーターの制御装置の回路構成は、上記の残容
量検出回路１と振幅検出回路７との関係以外は実施形態
１と同様であるので、その説明は省略する。
【００２３】（参考例２） 本参考例を用いるモーターの制御装置は、図７に示す様
に、電池２と、電池２を充電する充電回路３と、電池２
の残容量を表示する表示回路４と、モーター１０と、電
池２からスイッチ５を介して電力を供給されモーター１
０を駆動する駆動部６と、電池２の電圧を測定する電圧
測定回路１８と、電池２の残容量を検出する残容量検出
回路１とから構成されている。
に、電池２と、電池２を充電する充電回路３と、電池２
の残容量を表示する表示回路４と、モーター１０と、電
池２からスイッチ５を介して電力を供給されモーター１
０を駆動する駆動部６と、電池２の電圧を測定する電圧
測定回路１８と、電池２の残容量を検出する残容量検出
回路１とから構成されている。
【００２４】残容量検出回路１は、実施形態１と同様
に、充電回路３から入力された充電信号１３の時間を計
測し、その時間に基づいて、電池２の充電電気量を検出
している。また、電圧測定回路１８は、電池２の電圧を
測定し、その測定結果を残容量検出回路１に出力する。
に、充電回路３から入力された充電信号１３の時間を計
測し、その時間に基づいて、電池２の充電電気量を検出
している。また、電圧測定回路１８は、電池２の電圧を
測定し、その測定結果を残容量検出回路１に出力する。
【００２５】さて、スイッチ５を閉じると、電池２から
駆動部６に電力が供給され、駆動部６はモーター１０に
パルス電圧を印加して、モーター１０を駆動する。この
時、図８（ａ）に示す様に、モーター１０にモーター電
流Ｉが流れ、また、図８（ｂ）に示すように、電池２は
駆動部６に電力を供給するため、その電圧は低下する。
従って、モーター電流Ｉのピーク時における電池２の電
圧と、パルス電圧非印加時における電池電圧との間に電
圧差ｄＶが発生している。
駆動部６に電力が供給され、駆動部６はモーター１０に
パルス電圧を印加して、モーター１０を駆動する。この
時、図８（ａ）に示す様に、モーター１０にモーター電
流Ｉが流れ、また、図８（ｂ）に示すように、電池２は
駆動部６に電力を供給するため、その電圧は低下する。
従って、モーター電流Ｉのピーク時における電池２の電
圧と、パルス電圧非印加時における電池電圧との間に電
圧差ｄＶが発生している。
【００２６】ここで、電池２の内部抵抗をＲｂ、電池２
と電圧測定回路１８の間の配線抵抗をＲｌとすると、こ
の電圧差ｄＶは、電池２の放電電流Ｉｂが電池２の内部
抵抗Ｒｂと配線抵抗Ｒｌを流れることによって発生した
電圧降下である。従って、電池２の放電電流Ｉｂは、Ｉ
ｂ＝ｄＶ／（Ｒｂ＋Ｒｌ）として演算することができ、
電池２の放電電気量を演算することが出来る。
と電圧測定回路１８の間の配線抵抗をＲｌとすると、こ
の電圧差ｄＶは、電池２の放電電流Ｉｂが電池２の内部
抵抗Ｒｂと配線抵抗Ｒｌを流れることによって発生した
電圧降下である。従って、電池２の放電電流Ｉｂは、Ｉ
ｂ＝ｄＶ／（Ｒｂ＋Ｒｌ）として演算することができ、
電池２の放電電気量を演算することが出来る。
【００２７】よって、残容量検出回路１は、電池２の充
電電気量（使用開始時の残容量）及び放電電気量に基づ
いて残容量を演算することができる。尚、充電回路３，
表示回路４，駆動部６及びモーター１０の構成は、実施
形態１と同様であるので、その説明は省略する。 （参考例３）参考例２ では、モーター１０に電圧を印加する場合と、
電圧を印加しない場合の電池２の電圧差ｄＶから、電池
２の放電電気量を演算し、その放電電気量と充電電気量
に基づいて残容量を演算していたが、本参考例では、電
池２の電圧差ｄＶが閾値Ｖｔｈ以上になると、電池２の
残容量を０％に補正している。
電電気量（使用開始時の残容量）及び放電電気量に基づ
いて残容量を演算することができる。尚、充電回路３，
表示回路４，駆動部６及びモーター１０の構成は、実施
形態１と同様であるので、その説明は省略する。 （参考例３）参考例２ では、モーター１０に電圧を印加する場合と、
電圧を印加しない場合の電池２の電圧差ｄＶから、電池
２の放電電気量を演算し、その放電電気量と充電電気量
に基づいて残容量を演算していたが、本参考例では、電
池２の電圧差ｄＶが閾値Ｖｔｈ以上になると、電池２の
残容量を０％に補正している。
【００２８】本参考例の回路構成は、参考例２と同様で
あり、電圧測定回路１８は、モーター１０にパルス電圧
を印加している場合と、パルス電圧を印加していない場
合の電池２の電圧差ｄＶを測定し、その測定結果を残容
量検出回路１に出力している。また、残容量検出回路１
は、電圧測定回路１８から入力された電圧差ｄＶと、電
池２の内部抵抗Ｒｂと配線抵抗Ｒｌの和から、電池２の
放電電気量を演算し、充電回路３から入力された充電信
号に基づいて電池２の充電電気量を演算するとともに、
放電電気量及び充電電気量に基づいて電池２の残容量を
演算している。
あり、電圧測定回路１８は、モーター１０にパルス電圧
を印加している場合と、パルス電圧を印加していない場
合の電池２の電圧差ｄＶを測定し、その測定結果を残容
量検出回路１に出力している。また、残容量検出回路１
は、電圧測定回路１８から入力された電圧差ｄＶと、電
池２の内部抵抗Ｒｂと配線抵抗Ｒｌの和から、電池２の
放電電気量を演算し、充電回路３から入力された充電信
号に基づいて電池２の充電電気量を演算するとともに、
放電電気量及び充電電気量に基づいて電池２の残容量を
演算している。
【００２９】ここで、図９に示すように、電池２が放電
するにつれて、電池２の残容量（図９のａ）は低下し、
その内部抵抗Ｒｂ（図９のｂ）は増加する。従って、電
池２の放電電流Ｉｂが同じでも、図１０（ａ）及び
（ｂ）に示す様に、電池２の内部抵抗Ｒｂの増加につれ
て、放電電流Ｉｂによって発生する電池２の電圧差ｄＶ
は、ｄＶ１＜ｄＶ２＜ｄＶ３と大きくなり、電池２の電
圧差ｄＶが閾値Ｖｔｈ以上になると、電池２の残容量が
あっても、電池２の残容量を０％に補正することによ
り、電池２の残容量の検出精度を更に向上させることが
出来る。
するにつれて、電池２の残容量（図９のａ）は低下し、
その内部抵抗Ｒｂ（図９のｂ）は増加する。従って、電
池２の放電電流Ｉｂが同じでも、図１０（ａ）及び
（ｂ）に示す様に、電池２の内部抵抗Ｒｂの増加につれ
て、放電電流Ｉｂによって発生する電池２の電圧差ｄＶ
は、ｄＶ１＜ｄＶ２＜ｄＶ３と大きくなり、電池２の電
圧差ｄＶが閾値Ｖｔｈ以上になると、電池２の残容量が
あっても、電池２の残容量を０％に補正することによ
り、電池２の残容量の検出精度を更に向上させることが
出来る。
【００３０】尚、制御装置の回路構成は、参考例２と同
じであるので、その説明は省略する。また、本参考例の
残容量検出回路の構成は、参考例２の構成に対応してい
るが、本参考例に示す電池２の残容量の補正が、実施形
態１や他の参考例に適用できるのは勿論のことである。
じであるので、その説明は省略する。また、本参考例の
残容量検出回路の構成は、参考例２の構成に対応してい
るが、本参考例に示す電池２の残容量の補正が、実施形
態１や他の参考例に適用できるのは勿論のことである。
【００３１】
【発明の効果】請求項１の発明は、上述のように、巻線
に電圧をパルス的に印加している時間幅に基づいて、電
池の放電電気量を演算することにより、電池の放電電気
量を計測する回路を新たに追加することなく、電池の残
容量を正確に検出することが出来るという効果がある。
に電圧をパルス的に印加している時間幅に基づいて、電
池の放電電気量を演算することにより、電池の放電電気
量を計測する回路を新たに追加することなく、電池の残
容量を正確に検出することが出来るという効果がある。
【００３２】また、請求項２の発明は、巻線にパルス的
に電圧を印加している時間幅を二乗した値に所定の係数
をかけることによって、電池の放電電気量を求めてお
り、電池の残容量をより正確に検出することが出来ると
いう効果がある。
に電圧を印加している時間幅を二乗した値に所定の係数
をかけることによって、電池の放電電気量を求めてお
り、電池の残容量をより正確に検出することが出来ると
いう効果がある。
【００３３】また更に、請求項３の発明は、巻線に電圧
を印加している場合と、電圧を印加していない場合の電
池の電圧差が閾値以上になった場合、残容量検出回路に
よって演算された電池の残容量を補正することにより、
電池の残容量の検出精度をさらに向上させることが出来
るという効果がある。
を印加している場合と、電圧を印加していない場合の電
池の電圧差が閾値以上になった場合、残容量検出回路に
よって演算された電池の残容量を補正することにより、
電池の残容量の検出精度をさらに向上させることが出来
るという効果がある。
【図１】実施形態１を用いるリニアモーターの制御装置
の回路ブロック図である。
の回路ブロック図である。
【図２】同上のリニアモーターの構造図である。
【図３】同上のモーター電流の波形を示す図である。
【図４】同上のパルス電圧の時間幅と放電電気量の関係
を示す図である。
を示す図である。
【図５】参考例１を用いるリニアモーターの制御装置の
回路ブロック図である。
回路ブロック図である。
【図６】同上の負荷と振幅及びモーター電流の関係を示
す図である。
す図である。
【図７】参考例２を用いるモーターの制御装置の回路ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は同上の時間とモーター電流及び
電池電圧の関係を示す図である。
電池電圧の関係を示す図である。
【図９】参考例３の時間と電池の内部抵抗及び残容量と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図１０】同上の時間とモーター電流及び電池電圧との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）は同上の時間と電池の残容量及
び電圧差ｄＶとの関係を示す図である。
び電圧差ｄＶとの関係を示す図である。
【図１２】従来例に用いるモーターの制御装置の回路ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１３】同上の電池の残容量の変化を示す図である。
【図１４】同上の負荷とモーター電流の関係を示す図で
ある。
ある。
【図１５】他の従来例に用いるリニアモーターの構造図
である。
である。
【図１６】同上の時間とモーター電流の関係を示す図で
ある。
ある。
【図１７】同上の負荷とモーター電流の関係を示す図で
ある。
ある。
【符号の説明】 １ 残容量検出回路 ２ 電池 ８ 駆動回路 ９ パルス幅判定部 １０ リニアモーター １１ 巻線 １５ 放電信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 矢島 伸一 (56)参考文献 特開 平４−12631（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−368432（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−344658（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−107143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−121939（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−505620（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/36 G01R 31/36 H01M 10/48
Claims (3)
- 【請求項１】 電池を電源とし、モーターの巻線に対し
てパルス的に電圧を印加することにより電力を供給する
機器に用いる電池の残容量検出回路において、前記巻線
にパルス的に電圧を印加している時間幅を変化させるこ
とで前記モーターの回転数や振幅等の動作状態を制御す
るとともに、前記時間幅に基づいて前記電池の放電電気
量を演算して成ることを特徴とする電池の残容量検出回
路。 - 【請求項２】 前記巻線にパルス的に電圧を印加してい
る時間幅を二乗した値に所定の係数をかけることによっ
て、前記電池の放電電気量を求めたことを特徴とする請
求項１記載の電池の残容量検出回路。 - 【請求項３】 放電電気量に基づいて求める電池の残容
量値を、モーターの巻線に電圧を印加している場合と、
電圧を印加していない場合の前記電池の電圧差が閾値以
上になった場合に所定値に補正することを特徴とする請
求項１記載の電池の残容量検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17259595A JP3329992B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 電池の残容量検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17259595A JP3329992B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 電池の残容量検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0922742A JPH0922742A (ja) | 1997-01-21 |
| JP3329992B2 true JP3329992B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=15944769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17259595A Expired - Fee Related JP3329992B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 電池の残容量検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3329992B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3987555B1 (ja) | 2006-03-28 | 2007-10-10 | 三洋化成工業株式会社 | 粘度指数向上剤および潤滑油組成物 |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP17259595A patent/JP3329992B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0922742A (ja) | 1997-01-21 |
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