JP3675152B2 - Battery pack - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノートパソコン、携帯電話、パワーツール、及びパワーアシスト自転車などに用いられる電池パック、特にパワーアシスト自転車など負荷電流が大きく、電流変動の大きい負荷に対応して電力を供給する電池パックに関する。
【0002】
【従来の技術】
図2のブロック図に示すように従来の電池パック8は、電池残容量の表示をLEDの点灯数で表示しているのが一般的である。
【0003】
図2は、複数個のニッケル−水素蓄電池を直列接続した電池ブロック2と、電池ブロック2の残容量を表示する5個のLED7と、電池ブロック2の残容量の演算や充電警告等を行う回路基板上にあるICからなる制御回路3と機器本体4を示すブロック図である。
【0004】
電池パック8と機器本体4は、電池パック8側の+端子と機器本体4側の+端子と、同じく電池パック8側の−端子と機器本体4側の−端子とがコネクタ等により電気接続されている。
【0005】
次に、図2における各回路の動作を以下に説明する。
【0006】
電池ブロック2からの電流は、負荷5を介して流れ、電流検出抵抗Raを通って電池ブロック2に戻る。また、電池ブロック2からの電圧は、機器本体4のノイズを除去する為の抵抗RbとコンデンサCとで構成された平滑回路と、一定電圧を保持するためのレギュレータ回路6とを通して、制御回路3とLED7に電源電圧として供給される。この供給された電圧によって制御回路3が動作し、またLED7が点灯する。
【0007】
電池ブロック2の電圧は、制御回路3に入力出来るように2つの抵抗Rc,Rdで分圧され制御回路3に入力出来る電圧レベルに変換される。この分圧された電圧は、AD変換器31でデジタルデータに変換され、電圧比較器32に入力される。電圧設定回路33bには予め設定された電池の放電終止電圧値が記憶されており、電圧比較器32で電池電圧と放電終止電圧とを比較し、電池電圧が放電終止電圧より低くなれば、充電要求の警告信号がLEDコントロール器34bに送られる。LEDコントロール器34bは、充電要求の警告信号を受けるとLED7を点滅させて、ユーザーに充電の時期を知らせる。
【0008】
電流検出抵抗Raで生じた電圧は、A−D変換器37でデジタルデータに変換されて残容量演算器38に送られ、ここで電流積算演算処理を行い、電池の残容量が演算処理される。この電池の残容量は、LEDコントロール器34bに送らる。LEDコントロール器34bは、この電池の残容量の多少に比例してLED7の点灯数を決め、LED7に信号を送る。この信号を受けてLED7は、電池の残容量をLED7の点灯数によって表示する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように抵抗RbとコンデンサCで構成される平滑回路は、機器本体のノイズを除去する作用がある。特にパワーアシスト自転車等の機器本体の負荷は、デジタル制御されたモータを使用する場合が多く、その周波数の高いモータノイズによる残容量演算、表示の誤動作を防ぐ為にこの平滑回路は必須となる。また、LEDの点灯光量を一定にする観点からLEDに供給される電源電圧は、平滑回路とレギュレータ回路を経由した電源ラインより取る必要がある。さらに、複数個のLEDを点灯させる為にはLED1個当たり最低5mA程度の電流が必要となる。このため、抵抗Rbによる電池ブロックの電圧降下分に加えてLEDが点灯することによって電池ブロックがさらに電圧降下する。この影響が顕著に現れるパワーアシスト自転車の例をとると、LEDが4個中3個点灯している状態、つまり電池の残容量がまだ十分あっても、坂道を走行するなどの大きな負荷が電池ブロックにかかり電池電圧が大きく降下する。これにLEDが3個点灯していることによる電池電圧の降下分が加わる。このため、電池ブロックの電圧は、電池に充電警告するための電圧設定値よりも低くなり、LEDは、3個の点灯状態から点滅の充電警告表示に急に変わってしまう事があった。このように電池の残容量が十分あるにもかかわらず、充電警告表示されるため、不必要な充電がなされて電池寿命が短くなるという問題があった。
【0010】
本発明は上記問題点を解決するもので、残容量表示用LEDの点灯数のいかんによらず、正確に充電要求の警告表示が出来る電池パック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】
上記目的を達成するために本発明は、1個又は複数個の2次電池と、電池残容量表示用の複数個のLEDと、回路基板とを備え、回路基板上の制御回路によって電池の残容量を演算処理し、その出力信号によるLEDの点灯数の多少に比例して電池の残容量を表示し、かつ電池電圧が予め設定した放電終止電圧値以下となったことを検出した際にLEDで充電要求の警告表示を行う電池パックであって、回路基板上の制御回路によって放電終止電圧の設定値をLEDの点灯数に応じて変化させる構成としたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1記載の発明は、前記の構成とした電池パックであり、とくに回路基板上の制御回路によって放電終止電圧の設定値をLEDの点灯数に応じて変化させるものである。
【0013】
請求項2記載の発明は、前記回路基板上の制御回路は、前記LEDの点灯数の多少に反比例して前記電池の放電終止電圧値を設定しているものである。
【0014】
このことにより、LEDの点灯表示に影響されなく、電池に対して正確に充電要求の警告表示を行なう事が出来る。したがって、ユーザーは正しい時期に充電を行なうことが出来、電池パックの性能を十分に引き出す事が出来る。
【0015】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0016】
図1は本発明の実施例における電池パック1のブロック図を示す。図1において、電池パック1は、複数個のニッケル−水素蓄電池からなる電池ブロック2、ICからなる制御回路3、抵抗RbとコンデンサCで構成される平滑回路、レギュレータ回路6および電池の残容量と電池の充電警告表示を行う5個のLED7から構成されている。
【0017】
電池パック1内の動作を以下に説明する。
【0018】
電流検出抵抗Raで生じた電圧は、A−D変換器37でデジタルデータに変換されて残容量演算器38に送られ、ここで電流積算演算を行い、電池の残容量が演算処理される。この電池の残容量は、LEDコントロール器34aに送らる。LEDコントロール器34aは、この電池の残容量の多少に比例してLED7の点灯数を決め、LED7に信号を送る。この信号を受けてLED7は、電池の残容量をLED7の点灯数によって表示する。
【0019】
電池電圧は、Rc,Rdにより分圧され、AD変換器31でデジタルデータに変換されて電圧比較器32に入力される。電圧設定回路33aは、LEDコントロール器34aより出力されるLEDの点灯数(5個、4個、3個、2個、1個点灯)の多少に反比例して設定された電池の放電終止電圧値を記憶しており、LEDの点灯数に応じた放電終止電圧が選択される。例えば、LED7の点灯数が5個(点灯するために必要な電流値が25mA)の場合は電池の放電終止電圧3.3Vを選択し、LED7の点灯数が3個(点灯するために必要な電流値が15mA)の場合は放電終止電圧3.5Vを選択する。
【0020】
このように選択された放電終止電圧とその時点での電池電圧を電圧比較器32で比較し、電池電圧が選択された放電終止電圧より低くなった際に、充電要求の警告信号がLEDコントロール器34aに送られる。LEDコントロール器34aは充電要求の警告信号を受けると5個のLED7を点滅させて、ユーザーに充電の時期を知らせる。
【0021】
【発明の効果】
以上のように本発明は、複数個のLEDを用いて残容量表示を行なう電池パックにおいて、回路基板上の制御回路により、電池の放電終止電圧の設定値をLEDの点灯数に応じて変えることによって、LEDの点灯表示に影響されなく、ユーザーに対して正確に充電要求の警告表示を行なう事が出来る。したがって、ユーザーは充電要求が出された正しい時期に充電を行なうことが出来、電池パックの性能を十分に発揮させる事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における電池パックを示すブロック図
【図2】従来の電池パックを示すブロック図
【符号の説明】
1 電池パック
2 電池ブロック
3 制御回路
4 機器本体
5 負荷
6 レギュレータ回路
7 LED[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery pack used for a notebook computer, a mobile phone, a power tool, and a power assist bicycle, and more particularly to a battery pack that supplies power in response to a load with a large load current and a large current fluctuation such as a power assist bicycle. .
[0002]
[Prior art]
As shown in the block diagram of FIG. 2, the conventional battery pack 8 generally displays the remaining battery capacity by the number of lighted LEDs.
[0003]
FIG. 2 shows a battery block 2 in which a plurality of nickel-hydrogen storage batteries are connected in series, five LEDs 7 for displaying the remaining capacity of the battery block 2, and a circuit for calculating the remaining capacity of the battery block 2 and charging warning. It is a block diagram which shows the
[0004]
In the battery pack 8 and the device
[0005]
Next, the operation of each circuit in FIG. 2 will be described below.
[0006]
The current from the battery block 2 flows through the load 5 and returns to the battery block 2 through the current detection resistor Ra. The voltage from the battery block 2 is supplied to the
[0007]
The voltage of the battery block 2 is divided by two resistors Rc and Rd so as to be input to the
[0008]
The voltage generated in the current detection resistor Ra is converted into digital data by the A /
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the smoothing circuit including the resistor Rb and the capacitor C has an effect of removing noise from the device body. In particular, the load of a device body such as a power assist bicycle often uses a digitally controlled motor, and this smoothing circuit is indispensable in order to prevent a remaining capacity calculation and display malfunction due to motor noise having a high frequency. Further, the power supply voltage supplied to the LED needs to be taken from the power supply line via the smoothing circuit and the regulator circuit from the viewpoint of making the light quantity of the LED constant. Further, in order to light a plurality of LEDs, a current of about 5 mA per LED is required. For this reason, in addition to the voltage drop of the battery block due to the resistor Rb, the LED is turned on to further drop the voltage of the battery block. Taking an example of a power-assisted bicycle in which this effect appears prominently, a battery with a heavy load, such as running on a slope, even when three of the four LEDs are lit, that is, when the remaining capacity of the battery is still sufficient. The battery voltage drops greatly due to the block. The battery voltage drop due to the three LEDs being lit is added to this. For this reason, the voltage of the battery block is lower than the voltage setting value for warning the battery to charge, and the LED may suddenly change from three lighting states to a flashing charge warning display. In this way, although there is a sufficient remaining battery capacity, a charging warning is displayed, so there is a problem that unnecessary charging is performed and the battery life is shortened.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a battery pack capable of accurately displaying a warning requesting charging regardless of the number of lighting of remaining capacity display LEDs.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention comprises one or a plurality of secondary batteries, a plurality of LEDs for displaying remaining battery capacity, and a circuit board, and the remaining battery is controlled by a control circuit on the circuit board. The capacity is calculated, the remaining battery capacity is displayed in proportion to the number of LEDs lit by the output signal, and the LED is detected when the battery voltage falls below the preset discharge end voltage value Is a battery pack that displays a warning for charging request, and has a configuration in which the set value of the discharge end voltage is changed in accordance with the number of LEDs lit by a control circuit on the circuit board.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to
[0013]
According to a second aspect of the present invention, the control circuit on the circuit board sets the discharge end voltage value of the battery in inverse proportion to the number of lighting of the LEDs.
[0014]
Thus, it is possible to accurately display a charge request warning display on the battery without being affected by the lighting display of the LED. Therefore, the user can charge the battery pack at the correct time, and can fully draw out the performance of the battery pack.
[0015]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 shows a block diagram of a
[0017]
The operation in the
[0018]
The voltage generated in the current detection resistor Ra is converted into digital data by the A /
[0019]
The battery voltage is divided by Rc and Rd, converted into digital data by the AD converter 31 and input to the
[0020]
The discharge end voltage selected in this way is compared with the battery voltage at that time by the
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the battery pack that displays the remaining capacity using a plurality of LEDs, the set value of the discharge end voltage of the battery is changed according to the number of lighting of the LEDs by the control circuit on the circuit board. Thus, it is possible to accurately display a warning for charging request to the user without being affected by the lighting display of the LED. Therefore, the user can perform charging at the correct time when the charging request is issued, and can fully exhibit the performance of the battery pack.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a battery pack in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a conventional battery pack.
1 Battery Pack 2
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- 1998-02-13 JP JP03100298A patent/JP3675152B2/en not_active Expired - Fee Related
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