JP3675156B2 - 電池パック - Google Patents
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Description
【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、8個のニッケル−水素蓄電池を直列接続した電池ブロック3と、電池ブロック3の残容量を表示する5個のLED6と、電池ブロック3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4とおよび機器本体2を示すブロック図である。
【0004】
電池パック8と機器本体2は、電池パック8側の+端子と機器本体2側の+端子と、同じく電池パック8側の−端子と機器本体2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3からの電流は、負荷7と電流検出抵抗Rbを通って電池ブロック3に戻る。また、電池ブロック3からの電圧は、機器本体2のノイズを除去する為の抵抗Ra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5とを通して、制御回路4とLED6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4が動作し、またLED6が点灯する。
【0007】
電流検出抵抗Rbで生じた電圧は、A−D変換器41でデジタルデータに変換されて残容量演算器42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43bに送られる。LEDコントロール器43bは、この電池の残容量の多少に比例してLED6の点灯数を決め、LED6に信号を送る。この信号を受けてLED6は、電池の残容量をLED6の点灯数によって表示する。
【0008】
電池の放電電圧は、Rc,Rdにより分圧され、AD変換器44でデジタルデータに変換されて電圧比較器45に入力される。電圧設定回路46は、予め設定された電池の放電電圧値を記憶している。この設定された放電電圧値とその時点での電池の放電電圧とを電圧比較器45で比較し、電池の放電電圧が設定された放電電圧値以下になったことを検出したときから、時間カウント器47によって時間がカウントされる。
【0009】
時間設定回路48は、予め設定された時間値を記憶している。この時間値と時間カウント器47によってカウントされた時間を時間比較器49で比較し、時間設定値よりもカウントされた時間が長くなった際に、充電要求の警告信号がLEDコントロール器43bに送られる。LEDコントロール器43bは、充電要求の警告信号を受けるとLED6を点滅させて、ユーザーに充電の時期を知らせる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように抵抗Ra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Ra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。
【0011】
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。
【0012】
【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、かつ電池の放電電圧が予め設定した放電電圧値以下となったことを検出したときから時間をカウントし、この時間が予め設定された時間値よりも長くなった際にLEDの点滅によって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、設定時間値をLEDの点灯数に応じて変化させる構成とした。
【0013】
【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設定時間値をLEDの点灯数に応じて変化させるものである。
【0014】
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の点灯数の多少に比例して前記設定時間値を設定しているものである。
【0015】
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。
【0016】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0017】
図1は本発明の実施例における電池パック1と、機器本体2のブロック図を示す。図1において、電池パック1は、8個のニッケル−水素蓄電池からなる電池ブロック3,ICからなる制御回路4、抵抗Ra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5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LED6から構成されている。
【0018】
電池パック1と機器本体2は、電池パック1側の+端子と機器本体2側の+端子と、同じく電池パック1側の−端子と機器本体2側の−端子とがコネクタ等により電気接続されている。
【0019】
電池パック1内の動作を以下に説明する。
【0020】
電池ブロック3からの電流は、負荷7と電流検出抵抗Rbを通って電池ブロック3に戻る。
【0021】
電流検出抵抗Rbで生じた電圧は、A−D変換器41でデジタルデータに変換されて残容量演算器42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43aに送られる。LEDコントロール器43a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、LED6に信号を送る。この信号を受けてLED6は、電池の残容量をLED6の点灯数によって表示する。
【0022】
電池の放電電圧は、Rc,Rdにより分圧され、AD変換器44でデジタルデータに変換されて電圧比較器45に入力される。電圧設定回路46は、予め設定された電池の放電電圧値を記憶している。この設定された放電電圧値とその時点での電池の放電電圧とを電圧比較器45で比較し、電池の放電電圧が設定された放電電圧値以下になったことを検出したときから、時間カウント器47によって時間がカウントされる。
【0023】
時間設定回路48では、LEDコントロール器43aより出力されるLED6の点灯数(5個、4個、3個、2個、1個点灯)の多少に比例して設定された時間を記憶しており、LEDの点灯数に応じた時間が選択される。例えば、LED6の点灯数が5個(点灯するために必要な電流値が25mA)の場合は時間設定値7分を選択し、LED6の点灯数が3個(点灯するために必要な電流値が15mA)の場合は時間設定値5分を選択する。
【0024】
このように選択された時間設定値と時間カウント器47でカウントされた時間を時間比較器49で比較し、時間設定値よりカウントされた時間が長くなった際に、充電要求の警告信号がLEDコントロール器43aに送られる。LEDコントロール器43a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。
【0025】
【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、かつ電池放電電圧が予め設定した放電電圧値以下となったことを検出したときから、予め設定された時間値より時間が経過した際にLEDの点滅によって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、設定された時間値をLEDの点灯数に応じて変化させることによって、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 機器本体
3 電池ブロック
4 制御回路
5 レギュレータ回路
6 LED
7 負荷
Claims (2)
- 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、前記回路基板上の制御回路によって前記電池の残容量を演算処理し、その出力信号による前記LEDの点灯数の多少に比例して前記電池の残容量を表示し、かつ前記電池の放電電圧が予め設定した放電電圧値以下となったことを検出したときから時間をカウントし、この時間が予め設定された時間値よりも長くなった際に前記LEDの点滅によって充電要求の警告表示を行う電池パックであって、前記回路基板上の制御回路によって、前記設定時間値を前記LEDの点灯数に応じて変化させる電池パック。
- 前記回路基板上の制御回路は、前記LEDの点灯数の多少に比例して前記設定時間値を設定している請求項1記載の電池パック。
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