JP3700411B2 - 電池パック - Google Patents
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- Battery Mounting, Suspending (AREA)
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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、パワーツール、およ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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ノートパソコン、パワーツール、およびパワーアシスト自転車などに用いられる電池パックには、ユーザーが電池残容量を把握する為の電池残容量表示用基板を備えている。
【０００３】
図３に従来の電池パックのブロック図を示す。図３において、１はニッケル−カドミウム蓄電池を複数個組み合わせた電池ブロック、２は電池残容量を演算する為の電流検出用シャント抵抗、３は電池残容量表示用基板で、４は電池残容量表示用基板内で電池残容量表示用ＩＣに安定した電源を供給する為のレギュレータ、５は電池残容量表示用ＩＣである。６は抵抗、７はコンデンサで、電流検出用のノイズフィルターを構成している。９はＬＥＤ点灯用電流制限抵抗で、１０は電池残容量表示用ＬＥＤである。
【０００４】
以上のような構成の電池パックは、電池ブロック１に流れる充電放電電流で生じるシャント抵抗２の両端の電位差を電池残容量表示用ＩＣ５が検出積算し、電池残容量表示を行う。電池残容量表示方法としては、複数個のＬＥＤ点灯数によるものが一般的である。そこで電池残容量表示の精度向上も去ることながら、パワーアシスト自転車などのように、一時的に大きな負荷電流が流れたり、大きな不特定ノイズが飛び込んで来る可能性があり、いかなる状況でも安定した動作をする電池残容量表示システムを有する電池パックの開発が進められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電池パックでは、瞬間的に異常に大きな負荷電流が流れると、電池電圧が大きく下がり、電池残容量表示用ＩＣの動作保証範囲外の電池パック電圧まで低下してしまった場合、電池残容量表示用ＩＣはリセットされ今までの電池残容量などのデータが消えてしまい、その時電池残容量表示をＬＥＤの点灯数に比例して表示していたならば、複数個点灯していたＬＥＤが一瞬に１個点灯、あるいは消灯してしまうという現象を起こしてしまい、電池残容量に合ったＬＥＤ表示になっていないという問題があった。
【０００６】
また、ニッケル−水素蓄電池では、電池残容量表示用基板の微少な漏れ電流に対して、復帰特性に問題がある。このため、この電池が放置時（充放電されていない状態）にこの電池と電池残容量ＩＣとを遮断する必要があるが、それを行うと電池残容量ＩＣで記憶されていた電池データが消失してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、電池残容量表示用ＩＣに記憶された電池残容量などのデータをいつでも正確に使用出来るようにバックアップして、良好な電池パックを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【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の電池パックは、電池残容量などのデータを記憶する為の、レジスタバックアップ端子を電池残容量表示用ＩＣに持ち、そのレジスタバックアップ端子にバックアップ用電源を接続する構成としたものである。
【０００９】
上記構成によって、電池残容量表示用ＩＣに異常な電流が流れても、電池残容量などのデータを、長期に渡り記憶することが出来、良好な電池パックを提供することができる。
【００１３】
請求項１記載の発明は、１個または複数個の二次電池と、レギュレータと、電池残容量表示用ＩＣと周辺回路とで構成された電池残容量表示用基板とを備えた電池パックであって、前記二次電池と前記レギュレータとの間にはＯＮ／ＯＦＦスイッチを設置し、かつ前記電池残容量表示用ＩＣは、レジスタバックアップ端子を備えていて、前記レジスタバックアップ端子にはバックアップ用電源が接続されているものとした。
【００１４】
この電池パックは、二次電池とレギュレータとの間に設置されたＯＮ／ＯＦＦスイッチによって、二次電池が放置された時にスイッチがＯＦＦにされることによって二次電池とＩＣとの遮断が行われ、二次電池に漏れ電流がながれないため、漏れ電流に弱い電池であるニッケル−水素蓄電池を使用することができる。また、この二次電池とＩＣとが遮断されてもレジスタバックアップ端子に接続されたバックアップ電源によってＩＣで記憶されていた電池データが保持されるため電池データが消失されなく、この電池データをいつでも使用できる良好な電池パックを提供できる。
【００１５】
さらに、前記バックアップ用電源は、リチウム一次電池やリチウム二次電池などの扁平形電池であると、バックアップ用電源のスペースをとらず、かつその電池の保存特性が優れているため長期的に電池残容量データなどの電池データをバックアップできる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（参考例）
図１は、本発明の参考例となる電池パックの構成を示すブロック図である。図１において、１はニッケル−カドミウム蓄電池を複数個組み合わせた電池ブロック、２は電池残容量を演算するための電流検出用シャント抵抗、３は電池残容量表示用基板で、４は電池残容量表示用基板内で電池残容量表示用ＩＣに安定した電源を供給するためのレギュレータ、５は電池残容量表示用ＩＣ、６は抵抗、７はコンデンサで、電流検出用のノイズフィルターを構成している。８は電池残容量表示用ＩＣのレジスタバックアップ端子、９はＬＥＤ点灯用の電流制限抵抗で、１０は電池残容量表示用のＬＥＤ、１１は扁平形リチウム電池でレジスタバックアップ端子に接続されている。
【００１８】
図１の電池パック構成図の動作を、以下に詳しく説明する。
【００１９】
電池ブロック１に流れる充電放電電流が流れると、シャント抵抗２の両端に電位差が生じ、電池残容量表示用ＩＣ５は、その電位差とシャント抵抗２の抵抗値により電流値を検出し、その時間により積算して電池の残容量を演算する。シャント抵抗２の両端に生じた電位差がプラスであれば充電、マイナスであれば放電として演算を行う。その演算した結果をＩＣ５内部のレジスタに保管している。
【００２０】
このＩＣ５は、マイコンでは無く、又、周辺回路に不揮発性メモリを持っているものでもないので、ＩＣ５に電源が供給されないとレジスタに保管されているデータは初期状態にリセットされてしまう。そこで、ＩＣ５にレジスタバックアップ端子８を設けてこのレジスタバックアップ端子８にバックアップ用電源である扁平形リチウム電池１１を接続している。このため、電源が供給されなくてもレジスタに保管されているデータがレジスタバックアップ端子に保持されるようになった。
【００２１】
なお、このレジスタに保管されているデータを保持するためには、極わずかな電流で良い為、レジスタバックアップ端子に電解コンデンサを接続しても、動作中電解コンデンサに電荷が充電されるので、電源が切れても電解コンデンサに充電された電荷からの電流により、レジスタに保管されているデータを保持することが出来るが、この電解コンデンサでは、数秒から数分間のデータ保持には向かないため、長期に渡るデータ保持をするには、実施例１でしめしたようにレジスタバックアップ端子８に扁平形リチウム電池１１を接続するのが好ましい。そうすれば、この電池により、電源が切れたまま長期間放置してもレジスタに保管されているデータを長期に保持することが出来るので好ましい。
【００２２】
（実施例）
図２は、本発明の実施例における電池パックの構成を示すブロック図である。図２において、１２はニッケル−水素蓄電池を複数個組み合わせた電池ブロック、２は電池残容量を演算するための電流検出用シャント抵抗、３は電池残容量表示用基板で、４は電池残容量表示用基板内で電池残容量表示用ＩＣに安定した電源を供給するためのレギュレータ、１３はレギュレータ４と電池ブロック１２とを接続または遮断するためのＯＮ／ＯＦＦスイッチであり、５は電池残容量表示用ＩＣ、６は抵抗、７はコンデンサで、電流検出用のノイズフィルターを構成している。８は電池残容量表示用ＩＣのレジスタバックアップ端子に接続した、１１は扁平形リチウム電池である。９はＬＥＤ点灯用の電流制限抵抗で、１０は電池残容量表示用のＬＥＤである。
【００２３】
この電池パックは、電池ブロック１２とレギュレータ４との間に設置されたＯＮ／ＯＦＦスイッチ１３によって、ニッケル−水素蓄電池が放置された時にスイッチがＯＦＦにされることによって電池ブロック１２とＩＣ５との遮断が行われ、ニッケル−水素蓄電池に漏れ電流が流れないため、漏れ電流に弱い電池であるニッケル−水素蓄電池を電池パックに使用することができる。また、この電池ブロック１２とＩＣ５とが遮断されてもレジスタバックアップ端子８に接続されたバックアップ電源である扁平形リチウム電池１１によって、ＩＣ５で記憶されていた電池データが保持されるのでその電池データが消失されない。このようにＩＣ５の電池データをいつでも活用できる良好な電池パックを提供できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明の電池パックは、電池残容量などのデータを記憶するための、レジスタバックアップ端子を備えた電池残容量表示用ＩＣを備え、このレジスタバックアップ端子にバックアップ用電源を接続しているので、異常に大きな負荷電流が流れて、電池電圧が大きく下がり、電池残容量表示用ＩＣの動作保証範囲外の電源電圧まで低下してしまった場合でも、安定した動作を実現出来、瞬間的に電池残容量表示用ＩＣの電源電圧が０Ｖまで下がっても、その時点までの電池残容量などのデータを保持することが出来る。このため、電池残容量表示をＬＥＤの点灯数に比例して表示していた場合、複数個点灯していたＬＥＤが一瞬に１個点灯、あるいは消灯してしまうという現象を起こしてしまうことはなく、良好な電池パックを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における電池パックの構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施例２における電池パックの構成を示すブロック図
【図３】従来例における電池パックの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１ 電池ブロック
２ シャント抵抗
３ 電池残容量表示用基板
４ 電源レギュレータ
５ 電池残容量表示用ＩＣ
６ 抵抗
７ コンデンサ
８ レジスタバックアップ端子
９ 抵抗
１０ ＬＥＤ
１１ 扁平形リチウム電池
１２ 電池ブロック
１３ ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノートパソコン、パワーツール、およ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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ノートパソコン、パワーツール、およびパワーアシスト自転車などに用いられる電池パックには、ユーザーが電池残容量を把握する為の電池残容量表示用基板を備えている。
【０００３】
図３に従来の電池パックのブロック図を示す。図３において、１はニッケル−カドミウム蓄電池を複数個組み合わせた電池ブロック、２は電池残容量を演算する為の電流検出用シャント抵抗、３は電池残容量表示用基板で、４は電池残容量表示用基板内で電池残容量表示用ＩＣに安定した電源を供給する為のレギュレータ、５は電池残容量表示用ＩＣである。６は抵抗、７はコンデンサで、電流検出用のノイズフィルターを構成している。９はＬＥＤ点灯用電流制限抵抗で、１０は電池残容量表示用ＬＥＤである。
【０００４】
以上のような構成の電池パックは、電池ブロック１に流れる充電放電電流で生じるシャント抵抗２の両端の電位差を電池残容量表示用ＩＣ５が検出積算し、電池残容量表示を行う。電池残容量表示方法としては、複数個のＬＥＤ点灯数によるものが一般的である。そこで電池残容量表示の精度向上も去ることながら、パワーアシスト自転車などのように、一時的に大きな負荷電流が流れたり、大きな不特定ノイズが飛び込んで来る可能性があり、いかなる状況でも安定した動作をする電池残容量表示システムを有する電池パックの開発が進められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電池パックでは、瞬間的に異常に大きな負荷電流が流れると、電池電圧が大きく下がり、電池残容量表示用ＩＣの動作保証範囲外の電池パック電圧まで低下してしまった場合、電池残容量表示用ＩＣはリセットされ今までの電池残容量などのデータが消えてしまい、その時電池残容量表示をＬＥＤの点灯数に比例して表示していたならば、複数個点灯していたＬＥＤが一瞬に１個点灯、あるいは消灯してしまうという現象を起こしてしまい、電池残容量に合ったＬＥＤ表示になっていないという問題があった。
【０００６】
また、ニッケル−水素蓄電池では、電池残容量表示用基板の微少な漏れ電流に対して、復帰特性に問題がある。このため、この電池が放置時（充放電されていない状態）にこの電池と電池残容量ＩＣとを遮断する必要があるが、それを行うと電池残容量ＩＣで記憶されていた電池データが消失してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、電池残容量表示用ＩＣに記憶された電池残容量などのデータをいつでも正確に使用出来るようにバックアップして、良好な電池パックを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【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の電池パックは、電池残容量などのデータを記憶する為の、レジスタバックアップ端子を電池残容量表示用ＩＣに持ち、そのレジスタバックアップ端子にバックアップ用電源を接続する構成としたものである。
【０００９】
上記構成によって、電池残容量表示用ＩＣに異常な電流が流れても、電池残容量などのデータを、長期に渡り記憶することが出来、良好な電池パックを提供することができる。
【００１３】
請求項１記載の発明は、１個または複数個の二次電池と、レギュレータと、電池残容量表示用ＩＣと周辺回路とで構成された電池残容量表示用基板とを備えた電池パックであって、前記二次電池と前記レギュレータとの間にはＯＮ／ＯＦＦスイッチを設置し、かつ前記電池残容量表示用ＩＣは、レジスタバックアップ端子を備えていて、前記レジスタバックアップ端子にはバックアップ用電源が接続されているものとした。
【００１４】
この電池パックは、二次電池とレギュレータとの間に設置されたＯＮ／ＯＦＦスイッチによって、二次電池が放置された時にスイッチがＯＦＦにされることによって二次電池とＩＣとの遮断が行われ、二次電池に漏れ電流がながれないため、漏れ電流に弱い電池であるニッケル−水素蓄電池を使用することができる。また、この二次電池とＩＣとが遮断されてもレジスタバックアップ端子に接続されたバックアップ電源によってＩＣで記憶されていた電池データが保持されるため電池データが消失されなく、この電池データをいつでも使用できる良好な電池パックを提供できる。
【００１５】
さらに、前記バックアップ用電源は、リチウム一次電池やリチウム二次電池などの扁平形電池であると、バックアップ用電源のスペースをとらず、かつその電池の保存特性が優れているため長期的に電池残容量データなどの電池データをバックアップできる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（参考例）
図１は、本発明の参考例となる電池パックの構成を示すブロック図である。図１において、１はニッケル−カドミウム蓄電池を複数個組み合わせた電池ブロック、２は電池残容量を演算するための電流検出用シャント抵抗、３は電池残容量表示用基板で、４は電池残容量表示用基板内で電池残容量表示用ＩＣに安定した電源を供給するためのレギュレータ、５は電池残容量表示用ＩＣ、６は抵抗、７はコンデンサで、電流検出用のノイズフィルターを構成している。８は電池残容量表示用ＩＣのレジスタバックアップ端子、９はＬＥＤ点灯用の電流制限抵抗で、１０は電池残容量表示用のＬＥＤ、１１は扁平形リチウム電池でレジスタバックアップ端子に接続されている。
【００１８】
図１の電池パック構成図の動作を、以下に詳しく説明する。
【００１９】
電池ブロック１に流れる充電放電電流が流れると、シャント抵抗２の両端に電位差が生じ、電池残容量表示用ＩＣ５は、その電位差とシャント抵抗２の抵抗値により電流値を検出し、その時間により積算して電池の残容量を演算する。シャント抵抗２の両端に生じた電位差がプラスであれば充電、マイナスであれば放電として演算を行う。その演算した結果をＩＣ５内部のレジスタに保管している。
【００２０】
このＩＣ５は、マイコンでは無く、又、周辺回路に不揮発性メモリを持っているものでもないので、ＩＣ５に電源が供給されないとレジスタに保管されているデータは初期状態にリセットされてしまう。そこで、ＩＣ５にレジスタバックアップ端子８を設けてこのレジスタバックアップ端子８にバックアップ用電源である扁平形リチウム電池１１を接続している。このため、電源が供給されなくてもレジスタに保管されているデータがレジスタバックアップ端子に保持されるようになった。
【００２１】
なお、このレジスタに保管されているデータを保持するためには、極わずかな電流で良い為、レジスタバックアップ端子に電解コンデンサを接続しても、動作中電解コンデンサに電荷が充電されるので、電源が切れても電解コンデンサに充電された電荷からの電流により、レジスタに保管されているデータを保持することが出来るが、この電解コンデンサでは、数秒から数分間のデータ保持には向かないため、長期に渡るデータ保持をするには、実施例１でしめしたようにレジスタバックアップ端子８に扁平形リチウム電池１１を接続するのが好ましい。そうすれば、この電池により、電源が切れたまま長期間放置してもレジスタに保管されているデータを長期に保持することが出来るので好ましい。
【００２２】
（実施例）
図２は、本発明の実施例における電池パックの構成を示すブロック図である。図２において、１２はニッケル−水素蓄電池を複数個組み合わせた電池ブロック、２は電池残容量を演算するための電流検出用シャント抵抗、３は電池残容量表示用基板で、４は電池残容量表示用基板内で電池残容量表示用ＩＣに安定した電源を供給するためのレギュレータ、１３はレギュレータ４と電池ブロック１２とを接続または遮断するためのＯＮ／ＯＦＦスイッチであり、５は電池残容量表示用ＩＣ、６は抵抗、７はコンデンサで、電流検出用のノイズフィルターを構成している。８は電池残容量表示用ＩＣのレジスタバックアップ端子に接続した、１１は扁平形リチウム電池である。９はＬＥＤ点灯用の電流制限抵抗で、１０は電池残容量表示用のＬＥＤである。
【００２３】
この電池パックは、電池ブロック１２とレギュレータ４との間に設置されたＯＮ／ＯＦＦスイッチ１３によって、ニッケル−水素蓄電池が放置された時にスイッチがＯＦＦにされることによって電池ブロック１２とＩＣ５との遮断が行われ、ニッケル−水素蓄電池に漏れ電流が流れないため、漏れ電流に弱い電池であるニッケル−水素蓄電池を電池パックに使用することができる。また、この電池ブロック１２とＩＣ５とが遮断されてもレジスタバックアップ端子８に接続されたバックアップ電源である扁平形リチウム電池１１によって、ＩＣ５で記憶されていた電池データが保持されるのでその電池データが消失されない。このようにＩＣ５の電池データをいつでも活用できる良好な電池パックを提供できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明の電池パックは、電池残容量などのデータを記憶するための、レジスタバックアップ端子を備えた電池残容量表示用ＩＣを備え、このレジスタバックアップ端子にバックアップ用電源を接続しているので、異常に大きな負荷電流が流れて、電池電圧が大きく下がり、電池残容量表示用ＩＣの動作保証範囲外の電源電圧まで低下してしまった場合でも、安定した動作を実現出来、瞬間的に電池残容量表示用ＩＣの電源電圧が０Ｖまで下がっても、その時点までの電池残容量などのデータを保持することが出来る。このため、電池残容量表示をＬＥＤの点灯数に比例して表示していた場合、複数個点灯していたＬＥＤが一瞬に１個点灯、あるいは消灯してしまうという現象を起こしてしまうことはなく、良好な電池パックを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における電池パックの構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施例２における電池パックの構成を示すブロック図
【図３】従来例における電池パックの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１ 電池ブロック
２ シャント抵抗
３ 電池残容量表示用基板
４ 電源レギュレータ
５ 電池残容量表示用ＩＣ
６ 抵抗
７ コンデンサ
８ レジスタバックアップ端子
９ 抵抗
１０ ＬＥＤ
１１ 扁平形リチウム電池
１２ 電池ブロック
１３ ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
Claims (4)
- １個または複数個の二次電池と、レギュレータと、電池残容量表示用ＩＣと周辺回路とで構成された電池残容量表示用基板とを備えた電池パックであって、前記二次電池と前記レギュレータとの間にはＯＮ／ＯＦＦスイッチを設置し、かつ前記電池残容量表示用ＩＣは、レジスタバックアップ端子を備えていて、前記レジスタバックアップ端子にはバックアップ用電源が接続されている電池パック。
- 前記バックアップ用電源は、扁平形電池である請求項１記載の電池パック。
- 前記ＯＮ／ＯＦＦスイッチは、前記二次電池の放置時にＯＦＦである請求項１記載の電池パック。
- 前記二次電池は、ニッケル−水素蓄電池である請求項１記載の電池パック。
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|---|---|---|---|
| JP25501098A JP3700411B2 (ja) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | 電池パック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25501098A JP3700411B2 (ja) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | 電池パック |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000090986A JP2000090986A (ja) | 2000-03-31 |
| JP3700411B2 true JP3700411B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=17272951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25501098A Expired - Fee Related JP3700411B2 (ja) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | 電池パック |
Country Status (1)
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-
1998
- 1998-09-09 JP JP25501098A patent/JP3700411B2/ja not_active Expired - Fee Related
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