JP4491849B2

JP4491849B2 - Battery cell charge / discharge number detection device and battery cell charge / discharge number detection method

Info

Publication number: JP4491849B2
Application number: JP05935699A
Authority: JP
Inventors: 守鈴木; 秀幸佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: JP2000260486A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充放電可能なバッテリーセルのバッテリーセルの充放電回数検出装置、及び、バッテリーセルの充放電回数検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、リチウムイオン電池、ＮｉＣｄ電池、ニッケル水素電池等の２次電池たるバッテリーセルを有するバッテリーパックが提供されている。
上記バッテリーパックは、一般に、バッテリーセルのバッテリー残量の計算や当該バッテリーセルを電源とする電子機器との間の通信を行うためのマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という。）と、このマイコンの周辺回路と、当該マイコンによってバッテリーの残量計算を行うために必要なバッテリーセルの状態検出回路等とを備えている。
【０００３】
このようなバッテリーパックの充放電をすることができるサイクル回数は、無限ではない。また、使用上許容される範囲の充放電特性を維持できる最大充放電サイクル回数は、バッテリーセルの種類等に応じてある程度決定される。
【０００４】
従来のバッテリーパックの場合、ユーザは、上記使用上許容される範囲の充放電特性を維持できる最大充放電サイクル回数、すなわちバッテリーセルの寿命を認識するのが困難である。ユーザは、例えば充放電を繰り返すうちに満充電してもバッテリーの減りが早くなったことに気付くことでしか、バッテリーセルの寿命を認識することができなかった。
【０００５】
このようなバッテリーセルの寿命を容易に認識することができるように、本願出願人は、特開平９−２４３７１８号公報において、バッテリーパック及びバッテリー状態の表示方法（以下、「第１の開示技術」という。）を提示している。
【０００６】
上記第１の開示技術は、図１１に示すように、バッテリーセルの電圧が第１の閾値以上になったことを検出し、さらにその電圧が第２の閾値以下になったことを検出し、いずれか一方の検出を行った後に他方の検出を行ったときに１サイクルの充電又は放電が行われたとして充放電サイクル数をカウントするものである。
【０００７】
一方、複数のバッテリーセルを有するバッテリーパックにおいては、１バッテリーセル当たりで最大充電電圧が異なることから、各バッテリーセルに対して最適に充電することができるように、本願出願人は、特開平９−２８５０２６号公報で、バッテリー充電装置及び方法、並びにバッテリーパック（以下、「第２の開示技術」という。）を提示している。
【０００８】
上記第２の開示技術は、バッテリーセルの充電と、バッテリーセルに蓄積されている初期値に基づいてバッテリー残容量を計算することについて提示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記第１の開示技術は、図１２に示すように、バッテリーセルの電圧が第２の閾値以下にならないとカウントアップせず、当該第２の閾値以下になる前に充電を行った場合はカウントされなかった。したがって、充放電によりバッテリーセルが劣化しているものの、それに応じてサイクルカウントがカウントされない問題があった。このような問題に対処するために第２の閾値を高めに設定することも考えられるが、バッテリーをあまり消費していないのにカウントアップすることになり、正確にカウントすることがきなかった。
【００１０】
一方、従来からのバッテリーパックは、９０パーセントの充電を行った後は充電時における電流検出の誤差等を吸収すべく、当該９０パーセント充電を満充電とみなすように構成されている。このため、上記バッテリーパックは、９０パーセント充電時におけるバッテリー残量積算値を予めＲＯＭに記憶しておき、９０パーセント充電が行われたと判定したときにバッテリー容量を上記バッテリー残量積算値として設定していた。
【００１１】
しかし、充放電を繰り返すとバッテリーセルの劣化が生じ、実際に取り出せるバッテリー容量は小さくなっていく。このような劣化に伴って９０パーセント充電時のバッテリー残量積算値も低くなってしまい、不揮発性メモリに記憶されている９０パーセント充電のバッテリー残量積算値と実際のバッテリー残量積算値とのギャップが生じてしまう。
【００１２】
このとき、上記第２の開示技術により、放電時においてバッテリーセルに蓄積されている初期値に基づいてバッテリー残容量を計算すると、正確なバッテリー残量を計算することができないという問題が生じていた。
【００１３】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、バッテリーの充放電によりバッテリーセルに劣化が生じたときに、その劣化に応じてサイクルカウントをカウントし、また、その劣化に応じてバッテリー残容量を正確に設定することができるバッテリーセルの充放電回数検出装置、及び、バッテリーセルの充放電回数検出方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るバッテリーセルの充放電回数検出装置は、充放電可能なバッテリーセルの充放電時の電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手段により検出される充放電時の電圧が、３つの異なる電圧値のうち、いずれか１つを跨ぐ毎にカウントアップするカウンタとを備えることによって、上述した課題を解決する。
【００１５】
本発明に係るバッテリーセルの充放電回数検出方法は、充放電可能なバッテリーセルから電圧を検出し、検出される電圧が、３つの異なる電圧値のうち、いずれか１つを跨ぐ毎にカウントアップすることによって、上述した課題を解決する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
本発明は、例えば図１に示すバッテリーパック１に適用することができる。上記バッテリーパック１は、例えばビデオカメラ装置２のバッテリー装着部３に装着され、このビデオカメラ装置２に対して電源を供給する一方、図示しない充電装置にも装着可能に構成されて、充電される。
【００２０】
バッテリーパック１は、例えば図２に示すように、図示しないバッテリーセルを内部に収納するケース１９を備える。
【００２１】
バッテリーパック１のケース１９は、例えば合成樹脂材料によって形成されている。ケース１９の幅方向の両側面には、バッテリー装着部３に対する装着方向へガイドするためのガイド溝２６，２６がそれぞれ形成されている。各側面の各ガイド溝２６，２６は、図３に示すように、一端がケース１９の底面部２４に開口して形成されており、ケース１９の長手方向に並列してそれぞれ形成されている。
【００２２】
バッテリー装着部３に対する装着方向の前面部２０には、ケース１９の幅方向の両側に第１の入出力端子２１及び第２の入出力端子２２がそれぞれ配設されており、幅方向の略中央に通信端子２３が配設されている。
【００２３】
第１及び第２の入出力端子２１，２２は、バッテリー装着部３を介してビデオカメラ装置１の装置本体に電力を供給する。通信端子２３は、ビデオカメラ装置１の装置本体に、バッテリーセルの電力残量等の情報信号を出力する。また、各入出力端子２１，２２及び通信端子２３の外方に臨む一端は、ケース１９の前面部２０に形成された略矩形状の凹部内に位置されており、バッテリー装着装置の各接続端子以外の箇所に当接して破損することが防止されている。
【００２４】
ケース１９の底面部２４の装着方向の前面部（長手方向の前面部）には、一対の規制凹部２８，２９がそれぞれ形成されている。これら規制凹部２８，２９は、図３に示すように、幅方向のほぼ中心線（図示せず）に対して線対称にそれぞれ形成されている。装着の際に、これらの規制凹部２８，２９は、バッテリー装着部３の図示しない規制凸部に係合して、このバッテリー装着部３に対するケース１９の底面部２４の幅方向の傾斜を規制する。
【００２５】
この規制凹部２８，２９は、図３に示すように、ケース１９の底面部２４に直交して形成された第１の部分と、この第１の部分に直交して形成された第２の部分とを有しており、断面略Ｌ字状に形成されている。
【００２６】
また、ケース１９の底面部２４の略中央には、適合するバッテリー装着部であるかを識別するための略矩形状の識別用凹部３０が形成されている。
【００２７】
識別用凹部３０は、図３に示すように、ケース１９の幅方向のほぼ中心線上に位置するとともに、ケース１９の底面部２４の略中央から前面部２０側に位置して形成されている。この識別用凹部３０内部の底面には、ケース１９の幅方向のほぼ中心線上に位置して、略矩形状の識別用溝３２が長手方向の両端に連続して形成されている。この識別用凹部３０内には、ケース１９の底面部２４の幅方向の両側に、段部がそれぞれ形成されている。この識別用凹部３０の幅方向の寸法は、寸法幅Ｗ₀に形成されている。
【００２８】
また、通信端子２３に隣接する第１のガイド溝３４は、ケース１９の長手方向と平行に形成されている。この第１のガイド溝３４は、ケース１９の前面部２０に一端を開口するとともに、他端が識別用凹部３０に連続されて形成されている。この第１のガイド溝３４には、ケース１９の前面部２０側に隣接する位置に、ケース１９の底面部２４に直交する方向である深さが異なる段部３５が形成されている。そして、第１のガイド溝３４は、バッテリー装着部３に対する装着方向をガイドする。
【００２９】
ケース１９の底面部２４には、図３に示すように、通信端子２３を挟んで第１のガイド溝３４と対向する位置に、第２のガイド溝３６が形成されている。この第２のガイド溝３６は、ケース１９の底面部２４の長手方向と平行に形成されており、一端がケース１９の前面部２０に開口して形成されている。
【００３０】
ケース１９の幅方向の両側面には、第１及び第２の入出力端子２１，２２に隣接する規制溝３７，３７が形成されている。規制溝３７，３７は、前面部２０に開口するとともに底面部２４に略平行にそれぞれ形成され、バッテリー装着部３に対して底面部２４の幅方向の傾斜を規制する。
【００３１】
ケース１９の底面部２４には、バッテリー装着部３に装着された際に、バッテリー装着部３に係合される第１のロック用凹部３８及び第２のロック用凹部３９がそれぞれ形成されている。第１のロック用凹部３８は、略矩形状に形成されており、ケース１９の幅方向のほぼ中心線上に位置して、識別用凹部３８に隣接する位置に形成されている。第２のロック用凹部３９は、第１のロック用凹部３８よりやや大とされた略矩形状に形成されており、ケース１９の幅方向のほぼ中心線上に位置して、装着方向の背面側にそれぞれ形成されている。
【００３２】
一方、カメラ装置２に設けられているバッテリー装着部３は、図４に示すように、バッテリーパック１の底面２４の形状よりやや大に形成されている。バッテリー装着部３は、バッテリーパック１の幅方向の両側面に対向する各側面に、載置面４５に隣接して、バッテリーパック１の各ガイド溝２６にそれぞれ係合する一対のガイド突部４７を備える。
【００３３】
バッテリー装着部３は、バッテリーパック１の装着の際に、ケース１９の各ガイド溝２６にガイド突部４７がそれぞれ挿入されることによって、ケース１９の底面２４を載置面４５に略平行とさせて挿入方向をガイドするとともに、バッテリーパック１を保持する。
【００３４】
バッテリーパック１の装着時にその前面部２０に対向するバッテリー装着部３の突当面４６側には、端子部４４が配設されている。この端子部４４は、第１乃至第３の接続端子５１，５２，５３と、カバー部材６０とからなる。
【００３５】
第１の接続端子５１及び第２の接続端子５２は、バッテリー装着部３の幅方向の両側に位置してそれぞれ設けられ、バッテリーパック１の第１及び第２の入出力端子２１，２２にそれぞれ接続される。第３の接続端子５３は、バッテリー装着部３の幅方向の略中央に位置して、バッテリーパック１の通信端子２３に接続される。第１、第２及び第３の接続端子５１，５２，５３は、バッテリー装着部３の突当面４６に、バッテリーパック１の底面２４に平行とされるとともに、バッテリーパック１の長手方向と平行にそれぞれ設けられている。
【００３６】
カバー部材６０は、バッテリー装着部３に対して矢印ａ₁方向及びａ₂方向に回動可能に設けられ、第１，第２及び第３の接続端子５１，５２，５３を外部から保護している。
【００３７】
カバー部材６０は、例えば合成樹脂材料によって形成されており、略矩形状に形成された保護片６１と、この保護片６１を支持する支持片６２，６２とを有している。カバー部材６０の保護片６１には、バッテリー装着部３の載置面４５に対向する面に、厚み方向に傾斜された傾斜面部が形成されている。カバー部材６０は、バッテリー装着部３にバッテリーパック１が装着される際に、保護片６１にケース１９が当接されて挿入されることによって、矢印ａ₂方向に容易に回動される。カバー部材６０の支持片６２，６２は、バッテリー装着部３の突当面４６に、図示しない回動支軸を介して回動可能に支持されている。また、カバー部材６０は、回動支軸の外周部に図示しない捻りコイルバネが設けられている。この捻りコイルバネは、一端がバッテリー装着部３の突当面４６に掛止されており、他端がカバー部材６０の支持片６２，６２に掛止されている。したがって、カバー部材６０は、捻りコイルバネの弾性力により、矢印ａ₁方向に回動するように付勢されており、第１、第２及び第３の接続端子５１，５２，５３を覆っている。
【００３８】
また、バッテリー装着部３には、突当面４６と載置面４５とに跨って、バッテリーパック１の各規制凹部２８，２９にそれぞれ係合する一対の規制突部６５，６６が、幅方向にほぼ中心線に対して線対称にそれぞれ一体に形成されている。
【００３９】
これら各規制突部６５，６６は、載置面４５に直交して形成された第１の部分と、この第１の部分に直交して形成された第２の部分とを有しており、断面略Ｌ字状を呈して形成されている。これら各規制突部６５，６６は、バッテリーパック１の底面２４がバッテリー装着部３の載置面４５に対して幅方向に傾斜された状態とされることを規制する。
【００４０】
また、バッテリー装着部３には、突当面４６と載置面４５とに跨って、第３の接続端子５３に隣接する位置に、バッテリーパック１の挿入方向をガイドする第１のガイド突部６８が一体に形成されている。この第１のガイド突部６８は、図４に示すように、載置面４５の長手方向と平行に形成されており、装着されるバッテリーパック１の底面２４の第１のガイド溝３４に係合する位置に形成されている。
【００４１】
また、バッテリー装着部３には、突当面４６と載置面４５とに跨って、バッテリーパック１の装着方向をガイドする第２のガイド突部５４が、載置面４５の長手方向と平行に一体に形成されている。この第２のガイド突部５４は、バッテリーパック１の第２のガイド溝３６に係合することによって、装着方向をガイドする。
【００４２】
また、バッテリー装着部３の幅方向の両側面に、規制溝３７，３７に係合する規制爪５５，５５がそれぞれ一体に突出形成されている。規制爪５５，５５は、載置面４５に平行とされるとともに、バッテリーパック１の長手方向に平行に形成されている。
【００４３】
また、バッテリー装着部３には、載置面４５の略中央に、第１のバッテリーパック６の識別用凹部３０に係合する識別用突部５６が一体に形成されている。この識別用突部５６は、略直方体状に形成されている。この識別用突部５６の先端部には、バッテリーパック１の識別溝３２に係合する識別用突片５７が一体に形成されている。そして、この識別用突部５６は、図４に示すように、載置面４５の幅方向に平行な寸法が、バッテリーパック１の識別用凹部３０の幅Ｗ₀より小とされた幅Ｗ₁に形成されており、識別用凹部３０に挿入可能とされている。また、識別用突部５６は、突当面４６から直交する方向に距離Ｌ₁を隔てた位置に形成されている。
【００４４】
以上のようにバッテリー装着部３が構成されることによって、バッテリーパック１はバッテリー装着部３に対して装着可能になる。
【００４５】
なお、バッテリーパック１を充電する図示しない充電装置も、バッテリー装着部３と同様の構成からなるバッテリー装着部を備えている。
【００４６】
つぎに、上記バッテリーパック１の回路構成について説明する。
上記バッテリーパック１は、図５に示すように、２個の直列に接続されたバッテリーセルであるリチウムイオン電池７１，７２と、リチウムイオン電池７１の正極と抵抗Ｒ１を介して接続する第１の入出力端子２１と、リチウムイオン電池７２の負極と接続する第２の入出力端子２２とを備える。
【００４７】
リチウムイオン電池７１，７２は、第１及び第２の入出力端子２１，２２を介して、外部から充電されたり、外部に放電する。また、リチウムイオン電池７１，７２は、直接に接続された抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２と並列に接続されている。すなわち、リチウムイオン電池７１の正極と抵抗Ｒ１とが接続され、リチウムイオン電池７２の負極と抵抗Ｒ２とが接続されている。
【００４８】
また、上記バッテリーパック１は、抵抗Ｒ３に流れる電流を検出する電流検出回路７３と、充放電電流値やバッテリー電圧値をディジタル化するＡ／Ｄコンバータ７４と、充放電した回数（以下、「サイクル数」という。）をカウントしたりバッテリー残容量を演算等する中央処理演算ユニット（Central Processing Unit：以下、「ＣＰＵ」という。）７５と、リチウムイオン電池７１，７２の現在の電圧レベル等を一時記憶するランダム・アクセス・メモリ（Random Access Memory：以下、「ＲＡＭ」という。）７６と、ＣＰＵ７５の制御プログラムが記憶されているリード・オンリー・メモリ（Read Only Memory：以下、「ＲＯＭ」という。）７７とを備える。
【００４９】
電流検出回路７３は、充電時又は放電時に抵抗Ｒ３に流れる電流を検出して、この電流値をＡ／Ｄコンバータ７４に供給する。
【００５０】
Ａ／Ｄコンバータ７４は、電流検出回路７３からの電流値をディジタル化してＣＰＵ７５に供給する。また、Ａ／Ｄコンバータ７４は、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２の接続端子（以下、「中点接続端子」という。）Ｘの電圧値、すなわち直列に接続されたリチウムイオン電池７１，７２の両端電圧をＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）に分圧した電圧値をディジタル化し、これをＣＰＵ７５に供給する。
【００５１】
ＣＰＵ７５は、サイクル数をカウントするカウンタ７５ａを備える。ＣＰＵ７５は、図６に示すように、中点接続端子Ｘの電圧レベルをバッテリーレベル０からバッテリーレベル３までの４段階に分け、電圧レベルが最も高い段階をバッテリーレベル３とし電圧レベル別が最も低い段階をバッテリーレベル０と設定している。そして、ＣＰＵ７５は、バッテリーレベルが１つ下がる毎に、カウンタ７５ａにより１つカウントアップする。
【００５２】
ここで、ＣＰＵ７５は、具体的には図７に示すフローチャートに従ってバッテリーレベルを設定し、サイクル数をカウントする。
電流検出回路７３が充電電流又は放電電流を検出するとステップＳＴ１に進み、ＣＰＵ７５は、Ａ／Ｄコンバータ７４を介して、中点接続端子Ｘにおけるバッテリー電圧を取り込んで、ステップＳＴ２に進む。
【００５３】
ステップＳＴ２において、ＣＰＵ７５は、電流検出回路７３の検出出力に基づいて、充電が行われているか又は放電が行われているかを判定し、充電が行われていると判定したときはステップＳＴ３に進み、放電が行われていると判定したときはステップＳＴ９に進む。
【００５４】
ステップＳＴ３において、ＣＰＵ７５は、中点接続端子Ｘの電圧レベルがバッテリーレベル３電圧よりも大きいかを判定し、大きいと判定したときはステップＳＴ４に進み、大きくないと判定したときはステップＳＴ５に進む。
【００５５】
ステップＳＴ４において、ＣＰＵ７５は、現在の電圧レベルはバッテリーレベル３であるとしてそのレベルをＲＡＭ７６に書き込んで、処理を終了する。
【００５６】
ステップＳＴ５において、ＣＰＵ７５は、中点接続端子Ｘの電圧レベルがバッテリーレベル２電圧よりも大きいかを判定し、大きいと判定したときはステップＳＴ６に進み、大きくないと判定したときはステップＳＴ７に進む。
【００５７】
ステップＳＴ６において、ＣＰＵ７５は、現在の電圧レベルはバッテリーレベル２であるとしてそのレベルをＲＡＭ７６に書き込んで、処理を終了する。
【００５８】
ステップＳＴ７において、ＣＰＵ７５は、中点接続端子Ｘの電圧レベルがバッテリーレベル１電圧よりも大きいかを判定し、大きいと判定したときはステップＳＴ８に進み、大きくないと判定したときは現在の電圧レベルはバッテリーレベル０であるとしてそのレベルをＲＡＭ７６に書き込んで処理を終了する。
【００５９】
ステップＳＴ６において、ＣＰＵ７５は、現在の電圧レベルはバッテリーレベル１であるとして、処理を終了する。
【００６０】
一方、ステップＳＴ２で放電が行われていると判定したときのステップＳＴ９において、ＣＰＵ７５は、中点接続端子Ｘの電圧レベルがバッテリーレベル１電圧よりも小さくなったか、すなわちバッテリーレベルが１から０に移行したかを判定し、移行したと判定したときはステップＳＴ１０に進み、移行していないと判定したときはステップＳＴ１１に進む。
【００６１】
ステップＳＴ１０において、ＣＰＵ７５は、現在のバッテリー電圧はバッテリーレベル０であるとしてそのレベルをＲＡＭ７６に書き込んで、ステップＳＴ１５に進む。
【００６２】
ステップＳＴ１１において、ＣＰＵ７５は、中点接続端子Ｘの電圧レベルがバッテリーレベル２電圧よりも小さくなったか、すなわちバッテリーレベルが２から１に移行したかを判定し、移行したと判定したときはステップＳＴ１２に進み、移行していないと判定したときはステップＳＴ１３に進む。
【００６３】
ステップＳＴ１２において、ＣＰＵ７５は、現在のバッテリー電圧はバッテリーレベル１であるとしてそのレベルをＲＡＭ７６に書き込んで、ステップＳＴ１５に進む。
【００６４】
ステップＳＴ１３において、ＣＰＵ７５は、中点接続端子Ｘの電圧レベルがバッテリーレベル３電圧よりも小さくなったか、すなわちバッテリーレベルが３から２に移行したかを判定し、移行したと判定したときはステップＳＴ１４に進み、移行していないと判定したときは処理を終了する。
【００６５】
ステップＳＴ１４において、ＣＰＵ７５は、現在のバッテリー電圧はバッテリーレベル２であるとしてそのレベルをＲＡＭ７６に書き込んで、ステップＳＴ１５に進む。
【００６６】
ステップＳＴ１５において、ＣＰＵ７５は、カウンタ７５ａのサイクル数を１／３カウントアップして処理を終了する。
【００６７】
すなわち、ＣＰＵ７５は、充電時及び放電時において電圧レベルがどのバッテリーレベルにあるかを検出すると共に、放電により電圧レベルが低くなって３つの閾値のいずれか１つを超える毎に１／３カウントアップするので、頻繁にリチウムイオン電池７１，７２の充放電を行う場合であってもそのリチウムイオン電池７１，７２の実際の劣化に応じてサイクル数をカウントアップすることができる。
【００６８】
例えば図８に示すように、バッテリーレベルが３から２に、２から１に、１から０に低くなる毎にカウントアップしている。充電によりバッテリーレベルが３になった後、再び放電が行われると、バッテリーレベルが３から２に、２から１に低くなる毎にカウントアップしている。このバッテリーレベルが１の段階で再び充電が行われてバッテリーレベルが３になった後、再度放電が行われると、バッテリーレベルが低くなっていく毎にサイクル数をカウントアップしている。なお、図８で示しているサイクル数を１／３にした値が実際のサイクル数である。
【００６９】
そして、ＣＰＵ７５は、カウンタ７５ａのサイクル数がリチウムイオン電池７１，７２の最大充放電カウント数を超えた場合は、当該リチウムイオン電池７１，７２が劣化してその寿命がきたと判別することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態では、バッテリーレベルを４段階に分けて説明したが、バッテリーレベルをｎ（＞２）段階に分けて（ｎ−１）本のいずれかの閾値を超える毎にサイクル数をカウントアップするようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施の形態では、電圧レベルが低くなる時すなわち放電時にサイクル数をカウントアップしていたが、電圧レベルが高くなる場合すなわち充電時にサイクル数をカウントアップしてもよく、また、充電時及び放電時の両方の時にサイクル数をカウントしてもよい。
【００７２】
つぎに、ＲＯＭ７７に記憶されているバッテリー残量積算値について説明する。ＲＯＭ７７には、図９に示すように、９０パーセント充電時に放電することができるバッテリー残量積算値［ｍＡｈ］（以下、「９０パーセント残量積算値」という。）がサイクル数毎に記憶されている。ここでは、サイクル数が０から１０まで、１１から２０まで、２１から３０まで、・・・と、１０サイクル毎に、９０パーセント残量積算値が記憶されている。
【００７３】
例えば、１１から２０サイクルまでの９０パーセント残量積算値は、０から１０までの９０パーセント残量積算値から、１１から２０サイクルしたときのリチウムイオン電池７１，７２の劣化容量を引いた値である。同様に、２１から３０サイクルまでの９０パーセント残量積算値は、０から１０までの９０パーセント残量積算値から、２１から３０サイクルしたときのリチウムイオン電池７１，７２の劣化容量を引いた値である。ＲＯＭ７７には、このように１０サイクル毎に、９０パーセント残量積算値が記憶されている。
【００７４】
これにより、バッテリーパック１は、放電時において例えばバッテリー残量積算値の初期値に基づいてバッテリー残量を計算する場合は、サイクル数に応じて設定される９０パーセント残量積算値を用いて計算することができる。すなわち、リチウムイオン電池７１，７２の充放電による劣化に対応してバッテリー残量の計算の初期値となる９０パーセント残量積算値を設定することができるので、従来よりも正確にバッテリー残量を算出することができる。
【００７５】
また、ＲＯＭ７７には、図１０に示すように、３２サイクル毎に９０パーセント残量積算値を記憶してもよい。例えば、サイクル数が０以上３２未満のときは補正のない９０パーセント残量積算値を基準容量して記憶し、サイクル数が３２以上６４未満のときは基準容量から補正データ（一定値）を引いたものを記憶し、サイクル数が６４以上９６未満のときは基準容量から補正データを２倍してこれを引いたものを記憶し、サイクル数が９６以上１２８未満のときは基準容量から補正データを３倍してこれを引いたものを記憶している。すなわち、劣化容量が線形性を有するときは、このようなアルゴリズムに従って９０パーセント残量積算値を記憶させてもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るバッテリーセルの充放電回数検出装置、及び、バッテリーセルの充放電回数検出方法によれば、充放電可能なバッテリーセルから電圧を検出し、上記検出される電圧が、３つの異なる電圧値のうち、いずれか１つを跨ぐ毎にカウントアップすることにより、頻繁に充放電を行う場合であってもバッテリーセルの劣化に応じて正確にサイクル数をカウントすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したバッテリーパックをビデオカメラ装置に装着する状態を説明する図である。
【図２】バッテリーパックの斜視図である。
【図３】バッテリーパックを背面側示す斜視図である。
【図４】ビデオカメラ装置に設けられているバッテリー装着部の斜視図である。
【図５】バッテリーパックの回路構成を示す図である。
【図６】電圧レベルとバッテリーレベルとの関係を説明する図である。
【図７】バッテリーレベル設定とサイクルカウントの動作内容を示すフローチャートである。
【図８】サイクル数をカウントするときの一例を説明する図である。
【図９】サイクル数に応じたバッテリー残量積算値の変化の一例を示す図である。
【図１０】サイクル数に応じたバッテリー残量積算値の変化の他の例を示す図である。
【図１１】従来のサイクル数のカウントについて説明する図である。
【図１２】バッテリーセルの劣化が生じたときのバッテリー残量積算値の線形特性の変化を示す図である。
【符号の説明】
１バッテリーパック、リチウムイオン電池７１，７２、７５ＣＰＵ、７７ＲＯＭ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery cell charge / discharge frequency detection device and a battery cell charge / discharge frequency detection method .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a battery pack having a battery cell as a secondary battery such as a lithium ion battery, a NiCd battery, or a nickel metal hydride battery has been provided.
The battery pack generally includes a microcomputer (hereinafter referred to as a “microcomputer”) for calculating the remaining battery capacity of a battery cell and communicating with an electronic device that uses the battery cell as a power source. A peripheral circuit, a battery cell state detection circuit and the like necessary for calculating the remaining battery level by the microcomputer are provided.
[0003]
The number of cycles in which such a battery pack can be charged and discharged is not infinite. In addition, the maximum number of charge / discharge cycles that can maintain the charge / discharge characteristics within the allowable range for use is determined to some extent according to the type of the battery cell and the like.
[0004]
In the case of a conventional battery pack, it is difficult for the user to recognize the maximum number of charge / discharge cycles that can maintain the charge / discharge characteristics within the above allowable range, that is, the life of the battery cell. For example, the user can recognize the life of the battery cell only by recognizing that the battery has been quickly depleted even if the battery is fully charged while charging and discharging are repeated.
[0005]
In order to easily recognize the life of such a battery cell, the applicant of the present application disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-243718, a battery pack and a battery state display method (hereinafter referred to as “first disclosed technique”). It is said).
[0006]
As shown in FIG. 11, the first disclosed technique detects that the voltage of the battery cell is equal to or higher than the first threshold, and further detects that the voltage is equal to or lower than the second threshold. When one of the detections is performed and then the other detection is performed, the number of charge / discharge cycles is counted assuming that one cycle of charging or discharging has been performed.
[0007]
On the other hand, in a battery pack having a plurality of battery cells, the maximum charge voltage is different for each battery cell. Therefore, the applicant of the present application is able to charge each battery cell optimally. No. 285,026 discloses a battery charging device and method, and a battery pack (hereinafter referred to as “second disclosed technique”).
[0008]
The second disclosed technique presents charging the battery cell and calculating the remaining battery capacity based on the initial value stored in the battery cell.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first disclosed technique, as shown in FIG. 12, when the voltage of the battery cell does not fall below the second threshold value, it does not count up, and charging is performed before the voltage falls below the second threshold value. Was not counted. Therefore, although the battery cell has deteriorated due to charge / discharge, there is a problem that the cycle count is not counted accordingly. In order to cope with such a problem, it is conceivable to set the second threshold value higher. However, although the battery is not consumed much, it is counted up and cannot be accurately counted.
[0010]
On the other hand, the conventional battery pack is configured such that after 90% charging, the 90% charging is regarded as a full charge in order to absorb current detection error during charging. For this reason, the battery pack stores the battery remaining amount integrated value at the time of 90% charging in the ROM in advance, and sets the battery capacity as the battery remaining amount integrated value when it is determined that 90% charging is performed. It was.
[0011]
However, when charging and discharging are repeated, the battery cell deteriorates, and the battery capacity that can be actually taken out becomes smaller. Along with such deterioration, the battery remaining integrated value at the time of 90% charging also decreases, and the 90% charged battery remaining integrated value stored in the nonvolatile memory and the actual battery remaining integrated value A gap will occur.
[0012]
At this time, when the remaining battery capacity is calculated based on the initial value stored in the battery cell at the time of discharging, there is a problem that the accurate remaining battery capacity cannot be calculated. .
[0013]
The present invention has been proposed in view of such circumstances, and when the battery cell is deteriorated due to charging / discharging of the battery, the cycle count is counted according to the deterioration, and according to the deterioration. It is an object of the present invention to provide a battery cell charge / discharge number detection device and a battery cell charge / discharge number detection method capable of accurately setting the remaining battery capacity.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
Discharge frequency detecting apparatus for a battery cell according to the present invention includes a voltage detecting means for detecting the voltage during charging and discharging of the rechargeable battery cell Le, the voltage during charging and discharging, which is detected by the voltage-detection means, By providing a counter that counts up every time one of three different voltage values is crossed , the above-described problem is solved.
[0015]
Discharge frequency detecting method of the battery cell according to the present invention detects the voltage from the rechargeable battery cells, the voltage detected is, of the three different voltage values, count up every straddles one By doing so, the above-described problems are solved.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
The present invention can be applied to, for example, the battery pack 1 shown in FIG. The battery pack 1 is mounted on, for example, a battery mounting portion 3 of a video camera device 2 and supplies power to the video camera device 2, while being configured to be mountable on a charging device (not shown) and charged. .
[0020]
For example, as shown in FIG. 2, the battery pack 1 includes a case 19 that houses therein a battery cell (not shown).
[0021]
The case 19 of the battery pack 1 is made of, for example, a synthetic resin material. On both side surfaces of the case 19 in the width direction, guide grooves 26 and 26 for guiding the battery mounting portion 3 in the mounting direction are formed. As shown in FIG. 3, each guide groove 26, 26 on each side surface is formed with one end opened to the bottom surface portion 24 of the case 19, and is formed in parallel with the longitudinal direction of the case 19.
[0022]
A first input / output terminal 21 and a second input / output terminal 22 are respectively disposed on both sides of the case 19 in the width direction on the front surface portion 20 in the mounting direction with respect to the battery mounting portion 3. A communication terminal 23 is disposed on the side.
[0023]
The first and second input / output terminals 21 and 22 supply power to the apparatus body of the video camera apparatus 1 via the battery mounting unit 3. The communication terminal 23 outputs an information signal such as the remaining power of the battery cell to the main body of the video camera device 1. One end of each of the input / output terminals 21 and 22 and the communication terminal 23 facing outward is located in a substantially rectangular recess formed in the front surface 20 of the case 19, and each connection terminal of the battery mounting device. It is prevented from being damaged by coming into contact with other parts.
[0024]
A pair of regulating recesses 28 and 29 are formed on the front surface portion (front surface portion in the longitudinal direction) in the mounting direction of the bottom surface portion 24 of the case 19. As shown in FIG. 3, the restricting recesses 28 and 29 are formed symmetrically with respect to a substantially center line (not shown) in the width direction. At the time of mounting, these restricting recesses 28 and 29 engage with not-shown restricting protrusions of the battery mounting portion 3 to restrict the inclination of the bottom surface portion 24 of the case 19 with respect to the battery mounting portion 3 in the width direction. .
[0025]
As shown in FIG. 3, the restriction recesses 28 and 29 include a first portion formed orthogonal to the bottom surface portion 24 of the case 19 and a second portion formed orthogonal to the first portion. And has a substantially L-shaped cross section.
[0026]
A substantially rectangular identifying recess 30 for identifying whether the battery 19 is a suitable battery mounting portion is formed at the approximate center of the bottom surface 24 of the case 19.
[0027]
As shown in FIG. 3, the identification concave portion 30 is located substantially on the center line in the width direction of the case 19 and is located on the front surface portion 20 side from the substantial center of the bottom surface portion 24 of the case 19. A substantially rectangular identification groove 32 is formed continuously at both ends in the longitudinal direction on the bottom surface inside the identification recess 30 so as to be positioned substantially on the center line in the width direction of the case 19. Steps are formed on both sides of the bottom surface 24 of the case 19 in the width direction in the identification recess 30. The dimension of the identification recess 30 in the width direction is the dimension width W ₀ .
[0028]
The first guide groove 34 adjacent to the communication terminal 23 is formed in parallel with the longitudinal direction of the case 19. The first guide groove 34 is formed such that one end is opened in the front surface portion 20 of the case 19 and the other end is continued to the identification recess 30. In the first guide groove 34, a step portion 35 having a different depth in a direction orthogonal to the bottom surface portion 24 of the case 19 is formed at a position adjacent to the front surface portion 20 side of the case 19. The first guide groove 34 guides the mounting direction with respect to the battery mounting portion 3.
[0029]
As shown in FIG. 3, a second guide groove 36 is formed on the bottom surface 24 of the case 19 at a position facing the first guide groove 34 with the communication terminal 23 interposed therebetween. The second guide groove 36 is formed in parallel with the longitudinal direction of the bottom surface portion 24 of the case 19, and one end is formed to open to the front surface portion 20 of the case 19.
[0030]
On both side surfaces of the case 19 in the width direction, restriction grooves 37 and 37 adjacent to the first and second input / output terminals 21 and 22 are formed. The restriction grooves 37 and 37 are formed in the front surface portion 20 and substantially parallel to the bottom surface portion 24, respectively, and restrict the inclination of the bottom surface portion 24 in the width direction with respect to the battery mounting portion 3.
[0031]
The bottom surface portion 24 of the case 19 is formed with a first locking recess 38 and a second locking recess 39 that are engaged with the battery mounting portion 3 when mounted on the battery mounting portion 3. . The first locking concave portion 38 is formed in a substantially rectangular shape, and is formed at a position adjacent to the identification concave portion 38 and located substantially on the center line in the width direction of the case 19. The second locking recess 39 is formed in a substantially rectangular shape that is slightly larger than the first locking recess 38, and is positioned substantially on the center line in the width direction of the case 19, on the back side in the mounting direction. Are formed respectively.
[0032]
On the other hand, the battery mounting portion 3 provided in the camera device 2 is formed slightly larger than the shape of the bottom surface 24 of the battery pack 1 as shown in FIG. The battery mounting portion 3 has a pair of guide protrusions 47 that engage with the guide grooves 26 of the battery pack 1 on the side surfaces facing both side surfaces in the width direction of the battery pack 1, adjacent to the placement surface 45. Is provided.
[0033]
When the battery pack 1 is mounted, the battery mounting portion 3 causes the bottom surface 24 of the case 19 to be substantially parallel to the placement surface 45 by inserting the guide protrusions 47 into the respective guide grooves 26 of the case 19. The battery pack 1 is held while guiding the insertion direction.
[0034]
A terminal portion 44 is disposed on the abutting surface 46 side of the battery mounting portion 3 that faces the front surface portion 20 when the battery pack 1 is mounted. The terminal portion 44 includes first to third connection terminals 51, 52, 53 and a cover member 60.
[0035]
The first connection terminal 51 and the second connection terminal 52 are respectively provided on both sides in the width direction of the battery mounting portion 3, and are respectively connected to the first and second input / output terminals 21 and 22 of the battery pack 1. Connected. The third connection terminal 53 is located approximately at the center in the width direction of the battery mounting portion 3 and is connected to the communication terminal 23 of the battery pack 1. The first, second, and third connection terminals 51, 52, 53 are parallel to the abutting surface 46 of the battery mounting portion 3, parallel to the bottom surface 24 of the battery pack 1, and parallel to the longitudinal direction of the battery pack 1. Each is provided.
[0036]
The cover member 60 is provided so as to be rotatable in the directions of arrows a ₁ and a _{2 with} respect to the battery mounting portion 3, and protects the first, second and third connection terminals 51, 52 and 53 from the outside. Yes.
[0037]
The cover member 60 is made of, for example, a synthetic resin material, and includes a protective piece 61 formed in a substantially rectangular shape, and support pieces 62 and 62 that support the protective piece 61. In the protective piece 61 of the cover member 60, an inclined surface portion that is inclined in the thickness direction is formed on the surface facing the mounting surface 45 of the battery mounting portion 3. When the battery pack 1 is mounted on the battery mounting portion 3, the cover member 60 is easily rotated in the direction of the arrow a ₂ by inserting the case 19 against the protective piece 61. The support pieces 62, 62 of the cover member 60 are rotatably supported on the abutting surface 46 of the battery mounting portion 3 via a rotation support shaft (not shown). Further, the cover member 60 is provided with a torsion coil spring (not shown) on the outer peripheral portion of the rotation support shaft. One end of the torsion coil spring is hooked on the abutting surface 46 of the battery mounting portion 3, and the other end is hooked on the support pieces 62 and 62 of the cover member 60. Therefore, the cover member 60 is urged to rotate in the direction of the arrow a ₁ by the elastic force of the torsion coil spring, and covers the first, second, and third connection terminals 51, 52, 53. .
[0038]
In addition, the battery mounting portion 3 has a pair of restricting protrusions 65 and 66 that engage with the restricting recesses 28 and 29 of the battery pack 1 across the abutting surface 46 and the mounting surface 45 in the width direction. They are formed integrally in line symmetry with respect to the center line.
[0039]
Each of the restricting protrusions 65 and 66 has a first portion formed orthogonal to the placement surface 45 and a second portion formed orthogonal to the first portion, It is formed with a substantially L-shaped cross section. These restricting protrusions 65 and 66 restrict the bottom surface 24 of the battery pack 1 from being inclined in the width direction with respect to the mounting surface 45 of the battery mounting portion 3.
[0040]
The battery mounting portion 3 includes a first guide protrusion 68 that guides the insertion direction of the battery pack 1 at a position adjacent to the third connection terminal 53 across the abutting surface 46 and the placement surface 45. Are integrally formed. As shown in FIG. 4, the first guide protrusion 68 is formed in parallel with the longitudinal direction of the mounting surface 45, and is engaged with the first guide groove 34 on the bottom surface 24 of the battery pack 1 to be mounted. It is formed in the position to match.
[0041]
The battery mounting portion 3 includes a second guide protrusion 54 that guides the mounting direction of the battery pack 1 across the abutting surface 46 and the mounting surface 45 in parallel with the longitudinal direction of the mounting surface 45. It is integrally formed. The second guide protrusion 54 guides the mounting direction by engaging with the second guide groove 36 of the battery pack 1.
[0042]
In addition, restriction claws 55 and 55 that engage with the restriction grooves 37 and 37 are integrally formed on both side surfaces of the battery mounting portion 3 in the width direction so as to protrude integrally. The restricting claws 55 are formed parallel to the placement surface 45 and parallel to the longitudinal direction of the battery pack 1.
[0043]
In addition, an identification protrusion 56 that engages with the identification recess 30 of the first battery pack 6 is integrally formed in the battery mounting portion 3 substantially at the center of the placement surface 45. The identification protrusion 56 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. An identification protrusion 57 that engages with the identification groove 32 of the battery pack 1 is integrally formed at the tip of the identification protrusion 56. As shown in FIG. 4, the identification protrusion 56 has a width W ₁ in which the dimension parallel to the width direction of the mounting surface 45 is smaller than the width W ₀ of the identification recess 30 of the battery pack _1. And can be inserted into the identification recess 30. Further, the identification protrusion 56 is formed at a position separated by a distance L _{1 in} a direction orthogonal to the abutting surface 46.
[0044]
By configuring the battery mounting portion 3 as described above, the battery pack 1 can be mounted on the battery mounting portion 3.
[0045]
Note that a charging device (not shown) for charging the battery pack 1 also includes a battery mounting portion having the same configuration as the battery mounting portion 3.
[0046]
Next, a circuit configuration of the battery pack 1 will be described.
As shown in FIG. 5, the battery pack 1 includes lithium ion batteries 71 and 72, which are two battery cells connected in series, and a first electrode connected to the positive electrode of the lithium ion battery 71 via a resistor R1. The input / output terminal 21 and the second input / output terminal 22 connected to the negative electrode of the lithium ion battery 72 are provided.
[0047]
The lithium ion batteries 71 and 72 are charged from the outside or discharged to the outside via the first and second input / output terminals 21 and 22. Further, the lithium ion batteries 71 and 72 are connected in parallel with the directly connected resistors R1 and R2. That is, the positive electrode of the lithium ion battery 71 and the resistor R1 are connected, and the negative electrode of the lithium ion battery 72 and the resistor R2 are connected.
[0048]
The battery pack 1 includes a current detection circuit 73 for detecting a current flowing through the resistor R3, an A / D converter 74 for digitizing a charge / discharge current value and a battery voltage value, and the number of times of charge / discharge (hereinafter referred to as “cycle”). A central processing unit (hereinafter referred to as “CPU”) 75 that counts the remaining battery capacity and the current voltage level of the lithium ion batteries 71 and 72, etc. Random access memory (hereinafter referred to as “RAM”) 76 to be stored and a read only memory (hereinafter referred to as “ROM”) in which a control program of the CPU 75 is stored. 77.
[0049]
The current detection circuit 73 detects the current flowing through the resistor R3 during charging or discharging, and supplies this current value to the A / D converter 74.
[0050]
The A / D converter 74 digitizes the current value from the current detection circuit 73 and supplies it to the CPU 75. In addition, the A / D converter 74 determines the voltage value of the connection terminals (hereinafter referred to as “middle connection terminals”) X of the resistors R1 and R2, that is, the voltage across the lithium ion batteries 71 and 72 connected in series. The voltage value divided to R2 / (R1 + R2) is digitized and supplied to the CPU 75.
[0051]
The CPU 75 includes a counter 75a that counts the number of cycles. As shown in FIG. 6, the CPU 75 divides the voltage level of the midpoint connection terminal X into four levels from battery level 0 to battery level 3, with the highest voltage level being battery level 3 and the lowest voltage level. The stage is set to battery level 0. The CPU 75 counts up one by the counter 75a every time the battery level is lowered by one.
[0052]
Here, the CPU 75 specifically sets the battery level according to the flowchart shown in FIG. 7 and counts the number of cycles.
When the current detection circuit 73 detects the charge current or the discharge current, the process proceeds to step ST1, and the CPU 75 takes in the battery voltage at the midpoint connection terminal X via the A / D converter 74, and proceeds to step ST2.
[0053]
In step ST2, the CPU 75 determines whether charging or discharging is performed based on the detection output of the current detection circuit 73. When determining that charging is being performed, the CPU 75 proceeds to step ST3. If it is determined that the discharge is being performed, the process proceeds to step ST9.
[0054]
In step ST3, the CPU 75 determines whether or not the voltage level of the midpoint connection terminal X is higher than the battery level 3 voltage. If it is determined that the voltage is higher, the process proceeds to step ST4. .
[0055]
In step ST4, the CPU 75 writes the level in the RAM 76, assuming that the current voltage level is the battery level 3, and ends the process.
[0056]
In step ST5, the CPU 75 determines whether the voltage level of the midpoint connection terminal X is higher than the battery level 2 voltage. If it is determined that the voltage is higher, the process proceeds to step ST6. .
[0057]
In step ST6, the CPU 75 writes the level in the RAM 76, assuming that the current voltage level is the battery level 2, and ends the process.
[0058]
In step ST7, the CPU 75 determines whether the voltage level of the midpoint connection terminal X is higher than the battery level 1 voltage. If it is determined that the voltage is higher, the process proceeds to step ST8. If the battery level is 0, the level is written in the RAM 76 and the process is terminated.
[0059]
In step ST6, the CPU 75 determines that the current voltage level is the battery level 1, and ends the process.
[0060]
On the other hand, in step ST9 when it is determined that the discharge is performed in step ST2, the CPU 75 determines whether the voltage level of the midpoint connection terminal X has become lower than the battery level 1 voltage, that is, the battery level is changed from 1 to 0. The process proceeds to step ST10 when it is determined that it has been transferred, and to step ST11 when it is determined that it has not been transferred.
[0061]
In step ST10, the CPU 75 writes that the current battery voltage is the battery level 0 in the RAM 76, and proceeds to step ST15.
[0062]
In step ST11, the CPU 75 determines whether or not the voltage level of the midpoint connection terminal X has become smaller than the battery level 2 voltage, that is, whether the battery level has shifted from 2 to 1, and when determining that it has shifted, step ST12. If it is determined that the transition has not been made, the process proceeds to step ST13.
[0063]
In step ST12, the CPU 75 writes that the current battery voltage is the battery level 1 in the RAM 76, and proceeds to step ST15.
[0064]
In step ST13, the CPU 75 determines whether the voltage level of the midpoint connection terminal X has become smaller than the battery level 3 voltage, that is, whether the battery level has shifted from 3 to 2, and if it has determined that it has shifted, step ST14 If it is determined that the transition has not been made, the process is terminated.
[0065]
In step ST14, the CPU 75 writes that the current battery voltage is the battery level 2 in the RAM 76, and proceeds to step ST15.
[0066]
In step ST15, the CPU 75 increments the number of cycles of the counter 75a by 1/3 and ends the process.
[0067]
That is, the CPU 75 detects which battery level the voltage level is at the time of charging and discharging, and counts up by 1/3 every time one of the three threshold values is exceeded due to the voltage level being lowered by discharging. Therefore, even when the lithium ion batteries 71 and 72 are frequently charged and discharged, the number of cycles can be counted up according to the actual deterioration of the lithium ion batteries 71 and 72.
[0068]
For example, as shown in FIG. 8, the count is incremented every time the battery level decreases from 3 to 2, from 2 to 1, from 1 to 0. When the battery level becomes 3 by charging and then discharge is performed again, the battery level is counted up every time the battery level is lowered from 3 to 2 and from 2 to 1. When the battery level is 1, charging is performed again and the battery level reaches 3, and then discharging is performed again. Whenever the battery level decreases, the number of cycles is counted up. A value obtained by reducing the number of cycles shown in FIG. 8 to 1/3 is the actual number of cycles.
[0069]
When the number of cycles of the counter 75a exceeds the maximum charge / discharge count number of the lithium ion batteries 71 and 72, the CPU 75 can determine that the lithium ion batteries 71 and 72 have deteriorated and have reached their lifetime. .
[0070]
In this embodiment, the battery level is divided into four stages. However, the battery level is divided into n (> 2) stages, and (n-1) the number of cycles is exceeded every time one of the threshold values is exceeded. You may make it count up.
[0071]
In the present embodiment, the number of cycles is counted up when the voltage level becomes low, that is, during discharging. However, the number of cycles may be counted up when the voltage level becomes high, that is, during charging. And the number of cycles may be counted both at the time of discharge.
[0072]
Next, the battery remaining amount integrated value stored in the ROM 77 will be described. As shown in FIG. 9, the ROM 77 stores a battery remaining amount integrated value [mAh] (hereinafter referred to as “90% remaining amount integrated value”) that can be discharged during 90% charging for each number of cycles. Yes. Here, the 90% remaining amount integrated value is stored every 10 cycles from 0 to 10, from 11 to 20, from 21 to 30, and so on.
[0073]
For example, the 90 percent remaining amount integrated value from 11 to 20 cycles is a value obtained by subtracting the deterioration capacity of the lithium ion batteries 71 and 72 when 11 to 20 cycles are performed from the 90 percent remaining amount integrated value from 0 to 10. is there. Similarly, the 90% remaining amount integrated value from 21 to 30 cycles is a value obtained by subtracting the deterioration capacity of the lithium ion batteries 71 and 72 when 21 to 30 cycles are performed from the 90% remaining amount integrated value from 0 to 10. It is. The ROM 77 stores the 90% remaining amount integrated value every 10 cycles in this way.
[0074]
Thus, when the battery pack 1 calculates the remaining battery level based on, for example, the initial value of the remaining battery level at the time of discharging, the battery pack 1 calculates using the 90% remaining level integrated value set according to the number of cycles. can do. That is, since the 90% remaining amount integrated value that is the initial value of the calculation of the remaining amount of the battery corresponding to the deterioration due to charging / discharging of the lithium ion batteries 71 and 72 can be set, the remaining amount of the battery can be more accurately determined than before. Can be calculated.
[0075]
In addition, as shown in FIG. 10, the ROM 77 may store a 90% remaining amount integrated value every 32 cycles. For example, when the number of cycles is 0 or more and less than 32, the 90% remaining amount integrated value without correction is stored as a reference capacity, and when the number of cycles is 32 or more and less than 64, correction data (a constant value) is subtracted from the reference capacity. When the number of cycles is 64 or more and less than 96, the correction data is doubled from the reference capacity and is subtracted. When the number of cycles is 96 or more and less than 128, the correction data is stored from the reference capacity. 3 is subtracted and stored. That is, when the deteriorated capacity has linearity, the 90% remaining amount integrated value may be stored according to such an algorithm.
[0076]
【The invention's effect】
As described above in detail, the charge and discharge count detection device of a battery cell according to the present invention, and, according to the charging and discharging frequency detecting method of the battery cell, detects the voltage from the rechargeable battery cell, the upper Symbol Detection voltage is, of the three different voltage values, by counting up every straddles one, exactly the number of cycles in response to frequent battery cell Le even when charging and discharging deteriorated Can be counted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which a battery pack to which the present invention is applied is attached to a video camera device.
FIG. 2 is a perspective view of a battery pack.
FIG. 3 is a perspective view showing the back side of the battery pack.
FIG. 4 is a perspective view of a battery mounting portion provided in the video camera device.
FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit configuration of a battery pack.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a voltage level and a battery level.
FIG. 7 is a flowchart showing operation contents of battery level setting and cycle counting.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example when counting the number of cycles.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a change in the remaining battery charge value in accordance with the number of cycles.
FIG. 10 is a diagram illustrating another example of a change in the remaining battery charge value according to the number of cycles.
FIG. 11 is a diagram for explaining the conventional counting of the number of cycles.
FIG. 12 is a diagram showing a change in linear characteristics of a battery remaining amount integrated value when deterioration of a battery cell occurs.
[Explanation of symbols]
1 Battery pack, lithium ion batteries 71, 72, 75 CPU, 77 ROM

Claims

Voltage detection means for detecting the voltage during charging and discharging of the rechargeable battery cell Le,
Voltage during charge and discharge is detected by the upper SL voltage detecting means, three different among the voltage values, the charge and discharge count detection device Luba Tteri cells and a counter for counting up every straddles one.

Count of the counter charge and discharge number detector of maximum charge and discharge count the battery cell further comprising Ru請 Motomeko 1 wherein the determining means for determining the lifetime of the battery cell has come when it exceeds of the battery cells .

The counter is 請 Motomeko 1, wherein you count the number of times the voltage to be migrated number or the detected battery level different higher voltage detected by said voltage detecting means is shifted to a battery different levels lower Battery cell charge / discharge number detection device .

Detects voltage from chargeable / dischargeable battery cells,
Voltage on SL detected, three of the different voltage value, the charge and discharge count detection method of a battery cell that counts up every straddles one.

Discharge frequency detecting method of the battery cell 請 Motomeko 4 wherein you determine the life of the battery cell has come when the count exceeds the maximum charge and discharge count of the battery cells.

Discharge frequency detecting of the detected shifts voltage battery different levels becomes high are the number or the detected voltage is made lower you count the number of times the transition to a different battery level 請 Motomeko 4, wherein the battery cells Way .