JPH03160515A

JPH03160515A - 電池残容量表示装置

Info

Publication number: JPH03160515A
Application number: JP1300188A
Authority: JP
Inventors: Yasumasa Nakajima; 靖雅中島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1989-11-18
Filing date: 1989-11-18
Publication date: 1991-07-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は電池で動作する電子機器内の電池残容量表示装
置に関する。

［従来の技術］従来、電池で動作する電子機器のうち、ハンドヘルドコ
ンピュータ、ラップトップコンピュータ、パーソナルワ
ードプロセッサなどの情報機器には、小型、大容量、低
価格で取り扱いが比較的容易なＮｉ−ｃｄ二次電池がよ
く使用されている。これらの情報機器は貴重なデータを
扱うことが多いため、電池を完全に使い果たす前に電池
残容量が残り少ないことを警告する表示手段を持つもの
が多い。この機能を実現するためには、電池残容量を検
出する手段と検出結果を表示する手段が必要である。

従来の電池残容量検出手段の例を第２図、第３図に示す
。第２図は、電池電圧が残容量の減少にともなって低下
する傾向にあることを利用して、電池電圧が所定の電圧
ＶＬより低くなったことを検出素子４にて検出する手段
である。図中、３ａ及び３ｂは分圧抵抗であり、分圧さ
れた電圧は検出素子４のＩＮ入力に加えられ、内部基準
電圧と比較されて、その結果をＯＵＴ出力端子に出力す
ることにより電池残容量が残り少ないことを検出する。

第３図は、電流検出素子３３ａにて電池の放電電流を計
測し、３３ｂにて電池の充電電流を計測し、それぞれの
計測結果をＡ／Ｄコンバータ３４ａ及び３４ｂにてデジ
タルデータに変換し、マイクロプロセッサ３５て演算処
理することによって電池残容量を検出する手段である。

また、検出結果を表示する手段としては、警告ＬＥＤ２
４の点灯にて電池残容量が残り少ないことを表示する手
段がある。第２図、第３図におけるＰＮＰ｝ランジスタ
２２、ＮＰＮ｝ランジスタ３８、電流制限抵抗２３は、
ＬＥＤ２４をドライブするための素子である。

また、パーソナルワードプロセッサ等のように液晶表示
装置を持つものの中には、表示の一部分を利用して電池
残容量が残り少ないことを警告する手段を持つものもあ
る。

［発明が解決しようとする課題］前述の電池残容量検出手段のうち、電池電圧が所定の電
圧ＶＬより低くなったことを検出する方法には次のよう
な問題点を有する。通常よく使用されるＮｉ−ｃｄ二次
電池は第４図、第５図に示すような放電電圧特性を持っ
ている．第４図は、放電電流を変化させたときの単位セ
ルあたりの電池電圧と放電容量との関係を示したもので
ある。

図中、８Ｃとか０．２Ｃとか記載されている数値は放電
電流の単位であり、ｌＣとは溝充電されている電池を放
電させたとき１時間で放電し終わる電流のことである。

同図からわかるように、検出電圧ＶＬを例えば１．２Ｖ
に設定したとすると、０．２Ｃ放電の時には約９５％放
電した時に電池残容量が残り少ないことを警告するのに
対して、４Ｃ放電の時には約５０％、８Ｃ放電の時には
約３０％にて警告ざれることになる。

また、第５図は温度を変化させたときの単位セルあたり
の電池電圧と放電容量との関係を示したものであり、第
４図の場合と同様に温度変化による警告時点の変動も非
常に大きいことがわかる。

さらに、電池には少しでも充電されると解放電圧が急激
に回復し、その後放電を開始すると残容量がほとんどな
いために急激に電圧が低下する性質がある。

すなわち、この方法では放電電流の変化と温度の変化に
より警告が発生する時点がばらつくため、警告ざれてか
らあとどのくらい使用可能かを判断するのは困難である
。特にラップトップコンピュータやパーソナルワープロ
はフロッピーディスク装置やプリンタを内蔵しているた
め、放電電流の変化が大きく、また、これらは可１殻型
の機器であるから使用環境の温度も広範囲にわたる。さ
らに、充電時間は使用者の判断に任されているためどの
くらいまで充電されるのかまったくわからない。

従って、この方法により警告後の使用可能時間を判断す
るのは非常に困難である。従って、これらの機器の使用
者は警告が発せられるとあと何分間使用可能か判断でき
ないため、あと１０分間程度で片ずく仕事でも途中で打
ち切って充電する必要があり、不便極まりない。

また、電池の充放電電流を常に計測することにより電池
の残容量を検出する方法は、前述した問題点は克服され
ているが、ハードウエアが複雑になり、コストが上がり
、機器の種類ごとにＣＰＵのプログラムを試行錯誤して
決定しなければならないため多大な工数が必要になると
いう問題点を有する。

本発明はこのような問題点を解決するもので、その目的
とするところは使用者にとってあとどの位機器の使用が
可能かを精度よく直観的に知らしめることができ、かつ
、低コストの電池残容量表示装置を提供するところにあ
る。

［課題を解決するための手段］本発明の電池残容量表示装置は、電池と、前記電池の電
圧によって電池の残容量を検出する検出手段と、前記検
出手段の検出結果を表示する検出結果表示手段とから構
成される、電池で動作する電池残容量表示装置において
、前記検出結果表示手段が前記電池の電圧に対応したア
ナログ表示であることを特徴とし、さらに、前記検出結果表示手段が複数の表示素子から構
成されており、前記複数の表示素子の内、駆動される表
示素子の個数が前記電池の電圧に対応して変化すること
を特徴とし、さらに、前記検出結果表示手段が一つもしくは複数の表
示素子から構成されており、前記表示素子が前記電池の
電圧に対応した周波数で点滅することを特徴としている
。

［作用］本発明の上記の構成によれば、電池電圧をアナログ表示
することができるので、電池電圧が電池残容量の減少に
ともなって低下していく様子が直観的に認識できる。ま
た、フロッピーディスク装置やプリンタなどの消費電力
が大きいものを駆動しているときても、電圧の変動が少
なければまだまだ残容量が多いと判断できるし、逆にみ
るみるうちに電圧が低下していけば残容量が少ないと判
断できる。つまり、警告電圧以下になったときの電圧の
低下スピードによって使用者が直観的に残容量を判断で
きるのである。また、使用者の学習効果により、使えば
使うほど判断が正確になっていくというメリットもある
。

［実施例コ第１図（ａ）に本発明の一実施例を示す。１はＮｉ−ｃ
ｄ二次電池、２はアナログ表示の電圧計である。第１図
（ｂ）はその表示部であり、電池電圧の変化が指針によ
り読み取れるようになっている．分圧抵抗３ａ及び３ｂ
、電圧検出素子４、プルアップ抵抗５は機器が正常動作
できる最低電圧を検出することにより、データの破壊・
機器の暴走等を防止するための回路であり、１１がその
出力端子である。端子１０！，ｔ電源回路に接続される
端子であり、機器の動作に必要な各種電圧は電源回路で
作られる。また、Ｎｉ−ｃｄ二次電池ｌを充電するとき
には端子１０より充電電流が流れ込む。

この様な構成をとることにより、第１図（ｂ）に示すよ
うに電池電圧をアナログ表示することができるので、電
池電圧が電池残容量の減少にともなって低下していく様
子が直観的に認識できる。従って、電圧の低下スピード
によって使用者が直観的に残容量を判断できるのである
。

第６図（ａ）は、本発明の他の実施例である。６１ａ〜
６１ｇは分圧抵抗、６３は基準電圧を決定するツェナー
ダイオード、６２はツエナーダイオード６３に流れる電
流を制限するための抵抗、６４及び６５ａ〜６５ｅはコ
ンパレー夕、６６ａ〜６６ｅは電流制限抵抗、６７ａ　
〜６７ｅはＬＥＤである。コンパレータ６４は機器が正
常動作できる最低電圧を検出することにより、データの
破壊・機器の暴走等を防止するための回路であり、１１
がその出力端子である。端子１０は電源回路に接続され
る端子であり、機器の動作に必要な各種電圧は電源回路
で作られる。また、Ｎｉ−ｃｄ二次電池１を充電すると
きには端子１ｏより充電電流が流れ込む。

電池電圧が高いときは、ＬＥＤ６７ａ〜６７ｅは全部点
灯状態であり、電圧が低下するにつれて６７ｅ、６７ｄ
，６７ｃ，６７ｂ、６７ａの順番で消灯していく。第６
図（ｂ）は表示部の外観図であり、ＬＥＤ６７ａ〜６７
ｅが同図のように配列されテイる。同図は６７ａ、６７
ｂ，６７ｃの３つのＬＥＤが点灯している様子を示して
いる。

この様な構成をとることにより、電池電圧の変化が棒グ
ラフ状に表示されるため、電池電圧が電池残容量の減少
にともなって低下していく様子が直観的に認識できる。

従って、電圧の低下スピードによって使用者が直観的に
残容量を判断できるのである。

第７図は本発明のさらに他の実施例である。７ｌは電圧
制御発振器（以下■ＣＯと略す）であり、人力電圧に応
じて発振周波数が変化する回路である。この実施例では
電池が満充電状態では２０Ｈ２、電圧検出素子４が最低
電圧を検出する電圧のときにＩＨｚで発振するようにＶ
ＣＯ７１が設計されているため、電池電圧の変化に応じ
てＬＥＤ２４の点滅周期が２０ＨｚからＩＨｚまで変化
する。従って、電池電圧が電池残容量の減少にともなっ
て低下していく様子が直観的に認識でき、電圧の低下ス
ピードによって使用者が直観的に残容量を判断できるの
である。

そのほかにも、ランプの明るさが徐々に暗くなっていく
表示方法とか、ブサー音の周波数や断続周期が変化する
方法とか電池電圧をアナログ表示する方法は種々考えら
れる。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、電池と、前記電池の
電圧によって電池の残容量を検出する検出手段と、前記
検出手段の検出結果を表示する検出結果表示手段とから
構成される、電池で動作する電子機器内の電池残容量表
示装置において、前記検出結果表示手段として前記電池
の電圧に対応したアナログ表示をすることにより、電圧
の低下スピードによって使用者が直観的に残容量を判断
でき、また、使用者の学習効果により、使えば使うほど
電池残容量の判断が正確になっていくという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の一実施例の回路図。第１図（１））は、本発明の一実施例の表示部の外観図
。第２図は、従来例の回路図。第３図は、他の従来例の回路図。゜第４図、第５図はＮｉ−ｃｄ２次電池の放電電圧特性図
。第６図（ａ）は、本発明の他の実施例の回路図。第６図（ｂ’ｌは、第６図（ａ）の回路図に示す実施例
の表示部の外観図。第７図は、本発明の他の実施例の回路図。ｌ・・・・・・・Ｎｉ−ｃｄ２次電池２・・・・・・・アナログ表示の電圧計３　ａｓ　　３
　ｂ・・・分圧抵抗４・・・・・・・電圧検出素子５・・・・・・・プルアップ抵抗１０・・・・・・・電源回路接続端子１１・・・・・・・最低電圧検出端子２１、３６●◆◆・ベース抵抗２２・・・・・・・ＰＮＰ　｝ランジスタ２３・・・・
・・・電流制限抵抗２４・・・・・・・ＬＥＤ３１、３２・・・・ダイオード３３ａ、３３ｂ・・電流検出素子３４ａ１　３４ｂ・・Ａ／Ｄコンバータ３５・・・・・
・・マイクロプロセッサ３８・・・・・・・ＮＰＮ｝ラ
ンジスタ６１ａ〜６１ｇ・・分圧抵抗６３・・・・・・・ツエナーダイオード６４、６５ａ〜
６５ｅ◆・コンバレータ６６ａ〜６６ｅ・・電流制限抵
抗６７ａ〜６６７●　・ＬＥＤ７ｌ　・　・　・　●　◆　・　●ＶＣＯ以

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電池と、前記電池の電圧によって電池の残容量を
検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果を表示す
る検出結果表示手段とから構成される、電池で動作する
電池残容量表示装置において、前記検出結果表示手段が
前記電池の電圧に対応したアナログ表示であることを特
徴とをる電池残容量表示装置。
（２）電池と、前記電池の電圧によって電池の残容量を
検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果を表示す
る検出結果表示手段とから構成される、電池で動作する
電池残容量表示装置において、前記検出結果表示手段が複数の表示素子
から構成されており、前記複数の表示素子の内、駆動さ
れる表示素子の個数が前記電池の電圧に対応して変化す
ることを特徴とする電池残容量表示装置。
（３）電池と、前記電池の電圧によって電池の残容量を
検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果を表示す
る検出結果表示手段とから構成される、電池で動作する
電池残容量表示装置において、前記検出結果表示手段が
一つもしくは複数の表示素子から構成されており、前記
表示素子が前記電池の電圧に対応した周波数で点滅する
ことを特徴とする電池残容量表示装置。