JPH04331427A - 充電式電気機器 - Google Patents

充電式電気機器

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JPH04331427A
JPH04331427A JP833391A JP833391A JPH04331427A JP H04331427 A JPH04331427 A JP H04331427A JP 833391 A JP833391 A JP 833391A JP 833391 A JP833391 A JP 833391A JP H04331427 A JPH04331427 A JP H04331427A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
remaining capacity
charging
storage battery
value
discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP833391A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshinori Kawamura
川村 俊教
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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Publication of JPH04331427A publication Critical patent/JPH04331427A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、NiCd電池等の蓄電
池からの放電電流を検出して残容量を演算し、この残容
量を放電させてから充電を開始する充電式電気機器に関
する。
【0002】
【従来の技術】通常、充電式電気機器の蓄電池として用
いられるNiCd電池等は所定の条件で充放電を繰り返
すと不活性状態になって一時的に電池容量や電池電圧の
低下を生じることがある。例えば、残容量がある程度残
っている状態(以下、部分放電という)から電池容量が
略100%になるまで充電(以下、完全充電という)し
、更にかかる部分放電と完全充電とを繰り返すと、図5
の二点鎖線Bに示すように、電池電圧は適正に充放電を
行った場合、すなわち残容量がほとんど無い状態(以下
、完全放電という)から完全充電した場合の電池電圧(
図5、実線A)よりも短時間でカット電圧VO以下、す
なわち電気機器を正常に動作させることができる電圧以
下に低下する。この結果、完全充電したにも拘らず電気
機器の使用可能時間が短縮される。
【0003】また、部分放電での残容量が略等しくなる
ような充放電を繰り返していると、図6の二点鎖線Cに
示すように、電池電圧は適正に充放電を行った場合の電
池電圧(図6、実線A)よりも短時間でカット電圧VO
以下に低下する。
【0004】一方、上記のような不活性状態になったN
iCd電池等であっても、完全放電してから完全充電を
行うと、図5及び図6の実線Aに示すような正常な電池
電圧特性に復帰する。
【0005】従来、この点に鑑みて蓄電池を完全放電し
てから充電を開始させるようにした蓄電池の放電機構を
有する充電式電気機器が提案されている。この充電式電
気機器は使用者が部分放電の状態であると判断した場合
に、一旦、蓄電池を上記放電機構によって完全放電させ
てから充電を開始させるようにしたものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記放電機
構を有する充電式電気機器にあっては、蓄電池の放電状
態が十分かどうかということを使用者が判断することは
困難であるし、また、放電機構を操作する手間が煩わし
いことになる。このため、蓄電池が不活性状態になり易
く蓄電池の性能が十分に活用されない虞れがあった。
【0007】本発明は、上記問題を解決するもので、部
分放電の有無を自動的に判断し、且つ強制的に完全放電
してから充電を開始するようにした充電式電気機器を提
供することを目的とする。
【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、本発明は、蓄電池からの放電電流を検出して該蓄電
池の残容量を演算する充電式電気機器において、上記蓄
電池の残容量を放電する放電手段と、上記蓄電池の充電
開始時の残容量値と予め設定した所定値とを比較する比
較手段と、上記充電開始時の残容量値が上記所定値以上
の場合に上記放電手段を動作させて残容量を放電させて
から充電を開始させる制御手段とを備えたものである。
【0009】また、請求項2では、蓄電池からの放電電
流を検出して該蓄電池の残容量を演算する充電式電気機
器において、上記蓄電池の残容量を放電する放電手段と
、充電開始時毎の残容量を記憶する記憶手段と、上記充
電開始時毎の残容量が連続して略同レベルとなる回数を
計数する計数手段と、上記計数値と予め設定した所定回
数とを比較する比較手段と、上記計数値が上記所定回数
以上の場合に上記放電手段を動作させて残容量を放電さ
せてから充電を開始させる制御手段とを備えたものであ
る。
【0010】
【作用】上記構成の充電式電気機器によれば、蓄電池か
らの放電電流が検出され、該蓄電池の残容量が演算され
る。そして、上記蓄電池の充電開始時の残容量値と予め
設定した所定値とが比較され、充電開始時の残容量値が
上記所定値以上の場合に蓄電池の残容量が自動的、且つ
強制的に放電された後、充電が開始される。
【0011】また、請求項2の充電式電気機器によれば
、蓄電池からの放電電流が検出され、該蓄電池の残容量
が演算される。そして、充電開始時毎の残容量が記憶さ
れ、充電開始時毎の残容量が連続して略同レベルとなる
回数が計数され、上記計数値と予め設定した所定回数と
が比較され、上記計数値が上記所定回数以上の場合に蓄
電池の残容量が自動的、且つ強制的に放電された後、充
電が開始される。
【0012】
【実施例】図1は本発明に係る充電式電気機器の一例を
示すブロック構成図である。本充電式電気機器は電流検
出部1、AD変換部2、演算部3、表示部4、放電出力
部5、残容量メモリ6、充電開始容量メモリ7及び充電
回数メモリ8を有している。
【0013】NiCd電池等の蓄電池Bは、図4に示す
ように、電流検出部1を介して接続端子T1,T2に接
続され、これらの接続端子T1,T2は図示しない負荷
あるいは充電器が接続されるようになっている。電流検
出部1は接続端子T1,T2に充電器が接続されること
により蓄電池Bに流入される充電電流、及び接続端子T
1,T2に負荷が接続されることにより蓄電池Bから流
出される放電電流を検出し、電圧に変換してAD変換部
2に出力するものである。
【0014】AD変換部2は電流検出部1からの電圧を
デジタル値(電流値)に変換して演算部3に出力するも
のである。なお、AD変換部2からの電流値は、例えば
、充電電流であれば正の値に、放電電流であれば負の値
になるようにしている。
【0015】演算部3はAD変換部2からの電流値を充
電効率、放電効率、温度特性、自己放電率等に基づいて
補正し、該補正後の電流値を積算して、例えば単位時間
当りの充電量あるいは放電量を求め、予め記憶している
蓄電池の公称容量(100%)あるいは残容量メモリ6
に記憶している残容量から上記充電量あるいは放電量を
加算あるいは減算して現在の残容量を演算し、該残容量
の値を残容量メモリ6に記憶させるとともに表示信号と
して表示部4に出力するものである。なお、AD変換部
2の出力がない場合には、充電も放電もされていない(
放置状態)と判断するようにしている。
【0016】また、演算部3は充電開始時の残容量と予
め設定した所定値とを比較し、充電開始時の残容量が上
記所定値以上、例えば30%以上であれば放電出力部5
に放電要求信号を出力するようにしている。すなわち、
充電開始時の残容量が上記30%(所定値)以上であれ
ば図5の二点鎖線Bに示す不活性状態を生じる虞れがあ
るため、該残容量を放電させてから充電を開始すべく放
電出力部5に放電要求信号を出力して放電させるように
している。
【0017】さらに、演算部3は充電開始時の残容量が
上記30%以下のときでも図6の二点鎖線Cに示す不活
性状態が発生しないように、充電開始時の残容量値を充
電開始容量メモリ7に記憶させるとともに、充電開始容
量メモリ7に記憶されている前回充電開始時の残容量値
と今回充電開始時の残容量値とを比較し、これらの残容
量値が略同容量値(略同レベル)の場合に充電回数メモ
リ8に記憶している充電回数のカウント値をインクリメ
ントするようにしている。
【0018】すなわち、演算部3は前回充電開始時の残
容量に対して今回充電開始時の残容量が、例えば±20
%以内の範囲内であれば、上記両残容量が略同レベルで
あると判断し、充電回数メモリ8に記憶しているカウン
ト値をインクリメントするようにしている。そして、演
算部3は上記カウント値が予め設定した所定回数以上、
例えば3回以上になると放電出力部5に放電要求信号を
出力するようにしている。また、演算部3はAD変換部
2からの電流値により充電か放電かを判別するようにし
ている。
【0019】表示部4は、図2に示すように、LCDや
LED等の複数の表示素子41からなり、上記演算部3
からの表示信号に基づいて残容量を、例えば5段階の%
表示で行うものである。
【0020】放電出力部5は上記演算部3からの放電要
求信号を受けて蓄電池Bを強制的に放電することにより
完全放電の状態にするものである。
【0021】ここで、放電出力部5の具体例について図
4を用いて説明する。放電出力部5はトランジスタQ1
及び抵抗R1,R2からなり、トランジスタQ1は抵抗
R1を通して放電要求信号としてハイ信号が入力される
と、オンして接続端子T1,T2間に抵抗R2を接続す
るものである。そして、蓄電池Bは上記抵抗R2を通し
て放電される。
【0022】なお、演算部3から表示部4に放電要求信
号を出力し、この放電要求信号に基づいて蓄電池Bが放
電中であることを表示するようにしてもよい。
【0023】次に、上記充電式電気機器の動作の一例に
ついて図3のフローチャートを用いて説明する。なお、
初期状態では残容量メモリ6には蓄電池Bの公称容量(
100%)が残容量として記憶されている。
【0024】演算部3にAD変換部2からの電流値(デ
ジタル値)が入力されると(ステップS1でYES)、
充電か放電かのいずれかが開始されているので、該電流
値の極性から充電状態か放電状態かが判別され(ステッ
プS2)、放電状態と判別されると(ステップS2でN
O)、上記電流値は放電効率、温度特性等に基づいて補
正される(ステップS3)。続いて、残容量メモリ6に
記憶している蓄電池Bの残容量値から上記補正後の電流
値から求められた放電量が減算され(ステップS4)、
この減算後の残容量値が残容量メモリ6に記憶され(ス
テップS5)、更に表示部4に表示される(ステップS
6)。
【0025】一方、ステップS2で充電状態と判別され
ると(ステップS2でYES)、残容量メモリ6に記憶
している蓄電池Bの残容量値と予め設定した所定値が比
較され(ステップS7)、上記残容量値が上記所定値以
上であれば(ステップS7でYES)、放電出力部5に
より蓄電池Bが強制的に完全放電されてから充電が行わ
れる(ステップS8)。これにより、図5の二点鎖線B
に示す不活性状態の発生を防止することができる。
【0026】一方、ステップS7で残容量値が上記所定
値以下であれば(ステップS7でNO)、充電開始容量
メモリ7から前回充電開始時の残容量の値が読み出され
る(ステップS9)。そして、前回充電開始時の残容量
値と今回充電開始時の残容量値とが比較され(ステップ
S10)、これらの残容量値が略同容量値(略同レベル
)であれば(ステップS10でYES)、充電回数メモ
リ8に記憶しているカウント値、すなわち充電回数がイ
ンクリメントされる(ステップS11)。そして、上記
充電回数と予め設定した所定回数とが比較され(ステッ
プS12)、上記充電回数が上記所定回数以上であれば
(ステップS12でYES)、充電開始容量メモリ7及
び充電回数メモリ8の記憶内容がそれぞれクリアされた
後(ステップS13)、ステップS8に移行して蓄電池
Bが強制的に完全放電されてから充電が行われる。これ
により、図6の二点鎖線Cに示す不活性状態の発生を解
消することができる。
【0027】一方、ステップS10で前回充電開始時の
残容量値と今回充電開始時の残容量値とが異なるか(ス
テップS10でNO)、あるいはステップS12で充電
回数が上記所定回数未満であれば(ステップS12でN
O)、ステップS14に移行し、上記AD変換部2から
の電流値(充電電流値)は充電効率、温度特性等に基づ
いて補正される(ステップS14)。続いて、残容量メ
モリ6に記憶している蓄電池Bの残容量値から上記補正
後の電流値から求められた充電量値が加算され(ステッ
プS15)、この加算後の残容量値が残容量メモリ6に
記憶され(ステップS16)、更に表示部4に表示され
る(ステップS17)。
【0028】このように、充電開始時の残容量を検出し
て蓄電池Bの不活性状態を防止すべく完全放電する必要
がある場合を判別し、放電出力部5により強制的に完全
放電を行うので、不活性状態による蓄電池Bの性能(電
池容量)の低下させることなく、蓄電池Bの容量を有効
に使用することができる。
【0029】なお、上記フローチャートにおいて、ステ
ップS2で充電状態と判別された後(ステップS2でY
ES)、ステップS7及びステップS9の処理を行うこ
となくステップS10に移行してもよい。この場合、図
6の二点鎖線Cに示す不活性状態の発生は解消すること
ができる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、充電開始時の残容量が
所定値以上の場合に蓄電池の残容量が自動的に、且つ強
制的に放電されるので、蓄電池の不活性状態を防止する
ことができ、蓄電池の容量を有効に使用することができ
る。
【0031】また、充電開始時毎の残容量が略同レベル
である状態が所定回数以上連続すると蓄電池の残容量が
強制的に放電されるので、蓄電池の不活性状態を解消す
ることができ、蓄電池の容量を有効に使用することがで
きる。また、蓄電池の不活性状態を防止するので、表示
部に表示される残容量と実際の蓄電池の残容量との誤差
を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る充電式電気機器の一例を示すブロ
ック構成図である。
【図2】表示部の一例を示す構成図である。
【図3】本発明に係る充電式電気機器の動作の一例を示
すフローチャートである。
【図4】放電出力部の具体例を示す回路図である。
【図5】従来の課題を説明するためのNiCd電池等の
電池電圧特性図である。
【図6】従来の課題を説明するためのNiCd電池等の
電池電圧特性図である。
【符号の説明】
1  電流検出部 2  AD変換部 3  演算部(比較手段、制御手段) 4  表示部 5  放電出力部(放電手段) 6  残容量メモリ 7  充電開始容量メモリ(記憶手段)8  充電回数
メモリ(計数手段) B  蓄電池

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  蓄電池からの放電電流を検出して該蓄
    電池の残容量を演算する充電式電気機器において、上記
    蓄電池の残容量を放電する放電手段と、上記蓄電池の充
    電開始時の残容量値と予め設定した所定値とを比較する
    比較手段と、上記充電開始時の残容量値が上記所定値以
    上の場合に上記放電手段を動作させて残容量を放電させ
    てから充電を開始させる制御手段とを備えたことを特徴
    とする充電式電気機器。
  2. 【請求項2】  蓄電池からの放電電流を検出して該蓄
    電池の残容量を演算する充電式電気機器において、上記
    蓄電池の残容量を放電する放電手段と、充電開始時毎の
    残容量を記憶する記憶手段と、上記充電開始時毎の残容
    量が連続して略同レベルとなる回数を計数する計数手段
    と、上記計数値と予め設定した所定回数とを比較する比
    較手段と、上記計数値が上記所定回数以上の場合に上記
    放電手段を動作させて残容量を放電させてから充電を開
    始させる制御手段とを備えたことを特徴とする充電式電
    気機器。
JP833391A 1991-01-28 1991-01-28 充電式電気機器 Pending JPH04331427A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3553543A1 (en) * 2016-12-09 2019-10-16 Hyosung Heavy Industries Corporation Method and apparatus for estimating lifespan of battery

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3553543A1 (en) * 2016-12-09 2019-10-16 Hyosung Heavy Industries Corporation Method and apparatus for estimating lifespan of battery
EP3553543A4 (en) * 2016-12-09 2020-07-29 Hyosung Heavy Industries Corporation METHOD AND DEVICE FOR ESTIMATING THE LIFE OF A BATTERY
US11085968B2 (en) 2016-12-09 2021-08-10 Hyosung Heavy Industries Corporation Method and apparatus for estimating lifespan of battery

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