JPH05134021A - 電池残量表示装置 - Google Patents
電池残量表示装置Info
- Publication number
- JPH05134021A JPH05134021A JP3300094A JP30009491A JPH05134021A JP H05134021 A JPH05134021 A JP H05134021A JP 3300094 A JP3300094 A JP 3300094A JP 30009491 A JP30009491 A JP 30009491A JP H05134021 A JPH05134021 A JP H05134021A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- offset
- current
- electricity
- amount
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- Pending
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 電気量算出時の誤差原因になっている実際の
電流と電気量算出に係る電流との差異を補正することを
目的とする。 【構成】 2次電池1と、電流検出抵抗2と、電流検出
抵抗2の両端に発生する微少電圧を増幅する増幅手段3
と、この増幅手段3に入力オフセットを設定するオフセ
ット設定手段4と、増幅手段3の出力をディジタル値に
変換するA/D変換手段5と、増幅手段3の出力により
充電か放電か待機かを判別する状態検出手段6と、状態
検出手段6の出力を入力としオフセット設定により生ず
る充電オフセット電流や放電オフセット電流に相当する
ディジタル値を出力するオフセット補正手段7と、この
出力ディジタル値とA/D変換手段5及び状態検出手段
6の出力を入力とし電気量の算出、電気量の積算、残量
表示レベルの算出と出力を行う電気量積算手段8と、残
量表示を行う表示手段9を備えた電池残量表示装置。
電流と電気量算出に係る電流との差異を補正することを
目的とする。 【構成】 2次電池1と、電流検出抵抗2と、電流検出
抵抗2の両端に発生する微少電圧を増幅する増幅手段3
と、この増幅手段3に入力オフセットを設定するオフセ
ット設定手段4と、増幅手段3の出力をディジタル値に
変換するA/D変換手段5と、増幅手段3の出力により
充電か放電か待機かを判別する状態検出手段6と、状態
検出手段6の出力を入力としオフセット設定により生ず
る充電オフセット電流や放電オフセット電流に相当する
ディジタル値を出力するオフセット補正手段7と、この
出力ディジタル値とA/D変換手段5及び状態検出手段
6の出力を入力とし電気量の算出、電気量の積算、残量
表示レベルの算出と出力を行う電気量積算手段8と、残
量表示を行う表示手段9を備えた電池残量表示装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は携帯用電子機器の電源で
ある2次電池の電池残量表示装置に関するものである。
ある2次電池の電池残量表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯用電子機器の普及拡大に伴
い、その電源である2次電池に残量表示機能を付加する
要望が高まっている。
い、その電源である2次電池に残量表示機能を付加する
要望が高まっている。
【0003】以下に従来の電池残量表示装置について説
明する。図5は従来例を示す構成図である。図5におい
て、1は2次電池、2は電流検出抵抗で充放電電流を微
少電圧に変換する。3は増幅手段で2の電流検出抵抗の
両端に発生する微少電圧を増幅する。4はオフセット設
定手段で3の増幅手段の入力オフセットを設定する。5
はA/D変換手段で3の増幅手段の出力値をディジタル
値に変換する。6は状態検出手段で3の増幅手段の出力
により充電か放電か待機かを判別する。8は電気量積算
手段で5のA/D変換手段と6の状態検出手段の出力を
入力とし、電気量積算と残量レベルの算出を行い、その
結果を出力する。9は表示手段で8の電気量積算手段の
出力に基づき表示を行う。
明する。図5は従来例を示す構成図である。図5におい
て、1は2次電池、2は電流検出抵抗で充放電電流を微
少電圧に変換する。3は増幅手段で2の電流検出抵抗の
両端に発生する微少電圧を増幅する。4はオフセット設
定手段で3の増幅手段の入力オフセットを設定する。5
はA/D変換手段で3の増幅手段の出力値をディジタル
値に変換する。6は状態検出手段で3の増幅手段の出力
により充電か放電か待機かを判別する。8は電気量積算
手段で5のA/D変換手段と6の状態検出手段の出力を
入力とし、電気量積算と残量レベルの算出を行い、その
結果を出力する。9は表示手段で8の電気量積算手段の
出力に基づき表示を行う。
【0004】以上のように構成された従来の電池残量表
示装置について、以下その動作を説明する。
示装置について、以下その動作を説明する。
【0005】まず1の2次電池の充放電電流は2の電流
検出抵抗、3は増幅手段、5のA/D変換手段によりデ
ィジタル値に変換される。8の電気量積算手段ではこの
ディジタル化された充放電電流値に所定時間を乗じて電
気量を算出し、6の状態検出手段の出力が充電である場
合は加算し、放電である場合は減算することで電気量の
積算を行い、所定値と比較することで表示出力を決定す
る。9の表示手段は8の出力を受けて残量表示を行う。
ここで4のオフセット設定手段は、3の増幅手段が所定
の充電電流または放電電流以上で増幅動作となるように
入力オフセットを設定するもので、図4に示す充放電特
性図の不感帯の設定を意味する。
検出抵抗、3は増幅手段、5のA/D変換手段によりデ
ィジタル値に変換される。8の電気量積算手段ではこの
ディジタル化された充放電電流値に所定時間を乗じて電
気量を算出し、6の状態検出手段の出力が充電である場
合は加算し、放電である場合は減算することで電気量の
積算を行い、所定値と比較することで表示出力を決定す
る。9の表示手段は8の出力を受けて残量表示を行う。
ここで4のオフセット設定手段は、3の増幅手段が所定
の充電電流または放電電流以上で増幅動作となるように
入力オフセットを設定するもので、図4に示す充放電特
性図の不感帯の設定を意味する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記の不感帯は待機状
態の検出に必要であり、できる限り小さいことが理想で
ある。しかし、実際には3の増幅手段の入力オフセット
の温度変化と2の電流検出抵抗値を考慮した値にする必
要がある。具体的には3の増幅手段の入力オフセットの
温度変化率を10μV/℃、温度変範囲を50℃、2の
電流検出抵抗を20mΩとすれば、この値は25mA以上
に設定することが必要になり、これが実際の電流と電気
量積算に係る電流との差異となり、電気量算出時の誤差
原因になっていた。
態の検出に必要であり、できる限り小さいことが理想で
ある。しかし、実際には3の増幅手段の入力オフセット
の温度変化と2の電流検出抵抗値を考慮した値にする必
要がある。具体的には3の増幅手段の入力オフセットの
温度変化率を10μV/℃、温度変範囲を50℃、2の
電流検出抵抗を20mΩとすれば、この値は25mA以上
に設定することが必要になり、これが実際の電流と電気
量積算に係る電流との差異となり、電気量算出時の誤差
原因になっていた。
【0007】本発明はこの課題を解決するもので、電気
量算出時の誤差原因になっている実際の電流と、電気量
積算に係る電流との差異を補正することを目的とする。
量算出時の誤差原因になっている実際の電流と、電気量
積算に係る電流との差異を補正することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の電池残量表示装置は、電流検出抵抗と、この
抵抗の両端に発生する微少電圧を増幅する増幅手段と、
この増幅手段に入力オフセットを設定するオフセット設
定手段と、増幅手段の出力により充電か放電か待機かを
判別する状態検出手段と、増幅手段の出力をディジタル
値に変換するA/D変換手段と、状態検出手段の出力に
より充電あるいは放電時のオフセット電流に相当するデ
ィジタル値を出力するオフセット補正手段と、A/D変
換手段の出力とオフセット補正手段の出力と状態検出手
段の出力を入力とし、電気量の積算と残量レベルの算出
及び出力を行う電気量積算手段と、その出力により残量
表示を行う表示手段とを備えた構成である。
に本発明の電池残量表示装置は、電流検出抵抗と、この
抵抗の両端に発生する微少電圧を増幅する増幅手段と、
この増幅手段に入力オフセットを設定するオフセット設
定手段と、増幅手段の出力により充電か放電か待機かを
判別する状態検出手段と、増幅手段の出力をディジタル
値に変換するA/D変換手段と、状態検出手段の出力に
より充電あるいは放電時のオフセット電流に相当するデ
ィジタル値を出力するオフセット補正手段と、A/D変
換手段の出力とオフセット補正手段の出力と状態検出手
段の出力を入力とし、電気量の積算と残量レベルの算出
及び出力を行う電気量積算手段と、その出力により残量
表示を行う表示手段とを備えた構成である。
【0009】
【作用】この構成によって実際の電流と電気量積算に係
る電流との差異に相当するディジタル値を、充電あるい
は放電ごとにオフセット補正手段より出力し、電気量積
算手段にてこの値とA/D変換手段の出力値との和を求
め、これに所定時間を乗じて電気量とすることで、電気
量算出時の誤差原因を補正することができる。
る電流との差異に相当するディジタル値を、充電あるい
は放電ごとにオフセット補正手段より出力し、電気量積
算手段にてこの値とA/D変換手段の出力値との和を求
め、これに所定時間を乗じて電気量とすることで、電気
量算出時の誤差原因を補正することができる。
【0010】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明の一実施例を示す構成図
である。図1において、1は2次電池、2は電流検出抵
抗、3は増幅手段で2の電流検出抵抗両端に発生する微
少電圧を増幅する。4はオフセット設定手段で3の増幅
手段の入力オフセットを設定する。5はA/D変換手段
で3の増幅手段の出力値をディジタル値に変換する。6
は状態検出手段で3の増幅手段の出力により充電か放電
か待機かを判別する。7はオフセット補正手段で6の状
態検出手段の出力を入力として充電または放電時のオフ
セット電流に相当するディジタル値を出力する。8は電
気量積算手段で5のA/D変換手段と6の状態検出手段
と7のオフセット補正の出力を入力として電気量の積算
を行い、所定値と比較することで残量レベルを決定し、
その結果を出力する。9は表示手段で8の電気量積算手
段の出力に基づき残量表示を行う。また図2は本発明の
一実施例を示す要部の回路図で、3の増幅手段は充電
用,放電用の独立した演算増幅器により構成されてお
り、4のオフセット設定手段は3の演算増幅器のオフセ
ット調整用端子と半固定抵抗により構成されている。9
の表示手段は5個のLEDから構成されている。10は
マイコンで7のオフセット補正手段と8の電気量積算手
段の機能を有する。以上のように構成された本発明の一
実施例について、以下その動作を説明する。
ながら説明する。図1は本発明の一実施例を示す構成図
である。図1において、1は2次電池、2は電流検出抵
抗、3は増幅手段で2の電流検出抵抗両端に発生する微
少電圧を増幅する。4はオフセット設定手段で3の増幅
手段の入力オフセットを設定する。5はA/D変換手段
で3の増幅手段の出力値をディジタル値に変換する。6
は状態検出手段で3の増幅手段の出力により充電か放電
か待機かを判別する。7はオフセット補正手段で6の状
態検出手段の出力を入力として充電または放電時のオフ
セット電流に相当するディジタル値を出力する。8は電
気量積算手段で5のA/D変換手段と6の状態検出手段
と7のオフセット補正の出力を入力として電気量の積算
を行い、所定値と比較することで残量レベルを決定し、
その結果を出力する。9は表示手段で8の電気量積算手
段の出力に基づき残量表示を行う。また図2は本発明の
一実施例を示す要部の回路図で、3の増幅手段は充電
用,放電用の独立した演算増幅器により構成されてお
り、4のオフセット設定手段は3の演算増幅器のオフセ
ット調整用端子と半固定抵抗により構成されている。9
の表示手段は5個のLEDから構成されている。10は
マイコンで7のオフセット補正手段と8の電気量積算手
段の機能を有する。以上のように構成された本発明の一
実施例について、以下その動作を説明する。
【0011】まず、1の2次電池の充放電電流は2の電
流検出抵抗にて微少電圧に変換され、3の増幅手段に入
力される。3の増幅手段では、4のオフセット設定手段
により充電オフセット電流と放電オフセット電流とがそ
れぞれ設定されており、これ以上の電流が流れた時のみ
増幅動作となる。5のA/D変換手段では実際の充放電
電流から前記した充電または放電オフセット電流を差し
引いた電流値をディジタル値に変換する。6の状態検出
手段は3の増幅手段の充電用及び放電用のそれぞれの演
算増幅器が増幅動作であるか否かにより充電か放電か待
機かを判別する。7のオフセット補正手段では6の状態
検出手段の出力に基づき充電である場合は前記充電オフ
セット電流に相当するディジタル値を、放電である場合
は同様に前記放電オフセット電流に相当するディジタル
値を出力する。8の電気量積算手段では5の出力値と7
の出力値の和を算出し、これに所定時間を乗じて電気量
とし、6の出力に基づき充電である場合は電気量を逐次
加算し、放電である場合は逐次減算することで電気量積
算を行う。このように積算された電気量を所定値と比較
することで残量レベルを判別し、結果を出力する。9の
表示手段では8の出力に基づきLEDを棒状点灯させて
残量表示を行う。
流検出抵抗にて微少電圧に変換され、3の増幅手段に入
力される。3の増幅手段では、4のオフセット設定手段
により充電オフセット電流と放電オフセット電流とがそ
れぞれ設定されており、これ以上の電流が流れた時のみ
増幅動作となる。5のA/D変換手段では実際の充放電
電流から前記した充電または放電オフセット電流を差し
引いた電流値をディジタル値に変換する。6の状態検出
手段は3の増幅手段の充電用及び放電用のそれぞれの演
算増幅器が増幅動作であるか否かにより充電か放電か待
機かを判別する。7のオフセット補正手段では6の状態
検出手段の出力に基づき充電である場合は前記充電オフ
セット電流に相当するディジタル値を、放電である場合
は同様に前記放電オフセット電流に相当するディジタル
値を出力する。8の電気量積算手段では5の出力値と7
の出力値の和を算出し、これに所定時間を乗じて電気量
とし、6の出力に基づき充電である場合は電気量を逐次
加算し、放電である場合は逐次減算することで電気量積
算を行う。このように積算された電気量を所定値と比較
することで残量レベルを判別し、結果を出力する。9の
表示手段では8の出力に基づきLEDを棒状点灯させて
残量表示を行う。
【0012】ここで10のマイコンにて構成されている
7のオフセット補正手段と8の電気量積算手段の動作に
ついて、図3(a)のフローチャートを用いてさらに詳
細に説明する。
7のオフセット補正手段と8の電気量積算手段の動作に
ついて、図3(a)のフローチャートを用いてさらに詳
細に説明する。
【0013】マイコンは常に動作しており、ステップ3
1で時間t1の測定を開始し、6の状態検出手段の出力
を読込み、ステップ32で充電であるかどうかを判別す
る。充電である場合はステップ33へ進み、A/D変換
手段より出力されるIC1を読込み、ステップ34でこれ
に予めROMに登録されている充電オフセット値IC2を
加算する。ステップ35ではステップ34で得られた電
流ICに所定時間t1を乗じ充電電気量qCを算出する。
ステップ36ではステップ35で得られた充電電気量q
Cを積算電気量Qに加算する。次にステップ32で充電
でないと判別された場合はステップ37へ進み、放電で
あるか否かを判別する。放電である場合はステップ38
へと進み、A/D変換手段より出力されるID1を読み、
ステップ39で予めROMに記録されている放電オフセ
ット値ID2を加算する。ステップ40ではステップ39
で得られた電流IDに所定時間t1を乗じ放電電気量qD
を算出する。ステップ41ではステップ40で得られた
放電電気量qDを積算電気量Qから減じる。ステップ3
7にて放電でないと判別された場合は待機状態でありス
テップ42へと進む。
1で時間t1の測定を開始し、6の状態検出手段の出力
を読込み、ステップ32で充電であるかどうかを判別す
る。充電である場合はステップ33へ進み、A/D変換
手段より出力されるIC1を読込み、ステップ34でこれ
に予めROMに登録されている充電オフセット値IC2を
加算する。ステップ35ではステップ34で得られた電
流ICに所定時間t1を乗じ充電電気量qCを算出する。
ステップ36ではステップ35で得られた充電電気量q
Cを積算電気量Qに加算する。次にステップ32で充電
でないと判別された場合はステップ37へ進み、放電で
あるか否かを判別する。放電である場合はステップ38
へと進み、A/D変換手段より出力されるID1を読み、
ステップ39で予めROMに記録されている放電オフセ
ット値ID2を加算する。ステップ40ではステップ39
で得られた電流IDに所定時間t1を乗じ放電電気量qD
を算出する。ステップ41ではステップ40で得られた
放電電気量qDを積算電気量Qから減じる。ステップ3
7にて放電でないと判別された場合は待機状態でありス
テップ42へと進む。
【0014】ステップ42では積算電気量Qが0である
か否かを判別し、0ならばステップ47へと進み、0で
なければステップ43へ進む。ステップ43では積算電
気量Qが電池容量の20%を表わすQ1以上か否かを、
同様にステップ44では電池容量の40%を表わすQ2
以上か否かを、ステップ45では電池容量の60%を表
わすQ3以上か否かを、ステップ46では電池容量の8
0%を表わすQ4以上か否かを判別し、積算電気量Qが
電池容量の0%以上20%未満ならステップ48へ、2
0%以上40%未満ならステップ49へ、40%以上6
0%未満ならステップ50へ、60%以上80%未満な
らステップ51へ、80%以上ならステップ52へ進
む。ステップ47から52の表示1,表示2,表示3,
表示4,表示5,表示6では残量レベル別の表示出力を
行っている。
か否かを判別し、0ならばステップ47へと進み、0で
なければステップ43へ進む。ステップ43では積算電
気量Qが電池容量の20%を表わすQ1以上か否かを、
同様にステップ44では電池容量の40%を表わすQ2
以上か否かを、ステップ45では電池容量の60%を表
わすQ3以上か否かを、ステップ46では電池容量の8
0%を表わすQ4以上か否かを判別し、積算電気量Qが
電池容量の0%以上20%未満ならステップ48へ、2
0%以上40%未満ならステップ49へ、40%以上6
0%未満ならステップ50へ、60%以上80%未満な
らステップ51へ、80%以上ならステップ52へ進
む。ステップ47から52の表示1,表示2,表示3,
表示4,表示5,表示6では残量レベル別の表示出力を
行っている。
【0015】図3(b)はこの表示例である。最終のス
テップ53では時間t1の経過を判別し、経過の場合は
ステップ31へ戻り、同様のことが以後繰り返される。
テップ53では時間t1の経過を判別し、経過の場合は
ステップ31へ戻り、同様のことが以後繰り返される。
【0016】以上のように本実施例によれば7のオフセ
ット補正手段を設け、充電オフセット電流や放電オフセ
ット電流に相当するディジタル値を出力させ、8の電気
量積算手段で5のA/D変換手段から出力されるディジ
タル値に加算することで充電電流または放電電流を算出
するので、従来例で問題であった充電オフセット電流や
放電オフセット電流に起因する電気量算出誤差をなくす
ことができる。図4は充放電特性図で、斜線の領域がオ
フセット補正手段による積算電気量であり、従来例では
これが誤差となっていた。
ット補正手段を設け、充電オフセット電流や放電オフセ
ット電流に相当するディジタル値を出力させ、8の電気
量積算手段で5のA/D変換手段から出力されるディジ
タル値に加算することで充電電流または放電電流を算出
するので、従来例で問題であった充電オフセット電流や
放電オフセット電流に起因する電気量算出誤差をなくす
ことができる。図4は充放電特性図で、斜線の領域がオ
フセット補正手段による積算電気量であり、従来例では
これが誤差となっていた。
【0017】
【発明の効果】以上のように本発明は電流検出抵抗と、
電流検出抵抗の両端に発生する微少電圧を増幅する増幅
手段と、増幅手段に入力オフセットを設定するオフセッ
ト設定手段と、増幅手段の出力により充電か放電か待機
かを判別する状態検出手段と、増幅手段の出力をディジ
タル値に変換するA/D変換手段と、状態検出手段の出
力により充電または放電時のオフセット電流に相当する
ディジタル値を出力するオフセット補正手段と、A/D
変換手段とオフセット補正手段と状態検出手段の出力を
入力とし、電気量の積算と残量レベルの算出及び出力を
行う電気量積算手段と、残量表示を行う表示手段とを設
けることにより、オフセット設定により生ずる充電オフ
セット電流や放電オフセット電流を補正することがで
き、電気量算出誤差のない優れた電池残量表示装置を実
現できるものである。
電流検出抵抗の両端に発生する微少電圧を増幅する増幅
手段と、増幅手段に入力オフセットを設定するオフセッ
ト設定手段と、増幅手段の出力により充電か放電か待機
かを判別する状態検出手段と、増幅手段の出力をディジ
タル値に変換するA/D変換手段と、状態検出手段の出
力により充電または放電時のオフセット電流に相当する
ディジタル値を出力するオフセット補正手段と、A/D
変換手段とオフセット補正手段と状態検出手段の出力を
入力とし、電気量の積算と残量レベルの算出及び出力を
行う電気量積算手段と、残量表示を行う表示手段とを設
けることにより、オフセット設定により生ずる充電オフ
セット電流や放電オフセット電流を補正することがで
き、電気量算出誤差のない優れた電池残量表示装置を実
現できるものである。
【図1】本発明の一実施例を示す構成図
【図2】本発明の一実施例を示す要部の回路図
【図3】(a)電気量積算と残量表示レベル決定のため
のプログラムの一例を示すフローチャート (b)残量表示レベルと表示の一例を示す図
のプログラムの一例を示すフローチャート (b)残量表示レベルと表示の一例を示す図
【図4】充放電特性図
【図5】従来例を示す構成図
【符号の説明】 1 2次電池 2 電流検出抵抗 3 増幅手段 4 オフセット設定手段 5 A/D変換手段 6 状態検出手段 7 オフセット補正手段 8 電気量積算手段 9 表示手段 10 マイコン
Claims (1)
- 【請求項1】充放電電流を微少電圧に変換する電流検出
抵抗と、前記電流検出抵抗の両端に発生する微少電圧を
増幅する増幅手段と、前記増幅手段に入力オフセットを
設定するオフセット設定手段と、前記増幅手段の出力に
より充電か放電か待機かを判別する状態検出手段と、前
記増幅手段の出力をディジタル値に変換するA/D変換
手段と、前記状態検出手段の出力を入力とし、充電また
は放電時のオフセット電流に相当するディジタル値を出
力するオフセット補正手段と、前記A/D変換手段の出
力値と前記オフセット補正手段の出力値の和に所定時間
を乗じて電気量を算出し、前記状態検出手段の出力が充
電である場合は加算し、放電である場合は減算すること
で電気量の積算を行い、所定値と比較することで残量レ
ベルを検出し、その結果を出力する電気量積算手段と、
前記電気量積算手段の出力により残量表示を行う表示手
段とを備えたことを特徴とする電池残量表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3300094A JPH05134021A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 電池残量表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3300094A JPH05134021A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 電池残量表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05134021A true JPH05134021A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=17880643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3300094A Pending JPH05134021A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 電池残量表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05134021A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6160380A (en) * | 1997-02-13 | 2000-12-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method and apparatus of correcting battery characteristic and of estimating residual capacity of battery |
CN117110692A (zh) * | 2023-10-24 | 2023-11-24 | 武汉市聚芯微电子有限责任公司 | 电流积分电路、光生电流读出电路以及芯片 |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP3300094A patent/JPH05134021A/ja active Pending
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