JPH06176798A - 電池残量表示装置 - Google Patents
電池残量表示装置Info
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- JPH06176798A JPH06176798A JP4322969A JP32296992A JPH06176798A JP H06176798 A JPH06176798 A JP H06176798A JP 4322969 A JP4322969 A JP 4322969A JP 32296992 A JP32296992 A JP 32296992A JP H06176798 A JPH06176798 A JP H06176798A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 正確な電池容量の更新ができる電池残量表示
装置を提供する。 【構成】 ２次電池１の負極に接続された電流検出抵抗
２の両端に発生する電圧を入力とする充放電電流検出手
段３の信号出力と温度検出手段５の信号出力を入力とす
る電気量算出手段６と、充放電電流検出手段３の信号出
力を入力とする充電完了検出手段７の信号出力と、電気
量算出手段６の信号出力とを入力とする放電電気量積算
手段８と、２次電池電圧を入力とする電圧低下検出手段
４の信号出力と充電完了検出手段７の信号出力と放電電
気量積算手段８の信号出力を入力とする容量記憶手段９
の信号出力と、電圧低下検出手段４の信号出力と電気量
算出手段６の信号出力と充電完了検出手段７の信号出力
を入力とする電気量積算手段１０と、電気量積算手段１
０の信号出力を入力とする表示手段１１とからなる。
装置を提供する。 【構成】 ２次電池１の負極に接続された電流検出抵抗
２の両端に発生する電圧を入力とする充放電電流検出手
段３の信号出力と温度検出手段５の信号出力を入力とす
る電気量算出手段６と、充放電電流検出手段３の信号出
力を入力とする充電完了検出手段７の信号出力と、電気
量算出手段６の信号出力とを入力とする放電電気量積算
手段８と、２次電池電圧を入力とする電圧低下検出手段
４の信号出力と充電完了検出手段７の信号出力と放電電
気量積算手段８の信号出力を入力とする容量記憶手段９
の信号出力と、電圧低下検出手段４の信号出力と電気量
算出手段６の信号出力と充電完了検出手段７の信号出力
を入力とする電気量積算手段１０と、電気量積算手段１
０の信号出力を入力とする表示手段１１とからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、携帯用電子機器の電源
をなす２次電池の容量残量表示装置に関するものであ
る。
をなす２次電池の容量残量表示装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電池の容量残量表示装置にはコスト的に
有利な電池電圧検出方式や表示精度の高い電気量積算方
式などがあり、その多くは表示装置が携帯機器本体また
は電池パックに内蔵されて使用されている。
有利な電池電圧検出方式や表示精度の高い電気量積算方
式などがあり、その多くは表示装置が携帯機器本体また
は電池パックに内蔵されて使用されている。
【０００３】以下にこれまでの電気量積算方式の容量残
量表示装置について図面を用いて説明する。
量表示装置について図面を用いて説明する。
【０００４】図４は従来の容量残量表示装置を示す構成
図である。図４中、１は２次電池、２は電流検出抵抗で
２次電池１の負極端に接続されている。３は充放電電流
検出手段で電流検出抵抗２の両端に発生する微少電圧を
入力とする充電電流検出用の演算増幅器３１と放電電流
検出用の演算増幅器３２とから構成されている。４は電
圧低下検出手段で２次電池１の端子電圧を信号入力とし
ている。５は温度検出手段で２次電池１の周囲温度を検
出する。６は電気量算出手段で、演算増幅器３１および
３２の信号出力と温度検出手段５の信号出力とを入力と
している。７は充電完了検出手段で演算増幅器３１の信
号出力を入力とする。９は容量記憶手段で次に説明する
電気量積算手段１０の信号出力を入力とする。１０は電
気量積算手段で電気量算出手段６の信号出力と、容量記
憶手段９の信号出力と電圧低下検出手段４の信号出力と
充電完了検出手段７の信号出力とを入力とする。１１は
表示手段で電気量積算手段１０の信号出力を入力とす
る。１２はマイコンで電気量算出手段６、充電完了検出
手段７、容量記憶手段９および電気量積算手段１０を回
路的に構成している。１３は端子で、その両端に携帯機
器または充電器が接続される。
図である。図４中、１は２次電池、２は電流検出抵抗で
２次電池１の負極端に接続されている。３は充放電電流
検出手段で電流検出抵抗２の両端に発生する微少電圧を
入力とする充電電流検出用の演算増幅器３１と放電電流
検出用の演算増幅器３２とから構成されている。４は電
圧低下検出手段で２次電池１の端子電圧を信号入力とし
ている。５は温度検出手段で２次電池１の周囲温度を検
出する。６は電気量算出手段で、演算増幅器３１および
３２の信号出力と温度検出手段５の信号出力とを入力と
している。７は充電完了検出手段で演算増幅器３１の信
号出力を入力とする。９は容量記憶手段で次に説明する
電気量積算手段１０の信号出力を入力とする。１０は電
気量積算手段で電気量算出手段６の信号出力と、容量記
憶手段９の信号出力と電圧低下検出手段４の信号出力と
充電完了検出手段７の信号出力とを入力とする。１１は
表示手段で電気量積算手段１０の信号出力を入力とす
る。１２はマイコンで電気量算出手段６、充電完了検出
手段７、容量記憶手段９および電気量積算手段１０を回
路的に構成している。１３は端子で、その両端に携帯機
器または充電器が接続される。
【０００５】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。
【０００６】まず初めに充電時の動作について説明す
る。端子１３に充電器が接続され充電が開始されると電
流検出抵抗２の両端には充電電流に比例した負の微少電
圧（２次電池１の負極をゼロ電位とした場合）が発生す
る。この微少電圧は演算増幅器３１にて正の値に増幅さ
れ、電気量算出手段６および充電完了検出手段７に信号
出力される。電気量算出手段６では演算増幅器３１より
出力された充電電流値に所定時間を乗じて電気量を算出
し、更にこの電気量に充電電流の大きさと、温度検出手
段５より出力される温度情報とで決まる充電効率を乗じ
て最終的な充電電気量とし、これを電気量積算手段１０
へ信号出力する。充電完了検出手段７は演算増幅器３１
より充電電流信号が入力されることで出力をリセット
し、その後の充電の進行により充電電流値が急速充電か
らトリクル充電に変化することで充電完了を認識して出
力をセットする。電気量積算手段１０では電気量算出手
段６より出力される充電電気量を前記所定時間毎に加算
することで電気量の積算を行い、この電気量積算値の容
量記憶手段９の記憶値に対する割合により残量値を決定
するとともに、充電完了検出手段７の出力がセット状態
となった場合にはその時の電気量積算値を容量記憶手段
９の記憶値として充電時の容量を更新し、残量を１００
％に設定する。
る。端子１３に充電器が接続され充電が開始されると電
流検出抵抗２の両端には充電電流に比例した負の微少電
圧（２次電池１の負極をゼロ電位とした場合）が発生す
る。この微少電圧は演算増幅器３１にて正の値に増幅さ
れ、電気量算出手段６および充電完了検出手段７に信号
出力される。電気量算出手段６では演算増幅器３１より
出力された充電電流値に所定時間を乗じて電気量を算出
し、更にこの電気量に充電電流の大きさと、温度検出手
段５より出力される温度情報とで決まる充電効率を乗じ
て最終的な充電電気量とし、これを電気量積算手段１０
へ信号出力する。充電完了検出手段７は演算増幅器３１
より充電電流信号が入力されることで出力をリセット
し、その後の充電の進行により充電電流値が急速充電か
らトリクル充電に変化することで充電完了を認識して出
力をセットする。電気量積算手段１０では電気量算出手
段６より出力される充電電気量を前記所定時間毎に加算
することで電気量の積算を行い、この電気量積算値の容
量記憶手段９の記憶値に対する割合により残量値を決定
するとともに、充電完了検出手段７の出力がセット状態
となった場合にはその時の電気量積算値を容量記憶手段
９の記憶値として充電時の容量を更新し、残量を１００
％に設定する。
【０００７】表示手段１１は電気量積算手段１０で決定
された残量情報に基づいて図３（ａ）に示すようにＬＣ
Ｄ表示器にて残量を段階的に表示するもので、表示は充
電の進行に伴い表示レベル（１）から（６）へと順次移
行する。ここで図３（ａ）は電池の容量残量と表示レベ
ルとの関係を示す図である。ＬＣＤからなる表示器は５
個のセグメントが横一列に並んだ形状で、残量値０％〜
１０％はＬＣＤ１個が点滅し、残量値１０％〜２０％で
はＬＣＤ１個が点灯し、残量値２０％以降は２０％刻み
でＬＣＤが点灯し、棒状点灯で電池の容量残量値を常時
表示する。
された残量情報に基づいて図３（ａ）に示すようにＬＣ
Ｄ表示器にて残量を段階的に表示するもので、表示は充
電の進行に伴い表示レベル（１）から（６）へと順次移
行する。ここで図３（ａ）は電池の容量残量と表示レベ
ルとの関係を示す図である。ＬＣＤからなる表示器は５
個のセグメントが横一列に並んだ形状で、残量値０％〜
１０％はＬＣＤ１個が点滅し、残量値１０％〜２０％で
はＬＣＤ１個が点灯し、残量値２０％以降は２０％刻み
でＬＣＤが点灯し、棒状点灯で電池の容量残量値を常時
表示する。
【０００８】次に放電時の動作について説明する。端子
１３に携帯機器が接続され使用されると、２次電池１よ
り電流が供給され放電開始となる。これにより電流検出
抵抗２の両端には放電電流に比例した正の微少電圧（２
次電池１の負極をゼロ電位とした場合）が発生する。こ
の微少電圧は演算増幅器３２にて増幅されて電気量算出
手段６に出力される。電気量算出手段６では演算増幅器
３２より出力された放電電流値に所定時間を乗じて電気
量を算出し、更にこの電気量に放電電流の大きさと温度
検出手段５より出力される温度情報とで決まる放電効率
を乗じて最終的な放電電気量とし、これを電気量積算手
段１０へ信号出力する。ここで電圧低下検出手段４は、
基本的に電圧比較器からなり放電の進行に伴う２次電池
１の電圧低下を監視しており、この検出電圧は携帯機器
の動作停止電圧よりも上に設定されている。電気量積算
手段１０では電気量算出手段６より信号出力される放電
電気量を前記の所定時間毎に減算することで電気量の積
算を行い、この電気量積算値の容量記憶手段９の記憶値
に対する割合により残量値を決定するとともに、電圧低
下検出手段４から電圧低下信号が出力された場合にはそ
の時の積算電気量値と積算値ゼロとの差から容量記憶手
段９の記憶値を補正して放電時の容量を更新する。次に
この電気量積算値をゼロにして容量残量値を０％に設定
する。具体的には電圧低下検出手段４から電圧低下信号
が出力された場合の電気量積算値が容量残量値５％に相
当する値であるとすれば、容量記憶手段９の記憶値を５
％減少させる補正を行い、電圧低下信号が出力された場
合の電気量積算値が減算により負の値で残量値−５％に
相当する値であるとすれば、容量記憶手段９の記憶値を
５％増加させる補正を行う。表示手段１１は電気量積算
手段１０で決定された容量残量情報に基づいて図３
（ａ）に示すようにＬＣＤからなる表示器で容量残量を
段階的に表示するもので、その表示は放電の進行に伴い
表示レベル（６）から（１）へと順次移行する。
１３に携帯機器が接続され使用されると、２次電池１よ
り電流が供給され放電開始となる。これにより電流検出
抵抗２の両端には放電電流に比例した正の微少電圧（２
次電池１の負極をゼロ電位とした場合）が発生する。こ
の微少電圧は演算増幅器３２にて増幅されて電気量算出
手段６に出力される。電気量算出手段６では演算増幅器
３２より出力された放電電流値に所定時間を乗じて電気
量を算出し、更にこの電気量に放電電流の大きさと温度
検出手段５より出力される温度情報とで決まる放電効率
を乗じて最終的な放電電気量とし、これを電気量積算手
段１０へ信号出力する。ここで電圧低下検出手段４は、
基本的に電圧比較器からなり放電の進行に伴う２次電池
１の電圧低下を監視しており、この検出電圧は携帯機器
の動作停止電圧よりも上に設定されている。電気量積算
手段１０では電気量算出手段６より信号出力される放電
電気量を前記の所定時間毎に減算することで電気量の積
算を行い、この電気量積算値の容量記憶手段９の記憶値
に対する割合により残量値を決定するとともに、電圧低
下検出手段４から電圧低下信号が出力された場合にはそ
の時の積算電気量値と積算値ゼロとの差から容量記憶手
段９の記憶値を補正して放電時の容量を更新する。次に
この電気量積算値をゼロにして容量残量値を０％に設定
する。具体的には電圧低下検出手段４から電圧低下信号
が出力された場合の電気量積算値が容量残量値５％に相
当する値であるとすれば、容量記憶手段９の記憶値を５
％減少させる補正を行い、電圧低下信号が出力された場
合の電気量積算値が減算により負の値で残量値−５％に
相当する値であるとすれば、容量記憶手段９の記憶値を
５％増加させる補正を行う。表示手段１１は電気量積算
手段１０で決定された容量残量情報に基づいて図３
（ａ）に示すようにＬＣＤからなる表示器で容量残量を
段階的に表示するもので、その表示は放電の進行に伴い
表示レベル（６）から（１）へと順次移行する。
【０００９】最後に待機時の動作について説明する。待
機時とは端子１３に携帯機器もしくは充電器のいずれも
接続されていない状態か、または接続されていても放電
電流または充電電流が流れていない状態を言う。従っ
て、この待機時の認識は演算増幅器３１，３２の出力が
共にゼロであることを電気量算出手段６にて検出するこ
とで行う。
機時とは端子１３に携帯機器もしくは充電器のいずれも
接続されていない状態か、または接続されていても放電
電流または充電電流が流れていない状態を言う。従っ
て、この待機時の認識は演算増幅器３１，３２の出力が
共にゼロであることを電気量算出手段６にて検出するこ
とで行う。
【００１０】電気量算出手段６では予め温度別に測定さ
れている２次電池１の自己放電電気量およびこの電池残
量表示装置の消費電気量の情報と温度検出手段５より信
号出力される温度情報とから待機時の放電電気量を決定
する。これ以降の動作は、前記放電時の動作と同じであ
るので、その詳細な説明は省略する。
れている２次電池１の自己放電電気量およびこの電池残
量表示装置の消費電気量の情報と温度検出手段５より信
号出力される温度情報とから待機時の放電電気量を決定
する。これ以降の動作は、前記放電時の動作と同じであ
るので、その詳細な説明は省略する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の電
気量積算方式の電池残量表示装置では、充電電気量と放
電電気量（待機時を含む）を充放電電流の大きさと温度
にて補正し、これを充電時は加算、放電時は減算するこ
とで積算し、この積算値をその時の最新容量である記憶
値と比較することで残量レベルを決定、表示している。
気量積算方式の電池残量表示装置では、充電電気量と放
電電気量（待機時を含む）を充放電電流の大きさと温度
にて補正し、これを充電時は加算、放電時は減算するこ
とで積算し、この積算値をその時の最新容量である記憶
値と比較することで残量レベルを決定、表示している。
【００１２】従って、表示精度を高めるためには記憶値
を正確な値に更新しておくことが重要になる。ところ
で、この記憶値の更新は充電完了検出もしくは電圧低下
検出にて行われるが、充電完了検出もしくは電圧低下検
出に至るまでに途中で充放電を幾度も繰り返すと、設定
されている充放電効率の誤差により電気量積算値（表示
値）と実際の容量残量値との誤差が拡大することから、
このような状況で記憶値の更新を行っても正確な容量の
更新にはならなく、表示精度が高められないという問題
があった。
を正確な値に更新しておくことが重要になる。ところ
で、この記憶値の更新は充電完了検出もしくは電圧低下
検出にて行われるが、充電完了検出もしくは電圧低下検
出に至るまでに途中で充放電を幾度も繰り返すと、設定
されている充放電効率の誤差により電気量積算値（表示
値）と実際の容量残量値との誤差が拡大することから、
このような状況で記憶値の更新を行っても正確な容量の
更新にはならなく、表示精度が高められないという問題
があった。
【００１３】本発明は上記の問題点を解決するもので、
正確な容量の記憶値更新ができる電池残量表示装置を提
供することを目的とする。
正確な容量の記憶値更新ができる電池残量表示装置を提
供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の電池残量表示装置は、２次電池の充放電電
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充電用演算増幅器およ
び放電用演算増幅器にてそれぞれ増幅してその結果をそ
れぞれ信号出力する充放電電流検出手段と、２次電池の
電圧が所定の電圧値以下になったことを検出する電圧低
下検出手段と、２次電池の温度を検出してその結果を信
号出力する温度検出手段と、前記充放電電流検出手段の
充電電流出力、放電電流出力および前記温度検出手段の
出力を入力として充電か放電か待機かの状態判定を行
い、その際の電気量を算出する電気量算出手段と、２次
電池の充電完了を検出することで信号出力をセットし充
電の開始により信号出力をリセットする充電完了検出手
段と、前記充電完了検出手段の信号出力がセット状態で
前記電気量算出手段の出力が放電状態の場合に前記所定
の時間毎に放電電気量の積算を行い、前記充電完了検出
手段の信号出力がリセット状態の場合には前記電気量算
出手段の出力のいかんにかかわらず積算値をゼロにする
放電電気量積算手段と、前記充電完了検出手段の信号出
力がセット状態で前記電圧低下検出手段より充電後初め
ての電圧低下信号が出力された場合に前記放電電気量積
算手段の積算値を最新の電池容量として記憶する容量記
憶手段と、前記所定の時間毎に前記電気量算出手段の信
号出力が充電電気量の場合は加算し、放電電気量の場合
には減算することで電気量の積算を行い前記容量記憶手
段の記憶値に対する割合により容量残量値を決定すると
ともに、前記電圧低下検出手段より充電後初めての電圧
低下信号が出力された場合は電気量積算値を前記所定の
電圧値での容量残量値に相当する値に設定し、充電によ
り前記充電完了検出手段の信号出力がセット状態となっ
た場合は電気量積算値を残量１００％に相当する値に設
定する電気量積算手段と、前記電気量積算手段で決定さ
れた残量値に基づき残量を段階的に表示する表示手段と
を備えている。
めに本発明の電池残量表示装置は、２次電池の充放電電
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充電用演算増幅器およ
び放電用演算増幅器にてそれぞれ増幅してその結果をそ
れぞれ信号出力する充放電電流検出手段と、２次電池の
電圧が所定の電圧値以下になったことを検出する電圧低
下検出手段と、２次電池の温度を検出してその結果を信
号出力する温度検出手段と、前記充放電電流検出手段の
充電電流出力、放電電流出力および前記温度検出手段の
出力を入力として充電か放電か待機かの状態判定を行
い、その際の電気量を算出する電気量算出手段と、２次
電池の充電完了を検出することで信号出力をセットし充
電の開始により信号出力をリセットする充電完了検出手
段と、前記充電完了検出手段の信号出力がセット状態で
前記電気量算出手段の出力が放電状態の場合に前記所定
の時間毎に放電電気量の積算を行い、前記充電完了検出
手段の信号出力がリセット状態の場合には前記電気量算
出手段の出力のいかんにかかわらず積算値をゼロにする
放電電気量積算手段と、前記充電完了検出手段の信号出
力がセット状態で前記電圧低下検出手段より充電後初め
ての電圧低下信号が出力された場合に前記放電電気量積
算手段の積算値を最新の電池容量として記憶する容量記
憶手段と、前記所定の時間毎に前記電気量算出手段の信
号出力が充電電気量の場合は加算し、放電電気量の場合
には減算することで電気量の積算を行い前記容量記憶手
段の記憶値に対する割合により容量残量値を決定すると
ともに、前記電圧低下検出手段より充電後初めての電圧
低下信号が出力された場合は電気量積算値を前記所定の
電圧値での容量残量値に相当する値に設定し、充電によ
り前記充電完了検出手段の信号出力がセット状態となっ
た場合は電気量積算値を残量１００％に相当する値に設
定する電気量積算手段と、前記電気量積算手段で決定さ
れた残量値に基づき残量を段階的に表示する表示手段と
を備えている。
【００１５】ここでの電気量算出手段は、充電か放電か
待機かの状態判定を行うとともに、充電または放電の場
合は充電電流出力値または放電電流出力値に所定の時間
を乗じて電気量を算出し、充電電流出力値または放電電
流出力値と電池温度とにより決まる充電効率または放電
効率を前記電気量に乗じて最終的な電気量とするもので
あり、待機の場合は予め温度別に与えられている２次電
池の自己放電電気量とこの残量表示装置の消費電気量の
データの中から温度に見合ったデータを選択して電気量
とする構成がよい。
待機かの状態判定を行うとともに、充電または放電の場
合は充電電流出力値または放電電流出力値に所定の時間
を乗じて電気量を算出し、充電電流出力値または放電電
流出力値と電池温度とにより決まる充電効率または放電
効率を前記電気量に乗じて最終的な電気量とするもので
あり、待機の場合は予め温度別に与えられている２次電
池の自己放電電気量とこの残量表示装置の消費電気量の
データの中から温度に見合ったデータを選択して電気量
とする構成がよい。
【００１６】
【作用】このような構成とすることで、充電完了状態か
ら最初の電圧低下信号の検出まで再充電することなしに
電池を放電した場合の放電電気量を放電電気量積算手段
にて積算し、この積算値を最新容量として容量記憶手段
にて記憶することで、電池の正確な最新容量の更新がで
きるようになる。
ら最初の電圧低下信号の検出まで再充電することなしに
電池を放電した場合の放電電気量を放電電気量積算手段
にて積算し、この積算値を最新容量として容量記憶手段
にて記憶することで、電池の正確な最新容量の更新がで
きるようになる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例の残量表示装置につ
いて図面を参照しながら説明する。
いて図面を参照しながら説明する。
【００１８】図１は本発明の一実施例を示すブロック構
成図である。図１において、１は２次電池、２は電流検
出抵抗で２次電池１の負極端に接続されている。３は充
放電電流検出手段で電流検出抵抗２の両端に発生する微
少電圧を入力とする充電電流検出用の演算増幅器３１と
放電電流検出用の演算増幅器３２とから構成されてい
る。４は電圧低下検出手段で２次電池１の端子電圧を入
力としている。５は温度検出手段で２次電池１の周囲温
度を検出する。６は電気量算出手段で演算増幅器３１お
よび３２の信号出力と温度検出手段５の信号出力を入力
とする。７は充電完了検出手段で演算増幅器３１の信号
出力を入力とする。８は放電電気量積算手段で電気量算
出手段６の信号出力と充電完了検出手段７の信号出力を
入力とする。９は容量記憶手段で電圧低下検出手段４の
信号出力、充電完了検出手段７の信号出力および放電電
気量積算手段８の信号出力を入力とする。１０は電気量
積算手段で電気量算出手段６の信号出力、容量記憶手段
９の信号出力、電圧低下検出手段４の信号出力および充
電完了検出手段７の信号出力を入力とする。１１は表示
手段で電気量積算手段１０の信号出力を入力とする。１
２はマイコンであり、電気量算出手段６、充電完了検出
手段７、放電電気量積算手段８、容量記憶手段９および
電気量積算手段１０に相当する回路を構成している。１
３は端子でこれには携帯機器または充電器が接続され
る。
成図である。図１において、１は２次電池、２は電流検
出抵抗で２次電池１の負極端に接続されている。３は充
放電電流検出手段で電流検出抵抗２の両端に発生する微
少電圧を入力とする充電電流検出用の演算増幅器３１と
放電電流検出用の演算増幅器３２とから構成されてい
る。４は電圧低下検出手段で２次電池１の端子電圧を入
力としている。５は温度検出手段で２次電池１の周囲温
度を検出する。６は電気量算出手段で演算増幅器３１お
よび３２の信号出力と温度検出手段５の信号出力を入力
とする。７は充電完了検出手段で演算増幅器３１の信号
出力を入力とする。８は放電電気量積算手段で電気量算
出手段６の信号出力と充電完了検出手段７の信号出力を
入力とする。９は容量記憶手段で電圧低下検出手段４の
信号出力、充電完了検出手段７の信号出力および放電電
気量積算手段８の信号出力を入力とする。１０は電気量
積算手段で電気量算出手段６の信号出力、容量記憶手段
９の信号出力、電圧低下検出手段４の信号出力および充
電完了検出手段７の信号出力を入力とする。１１は表示
手段で電気量積算手段１０の信号出力を入力とする。１
２はマイコンであり、電気量算出手段６、充電完了検出
手段７、放電電気量積算手段８、容量記憶手段９および
電気量積算手段１０に相当する回路を構成している。１
３は端子でこれには携帯機器または充電器が接続され
る。
【００１９】以上のように構成された本発明の電池残量
表示装置について、以下その動作を説明する。
表示装置について、以下その動作を説明する。
【００２０】まず初めに充電時の動作について説明す
る。端子１３に充電器が接続され充電が開始されると電
流検出抵抗２の両端には充電電流に比例した負の微少電
圧（２次電池１の負極をゼロ電位とした場合）が発生す
る。この微少電圧は演算増幅器３１にて正の値に増幅さ
れて電気量算出手段６および充電完了検出手段７に信号
出力される。電気量算出手段６では演算増幅器３１より
出力された充電電流値に所定時間を乗じて電気量を算出
し、更にこの電気量に充電電流の大きさと温度検出手段
５より出力される温度情報とで決まる充電効率を乗じて
最終的な充電電気量とし、これを電気量積算手段１０へ
信号出力する。充電完了検出手段７は演算増幅器３１よ
り充電電流信号が入力されることで信号出力をリセット
し、その後の充電の進行により充電電流値が急速充電か
らトリクル充電に変化することで充電完了を認識して信
号出力をセットする。電気量積算手段１０では電気量算
出手段６より信号出力される充電電気量を前記の所定時
間毎に加算することで電気量の積算を行い、この電気量
積算値の容量記憶手段９の記憶値に対する割合により容
量残量値を決定するとともに、充電完了検出手段７の信
号出力がセット状態となった場合は電気量積算値を残量
１００％に相当する値に設定する。表示手段１１は電気
量積算手段１０で決定された残量情報に基づいて図３
（ａ）に示すようにＬＣＤからなる表示器で容量残量を
段階的に表示するもので、その表示は充電の進行に伴い
表示レベル（１）から（６）へと順次移行する。
る。端子１３に充電器が接続され充電が開始されると電
流検出抵抗２の両端には充電電流に比例した負の微少電
圧（２次電池１の負極をゼロ電位とした場合）が発生す
る。この微少電圧は演算増幅器３１にて正の値に増幅さ
れて電気量算出手段６および充電完了検出手段７に信号
出力される。電気量算出手段６では演算増幅器３１より
出力された充電電流値に所定時間を乗じて電気量を算出
し、更にこの電気量に充電電流の大きさと温度検出手段
５より出力される温度情報とで決まる充電効率を乗じて
最終的な充電電気量とし、これを電気量積算手段１０へ
信号出力する。充電完了検出手段７は演算増幅器３１よ
り充電電流信号が入力されることで信号出力をリセット
し、その後の充電の進行により充電電流値が急速充電か
らトリクル充電に変化することで充電完了を認識して信
号出力をセットする。電気量積算手段１０では電気量算
出手段６より信号出力される充電電気量を前記の所定時
間毎に加算することで電気量の積算を行い、この電気量
積算値の容量記憶手段９の記憶値に対する割合により容
量残量値を決定するとともに、充電完了検出手段７の信
号出力がセット状態となった場合は電気量積算値を残量
１００％に相当する値に設定する。表示手段１１は電気
量積算手段１０で決定された残量情報に基づいて図３
（ａ）に示すようにＬＣＤからなる表示器で容量残量を
段階的に表示するもので、その表示は充電の進行に伴い
表示レベル（１）から（６）へと順次移行する。
【００２１】次に放電時の動作について説明する。端子
１３に携帯機器が接続され使用されると、２次電池１よ
り電流が供給され放電開始となる。これにより電流検出
抵抗２の両端には放電電流に比例した正の微少電圧（２
次電池１の負極をゼロ電位とした場合）が発生する。こ
の微少電圧は演算増幅器３２にて増幅されて電気量算出
手段６に信号出力される。電気量算出手段６では演算増
幅器３２より出力された放電電流値に所定時間を乗じて
電気量を算出し、更にこの電気量に放電電流の大きさと
温度検出手段５より出力される温度情報とで決まる放電
効率を乗じて最終的な放電電気量とし、これを放電電気
量積算手段８および電気量積算手段１０へ信号出力す
る。放電電気量積算手段８は充電完了検出手段７の信号
出力がセット状態で電気量算出手段６の信号出力が放電
状態である場合にのみ前記の所定時間毎に放電電気量の
積算を行う。また充電完了検出手段７の信号出力がリセ
ット状態の場合には電気量算出手段６の出力のいかんに
かかわらず放電電気量の積算をゼロにする。ここで電圧
低下検出手段４は基本的に電圧比較器からなり、放電の
進行に伴う２次電池１の電圧低下を監視しており、この
検出電圧は携帯機器の動作停止電圧よりも上に設定され
ている。容量記憶手段９は充電完了検出手段７の信号出
力がセット状態で電圧低下検出手段４から充電後初めて
の電圧低下信号が出力された場合に放電電気量積算手段
８の積算値を最新の電池容量として記憶する。また電気
量積算手段１０では電気量算出手段６より信号出力され
る放電電気量を前記の所定時間毎に減算することで電気
量の積算を行い、この電気量積算値の容量記憶手段９の
記憶値に対する割合により容量残量値を決定するととも
に、電圧低下検出手段４から電圧低下信号が出力された
場合には電気量積算値をゼロにする。表示手段１１は電
気量積算手段１０で決定された残量情報に基づいて図３
（ａ）に示すようにＬＣＤからなる表示器で容量残量を
段階的に表示するもので、その表示は放電の進行に伴い
表示レベル（６）から（１）へと順次移行する。
１３に携帯機器が接続され使用されると、２次電池１よ
り電流が供給され放電開始となる。これにより電流検出
抵抗２の両端には放電電流に比例した正の微少電圧（２
次電池１の負極をゼロ電位とした場合）が発生する。こ
の微少電圧は演算増幅器３２にて増幅されて電気量算出
手段６に信号出力される。電気量算出手段６では演算増
幅器３２より出力された放電電流値に所定時間を乗じて
電気量を算出し、更にこの電気量に放電電流の大きさと
温度検出手段５より出力される温度情報とで決まる放電
効率を乗じて最終的な放電電気量とし、これを放電電気
量積算手段８および電気量積算手段１０へ信号出力す
る。放電電気量積算手段８は充電完了検出手段７の信号
出力がセット状態で電気量算出手段６の信号出力が放電
状態である場合にのみ前記の所定時間毎に放電電気量の
積算を行う。また充電完了検出手段７の信号出力がリセ
ット状態の場合には電気量算出手段６の出力のいかんに
かかわらず放電電気量の積算をゼロにする。ここで電圧
低下検出手段４は基本的に電圧比較器からなり、放電の
進行に伴う２次電池１の電圧低下を監視しており、この
検出電圧は携帯機器の動作停止電圧よりも上に設定され
ている。容量記憶手段９は充電完了検出手段７の信号出
力がセット状態で電圧低下検出手段４から充電後初めて
の電圧低下信号が出力された場合に放電電気量積算手段
８の積算値を最新の電池容量として記憶する。また電気
量積算手段１０では電気量算出手段６より信号出力され
る放電電気量を前記の所定時間毎に減算することで電気
量の積算を行い、この電気量積算値の容量記憶手段９の
記憶値に対する割合により容量残量値を決定するととも
に、電圧低下検出手段４から電圧低下信号が出力された
場合には電気量積算値をゼロにする。表示手段１１は電
気量積算手段１０で決定された残量情報に基づいて図３
（ａ）に示すようにＬＣＤからなる表示器で容量残量を
段階的に表示するもので、その表示は放電の進行に伴い
表示レベル（６）から（１）へと順次移行する。
【００２２】つづいてこの装置の待機時の動作について
説明する。待機時は充放電電流が流れていないため、演
算増幅器３１，３２の出力は共にゼロであり、電気量算
出手段６はこれを検出することで待機時の認識を行う。
電気量算出手段６では予め温度別に測定されている電池
１の自己放電電気量およびこの電池残量表示装置の消費
電気量の情報と温度検出手段５より出力される温度情報
とから待機時の放電電気量を決定する。これ以降の動作
は前記放電時の動作と同じであるので、その詳細な説明
は省略する。
説明する。待機時は充放電電流が流れていないため、演
算増幅器３１，３２の出力は共にゼロであり、電気量算
出手段６はこれを検出することで待機時の認識を行う。
電気量算出手段６では予め温度別に測定されている電池
１の自己放電電気量およびこの電池残量表示装置の消費
電気量の情報と温度検出手段５より出力される温度情報
とから待機時の放電電気量を決定する。これ以降の動作
は前記放電時の動作と同じであるので、その詳細な説明
は省略する。
【００２３】図２は本実施例の電気量算出手段６、充電
完了検出手段７、放電電気量積算手段８、容量記憶手段
９および電気量積算手段１０を１チップのマイコン１２
で構成した場合のマイコン部の制御フローチャートであ
る。図２の各ステップの動作は基本的に前述した動作と
同じであるので、その詳細な説明は省略する。
完了検出手段７、放電電気量積算手段８、容量記憶手段
９および電気量積算手段１０を１チップのマイコン１２
で構成した場合のマイコン部の制御フローチャートであ
る。図２の各ステップの動作は基本的に前述した動作と
同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００２４】図３（ｂ）は充放電時の電池電圧と充放電
電流と表示レベルとの関係を示す図である。充電により
表示レベルは（１）から（６）へと順次移行し、充電完
了により残量値は１００％にセットされる。一方放電時
には表示レベルは（６）から（１）へと順次移行し、電
圧低下検出信号の出力により容量残量値は０％にセット
されることを示している。
電流と表示レベルとの関係を示す図である。充電により
表示レベルは（１）から（６）へと順次移行し、充電完
了により残量値は１００％にセットされる。一方放電時
には表示レベルは（６）から（１）へと順次移行し、電
圧低下検出信号の出力により容量残量値は０％にセット
されることを示している。
【００２５】以上のように本実施例によれば、放電電気
量積算手段８は充電完了状態から再充電することなしに
放電した時の電気量を逐次積算し、容量記憶手段９は充
電完了状態から再充電することなしに充電後初めての電
圧低下信号を検出した時にのみ放電電気量積算手段８の
積算値を最新の電池容量として記憶し、充電完了状態か
ら放電途中で再充電を行った際は放電電気量の積算およ
び電池容量の記憶を行わない。従って、容量更新後の記
憶値は正確なものとなり、表示精度の向上が可能とな
る。
量積算手段８は充電完了状態から再充電することなしに
放電した時の電気量を逐次積算し、容量記憶手段９は充
電完了状態から再充電することなしに充電後初めての電
圧低下信号を検出した時にのみ放電電気量積算手段８の
積算値を最新の電池容量として記憶し、充電完了状態か
ら放電途中で再充電を行った際は放電電気量の積算およ
び電池容量の記憶を行わない。従って、容量更新後の記
憶値は正確なものとなり、表示精度の向上が可能とな
る。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明は、充電完了状態か
ら再充電することなしに放電した時の電気量を逐次積算
するとともに、充電完了状態から再充電することなしに
充電後初めての電圧低下信号を検出した時にのみ放電電
気量の積算値を最新の電池容量として記憶し、充電完了
状態から放電途中で再充電を行った時は放電電気量の積
算および電池容量の記憶を行わないようにしたので、電
池の正確な最新容量の記憶が可能となり、表示精度の高
い電池残量表示装置とすることができる。
ら再充電することなしに放電した時の電気量を逐次積算
するとともに、充電完了状態から再充電することなしに
充電後初めての電圧低下信号を検出した時にのみ放電電
気量の積算値を最新の電池容量として記憶し、充電完了
状態から放電途中で再充電を行った時は放電電気量の積
算および電池容量の記憶を行わないようにしたので、電
池の正確な最新容量の記憶が可能となり、表示精度の高
い電池残量表示装置とすることができる。
【図１】本発明の一実施例における電池残量表示装置の
ブロック構成図
ブロック構成図
【図２】本発明の一実施例におけるマイコン部の制御フ
ローチャート
ローチャート
【図３】（ａ）容量残量と表示レベルとの関係を示す図 （ｂ）電池充放電時の電池電圧と充放電電流と表示レベ
ルとの関係を示す図
ルとの関係を示す図
【図４】従来例の電池残量表示装置のブロック構成図
１ ２次電池 ２ 電流検出抵抗 ３ 充放電電流検出手段 ４ 電圧低下検出手段 ５ 温度検出手段 ６ 電気量算出手段 ７ 充電完了検出手段 ８ 放電電気量積算手段 ９ 容量記憶手段 １０ 電気量積算手段 １１ 表示手段 １２ マイコン １３ 端子
Claims (3)
- 【請求項１】２次電池の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
微少電圧を充電用演算増幅器および放電用演算増幅器に
てそれぞれ増幅してその結果をそれぞれ信号出力する充
放電電流検出手段と、 前記電池の電圧が所定電圧値以下になったことを検出す
る電圧低下検出手段と、 前記電池の温度を検出してその結果を信号出力する温度
検出手段と、 前記充放電電流検出手段の充電電流出力、放電電流出力
および前記温度検出手段の信号出力を入力として充電か
放電か待機かの状態判定を行うとともにその際の電気量
を算出する電気量算出手段と、 前記電池の充電完了を検出することで信号出力をセット
し充電の開始により信号出力をリセットする充電完了検
出手段と、 前記充電完了検出手段の信号出力がセット状態で前記電
気量算出手段の信号出力が放電状態の際に所定の時間毎
に放電電気量の積算を行い、前記充電完了検出手段の信
号出力がリセット状態の場合は前記電気量算出手段の信
号出力のいかんにかかわらず積算値をゼロにする放電電
気量積算手段と、 前記充電完了検出手段の信号出力がセット状態で前記電
圧低下検出手段より充電後初めての電圧低下信号が出力
された場合に前記放電電気量積算手段の積算値を最新の
電池容量として記憶する容量記憶手段と、 前記所定の時間毎に前記電気量算出手段の信号出力が充
電状態の場合は加算し放電状態の場合は減算することで
電気量の積算を行い前記容量記憶手段の記憶値に対する
割合により容量残量値を決定するとともに、前記電圧低
下検出手段より充電後初めての電圧低下信号が出力され
た場合は電気量積算値を前記所定の電圧値での容量残量
値に相当する値に設定し、充電により前記充電完了検出
手段の信号出力がセット状態となった場合は電気量積算
値を容量残量１００％に相当する値に設定する電気量積
算手段と、 前記電気量積算手段で決定された残量値に基づき容量残
量を段階的に表示する表示手段とを備えた電池残量表示
装置。 - 【請求項２】電気量算出手段が、充電か放電か待機かの
状態判定を行い、充電または放電の場合は充電電流出力
値または放電電流出力値に所定の時間を乗じて電気量を
算出するとともに充電電流出力値または放電電流出力値
と電池温度により決まる充電効率または放電効率を前記
電気量に乗じて最終的な電気量とし、待機の場合は予め
温度別に与えられている２次電池の自己放電電気量と残
量表示装置の消費電気量のデータの中から温度に見合っ
たデータを選択して電気量とする構成からなる請求項１
記載の電池残量表示装置。 - 【請求項３】容量残量を段階的に表示する手段が、信号
入力により点灯または消灯する複数のＬＣＤを備えた表
示器からなる請求項１記載の電池残量表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4322969A JP2932872B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 電池残量表示装置 |
| US08/140,501 US5545969A (en) | 1992-12-02 | 1993-10-25 | Battery residual capacity displaying system with discharged electrical quantity computation section |
| DE69318112T DE69318112T2 (de) | 1992-12-02 | 1993-10-29 | System zum Anzeigen der Restladung einer Batterie |
| EP93117579A EP0600234B1 (en) | 1992-12-02 | 1993-10-29 | System for displaying residual capacity of a battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4322969A JP2932872B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 電池残量表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06176798A true JPH06176798A (ja) | 1994-06-24 |
| JP2932872B2 JP2932872B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=18149677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4322969A Expired - Lifetime JP2932872B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 電池残量表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932872B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0847200A (ja) * | 1994-08-03 | 1996-02-16 | Mayekawa Mfg Co Ltd | アンモニア用キャンドモータの保護装置 |
| JP2001185233A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Fujitsu Kiden Ltd | 電池電圧検出回路、電池パック及び電池電圧検出方法 |
| DE102008051079A1 (de) | 2007-11-19 | 2009-05-20 | Denso Corporation, Kariya | Batterie-Lade-/Entladestrom-Erfassungsvorrichtung |
| USRE42114E1 (en) | 1994-12-26 | 2011-02-08 | Fujitsu Semiconductor Limited | Control system for charging batteries and electronic apparatus using same |
| JPWO2013128810A1 (ja) * | 2012-02-29 | 2015-07-30 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | 電池制御システム、電池パック、電子機器 |
-
1992
- 1992-12-02 JP JP4322969A patent/JP2932872B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0847200A (ja) * | 1994-08-03 | 1996-02-16 | Mayekawa Mfg Co Ltd | アンモニア用キャンドモータの保護装置 |
| USRE42114E1 (en) | 1994-12-26 | 2011-02-08 | Fujitsu Semiconductor Limited | Control system for charging batteries and electronic apparatus using same |
| USRE43911E1 (en) | 1994-12-26 | 2013-01-08 | Fujitsu Semiconductor Limited | Control system for charging batteries and electronic apparatus using same |
| JP2001185233A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Fujitsu Kiden Ltd | 電池電圧検出回路、電池パック及び電池電圧検出方法 |
| DE102008051079A1 (de) | 2007-11-19 | 2009-05-20 | Denso Corporation, Kariya | Batterie-Lade-/Entladestrom-Erfassungsvorrichtung |
| US8041523B2 (en) | 2007-11-19 | 2011-10-18 | Denso Corporation | Battery charge/discharge current detection apparatus |
| DE102008051079B4 (de) | 2007-11-19 | 2023-01-05 | Denso Corporation | Batterie-Lade-/Entladestrom-Erfassungsvorrichtung |
| JPWO2013128810A1 (ja) * | 2012-02-29 | 2015-07-30 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | 電池制御システム、電池パック、電子機器 |
| US9735592B2 (en) | 2012-02-29 | 2017-08-15 | Nec Energy Devices, Ltd. | Battery control system, battery pack, electronic device |
| US10027141B2 (en) | 2012-02-29 | 2018-07-17 | Nec Energy Devices, Ltd. | Battery control system, battery pack, electronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2932872B2 (ja) | 1999-08-09 |
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