JPH0741479U - Battery level monitoring circuit - Google Patents

Battery level monitoring circuit

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JPH0741479U
JPH0741479U JP6978593U JP6978593U JPH0741479U JP H0741479 U JPH0741479 U JP H0741479U JP 6978593 U JP6978593 U JP 6978593U JP 6978593 U JP6978593 U JP 6978593U JP H0741479 U JPH0741479 U JP H0741479U
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battery
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JP6978593U
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Inventor
浩和 岩田
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アイコム株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】外気温等の影響を受けず、異なった電圧の電池
でも、その残量を正確に計ることができる電池残量監視
回路を提供する。 【構成】回路において、C1>C2,R1=R3,R2
=R41+R42で、可変抵抗R5によって変動電圧gは基
準電圧fよりも若干高く設定されている。基準電圧fが
変動電圧gより大きくなった時に、コンパレータ1は異
常検出信号hを出力するよう構成されている。先ず、電
池2の容量が十分で内部インピーダンスrが小さい時
は、負荷3が急に重くなっても変動電圧gはあまり下が
らず、基準電圧fより小さくならない。しかし、電池2
の容量が少なく内部インピーダンスrが大きくなると、
負荷3の過重で電池電圧eが降下すると共に変動電圧g
も降下し、C1 >C2 のために電圧降下が遅れる基準電
圧fより瞬間的に小さくなる。そのため、コンパレータ
1より警報が出力される。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a battery remaining amount monitoring circuit that can accurately measure the remaining amount of batteries having different voltages without being affected by the outside temperature. [Structure] In the circuit, C1> C2, R1 = R3, R2
= R41 + R42, the variable voltage g is set to be slightly higher than the reference voltage f by the variable resistor R5. When the reference voltage f becomes larger than the fluctuation voltage g, the comparator 1 is configured to output the abnormality detection signal h. First, when the capacity of the battery 2 is sufficient and the internal impedance r is small, the fluctuating voltage g does not decrease much even if the load 3 suddenly becomes heavy, and does not become smaller than the reference voltage f. But battery 2
If the internal impedance r becomes large,
The battery voltage e drops due to the load 3 being overloaded and the fluctuation voltage g
Also drops, and is momentarily smaller than the reference voltage f at which the voltage drop is delayed due to C1> C2. Therefore, the alarm is output from the comparator 1.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、電子機器の電源としての電池の容量を監視する回路に関するもので ある。 The present invention relates to a circuit for monitoring the capacity of a battery as a power source of electronic equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

従来から多く用いられている電池残量監視回路は、現在の電池電圧またはその 分圧を、定電圧ダイオード等によって一定の電位に保った基準電圧と比較して、 それが基準電圧以下になったときに検出信号を出力し、電池容量の残りが少ない ことを知らせるように構成されているものである。これは、電池容量が少なくな ると電池電圧が低下する、という性質を利用しているものである。 The battery remaining monitoring circuit that has been widely used in the past compares the current battery voltage or its divided voltage with a reference voltage maintained at a constant potential by a constant-voltage diode, etc. It is configured so that it sometimes outputs a detection signal to notify that the remaining battery capacity is low. This utilizes the property that the battery voltage decreases as the battery capacity decreases.

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかし、上記のような回路では、電池容量が少なくなった場合に限らず、例え ば、容量が十分残っているにも関わらず、たまたま外気温が低くなって電池内部 の化学反応が緩やかになり電圧が低下してしまった場合にも、誤って検出信号を 出力する恐れがあった。また、電子機器はそれに使用する電池の種類や個数によ って供給電圧は異なるので、その供給電圧ごとに基準電圧を調節して設定する必 要があった。 However, in the circuit as described above, not only when the battery capacity becomes low, but for example, even when the battery capacity is sufficient, the outside temperature happens to be low and the chemical reaction inside the battery becomes slower. Even if the voltage drops, the detection signal could be erroneously output. In addition, since the supply voltage of electronic devices differs depending on the type and number of batteries used in them, it was necessary to adjust and set the reference voltage for each supply voltage.

【0004】 本考案は、上記の課題にかんがみて提案されたもので、電池の種類や個数によ る電池電圧の違いや、外気温等の影響による電圧の変動に関わらず、使用されて いる電池の容量が残り少ないことを正確に検出することができる電池残量監視回 路を提供することを目的とするものである。The present invention has been proposed in view of the above problems, and is used regardless of the difference in the battery voltage depending on the type and number of batteries and the voltage fluctuation due to the influence of the outside temperature and the like. It is an object of the present invention to provide a battery remaining amount monitoring circuit capable of accurately detecting that the battery capacity is low.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記課題を解決するため、請求項1の電池残量監視回路においては、監視対象 の電池電圧の変動を時間的に遅延させて遅延基準信号として出力する第1の遅延 検出手段と、前記電池電圧の変動を前記第1の遅延検出手段より短い時間遅延さ せて遅延変動信号として出力する第2の遅延検出手段と、前記遅延基準信号と遅 延変動信号とを比較して、所定値以上の偏差が生じたときに異常検出信号を出力 する比較手段と、を備えるという手段を講じた。 In order to solve the above-mentioned problems, in the battery residual amount monitoring circuit according to claim 1, first delay detecting means for delaying a variation of the battery voltage to be monitored in time and outputting it as a delay reference signal, and the battery voltage. Of the delay reference signal and the delay variation signal are compared with each other by comparing the delay reference signal and the delay variation signal with the second delay detecting means that outputs the variation as a delay variation signal after a delay of a shorter time than the first delay detecting means. A means for providing a comparison means for outputting an abnormality detection signal when a deviation occurs is provided.

【0006】 本考案において、偏差とは遅延基準信号と遅延変動信号の定常状態の電位差の 値からどの程度ずれているかを、相対的に示す数値のことである。なお、第2の 遅延検出手段の遅延時間は0を含むものとする。In the present invention, the deviation is a numerical value relatively indicating how much it deviates from the value of the steady state potential difference between the delay reference signal and the delay fluctuation signal. The delay time of the second delay detecting means includes 0.

【0007】 また、請求項2の電池残量監視回路においては、監視対象の電池電圧の変動を 所定の時定数で平均化して平均基準信号として出力する第1の平均検出手段と、 前記電池電圧の変動を前記第1の平均検出手段より小さい時定数で平均化して平 均変動信号として出力する第2の平均検出手段と、前記平均基準信号と平均変動 信号とを比較して、所定値以上の偏差が生じたときに異常検出信号を出力する比 較手段と、を備えるという手段を講じた。Further, in the battery remaining amount monitoring circuit according to claim 2, first average detecting means for averaging fluctuations of the battery voltage to be monitored by a predetermined time constant and outputting the average reference signal, the battery voltage Of the average fluctuation signal is averaged with a time constant smaller than that of the first average detection means and is output as an average fluctuation signal, and the average reference signal and the average fluctuation signal are compared, and a predetermined value or more is compared. And a comparison means for outputting an abnormality detection signal when the deviation occurs.

【0008】 本考案において、偏差とは平均基準信号と平均変動信号の定常状態の電位差の 値からどの程度ずれているかを、相対的に示す数値のことである。なお、第2の 平均検出手段の時定数は0を含むものとする。 また、電池とは、マンガン乾電池や銀電池等の一次電池はもちろん、鉛蓄電池 ,ニッケルカドミウム電池等の二次電池も含んでいる。In the present invention, the deviation is a numerical value relatively indicating how much it deviates from the value of the steady state potential difference between the average reference signal and the average fluctuation signal. The time constant of the second average detecting means includes 0. Batteries include not only primary batteries such as manganese dry batteries and silver batteries but also secondary batteries such as lead storage batteries and nickel-cadmium batteries.

【0009】[0009]

【作用】[Action]

請求項1の電池残量監視回路によれば、遅延変動信号の遅延時間は、遅延基準 信号の遅延時間より短く設定されている。ここで、電池電圧が変動すると、上記 2つの信号も変動する。しかし、2つの信号には遅延時間の差が設けられており 、遅延変動信号は遅延基準信号より常に速く変動するので、例えば、電池電圧が 降下すると、遅延変動信号は遅延基準信号より早く降下する。そのため、上記2 信号の電位差に偏差が生じる。 According to the battery remaining amount monitoring circuit of claim 1, the delay time of the delay fluctuation signal is set shorter than the delay time of the delay reference signal. Here, when the battery voltage fluctuates, the above two signals also fluctuate. However, there is a delay time difference between the two signals, and the delay fluctuation signal always fluctuates faster than the delay reference signal. For example, when the battery voltage drops, the delay fluctuation signal drops faster than the delay reference signal. . Therefore, a deviation occurs in the potential difference between the two signals.

【0010】 電気的容量が減って内部インピーダンスが増大した電池においては、その出力 電流が急に変動すると、電池電圧は出力電流の増加分と内部インピーダンスとの 積だけ大きく急に変動するため、上記2信号の電位差に大きな偏差が生じる。そ の偏差が予め決められた所定値以上になると、比較手段が異常検出信号を出力す る。In a battery in which the electric capacity is decreased and the internal impedance is increased, when the output current suddenly changes, the battery voltage changes abruptly by the product of the increase in the output current and the internal impedance. A large deviation occurs in the potential difference between the two signals. When the deviation exceeds a predetermined value, the comparing means outputs an abnormality detection signal.

【0011】 請求項2の電池残量監視回路によれば、平均変動信号の時定数は、平均基準信 号の時定数より小さく設定されている。ここで、電池電圧が変動すると、上記2 つの信号も変動する。しかし、2つの信号には時定数の差が設けられており、平 均変動信号は平均基準信号より常に速く変動するので、例えば、電池電圧が降下 すると平均変動信号は平均基準信号より速く降下する。そのため、上記2信号の 電位差に偏差が生じる。According to the battery level monitoring circuit of the second aspect, the time constant of the average fluctuation signal is set smaller than the time constant of the average reference signal. Here, when the battery voltage fluctuates, the above two signals also fluctuate. However, since the two signals have a time constant difference and the average fluctuation signal always fluctuates faster than the average reference signal, for example, when the battery voltage drops, the average fluctuation signal drops faster than the average reference signal. . Therefore, a deviation occurs in the potential difference between the two signals.

【0012】 電気的容量が減って内部インピーダンスが増大した電池においては、その出力 電流が急に変動すると、平均変動信号は出力電流の増加分と内部インピーダンス との積だけ大きく急に変動し、それにつれて偏差はさらに大きくなる。その偏差 が予め決められた所定値以上になると、比較手段が異常検出信号を出力する。In a battery in which the electric capacity is decreased and the internal impedance is increased, when the output current suddenly fluctuates, the average fluctuation signal greatly fluctuates by the product of the increase in the output current and the internal impedance. The deviation becomes larger as it goes. When the deviation exceeds a predetermined value, the comparing means outputs an abnormality detection signal.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

本考案の電池残量監視回路は、電池の容量が少なくなるとその内部インピーダ ンスが大きくなる性質を利用したものである。 以下に本考案を、実施例を示した図面に基づいて詳細に説明する。 The battery remaining amount monitoring circuit of the present invention utilizes the property that the internal impedance increases as the battery capacity decreases. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing an embodiment.

【0014】 (実施例1) 図1は本考案にかかる電池残量監視回路の実施例1のブロック図,図2はその 動作のタイムチャートである。本実施例は、第2の遅延検出手段の遅延時間が0 の場合の例である。 図1において、aは電池電圧,bは遅延基準信号,cは遅延変動信号,dは異 常検出信号である。1aは遅延基準信号bと遅延変動信号cの差に応じた電圧を 出力するOPアンプ,1bはOPアンプ1aの入力の差の絶対値が所定電位差V m 以上になった時に異常検出信号dを出力する判別回路である。2は起電力がE で内部インピーダンスがrの電池である。3は変動する負荷,4は負荷3のため のスイッチである。5は電気信号の変動を時間的に遅延させるBBD(Bucket B rigade Device )である。6aは電池2への影響を,6bはBBD5への影響を 少なくするために設けた入力インピーダンスの高いバッファで、バッファ6bの 出力電圧(遅延基準信号b)は電池電圧aに比例している。7はその遅延基準信 号bの電圧にレベルを合わせるために、抵抗で構成された分圧回路で、電池2の 負荷にならないよう高抵抗で構成されている。所定電位差Vm の設定は判別回路 1bで行うことができる。なお、電池残量監視回路の消費電流は、負荷3の消費 電流に比べて十分小さいものとする。First Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a battery remaining amount monitoring circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a time chart of its operation. In this embodiment, the delay time of the second delay detecting means is 0. In FIG. 1, a is a battery voltage, b is a delay reference signal, c is a delay variation signal, and d is an abnormality detection signal. 1a is an OP amplifier that outputs a voltage corresponding to the difference between the delay reference signal b and the delay fluctuation signal c, and 1b is the absolute value of the difference between the inputs of the OP amplifier 1a that is a predetermined potential difference V. m It is a discrimination circuit that outputs the abnormality detection signal d when the above is reached. 2 is a battery having an electromotive force of E 1 and an internal impedance of r 2. 3 is a fluctuating load, and 4 is a switch for the load 3. Reference numeral 5 is a BBD (Bucket Brigade Device) that delays the fluctuation of the electric signal with time. Reference numeral 6a denotes a buffer having a high input impedance provided to reduce the influence on the battery 2 and 6b reduces the influence on the BBD 5. The output voltage (delayed reference signal b) of the buffer 6b is proportional to the battery voltage a. Reference numeral 7 is a voltage dividing circuit composed of resistors for adjusting the level to the voltage of the delay reference signal b, which is composed of high resistance so as not to load the battery 2. Predetermined potential difference VmCan be set by the discrimination circuit 1b. The current consumption of the battery level monitoring circuit is sufficiently smaller than the current consumption of the load 3.

【0015】 ここで、BBD5とバッファ6a,6bが第1の遅延検出手段に、OPアンプ 1aと判別回路1bが比較手段に、分圧回路7が第2の遅延検出手段に、所定電 位差が所定値に対応している。また、本実施例の定常状態では、遅延基準信号b と遅延変動信号cの電位差を0に設定してあり、2つの信号の電位差の大きさが 偏差に対応している。Here, the BBD 5 and the buffers 6a and 6b serve as the first delay detecting means, the OP amplifier 1a and the discriminating circuit 1b serve as the comparing means, and the voltage dividing circuit 7 serves as the second delay detecting means. Corresponds to a predetermined value. Further, in the steady state of this embodiment, the potential difference between the delay reference signal b and the delay variation signal c is set to 0, and the magnitude of the potential difference between the two signals corresponds to the deviation.

【0016】 以上のように構成された電池残量監視回路について、以下その動作を図1と共 に図2によって説明する。 本考案の電池残量監視回路は、常時通電されている。電池電圧aは、起電力の 電圧Eから電池残量監視回路の消費電流と内部抵抗rによって起きる電圧降下分 を引いたものである。The operation of the battery remaining amount monitoring circuit configured as described above will be described below with reference to FIG. 2 together with FIG. The battery level monitoring circuit of the present invention is always energized. The battery voltage a is obtained by subtracting the voltage drop caused by the consumption current of the battery remaining amount monitoring circuit and the internal resistance r from the electromotive force voltage E.

【0017】 図2(A),(B)に示すように、遅延変動信号cは、分圧回路7によってタ イミングT1まで、遅延基準信号bと同レベルの電圧V0 に設定されているので 、この時の電位差は0であり、偏差は生じていない。As shown in FIGS. 2A and 2B, the delay variation signal c is set to the voltage V0 at the same level as the delay reference signal b by the voltage dividing circuit 7 until the timing T1. At this time, the potential difference was 0, and no deviation occurred.

【0018】 先ず、電池2の容量が十分あって、内部インピーダンスrが小さい時の動作を 、図2(A)で説明する。 タイミングT1で、スイッチ4を入れると、負荷3に電流が流れる。負荷が急 に重くなって電池2の出力電流が増えても、内部インピーダンスrが小さいので 電池電圧aは少しダウンするだけである。この時、遅延変動信号cは遅延時間が 0なので、同時に電圧降下して電圧V1 になる。First, the operation when the battery 2 has a sufficient capacity and the internal impedance r is small will be described with reference to FIG. When the switch 4 is turned on at timing T1, a current flows through the load 3. Even if the load suddenly becomes heavy and the output current of the battery 2 increases, the internal impedance r is small, and therefore the battery voltage a only drops a little. At this time, since the delay fluctuation signal c has a delay time of 0, the voltage simultaneously drops and becomes the voltage V1.

【0019】 一方、遅延基準信号bはBBD5の作用によって、タイミングT1から所定の 遅延時間分遅れ、タイミングT2で電圧が降下する。そのため、タイミングT1 からタイミングT2まで、遅延基準信号bは遅延変動信号cより電位差(V0 − V1 )だけ高くなり、偏差が生じる。その時、OPアンプ1aからは電位差(V 0 −V1 )に応じた電圧が出力され、判別回路1bに入力されるが、電位差(V 0 −V1 )は所定電位差Vm 以下なので、異常検出信号dは出力されない。On the other hand, the delayed reference signal b is delayed by a predetermined delay time from the timing T1 by the action of the BBD5, and the voltage drops at the timing T2. Therefore, from the timing T1 to the timing T2, the delay reference signal b becomes higher than the delay variation signal c by the potential difference (V0-V1), and a deviation occurs. At that time, a voltage corresponding to the potential difference (V 0 −V 1) is output from the OP amplifier 1 a and input to the discrimination circuit 1 b. However, since the potential difference (V 0 −V 1) is less than the predetermined potential difference V m , the abnormality detection signal d Is not output.

【0020】 次に、電池2の容量が少なくなって、内部インピーダンスrが大きくなった時 の動作を、図2(B)で説明する。 タイミングT1で、スイッチ4を入れると、負荷3に電流が流れる。すると、 内部インピーダンスrが大きくなった電池2の電池電圧aは、負荷3の消費電流 による電圧降下によって大きくダウンする。同時に、遅延変動信号cは電圧V0 から電圧V2 まですぐ降下する。Next, the operation when the capacity of the battery 2 decreases and the internal impedance r increases will be described with reference to FIG. When the switch 4 is turned on at timing T1, a current flows through the load 3. Then, the battery voltage a of the battery 2 having the increased internal impedance r is greatly reduced by the voltage drop due to the consumption current of the load 3. At the same time, the delay variation signal c immediately drops from the voltage V0 to the voltage V2.

【0021】 一方、遅延基準信号bは所定の遅延時間分遅れてタイミングT2で電圧が降下 するので、タイミングT1からタイミングT2まで、遅延基準信号bは遅延変動 信号cより電位差(V0 −V2 )だけ高くなり、偏差が生じる。その時、OPア ンプ1aからは電位差(V0 −V2 )に応じた電圧が出力され、判別回路1bに 入力される。この時、電位差(V0 −V2 )は所定電位差Vm 以上なので、図2 (C)の異常検出信号dが出力され、電池2の容量が少なくなってきたことを知 らせる。On the other hand, since the delay reference signal b is delayed by a predetermined delay time and drops in voltage at the timing T2, the delay reference signal b is equal to the potential difference (V0-V2) from the delay fluctuation signal c from the timing T1 to the timing T2. It becomes higher and deviation occurs. At that time, a voltage corresponding to the potential difference (V0-V2) is output from the OP amplifier 1a and is input to the determination circuit 1b. At this time, the potential difference (V0 -V2) Since a higher predetermined potential difference V m, is output abnormality detection signal d of FIG. 2 (C), the knowledge that the capacity of the battery 2 becomes small Selle.

【0022】 本実施例の電池残量監視回路において、スイッチ4が切られて消費電流が減り 電池電圧aが急上昇したときは、上記の例と逆に遅延変動信号cが遅延基準信号 bよりも高くなる。その電位差の絶対値が所定電位差Vm 以上になった時も、判 別回路1bが動作して異常検出信号dを出力する。In the battery remaining amount monitoring circuit of the present embodiment, when the switch 4 is turned off, the current consumption decreases and the battery voltage a rises sharply, the delay fluctuation signal c is greater than the delay reference signal b, contrary to the above example. Get higher Even when the absolute value of the potential difference exceeds the predetermined potential difference V m , the discrimination circuit 1b operates and outputs the abnormality detection signal d.

【0023】 本実施例においては、第1の遅延検出手段にBBD素子を用いて電池電圧の変 動を時間的に遅延させたが、リングバッファを用いてCPUで制御処理してもよ いし、サンプルアンドホールド回路を用いて変動前の電池電圧を一時保持させて 使ってもよい。また、本実施例においては、電池残量監視回路は常時ONの状態 であるが、負荷3への通電時より先に動作すればよいだけで、常時通電している 必要はない。In the present embodiment, the BBD element is used as the first delay detecting means to delay the change in the battery voltage with time, but a ring buffer may be used for the control processing by the CPU. The sample and hold circuit may be used to temporarily hold the battery voltage before the change. Further, in the present embodiment, the battery remaining amount monitoring circuit is always in the ON state, but it suffices that it be operated before the load 3 is energized, and it is not necessary to always energize it.

【0024】 また、OPアンプ1aと判別回路1bの代わりに、ウインドコンパレータを用 いてもよく、また、分圧回路7を調節して遅延変動信号cにバイアス電圧を与え たもとで、コンパレータを用いてもよい。Further, a window comparator may be used instead of the OP amplifier 1a and the discrimination circuit 1b, or the comparator is used after adjusting the voltage dividing circuit 7 to give a bias voltage to the delay variation signal c. Good.

【0025】 (実施例2) 図3は本考案にかかる電池残量監視回路の実施例2の回路図,図4はそのタイ ムチャートである。 図3において、eは電池電圧,fは抵抗R2の両端に発生する基準電圧,gは 抵抗(R41+R42)と可変抵抗R5の両端に発生する変動電圧,hは異常検出信 号である。(Embodiment 2) FIG. 3 is a circuit diagram of Embodiment 2 of a battery remaining amount monitoring circuit according to the present invention, and FIG. 4 is a time chart thereof. In FIG. 3, e is a battery voltage, f is a reference voltage generated across the resistor R2, g is a variable voltage generated across the resistor (R41 + R42) and the variable resistor R5, and h is an abnormality detection signal.

【0026】 電池2,負荷3は実施例1と同様である。また、1は基準電圧fが変動電圧g より高くなった場合に異常検出信号hを出力するコンパレータである。4aは全 体の電源をオンオフするスイッチである。また、Aは抵抗R1,R2とコンデン サC1から構成されて基準電圧fを検出する基準電圧検出手段である。Bは抵抗 R3,R41,R42と可変抵抗R5 とコンデンサC2から構成されて変動電圧 gを検出する変動電圧検出手段で、可変抵抗R5で基準信号fとの定常状態にお ける所定電位差Vn を調節する。Cはコンパレータ1から出力された異常検出信 号hを出力状態に保持するホールド回路,Dはコンパレータ1の異常検出信号h の出力を受けて電池容量の警報をLEDで表示する表示回路である。The battery 2 and the load 3 are the same as in the first embodiment. Reference numeral 1 is a comparator that outputs an abnormality detection signal h when the reference voltage f becomes higher than the fluctuation voltage g. Reference numeral 4a is a switch for turning on / off the entire power source. Further, A is a reference voltage detecting means composed of resistors R1 and R2 and a capacitor C1 for detecting a reference voltage f. B is a fluctuating voltage detecting means composed of resistors R3, R41, R42, a variable resistor R5, and a capacitor C2 for detecting a fluctuating voltage g. The variable resistor R5 indicates a predetermined potential difference V n in a steady state with the reference signal f. Adjust. C is a hold circuit that holds the abnormality detection signal h output from the comparator 1 in an output state, and D is a display circuit that receives an output of the abnormality detection signal h 1 from the comparator 1 and displays an alarm of the battery capacity with an LED.

【0027】 ここでは、基準電圧fが平均基準信号に,変動電圧gが平均変動信号に,基準 電圧検出手段Aが第1の平均検出手段に,変動電圧検出手段Bが第2の平均検出 手段に,コンパレータ1が比較手段に対応している。また、本実施例の定常状態 では、基準電圧fと変動電圧gに予め電位差Vn を設定してあり、この所定電位 差Vn からの電位差の変動が偏差に対応している。Here, the reference voltage f is the average reference signal, the fluctuation voltage g is the average fluctuation signal, the reference voltage detection means A is the first average detection means, and the fluctuation voltage detection means B is the second average detection means. The comparator 1 corresponds to the comparison means. Further, in the steady state of the present embodiment, the potential difference V n is set in advance for the reference voltage f and the variation voltage g, and the variation of the potential difference from the predetermined potential difference V n corresponds to the deviation.

【0028】 本実施例の電池残量監視回路の基準電圧検出手段Aと変動電圧検出手段Bの各 回路定数は、負荷3の消費電流の最大値と最小値との割合やその他の条件によっ て最終的に決定されるが、その基本的条件は以下のとおりである。 R1 =R3 ,R2 =R41+R42 (なお、R1 :R2 =R3 :(R41+R42)であればよい。) (各抵抗は電池2の負荷にならないように、ある程度大きくしておく。) ここで、R41≫R42 R5 >0 (所定電位差調整用可変抵抗) C1 >C2 なお、コンデンサC2 はなくても動作するが、なくすると電池残量監視回路の 動作が過敏になって、誤作動が増えるおそれがある。The circuit constants of the reference voltage detecting means A and the fluctuating voltage detecting means B of the battery remaining amount monitoring circuit of this embodiment depend on the ratio between the maximum value and the minimum value of the consumption current of the load 3 and other conditions. However, the basic conditions are as follows. R1 = R3, R2 = R41 + R42 (It should be noted that R1: R2 = R3: (R41 + R42).) (Each resistor is made large to some extent so as not to load the battery 2.) Here, R41 >> R42 R5> 0 (variable resistor for adjusting the predetermined potential difference) C1> C2 Although the capacitor C2 can be operated without the capacitor C2, the operation of the battery remaining amount monitoring circuit becomes sensitive and malfunction may increase.

【0029】 以上のように構成された電池残量監視回路について、以下その動作を図3と共 に、変動電圧gと基準電圧fを表した図4を使って説明する。 本実施例の電池残量監視回路の各回路定数が設定された後、定常状態における 変動電圧gと基準電圧fとの電位差Vn を、可変抵抗R5 で調整する。The operation of the battery remaining amount monitoring circuit configured as described above will be described below with reference to FIG. 3 and FIG. 4 showing the fluctuation voltage g and the reference voltage f. After the circuit constants of the battery level monitoring circuit of this embodiment are set, the potential difference V n between the fluctuation voltage g and the reference voltage f in the steady state is adjusted by the variable resistor R5.

【0030】 先ず、タイミングT3でスイッチ4aを入れると、負荷3と電池残量監視回路 に電流が流れ、電池電圧eが表れる。基準電圧検出手段Aでは、電池電圧eが抵 抗R1 ,R2 で分圧されて基準電圧fが表れ、コンデンサC1 を充電すると同時 に、コンパレータ1に入力される。同様に、変動電圧検出手段Bでも抵抗(R41 +R42)と可変抵抗R5の両端に変動電圧gが表れ、コンデンサC2 が充電され ると同時に、コンパレータ1のもう一方に入力される。基準電圧fと変動電圧g の2つの電圧の上昇する様子は、図4(A),(B)に示したとおりである。コ ンデンサC2 はコンデンサC1 より容量が小さいので、変動電圧gの上昇の度合 いは基準電圧fより急である。First, when the switch 4a is turned on at the timing T3, a current flows through the load 3 and the battery remaining amount monitoring circuit, and the battery voltage e appears. In the reference voltage detecting means A, the battery voltage e is divided by the resistors R1 and R2 to show the reference voltage f, which is input to the comparator 1 at the same time when the capacitor C1 is charged. Similarly, in the fluctuating voltage detecting means B, the fluctuating voltage g appears across the resistors (R41 + R42) and the variable resistor R5, and the capacitor C2 is charged, and at the same time, is input to the other side of the comparator 1. The manner in which the two voltages, the reference voltage f and the fluctuating voltage g, rise is as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). Since the capacitance of the capacitor C2 is smaller than that of the capacitor C1, the fluctuation voltage g rises more rapidly than the reference voltage f.

【0031】 タイミングT3からタイミングT4までは、変動電圧gは常に基準電圧fより 大きいので、コンパレータ1から異常検出信号hは出力されない。また、定常状 態に達した変動電圧gの大きさは電圧V3である。この定常状態の時の基準電圧 fと変動電圧gの差の電圧が所定電位差Vn で、現在、偏差は生じていない。From timing T3 to timing T4, the fluctuation voltage g is always higher than the reference voltage f, so the comparator 1 does not output the abnormality detection signal h. Further, the magnitude of the fluctuating voltage g that has reached the steady state is the voltage V3. The voltage of the difference between the reference voltage f and the fluctuating voltage g in the steady state is the predetermined potential difference V n , and no deviation has occurred at present.

【0032】 先ず、電池2の容量が十分あって、内部インピーダンスrが低い時の動作を図 4の(A)を使って説明する。 タイミングT4で、負荷3が急に重くなると電池2の出力電流が増えるため、 電池電圧eが少し下がる。そのため、変動電圧gも電圧V4まで下がり、その降 下の度合いにより偏差が生じる。しかし、内部インピーダンスrは小さいので、 変動電圧gの電圧降下は小さく、タイミングT5で変動電圧gが電圧V4まで下 がった状態でも、基準電圧fより小さくなることはない。よって、コンパレータ 1から異常検出信号hが出力されることはなく、表示回路Dも動作しない。First, the operation when the battery 2 has a sufficient capacity and the internal impedance r is low will be described with reference to FIG. At timing T4, when the load 3 suddenly becomes heavy, the output current of the battery 2 increases, so the battery voltage e drops slightly. Therefore, the fluctuating voltage g also drops to the voltage V4, and a deviation occurs depending on the degree of the drop. However, since the internal impedance r is small, the voltage drop of the fluctuating voltage g is small, and even when the fluctuating voltage g drops to the voltage V4 at the timing T5, it does not become smaller than the reference voltage f. Therefore, the abnormality detection signal h is not output from the comparator 1 and the display circuit D does not operate.

【0033】 次に、電池2の容量が少なくなって、内部インピーダンスrが大きくなってい る時の動作を、図4(B)を使って説明する。 タイミングT4で、負荷が急に重くなって電池2の出力電流が増えると、今度 は内部インピーダンスrが大きくなっているため電池電圧eは大きく低下し、そ のため基準電圧fと変動電圧gも大きく降下する。しかし、C1 >C2 より、降 下の度合いは変動電圧gの方が早く、基準電圧fはコンデンサC2 の放電によっ て電圧の降下が遅れる。そのため、タイミングT5で変動電圧gが基準電圧fよ り小さくなり、図4(C)のように異常検出信号hが出力され、表示回路Dが動 作する。この状態における偏差は、所定電位差Vn 以上になったことになる。Next, the operation when the capacity of the battery 2 is reduced and the internal impedance r is increased will be described with reference to FIG. 4 (B). At the timing T4, when the load suddenly becomes heavy and the output current of the battery 2 increases, the battery voltage e decreases greatly because the internal impedance r increases this time, and the reference voltage f and the fluctuation voltage g also increase. A big descent. However, when C1> C2, the degree of the fall is faster for the fluctuating voltage g, and the reference voltage f is delayed by the discharge of the capacitor C2. Therefore, at the timing T5, the fluctuating voltage g becomes smaller than the reference voltage f, the abnormality detection signal h is output as shown in FIG. 4C, and the display circuit D operates. The deviation in this state is equal to or more than the predetermined potential difference V n .

【0034】 タイミングT5で異常検出信号hが一旦出力されると、ホールド回路Cのトラ ンジスタがその信号によってONし、抵抗R42と抵抗R5 が短絡されるので、変 動電圧gは強制的にV5より低い状態にされて、基準電圧fより小さいままにな る。そのため異常検出信号hは出たままで、表示回路9のLEDが点灯し続ける 。ホールド回路Cがない場合、変動電圧gは破線で示したように、最終的に電圧 V5となる。Once the abnormality detection signal h is output at the timing T5, the transistor of the hold circuit C is turned on by the signal, and the resistor R42 and the resistor R5 are short-circuited. Therefore, the variation voltage g is forced to V5. It is brought to a lower state and remains below the reference voltage f. Therefore, the abnormality detection signal h is still output and the LED of the display circuit 9 continues to light. When the hold circuit C is not provided, the fluctuating voltage g finally becomes the voltage V5 as shown by the broken line.

【0035】 表示回路9の警報に従って、一度スイッチ4を切ると、それによって出力され ていた異常検出信号hはキャンセルされ、本回路はリセットされた状態になる。 2次電池を充電するか、あるいは新しい乾電池を入れても、表示回路9のLED は消灯したままで、上記の動作を繰り返す。When the switch 4 is turned off once according to the alarm of the display circuit 9, the abnormality detection signal h output thereby is canceled and the present circuit is reset. Even if the secondary battery is charged or a new dry battery is inserted, the LED of the display circuit 9 remains off and the above operation is repeated.

【0036】 実施例2において、異常検出信号hをそのままCPUに入力し処理すると、ホ ールド回路Cは必要でなくなる。 また、コンパレータ1の代わりにOPアンプと判別回路を用いて、2信号の差 を検出、増幅して、所定電位差を基に判別し、異常検出信号hを出力させてもよ い。その場合、定常状態において基準電圧fと変動電圧gの電位差が0になるよ う変動電圧検出手段Bの抵抗で調節する。In the second embodiment, if the abnormality detection signal h is directly input to the CPU and processed, the hold circuit C becomes unnecessary. Further, instead of the comparator 1, an OP amplifier and a discriminating circuit may be used to detect and amplify the difference between the two signals, discriminate based on a predetermined potential difference, and output the abnormality detection signal h. In that case, the resistance of the fluctuating voltage detecting means B is adjusted so that the potential difference between the reference voltage f and the fluctuating voltage g becomes 0 in the steady state.

【0037】 本実施例の電池残量監視回路を常時電池に接続させた状態にすると、消費電流 の変動が小さい機器においても良好に動作する。即ち、無負荷の状態から負荷の かかった状態にした時の電池電圧の急降下や、長時間の消費が続いた後に負荷を 0にした(スイッチを切った)時の電池電圧の急上昇の変化を、2つの信号電圧 の偏差で検出するのである。When the battery remaining amount monitoring circuit of this embodiment is always connected to the battery, it works well even in a device in which the fluctuation of the current consumption is small. That is, the change in the battery voltage when the load is changed from the no-load condition to a sudden drop, and the change in the battery voltage when the load is set to 0 (switch off) after long-term consumption is changed. The difference between the two signal voltages is detected.

【0038】[0038]

【考案の効果】 本考案の電池残量監視回路においては、監視対象の電池の容量の残りを、遅延 時間の差を持たせた遅延基準信号と遅延変動信号の偏差、または、時定数の差を 持たせた平均基準信号と平均変動信号の偏差によって判断するので、電池の種類 や個数による電池電圧の違いによって動作点の設定を変える必要がなく、しかも 外気温等の影響も受けないで、電池の容量を正確に監視することができ、適切な 電池の管理ができる。EFFECTS OF THE INVENTION In the battery remaining amount monitoring circuit of the present invention, the remaining capacity of the battery to be monitored is calculated as the difference between the delay reference signal and the delay fluctuation signal or the difference in the time constant, which has a delay time difference. Since the judgment is made based on the deviation between the average reference signal and the average fluctuation signal, it is not necessary to change the operating point setting due to the difference in battery voltage depending on the type and number of batteries, and it is not affected by the outside temperature, etc. The capacity of the battery can be monitored accurately and the battery can be managed appropriately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本考案にかかる電池残量監視回路の実施例1の
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a battery remaining amount monitoring circuit according to the present invention.

【図2】図1の電池残量監視回路のタイムチャートであ
る。
FIG. 2 is a time chart of the battery remaining amount monitoring circuit of FIG.

【図3】本考案にかかる電池残量監視回路の実施例2の
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a second embodiment of the battery remaining amount monitoring circuit according to the present invention.

【図4】図3の電池残量監視回路のタイムチャートであ
る。
FIG. 4 is a time chart of the battery remaining amount monitoring circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a,e 電池電圧 b 遅延基準信号 c 遅延変動信号 d,h 異常検出信号 f 基準電圧(平均基準信号) g 変動電圧(平均変動信号) 1 コンパレータ(比較手段) 1a OPアンプ(比較手段) 1b 判別回路(比較手段) 2 電池 3 負荷 4,4a スイッチ 5 BBD(第1の遅延検出手段) 6a,6b バッファ(第1の遅延検出手段) 7 分圧回路(第2の遅延検出手段) A 基準電圧検出手段(第1の平均検出手段) B 変動電圧検出手段(第2の平均検出手段) Vm ,Vn 所定電位差(所定値)a, e Battery voltage b Delay reference signal c Delay variation signal d, h Abnormality detection signal f Reference voltage (Average reference signal) g Variation voltage (Average variation signal) 1 Comparator (Comparison means) 1a OP amplifier (Comparison means) 1b Discrimination Circuit (comparing means) 2 Battery 3 Load 4, 4a Switch 5 BBD (first delay detecting means) 6a, 6b Buffer (first delay detecting means) 7 Voltage dividing circuit (second delay detecting means) A Reference voltage Detecting means (first average detecting means) B Fluctuating voltage detecting means (second average detecting means) V m , V n Predetermined potential difference (predetermined value)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】監視対象の電池電圧の変動を時間的に遅延
させて遅延基準信号として出力する第1の遅延検出手段
と、 前記電池電圧の変動を前記第1の遅延検出手段より短い
時間遅延させて遅延変動信号として出力する第2の遅延
検出手段と、 前記遅延基準信号と遅延変動信号とを比較して、所定値
以上の偏差が生じたときに異常検出信号を出力する比較
手段と、を備えたことを特徴とする電池残量監視回路。
1. A first delay detecting means for delaying a variation of a battery voltage to be monitored in time and outputting it as a delay reference signal, and a time delay of the variation of the battery voltage shorter than that of the first delay detecting means. Second delay detecting means for outputting as a delay variation signal, comparing means for comparing the delay reference signal with the delay variation signal, and outputting an abnormality detection signal when a deviation of a predetermined value or more occurs, A battery remaining amount monitoring circuit characterized by comprising:
【請求項2】監視対象の電池電圧の変動を所定の時定数
で平均化して平均基準信号として出力する第1の平均検
出手段と、 前記電池電圧の変動を前記第1の平均検出手段より小さ
い時定数で平均化して平均変動信号として出力する第2
の平均検出手段と、 前記平均基準信号と平均変動信号とを比較して、所定値
以上の偏差が生じたときに異常検出信号を出力する比較
手段と、を備えたことを特徴とする電池残量監視回路。
2. A first average detecting means for averaging fluctuations of a battery voltage to be monitored with a predetermined time constant and outputting as an average reference signal, and a fluctuation of the battery voltage smaller than the first average detecting means. The second which averages with a time constant and outputs as an average fluctuation signal
And an average detection means for comparing the average reference signal and the average fluctuation signal, and a comparing means for outputting an abnormality detection signal when a deviation of a predetermined value or more occurs, Quantity monitoring circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113785209A (en) * 2019-06-24 2021-12-10 三星Sdi株式会社 Method for detecting abnormal battery cell

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113785209A (en) * 2019-06-24 2021-12-10 三星Sdi株式会社 Method for detecting abnormal battery cell
CN113785209B (en) * 2019-06-24 2024-03-15 三星Sdi株式会社 Method for detecting abnormal battery cell

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