JPH09159739A - 電池電圧監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温時にその電圧降下が大となるような電池
の交換時期を適切に報知する。 【解決手段】 電池１４の電圧を検出しこの検出電圧
と、このとき温度センサ１２で検出された周囲温度に対
応するＲＯＭ２内のテーブル部内の電圧値とを比較し、
検出電圧がテーブル部の電圧値より低下した場合に電池
の交換表示を行う。この結果、低温時にその直流抵抗が
増加し電圧降下が大となるような電池の交換時期を利用
者に適切に報知できる。また、電池を全ての温度におい
て最大限有効に使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池の電圧を監視
する電池電圧監視方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】リチウムイオン二次電池は、他の例えば
ニッカド電池やニッケル水素電池と比較して小型でかつ
容量が大きいことから、近年、携帯端末機器等で用いら
れるようになってきた。しかし、このようなリチウムイ
オン二次電池は安全性の面から内部に保護回路が設けて
あるため、この保護回路による損失が生じ、大電流を供
給することには向かない。従って、軽負荷時の場合に比
較して重負荷時には電圧降下が大となる。また、温度に
より直流抵抗の変化分が大きく、低温になるほどその直
流抵抗が大きくなる特徴を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようにリチウムイ
オン二次電池は、低温時にはその直流抵抗が大きく従っ
て電圧降下が大となる。このため、こうしたリチウムイ
オン二次電池の電圧の低下状態からその交換時期を規定
することは困難である。即ち、こうした電池交換時期を
常温で規定したとすると、低温時では電池交換表示が行
われる前に使用が不可能になるという問題があり、また
低温で電池交換時期を規定すると、常温時では電池の容
量がまだ残っているのに電池交換表示が行われてしまう
という問題がある。従って本発明は、リチウムイオン二
次電池等のように低温時にその電圧降下が大となるよう
な電池の交換時期を的確に報知することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、低温時に電圧降下が大きくなる電池
を備え、この電池により電力の供給が行われる装置にお
いて、周囲温度を検出する温度センサと、各周囲温度と
各周囲温度に対応する電池の各電圧値とが対にテーブル
として記憶されるメモリとを備え、電池の電圧を監視
し、この監視電圧と、このときの周囲温度に対応するテ
ーブル内の電圧値とを比較し、監視電圧がテーブル内の
電圧値より低下した場合にこの電池の交換表示を行うよ
うにした方法である。従って、低温時にその直流抵抗が
増加し電圧降下が大となるような電池の交換時期を利用
者に対して適切に報知できる。また、テーブルの電圧値
として、装置の電池が重負荷時に使用不可となる時点の
軽負荷時の電池電圧値を各周囲温度毎に記憶する。この
結果、軽負荷時と重負荷時とで電圧降下に差があるよう
な電池を使用した場合でも、その交換時期を軽負荷時に
予告することができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図１は、本発明を適用した装置の構成を
示すブロック図であり、この装置は、携帯無線端末装置
である。図１において、１は本装置全体を制御するＣＰ
Ｕ、２はＣＰＵ１の実行するプログラムを格納するＲＯ
Ｍ、３はデータを一時的に格納するためのＲＡＭ、４は
後述のＬＣＤへ表示する画像データ（表示画面データ）
を格納するＲＡＭ、５はＬＣＤの表示制御を行うＬＣＤ
コントローラである。

【０００６】また、６はタッチパネルであり、ＬＣＤ６
Ａ及びＬＣＤ６Ａの上面に形成されるタッチキー６Ｂか
らなる。また、７はタッチキー６Ｂの操作の検出制御を
行うタッチキー制御部、８は操作されたタッチキーの出
力などデジタル値に変換してＣＰＵ１へ伝達するＡ／Ｄ
変換部、９は各種のゲート回路を集積したゲートアレ
イ、１０はトーンを出力するブザー、１１はＬＥＤであ
る。また、１２は周囲温度を検出する温度センサ、１３
はアンテナＡＴを介し無線信号の送受信を行う無線送受
信部、１４はリチウムイオン電池（以下、電池）、１５
は電源スイッチ、１６は電源スイッチ１５の閉結により
電池１４からの電源を各部に電圧Ｖとして供給する電源
制御部である。

【０００７】ここで、ＲＡＭ４には、上述したようにＬ
ＣＤ６Ａの表示画面用の画像データが格納されており、
電源スイッチ１５の閉結により電源制御部１４から電源
が供給されると、ＣＰＵ１はＬＣＤコントローラ５に対
しＲＡＭ４に格納されている表示画面をＬＣＤ６Ａに表
示するように指示する。すると、ＬＣＤコントローラ５
は、ＲＡＭ４の表示画面データを取り出してＬＣＤ６Ａ
に転送し表示画面に表示させる。こうして転送されＬＣ
Ｄ６Ａに表示された表示画面の各領域には、各種の操作
キーが表示されており、この操作キーが押下されると、
ＬＣＤ６Ａの上面に形成されたタッチキーの該当部分が
閉結される。

【０００８】そしてこのタッチキー６Ｂの閉結出力がタ
ッチキー制御部７を介してＡ／Ｄ変換部８によりデジタ
ル信号に変換されＣＰＵ１へ伝達される。ＣＰＵ１は、
このタッチキー６Ｂの出力によりＬＣＤ６Ａの表示画面
中のどの操作キーが押下されたかを認識する。ここで、
この操作キーが相手側端末を呼び出すためのダイヤルキ
ーである場合は、この操作された相手番号を無線送受信
部１３を介し無線信号として図示しないセンタへ送信す
ることにより相手端末の呼出を行う。こうして、センタ
装置を介し相手端末の呼び出しを行った後、ＲＡＭ４内
に格納されている相手端末宛の画像データを取り出し無
線送受信部１３を介し相手端末へメッセージ情報として
送信し、相手端末のＬＣＤに表示させる。

【０００９】ところでこのような携帯無線端末装置で用
いられる電池１４は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すような
特性を有している。ここで、図中において、Ａは軽負荷
時の電池電圧と電池容量との関係を示し、ＢはＡの状態
から本装置の無線送受信部１３で無線信号が送受信され
るような重負荷時になったときの電池電圧の関係を示し
ている。また、Ｃは本装置が重負荷時において使用不可
となる電池１４の電圧レベルを示している。また、図４
（ａ）は周囲温度が０゜Ｃのときの特性、図４（ｂ）は
周囲温度２０゜Ｃのときの特性、図４（ｃ）は周囲温度
４０゜Ｃのときの特性をそれぞれ示している。

【００１０】これらの特性図からわかるように、電池１
４は軽負荷時及び重負荷時ともに低温になるほどその電
圧降下が大きくなる。これは、低温になると電池１４の
内部直流抵抗が増加するためである。従って、このよう
な電池１４の電圧の低下状態からその交換時期を、例え
ば常温（２０゜Ｃ）で規定すると、低温（０゜Ｃ）時に
は電池交換表示が行われる前に使用が不可能になるとい
う問題がある。また、低温状態で電池交換時期を規定す
ると、常温時では電池の容量がまだ残っているのに電池
交換表示が行われてしまうという問題がある。

【００１１】そこで、図４（ａ）に示すように、周囲温
度０゜Ｃのときに重負荷時の電池電圧Ｂが使用不可電圧
レベルＣに達する時点の軽負荷時の電圧Ｖ１を求める。
また図４（ｂ）に示すように、温度２０゜Ｃのときに重
負荷時の電池電圧Ｂが使用不可電圧レベルＣに達する時
点の軽負荷時電圧Ｖ２を求める。さらに図４（ｃ）に示
すように、温度４０゜Ｃのときに重負荷時の電池電圧Ｂ
が使用不可電圧レベルＣに達する時点の軽負荷時電圧Ｖ
３を求める。そして、算出したこれらの各電圧Ｖ１〜Ｖ
３と対応する温度との関係をＲＯＭ２内の所定領域にテ
ーブルとして設けるようにする。なお、各電圧Ｖ１〜Ｖ
３と温度との関係は図４（ｄ）に示すような曲線とな
る。

【００１２】図３は、こうしてＲＯＭ２内に設けられた
軽負荷時の電池電圧と温度との対応関係を示すテーブル
である。図３において、が周囲温度を示し、は温度
センサ１２が周囲温度を検出した時の電圧値であり、
は温度センサ１２の出力電圧がＡ／Ｄ変換部８で変換さ
れＣＰＵ１に与えられる１６進（ＨＥＸ）の電圧値であ
る。そして、がこのとき電池１４から出力される電圧
値を示している。

【００１３】この場合、ＣＰＵ１はＡ／Ｄ変換部８を介
し電池１４の実際の電圧を入力すると、温度センサ１１
により検出された周囲温度に対応する電圧値を同様にＡ
／Ｄ変換部８を介して入力し、ＲＯＭ２内のテーブル部
からこの温度値に対応した該当の電池電圧を得る。そし
て、テーブル部から得た電池電圧と実際の電池電圧とを
比較し、実際の電池電圧の方が低い場合は、この電池１
４の容量が不足し寿命に達したとして電池交換表示をＬ
ＣＤ６Ａに表示する。

【００１４】図２は、このような電池１４の寿命を検出
するＣＰＵ１の動作を示すフローチャートである。図２
のフローチャートに従って本発明の要部動作を詳細に説
明する。まず、電源スイッチ１５の閉結により装置の各
部に電源が供給されると、ＣＰＵ１は起動されて処理を
開始する一方、温度センサ１２はこの時の周囲温度を検
出して電圧値としてＡ／Ｄ変換部８に出力する。この場
合、ＣＰＵ１はまずステップＳ１でＡ／Ｄ変換部８を介
し温度センサ１２から出力される電圧値を入力すること
で温度検出を行う。

【００１５】続いてＣＰＵ１は、ＲＯＭ２のテーブル部
を検索して入力した電圧値に該当する電池電圧を選択す
ることで、ステップＳ２でその温度における電池電圧の
低下値を算出しこの電池電圧値をＡとする。次にＣＰＵ
１は、ステップＳ３でＡ／Ｄ変換部８を介し電池１４の
実際の電圧を入力しその電池電圧値をＢとする。そし
て、ステップＳ４において、ステップＳ２で算出した電
源電圧値Ａと、ステップＳ３で検出した電源電圧値Ｂと
の間の大小を比較する。

【００１６】ここで、検出した実際の電源電圧値Ｂの方
が大きい場合は、ステップＳ４の判定は「Ｎ」となり、
この場合は電池１４の容量は十分有るものとして、ステ
ップＳ１へ戻る。そして、ステップＳ１で再度の温度検
出を行い該当温度に応じた電池電圧値を検索し、この電
池電圧と実際の電池電圧との再度の比較を実行する。一
方、電池１４から供給された電力が本装置内の各部で消
費されることにより電池１４の電源電圧が低下し、この
ときの実際の電池電圧Ｂがその温度におけるテーブル部
内の電源電圧値Ａよりも低くなりステップＳ４の判定が
「Ｙ」となると、ＣＰＵ１はＬＣＤコントローラ５を制
御してＬＣＤ６Ａに電池交換表示を行わせる。また、ブ
ザー１０から電池交換を要請する警報音を出力すると、
共にＬＥＤ１１を制御して電池交換要求を示す点滅表示
を行う。

【００１７】このように、電池１４の電圧を検出し、こ
の検出電圧と、このときの周囲温度に対応するテーブル
部内の電圧値とを比較し、検出電圧がテーブル内の電圧
値より低下した場合に電池の交換表示を行うようにした
ものである。この結果、低温時にその直流抵抗が増加し
電圧降下が大となるような電池の交換時期を利用者に適
切に報知できる。また、電池を全ての温度において最大
限使用することができる。また、テーブル部の電圧値と
して、装置の電池１４が重負荷時に使用不可となる時点
のこの装置の軽負荷時の電池電圧値を各周囲温度毎に記
憶したので、軽負荷時と重負荷時とで電圧降下に差があ
るような電池を使用した場合でも、その電池の交換時期
を、軽負荷時に予告することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、周
囲温度を検出する温度センサと、各周囲温度と各周囲温
度に対応する電池の各電圧値とが対にテーブルとして記
憶されるメモリとを備え、電池の電圧を監視し、この監
視電圧と、このときの周囲温度に対応するテーブル内の
電圧値とを比較し、監視電圧がテーブル内の電圧値より
低下した場合に電池の交換表示を行うようにしたので、
低温時にその直流抵抗が増加し電圧降下が大となるよう
な電池の交換時期を利用者に対して適切に報知できる。
また、テーブルの電圧値として、装置の電池が重負荷時
に使用不可となる時点の軽負荷時の電池電圧値を各周囲
温度毎に記憶するようにしたので、軽負荷時と重負荷時
とで電圧降下に差があるような電池を使用した場合で
も、その交換時期を軽負荷時に予告することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した携帯無線端末装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】 上記装置の動作を示すフローチャートであ
る。

【図３】 上記装置内に記憶されるテーブル部の構成を
示す図である。

【図４】 上記装置で用いられる電池の特性を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、３，４…ＲＡＭ、５…ＬＣＤコントロー
ラ、６…タッチパネル、６Ａ…ＬＣＤ、６Ｂ…タッチキ
ー、７…タッチキー制御部、８…Ａ／Ｄ変換部、１０…
ブザー、１１…ＬＥＤ、１２…温度センサ、１３…無線
送受信部、１４…電池、１５…電源スイッチ、１６…電
源制御部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低温時に電圧降下が大きくなる電池を備
   え、この電池により電力の供給が行われる装置におい
   て、 周囲温度を検出する温度センサと、各周囲温度と各周囲
   温度に対応する前記電池の各電圧値とが対にテーブルと
   して記憶されるメモリとを備え、前記電池の電圧を監視
   し、この監視電圧と、前記温度センサにより検出された
   周囲温度に対応する前記テーブル内の電圧値とを比較
   し、前記監視電圧が前記テーブル内の電圧値より低下し
   た場合にこの電池の交換表示を行うことを特徴とする電
   池電圧監視方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記テーブルの電圧値として、装置の電池が重負荷時に
   使用不可となる時点におけるこの装置の軽負荷時の電池
   電圧値を各周囲温度毎に記憶することを特徴とする電池
   電圧監視方法。