JPH0917459A - 電池状態判定可能電池パックシステム - Google Patents
電池状態判定可能電池パックシステムInfo
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- JPH0917459A JPH0917459A JP7166712A JP16671295A JPH0917459A JP H0917459 A JPH0917459 A JP H0917459A JP 7166712 A JP7166712 A JP 7166712A JP 16671295 A JP16671295 A JP 16671295A JP H0917459 A JPH0917459 A JP H0917459A
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Abstract
毎に検知することが出来る電池状態判定可能電池ハ゜ックシス
テムを提供することを目的とする。 【構成】複数の電池が収納されて、充電処理部2と電池使
用量監視部15との間に設けられた電池回路部11と、その
電池回路部11と電源電圧検知制御部13との間に設けられ
たスイッチンク゛回路部12と、その電池回路部11が供給する電源
電圧、及び各電池の電圧等を検知するための電源電圧検
知部13と、電子機器制御処理部3へ供給する電流の積算等
の情報を電池ハ゜ックMAIN制御処理部14に送る電池使用量監
視部15と、電池回路部11及びスイッチンク゛回路部12に対してスイ
ッチの接続状態を制御するための制御信号を送り、電源電
圧検知制御部13に対しては、その動作を制御しその検知
結果を電子機器制御処理部3や充電処理部2に対し、制御
線4を介して送るための電池ハ゜ックMAIN制御処理部14とを
備える。
Description
源として利用可能な、電池状態判定可能電池パックシス
テムに関する。
タ等の電子機器の電力供給部として、いわゆる電池パッ
クが使用されている。このような従来の電池パックの構
成を図18に示し、同図を参照しながら、従来の電池パ
ックについて以下に説明する。
01は、その電池パック2001に対して、充電を行な
うための充電処理部2002と電池パック2001を電
力供給部として使用する電子機器の制御処理部2003
とに、制御線2004及び電源線2005を介して接続
されている。
複数個収納された電池回路部2010と、その電池回路
部2010が供給する電源電圧を検知するための電源電
圧検知制御部2011と、電子機器制御処理部2003
へ供給する電流を積算して電池パック2001内の電池
使用量を監視する電池使用量監視部2012と、電池使
用量監視部2012及び電源電圧検知制御部2011に
対して制御信号を送り、電源電圧検知制御部2011に
よる検知結果を得て、電子機器制御処理部2003や充
電処理部2002にその検知結果を制御線2004を介
して送るための電池パックMAIN制御処理部2013
とを有している。
013からの制御信号により、電源電圧検知制御部20
11が電池回路部2010の電源電圧を検知した結果、
検知電圧が基準値以下であった場合、充電処理部200
2に対しては、充電動作の開始を指令し、電子機器制御
処理部2003に対しては、電池の残量が少なくなった
ために充電を行なう旨を伝える制御信号が送られる。そ
の制御信号を受けた電子機器制御処理部2003は、デ
ィスプレー上にその旨を表示する。
されると、新しい電池を供給してもらうためにサービス
マンに電池交換を依頼するというものである。
うな従来の電池パック2001の構成では、例えば、電
池回路部2010に収納された複数の電池の内、一部の
電池の劣化のみが著しいことにより、それが電池回路部
2010全体の電源電圧に悪影響を及ぼした結果、電池
の交換が必要であるとの表示が出されると、劣化の進ん
でいない、即ち交換する必要のない電池も一緒に交換し
てしまうといった課題を有していた。
部に異常があった場合、電力を供給するという機能全体
が停止してしまうため、その電力供給を受けていたパー
ソナルコンピュータ等の電子機器は、まったく使用出来
なくなっていた。従って、例えば、そのパーソナルコン
ピュータの表示画面の明るさを以前より暗くする等の対
応をすることにより、使用時間の延長が出来るのであれ
ば、そのような対応をしてでも使用を続けたいといった
使用者の希望を満たすことが出来ないといった課題も有
していた。
課題を考慮して、電池の状態として、例えば電池の劣化
のレベル等を、各電池毎に検知することが出来る電池状
態判定可能電池パックシステムを提供することを目的と
する。
うな課題を考慮して、電池の一部が異常と判定された時
に、とりあえずその旨を通知すると共に、その異常部位
を電気的に切り離して、正常電池のみで電力供給を行え
る電池状態判定可能電池パックシステムを提供すること
を目的とする。
池が複数個並列的に接続されて形成される一つの電池グ
ループ、又は、その一つの電池グループが複数グループ
直列的に接続されて形成される電池グループ群を有する
電池部と、前記電池グループ又は前記電池グループ群に
接続され、前記各電池の電池状態を判定し、その判定結
果を出力する電池状態判定処理部と、前記電池部内に、
又は前記電池部と前記電池状態判定処理部との間に設け
られた複数のスイッチと、所定基準に基づいて、前記電
池を個別的に前記電池状態判定処理部と接続させるため
の制御信号を前記スイッチに出力する制御処理手段とを
備えた電池状態判定可能電池パックシステムである。
は、更に、前記電池グループ毎に前記電池状態判定処理
部と接続させるための制御信号をも出力し、前記電池グ
ループ毎に行われる前記電池状態の判定を、前記個別的
に接続される電池毎に行われる前記電池状態の判定より
先に行わせる電池状態判定可能電池パックシステムであ
る。
複数の電池が配線により所定の端子に接続された電池収
納部と、その所定の端子に対応する端子と前記スイッチ
を有し、前記並列的及び前記直列的な接続関係を形成す
る回路部とに分離されている電池状態判定可能電池パッ
クシステムである。
理部は、前記電池に対して所定の電圧又は所定の電流を
与え、前記電圧を与えた時にはその時の電流状態の時間
変化を、前記電流を与えた時にはその時の電圧状態の時
間変化を検出し、その検出結果に基づいて、前記電池の
電圧異常を検知する電源電圧検知処理部として構成され
ている電池状態判定可能電池パックシステムである。
理部は、前記電池に対して所定の電圧又は所定の電流を
与え、前記電圧を与えた時にはその時の電流状態の時間
変化を、前記電流を与えた時にはその時の電圧状態の時
間変化を検出し、その検出結果に基づいて前記電池の種
類を特定する電池種別判定処理部として構成されている
電池状態判定可能電池パックシステムである。
理部は、前記電池に対して所定の電圧又は所定の電流を
与え、前記電圧を与えた時にはその時の電流状態の時間
変化を、前記電流を与えた時にはその時の電圧状態の時
間変化を検出し、その検出結果に基づいて前記電池の劣
化状態を特定する電池劣化状態判定処理部として構成さ
れている電池状態判定可能電池パックシステムである。
は、前記電池状態判定処理部による前記判定結果が、電
池が劣化している旨を示すか又は電池の電圧異常を示す
場合、その電池を前記スイッチにより前記電池グループ
から電気的に切り離すための信号を前記スイッチに出力
する電池状態判定可能電池パックシステムである。
納するメモリが、前記制御処理手段内に設けられている
電池状態判定可能電池パックシステムである。
納するメモリが、外部に有り、その外部からの信号を前
記制御処理手段が受ける電池状態判定可能電池パックシ
ステムである。
情報を表示する表示部を備え、前記制御処理手段は、前
記電池状態判定処理部による前記判定結果に基づいて、
前記表示部に前記電池状態を表示するための制御をも行
なう電池状態判定可能電池パックシステムである。
は、前記電池状態判定処理部による前記判定結果を外部
に通知し、外部に設けられている表示部に前記電池状態
を表示するための信号を送信する制御をも行なう電池状
態判定可能電池パックシステムである。
個並列的に接続されて形成される一つの電池グループ、
又は、その一つの電池グループが複数グループ直列的に
接続されて形成される電池グループ群を有し、電池状態
判定処理部が、前記電池グループ又は前記電池グループ
群に接続され、前記各電池の電池状態を判定し、その判
定結果を出力し、スイッチが、前記電池部内に、又は前
記電池部と前記電池状態判定処理部との間に設けられ、
制御処理手段が、所定基準に基づいて、前記電池を個別
的に前記電池状態判定処理部と接続させるための制御信
号を前記スイッチに出力する。
電池毎に行える。
は、更に、前記電池グループ毎に前記電池状態判定処理
部と接続させるための制御信号をも出力し、前記電池グ
ループ毎に行われる前記電池状態の判定を、前記個別的
に接続される電池毎に行われる前記電池状態の判定より
先に行わせる。
より効率よく行える。
記複数の電池が配線により所定の端子に接続された電池
収納部と、その所定の端子に対応する端子と前記スイッ
チを有し、前記並列的及び前記直列的な接続関係を形成
する回路部とに分離されている。
池のみを収納出来るため、電池交換がより簡単に行え
る。
えば、電池パックからの電源供給を停止させることが可
能となり、異常状態のままでの使用を防止出来る。
えば、電池の種別がわかるので、電池の種別に適合しな
い誤った充放電を行うことによる、電池パックやひいて
は電池パックを装着している外部機器自体の爆発等の障
害の発生を防止出来る。
えば、完全に使用停止になる前に、寿命の提示が出来、
急に使えなくなるといっことを防止出来る。
えば、電池の異常箇所だけを電気的に切り離すことが出
来、全く使用出来ない状態を回避出来る。
えば、制御内容の詳細を知ることなく、簡単な処理で電
池状態の確認が行えることになり、制御処理の軽減とな
る。
えば、制御内容を保持する必要がなく、電池状態判定可
能電池パックシステムの構成を軽くすることが出来ると
共に、制御内容の変更に対しても拡張性のある対応が可
能となる。
例えば、電池状態判定可能電池パックシステム取り外し
時でも、自身に表示部を備えているので、電池状態を容
易に知ることが出来、外部の表示装置を頼る必要がな
い。
例えば、外部の表示装置の必要に応じた画面表示によ
り、電池状態の提示を分かりやすく行なうことが出来、
誰でも容易に電池状態を知ることが出来る。
る。
クシステムにかかる一実施例の電池パックと外部機器と
の接続関係を示す構成図であり、図2は図1に示す電池
パックの内部の構成図であり、同図等を参照しながら本
実施例の構成を説明する。
電池パック1に対して、充電を行なうための充電処理部
2と電池パック1を電力供給部として使用するパーソナ
ルコンピュータ等の電子機器の制御処理部3とに、第1
の電源線5及び制御線4を介して接続されている。更
に、同図は、充電処理部2及び電子機器制御処理部3に
対して、第2の電源線7を介してAC100V電源を印
加するための外部電源6が接続された状態を示してい
る。又、電子機器制御処理部3には、パーソナルコンピ
ュータのキーボードや表示装置等としての電子機器入出
力処理部8が制御線及び電源線により接続されている。
する充電可能な電池が、複数個それぞれ取り外し可能に
収納され、充電処理部2と後述する電池使用量監視部1
5との間に設けられた電池回路部11(本発明の電池部
に対応)と、その電池回路部11と後述する電源電圧検
知制御部13との間に設けられたスイッチング回路部1
2と、その電池回路部11が供給する電源電圧、及び各
電池の電圧等を検知するための電源電圧検知部13(本
発明の電池状態判定処理部に対応)と、電子機器制御処
理部3へ供給する電流の積算や、電池回路部11が装着
されているか否か等の情報を後述する電池パックMAI
N制御処理部14に送る電池使用量監視部15と、電池
回路部11及びスイッチング回路部12に対して後述す
るスイッチの接続状態を制御するための制御信号を送
り、電源電圧検知制御部13に対しては、その動作を制
御しその検知結果を得て、電子機器制御処理部3や充電
処理部2に対して、その検知結果を制御線4を介して送
るための電池パックMAIN制御処理部14(本発明の
制御処理手段に対応)とを有している。
した電池回路部11とスイッチング回路部12の内部構
成を更に具体的に述べる。
であり、図4は、スイッチング回路部12を中心とした
構成図である。
電池回路を構成する最小電池単位としての電池1〜電池
12のそれぞれに対して、独立にそれぞれの電池電極が
電源電圧検知回路13と、スイッチング回路部12を介
して接続可能にするための、内部回路切り離し用のスイ
ッチSW1〜SW11が設けられている。又、電池回路
部11と、充電処理部2あるいは電子機器制御処理部3
との接続を行なうための接続端子21−4、21−5が
電池1〜12の両端側に設けられている。これら電池1
〜12の接続は、次のように構成されている。
おいて、電池1〜4が並列接続されて一つの電池グルー
プが形成されており、電池5〜8及び電池9〜12につ
いても同様に並列接続されて形成されている各電池グル
ープを含めて、3つの電池グループが直列接続されてい
る。ここで、電池のプラス電極とマイナス電極は、各電
池の図中上側と下側に対応しているものとする。その逆
であってももちろんよい。
このような接続の中で、スイッチSW1〜11が、次の
ように配設されている。
4)の並列回路において、スイッチSW1が、その並列
回路のプラス電極側と接続端子21−4との間に設けら
れており、スイッチSW2が、電池1と2のプラス電極
間に、またスイッチSW3が、電池3と4のプラス電極
間に、更に、スイッチSW4が、電池2と3のマイナス
電極間に設けられている。又、図中中央の電池グループ
(電池5〜8)の並列回路において、スイッチSW5
が、電池5と6のプラス電極間に、またスイッチSW6
が、電池7と8のプラス電極間に、更に、スイッチSW
7が、電池6と7のマイナス電極間に設けられている。
又、図中下側の電池グループ(電池9〜12)の並列回
路においても、電池5〜8により形成された電池グルー
プと同様のパターンで、スイッチSW8〜SW10が配
設されており、更に、スイッチSW11が、スイッチS
W10内の両端子の内、電池10のマイナス電極側と接
続している端子と、接続端子21−5との間に設けられ
ている。
1のON/OFFを個々に制御する為に電池パックMA
IN制御処理部14からの制御信号の入力用に設けられ
た制御信号入力用コネクタ端子21−3と、スイッチS
W1〜SW11が適切にON/OFF制御されることに
よって、スイッチング回路部12を介して、各電池1〜
12のそれぞれの電極と電源電圧検知処理部13との接
続を可能にするための、外部信号入出力用のコネクタ2
1−1と21−2が設けられている。外部信号入出力用
プラス電極コネクタ21−1は、電池1〜12のプラス
電極との接続を行なうための、9個の端子からなるコネ
クタであり、外部信号入出力用マイナス電極コネクタ2
1−2は、電池1〜12のマイナス電極との接続を行な
うための、6個の端子からなるコネクタである。但し、
図3において、制御信号入力用コネクタ端子21−3
と、スイッチSW1〜SW11との間に配設されて、各
スイッチのON/OFFを制御する制御信号を伝えるた
めの制御線は、回路構成を理解しやすくするために、そ
の記載を省略した。
1−2と各スイッチとは、次のように接続されている。
タ21−1において、端子1−1は、スイッチSW1内
の両端子の内、電池側に接続された端子と接続されてお
り、端子1−2は、スイッチSW2の電池1側の端子と
接続されており、端子1−3は、スイッチSW3の電池
4側の端子と接続されており、端子1−4は、スイッチ
SW4の電池2側の端子と接続されている。又、端子1
−5は、スイッチSW5内の両端子の内、電池5側に接
続された端子と接続されており、端子1−6は、スイッ
チSW6の電池8側の端子と接続されており、端子1−
7は、スイッチSW7の電池6側の端子と接続されてい
る。更に、端子1−8は、スイッチSW8内の両端子の
内、電池9側に接続された端子と接続されており、端子
1−9は、スイッチSW9の電池12側の端子と接続さ
れている。
タ21−2において、端子2−1は、スイッチSW4内
の両端子の内、電池2側に接続された端子と接続されて
おり、端子2−2は、スイッチSW4の電池3側の端子
と接続されており、端子2−3は、スイッチSW7の電
池6側の端子と接続されており、端子2−4は、スイッ
チSW7の電池7側の端子と接続されている。又、端子
2−5は、スイッチSW10内の両端子の内、電池10
側に接続された端子と接続されており、端子2−6は、
スイッチSW10の電池11側の端子と接続されてい
る。
2は、電池回路部11の外部信号入出力用プラス電極コ
ネクタ21−1と接続可能な9個の端子を有するスイッ
チSW・Aと、外部信号入出力用マイナス電極コネクタ
21−2と接続可能な6個の端子を有するスイッチSW
・Bが設けられている。スイッチSW・Aには、更に、
電池パックMAIN制御処理部14からの制御信号によ
り、上述した9個の端子の何れか一つの端子と接続可能
な端子0が設けられている。この端子0は、第1接続部
30を介して、電源電圧検知処理部13の制御線の一方
と接続されている。同様に、スイッチSW・Bには、電
池パックMAIN制御処理部14からの制御信号によ
り、上述した6個の端子の何れか一つの端子と接続可能
な端子0が設けられている。この端子0は、第1接続部
30を介して、電源電圧検知処理部13の制御線の他方
と接続されている。上述した電池パックMAIN制御処
理部14からの制御信号は、第2端子部31を介して、
スイッチSW・Aと、スイッチSW・Bに接続された制
御線により伝えられる。
理部14は、電池回路部11内の各電池の状態を確認す
るために、スイッチング回路部12及び電池回路部11
内の各部のスイッチSW1〜11、スイッチSW・A及
びスイッチSW・Bを制御するための、制御内容を予め
テーブル(図5参照)として、格納するためのメモリ
(図示省略)を備えている。尚、このようなメモリは、
電池パックMAIN制御処理部14の内部ではなく、例
えば、電子機器制御処理部3に備えられていてもよく、
その場合、電子機器制御処理部3からの信号を電池パッ
クMAIN制御処理部14が受けるようにさえ構成され
ておればよい。
池回路部11と電子機器制御処理部3との間にあって、
電池回路部11から供給される電流を一定時間単位で計
測し、その結果を電池パックMAIN制御処理部14に
伝えるためのもである。又、電池使用量監視部15は、
電池回路部11から電子機器制御処理部3へ電流の供給
が検出されない時には、電池回路部11に影響を与えず
に電池回路部が存在しなければ信号が流れない電池回路
部存在確認回路部(図示省略)の制御結果から、電池回
路部11が取り外されたことを検出時、電池パックMA
IN制御処理部14へ電池回路部11の存在が無くなっ
たことを通知する構成である。更に、電池使用量監視部
15は、電池回路部11の取り外しを検出した後、任意
の時点で電池回路部11の再装着を検出した時、電池パ
ックMAIN制御処理部14へ電池回路の再装着を通知
する構成である。
その動作を図3〜図5を参照しながら説明する。
池使用量監視部15から電池回路部11の再装着の通知
を受けた時点で、電源電圧検知処理部13とスイッチン
グ回路部12を制御し、再装着された電池回路部11の
内部回路の各電池の状態を確認させる。
具体的に述べる。 (1)各電池の状態を確認するに先だって、先ず最初に
各電池グループ毎の状態を確認する。 (2)即ち、電池1〜4の電池グループについて確認す
る場合、電池パックMAIN制御処理部14は、メモリ
内のテーブル(図5参照)を参照して、電池回路部11
内のスイッチ2〜4に対してON信号を、その他のスイ
ッチに対してOFF信号を送る。電池パックMAIN制
御処理部14は、これと同時に、スイッチング回路部1
2内のスイッチSW・Aに対しては、端子0の接続先が
端子1となり、スイッチSW・Bに対しては、端子0の
接続先が端子1となるような制御信号を送る。このテー
ブルにおいて、1はスイッチのON制御を、0はスイッ
チのOFF制御を示す。
ラス端子側が、スイッチSW・Aの端子1及び外部信号
入出力用プラス電極コネクタ21−1の端子1−1を介
して、電池1〜4の並列接続により形成された電池グル
ープ全体のプラス電極と接続される。更に、電源電圧検
知処理部13のマイナス端子側が、スイッチSW・Bの
端子1及び外部信号入出力用マイナス電極コネクタ21
−2の端子2−1を介して、電池グループのマイナス電
極と接続される。この結果、電池1〜4の電池グループ
全体に関する電圧状態を検知することが出来る。
検知処理部13が、スイッチSW・Aの端子0側とスイ
ッチSW・Bの端子0の間に所定の電圧あるいは所定の
電流を与え、電圧を与えた時にはその時の電流状態の時
間変化を、電流を与えた時にはその時の電圧状態の時間
変化を検出し、その時間変化状態により、各電池の電圧
の異常を検知するものである。尚、電池使用量監視部1
5からの情報と組み合わせることにより、電池の劣化状
態を検知することも可能である。 (3)続いて、電池5〜8の電池グループ、更に電池9
〜12の電池グループについても、(2)で述べたのと
同様の方法で、検知を行なう。 (4)このよにして行なった、電池グループの検知の結
果、異常が検出された電池グループについて、更に、各
電池についての電池状態を確認する。 (5)例えば、電池1〜4の電池グループに異常が検出
された場合、電池パックMAIN制御処理部14は、先
ず、電池1についての確認を行なう。
は、再びメモリ内のテーブル(図5参照)を参照して、
電池回路部11内のスイッチSW1〜11に対してOF
F信号を送る。電池パックMAIN制御処理部14は、
これと同時に、スイッチング回路部12内のスイッチS
W・Aに対しては、端子0の接続先が端子2となり、ス
イッチSW・Bに対しては、端子0の接続先が端子1と
なるような制御信号を送る。
ラス端子側が、スイッチSW・Aの端子2及び外部信号
入出力用プラス電極コネクタ21−1の端子1−2を介
して、電池1のプラス電極と接続される。更に、電源電
圧検知処理部13のマイナス端子側が、スイッチSW・
Bの端子1及び外部信号入出力用マイナス電極コネクタ
21−2の端子2−1を介して、電池1のマイナス電極
と接続される。この結果、電池1に関する電圧状態を検
知することが出来る。電圧状態の検知の方法は、(2)
で説明した内容と同じである。 (6)続いて、電池パックMAIN制御処理部14は、
電池2、3、4の順番に同様の確認を行なう。
電池パックMAIN制御処理部14は、メモリ内のテー
ブル(図5参照)を参照して、スイッチSW1〜11に
対してOFF信号を送り、これと同時に、スイッチSW
・Aに対しては、端子0の接続先が端子3となり、スイ
ッチSW・Bに対しては、端子0の接続先が端子2とな
るような制御信号を送る。この結果、電池1〜4の各電
池に関する電圧状態を検知することが出来る。 (7)このようにして、得られた検知結果を、電子機器
入力処理部8の表示装置に表示する。図6は、電池の劣
化状態の検知結果がディスプレー画面上に表示された場
合を示す図であり、ここでは、電池1〜12の内、電池
6と電池12が劣化状態にあることを示している場面で
ある。同図に示すように、劣化状態にある電池と正常な
電池とを区別するために、劣化状態にある電池について
は、網掛けの表示が、長方形の線図で表された電池の模
式図の上に施されている。電池の模式図には、それぞ
れ、対応する電池の番号1〜12が表されている。
示されるので、その劣化した電池のみの交換が可能とな
る。
プ毎に状態の検知を行ない、異常の確認された電池グル
ープについて、更に、電池毎に検知することとしたた
め、短時間でしかも無駄のない電池状態の検知が、電池
毎に行えるという従来にない効果を発揮するものであ
る。
パックの内部において、電池パックMAIN制御処理部
14が、電池状態の判定結果を表示するためにLED等
で構成された簡易状態表示部14−1を備えた構成であ
ってもよい。
N制御処理部14は、電池回路部11が再装着された旨
を知らせるための、電池使用量監視部15による再装着
通知が有った後に行なう上述した電池状態の確認処理の
結果、電池状態が異常であるとの判定が出された場合、
次のように動作する。即ち、上述した電池パック内部に
設けられた簡易状態表示部14−1にその異常を知らせ
る異常表示を行なわせ、同時に、その旨を充電処理部2
や電子機器制御処理部3等の周辺機器に通知する。これ
により、例えば、その通知の内容が、電池の劣化を示す
ものである場合、充電処理部2は、劣化電池の破裂等の
防止の為にも、それ以降の充電処理を行わない等の処理
が可能となる。
は、キャパシタを内蔵しており、電池回路部11及び外
部電源6からの電源の供給がストップしても、一定時間
は表示を継続することが出来るように構成されている。
説明する。
電池回路部11内のスイッチ構成(図8参照)及び、電
池切り離しの為のスイッチ制御の内容(図9参照)に関
する点である。このような相違により、本実施例では、
異常であると判定された電池を電池回路部11内におい
て、電気的に切り離すことが可能となる。尚、上記実施
例と同様のものについては、同じ符号を付すものとし、
上記相違点を中心に説明する。
1であり、同図を参照しながらその構成を説明する。同
図において、上記実施例で説明した電池回路部(図3参
照)との相違点は、新たにスイッチSWa〜スイッチS
Wfを追加した点である。
ス電極側に、スイッチSWa、スイッチSWbを追加し
ている。又、電池6、電池7のそれぞれのマイナス電極
側に、スイッチSWc、スイッチSWdを追加してい
る。更に、電池10、電池11のそれぞれのマイナス電
極側に、スイッチSWe、スイッチSWfを追加してい
る。
及びスイッチSWa〜SWfのON/OFFを個々に制
御する為の電池パックMAIN制御処理部14からの制
御信号の入力用に制御信号入力用コネクタ端子50が設
けられている。
クタ端子50と、上記各スイッチとの間に配設されて、
各スイッチのON/OFFを制御する制御信号を伝える
ための制御線は、回路構成を理解しやすくするために、
その記載を省略した。
部14に備えられたメモリ内に格納されている、電池切
り離しの為に利用するスイッチ制御仕様の内容を示す図
である。同図において、スイッチをON状態とする制御
仕様は、1が表示されており、OFF状態とする制御仕
様は、0が表示されている。尚、このようなメモリは、
電池パックMAIN制御処理部14の内部ではなく、例
えば、電子機器制御処理部3に備えられていてもよく、
その場合、電子機器制御処理部3からの信号を電池パッ
クMAIN制御処理部14が受けるようにさえ構成され
ておればよい。
の動作を図8、図9を参照しながら説明する。
れたことに伴う、図5に示すスイッチの制御使用が若干
異なることを除いては、上記実施例の動作説明におい
て、(1)〜(7)で述べた動作内容と、基本的には同
じことであるので、ここでは、それ以外の動作を中心に
述べる。 (2−1)電池パックMAIN制御処理部14が、上述
したように(6)で電池1〜4の各電池に関する電圧状
態を検知して、その結果として、例えば電池1が劣化し
ていると判定した場合、図9に示すテーブルを参照し
て、電池回路部11内の各スイッチに対して、次のよう
に制御信号を送る。
部14は、電池1を電池回路部11から切り離すため
に、同図の第1列目に示されているように、スイッチS
W2に対してOFF信号を、その他のスイッチに対して
は、ON信号を送る。 (2−2)このようにして、得られた結果を、上記実施
例と同様に電子機器入力処理部8の表示装置等に表示す
る。又、同時に、その旨を充電処理部2や電子機器制御
処理部3等の周辺機器に通知する。
ステムは、電池の一部が異常と判定された時に、とりあ
えずその旨を通知すると共に、その異常部位を電気的に
切り離して、正常電池のみで電力供給を行えるように動
作する。
態にある電池が検知されれば、その電池のみを電気的に
切り離すことが出来るので、電池パックとして、その後
も引続き通常の使用が可能となり、更に使用性が向上す
る。
いて説明する。
電池回路部71の構成(図11参照)及び、スイッチン
グ回路部72の構成(図12,13参照)に関する点で
ある。このような相違により、本実施例では、電池回路
部71は、内部にスイッチを備える必要がなく、構成も
より簡単になり、更に電池交換の際のサービス性がより
一層向上する。尚、上記実施例と同様のものについて
は、同じ符号を付すものとし、上記相違点を中心に説明
する。ここで、電池回路部71は、本発明の電池収納部
に対応しており、スイッチング回路部72は、本発明の
回路部を含むものである。
した構成を示す図であり、同図と上記実施例の図1との
相違点は、電池回路部71と電池パックMAIN制御処
理部73とをつなぐ制御線が存在しないという点であ
る。これは、上述したように電池回路部71内に、スイ
ッチが設けられていないために、制御対象となるものが
ないからである。
71であり、同図を参照しながらその構成を説明する。
れた12個の電池1〜12は、上記実施例の図3に示す
ものとは異なり、それぞれの電極が別々にしかも直接、
外部信号入出力用プラス電極コネクタ81−1と、外部
信号入出力用マイナス電極コネクタ81−2に接続され
ている。このため、両方のコネクタ81−1、81−2
の端子の数は、共に電池の数と同じ12個である。
を示す。この例は、図3及び図4に対応する回路構成を
なしている。
路部72は、図4において説明した回路構成に加えて、
図3の電池回路部11内に設けられていたスイッチSW
1〜SW11が、図3に示す内容と同一の接続関係とな
るように追加配置されている。更に、電池回路部71の
外部信号入出力用のコネクタ81−1、81−2との接
続を行うためのコネクタ91−1、91−2が設けられ
ており、スイッチSW1〜SW11のON/OFFを制
御するための制御線が配設されている(図示省略)。
又、スイッチング回路部72に設けられた制御信号入力
用コネクタ端子91−3は、これらの制御線と電池パッ
クMAIN制御処理部73からの制御線とを接続するた
めのものである。
という上記と同様の観点から、図8において説明した電
池回路部11及び図4のスイッチング回路部12に対応
して構成した別のスイッチング回路部101を図13に
示す。図12のスイッチング回路部72との相違点は、
スイッチSW4、SW7、SW10とコネクタ91−2
との間に、スイッチSWa〜SWfが追加配置され、ス
イッチの追加に伴って、制御線及び制御信号入力用コネ
クタ端子101−3の端子の数が同様に追加された点で
ある。
記実施例で説明した内容と同じであるが、電池回路部7
1の構成が簡素化されたことにより、サービス性が更に
向上する。
の電池パックにおいては、ユーザ自身による電池の交換
は行えない構造となっているため、専門のサービス部門
に電池回路部71のみを渡して、交換を要する電池のみ
を新しい電池に取り替えてもらうことになる。このよう
な場合、サービス部門では、電池回路部71に内蔵され
ている電池の中で、どれが異常電池であるのかを検査す
るためのチェッカーが必要である。
イッチを有していると、チェッカーの構造として、この
スイッチを制御する制御回路も必要となる。これに対し
て、このような制御を必要としない図11に示す電池回
路部71の構成の方が、チェッカーの構成が簡単になる
だけでなく、チェック時間も短縮されるという効果があ
る。更に、電池回路部71の大きさもよりコンパクトに
出来るので、取扱上も有利である。
説明する。本実施例と上記実施例との主な相違点は、本
発明の電池状態判定処理部として、電源電圧検知制御部
13に加えて、残存容量判定処理部141及び電池種別
判定処理部142が追加された点と、それら各部とスイ
ッチング回路部72との間に設けられ、電池パックMA
IN制御処理部144からの制御信号に応じて、接続を
切り替える判定内容切り替え処理部143が追加された
点等である(図14参照)。このような相違により、本
実施例では、電池状態をきめ細かく判定することが可能
となり、使用性が更に向上する。尚、上記実施例と同様
のものについては、同じ符号を付すものとし、上記相違
点を中心に説明する。
処理部としての、残存容量判定処理部141は、例え
ば、電池のプラス電極と電池のマイナス電極の端子間に
所定の電圧あるいは所定の電流を与え、電圧を与えた時
にはその時の電流状態の時間変化を、電流を与えた時に
はその時の電圧状態の時間変化を検出し、その検出結果
を比較検討し、その比較結果に基づいて対象となった電
池の劣化状態を判定するための手段である。
2は、例えば、電池のプラス電極と電池のマイナス電極
の端子間に所定の電圧あるいは所定の電流を与え、電圧
を与えた時にはその時の電流状態の時間変化を、電流を
与えた時にはその時の電圧状態の時間変化を検出し、そ
の検出結果を比較検討し、その比較結果に基づいて対象
となった電池の種類を判定するための手段である。電池
の種別が判定されれば、その種別に応じて、より適切に
充電処理が行えるものである。
理部143を中心とした電池パックの略示構成図であ
り、同図を参照しながら、判定内容切り替え処理部14
3の構成を説明する。
理部143には、切り替えスイッチSW・C及び切り替
えスイッチSW・Dが配設されている。スイッチSW・
Cは、電源電圧検知制御部13、電池種別判定処理部1
42及び残存容量判定処理部141のそれぞれ2本の信
号線の内、プラス電極側に対応する各信号線と、コネク
タ143−3〜143−5を介して接続された端子1〜
3と、スイッチング回路部72のスイッチSW・Aとコ
ネクタ143−6を介して接続されている共通端子0を
有している。同様に、スイッチSW・Dは、上記それぞ
れ2本の信号線の内、マイナス電極側に対応する各信号
線と、コネクタ143−3〜143−5を介して接続さ
れた端子1〜3と、スイッチング回路部72のスイッチ
SW・Bとコネクタ143−6を介して接続されている
共通端子0を有している。
イッチSW・C及びスイッチSW・Dに対して電池パッ
クMAIN制御処理部144から送られる制御信号を伝
えるための制御線と、その接続用のコネクタ143−7
を備えている。
144が、予め備えている各種スイッチの制御仕様の内
容を示す図である。
作を、図15、図16を参照しながら説明する。
電源電圧監視、残存容量判定、電池種別判定の順番に確
認する場合について述べる。 (3−1)電池1〜4に対して、電池状態として、先ず
最初に電源電圧監視処理が行なわれる。
3列目の欄には、スイッチSW・CとスイッチSW・D
の共通端子0の接続先が端子1である旨が示される。 (3−2)次に、そのテーブルが、参照されて、電源電
圧監視処理を行なうための制御信号が、電池パックMA
IN制御処理部144から判定内容切り替え処理部14
3のスイッチSW・CとスイッチSW・Dに送られる。
共通端子0の接続先は、共に端子1である。
チSW・AとスイッチSW・B、及びスイッチSW1〜
SW11への制御信号も送られる。この制御信号の内容
は、図5において説明した内容と同じである。 (3−3)この結果、上記実施例と同様に、電池1〜4
の電池グループ全体に関する電圧状態を検知することが
出来る。
実施例と同様に、確認し、更に、必要に応じて個別の電
池についての確認がおこなわれる。 (3−4)続いて、残存容量判定、電池種別判定の順
に、上記と同様に一連の動作が繰り返される。
テーブルの右から3列目の欄には、スイッチSW・Cと
スイッチSW・Dの共通端子0の接続先が端子3である
旨が示される。
御処理部144からスイッチSW・CとスイッチSW・
Dに送られる制御信号は、共通端子0の接続先を共に端
子3とするものである。 (3−5)このようにして、各電池毎に判定された各種
電池状態は、例えば、図17に示すように、上記実施例
と同様にディスプレー画面上に表示される。
池の残存時間と各電池の寿命(即ち充電残り回数)との
2種類の表示を同時に行なった場合を示しているが、何
れか一方のみを表示する構成でもよい。又、電池種別
は、画面の右上に表示される。
ば、電池6と電池12は他の電池に比べて、充電が必要
となるまでの残り時間が短いことを示している。又、同
時にその残り時間は、充電完了当時の1/3程度である
ことを示している。更に、寿命の表示については、電池
1〜12の残された充電可能な回数は、共に初期状態の
充電回数に比べて、1/3程度であることを示してい
る。
をきめ細かく判定することが可能となり、使用性が更に
向上する。
処理として、電源電圧監視、残存容量判定、電池種別判
定の順番に確認する場合について説明したが、これに限
らず例えば、電池の判定対象に応じて、適当に選択して
行なってももちろよい。
池回路部が再装着されたときに行なう場合について説明
したが、これに限らず例えば、外部機器を使用している
最中に、その外部機器から電池状態の確認要求が出され
たような場合等に、電池状態の確認を実行するようにし
てもよく、電池状態を確認する時期は問わない。
本発明は、電池の状態を、各電池毎に検知することが出
来き、従来に比べてより一層電池パックを効率よく使用
出来るという長所を有する。
にかかる一実施例の電池パックと外部機器との接続関係
を示す構成図
図
上に表示された図
様の内容を示す説明図
構成図
明図
に表示された図
Claims (11)
- 【請求項1】 電池が複数個並列的に接続されて形成さ
れる一つの電池グループ、又は、その一つの電池グルー
プが複数グループ直列的に接続されて形成される電池グ
ループ群を有する電池部と、 前記電池グループ又は前記電池グループ群に接続され、
前記各電池の電池状態を判定し、その判定結果を出力す
る電池状態判定処理部と、 前記電池部内に、又は前記電池部と前記電池状態判定処
理部との間に設けられた複数のスイッチと、 所定基準に基づいて、前記電池を個別的に前記電池状態
判定処理部と接続させるための制御信号を前記スイッチ
に出力する制御処理手段と、を備えたことを特徴とする
電池状態判定可能電池パックシステム。 - 【請求項2】 制御処理手段は、更に、前記電池グルー
プ毎に前記電池状態判定処理部と接続させるための制御
信号をも出力し、前記電池グループ毎に行われる前記電
池状態の判定を、前記個別的に接続される電池毎に行わ
れる前記電池状態の判定より先に行わせることを特徴と
する請求項1記載の電池状態判定可能電池パックシステ
ム。 - 【請求項3】 電池部は、前記複数の電池が配線により
所定の端子に接続された電池収納部と、その所定の端子
に対応する端子と前記スイッチを有し、前記並列的及び
前記直列的な接続関係を形成する回路部とに分離されて
いることを特徴とする請求項1記載の電池状態判定可能
電池パックシステム。 - 【請求項4】 電池状態判定処理部は、前記電池に対し
て所定の電圧又は所定の電流を与え、前記電圧を与えた
時にはその時の電流状態の時間変化を、前記電流を与え
た時にはその時の電圧状態の時間変化を検出し、その検
出結果に基づいて、前記電池の電圧異常を検知する電源
電圧検知処理部として構成されていることを特徴とする
請求項1又は2記載の電池状態判定可能電池パックシス
テム。 - 【請求項5】 電池状態判定処理部は、前記電池に対し
て所定の電圧又は所定の電流を与え、前記電圧を与えた
時にはその時の電流状態の時間変化を、前記電流を与え
た時にはその時の電圧状態の時間変化を検出し、その検
出結果に基づいて前記電池の種類を特定する電池種別判
定処理部として構成されていることを特徴とする請求項
1又は2記載の電池状態判定可能電池パックシステム。 - 【請求項6】 電池状態判定処理部は、前記電池に対し
て所定の電圧又は所定の電流を与え、前記電圧を与えた
時にはその時の電流状態の時間変化を、前記電流を与え
た時にはその時の電圧状態の時間変化を検出し、その検
出結果に基づいて前記電池の劣化状態を特定する電池劣
化状態判定処理部として構成されていることを特徴とす
る請求項1又は2記載の電池状態判定可能電池パックシ
ステム。 - 【請求項7】 制御処理手段は、前記電池状態判定処理
部による前記判定結果が、電池が劣化している旨を示す
か又は電池の電圧異常を示す場合、その電池を前記スイ
ッチにより前記電池グループから電気的に切り離すため
の信号を前記スイッチに出力することを特徴とする請求
項1又は2記載の電池状態判定可能電池パックシステ
ム。 - 【請求項8】 所定の基準を格納するメモリが、前記制
御処理手段内に設けられていることを特徴とする請求項
1記載の電池状態判定可能電池パックシステム。 - 【請求項9】 所定の基準を格納するメモリが、外部に
有り、その外部からの信号を前記制御処理手段が受ける
ことを特徴とする請求項1記載の電池状態判定可能電池
パックシステム。 - 【請求項10】 電池状態に関する情報を表示する表示
部を備え、前記制御処理手段は、前記電池状態判定処理
部による前記判定結果に基づいて、前記表示部に前記電
池状態を表示するための制御をも行なうことを特徴とす
る請求項1記載の電池状態判定可能電池パックシステ
ム。 - 【請求項11】 制御処理手段は、前記電池状態判定処
理部による前記判定結果を外部に通知し、外部に設けら
れている表示部に前記電池状態を表示するための信号を
送信する制御をも行なうことを特徴とする請求項1記載
の電池状態判定可能電池パックシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16671295A JP3686706B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 電池パックシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16671295A JP3686706B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 電池パックシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0917459A true JPH0917459A (ja) | 1997-01-17 |
JP3686706B2 JP3686706B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=15836364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16671295A Expired - Lifetime JP3686706B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 電池パックシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3686706B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010080119A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Brother Ind Ltd | 電子機器 |
WO2013018888A1 (ja) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | 三洋電機株式会社 | 電池交換判定装置 |
CN108196195A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-22 | 银隆新能源股份有限公司 | 电池组装方法、装置及设备 |
WO2022107536A1 (ja) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | 株式会社日立製作所 | 電池制御装置およびプログラム |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP16671295A patent/JP3686706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010080119A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Brother Ind Ltd | 電子機器 |
WO2013018888A1 (ja) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | 三洋電機株式会社 | 電池交換判定装置 |
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