JPH10154533A - Battery measuring method and electronic equipment - Google Patents

Battery measuring method and electronic equipment

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Publication number
JPH10154533A
JPH10154533A JP8311086A JP31108696A JPH10154533A JP H10154533 A JPH10154533 A JP H10154533A JP 8311086 A JP8311086 A JP 8311086A JP 31108696 A JP31108696 A JP 31108696A JP H10154533 A JPH10154533 A JP H10154533A
Authority
JP
Japan
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discharge
battery
time
current
current value
Prior art date
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Pending
Application number
JP8311086A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshitaka Takei
敏孝 丈井
Tamiji Nagai
民次 永井
Kuniharu Suzuki
邦治 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH10154533A publication Critical patent/JPH10154533A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately estimate a battery discharge characteristic by calculating a characteristic in a prescribed discharge current as data by expressing the relationship between a load and time up to prescribed voltage by at least two kinds of stored discharge currents by a prescribed exponential expression. SOLUTION: A measuring circuit 12 measures electric characteristics such as a discharge current discharged from a secondary battery 11 and battery voltage. A measured value of the measuring circuit 12 is supplied to a control part 14 to control measuring operation, and is stored in a memory 15 connected to the control part 14 according to need. There is also a case where control of an operation condition of a load device 13 is performed by the control part 14. Besides an area to store measured data, a processing program on the basis of a prescribed operation expression is prestored in the memory 15, and in the control part 14, an operation is performed on the measured data on the basis of this processing program, and its operation value is stored. A value calculated by the operation in the control part 14 is displayed by a display part 16 according to need.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、2次電池などの電
池の特性を測定するのに好適な電池測定方法及びその測
定方法が適用される各種電子機器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery measuring method suitable for measuring characteristics of a battery such as a secondary battery and various electronic devices to which the measuring method is applied.

【0002】[0002]

【従来の技術】リチウムイオン電池,ニッケルカドミウ
ム電池,ニッケル水素電池などの2次電池(或いは1次
電池)を使用する際には、この電池の特性や、この電池
と組み合わせて使用される負荷装置の動作特性を考慮し
て、電池の種類,容量などを選定する必要がある。この
場合、実際に電池を負荷装置に接続して作動させて、電
池電圧の変化を測定させれば、その負荷装置での電池持
続時間などが判るが、そのように一々時間かけて放電さ
せて測定するのは、時間と手間がかかり、好ましくな
い。
2. Description of the Related Art When a secondary battery (or a primary battery) such as a lithium ion battery, a nickel cadmium battery, or a nickel hydride battery is used, characteristics of the battery and a load device used in combination with the battery are used. It is necessary to select the type and capacity of the battery in consideration of the operating characteristics of the battery. In this case, if the battery is actually connected to the load device and operated, and the change in the battery voltage is measured, the battery duration and the like in the load device can be determined. It takes time and labor to measure, and it is not preferable.

【0003】このため、本出願人は先に提案した電池の
測定方法(特願平8−92843号)で、複数の放電特
性をメモリに記憶させて、その記憶させた特性に基づい
て、任意の負荷での放電特性を予想できることを示し
た。具体的には、予め記憶された複数の放電特性の比例
計算で、任意の負荷での放電特性を予測するようにした
ものである。
[0003] For this reason, the present applicant stores a plurality of discharge characteristics in a memory by the previously proposed method for measuring a battery (Japanese Patent Application No. 8-92842), and based on the stored characteristics, an arbitrary discharge characteristic. It is shown that the discharge characteristics can be expected at different loads. Specifically, a discharge characteristic at an arbitrary load is predicted by a proportional calculation of a plurality of discharge characteristics stored in advance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この先に提
案した比例計算による予測方法では、予測される特性の
誤差が大きいことが判明した。即ち、電池電圧などの特
性の変化は、一般には直線的な変化でないため、単純な
比例計算では、誤差が大きくなってしまう。
However, it has been found that the prediction method based on the proportional calculation proposed earlier has a large error in predicted characteristics. That is, a change in characteristics such as a battery voltage is not generally a linear change, and therefore, a simple proportional calculation results in a large error.

【0005】また、先に提案した予測方法では、測定中
に負荷電流の変動がある場合には、対処できない不都合
があった。即ち、先に提案した予測方法は、放電開始か
ら放電終止電圧までの放電電流を一定にすることが前提
であり、負荷変動には対処できなかった。
[0005] Further, the prediction method proposed above has a disadvantage that it is not possible to cope with a change in load current during measurement. That is, the prediction method proposed above is based on the premise that the discharge current from the discharge start to the discharge end voltage is kept constant, and cannot cope with load fluctuation.

【0006】さらに、携帯電話機のようなパルス放電を
行う電子機器を負荷装置とした場合には、正確な放電特
性を予測することが困難であった。即ち、携帯電話機な
どでのパルス放電は、極めて短時間幅の放電を随時行う
ものであり、その電流変動に追随して、放電特性の予測
を補正するのは困難であった。
Further, when an electronic device that performs pulse discharge, such as a portable telephone, is used as a load device, it has been difficult to accurately predict discharge characteristics. That is, the pulse discharge in a mobile phone or the like is a discharge in a very short time as needed, and it is difficult to correct the prediction of the discharge characteristic following the current fluctuation.

【0007】本発明はこれらの点に鑑み、電池の放電特
性が正確に予測できるようにすることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to accurately predict the discharge characteristics of a battery.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、記憶された少
なくとも2種類の放電電流による所定の電圧までの時間
と負荷との関係を、所定のイクスポネンシャル式により
表したデータとし、このイクスポネンシャル式の演算に
より、所定の放電電流での特性を算出するようにしたも
のである。
According to the present invention, the relationship between the load and the time until a predetermined voltage by at least two types of stored discharge currents is stored as data expressed by a predetermined exponential equation. The characteristic at a predetermined discharge current is calculated by the exponential equation calculation.

【0009】かかる処理によると、任意の放電電流での
特性を正確に予測できる。
According to such processing, characteristics at an arbitrary discharge current can be accurately predicted.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、添付
図面を参照して説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0011】図1は本例の測定処理を行う構成を示す図
で、まず特性を測定したい2次電池11(例えばリチウ
ムイオン電池など)を用意して、この2次電池11を所
定量充電させておく(例えば満充電状態まで充電させて
おく)。この充電された2次電池11を、測定回路12
を介して負荷回路13と接続する。なお、2次電池11
には、保護回路などの電池に付属する回路が内蔵されて
いる場合もある。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration for performing the measurement processing of this embodiment. First, a secondary battery 11 (for example, a lithium ion battery) whose characteristics are to be measured is prepared, and the secondary battery 11 is charged by a predetermined amount. (For example, it is charged to a fully charged state). The charged secondary battery 11 is connected to a measuring circuit 12
And to the load circuit 13 via. The secondary battery 11
May have a built-in circuit attached to the battery, such as a protection circuit.

【0012】負荷装置13としては、2次電池11から
の電源によって作動する各種電子機器(例えば無線通信
端末,オーディオ機器,映像機器など)を使用する。但
し、負荷装置の場合には、上述した機器と同様の特性で
電力を消費する抵抗器などによる単純な回路とされる場
合もある。
As the load device 13, various electronic devices (for example, wireless communication terminals, audio devices, video devices, etc.) operated by a power supply from the secondary battery 11 are used. However, in the case of a load device, it may be a simple circuit including a resistor or the like that consumes power with characteristics similar to those of the above-described devices.

【0013】測定回路12としては、2次電池11から
放電される放電電流,電池電圧などの電気的特性を測定
する。この測定回路12での測定値は、測定動作を制御
するマイクロコンピュータである制御部14に供給さ
れ、必要により制御部14に接続されたメモリ15に記
憶される。また、負荷装置13の動作状態(電力消費状
態)の制御を、制御部14により行う場合もある。
The measuring circuit 12 measures electric characteristics such as a discharge current discharged from the secondary battery 11 and a battery voltage. The measurement value in the measurement circuit 12 is supplied to a control unit 14 which is a microcomputer for controlling the measurement operation, and is stored in a memory 15 connected to the control unit 14 as needed. Further, the control unit 14 may control the operation state (power consumption state) of the load device 13.

【0014】メモリ15は、測定したデータを記憶する
エリアの他に、予め所定の演算式に基づいた処理プログ
ラムが記憶させてあり、制御部14では測定データをこ
の処理プログラムに基づいて演算し、その演算値を記憶
させておく。その演算処理動作については後述する。
The memory 15 stores, in addition to an area for storing measured data, a processing program based on a predetermined calculation formula in advance. The control unit 14 calculates measured data based on the processing program. The calculated value is stored. The calculation processing operation will be described later.

【0015】そして、制御部14での演算で算出した値
は、必要により表示部16で表示される。
The value calculated by the operation of the control unit 14 is displayed on the display unit 16 if necessary.

【0016】図2は、この図1に示す構成を、測定装置
として実際に構成させた場合の例を示す図で、ここでは
電源部2を内蔵した測定装置1を用意して、この測定装
置1をコンピュータ装置3と接続する。そして、測定装
置1の電池接続端子1aに、特性を測定したい2次電池
11を接続すると共に、負荷接続端子1bに、負荷装置
13(ここでは携帯電話機)の電源入力部を接続する。
そして、コンピュータ装置3からの指令に基づいて、測
定装置1で測定処理が行われ、その測定データをコンピ
ュータ装置3で判断し、このコンピュータ装置3にセッ
トされた処理プログラムに基づいて演算処理で判断した
測定データの処理を行い、その処理結果を表示部16
(ディスプレイ装置)に表示させたり、コンピュータ装
置3内のメモリなどに記憶させたり、或いはコンピュー
タ装置3に接続されたプリンタ(図示せず)からプリン
トアウトさせる。
FIG. 2 is a diagram showing an example in which the configuration shown in FIG. 1 is actually configured as a measuring device. In this example, a measuring device 1 having a built-in power supply section 2 is prepared. 1 is connected to the computer device 3. Then, the secondary battery 11 whose characteristics are to be measured is connected to the battery connection terminal 1a of the measuring device 1, and the power input unit of the load device 13 (here, a mobile phone) is connected to the load connection terminal 1b.
Then, the measuring process is performed by the measuring device 1 based on a command from the computer device 3, the measured data is determined by the computer device 3, and the measurement data is determined by the arithmetic processing based on the processing program set in the computer device 3. The measured data is processed, and the processing result is displayed on the display unit 16.
(Display device), stored in a memory or the like in the computer device 3, or printed out from a printer (not shown) connected to the computer device 3.

【0017】次に、以上説明した構成にて電池の測定を
行う処理を説明する。まず、使用する電池の特性を測定
する処理を行う。この電池の特性処理時には、少なくと
も2種類の放電電流値で放電させたときの、電圧の変化
を連続的に測定して記憶させる。即ち、図3のフローチ
ャートに示すように、負荷装置13での消費電流である
放電電流を、第1の放電電流値に設定して、所定量充電
された2次電池11の放電を開始させ、電池電圧が放電
終止電圧になるまでの電圧の変化状態(以下この変化状
態を放電カーブと称する)を記憶させる(ステップ10
1)。次に、2次電池11を再度同じ充電量まで充電さ
せた後に、第1の放電電流値とは異なる第2の放電電流
値を設定して、放電を開始させて、電池電圧が放電終止
電圧になるまでの放電カーブを記憶させる(ステップ1
02)。
Next, a description will be given of a process for measuring a battery with the above-described configuration. First, a process of measuring characteristics of a battery to be used is performed. During the battery characteristic processing, a change in voltage when the battery is discharged with at least two types of discharge current values is continuously measured and stored. That is, as shown in the flowchart of FIG. 3, the discharge current, which is the current consumption of the load device 13, is set to the first discharge current value, and the discharge of the secondary battery 11 charged by a predetermined amount is started. A change state of the voltage until the battery voltage reaches the discharge end voltage (hereinafter, this change state is referred to as a discharge curve) is stored (step 10).
1). Next, after charging the secondary battery 11 again to the same charge amount, a second discharge current value different from the first discharge current value is set to start the discharge, and the battery voltage becomes the discharge end voltage. (Step 1)
02).

【0018】そして、第1,第2の放電電流値と、それ
ぞれでの放電開始から放電終止電圧になるまでの時間t
n のデータとを使用して、予めメモリに記憶されたイク
スポネンシャル式に基づいた演算を行い、このイクスポ
ネンシャル式に基づいた演算を行い、その数式中の定数
を算出する。ここで使用されるイクスポネンシャル式を
次式に示す。
The first and second discharge current values and the time t from the start of each discharge to the end of discharge voltage t
Using the data of n , an operation based on the exponential equation stored in the memory in advance is performed, an operation based on the exponential equation is performed, and a constant in the equation is calculated. The exponential equation used here is shown in the following equation.

【0019】[0019]

【数1】1/I=An exp(Bn n ) 〔但しAn
n は定数〕 但し、tn は放電開始から放電終止電圧Vn になるまで
の放電時間であり、Iはそのときの放電電流を示す。
1 / I = A n exp (B n t n ) [where A n ,
B n is a constant] where t n is the discharge time from the start of discharge to the discharge end voltage V n , and I indicates the discharge current at that time.

【0020】第1,第2の放電電流値による2つの測定
値があることで、この〔数1〕式の定数An ,Bn を、
特定の値とすることができ、その算出された定数An
nの値をメモリ15に記憶させておく。
Since there are two measured values based on the first and second discharge current values, the constants A n and B n of the equation (1) are calculated as follows:
It can be a specific value and the calculated constant An ,
The value of Bn is stored in the memory 15.

【0021】次に、このように記憶された値を使用し
て、実際に2次電池11を放電させる際の特性を予測す
る処理を、図4のフローチャートを参照して説明する。
まず、そのときの放電電流Iと、放電を停止させる放電
終止電圧を設定する(ステップ111)。そして、その
設定された放電電流Iを、上述した〔数1〕式に代入し
て、その演算処理を行う(ステップ112)。この演算
時には、上述した処理でメモリ15に記憶された定数A
n ,Bn を使用し、算出する電圧Vn を変化させて、電
圧Vn と放電時間tn とを1対1で対応させて、放電カ
ーブを求める処理を行う(ステップ113)。
Next, a process of estimating characteristics when the secondary battery 11 is actually discharged using the values stored as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the discharge current I at that time and the discharge end voltage for stopping the discharge are set (step 111). Then, the set discharge current I is substituted into the above-mentioned [Equation 1], and the calculation process is performed (step 112). At the time of this calculation, the constant A stored in the memory 15 in the above-described processing is used.
n, using the B n, by changing the voltage V n for calculating, with the voltage V n and the discharge time t n is a one-to-one correspondence, performs processing for obtaining the discharge curves (step 113).

【0022】図5は、このようにして放電カーブを算出
した例を示す図である。第1の放電電流値I1 での放電
カーブi1 と、第2の放電電流値I2 での放電カーブi
2 とに基づいて算出された定数An ,Bn を使用した演
算処理で、任意の放電電流での放電カーブi3 を算出す
ることができ、その放電電流で所定の電圧Vn になるま
での時間を正確に予測することができる。即ち、電圧V
n になるまでの時間が、第1の放電電流値I1 で時間t
n1であり、第2の放電電流値I2 で時間tn2であると
き、任意の放電電流で電圧Vn になるまでの放電時間t
n3を、イクスポネンシャル式による演算で正確に予測す
ることができる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of calculating the discharge curve in this way. A discharge curve i 1 of the first discharging current value I 1, the discharge curve i in the second discharge current value I 2
Constant A n calculated based on the 2 and, in the calculation processing using B n, it is possible to calculate the discharge curve i 3 in any of the discharge current, to a predetermined voltage V n at the discharge current Time can be accurately predicted. That is, the voltage V
The time required to reach n becomes the time t at the first discharge current value I 1.
n1 and the time t n2 at the second discharge current value I 2 , the discharge time t until the voltage V n is reached at an arbitrary discharge current
n3 can be accurately predicted by an operation using the exponential equation.

【0023】ここで具体的な演算処理を説明すると、電
圧Vn になる時間は、第1の放電電流値I1 で時間tn1
であり、第2の放電電流値I2 で時間tn2であり、任意
の放電電流(ここでは電流値I3 とする)で放電時間t
n3であるとすると、〔数1〕式に基づいて次の3つの関
係式が得られる。
[0023] Here will be described the specific processing, the time at which the voltage V n, a first discharge current value I 1 at time t n1
And the time t n2 at the second discharge current value I 2 , and the discharge time t t at an arbitrary discharge current (here, the current value I 3 ).
If n3 , the following three relational expressions are obtained based on the expression (1).

【0024】1/I1 =An exp(Bn n1) 1/I2 =An exp(Bn n2) 1/I3 =An exp(Bn n3[0024] 1 / I 1 = A n exp (B n t n1) 1 / I 2 = A n exp (B n t n2) 1 / I 3 = A n exp (B n t n3)

【0025】ここで、電流I1 とI2 は実測値であるの
で、既知の値であり、時間tn1とtn2は、電圧Vn を決
めれば、実測した放電カーブから判る。従って、定数A
n ,Bn が求まる。その定数値が求まると、求めたい放
電電流値I3 での関係式に、定数An ,Bn を代入する
ことで、その電流値での時間tn3が求まる。そして、電
圧Vn を順次変化させることで、図5に示す任意の放電
電流での放電カーブi3 を算出できる。
Here, since the currents I 1 and I 2 are actually measured values, they are known values, and the times t n1 and t n2 can be determined from the actually measured discharge curve if the voltage V n is determined. Therefore, the constant A
n and Bn are obtained. If the constant value is obtained, the relational expression in the discharge current value I 3 to be obtained, the constant A n, by substituting the B n, is obtained time t n3 at its current value. Then, by sequentially changing the voltage V n, it can be calculated discharge curve i 3 at any discharge current shown in FIG.

【0026】なお、以上の説明では、元になるデータと
して、第1の放電電流値I1 で測定した値と、第2の放
電電流値I2 で測定した値との2種類を設定するように
したが、3種類以上の放電電流で測定したデータに基づ
いて、〔数1〕式の定数An,Bn を得るようにしても
良い。但し、この場合には、定数An ,Bn が1つの値
にならない場合があり、近似処理で定数An ,Bn を設
定する。即ち、図6のフローチャートに示すように、3
種類以上の放電電流で測定した放電カーブのデータを記
憶させた後(ステップ121)、それぞれの測定値を、
線形回帰法などの所定の近似法を使用して、1つのイク
スポネンシャルカーブとする(ステップ122)。そし
て、そのイクスポネンシャルカーブに基づいて、定数A
n ,Bnを算出する(ステップ123)。
In the above description, two types of data, a value measured at the first discharge current value I 1 and a value measured at the second discharge current value I 2 , are set as original data. However, the constants A n and B n of Expression 1 may be obtained based on data measured with three or more types of discharge currents. However, in this case, the constants An and Bn may not be one value, and the constants An and Bn are set by the approximation processing. That is, as shown in the flowchart of FIG.
After storing the data of the discharge curve measured with the discharge currents of the kinds or more (step 121), each measured value is
One exponential curve is obtained using a predetermined approximation method such as a linear regression method (step 122). Then, based on the exponential curve, a constant A
n and Bn are calculated (step 123).

【0027】図7は、このときの処理例を示す特性図
で、例えば実測された電圧と放電時間との対応として、
3種類の値tn1,tn2,tn3に分散したとき、その3種
類の値tn1,tn2,tn3の線形回帰法などの近似法によ
る演算で、イクスポネンシャルカーブexp1を求め、
そのイクスポネンシャルカーブexp1上の値から、定
数An ,Bn を算出する。このように処理することで、
3種類以上の実測値に基づいた放電カーブの予測が可能
になる。この場合、実測データの数が多い程、近似され
るイクスポネンシャルカーブが正確な値になり、より正
確な予測ができるようになる。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a processing example at this time. For example, as a correspondence between the actually measured voltage and the discharge time,
When the three types of values t n1 , t n2 , and t n3 are dispersed, an exponential curve exp1 is obtained by an operation using an approximation method such as a linear regression method of the three types of values t n1 , t n2 , and t n3. ,
The constants An and Bn are calculated from the values on the exponential curve exp1. By processing like this,
It is possible to predict a discharge curve based on three or more types of actually measured values. In this case, as the number of measured data increases, the approximated exponential curve has a more accurate value, and more accurate prediction can be performed.

【0028】次に、放電途中で電流が変化した場合の処
理を、図8のフローチャート及び図9の特性図を参照し
て説明する。ここでは、第1の電流値で所定時間放電さ
せた後、放電電流を第2の電流値に変化させて、以後の
放電を行った場合に、その電流値の変化点で、放電終止
電圧までの電圧変化を予測するものとする。このときに
は、まず第1の電流で放電させたエネルギーの積算値を
算出する(ステップ131)。この放電エネルギーの積
算値は、放電電流と電池電圧と放電時間の積から求ま
り、例えば第1の電流値での放電時の電圧と時間との関
係が、図9に示す放電カーブi4 であり、電流の変化点
がタイミングt1 であるとすると、斜線を付して示す範
囲E1 の面積に第1の電流を乗算させたものが、エネル
ギーの積算値になる。
Next, the processing when the current changes during the discharge will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 and the characteristic diagram of FIG. Here, after discharging for a predetermined time at the first current value, the discharge current is changed to the second current value, and when the subsequent discharge is performed, the change point of the current value reaches the discharge end voltage. Is predicted. At this time, first, an integrated value of the energy discharged by the first current is calculated (step 131). Integrated value of the discharge energy is obtained in decreasing volume of the discharge current and the battery voltage and the discharge time, for example, the relationship between the voltage and the time during discharge in the first current value, be a discharge curve i 4 shown in FIG. 9 , the change point of the current is that it is time t 1, that is multiplied by the first current to the area of the range E 1 showing hatched becomes the integrated value of the energy.

【0029】そして、タイミングt1 で第2の電流値に
変化したとする(ここでは電流値が小さく変化したとす
る)と、この第2の電流値で同じ放電エネルギーの積算
値(図9に斜線を付して示す範囲E1 の面積に第2の電
流を乗算させた値)が得られる放電開始からのタイミン
グt2 を算出する(ステップ132)。そして、タイミ
ングt1 とタイミングt2 との差時間t0 を算出し(ス
テップ133)、第2の電流値での放電カーブi5 を、
その差時間t0 だけ平行移動させて、図9に破線で示す
放電カーブi6 を設定して、タイミングt1 以後の予測
カーブをこの放電カーブi6 とする(ステップ13
4)。
If the current value changes to the second current value at the timing t 1 (here, the current value changes small), the integrated value of the same discharge energy at this second current value (FIG. 9) the value obtained by multiplying the second current to the area of the range E 1 showing hatched) calculates the timing t 2 of the start of discharge obtained (step 132). Then, a difference time t 0 between the timing t 1 and the timing t 2 is calculated (step 133), and the discharge curve i 5 at the second current value is calculated as
The discharge curve i 6 indicated by the broken line in FIG. 9 is set by parallel movement by the difference time t 0, and the predicted curve after the timing t 1 is set as the discharge curve i 6 (step 13).
4).

【0030】このように処理することで、途中で放電電
流に変化があった場合にも、その放電特性を最後まで正
確に予測することができる。なお、図9の例では、タイ
ミングt1 で放電電流値が小さくなったとき(即ち負荷
が小さくなったとき)には、一時的に電池電圧が上昇す
る。また、ここでは途中で電流値が小さくなった場合の
処理について説明したが、逆に電流値が大きくなった場
合には、算出された差時間だけ時間を加算する方向に、
放電カーブの位置を平行移動させる必要がある。
By performing such processing, even when the discharge current changes in the middle, the discharge characteristics can be accurately predicted to the end. In the example of FIG. 9, when the discharge current value decreases at the timing t 1 (that is, when the load decreases), the battery voltage temporarily increases. In addition, here, the processing in the case where the current value decreases in the middle has been described, but if the current value increases, conversely, in the direction of adding the time by the calculated difference time,
It is necessary to translate the position of the discharge curve in parallel.

【0031】次に、接続される負荷装置が、パルス放電
を行う装置である場合の対処を、図10のフローチャー
ト及び図11の特性図を参照して説明する。このパルス
放電の場合には、最初に放電カーブを測定する処理とし
て、パルスの最大電流Imaxと、パルスの最小電流I
min と、その電位差ΔVを検出し(ステップ141)、
最大電流Imax と最小電流Imin の平均電流Iavを算出
する(ステップ142)。そして、それぞれの値に基づ
いて、放電終止電圧を、予め用意された補正式で補正す
る演算処理を行う(ステップ143)。ここで使用され
る補正式としては、次式のようになる。
Next, how to deal with the case where the connected load device is a device that performs pulse discharge will be described with reference to the flowchart of FIG. 10 and the characteristic diagram of FIG. In the case of this pulse discharge, as a process of first measuring a discharge curve, the maximum current I max of the pulse and the minimum current I
min and its potential difference ΔV are detected (step 141),
Calculating the average current I av of the maximum current I max and the minimum current I min (step 142). Then, based on the respective values, a calculation process of correcting the discharge end voltage by a correction formula prepared in advance is performed (step 143). The correction equation used here is as follows.

【0032】[0032]

【数2】VE =VE0{1+ΔV×(Imax −Iav)/
(Imax −Imin )} 但し、VE は補正された放電終止電圧、VE0は実際の放
電終止電圧である。
V E = V E0 {1 + ΔV × (I max -I av ) /
(I max −I min )} where V E is the corrected discharge end voltage, and V E0 is the actual discharge end voltage.

【0033】このように補正することで、パルス放電時
の放電終止電圧を適正に補正することができ、パルス放
電時の放電状態の予測が正確にできる。
By making such corrections, the discharge end voltage at the time of pulse discharge can be properly corrected, and the discharge state at the time of pulse discharge can be accurately predicted.

【0034】なお、以上説明した処理は、図2に示すよ
うな測定装置に適用して、その電池の特性測定を行う他
に、実際の電池使用時の予測処理に適用することができ
る。例えば、ノート型パーソナルコンピュータのような
携帯型のバッテリ駆動のコンピュータ装置のメモリに、
その装置に接続される電池の放電カーブを記憶させると
共に、上述した予測処理を行う処理プログラムを記憶さ
せて、その電池の放電終止電圧まで使用できる残り時間
などを予測する演算を、そのコンピュータ装置のマイク
ロプロセッサで随時実行させて、電池の残り時間の表示
などを行うようにしても良い。このようにすることで、
コンピュータ装置が備える回路を使用して、本例の処理
が実現できる。
The process described above can be applied to a measurement device as shown in FIG. 2 to measure the characteristics of the battery, and also to a prediction process when the battery is actually used. For example, in a memory of a portable battery-powered computer device such as a notebook personal computer,
In addition to storing a discharge curve of a battery connected to the device, a processing program for performing the above-described prediction process is stored, and an operation of predicting a remaining time that can be used up to a discharge end voltage of the battery is calculated by the computer device. It may be executed by the microprocessor as needed to display the remaining time of the battery. By doing this,
The processing of this example can be realized using a circuit included in the computer device.

【0035】また、図1に示したメモリ15と測定回路
12と制御部14とを、2次電池11を収納する筐体
(いわゆるバッテリパック)に一体に内蔵させるように
したことで、この筐体を各種電子機器(例えばビデオカ
メラ,携帯電話機など)に装着させて使用する際に、そ
の機器を駆動できる残り時間などの情報を制御部14を
算出することができ、2次電池の使い勝手が向上する。
この場合、表示部はバッテリパックに取付けて表示させ
る他に、その算出された情報を、接続させた機器側に送
って、その機器の表示部で、電池の残り時間などを表示
させるようにしても良い。
The memory 15, the measuring circuit 12, and the control unit 14 shown in FIG. 1 are integrated into a housing (a so-called battery pack) that houses the secondary battery 11, so that this housing When the body is used by attaching it to various electronic devices (for example, a video camera, a mobile phone, etc.), the control unit 14 can calculate information such as a remaining time in which the device can be driven. improves.
In this case, the display unit is attached to the battery pack and displayed, and the calculated information is sent to the connected device side to display the remaining battery time and the like on the display unit of the device. Is also good.

【0036】また、上述実施例では、2次電池を使用し
て放電させる場合について説明したが、各種1次電池を
放電させる場合にも適用できることは勿論である。
In the above-described embodiment, the case where the secondary battery is used for discharging is described. However, it is needless to say that the present invention can be applied to the case where various primary batteries are discharged.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の測定方法によると、記憶された
少なくとも2種類の放電電流による所定の電圧までの時
間と負荷との関係を、所定のイクスポネンシャル式によ
り表したデータとし、このイクスポネンシャル式の演算
により、所定の放電電流での所定の電圧までの特性を算
出するようにしたことで、任意の放電電流での放電特性
を正確に予測できる。
According to the measuring method of the present invention, the relationship between the load and the time until a predetermined voltage by at least two kinds of stored discharge currents is converted into data expressed by a predetermined exponential equation. By calculating the characteristic up to a predetermined voltage at a predetermined discharge current by calculating the exponential formula, it is possible to accurately predict the discharge characteristic at an arbitrary discharge current.

【0038】この場合、所定の電圧Vn までの放電時間
n と放電電流Iとの関係を示すイクスポネンシャル式
として、 1/I=An exp(Bn n ) 〔但しAn ,Bn は定
数〕 を使用するようにしたことで、簡単な演算で良好な特性
予測ができる。
In this case, as an exponential equation showing the relationship between the discharge time t n to the predetermined voltage V n and the discharge current I, 1 / I = A n exp (B n t n ) [where A n , Bn are constants], so that good characteristics can be predicted by a simple calculation.

【0039】また上述した場合に、3種類以上の放電電
流で放電させたとき、その測定値を所定の演算で近似し
た値に基づいて、定数の算出を行うようにしたことで、
多くの測定データに基づいたより正確な予測が可能にな
る。
In the case described above, when discharging is performed with three or more types of discharge currents, a constant is calculated based on a value obtained by approximating a measured value by a predetermined calculation.
A more accurate prediction based on a large amount of measurement data becomes possible.

【0040】また上述した場合に、所定の放電電流での
所定の電圧までの特性を算出する際に、その放電電流が
変化したとき、電流値が変化するまでの放電エネルギー
の積算値と、変化後の電流値でのその放電エネルギーの
積算値から算出される放電時間との差に基づいて、所定
の電圧までの特性を算出する時間を変化させるようにし
たことで、放電途中での放電電流の変化があった場合に
も、正確な予測ができる。
In the case described above, when calculating the characteristic up to a predetermined voltage at a predetermined discharge current, when the discharge current changes, the integrated value of the discharge energy until the current value changes, and the change Based on the difference from the discharge time calculated from the integrated value of the discharge energy at the subsequent current value, the time for calculating the characteristics up to the predetermined voltage is changed, so that the discharge current during the discharge is changed. Even when there is a change, accurate prediction can be made.

【0041】また本発明の測定装置によると、電池の複
数の放電特性を所定のイクスポネンシャル式により表し
て記憶する記憶手段を備えて、検出された負荷電流を、
その記憶手段に記憶されたイクスポネンシャル式に代入
して所定の電圧までの特性を算出することで、任意の放
電電流での特性を正確に予測することが可能になる。
Further, according to the measuring device of the present invention, there is provided storage means for storing a plurality of discharge characteristics of the battery by expressing it in a predetermined exponential formula, and storing the detected load current.
By calculating the characteristic up to a predetermined voltage by substituting it into the exponential equation stored in the storage means, it becomes possible to accurately predict the characteristic at an arbitrary discharge current.

【0042】この場合、記憶手段に記憶される所定の電
圧Vn までの放電時間tn と放電電流Iとの関係を示す
イクスポネンシャル式として、 1/I=An exp(Bn n ) 〔但しAn ,Bn は定
数〕 を使用するようにしたことで、簡単な演算処理構成で良
好な特性予測ができる。
In this case, 1 / I = A n exp (B n t) is an exponential equation showing the relationship between the discharge current t and the discharge time t n up to the predetermined voltage V n stored in the storage means. n ) (where A n and B n are constants), it is possible to perform good characteristic prediction with a simple arithmetic processing configuration.

【0043】また上述した場合に、放電電流検出手段が
検出した放電電流が第1の電流値から第2の電流値に変
化したとき、電流値が変化するまでの放電エネルギーの
積算値と、変化後の電流値でのその放電エネルギーの積
算値から算出される放電時間との差に基づいた演算処理
で、所定の電圧までの特性を算出する時間を変化させて
予測する処理を行うことで、放電途中での放電電流の変
化があった場合にも、放電終止電圧まで正確な予測がで
きる測定装置が得られる。
In the above case, when the discharge current detected by the discharge current detecting means changes from the first current value to the second current value, the integrated value of the discharge energy until the current value changes, In a calculation process based on a difference from a discharge time calculated from an integrated value of the discharge energy at a later current value, by performing a process of changing and predicting a time for calculating a characteristic up to a predetermined voltage, Even if the discharge current changes during the discharge, a measuring device that can accurately predict the discharge end voltage can be obtained.

【0044】また上述した場合に、演算手段で算出され
た特性を、所定の態様で告知する告知手段を備えて、接
続された電池の特性を測定する測定装置として機能する
ようにしたことで、任意の電池を任意の負荷装置に接続
させた場合の特性測定が、簡単にできる。
In the case described above, a notifying means for notifying the characteristics calculated by the calculating means in a predetermined manner is provided so as to function as a measuring device for measuring the characteristics of the connected battery. The characteristics can be easily measured when an arbitrary battery is connected to an arbitrary load device.

【0045】また上述した場合に、記憶手段及び演算手
段として、コンピュータ装置が備える記憶手段及び演算
手段を使用し、このコンピュータ装置の記憶手段にイク
スポネンシャル式で演算する処理プログラムを記憶さ
せ、このコンピュータ装置を駆動する電池の特性を測定
するようにしたことで、コンピュータ装置に装着された
電池で駆動できる残りの時間などを、そのコンピュータ
装置が備える回路を使用して、正確に判断できるように
なる。
In the case described above, the storage means and the arithmetic means provided in the computer are used as the storage means and the arithmetic means, and a processing program for performing the exponential calculation is stored in the storage means of the computer. By measuring the characteristics of the battery that drives the computer device, it is possible to accurately determine, for example, the remaining time that can be driven by the battery mounted on the computer device using a circuit included in the computer device. become.

【0046】また上述した場合に、記憶手段と放電電流
検出手段と演算手段とを、2次電池を収納する筐体に一
体に内蔵させるようにしたことで、この筐体を各種電子
機器に装着させて使用する際に、その機器を駆動できる
残り時間などの情報が得られる。
In the case described above, the storage means, the discharge current detection means, and the calculation means are integrated into a housing for accommodating the secondary battery, so that this housing can be mounted on various electronic devices. At the time of use, information such as the remaining time in which the device can be driven can be obtained.

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

【図1】本発明の一実施例による処理構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a processing configuration according to an embodiment of the present invention.

【図2】一実施例の処理を測定装置で実現させた例を示
す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example in which the processing of one embodiment is realized by a measuring device.

【図3】一実施例の特性測定処理を示すフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a characteristic measurement process according to an embodiment.

【図4】一実施例の特性算出処理を示すフローチャート
である。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a characteristic calculation process according to one embodiment.

【図5】一実施例の処理例を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram illustrating a processing example according to one embodiment;

【図6】一実施例による実測値が3種類以上の場合の特
性算出処理を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a characteristic calculation process when three or more types of actually measured values are used according to an embodiment.

【図7】一実施例によるイクスポネンシャルカーブの一
例を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing an example of an exponential curve according to one embodiment.

【図8】一実施例による放電特性変化時の処理を示すフ
ローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a process when a discharge characteristic changes according to an embodiment.

【図9】一実施例による負荷変動時の補正処理例を示す
特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram illustrating an example of a correction process at the time of a load change according to an embodiment;

【図10】一実施例によるパルス放電時の処理を示すフ
ローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a process at the time of pulse discharge according to one embodiment.

【図11】一実施例によるパルス放電時の補正処理例を
示す特性図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing an example of correction processing at the time of pulse discharge according to one embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 測定装置、2 電源部、3 コンピュータ装置、1
1 2次電池、12測定回路、13 負荷回路、14
制御部、15 メモリ、16 表示部
1 measuring device, 2 power supply unit, 3 computer device, 1
1 secondary battery, 12 measurement circuit, 13 load circuit, 14
Control unit, 15 memory, 16 display unit

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電池の放電状態を測定する電池測定方法
において、 用意された電池を、少なくとも2種類の放電電流で放電
させ、 それぞれの電流での放電による所定の電圧までの電圧対
時間変化特性を検出して記憶させ、 この記憶された少なくとも2種類の放電電流による所定
の電圧までの時間と負荷との関係を、所定のイクスポネ
ンシャル式により表したデータとし、 上記イクスポネンシャル式の演算から、このイクスポネ
ンシャル式の定数を算出し、 その算出された定数を使用した上記イクスポネンシャル
式の演算により、所定の放電電流での特性を算出するよ
うにした電池測定方法。
1. A battery measuring method for measuring a discharging state of a battery, wherein the prepared battery is discharged with at least two types of discharging currents, and a voltage-time change characteristic up to a predetermined voltage due to the discharging at each current. The relationship between the time until a predetermined voltage and the load by the stored at least two types of discharge currents and the load is defined as data expressed by a predetermined exponential equation. Calculating the constant of this exponential formula from the calculation of the above, and calculating the characteristic at a predetermined discharge current by calculating the exponential formula using the calculated constant. .
【請求項2】 請求項1記載の電池測定方法において、 放電終止電圧Vn までの放電時間tn と放電電流Iとの
関係を示す上記イクスポネンシャル式として、 1/I=An exp(Bn n ) 〔但しAn ,Bn は定
数〕 を使用するようにした電池測定方法。
2. The battery measurement method according to claim 1, wherein the exponential equation showing the relationship between the discharge time t n and the discharge current I up to the discharge end voltage V n is: 1 / I = A n exp (B n t n ) where A n and B n are constants.
【請求項3】 請求項1記載の電池測定方法において、 3種類以上の放電電流で放電させたとき、その測定値を
所定の演算で近似した値に基づいて、上記定数を得るよ
うにした電池測定方法。
3. The battery according to claim 1, wherein when the battery is discharged with three or more types of discharge currents, the constant is obtained based on a value obtained by approximating the measured value by a predetermined calculation. Measuring method.
【請求項4】 請求項1記載の電池測定方法において、 上記所定の放電電流での上記所定の電圧までの特性を算
出する際に、その放電電流が第1の電流値から第2の電
流値に変化したとき、 電流値が変化するまでの第1の電流値での放電エネルギ
ーの積算値を算出し、 その放電エネルギーの積算値が第2の電流値での放電で
得られる放電時間を算出し、 算出された第2の電流値での放電時間と、上記第1の電
流値で放電した時間との差だけ、上記所定の電圧までの
特性を算出する時間を変化させるようにした電池測定方
法。
4. The battery measuring method according to claim 1, wherein when calculating the characteristic up to the predetermined voltage at the predetermined discharge current, the discharge current is changed from a first current value to a second current value. When the current value changes, the integrated value of the discharge energy at the first current value until the current value changes is calculated, and the discharge time at which the integrated value of the discharge energy is obtained by the discharge at the second current value is calculated. A battery measurement method in which the time for calculating the characteristic up to the predetermined voltage is changed by the difference between the calculated discharge time at the second current value and the time discharged at the first current value. Method.
【請求項5】 接続された電池の放電状態を測定する電
子機器において、 接続された電池又はその電池と同じ特性の電池を少なく
とも2種類の放電電流で放電させたときの所定の電圧ま
での電圧対時間変化特性に基づいた、所定の電圧までの
時間と負荷との関係を、所定のイクスポネンシャル式に
より表して記憶する記憶手段と、 接続された電池の放電電流検出手段と、 該検出手段で検出された放電電流を、上記記憶手段に記
憶されたイクスポネンシャル式に代入して特性を算出す
る演算手段とを備えた電子機器。
5. An electronic device for measuring a discharge state of a connected battery, wherein a voltage up to a predetermined voltage when the connected battery or a battery having the same characteristics as the battery is discharged with at least two types of discharge currents. Storage means for storing the relationship between the time up to a predetermined voltage and the load based on the change with time and expressing the relation by a predetermined exponential formula, discharge current detection means for a connected battery; An electronic device comprising: a calculating means for calculating a characteristic by substituting the discharge current detected by the means into the exponential equation stored in the storage means.
【請求項6】 請求項5記載の電子機器において、 上記記憶手段に記憶される所定の電圧Vn までの放電時
間tn と放電電流Iとの関係を示す上記イクスポネンシ
ャル式として、 1/I=An exp(Bn n ) 〔但しAn ,Bn は定
数〕 を使用するようにした電子機器。
6. The electronic apparatus according to claim 5, wherein the exponential equation indicating a relationship between a discharge time t n and a discharge current I up to a predetermined voltage V n stored in the storage means is: / I = a n exp (B n t n) [where a n, B n are constants] electronic device so as to use.
【請求項7】 請求項5記載の電子機器において、 上記放電電流検出手段が検出した放電電流が第1の電流
値から第2の電流値に変化したとき、 上記演算手段での演算処理として、 電流値が変化するまでの第1の電流値での放電エネルギ
ーの積算値を算出する処理と、 その算出された放電エネルギーの積算値が第2の電流値
での放電で得られる放電時間を算出する処理と、 その算出された第2の電流値での放電時間と、上記第1
の電流値で放電した時間との差だけ、上記所定の電圧ま
での特性を算出する時間を変化させる処理を行うように
した電子機器。
7. The electronic device according to claim 5, wherein when the discharge current detected by the discharge current detecting means changes from a first current value to a second current value, the arithmetic processing by the arithmetic means includes: A process of calculating an integrated value of discharge energy at a first current value until the current value changes, and calculating a discharge time at which the integrated value of the calculated discharge energy is obtained by discharging at a second current value And the discharge time at the calculated second current value and the first
An electronic device which performs processing for changing the time for calculating the characteristic up to the predetermined voltage by a difference from the time for discharging at the current value.
【請求項8】 請求項5記載の電子機器において、 上記演算手段で算出された特性を、所定の態様で告知す
る告知手段を備えて、 接続された電池の特性を測定する測定装置として機能す
るようにした電子機器。
8. The electronic device according to claim 5, further comprising a notifying unit that notifies the characteristic calculated by the calculating unit in a predetermined manner, and functions as a measuring device that measures the characteristic of the connected battery. Electronic equipment.
【請求項9】 請求項5記載の電子機器において、 上記記憶手段及び上記演算手段として、コンピュータ装
置が備える記憶手段及び演算手段を使用し、 このコンピュータ装置の記憶手段に上記イクスポネンシ
ャル式で演算する処理プログラムを記憶させ、 このコンピュータ装置を駆動する電池の特性を測定する
ようにした電子機器。
9. The electronic device according to claim 5, wherein the storage means and the calculation means include a storage means and a calculation means provided in a computer device, and the storage means of the computer device uses the exponential formula. An electronic device that stores a processing program to be operated and measures characteristics of a battery that drives the computer device.
【請求項10】 請求項5記載の電子機器において、 上記記憶手段と上記放電電流検出手段と上記演算手段と
を、2次電池を収納する筐体に一体に内蔵させるように
した電子機器。
10. The electronic device according to claim 5, wherein said storage means, said discharge current detection means, and said calculation means are integrally incorporated in a housing for accommodating a secondary battery.
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