JPH10201118A - バッテリタイプ自動感知装置 - Google Patents
バッテリタイプ自動感知装置Info
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Abstract
装置を提供する。 【解決手段】 陽/陰極端子以外に3つの端子を持つバ
ッテリの種類を、陽/陰極以外の3つの端子の電圧によ
り感知し、感知したバッテリの種類により制御を行うこ
とを特徴とする。
Description
に関する。
話、携帯端末、ビデオカメラ等の多くの携帯型電子機器
の電源を供給するために広く使用されている。このよう
な電子装置はAC電源に接続されればAC電源を使用
し、AC電源に接続されなければバッテリ電源を使用す
る。
−ion)、ニッケルカドミウム(Ni−Cd)、ニッ
ケルメタルハイドライド(Ni−MH)等で作られるバ
ッテリはそれぞれ異なる充/放電特性を見せる。又、こ
のようなバッテリは、セルフバッテリ制御機能を持つス
マートバッテリと、セルフバッテリ制御機能のないダミ
ーバッテリに分類されることができる。
バッテリ制御機能を実行するマイクロコントローラを内
蔵したスマートバッテリを説明している。スマートバッ
テリ充電器はスマートバッテリからの充電指示に応じ、
バッテリ温度、充電特性のような条件をもとに理想的な
充電電圧と充電電流を決定する。スマートバッテリはク
ロックとデータ端子を持つが、これらはコミュニケーシ
ョンインターフェースを陽極、陰極の電源端子だけでな
く、システムバスのデータとクロックラインへ提供す
る。
リ(ダミーバッテリ)はクロックとデータ端子を備えて
いないため、一つの電子装置に対し二種類のバッテリを
使用することが不可能である。このため他の種類のバッ
テリを使用できるバッテリ装置に対する要求が高まって
いる。従って、本発明の目的は異なる種類のバッテリを
使用できるバッテリ装置を提供することにある。
する、本発明のバッテリタイプ感知装置は、陽/陰極端
子以外に3端子を持つバッテリの種類を、陽/陰極以外
の3端子の電圧により感知し、感知したバッテリの種類
により制御を行うことを特徴とする。このバッテリタイ
プ自動感知装置は、バッテリの種類を感知するコントロ
ーラと、コントローラとバッテリの間に接続されるスイ
ッチ回路と、を含む。バッテリの陽/陰極端子以外の3
端子は、スマートバッテリのクロックとデータ端子に該
当する第1、第2端子と、ダミーバッテリの温度感知端
子に該当する第3端子と、である。第1、第2感知端子
の電圧があらかじめ指定された電圧であると、バッテリ
をスマートバッテリとして感知する。第1、第2感知端
子の少なくとも一つの端子の電圧があらかじめ指定され
た電圧でないと、バッテリをダミーバッテリとして感知
する。第3感知端子の電圧によりバッテリセルの種類を
感知する。
う。まず、第3感知端子が第1電圧レベルより小さく、
第1、第2感知端子が第1電圧レベルより高い第2電圧
レベルと等しい場合、バッテリを第1タイプのスマート
バッテリと認識する。次に、第3感知端子が第1電圧レ
ベルより大きく、第1感知端子が第1電圧レベルより低
い第3電圧レベルに等しく、第2感知端子が第2電圧レ
ベルに等しい場合、バッテリを第2タイプのスマートバ
ッテリと認識する。さらに、第3感知端子が第1電圧レ
ベルより大きく、第1感知端子が第2電圧レベルに等し
く、第2感知端子が第3電圧レベルに等しい場合、バッ
テリを第1タイプのダミーバッテリと認識する。最後
に、第3感知端子が第1電圧レベルより大きく、第1、
第2感知端子が第2電圧レベルと等しい場合、バッテリ
を第2タイプのダミーバッテリとして認識する。
するコンピュータシステム10である。図2は図1のよ
うなコンピュータシステム10の制御図である。図2に
よると、コンピュータシステム10にはシステムバス2
0、システムホスト30、バッテリ150、バッテリ充
電器140、そして、バッテリタイプ感知器250があ
る。又、システムホスト30はキーボード100、ディ
スプレイ110、中央処理装置(CPU)200、主メ
モリ230と補助メモリ240がある。
陽極端子+と、陰極端子−と、第1、2、3感知端子
C、D、Tと、を設けこれにより互換性を持たせる。第
1、2感知端子C、Dはセルフバッテリ制御機能を持つ
スマートバッテリのクロックとデータ端子に該当する。
第3感知端子Tはダミーバッテリの温度感知端子に該当
する。図3A、BはNi−MHセルのダミーバッテリと
スマートバッテリを示し、図4A、BはLi−ionセ
ルのダミーバッテリとスマートバッテリを示す。
ミーバッテリの陽極、陰極端子はNi−MHセル1の陽
極と陰極と接続されている。バッテリの第1感知端子C
は開放されている。バッテリの第2感知端子Dは陰極端
子−のように電池の陰極と接続されている。バッテリの
第3感知端子Tは温度センサTM1を通じて、陰極端子
−(あるいは、電池の陰極)と接続されている。
マートバッテリの陽極、陰極端子はNi−MHセル2の
陽極、陰極と接続されており、セルフバッテリ制御機能
のためのマイクロコントローラ152を含んでいる。第
1感知端子Cはマイクロコントローラ152のクロック
ラインと接続されている。第2感知端子Dはコントロー
ラ152のデータラインと接続されている。第3感知端
子Tは温度センサTM2を通じて陰極端子−(あるい
は、電池の陰極)と接続されている。
ダミーバッテリの陽極、陰極端子はLi−ionセル3
の陽極、陰極と接続されている。第1感知端子Cは陰極
端子−と接続されている。第2感知端子Dは開放されて
いる。第3感知端子Tは温度センサTM2を通じて陰極
端子−(あるいは、電池の陰極)と接続されている。
スマートバッテリの陽極、陰極端子はLi−ion4の
陽極、陰極と接続されており、マイクロコントローラ1
54を内蔵してセルフバッテリ制御機能を持つ。第1感
知端子Cはマイクロコントローラ154のクロックライ
ンと接続されている。第2感知端子Dはコントローラ1
54のデータラインと接続されている。第3感知端子T
は抵抗R10を通じて陰極端子−(あるいは、電子の陰
極)と接続されている。
図である。
すようにシステムバス20とバッテリ150の間に位置
している。バッテリタイプ感知器250はシステムバス
と接続されたマイクロコントローラ251と、バッテリ
150の第1、2感知端子C、Dと接続されたアナログ
スイッチ回路252を持つ。コントローラ251は、装
着されたバッテリの第1、2、3端子の端子電圧を利用
してバッテリタイプを感知する。コントローラ251は
5つの入力ポートS_DATA、S_CLOCK、D_
INPUT1、D_INPUT2、アナログ入力ポート
INPUTとデジタル出力ポートC_OUTとを持つ。
入力ポートINPUTはバッテリ150の感知端子Tに
接続されている。マイクロコントローラ251はバッテ
リ150の温度情報をデジタルに変換するAD変換器を
持っている。マイクロコントローラ251の各入力ポー
トは抵抗R1〜R5によりVCCに終端されている。
端子1a、2a、1b、2bと4つの出力端子1A、2
A、1B、2Bと2つの制御端子A_EN、B_EBを
持っている。入力端子1a、2aはバッテリ150の感
知端子D、Cと接続され、出力端子1A、2A、1B、
2Bはマイクロコントローラ251の対応するポートS
_DATA、S_CLOCK、D_INPUT1、D_
INPUT2と接続されている。制御端子A_EN、B
_ENはコントローラ251の出力ポートC_OUTと
接続され、これにより動作を制御される。
る。これによると、スイッチ回路252は4つのスイッ
チA10〜A13とインバーターIV10から構成され
る。マイクロコントローラ251からの信号C_OUT
がハイレベルのときは、スイッチA10とA11は閉
じ、スッチA12とA13は開く。逆に、シグナルC_
OUTがローレベルのときは、スイッチA10とA11
が開き、スイッチA12、A13は閉じる。
上の端子電圧が決められた電圧になると、マイクロコン
トローラ251はバッテリ150をスマートバッテリで
あると認識、制御する。一方、第1、2感知端子C、D
上の少なくとも一つの端子電圧が決められた電圧でない
と、マイクロコントローラ251はセルフバッテリ制御
機能がないダミーバッテリとしてバッテリ150を認
識、制御する。
1により遂行されるバッテリタイプ感知のフローチャー
トである。図7を参照すると、段階S110でバッテリ
タイプ感知過程が実行される。その後段階S120でス
マートバッテリかどうか判断し、スマートバッテリの場
合は段階S130でスマートバッテリのサブルーチン
を、スマートバッテリでない場合は段階S140でダミ
ーバッテリのサブルーチンを行う。
細に説明する。段階S112で信号C_OUTをローレ
ベルにすると、段階S113で信号D_INPUT1と
D_INPUT2がハイレベルであるかを判断する。こ
こでハイレベルであると、段階S114でバッテリ15
0がスマートバッテリと確認される。ハイレベルでない
と、段階S115でバッテリ150はダミーバッテリと
確認される。
のフローチャートを用いて説明する。段階S132で信
号C_OUTをハイレベルにする。段階S133でクロ
ックS_CLOCKが発生すると、バッテリの感知端子
D、Cはアナログスイッチ回路252を介してマイクロ
コントローラ251のS_DATAとS_CLOCKに
接続される。その後、段階S134でマイクロコントロ
ーラ251は、クロックと平行するスイッチ回路252
を通じてスマートバッテリ150からデジタルシリアル
データS_DATAを受ける。データS_DATAはバ
ッテリの種類と現在の、充電容量、放/充電モードとス
テータス、放電比率、放電比率情報等を含む。段階S1
35でデータ転送が終わったかを監視しており、転送が
終わると、このデータを元にバッテリ150の充/放電
を制御する段階S136へ進む。
フローチャートのようになる。段階S142で、信号C
_OUTがローレベルになり、バッテリ150の感知端
子D、Cがマイクロコントローラ251のD_INPU
T1とD_INPUT2にアナログスイッチ回路252
を介して接続される。次に、段階S143で、D_IN
PUT1が開放されたかとD_INPUT2がローであ
るか判断される。条件を満たすと段階S144でバッテ
リ150はNi−MHバッテリと判断され、条件を満た
さないと、D_INPUT1がローであるかとD_IN
PUT2が開放されたかが判断される段階S145へ行
く。ここで条件を満たすと、段階S146でバッテリ1
50はLi−ionバッテリと判断される。
プ感知器250の回路図である。バッテリタイプ感知器
250はバッテリ150の第1、2、3感知端子C、
D、T上の端子電圧を利用してバッテリ150のタイプ
を感知するためのマイクロコントローラ254で構成さ
れる。コントローラ254は2つのデジタルポートDA
TA、CLOCKと1つのアナログポートT_DATA
を持つ。各ポートDATA、CLOCK、T_DATA
はバッテリ150の対応する感知端子C、D、Tと接続
され、抵抗R6、R7、R8によりVCCに終端されて
いる。
バッテリタイプ感知過程のフローチャートである。段階
S210で第1タイプバッテリ感知が始まる。感知端子
T_DATAが0.5Vより小さく、他の感知端子D_
DATA、CLOCKが5ボルトと等しいか判断する。
この条件を満たすと、段階S250でバッテリ150を
Li−ionスマートバッテリとして認識、制御する。
満たしていないと、段階S220で、感知端子T_DA
TAが0.5Vより大きく、感知端子CLOCKが0V
と等しく、感知端子DATAが5Vであるかを判断す
る。条件を満たすと段階S260でバッテリ150をL
i−ionダミーバッテリとして認識、制御する。満た
していないと、段階S230で、感知端子T_DATA
が0.5Vより大きく、感知端子CLOCKが5Vと等
しく、感知端子DATAが0Vであるかを判断する。条
件を満たすと段階S270でバッテリ150をNi−M
Hダミーバッテリと認識、制御する。満たしていない
と、段階S240で、感知端子T_DATAが0.5V
より大きく、感知端子CLOCK、DATAが5Vと等
しいかを判断する。条件を満たすと段階S280でバッ
テリ150をNi−MHスマートバッテリと認識、制御
する。
使用するバッテリに合った充/放電を行うことができる
ため、多種多様なバッテリを使用することができる。
路図、分図BはNi−MHセルのスマートバッテリの回
路図。
回路図、分図BはLi−ionセルのスマートバッテリ
の回路図。
フローチャート。
ーチャート。
ーチャート。
感知回路図。
Claims (10)
- 【請求項1】 陽/陰極端子以外に3端子を持つバッテ
リの種類を、陽/陰極以外の3端子の電圧により感知
し、感知したバッテリの種類により制御を行うことを特
徴とするバッテリタイプ自動感知装置。 - 【請求項2】 バッテリの種類を感知するコントローラ
と、コントローラとバッテリの間に接続されるスイッチ
回路と、を含む請求項1記載のバッテリタイプ自動感知
装置。 - 【請求項3】 バッテリの陽/陰極端子以外の3端子
は、スマートバッテリのクロックとデータ端子に該当す
る第1、第2端子と、ダミーバッテリの温度感知端子に
該当する第3端子と、である請求項1記載のバッテリタ
イプ自動感知装置。 - 【請求項4】 第1、第2感知端子の電圧があらかじめ
指定された電圧であると、バッテリをスマートバッテリ
として感知する請求項1〜3のいずれか1項に記載のバ
ッテリタイプ自動感知装置。 - 【請求項5】 第1、第2感知端子の少なくとも一つの
端子の電圧があらかじめ指定された電圧でないと、バッ
テリをダミーバッテリとして感知する請求項1〜3のい
ずれか1項に記載のバッテリタイプ自動感知装置。 - 【請求項6】 第3感知端子の電圧によりバッテリセル
の種類を感知する請求項1〜5のいずれか1項に記載の
バッテリタイプ自動感知装置。 - 【請求項7】 第3感知端子が第1電圧レベルより小さ
く、第1、第2感知端子が第1電圧レベルより高い第2
電圧レベルと等しい場合、バッテリを第1タイプのスマ
ートバッテリと認識する請求項1〜6のいずれか1項に
記載のバッテリタイプ自動感知装置。 - 【請求項8】 第3感知端子が第1電圧レベルより大き
く、第1感知端子が第1電圧レベルより低い第3電圧レ
ベルに等しく、第2感知端子が第2電圧レベルに等しい
場合、バッテリを第2タイプのスマートバッテリと認識
する請求項1〜6のいずれか1項に記載のバッテリタイ
プ自動感知装置。 - 【請求項9】 第3感知端子が第1電圧レベルより大き
く、第1感知端子が第2電圧レベルに等しく、第2感知
端子が第3電圧レベルに等しい場合、バッテリを第1タ
イプのダミーバッテリと認識する請求項1〜6のいずれ
か1項に記載のバッテリタイプ自動感知装置。 - 【請求項10】 第3感知端子が第1電圧レベルより大
きく、第1、第2感知端子が第2電圧レベルと等しい場
合、バッテリを第2タイプのダミーバッテリとして認識
する請求項1〜6のいずれか1項に記載のバッテリタイ
プ自動感知装置。
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JP (1) | JP3592919B2 (ja) |
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