JPH11233156A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 何時間後に充電が終了するかを知ることがで
きるようにすることを目的とする。 【解決手段】 バッテリパック１０のバッテリセル１１
を充電する充電回路３と、このバッテリパック１０より
のバッテリセル１１の充電電流情報及び充電電流積算値
情報を得る通信手段６，６ａと、このバッテリセル１１
の充電電流情報及び充電電流積算値情報よりこのバッテ
リセルの充電所要時間を算出する演算手段２と、この演
算手段２の演算結果を表示する表示手段４とを有し、こ
の演算手段２により、このバッテリセル１１の充電所要
時間を算出して、この表示手段４に表示するようにした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカメラ一体型ビデオ
テープレコーダ（以下ビデオカメラという。）、携帯用
電話機、パーソナルコンピュータ等の電子機器の電源と
して使用されるバッテリパックのバッテリセルを充電す
るのに使用して好適な充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、ビデオカメラ、携帯用電話機、パーソナルコンピュ
ータ等の電子機器の電源として、リチウムイオン電池、
ＮｉＣｄ電池、ニッケル水素電池等の２次電池で構成さ
れたバッテリパックが使用されている。

【０００３】斯るバッテリパックのバッテリセルを充電
する充電装置としては従来より種々提案されている。斯
る充電装置として充電中のバッテリセルの充電容量を表
示（知る）するようにしたものとしては、このバッテリ
セルの充電容量が９０％（実用充電）に達したかどうか
を判別して表示するようにしたもの、またはこの充電容
量の０〜１００％までを段階的（例えば２０％，４０
％，６０％‥‥１００％）に表示するようにしたものが
提案されている。

【０００４】然しながら上述の如き従来の表示ではバッ
テリパックのバッテリセルの充電の終了がわからず不必
要な充電を行ってしまう不都合があった。

【０００５】本発明は斯る点に鑑み、何時間後に充電が
終了するか及びバッテリパックを使用する電子機器の使
用可能時間を知ることができるようにすることを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明充電装置はバッテ
リパックのバッテリセルを充電する充電回路と、このバ
ッテリパックよりのバッテリセルの充電電流情報及び充
電電流積算値情報を得る通信手段と、このバッテリセル
の充電電流情報及び充電電流積算値情報よりこのバッテ
リセルの充電所要時間を算出する演算手段と、この演算
手段の演算結果を表示する表示手段とを有し、この演算
手段により、このバッテリセルの充電所要時間を算出し
て、この表示手段に表示するようにしたものである。

【０００７】本発明によれば、バッテリセルの充電所要
時間を算出して表示するようにしたので、このバッテリ
セルが何時間後に充電が終了するかを知ることができ
る。

【０００８】また本発明充電装置は、更にこのバッテリ
パックを使用する電子機器の消費電力情報を供給するよ
うにして、この演算手段によりこのバッテリセルの充電
中の現在の充電容量でこのバッテリパックを使用する電
子機器の使用可能時間を算出してこの表示手段にするよ
うにしたものである。

【０００９】斯る本発明によれば、更に充電中の現在の
充電容量で、このバッテリパックを使用する電子機器の
使用可能時間を算出して表示するようにしたので、充電
中の現在のバッテリパックの充電容量でこの電子機器が
何時間使用できるかを知ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図１〜図４を参照して本発明
充電装置の実施の形態の例につき説明しよう。

【００１１】図１において、１は本例による充電装置を
示し、この充電装置１はこの充電装置１を制御する計算
処理等を行うマイクロコンピュータ２と、充電回路３
と、表示装置４と、ブザー５とを有している。

【００１２】この充電回路３は従来周知の如く構成され
たもので、商用電源を整流し所定の充電電流を出力し、
後述する例えばビデオカメラを携帯時に駆動するバッテ
リパック１０の例えばリチウムイオン２次電池より成る
バッテリセル１１を充電する如くしたものである。

【００１３】この充電回路３はマイクロコンピュータ２
よりの充電制御信号により充電制御が行われると共にこ
の充電回路３よりこのマイクロコンピュータ２にこの充
電回路３における充電情報を伝送する如くする。

【００１４】この充電回路３の正及び負の出力端子をこ
の充電装置１の正及び負の充電端子３ａ及び３ｂに接続
する如くする。またマイクロコンピュータ２の出入力端
子を通信インターフェース６を介して充電装置１の通信
端子６ａに接続し、マイクロコンピュータ２はこの通信
端子６ａより、バッテリパック１０のバッテリセル１１
の電圧Ｖｃ、充電電流Ｉｃ、充電電流積算値Ｑ、温度依
存係数ｈ１（Ｔ），Ｈ２（Ｔ）、規準容量Ｂのデータを
得る如くする。

【００１５】このバッテリパック１０としては図１に示
す如きものを使用する。即ち、このバッテリパック１０
の正極端子１１ａを例えばリチウムイオン２次電池より
成るバッテリセル１１の正極に接続すると共にこのバッ
テリパック１０の負極端子１１ｂを充電電流Ｉｃの検出
用の抵抗器１２を介してバッテリセル１１の負極に接続
する。

【００１６】この充電電流Ｉｃの検出用の抵抗器１２に
より検出された充電電流Ｉｃをバッテリパック１０を制
御するマイクロコンピュータ１３に供給すると共にこの
バッテリセル１１の両端間に直列に接続されたバッテリ
セル電圧検出用の抵抗器１４ａ及び１４ｂの接続中点に
得られる電圧をこのマイクロコンピュータ１３に供給
し、このマイクロコンピュータ１３でバッテリセル電圧
Ｖｃを得る如くする。

【００１７】また、このバッテリセル１１の両端間に抵
抗器１５ａ及び温度検出素子１５ｂの直列回路を接続
し、この抵抗器１５ａ及び温度検出素子１５ｂの接続中
点に得られる電圧をマイクロコンピュータ１３に供給
し、このマイクロコンピュータ１３でバッテリセル１１
の温度依存係数ｈ１（Ｔ），ｈ２（Ｔ）のデータを得る
如くすると共に、このマイクロコンピュータ１３で充電
電流積算値Ｑを計算する如くする。また、このマイクロ
コンピュータ１３に設けられたメモリにこのバッテリセ
ル１１の規準容量Ｂが記憶されているものとする。

【００１８】このバッテリパック１０のマイクロコンピ
ュータ１３の出入力端子を通信インターフェース１６を
介して、このバッテリパック１０の通信端子１６ａに接
続する。

【００１９】この充電装置１でバッテリパック１０のバ
ッテリセル１１を充電するときには充電装置１の正の充
電端子３ａをバッテリパック１０の正極端子１１ａに接
続すると共に充電装置１の負の充電端子３ｂをバッテリ
パック１０の負極端子１１ｂに接続し、充電装置１の通
信端子６ａをバッテリパック１０の通信端子１６ａに接
続する如くする。

【００２０】本例においては、充電装置１のマイクロコ
ンピュータ２で、充電中のバッテリパック１０のバッテ
リセル１１の実用充電（９０％充電）所要時間、満充電
所要時間及び充電中の現在の充電容量で、駆動する電子
機器の使用可能時間を計算し、この計算結果を液晶より
成る表示装置４で表示する如くする。

【００２１】この実用充電所要時間Ｔｊは次のようにし
て計算する。バッテリパック１１の充電電流が定電流
（例えば１．５Ａ定電流）領域にあるときの実用充電所
要時間Ｔｊａは である。ここでＢはバッテリセル１１の規準容量、Ｑは
充電電流積算値、Ｉｃは充電電流、αｎはバッテリセル
の種別ごとの補正値（温度補正も含む）である。

【００２２】またバッテリパック１１の充電電流が定電
流領域以外にあるときの実用充電所要時間Ｔｊｂは である。ここでＩｔｎはバッテリセルの種別ごとの実用
充電終了時の充電電流である。

【００２３】満充電所要時間Ｔｆは上述実用充電終了前
は Ｔｆ＝Ｔｊａ＋６０分 または Ｔｆ＝Ｔｊｂ＋６０分 である。

【００２４】また実用充電終了後でＩｃ＞Ｉｔｆのとき
はＴｆ＝６０分であり、Ｉｃ≦ＩｔｆのときはＴｆ＝３
０分である。ここでＩｔｆは満充電判別充電電流しきい
値である。

【００２５】また、充電容量は、以下の計算式により求
まる充電電流積算残量Ｓと、バッテリセル１１の全容量
との割合で求めることができる。 充電電流積算残量Ｓ＝（Ｑ−ｇ（Ｗ））×ｈ２（Ｔ） ここでｇ（Ｗ）はバッテリセル１１の電子機器の動作可
能最低電圧から完全放電までの放電積算値であり、消費
電力Ｗに依存している。この場合温度依存を考慮しない
ときはこの充電電流積算残量Ｓは Ｓ＝Ｑ−ｇ（Ｗ） である。 充電容量＝Ｓ／バッテリセルの全容量

【００２６】また充電中の現在の充電容量での電子機器
の使用可能時間は以下に示す計算式によって充電電流積
算残量Ｓにｆ（Ｗ）と温度係数ｈ１（Ｔ）をかけたもの
から求めることができる。即ち 使用可能時間Ｒ＝Ｓ×ｆ（Ｗ）×ｈ１（Ｔ） であり、ここで、ｆ（Ｗ）は充電電流積算値Ｑを使用可
能時間に変換する係数であり、電子機器の消費電力に依
存している。

【００２７】この場合温度依存を考慮しないときはこの
使用可能時間Ｒは Ｒ＝Ｓ×ｆ（Ｗ） となる。ここで、上述計算に当たり、この充電するバッ
テリパック１０の使用電子機器の消費電力Ｗをマイクロ
コンピュータ２のメモリに記憶する如くしておく。

【００２８】この充電装置１の外観を、図２に示す。こ
の図２において、２０は充電しようとするバッテリパッ
ク１０の装着部、４は液晶による表示装置、２１は表示
装置４の時間表示を切り替える切り替えボタン、２２は
充電動作にする動作モードスイッチ、２３は充電状態を
示す充電ＬＥＤである。

【００２９】本例においては表示装置４の液晶パネルを
例えば図３に示す如く表示するようにする。この図３に
つき説明するに、先ず実用充電所要時間、満充電所要時
間及び充電中の現在の充電容量で使用可能時間は数字で
何時何分と時間表示部３０で表示する如くなされ、この
表示は切り替えボタン２１で切り替える如くしている。

【００３０】この切り替えボタン２１で、実用充電所要
時間表示を選択したときは、充電状態表示部３１で「実
用充電終了まで」と点灯し、時間表示部３０で、実用充
電所要時間が何時何分と表示される。

【００３１】次に、切り替えボタン２１で、満充電所要
時間表示を選択したときは、充電状態表示部３１で「満
充電終了まで」と点灯し、時間表示部３０で満充電所要
時間が何時何分と表示される。

【００３２】この実用充電所要時間表示及び満充電所要
時間表示の場合、現在の時刻に上述所要時間を加算して
時間表示部３０に直接そのバッテリセルのその充電終了
の時刻を表示するようにしても良い。

【００３３】更に次に、切り替えボタン２１で上述使用
可能時間表示を選択したときは、「使用可能時間」の文
字部３２が点灯し、時間表示部３０で、使用可能時間が
何時何分と表示される。

【００３４】また、バッテリーマークの充電容量表示部
３３は充電中は枠が点灯し、この内部のバーが充電容量
に応じて増え、実用充電（９０％充電）が終了するとす
べてが点灯する如くなす。また満充電まで終了すると
「ＦＵＬＬ」の文字部３４が点灯する。

【００３５】また充電中に異常が生じたときは「充電異
常」の文字部が点滅する如くなされている。

【００３６】また本例においては、マイクロコンピュー
タ２によりブザー５を制御する如くする。本例において
は、このブザー５は電源投入時（コンセント接続時）
「ピー」と通常より長めに１回ならす如くし、充電開始
時に「ピッ」と１回鳴る如くし、満充電終了時に「ピッ
ピッ」と２回鳴る如くし、充電異常時及び誤操作時（例
えば表示切り替えボタン２１の操作が有効でないときに
操作した時）に「ピッピッピッ」と３回鳴る如くする。

【００３７】またこのブザー５を鳴らしたくないときに
は、例えば表示切り替えボタン２１を押しながら電源投
入（コンセントの接続）を行う如くする。この場合は以
後電源を抜くまでブザー５を鳴らさないようにできる。

【００３８】次に本例による充電装置１によりバッテリ
パック１０のバッテリセル１１を充電する例につき図４
のフローチャートに従って、説明する。

【００３９】先ず充電装置１の充電回路３に商用電源を
供給する如くすると共にこの充電装置１にバッテリパッ
ク１０を装着し、充電端子３ａ及び３ｂを正極及び負極
端子１１ａ及び１１ｂに接続すると共に通信端子６ａと
通信端子１６ａとを接続する。このときマイクロコンピ
ュータ２によりこの装着されているバッテリパックは充
電可能なバッテリパックかどうか判断し（ステップＳ
１）、例えば乾電池等充電が不可のものならば充電を終
了する。

【００４０】この装着されているバッテリパック１０が
充電可能なときはバッテリパック１０のバッテリセル１
１に充電装置１の充電回路３から充電電流を供給すると
共にステップＳ２に移行する。ステップＳ２においては
充電装置１のマイクロコンピュータ２はバッテリパック
１０から送信されてくるバッテリセル電圧Ｖｃのデー
タ、充電電流Ｉｃのデータ、充電電流積算値（放電電流
積算値）Ｑのデータ、温度依存係数ｈ１（Ｔ），ｈ２
（Ｔ）のデータ、規準容量Ｂのデータ、その他のバッテ
リ種別データを受信する。また、この充電しようとする
バッテリパック１０を使用する例えばビデオカメラ等の
電子機器の消費電力Ｗのデータも受信して又は別手段に
よりこのマイクロコンピュータ２に設けられたメモリに
保存する如くする。

【００４１】次にステップＳ３に移行し、このマイクロ
コンピュータ２はステップＳ２で得たデータを基にして
先に述べた計算式で実用充電所要時間の計算、満充電所
要時間の計算及び現在の充電容量での使用可能時間の計
算を行う。

【００４２】次に、この実用充電所要時間、満充電所要
時間及び使用可能時間の計算の結果が表示可能かどうか
を判断し（ステップＳ４）、表示が可能なときには充電
装置１の表示装置４に図３に示す如くして表示する如く
する。この場合、本例では実用充電所要時間、満充電所
要時間及び現在の充電容量での使用可能時間を表示切り
替えボタン２１で切り替えて選択的に表示する如くす
る。上述を充電終了まで繰り返す如くする。

【００４３】以上述べた如く、本例によれば充電中に実
用充電所要時間、満充電所要時間及び充電中に現在の充
電容量でバッテリパック１０により駆動する電子機器の
使用可能時間を表示（知る）することができる。更に上
述例では充電において発生した異常状態、操作手順の誤
りを表示、警告することができる。

【００４４】従って、本例によればユーザはバッテリパ
ック１０のバッテリセル１１の充電状況を実時間で知る
ことができ、ユーザが必要とするだけの充電をこのバッ
テリパック１０のバッテリセル１１に行うことができ計
画的かつ効率的な充電を行うことができる利益がある。

【００４５】尚、本発明は上述例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得
ることは勿論である。

【００４６】

【発明の効果】本発明によればバッテリパックの充電所
要時間を算出して表示するようにしたので、このバッテ
リパックが何時間後に充電が終了するかを知ることがで
きる。

【００４７】また本発明によれば充電中のバッテリパッ
クを使用する電子機器の使用可能時間を算出して表示す
るようにしたので、充電中の現在の充電容量で何時間使
用できるかを知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明充電装置の実施の形態の例を示す構成図
である。

【図２】充電装置の例の外観を示す斜視図である。

【図３】表示パネルの例を示す線図である。

【図４】本発明の説明に供するフローチャートである。

【符号の説明】

１‥‥充電装置、２，１３‥‥マイクロコンピュータ、
３‥‥充電回路、３ａ，３ｂ‥‥充電端子、４‥‥表示
装置、５‥‥ブザー、６，１６‥‥通信インターフェー
ス、６ａ，１６ａ‥‥通信端子、１０‥‥バッテリパッ
ク、１１‥‥バッテリセル、１１ａ‥‥正極端子、１１
ｂ‥‥負極端子、２０‥‥バッテリパック装着部、２１
‥‥表示切り替えボタン、３０‥‥時間表示部、３１‥
‥充電状態表示部、３２‥‥「使用可能時間」の文字
部、３３‥‥充電容量表示部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリパックのバッテリセルを充電す
   る充電回路と、 前記バッテリパックよりのバッテリセルの充電電流情報
   及び充電電流積算値情報を得る通信手段と、 前記バッテリセルの充電電流情報及び充電電流積算値情
   報より前記バッテリセルの充電所要時間を算出する演算
   手段と、 前記演算手段の演算結果を表示する表示手段とを有し、 前記演算手段により前記バッテリセルの充電所要時間を
   算出して前記表示手段に表示するようにしたことを特徴
   とする充電装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の充電装置において、 前記通信手段により前記バッテリパックよりのバッテリ
   セルの電圧情報及び温度情報をも得るようにしたことを
   特徴とする充電装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の充電装置において、 前記充電所要時間が満充電所要時間又は実用充電所要時
   間であることを特徴とする充電装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の充電装置において、 前記演算手段に前記バッテリパックを使用する電子機器
   の消費電力情報を供給するようにして、前記演算手段に
   より前記バッテリセルの充電中の現在の充電容量で前記
   バッテリパックを使用する電子機器の使用可能時間を算
   出して前記表示手段に表示するようにしたことを特徴と
   する充電装置。