JPH1183912A - 電池電圧監視装置 - Google Patents

電池電圧監視装置

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JPH1183912A
JPH1183912A JP24381397A JP24381397A JPH1183912A JP H1183912 A JPH1183912 A JP H1183912A JP 24381397 A JP24381397 A JP 24381397A JP 24381397 A JP24381397 A JP 24381397A JP H1183912 A JPH1183912 A JP H1183912A
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JP
Japan
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voltage
battery
conversion circuit
battery voltage
detector
Prior art date
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Pending
Application number
JP24381397A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuo Yasumura
達雄 安村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池電圧の連続的変化を1チップマイクロコ
ンピュータに内蔵のA/Dコンバータが監視し、電圧検
出器の出力をCPUが読み取る構成では、1チップマイ
クロコンピュータは電池電圧と電圧検出器の出力電圧の
2本の入力ポートを必要とし、プログラムの処理が複雑
になっていた。 【解決手段】 設定電圧を検出する電圧検出器7と電圧
を合成するための抵抗器R1、R2、R3より構成さ
れ、電圧検出器7からの出力電圧と電池電圧を前記抵抗
器を使用して合成する電圧変換回路11を備え、電圧変
換回路11の出力電圧を1チップマイクロコンピュータ
8の1本の入力ポートに入力する電池電圧監視装置と
し、1本のみの入力ポートをもつ1チップマイクロコン
ピュータ8で異なる2値の電圧の検出が可能で、かつ、
プログラムの処理を簡単にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電池を使用する機器
における電池電圧の監視を容易にする電池電圧監視装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電池を使用した機器における電池
電圧を監視する装置を図4のブロック図で示す。ここで
は、コードレス電話機の子機の例について説明する。
【0003】この装置は図4に示すように、電池1と、
予め設定された電圧を検出する電圧検出器2と、1チッ
プマイクロコンピュータ3を備え、1チップマイクロコ
ンピュータ3はA/Dコンバータ4およびCPU5を内
蔵している。
【0004】上記構成において、機器を使用するに従い
電池1の電圧は次第に低下するが、電池電圧の連続的変
化は1チップマイクロコンピュータ3に内蔵のA/Dコ
ンバータ4が監視し、予め設定された電圧の検出は電圧
検出器2の出力をCPU5が読み取ることにより監視し
ている。
【0005】図5はコードレス電話機の子機の電池とし
て一般的に使用されているニッカド電池の放電特性およ
び電圧検出器の出力電圧を示した特性図である。(a)
はニッカド(Ni−Cd)電池の放電特性であり、この
ように電池の電圧は、放電初期から放電中期の時間Tが
T0<T<T1の間は緩やかに低下するが,放電後期で
時間TがT1<Tになると急激に低下する。そこで、子
機を使用中に電池電圧が低下し突然通話が切れることの
ないように、電池の電圧が低下し始める電圧Aを電圧検
出器2の設定電圧とし、電池電圧がAに達したとき電池
切れ予告の警告音を出すようにしている。このとき時間
T1付近では電池電圧が急激に変化するため、電圧Aは
高精度に検出して残使用可能時間の誤差を最少にする必
要がある。
【0006】しかし、1チップマイクロコンピュータ3
に内蔵されているA/Dコンバータ4の電圧検出精度は
一般に低いため、電圧Aを精度良く検出することができ
ない。そのために、通常は外部に高精度の電圧検出器を
設置して電圧Aを検出している。
【0007】図5に示す(b)は、同図(a)の電池電
圧Vbattが入力されたときの電圧検出器2の出力電圧V
detを示した特性図である。電圧検出器2は、入力電圧
が予め設定されている設定電圧Vsetに一致したときに
出力電圧Vdetが変化するものであり、ここでは、電池
電圧Vbattが設定電圧Vsetより高いとき入力電圧にほ
ぼ等しい出力電圧Vdetが出力され、電池電圧Vbattが
設定電圧Vset以下のとき0Vの出力電圧Vdetが出力さ
れる電圧検出器2を使用したものとして説明する。ま
た、電圧検出器2の設定電圧Vsetは、電池電圧が急激
に低下を始める電圧Aに設定しているものとする。
【0008】図5の(b)において電池の放電初期から
放電中期の時間TがT0<T<T1の間は電池電圧Vba
ttが設定電圧Vsetより高いため、電圧検出器2の出力
電圧Vdetは電池電圧の低下に比例して緩やかに低下す
るが,放電後期で時間TがT1=Tになると電池電圧V
battと設定電圧Vsetが一致するたてめ、電圧検出器2
の出力電圧Vdetは0Vに急激に低下する。また、その
後時間TがT1<Tになっても電圧検出器2の出力電圧
Vdetは0Vのままである。
【0009】コードレス電話機の子機では、電池電圧が
急激に低下する電圧Aを検出するだけでなく、電池電圧
がAまで低下した後も、2回目の電池切れの警告、電池
の負荷回路からの切り離し、1チップマイクロコンピュ
ータ3の動作停止等のため、電圧Aから電圧C点までの
間の電圧Bの検出も必要である。しかし、電圧検出器2
は入力電圧が設定電圧Vset以下では、出力電圧Vdetは
0Vで一定でA以下の電圧の検出ができないため、電圧
Bの検出は1チップマイクロコンピュータ3に内蔵され
ているA/Dコンバータ4により行っている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、1チップマイクロコンピュータ3に入力す
る信号は電池電圧と電圧検出器2の出力電圧の2本の入
力ポートが必要となり、それぞれの入力ポートを常時監
視する必要があるため、プログラムの処理が複雑になる
という課題があった。また、1チップマイクロコンピュ
ータ3の入力ポートが2本必要となることは、ポートの
拡張が困難である1チップマイクロコンピュータ3に対
しては、大きな制約となってしまうという課題があっ
た。
【0011】本発明は、上記従来の課題に鑑み、1本の
入力ポートをもつ1チップマイクロコンピュータで2ヶ
所の電圧監視が可能で、かつ、プログラムの処理が簡単
である電池電圧監視装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するために、予め設定されている電圧を検出する
電圧検出器と電圧を合成するための抵抗器より構成さ
れ、前記電圧検出器からの出力電圧と電池電圧を前記抵
抗器を使用して合成する電圧変換回路を設け、この電圧
変換回路の出力電圧を1チップマイクロコンピュータの
1本の入力ポートに入力する電池電圧監視装置としたも
のである。
【0013】本発明によれば、1本の入力ポートをもつ
マイクロコンピュータで2ヶ所の電圧、すなわち電池切
れ予告の警告音を出すための電池電圧の高精度な検出と
前記検出電圧以下の電池電圧の検出という異なる2値の
電圧の検出、監視が可能で、かつ、プログラムの処理を
簡単にすることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、予め設定されている電圧を検出する電圧検出器と電
圧を合成するための抵抗器より構成され、前記電圧検出
器からの出力電圧と電池電圧を前記抵抗器を使用して合
成する電圧変換回路を設け、この電圧変換回路の出力電
圧を1チップマイクロコンピュータの1本の入力ポート
に入力し、電池電圧と検出電圧以下の電池電圧の異なる
2値の電圧を検出するようにした電池電圧監視装置であ
り、1本の入力ポートで2ヶ所の電圧監視が可能で、か
つ、プログラムの処理が簡単にできるという作用を有す
る。
【0015】以下本発明の実施の形態について、図面を
参照して説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1における
コードレス電話機子機の電池電圧監視回路のブロック図
である。
【0016】図1に示すように電池電圧監視回路は、電
池6と、ある決められた電圧Vsetを検出する電圧検出
器7と、1チップマイクロコンピュータ8を備えてお
り、前記1チップマイクロコンピュータ8はA/Dコン
バータ9およびCPU10を内蔵している。そして前記
電圧検出器7と3個の抵抗R1,R2,R3とで電圧変
換回路11を構成しており、その出力電圧は前記1チッ
プマイクロコンピュータ8の1本の入力ポートに入力さ
れるようになっている。
【0017】図2は本実施の形態におけるコードレス電
話機子機の各部の電圧変化を示す特性図であり、(a)
は機器使用時における電池電圧Vbattの変化を示す特性
図であり、図5の(a)と同様の電圧変化をする。図2
に示す(b)は同図(a)で示した電池電圧Vbattの変
化に対する電圧検出器7の出力電圧Vdetの変化を示す
特性図である。図2に示す(c)は同図(a)で示した
電池電圧Vbattの変化に対する電圧変換回路11の出力
電圧Voutの変化を示しす特性図である。
【0018】図3(a)は電池電圧が電圧検出器7の設
定電圧より高いときの本発明における電圧変換回路11
の等価回路であり、図3(b)は電池電圧が電圧検出器
7の設定電圧以下のときの本発明における電圧変換回路
11の等価回路である。
【0019】以上のように構成された電池電圧監視装置
について、以下図1のブロック図、図2の特性図および
図3の等価回路を用いて説明する。
【0020】コードレス電話機子機を使用することによ
り、電池電圧Vbattは図2(a)に示すように時間とと
もに低下する。時間TがT0<T<T1のとき、電池電
圧Vbattと電圧検出器7の設定電圧Vsetの関係はVbat
t>Vsetであるため、電圧検出器7の出力電圧Vdetは
Vdet≒Vbattとなり、電圧変換回路11の等価回路は
図3(a)に示すように抵抗R3は電池6に接続したこ
とと等価になる。
【0021】このとき、電圧変換回路11の出力電圧V
outと電池電圧Vbattの関係は次の(数1)のようにな
る。
【0022】
【数1】
【0023】図2の(c)に示すように電池電圧の減少
に従い時間T0からT1の間で電圧DからEに変化する
電圧がA/Dコンバータ9に出力される。
【0024】時間TがT=T1になったとき、電池電圧
Vbattと電圧検出器7の設定電圧Vsetの関係はVbatt
=Vsetであるため、電圧検出器7の出力電圧VdetはV
det≒0Vとなり、抵抗R3はGNDに接地したことと
等価になる。そのため電圧変換回路11の等価回路は図
3(b)に示す回路となる。このとき、電圧変換回路1
1の出力電圧Voutと電池電圧Vbattの関係は次の(数
2)のようになる。
【0025】
【数2】
【0026】図2の(c)に示すように時間TがT1に
なった瞬間に電圧変換回路11の出力電圧Voutは電圧
EからFへ大きく変化する。この電圧変化をA/Dコン
バータ9が検出するのであるが、電圧が大きく変化する
ため、A/Dコンバータ9の電圧検出精度が悪くても正
確に電池電圧Hを検出できる。
【0027】時間TがT>T1のとき、電池電圧Vbatt
と電圧検出器7の設定電圧Vsetの関係は、時間TがT
=T1になったときの関係式である(数2)と同じであ
り、電池電圧の減少に従い時間T1からT2の間でも電
圧Fから0まで変化する電圧がA/Dコンバータ9に対
して出力可能となり、この電圧GをA/Dコンバータ9
で読み取ることにより、従来では検出不可能であった電
圧検出器7の設定電圧Vset以下の電池電圧Iが検出可
能となる。
【0028】以上のように本発明の実施の形態1によれ
ば、電池電圧と電圧検出器7の出力電圧とを抵抗器R
1、R2、R3を使用して合成し、1チップマイクロコ
ンピュータ8に内蔵されているA/Dコンバータ9によ
り読み取ることにより、電池切れ予告の警告音を出すた
めの電池電圧の高精度な検出と、前記検出電圧以下の電
池電圧の検出という異なる2値の電池電圧の検出が1本
の入力ポートで可能となり、かつ、プログラムの処理を
簡単にすることができる。
【0029】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明の
電池電圧監視装置は、予め設定されている電圧を検出す
る電圧検出器と電圧を合成するための抵抗器により電圧
変換回路を構成し、この電圧変換回路の出力電圧を1チ
ップマイクロコンピュータの1本の入力ポートに入力す
るようにしたので、1チップマイクロコンピュータの入
力ポート1本のみで電池切れ予告の警告音を出すための
電池電圧の高精度な検出と、前記検出電圧以下の電池電
圧の検出という異なる2値の電圧の検出が可能で、か
つ、プログラムの処理を簡単にするものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1のコードレス電話機子機
の電池電圧監視装置のブロック図
【図2】本実施の形態におけるコードレス電話機子機の
各部の電圧変化を示す特性図
【図3】(a)は電池電圧が電圧検出器7の設定電圧よ
り高いときの本発明における電圧変換回路11の等価回
路図 (b)は電池電圧が電圧検出器7の設定電圧以下のとき
の本発明における電圧変換回路11の等価回路図
【図4】従来のコードレス電話機子機の電池電圧監視装
置のブロック図
【図5】ニッカド電池の放電特性および電圧検出器の出
力電圧を示した特性図
【符号の説明】
6 電池 7 電圧検出器 8 1チップマイクロコンピュータ 9 A/Dコンバータ 10 CPU 11 電圧変換回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予め設定されている電圧を検出する電圧検
    出器と電圧を合成するための抵抗器より構成され、前記
    電圧検出器からの出力電圧と電池電圧を前記抵抗器を使
    用して合成する電圧変換回路を設け、この電圧変換回路
    の出力電圧を1チップマイクロコンピュータの1本の入
    力ポートに入力し、電池電圧と検出電圧以下の電池電圧
    の異なる2値の電圧を検出するようにしたことを特徴と
    する電池電圧監視装置。
  2. 【請求項2】予め設定されている電圧を検出する電圧検
    出器と、A/DコンバータおよびCPUを内蔵したマイ
    クロコンピュータと、複数の抵抗器によって電池電圧を
    降下させて出力する電圧変換回路と、前記電圧変換回路
    の出力電圧を前記マイクロコンピュータの1本の入力ポ
    ートに入力させるように構成し、電池電圧が前記電圧検
    出器の設定電圧より大きい状態では前記電圧変換回路を
    第1の状態にし、前記電圧検出器は電池電圧が前記設定
    電圧に一致したことを検知して前記電圧変換回路を第1
    の状態よりも単位使用時間当たりの出力電圧の変化量が
    小さい第2の状態へ切り換え、第2の状態にて前記電圧
    変換回路が出力する電圧の変化を前記マイクロコンピュ
    ータ内のA/Dコンバータが検出するように構成したこ
    とを特徴とする電池電圧監視装置。
JP24381397A 1997-09-09 1997-09-09 電池電圧監視装置 Pending JPH1183912A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013210855A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Hitachi Automotive Systems Ltd 電子制御装置

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013210855A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Hitachi Automotive Systems Ltd 電子制御装置

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