JPS5973774A - バツテリの残量電圧検出装置 - Google Patents

バツテリの残量電圧検出装置

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JPS5973774A
JPS5973774A JP57183953A JP18395382A JPS5973774A JP S5973774 A JPS5973774 A JP S5973774A JP 57183953 A JP57183953 A JP 57183953A JP 18395382 A JP18395382 A JP 18395382A JP S5973774 A JPS5973774 A JP S5973774A
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JP
Japan
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voltage
circuit
battery
counter
value
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JP57183953A
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Yoshikazu Kageyama
影山 芳和
Sakon Nagasaki
長崎 左近
Mineo Mino
美濃 「峰」男
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
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    • G01R31/3646Constructional arrangements for indicating electrical conditions or variables, e.g. visual or audible indicators
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、バッテリの残量電圧検出装置に関するもので
あシ、バッテリを使用する装置においてバッテリの残量
電圧の検出と装置が動作可能な最低電圧(以後UNDE
RCUT 電圧 vUCUT  と呼ぶ)との検出を同
一回路によって行ない、バラツキのない高品質なバッテ
リの残量電圧検出装置を提供するものである。
従来例の構成とその問題点 従来のポータプルビデオテープレコーダ(以下VTRと
いう)においてのバッテリ残量検出方式は、斜式メータ
方式と、バッテリ電圧をいくつがの基準電圧を変えた比
較器に入力して検出する方式とがある。まず第1の斜式
メータ方式においては、UNDERCUT電圧を検出す
る回路とは別にバッテリ残量検出回路が必要であり、使
用する部品のバラツキを考慮すると、7針式メータの調
整とUNDERCUT電圧検出の調整との2種類の調整
が必要となり、高価なものとなっている・次に、第2の
いくつかの基準電圧を変えた比較器に入力して検出する
方法の一例を第1図を用いて説明する。第1図において
、基準電圧発生回路22は、バッテリ21から出力され
るノくノテリ電圧VBATT からUNDERCUT 
N圧 VU(UT よシ低い一定の基準電圧vrefを
発生するもので、例えば第1図のように抵抗と順方向電
圧がUNDERCUT電圧より低いツェナーダイオード
で構成される。この基準電圧発生回路22より発生する
基準電圧vr e fより、抵抗分割等でそれぞれ電圧
値の異なる基準電圧Va、Wb、Vc、Vdを作り、比
較器24,25,26.27に入力している。
ココテ、Va)Wb)Vc)Vdとjる。また、比較器
24,25,26,2アの他端子には、電圧発生回路2
3よシ作られる電圧Weが入力されている。電圧veI
fi、バッテリ電圧VBATTの変化に応じた電圧で、
例えば第1図のように可変抵抗VR2を用いた構成で作
られる。可変抵抗VR2は、バッテリ電圧VBATTが
UNDERCUT電圧vUCUTの時、電圧Veが電圧
Vdと等しくなるよう調整されている。このような構成
で、バッテリ電圧の変化に応じて変化する電圧Weと、
一定電圧でそれぞれ電圧値の異なる電圧Va、Vb。
Vc、Vdを比較器24,25,26.27で比較し、
その比較結果に応じて表示回路28で表示器29にバッ
テリの残量状態を表示している。また、比較器27の出
力がLOWレベルの時は、電圧veが電圧Vdよシ低い
場合で、これはバッテリ電圧がUNDERCUT電′圧
より低い状態なのでメカニズムコントロール回路30に
装置の動作を禁止させる指令を送っている。このような
従来の方式では、バッテリ残量電圧の分解能の数と同じ
数の比較器が必要であシ、非常に高価な構成となってし
まうという欠点があった。i!た、精度の良い検出を行
なうためには、電圧Va、Wb、Vcの調整をする必要
があり一非常に工数が多くなるという欠点があった。
発明の目的 本発明はこのような従来の欠点を除去するものであり、
簡単な構成で精度の良いバッテリ残量電圧の検出を行な
うことを目的とする。
発明の構成 本発明は、バッテリの残量電圧に応じて変化する電圧と
、カウンタの出力をD−A変換回路を通して作った電圧
とを比較して、その比較結果よりカウンタの値を変化さ
せ、比較結果が反転した時のカウンタの値をバッテリの
残量表示器に表示されたものであり、また電源OFF状
態からON状態になった時の電圧の立上9時の検出を遅
延回路によって禁止し、またカウンタを用いて大きな負
荷が一瞬加わってバッテリ電圧が瞬間的に下かつ時のU
NDERCUT電圧検出を禁止させるように構成された
ものである。
電圧変換回路4は、カウンタ6のカウント出力をOVあ
るいは基準電圧vrefに変換するもので、例えば第2
図のように四個のトランジスタT 。
1 Tr21 Tr31 Tr4より構成されている。
D−4変換回路7は、前記電圧変換回路4の出力値をD
−A変換して電圧v2  を発生するもので、例えば第
2図に示すように抵抗R3,R4,R5゜R6をはしご
状に接続したものである。たたしこれらの抵抗は、R3
=R5=R6=2XR4の抵抗値を有する。電圧発生回
路8は、バッテリ電圧VBATTの変化に応じた電圧v
1を発生するもので、調整が可能となる構成で、例えば
第2図のように可変抵抗VR1を用いた構成である。比
較回路9は、電圧v1と電圧v2の値を比較してその結
果を出力するもので、第2図においては、電圧v1が電
圧v2より大きければ、highの電圧、電圧v1が電
圧v2よシ小さければlowの電圧を出力するようにな
っている。これと逆の電圧を出□ 力する構成でもよい。制御回路1oは、遅延回路3の出
力電圧が制御回路1oの中で設定するバッテリ残量検出
開始電圧より大きくなったら、バッテリ残量検出を開始
する。制御回路1oは、バッテリ残量検出開始状態とな
ったら、カウンタ6をプリセットし、比較回路9の出力
電圧を読み取りその値からカウント6にUP指令あるい
はDOWN指令を送る。第2図の構成においては、比較
回路9の出力がhigh電圧ならUP指令、low電圧
ならDOWN指令を送るようになっている。すると、第
1表に示すように制御回路1oよりDOWN指令が出て
いる場合は電圧v2の値は低くな9、UP指令が出てい
る場合は、電圧v2の値は高くなる。そして比較回路9
の出力電圧が反転したらバッテリ残量メモリ指令をメモ
リ11に送り、再びカウンタ6をプリセットしバッテリ
残量検出を行なって因る。メモリ11は、制御回路10
よリバノテリ残量メモリ指令が送られてき几ら、その時
のカウンタ6の内容をメモリする。表示回路12は、メ
モリ11の内容を表示器13に表示する回路である。
カウント14は、制御回路1oよジ出力されるバッテリ
残量メモリ指令をカウントするもので、メモリ11の値
がバッテリ残量電圧VBATTがUNDERCUT電圧
vUCUT以上であることを示す値の時は初期値にセン
トされている。すなわち、カウンタ14Bバツチ+)を
圧VB*’r’rがUNDERCLOT電圧vUcUT
以下と連続して判定された検出の回数をカウントするも
のである。そして−カウンタ14がある値になっ之ら、
指令回路15は、バッテリ電圧VBATTカUNDER
CUT電圧vUCUT以下になったと判定し、メカニズ
ムコントロール回路16に、装置の動作を禁止させる指
令を送っている。また、あるいは指令回路15は、その
時SW1をOFFにさせる指令を出力しても良い。この
ようにカウンタ14を用いてUNDERCUT検知を行
なう理由は、定常状態でバッテリ電圧VBATTがUN
DERCUT電圧vUCUT以上ある時、瞬間的に大き
な負荷がかかると(例えばモータ起動時)−瞬ハソテリ
電圧VBATTがUNDERctr’r電圧vUCUT
より下がってしまう時がある。これは過渡的なものであ
るので、この時UNI)F、RCUT電圧以下になった
と判定してしまうとまずいので、カウンタ14によって
連続して何回かUNDERCUT電圧以下と判定した場
合に、UNDERCUT検知としている。なお、遅延回
路3を入れている理由は、電源SWIがOF FカラO
NVC?ッ7j時、バッテリ電圧VBATTに立上り時
間があるため、パフテリ電ff−VBAT7 カUND
ERCUT TIIII vUQIJTになるまでにバ
ッテリ残量検出を行なってしまい、バッテリ電圧VBA
TTがUNDERCUT電圧vUoUTより低いと誤判
定してし1つのを禁出するためである。だから、遅延回
路3の回路素子R2・C1の値は、電源SWlがOFF
からON[なってから遅延回路3の出力電圧が制御回路
10で設定されるバッテリ残量検出開始電圧より大きく
なるまでの時間は、バッテリ電圧VBATT カUND
ICRCUT 電圧Vtr(:Urまで立上がるまでの
時間以上となるよう設定する。
次にこのバッテリ残量検出装置におけるバッテリ残t 
ffHのバラツキを計算する。なお、第2図においては
、バッテリ残量検出の分解能は2ビツトとなっているが
、これをnビットの分解能にした検出方式において計算
を行なう。
本実施例においては、バッテリ電圧VBATTがUND
ER(UT電圧vUGU’I’になった時を基準にして
行なう。よって、バッテリ電圧VBATTがちょうどU
NDERCUT 電圧vUoUTになった事を検知する
時のカウンタ6の値を10進数でAとするとカウンタ6
が10進数でAの時、vlとv2が同じ値となるよう電
圧発生回路8の回路素子V’R1i調整する。この時、
回路素子D1のバラツキによる基準電圧vrefのバラ
ツキをr%、D−A変換回路4の抵抗R3,R4,Rs
、Reのバラツキによる変換電圧のバラツキをqq6と
すると。
UNDICB CUT電圧検知tqのv2の値v2/ハ
V2 ’ = Vr6f(1+r/1oo)’  (1
+q//1oo)n ・・・・・・・・・(1) 電圧発生回路8により、vlの値はバッテリ電圧VBA
TT” q%とnる。!=7る。!:、tJNDERC
UT電圧時のvlの値v1′は v1’ = vUCUT X q/1oO−(2)■2
′の値とv1′の値は同じ値となるように電圧発生回路
80回路素子VR1を調整しているためv1′−v2′
        ・・・・・・・ (3)(1)、 (
2)、 (3)式より ・・・・・・・・ (4) qは(4)式で示した値となるよう調整される。
このように電圧発生回路8の回路素子VRtを調整し、
前述した方式によりバッテリ残量検出を行なう。メモリ
11の内容が10進数でA+m(m=o、1.2・・・
・・・)になった時のバッテリ残量電圧VBATTを計
算する。この時次式が成立する。
・・・・・・・・・・・・(5) (5)式VC(4)式を代入すると (6)式を見るとわかるように、検出されるバッテリ残
量電圧はバラツキのない一定の値となる。
このように本実施例のバッテリ残量検出装置を用いれば
、バッテリ残量検出とUNDERCUT電圧検出を同一
回路で行なうことができ、UNDERCUT電圧検出の
ための調整を行なえば、バッテリ残量検出のための調整
をせずにバラツキのないバッテリ残量検出ができ、バッ
テリ残量検出の分解能を高くすれば、非常に高品質・高
精度のバッテリ残量検出を行なうことができる。
ま、几、上記実施例を第3図に示すように、VTRのメ
カニズムコントロール回路に用いられているマイクロプ
ロセッサを用いて簡単な構成で実施することができる。
すなわち、第3図に示すようにマイクロプロセッサ45
プログラムにクロック5、カウンタ6、制御回路10、
メモリ11、カウンタ14、指令回路16を挿入するこ
とは簡単であり、また電圧変換回路4はマイクロプロセ
ッサからhighレベルで出力するかlowレベルで出
力するかでマイクロプロセッサの内部に入れることがで
き、遅延回路3もマイクロプロセッサに電圧が加わった
時ある時間バッテリの残量電圧検出を禁止させれば良い
以上のように本発明によれば、簡単な構成で、しかも1
回の調整で高精度のバッテリ残量検出を行なうことがで
きる。
また、機器に用いられているマイクロプロセッサを共用
すれば部品点数をほとんど増やすことなくバッテリ残量
検出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の概略的構成を示すブロック図、第2図
は本発明に係る一実施例のバッテリの残量電圧検出装置
概略的構成を示すブロック図、第3図は本発明を他の実
施例の概略的構成を示すブロック図である。 1.21.40・・・・・・バッテリ、2,22.41
・・・・・・基準電圧発生回路、3・・・・・・遅延回
路、4・・・・・電圧変換回路、5・・・・・・基準ク
ロック発生回路、6・・・・・・カウンタ、7,43・
・・・・・D−A変換回路、8.23.42・・・・・
・電圧発生回路、9+ 24 + 25 + 26 +
 27 + 44・・・・・・比較回路、1o・・・・
・・制御回路、11・・・・・・メモリ、12.28.
46・・・・・表示回路、13,29.47・・・・・
・表示器、14・・・・・カウンタ、15・・・・・・
指令回路、16,3o・・・・・・メカニズムコントロ
ール回路、46・・・・・・マイクロプロセッサ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)装置が動作可能な最低電圧よシ低い一定の基準電
    圧を作る基準電圧発生回路と、バッテリ電圧の変化に応
    じた電圧を発生する電圧発生回路と、基準クロックを発
    生する基準クロック発生回路と、その基準クロックに同
    期して制御信号に応じてUPあるいはDOWNする第1
    のカウンタと、前記第1のカウンタのカウンタ値t、O
    vあるいは基準電圧に変換する電圧変換回路と、前記電
    圧変換回路から出力されるデジタル量をアナログ量に変
    換するD−A変換回路と、前記電圧発生回路の出力電圧
    と前記D−A変換回路の出力電圧とを比較する比較回路
    と、前記第1のカウンタをUPあるいはDOWNする制
    御信号を出力踵前記比較回路の出方が変化したらバッテ
    リ残量メモリ指令を発生した後前記第1のカウンタをプ
    リセットする制御回路と、前記制御回路からバッテリ残
    量メモリ指令が出力されたら、その時の前記第1のカウ
    ンタの値をメモリするメモリ回路と、前記メモリ回路の
    値をバッテリ残量表示器に表示する表示回路と、前記制
    御回路より発生する前記バッテリ残量メモリ指令をカウ
    ントし前記メモリ回路の値が、装置が動作可能な値の時
    は初期値にセントされる第20カウンタと、前記第2の
    カウンタがある値になったら、装置の動作を禁止させる
    指令回路とを具備することを特徴としたバッテリの残量
    電圧検出装置。
  2. (2)第2のカウンタがある値になったら、装置の電源
    をOFFにする指令回路を具備することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載のバッテリの残量電圧検出装
    置。
  3. (3)基準電圧発生回路の出力電圧を遅延させて制御回
    路の動作開始を遅らせる遅延回路を具備することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載のバッテリの残量電
    圧検出装置。
  4. (4)電圧発生回路の設定電圧を調整可能に構成し、D
    −A変換回路の回路素子のバラツキによる変換電圧のバ
    ラツキと基準電圧発生回路の回路素子のバラツキによる
    基準電圧のバラツキとによる残量電圧検出のバラツキを
    、前記電圧発生回路の設定電圧を調整することによって
    補正することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
    のバッテリの残量電圧検出装置。
JP57183953A 1981-10-28 1982-10-19 バツテリの残量電圧検出装置 Pending JPS5973774A (ja)

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