JPS60218077A - 電池残量認識回路 - Google Patents
電池残量認識回路Info
- Publication number
- JPS60218077A JPS60218077A JP59075457A JP7545784A JPS60218077A JP S60218077 A JPS60218077 A JP S60218077A JP 59075457 A JP59075457 A JP 59075457A JP 7545784 A JP7545784 A JP 7545784A JP S60218077 A JPS60218077 A JP S60218077A
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- JP
- Japan
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- voltage
- load
- measuring means
- voltage value
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は電池使用機器において、電池の残量認識を行な
うようにした電池残量認識回路に関するものである。
うようにした電池残量認識回路に関するものである。
（背景技術）
従来、電池を一定時間放電させて、その放電終了時の電
池の電圧値を測定したり、あるいは電池を瞬間的に大電
流で放電させて、該放電時に生ずる電圧降下量によって
電池の残量を認識する回路などが種々提案されているが
、かがる従来例にあっては擬似負荷が必要であるという
問題があり１またそれぞれ単独の条件で電池の残量認識
を行なっているので、余り高い測定精度は期待できない
という問題があった。
池の電圧値を測定したり、あるいは電池を瞬間的に大電
流で放電させて、該放電時に生ずる電圧降下量によって
電池の残量を認識する回路などが種々提案されているが
、かがる従来例にあっては擬似負荷が必要であるという
問題があり１またそれぞれ単独の条件で電池の残量認識
を行なっているので、余り高い測定精度は期待できない
という問題があった。
（発明の目的）
不発Ｆ！４は上述のような点に鑑みて為されたものであ
り、電池使用機器において負荷スイ・ソチ投入直後の突
入電流による電圧降下量とその後の電流安定時の電池電
圧値とによって精度良く電池残量を認識することができ
、しかも擬似負荷を不要とし、かつ、電池によるばらつ
きを補正し、更に温度補正することによって精度を良く
した電池残量認識回路を提供することを目的とするもの
である〜 （発明の開示） 以下本発明の構成を図示実施例について説明する。第１
図は本発明の一実施例の構成を示す図であり、電池Ｔ１
＋を電池使用機器の負荷（２）に接続する負荷スイッチ
（３）と、負荷スイッチ（３）投入直前における電池電
圧を測定する無負荷電圧値測定手段（４）と、負荷スイ
ッチ（３）投入直後における電池電圧の最低値を測定す
る最低電圧値測定手段（５）と、負荷スイッチ（３）投
入後の負荷電流安定時の電池電圧を測定する安定電圧値
測定手段（６）と、無負荷電圧値測定手段（４）の測定
値と最低電圧値測定手段（５）の測定値との差を算出す
る差電圧演算手段（７）と、差電圧演算手段（７）およ
び安定電圧値測定手段（６）の各出力にそれぞれ所定の
重み係数を乗算して加算する残量演算回路（８）とを有
し、電池残量を演算する際に温度と電池の電圧降下量と
の関係において基準とする所定の温度により高い領域と
低い領域とに大々対応する補正係数を電圧降下量に付加
する温度補正機能を残量演算回路（８）に付加したもの
である。
り、電池使用機器において負荷スイ・ソチ投入直後の突
入電流による電圧降下量とその後の電流安定時の電池電
圧値とによって精度良く電池残量を認識することができ
、しかも擬似負荷を不要とし、かつ、電池によるばらつ
きを補正し、更に温度補正することによって精度を良く
した電池残量認識回路を提供することを目的とするもの
である〜 （発明の開示） 以下本発明の構成を図示実施例について説明する。第１
図は本発明の一実施例の構成を示す図であり、電池Ｔ１
＋を電池使用機器の負荷（２）に接続する負荷スイッチ
（３）と、負荷スイッチ（３）投入直前における電池電
圧を測定する無負荷電圧値測定手段（４）と、負荷スイ
ッチ（３）投入直後における電池電圧の最低値を測定す
る最低電圧値測定手段（５）と、負荷スイッチ（３）投
入後の負荷電流安定時の電池電圧を測定する安定電圧値
測定手段（６）と、無負荷電圧値測定手段（４）の測定
値と最低電圧値測定手段（５）の測定値との差を算出す
る差電圧演算手段（７）と、差電圧演算手段（７）およ
び安定電圧値測定手段（６）の各出力にそれぞれ所定の
重み係数を乗算して加算する残量演算回路（８）とを有
し、電池残量を演算する際に温度と電池の電圧降下量と
の関係において基準とする所定の温度により高い領域と
低い領域とに大々対応する補正係数を電圧降下量に付加
する温度補正機能を残量演算回路（８）に付加したもの
である。
第２図は本発明のさらに具体的な実施例を示すものであ
り、Ａ／Ｄ変換器（９）やマイクロコンピュータ（ｌＯ
）を用いて回路構成を単純化しているものである。第３
図はマイクロコンピュータ（１０）のプロシラ乙による
残量測定動作を示すフＯ−チセートである０マイク０コ
ンピユータ（１ｏ１は５個の入力■１〜Ｉ、を有してお
り、入力Ｉ、−Ｉ、はＡ／Ｄ変換器（９）のデジタル出
力に接続され、入力Ｉ、は測定開始スイッチ（１１）に
接続されている。またマイクロコンピュータ＋１０１ａ
３個の出力０１〜Ｏｓを有しており、第１の出力Ｏ１＃
ｉ表示器（ｌ乃に接続され、第２の出力Ｏ８け負荷スイ
ッチに相当する電子スイッチ０１に接続され、第３の出
力０３はピークホールド回路０４のホールド値リセット
入力に接続されている。Ａ／Ｄ変換器（３）のアナ０／
）入力には電池＋１１の端子電圧やピ・、−クホールド
回路（１４１の出力、および温度センサθ均の出力など
がそれぞれ入力されている。温度センサ０荀は電池（１
）の周囲温度を測定しており、周囲温度変化による電池
電圧変化に起因する残量の測定誤差を補正するためのも
のである０ 温度と電圧降下量の関係をめると第６図のようになる。
り、Ａ／Ｄ変換器（９）やマイクロコンピュータ（ｌＯ
）を用いて回路構成を単純化しているものである。第３
図はマイクロコンピュータ（１０）のプロシラ乙による
残量測定動作を示すフＯ−チセートである０マイク０コ
ンピユータ（１ｏ１は５個の入力■１〜Ｉ、を有してお
り、入力Ｉ、−Ｉ、はＡ／Ｄ変換器（９）のデジタル出
力に接続され、入力Ｉ、は測定開始スイッチ（１１）に
接続されている。またマイクロコンピュータ＋１０１ａ
３個の出力０１〜Ｏｓを有しており、第１の出力Ｏ１＃
ｉ表示器（ｌ乃に接続され、第２の出力Ｏ８け負荷スイ
ッチに相当する電子スイッチ０１に接続され、第３の出
力０３はピークホールド回路０４のホールド値リセット
入力に接続されている。Ａ／Ｄ変換器（３）のアナ０／
）入力には電池＋１１の端子電圧やピ・、−クホールド
回路（１４１の出力、および温度センサθ均の出力など
がそれぞれ入力されている。温度センサ０荀は電池（１
）の周囲温度を測定しており、周囲温度変化による電池
電圧変化に起因する残量の測定誤差を補正するためのも
のである０ 温度と電圧降下量の関係をめると第６図のようになる。
これを２直線により近似する。ＺＡＮ、＝ｆ （ｖｐ
）とすれば Ｔ≦２０℃ ｚＡＮｔ′＝ｔ（Ｖｐ＋０．３５（Ｔ−２
０））Ｔ≧２０℃ ＺＡＮ、’＝ｆ（Ｖｐ十０．４５（
Ｔ−２０））２０℃を基準とし、このような補正をする
ことにより精度が大幅に上がる。つまり、２０℃より高
い領域では０．４５を補正係数とし、２０℃より低い領
域では０．３５を補正係数とし、上式のようにこれら補
正係数を電圧降下量Ｖｐに付加して残量演算回路（８）
において演算処理するものである。
）とすれば Ｔ≦２０℃ ｚＡＮｔ′＝ｔ（Ｖｐ＋０．３５（Ｔ−２
０））Ｔ≧２０℃ ＺＡＮ、’＝ｆ（Ｖｐ十０．４５（
Ｔ−２０））２０℃を基準とし、このような補正をする
ことにより精度が大幅に上がる。つまり、２０℃より高
い領域では０．４５を補正係数とし、２０℃より低い領
域では０．３５を補正係数とし、上式のようにこれら補
正係数を電圧降下量Ｖｐに付加して残量演算回路（８）
において演算処理するものである。
以下第２図実施例の動作を第３図フローチャニドに基い
て説明する。測定開始スイッチ（ｏｌが才）であるとき
には、マイク０コンピユータ（圃の出力Ｏ８から負荷ス
イッチたる電子スイッチ輪に対してオフ指令が出力され
ており、電子スイッチＯ８は非導通となっている。この
状態において、測定開始スイッチ（川をオンにすると、
マイクロコンピュータ（鴎の入力■、にスイッチ投入の
信号が入力され、測定動作が開始される。まずマイクロ
コンピュータ（ｌＯ）は内部タイマーをｔ＝０に初期設
定し１人力Ｉ、からＡ／Ｄ変換器（９）を介して無負荷
電圧ＶＡを入力し、内部メモリに記憶させる。次に出力
Ｏ３からワンショットパルスを出力し、ピークホールド
回路θ荀のホールド値リセット入力にワンショットパル
スを入力させる。これによってピークホールド回路０４
は前回のピークホールド値をリセットされ、新たに入力
される電圧値の最氏電圧値ＶＢをホールドする。このピ
ークホールド回路（１４の出力はマイクロコンピュータ
＋１０）の入力Ｉ、にＡ／Ｄ変換器（９）を介して入力
される。次に内部タイマーの測定値ｔが所定の設定値（
例えば３秒）に達するまで待機し、この待機時間の経過
後に電池ｆｔｌの無負荷電圧値Ｖｃがマイクロコンピュ
ータ（圃の入力Ｉ、にＡ／Ｄ変換器（９）を介して入力
される。また温度センサ（１５）の出力はマイクロコン
ピュータ（ｌＯ）の入力１４にＡ／Ｄ変換器（９）を介
して入力される。以上のようにして無負荷電圧値ＶＡ、
最低電圧値ＶＢ１安定電圧値Ｖｃおよび電池（りの周囲
温度Ｔがマイクロコンピュータ（！０）に入力されると
、まず無負荷電圧値ＶＡと最低電圧値ｖｎとの差電圧（
ＶＡ−ＶＢ）から第１０ａｉｉ ＺＡＮ Ｉ ’＆第４
図（’ａ）の関係式によって算出し、次に安定電圧値Ｖ
ｃから第２の残量ＺＡＮ２を第４図（ｂ）の関係式によ
って算出し、さらに周囲温度ＴＫよって補正された残量
ＺＡＮＩ’ 、ＺＡＮ２’を計算する。最後に各残量Ｚ
ＡＮ Ｉ ’、ＺＡＮ２’にそれぞれ重み係数Ｋ。
て説明する。測定開始スイッチ（ｏｌが才）であるとき
には、マイク０コンピユータ（圃の出力Ｏ８から負荷ス
イッチたる電子スイッチ輪に対してオフ指令が出力され
ており、電子スイッチＯ８は非導通となっている。この
状態において、測定開始スイッチ（川をオンにすると、
マイクロコンピュータ（鴎の入力■、にスイッチ投入の
信号が入力され、測定動作が開始される。まずマイクロ
コンピュータ（ｌＯ）は内部タイマーをｔ＝０に初期設
定し１人力Ｉ、からＡ／Ｄ変換器（９）を介して無負荷
電圧ＶＡを入力し、内部メモリに記憶させる。次に出力
Ｏ３からワンショットパルスを出力し、ピークホールド
回路θ荀のホールド値リセット入力にワンショットパル
スを入力させる。これによってピークホールド回路０４
は前回のピークホールド値をリセットされ、新たに入力
される電圧値の最氏電圧値ＶＢをホールドする。このピ
ークホールド回路（１４の出力はマイクロコンピュータ
＋１０）の入力Ｉ、にＡ／Ｄ変換器（９）を介して入力
される。次に内部タイマーの測定値ｔが所定の設定値（
例えば３秒）に達するまで待機し、この待機時間の経過
後に電池ｆｔｌの無負荷電圧値Ｖｃがマイクロコンピュ
ータ（圃の入力Ｉ、にＡ／Ｄ変換器（９）を介して入力
される。また温度センサ（１５）の出力はマイクロコン
ピュータ（ｌＯ）の入力１４にＡ／Ｄ変換器（９）を介
して入力される。以上のようにして無負荷電圧値ＶＡ、
最低電圧値ＶＢ１安定電圧値Ｖｃおよび電池（りの周囲
温度Ｔがマイクロコンピュータ（！０）に入力されると
、まず無負荷電圧値ＶＡと最低電圧値ｖｎとの差電圧（
ＶＡ−ＶＢ）から第１０ａｉｉ ＺＡＮ Ｉ ’＆第４
図（’ａ）の関係式によって算出し、次に安定電圧値Ｖ
ｃから第２の残量ＺＡＮ２を第４図（ｂ）の関係式によ
って算出し、さらに周囲温度ＴＫよって補正された残量
ＺＡＮＩ’ 、ＺＡＮ２’を計算する。最後に各残量Ｚ
ＡＮ Ｉ ’、ＺＡＮ２’にそれぞれ重み係数Ｋ。
、Ｋｌを乗算したものを加算し、これにオフセット値に
３を加算して真の残量ＺＡＮを演算する。
３を加算して真の残量ＺＡＮを演算する。
ところで第３図のフＤ−におりで温度補正の前に電池＋
１１のばらつき補正の項があるが、これは電池ｆｉｌに
より無負荷電圧値７人と最低電圧値ｖＢとの差電圧（Ｖ
Ａ−ＶＢ）が第４図の破線のようにばらつく。これをど
れだけ克服するかで精度も良くなる。そこで第５図のよ
うに０％を基準にして補正をする。これＶｉｏ％に限ら
なくても良いが、残量を知る上ではＯに近い方が精度が
必要でまた放電終止は容易にわかることで０％が最適基
準である。第４図（ｂ）は０％ではほとんど一致してし
まうのでこの方法は使えない。但し＠４図（ａ）の結果
からの推定による補正はできる。第４図（ａｌはほとん
ど平行移動するような形に近いため、第５図に示すよう
に基準値をＶＦ、とすればＺ ＡＮｔ ＝ ｆ （Ｖ
ｐ十Ｖ ｐ（ｏ）−ＶＥ ）でめられる。表示器θ爵の
表示に関しては演算した結果を出力すればよいので、表
示方法は種々考えられる。例えばＬＥＤ液晶等がある。
１１のばらつき補正の項があるが、これは電池ｆｉｌに
より無負荷電圧値７人と最低電圧値ｖＢとの差電圧（Ｖ
Ａ−ＶＢ）が第４図の破線のようにばらつく。これをど
れだけ克服するかで精度も良くなる。そこで第５図のよ
うに０％を基準にして補正をする。これＶｉｏ％に限ら
なくても良いが、残量を知る上ではＯに近い方が精度が
必要でまた放電終止は容易にわかることで０％が最適基
準である。第４図（ｂ）は０％ではほとんど一致してし
まうのでこの方法は使えない。但し＠４図（ａ）の結果
からの推定による補正はできる。第４図（ａｌはほとん
ど平行移動するような形に近いため、第５図に示すよう
に基準値をＶＦ、とすればＺ ＡＮｔ ＝ ｆ （Ｖ
ｐ十Ｖ ｐ（ｏ）−ＶＥ ）でめられる。表示器θ爵の
表示に関しては演算した結果を出力すればよいので、表
示方法は種々考えられる。例えばＬＥＤ液晶等がある。
このように、電池１１１の使用機器の残量認識における
電池ｆ＋ｌによるばらつき誤差を極小にし、多数の商品
のレベルを一定化でき、電池（１）が交換されても精度
よく認識できるものである。
電池ｆ＋ｌによるばらつき誤差を極小にし、多数の商品
のレベルを一定化でき、電池（１）が交換されても精度
よく認識できるものである。
（発明の効果）
本発明は上述のように、電池残量を演算する際に温度と
電池の電圧降下量との関係において基準となる所定の温
度により高い領域と低い領域とに大々対応する補正係数
を電圧降下量に付加する温度補正機能を残量演算回路に
付加したものであるから、所定のある温度を基準とし、
該温度より高い鎖板と低い＠域とに夫々対応する補正係
数を電圧降下量に付加することで、周囲温度の異なる所
でも精度よく電池の残量を認識できる効果を奏するもの
である。
電池の電圧降下量との関係において基準となる所定の温
度により高い領域と低い領域とに大々対応する補正係数
を電圧降下量に付加する温度補正機能を残量演算回路に
付加したものであるから、所定のある温度を基準とし、
該温度より高い鎖板と低い＠域とに夫々対応する補正係
数を電圧降下量に付加することで、周囲温度の異なる所
でも精度よく電池の残量を認識できる効果を奏するもの
である。
第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図は同上の
要部ブロック図、第３図は同上のフロー図、ＷＪ４図（
ａ）は同上の差電圧と電池の残量との関係を示す図、第
４図（ｂ）Ｉ／′ｉ同上の安定電圧値と電池の残量との
関係を示す図、第５図は同上の電圧降下量と電池の残量
上の関係を示す図、第６図は同上の温度と電圧降下量と
の関係を示す図である。 ＋１）は電池、（２）は負荷、（３）は負荷スイッチ、
（４）は無負荷電圧値測定手段、（５）は最低電圧値測
定手段、（６）は安定電圧値測定手段、（７）は差電圧
演算手段、（８）け残量演算回路を示す。 第４図 （０） （ｂ） 第５図 第６図
要部ブロック図、第３図は同上のフロー図、ＷＪ４図（
ａ）は同上の差電圧と電池の残量との関係を示す図、第
４図（ｂ）Ｉ／′ｉ同上の安定電圧値と電池の残量との
関係を示す図、第５図は同上の電圧降下量と電池の残量
上の関係を示す図、第６図は同上の温度と電圧降下量と
の関係を示す図である。 ＋１）は電池、（２）は負荷、（３）は負荷スイッチ、
（４）は無負荷電圧値測定手段、（５）は最低電圧値測
定手段、（６）は安定電圧値測定手段、（７）は差電圧
演算手段、（８）け残量演算回路を示す。 第４図 （０） （ｂ） 第５図 第６図
Claims (1)
- ＋１１電池を電池使用機器の負荷に接続する負荷スイッ
チと、負荷スイッチ投入直前における電池電圧を測定す
る無負荷電圧値測定手段と、負荷スイッチ投入直後にお
ける電池電圧の最低値を測定する最低電圧値測定手段と
、負荷スイッチ投入後の負荷電流安定時の電池電圧を測
定する安定電圧値測定手段と、無負荷電圧値測定手段の
測定値と最低電圧値測定手段の測定値との差を算出する
差電圧演算手段と、差電圧演算手段および安定電圧値測
定手段の各出力にそれぞれ所定の重み係数を乗算して加
算する残量演算回路とを有し、電池残量を演算する際に
温度と電池の電圧降下量との関係において基準とする所
定の温度により高い領域と低い゛領域とに夫々対応する
補正係数を電圧降下量に付加する温度補正機能を残量演
算回路に付加して成ることを特徴とする電池残量認識回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59075457A JPS60218077A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 電池残量認識回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59075457A JPS60218077A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 電池残量認識回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60218077A true JPS60218077A (ja) | 1985-10-31 |
Family
ID=13576836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59075457A Pending JPS60218077A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 電池残量認識回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60218077A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02108250U (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-28 | ||
| JPH02262278A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-25 | Mitsubishi Electric Corp | 電池残量認識装置 |
| WO2015182182A1 (ja) * | 2014-05-26 | 2015-12-03 | 株式会社東芝 | 電池制御装置及び電池制御方法 |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP59075457A patent/JPS60218077A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02108250U (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-28 | ||
| JPH02262278A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-25 | Mitsubishi Electric Corp | 電池残量認識装置 |
| WO2015182182A1 (ja) * | 2014-05-26 | 2015-12-03 | 株式会社東芝 | 電池制御装置及び電池制御方法 |
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