JPS61209372A

JPS61209372A - 電池残量認識回路

Info

Publication number: JPS61209372A
Application number: JP60051083A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Isaka; 篤井坂
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1985-03-14
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1986-09-17

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】【技術分野１本発明は、電池を使用した機器に装備され電池残量を認
識する電池残量認識回路に関するものである。

［背景技術Ｊ従来、この種の電池残量認識回路としては電池電圧を検
出して電池残量を認識するものがあった。

しかし、この電池電圧検出方式では充電池のように電池
電圧の変化が少ないものは残量の認識が非常に困難であ
った。このため、充電電流と放電電流を検出し加減算を
行い電池残量を認識する方法が案出されでいる。しかし
、この充放電電流方式では充電効率、あるいは放電効率
が常に１００％ではないこと、さらに温度、あるいは電
流変化により効率が変化することで、精度よく電池残量
を！！識することはできなかった。

［発明の目的Ｊ本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、充放電電流の効率を考慮し、温度、
電流変化にて検出値を補正して正確な電池残量を認識す
ることので塾る電池残量認識回路を提供することにある
。

［発明の開示Ｊ（実施例）第１図は本発明の一文厘例を示す図であり、商用電源Ｖ
ｓをダイオードプリツノＤＢにて整流し、この整流出力
にて動作する充電ブロック１で電池Ｂを充電するもので
あり、電池ＢにはスイッチＳＷを介して負荷りが接続さ
れると共に、電池残量認識回路Ａを接続しである。この
電池残量認識回路Ａは電池Ｂに直列に挿入された抵抗Ｒ
を用いて電池Ｂに流れる充放電電流を検出する充放電電
流検出手段と、サーミスタＴＨからなる感温素子を用い
て周囲温度を検出する温度検出手段と、上記電池残量検
出手段と温度検出手段の少なくとも一方の出力にて充電
効率及び放電効率を求めて電池容量の残量を補正する演
算制御手段と、演算制御手段出力にて電池Ｂの残量を表
示する表示器６とからなる。ここで、充放電電流検出手
段は上記抵抗Ｒ１増幅回路２、Ａ／Ｄ変換回路３、及び
演算制御回路４にて構成され、電池Ｂの容量の変化にて
充電電流、あるいは放電電流が変化することにより変化
する抵抗Ｒの両端電圧を増幅回路２にて増幅し、Ａ／Ｄ
変換回路３にてディノタル信号に変換し、演算制御回路
４にて充放電電流Ｉｃ、Ｉｄを検出する。さらに、温度
検出手段は、サーミスタＴＨ，増幅回路８、Ａ／Ｄ変換
回路３、及び演算制御回路４にて構成され、サーミスタ
ＴＨが周囲温度にて抵抗値を変化することを利用し周囲
温度に対応してサーミスタＴＨの両端電圧を増幅回路８
にて増幅し、増幅回路８出力はＡ／Ｄ変換回路３にてデ
ィノタル信号に変換され、演算制御回路４にて温度が検
出される。これら、充放電電流検出手段と温度検出手段
との出力は演算制御手段にて充電電流に対する充電効率
、放電電流に対する放電効率、温度に対する充電、放電
効率が算出され、充放電開始時点の電池容量の残量を上
記算出値にて補正した値を加算することで電池残量を認
識する。なお、演算制御手段は演算制御回路４にて構成
されている。ここで、上述の回路の電源は電池Ｂの電圧
、又は充電ブロック１の出力をＤＣ−ＤＣコンバータ７
にて昇圧して用いている。

次に、演算制御回路４の働きを第６図に示すフローチャ
ートにて説明する。まず始めに、充放電が行なわれてい
るかどうかが抵抗Ｒに流れる電流の方向で判定され、充
放電が行なわれていないときには待機状態が維持される
。ここで、充電が行なわれているときは、図中Ｃにて示
すサブルーチンが実行され、増幅回路２出力より充電電
流１ｃを検出し、さらに温度検出回路５出力より温度Ｔ
を検出する。そして、充電電流Ｉｃと温度Ｔとより充電
効率Ｋｃを算出する。ここで、温度Ｔに対する充電効率
Ｋｃを第２図に示してあり、周囲温度が２０度の前後で
近似的に次の関係式を求めると、Ｋｃ＝μＴ＋Ｕ　　　
Ｔく２０・・φ（１）Ｋｃ＝ｐＩＴ十ＵＩ　　Ｔ〉２０
・・・（２）ただし、μ、μ゛、＃、ｕ’は定数である
。

となり、充電電流Ｉｃに対する充電効率Ｋｃを第４図に
示してあり、さらに、横軸は充電電流Ｉｃを定格電流に
て正規化した値で示しであり、近似的に関係式を求める
と、Ｋｃ＝ｐＩｃ＋ｑ　　　　　　　　　・・・（３）ただ
し、ｐ、　ｑは定数である。

となる、上記の式（１）（２）（３）より充電電流Ｉｃ
と温度Ｔとの充電効率を考慮した電池残量の関係式はＱｎ＝Ｑｎ−＋＋　Ｉｃ・ΔＴ−Ｋｃ（Ｉ　ｃ、Ｔ）・
・（４）ただし、ΔＴ＝Ｔ−２０にて表される。したがって、充電電流Ｉｅと温度Ｔに対
する充電効率Ｋｃを求め、式（４）に代入すれば電池残
量を求めることができる。そして、充電が行なわれる間
上述の操作が繰り返され、充電終了時点での電池残量Ｑ
ｎをメモリし、次に充電、あるいは放電されるときの初
期値としで用いる。

次に負荷りが動作して電池Ｂに放電が開始されたとする
と、第６図中ｄにて示すプログラムが実行され、充電の
ときと一同様にして放電電流Ｉｄと温度Ｔとに対する放
電効率Ｋｄが求められる。ここで、温度Ｔに対する関係
式はＫｄ＝ｉＴ＋ｊ　　　　Ｔ＜２０・・・（５）Ｋｄ＝ｉ
’Ｔ＋ｊ’　　　Ｔ　＞　２０・・・（６）ただし、ｉ
、ｉ’、ｊ、ｊ’は定数である。

となり、放電電流Ｉｄに対する関係式はＫｄ＝ｐ’　Ｉ
　ｄ＋ｑ’　　　　　　　・・・（７）ただし、ｐ゛、
ｑ゛は定数である。

となり、上記の式（５）（６）（７）より放電電流Ｉｄ
と温度Ｔとによる放電効率Ｋｄを考慮した電池残量の関
係式はＱｎ＝Ｑｎ−、＋Ｉｄ・ΔＴ　−Ｋｄ（Ｉｄ、Ｔ）−−
（８）にて表される。したがって、放電電流１ｄと温度
Ｔに対する放電効率Ｋｄを求め、式（７）に代入すれば
電池残量を求めることができる。ここで、放電電流Ｉｄ
は充電電流Ｉｃとは逆方向に流れるため、負の値として
検出され、電池残量は徐々に減っていく。この電池残量
は例えばＬＥＤ、ＬＣＤ等の表示器６に逐次表示されて
行く。そして、放電が行なわれる闇上述の捏作がａ９返
され、放電終了時点での電池残ｔＱｎをメモリし、次に
充電、あるいは放電されるときの初期値としで用いられ
る。

なお、本実施例では充電効率Ｋｅと放電効率Ｋｄとを一
次式にて近似しているが、曲線等の近似式を用いればも
りと正確に電池Ｂの残量を認識することが可能である。

［発明の効果］本発明は上述のように、電池に直列に挿入された充放電
電流検出用抵抗にて電池の残量を検出する充放電電流検
出手段と、感温素子にて周囲温度を検出する温度検出手
段と、上記電池残量検出手段と温度検出手段の少な（と
も一方の出力にて充電効率及び放電効率を求めて電池容
量の残量を補正する演算制御手段とを設けているので、
充電、放電電流、温度にて電池が充電される充電効率、
及び放電効率が異なることを補正することができ、この
補正にて正確な電池残量を認識することができる効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

＃Ｉ１図は本発明の一実施例の回路構成図、第２図は温
度に対する充電効率の変化を示す図、第３図は温度に対
する放電効率の変化を示す図、＄４図は充電電流に対す
る充電効率の変化を示す図、第５図は放電電流に対する
放電効率の変化を示す図、＄６図は演算制御回路の動作
説明のための７０−チャートである。２は増幅回路、３はＡ／Ｄ変換回路、４は演算制御回路
、５は温度検出回路、６は表示器、Ｂは電池、Ｒは充放
電検出用抵抗である。代理人　弁理士　石　１）艮　七第１図第２図第３図第４図第５図０．０ＩＣＯ，ｌＣ１，ＯＣＩ７５．９／７）を第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電池の充放電電流を検出する充放電電流検出手段
と、感温素子にて周囲温度を検出する温度検出手段と、
上記電池残量検出手段と温度検出手段の少なくとも一方
の出力にて充電効率及び放電効率を求めて電池容量の残
量を補正する演算制御手段とを設けて成る電池残量認識
回路。