JPWO2017061066A1 - 残量測定装置、電池パック、電動工具、電動式航空機、電動車両、電源装置及び無停電電源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の方法は、電流測定抵抗の両端に発生する電位差をクーロンカウンタへ入力し、残量計算を行うものである。
第2の方法は、ホール素子を使用し、ホール素子の出力電圧を逐次変換型のA/D変換器に入力し残量計算に用いるものである。例えば下記の特許文献1には、ホールCTを使用して電流を検出し、検出した電流を1次遅れフィルタを介してA/D変換器に供給する構成が記載されている。A/D変換器の出力を比例積分処理することによって残量を求めている。
ホール素子の出力電圧が電圧変換回路を介して供給され、電池部に流入した電流及び電池部から流出した電流の総量を検出するクーロンカウンタと
を備える残量測定装置である。
本技術は、二次電池を有する電池部と、
電池部を流れる電流の経路中に挿入され、電流に対応して誘起される電圧を出力するホール素子と、
ホール素子の出力電圧が電圧変換回路を介して供給され、電池部に流入した電流及び電池部から流出した電流の総量を検出するクーロンカウンタと
を備える電池パックである。
本技術は、上述した電池パックを電源として使用する電動工具である。
本技術は、上述した電池パックと、
複数の回転翼と、
回転翼をそれぞれ回転させるモータと、
回転翼及びモータをそれぞれ支持する支持軸と、
モータの回転を制御するモータ制御部と、
モータの対毎に電力を供給する複数の電力供給ラインとを備え、
複数の電池パックが電力供給ライン毎に接続される電動式航空機である。
本技術は上述した電池パックと、
二次電池装置から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
二次電池装置に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置とを有する電動車両である。
本技術は上述した電池パックを有し、電池パックに接続される電子機器に電力を供給する電源装置である。
本技術は上述した電池パックを有し、電池パックに接続される電子機器に電力を供給する無停電電源装置である。
「全体の構成」
一実施の形態は、ラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池を使用した電池パックに本技術を適用したものである。破線で囲んで示すように、電池パック1は、直列接続された電池セル2a及び2bを有する。なお、電池セル2a及び2bの直列接続は、電池部の一例であって、電池部は、1個の電池セル、3個以上の電池セルが直列接続された構成、各電池セルに電池セルが並列接続される構成等の種々の構成をとりうる。
図2を参照して電流測定部5の一例について説明する。電池セル2a及び2bに対する電流ライン11に対してホール素子12が設けられる。具体的には、リング状のコアを電流ライン11が貫通し、コアのギャップ内にホール素子12が配置されている。電流ライン11を流れる電流によってコアに発生した磁界に応じてホール素子12に電圧が誘起される。この電圧がホール素子の出力電圧として取り出される。
電圧変換回路13の第1の例を図3に示す。入力端子21に対してホール素子12から出力される電圧が供給される。入力端子21と接地間に抵抗R1及びR2の直列接続が設けられ、抵抗R1及びR2の接続中点から出力端子22が導出される。出力端子22に取り出される電圧Voは、入力電圧(ホール素子12の出力電圧)Viが抵抗R1及びR2によって分圧された電圧となる。分圧比(R2/(R1+R2))を比例係数K(<1)と表すと、Vo=K×Viとなる。
上述した本技術の一実施の形態に係る電池は、例えば電子機器や電動車両、蓄電装置などの機器に搭載又は電力を供給するために使用することができる。電子機器として、例えばノート型パソコン、スマートフォン、タブレット端末、PDA(携帯情報端末)、携帯電話、ウェアラブル端末、コードレスフォン子機、ビデオムービー、デジタルスチルカメラ、電子書籍、電子辞書、音楽プレイヤー、ラジオ、ヘッドホン、ゲーム機、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機などが挙げられる。
図8を参照して、本技術が適用可能な電動工具例えば電動ドライバの一例について概略的に説明する。電動ドライバ31は、本体内にDCモータ等のモータ33が収納されている。モータ33の回転がシャフト34に伝達され、シャフト34によって被対象物にねじが打ち込まれる。電動ドライバ31には、ユーザが操作するトリガースイッチ32が設けられている。
本技術は、無人航空機(所謂ドローン)の電源に対して適用できる。図9は、無人航空機の平面図であり、図10は、無人航空機の正面図である。中心部としての円筒状又は角筒状の胴体部41と、胴体部41の上部に固定された支持軸42a〜42fとから機体が構成される。一例として、胴体部41が6角筒状とされ、胴体部41の中心から6本の支持軸42a〜42fが等角間隔で放射状に延びるようになされている。胴体部41及び支持軸42a〜42fは、軽量で強度の高い材料から構成されている。
図12に示すように、n個のサーバ51a〜51nに対して無停電電源装置52が設けられている。無停電電源装置52はサーバ51a〜51nと系統電源53の間に配置されている。系統電源53からサーバ51a〜51nに対する電源の供給が断たれる場合に、無停電電源装置53がサーバ51a〜51nに対して電源を供給する。無停電電源装置53が備える電池パックとして本技術による電池パックを使用することができる。
本技術の電池を用いた蓄電装置を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図13を参照して説明する。例えば住宅101用の蓄電システム100においては、火力発電102a、原子力発電102b、水力発電102cなどの集中型電力系統102から電力網109、情報網112、スマートメータ107、パワーハブ108などを介し、電力が蓄電装置103に供給される。これと共に、家庭内の発電装置104などの独立電源から電力が蓄電装置103に供給される。蓄電装置103に供給された電力が蓄電される。蓄電装置103を使用して、住宅101で使用する電力が給電される。住宅101に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
本技術を車両用の蓄電システムに適用した例について、図14を参照して説明する。図14に、本技術が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
以上、本技術の一実施の形態について具体的に説明したが、本技術は、上述の一実施の形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料及び数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料及び数値などを用いてもよい。
(1)
電池部を流れる電流の経路中に挿入され、前記電流に対応して誘起される電圧を出力するホール素子と、
前記ホール素子の出力電圧が電圧変換回路を介して供給され、前記電池部に流入した電流及び前記電池部から流出した電流の総量を検出するクーロンカウンタと
を備える残量測定装置。
(2)
前記電圧変換回路は、前記ホール素子の出力電圧に係数を乗じた電圧を前記クーロンカウンタに供給し、前記出力電圧の大きさに応じて係数が制御される(1)に記載の残量測定装置。
(3)
前記クーロンカウンタの出力から求められた前記電池部の残量を表示する表示部を有する(1)又は(2)に記載の残量測定装置。
(4)
二次電池を有する電池部と、
前記電池部を流れる電流の経路中に挿入され、前記電流に対応して誘起される電圧を出力するホール素子と、
前記ホール素子の出力電圧が電圧変換回路を介して供給され、前記電池部に流入した電流及び前記電池部から流出した電流の総量を検出するクーロンカウンタと
を備える電池パック。
(5)
(4)に記載の電池パックを電源として使用する電動工具。
(6)
(4)に記載の電池パックと、
複数の回転翼と、
前記回転翼をそれぞれ回転させるモータと、
前記回転翼及びモータをそれぞれ支持する支持軸と、
前記モータの回転を制御するモータ制御部と、
前記モータの対毎に電力を供給する複数の電力供給ラインとを備え、
複数の前記電池パックが前記電力供給ライン毎に接続される電動式航空機。
(7)
対向する前記回転翼の対を複数有し、
前記回転翼の複数の対と複数の前記電池パックとが等しい数とされた(6)に記載の電動式航空機。
(8)
(4)に記載の電池パックと、
前記二次電池装置から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記二次電池装置に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置とを有する電動車両。
(9)
(4)に記載の電池パックを有し、前記電池パックに接続される電子機器に電力を供給する電源装置。
(10)
(4)に記載の電池パックを有し、前記電池パックに接続される電子機器に電力を供給する無停電電源装置。
2a、2b・・・電池セル
5・・・電流測定部
6・・・制御部
9・・・表示部
12・・・ホール素子
13・・・電圧変換回路
14・・・クーロンカウンタ
図12に示すように、n個のサーバ51a〜51nに対して無停電電源装置52が設けられている。無停電電源装置52はサーバ51a〜51nと系統電源53の間に配置されている。系統電源53からサーバ51a〜51nに対する電源の供給が断たれる場合に、無停電電源装置52がサーバ51a〜51nに対して電源を供給する。無停電電源装置52が備える電池パックとして本技術による電池パックを使用することができる。
Claims (10)
- 電池部を流れる電流の経路中に挿入され、前記電流に対応して誘起される電圧を出力するホール素子と、
前記ホール素子の出力電圧が電圧変換回路を介して供給され、前記電池部に流入した電流及び前記電池部から流出した電流の総量を検出するクーロンカウンタと
を備える残量測定装置。 - 前記電圧変換回路は、前記ホール素子の出力電圧に係数を乗じた電圧を前記クーロンカウンタに供給し、前記出力電圧の大きさに応じて係数が制御される請求項1に記載の残量測定装置。
- 前記クーロンカウンタの出力から求められた前記電池部の残量を表示する表示部を有する請求項1に記載の残量測定装置。
- 二次電池を有する電池部と、
前記電池部を流れる電流の経路中に挿入され、前記電流に対応して誘起される電圧を出力するホール素子と、
前記ホール素子の出力電圧が電圧変換回路を介して供給され、前記電池部に流入した電流及び前記電池部から流出した電流の総量を検出するクーロンカウンタと
を備える電池パック。 - 請求項4に記載の電池パックを電源として使用する電動工具。
- 請求項4に記載の電池パックと、
複数の回転翼と、
前記回転翼をそれぞれ回転させるモータと、
前記回転翼及びモータをそれぞれ支持する支持軸と、
前記モータの回転を制御するモータ制御部と、
前記モータの対毎に電力を供給する複数の電力供給ラインとを備え、
複数の前記電池パックが前記電力供給ライン毎に接続される電動式航空機。 - 対向する前記回転翼の対を複数有し、
前記回転翼の複数の対と複数の前記電池パックとが等しい数とされた請求項6に記載の電動式航空機。 - 請求項4に記載の電池パックと、
前記二次電池装置から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記二次電池装置に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置とを有する電動車両。 - 請求項4に記載の電池パックを有し、前記電池パックに接続される電子機器に電力を供給する電源装置。
- 請求項4に記載の電池パックを有し、前記電池パックに接続される電子機器に電力を供給する無停電電源装置。
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