JPH02193533A

JPH02193533A - 電池駆動電子機器の電源装置

Info

Publication number: JPH02193533A
Application number: JP1009220A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Kasai; 笠井　義彦
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-01-18
Filing date: 1989-01-18
Publication date: 1990-07-31
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JP2800220B2

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〕本発明は携帯無線電話機等の電池で駆動する電子機器の
電源装置に関し、特にＮｉ−Ｃｄ電池等の充電可能な電
池を含む電池パックとして構成された電源装置に関する
。

〔従来の技術〕

従来、携帯無線電話機等のような電池で駆動される機器
における電源装置は、電話機本体に対して着脱可能な電
池パックで構成されることが多い。

この電池パックには、通常Ｎｉ−Ｃｄ電池等のように、
充電して再使用可能な電池が用いられる。

そして、この電池パックの寿命を表示するために、従来
では発光ダイオード等の表示部を設けており、この発光
ダイオードが点灯されている間は電池パックの容量が充
分であり、電話機の正常な使用を保証するようになって
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の電池パックでは、現在の電池容量を保証
する表示構造を備えてはいるものの、電池残存容量を検
出してこれを表示する機能は備えてはいない。このため
、終止電圧になって始めて電池容量が充分でないことが
確認でき、電話機が使用できなくなることがある。

このため、従来では電池に適当な負荷をかけた時の端子
電圧から電池残存容量を推定してこれを表示したり、ま
た充分に充電された電池が使用されることを前提にして
機器の使用時間から残存容量を算出して表示する試みが
なされている。

しかしながら、実際の使用状態によって負荷条件が相違
される電話機等では、その使用態様９周囲塩度、サイク
ル寿命、自己放電及び使用電流のバラツキ等により誤差
が大きくなり、残存容量を正確に表示することは困難で
ある。

また、充電が充分でない電池の場合には、残存容量の表
示が意味をなさず、結果として機器使用者にとって参考
にならないという問題がある。

本発明は上述した問題を解消し、残存容量を正確に表示
することが可能な電源装置を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の電池駆動電子機器の電源装置は、電池駆動電子
機器の本体に電源を供給する充電可能な電池を備えた電
池パックとして構成されている。

この電池パックには、電池の充電又は放電の状態及びそ
の電流を検出する充放電センサ部及びその比較回路と、
充電時間、放電時間、及び自己放電時間を検出するタイ
マ部と、周囲温度を検出する温度センサ部と、各種演算
のアルゴリズムや温度、サイクル寿命等の補正係数等の
ソフトを記憶するＲＯＭ部と、このソフトに従って前記
各部の検出値から充電容量、放電容量、自己放電容量を
演算し、かつ前記補正係数等による補正演算を行なって
電池の残存容量を算出するＣＰＵ部と、このＣＰＵ部で
演算された値及び算出された値を一時記憶するＲＡＭ部
と、電池を充電する充電器からフル充電情報を入力し、
かつ少なくともＲＡＭ部に記憶された電池の残存容量及
びこれから得られるアラーム情報を電子機器の本体に出
力するＩ／Ｏ部とを備えている。

〔作用］上述した構成では、周囲温度やサイクル寿命等を鑑みな
がら電池の充電容量、放電容量、自己放電容量を演算し
、かつ該電池の残存容量を正確に算出してアラーム情報
と共に表示させることが可能となる。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の電源装置をＮｉ−Ｃｄ電池パックで構
成し、かつこの電池パックを携帯無線電話機に適用した
一実施例のブロック図である。

図において、１は携帯無線電話機、２は電池パック、３
は充電器である。

電話機本体１は、アンテナ４．無線送受信部５゜ロジッ
ク部６．キー操作部と表示部を含んだキーボード部７．
各部に適切な電圧を供給するための電源回路部８．電池
パック２より電源を供給するための正負゛の電源端子９
，１０で構成されている。

電池パック２はＮｉ−Ｃｄ電池１１を備え、この電池１
１には、該電池１１の充放電の状態及び充放電の電流を
検出する充放電センサ部１２．電池１１の終止電圧であ
る内部基準電圧と電池１１の端子電圧とを比較する比較
回路１３を接続している。

前記充放電センサ部１２は、第２図に一例を示すように
、インピーダンスの小さい抵抗１４．この抵抗１４の両
端に接続されたＡ／Ｄコンバータ１５．１６から構成さ
れ、抵抗１４の電池１１例の電圧が他端の電圧より低い
時に充電、高い時に放電１等しい時に自己放電と判断す
る。また、電圧差により充放電電流を求めることができ
る。

一方、前記充放電センサ部１２．及び比較回路１３は、
周囲温度を検出するための温度センサ部１７、充電時間
、放電時間及び自己放電時間を検出するタイマ部１８．
各種基本ソフトを記憶しているＲＯＭ部１９．充電容量
、放電容量、自己放電容量及び電池残存容量等の演算処
理を行うＣＰＵＰ４Ｏ１０電容量、放電容量及び電池残
存容量を一時記憶するＲＡＭ部２１．ＲＡＭ部２１に記
憶された電池残存容量、バッテリアラーム及びメモリ効
果アラーム等の情報を前記電話機本体１のロジック部６
にコネクタ２３を通してシリアルデータとして送出し、
或いは端子２４を通して充電器３からのフル充電（定格
の充電状Ｂ）情報を入力するＩ／Ｏ部２２に夫々バスを
通して接続されている。

なお、前記ＲＯＭ部１９の基本ソフトとしては、充電容
量、放電容量及び自己放電容量から電池残存容量を算出
するためのアルゴリズム、充電容量。

放電容量及び自己放電容量を計算する時の周囲温度によ
る補正係数及びサイクル寿命による補正係数等がある。

更に、前記電池１１には電話機本体１に接続するための
正負の電源端子２５．２６を接続し、かつ各部に安定化
した電源を供給するための安定化電源部２７を接続して
いる。同様に、充電器３に接続するための正負の充電端
子２８．２９を接続している。

充電器３は、充電部３０．前記電池１１を充電するため
の正負の充電端子３１，３２．充電完了時にフル充電情
報をＩ／Ｏ部２２に送出する端子３３、及び入力電源端
子３４．３５を備えている。

次に、以上の構成の電源装置の動作を説明する。

ここで、電池１１の容量を１００１００Ｏとした時のフ
ル充電時の電池残存容量Ａ　＝　１０００．終止電圧時
のリセット状態での電池残存容量Ａ＝Ｏとする。

（１）充電時完全放電した電池を充電電流Ｉ　ｃ　＝　５００ｍＡで
充電する時を考えると、充電スタート後に、電池１１の
端子電圧が各回路の動作電圧以上となると、ＣＰＵＰ４
Ｏ１０期化され、同時にＲＡＭ部２１に電池残存容量Ａ
＝Ｏが書き込まれる。また、充放電センサ部１２からの
データにより、充電状態であること、充電型ｆｉＩｃが
５００ｍＡであることが判断される。タイマ部１８も同
時にスタートし、１時間経過時にはＣＰＵＰ４Ｏ１０１（Ｈ）　　Ｘ　　５００（ｍＡ）＝　　５００と電池
残存容量を判断し、データをＲＡＭ部２１に送り記憶す
る。

この時に、温度が例えば＋４５°Ｃと高いと、充電用温
度補正係数α＝０．８が加算され、０．８Ｘ　１　（Ｈ
）　Ｘ　４０Ｑと電池残存容量を判断する。また、充放電によるサイク
ル寿命が例えば約４００回と長い電池の場合には、サイ
クル寿命係数β＝０．９５が加算され、０．９５Ｘ　１
　（Ｈ）　Ｘ　５００（ｍＡ）＝　４７５と電池残存容
量を判断する。

（２）放電時フル充電された電池１１を待ち受けＩＨ（待ち受は電流
＝５０ｍＡ）　、通話０．２Ｈ（通話電流＝　７０Ｏｎ
＋Ａ）使用したとすると、充放電センサ部１２及びタイ
マ部１８からのデータ及び負荷係数γ＝１．０５を加算
すると、１０００１０００（−１（Ｈ）　　Ｘ５０（ｍＡ）−０
，２（Ｈ）　Ｘ　７００（ｍＡ）Ｘｌ、０５＝　８０３
と電池残存容量を判断し、ＲＡＭ部２１に記憶する。こ
の時に温度が例えばＯ″Ｃと低い場合には、放電用温度
補正係数δ＝０．９５が加算され、０．９５Ｘ１０００
（ｍＡ）　　１（Ｈ）　Ｘ５０（ｍＡ）０．２（）Ｉ）
　Ｘ　７００（ｍＡ）Ｘｌ、０５＝　７５３と電池残存
容量を判断する。

（３）自己放電時フル充電された電池を１０日間放置すると、予めＲＯＭ
部１９に設定された自己放電電流ｌ５＝０．２ｍＡと回
路電流１ｍＡを加算した放電電流１．２ｍＡとすると、
充放電センサ部１２とタイマ部１８からのデータにより
、１００１０００（１，２Ｘ２４（）ｌ）　ｘｌｏ　（ｄ
ａｙ）＝　７１２と電池残存容量が判断され、ＲＡＭ部
２１に記憶する。

この時に周囲温度が例えば＋４０″Ｃと高いと、自己放
電電流Ｉｓは１ｍＡとなり、放電電流は回路電流１ｍＡ
を加算して２ｍＡとなり、１０００１０００（２Ｘ２４（Ｈ）　Ｘｌ０（ｄａｙ）
　＝５２０と電池残量が判断される。

（４）パンチリアラームとフル充電情報少しでも誤差を
少なくするため、比較回路１３にて終止電圧以下となっ
た場合は、リセットしてＲＡＭ部２１の電池残存容量を
０にクリアするとともに、フル充電情報を充電器３から
入手した際には、温度条件等を加算してＲＡＭ部２１の
電池残存容量をフル状態にセットする。

（５）メモリ効果アラーム終止電圧になると、リセットした時のＲＡＭ部２１の電
池残存容量の値が、例えば１００以上である場合にはメ
モリ効果と判断し、電話機本体１にアラームを送出する
。

以上のように、ＲＡＭ部２１に記憶された正確な電池残
存容量及びアラーム情報は、電池パック２において記憶
され、かつこれを電話機本体１において表示することが
できるるため、使用者は電池パックを使用する時はいつ
でも正確な情報を得ることができ、電話機の使用におけ
る電源切れ等の不具合を未然に回避することが可能にな
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、周囲温度やサイクル寿命
等を鑑みながら電池の残存容量を正確に算出してこれを
表示するので、使用者はいつでも正確な電池残存容量を
知ることができる。また、同時にアラーム情報を表示す
るので、使用者にとって非常に便利になる。更に、電池
パックの電池以外の要素をワンチップＬＳＩ化すること
が可能であり、回路構成を小型にでき、従来と同じ大き
さの電池パックに対しても適用することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電源装置を備えた携帯無線電話機のブ
ロック構成図、第２図は充放電センサ部の一例の回路図
である。１・・・電話機本体、２・・・電池パック、３・・・充
電器、４・・・アンテナ、５・・・無線送受信部、６・
・・ロジック部、７・・・キーボード部、８・・・電源
回路部、９．１０・・・端子、１１・・・電池、１２・
・・充放電センサ部、１３・・・比較回路、１４・・・
抵抗、１５．１６・・・Ａ／Ｄコンバータ、１７・・・
温度センサ部、１８・・・タイマ部、１９・・・ＲＯＭ
部、２０・・・ＣＰＵ部、２１・ＲＡＭ部、２２・　Ｉ
／Ｏ部、２３・・・コネクタ、２４・・・端子、２５．
２６・・・端子、２７・・・安定化電源部、２８．２９
・・・端子、３ｏ・・・充電部、３１，３２，３３，３
４．３５・・・端子。第１面

Claims

【特許請求の範囲】

１、電池駆動電子機器の本体に電源を供給する充電可能
な電池を備えた電池パックとして構成され、この電池パ
ックには、前記電池の充電又は放電の状態及びその電流
を検出する充放電センサ部及びその比較回路と、充電時
間、放電時間、及び自己放電時間を検出するタイマ部と
、周囲温度を検出する温度センサ部と、各種演算のアル
ゴリズムや温度、サイクル寿命等の補正係数等のソフト
を記憶するＲＯＭ部と、このソフトに従って前記各部の
検出値から充電容量、放電容量、自己放電容量を演算し
、かつ前記補正係数等による補正演算を行なって電池の
残存容量を算出するＣＰＵ部と、このＣＰＵ部で演算さ
れた値及び算出された値を一時記憶するＲＡＭ部と、前
記電池を充電する充電器から前記演算に利用されるフル
充電情報を入力し、かつ少なくともＲＡＭ部に記憶され
た電池の残存容量及びこれに基づいて得られるアラーム
情報を前記電子機器の本体に出力するＩ／Ｏ部とを備え
たことを特徴とする電池駆動電子機器の電源装置。