JPH03180783A - 電池残量演算装置 - Google Patents
電池残量演算装置Info
- Publication number
- JPH03180783A JPH03180783A JP1320842A JP32084289A JPH03180783A JP H03180783 A JPH03180783 A JP H03180783A JP 1320842 A JP1320842 A JP 1320842A JP 32084289 A JP32084289 A JP 32084289A JP H03180783 A JPH03180783 A JP H03180783A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- remaining
- voltage
- open circuit
- circuit voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating 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
- G01R19/16538—Indicating 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
- G01R19/16542—Indicating 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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】
［産業上の利用分野］
本発明は、電池残量、即ち電池の充放重度を演算により
推定する電池残量演算装置に関する。
推定する電池残量演算装置に関する。
［従来の技術］
従来、バッテリを電力源とする機器では、バッテリの電
池残量を検出する方法として、バッテリの放電電圧を監
視する構成、フル充電状態からの放電時間を積算して消
費電力を累積することによって、電池残量を推定する構
成等があり、充電装置の場合には、充電電圧の変化を監
視する構成がある。
池残量を検出する方法として、バッテリの放電電圧を監
視する構成、フル充電状態からの放電時間を積算して消
費電力を累積することによって、電池残量を推定する構
成等があり、充電装置の場合には、充電電圧の変化を監
視する構成がある。
［発明が解決しようとする課題］
しかしバッテリの端子電圧を使用する従来の構成では、
個々のバッテリのバラツキにより、残量を時間として定
量的に表示することが極めて困難であり、単に、バッテ
リの容量が無くなることの目安にしかならない。また、
充電する場合でも、どの程度充電されているかを定量的
に把握することができない。
個々のバッテリのバラツキにより、残量を時間として定
量的に表示することが極めて困難であり、単に、バッテ
リの容量が無くなることの目安にしかならない。また、
充電する場合でも、どの程度充電されているかを定量的
に把握することができない。
また、放電時間及び／又は放電電流を積算する構成では
、フル充電状態から使用開始して積算を開始しなければ
ならず、半充電のバッテリには適用できない。また、予
想されない使用状態の変化には適応できず、判定値は信
用できない値になる。
、フル充電状態から使用開始して積算を開始しなければ
ならず、半充電のバッテリには適用できない。また、予
想されない使用状態の変化には適応できず、判定値は信
用できない値になる。
そこで本発明は、このような欠点の無い電池残量演算装
置を提示することを目的とする。
置を提示することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る電池残量演算装置は、電池の開路電圧対電
池残量のデータを保持するデータ保持手段と、当該電池
の開路電圧を検出して当該データ保持手段の保持するデ
ータと比較することによって当該電池の電池残量を求め
ることを特徴とする。
池残量のデータを保持するデータ保持手段と、当該電池
の開路電圧を検出して当該データ保持手段の保持するデ
ータと比較することによって当該電池の電池残量を求め
ることを特徴とする。
［作用］
電池の開路電圧は電池毎のバラツキが少なく、電池残量
の判定指標足り得るものである。上記手段により開路電
圧（内部起電圧）を開路電圧対電池残量のデータに当て
はめることにより、電池の残量、使用量を定量的に且つ
、より精確に推定できるようになる。
の判定指標足り得るものである。上記手段により開路電
圧（内部起電圧）を開路電圧対電池残量のデータに当て
はめることにより、電池の残量、使用量を定量的に且つ
、より精確に推定できるようになる。
［実施例コ
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図を示す。１
０は測定しようとするバッテリであり、開路電圧Ｅ０の
理想的な電池部分と抵抗値ｒ０の内部抵抗の直列回路か
らなる。１２．１４は既知の抵抗値を持つ抵抗であり、
スイッチ１６により選択的に、バッテリ１０に接続され
る。１８はバッテリ１０に抵抗１２．１４を接続した場
合に抵抗１２．１４に流れる電流を測定し電圧信号とし
て出力する電流計、２０は電流計１８の測定電流値をデ
ィジタル化するＡ／Ｄ変換器、２２はスイッチ１６を制
御すると共に、測定された電流値からバッテリ１０の充
放電度を判定するマイクロコンピュータからなる演算回
路、２４は演算回路２２の判定結果を表示する表示装置
、２６はバッテリの充放電度の判定に必要なデータを記
憶するメモリである。
０は測定しようとするバッテリであり、開路電圧Ｅ０の
理想的な電池部分と抵抗値ｒ０の内部抵抗の直列回路か
らなる。１２．１４は既知の抵抗値を持つ抵抗であり、
スイッチ１６により選択的に、バッテリ１０に接続され
る。１８はバッテリ１０に抵抗１２．１４を接続した場
合に抵抗１２．１４に流れる電流を測定し電圧信号とし
て出力する電流計、２０は電流計１８の測定電流値をデ
ィジタル化するＡ／Ｄ変換器、２２はスイッチ１６を制
御すると共に、測定された電流値からバッテリ１０の充
放電度を判定するマイクロコンピュータからなる演算回
路、２４は演算回路２２の判定結果を表示する表示装置
、２６はバッテリの充放電度の判定に必要なデータを記
憶するメモリである。
第２図は、バッテリ１０に所定の負荷を接続して放電さ
せた場合の放電特性を示す。縦軸は放電電圧を示す。横
軸は電池残量を時間で示している。
せた場合の放電特性を示す。縦軸は放電電圧を示す。横
軸は電池残量を時間で示している。
即ち、使用する機器の動作可能な最低電圧をＶ、とした
とき、放電電圧がｖ８になると、電１ｌＩ２残量時間は
Ｏになる。同じ種類でも個々のバッテリでバラツキが大
きく、従って、例えば放電電圧がＶ、でも、測定するバ
ッテリにより残量時間はＴ、〜Ｔ２の値を示す。
とき、放電電圧がｖ８になると、電１ｌＩ２残量時間は
Ｏになる。同じ種類でも個々のバッテリでバラツキが大
きく、従って、例えば放電電圧がＶ、でも、測定するバ
ッテリにより残量時間はＴ、〜Ｔ２の値を示す。
他方、第３図は開路電圧に対する残量時間の特性曲線を
示す。縦軸は開路電圧、横軸は第２図と同じ残量時間で
ある。開路電圧で見ると、同じ種類のバッテリではバラ
ツキの少ない定量的に殆ど同じ放電特性を示す。開路電
圧で見た放電特性にバラツキが少ないのは、二次電池で
あろうと、次電池であろうと基本的に同様である。
示す。縦軸は開路電圧、横軸は第２図と同じ残量時間で
ある。開路電圧で見ると、同じ種類のバッテリではバラ
ツキの少ない定量的に殆ど同じ放電特性を示す。開路電
圧で見た放電特性にバラツキが少ないのは、二次電池で
あろうと、次電池であろうと基本的に同様である。
そこで本実施例では、第３図に示すような開路電圧によ
る放電特性をデータ化してメモリ２６に格納し、バッテ
リ１０の充放電度を定量的に判定する。第３図の放電特
性をデータ化する方法としては、残量時間を開路電圧の
近似関数とする方法、テーブル化しておき、得られた開
路電圧値に近似する開路電圧に対するデータを内挿する
方法などがある。
る放電特性をデータ化してメモリ２６に格納し、バッテ
リ１０の充放電度を定量的に判定する。第３図の放電特
性をデータ化する方法としては、残量時間を開路電圧の
近似関数とする方法、テーブル化しておき、得られた開
路電圧値に近似する開路電圧に対するデータを内挿する
方法などがある。
第４図は演算回路２２の動作フローチャートを示す。演
算回路２２は、スイッチ１６を先ずａ接点に接続しくＳ
ｌ）、抵抗工２に流れる電流■、を電流計１８で測定し
て読み込む。抵抗１２の抵抗値Ｒ１及び測定した電流値
■１からバッテリ１０の端子間電圧Ｖ、を計算する（Ｓ
ｌ）。次に、スイッチ１６をｂ接点に接続して（Ｓ３）
、抵抗１４による電流Ｉ２を読み込み、バッテリ１０の
端子間電圧ｖ２を計算する（Ｓ４）。
算回路２２は、スイッチ１６を先ずａ接点に接続しくＳ
ｌ）、抵抗工２に流れる電流■、を電流計１８で測定し
て読み込む。抵抗１２の抵抗値Ｒ１及び測定した電流値
■１からバッテリ１０の端子間電圧Ｖ、を計算する（Ｓ
ｌ）。次に、スイッチ１６をｂ接点に接続して（Ｓ３）
、抵抗１４による電流Ｉ２を読み込み、バッテリ１０の
端子間電圧ｖ２を計算する（Ｓ４）。
従い、
Ｓｌ、４テ得り！＋、 １．、 Ｖ、、 Ｖ、から、開
路電圧Ｅ０を計算する（Ｓ５）。
路電圧Ｅ０を計算する（Ｓ５）。
Ｅｏ” Ｌ ＋１ 、・ｒ。
＝Ｖ、＋ｔ、・ｒｏ
＝ （Ｉ２Ｌ−１，Ｖ２）／（１，−１１）下記式に
但し、
ｒｏ＝ （ｖ＋−ｖｚ） ／ （ｂ−■１）である
。
。
このようにして得た開路電圧Ｅ０を、メモリ２６に格納
した開路電圧Ｅ対電池残量時間Ｔの関係データ（第３図
）に当てはめて、開路電圧Ｅ０に対応する電池残量時間
Ｔ０を求める（Ｓ６）。そして、表示すべきときには（
Ｓ７）、表示装置２４により、電池残量時間Ｔ０を所定
の態様で表示する（Ｓ８）。
した開路電圧Ｅ対電池残量時間Ｔの関係データ（第３図
）に当てはめて、開路電圧Ｅ０に対応する電池残量時間
Ｔ０を求める（Ｓ６）。そして、表示すべきときには（
Ｓ７）、表示装置２４により、電池残量時間Ｔ０を所定
の態様で表示する（Ｓ８）。
以上の動作を循環的に行なうことにより、バッテリ１０
の電池残量時間を定量的に知ることができる。
の電池残量時間を定量的に知ることができる。
第５図は別の実施例の構成ブロック図を示す。
３０はバッテリ１０と同様に、内部抵抗ｒ０と電圧Ｅ、
の理想電池の直列回路で表現されるバッテリ、３２は抵
抗値Ｒ５の負荷抵抗、３４は負荷抵抗３２に流れる電流
■を測定する電流計、３６は所定振幅の交流を発生する
交流信号発生回路、３８は交流信号のりアクタンス分を
無視できる程度の大容量Ｃ１のコンデンサ、４０は交流
信号発生回路の出力インピーダンス、４２は直流カット
用のコンデンサ、４４は交流分をカットするためのロー
パスフィルタ、４６は直流カット用のコンデンサである
。
の理想電池の直列回路で表現されるバッテリ、３２は抵
抗値Ｒ５の負荷抵抗、３４は負荷抵抗３２に流れる電流
■を測定する電流計、３６は所定振幅の交流を発生する
交流信号発生回路、３８は交流信号のりアクタンス分を
無視できる程度の大容量Ｃ１のコンデンサ、４０は交流
信号発生回路の出力インピーダンス、４２は直流カット
用のコンデンサ、４４は交流分をカットするためのロー
パスフィルタ、４６は直流カット用のコンデンサである
。
４８は、バッテリ３０の端子間電圧Ｖ（ローパスフィル
タ４４の出力）、交流信号における負荷抵抗３２及びバ
ッテリ３０の電圧降下Ｖ。（コンデンサ４６からの交流
信号の振幅値）、交流信号発生回路３６の出力する交流
信号の振幅Ｖｓ （コンデンサ４２からの交流信号の振
幅）及び電流計により計測された負荷抵抗３２の電流値
■をディジタル化するＡ／Ｄ変換器、５０はＡ／Ｄ変換
器４８の出力データからバッテリ１０の電池残量時間を
演算するマイクロコンピュータからなる演算回路、５２
は得られた電池残量時間を表示する表示装置、５４はメ
モリ２６と同様に、バッテリ１０の放電特性データを格
納するメモリである。
タ４４の出力）、交流信号における負荷抵抗３２及びバ
ッテリ３０の電圧降下Ｖ。（コンデンサ４６からの交流
信号の振幅値）、交流信号発生回路３６の出力する交流
信号の振幅Ｖｓ （コンデンサ４２からの交流信号の振
幅）及び電流計により計測された負荷抵抗３２の電流値
■をディジタル化するＡ／Ｄ変換器、５０はＡ／Ｄ変換
器４８の出力データからバッテリ１０の電池残量時間を
演算するマイクロコンピュータからなる演算回路、５２
は得られた電池残量時間を表示する表示装置、５４はメ
モリ２６と同様に、バッテリ１０の放電特性データを格
納するメモリである。
第６図は第５図の動作フローチャートを示す。
交流信号発生回路３６が出力する交流信号Ｖｓは出力イ
ンピーダンス４０及びコンデンサ３８を介してバッテリ
３０（及び負荷抵抗３２）に印加され、バッテリ３０の
内部抵抗ｒｏ （及び負荷抵抗３２）の電圧降下がｖｏ
とすると、内部抵抗ｒ０は下記式で求められる。
ンピーダンス４０及びコンデンサ３８を介してバッテリ
３０（及び負荷抵抗３２）に印加され、バッテリ３０の
内部抵抗ｒｏ （及び負荷抵抗３２）の電圧降下がｖｏ
とすると、内部抵抗ｒ０は下記式で求められる。
５ＲＬ
ｒｏ＝
ＲＬ（ｖｓ／ｖｏ−１）−Ｒｓ
他方、直流的には、バッテリ３０の端子間に抵抗値ＲＬ
の抵抗３２が接続し、抵抗に流れる直流電流を■、バッ
テリ３０の端子間電圧をＶとすると、バッテリ３０の開
路電圧Ｅ０は、下記式で求められる。
の抵抗３２が接続し、抵抗に流れる直流電流を■、バッ
テリ３０の端子間電圧をＶとすると、バッテリ３０の開
路電圧Ｅ０は、下記式で求められる。
Ｅ、＝Ｖ＋Ｉｒ。
となる。
これらのｖｏ。
ｖｓ。
■。
■をＡ／Ｄ変換器
４８でディジタル化して演算回路５０に入力する。
演算回路５０はこれらを読み込んで（ＳＩＯ）、開路電
圧Ｅ０を計算しく５ｌｌ）、第４図の８６の場合と同様
に、メモリ５４の放電特性データを参照して、開路電圧
Ｅ０に対応する電池残量時間Ｔ０を求める（Ｓ１２）、
そして、表示の必要あるときには（Ｓ１３）、表示装置
５２で表示する（５１４）。
圧Ｅ０を計算しく５ｌｌ）、第４図の８６の場合と同様
に、メモリ５４の放電特性データを参照して、開路電圧
Ｅ０に対応する電池残量時間Ｔ０を求める（Ｓ１２）、
そして、表示の必要あるときには（Ｓ１３）、表示装置
５２で表示する（５１４）。
二次電池の場合を例に説明したが、勿論、−次電池の電
池残量を得る場合にも適用できる。
池残量を得る場合にも適用できる。
［発明の効果］
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれ
ば、電？Ｉｈの残量を定量的に把握できるようになる。
ば、電？Ｉｈの残量を定量的に把握できるようになる。
第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第２図は
バッテリの放電電圧対電通残量時間の特性図、第３図は
開路電圧対電池残量時間の特性図、第４図は第１図の動
作フローチャート、第５図は第２の実施例の構成ブロッ
ク図、第６図は第５図の動作フローチャートである。
バッテリの放電電圧対電通残量時間の特性図、第３図は
開路電圧対電池残量時間の特性図、第４図は第１図の動
作フローチャート、第５図は第２の実施例の構成ブロッ
ク図、第６図は第５図の動作フローチャートである。
Claims (1)
- 電池の開路電圧対電池残量のデータを保持するデータ保
持手段と、当該電池の開路電圧を検出して当該データ保
持手段の保持するデータと比較することによって当該電
池の電池残量を求めることを特徴とする電池残量演算装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1320842A JPH03180783A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 電池残量演算装置 |
| DE69030063T DE69030063T2 (de) | 1989-12-11 | 1990-12-10 | Batterierestladungsbestimmungsanordnung |
| EP90123690A EP0432689B1 (en) | 1989-12-11 | 1990-12-10 | Remaining-amount-of-battery detecting device |
| US07/968,250 US6150823A (en) | 1989-12-11 | 1992-10-29 | Battery charge detecting variable loads |
| US09/615,207 US6232747B1 (en) | 1989-12-11 | 2000-07-13 | Remaining-amount-of-battery detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1320842A JPH03180783A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 電池残量演算装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03180783A true JPH03180783A (ja) | 1991-08-06 |
Family
ID=18125854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1320842A Pending JPH03180783A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 電池残量演算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03180783A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06189471A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-07-08 | Merlin Gerin | バッテリのバックアップ時間を決定する方法 |
| JP2013142543A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Hioki Ee Corp | 電圧測定装置および電圧測定方法 |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP1320842A patent/JPH03180783A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06189471A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-07-08 | Merlin Gerin | バッテリのバックアップ時間を決定する方法 |
| JP2013142543A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Hioki Ee Corp | 電圧測定装置および電圧測定方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6249124B1 (en) | Electronic battery tester with internal battery | |
| US5151865A (en) | Method and apparatus for determining the energy content value of electrochemical energy stores | |
| US5598098A (en) | Electronic battery tester with very high noise immunity | |
| US6081098A (en) | Method and apparatus for charging a battery | |
| US3984762A (en) | Method for determining battery state of charge by measuring A.C. electrical phase angle change | |
| US6281683B1 (en) | Rapid determination of present and potential battery capacity | |
| CN100526870C (zh) | 紧急电源器材的预期寿命分析 | |
| EP1084419B1 (en) | Method of and device for determining the charge condition of a battery | |
| EP0432690B1 (en) | Charging apparatus | |
| EP0293664A2 (en) | A universal battery charging system and method | |
| US20030206021A1 (en) | Method and apparatus for measuring and analyzing electrical or electrochemical systems | |
| JP4210794B2 (ja) | 電池の容量検出方法、電池パック及び電子機器システム | |
| JPH03500959A (ja) | 蓄電池を充電するための方法および回路 | |
| JPH08329992A (ja) | 電池パックと充電器 | |
| US4825143A (en) | Digital meter automatic off power supply circuit | |
| JPH07151792A (ja) | 測定量を自動的に検知及び測定する方法及び装置並びにマルチメータ | |
| JPH11174136A (ja) | バッテリーパックの劣化判定方法およびバッテリーパックの劣化判定装置 | |
| EP1037065A1 (en) | Battery charge monitor for a electronic appliance | |
| JPH071289B2 (ja) | 分極の影響を除去した導電率測定方法及び装置 | |
| JPH03180783A (ja) | 電池残量演算装置 | |
| JP2937796B2 (ja) | 電力貯蔵用二次電池の充放電電流測定方法及び残存電力量測定方法並びに測定装置 | |
| JP3056046B2 (ja) | 小型消費電力測定装置 | |
| JP2001242204A (ja) | コンデンサの直流抵抗測定方法及びその装置 | |
| JPH03180784A (ja) | 電池残量演算装置 | |
| JPH06258410A (ja) | 電池の残容量表示装置 |