JPH03180784A - 電池残量演算装置 - Google Patents
電池残量演算装置Info
- Publication number
- JPH03180784A JPH03180784A JP1320843A JP32084389A JPH03180784A JP H03180784 A JPH03180784 A JP H03180784A JP 1320843 A JP1320843 A JP 1320843A JP 32084389 A JP32084389 A JP 32084389A JP H03180784 A JPH03180784 A JP H03180784A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- voltage
- temperature
- circuit voltage
- open circuit
- 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
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- 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
費電力を累積し、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
費電力を累積し、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、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、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、所定負荷時における
電池出力の温度誤差を補正した測定値から開路電圧を求
め、この開路電圧を当該電池の開路電圧対電池残量特性
と比較して当該電池の電池残量を求めることを特徴とす
る。
電池出力の温度誤差を補正した測定値から開路電圧を求
め、この開路電圧を当該電池の開路電圧対電池残量特性
と比較して当該電池の電池残量を求めることを特徴とす
る。
［作用］
上記手段により、正確且つ定量的に電池残量を求めるこ
とができ、更に、開路電圧の温度誤差を相殺でき、従っ
て使用温度にかかわりなく、精確に且つ定量的に電池残
量を推定できる。
とができ、更に、開路電圧の温度誤差を相殺でき、従っ
て使用温度にかかわりなく、精確に且つ定量的に電池残
量を推定できる。
［実施例］
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（内部
起電圧）Ｅｏ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１
０に接続される。
０は測定しようとするバッテリであり、開路電圧（内部
起電圧）Ｅｏ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１
０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に流れる電流り、 １．を測定し、電圧
信号に変換して出力する電流計、２０は負荷抵抗１２又
は同１４によるバッテリ１０の放電電圧Ｖ１． Ｖ、を
ディジタル化し、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、測定された電圧値及び電流値からバッテリ１０の
開路電圧を計算し、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。
抵抗１２．１４に流れる電流り、 １．を測定し、電圧
信号に変換して出力する電流計、２０は負荷抵抗１２又
は同１４によるバッテリ１０の放電電圧Ｖ１． Ｖ、を
ディジタル化し、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、測定された電圧値及び電流値からバッテリ１０の
開路電圧を計算し、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。
スイッチ１６をａ接点に接続した時の負荷抵抗１２によ
る電流をＩ１、そのときのバッテリ１０の端子間電圧を
■１、スイッチ１６をｂ接点に接続したときの負荷抵抗
１４による電流をＩ２、そのときのバッテリ１０の端子
間電圧をｖ２とし、バッテリ１０の開路電圧をＥｏ、内
部抵抗をｒｏとすると、Ｅ０＝Ｖ、＋■１・ｒ。
る電流をＩ１、そのときのバッテリ１０の端子間電圧を
■１、スイッチ１６をｂ接点に接続したときの負荷抵抗
１４による電流をＩ２、そのときのバッテリ１０の端子
間電圧をｖ２とし、バッテリ１０の開路電圧をＥｏ、内
部抵抗をｒｏとすると、Ｅ０＝Ｖ、＋■１・ｒ。
＝ｖ２＋Ｉ２・ｒｏ
＝（＋２ＶＩ ＬＶｚ）／ （Ｉｔ ＩＩ）但し、
ｒｏ＝ （ｖ＋−ｖ２） ／ （Ｉ２−ＩＩ）で
ある。
ある。
この開路電圧は温度が一定であれば、個々のバッテリで
のバラツキが少ないため、開路電圧に基づいて残量を求
めることによって正確な残量検出を実現できる。しかし
ながら、この開路電圧は、第２図に示すような温度特性
を持つ。第２図は、ＮｉＣｄ電池に所定の負荷を接続し
た場合の放電特性を示す。縦軸は開路電圧を示し、横軸
は電池残量を時間で示す。開路電圧は、低温より常温、
常温より高温で高くなる。本実施例では、第２図の常温
の特性曲線をデータ化してメモリ２６に格納し、他方、
電圧電流の測定値を温度補正して開路電圧を求め、この
開路電圧をメモリ２６のデータに当てはめてバッテリ１
０の充放電度を定量的に判定する。第２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。
のバラツキが少ないため、開路電圧に基づいて残量を求
めることによって正確な残量検出を実現できる。しかし
ながら、この開路電圧は、第２図に示すような温度特性
を持つ。第２図は、ＮｉＣｄ電池に所定の負荷を接続し
た場合の放電特性を示す。縦軸は開路電圧を示し、横軸
は電池残量を時間で示す。開路電圧は、低温より常温、
常温より高温で高くなる。本実施例では、第２図の常温
の特性曲線をデータ化してメモリ２６に格納し、他方、
電圧電流の測定値を温度補正して開路電圧を求め、この
開路電圧をメモリ２６のデータに当てはめてバッテリ１
０の充放電度を定量的に判定する。第２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３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１２に流れる電流り及びバッテリ１０の端子
間電圧Ｖ、を読み込む（Ｓ２）。次に、スイッチ１６を
ｂ接点に接続して（Ｓ３）、同様に、抵抗１４による電
流Ｉ、及びバッテリ１０の端子間電圧Ｖ、を読み込む（
Ｓ４）。Ｓ２．４”ｉ１’得た１１． ＩＩ Ｖｌ。
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１２に流れる電流り及びバッテリ１０の端子
間電圧Ｖ、を読み込む（Ｓ２）。次に、スイッチ１６を
ｂ接点に接続して（Ｓ３）、同様に、抵抗１４による電
流Ｉ、及びバッテリ１０の端子間電圧Ｖ、を読み込む（
Ｓ４）。Ｓ２．４”ｉ１’得た１１． ＩＩ Ｖｌ。
■２から、上記式に従い開路電圧Ｅ０を計算する（Ｓ５
）。
）。
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２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２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４図はＡ／Ｄ変換器２０の部分の具体的構成を示す。
Ａ／Ｄ変換器２０はバッテリ１０の端子間電圧Ｖ、、
Ｖ、と、温度依存回路３０により温度補償された比較基
準電圧とを比較して、当該端子間電圧Ｖ、、 Ｖ、をデ
ィジタル化する。第５図及び第６図は温度依存回路３０
の回路例を示す。第５図では、通常の抵抗３２と、温度
が上昇する程抵抗値が上がる温度正特性素子（例えば、
正特性サーミスタ等）３４を直列接続して、直流電圧■
３を印加し、抵抗３２と温度正特性素子３４の接続点の
電圧を比較基準電圧としてＡ／Ｄ変換器２０に印加する
。また、第６図では、温度が上昇する程抵抗値が下がる
温度負特性素子（例えば、負特性サーミスタ等）３６と
通常の抵抗３８を直列接続して、直流電圧■８を印加し
、温度負特性素子３６と抵抗３８の接続点の電圧を比較
基準電圧としてＡ／Ｄ変換器２０に印加する。第５図及
び第６図では、温度が上がると、Ａ／Ｄ変換器２０に印
加される比較基準電圧が上昇し、バッテリ１０の端子間
電圧の温度上昇分が相殺される。
Ｖ、と、温度依存回路３０により温度補償された比較基
準電圧とを比較して、当該端子間電圧Ｖ、、 Ｖ、をデ
ィジタル化する。第５図及び第６図は温度依存回路３０
の回路例を示す。第５図では、通常の抵抗３２と、温度
が上昇する程抵抗値が上がる温度正特性素子（例えば、
正特性サーミスタ等）３４を直列接続して、直流電圧■
３を印加し、抵抗３２と温度正特性素子３４の接続点の
電圧を比較基準電圧としてＡ／Ｄ変換器２０に印加する
。また、第６図では、温度が上昇する程抵抗値が下がる
温度負特性素子（例えば、負特性サーミスタ等）３６と
通常の抵抗３８を直列接続して、直流電圧■８を印加し
、温度負特性素子３６と抵抗３８の接続点の電圧を比較
基準電圧としてＡ／Ｄ変換器２０に印加する。第５図及
び第６図では、温度が上がると、Ａ／Ｄ変換器２０に印
加される比較基準電圧が上昇し、バッテリ１０の端子間
電圧の温度上昇分が相殺される。
第７図はＡ／Ｄ変換器２０の部分の別の構成例を示す。
バッテリ１０の端子間電圧り、Ｖ２を温度依存回路４０
を介してＡ／Ｄ変換器２０の一方の入力に印加し、Ａ／
Ｄ変換器２０の他方の比較基準電圧入力端子には基準電
圧４２の出力を印加する。第８図及び第９図は温度依存
回路４０の具体例を示す。４４．５０は抵抗、４６は温
度負特性素子、４８は温度正特性素子である。温度が上
昇すると、温度負特性素子４６又は温度正特性素子４８
によりバッテリ１０の端子間電圧Ｖ、、 Ｖ、は下げら
れてＡ／Ｄ変換器２０に印加される。即ち、バッテリ１
０の端子間電圧の温度上昇分が相殺される。
を介してＡ／Ｄ変換器２０の一方の入力に印加し、Ａ／
Ｄ変換器２０の他方の比較基準電圧入力端子には基準電
圧４２の出力を印加する。第８図及び第９図は温度依存
回路４０の具体例を示す。４４．５０は抵抗、４６は温
度負特性素子、４８は温度正特性素子である。温度が上
昇すると、温度負特性素子４６又は温度正特性素子４８
によりバッテリ１０の端子間電圧Ｖ、、 Ｖ、は下げら
れてＡ／Ｄ変換器２０に印加される。即ち、バッテリ１
０の端子間電圧の温度上昇分が相殺される。
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。
し発明の効果］
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、温度誤差なしに正確且つ定量的に電池の残量を把握
できるようになる。
ば、温度誤差なしに正確且つ定量的に電池の残量を把握
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
バッテリの開路電圧対電池残量時間の特性図、第３図は
第１図の動作フローチャート、第４図はＡ／Ｄ変換器２
０の部分の構成例、第５図及び第６図は第５図の温度依
存回路３０の回路例、第７図はＡ／Ｄ変換器２０の部分
の別の構成例、第８図及び第９図は第７図の温度依存回
路４００回路例である。 ｌＯ：バッテリ １２，１４：負荷抵抗 １６：スイッ
チ １８：電流計 ２０：Ａ／Ｄ変換器２：演算回路
２４：表示装置 ２６：メモリ３０．４０＋ｍ度依存回
路
バッテリの開路電圧対電池残量時間の特性図、第３図は
第１図の動作フローチャート、第４図はＡ／Ｄ変換器２
０の部分の構成例、第５図及び第６図は第５図の温度依
存回路３０の回路例、第７図はＡ／Ｄ変換器２０の部分
の別の構成例、第８図及び第９図は第７図の温度依存回
路４００回路例である。 ｌＯ：バッテリ １２，１４：負荷抵抗 １６：スイッ
チ １８：電流計 ２０：Ａ／Ｄ変換器２：演算回路
２４：表示装置 ２６：メモリ３０．４０＋ｍ度依存回
路
Claims (1)
- 所定負荷時における電池出力の温度誤差を補正した測定
値から開路電圧を求め、この開路電圧を当該電池の開路
電圧対電池残量特性と比較し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 |
|---|---|---|---|
| JP1320843A JPH03180784A (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 |
|---|---|---|---|
| JP1320843A JPH03180784A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 電池残量演算装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03180784A true JPH03180784A (ja) | 1991-08-06 |
Family
ID=18125865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1320843A Pending JPH03180784A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 電池残量演算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03180784A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5708351A (en) * | 1995-08-25 | 1998-01-13 | Nec Corporation | Battery pack with a lithium ion secondary battery |
| JP2009145277A (ja) * | 2007-12-17 | 2009-07-02 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | 電流検出回路 |
| US9005147B2 (en) | 2008-03-19 | 2015-04-14 | Kohler Co. | Transducer mounting assembly for plumbing fixture |
| KR20200085071A (ko) * | 2019-01-04 | 2020-07-14 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 전류 측정 장치 및 방법 |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP1320843A patent/JPH03180784A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5708351A (en) * | 1995-08-25 | 1998-01-13 | Nec Corporation | Battery pack with a lithium ion secondary battery |
| JP2009145277A (ja) * | 2007-12-17 | 2009-07-02 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | 電流検出回路 |
| US9005147B2 (en) | 2008-03-19 | 2015-04-14 | Kohler Co. | Transducer mounting assembly for plumbing fixture |
| KR20200085071A (ko) * | 2019-01-04 | 2020-07-14 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 전류 측정 장치 및 방법 |
| CN113678008A (zh) * | 2019-01-04 | 2021-11-19 | 株式会社Lg新能源 | 电池电流测量装置和方法 |
| JP2022516862A (ja) * | 2019-01-04 | 2022-03-03 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | 電池電流測定装置および方法 |
| US11835585B2 (en) | 2019-01-04 | 2023-12-05 | Lg Energy Solution, Ltd. | Battery current measuring device and method |
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