JPH04140678A

JPH04140678A - 二次電池の電力残量監視方法

Info

Publication number: JPH04140678A
Application number: JP2263435A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Kano; 俊彦加納
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1992-05-14

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、二次電池の電力残量を監視する方法に関する
。

〔従来の技術〕

Ｎｉ−Ｃｄ電池等の二次電池の電力残量を監視する装置
として、特開昭５９−２８６７８号公報に示された装置
が公知である。該公報に示された装置においては、二次
電池から消費された電力を所定時間毎に累計し、この累
計値を二次電池の蓄電量に相当する値から差し引きして
二次電池の電力残量を得、これに応じた電力残量表示゛
を行うこととしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、かかる従来の装置は電力残量をそのままの値で
表示していたので、二次電池で、実際にどれだけ使用で
きるか判断できず、使用上不便であった。

そこで本発明は、上記欠点を解決することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明による二次電池の電
力残量監視方法においては、二次電池の電力残量を監視
する方法であって、上記二次電池の電力残量を検出する
工程と、所定時間毎の上記二次電池からの消費電力量を
検出して一定時間積算する工程と、上記積算された消費
電力量に対応させた値で上記検出された電力残量に対応
させた値を除して、その商を求める工程と、上記商の上
位の所定桁までを上記二次電池の使用可能な残り時間と
して表示する工程とを含んで構成される。

〔作用〕

本発明は正確に検出された電力残量を消費電力量で除す
るので、その商としては、同一状態で使用を続けた場合
の使用可能な時間が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について第１図〜第３図を参照し
つつ、説明する。

第１図は本発明の詳細な説明するためのフローチャート
、第２図は本発明を適用できる携帯可能なラップトツブ
型のパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略称す
る。）の構成を概略的に示したブロック図、第３図は第
２図に示した電圧検出部及び電流検出部のブロック図で
ある。以下、本発明の理解を容易にする為に、第２図か
ら順に説明する。

第２図に示したパソコンは、メイン電源として充電可能
なＮｔ−Ｃｃｌ電池等の二次電池１（定格電圧９．６Ｖ
）をその内部に備えている。二次電池１は抵抗２を介し
てＤＣ／ＤＣＣ／式−タ３に接続されており、二次電池
１に蓄えられている電力はＤＣ／ＤＣＣ／式−タ３を介
して本体回路部５に供給される。

ＤＣ／ＤＣＣ／式−タ３にはパソコン本体の電源スィッ
チ７が接続されており、この電源スィッチ７がオン状態
になった場合に、ＤＣ／ＤＣＣ／式−タ３は二次電池１
に蓄えられている電力、あるいは外部電源６から供給さ
れる電力を、適当な電圧に調整して本体回路部５に供給
する。一方、後述する所定条件下で外部電源６から供給
される電力を二次電池１に充電する。更に、外部電源６
が接続されていない場合において、二次電池１の端子間
電圧か所定電圧以下に低下したときには、バックアップ
用の電力を除き二次電池１から本体回路部５への電力供
給を遮断する。Ｄ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ３のこれらの
動作は、ＤＣ／ＤＣＣ／式−タ３に接続されている充電
／放電制御部８により制御される。

充電／放電制御部８は、例えば４ｂｉｔＣＰＵやＲＯＭ
％ＲＡＭ、カウンタ、バッファメモリ、−ΔＶ検出回路
８３等から構成されている。そして、充電／放電制御部
８には、ＡＣアダプタ検出部１０、電圧検出部１１、電
流検出部１２、バッテリロー検出部１３及びシャットダ
ウン検出部１５からそれぞれ検出信号が入力されている
。充電／放電制御部８はこれらの検出信号に基づき、Ｄ
Ｃ／ＤＣＣ／式−タ３に対して二次電池１の充放電に関
する指令信号を出力し、二次電池１の充放電を制御する
。また、充電／放電制御部８は電圧検出部１１及び電流
検出部１２から入力される検出信号に基づき、二次電池
１の電力残量を監視する。そして、二次電池ｌの電力残
量に応じた信号と使用可能時間を示す信号が警報・表示
部１９に対して充電／放電、制御部８から出力され、二
次電池１の電力残量と使用可能推定時間が発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）等により表示される。

二次電池１に対する充電は、１．２Ａの一定充電電流で
行われる急速充電と、７０＋ａＡの一定充電電流で行わ
れるトリクル充電とを相互に切り換えて行われる。

充電中に二次電池１が満充電状態になると、それまで上
昇傾向にあった二次電池１の端子間電圧が満充電後に低
下するので、この満充電後の電圧低下を検出することに
より二次電池１の満充電状態を検出できる。二次電池１
の満充電後の電圧低下（−ΔＶ）は上述した電圧検出部
１１からの検出電圧が充電／放電制御部８内部にてＡ／
Ｄ変換され−Δ■検出回路８ａにより検出される。

二次電池１から所定電力が消費されたか否かは、電流検
出部１２により検出することができる。抵抗２に電流が
流れると、抵抗２の両端に流れた電流に比例した電位差
が生じるからである。本実施例においては電圧検出部１
１により検出される電圧が１２．９Ｖ以下に低下した場
合であって、電流検出部１２が二次電池１からＤＣ／Ｄ
ＣＣ／式−タ３側へ電流が流れたことを検出した場合に
所定電力が二次電池から消費されたものとみなすことと
している。

また、二次電池１から消費される放電量の検出は、次の
ようにして行われる。二次電池１からの電流は抵抗２を
必ず通るので、抵抗２の両端間に消費電流値（放電電流
値）に応じた電位差が生じる。この電位差は電流検出回
路１２ａにより逐次検出され、その検出結果（アナログ
値）がインピーダンス変換回路１２ｃ及び増幅器１２ｄ
を介して充電／放電制御部８に対して送出される。充電
／放電制御部８は電流検出部１２からのアナログデータ
をデジタルデータに変換し、これを１６１１１ｓｅｃ毎
に３７５０回サンプリングし、０．０１６Ｘ３７５０−
６０秒間の平均値を求める。そして、二の６０秒間の平
均値が１分間に二次電池１から消費された放電量とされ
る。

次に、充電／放電制御部８による二次電池１の電力残量
の監視が、どのようにして行われるかを説明する。

二次電池１の電力残量の監視は、充電／放電制御部８が
備えているカウンタの値に基づいて行われる。すなわち
、カウンタ値を二次電池１の電力残量に対応させ、二次
電池１から電力が消費されている場合には所定時間毎に
所定時間毎の放電量に相当する値をカウンタ値から減算
し、二次電池１に対して充電が行われている場合には一
定時間毎に一定時間毎の充電量に相当する一定値をカウ
ンタ値に加算する。例えば、二次電池１の最大蓄電容量
か６１２０Ａｓｅｃである場合に、二次電池１の満充電
状態に対応させてカウンタ値を６１２０に設定しておく
。そして、二次電池１から電力が消費されている場合は
、上述のようにして二次電池１から消費される１秒間毎
に求め、求められた放電量に相当する値をカウンタ値か
ら１秒毎に減算する。この減算は二次電池１から電力が
消費されている間、繰り返し行われる。また、二次電池
１の充電は上述したように、一定の充電電流で行われる
ので、二次電池１に対して充電が行われている間は、１
分毎に一定の値をカウンタ値に加算する。例えば、急速
充電中は１分毎に一定値６０を加算し、トリクル充電中
は１分毎に一定値４を加算する。この一定値は充電電流
と充電効率とから容易に求めることができるし、実験的
に求めることも可能である。このように、現時点に於け
る二次電池１の電力残量がカウンタ値によって正確に把
握される。そして、このように電力残量を正確に把握す
ることが、後述の使用可能時間を正確に推定するに際し
ての前提条件となる。

上述した二次電池１の電力残量の監視動作について、第
１図に示したフローチャートを参照しつつ説明する。

図示したフローチャートでは、先ず、充電を行うために
必要とされる条件（例えば、ＡＣアダプタが接続されて
いるか等）が満足されているか否かについての判断が行
われ（ステップＳ１）、充電を行うための条件が満足さ
れていなかった場合には、更に、電源スィッチ７がオン
状態にあるか否かが判断され（ステップ５ｌｌ）、電源
スィッチ７がオン状態の場合には二次電池１から抵抗２
を通って消費される放電電流量（アンペア量）が逐次検
出される（ステップ５１２）。この放電電流量は、前述
したように、既知の抵抗２０両端間で検出される電位差
として電流検出回路１２ａにより検出され、消費電力量
に対応するものである。

以下、二次電池１の現在の電力残量をカウンタ値で示す
工程をステップＳ１３〜５１８に基づき説明する。まず
、ステップＳ１２で求められた放電量はカウンタ値の基
本単位に相当する基本電力ｊｌ（Ｉ　Ａｓｅｃ　）で除
され（ステップ３１Ｂ）、その商の整数部がカウンタ値
から減算される（ステップ５１５）。また、ステップ３
１３で得られた商の小数部は累計されバッファメモリ等
に蓄積される（ステップ５１６）。小数部の累計値が１
に達する毎にカウンタ値からその基本単位（１）が減ぜ
られる（ステップＳ１７．１８）。なお、このとき小数
部の累計値からも１が減ぜられる。このように、現在の
電力残量が算出され、カウンタ値に応じた電力残量が警
報・表示部１９に表示される（ステップ５２０）。

次に、放電電流量を積算して二次電池１の使用可能な残
り時間（推定時間）を求める工程を説明する。まず、電
流検出部１２からのアナログ値をＡ／Ｄ変換し、デジタ
ルデータとして６０秒間積算し、］９分の放電量を求め
る（ステップ５２１）。次に、この積算された放電電流
量を電流値に再び変換する（ステップ５２２）。

この６０秒間積算された電流値によりステップＳ１３〜
３１８で求められた現時点における電力残量を除すると
（ステップＳ２：３）、二次電池１の使用可能な残り時
間が分単位で算出される。最後に、その商である整数部
を示す信号を同一状態で使用を続けた場合の使用可能な
残り時間（分）として、シリアル通信により警報・表示
部１９に送り、ＣＲＴ画面等で表示する（ステップＳ　
２４）。

例えば、６０秒間の積算量を電流値に変換した値か５０
０ｍＡ　（＝０．５Ａ）であり、電力残量が６０００　
Ａｓｅｃ、　（＝　１００　Ａｌｌ１ｎ、）であったと
仮定すると、使用可能な時間は２００分（−１００１０
，５）になるので、警報・表示部１９ては例えば″使用
可能時間−２００分”という表示がなされる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えば、上述の実施例では積算時間を１分間として分単
位で表示しているが、分単位に限定されるものではない
。時間単位、秒単位でもよい。

また、電池残量が少なくなったときに、バックライトを
暗くするなとのパワーセーブモードを採用している場合
には、これを加味して使用可能時間を推定することもで
きる。

さらに、二次電池１は経時変化や充放電の繰り返し回数
等その使用度合に応じて性能が劣化し、最大蓄電容量が
減少する。そこで、満充電状態が検出されたときにカウ
ンタに設定される所定値を二次電池の使用度合に応じて
減少させることとした。これにより、二次電池１の劣化
に伴う最大蓄電容量の減少を考慮して二次電池の電力残
量を監視できるようになる。具体的には、二次電池１が
交換された時点からの経過時間をタイマにより計測し、
二次電池１の満充電状態が検出される度にカウンタに設
定される所定の値（上例では６１２０）をタイマにより
計測された経過時間に応じて減少させるのである。更に
、急速充電を行った回数をも計数しておき、経過時間及
び急速充電の回数に応じて満充電時にカウンタに設定さ
れる所定値を減少させることが好ましい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば二次電池の電力残
量を正確に時間で監視することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る二次電池の電力残量の
監視動作を示したフローチャート、第２図は本発明が適
用できる情報処理装置を示すブロック図、第３図は第２
図に示した情報処理装置に使用できる電圧検出部及び電
流検出部のブロック図である。１・・・二次電池、２・・・抵抗、３・・・ＤＣ／ＤＣ
コンバータ、５・・・本体回路部、６・・・外部電源、
７・・・電源スィッチ、８・・・充電／放電制御部、８
ａ・・・−ΔＶ検出回路、１０・・・ＡＣアダプタ検出
部、１１・・・電圧検出部、ｌｌａ・・・電圧検出回路
、１１ｂ・・・スイッチ手段、１１Ｃ・・・インピーダ
ンス変換回路、ｌｌｄ・・・レベル変換回路、１２・・
電流検出部、１２ａ・・・電流検出回路、１２ｂ・・・
スイッチ手段、１２ｃ・・・インピーダンス変換回路、
１２ｄ・・・増幅器、１３・・・バッテリ・ロー検出部
、１５・・・シャットダウン検出部、１６・・・外部電
源接続用端子、１７・・・レギュレータ、１８・・・基
準電圧源、１９・・・警報・表示部。

Claims

【特許請求の範囲】二次電池の電力残量を監視する方法であって、前記二次
電池の電力残量を検出する工程と、所定時間毎の前記二
次電池からの消費電力量を検出して一定時間積算する工
程と、前記積算された消費電力量に対応させた値で前記検出さ
れた電力残量に対応させた値を除して、その商を求める
工程と、前記商の上位の所定桁までを前記二次電池の使用可能な
残り時間として表示する工程とを含んで構成されること
を特徴とする二次電池の電力残量監視方法。