JPH07239735A - バッテリコントローラ - Google Patents

バッテリコントローラ

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JPH07239735A
JPH07239735A JP6028649A JP2864994A JPH07239735A JP H07239735 A JPH07239735 A JP H07239735A JP 6028649 A JP6028649 A JP 6028649A JP 2864994 A JP2864994 A JP 2864994A JP H07239735 A JPH07239735 A JP H07239735A
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JP
Japan
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voltage
battery
offset
converter
input
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JP6028649A
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Tsuneo Sato
恒夫 佐藤
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PFU Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、バッテリコントローラに関し、バ
ッテリ電圧のオフセット電圧を補正し、正確なLOWバ
ッテリ電圧や満充電電圧などを検出し、これらをもとに
的確なバッテリの放電停止、充電停止などを行うと共に
バッテリ電圧の低下しすぎによるシステムの暴走を防止
することを目的とする。 【構成】 オフセット基準用電圧V1をA−D変換器2
に入力してそのときの出力電圧P1をもとにオフセット
誤差補正量ΔP1を算出した後、バッテリ1からの電圧
VnをA−D変換器2に入力してそのときの出力電圧P
nについて、このオフセット誤差補正量ΔP1で補正し
た正しいバッテリ電圧Pknを算出するバッテリ電圧オ
フセット補正回路3とを備え、補正後のバッテリ電圧P
knをもとにバッテリ1の充放電制御を行うように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリの電圧を検出
して充放電制御するバッテリコントローラに関するもの
である。ノートパソコンなどの携帯型パソコンをバッテ
リで動作させる場合、バッテリの電圧をA−D変換し、
オフセット電圧を自動的に補正して正確なバッテリ電圧
がLOWバッテリ電圧、満充電電圧に一致したことを検
出し、バッテリの放電停止、充電停止などをすることが
望まれている。
【0002】
【従来の技術】従来、ノートパソコンなどの装置におい
て、ニッケルカドニウム電池やニッケル水素電池などの
放電電圧を検出し、LOWバッテリ電圧やDEADバッ
テリ電圧と等しくなったときに当該LOWバッテリ電圧
やDEADバッテリ電圧の旨のアラームを表示してい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したLOWバッテ
リ電圧やDEADバッテリ電圧を検出する場合、従来
は、A−D変換器や基準電圧などの変動に対するオフセ
ット電圧を補正することなく、基準電圧Vrefをもと
にデジタル値に変換し、このデジタル値のバッテリ電圧
がLOWバッテリ電圧やDEADバッテリ電圧に一致し
たときにアラームを表示していたため、図4に示すよう
に、実際に電圧を検出した場合、図中の実線の基準電圧
に比し、点線で示すようなオフセット電圧の誤差が生
じ、正確に検出できない事態が発生するという問題があ
った。このために、正確なLOWバッテリ電圧やDEA
Dバッテリ電圧が検出できず、バッテリ残量がまだ残っ
ているにもかかわらずLOWバッテリ電圧を検出して放
電を停止してしまったり、逆にバッテリ残量が殆ど無い
にもかかわらず、まだLOWバッテリ電圧を検出でき
ず、LOWバッテリ電圧を検出した時点では電源が不安
定となり、システムが暴走してしまう問題があった。
【0004】本発明は、これらの問題を解決するため、
バッテリ電圧のオフセット電圧を補正し、正確なバッテ
リ電圧がLOWバッテリ電圧や満充電電圧に一致したこ
とを検出し、これをもとに的確なバッテリの放電停止、
充電停止などを行うと共にバッテリ電圧の低下しすぎに
よるシステムの暴走を防止することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】図1を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図1において、A−D変
換器2は、入力された電圧について、入力された基準電
圧Vrefを基準にデジタルの電圧に変換して出力する
ものである。
【0006】バッテリ電圧オフセット補正回路3は、バ
ッテリ1のオフセット誤差を補正するものである。オフ
セット補正用基準電圧生成回路6は、オフセット補正用
基準電圧V1、V2を生成するものである。
【0007】
【作用】本発明は、図1に示すように、バッテリ電圧オ
フセット補正回路3がオフセット補正用基準電圧生成回
路6によって生成されたオフセット補正用基準電圧V1
をA−D変換器2に入力してそのときの出力電圧P1を
もとにオフセット誤差補正量ΔP1を算出した後、バッ
テリ1からの電圧VnをA−D変換器2に入力してその
ときの出力電圧Pnについて、このオフセット誤差補正
量ΔP1で補正した正しいバッテリ電圧Pknを算出
し、算出した補正後のバッテリ電圧Pknをもとにバッ
テリ1の充放電制御を行わせるようにしている。
【0008】また、バッテリ電圧オフセット補正回路3
がオフセット補正用基準電圧生成回路6によって生成さ
れたオフセット補正用基準電圧V1、V2をA−D変換
器2にそれぞれ入力してそのときの出力電圧P1、P2
をもとにオフセット誤差補正量ΔPnを算出した後、バ
ッテリ1からの電圧VnをA−D変換器2に入力してそ
のときの出力電圧Pnについて、このオフセット誤差補
正量ΔPnで補正した正しいバッテリ電圧Pknを Pkn=Pn−ΔPn ΔPn={(ΔP2−ΔP1)/(V2−V1)}(V
n−V1)+ΔP1 として算出し、この算出した補正後のバッテリ電圧Pk
nをもとにバッテリ1の充放電制御を行わせるようにし
ている。
【0009】これらの際に、バッテリ1のテジタルの補
正後のバッテリ電圧がLOWバッテリ電圧あるいは満充
電電圧に一致したときにバッテリ1の放電停止あるいは
充電停止させるようにしている。
【0010】従って、A−D変換器2のオフセットを自
動補正し、正確なバッテリ電圧がLOWバッテリ電圧や
満充電電圧に一致したことを検出し、これらをもとに的
確なバッテリの放電停止、充電停止などを行うと共にバ
ッテリ電圧の低下しすぎによるシステムの暴走を防止す
ることが可能となる。
【0011】
【実施例】次に、図1から図3を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明の1実施例構成図を示す。
図1において、バッテリ1は、充放電対象のバッテリで
ある。A−D変換器2は、入力された電圧について、入
力された基準電圧Vrefを基準にデジタルのバッテリ
電圧に変換して出力するものであって、ここでは、順次
切替可能な入力端子A−D0、A−D1、A−D2の3
組を持つと共に基準電圧Vrefを入力する端子を持つ
ものである。これら3つの入力端子A−D0、A−D
1、A−D2のいずれの電圧をA−D変換するかは、A
−Dセレクト信号によって行い、そのときのA−D変換
値を順次取り出す。
【0013】バッテリ電圧オフセット補正回路3は、バ
ッテリ1のオフセット誤差を補正するものであって、後
述する図3のフローチャートに従ってオフセット補正用
基準電圧V1、V2をA−D変換した値をもとにオフセ
ット誤差を補正するものである。
【0014】CPU4は、バッテリ電圧オフセット補正
回路3によって補正された後の正しいバッテリ電圧がL
OWバッテリ電圧、満充電電圧に一致したときに、バッ
テリ1の充放電制御(バッテリ1の放電停止、充電停止
など)を行うものである。
【0015】DC−DCコンバータ5は、バッテリ1か
らの電圧を入力とし、電圧の異なる直流電圧に変換する
ものであって、ここでは、A−D変換器2に入力する基
準電圧Vrefおよびオフセット補正用基準電圧生成部
6に入力する基準電圧Vrefを生成するものである。
ここでは、両者に等しい基準電圧Vrefを生成して入
力している。
【0016】オフセット補正用基準電圧生成回路6は、
入力された基準電圧Vrefをもとに、オフセット補正
用基準電圧V1、V2を生成するものである。この生成
したオフセット補正用基準電圧V1、V2は、A−D変
換器2に入力し、バッテリ電圧オフセット補正回路3
が、A−Dセレクタ信号によって、バッテリ1からの電
圧、オフセット補正用基準電圧回路6からのオフセット
補正用基準電圧V1、V2のA−D変換値を順次取り込
み、オフセット誤差補正量ΔP1、ΔPnを生成してバ
ッテリ電圧を補正する。
【0017】電圧分圧回路7は、バッテリ1のバッテリ
電圧をA−D変換器2によって測定できる電圧範囲に抵
抗分圧するものである。次に、図2を用いてオフセット
補正について詳細に説明する。
【0018】(1) 2つのオフセット補正用基準電圧
V1、V2をもとに、オフセット電圧補正直線を求め、
A−D変換器2のオフセット誤差補正量ΔPnを求め、
オフセット補正する場合について説明する。
【0019】 図2に示すように、オフセット補正用
基準電圧生成回路6によって生成したオフセット補正用
基準電圧V1を、A−D変換器2に入力してそのときの
A−D変換値をP1とする。この際、オフセット補正用
基準電圧V1に対する誤差を含まない正しいA−D変換
値をPk1とする(予め算出あるいは予め測定してお
く)と、オフセット誤差補正量ΔP1は、 ΔP1=Pk1−P1 (式1) と求まる。
【0020】 同様に、図2に示すように、オフセッ
ト補正用基準電圧生成回路6によって生成したオフセッ
ト補正用基準電圧V2を、A−D変換器2に入力してそ
のときのA−D変換値をP2とする。この際、オフセッ
ト補正用基準電圧V2に対する誤差を含まない正しいA
−D変換値をPk2とする(予め算出あるいは予め測定
しておく)と、オフセット誤差補正量ΔP2は、 ΔP2=Pk2−P2 (式2) と求まる。
【0021】 測定しようとする電圧をVnとする
と、オフセット誤差補正量ΔPnは、(式1)と(式
2)とから ΔPn={(ΔP2−ΔP1)/(V2−V1)}×(Vn−V1) +ΔP1 (式3) と求まる。
【0022】 従って、オフセット補正した電圧Pk
nは、 Pkn=Pn−ΔPn (式4) と求まる。
【0023】(2) 1つのオフセット補正用基準電圧
V1をもとに、A−D変換器2のオフセット誤差補正量
ΔP1を求め、オフセット補正する場合について説明す
る。 図2に示すように、オフセット補正用基準電圧生成
回路6によって生成したオフセット補正用基準電圧V1
を、A−D変換器2に入力してそのときのA−D変換値
をP1とする。この際、オフセット補正用基準電圧V1
に対する誤差を含まない正しいA−D変換値をPk1と
する(予め算出あるいは予め測定しておく)と、オフセ
ット誤差補正量ΔP1は、 ΔP1=Pk1−P1 (式5) と求まる。
【0024】 測定しようとする電圧をVnとする
と、オフセット補正した電圧Pknは、(式5)から Pkn=Pn−ΔP1 (式6) と求まる。
【0025】次に、図3のフローチャートに示す順序に
従い、図1の構成のもとで、バッテリ1の正しいオフセ
ット補正後のバッテリ電圧の検出について、詳細に説明
する。ここでは、上述した(2)で求めた(式6)によ
ってオフセット補正した電圧Pknを測定する場合を例
に説明する。
【0026】図2において、S1は、オフセット測定電
圧を検出する。これは、オフセット補正用基準電圧生成
回路6によって生成したオフセット補正用基準電圧V1
をA−D変換器2によってA−D変換したA−D変換値
P1を、バッテリ電圧オフセット補正回路3が取り込
む。
【0027】S2は、オフセット値の計算を行う。これ
は、右側に記載したように、(式5)に代入して ΔP1=Pk1−P1 のオフセット誤差補正量ΔP1の計算を行う。
【0028】S3は、電圧の測定を行う。これは、右側
に記載したように、バッテリ電圧をA−D変換したバッ
テリ電圧Pnの測定を行う。S4は、電圧値の補正を行
う。これは、右側に記載したように、S3で測定したバ
ッテリ電圧を補正、即ち、(式6) Pkn=Pn−ΔP1 に代入(S2で算出したオフセット誤差補正量ΔP1、
S3で測定したバッテリ電圧Pnを代入)し、オフセッ
ト補正後のバッテリ電圧Pknを求める。
【0029】S5は、LOWバッテリ電圧か判別する。
YESの場合には、オフセット補正後のバッテリ電圧が
LOWバッテリ電圧と一致したので、S6でLOWバッ
テリ処理(バッテリ1の放電停止など)を行う。一方、
NOの場合には、S7に進む。
【0030】S7は、満充電電圧か判別する。YESの
場合には、オフセット補正後のバッテリ電圧が満充電電
圧と一致したので、S8で満充電処理(バッテリ1の充
電停止など)を行う。一方、NOの場合には、終了す
る。
【0031】以上によって、A−D変換器2の基準電圧
Vrefと同一の基準電圧Vrefをもとにオフセット
補正用基準電圧生成回路6が生成したオフセット補正用
基準電圧V1のときのA−D変換器2によって変換した
A−D変換値P1を(式5)に代入してオフセット誤差
補正量ΔP1を算出した後、バッテリ1のバッテリ電圧
をA−D変換器2によって変換したバッテリ電圧Pnを
(式6)に代入してオフセット補正後のバッテリ電圧P
knを算出する。この算出したオフセット補正後のバッ
テリ電圧Pknが、バッテリ1の放電時にLOWバッテ
リ電圧と等しくなったときにLOWバッテリ処理(バッ
テリ1の放電停止など)したり、バッテリの充電時に満
充電電圧と等しくなったときに満充電処理(バッテリ1
の充電停止など)したりすることにより、正確なオフセ
ット補正後のバッテリ電圧をもとにバッテリ1の放電停
止や充電停止を行うことが可能となり、バッテリ1の過
放電や過充電を防止し、バッテリ1の劣化やバッテリ1
から電源を供給したシステムの暴走を防止できる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オフセット補正用基準電圧生成回路6によって生成され
たオフセット補正用基準電圧V1(あるいはV1とV
2)をA−D変換器2に入力してそのときの出力電圧P
1(あるいはP1とP2)をもとにオフセット誤差補正
量ΔP1(あるいはΔPn)を算出した後、バッテリ1
からの電圧VnをA−D変換器2に入力してそのときの
出力電圧Pnについて、このオフセット誤差補正量ΔP
1(あるいはΔPn)で補正した正しいバッテリ電圧P
knを算出する構成を採用しているため、A−D変換器
2のオフセットを自動補正してオフセット誤差のないバ
ッテリ電圧を常に検出し、このオフセット補正後の正確
なバッテリ電圧をもとに、LOWバッテリ電圧や満充電
電圧などと一致したときに的確なバッテリの放電停止や
充電停止などを行うことができ、バッテリ1の劣化を防
止したり、バッテリ電圧の低下しすぎによるシステムの
暴走を防止したりすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例構成図である。
【図2】本発明のオフセット補正の説明図である。
【図3】本発明の動作説明フローチャートである。
【図4】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
1:バッテリ 2:A−D変換器 3:バッテリ電圧オフセット補正回路 4:CPU 5:DC−DCコンバータ 6:オフセット補正用基準電圧生成回路 7:電圧分圧回路 V1、V2:オフセット補正用基準電圧 Vref:基準電圧
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02J 7/10 B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バッテリの電圧を検出して充放電制御する
    バッテリコントローラにおいて、 入力された電圧について、入力された基準電圧Vref
    を基準にデジタルの電圧に変換して出力するA−D変換
    器(2)と、 オフセット補正用基準電圧V1を生成するオフセット補
    正用基準電圧生成回路(6)と、 このオフセット補正用基準電圧生成回路(6)によって
    生成されたオフセット基準用電圧V1を上記A−D変換
    器(2)に入力してそのときの出力電圧P1をもとにオ
    フセット誤差補正量ΔP1を算出した後、バッテリ
    (1)からの電圧Vnを上記A−D変換器(2)に入力
    してそのときの出力電圧Pnについて、このオフセット
    誤差補正量ΔP1で補正した正しいバッテリ電圧Pkn
    を算出するバッテリ電圧オフセット補正回路(3)とを
    備え、 この算出した補正後のバッテリ電圧Pknをもとにバッ
    テリ(1)の充放電制御を行うことを特徴とするバッテ
    リコントローラ。
  2. 【請求項2】バッテリの電圧を検出して充放電制御する
    バッテリコントローラにおいて、 入力された電圧について、入力された基準電圧Vref
    を基準にデジタルの電圧に変換して出力するA−D変換
    器(2)と、 オフセット補正用基準電圧V1、V2を生成するオフセ
    ット補正用基準電圧生成回路(6)と、 このオフセット補正用基準電圧生成回路(6)によって
    生成されたオフセット基準用電圧V1、V2を上記A−
    D変換器(2)にそれぞれ入力してそのときの出力電圧
    P1、P2の2つをもとにオフセット誤差補正量ΔPn
    を算出した後、バッテリ(1)からの電圧Vnを上記A
    −D変換器(2)に入力してそのときの出力電圧Pnに
    ついて、このオフセット誤差補正量ΔPnで補正した正
    しいバッテリ電圧Pknを Pkn=Pn−ΔPn ΔPn={(ΔP2−ΔP1)/(V2−V1)}(V
    n−V1)+ΔP1 として算出するバッテリ電圧オフセット補正回路(3)
    とを備え、 この算出した補正後のバッテリ電圧Pknをもとにバッ
    テリ(1)の充放電制御を行うことを特徴とするバッテ
    リコントローラ。
  3. 【請求項3】上記バッテリ(1)のテジタルの補正後の
    バッテリ電圧がLOWバッテリ電圧あるいは満充電電圧
    と一致したときにバッテリ(1)の放電停止あるいは充
    電停止させることを特徴とする請求項1あるいは請求項
    2に記載のバッテリコントローラ。
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