JPH0736221U - 電池駆動機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この考案は、少量のハードウェア付加により、
小さな表示領域にて二次電池の電池残存容量を正確かつ
確実に認識し表示できる、二次電池及び電流制限付き定
電圧源とを備えた電池駆動機器を構築することを主な特
徴とする。 【構成】充放電電流検知部６で検知した二次電池２の充
放電電流値を積分して二次電池２の残容量を算出する充
放電電流積分部８と、電池電圧検知部７で得た二次電池
２の電池電圧をもとに電池電圧の降下分を調べて満充電
状態を検知する満充電検知部９と、上記充放電電流積分
部８で算出された電池残容量データと満充電検知部９よ
り得た満充電データと予め記憶した満充電時の電池容量
データとをもとに電池残存容量のディジタル表示データ
を得る電池残存容量検知部１０とを具備して、電池残存
容量を百分率等の数値で表示装置１１に表示することを
特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、二次電池と、負荷動作時は通常の定電圧源として動作し、二次電 池の充電時は電流制限により一定電流で充電を行う電流制限付き定電圧源とを備 えた、例えばパーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等のポータブル機器に 用いて好適な電池残存容量検知機能をもつ電池駆動機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の小型電子機器の分野に於いて は、従来のディスクトップタイプのものから、小型、軽量で携帯に便利なラップ トップタイプ、更にはノートブックタイプ等が広く普及し、オフィス市場では一 人１台を専有するまでに至った。この種、パーソナル機器は、電池により駆動さ れるものが殆どであり、省電力化が最重要設計事項とされる。

【０００３】 上述したパーソナル機器では電池の消耗をチェックするために電池残存容量表 示のための機能が付加される機種が存在する。 従来、この種の機器に於いて、電池残存容量表示を行う場合、グラフ、図形等 によりアナログ表示しているものが殆どであった。

【０００４】 しかしながら、このような電池残存容量をグラフ、図形等により表示する従来 の電池残存容量表示手段に於いては、使用者が電池残存容量の正確な数値を即座 に認知することができない。また、グラフ、図形等の表示には、ある程度の大き な表示エリアを確保しなければ表示内容が分かりずらくなってしまうため、比較 的大きな表示領域が必要となり、従って表示画面上に於ける現在処理中の本来の データ表示に対して電池残存容量表示に占める占有面積が大きく、表示画面を有 効活用する上で問題があり、表示装置の小型化等が図り難いという問題があった 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上述したように、電池残存容量をグラフ、図形等により表示する従来の電池残 存容量表示手段に於いては、使用者が電池残存容量の正確な数値を即座に認知す ることができないという問題があった。また、グラフ、図形等の表示に比較的大 きな表示領域が必要となることから、表示画面上に於ける現在処理中の本来のデ ータ表示に対して電池残存容量表示に占める占有面積が大きく、表示画面を有効 活用する上で問題があり、表示装置の小型化等が図り難いという問題があった。

【０００６】 この考案は上記事情に鑑みてなされたもので、電池の残存容量を数値で表示す ることにより小さな表示領域に明確に電池残存容量を表示できる機構をもった電 池駆動機器を提供することを目的とする。

【０００７】 即ち、本考案は、例えば、電池残存容量に単位（ｍＡｈ、Ａｈ等）を付け、そ のまま表示する表示手段、あるいは電池が満充電となったときの電池容量を１０ ０％とし、電池に残存容量がない場合を０％とした百分率による表示手段、更に は、電池が満充電となった時の電池容量を分母に、電池残存容量を分子にとった 分数による表示手段により、表示画面上に表示する構成として、電池残存容量を 正確かつ確実に小さな表示領域に表示して、電池残存容量を即座に認識できる構 成とした電池駆動機器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案による電池駆動機器は、図１に示すように、負荷動作時は通常の定電 圧源として動作し、二次電池２の充電時は電流制限により一定電流で充電を行う 電流制限付き定電圧源３と、二次電池２の電池電圧を検知し電池電圧の降下分を 調べて満充電状態を検知する電池電圧検知部７、及び満充電検知部９と、二次電 池２の充放電電流値を検知し積分して二次電池２の残容量を算出する充放電電流 検知部６、及び充放電電流積分部８と、予め記憶した満充電時の電池容量データ と上記充放電電流積分部８で算出された電池残容量データと満充電検知部９より 得た満充電データとをもとに電池残存容量のディジタル表示データを得る電池残 存容量検知部１０と、定電圧源３の入力電圧を検知する入力電圧検知部１２と、 この入力電圧検知部１２の検知信号と満充電検知部９より得た満充電データとに より電源スイッチ（二次電池２の放電スイッチ）４及び充電スイッチ５をオン／ オフ制御する充放電切換部１３とを具備してなることを特徴とする。

【０００９】

【作用】

電池残存容量検知部１０は、カレントな状態での電池残存容量と予め記憶して ある満充電状態にあるときの電池容量とにより、電池が満充電となったときの電 池容量を１００％、残存容量がない場合を０％として百分率計算を行い、その百 分率で表した電池残存容量データを表示デバイスに送出して、百分率表示する。 あるいは電池残存容量に単位（ｍＡｈ、Ａｈ等）を付けその値を表示する。ある いは電池が満充電となったときの電池容量を分母に、電池残存容量を分子にとっ て分数により電池残存容量を表示する。

【００１０】 充放電切換部１３は、二次電池２を充電する場合、電源スイッチ４をオフして 充電スイッチ５をオンし、二次電池２より放電する場合、電源スイッチ４ならび に充電スイッチ５をオンし、定電圧により負荷回路１を動作させる場合は電源ス イッチ４をオンして充電スイッチ５をオフする。

【００１１】 このように二次電池２の電池残存容量を数値で表示するため、小さな表示領域 にて、電池残存容量を正確かつ確実に認識でき、信頼性が増すとともに、マンマ シンインタフェースの一層の向上が図れる。又、表示装置の小型化が可能となる 。

【００１２】

【実施例】

以下図面を使用してこの考案の一実施例について説明する。 図１はこの考案の一実施例を示すブロック図である。 図に於いて、符号１は定電圧源３又は二次電池２を駆動電源とする負荷回路で あり、電源スイッチ４により電源が供給制御される。ここでは、電源スイッチ４ がオン状態で、定電圧源３より電源が供給されているとき、定電圧源３より供給 された定電圧駆動電源により動作し、定電圧源３より電源が供給されていないと き、充電スイッチ５がオンして二次電池２の電源により動作する。

【００１３】 符号２は定電圧源３により定電流充電制御される二次電池であり、定電圧源３ から電源が供給されない状態で電源スイッチ４がオンした際に、負荷回路１に定 電圧駆動電源を供給する。

【００１４】 符号３は負荷回路１に対して通常の定電圧電源を供給し、二次電池２に対して 定電流で充電制御を行なう電流制限付き定電圧源であり、電源スイッチ４がオフ 、充電スイッチ５がオンのとき、二次電池２を一定の充電電流で充電制御し、電 源スイッチ４がオン、充電スイッチ５がオフのとき、負荷回路１の定電圧源とな る。

【００１５】 符号４，５は充放電切り換え部１３によりオン／オフされるスイッチであり、 ４は二次電池２の放電路を形成する電源スイッチ（放電スイッチ）、５は二次電 池２の充電路を形成する充電スイッチである。

【００１６】 又、符号６は二次電池２の充放電電流を検知する充放電電流検知部であり、符 号７は二次電池２の電圧を検知する電池電圧検知部である。符号８は二次電池２ の充放電電流を積分する充放電電流積分部であり、符号９は二次電池２の満充電 状態を検知する満充電検知部である。符号１０は充放電電流積分部８と満充電検 知部９の出力をもとに二次電池２の電池残存容量を検知する電池残存容量検知部 である。符号１１は装置本体に設けられる、例えばフラットパネルディスプレイ により構成される表示装置であり、符号１２は定電圧源３の入力電圧を検知する 入力電圧検知部であり、符号１３は満充電検知部９と入力電圧検知部１２の出力 をもとにスイッチ４，５をオン／オフ制御する充放電切り換え部である。

【００１７】 ここで上記図１を参照して本考案の実施例の動作について説明する。 ここでは、二次電池２の電池残存容量と満充電の検知で二次電池２が満充電と なったときの電池容量を１００％、二次電池２に残存容量がない場合を０％とし 、百分率で電池残存容量を表示するものとして動作を説明する。

【００１８】 定電圧源３は、電流制限付き定電圧源であり、負荷回路１を動作させる場合は 、通常の定電圧源として動作し、二次電池２を充電する場合は、電流制限がかか り一定電流で充電を行う。

【００１９】 電池残存容量は、充放電電流検知部６により、二次電池２の充放電電流値を検 知し、その検知した充放電電流値を充放電電流積分部８により積分することによ り求められる。この充放電電流積分部８で得られた値は電池残存容量検知部１０ に送られる。

【００２０】 二次電池２の満充電状態は、電池電圧検知部７により二次電池２の電池電圧を 検知し、満充電検知部９により二次電池２の電池電圧降下分（ΔＶ）を調べるこ とにより検知される。この二次電池２の満充電状態を示すデータは、電池残存容 量検知部１０、及び充放電切り換え部１３に送られ、二次電池２が満充電となっ たことが知らされる。

【００２１】 電池残存容量検知部１０は、予め記憶してある満充電のときの電池容量と、充 放電電流積分部８より得られた電池残存容量と、満充電検知部９からの満充電と なったことを知らせるデータとにより、下記（イ）〜（ハ）の処理を行う。 （イ）．二次電池２が満充電になった場合、予め記憶してある満充電のときの電 池容量を電池残存容量とする。 （ロ）．電池残存容量と、予め記憶してある満充電のときの電池容量とにより、 電池が満充電となったときの電池容量を１００％、電池に残存容量がない場合を ０％とし、百分率で計算する。 （ハ）．表示装置１１に、（ロ）で計算した電池残存容量の百分率表示のデータ を送り、表示装置１１に、二次電池２の残存容量を百分率で表示させる。

【００２２】 充放電切り換え部１３は、入力電圧検知部１２で検知した定電圧源３からの入 力電圧と、満充電となったことを知らせるデータにより、スイッチ４，５をオン ／オフ制御する。即ち、二次電池２を充電する際はスイッチ４をオフし、スイッ チ５をオンする。また、二次電池２を放電する際は、スイッチ４，５をオンする 。更に、充電圧源３により負荷回路１を動作させる際は、スイッチ４をオンし、 スイッチ５をオフする。このようにスイッチ４，５をオン／オフ制御することに よって二次電池２の充放電を制御する。

【００２３】 尚、上述した実施例では電池残存容量と満充電の検知を行い、電池が満充電と なった場合の電池容量を１００％、空（電池容量なし）になった場合を０％とす る百分率表示を例にディジタル表示することを示したが、これに限定されるもの ではなく、電池残存容量に所定の単位（ｍＡｈ、Ａｈ）を付けてその絶対値表示 を行なう手段、又は、電池が満充電となったときの電池容量を分母に、電池の残 存容量を分子にとった分数による表示手段等であってもよい。また、これらディ ジタル表示を従来からあるグラフ、図形等による表示と同時に行うことも考えら れる。また、ここでは電池駆動機器が周辺装置として持つディスプレイデバイス の空き領域に残存容量を表示するものとして説明したが、残存容量表示専用の液 晶ディスプレィを用いてもよい。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、電池残存容量を数値で表示しているため 、電池残存容量の正常な数値を即座に認知することが可能となる。又、数値で表 示しているため、表示画面上に於ける占有表示領域の縮小化、表示装置の小型化 等が可能となる。また、電池残存容量表示を、電池残存容量表示専用の表示デバ イスで行う場合、電池残存容量を数値で表示することにより、表示装置を小型化 することができ、装置の小型化、コスト削減が可能となる。又、電池残存容量表 示専用の表示装置に液晶ディスプレイ等の省電力デバイスを用いることにより、 装置パワーオフ後にも残存容量表示を動作させることができ、マンマシンインタ フェースの向上にも貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示すブロック図。

【符号の説明】

１…負荷回路、２…二次電池、３…定電圧源、４，５…
スイッチ、６…充放電電流検知部、７…電池電圧検知
部、８…充放電電流積分部、９…満充電検知部、１０…
電池残存容量検知部、１１…表示装置、１２…入力電圧
検知部、１３…充放電切換部。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次電池と、負荷動作時は通常の定電圧
   源として動作し、二次電池の充電時は電流制限により一
   定電流で充電を行う電流制限付き定電圧源とを備えた電
   池駆動機器であって、二次電池の電池電圧を検知し電池
   電圧の降下分を調べて満充電状態を検知する満充電検知
   回路部と、二次電池の充放電電流値を検知し積分して二
   次電池の残容量を算出する残容量計算回路部と、上記計
   算回路部で算出された電池残容量データと満充電検知回
   路部より得た満充電データと予め記憶した満充電時の電
   池容量データとをもとに電池残存容量のディジタル表示
   データを得る電池残存容量検知回路部と、二次電池の充
   電路及び放電路に介在された充放電スイッチと、定電圧
   源の入力電圧を検知する入力電圧検知回路部と、この入
   力電圧検知回路部で検知された定電圧源の検出出力と満
   充電検知回路部より得られた満充電データとにより充放
   電スイッチをオン／オフ制御する充放電切換回路部とを
   具備してなることを特徴とする電池駆動機器。
2. 【請求項２】 電池残存容量検知回路部は、カレントな
   状態での電池残存容量と予め記憶した満充電状態にある
   ときの電池容量とにより、電池が満充電となったときの
   電池容量を１００％、残存容量がない状態を０％として
   百分率計算を行い、ここで生成される表示データを表示
   デバイスに送出して電池残存容量を百分率表示すること
   を特徴とする請求項１記載の電池駆動機器。
3. 【請求項３】 充放電検知回路部は、二次電池を充電す
   る際、二次電池の放電路に介在された電源スイッチをオ
   フ、二次電池の充電路に介在された充電スイッチをオン
   し、二次電池より放電する際、電源スイッチならびに充
   電スイッチをオンし、定電圧により負荷を動作させる
   際、電源スイッチをオンし充電スイッチをオフすること
   を特徴とする請求項１記載の電池駆動機器。