JPH08136628A - 電池容量監視装置 - Google Patents
電池容量監視装置Info
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- JPH08136628A JPH08136628A JP6277288A JP27728894A JPH08136628A JP H08136628 A JPH08136628 A JP H08136628A JP 6277288 A JP6277288 A JP 6277288A JP 27728894 A JP27728894 A JP 27728894A JP H08136628 A JPH08136628 A JP H08136628A
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- G—PHYSICS
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/3644—Constructional arrangements
- G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ＡＤコンバータを用いる必要がなく、負荷電流
の動的な変動に追随して正確に電池容量を監視する。 【構成】電流増幅部１４ａにより電池１０の放電電流Ｉ
ｄに比例する微小な放電検出電流を検出し、積分部１６
ａのコンデンサを充電して積分電圧を生成する。積分部
１６ａによって得られた積分電圧は比較部１８ａで基準
電圧と比較され、積分電圧が基準電圧に達した時に比較
出力を反転し、同時に比較出力の反転で積分部１６ａの
コンデンサを放電リセットしてパルス信号を１つ発生す
る。比較部１８ａから得られるパルス信号は、放電電流
が一定の充電電荷量に達した時に得られることから、比
較部１８ａのパルス信号をカウンタ２０ａで計数し、カ
ウンタ２０ａの計数値に基づいて電池容量又は電池残量
を求める。
の動的な変動に追随して正確に電池容量を監視する。 【構成】電流増幅部１４ａにより電池１０の放電電流Ｉ
ｄに比例する微小な放電検出電流を検出し、積分部１６
ａのコンデンサを充電して積分電圧を生成する。積分部
１６ａによって得られた積分電圧は比較部１８ａで基準
電圧と比較され、積分電圧が基準電圧に達した時に比較
出力を反転し、同時に比較出力の反転で積分部１６ａの
コンデンサを放電リセットしてパルス信号を１つ発生す
る。比較部１８ａから得られるパルス信号は、放電電流
が一定の充電電荷量に達した時に得られることから、比
較部１８ａのパルス信号をカウンタ２０ａで計数し、カ
ウンタ２０ａの計数値に基づいて電池容量又は電池残量
を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ノート・パソコン等の
携帯型情報処理機器における電池容量監視装置に関し、
特に、電池による機器の運用可能時間を正確にユーザに
知らせるための電池容量監視装置に関する。近年、携帯
型情報処理機器の普及に伴い、電池を電力源として動作
する装置が要求されている。これらの情報処理機器は、
メモリやディスクに蓄えられるデータの正当性を保証す
るため、電池の消耗で電力源を切断する一定時間前に、
実行中のプログラムの正常終了処理やデータ格納処理等
が必要である。
携帯型情報処理機器における電池容量監視装置に関し、
特に、電池による機器の運用可能時間を正確にユーザに
知らせるための電池容量監視装置に関する。近年、携帯
型情報処理機器の普及に伴い、電池を電力源として動作
する装置が要求されている。これらの情報処理機器は、
メモリやディスクに蓄えられるデータの正当性を保証す
るため、電池の消耗で電力源を切断する一定時間前に、
実行中のプログラムの正常終了処理やデータ格納処理等
が必要である。
【０００２】このため、電池を電力源として動作してい
る時は、その電池の残量がどの程度あるのかをユーザに
知らせる必要がある。しかし、電池残量は直接測定でき
ないので、電池の充放電電流を検出し、電荷量に換算し
て監視する必要がある。
る時は、その電池の残量がどの程度あるのかをユーザに
知らせる必要がある。しかし、電池残量は直接測定でき
ないので、電池の充放電電流を検出し、電荷量に換算し
て監視する必要がある。
【０００３】
【従来の技術】従来の電池容量監視装置の代表的な回路
構成を図８に示す。ここで図８の回路は、説明を簡単に
するため、電池の放電電流について示すが、充電電流は
電流の向きが逆になること以外は、全く同じになる。図
８において、電池１０から負荷１２に向かって流れる放
電電流を計測するため、放電ラインに直列に微小な電流
検出抵抗Ｒｓを挿入する。図８では、電池１０の正極側
のラインに電流検出抵抗Ｒｓを挿入しているが、これは
負極側でも構わない。電流検出抵抗Ｒｓの両端に発生す
る電圧Ｖ1 は、電流検出抵抗を通って流れる放電電流Ｉ
ｄに比例する。そこで検出電圧Ｖ1 をオペアンプ４０で
増幅し、ＡＤコンバータ４２によりデジタル値に変換し
て制御ＭＰＵ２２に読み取らせる。
構成を図８に示す。ここで図８の回路は、説明を簡単に
するため、電池の放電電流について示すが、充電電流は
電流の向きが逆になること以外は、全く同じになる。図
８において、電池１０から負荷１２に向かって流れる放
電電流を計測するため、放電ラインに直列に微小な電流
検出抵抗Ｒｓを挿入する。図８では、電池１０の正極側
のラインに電流検出抵抗Ｒｓを挿入しているが、これは
負極側でも構わない。電流検出抵抗Ｒｓの両端に発生す
る電圧Ｖ1 は、電流検出抵抗を通って流れる放電電流Ｉ
ｄに比例する。そこで検出電圧Ｖ1 をオペアンプ４０で
増幅し、ＡＤコンバータ４２によりデジタル値に変換し
て制御ＭＰＵ２２に読み取らせる。
【０００４】これにより、ある瞬間における放電電流値
を制御ＭＰＵ２２で知ることが可能となる。ここで、実
際に計測したいのは電池残量であるから、電流値（アン
ペア）を容量値（クーロン）に換算しなければならな
い。従来装置では、制御ＭＰＵ２２のプログラムによ
り、放電電流を予め決められた一定時間毎に計測し、時
間積分値（電流×時間）を数値計算により求め、電池の
容量値を得ている。
を制御ＭＰＵ２２で知ることが可能となる。ここで、実
際に計測したいのは電池残量であるから、電流値（アン
ペア）を容量値（クーロン）に換算しなければならな
い。従来装置では、制御ＭＰＵ２２のプログラムによ
り、放電電流を予め決められた一定時間毎に計測し、時
間積分値（電流×時間）を数値計算により求め、電池の
容量値を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電池容量監視装置にあっては、次の問題があ
った。まず負荷電流は、負荷回路やディスク装置の動作
状態により常時変動している。従って、放電電流を測定
するインターバル時間内での、動的な負荷変動による誤
差が発生する。この誤差は、インターバル時間が長く、
動的な負荷変動が大きいほど大きくなる。
うな従来の電池容量監視装置にあっては、次の問題があ
った。まず負荷電流は、負荷回路やディスク装置の動作
状態により常時変動している。従って、放電電流を測定
するインターバル時間内での、動的な負荷変動による誤
差が発生する。この誤差は、インターバル時間が長く、
動的な負荷変動が大きいほど大きくなる。
【０００６】この誤差の問題を解決するため、電流検出
のインターバル時間を、誤差が問題にならない程度に十
分短くすることが考えられるが、この場合は、積分計算
による演算誤差の増大を招いてしまう。即ち、制御ＭＰ
Ｕ２２内では、２進数演算によって電流と時間を掛け合
わせるが、１回演算を行う毎に演算誤差が発生する。イ
ンターバル時間を短くすればするほど、演算回数が増え
るため、演算誤差も増加してしまう。しかも、通常は、
プログラムメモリの容量制限等により浮動小数点演算の
ような複雑な演算ルーチンを用いることができない場合
が多く、整数演算でしか掛け算を行えないため、インタ
ーバル時間の選定には、おのずと制約が付き、いくらで
も短くすることはできない。
のインターバル時間を、誤差が問題にならない程度に十
分短くすることが考えられるが、この場合は、積分計算
による演算誤差の増大を招いてしまう。即ち、制御ＭＰ
Ｕ２２内では、２進数演算によって電流と時間を掛け合
わせるが、１回演算を行う毎に演算誤差が発生する。イ
ンターバル時間を短くすればするほど、演算回数が増え
るため、演算誤差も増加してしまう。しかも、通常は、
プログラムメモリの容量制限等により浮動小数点演算の
ような複雑な演算ルーチンを用いることができない場合
が多く、整数演算でしか掛け算を行えないため、インタ
ーバル時間の選定には、おのずと制約が付き、いくらで
も短くすることはできない。
【０００７】更に、従来装置では、制御ＭＰＵ２２に計
測データを取り込むため、アナログ検出電圧をデジタル
値に変換するためのＡＤコンバータ４２が必ず必要とな
る。ＡＤコンバータ４２の量子化誤差を小さくするため
にはビット幅の広いＡＤコンバータを用いなければなら
ないが、これはコスト高を招く。一方、ＡＤコンバータ
を内蔵したＭＰＵ等もあるが、これらのビット幅は通
常、８〜１２ビットに制約され、量子化誤差を小さくす
ることには限界がある。
測データを取り込むため、アナログ検出電圧をデジタル
値に変換するためのＡＤコンバータ４２が必ず必要とな
る。ＡＤコンバータ４２の量子化誤差を小さくするため
にはビット幅の広いＡＤコンバータを用いなければなら
ないが、これはコスト高を招く。一方、ＡＤコンバータ
を内蔵したＭＰＵ等もあるが、これらのビット幅は通
常、８〜１２ビットに制約され、量子化誤差を小さくす
ることには限界がある。
【０００８】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、ＡＤコンバータを用いる必要が
なく、負荷電流の動的な変動に追随して正確に電池容量
を監視できる電池容量監視装置を提供することを目的と
する。
てなされたものであり、ＡＤコンバータを用いる必要が
なく、負荷電流の動的な変動に追随して正確に電池容量
を監視できる電池容量監視装置を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は次のように構成する。尚、実施例図面中の符号
を併せて示す。まず本発明は、電池１０の放電電流Ｉｄ
から電池容量に関する値を求める。電流増幅部１４ａ
は、電池１０の放電電流Ｉｄに比例する微小な放電検出
電流を出力する。電流増幅部１４ａにより得られた放電
検出電流は、積分部１６ａで積分電圧を生成する。積分
部１６ａによって得られた積分電圧は比較部１８ａで基
準電圧と比較され、積分電圧が基準電圧に達した時に積
分部１６ａを放電リセットして信号を１つ発生する。
本発明は次のように構成する。尚、実施例図面中の符号
を併せて示す。まず本発明は、電池１０の放電電流Ｉｄ
から電池容量に関する値を求める。電流増幅部１４ａ
は、電池１０の放電電流Ｉｄに比例する微小な放電検出
電流を出力する。電流増幅部１４ａにより得られた放電
検出電流は、積分部１６ａで積分電圧を生成する。積分
部１６ａによって得られた積分電圧は比較部１８ａで基
準電圧と比較され、積分電圧が基準電圧に達した時に積
分部１６ａを放電リセットして信号を１つ発生する。
【００１０】この比較部１８ａから得られる信号は、放
電電流が一定の充電電荷量に達した時に得られることか
ら、比較部１８ａの信号をカウンタ２０ａで計数し、カ
ウンタ２０ａの計数値に基づいて電池容量又は電池残量
を求めることが可能になる。例えば電池１０を満了充電
したときの電池容量が判っていれば、カウンタ２０ａの
値から電池の使用容量が求まり、これを引くことで現在
の電池残量が判る。
電電流が一定の充電電荷量に達した時に得られることか
ら、比較部１８ａの信号をカウンタ２０ａで計数し、カ
ウンタ２０ａの計数値に基づいて電池容量又は電池残量
を求めることが可能になる。例えば電池１０を満了充電
したときの電池容量が判っていれば、カウンタ２０ａの
値から電池の使用容量が求まり、これを引くことで現在
の電池残量が判る。
【００１１】また本発明は、電池の充電電流Ｉｃから電
池容量に関する値を求める。電流増幅部１４ｂは、電池
１０の充電電流Ｉｃに比例する微小な放電検出電流を出
力する。電流増幅部１４ｂにより得られた充電検出電流
は、積分部１６ｂを充電して積分電圧を生成する。積分
部１６ｂによって得られた積分電圧は比較部１８ｂで基
準電圧と比較され、積分電圧が基準電圧に達した時に積
分部１６ｂを放電リセットして信号を１つ発生する。
池容量に関する値を求める。電流増幅部１４ｂは、電池
１０の充電電流Ｉｃに比例する微小な放電検出電流を出
力する。電流増幅部１４ｂにより得られた充電検出電流
は、積分部１６ｂを充電して積分電圧を生成する。積分
部１６ｂによって得られた積分電圧は比較部１８ｂで基
準電圧と比較され、積分電圧が基準電圧に達した時に積
分部１６ｂを放電リセットして信号を１つ発生する。
【００１２】この比較部１８ｂから得られる信号は、充
電電流が一定の充電電荷量に達した時に得られることか
ら、比較部１８ｂの信号をカウンタ２０ｂで計数し、カ
ウンタ２０ｂの計数値に基づいて電池容量又は電池残量
を求めることが可能になる。例えば電池の充電時に、カ
ウンタ２０ｂの値から充電による電池容量が判る。更
に、本発明は、電池の放電電流Ｉｄに関する電流増幅部
１４ａ、積分部１６ａ、比較部１８ａを備えた放電量検
出部３５と、電池の充電電流Ｉｃに関する電流増幅部１
４ｂ、積分部１６ｂ、比較部１８ｂを備えた充電量検出
部３６を設けることで、正確に電池容量を監視できる。
この場合にも、比較部１８ａ，１８ｂの各々から得られ
る信号をカウンタ２０ａ，２０ｂでカウントし、カウン
ト値に基づいて電池容量又は電池残量を求めることが可
能となる。
電電流が一定の充電電荷量に達した時に得られることか
ら、比較部１８ｂの信号をカウンタ２０ｂで計数し、カ
ウンタ２０ｂの計数値に基づいて電池容量又は電池残量
を求めることが可能になる。例えば電池の充電時に、カ
ウンタ２０ｂの値から充電による電池容量が判る。更
に、本発明は、電池の放電電流Ｉｄに関する電流増幅部
１４ａ、積分部１６ａ、比較部１８ａを備えた放電量検
出部３５と、電池の充電電流Ｉｃに関する電流増幅部１
４ｂ、積分部１６ｂ、比較部１８ｂを備えた充電量検出
部３６を設けることで、正確に電池容量を監視できる。
この場合にも、比較部１８ａ，１８ｂの各々から得られ
る信号をカウンタ２０ａ，２０ｂでカウントし、カウン
ト値に基づいて電池容量又は電池残量を求めることが可
能となる。
【００１３】更に、積分部１６ａ，１６ｂとして、容量
の変化率が正の温度係数をもつコンデンサと、容量の変
化率が負の温度係数をもつコンデンサを並列接続し、温
度による容量変化を抑える。
の変化率が正の温度係数をもつコンデンサと、容量の変
化率が負の温度係数をもつコンデンサを並列接続し、温
度による容量変化を抑える。
【００１４】
【作用】本発明では、放電電流又は充電電流を一定の電
荷量毎に１つの“かたまり”として検出し、その個数を
カウントすることで、電池から流れ出した電荷量または
電池に流れ込んだ電荷量を検出する。例えば放電電流Ｉ
ｄを例にとると、電荷量は時間的に変化する放電電流Ｉ
ｄ（ｔ）の積分で求まることから、時間軸と放電電流軸
との２次元座標で放電電流Ｉｄ（ｔ）の作る面積Ｓ、即
ち電荷量Ｓが一定となるようなタイミングでパルスを発
生させる。ここで電荷量Ｓは、
荷量毎に１つの“かたまり”として検出し、その個数を
カウントすることで、電池から流れ出した電荷量または
電池に流れ込んだ電荷量を検出する。例えば放電電流Ｉ
ｄを例にとると、電荷量は時間的に変化する放電電流Ｉ
ｄ（ｔ）の積分で求まることから、時間軸と放電電流軸
との２次元座標で放電電流Ｉｄ（ｔ）の作る面積Ｓ、即
ち電荷量Ｓが一定となるようなタイミングでパルスを発
生させる。ここで電荷量Ｓは、
【００１５】
【数１】
【００１６】となる。いま電流増幅部１４ａにより、放
電電流Ｉｄ（ｔ）に比例する検出電流Ｉｓ（ｔ）を得る
ことができるとすれば、検出電流Ｉｓ（ｔ）で積分部１
６ａのコンデンサＣを充電した時のコンデンサ両端電圧
Ｖｓ（ｔ）は、
電電流Ｉｄ（ｔ）に比例する検出電流Ｉｓ（ｔ）を得る
ことができるとすれば、検出電流Ｉｓ（ｔ）で積分部１
６ａのコンデンサＣを充電した時のコンデンサ両端電圧
Ｖｓ（ｔ）は、
【００１７】
【数２】
【００１８】となる。したがって、電荷量Ｓは
【００１９】
【数３】
【００２０】となる。ここで、ＡもＣも定数であるか
ら、電荷量Ｓを一定とするためには、コンデンサ両端電
圧Ｖｓ（ｔ）が一定となるように電圧検出を行えばよい
ことが判る。即ち、積分部１６ａのコンデンサＣの端子
電圧を比較部１８ａにおいて所定の基準電圧Ｖref と比
較し、基準電圧Ｖref まで充電される毎に、リセットを
掛けてコンデンサを素早く放電し、これを何回行ったか
をカウントすることで放電容量を測定でき、電池の初期
容量が判っていれば、電池残量が判る。
ら、電荷量Ｓを一定とするためには、コンデンサ両端電
圧Ｖｓ（ｔ）が一定となるように電圧検出を行えばよい
ことが判る。即ち、積分部１６ａのコンデンサＣの端子
電圧を比較部１８ａにおいて所定の基準電圧Ｖref と比
較し、基準電圧Ｖref まで充電される毎に、リセットを
掛けてコンデンサを素早く放電し、これを何回行ったか
をカウントすることで放電容量を測定でき、電池の初期
容量が判っていれば、電池残量が判る。
【００２１】電池の充電電流Ｉｃについても、電流方向
が逆になること以外は基本的に同じであり、積分部１６
ｂのコンデンサＣの端子電圧を比較部１８ｂにおいて所
定の基準電圧Ｖref と比較し、基準電圧Ｖref まで充電
される毎に、リセットを掛けてコンデンサを素早く放電
し、これを何回行ったかをカウントすることで充電容量
を測定でき、充電終了時の電池容量が判る。
が逆になること以外は基本的に同じであり、積分部１６
ｂのコンデンサＣの端子電圧を比較部１８ｂにおいて所
定の基準電圧Ｖref と比較し、基準電圧Ｖref まで充電
される毎に、リセットを掛けてコンデンサを素早く放電
し、これを何回行ったかをカウントすることで充電容量
を測定でき、充電終了時の電池容量が判る。
【００２２】更に、放電容量と充電容量の両方を検出す
ることで、正確に現在の電池容量（電池残量）が判る。
ることで、正確に現在の電池容量（電池残量）が判る。
【００２３】
【実施例】図１は、電池の放電電流に基づいて電池容量
を監視する本発明の第１実施例のブロック図である。図
１において、電池１０は負荷１２に対し電源を供給す
る。電池１０の電源電圧としては、例えばＤＣ５Ｖとな
る。第１実施例の電池容量監視装置は、電流検出抵抗Ｒ
ｓ1 、電流増幅部１４ａ、積分部１６ａ、比較部１８
ａ、制御ＭＰＵ２２のプログラム制御により実現される
カウンタ２０ａで構成される。
を監視する本発明の第１実施例のブロック図である。図
１において、電池１０は負荷１２に対し電源を供給す
る。電池１０の電源電圧としては、例えばＤＣ５Ｖとな
る。第１実施例の電池容量監視装置は、電流検出抵抗Ｒ
ｓ1 、電流増幅部１４ａ、積分部１６ａ、比較部１８
ａ、制御ＭＰＵ２２のプログラム制御により実現される
カウンタ２０ａで構成される。
【００２４】電流検出抵抗Ｒｓ1 は例えば５０ｍΩ程度
の微小な抵抗であり、抵抗両端に放電電流Ｉｄに応じた
検出電圧Ｖ1 を発生する。ここで、Ｖ1 ＝Ｒｓ1 ×Ｉｄ
となる。電流増幅部１４ａは、電流検出抵抗Ｒｓ1 の検
出電圧Ｖ1 を入力し、放電電流Ｉｄに比例した検出電流
Ｉｓを積分部１６ａに出力する。積分部１６ａにはコン
デンサＣが設けられており、電流増幅部１４ａからの検
出電流Ｉｓにより充電される。
の微小な抵抗であり、抵抗両端に放電電流Ｉｄに応じた
検出電圧Ｖ1 を発生する。ここで、Ｖ1 ＝Ｒｓ1 ×Ｉｄ
となる。電流増幅部１４ａは、電流検出抵抗Ｒｓ1 の検
出電圧Ｖ1 を入力し、放電電流Ｉｄに比例した検出電流
Ｉｓを積分部１６ａに出力する。積分部１６ａにはコン
デンサＣが設けられており、電流増幅部１４ａからの検
出電流Ｉｓにより充電される。
【００２５】積分部１６ａに設けたコンデンサＣの両端
電圧Ｖｓは比較部１８ａに入力され、予め定めた基準電
圧Ｖｒｅｆと比較される。コンデンサＣの両端電圧Ｖｓ
が基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、比較部１８ａの出力は
それまでのＬレベルからＨレベルに反転する。比較部１
８ａの出力は、積分部１６ａにリセット信号として帰還
されている。
電圧Ｖｓは比較部１８ａに入力され、予め定めた基準電
圧Ｖｒｅｆと比較される。コンデンサＣの両端電圧Ｖｓ
が基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、比較部１８ａの出力は
それまでのＬレベルからＨレベルに反転する。比較部１
８ａの出力は、積分部１６ａにリセット信号として帰還
されている。
【００２６】このため、比較部１８ａの出力がＬレベル
からＨレベルに反転すると、反転したＨレベル出力がリ
セット信号として積分部１６ａに与えられ、コンデンサ
Ｃを直ちに放電してリセット状態とする。この結果、積
分部１６ａのコンデンサＣの両端電圧Ｖｓが比較部１８
ａの基準電圧Ｖｒｅｆに達するごとに、比較部１８ａよ
りパルス信号が１つ出力される。制御ＭＰＵ２２にはカ
ウンタ２０ａが設けられ、比較部１８ａより出力される
パルス信号をカウントする。
からＨレベルに反転すると、反転したＨレベル出力がリ
セット信号として積分部１６ａに与えられ、コンデンサ
Ｃを直ちに放電してリセット状態とする。この結果、積
分部１６ａのコンデンサＣの両端電圧Ｖｓが比較部１８
ａの基準電圧Ｖｒｅｆに達するごとに、比較部１８ａよ
りパルス信号が１つ出力される。制御ＭＰＵ２２にはカ
ウンタ２０ａが設けられ、比較部１８ａより出力される
パルス信号をカウントする。
【００２７】図２は図１の実施例における放電電流Ｉｄ
の時間的変化を示し、負荷１２の状態によって放電電流
Ｉｄは様々に変化する。このような放電電流Ｉｄの変化
に対し、電流増幅部１４ａからはそれに比例した検出電
流Ｉｓが積分部１６ａに出力され、コンデンサＣを充電
する。コンデンサＣの両端電圧Ｖｓは比較部１８ａで基
準電圧Ｖｒｅｆと比較されており、基準電圧Ｖｓに達す
ると比較出力がＬレベルからＨレベルに反転し、これに
よって積分部１６ａのコンデンサＣを放電リセットし、
比較部１８ａよりパルス信号が１つ出力される。
の時間的変化を示し、負荷１２の状態によって放電電流
Ｉｄは様々に変化する。このような放電電流Ｉｄの変化
に対し、電流増幅部１４ａからはそれに比例した検出電
流Ｉｓが積分部１６ａに出力され、コンデンサＣを充電
する。コンデンサＣの両端電圧Ｖｓは比較部１８ａで基
準電圧Ｖｒｅｆと比較されており、基準電圧Ｖｓに達す
ると比較出力がＬレベルからＨレベルに反転し、これに
よって積分部１６ａのコンデンサＣを放電リセットし、
比較部１８ａよりパルス信号が１つ出力される。
【００２８】積分部１６ａと比較部１８ａは放電電流Ｉ
ｄを時間積分し、その積分量即ちコンデンサＣの電荷量
を与える図示の面積Ｓが基準電圧Ｖｒｅｆで定まる一定
値に達したときに、比較部１８ａよりパルス信号を出力
させる。この関係は作用の（１）〜（３）式に示したと
おりである。この結果、比較部１８ａより出力されるパ
ルス信号は、図２のように、時間的に変化する放電電流
Ｉｄを積分した場合の一定面積Ｓ、即ち一定電荷量を表
わすこととなり、このパルス信号をカウンタ２０ａで計
数することで、一定電荷量Ｓの数を知ることができる。
したがって、カウンタ２０ａのカウント値に一定電荷量
Ｓを掛け合わせると、電池１０の放電電流Ｉｄによる電
池消費容量を知ることができる。
ｄを時間積分し、その積分量即ちコンデンサＣの電荷量
を与える図示の面積Ｓが基準電圧Ｖｒｅｆで定まる一定
値に達したときに、比較部１８ａよりパルス信号を出力
させる。この関係は作用の（１）〜（３）式に示したと
おりである。この結果、比較部１８ａより出力されるパ
ルス信号は、図２のように、時間的に変化する放電電流
Ｉｄを積分した場合の一定面積Ｓ、即ち一定電荷量を表
わすこととなり、このパルス信号をカウンタ２０ａで計
数することで、一定電荷量Ｓの数を知ることができる。
したがって、カウンタ２０ａのカウント値に一定電荷量
Ｓを掛け合わせると、電池１０の放電電流Ｉｄによる電
池消費容量を知ることができる。
【００２９】そこで、電池１０をフルに充電したときの
電池容量が予め判っていれば、制御ＭＰＵ２２において
カウンタ２０ａの計数値に一定の電荷量Ｓを掛け合わせ
て求めた消費容量を差し引くことで、現時点における電
池１０の容量即ち電池残量を知ることができる。そして
制御ＭＰＵ２２は、求めた電池残量が予め定めた所定値
に低下したときにユーザに対しメッセージ出力や警報出
力を行い、実行中のプログラムの正常終了処理やデータ
格納処理を促すことになる。
電池容量が予め判っていれば、制御ＭＰＵ２２において
カウンタ２０ａの計数値に一定の電荷量Ｓを掛け合わせ
て求めた消費容量を差し引くことで、現時点における電
池１０の容量即ち電池残量を知ることができる。そして
制御ＭＰＵ２２は、求めた電池残量が予め定めた所定値
に低下したときにユーザに対しメッセージ出力や警報出
力を行い、実行中のプログラムの正常終了処理やデータ
格納処理を促すことになる。
【００３０】図３は、図１の具体的な回路構成である。
電流増幅部１４ａには、オペアンプ２４、ＭＯＳ型のＦ
ＥＴ２６が設けられる。オペアンプ２４は、電流検出抵
抗Ｒｓ1 の放電電流Ｉｄに応じた検出電圧Ｖ1 を入力抵
抗Ｒｆを介して入力する。オペアンプ２４によるＦＥＴ
２６の駆動で積分部１６ａに流れる検出電流Ｉｓは、次
式で与えられる。
電流増幅部１４ａには、オペアンプ２４、ＭＯＳ型のＦ
ＥＴ２６が設けられる。オペアンプ２４は、電流検出抵
抗Ｒｓ1 の放電電流Ｉｄに応じた検出電圧Ｖ1 を入力抵
抗Ｒｆを介して入力する。オペアンプ２４によるＦＥＴ
２６の駆動で積分部１６ａに流れる検出電流Ｉｓは、次
式で与えられる。
【００３１】
【数４】
【００３２】ここで、電流検出抵抗Ｒｓ1 は５０ｍΩと
いった微小な抵抗であり、これに対し入力抵抗Ｒｆは１
０ｋΩといった高抵抗を使用し、微小な電流検出電圧Ｖ
1 を十分に電圧増幅してＦＥＴ２６を駆動する。積分部
１６ａには並列接続したコンデンサＣ１，Ｃ２、放電リ
セット用のトランジスタ３０、トランジスタ３０を駆動
するための抵抗Ｒ１２、コンデンサＣ３および抵抗Ｒ１
３を直列接続した微分回路が設けられる。コンデンサＣ
１はポリエステル・コンデンサであり、図４に示すよう
に、温度に対する静電用の変化率がＣ１の特性をもつ。
いった微小な抵抗であり、これに対し入力抵抗Ｒｆは１
０ｋΩといった高抵抗を使用し、微小な電流検出電圧Ｖ
1 を十分に電圧増幅してＦＥＴ２６を駆動する。積分部
１６ａには並列接続したコンデンサＣ１，Ｃ２、放電リ
セット用のトランジスタ３０、トランジスタ３０を駆動
するための抵抗Ｒ１２、コンデンサＣ３および抵抗Ｒ１
３を直列接続した微分回路が設けられる。コンデンサＣ
１はポリエステル・コンデンサであり、図４に示すよう
に、温度に対する静電用の変化率がＣ１の特性をもつ。
【００３３】これに対し、コンデンサＣ２はポリプロピ
レン・コンデンサであり、図４の破線の特性Ｃ２に示す
温度に対する静電容量変化率の特性をもつ。このような
ポリエステル・コンデンサＣ１とポリプロピレン・コン
デンサＣ２を並列接続することで、コンデンサＣ＝Ｃ１
＋Ｃ２となるコンデンサ全体としての温度に対する静電
容量変化率を、Ｃ１＋Ｃ２の一点鎖線の特性に示すよう
に、２０℃を中心とした常温使用範囲でほぼ一定に保つ
ことができる。
レン・コンデンサであり、図４の破線の特性Ｃ２に示す
温度に対する静電容量変化率の特性をもつ。このような
ポリエステル・コンデンサＣ１とポリプロピレン・コン
デンサＣ２を並列接続することで、コンデンサＣ＝Ｃ１
＋Ｃ２となるコンデンサ全体としての温度に対する静電
容量変化率を、Ｃ１＋Ｃ２の一点鎖線の特性に示すよう
に、２０℃を中心とした常温使用範囲でほぼ一定に保つ
ことができる。
【００３４】このため、周囲温度が変化しても積分部１
６ａに使用しているコンデンサの容量Ｃを常に一定に保
つことができる。この結果、周囲温度に対し積分部１６
ａのコンデンサＣの容量が変化しないことから、正確に
一定電荷量Ｓの検出ができる。再び図３を参照するに、
比較部１８ａにはコンパレータ２８が設けられる。コン
パレータ２８のプラス入力端子には、積分部１６ａに設
けたコンデンサＣ１，Ｃ２の並列接続回路の両端電圧Ｖ
ｓが入力される。マイナス入力端子には抵抗Ｒ１０，Ｒ
１１で分圧された一定電荷量Ｓを決めるための基準電圧
Ｖｒｅｆが入力される。コンデンサＣ１，Ｃ２を放電リ
セットした後の検出電流Ｉｓによる充電中にあっては、
コンデンサ両端電圧Ｖｓは基準電圧Ｖｒｅｆを下回って
おり、コンパレータ２８の出力はＬレベルとなってい
る。このとき積分部１６ａのトランジスタ３０はオフ状
態にある。
６ａに使用しているコンデンサの容量Ｃを常に一定に保
つことができる。この結果、周囲温度に対し積分部１６
ａのコンデンサＣの容量が変化しないことから、正確に
一定電荷量Ｓの検出ができる。再び図３を参照するに、
比較部１８ａにはコンパレータ２８が設けられる。コン
パレータ２８のプラス入力端子には、積分部１６ａに設
けたコンデンサＣ１，Ｃ２の並列接続回路の両端電圧Ｖ
ｓが入力される。マイナス入力端子には抵抗Ｒ１０，Ｒ
１１で分圧された一定電荷量Ｓを決めるための基準電圧
Ｖｒｅｆが入力される。コンデンサＣ１，Ｃ２を放電リ
セットした後の検出電流Ｉｓによる充電中にあっては、
コンデンサ両端電圧Ｖｓは基準電圧Ｖｒｅｆを下回って
おり、コンパレータ２８の出力はＬレベルとなってい
る。このとき積分部１６ａのトランジスタ３０はオフ状
態にある。
【００３５】コンデンサ両端電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｒｅ
ｆに達すると、コンパレータ２８の出力がＬレベルから
Ｈレベルに反転する。このＨレベルへの反転で、積分部
１６ａの抵抗Ｒ１０にコンデンサＣ３および抵抗Ｒ１３
の微分回路部で微分パルスが作り出され、トランジスタ
３０を瞬時的にオンする。このため、コンデンサＣ１，
Ｃ２の充電電荷はトランジスタ３０を介して急速に放電
され、コンデンサ両端電圧Ｖｓは０Ｖに下がる。
ｆに達すると、コンパレータ２８の出力がＬレベルから
Ｈレベルに反転する。このＨレベルへの反転で、積分部
１６ａの抵抗Ｒ１０にコンデンサＣ３および抵抗Ｒ１３
の微分回路部で微分パルスが作り出され、トランジスタ
３０を瞬時的にオンする。このため、コンデンサＣ１，
Ｃ２の充電電荷はトランジスタ３０を介して急速に放電
され、コンデンサ両端電圧Ｖｓは０Ｖに下がる。
【００３６】この結果、コンパレータ２８のＨレベル出
力は再びＬレベル出力に反転する。このようなコンパレ
ータ２８の出力のＬ，Ｈ，Ｌの変化をもって制御ＭＰＵ
２２のカウンタ２０ａにパルス信号が出力されてカウン
ト動作が行われる。尚、図３の実施例にあっては、積分
部１６ａにポリエステル・コンデンサＣ１とポリプロピ
レン・コンデンサＣ２を並列接続して温度に対する静電
容量変化率を抑えるようにしているが、使用環境の温度
が安定した装置にあっては、単一のコンデンサＣを使用
してもよいことは勿論である。
力は再びＬレベル出力に反転する。このようなコンパレ
ータ２８の出力のＬ，Ｈ，Ｌの変化をもって制御ＭＰＵ
２２のカウンタ２０ａにパルス信号が出力されてカウン
ト動作が行われる。尚、図３の実施例にあっては、積分
部１６ａにポリエステル・コンデンサＣ１とポリプロピ
レン・コンデンサＣ２を並列接続して温度に対する静電
容量変化率を抑えるようにしているが、使用環境の温度
が安定した装置にあっては、単一のコンデンサＣを使用
してもよいことは勿論である。
【００３７】図５は、電池の充電電流に基づいて電池容
量を監視する本発明の第２実施例のブロック図である。
図５において、電池１０は外部からのＤＣ電源の供給に
より充電可能な電池を使用している。このため電池１０
が消耗した場合には、例えばＡＣアダプタなどを接続す
ることで外部からＤＣ電源を供給して、電池１０を充電
する。電池１０の充電時に流れる充電電流Ｉｃを検出す
るため、電流検出抵抗Ｒｓ2 が例えば電池１０のマイナ
ス側の電源ラインに挿入される。
量を監視する本発明の第２実施例のブロック図である。
図５において、電池１０は外部からのＤＣ電源の供給に
より充電可能な電池を使用している。このため電池１０
が消耗した場合には、例えばＡＣアダプタなどを接続す
ることで外部からＤＣ電源を供給して、電池１０を充電
する。電池１０の充電時に流れる充電電流Ｉｃを検出す
るため、電流検出抵抗Ｒｓ2 が例えば電池１０のマイナ
ス側の電源ラインに挿入される。
【００３８】電流検出抵抗Ｒｓ2 は５０ｍΩ程度の微小
な抵抗であり、充電電流Ｉｃが流れると、微小な検出電
圧Ｖ2 を発生する。検出電圧Ｖ2 は電流増幅部１４ｂに
入力され、充電電流Ｉｃに比例した検出電流Ｉｃに変換
される。電流増幅部１４ｂからの検出電流Ｉｓは、積分
部１６ｂに設けたコンデンサＣを充電する。コンデンサ
Ｃの両端電圧Ｖｓは比較部１８ｂに入力され、予め定め
た基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。
な抵抗であり、充電電流Ｉｃが流れると、微小な検出電
圧Ｖ2 を発生する。検出電圧Ｖ2 は電流増幅部１４ｂに
入力され、充電電流Ｉｃに比例した検出電流Ｉｃに変換
される。電流増幅部１４ｂからの検出電流Ｉｓは、積分
部１６ｂに設けたコンデンサＣを充電する。コンデンサ
Ｃの両端電圧Ｖｓは比較部１８ｂに入力され、予め定め
た基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。
【００３９】コンデンサＣの両端電圧Ｖｓが基準電圧Ｖ
ｒｅｆに達すると、比較部１８ｂの出力はそれまでのＬ
レベル出力からＨレベル出力に反転する。比較部１８ｄ
の出力は、リセット信号として積分部１６ｂに帰還され
ている。比較出力がＬレベルからＨレベルに反転する
と、コンデンサＣの放電リセットが行われる。このた
め、比較部１８ｂよりはＬ，Ｈ，Ｌと変化する１つのパ
ルス信号が出力され、制御ＭＰＵ２２のカウンタ２０ｂ
で計数される。
ｒｅｆに達すると、比較部１８ｂの出力はそれまでのＬ
レベル出力からＨレベル出力に反転する。比較部１８ｄ
の出力は、リセット信号として積分部１６ｂに帰還され
ている。比較出力がＬレベルからＨレベルに反転する
と、コンデンサＣの放電リセットが行われる。このた
め、比較部１８ｂよりはＬ，Ｈ，Ｌと変化する１つのパ
ルス信号が出力され、制御ＭＰＵ２２のカウンタ２０ｂ
で計数される。
【００４０】このような電池１０の充電時の充電電流Ｉ
ｃに基づく充電容量の検出も、基本的には図１の放電容
量の検出と同じであり、放電電流Ｉｄと充電電流Ｉｃで
は電流方向が異なることから、この電流方向に応じた異
なった極性の検出電圧に適合した電流増幅部１４ｂの回
路構成に相違があるのみである。図６は、図５の具体的
な回路である。電流増幅部１４ｂには、オペアンプ３
２，３４およびＦＥＴ２６が設けられる。オペアンプ３
２のプラス入力端子には、電流検出抵抗Ｒｓ2 の検出電
圧Ｖ2 が入力抵抗Ｒ１４を介して供給される。オペアン
プ３２のプラス入力端子には、オフセット調整のため抵
抗Ｒ１５と可変抵抗ＶＲの分圧回路で作り出した閾値電
圧Ｖthを入力している。
ｃに基づく充電容量の検出も、基本的には図１の放電容
量の検出と同じであり、放電電流Ｉｄと充電電流Ｉｃで
は電流方向が異なることから、この電流方向に応じた異
なった極性の検出電圧に適合した電流増幅部１４ｂの回
路構成に相違があるのみである。図６は、図５の具体的
な回路である。電流増幅部１４ｂには、オペアンプ３
２，３４およびＦＥＴ２６が設けられる。オペアンプ３
２のプラス入力端子には、電流検出抵抗Ｒｓ2 の検出電
圧Ｖ2 が入力抵抗Ｒ１４を介して供給される。オペアン
プ３２のプラス入力端子には、オフセット調整のため抵
抗Ｒ１５と可変抵抗ＶＲの分圧回路で作り出した閾値電
圧Ｖthを入力している。
【００４１】ここで、電池１０の電源電圧Ｖccを５Ｖと
すると、閾値電圧Ｖｒｅｆはその半分の２．５Ｖに設定
される。オペアンプ３２は入力抵抗Ｒ１４と帰還抵抗Ｒ
１６の抵抗値が同一であり、したがってオフセット調整
機能を備えた電圧バッファとして動作する。このオペア
ンプ３２の出力電圧Ｖ0 は、次式で与えられる。 Ｖ0 ＝２・Ｖth−Ｖ2 （５） オペアンプ３２の出力は、オペアンプ３４のマイナス入
力端子に接続される。オペアンプ３４は、プラス入力端
子に入力抵抗Ｒｆを接続し、出力にＦＥＴ２６を接続し
ている。オペアンプ３４は、電池１０の充電電流Ｉｃに
比例した検出電流Ｉｓを出力するようにＦＥＴ２６を駆
動する。即ちオペアンプ３４は、次式に従って検出電流
Ｉｓを流す。
すると、閾値電圧Ｖｒｅｆはその半分の２．５Ｖに設定
される。オペアンプ３２は入力抵抗Ｒ１４と帰還抵抗Ｒ
１６の抵抗値が同一であり、したがってオフセット調整
機能を備えた電圧バッファとして動作する。このオペア
ンプ３２の出力電圧Ｖ0 は、次式で与えられる。 Ｖ0 ＝２・Ｖth−Ｖ2 （５） オペアンプ３２の出力は、オペアンプ３４のマイナス入
力端子に接続される。オペアンプ３４は、プラス入力端
子に入力抵抗Ｒｆを接続し、出力にＦＥＴ２６を接続し
ている。オペアンプ３４は、電池１０の充電電流Ｉｃに
比例した検出電流Ｉｓを出力するようにＦＥＴ２６を駆
動する。即ちオペアンプ３４は、次式に従って検出電流
Ｉｓを流す。
【００４２】
【数５】
【００４３】動作的には、オペアンプ３４は入力抵抗Ｒ
ｆの両端電圧を電流検出抵抗Ｒｓ2の検出電圧Ｖ2 に一
致するようにＦＥＴ２６を駆動して、検出電流Ｉｓを流
すことになる。積分部１６ｂおよび比較部１８ｂは、図
３の放電容量検出の場合と同じである。
ｆの両端電圧を電流検出抵抗Ｒｓ2の検出電圧Ｖ2 に一
致するようにＦＥＴ２６を駆動して、検出電流Ｉｓを流
すことになる。積分部１６ｂおよび比較部１８ｂは、図
３の放電容量検出の場合と同じである。
【００４４】図５および図６の実施例で制御ＭＰＵ２２
のカウンタ２０ｂで得られたカウント値は、電池１０の
充電時における充電容量を表わすことになる。具体的に
は、カウンタ２０ｂのカウント値に基準電圧Ｖｒｅｆで
決まるコンデンサの一定電荷量Ｓを掛け合わせた値が充
電容量として求まる。したがって、電池１０を使い切っ
た後の充電時に充電容量を検出しておくことで、充電終
了後の電池使用時における最初の電池容量が正確に求め
られ、この最初の電池容量から図１および図３に示した
第１実施例で検出される電池消費容量を差し引くこと
で、現時点における電池容量（電池残量）をより正確に
知ることができる。
のカウンタ２０ｂで得られたカウント値は、電池１０の
充電時における充電容量を表わすことになる。具体的に
は、カウンタ２０ｂのカウント値に基準電圧Ｖｒｅｆで
決まるコンデンサの一定電荷量Ｓを掛け合わせた値が充
電容量として求まる。したがって、電池１０を使い切っ
た後の充電時に充電容量を検出しておくことで、充電終
了後の電池使用時における最初の電池容量が正確に求め
られ、この最初の電池容量から図１および図３に示した
第１実施例で検出される電池消費容量を差し引くこと
で、現時点における電池容量（電池残量）をより正確に
知ることができる。
【００４５】図７は、図１，図２に示した電池の放電容
量の検出と、図５，図６に示した電池の充電容量の検出
の両方を取り入れた本発明の第３実施例のブロック図で
ある。図７において、電池１０のプラス側の電源ライン
には、負荷１２に流れる放電電流Ｉｄを検出するための
電流検出抵抗Ｒｓ1 が挿入され、その検出電圧Ｖ1 を放
電容量検出部３５に入力している。放電容量検出部３５
の詳細は図１および図３に示したとおりである。一方、
電池１０の充電時に流れる充電電流Ｉｃを検出する電流
検出抵抗Ｒｓ2 を、電池１０のマイナスライン側に挿入
している。
量の検出と、図５，図６に示した電池の充電容量の検出
の両方を取り入れた本発明の第３実施例のブロック図で
ある。図７において、電池１０のプラス側の電源ライン
には、負荷１２に流れる放電電流Ｉｄを検出するための
電流検出抵抗Ｒｓ1 が挿入され、その検出電圧Ｖ1 を放
電容量検出部３５に入力している。放電容量検出部３５
の詳細は図１および図３に示したとおりである。一方、
電池１０の充電時に流れる充電電流Ｉｃを検出する電流
検出抵抗Ｒｓ2 を、電池１０のマイナスライン側に挿入
している。
【００４６】電流検出抵抗Ｒｓ2 で検出された充電電流
Ｉｃの検出電圧Ｖ2 は、充電容量検出部３６に入力され
る。充電容量検出部３６の詳細は図５，図６に示したと
おりである。制御ＭＰＵ２２には、カウンタ２０ａとカ
ウンタ２０ｂが設けられる。カウンタ２０ａは、放電容
量検出部３５で一定放電容量を検出するごとに得られる
パルス信号をカウントする。
Ｉｃの検出電圧Ｖ2 は、充電容量検出部３６に入力され
る。充電容量検出部３６の詳細は図５，図６に示したと
おりである。制御ＭＰＵ２２には、カウンタ２０ａとカ
ウンタ２０ｂが設けられる。カウンタ２０ａは、放電容
量検出部３５で一定放電容量を検出するごとに得られる
パルス信号をカウントする。
【００４７】カウンタ２０ｂは、充電容量検出部３６で
一定充電容量を検出するごとに得られるパルス信号をカ
ウントする。このため、カウンタ２０ａのカウント値に
一定容量Ｓを掛け合わせた値が電池１０の放電容量であ
り、カウンタ２０ｂのカウント値に一定容量Ｓを掛け合
わせた値が電池１０の充電容量である。判断部３８は、
カウンタ２０ａの放電カウント値とカウンタ２０ｂの充
電カウント値から現時点における電池１０の容量（電池
残量）を求め、規定値に下がったときに、ユーザにメッ
セージや警報出力により正常終了処理やメモリの格納処
理を促す指示を出す。また、必要に応じて電池１０の充
電容量や放電容量、更には現時点の残量を、ディスプレ
イや専用の表示部を使用して表示するようにしてもよ
い。
一定充電容量を検出するごとに得られるパルス信号をカ
ウントする。このため、カウンタ２０ａのカウント値に
一定容量Ｓを掛け合わせた値が電池１０の放電容量であ
り、カウンタ２０ｂのカウント値に一定容量Ｓを掛け合
わせた値が電池１０の充電容量である。判断部３８は、
カウンタ２０ａの放電カウント値とカウンタ２０ｂの充
電カウント値から現時点における電池１０の容量（電池
残量）を求め、規定値に下がったときに、ユーザにメッ
セージや警報出力により正常終了処理やメモリの格納処
理を促す指示を出す。また、必要に応じて電池１０の充
電容量や放電容量、更には現時点の残量を、ディスプレ
イや専用の表示部を使用して表示するようにしてもよ
い。
【００４８】尚、上記の実施例にあっては、充電または
放電時の一定容量ごとに得られるパルス信号を計数する
カウンタを制御ＭＰＵ２２のプログラム機能により実現
しているが、専用のカウンタを制御ＭＰＵ２２の外部回
路として設けてもよい。また図１，図３の放電容量検出
の実施例にあっては、電流検出抵抗Ｒｓ1 を電池１０の
プラス側の電源ラインに設けているが、マイナス側の電
源ラインに挿入してもよい。この点は、図５，図６の充
電容量の検出について電流検出抵抗Ｒｓ2 を電池１０の
マイナス側の電源ラインに挿入しているが、プラス側の
電源ラインに挿入するようにしてもよい。
放電時の一定容量ごとに得られるパルス信号を計数する
カウンタを制御ＭＰＵ２２のプログラム機能により実現
しているが、専用のカウンタを制御ＭＰＵ２２の外部回
路として設けてもよい。また図１，図３の放電容量検出
の実施例にあっては、電流検出抵抗Ｒｓ1 を電池１０の
プラス側の電源ラインに設けているが、マイナス側の電
源ラインに挿入してもよい。この点は、図５，図６の充
電容量の検出について電流検出抵抗Ｒｓ2 を電池１０の
マイナス側の電源ラインに挿入しているが、プラス側の
電源ラインに挿入するようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、動的な負荷に対する放電電流の変動に追従して正確
に電池の放電容量を検出することができるため、電池容
量の検出精度が大幅に向上し、電池残量の監視処理を適
切に行うことができる。また、プロセッサや制御ロジッ
クによる監視であっても、ＡＤコンバータを用いる必要
がないため、ＡＤコンバータの分解能に精度が影響され
ず、コスト的にも安価に実現できる。
ば、動的な負荷に対する放電電流の変動に追従して正確
に電池の放電容量を検出することができるため、電池容
量の検出精度が大幅に向上し、電池残量の監視処理を適
切に行うことができる。また、プロセッサや制御ロジッ
クによる監視であっても、ＡＤコンバータを用いる必要
がないため、ＡＤコンバータの分解能に精度が影響され
ず、コスト的にも安価に実現できる。
【図１】電池の放電容量を検出する本発明の第１実施例
のブロック図
のブロック図
【図２】第１実施例の検出原理の説明図
【図３】図１の第１実施例の具体的回路の回路図
【図４】積分部に使用するコンデンサの温度に対する容
量変化率の特性図
量変化率の特性図
【図５】電池の充電容量を検出する本発明の第２実施例
のブロック図
のブロック図
【図６】図５の第２実施例の具体的回路の回路図
【図７】電池の放電容量と充電容量の両方を検出する本
発明の第３実施例のブロック図
発明の第３実施例のブロック図
【図８】従来装置の回路図
１０：電池 １２：負荷 １４ａ，１４ｂ：電流増幅部 １６ａ，１６ｂ：積分部 １８ａ，１８ｂ：比較部 ２０ａ，２０ｂ：カウンタ ２２：制御ＭＰＵ ２４，３２，３４：オペアンプ ２６：ＦＥＴ（ＭＯＳ型） ２８：コンパレータ ３０：トランジスタ ３５：放電容量検出部 ３６：充電容量検出部 ３８：判断部 Ｒｓ1 ，Ｒｓ2 ：電流検出抵抗 Ｒｆ：入力抵抗
Claims (5)
- 【請求項１】電池の放電電流に比例する微小な放電検出
電流を発生する電流増幅部と、 前記電流増幅部により得られた放電検出電流で積分電圧
を生成する積分部と、 前記積分部によって得られた積分電圧を基準電圧と比較
し、積分電圧が基準電圧に達した時に前記積分部を放電
リセットさせて信号を発生する比較部と、を備えたこと
を特徴とする電池容量監視装置。 - 【請求項２】電池の充電電流に比例する微小な充電検出
電流を発生する電流増幅部と、 前記電流増幅部により得られた充電検出電流で積分電圧
を生成する積分部と、 前記積分部によって得られた積分電圧を基準電圧と比較
し、積分電圧が基準電圧に達した時に前記積分部を放電
リセットさせて信号を発生する比較部と、を備えたこと
を特徴とする電池容量監視装置。 - 【請求項３】電池の放電電流に比例する微小な放電検出
電流を発生する第１電流増幅部と、 前記第１電流増幅部により得られた放電検出電流で積分
電圧を生成する第１積分部と、 前記第１積分部によって得られた積分電圧を基準電圧と
比較し、積分電圧が基準電圧に達した時に前記第１積分
部を放電リセットさせて信号を発生する第１比較部と、 電池の充電電流に比例する微小な充電検出電流を発生す
る第２電流増幅部と、 前記第２電流増幅部により得られた充電検出電流で積分
電圧を生成する第２積分部と、 前記第２積分部によって得られた積分電圧を基準電圧と
比較し、積分電圧が基準電圧に達した時に前記第２積分
部を放電リセットさせて信号を発生する第２比較部と、
を備えたことを特徴とする電池容量監視装置。 - 【請求項４】請求項１、２又は３記載の電池残量監視装
置に於いて、更に、前記比較部の各々から得られる信号
をカウントするカウンタを設け、該カウンタの計数値に
基づいて電池容量又は電池残量を求めることを特徴とす
る電池容量監視装置。 - 【請求項５】請求項１、２又は３記載の電池残量監視装
置に於いて、前記積分部として、容量の変化率が正の温
度係数をもつコンデンサと、容量の変化率が負の温度係
数をもつコンデンサを並列接続し、温度による容量変化
を抑えたことを特徴とする電池残量監視装置。
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