JPH08149707A - 電池の充電方法及び電源装置 - Google Patents
電池の充電方法及び電源装置Info
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- JPH08149707A JPH08149707A JP6309861A JP30986194A JPH08149707A JP H08149707 A JPH08149707 A JP H08149707A JP 6309861 A JP6309861 A JP 6309861A JP 30986194 A JP30986194 A JP 30986194A JP H08149707 A JPH08149707 A JP H08149707A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池パックを常時取り付けて使用する機器に
おいても、使用者が電池残量を気にすることなく使用で
きる電池の充電方法及び消費電流の広い範囲に亘って正
確な電池残量を表示することができる電源装置を提供す
る。 【構成】 電池パック２０と機器本体２１との間には、
ドライバ１３、１４、２２、２３及びデータ通信線等か
らなる通信部が設けられている。ＣＰＵ１は電池４の残
量、出力電圧、温度の測定を行い、その情報をＣＰＵ１
５に送信する。ＣＰＵ１５は、この電池状態情報に基づ
いて電池４の充電動作の制御を行う。また、ＣＰＵ１は
通信部を介して機器本体の動作状態情報を得、これに応
じて電池４の残量測定の方法を変更する。
おいても、使用者が電池残量を気にすることなく使用で
きる電池の充電方法及び消費電流の広い範囲に亘って正
確な電池残量を表示することができる電源装置を提供す
る。 【構成】 電池パック２０と機器本体２１との間には、
ドライバ１３、１４、２２、２３及びデータ通信線等か
らなる通信部が設けられている。ＣＰＵ１は電池４の残
量、出力電圧、温度の測定を行い、その情報をＣＰＵ１
５に送信する。ＣＰＵ１５は、この電池状態情報に基づ
いて電池４の充電動作の制御を行う。また、ＣＰＵ１は
通信部を介して機器本体の動作状態情報を得、これに応
じて電池４の残量測定の方法を変更する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、充電可能な電池を内蔵
する電源装置及びその電源装置内の電池の充電方法に関
する。
する電源装置及びその電源装置内の電池の充電方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、携帯型ビデオカメラや、携帯
型コンピュータに用いられる残量表示付き電池パックに
は次に示すようなものがあった。図７は従来の電池パッ
クの電気的構成を示した回路図である。１０１は８ｂｉ
ｔのＡ／Ｄ変換器１０２を内蔵したワンチップＣＰＵ、
１０３は電池の充電電流または放電電流を測るための抵
抗、１０４は電池（組電池）、１０５は電池１０４の表
面温度を測るためのサーミスタ、１０６は電池１０４の
残量を表示するためのＬＥＤで残量に応じて点灯する数
を変化させ、例えば、残量が２０％の時には１個のＬＥ
Ｄを点灯させ、１００％の時には５個のＬＥＤを点灯さ
せる。１０７は残量表示を開始するボタンスイッチで１
回押すことによりＬＥＤ１０６は約３秒間点灯し、その
後消灯する。１０８は機器に接続する電池パックの＋端
子、１０９は機器に接続する−端子である。１１７は抵
抗１０３のａ点の電圧を反転増幅する演算増幅器、１１
８は抵抗１０３のａ点の電圧を非反転増幅する演算増幅
器である。
型コンピュータに用いられる残量表示付き電池パックに
は次に示すようなものがあった。図７は従来の電池パッ
クの電気的構成を示した回路図である。１０１は８ｂｉ
ｔのＡ／Ｄ変換器１０２を内蔵したワンチップＣＰＵ、
１０３は電池の充電電流または放電電流を測るための抵
抗、１０４は電池（組電池）、１０５は電池１０４の表
面温度を測るためのサーミスタ、１０６は電池１０４の
残量を表示するためのＬＥＤで残量に応じて点灯する数
を変化させ、例えば、残量が２０％の時には１個のＬＥ
Ｄを点灯させ、１００％の時には５個のＬＥＤを点灯さ
せる。１０７は残量表示を開始するボタンスイッチで１
回押すことによりＬＥＤ１０６は約３秒間点灯し、その
後消灯する。１０８は機器に接続する電池パックの＋端
子、１０９は機器に接続する−端子である。１１７は抵
抗１０３のａ点の電圧を反転増幅する演算増幅器、１１
８は抵抗１０３のａ点の電圧を非反転増幅する演算増幅
器である。
【０００３】残量の積算は、電池１０４の初期容量デー
タをあらかじめＣＰＵ１０１に記憶させておき抵抗１０
３のａ点の電圧から電流を求め容量の加減算を行う。例
えば、抵抗１０３のａ点の電圧を演算増幅器１１７、演
算増幅器１１８により増幅しＡ／Ｄ変換器１０２より変
換する。（演算増幅器１１７側の値をｂ、演算増幅器１
１８側をｃする）そして、ｂ＞０なら充電中、ｃ＞０な
ら放電中とみなし、Ａ／Ｄ変換の値から現在流れている
電流値を数式（１）から算出する。
タをあらかじめＣＰＵ１０１に記憶させておき抵抗１０
３のａ点の電圧から電流を求め容量の加減算を行う。例
えば、抵抗１０３のａ点の電圧を演算増幅器１１７、演
算増幅器１１８により増幅しＡ／Ｄ変換器１０２より変
換する。（演算増幅器１１７側の値をｂ、演算増幅器１
１８側をｃする）そして、ｂ＞０なら充電中、ｃ＞０な
ら放電中とみなし、Ａ／Ｄ変換の値から現在流れている
電流値を数式（１）から算出する。
【０００４】 充電または放電電流＝（（ｂまたはｃの電圧）／抵抗値Ｒ）×効率 …（１） ここで、充電及び放電の効率はあらかじめ電池１０４の
温度に応じた値に決められている。電池１０４の温度は
サーミスタ１０５によって電圧として検出され、Ａ／Ｄ
変換器１０２によってＣＰＵ１０１が取り扱えるディジ
タル値に変換される。数式（１）を用いて逐次算出され
る単位時間あたりの電流値は初期の容量に対して充電時
に加算、放電時に減算される。
温度に応じた値に決められている。電池１０４の温度は
サーミスタ１０５によって電圧として検出され、Ａ／Ｄ
変換器１０２によってＣＰＵ１０１が取り扱えるディジ
タル値に変換される。数式（１）を用いて逐次算出され
る単位時間あたりの電流値は初期の容量に対して充電時
に加算、放電時に減算される。
【０００５】また、一般にニッカド電池、ニッケル水素
電池は、浅い充放電サイクルを繰り返した後、深い放電
を行うと、放電時の電圧が二段落ちするといういわゆる
メモリ効果と呼ばれる現象が起こり、放電終止電圧を高
く設定する用途の機器に於ては動作電圧の低下に伴うみ
かけ上の容量低下が出ることが知られている。
電池は、浅い充放電サイクルを繰り返した後、深い放電
を行うと、放電時の電圧が二段落ちするといういわゆる
メモリ効果と呼ばれる現象が起こり、放電終止電圧を高
く設定する用途の機器に於ては動作電圧の低下に伴うみ
かけ上の容量低下が出ることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電池パックの使用者は、上記メモリ効果を避けるため
は、電池充電前に残量表示ボタンを押して残量を確認後
充電する必要があり、面倒であった。また、残量を確認
しやすくするために常時ＬＥＤを点灯させたままにする
と、使用していないときでも電池を消耗することにな
る。さらに、携帯型コンピュータのように電池パックは
機器に常時取り付けた状態で使用し、本体がオフの時や
機器が低消費電力の時に自動的に充電するシステムで
は、電池残量に関係なく充電され、メモリ効果を起こし
たり、過充電状態になり電池の寿命を縮めてしまうとい
った不具合が発生する。
電池パックの使用者は、上記メモリ効果を避けるため
は、電池充電前に残量表示ボタンを押して残量を確認後
充電する必要があり、面倒であった。また、残量を確認
しやすくするために常時ＬＥＤを点灯させたままにする
と、使用していないときでも電池を消耗することにな
る。さらに、携帯型コンピュータのように電池パックは
機器に常時取り付けた状態で使用し、本体がオフの時や
機器が低消費電力の時に自動的に充電するシステムで
は、電池残量に関係なく充電され、メモリ効果を起こし
たり、過充電状態になり電池の寿命を縮めてしまうとい
った不具合が発生する。
【０００７】また、携帯型コンピュータのように消費電
流が数ｍＡから数Ａまで大きく変化するシステムでは、
電池パックの残量表示回路のＡ／Ｄ変換器の多くは８ｂ
ｉｔのものが用いられているために、最大検出電流を大
きくするあまり、最小検出電流も大きくなり消費電流の
下限を検出できなくなり、残量表示の誤差が大きくなる
という問題がある。
流が数ｍＡから数Ａまで大きく変化するシステムでは、
電池パックの残量表示回路のＡ／Ｄ変換器の多くは８ｂ
ｉｔのものが用いられているために、最大検出電流を大
きくするあまり、最小検出電流も大きくなり消費電流の
下限を検出できなくなり、残量表示の誤差が大きくなる
という問題がある。
【０００８】本発明は、上述した点に鑑みなされたもの
であり、電池パックを常時取り付けて使用するような機
器においても、使用者が電池残量を気にすることなく使
用できる電池の充電方法を提供することを第１の目的と
し、さらに消費電流が数ｍＡから数Ａまで大きく変化す
る機器に取り付けて使用しても誤差が無く残量を表示す
ることができる電源装置を提供することが第２の目的と
する。
であり、電池パックを常時取り付けて使用するような機
器においても、使用者が電池残量を気にすることなく使
用できる電池の充電方法を提供することを第１の目的と
し、さらに消費電流が数ｍＡから数Ａまで大きく変化す
る機器に取り付けて使用しても誤差が無く残量を表示す
ることができる電源装置を提供することが第２の目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため本発明は、機器に取り付けて使用される電源装置
に内蔵された電池の充電方法において、前記電源装置は
前記電池の状態を示す電池状態情報を前記機器に送信
し、前記機器は受信した電池状態情報に基づいて前記電
池の充電動作を制御するようにしたものである。
るため本発明は、機器に取り付けて使用される電源装置
に内蔵された電池の充電方法において、前記電源装置は
前記電池の状態を示す電池状態情報を前記機器に送信
し、前記機器は受信した電池状態情報に基づいて前記電
池の充電動作を制御するようにしたものである。
【００１０】同じ目的を達成するため本発明は、機器に
取り付けて使用される電源装置に内蔵された電池の充電
装置において、前記電源装置内の電池の状態を示す電池
状態情報を通信する通信手段と、該通信された電池状態
情報に基づいて前記電池の充電動作を制御する制御手段
とを設けるようにしたものである。
取り付けて使用される電源装置に内蔵された電池の充電
装置において、前記電源装置内の電池の状態を示す電池
状態情報を通信する通信手段と、該通信された電池状態
情報に基づいて前記電池の充電動作を制御する制御手段
とを設けるようにしたものである。
【００１１】また、上記第２の目的を達成するため本発
明は、電池を内蔵し、機器に取り付けて使用される電源
装置であって、前記電池の残量を測定する残量測定手段
を有する電源装置において、前記機器の動作状態情報を
通信する通信手段と、該通信された動作状態情報に基づ
いて前記電池の残量測定方法を変更する変更手段とを設
けるようにしたものである。
明は、電池を内蔵し、機器に取り付けて使用される電源
装置であって、前記電池の残量を測定する残量測定手段
を有する電源装置において、前記機器の動作状態情報を
通信する通信手段と、該通信された動作状態情報に基づ
いて前記電池の残量測定方法を変更する変更手段とを設
けるようにしたものである。
【００１２】
【作用】請求項１の充電方法によれば、電源装置は内蔵
する電池の状態を示す電池状態情報を機器に送信し、前
記機器は受信した電池状態情報に基づいて前記電池の充
電動作を制御する。
する電池の状態を示す電池状態情報を機器に送信し、前
記機器は受信した電池状態情報に基づいて前記電池の充
電動作を制御する。
【００１３】請求項３の電源装置によれば、機器の動作
状態情報が通信され、該通信された動作状態情報に基づ
いて前記電池の残量測定方法を変更される。
状態情報が通信され、該通信された動作状態情報に基づ
いて前記電池の残量測定方法を変更される。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
【００１５】図１は、本発明の一実施例に係る電池パッ
ク２０および機器本体２１の電気的構成を示す回路図で
ある。１は８ｂｉｔのＡ／Ｄ変換器２を内蔵したワンチ
ップＣＰＵ、３は電池４の充電または放電電流を測定す
るための抵抗器であり、本実施例においては０．０２Ω
である。１７は抵抗器３のａ点の電圧を増幅する反転増
幅器であり、本実施例においては約８０倍の増幅度であ
る。４は５本のニッカド電池を直列に接続した電池、５
は電池４の表面温度を測るためのサーミスタ、６は電池
４の容量を表示するためのＬＥＤで、０％〜１９％の容
量で１個のＬＥＤ６を点灯させ、８０％〜１００％の容
量で５個全部のＬＥＤ６を点灯させる。７は残量表示を
開始するボタンスイッチで１回押すことによりＬＥＤ６
は約３秒間点灯し、その後消灯する。
ク２０および機器本体２１の電気的構成を示す回路図で
ある。１は８ｂｉｔのＡ／Ｄ変換器２を内蔵したワンチ
ップＣＰＵ、３は電池４の充電または放電電流を測定す
るための抵抗器であり、本実施例においては０．０２Ω
である。１７は抵抗器３のａ点の電圧を増幅する反転増
幅器であり、本実施例においては約８０倍の増幅度であ
る。４は５本のニッカド電池を直列に接続した電池、５
は電池４の表面温度を測るためのサーミスタ、６は電池
４の容量を表示するためのＬＥＤで、０％〜１９％の容
量で１個のＬＥＤ６を点灯させ、８０％〜１００％の容
量で５個全部のＬＥＤ６を点灯させる。７は残量表示を
開始するボタンスイッチで１回押すことによりＬＥＤ６
は約３秒間点灯し、その後消灯する。
【００１６】８は機器本体２１に電力を供給する電池パ
ックの＋端子、９は機器本体２１に接続する−端子、１
０、１１は機器本体２１が動作状態の時には電池パック
２０の電池状態情報を機器本体２１に通信するためのデ
ータ信号（レディ信号）のデータ端子とクロック信号の
クロック端子であり、また機器本体２１がサスペンド又
はオフ状態の時には本体動作モードを電池パック２０に
通信するためのデータ信号（レディ信号）のデータ端子
とクロック信号のクロック端子でもある。１２は残量表
示を開始するＬＥＤＯＮ信号である。
ックの＋端子、９は機器本体２１に接続する−端子、１
０、１１は機器本体２１が動作状態の時には電池パック
２０の電池状態情報を機器本体２１に通信するためのデ
ータ信号（レディ信号）のデータ端子とクロック信号の
クロック端子であり、また機器本体２１がサスペンド又
はオフ状態の時には本体動作モードを電池パック２０に
通信するためのデータ信号（レディ信号）のデータ端子
とクロック信号のクロック端子でもある。１２は残量表
示を開始するＬＥＤＯＮ信号である。
【００１７】１３はデータ信号を送信するためのオープ
ンコレクタのドライバであり、１４はレディ信号を送信
するためのオープンコレクタのドライバであり、２３は
クロック信号を送信するためのオープンコレクタのドラ
イバであり、２２は機器本体２１の動作モードをあらわ
す信号を送信するためのオープンコレクタのドライバで
ある。１５はＡ／Ｄ変換器１６を内蔵したワンチップＣ
ＰＵである。ＣＰＵ１５は電池４の残量の積算値、電池
電圧および電池温度の値を記憶し、充電および放電の制
御をする。２４は電池４に充電電流を供給する定電流回
路、２５は定電流回路２４からの供給電流をオンオフす
るスイッチ回路、２６は電池４の放電を制御するスイッ
チ回路、２７は電池４を放電する放電抵抗である。
ンコレクタのドライバであり、１４はレディ信号を送信
するためのオープンコレクタのドライバであり、２３は
クロック信号を送信するためのオープンコレクタのドラ
イバであり、２２は機器本体２１の動作モードをあらわ
す信号を送信するためのオープンコレクタのドライバで
ある。１５はＡ／Ｄ変換器１６を内蔵したワンチップＣ
ＰＵである。ＣＰＵ１５は電池４の残量の積算値、電池
電圧および電池温度の値を記憶し、充電および放電の制
御をする。２４は電池４に充電電流を供給する定電流回
路、２５は定電流回路２４からの供給電流をオンオフす
るスイッチ回路、２６は電池４の放電を制御するスイッ
チ回路、２７は電池４を放電する放電抵抗である。
【００１８】残量の積算は検出される電流値またはデー
タ端子１０とクロック端子１１の状態に応じてあらかじ
め定められている電流値に基づいて演算して求める。本
実施例の電池パックの放電可能電流値は０〜３．１Ａで
あり、充電可能電流値０〜１．２Ａである。そこで、２
５ｍＡ〜３．１Ａの電流値においてはＡ／Ｄ変換器２に
よって検出された電流値を残量積算のための演算に用
い、０〜２４ｍＡの電流値においてはデータ端子１０と
クロック端子１１の状態によって定められた電流値を残
量積算のための演算に用いている。
タ端子１０とクロック端子１１の状態に応じてあらかじ
め定められている電流値に基づいて演算して求める。本
実施例の電池パックの放電可能電流値は０〜３．１Ａで
あり、充電可能電流値０〜１．２Ａである。そこで、２
５ｍＡ〜３．１Ａの電流値においてはＡ／Ｄ変換器２に
よって検出された電流値を残量積算のための演算に用
い、０〜２４ｍＡの電流値においてはデータ端子１０と
クロック端子１１の状態によって定められた電流値を残
量積算のための演算に用いている。
【００１９】まずＡ／Ｄ変換器２によって検出される電
流に基づいて電池残量（残存容量）の積算をする方法に
ついて説明する。
流に基づいて電池残量（残存容量）の積算をする方法に
ついて説明する。
【００２０】０．０２Ωの抵抗３に流れる１２．５ｍＡ
〜３．１２５Ａの電流の変化は、０．２５ｍＶ〜６２．
５ｍＶの電圧の変化（ａ点の電圧）に変換される。次に
反転増幅器１７または非反転増幅器１８により８０倍に
増幅され、２０ｍＶ〜５．０Ｖ（ｂまたはｃ電圧）の変
化となる。本実施例で用いているＡ／Ｄ変換器２は０〜
５Ｖの範囲を８ｂｉｔで分解する能力を持っているた
め、１ｂｉｔあたり約２０ｍＶの検出が可能となる。こ
の約２０ｍＶの電圧は抵抗３に流れる電流に換算すると
１２．５ｍＡに相当するが、Ａ／Ｄ変換器２の最小の１
ｂｉｔ（ＬＳＢ）には誤差が含まれるため検出最小電流
は２ｂｉｔ分すなわち２５ｍＡとし、ＣＰＵ１は２５ｍ
Ａ以上の電流を検出すると、電池４は充電または放電状
態にあることを認識する。
〜３．１２５Ａの電流の変化は、０．２５ｍＶ〜６２．
５ｍＶの電圧の変化（ａ点の電圧）に変換される。次に
反転増幅器１７または非反転増幅器１８により８０倍に
増幅され、２０ｍＶ〜５．０Ｖ（ｂまたはｃ電圧）の変
化となる。本実施例で用いているＡ／Ｄ変換器２は０〜
５Ｖの範囲を８ｂｉｔで分解する能力を持っているた
め、１ｂｉｔあたり約２０ｍＶの検出が可能となる。こ
の約２０ｍＶの電圧は抵抗３に流れる電流に換算すると
１２．５ｍＡに相当するが、Ａ／Ｄ変換器２の最小の１
ｂｉｔ（ＬＳＢ）には誤差が含まれるため検出最小電流
は２ｂｉｔ分すなわち２５ｍＡとし、ＣＰＵ１は２５ｍ
Ａ以上の電流を検出すると、電池４は充電または放電状
態にあることを認識する。
【００２１】そして、ＣＰＵ１は電池４の初期容量をあ
らかじめ図示せぬ内部のＲＯＭに記憶し、抵抗器３のａ
点の電圧から充電電流あるいは放電電流を求め、ＣＰＵ
１は求めた電流値から単位時間あたりの電流に変換し、
電池４の残存容量に対して充電時に加算、放電時に減算
する。例えば、抵抗３のａ点の電圧を反転増幅器１７、
非反転増幅器１８により増幅しＡ／Ｄ変換器２より変換
する（反転増幅器１７側の値をｂ、非反転増幅器１８側
の値をｃとする）。そして、ｂ＞０なら充電中、ｃ＞０
なら放電中とみなし、充電中ならｂ点のＡ／Ｄ変換器２
の値から、放電中ならｃ点のＡ／Ｄ変換器２の値から、
充電電流または放電電流を次式により算出し、ＣＰＵ１
はディジタル値として得る。
らかじめ図示せぬ内部のＲＯＭに記憶し、抵抗器３のａ
点の電圧から充電電流あるいは放電電流を求め、ＣＰＵ
１は求めた電流値から単位時間あたりの電流に変換し、
電池４の残存容量に対して充電時に加算、放電時に減算
する。例えば、抵抗３のａ点の電圧を反転増幅器１７、
非反転増幅器１８により増幅しＡ／Ｄ変換器２より変換
する（反転増幅器１７側の値をｂ、非反転増幅器１８側
の値をｃとする）。そして、ｂ＞０なら充電中、ｃ＞０
なら放電中とみなし、充電中ならｂ点のＡ／Ｄ変換器２
の値から、放電中ならｃ点のＡ／Ｄ変換器２の値から、
充電電流または放電電流を次式により算出し、ＣＰＵ１
はディジタル値として得る。
【００２２】充電または放電電流＝（（ｂまたはｃ野電
圧）／抵抗値Ｒ）×効率ここで、充電及び放電の効率は
あらかじめ電池４の温度に応じた値に決められている。
電池４の温度はサーミスタ５によって電圧として検出さ
れ、Ａ／Ｄ変換器２によってＣＰＵ１が取り扱えるディ
ジタル値に変換される。
圧）／抵抗値Ｒ）×効率ここで、充電及び放電の効率は
あらかじめ電池４の温度に応じた値に決められている。
電池４の温度はサーミスタ５によって電圧として検出さ
れ、Ａ／Ｄ変換器２によってＣＰＵ１が取り扱えるディ
ジタル値に変換される。
【００２３】次に、Ａ／Ｄ変換器２で検出できない微小
電流の場合の電池残量（残存容量）の積算方法を説明す
る。
電流の場合の電池残量（残存容量）の積算方法を説明す
る。
【００２４】本実施例においてＡ／Ｄ変換器２で検出で
きない機器２１の動作状態は、サスペンド状態とオフ状
態の２種類があり、機器２はサスペンド状態で７ｍＡ、
オフ状態で３ｍＡの電流を電池４から消費する。ＣＰＵ
１はＡ／Ｄ変換器２によって電流の充放電が検出されな
いときには後述するデータ端子１０とクロック端子１１
の状態によって機器本体２１がサスペンド状態まはオフ
状態であることを検出する。そして、機器本体２１がサ
スペンド状態の時には７ｍＡ、オフ状態の時には３ｍＡ
の単位時間あたりの電流値を残存容量（電池残量）から
減算し、電池残量を算出する。
きない機器２１の動作状態は、サスペンド状態とオフ状
態の２種類があり、機器２はサスペンド状態で７ｍＡ、
オフ状態で３ｍＡの電流を電池４から消費する。ＣＰＵ
１はＡ／Ｄ変換器２によって電流の充放電が検出されな
いときには後述するデータ端子１０とクロック端子１１
の状態によって機器本体２１がサスペンド状態まはオフ
状態であることを検出する。そして、機器本体２１がサ
スペンド状態の時には７ｍＡ、オフ状態の時には３ｍＡ
の単位時間あたりの電流値を残存容量（電池残量）から
減算し、電池残量を算出する。
【００２５】次に電池パック２０と機器本体２１の間に
て行われる通信について説明する。
て行われる通信について説明する。
【００２６】機器本体２１がサスペンド状態になると機
器本体２１側のＣＰＵ１５はドライバ１４を介してレデ
ィ信号をハイレベルにし、ドライバ２２を介してクロッ
ク信号をローレベルにする。そして、ＣＰＵ１はデータ
端子１０とクロック端子１１の状態を取り込む。
器本体２１側のＣＰＵ１５はドライバ１４を介してレデ
ィ信号をハイレベルにし、ドライバ２２を介してクロッ
ク信号をローレベルにする。そして、ＣＰＵ１はデータ
端子１０とクロック端子１１の状態を取り込む。
【００２７】機器本体２１がオフ状態になると機器２１
側のＣＰＵ１５はドライバ１４を介してレディ信号をハ
イレベルにし、ドライバ２２を介してクロック信号をハ
イレベルにする。そして、ＣＰＵ１はデータ端子１０と
クロック端子１１状態を取り込む。
側のＣＰＵ１５はドライバ１４を介してレディ信号をハ
イレベルにし、ドライバ２２を介してクロック信号をハ
イレベルにする。そして、ＣＰＵ１はデータ端子１０と
クロック端子１１状態を取り込む。
【００２８】機器本体２１が充電、放電および動作状態
になると以下のようになる。
になると以下のようになる。
【００２９】図２は６バイト（ブロック）のデータ転送
タイミングを示す説明図であり、図３は１バイトのデー
タ転送タイミングを示す説明図である。
タイミングを示す説明図であり、図３は１バイトのデー
タ転送タイミングを示す説明図である。
【００３０】機器本体２１側のＣＰＵ１５はドライバ１
４を介してレディ（Ｒｅａｄｙ）信号を一定時間ローレ
ベルにし、その後ハイレベルにもどす。電池パック２０
側のＣＰＵ１はレディ信号のローレベルを検出するとＣ
ＰＵ１５がデータを受け取る準備ができたとみなし、ク
ロック（Ｃｌｏｃｋ）信号の立ち下がりエッジに同期し
てデータ（Ｄａｔａ）をドライバ１３を介してデータ端
子１０から出力する。このデータ送信はＬＳＢからＭＳ
Ｂまで８ｂｉｔ送信することにより行われる。ＣＰＵ１
５はＣＰＵ１から送信されたデータをクロック信号の立
ち上がりエッジと同期して取り込む（図３参照）。図３
に示した１バイトのデータ転送を６回繰り返すことによ
り６バイトのデータ転送が実現する。
４を介してレディ（Ｒｅａｄｙ）信号を一定時間ローレ
ベルにし、その後ハイレベルにもどす。電池パック２０
側のＣＰＵ１はレディ信号のローレベルを検出するとＣ
ＰＵ１５がデータを受け取る準備ができたとみなし、ク
ロック（Ｃｌｏｃｋ）信号の立ち下がりエッジに同期し
てデータ（Ｄａｔａ）をドライバ１３を介してデータ端
子１０から出力する。このデータ送信はＬＳＢからＭＳ
Ｂまで８ｂｉｔ送信することにより行われる。ＣＰＵ１
５はＣＰＵ１から送信されたデータをクロック信号の立
ち上がりエッジと同期して取り込む（図３参照）。図３
に示した１バイトのデータ転送を６回繰り返すことによ
り６バイトのデータ転送が実現する。
【００３１】図４は、転送データのデータフォーマット
を示す説明図である。Ｄ７はストップビット、Ｄ６は奇
数パリティビット、Ｄ５〜Ｄ２はデータビット、Ｄ１は
最終データ表示ビット、Ｄ０は先頭データ表示ビットで
ある。先頭データ表示ビットには、転送データの先頭バ
イトのときに“１”が入り、最終データ表示ビットには
転送データの最終バイトのときに“１”が入る。
を示す説明図である。Ｄ７はストップビット、Ｄ６は奇
数パリティビット、Ｄ５〜Ｄ２はデータビット、Ｄ１は
最終データ表示ビット、Ｄ０は先頭データ表示ビットで
ある。先頭データ表示ビットには、転送データの先頭バ
イトのときに“１”が入り、最終データ表示ビットには
転送データの最終バイトのときに“１”が入る。
【００３２】図５は、転送データ列を示す説明図であ
る。先頭データから順に残量データ下位４ビット、残量
データ上位４ビット、電池電圧下位４ビット、電池電圧
上位４ビット、電池温度下位４ビット、電池電圧上位４
ビットのデータが保持されている。残量データは２バイ
ト（８ビット）構成で０〜１００％、電池電圧データは
２バイト（８ビット）構成で０〜１０．２４Ｖ、電池温
度データは２バイト（８ビット）構成で−５〜７１．８
℃の範囲をそれぞれ示す。
る。先頭データから順に残量データ下位４ビット、残量
データ上位４ビット、電池電圧下位４ビット、電池電圧
上位４ビット、電池温度下位４ビット、電池電圧上位４
ビットのデータが保持されている。残量データは２バイ
ト（８ビット）構成で０〜１００％、電池電圧データは
２バイト（８ビット）構成で０〜１０．２４Ｖ、電池温
度データは２バイト（８ビット）構成で−５〜７１．８
℃の範囲をそれぞれ示す。
【００３３】次に充電方法について説明する。
【００３４】図６は、ＣＰＵ１５が実行する充電手順を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【００３５】ＣＰＵ１５は充電命令を受けると、レディ
信号をハイレベルからローレベルにしてレディ信号の送
出を行う（ステップＳ１）。レディ信号がローレベルに
なると、ＣＰＵ１はドライバ１３を介してデータ端子１
０から機器本体２１側に電池の残量、電池電圧、電池温
度のデータを出力するので、ＣＰＵ１５はそれらのデー
タを読み込む（ステップＳ２）。続いて、ＣＰＵ１５は
電池残量を判断（ステップＳ３）し、８０％以上の時は
本ルーチンを終了し、８０％未満の時は次に進む。
信号をハイレベルからローレベルにしてレディ信号の送
出を行う（ステップＳ１）。レディ信号がローレベルに
なると、ＣＰＵ１はドライバ１３を介してデータ端子１
０から機器本体２１側に電池の残量、電池電圧、電池温
度のデータを出力するので、ＣＰＵ１５はそれらのデー
タを読み込む（ステップＳ２）。続いて、ＣＰＵ１５は
電池残量を判断（ステップＳ３）し、８０％以上の時は
本ルーチンを終了し、８０％未満の時は次に進む。
【００３６】次に、ＣＰＵ１５は再び電池残量を判断し
（ステップＳ４）、３０％以下の時は電池電圧が所定電
圧に達するまで放電した後に充電して、本ルーチンを終
了し、３０％より多い時は電池４の放電は行わずに充電
を行い、本ルーチンを終了する。電池４の放電はＣＰＵ
１５がスイッチ回路２６をオンすることにより開始さ
れ、電池パック２０との通信で得られる電池電圧が５Ｖ
になるＣＰＵ１５がスイッチ回路２６をオフすることに
より停止される（ステップＳ５）。電池４の充電はＣＰ
Ｕ１５がスイッチ回路２５をオンすることにより開始さ
れ、電池パック２０との通信で得られる電池電圧がΔＶ
＝−６０ｍＶになるとＣＰＵ１５がスイッチ回路２５を
オフすることにより停止される（ステップＳ６）。
（ステップＳ４）、３０％以下の時は電池電圧が所定電
圧に達するまで放電した後に充電して、本ルーチンを終
了し、３０％より多い時は電池４の放電は行わずに充電
を行い、本ルーチンを終了する。電池４の放電はＣＰＵ
１５がスイッチ回路２６をオンすることにより開始さ
れ、電池パック２０との通信で得られる電池電圧が５Ｖ
になるＣＰＵ１５がスイッチ回路２６をオフすることに
より停止される（ステップＳ５）。電池４の充電はＣＰ
Ｕ１５がスイッチ回路２５をオンすることにより開始さ
れ、電池パック２０との通信で得られる電池電圧がΔＶ
＝−６０ｍＶになるとＣＰＵ１５がスイッチ回路２５を
オフすることにより停止される（ステップＳ６）。
【００３７】ここでＣＰＵ１５への充電命令は、機器本
体２１がオフ状態や低消費電力動作に移行したときや、
使用者が電池パック２０を機器２１に取り付ける等の動
作に連動して自動的に出力されるように構成されてお
り、ＣＰＵ１５がこの充電命令を受けると図６に示す手
順により自動的にメモリ効果の起こらないように充電が
行われる。しかも、従来の電池パックのように電池充電
前に使用者が残量表示用スイッチボタンを押して残量を
確認後放電又は充電を行ったり、常時ＬＥＤを点灯させ
たままにし、使用していないときでも電池を消耗させた
り、毎回充電前に放電して充電時間を長く必要とするこ
とがなくなる。
体２１がオフ状態や低消費電力動作に移行したときや、
使用者が電池パック２０を機器２１に取り付ける等の動
作に連動して自動的に出力されるように構成されてお
り、ＣＰＵ１５がこの充電命令を受けると図６に示す手
順により自動的にメモリ効果の起こらないように充電が
行われる。しかも、従来の電池パックのように電池充電
前に使用者が残量表示用スイッチボタンを押して残量を
確認後放電又は充電を行ったり、常時ＬＥＤを点灯させ
たままにし、使用していないときでも電池を消耗させた
り、毎回充電前に放電して充電時間を長く必要とするこ
とがなくなる。
【００３８】なお、本実施例では充電をしないで本ルー
チンを終了する電池容量を８０％以上、放電してから充
電する電池容量を３０％以下としたが、電池容量を任意
の値に変更しても、また使用者が設定できるように構成
してもよい。
チンを終了する電池容量を８０％以上、放電してから充
電する電池容量を３０％以下としたが、電池容量を任意
の値に変更しても、また使用者が設定できるように構成
してもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１記載の充電
方法によれば、電源装置は内蔵する電池の状態を示す電
池状態情報を機器に送信し、前記機器は受信した電池状
態情報に基づいて前記電池の充電動作を制御するので、
電池の状態に応じた適切な充電動作を行うことができ、
メモリ効果や充電の長時間化を防止することができると
ともに、使用者は電池残量を気にすることなく使用する
ことが可能となる。
方法によれば、電源装置は内蔵する電池の状態を示す電
池状態情報を機器に送信し、前記機器は受信した電池状
態情報に基づいて前記電池の充電動作を制御するので、
電池の状態に応じた適切な充電動作を行うことができ、
メモリ効果や充電の長時間化を防止することができると
ともに、使用者は電池残量を気にすることなく使用する
ことが可能となる。
【００４０】また、請求項２記載の電源装置によれば、
機器の動作状態情報が通信され、該通信された動作状態
情報に基づいて前記電池の残量測定方法を変更されるの
で、消費電流の広い範囲に亘って精度高い残量の測定が
可能となり、正確な残量表示をすることができる。
機器の動作状態情報が通信され、該通信された動作状態
情報に基づいて前記電池の残量測定方法を変更されるの
で、消費電流の広い範囲に亘って精度高い残量の測定が
可能となり、正確な残量表示をすることができる。
【図１】本発明の一実施例にかかる電池パック及び機器
本体の電気的構成を示す回路図である。
本体の電気的構成を示す回路図である。
【図２】ブロックデータの転送タイミングを説明するた
めの図である。
めの図である。
【図３】１バイトデータの転送タイミングを説明するた
めの図である。
めの図である。
【図４】転送データのフォーマットを示す図である。
【図５】転送データ列を示す図である。
【図６】電池の充電手順を示すフローチャートである。
【図７】従来の残量表示付き電池パックの電気的構成を
示す回路図である。
示す回路図である。
１ ＣＰＵ（通信手段、残量測定手段、変更手段） ３ 抵抗（残量測定手段） ４ ニッカド電池 ５ サーミスタ １３、１４ ドライバ（通信手段） １５ ＣＰＵ（通信手段、制御手段） １７ 反転増幅器（残量測定手段） １８ 非反転増幅器（残量測定手段） ２５、２６ スイッチ回路
Claims (3)
- 【請求項１】 機器に取り付けて使用される電源装置に
内蔵された電池の充電方法において、 前記電源装置は前記電池の状態を示す電池状態情報を前
記機器に送信し、 前記機器は受信した電池状態情報に基づいて前記電池の
充電動作を制御することを特徴とする電池の充電方法。 - 【請求項２】 機器に取り付けて使用される電源装置に
内蔵された電池の充電装置において、 前記電源装置内の電池の状態を示す電池状態情報を通信
する通信手段と、 該通信された電池状態情報に基づいて前記電池の充電動
作を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする電池
の充電装置。 - 【請求項３】 電池を内蔵し、機器に取り付けて使用さ
れる電源装置であって、前記電池の残量を測定する残量
測定手段を有する電源装置において、 前記機器の動作状態情報を通信する通信手段と、 該通信された動作状態情報に基づいて前記電池の残量測
定方法を変更する変更手段とを設けたことを特徴とする
電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30986194A JP3226429B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 電池の充電方法及び電源装置を有する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30986194A JP3226429B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 電池の充電方法及び電源装置を有する装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08149707A true JPH08149707A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3226429B2 JP3226429B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=17998186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30986194A Expired - Fee Related JP3226429B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 電池の充電方法及び電源装置を有する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3226429B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10285826A (ja) * | 1997-04-08 | 1998-10-23 | Toshiba Battery Co Ltd | 電池パック |
| JP2001015179A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池の残量表示方法と二次電池の残量表示方法を備えた携帯型電子機器 |
| KR20020070652A (ko) * | 2002-04-04 | 2002-09-10 | 이성훈 | 카메라의 휴대용 보조배터리 및 그 취부장치 |
| JP2003307555A (ja) * | 2002-04-15 | 2003-10-31 | Fujitsu Ltd | 残量予測方法、アナログ−デジタル変換回路、充電制御方法、電池パック、半導体装置及び電池パックを内蔵した携帯型機器 |
| WO2004053511A1 (ja) * | 2002-12-12 | 2004-06-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | 電流検出装置及び電池の残量検出システム |
| WO2008044454A1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-17 | Panasonic Corporation | Discharge controller |
| JP4580132B2 (ja) * | 1999-09-01 | 2010-11-10 | 富士通フロンテック株式会社 | 電池管理回路 |
| JP2014020798A (ja) * | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Makita Corp | 測定システム |
-
1994
- 1994-11-18 JP JP30986194A patent/JP3226429B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10285826A (ja) * | 1997-04-08 | 1998-10-23 | Toshiba Battery Co Ltd | 電池パック |
| JP2001015179A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池の残量表示方法と二次電池の残量表示方法を備えた携帯型電子機器 |
| JP4580132B2 (ja) * | 1999-09-01 | 2010-11-10 | 富士通フロンテック株式会社 | 電池管理回路 |
| KR20020070652A (ko) * | 2002-04-04 | 2002-09-10 | 이성훈 | 카메라의 휴대용 보조배터리 및 그 취부장치 |
| JP2003307555A (ja) * | 2002-04-15 | 2003-10-31 | Fujitsu Ltd | 残量予測方法、アナログ−デジタル変換回路、充電制御方法、電池パック、半導体装置及び電池パックを内蔵した携帯型機器 |
| WO2004053511A1 (ja) * | 2002-12-12 | 2004-06-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | 電流検出装置及び電池の残量検出システム |
| WO2008044454A1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-17 | Panasonic Corporation | Discharge controller |
| US8102155B2 (en) | 2006-10-06 | 2012-01-24 | Panasonic Corporation | Discharge controller |
| JP2014020798A (ja) * | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Makita Corp | 測定システム |
| US9606188B2 (en) | 2012-07-12 | 2017-03-28 | Makita Corporation | Measurement system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3226429B2 (ja) | 2001-11-05 |
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