(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
1個又は複数個の２次電池と、電池残容量表示用の複数個のＬＥＤと、回路基板とを備え、前記回路基板上の制御回路によって前記電池の残容量を演算処理し、その出力信号による前記ＬＥＤの点灯数の多少に比例して前記電池の残容量を表示し、かつ前記電池電圧が予め設定した放電終止電圧値以下となったことを検出した際に前記ＬＥＤの点滅によって充電要求の警告表示を行う電池パックであって、前記回路基板上の制御回路によって、前記放電終止電圧の設定値を前記ＬＥＤの点灯数に応じて変化させる電池パック。
【請求項２】
前記回路基板上の制御回路は、前記ＬＥＤの点灯数の多少に反比例して前記電池の放電終止電圧値を設定している請求項１記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノートパソコン、携帯電話、パワーツール、及びパワーアシスト自転車などに用いられる電池パック、特にパワーアシスト自転車など負荷電流が大きく、電流変動の大きい負荷に対応して電力を供給する電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２のブロック図に示すように従来の電池パック８は、電池残容量の表示をＬＥＤの点灯数で表示しているのが一般的である。
【０００３】
図２は、複数個のニッケル−水素蓄電池を直列接続した電池ブロック２と、電池ブロック２の残容量を表示する５個のＬＥＤ７と、電池ブロック２の残容量の演算や充電警告等を行う回路基板上にあるＩＣからなる制御回路３と機器本体４を示すブロック図である。
【０００４】
電池パック８と機器本体４は、電池パック８側の＋端子と機器本体４側の＋端子と、同じく電池パック８側の−端子と機器本体４側の−端子とがコネクタ等により電気接続されている。
【０００５】
次に、図２における各回路の動作を以下に説明する。
【０００６】
電池ブロック２からの電流は、負荷５を介して流れ、電流検出抵抗Ｒａを通って電池ブロック２に戻る。また、電池ブロック２からの電圧は、機器本体４のノイズを除去する為の抵抗ＲｂとコンデンサＣとで構成された平滑回路と、一定電圧を保持するためのレギュレータ回路６とを通して、制御回路３とＬＥＤ７に電源電圧として供給される。この供給された電圧によって制御回路３が動作し、またＬＥＤ７が点灯する。
【０００７】
電池ブロック２の電圧は、制御回路３に入力出来るように２つの抵抗Ｒｃ，Ｒｄで分圧され制御回路３に入力出来る電圧レベルに変換される。この分圧された電圧は、ＡＤ変換器３１でデジタルデータに変換され、電圧比較器３２に入力される。電圧設定回路３３ｂには予め設定された電池の放電終止電圧値が記憶されており、電圧比較器３２で電池電圧と放電終止電圧とを比較し、電池電圧が放電終止電圧より低くなれば、充電要求の警告信号がＬＥＤコントロール器３４ｂに送られる。ＬＥＤコントロール器３４ｂは、充電要求の警告信号を受けるとＬＥＤ７を点滅させて、ユーザーに充電の時期を知らせる。
【０００８】
電流検出抵抗Ｒａで生じた電圧は、Ａ−Ｄ変換器３７でデジタルデータに変換されて残容量演算器３８に送られ、ここで電流積算演算処理を行い、電池の残容量が演算処理される。この電池の残容量は、ＬＥＤコントロール器３４ｂに送らる。ＬＥＤコントロール器３４ｂは、この電池の残容量の多少に比例してＬＥＤ７の点灯数を決め、ＬＥＤ７に信号を送る。この信号を受けてＬＥＤ７は、電池の残容量をＬＥＤ７の点灯数によって表示する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように抵抗ＲｂとコンデンサＣで構成される平滑回路は、機器本体のノイズを除去する作用がある。特にパワーアシスト自転車等の機器本体の負荷は、デジタル制御されたモータを使用する場合が多く、その周波数の高いモータノイズによる残容量演算、表示の誤動作を防ぐ為にこの平滑回路は必須となる。また、ＬＥＤの点灯光量を一定にする観点からＬＥＤに供給される電源電圧は、平滑回路とレギュレータ回路を経由した電源ラインより取る必要がある。さらに、複数個のＬＥＤを点灯させる為にはＬＥＤ１個当たり最低５ｍＡ程度の電流が必要となる。このため、抵抗Ｒｂによる電池ブロックの電圧降下分に加えてＬＥＤが点灯することによって電池ブロックがさらに電圧降下する。この影響が顕著に現れるパワーアシスト自転車の例をとると、ＬＥＤが４個中３個点灯している状態、つまり電池の残容量がまだ十分あっても、坂道を走行するなどの大きな負荷が電池ブロックにかかり電池電圧が大きく降下する。これにＬＥＤが３個点灯していることによる電池電圧の降下分が加わる。このため、電池ブロックの電圧は、電池に充電警告するための電圧設定値よりも低くなり、ＬＥＤは、３個の点灯状態から点滅の充電警告表示に急に変わってしまう事があった。このように電池の残容量が十分あるにもかかわらず、充電警告表示されるため、不必要な充電がなされて電池寿命が短くなるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記問題点を解決するもので、残容量表示用ＬＥＤの点灯数のいかんによらず、正確に充電要求の警告表示が出来る電池パックを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、1個又は複数個の２次電池と、電池残容量表示用の複数個のＬＥＤと、回路基板とを備え、回路基板上の制御回路によって電池の残容量を演算処理し、その出力信号によるＬＥＤの点灯数の多少に比例して電池の残容量を表示し、かつ電池電圧が予め設定した放電終止電圧値以下となったことを検出した際にＬＥＤで充電要求の警告表示を行う電池パックであって、回路基板上の制御回路によって放電終止電圧の設定値をＬＥＤの点灯数に応じて変化させる構成としたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、前記の構成とした電池パックであり、とくに回路基板上の制御回路によって放電終止電圧の設定値をＬＥＤの点灯数に応じて変化させるものである。
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記回路基板上の制御回路は、前記ＬＥＤの点灯数の多少に反比例して前記電池の放電終止電圧値を設定しているものである。
【００１４】
このことにより、ＬＥＤの点灯表示に影響されなく、電池に対して正確に充電要求の警告表示を行なう事が出来る。したがって、ユーザーは正しい時期に充電を行なうことが出来、電池パックの性能を十分に引き出す事が出来る。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施例における電池パック１のブロック図を示す。図１において、電池パック１は、複数個のニッケル−水素蓄電池からなる電池ブロック２、ＩＣからなる制御回路３、抵抗ＲｂとコンデンサＣで構成される平滑回路、レギュレータ回路６および電池の残容量と電池の充電警告表示を行う５個のＬＥＤ７から構成されている。
【００１７】
電池パック１内の動作を以下に説明する。
【００１８】
電流検出抵抗Ｒａで生じた電圧は、Ａ−Ｄ変換器３７でデジタルデータに変換されて残容量演算器３８に送られ、ここで電流積算演算を行い、電池の残容量が演算処理される。この電池の残容量は、ＬＥＤコントロール器３４ａに送らる。ＬＥＤコントロール器３４ａは、この電池の残容量の多少に比例してＬＥＤ７の点灯数を決め、ＬＥＤ７に信号を送る。この信号を受けてＬＥＤ７は、電池の残容量をＬＥＤ７の点灯数によって表示する。
【００１９】
電池電圧は、Ｒｃ，Ｒｄにより分圧され、ＡＤ変換器３１でデジタルデータに変換されて電圧比較器３２に入力される。電圧設定回路３３ａは、ＬＥＤコントロール器３４ａより出力されるＬＥＤの点灯数（５個、４個、３個、２個、１個点灯）の多少に反比例して設定された電池の放電終止電圧値を記憶しており、ＬＥＤの点灯数に応じた放電終止電圧が選択される。例えば、ＬＥＤ７の点灯数が５個（点灯するために必要な電流値が２５ｍＡ）の場合は電池の放電終止電圧３．３Ｖを選択し、ＬＥＤ７の点灯数が３個（点灯するために必要な電流値が１５ｍＡ）の場合は放電終止電圧３．５Ｖを選択する。
【００２０】
このように選択された放電終止電圧とその時点での電池電圧を電圧比較器３２で比較し、電池電圧が選択された放電終止電圧より低くなった際に、充電要求の警告信号がＬＥＤコントロール器３４ａに送られる。ＬＥＤコントロール器３４ａは充電要求の警告信号を受けると５個のＬＥＤ７を点滅させて、ユーザーに充電の時期を知らせる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、複数個のＬＥＤを用いて残容量表示を行なう電池パックにおいて、回路基板上の制御回路により、電池の放電終止電圧の設定値をＬＥＤの点灯数に応じて変えることによって、ＬＥＤの点灯表示に影響されなく、ユーザーに対して正確に充電要求の警告表示を行なう事が出来る。したがって、ユーザーは充電要求が出された正しい時期に充電を行なうことが出来、電池パックの性能を十分に発揮させる事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における電池パックを示すブロック図
【図２】従来の電池パックを示すブロック図
【符号の説明】
１  電池パック
２  電池ブロック
３  制御回路
４  機器本体
５  負荷
６  レギュレータ回路
７  ＬＥＤ
【図１】
0003675152.tif 000002
【図２】
0003675152.tif 000003