(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池が複数個並列的に接続されて形成される一つの電池グループ、又は、その一つの電池グループが複数グループ直列的に接続されて形成される電池グループ群を有する電池部と、前記電池グループ又は前記電池グループ群に接続され、前記各電池の種類、電圧異常、及び劣化状態の内、少なくとも一つを含む電池状態を判定し、その判定結果を出力する電池状態判定処理部と、前記電池部内に、又は前記電池部と前記電池状態判定処理部との間に設けられた複数のスイッチと、所定基準に基づいて、前記電池を個別的に前記電池状態判定処理部と接続させるための制御信号を前記スイッチに出力する制御処理手段と、を備えたことを特徴とする電池パックシステム。
【請求項２】
電池部は、前記複数の電池が配線により所定の端子に接続された電池収納部と、その所定の端子に対応する端子と前記スイッチを有し、前記並列的及び前記直列的な接続関係を形成する回路部とに分離されていることを特徴とする請求項１記載の電池パックシステム。
【請求項３】
電池状態判定処理部は、前記電池に対して所定の電圧又は所定の電流を与え、前記電圧を与えた時にはその時の電流状態の時間変化を、前記電流を与えた時にはその時の電圧状態の時間変化を検出し、その検出結果に基づいて前記電池の種類を特定する電池種別判定処理部として構成されていることを特徴とする請求項１記載の電池パックシステム。
【請求項４】
制御処理手段は、前記電池状態判定処理部による前記判定結果が、電池が劣化している旨を示すか又は電池の電圧異常を示す場合、その電池を前記スイッチにより前記電池グループから電気的に切り離すための信号を前記スイッチに出力することを特徴とする請求項１記載の電池パックシステム。
【請求項５】
所定の基準を格納するメモリが、前記制御処理手段内に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電池パックシステム。
【請求項６】
所定の基準を格納するメモリが、外部に有り、その外部からの信号を前記制御処理手段が受けることを特徴とする請求項１記載の電池パックシステム。
【請求項７】
電池状態に関する情報を表示する表示部を備え、前記制御処理手段は、前記電池状態判定処理部による前記判定結果に基づいて、前記表示部に前記電池状態を表示するための制御をも行なうことを特徴とする請求項１記載の電池パックシステム。
【請求項８】
制御処理手段は、前記電池状態判定処理部による前記判定結果を外部に通知し、外部に設けられている表示部に前記電池状態を表示するための信号を送信する制御をも行なうことを特徴とする請求項１記載の電池パックシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、電子機器の電源として利用可能な、電池状態判定可能電池パックシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばパーソナルコンピュータ等の電子機器の電力供給部として、いわゆる電池パックが使用されている。このような従来の電池パックの構成を図１８に示し、同図を参照しながら、従来の電池パックについて以下に説明する。
【０００３】
即ち、同図に示すように、電池パック２００１は、その電池パック２００１に対して、充電を行なうための充電処理部２００２と電池パック２００１を電力供給部として使用する電子機器の制御処理部２００３とに、制御線２００４及び電源線２００５を介して接続されている。
【０００４】
電池パック２００１は、充電可能な電池が複数個収納された電池回路部２０１０と、その電池回路部２０１０が供給する電源電圧を検知するための電源電圧検知制御部２０１１と、電子機器制御処理部２００３へ供給する電流を積算して電池パック２００１内の電池使用量を監視する電池使用量監視部２０１２と、電池使用量監視部２０１２及び電源電圧検知制御部２０１１に対して制御信号を送り、電源電圧検知制御部２０１１による検知結果を得て、電子機器制御処理部２００３や充電処理部２００２にその検知結果を制御線２００４を介して送るための電池パックＭＡＩＮ制御処理部２０１３とを有している。
【０００５】
例えば、電池パックＭＡＩＮ制御処理部２０１３からの制御信号により、電源電圧検知制御部２０１１が電池回路部２０１０の電源電圧を検知した結果、検知電圧が基準値以下であった場合、充電処理部２００２に対しては、充電動作の開始を指令し、電子機器制御処理部２００３に対しては、電池の残量が少なくなったために充電を行なう旨を伝える制御信号が送られる。その制御信号を受けた電子機器制御処理部２００３は、ディスプレー上にその旨を表示する。
【０００６】
使用者は、このような電池の残量表示が出されると、新しい電池を供給してもらうためにサービスマンに電池交換を依頼するというものである。
【０００７】
【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パック２００１の構成では、例えば、電池回路部２０１０に収納された複数の電池の内、一部の電池の劣化のみが著しいことにより、それが電池回路部２０１０全体の電源電圧に悪影響を及ぼした結果、電池の交換が必要であるとの表示が出されると、劣化の進んでいない、即ち交換する必要のない電池も一緒に交換してしまうといった課題を有していた。
【０００８】
更に、従来の構成では、動作中に電池の一部に異常があった場合、電力を供給するという機能全体が停止してしまうため、その電力供給を受けていたパーソナルコンピュータ等の電子機器は、まったく使用出来なくなっていた。従って、例えば、そのパーソナルコンピュータの表示画面の明るさを以前より暗くする等の対応をすることにより、使用時間の延長が出来るのであれば、そのような対応をしてでも使用を続けたいといった使用者の希望を満たすことが出来ないといった課題も有していた。
【０００９】
本発明は、従来の電池パックのこのような課題を考慮して、電池の状態として、例えば電池の劣化のレベル等を、各電池毎に検知することが出来る電池状態判定可能電池パックシステムを提供することを目的とする。
【００１０】
又、本発明は、従来の電池パックのこのような課題を考慮して、電池の一部が異常と判定された時に、とりあえずその旨を通知すると共に、その異常部位を電気的に切り離して、正常電池のみで電力供給を行える電池状態判定可能電池パックシステム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】
第１の本発明は、電池が複数個並列的に接続されて形成される一つの電池グループ、又は、その一つの電池グループが複数グループ直列的に接続されて形成される電池グループ群を有する電池部と、前記電池グループ又は前記電池グループ群に接続され、前記各電池の種類、電圧異常、及び劣化状態の内、少なくとも一つを含む電池状態を判定し、その判定結果を出力する電池状態判定処理部と、前記電池部内に、又は前記電池部と前記電池状態判定処理部との間に設けられた複数のスイッチと、所定基準に基づいて、前記電池を個別的に前記電池状態判定処理部と接続させるための制御信号を前記スイッチに出力する制御処理手段と、を備えたことを特徴とする電池パックシステムである。
【００１３】
又、第２の本発明は、上記電池部は、前記複数の電池が配線により所定の端子に接続された電池収納部と、その所定の端子に対応する端子と前記スイッチを有し、前記並列的及び前記直列的な接続関係を形成する回路部とに分離されていることを特徴とする上記第１の本発明の電池パックシステムである。
【００１５】
又、第３の本発明は、上記電池状態判定処理部は、前記電池に対して所定の電圧又は所定の電流を与え、前記電圧を与えた時にはその時の電流状態の時間変化を、前記電流を与えた時にはその時の電圧状態の時間変化を検出し、その検出結果に基づいて前記電池の種類を特定する電池種別判定処理部として構成されていることを特徴とする上記第１の本発明の電池パックシステムである。
【００１７】
又、第４の本発明は、上記制御処理手段は、前記電池状態判定処理部による前記判定結果が、電池が劣化している旨を示すか又は電池の電圧異常を示す場合、その電池を前記スイッチにより前記電池グループから電気的に切り離すための信号を前記スイッチに出力することを特徴とする上記第１の本発明の電池パックシステムである。
【００１８】
又、第５の本発明は、上記所定の基準を格納するメモリが、前記制御処理手段内に設けられていることを特徴とする上記第１の本発明の電池パックシステムである。
【００１９】
又、第６の本発明は、上記所定の基準を格納するメモリが、外部に有り、その外部からの信号を前記制御処理手段が受けることを特徴とする上記第１の本発明の電池パックシステムである。
【００２０】
又、第７の本発明は、電池状態に関する情報を表示する表示部を備え、前記制御処理手段は、前記電池状態判定処理部による前記判定結果に基づいて、前記表示部に前記電池状態を表示するための制御をも行なうことを特徴とする上記第１の本発明の電池パックシステムである。
【００２１】
又、第８の本発明は、上記制御処理手段は、前記電池状態判定処理部による前記判定結果を外部に通知し、外部に設けられている表示部に前記電池状態を表示するための信号を送信する制御をも行なうことを特徴とする上記第１の本発明の電池パックシステムである。
【００２２】
【作用】
第１の本発明では、電池部は、電池が複数個並列的に接続されて形成される一つの電池グループ、又は、その一つの電池グループが複数グループ直列的に接続されて形成される電池グループ群を有し、電池状態判定処理部が、前記電池グループ又は前記電池グループ群に接続され、前記各電池の種類、電圧異常、及び劣化状態の内、少なくとも一つを含む電池状態を判定し、その判定結果を出力し、スイッチが、前記電池部内に、又は前記電池部と前記電池状態判定処理部との間に設けられ、制御処理手段が、所定基準に基づいて、前記電池を個別的に前記電池状態判定処理部と接続させるための制御信号を前記スイッチに出力する。
【００２３】
これにより、例えば、電池状態の判定が、電池毎に行える。
【００２６】
第２の本発明では、上記電池部は、前記複数の電池が配線により所定の端子に接続された電池収納部と、その所定の端子に対応する端子と前記スイッチを有し、前記並列的及び前記直列的な接続関係を形成する回路部とに分離されている。
【００２７】
これにより、例えば、電池収納部には、電池のみを収納出来るため、電池交換がより簡単に行える。
【００２９】
第３の本発明では、上記構成により例えば、電池の種別がわかるので、電池の種別に適合しない誤った充放電を行うことによる、電池パックやひいては電池パックを装着している外部機器自体の爆発等の障害の発生を防止出来る。
【００３１】
第４の本発明では、上記構成により例えば、電池の異常箇所だけを電気的に切り離すことが出来、全く使用出来ない状態を回避出来る。
【００３２】
第５の本発明では、上記構成により例えば、制御内容の詳細を知ることなく、簡単な処理で電池状態の確認が行えることになり、制御処理の軽減となる。
【００３３】
第６の本発明では、上記構成により例えば、制御内容を保持する必要がなく、電池状態判定可能電池パックシステムの構成を軽くすることが出来ると共に、制御内容の変更に対しても拡張性のある対応が可能となる。
【００３４】
第７の本発明では、上記構成により例えば、電池状態判定可能電池パックシステム取り外し時でも、自身に表示部を備えているので、電池状態を容易に知ることが出来、外部の表示装置を頼る必要がない。
【００３５】
第８の本発明では、上記構成により例えば、外部の表示装置の必要に応じた画面表示により、電池状態の提示を分かりやすく行なうことが出来、誰でも容易に電池状態を知ることが出来る。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００３７】
図１は本発明の電池状態判定可能電池パックシステムにかかる一実施例の電池パックと外部機器との接続関係を示す構成図であり、図２は図１に示す電池パックの内部の構成図であり、同図等を参照しながら本実施例の構成を説明する。
【００３８】
図１に示すように、電池パック１は、その電池パック１に対して、充電を行なうための充電処理部２と電池パック１を電力供給部として使用するパーソナルコンピュータ等の電子機器の制御処理部３とに、第１の電源線５及び制御線４を介して接続されている。更に、同図は、充電処理部２及び電子機器制御処理部３に対して、第２の電源線７を介してＡＣ１００Ｖ電源を印加するための外部電源６が接続された状態を示している。又、電子機器制御処理部３には、パーソナルコンピュータのキーボードや表示装置等としての電子機器入出力処理部８が制御線及び電源線により接続されている。
【００３９】
又、図２において、電池パック１は、後述する充電可能な電池が、複数個それぞれ取り外し可能に収納され、充電処理部２と後述する電池使用量監視部１５との間に設けられた電池回路部１１（本発明の電池部に対応）と、その電池回路部１１と後述する電源電圧検知制御部１３との間に設けられたスイッチング回路部１２と、その電池回路部１１が供給する電源電圧、及び各電池の電圧等を検知するための電源電圧検知部１３（本発明の電池状態判定処理部に対応）と、電子機器制御処理部３へ供給する電流の積算や、電池回路部１１が装着されているか否か等の情報を後述する電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４に送る電池使用量監視部１５と、電池回路部１１及びスイッチング回路部１２に対して後述するスイッチの接続状態を制御するための制御信号を送り、電源電圧検知制御部１３に対しては、その動作を制御しその検知結果を得て、電子機器制御処理部３や充電処理部２に対して、その検知結果を制御線４を介して送るための電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４（本発明の制御処理手段に対応）とを有している。
【００４０】
次に、図３及び図４を参照しながら、上述した電池回路部１１とスイッチング回路部１２の内部構成を更に具体的に述べる。
【００４１】
ここで、図３は、電池回路部１１の構成図であり、図４は、スイッチング回路部１２を中心とした構成図である。
【００４２】
図３に示すように、電池回路部１１には、電池回路を構成する最小電池単位としての電池１〜電池１２のそれぞれに対して、独立にそれぞれの電池電極が電源電圧検知回路１３と、スイッチング回路部１２を介して接続可能にするための、内部回路切り離し用のスイッチＳＷ１〜ＳＷ１１が設けられている。又、電池回路部１１と、充電処理部２あるいは電子機器制御処理部３との接続を行なうための接続端子２１−４、２１−５が電池１〜１２の両端側に設けられている。これら電池１〜１２の接続は、次のように構成されている。
【００４３】
即ち、接続端子２１−４、２１−５の間において、電池１〜４が並列接続されて一つの電池グループが形成されており、電池５〜８及び電池９〜１２についても同様に並列接続されて形成されている各電池グループを含めて、３つの電池グループが直列接続されている。ここで、電池のプラス電極とマイナス電極は、各電池の図中上側と下側に対応しているものとする。その逆であってももちろんよい。
【００４４】
接続端子２１−４、２１−５の間におけるこのような接続の中で、スイッチＳＷ１〜１１が、次のように配設されている。
【００４５】
即ち、図中上側の電池グループ（電池１〜４）の並列回路において、スイッチＳＷ１が、その並列回路のプラス電極側と接続端子２１−４との間に設けられており、スイッチＳＷ２が、電池１と２のプラス電極間に、またスイッチＳＷ３が、電池３と４のプラス電極間に、更に、スイッチＳＷ４が、電池２と３のマイナス電極間に設けられている。又、図中中央の電池グループ（電池５〜８）の並列回路において、スイッチＳＷ５が、電池５と６のプラス電極間に、またスイッチＳＷ６が、電池７と８のプラス電極間に、更に、スイッチＳＷ７が、電池６と７のマイナス電極間に設けられている。又、図中下側の電池グループ（電池９〜１２）の並列回路においても、電池５〜８により形成された電池グループと同様のパターンで、スイッチＳＷ８〜ＳＷ１０が配設されており、更に、スイッチＳＷ１１が、スイッチＳＷ１０内の両端子の内、電池１０のマイナス電極側と接続している端子と、接続端子２１−５との間に設けられている。
【００４６】
又、これら複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ１１のＯＮ／ＯＦＦを個々に制御する為に電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４からの制御信号の入力用に設けられた制御信号入力用コネクタ端子２１−３と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１が適切にＯＮ／ＯＦＦ制御されることによって、スイッチング回路部１２を介して、各電池１〜１２のそれぞれの電極と電源電圧検知処理部１３との接続を可能にするための、外部信号入出力用のコネクタ２１−１と２１−２が設けられている。外部信号入出力用プラス電極コネクタ２１−１は、電池１〜１２のプラス電極との接続を行なうための、９個の端子からなるコネクタであり、外部信号入出力用マイナス電極コネクタ２１−２は、電池１〜１２のマイナス電極との接続を行なうための、６個の端子からなるコネクタである。但し、図３において、制御信号入力用コネクタ端子２１−３と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１との間に配設されて、各スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号を伝えるための制御線は、回路構成を理解しやすくするために、その記載を省略した。
【００４７】
外部信号入出力用のコネクタ２１−１、２１−２と各スイッチとは、次のように接続されている。
【００４８】
即ち、外部信号入出力用プラス電極コネクタ２１−１において、端子１−１は、スイッチＳＷ１内の両端子の内、電池側に接続された端子と接続されており、端子１−２は、スイッチＳＷ２の電池１側の端子と接続されており、端子１−３は、スイッチＳＷ３の電池４側の端子と接続されており、端子１−４は、スイッチＳＷ４の電池２側の端子と接続されている。又、端子１−５は、スイッチＳＷ５内の両端子の内、電池５側に接続された端子と接続されており、端子１−６は、スイッチＳＷ６の電池８側の端子と接続されており、端子１−７は、スイッチＳＷ７の電池６側の端子と接続されている。更に、端子１−８は、スイッチＳＷ８内の両端子の内、電池９側に接続された端子と接続されており、端子１−９は、スイッチＳＷ９の電池１２側の端子と接続されている。
【００４９】
又、外部信号入出力用マイナス電極コネクタ２１−２において、端子２−１は、スイッチＳＷ４内の両端子の内、電池２側に接続された端子と接続されており、端子２−２は、スイッチＳＷ４の電池３側の端子と接続されており、端子２−３は、スイッチＳＷ７の電池６側の端子と接続されており、端子２−４は、スイッチＳＷ７の電池７側の端子と接続されている。又、端子２−５は、スイッチＳＷ１０内の両端子の内、電池１０側に接続された端子と接続されており、端子２−６は、スイッチＳＷ１０の電池１１側の端子と接続されている。
【００５０】
図４に示すように、スイッチング回路部１２は、電池回路部１１の外部信号入出力用プラス電極コネクタ２１−１と接続可能な９個の端子を有するスイッチＳＷ・Ａと、外部信号入出力用マイナス電極コネクタ２１−２と接続可能な６個の端子を有するスイッチＳＷ・Ｂが設けられている。スイッチＳＷ・Ａには、更に、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４からの制御信号により、上述した９個の端子の何れか一つの端子と接続可能な端子０が設けられている。この端子０は、第１接続部３０を介して、電源電圧検知処理部１３の制御線の一方と接続されている。同様に、スイッチＳＷ・Ｂには、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４からの制御信号により、上述した６個の端子の何れか一つの端子と接続可能な端子０が設けられている。この端子０は、第１接続部３０を介して、電源電圧検知処理部１３の制御線の他方と接続されている。上述した電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４からの制御信号は、第２端子部３１を介して、スイッチＳＷ・Ａと、スイッチＳＷ・Ｂに接続された制御線により伝えられる。
【００５１】
一方、上述した電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４は、電池回路部１１内の各電池の状態を確認するために、スイッチング回路部１２及び電池回路部１１内の各部のスイッチＳＷ１〜１１、スイッチＳＷ・Ａ及びスイッチＳＷ・Ｂを制御するための、制御内容を予めテーブル（図５参照）として、格納するためのメモリ（図示省略）を備えている。尚、このようなメモリは、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４の内部ではなく、例えば、電子機器制御処理部３に備えられていてもよく、その場合、電子機器制御処理部３からの信号を電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４が受けるようにさえ構成されておればよい。
【００５２】
又、上述した電池使用量監視部１５は、電池回路部１１と電子機器制御処理部３との間にあって、電池回路部１１から供給される電流を一定時間単位で計測し、その結果を電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４に伝えるためのもである。又、電池使用量監視部１５は、電池回路部１１から電子機器制御処理部３へ電流の供給が検出されない時には、電池回路部１１に影響を与えずに電池回路部が存在しなければ信号が流れない電池回路部存在確認回路部（図示省略）の制御結果から、電池回路部１１が取り外されたことを検出時、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４へ電池回路部１１の存在が無くなったことを通知する構成である。更に、電池使用量監視部１５は、電池回路部１１の取り外しを検出した後、任意の時点で電池回路部１１の再装着を検出した時、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４へ電池回路の再装着を通知する構成である。
【００５３】
以上のように構成された本発明において、その動作を図３〜図５を参照しながら説明する。
【００５４】
電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４は、電池使用量監視部１５から電池回路部１１の再装着の通知を受けた時点で、電源電圧検知処理部１３とスイッチング回路部１２を制御し、再装着された電池回路部１１の内部回路の各電池の状態を確認させる。
【００５５】
以下、各電池の状態を確認する動作を更に具体的に述べる。
（１）各電池の状態を確認するに先だって、先ず最初に各電池グループ毎の状態を確認する。
（２）即ち、電池１〜４の電池グループについて確認する場合、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４は、メモリ内のテーブル（図５参照）を参照して、電池回路部１１内のスイッチ２〜４に対してＯＮ信号を、その他のスイッチに対してＯＦＦ信号を送る。電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４は、これと同時に、スイッチング回路部１２内のスイッチＳＷ・Ａに対しては、端子０の接続先が端子１となり、スイッチＳＷ・Ｂに対しては、端子０の接続先が端子１となるような制御信号を送る。このテーブルにおいて、１はスイッチのＯＮ制御を、０はスイッチのＯＦＦ制御を示す。
【００５６】
これにより、電源電圧検知処理部１３のプラス端子側が、スイッチＳＷ・Ａの端子１及び外部信号入出力用プラス電極コネクタ２１−１の端子１−１を介して、電池１〜４の並列接続により形成された電池グループ全体のプラス電極と接続される。更に、電源電圧検知処理部１３のマイナス端子側が、スイッチＳＷ・Ｂの端子１及び外部信号入出力用マイナス電極コネクタ２１−２の端子２−１を介して、電池グループのマイナス電極と接続される。この結果、電池１〜４の電池グループ全体に関する電圧状態を検知することが出来る。
【００５７】
電圧状態の検知の方法としては、電源電圧検知処理部１３が、スイッチＳＷ・Ａの端子０側とスイッチＳＷ・Ｂの端子０の間に所定の電圧あるいは所定の電流を与え、電圧を与えた時にはその時の電流状態の時間変化を、電流を与えた時にはその時の電圧状態の時間変化を検出し、その時間変化状態により、各電池の電圧の異常を検知するものである。尚、電池使用量監視部１５からの情報と組み合わせることにより、電池の劣化状態を検知することも可能である。
（３）続いて、電池５〜８の電池グループ、更に電池９〜１２の電池グループについても、（２）で述べたのと同様の方法で、検知を行なう。
（４）このよにして行なった、電池グループの検知の結果、異常が検出された電池グループについて、更に、各電池についての電池状態を確認する。
（５）例えば、電池１〜４の電池グループに異常が検出された場合、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４は、先ず、電池１についての確認を行なう。
【００５８】
即ち、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４は、再びメモリ内のテーブル（図５参照）を参照して、電池回路部１１内のスイッチＳＷ１〜１１に対してＯＦＦ信号を送る。電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４は、これと同時に、スイッチング回路部１２内のスイッチＳＷ・Ａに対しては、端子０の接続先が端子２となり、スイッチＳＷ・Ｂに対しては、端子０の接続先が端子１となるような制御信号を送る。
【００５９】
これにより、電源電圧検知処理部１３のプラス端子側が、スイッチＳＷ・Ａの端子２及び外部信号入出力用プラス電極コネクタ２１−１の端子１−２を介して、電池１のプラス電極と接続される。更に、電源電圧検知処理部１３のマイナス端子側が、スイッチＳＷ・Ｂの端子１及び外部信号入出力用マイナス電極コネクタ２１−２の端子２−１を介して、電池１のマイナス電極と接続される。この結果、電池１に関する電圧状態を検知することが出来る。電圧状態の検知の方法は、（２）で説明した内容と同じである。
（６）続いて、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４は、電池２、３、４の順番に同様の確認を行なう。
【００６０】
電池４について、確認する場合であれば、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４は、メモリ内のテーブル（図５参照）を参照して、スイッチＳＷ１〜１１に対してＯＦＦ信号を送り、これと同時に、スイッチＳＷ・Ａに対しては、端子０の接続先が端子３となり、スイッチＳＷ・Ｂに対しては、端子０の接続先が端子２となるような制御信号を送る。この結果、電池１〜４の各電池に関する電圧状態を検知することが出来る。
（７）このようにして、得られた検知結果を、電子機器入力処理部８の表示装置に表示する。図６は、電池の劣化状態の検知結果がディスプレー画面上に表示された場合を示す図であり、ここでは、電池１〜１２の内、電池６と電池１２が劣化状態にあることを示している場面である。同図に示すように、劣化状態にある電池と正常な電池とを区別するために、劣化状態にある電池については、網掛けの表示が、長方形の線図で表された電池の模式図の上に施されている。電池の模式図には、それぞれ、対応する電池の番号１〜１２が表されている。
【００６１】
このようにして、劣化した電池の番号が表示されるので、その劣化した電池のみの交換が可能となる。
【００６２】
又、本実施例によれば、先ず、電池グループ毎に状態の検知を行ない、異常の確認された電池グループについて、更に、電池毎に検知することとしたため、短時間でしかも無駄のない電池状態の検知が、電池毎に行えるという従来にない効果を発揮するものである。
【００６３】
尚、図７に示すように、上記実施例の電池パックの内部において、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４が、電池状態の判定結果を表示するためにＬＥＤ等で構成された簡易状態表示部１４−１を備えた構成であってもよい。
【００６４】
このような構成の場合、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４は、電池回路部１１が再装着された旨を知らせるための、電池使用量監視部１５による再装着通知が有った後に行なう上述した電池状態の確認処理の結果、電池状態が異常であるとの判定が出された場合、次のように動作する。即ち、上述した電池パック内部に設けられた簡易状態表示部１４−１にその異常を知らせる異常表示を行なわせ、同時に、その旨を充電処理部２や電子機器制御処理部３等の周辺機器に通知する。これにより、例えば、その通知の内容が、電池の劣化を示すものである場合、充電処理部２は、劣化電池の破裂等の防止の為にも、それ以降の充電処理を行わない等の処理が可能となる。
【００６５】
又、このような簡易状態表示部１４−１は、キャパシタを内蔵しており、電池回路部１１及び外部電源６からの電源の供給がストップしても、一定時間は表示を継続することが出来るように構成されている。
【００６６】
次に、本発明の他の実施例を図面を用いて説明する。
【００６７】
本実施例と上記実施例との主な相違点は、電池回路部１１内のスイッチ構成（図８参照）及び、電池切り離しの為のスイッチ制御の内容（図９参照）に関する点である。このような相違により、本実施例では、異常であると判定された電池を電池回路部１１内において、電気的に切り離すことが可能となる。尚、上記実施例と同様のものについては、同じ符号を付すものとし、上記相違点を中心に説明する。
【００６８】
図８は、本実施例に使用する電池回路部１１であり、同図を参照しながらその構成を説明する。同図において、上記実施例で説明した電池回路部（図３参照）との相違点は、新たにスイッチＳＷａ〜スイッチＳＷｆを追加した点である。
【００６９】
即ち、電池２、電池３のそれぞれのマイナス電極側に、スイッチＳＷａ、スイッチＳＷｂを追加している。又、電池６、電池７のそれぞれのマイナス電極側に、スイッチＳＷｃ、スイッチＳＷｄを追加している。更に、電池１０、電池１１のそれぞれのマイナス電極側に、スイッチＳＷｅ、スイッチＳＷｆを追加している。
【００７０】
これら複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ１１、及びスイッチＳＷａ〜ＳＷｆのＯＮ／ＯＦＦを個々に制御する為の電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４からの制御信号の入力用に制御信号入力用コネクタ端子５０が設けられている。
【００７１】
但し、図８において、制御信号入力用コネクタ端子５０と、上記各スイッチとの間に配設されて、各スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号を伝えるための制御線は、回路構成を理解しやすくするために、その記載を省略した。
【００７２】
又、図９は、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４に備えられたメモリ内に格納されている、電池切り離しの為に利用するスイッチ制御仕様の内容を示す図である。同図において、スイッチをＯＮ状態とする制御仕様は、１が表示されており、ＯＦＦ状態とする制御仕様は、０が表示されている。尚、このようなメモリは、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４の内部ではなく、例えば、電子機器制御処理部３に備えられていてもよく、その場合、電子機器制御処理部３からの信号を電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４が受けるようにさえ構成されておればよい。
【００７３】
以上のような構成において、次に本実施例の動作を図８、図９を参照しながら説明する。
【００７４】
電池回路部１１内のスイッチの数が追加されたことに伴う、図５に示すスイッチの制御使用が若干異なることを除いては、上記実施例の動作説明において、（１）〜（７）で述べた動作内容と、基本的には同じことであるので、ここでは、それ以外の動作を中心に述べる。
（２−１）電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４が、上述したように（６）で電池１〜４の各電池に関する電圧状態を検知して、その結果として、例えば電池１が劣化していると判定した場合、図９に示すテーブルを参照して、電池回路部１１内の各スイッチに対して、次のように制御信号を送る。
【００７５】
具体的には、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４は、電池１を電池回路部１１から切り離すために、同図の第１列目に示されているように、スイッチＳＷ２に対してＯＦＦ信号を、その他のスイッチに対しては、ＯＮ信号を送る。
（２−２）このようにして、得られた結果を、上記実施例と同様に電子機器入力処理部８の表示装置等に表示する。又、同時に、その旨を充電処理部２や電子機器制御処理部３等の周辺機器に通知する。
【００７６】
即ち、この電池状態判定可能電池パックシステムは、電池の一部が異常と判定された時に、とりあえずその旨を通知すると共に、その異常部位を電気的に切り離して、正常電池のみで電力供給を行えるように動作する。
【００７７】
以上のように、本実施例によれば、異常状態にある電池が検知されれば、その電池のみを電気的に切り離すことが出来るので、電池パックとして、その後も引続き通常の使用が可能となり、更に使用性が向上する。
【００７８】
次に、本発明の更に他の実施例を図面を用いて説明する。
【００７９】
本実施例と上記実施例との主な相違点は、電池回路部７１の構成（図１１参照）及び、スイッチング回路部７２の構成（図１２，１３参照）に関する点である。このような相違により、本実施例では、電池回路部７１は、内部にスイッチを備える必要がなく、構成もより簡単になり、更に電池交換の際のサービス性がより一層向上する。尚、上記実施例と同様のものについては、同じ符号を付すものとし、上記相違点を中心に説明する。ここで、電池回路部７１は、本発明の電池収納部に対応しており、スイッチング回路部７２は、本発明の回路部を含むものである。
【００８０】
図１０は、本実施例の電池パックを中心とした構成を示す図であり、同図と上記実施例の図１との相違点は、電池回路部７１と電池パックＭＡＩＮ制御処理部７３とをつなぐ制御線が存在しないという点である。これは、上述したように電池回路部７１内に、スイッチが設けられていないために、制御対象となるものがないからである。
【００８１】
図１１は、本実施例に使用する電池回路部７１であり、同図を参照しながらその構成を説明する。
【００８２】
同図に示すように、取り外し可能に配設された１２個の電池１〜１２は、上記実施例の図３に示すものとは異なり、それぞれの電極が別々にしかも直接、外部信号入出力用プラス電極コネクタ８１−１と、外部信号入出力用マイナス電極コネクタ８１−２に接続されている。このため、両方のコネクタ８１−１、８１−２の端子の数は、共に電池の数と同じ１２個である。
【００８３】
図１２は、スイッチング回路部７２の構成を示す。この例は、図３及び図４に対応する回路構成をなしている。
【００８４】
即ち、同図に示すように、スイッチング回路部７２は、図４において説明した回路構成に加えて、図３の電池回路部１１内に設けられていたスイッチＳＷ１〜ＳＷ１１が、図３に示す内容と同一の接続関係となるように追加配置されている。更に、電池回路部７１の外部信号入出力用のコネクタ８１−１、８１−２との接続を行うためのコネクタ９１−１、９１−２が設けられており、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御線が配設されている（図示省略）。又、スイッチング回路部７２に設けられた制御信号入力用コネクタ端子９１−３は、これらの制御線と電池パックＭＡＩＮ制御処理部７３からの制御線とを接続するためのものである。
【００８５】
尚、電池回路部から、スイッチをなくするという上記と同様の観点から、図８において説明した電池回路部１１及び図４のスイッチング回路部１２に対応して構成した別のスイッチング回路部１０１を図１３に示す。図１２のスイッチング回路部７２との相違点は、スイッチＳＷ４、ＳＷ７、ＳＷ１０とコネクタ９１−２との間に、スイッチＳＷａ〜ＳＷｆが追加配置され、スイッチの追加に伴って、制御線及び制御信号入力用コネクタ端子１０１−３の端子の数が同様に追加された点である。
【００８６】
以上の構成により、本実施例の動作は、上記実施例で説明した内容と同じであるが、電池回路部７１の構成が簡素化されたことにより、サービス性が更に向上する。
【００８７】
即ち、電池交換が必要となった場合、通常の電池パックにおいては、ユーザ自身による電池の交換は行えない構造となっているため、専門のサービス部門に電池回路部７１のみを渡して、交換を要する電池のみを新しい電池に取り替えてもらうことになる。このような場合、サービス部門では、電池回路部７１に内蔵されている電池の中で、どれが異常電池であるのかを検査するためのチェッカーが必要である。
【００８８】
電池回路部が、図３や図８に示すようにスイッチを有していると、チェッカーの構造として、このスイッチを制御する制御回路も必要となる。これに対して、このような制御を必要としない図１１に示す電池回路部７１の構成の方が、チェッカーの構成が簡単になるだけでなく、チェック時間も短縮されるという効果がある。更に、電池回路部７１の大きさもよりコンパクトに出来るので、取扱上も有利である。
【００８９】
次に、本発明の他の実施例を図面を用いて説明する。
本実施例と上記実施例との主な相違点は、本発明の電池状態判定処理部として、電源電圧検知制御部１３に加えて、残存容量判定処理部１４１及び電池種別判定処理部１４２が追加された点と、それら各部とスイッチング回路部７２との間に設けられ、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４４からの制御信号に応じて、接続を切り替える判定内容切り替え処理部１４３が追加された点等である（図１４参照）。このような相違により、本実施例では、電池状態をきめ細かく判定することが可能となり、使用性が更に向上する。尚、上記実施例と同様のものについては、同じ符号を付すものとし、上記相違点を中心に説明する。
【００９０】
図１４に示す、本発明の電池劣化状態判定処理部としての、残存容量判定処理部１４１は、例えば、電池のプラス電極と電池のマイナス電極の端子間に所定の電圧あるいは所定の電流を与え、電圧を与えた時にはその時の電流状態の時間変化を、電流を与えた時にはその時の電圧状態の時間変化を検出し、その検出結果を比較検討し、その比較結果に基づいて対象となった電池の劣化状態を判定するための手段である。
【００９１】
又、同図に示す、電池種別判定処理部１４２は、例えば、電池のプラス電極と電池のマイナス電極の端子間に所定の電圧あるいは所定の電流を与え、電圧を与えた時にはその時の電流状態の時間変化を、電流を与えた時にはその時の電圧状態の時間変化を検出し、その検出結果を比較検討し、その比較結果に基づいて対象となった電池の種類を判定するための手段である。電池の種別が判定されれば、その種別に応じて、より適切に充電処理が行えるものである。
【００９２】
図１５は、本実施例の判定内容切り替え処理部１４３を中心とした電池パックの略示構成図であり、同図を参照しながら、判定内容切り替え処理部１４３の構成を説明する。
【００９３】
即ち、同図において、判定内容切り替え処理部１４３には、切り替えスイッチＳＷ・Ｃ及び切り替えスイッチＳＷ・Ｄが配設されている。スイッチＳＷ・Ｃは、電源電圧検知制御部１３、電池種別判定処理部１４２及び残存容量判定処理部１４１のそれぞれ２本の信号線の内、プラス電極側に対応する各信号線と、コネクタ１４３−３〜１４３−５を介して接続された端子１〜３と、スイッチング回路部７２のスイッチＳＷ・Ａとコネクタ１４３−６を介して接続されている共通端子０を有している。同様に、スイッチＳＷ・Ｄは、上記それぞれ２本の信号線の内、マイナス電極側に対応する各信号線と、コネクタ１４３−３〜１４３−５を介して接続された端子１〜３と、スイッチング回路部７２のスイッチＳＷ・Ｂとコネクタ１４３−６を介して接続されている共通端子０を有している。
【００９４】
又、判定内容切り替え処理部１４３は、スイッチＳＷ・Ｃ及びスイッチＳＷ・Ｄに対して電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４４から送られる制御信号を伝えるための制御線と、その接続用のコネクタ１４３−７を備えている。
【００９５】
図１６は、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４４が、予め備えている各種スイッチの制御仕様の内容を示す図である。
【００９６】
以上のような構成において、本実施例の動作を、図１５、図１６を参照しながら説明する。
【００９７】
ここでは、一例として、電池状態として、電源電圧監視、残存容量判定、電池種別判定の順番に確認する場合について述べる。
（３−１）電池１〜４に対して、電池状態として、先ず最初に電源電圧監視処理が行なわれる。
【００９８】
この場合、図１６に示すテーブルの右から３列目の欄には、スイッチＳＷ・ＣとスイッチＳＷ・Ｄの共通端子０の接続先が端子１である旨が示される。
（３−２）次に、そのテーブルが、参照されて、電源電圧監視処理を行なうための制御信号が、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４４から判定内容切り替え処理部１４３のスイッチＳＷ・ＣとスイッチＳＷ・Ｄに送られる。共通端子０の接続先は、共に端子１である。
【００９９】
同時に、スイッチング回路部７２のスイッチＳＷ・ＡとスイッチＳＷ・Ｂ、及びスイッチＳＷ１〜ＳＷ１１への制御信号も送られる。この制御信号の内容は、図５において説明した内容と同じである。
（３−３）この結果、上記実施例と同様に、電池１〜４の電池グループ全体に関する電圧状態を検知することが出来る。
【０１００】
続いて、他の電池グループについても上記実施例と同様に、確認し、更に、必要に応じて個別の電池についての確認がおこなわれる。
（３−４）続いて、残存容量判定、電池種別判定の順に、上記と同様に一連の動作が繰り返される。
【０１０１】
例えば、残存容量判定では、図１６に示すテーブルの右から３列目の欄には、スイッチＳＷ・ＣとスイッチＳＷ・Ｄの共通端子０の接続先が端子３である旨が示される。
【０１０２】
従って、この場合、電池パックＭＡＩＮ制御処理部１４４からスイッチＳＷ・ＣとスイッチＳＷ・Ｄに送られる制御信号は、共通端子０の接続先を共に端子３とするものである。
（３−５）このようにして、各電池毎に判定された各種電池状態は、例えば、図１７に示すように、上記実施例と同様にディスプレー画面上に表示される。
【０１０３】
図１７は、残存容量判定結果として、各電池の残存時間と各電池の寿命（即ち充電残り回数）との２種類の表示を同時に行なった場合を示しているが、何れか一方のみを表示する構成でもよい。又、電池種別は、画面の右上に表示される。
【０１０４】
図１７において、残量時間の表示によれば、電池６と電池１２は他の電池に比べて、充電が必要となるまでの残り時間が短いことを示している。又、同時にその残り時間は、充電完了当時の１／３程度であることを示している。更に、寿命の表示については、電池１〜１２の残された充電可能な回数は、共に初期状態の充電回数に比べて、１／３程度であることを示している。
【０１０５】
このように、本実施例によれば、電池状態をきめ細かく判定することが可能となり、使用性が更に向上する。
【０１０６】
尚、上記実施例では、各種電池状態の判定処理として、電源電圧監視、残存容量判定、電池種別判定の順番に確認する場合について説明したが、これに限らず例えば、電池の判定対象に応じて、適当に選択して行なってももちろよい。
【０１０７】
又、上記実施例では、電池状態の確認を電池回路部が再装着されたときに行なう場合について説明したが、これに限らず例えば、外部機器を使用している最中に、その外部機器から電池状態の確認要求が出されたような場合等に、電池状態の確認を実行するようにしてもよく、電池状態を確認する時期は問わない。
【０１０８】
【発明の効果】
以上のべたところから明らかなように、本発明は、電池の状態を、各電池毎に検知することが出来き、従来に比べてより一層電池パックを効率よく使用出来るという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池状態判定可能電池パックシステムにかかる一実施例の電池パックと外部機器との接続関係を示す構成図
【図２】同実施例の電池パックの構成図
【図３】同実施例の電池回路部の構成図
【図４】同実施例のスイッチング回路部の構成図
【図５】同実施例のスイッチ制御仕様の内容を示す説明図
【図６】電池の劣化状態の検知結果がディスプレー画面上に表示された図
【図７】本発明の他の実施例の電池パックの構成図
【図８】本発明の他の実施例の電池回路部の構成図
【図９】同実施例の電池切り離しの為のスイッチ制御仕様の内容を示す説明図
【図１０】本発明の他の実施例の電池パックの構成図
【図１１】同実施例の電池回路部の構成図
【図１２】同実施例のスイッチング回路部の構成図
【図１３】本発明の他の実施例のスイッチング回路部の構成図
【図１４】本発明の他の実施例の電池パックの構成図
【図１５】同実施例の判定内容切り替え処理部の構成図
【図１６】同実施例のスイッチ制御仕様の内容を示す説明図
【図１７】電池の状態の検知結果がディスプレー画面上に表示された図
【図１８】従来の電池パックの構成図
【符号の説明】
１        電池パック
２        充電処理部
３        制御処理部
４        制御線
５        第１の電源線
６        外部電源
７        第２の電源線
１５      電池使用量監視部
１１      電池回路部
１２      スイッチング回路部
１３      電源電圧検知制御部
１４      電池パックＭＡＩＮ制御処理部
１４−１  簡易状態表示部
１５      電池使用量監視部
２１−１  外部信号入出力用プラス電極コネクタ
２１−２  外部信号入出力用マイナス電極コネクタ
【図１】
0003686706.tif 000002
【図２】
0003686706.tif 000003
【図３】
0003686706.tif 000004
【図４】
0003686706.tif 000005
【図５】
0003686706.tif 000006
【図６】
0003686706.tif 000007
【図７】
0003686706.tif 000008
【図８】
0003686706.tif 000009
【図９】
0003686706.tif 000010
【図１０】
0003686706.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0003686706.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
0003686706.tif 000015
【図１５】
0003686706.tif 000016
【図１６】
0003686706.tif 000017
【図１７】
0003686706.tif 000018
【図１８】
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