(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器であって、
第１の電池の残容量を検出する第１の電池パックを接続するための第１の手段と、
第２の電池の残容量を検出する第２の電池パックを接続するための第２の手段と、
前記第１の電池パックと前記電子機器との間の抵抗に関する第１の情報を前記第１の電池パックに供給し、前記第２の電池パックと前記電子機器との間の抵抗に関する第２の情報を前記第２の電池パックに供給するようにする制御手段とを有し、
前記第１の電池パックの電圧が前記第２の電池パックの電圧よりも大きい場合、前記制御手段は、暗電流に関する情報が前記第１の電池パックに供給されるようにし、
前記第１の電池パックの電圧が前記第２の電池パックの電圧よりも大きい場合、前記制御手段は、暗電流に関する情報が前記第２の電池パックに供給されないようにすることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記第１の電池パックの電圧と前記第２の電池パックの電圧とが異なる場合、前記制御手段は、前記第１の電池パック及び前記第２の電池パックのいずれか一つに暗電流に関する情報が供給されるようにすることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記第１の電池パックの電圧が前記第２の電池パックの電圧よりも小さい場合、前記制御手段は、暗電流に関する情報が前記第２の電池パックに供給されるようにすることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記第１の電池パックの電圧と前記第２の電池パックの電圧とが異ならない場合、前記制御手段は、前記第１の電池パック及び前記第２の電池パックに暗電流に関する情報が供給されるようにすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記第１の電池パックの電圧が前記第２の電池パックの電圧よりも小さい場合、暗電流に関する情報は、前記第１の電池パックに供給されないことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記第１の電池パックは、前記第１の情報及び暗電流に関する情報の少なくとも一つに応じて、前記第１の電池の残容量を補正し、
前記第２の電池パックは、前記第２の情報及び暗電流に関する情報の少なくとも一つに応じて、前記第２の電池の残容量を補正することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器、或いは電子機器に装着可能なアクセサリー機器に、１つ以上の電池パックが装着可能な電池パック室を備え、残量検出機能を有する充電式電池パックを装着して使用する場合がある。（特許文献１参照）その場合に、それぞれの電池パック室の接点端子からの電送線路や電池切替回路の経由構成の差異により抵抗成分が異なり、抵抗成分が多くなるほど電子機器の電源電圧が低くなる。
【０００３】
このとき、電子機器の動作下限電圧の条件は同じため、この抵抗成分が大きくなると電圧の差から電池の想定される全容量の一部が使用できなくなる。残量検出可能な充電式電池パックにおいては、相対的な見かけ上の使用容量は１００％とする必要があり、この使用できない容量が補正残りとして誤差を生じるといった問題があった。
【０００４】
また、アクセサリー機器に装着された電池パックは、電子機器以外にアクセサリー機器への電源供給源も兼ねていることがある。このアクセサリー機器への消費電流が電子機器本体の消費電流に対して非常に少ない場合には、電池パック内の電流検出回路では計測できないため、アクセサリー機器に継続的に消費された暗電流の積算分による誤差を生じるといった問題があった。
【特許文献１】特開２００７−８０６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、アクセサリー機器の有無は検出していたが、電子機器、アクセサリー機器いずれも２つ以上の電池パックが装着された場合に、どちらの電池パックから出力されているかが判断できない。そのため、同じ機器内に装着された複数の電池パックは抵抗成分の差異を個別に補正することができず電池残容量検出の結果に誤差を生じていた。
【０００６】
また、アクセサリー機器に２つ以上装着された電池パックがあった場合には、電池パック構成まで検知できないために、電流検出できない暗電流をどの電池パックがどのように消費しているかが不明となる。そのため、個々の電池パックの精確な暗電流の積算誤差を補正することはできなかった。
【０００７】
さらに、電子機器、或いはアクセサリー機器に新たに電池パックを装着された場合にも、従来の技術では、電池パックは、電子機器の制御マイコンからの指令が来るまでの間、残容量補正ができず、その積算電流分が誤差となっていた。
【０００８】
本発明は、高精度な電池の残容量を検出するようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電子機器は、電子機器であって、第１の電池の残容量を検出する第１の電池パックを接続するための第１の手段と、第２の電池の残容量を検出する第２の電池パックを接続するための第２の手段と、前記第１の電池パックと前記電子機器との間の抵抗に関する第１の情報を前記第１の電池パックに供給し、前記第２の電池パックと前記電子機器との間の抵抗に関する第２の情報を前記第２の電池パックに供給するようにする制御手段とを有し、前記第１の電池パックの電圧が前記第２の電池パックの電圧よりも大きい場合、前記制御手段は、暗電流に関する情報が前記第１の電池パックに供給されるようにし、前記第１の電池パックの電圧が前記第２の電池パックの電圧よりも大きい場合、前記制御手段は、暗電流に関する情報が前記第２の電池パックに供給されないようにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高精度な電池の残容量を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る電池残量管理装置を搭載する電子機器とアクセサリー機器を示すブロック図であり、図２は、図１の電子機器、アクセサリー機器に装着される電池パックからなる電子機器システムを示すブロック図である。
【００１５】
電子機器１０は、制御マイコン１、電池パック２を収納可能な電池パック室３、電池切替回路７を備える。
【００１６】
同様に、アクセサリー機器２１は、電池パック１１を収納可能な電池パック室１２、電池切替回路１５、電池パック１６を収納可能な電池パック室１７を備える。このように、電池パック室は複数備えられる。
【００１７】
制御マイコン１（制御手段）は、電池パックと通信可能であるとともに、電子機器１０とアクセサリー機器２１の制御を行っている。また、電池パック室３には、電池パック２の電池電圧出力（残量検出手段）５と、制御マイコン１との通信信号（通信手段）９と、装着位置検出信号（装着位置検出手段）４とを電気的に接続する端子を備える。
【００１８】
この装着位置検出信号４は、電池パック２のアドレスとして、２ビット（ＢＳ０／ＢＳ１）を持ち、電池パック室３のアドレス＃０を示すために、電気的にＢＳ０＝Ｌレベル、ＢＳ１＝Ｌレベルを出力している。
【００１９】
制御マイコン１は、アクセサリー機器２１との接続の有無、電池パック２、１１、１６のそれぞれの残容量の状態から、電子機器１０全体に供給する電源電圧ＶＢＡＴ８への電池選択を、制御信号ＢＡＴＳＥＬ０を介して電池切替回路７で行っている。即ち、電池パック２の電池電圧出力５と、アクセサリー機器２１から供給される電池電圧出力６とを、電池切替回路７で切り替えている。
【００２０】
アクセサリー機器２１は、アクセサリー機器接続端子２２で電子機器１０との電気的な接続が行われる。アクセサリー機器接続端子２２には、電池切替回路１５で選択された電池パック１１或いは電池パック１６の電池電圧出力６と、制御マイコン１と通信するための通信信号９と、電池選択信号ＢＡＴＳＥＬ１が接続される。
【００２１】
電子機器１０の電池切替回路７と同様に、電池切替回路１５により、アクセサリー機器２１内の電池パック１１の電池電圧出力１４と、電池パック１６の電池電圧出力１９とを、制御マイコンからの電池選択制御信号ＢＡＴＳＥＬ１で切り替える。このようにして電池電圧出力６への供給を切り替えている。
【００２２】
また、アクセサリー機器２１内の電池パック室１２は、電池パック１１の電池電圧出力１４と、制御マイコン１との通信信号９と、装着位置検出信号１３とを電気的に接続する端子を備える。同様に、電池パック室１７は、電池パック１６の電池電圧出力１９と、制御マイコン１との通信信号９と、装着位置検出信号１８とを電気的に接続する端子を備えている。
【００２３】
この装着位置検出信号１３は、電池パック１１のアドレスとして、２ビット（ＢＳ０／ＢＳ１）を持ち、電池パック室１２に設定されるアドレス＃１を示すために、電気的にＢＳ０＝Ｈレベル、ＢＳ１＝Ｌレベルを出力している。装着位置検出信号１８は、電池パック１６のアドレスとして、２ビット（ＢＳ０／ＢＳ１）を持ち、電池パック室１７のアドレス＃２を示すために、電気的にＢＳ０＝Ｌレベル、ＢＳ１＝Ｈレベルを出力している。
【００２４】
これら装着位置検出信号４、１３、１８にそれぞれアドレス＃０、＃１、＃２が設定されることで、個々の電池パックは、電子機器、アクセサリー機器それぞれの電池パック室に装着されたことを検知することが可能となる。
【００２５】
さらに、アクセサリー機器２１では、電池パック１１の電池電圧出力１４と、電池パック１６の電池電圧出力１９を、ダイオードを介して電源電圧ＡＣＣ＿ＶＢＡＴ２０として供給電源に使用している。
【００２６】
ここで、電子機器１０の電源電圧（供給電源）ＶＢＡＴ８に流れる負荷電流を［ｉｂａｔ］、さらに、アクセサリー機器２１の供給電源ＡＣＣ＿ＶＢＡＴに流れる負荷電流［ｉａｃｃ＿ｖｂａｔ］とする。
【００２７】
［ｉｂａｔ］＞＞［ｉａｃｃ＿ｖｂａｔ］の関係においては、電池パックの電流検出回路では計測できない、しかし、［ｉａｃｃ＿ｖｂａｔ］も、継続的に消費されるため時間が経過するごとに、電池パックの残容量に対して十分影響することになる。
【００２８】
従って、制御マイコン１は、電池パック１１と電池パック１６の電池電圧情報を元に、電池パック１１の電池電圧ＶＢＰ（１１）と、電池パック１６の電池電圧ＶＢＰ（１６）との関係に対応して、以下のように暗電流補正情報を送る。
【００２９】
即ち、ＶＢＰ（１１）＞ＶＢＰ（１６）の場合には、電池パック１１のみに［ｉａｃｃ＿ｖｂａｔ］の暗電流補正情報を送り、ＶＢＰ１１＜ＶＢＰ１６の場合には、電池パック１６のみに［ｉａｃｃ＿ｖｂａｔ］の暗電流補正情報を送る。
【００３０】
また、ＶＢＰ１１＝ＶＢＰ１６の場合には、電池パック１１、電池パック１６の両方に［ｉａｃｃ＿ｖｂａｔ／２］の暗電流補正情報を送る。
【００３１】
このようにすることで、電池パック１１、１６は、［経過時間］×［受信した暗電流補正情報］を残容量から減算することができ、精度の高い電池残容量管理が可能となる。
【００３２】
各電池パック２、１１、１６は、図２において、電池パック４０として示す。電池パック４０は、全て同一の構成を取る。
【００３３】
電池パック４０の残量検出制御マイコン４１は、電流検出回路４３で検出された、充電可能な２次電池セルを２つ直列にしたセルパック４２への充放電電流値を逐次積算することで電池の容量を演算し、電池パックの残容量を管理している。残量検出制御マイコン４１は残量検出手段を構成する。
【００３４】
また、残量検出制御マイコン４１は、セルパック４２の電圧を監視する電圧検出回路４４と、電池パック自体の温度を検出する温度検出回路４５とにより、影響される放電効率を補正演算する。
【００３５】
また、残量検出制御マイコン４１は、電子機器１０の動作モードにより電流検出回路４３で測定できない暗電流成分と、電池パック室の位置により異なる電源電圧ＶＢＡＴ８に至るまでの電送線路の抵抗成分との補正情報を、制御マイコン１から受信する。そして、補正演算を行い、電池残量管理の精度を向上している。
【００３６】
さらに、電池パック４０は、電池電圧（＋）（−）を供給するための電池端子４６と、電子機器１０の制御マイコン１に対して、残量検出制御マイコン４１とで電池残量管理に関わる付帯情報や、電池装着位置情報を送受するための通信端子４７とを備える。通信端子４７は通信手段を構成する。また、電池パック室の装着位置検出信号４、１３、１８の状態を検出するための装着位置検出部４８を備えている。装着位置検出部４８は装着位置検出手段を構成する。
【００３７】
装着位置検出手段としての装着位置検出部４８は、電子機器１０またはアクセサリー機器２１に複数備えられる電池パック室の固有のアドレスを検出する。
【００３８】
残量検出手段としての残量検出制御マイコン４１は、電池パック室に装着される電池パックの電池残容量を検出する。
【００３９】
通信手段としての通信端子４７は、残量検出手段から検出された電池残容量を示す情報と、装着位置検出手段から検出された電池パック室のアドレス情報を電子機器１０へ送信する。また、電子機器１０から、電池パックの電池残容量に関わる残量検出手段への補正情報を受信する。
【００４０】
ここで、電池パックの電池残容量に関わる残量検出手段への補正情報として、電子機器１０の個々の電池パック室に応じた容量オフセット情報を含む。
【００４１】
図３は、抵抗成分による図２の電池パックの放電特性の差異と残容量−放電容量の関係を模式化して示すグラフである。
【００４２】
図３に示す電池１は、電子機器１０に格納される電池であり、電圧出力の伝送線路の抵抗成分は比較的少ないものとし、電池２は、アクセサリー機器２１に格納される電池であり、電圧出力の伝送線路の抵抗成分は、電池１に比べ大きいものである。
【００４３】
このとき、電子機器の電源部で見た電圧において電池１の放電特性に対して、電池２の放電特性は抵抗成分により、低い電圧のまま推移することがわかる。電子機器の電源としての動作下限電圧は、電池１、電池２に対しても同じ条件のため、電池２は電池１に対して電圧が低い分、先に下限電圧になり結果放電容量が電池１に対して少なくなる。
【００４４】
これを残容量として示すと、充電直後の全く消費していない電池パックの残容量は１００％であり、電池１が所定の放電容量に達した時点を残容量０％とすると、電池２は、所定の放電容量に達する前に動作下限電圧以下となり、このときの残容量が１５％であった。
【００４５】
しかし、電子機器では、残容量が１５％で電池パックの終止と表示することはできない。そこで、電池２の表示上の残容量を０％とするため、１５％の容量オフセット補正をする必要がある。従って、電池２に対して、容量オフセット量［ΔＣＯＳ］を補正情報として送信し、電池残容量の管理を行っている。
【００４６】
また、それぞれの電池パック室から電子機器の電源までの伝送経路抵抗成分により、この放電容量のずれが異ななる場合には、アドレスにより、個々の電池に対して、複数の［ΔＣＯＳ］を補正情報として送信する。このことで、残容量のずれを補正し、精度の高い電池残容量管理が可能となる。
【００４７】
図４は、図１の電池残量管理装置における電池残容量管理情報更新要求手段（更新要求手段）を示す回路構成図である。
【００４８】
尚、図４において、図１、図２に示した電子機器、アクセサリー機器、及び電池パックと同様の機能については、同じ符号を使用し、説明は省略する。
【００４９】
図４に示す装着位置検出部４８の、電池装着位置を表す２ビットのアドレス信号ＢＳ０／ＢＳ１は、残量検出制御マイコン４１の割込検出可能な入力ポートに接続されている。ＢＳ０／ＢＳ１はそれぞれプルアップ抵抗により、電池パック単体状態では、常にＢＳ０＝Ｈ、ＢＳ１＝Ｈとなっている。
【００５０】
電池パックが、アドレス＃０（ＢＳ０＝Ｌ、ＢＳ１＝Ｌ）の電池パック室に装着されると、電池パック内のＢＳ０、ＢＳ１の入力ポートの信号レベルは、Ｈ→Ｌと変化する。そして、その立下りエッジによる割り込み処理から電池パック室は、電池パックに装着されたことを検出する。
【００５１】
そして、電子機器１０の制御マイコン１へ、通信信号９により電池残容量管理情報の更新要求のコマンドを送信することで、新しい電池パックの装着を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態に係る電池残量管理装置を搭載する電子機器とアクセサリー機器を示すブロック図である。
【図２】図１の電子機器、アクセサリー機器に装着される電池パックを示すブロック図である。
【図３】抵抗成分による図２の電池パックの放電特性の差異と残容量−放電容量の関係を模式化して示すグラフである。
【図４】図１の電池残量管理装置における電池残容量管理情報更新要求手段（更新要求手段）を示す回路構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  制御マイコン
２  電池パック
３  電池パック室（アドレス＃０）
４  装着位置検出信号（アドレス＃０）
５  電池電圧出力
６  電池電圧出力
７  電池切替回路（電子機器側）
８  電源電圧
９  通信信号
１０  電子機器
１１  電池パック
１２  電池パック室（アドレス＃１）
１３  装着位置検出信号（アドレス＃１）
１４  電池電圧出力
１５  電池切替回路（アクセサリー機器側）
１６  電池パック
１７  電池パック室（アドレス＃２）
１８  装着位置検出信号（アドレス＃２）
１９  電池電圧出力
２０  電源電圧
２１  アクセサリー機器
２２  アクセサリー機器接続端子
４０  電池パック
４１  残量検出制御マイコン
４２  セルパック（２直）
４３  電流検出回路
４４  電圧検出回路
４５  温度検出回路
４６  電池端子
４７  通信端子
４８  装着位置検出部
【図１】
0005335207.tif 000002
【図２】
0005335207.tif 000003
【図３】
0005335207.tif 000004
【図４】
0005335207.tif 000005