(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能な複数の素電池からなる電池組に流出入する電流の大きさと方向を示す出力を発生する電流検出手段と、電流検出手段の出力を増幅する増幅手段と、増幅手段の出力に基づいて電池組の残容量を演算する制御手段と、制御手段の出力に基づいて電池組の残容量を表示する残容量表示手段と、電池組の電池電圧を検出する電池電圧検出手段とを有し、前記増幅手段、制御手段、残容量表示手段の電源電圧を電池組の電池電圧とした電池組の残容量表示装置であって、
前記電池電圧検出手段が電池組の電池電圧が第２所定値以下に低下したことを検出すると共に電流検出手段が流れる電流が所定値以下に低下したことを検出した時に、電池組の電池電圧を増幅手段、制御手段、残容量表示手段に供給しないようにしたことを特徴とする電池組の残容量表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は充電可能な複数の素電池例えばニッケル・カドミウム電池やニッケル水素電池等からなる電池組の残容量を演算し表示する電池組の残容量表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電池組の残容量表示装置の一例を図２を用いて説明する。図において、２は電池組１に流れる充電電流または放電電流を検出し電圧に変換する電流検出手段、３、４は電池組１の正極端子、負極端子であり、図示しない充電器に接続した時には電池組１に充電電流が流れ、例えば電動工具等の負荷に接続した時には電池組１から放電電流が流れる。１０は演算増幅器１１、抵抗１２ａ〜１２ｄからなる増幅手段で、充電電流が電流検出手段２によって変換される電圧を反転増幅する。２０は演算増幅器２１、抵抗２２ａ〜２２ｄからなる増幅手段で、放電電流が電流検出手段２によって変換される電圧を非反転増幅する。４０は抵抗４３ａ、４３ｂからなる電池電圧検出手段であり、電池組１の電池電圧を分圧する。５０は演算手段（ＣＰＵ）５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、タイマ５４、Ａ／Ｄコンバータ５５、出力ポート５６ａ、リセット入力ポート５７からなる制御手段としてのマイコンである。マイコン５０はタイマ５４を用い一定周期ごとに増幅手段１０、２０からＡ／Ｄコンバータ５５を介して信号を入力し、電池組１が充電中、放電中または充電も放電も行わないいずれの状態かをチェックし、電池組１の充電量の積算または放電量の積算を行い電池組１の残容量演算を行う。６０はＬＥＤ６１ａ〜６１ｅ、抵抗６２ａ〜６２ｅからなる残容量表示手段で、マイコン５０における残容量演算結果に基づいた出力ポート５６ａの設定に応じてＬＥＤ６１ａ〜６１ｅを表示する。７０はリセットＩＣであり、後述する３端子レギュレータ８１の出力電圧に応じてＬレベルのリセット信号をリセット入力ポート５７を介してマイコン５０に送りマイコン５０をリセットする。８０は３端子レギュレータ８１、コンデンサ８２からなる定電圧手段であり、マイコン５０、増幅手段１０、２０及び残容量表示手段６０へ一定電圧を供給する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の残容量表示装置においては、正極端子３、負極端子４に負荷が接続されていなくても、電池組１の電池電圧は演算増幅手段１０、２０の演算増幅器１１、２１、電池電圧検出手段４０、マイコン５０、リセットＩＣ７０に供給されており、電池組１が放置等された場合には電池組１はいずれ過放電状態となり、特にニッケル水素電池における過放電は、その後の充電における容量が過放電される前の容量に比べ少なくなり、またその後の充放電の繰り返しによる容量の回復特性も悪く、ニッケル水素電池においては上記した残容量表示装置の付加には問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、残容量表示装置そのものの負荷により過放電状態となるのを防止するようにした電池組の残容量表示装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は、電池組に流出入する電流の大きさと方向を示す出力を発生する電流検出手段と、電流検出手段の出力を増幅する増幅手段と、増幅手段の出力に基づいて電池組の残容量を演算する制御手段と、制御手段の出力に基づいて電池組の残容量を表示する残容量表示手段と、電池組の電池電圧を検出する検出する電池電圧検出手段とを有し、前記増幅手段、制御手段、残容量表示手段の電源電圧を電池組の電池電圧とした電池組の残容量表示装置であって、前記電池電圧検出手段が電池組の電池電圧が第２所定値以下に低下したことを検出すると共に電流検出手段が流れる電流が所定値以下に低下したことを検出した時に、電池組の電池電圧を増幅手段、制御手段、残容量表示手段に供給しないようにすることにより達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態を示す電池組の残容量表示装置の回路図である。図において、３０は３端子レギュレータ３１、スイッチング素子３２、３３、リセットＩＣ３４、ダイオード３５、３６、抵抗３７ａ〜３７ｃ、コンデンサ３８、３９からなる定電圧手段であり、３端子レギュレータ３１は電池組１の電池電圧を定電圧化し、スイッチング素子３２、３３とそれに連なる抵抗３７ａ〜３７ｃは定電圧源供給遮断手段としての機能を有し、リセットＩＣ３４は電池組１の電池電圧が第１所定値以下になると電圧源供給遮断手段に定電圧の供給を遮断する信号を出力する電池電圧低下検出手段としての機能を有する。ダイオード３５、３６はＯＲ回路を構成し、リセットＩＣ３４からの信号と、マイコン５０からの出力信号をＯＲ論理でスイッチング素子３２、３３をオンオフする。ただし、電池組１の電池電圧が第1所定値以下になる前にはリセットＩＣ３４の出力はＨレベルでスイッチング素子３３、３２をオンさせてマイコン５０、後述する残容量表示手段６０、増幅手段１０、２０に電源が供給され、マイコン５０の出力ポート５６ｂのＨレベルの出力信号がＯＲ回路を構成するダイオード３６を介してＦＥＴ３３のゲートに加えられるのでＦＥＴ３３,３２はオン状態を維持する。このため、電池組１が放電を続け、電池組１の電池電圧が第１所定値以下になってリセットＩＣ３４がＬレベルの出力を発生したとしても、後述する如く、ＦＥＴ３３、３２がオフすることはなく、マイコン５０、増幅手段１０、２０、残容量表示手段６０等は動作を継続する。
【０００７】
４０はスイッチング素子４１、４２、抵抗４３ａ〜４３ｅからなる電池電圧検出手段であり、スイッチング素子４１、４２、抵抗４３ｃ〜４３ｅは電池組１と抵抗４３ａ、４３ｂとの接続を遮断する電池電圧検出遮断手段としての機能を有し、マイコン５０の出力信号に応じて電池組１と抵抗４３ａ、４３ｂとを接続または遮断する。スイッチング素子４１がオンした時は電池組１の電池電圧を抵抗４３ａ、４３ｂで分圧する。
【０００８】
マイコン５０はタイマ５４を用い一定周期ごとに増幅手段１０、２０からＡ／Ｄコンバータ５５を介して信号を入力し、電池組１が充電中、放電中または充電も放電も行わないいずれの状態かをチェックし、電池組１の充電量の積算または放電量の積算を行い電池組１の残容量演算を行う。またマイコン５０は、増幅手段１０、２０の出力に基づいて電流検出手段２に流れる電流が所定値以下と判別し、電池電圧検出手段４０によって検出された電池電圧が第２所定値（＜第１所定値）以下に低下したと判別した時に、出力ポート５６ｂを介してダイオード３６にＬレベルの出力を発生し、スイッチング素子３３、３２をオフして電池組１の電池電圧が増幅手段１０、２０等に供給しないようにする。マイコン５０の出力ポート５６ｂの出力がＬレベルとなった時に電池組１の電池電圧が既に第１所定値以下となってリセットＩＣ３４の出力がＬレベルとなっているので、スイッチング素子３３、３２はオフとなり、３端子レギュレータ３１は定電圧の供給を遮断する。これは大きな負荷電流が流れた時に電池組１の電池電圧が低下し、この状態を検出してスイッチング素子３２、３３をオフすると、電池組１が過放電でないにもかかわらず電池組１が遮断される恐れがあるためである。すなわち大きな負荷電流が流れていない時の電池組１の電池電圧が第２所定値以下に低下した時または負荷電流が流れていない時の電池電圧が第２所定値以下に低下した時のみ、電池組１の電池電圧を増幅手段１０、２０、マイコン５０、残容量表示手段６０に供給しないようにするものである。
【０００９】
電池組１の電池電圧の供給を遮断する回路構成は上記に限るものではなく、マイコン５０からの出力信号がなくても可能であり、リセットＩＣ３４の前段のコンデンサ３８の容量を調整して、モータ等の負荷が接続されて起動電流等の大きな負荷電流が流れた時に、リセットＩＣ３４の入力電圧に急激な出力電圧の低下を検出できないようにすれば、マイコン５０の出力ポート５６ｂからダイオード３６を介して出力する信号は必要ない。
【００１０】
また、上記実施形態で定電圧源供給遮断手段として構成したスイッチング素子３２、３３とそれに連なる抵抗３７ａ〜３７ｃもこれに限るものではなく、現在では３端子レギュレータ３１に、定電圧源供給遮断手段を内蔵した３端子レギュレータも市販されており、これを使用しても構わない。
【００１１】
なお上記実施形態においては、電流検出手段２に流れる電流が所定値以下の時に電池電圧検出手段４０が電池電圧が第２所定値以下に低下したこと及びリセットＩＣ３４が電池電圧が第１所定値以下に低下したことを検出した時に、電池組１の電池電圧を増幅手段１０、２０等に供給しないようにしたが、電流検出手段２に流れる電流が所定値以下の時にマイコン５０がダイオード３６にＨレベルの出力を発生するようにすれば、電池電圧検出手段４０を省略することができ、構成を簡単にできる。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、残容量表示装置そのものの負荷により電池組が過放電状態とならないようにしたので、電池組の寿命を長くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す回路図。
【図２】従来の残容量表示装置の一例を示す回路図。
【符号の説明】
１は電池組、２は電流検出手段、１０、２０は増幅手段、３０は定電圧手段、４０は電池電圧検出手段、５０は制御手段としてのマイコン、６０は残容量表示手段である。
【図１】
0004521526.tif 000002
【図２】
0004521526.tif 000003