(57)【要約】【課題】  電池１の残量を検出するときには擬似負荷を接続するが、擬似負荷が接続された初期に流れる突入電流が大きく、擬似負荷及び電圧測定部の最大定格を高くする必要があった。【解決手段】  電池１に接続する擬似負荷として、可変抵抗３を接続し、該可変抵抗３の抵抗値を高抵抗にした状態でスイッチ２を投入する。このとき、可変抵抗３は高抵抗であるから大きな突入電流は流れない。可変抵抗調整部７は電池１が可変抵抗３に接続されると時間の経過にしたがって可変抵抗３の抵抗値を低抵抗にして行き、その後、電圧測定部８で電池電圧を測定する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池に擬似負荷を接続し、該擬似負荷に印加される電圧を測定することにより、上記電池の残量を検出する電池残量検出装置において、
可変抵抗からなる擬似負荷、
測定開始時に上記擬似負荷の抵抗を高抵抗とし、時間の経過とともに低抵抗に可変する抵抗調整制御部、
擬似負荷が低抵抗になった時点に該擬似抵抗に印加されている電圧を測定する電圧測定部、
この電圧測定部の測定した電圧に基づいて電池残量を演算する電池残量計算部を備えたことを特徴とする電池残量検出装置。
【請求項２】
電池に擬似負荷を接続し、該擬似負荷に印加される電圧を測定することにより、上記電池の残量を検出する電池残量検出装置において、
可変抵抗からなる擬似負荷、
測定開始時に上記擬似負荷の抵抗を高抵抗とし、該擬似抵抗に印加される電圧の変動値が小さくなるにしたがって低抵抗に可変する抵抗調整制御部、
擬似負荷が低抵抗になった時点に該擬似抵抗に印加されている電圧を測定する電圧測定部、
この電圧測定部の測定した電圧に基づいて電池残量を演算する電池残量計算部を備えたことを特徴とする電池残量検出装置。
【請求項３】
電池に擬似負荷を接続し、該擬似負荷に印加される電圧を測定することにより、上記電池の残量を検出する電池残量検出装置において、
可変抵抗からなる擬似負荷、
測定開始時に上記擬似負荷の抵抗を高抵抗とし、該擬似抵抗に流れる電流の変動値が小さくなるにしたがって低抵抗に可変する抵抗調整制御部、
擬似負荷が低抵抗になった時点に該擬似抵抗に印加されている電圧を測定する電圧測定部、
この電圧測定部の測定した電圧に基づいて電池残量を演算する電池残量計算部を備えたことを特徴とする電池残量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の残量を検出する装置に関し、特に電池残量検出時に接続する擬似負荷への過大な突入電流を抑制するようにした電池残量検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池には負荷を接続した際に電圧が変化する特性がある。負荷の消費電力が大きくなると電圧降下が大きく、負荷の消費電力が小さいと電圧降下が小さい。負荷を取り除くと電圧が回復したかのようにみえる。これは化学反応であり、電池に抵抗が入っているかのような挙動を示すため、内部抵抗と呼ぶ。そのため、電池残量を確認する際には、例えば、特許文献１に示されるように消費電力が大きい擬似負荷を電池に接続して大電流を流し、その際の電圧を測定するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２７６０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池の残量を検出するときには擬似負荷を接続するが、接続する擬似負荷での消費電力が小さいと電圧降下が小さくなり、真の残容量を知る事ができないため、消費電力が大きい擬似負荷を接続する必要がある。その結果、擬似負荷を接続した初期に流れる突入電流も大きくなり、擬似負荷、及び電圧測定部の最大定格を高くしなければならない問題点があった。
【０００５】
本発明は、擬似負荷、及び電圧測定部の最大定格が低いものの使用を可能とし、コストを低減させることが可能な電池残量検出装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る電池残量検出装置は、電池に擬似負荷を接続し、該擬似負荷に印加される電圧を測定することにより、上記電池の残量を検出する電池残量検出装置において、可変抵抗からなる擬似負荷、測定開始時に上記擬似負荷の抵抗を高抵抗とし、時間の経過とともに低抵抗に可変する抵抗調整制御部、擬似負荷が低抵抗になった時点に該擬似抵抗に印加されている電圧を測定する電圧測定部、この電圧測定部の測定した電圧に基づいて電池残量を演算する電池残量計算部から構成したものである。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る電池残量検出装置は、電池に擬似負荷を接続し、該擬似負荷に印加される電圧を測定することにより、上記電池の残量を検出する電池残量検出装置において、可変抵抗からなる擬似負荷、測定開始時に上記擬似負荷の抵抗を高抵抗とし、該擬似抵抗に印加される電圧の変動値が小さくなるにしたがって低抵抗に可変する抵抗調整制御部、擬似負荷が低抵抗になった時点に該擬似抵抗に印加されている電圧を測定する電圧測定部、この電圧測定部の測定した電圧に基づいて電池残量を演算する電池残量計算部から構成したものである。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係る電池残量検出装置は、電池に擬似負荷を接続し、該擬似負荷に印加される電圧を測定することにより、上記電池の残量を検出する電池残量検出装置において、可変抵抗からなる擬似負荷、測定開始時に上記擬似負荷の抵抗を高抵抗とし、該擬似抵抗に流れる電流の変動値が小さくなるにしたがって低抵抗に可変する抵抗調整制御部、擬似負荷が低抵抗になった時点に該擬似抵抗に印加されている電圧を測定する電圧測定部、この電圧測定部の測定した電圧に基づいて電池残量を演算する電池残量計算部から構成したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電池に接続される擬似負荷を可変抵抗とし、測定開始時の擬似負荷抵抗を高抵抗とし、徐々に抵抗値を低下させて、低抵抗になった時点の電圧を測定するように構成したので、擬似負荷、及び電圧測定部の最大定格が低いものの使用を可能とし、コストを低減させることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳述する。図１は本発明の実施の形態に係る電池残量検出装置のブロック構成図であり、１は電池、２は電池１の電池残量検出時に閉じられるスイッチ、３はスイッチ２により電池１に接続される擬似抵抗としての可変抵抗、４はスイッチ２が閉じられたときに印加される電圧を検出し、可変抵抗３が電池１に接続されたことを検出する電圧モニタ、５はタイマー、６はタイマー５を監視し、時間情報を出力するタイマーモニタ、７は電圧モニタ４の検出信号及びタイマーモニタ６からの時間情報を入力し、可変抵抗３の抵抗値を調整する可変抵抗調整部、８は可変抵抗３に印加される電池１の電圧を測定する電圧測定部、９は電圧測定部８の測定した電圧から電池残量を計算する電池残量計算部、１０は電池残量計算部９の計算した電池残量に応じた残量表示を行う電池残量表示部である。
【００１１】
次に、図１における電池残量検出装置の動作を図２のフローチャートで説明する。即ち、電圧モニタ４は（ＳＴ１）で電池１が挿入されたか、否かを監視しており、スイッチ２を閉じて可変抵抗３を電池１に接続すると、電圧を検出して可変抵抗調整部７へ電池１が接続された信号を入力する。タイマーモニタ６はタイマー５を監視しており、可変抵抗調整部７へ時間情報を入力している。可変抵抗調整部７は電圧モニタ４から電池１が挿入された信号を入力すると、タイマーモニタ６から入力する時間情報を参照し（ＳＴ２）、時間の経過に応じて可変抵抗３の抵抗値を高抵抗から低抵抗へ調整していくので（ＳＴ３）、電池１が接続された直後に大きな突入電流が可変抵抗３へ流入することはなく、徐々に増大して行って可変抵抗３の消費電力を大きくする。
【００１２】
この可変抵抗３の調整動作は所定のタイマー時間行われ（ＳＴ４）、該タイマー時間が経過すると、電圧測定部８が電池電圧を測定する（ＳＴ５）。電圧測定部８で測定された電圧信号は電池残量計算部９へ入力され、該電圧信号から電池残量を計算し、残量に応じた表示形式のデータに変換する（ＳＴ６）。このデータは電池残量表示部１０へ入力され、ＬＣＤなどの表示画面に電池残量が表示される（ＳＴ７）。
【００１３】
図３はこの実施の形態におけるタイマー経過時間ｔと可変抵抗３の抵抗値Ｒの関係を示す。横軸の時間が左から右方向へ経過して行くにしたがって可変抵抗３の抵抗値Ｒが小さくなるように可変抵抗調整部７が調整している。
【００１４】
次に、本発明の別の実施の形態を図４〜６に基づいて説明する。図４は本発明の別の実施の形態に係る電池残量検出装置のブロック構成図であり、図１と同じ符号は同一又は相当部分を示す。図４において、４は電圧モニタであり、スイッチ２が閉じたことにより、電圧を検出して可変抵抗３が電池１に接続されたことを示す信号を可変抵抗調整部７へ入力するとともに、さらに電池電圧をモニタして電池電圧の変動を可変抵抗調整部７へ入力するものである。
【００１５】
次に、図４における電池残量検出装置の動作を図５のフローチャートで説明する。即ち、電圧モニタ４は（ＳＴ１１）で電池１が挿入されたか、否かを監視しており、スイッチ２を閉じて可変抵抗３を電池１に接続すると、電圧を検出して可変抵抗調整部７へ電池１が接続された信号を入力する。可変抵抗調整部７は一定時間待機した後（ＳＴ１２）、可変抵抗３の抵抗値を高抵抗から低抵抗方向へ低下させる（ＳＴ１３）。そして、そのときの電池電圧の変動を電圧モニタ４から入力して電圧の変動が一定値以下か、否かを判断し、一定値を超えていれば、（ＳＴ１３）で可変抵抗３の抵抗値を低抵抗方向へ低下させる。電池電圧の変動が一定値以下になるまで（ＳＴ１３）、（ＳＴ１４）のステップが繰り返され、一定値以下になると、電圧測定部８が電池電圧を測定する（ＳＴ１５）。電圧測定部８で測定された電圧信号は電池残量計算部９へ入力され、該電圧信号から電池残量を計算し、残量に応じた表示形式のデータに変換する（ＳＴ１６）。このデータは電池残量表示部１０へ入力され、ＬＣＤなどの表示画面に電池残量が表示される（ＳＴ１７）。
【００１６】
図６はこの実施の形態における電池電圧の変動△Ｖと可変抵抗３の抵抗値Ｒの関係を示す。横軸の電圧変動が右から左方向へ減少して行くにしたがって可変抵抗３の抵抗値Ｒが小さくなるように可変抵抗調整部７が調整している。
【００１７】
次に、本発明の別の実施の形態を図７〜９に基づいて説明する。図７は本発明の別の実施の形態に係る電池残量検出装置のブロック構成図であり、図１と同じ符号は同一又は相当部分を示す。図７において、１１は電流モニタであり、スイッチ２が閉じたことにより、電流を検出して可変抵抗３が電池１に接続されたことを示す信号を可変抵抗調整部４へ入力するとともに、さらに電池１から可変抵抗３へ流入する電流をモニタして該電流の変動を可変抵抗調整部７へ入力するものである。
【００１８】
次に、図７における電池残量検出装置の動作を図８のフローチャートで説明する。即ち、電流モニタ１１は（ＳＴ２１）で電池１が挿入されたか、否かを監視しており、スイッチ２を閉じて可変抵抗３を電池１に接続すると、電流を検出して可変抵抗調整部７へ電池１が接続された信号を入力する。可変抵抗調整部７は一定時間待機した後（ＳＴ２２）、可変抵抗３の抵抗値を高抵抗から低抵抗方向へ低下させる（ＳＴ２３）。そして、そのときの電流の変動を電流モニタ１１から入力して電流の変動が一定値以下か、否かを判断し、一定値を超えていれば、（ＳＴ２３）で可変抵抗３の抵抗値を低抵抗方向へ低下させる。電流の変動が一定値以下になるまで（ＳＴ２３）、（ＳＴ２４）のステップが繰り返され、一定値以下になると、電圧測定部８が電池電圧を測定する（ＳＴ２５）。電圧測定部８で測定された電圧信号は電池残量計算部９へ入力され、該電圧信号から電池残量を計算し、残量に応じた表示形式のデータに変換する（ＳＴ２６）。このデータは電池残量表示部１０へ入力され、ＬＣＤなどの表示画面に電池残量が表示される（ＳＴ２７）。
【００１９】
図９はこの実施の形態における電流の変動△Ｉと可変抵抗３の抵抗値Ｒの関係を示す。横軸の電流変動が右から左方向へ減少して行くにしたがって可変抵抗３の抵抗値Ｒが小さくなるように可変抵抗調整部７が調整している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る電池残量検出装置を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明における時間経過と可変抵抗の抵抗値の関係を示す特性図である。
【図４】本発明の別の実施の形態に係る電池残量検出装置を示すブロック構成図である。
【図５】本発明の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明における電圧変動と可変抵抗の抵抗値の関係を示す特性図である。
【図７】本発明のさらに別の実施の形態に係る電池残量検出装置を示すブロック構成図である。
【図８】本発明の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明における電流変動と可変抵抗の抵抗値の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  電池    ３  可変抵抗    ４  電圧モニタ    ７  可変抵抗調整部    ８  電圧測定部    ９  電池残量計算部    １０  電池残量表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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