JP2004144628A - Electric battery remaining quantity detecting device - Google Patents

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JP2004144628A JP2002310401A JP2002310401A JP2004144628A JP 2004144628 A JP2004144628 A JP 2004144628A JP 2002310401 A JP2002310401 A JP 2002310401A JP 2002310401 A JP2002310401 A JP 2002310401A JP 2004144628 A JP2004144628 A JP 2004144628A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a proper battery remaining quantity corresponding to a deterioration in the battery so as to use up the remaining quantity to the last, even though the battery is deteriorated. <P>SOLUTION: An internal resistance value of the battery 1 is detected by an internal resistance value detecting means 10, and a termination voltage of the battery is calculated by the termination voltage calculating means 12 corresponding to the internal resistance value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池の電池残量を検出する電池残量検出装置に関するものであり、特に電池の劣化に応じた電池残量を検出する電池残量検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電池は、その電池残量が減少するとそれにともなって電池の放電電圧は低下する。したがって、従来はこの放電電圧の電圧値を測定し、この電圧値が予め設定された終止電圧にまで減少したとき、電池の電池残量が限界値になったと判定し、たとえば、警告表示をしたり、その電池を使用する装置の電源を切るなどの制御を行っていた。
【０００３】
また、電池の電池残量を表示する場合においては、上記放電電圧の大きさに応じて電池残量に関する数値を表示したり、上記放電電圧の大きさに応じて異なるマークを表示したりしていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１６２５２４号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平７−２０２１５号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開平７−１３１８５６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電池は充放電を繰り返しおこなうと電池の劣化が生じて内部抵抗値が増加し、図１１に示すように、その内部抵抗値は充電回数にともなって増加する。また、電池は未使用の状態で長時間放置されたりすると劣化を生じ、内部抵抗値が増加する。したがって、図１３に示すように、電池の内部抵抗値の増加（充電回数の増加）にともなって放電電圧の電圧降下が早くなるため、終止電圧は電池の内部抵抗値（充電回数）によって異なる。したがって、たとえば、終止電圧を電池の劣化量に関係なく一律にＶ１としたのでは、図１３に示すように、本来の終止電圧であるＶ２またはＶ３に達する前に放電電圧が終止電圧に達したと判定され、電池を最後まで使い切ることができない。
【０００８】
また、上記のように放電電圧の大きさに応じて電池残量に関する数値を表示したり、上記放電電圧の大きさに応じて異なるマークを表示したりする場合においては、図１３および図１４に示すように、電池の劣化（充電回数または内部抵抗値）により電池容量が変化するため、同じ放電電圧でも電池の劣化により電池残量が異なり、放電電圧のみによっては適切な電池残量に関する数値やマークを表示することができない。
【０００９】
また、上記のように電池残量に関する数値やマークを表示するだけでは、電池の劣化がどれくらい進んでいるのかを知ることができない。
【００１０】
本発明は、上記のような事情に鑑み、電池の劣化に応じた適切な電池残量を検出することができるとともに、電池の劣化量を知ることができる電池残量検出装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の電池残量検出装置は、電池の劣化量を検出する劣化量検出手段と、劣化量検出手段により検出された劣化量に応じて電池の終止電圧を算出する終止電圧算出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
ここで、上記「劣化量」とは、電池の劣化の度合いを示す量のことをいう。
【００１３】
また、上記「終止電圧」は、放電を終了する限度を示す電圧である。
【００１４】
また、上記第１の電池残量検出装置においては、劣化量算出手段を、劣化量として電池の内部抵抗値を検出するものとすることができる。
【００１５】
また、劣化量算出手段を、劣化量として電池の充電回数を検出するものとすることができる。
【００１６】
また、終止電圧算出手段を、終止電圧が所定の閾値以下の場合には終止電圧を閾値よりも大きい一定値とする限界値設定部を有するものとすることができる。
【００１７】
ここで、上記「閾値」としては、たとえば、電池を使用する装置における電源電圧の下限値とすることができる。
【００１８】
本発明の第２の電池残量検出装置は、電池の劣化量を検出する劣化量検出手段と、電池の電圧を検出する電圧検出手段と、劣化量および電圧に基づいて電池の電池残量を算出する電池残量算出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、上記第２の電池残量検出装置においては、劣化量算出手段を、劣化量として電池の内部抵抗値を検出するものとすることができる。
【００２０】
また、劣化量算出手段を、劣化量として電池の充電回数を検出するものとすることができる。
【００２１】
本発明の第３の電池残量検出装置においては、電池の劣化量を検出する劣化量検出手段と、電池の電池残量を検出する電池残量検出手段と、劣化量および電池残量に応じて異なるマークを表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
また、上記第３の電池残量検出装置においては、劣化量算出手段を、劣化量として電池の内部抵抗値を検出するものとすることができる。
【００２３】
また、劣化量算出手段を、劣化量として電池の充電回数を検出するものとすることができる。
【００２４】
また、表示手段を、劣化量が大きいほど小さいマークを表示するものとすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の第１の電池残量検出装置によれば、電池の劣化量を検出し、劣化量検その劣化量に応じて電池の終止電圧を算出するようにしたので、劣化した電池でも最後まで使い切ることができる。
【００２６】
また、上記のようにして算出された終止電圧が所定の閾値以下の場合には終止電圧を閾値よりも大きい一定値とするようにした場合には、たとえば、上記閾値を電池を使用する装置の電源電圧の下限値とすれば、終止電圧が上記下限値よりも小さくなることを回避することができる。
【００２７】
本発明の第２の電池残量検出装置によれば、電池の劣化量を検出し、電池の電圧を検出し、その劣化量および電圧に基づいて電池の電池残量を算出するようにしたので、電池の劣化量に応じた適切な電池残量を算出することができる。
【００２８】
本発明の第３の電池残量検出装置によれば、電池の劣化量を検出し、電池の電池残量を検出し、劣化量および電池残量に応じて異なるマークを表示するようにしたので、マーク表示により電池残量を知るとともに、電池の劣化量を知ることができる。
【００２９】
また、上記第３の電池残量検出装置において、劣化量が大きいほど小さいマークを表示するようにした場合には、たとえば、劣化量の大きさとマークの面積とを比例するようにすれば、どれくらい劣化しているかを適切に知ることができる。
【００３０】
また、上記第１から第３の電池残量検出装置において、劣化量として電池の内部抵抗値または電池の充電回数を検出するようにした場合には、簡易な構成で電池の劣化量を検出することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の電池残量検出装置の第１の実施形態について説明する。図１は本実施形態の電池残量検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３２】
本実施形態の電池残量検出装置は、図１に示すように、電池１の内部抵抗値を検出する内部抵抗値検出手段１０と、内部抵抗値検出手段１０により検出された内部抵抗値に応じて終止電圧を算出する終止電圧算出手段１２を備えている。
【００３３】
まず、内部抵抗値検出手段１０において、内部抵抗値を算出する作用を説明する。内部抵抗値検出手段１０には所定の負荷Ｒが設けられており、この負荷に対して電池１を放電させ、このときの放電電圧および負荷に流れる電流Ｉを測定する。上記のようにして負荷Ｒに対して放電したとき、その放電電圧は図２に示すように電圧降下する。図２において、ΔＶ１（実線）がまだ充電を行なっていないときの電池１の電圧降下であり、ΔＶ２（破線）が３００回充電を行なった電池１の電圧降下であり、ΔＶ３（一点鎖線）が５００回充電を行なった電池１の電圧降下である。まず、充電を行なってときの電池の内部抵抗値ｒを下式（１）により求める。
【００３４】
ｒ＝ΔＶ１／Ｉ　…　（１）
次に、３００回の充電を行なった電池１の内部抵抗値変化Δｒ３００、５００回の充電を行なった電池１の内部抵抗値変化Δｒ５００をそれぞれ下式（２）、下式（３）式により求める。
【００３５】
Δｒ３００＝（ΔＶ２−ΔＶ１）／Ｉ　…　（２）
Δｒ５００＝（ΔＶ３−ΔＶ１）／Ｉ　…　（３）
そして、上記のようにして求められたｒ、Δｒ３００およびΔｒ５００は終止電圧算出手段１２に出力される。
【００３６】
次に、終止電圧算出手段１２において、３００回の充電を行なった電池１の終止電圧Ｖ３００、５００回の充電を行なった電池１の終止電圧Ｖ５００がそれぞれ下式（４）、下式（５）により算出される。なお、Ｖは、まだ充電を行なっていない電池１の終止電圧であり、予め設定された値である。
【００３７】
Ｖ３００＝Ｖ−（Δｒ３００−ｒ）×Ｉ　…　（４）
Ｖ５００＝Ｖ−（Δｒ５００−ｒ）×Ｉ　…　（５）
上記のようにして算出された終止電圧は、たとえば、電池１の放電電圧が終止電圧になったとき、電池１を使用する装置において電池残量がなくなったことを表示したり、警告音を鳴らして知らせる場合に用いられる。また、電池１の放電電圧が終止電圧になったとき、上記装置の電源を切るようにしてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態のようにして終止電圧を算出した場合、内部抵抗値変化が大きくなると必要以上に低い終止電圧が算出されることになる。したがって、終止電圧算出手段１４において算出された終止電圧が所定の閾値よりも低くなった場合には、閾値よりも高い所定の一定値に終止電圧を設定する限界値設定部を設けるようにしてもよい。上記閾値としては、たとえば、電池を使用する装置における電源電圧の下限値とすることができる。
【００３９】
上記第１の実施の形態の電池残量検出装置によれば、電池の内部抵抗値を検出し、その内部抵抗値に応じて電池の終止電圧を算出するようにしたので、劣化した電池でも最後まで使い切ることができる。
【００４０】
また、上記第１の実施の形態においては、電池の劣化量として内部抵抗値を直接求めるようにしたが、予め充電回数に対する内部抵抗値をルックアップテーブルとして設定しておき、電池の劣化量として充電回数を検出し、その充電回数に基づいて内部抵抗値を算出するようにしてもよい。
【００４１】
次に、本発明の電池残量検出装置の第２の実施形態について説明する。図３に本実施形態の電池残量検出装置の概略構成図を示す。
【００４２】
本実施形態の電池残量検出装置は、図３に示すように、電池１の充電回数をカウントするカウント手段２０、電池１の電圧を検出する電圧検出手段２２、およびカウント手段２０によりカウントされた充電回数および電圧検出手段２２により検出された電圧に基づいて電池１の電池残量を算出する電池残量算出手段２４を備えている。
【００４３】
カウント手段２０は、電池１の充電回数をカウントするものであるが、その構成は如何なる構成でもよい。たとえば、電池１の充放電を制御する充放電制御回路において充電したことを検出し、メモリに記憶してカウントするようにしてもよいし、また、充電器にセットされた回数をスイッチなどにより検出して充電回数をカウントするようにしてもよい。
【００４４】
次に、上記第２の実施形態の電池残量検出装置の作用について説明する。
【００４５】
まず、電圧検出手段２２において検出された電圧値とカウント手段２０によりカウントされた充電回数が電池残量算出手段２４に出力される。そして、上記カウント手段２０から出力された充電回数に基づいて電池１の劣化量を求める。この劣化量は、図４に示すような充電回数と劣化量との関係を示すルックアップテーブルにより求められる。そして、電池残量算出手段２４には、図５に示すようなルックアップテーブルが設けられており、上記電圧値と劣化量とに基づいて動作時間が算出される。たとえば、電圧検出手段２２において４．０Ｖ以上が検出されたとき、この電圧値が電池残量算出手段２４に出力される。また、このときカウント手段２０から１５０回が出力された場合には、図４に示すルックアップテーブルにより劣化量２０％が求められ、上記電圧値４．０Ｖ以上および劣化量２０％に基づいて、図４に示すルックアップテーブルにより動作時間４８分が求められる。
【００４６】
一方、このとき、たとえば、図６に示すような動作時間算出回路により、電池１から電池１を使用する装置に流れる電流を測定し、電池１を使用する装置での消費電流を算出し、この消費電流に基づいて電池１を使用する装置での放電容量を求め、電池１がまだ劣化していないときの全放電容量から上記放電容量を差し引いた値に基づいて動作時間を算出する。
【００４７】
そして、上記のようにして動作時間算出回路にて算出された動作時間が、電池残量算出手段２４により求められた動作時間よりも大きい場合には、動作時間は動作時間算出回路にて算出された値に設定され、電圧検出手段２２より検出される電圧が４．０Ｖ未満になるまでは動作時間算出回路で算出された値が設定される。動作時間算出回路にて算出された動作時間が、電池残量算出手段２４により求められた動作時間よりも小さい場合には、電池残量算出手段２４において求められた４８分が動作時間として設定される。
【００４８】
そして、次に電圧検出手段２２により３．８Ｖ以上４．０Ｖ未満の電圧値が検出されたとき、この電圧値が電池残量算出手段２４に出力される。そして、上記と同様にして劣化量２０％が求められ、上記３．８Ｖ以上４．０Ｖ未満の電圧値および劣化量２０％に基づいて、図４に示すルックアップテーブルにより動作時間３６分が求められる。
【００４９】
一方、このとき、動作時間算出回路により算出された動作時間が、電池残量算出手段２４により求められた動作時間３６分よりも大きい場合には、動作時間は動作時間算出回路にて算出された値に設定され、電圧検出手段２２より検出される電圧が３．８Ｖ未満になるまでは動作時間算出回路で算出された値が設定される。動作時間算出回路にて算出された動作時間が、電池残量算出手段２４により求められた動作時間よりも小さい場合には、電池残量算出手段２４において求められた３６分が動作時間として設定される。
【００５０】
さらに、次に電圧検出手段２２により３．６Ｖ以上３．８Ｖ未満の電圧値が検出されたとき、この電圧値が電池残量算出手段２４に出力される。そして、上記と同様にして劣化量２０％が求められ、上記３．６Ｖ以上３．８Ｖ未満の電圧値および劣化量２０％に基づいて、図４に示すルックアップテーブルにより動作時間２４分が求められる。
【００５１】
一方、このとき、動作時間算出回路により算出された動作時間が、電池残量算出手段２４により求められた動作時間２４分よりも大きい場合には、動作時間は動作時間算出回路にて算出された値に設定され、電圧検出手段２２より検出される電圧が３．８Ｖ未満になるまでは動作時間算出回路で算出された値が設定される。動作時間算出回路にて算出された動作時間が、電池残量算出手段２４により求められた動作時間よりも小さい場合には、電池残量算出手段２４において求められた２４分が動作時間として設定される。
【００５２】
上記のようにして、電圧検出手段２２より検出された電圧値とカウント手段２０においてカウントされた充電回数に基づく劣化量から電池残量検出手段２４において動作時間が算出されるとともに、動作時間算出回路においても動作時間が算出され、これらの大きさを比較しながら適切な動作時間を設定する。
【００５３】
上記第２の実施の形態の電池残量検出装置によれば、電池の劣化量を検出し、電池の電圧を検出し、その劣化量および電圧に基づいて電池の電池残量を算出するようにしたので、電池の劣化量に応じた適切な電池残量を算出することができる。
【００５４】
また、上記第２の実施の形態では、カウント手段２０においてカウントされた充電回数に基づいて電池１の劣化量を求めるようにしたが、これに限らず、電池１の内部抵抗値を検出し、この内部抵抗値に基づいて劣化量を求めるようにしてもよい。電池１の内部抵抗値の検出の仕方については、上記第１の実施の形態と同様にすればよい。
【００５５】
また、上記のように内部抵抗値に基づいて劣化量を求めるようにした場合には、第１の実施の形態と同様に検出された内部抵抗値に基づいて終止電圧を算出するようにしてもよい。
【００５６】
また、上記のようにして算出された動作時間を、たとえば、図７に示すようにデジタルカメラ２６のＬＣＤからなるモニタ２８に表示するようにしてもよい。
【００５７】
また、電圧検出手段２２により検出された電圧値が４．０Ｖ以上の場合には、モニタ２８に図８（ａ）のような電池容量が１００％であることを示す図を表示し、電圧検出手段２２により検出された電圧値が３．８Ｖ以上４．０Ｖ未満の場合には、モニタ２８に図８（ｂ）のような電池容量が７５％であることを示す図を表示し、電圧値が３．６Ｖ以上３．８Ｖ未満の場合には、モニタ２８に図８（ｃ）のような電池容量が５０％であることを示す図を表示し、電圧値が３．４５Ｖ以上３．６Ｖ未満の場合には、モニタ２８に図８（ｄ）のような電池容量が２５％であることを示す図を表示し、電圧値が３．３Ｖ以上３．４５Ｖ未満の場合には、モニタ２８に図８（ｅ）のような電池容量が５％であることを示す図を表示し、電圧値が３．０Ｖ以上３．３Ｖ未満の場合には、モニタ２８に図８（ｆ）のような電池容量が０％であることを示す図を表示するようにしてもよい。また、上記のように６段階で表示するのではなく、４段階に分割して表示するようにしてもよい。
【００５８】
次に、本発明の電池残量検出装置の第３の実施形態について説明する。図９に本実施形態の電池残量検出装置の概略構成図を示す。
【００５９】
本実施形態の電池残量検出装置は、図９に示すように、電池１の充電回数をカウントするカウント手段３０、電池１の電池残量を検出する電池残量検出手段３２、およびカウント手段２０によりカウントされた充電回数および電池残量検出手段３２により検出された電池残量に基づいてマークを表示する表示手段３４とを備えている。
【００６０】
カウント手段３０は、電池１の充電回数をカウントするものであるが、その構成は如何なる構成でもよい。たとえば、電池１の充放電を制御する充放電制御回路において充電したことを検出し、メモリに記憶してカウントするようにしてもよいし、また、充電器にセットされた回数をスイッチなどにより検出して充電回数をカウントするようにしてもよい。
【００６１】
電池残量検出手段３２としては、たとえば、電池１の放電電圧を検出して電池残量を検出するものでもよいし、上記第２の実施の形態において説明した図６に示すような回路を利用して上記のように電池残量を算出するものでもよい。また、第２の実施の形態のように、電池１の放電電圧と劣化量とに基づいて電池残量を求めるようにしてもよい。
【００６２】
表示手段３４は、たとえば、ＬＣＤからなるモニタであり、電池残量検出手段３２において検出された電池残量に基づいて電池１の電池残量を表示するとともに、カウント手段３０においてカウントされた充電回数に基づいて電池１の劣化量を表示する。具体的には、電池１の電池残量を表示する方法としては、たとえば、第２の実施の形態において説明した図８に示すように表示すればよい。また、電池１の劣化を表示する方法としては、たとえば、劣化量が０％のときは図１０（ａ）に示すように表示し、劣化量が２０％のときは図１０（ｂ）に示すように図１０（ａ）のマークよりも小さいマークで表示し、劣化量が４０％のときは図１０（ｃ）に示すように図１０（ｂ）のマークよりも小さいマークで表示し、劣化量が６０％のときは図１０（ｄ）に示すように図１０（ｃ）よりも小さいマークで表示する。マークの大きさは劣化量に比例する大きさとするのが望ましい。
【００６３】
また、上記第３の実施の形態では、カウント手段２０においてカウントされた充電回数に基づいて電池１の劣化量を求めるようにしたが、これに限らず、電池１の内部抵抗値を検出し、この内部抵抗値に基づいて劣化量を求めるようにしてもよい。電池１の内部抵抗値の検出の仕方については、上記第１の実施の形態と同様にすればよい。
【００６４】
また、上記のように内部抵抗値に基づいて劣化量を求めるようにした場合には、第１の実施の形態と同様に検出された内部抵抗値に基づいて終止電圧を算出し、該終止電圧のときに電池残量が０となるように表示するようにしてもよい。
【００６５】
上記第３の実施の形態の電池残量検出装置によれば、電池の劣化量を検出し、電池の電池残量を検出し、劣化量および電池残量に応じて異なるマークを表示するようにしたので、マーク表示により電池残量を知るとともに、電池の劣化量をも知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池残量検出装置の第１の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図２】図１に示す電池残量検出装置の内部抵抗値算出手段において測定される電池１の放電特性を示す図
【図３】本発明の電池残量検出装置の第２の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図４】図３に示す電池残量算出手段における充電回数と劣化量との関係を示すルックアップテーブル
【図５】図３に示す電池残量算出手段における電圧値と劣化量とに基づいて動作時間を算出するためのルックアップテーブル
【図６】図３に示す電池残量算出手段における動作時間算出回路の概略構成図
【図７】図３に示す本発明の電池残量検出装置により算出された動作時間を数値によりモニタに表示する態様を示す図
【図８】図３に示す本発明の電池残量検出装置により算出された動作時間をマークによりモニタに表示する態様を示す図
【図９】本発明の電池残量検出装置の第３の実施の形態の概略構成を示すブロック図
【図１０】図９に示す本発明の電池残量検出装置により電池残量および劣化量を表示する態様を示す図
【図１１】電池の充電回数と内部抵抗値の関係を示す図
【図１２】電池の充電回数に応じた放電特性を示す図
【図１３】電池の充電回数と電池容量との関係を示す図
【図１４】電池の内部抵抗値と電池容量との関係を示す図
【符号の説明】
１　　電池
１０　　内部抵抗値検出手段
１２　　終止電圧算出手段
２０，３６　　カウント手段
２２　　電圧検出手段
２４，３２　　電池残量算出手段
３４　　表示手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a remaining battery level detection device that detects the remaining battery level of a battery, and more particularly to a remaining battery level detection device that detects a remaining battery level according to battery deterioration.
[0002]
[Prior art]
In general, when the remaining amount of a battery decreases, the discharge voltage of the battery decreases accordingly. Therefore, conventionally, the voltage value of this discharge voltage is measured, and when this voltage value is reduced to a preset end voltage, it is determined that the remaining battery level of the battery has reached the limit value, for example, a warning is displayed. Or turning off the power of the device that uses the battery.
[0003]
In addition, when displaying the remaining battery level of a battery, a numerical value related to the remaining battery level is displayed according to the magnitude of the discharge voltage, or a different mark is displayed according to the magnitude of the discharge voltage. It was.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-162524
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-20215
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-131856 [0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the battery is repeatedly charged and discharged, the battery deteriorates and the internal resistance value increases. As shown in FIG. 11, the internal resistance value increases with the number of times of charging. Further, if the battery is left unused for a long time, the battery deteriorates and the internal resistance increases. Therefore, as shown in FIG. 13, the voltage drop of the discharge voltage becomes faster as the internal resistance value of the battery increases (increase in the number of times of charging), so that the end voltage varies depending on the internal resistance value of the battery (the number of times of charging). Therefore, for example, if the end voltage is uniformly set to V1 regardless of the deterioration amount of the battery, the discharge voltage reaches the end voltage before reaching the original end voltage V2 or V3 as shown in FIG. The battery cannot be used up to the end.
[0008]
In the case where a numerical value relating to the remaining battery level is displayed according to the magnitude of the discharge voltage as described above, or a different mark is displayed according to the magnitude of the discharge voltage, as shown in FIGS. As shown, the battery capacity changes due to battery deterioration (number of times of charging or internal resistance value), so the remaining battery level varies depending on the deterioration of the battery even with the same discharge voltage. The mark cannot be displayed.
[0009]
Moreover, it is not possible to know how much the battery deterioration has progressed only by displaying the numerical values and marks relating to the remaining battery level as described above.
[0010]
In view of the circumstances as described above, the present invention provides a battery remaining amount detection device that can detect an appropriate remaining battery level according to the deterioration of the battery and know the amount of battery deterioration. It is the purpose.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A first battery remaining amount detection device according to the present invention includes a deterioration amount detection unit that detects a deterioration amount of a battery, and a termination voltage calculation unit that calculates a termination voltage of the battery according to the deterioration amount detected by the deterioration amount detection unit. It is characterized by comprising.
[0012]
Here, the “deterioration amount” refers to an amount indicating the degree of deterioration of the battery.
[0013]
In addition, the “end voltage” is a voltage indicating a limit for ending the discharge.
[0014]
Further, in the first battery remaining amount detection device, the deterioration amount calculating means may detect the internal resistance value of the battery as the deterioration amount.
[0015]
In addition, the deterioration amount calculation means can detect the number of times the battery is charged as the deterioration amount.
[0016]
Further, the end voltage calculating means may include a limit value setting unit that sets the end voltage to a constant value larger than the threshold when the end voltage is equal to or lower than a predetermined threshold.
[0017]
Here, the “threshold value” can be, for example, the lower limit value of the power supply voltage in a device using a battery.
[0018]
The second battery remaining amount detecting device of the present invention comprises a deterioration amount detecting means for detecting a deterioration amount of a battery, a voltage detecting means for detecting a voltage of the battery, and a battery remaining amount of the battery based on the deterioration amount and the voltage. A battery remaining amount calculating means for calculating is provided.
[0019]
In the second battery remaining amount detection device, the deterioration amount calculating means may detect the internal resistance value of the battery as the deterioration amount.
[0020]
In addition, the deterioration amount calculation means can detect the number of times the battery is charged as the deterioration amount.
[0021]
In the third battery remaining amount detecting device of the present invention, the deterioration amount detecting means for detecting the deterioration amount of the battery, the remaining battery amount detecting means for detecting the remaining battery amount of the battery, the deterioration amount and the remaining battery amount And display means for displaying different marks.
[0022]
Further, in the third battery remaining amount detection device, the deterioration amount calculating means may detect the internal resistance value of the battery as the deterioration amount.
[0023]
In addition, the deterioration amount calculation means can detect the number of times the battery is charged as the deterioration amount.
[0024]
Further, the display means can display a smaller mark as the deterioration amount increases.
[0025]
【The invention's effect】
According to the first battery remaining amount detection device of the present invention, the battery deterioration amount is detected, and the end-of-battery voltage is calculated according to the deterioration amount detection. Can be used up.
[0026]
In addition, when the end voltage calculated as described above is equal to or lower than a predetermined threshold, when the end voltage is set to a constant value larger than the threshold, for example, the threshold is set to a value of a device using a battery. If the lower limit value of the power supply voltage is used, it can be avoided that the end voltage becomes smaller than the lower limit value.
[0027]
According to the second battery remaining amount detection device of the present invention, the battery deterioration amount is detected, the battery voltage is detected, and the battery remaining amount of the battery is calculated based on the deterioration amount and voltage. Thus, it is possible to calculate an appropriate remaining battery level corresponding to the amount of battery deterioration.
[0028]
According to the third battery remaining amount detection apparatus of the present invention, the battery deterioration amount is detected, the battery remaining amount is detected, and different marks are displayed according to the deterioration amount and the battery remaining amount. In addition to knowing the remaining battery level from the mark display, it is possible to know the amount of battery degradation.
[0029]
Further, in the third battery remaining amount detection device, when a smaller mark is displayed as the deterioration amount is larger, for example, how much the deterioration amount and the mark area are proportional to each other. Appropriately know whether it has deteriorated.
[0030]
Further, in the first to third battery remaining amount detection devices, when the internal resistance value of the battery or the number of times of charging the battery is detected as the deterioration amount, the battery deterioration amount is detected with a simple configuration. be able to.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, with reference to the drawings, a first embodiment of the remaining battery level detection apparatus of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the battery remaining amount detection device of the present embodiment.
[0032]
As shown in FIG. 1, the battery remaining amount detection apparatus according to the present embodiment corresponds to an internal resistance value detection unit 10 that detects an internal resistance value of the battery 1 and an internal resistance value detected by the internal resistance value detection unit 10. And a final voltage calculating means 12 for calculating the final voltage.
[0033]
First, the operation of calculating the internal resistance value in the internal resistance value detecting means 10 will be described. The internal resistance value detecting means 10 is provided with a predetermined load R. The battery 1 is discharged with respect to this load, and the discharge voltage at this time and the current I flowing through the load are measured. When the load R is discharged as described above, the discharge voltage drops as shown in FIG. In FIG. 2, ΔV1 (solid line) is the voltage drop of the battery 1 when charging is not yet performed, ΔV2 (broken line) is the voltage drop of the battery 1 charged 300 times, and ΔV3 (dashed line) is This is a voltage drop of the battery 1 that has been charged 500 times. First, the internal resistance value r of the battery when charging is obtained by the following equation (1).
[0034]
r = ΔV1 / I (1)
Next, 300 times the internal resistance change [Delta] r 300 of the battery 1 was subjected to charging, 500 times each following equation internal resistance change [Delta] r 500 of the battery 1 was subjected to charge (2), the following equation (3) Ask for.
[0035]
Δr 300 = (ΔV2−ΔV1) / I (2)
Δr 500 = (ΔV3−ΔV1) / I (3)
Then, r, Δr 300 and Δr 500 obtained as described above are output to the end voltage calculating means 12.
[0036]
Next, in the end voltage calculation means 12, the end voltage V 300 of the battery 1 that has been charged 300 times and the end voltage V 500 of the battery 1 that has been charged 500 times are respectively expressed by the following expressions (4) and ( 5). Note that V is the end voltage of the battery 1 that has not yet been charged, and is a preset value.
[0037]
V 300 = V- (Δr 300 -r ) × I ... (4)
V 500 = V− (Δr 500 −r) × I (5)
For example, when the discharge voltage of the battery 1 reaches the end voltage, the end voltage calculated as described above indicates that the battery remaining in the apparatus using the battery 1 is exhausted or sounds a warning sound. It is used when informing. Further, when the discharge voltage of the battery 1 reaches the end voltage, the power of the device may be turned off.
[0038]
Further, when the end voltage is calculated as in the above embodiment, an end voltage lower than necessary is calculated when the change in the internal resistance value increases. Therefore, when the end voltage calculated by the end voltage calculating means 14 becomes lower than a predetermined threshold, a limit value setting unit for setting the end voltage to a predetermined constant value higher than the threshold may be provided. Good. As said threshold value, it can be made into the lower limit of the power supply voltage in the apparatus which uses a battery, for example.
[0039]
According to the battery remaining amount detection device of the first embodiment, the internal resistance value of the battery is detected, and the final voltage of the battery is calculated according to the internal resistance value. Can be used up.
[0040]
In the first embodiment, the internal resistance value is directly obtained as the battery deterioration amount. However, the internal resistance value with respect to the number of times of charging is set in advance as a lookup table, and the battery deterioration amount is determined. The number of times of charging may be detected, and the internal resistance value may be calculated based on the number of times of charging.
[0041]
Next, a second embodiment of the remaining battery level detection device of the present invention will be described. FIG. 3 shows a schematic configuration diagram of the battery remaining amount detection device of the present embodiment.
[0042]
As shown in FIG. 3, the remaining battery level detection device of the present embodiment is counted by a counting unit 20 that counts the number of times the battery 1 is charged, a voltage detection unit 22 that detects the voltage of the battery 1, and the counting unit 20. A battery remaining amount calculating means 24 for calculating the remaining amount of the battery 1 based on the number of times of charging and the voltage detected by the voltage detecting means 22 is provided.
[0043]
Although the counting means 20 counts the number of times the battery 1 is charged, the configuration may be any configuration. For example, the charging / discharging control circuit that controls the charging / discharging of the battery 1 may detect that the battery 1 has been charged, store it in a memory and count it, or detect the number of times set in the charger with a switch or the like. Then, the number of times of charging may be counted.
[0044]
Next, the operation of the remaining battery level detection device of the second embodiment will be described.
[0045]
First, the voltage value detected by the voltage detection unit 22 and the number of times of charging counted by the counting unit 20 are output to the battery remaining amount calculation unit 24. Then, the deterioration amount of the battery 1 is obtained based on the number of times of charging output from the counting means 20. This deterioration amount is obtained by a look-up table showing the relationship between the number of times of charging and the deterioration amount as shown in FIG. The battery remaining amount calculating means 24 is provided with a look-up table as shown in FIG. 5, and the operation time is calculated based on the voltage value and the deterioration amount. For example, when the voltage detection unit 22 detects 4.0 V or higher, this voltage value is output to the battery remaining amount calculation unit 24. Further, when 150 times are output from the counting means 20 at this time, the deterioration amount 20% is obtained by the look-up table shown in FIG. 4, and based on the voltage value of 4.0 V or more and the deterioration amount 20%, The operating time of 48 minutes is obtained from the lookup table shown in FIG.
[0046]
On the other hand, at this time, for example, the operating time calculation circuit as shown in FIG. 6 measures the current flowing from the battery 1 to the device using the battery 1, and calculates the current consumption in the device using the battery 1. The discharge capacity in the device using the battery 1 is obtained based on the current consumption, and the operation time is calculated based on the value obtained by subtracting the discharge capacity from the total discharge capacity when the battery 1 has not yet deteriorated.
[0047]
When the operation time calculated by the operation time calculation circuit as described above is larger than the operation time calculated by the battery remaining amount calculation means 24, the operation time is calculated by the operation time calculation circuit. The value calculated by the operation time calculation circuit is set until the voltage detected by the voltage detection means 22 becomes less than 4.0V. When the operation time calculated by the operation time calculation circuit is smaller than the operation time obtained by the battery remaining amount calculation unit 24, 48 minutes obtained by the battery remaining amount calculation unit 24 is set as the operation time. The
[0048]
Next, when the voltage detection unit 22 detects a voltage value of 3.8 V or more and less than 4.0 V, this voltage value is output to the battery remaining amount calculation unit 24. Then, the deterioration amount 20% is obtained in the same manner as described above. Based on the voltage value of 3.8 V or more and less than 4.0 V and the deterioration amount 20%, the operation time 36 minutes is obtained by the lookup table shown in FIG. It is done.
[0049]
On the other hand, at this time, when the operation time calculated by the operation time calculation circuit is larger than the operation time 36 minutes obtained by the battery remaining amount calculation means 24, the operation time is calculated by the operation time calculation circuit. The value calculated by the operation time calculation circuit is set until the voltage detected by the voltage detection means 22 becomes less than 3.8V. When the operation time calculated by the operation time calculation circuit is smaller than the operation time obtained by the battery remaining amount calculation unit 24, 36 minutes obtained by the battery remaining amount calculation unit 24 is set as the operation time. The
[0050]
Further, when a voltage value of 3.6 V or more and less than 3.8 V is detected next by the voltage detection unit 22, this voltage value is output to the battery remaining amount calculation unit 24. Then, the deterioration amount 20% is obtained in the same manner as described above, and based on the voltage value of 3.6 V or more and less than 3.8 V and the deterioration amount 20%, the operation time 24 minutes is obtained by the lookup table shown in FIG. It is done.
[0051]
On the other hand, at this time, when the operation time calculated by the operation time calculation circuit is larger than the operation time 24 minutes obtained by the battery remaining amount calculation means 24, the operation time is calculated by the operation time calculation circuit. The value calculated by the operation time calculation circuit is set until the voltage detected by the voltage detection means 22 becomes less than 3.8V. When the operation time calculated by the operation time calculation circuit is smaller than the operation time obtained by the battery remaining amount calculation unit 24, 24 minutes obtained by the battery remaining amount calculation unit 24 is set as the operation time. The
[0052]
As described above, the battery remaining amount detecting means 24 calculates the operation time from the voltage value detected by the voltage detecting means 22 and the deterioration amount based on the number of times of charging counted by the counting means 20, and the operation time calculating circuit. The operating time is also calculated, and an appropriate operating time is set while comparing these sizes.
[0053]
According to the battery remaining amount detection device of the second embodiment, the battery deterioration amount is detected, the battery voltage is detected, and the battery remaining amount of the battery is calculated based on the deterioration amount and voltage. Therefore, it is possible to calculate an appropriate remaining battery level according to the amount of battery deterioration.
[0054]
Further, in the second embodiment, the deterioration amount of the battery 1 is obtained based on the number of times of charging counted by the counting means 20, but not limited to this, the internal resistance value of the battery 1 is detected, The deterioration amount may be obtained based on the internal resistance value. The method for detecting the internal resistance value of the battery 1 may be the same as in the first embodiment.
[0055]
Further, when the deterioration amount is obtained based on the internal resistance value as described above, the end voltage is calculated based on the detected internal resistance value as in the first embodiment. Good.
[0056]
Further, the operation time calculated as described above may be displayed on a monitor 28 including an LCD of the digital camera 26 as shown in FIG.
[0057]
Further, when the voltage value detected by the voltage detection means 22 is 4.0 V or more, a diagram indicating that the battery capacity is 100% as shown in FIG. When the voltage value detected by the means 22 is not less than 3.8 V and less than 4.0 V, a diagram indicating that the battery capacity is 75% as shown in FIG. Is 3.6 V or more and less than 3.8 V, a graph showing that the battery capacity is 50% as shown in FIG. 8C is displayed on the monitor 28, and the voltage value is 3.45 V or more and 3.6 V. If the voltage value is less than 3.45V, the monitor 28 displays a diagram indicating that the battery capacity is 25% as shown in FIG. FIG. 8E shows a diagram showing that the battery capacity is 5%, and the voltage value is 3.0. Or in the case of less than 3.3V can be displayed shows that the battery capacity of FIG 8 (f) the monitor 28 is 0%. Further, instead of displaying in 6 levels as described above, the display may be divided into 4 levels.
[0058]
Next, a third embodiment of the remaining battery level detection device of the present invention will be described. FIG. 9 shows a schematic configuration diagram of the remaining battery level detection device of the present embodiment.
[0059]
As shown in FIG. 9, the remaining battery level detection device of the present embodiment includes a counting unit 30 that counts the number of times the battery 1 is charged, a remaining battery level detection unit 32 that detects the remaining battery level of the battery 1, and a counting unit 20. Display means 34 for displaying a mark based on the number of times of charging counted by the battery level and the remaining battery level detected by the remaining battery level detection means 32.
[0060]
Although the counting means 30 counts the number of times the battery 1 is charged, the configuration may be any configuration. For example, the charging / discharging control circuit that controls the charging / discharging of the battery 1 may detect that the battery 1 has been charged, store it in a memory and count it, or detect the number of times set in the charger with a switch or the like. Then, the number of times of charging may be counted.
[0061]
As the remaining battery level detection means 32, for example, the remaining battery level may be detected by detecting the discharge voltage of the battery 1, or the circuit as shown in FIG. 6 described in the second embodiment is used. Then, the battery remaining amount may be calculated as described above. Further, as in the second embodiment, the remaining battery level may be obtained based on the discharge voltage and the deterioration amount of the battery 1.
[0062]
The display means 34 is, for example, an LCD monitor, displays the remaining battery level of the battery 1 based on the remaining battery level detected by the remaining battery level detection means 32, and the number of times of charging counted by the counting means 30. The deterioration amount of the battery 1 is displayed based on the above. Specifically, as a method for displaying the remaining battery level of the battery 1, for example, it may be displayed as shown in FIG. 8 described in the second embodiment. Further, as a method of displaying the deterioration of the battery 1, for example, when the deterioration amount is 0%, the display is as shown in FIG. 10A, and when the deterioration amount is 20%, it is shown in FIG. 10B. As shown in FIG. 10A, the mark is smaller than the mark shown in FIG. 10A. When the deterioration amount is 40%, the mark is displayed smaller than the mark shown in FIG. 10B as shown in FIG. When the amount is 60%, a smaller mark than that shown in FIG. 10C is displayed as shown in FIG. It is desirable that the size of the mark is proportional to the amount of deterioration.
[0063]
Further, in the third embodiment, the deterioration amount of the battery 1 is obtained based on the number of times of charging counted by the counting means 20, but not limited thereto, the internal resistance value of the battery 1 is detected, The deterioration amount may be obtained based on the internal resistance value. The method for detecting the internal resistance value of the battery 1 may be the same as in the first embodiment.
[0064]
Further, when the deterioration amount is obtained based on the internal resistance value as described above, the end voltage is calculated based on the detected internal resistance value in the same manner as in the first embodiment, and the end voltage is calculated. In such a case, the display may be made so that the remaining battery level becomes zero.
[0065]
According to the battery remaining amount detection device of the third embodiment, the battery deterioration amount is detected, the battery remaining amount is detected, and different marks are displayed according to the deterioration amount and the battery remaining amount. Therefore, it is possible to know the battery remaining amount and the battery deterioration amount by the mark display.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of a battery remaining amount detection device of the present invention. FIG. 2 is a battery measured by an internal resistance value calculating means of the battery remaining amount detecting device shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the battery remaining amount detection device of the present invention. FIG. 4 shows the number of times of charging in the battery remaining amount calculating means shown in FIG. FIG. 5 is a lookup table for calculating the operation time based on the voltage value and the deterioration amount in the battery remaining amount calculating means shown in FIG. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an operation time calculation circuit in the remaining battery charge calculation means shown in FIG. 7. FIG. 7 is a diagram showing a mode in which the operation time calculated by the remaining battery charge detection device of the present invention shown in FIG. 8: Remaining battery level detection according to the present invention shown in FIG. FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a third embodiment of a battery remaining amount detection device according to the present invention. FIG. 11 is a diagram showing a mode in which the remaining battery level and the amount of deterioration are displayed by the remaining battery level detection device of the present invention shown in FIG. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the number of times the battery is charged and the battery capacity. FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the internal resistance value of the battery and the battery capacity.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery 10 Internal resistance value detection means 12 End voltage calculation means 20, 36 Count means 22 Voltage detection means 24, 32 Battery residual quantity calculation means 34 Display means

Claims (11)

電池の劣化量を検出する劣化量検出手段と、該劣化量検出手段により検出された劣化量に応じて前記電池の終止電圧を算出する終止電圧算出手段とを備えたことを特徴とする電池残量検出装置。A battery remaining amount comprising: a deterioration amount detecting means for detecting a deterioration amount of the battery; and a termination voltage calculating means for calculating a termination voltage of the battery according to the deterioration amount detected by the deterioration amount detecting means. Quantity detection device. 前記劣化量算出手段が、前記劣化量として前記電池の内部抵抗値を検出するものであることを特徴とする請求項１記載の電池残量検出装置。2. The battery remaining amount detecting device according to claim 1, wherein the deterioration amount calculating means detects an internal resistance value of the battery as the deterioration amount. 前記劣化量算出手段が、前記劣化量として前記電池の充電回数を検出するものであることを特徴とする請求項１記載の電池残量検出装置。2. The battery remaining amount detection device according to claim 1, wherein the deterioration amount calculating means detects the number of times the battery is charged as the deterioration amount. 前記終止電圧算出手段が、前記終止電圧が所定の閾値以下の場合には前記終止電圧を前記閾値よりも大きい一定値とする限界値設定部を有することを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の電池残量検出装置。4. The limit voltage setting unit according to claim 1, further comprising: a limit value setting unit that sets the end voltage to a constant value larger than the threshold when the end voltage is equal to or lower than a predetermined threshold. The battery remaining amount detection device according to claim 1. 電池の劣化量を検出する劣化量検出手段と、前記電池の電圧を検出する電圧検出手段と、前記劣化量および前記電圧に基づいて前記電池の電池残量を算出する電池残量算出手段とを備えたことを特徴とする電池残量検出装置。A deterioration amount detecting means for detecting a deterioration amount of the battery; a voltage detecting means for detecting the voltage of the battery; and a battery remaining amount calculating means for calculating the battery remaining amount of the battery based on the deterioration amount and the voltage. A battery remaining amount detection device comprising: 前記劣化量算出手段が、前記劣化量として前記電池の内部抵抗値を検出するものであることを特徴とする請求項５記載の電池残量検出装置。6. The battery remaining amount detecting device according to claim 5, wherein the deterioration amount calculating means detects an internal resistance value of the battery as the deterioration amount. 前記劣化量算出手段が、前記劣化量として前記電池の充電回数を検出するものであることを特徴とする請求項５記載の電池残量検出装置。6. The battery remaining amount detecting device according to claim 5, wherein the deterioration amount calculating means detects the number of times the battery is charged as the deterioration amount. 電池の劣化量を検出する劣化量検出手段と、前記電池の電池残量を検出する電池残量検出手段と、前記劣化量および前記電池残量に応じて異なるマークを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする電池残量検出装置。A deterioration amount detecting means for detecting a deterioration amount of the battery; a battery remaining amount detecting means for detecting the remaining battery amount of the battery; and a display means for displaying different marks according to the deterioration amount and the remaining battery capacity. A remaining battery level detecting device. 前記劣化量算出手段が、前記劣化量として前記電池の内部抵抗値を検出するものであることを特徴とする請求項８記載の電池残量検出装置。9. The battery remaining amount detection device according to claim 8, wherein the deterioration amount calculating means detects an internal resistance value of the battery as the deterioration amount. 前記劣化量算出手段が、前記劣化量として前記電池の充電回数を検出するものであることを特徴とする請求項８記載の電池残量検出装置。The battery remaining amount detecting device according to claim 8, wherein the deterioration amount calculating means detects the number of times the battery is charged as the deterioration amount. 前記表示手段が、前記劣化量が大きいほど小さいマークを表示することを特徴とする請求項８から１０いずれか１項記載の電池残量検出装置。The battery remaining amount detection device according to claim 8, wherein the display unit displays a smaller mark as the deterioration amount increases.
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