JP3188740B2 - 電池の寿命報知装置 - Google Patents

電池の寿命報知装置

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JP3188740B2
JP3188740B2 JP34144191A JP34144191A JP3188740B2 JP 3188740 B2 JP3188740 B2 JP 3188740B2 JP 34144191 A JP34144191 A JP 34144191A JP 34144191 A JP34144191 A JP 34144191A JP 3188740 B2 JP3188740 B2 JP 3188740B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、Ni−Cd電池等の充
電可能な電池の充電装置に係り、特に電池の寿命報知に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】充電可能な電池は、携帯用の電池応用機
器等に装着されて使用され、電池容量がなくなる毎に機
器から取り外されて充電器で充電された後、再度機器に
装着されるという作業を繰り返すことで、多数回の使用
が可能にされるものである。しかし、かかる電池は充電
や放電が繰り返されることで、特性に劣化を生じ、その
使用回数等にも限界があり、その場合には寿命に達した
として電池交換を行っていた。従来、電池の寿命の判断
は機器の使用者が経験等によって個々に行っていた。
【0003】この電池の寿命は、その特性が初期のもの
から大きく劣化したことをいい、例えば、充電装置の電
池パック内にセットされた数本の電池が短絡したり、電
池の内部抵抗が増えたために電池応用機器本体のパワー
が出なくなったり、初期には所定の使用態様で1時間使
用できていたものが30分しか使用できなくなったとい
うような、容量劣化等をいう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電池寿
命の判断を使用者の経験で行う場合、以下のような問題
があった。例えば、電池パックが着脱自在なものにおい
て、電池の寿命がきていたために機器を使用しようとし
たときに使えない場合があった。また、電動工具等のよ
うに電池を激しく消耗する、すなわち高負荷で大電流放
電する場合には、電池の取り換え時期を知りたいという
要求があるが、これに充分応えることができない。特
に、工場等で使用する機器については、劣化が進んだ電
池で作業を行うとトルク管理が困難になる等の問題も生
じている。
【0005】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、電池の寿命を計測して表示することにより、使用者
に電池の交換時期を的確に報知しうる電池の寿命報知装
置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、充放電可能な電池の寿命を計測して報知
する装置において、電池の寿命量を記憶する寿命量記憶
手段と、電池の寿命を減少させる要因の状態を単位時間
毎に検出する寿命減少要因検出手段と、寿命減少要因の
状態に応じて設定される寿命減少量を記憶した寿命減少
量記憶手段と、上記寿命減少要因検出手段により検出さ
れた寿命減少要因の状態に応じた寿命減少量を上記寿命
量記憶手段に記憶された寿命量から上記検出毎に順次減
算する演算手段と、上記寿命量記憶手段に記憶された寿
命量の更新を上記寿命減少要因の終了時又は上記演算手
段による演算毎に行う更新手段と、上記寿命量を報知す
る報知手段とを備えたものである(請求項1)。
【0007】また、充放電可能な電池の寿命を計測して
報知する装置において、電池の劣化量を記憶する劣化量
記憶手段と、電池の寿命を減少させる要因の状態を単位
時間毎に検出する寿命減少要因検出手段と、寿命減少要
因の状態に応じて設定される寿命減少量を記憶した寿命
減少量記憶手段と、上記寿命減少要因検出手段により検
出された寿命減少要因の状態に応じた寿命減少量を上記
劣化量記憶手段に記憶された劣化量に上記検出毎に順次
加算する演算手段と、上記劣化量記憶手段に記憶された
劣化量の更新を上記寿命減少要因の終了時又は上記演算
手段による演算毎に行う更新手段と、上記劣化量を報知
する報知手段とを備えたものである(請求項2)。
【0008】また、上記寿命減少要因検出手段は、電池
の充電電流を単位時間毎に検出するもので、上記更新手
段は、上記更新を充電終了時又は上記演算毎に行うもの
でもよい(請求項)。
【0009】また、上記寿命減少要因検出手段は、電池
の放電電流を単位時間毎に検出するもので、上記更新手
段は、上記更新を放電終了時又は上記演算毎に行うもの
でもよい(請求項)。
【0010】また、上記寿命減少要因検出手段は、放電
時の電池温度を単位時間毎に検出するもので、上記更新
手段は、上記更新を放電終了時又は上記演算毎に行う
のでもよい(請求項)。
【0011】また、請求項3乃至のいずれか1に記載
の電池の寿命報知装置において、上記寿命減少要因検出
手段が検出した寿命減少要因の状態が所定値以上のとき
は警告を行う警告手段を備えるようにすることもできる
(請求項)。
【0012】
【作用】本発明によれば、寿命減少要因検出手段により
寿命減少要因の状態が単位時間毎に検出され、演算手段
により、寿命減少量記憶手段に記憶された寿命減少量
基づき寿命減少要因の状態に応じた寿命減少量が求めら
れ、寿命量記憶手段に記憶された寿命量から寿命減少量
が上記検出毎に順次減算される。更新手段により、寿命
量記憶手段に記憶された電池の寿命量の更新が寿命減少
要因の終了時又は演算毎に行われる。そして、この更新
記憶された寿命量は、報知手段により報知される。
【0013】また、請求項2記載の発明によれば、寿命
減少要因検出手段により寿命減少要因の状態が単位時間
毎に検出され、演算手段により、寿命減少量記憶手段に
記憶された寿命減少量に基づき寿命減少要因の状態に応
た寿命減少量が求められ、劣化量記憶手段に記憶され
た劣化量に寿命減少量が上記検出毎に順次加算される。
更新手段により、劣化量記憶手段に記憶された電池の劣
化量の更新が寿命減少要因の終了時又は演算毎に行われ
。そして、この更新記憶された劣化量は、報知手段に
より報知される。
【0014】また、請求項記載の発明によれば、寿命
減少要因として、電池の充電電流が単位時間毎に検出さ
、更新手段による更新が、充電終了時又は演算毎に行
われる
【0015】また、請求項記載の発明によれば、寿命
減少要因として、電池の放電電流が単位時間毎に検出さ
、更新手段による更新が、放電終了時又は演算毎に行
われる
【0016】また、請求項記載の発明によれば、寿命
減少要因として、放電時の電池温度が単位時間毎に検出
され、更新手段による更新が、放電終了時又は演算毎に
行われる
【0017】また、請求項記載の発明によれば、寿命
減少要因の状態が所定値以上になると、警告手段により
警告される。
【0018】
【実施例】図1は本発明に係る電池の寿命報知装置の第
1実施例の構成を示すブロック図で、図2は過充電量に
対する寿命減少量を表す図である。
【0019】電池1が収納された電池パックBは、+端
子13,−端子14を介して、不図示の充電器または負
荷と接続されるようになっているものである。
【0020】電流センサ2は負荷に影響を及ぼさないよ
うに通常数mΩ程度の抵抗値を有するものが用いられ、
電池1と−端子14との間に接続されて、電池1に流出
入する放電電流及び充電電流を電圧に変換するものであ
る。充電電流検出回路6及び放電電流検出回路7は、そ
れぞれ電流センサ2の出力電圧を増幅するものである。
A/D変換回路9は充電電流検出回路6及び放電電流検
出回路7からの出力電圧をデジタル値に変換するもので
ある。
【0021】不揮発性メモリ11は寿命量を記憶するも
ので、初期の記憶寿命量は100%で、後述する制御回
路10からの指示により更新記憶されるものである。表
示回路12は寿命量を表示するものでLED等で構成さ
れ、複数の段階毎に、あるいは数値で表示するようにな
されている。
【0022】制御回路10は本電池の寿命報知装置の動
作を制御するもので、マイクロコンピュータ等で構成さ
れるとともに内蔵メモリを有しており、A/D変換回路
9から出力されるデジタル値に応じて充電電流または放
電電流に換算するとともに、充電電流検出回路6からの
出力があるときは、その時の電池1の残容量に充電電流
量を加算し、一方、放電電流検出回路7からの出力があ
るときは、その時の電池1の残容量から放電電流量を減
算することにより、電池1の残容量を求めるものであ
る。また、制御回路10は、不揮発性メモリ11の記憶
内容及び表示回路12の表示内容を更新するものであ
る。
【0023】更に、制御回路10は、上記内蔵メモリ
に、図2に示すような過充電量に対する寿命減少量を記
憶するとともに、充電終了時の過充電量を記憶して、放
電開始時に該過充電量に基づいて寿命減少量を算出し、
不揮発性メモリ11に記憶されている寿命量から寿命減
少量を減算し、更新記憶するようになされている。
【0024】定電圧回路3は上述した各回路に所定の電
圧を印加するものである。
【0025】次に、上記のように構成された電池の寿命
報知装置の動作について、図3を用いて説明する。図3
は本発明に係る電池の寿命報知装置の第1実施例におけ
る動作を示すフローチャートである。
【0026】電源が投入され、リセットスタートされる
と、まず放電開始直後に不揮発性メモリ11に記憶され
ている寿命量が更新されたことを示す放電開始フラグを
リセットするとともに、電池の残容量Cを0にクリアす
る(ステップS1)。そして、例えば1秒程度に設定さ
れるΔt時間が経過する毎に、ステップS3以下の動作
を繰り返す(ステップS2)。
【0027】まず、充電電流CCを取り込み(ステップ
S3)、充電されているかどうか、すなわちCC=0か
どうかを判別し(ステップS4)、CC=0ならば、ス
テップS7に進み、CC=0でなければ、充電電流量CC
×Δtを残容量Cに加算し(ステップS5)、現在は充
電中なので放電開始フラグをリセットする(ステップS
6)。
【0028】次に、放電電流CDを取り込み(ステップ
S7)、放電しているかどうか、すなわちCD=0かど
うかを判別し(ステップS8)、CD=0ならば、ステ
ップS18に進み、CD=0でなければ、放電開始フラ
グがセットされているかどうかを判別する(ステップS
9)。そして、放電開始フラグがセットされていれば、
ステップS17に進む。
【0029】一方、ステップS9で放電開始フラグがセ
ットされていなければ、充電後に初めて放電したので、
放電開始フラグをセットし(ステップS10)、上記ス
テップS5で算出した残容量Cから100%を引いて過
充電量CC0を求める(ステップS11)。そして、CC0
≦0かどうかを判別し(ステップS12)、CC0≦0な
らば、充電による劣化はないものとみなしてステップS
17に進む。一方、CC0≦0でなければ、過充電したこ
とになるので不揮発性メモリ11から現在の寿命量LI
を読み込み(ステップS13)、次いで上記内蔵メモリ
に記憶した図2の関係に基づき過充電量CC0に応じた寿
命減少量LC0を算出する(ステップS14)。そして、
寿命量LIから寿命減少量LC0を減算し(ステップS1
5)、求まった新たな寿命量LIを不揮発性メモリ11
に書き込んで更新する(ステップS16)。次いで、放
電電流量CD×Δtを残容量Cから減算し(ステップS
17)、新たな寿命量LIを表示して(ステップS1
8)、ステップS2に戻り、以上の動作を繰り返す。
【0030】このように、充電終了後の放電開始時に1
回、直前の過充電量に応じて寿命量を更新することによ
り、充電終了時に更新を行うと再充電したときに再度更
新してしまうという問題もなく、寿命量を確実に更新記
憶することができる。
【0031】なお、電池の種類により過充電量が等しく
ても劣化の進み具合が異なる場合があるので、上記図2
に示すように、電池の種類毎に特性データを上記内蔵メ
モリに記憶させておけば、各特性に対応することができ
る。また、上記各データは、上記内蔵メモリに代えて、
不揮発性メモリ11に記憶させてもよい。
【0032】次に、本発明に係る電池の寿命報知装置の
第2実施例について説明する。第2実施例の構成は、上
記図1に示した第1実施例と、制御回路10の有する内
蔵メモリに記憶させる内容及び制御動作の一部を除き、
同一である。
【0033】すなわち、内蔵メモリは、過充電量に代え
て、図4に示すような充電量に対する寿命減少量を記憶
するものであり、制御回路10は、放電開始時に該充電
量に基づいて寿命減少量を算出し、不揮発性メモリ11
に記憶されている寿命量から寿命減少量を減算し、更新
記憶するようになされている。
【0034】上記のように構成された電池の寿命報知装
置の第2実施例における動作について、図5のフローチ
ャートを用いて説明する。
【0035】ステップS31〜ステップS40及びステ
ップS44〜ステップS46は前記図3のステップS1
〜ステップS10及びステップS16〜ステップS18
と同一なので、説明を省略する。
【0036】ステップS40に続いて、すなわち、充電
が終了し、放電が開始されると、不揮発性メモリ11か
ら現在の寿命量LIを読み込み(ステップS41)、上
記内蔵メモリに記憶した図4の関係に基づき充電量Cに
応じた寿命減少量LCを算出する(ステップS42)。
そして、寿命量LIから寿命減少量LCを減算し(ステッ
プS43)、ステップS44に進む。
【0037】このように、第1実施例と同様に、充電終
了後の放電開始時に1回、直前の充電量に応じて寿命量
を更新することにより、寿命量を確実に更新記憶するこ
とができる。
【0038】次に、本発明に係る電池の寿命報知装置の
第3実施例について説明する。第3実施例の構成は、上
記図1に示した第1実施例と、不揮発性メモリ11の記
憶内容及び制御回路10による制御動作の一部を除き、
同一である。
【0039】すなわち、不揮発性メモリ11は劣化量
(以下、便宜上、寿命量という)を記憶するもので、当
初記憶する寿命量は0%で、制御回路10からの指示に
より更新記憶されるものである。また、制御回路10
は、上記内蔵メモリに、図2に示すような過充電量に対
する寿命減少量を記憶するとともに、充電終了時の過充
電量を記憶して、放電開始時に該過充電量に基づいて寿
命減少量を算出し、不揮発性メモリ11に記憶されてい
る寿命量に寿命減少量を加算して、更新記憶するように
なされている。
【0040】上記のように構成された電池の寿命報知装
置の第3実施例における動作について、図6のフローチ
ャートを用いて説明する。
【0041】ステップS65を除いて、前記図3と同一
なので、説明を省略する。ステップS64に続いて、寿
命量LIにステップS64で算出した寿命減少量LC0
を加算する(ステップS65)。
【0042】このように、充電終了後の放電開始時に1
回、直前の過充電量に応じて寿命量を0から加算して更
新記憶することにより、使用者に劣化の進み具合を報知
することができる。
【0043】次に、本発明に係る電池の寿命報知装置の
第4実施例について説明する。第4実施例の構成は、上
記図1に示した第1実施例と、制御回路10の有する内
蔵メモリに記憶させる内容及び制御動作の一部を除き、
同一である。
【0044】すなわち、内蔵メモリは、過充電量に代え
て、図7に示すような充電電流の最大値に対する寿命減
少量を記憶するものであり、制御回路10は、放電開始
時に該充電電流の最大値に基づいて寿命減少量を算出
し、不揮発性メモリ11に記憶されている寿命量から寿
命減少量を減算し、更新記憶するようになされている。
なお、図7において、100%充電された電池の放電容
量が、例えば4Aの電流を流して1時間であるとき、こ
の電池を4Aの電流で充電することを1Cという。
【0045】上記のように構成された電池の寿命報知装
置の第4実施例における動作について、図8のフローチ
ャートを用いて説明する。
【0046】電源が投入され、リセットスタートされる
と、まず充電終了直後に不揮発性メモリ11に記憶され
ている寿命量が更新されたことを示す充電終了フラグを
リセットするとともに、電池の残容量C及び充電電流の
最大値CMAXを0にクリアする(ステップS81)。そ
して、例えば1秒程度に設定されるΔt時間が経過する
毎に、ステップS83以下の動作を繰り返す(ステップ
S82)。
【0047】まず、充電電流CCを取り込み(ステップ
S83)、充電されているかどうか、すなわちCC=0
かどうかを判別し(ステップS84)、CC=0なら
ば、ステップS85に進む。
【0048】一方、ステップS84で、CC=0でなけ
れば、充電電流量CC×Δtを残容量Cに加算し(ステ
ップS91)、現在は充電中なので充電終了フラグをリ
セットする(ステップS92)。
【0049】次に、充電電流の最大値CMAXとステップ
S83で取り込んだ充電電流CCとを比較し(ステップ
S93)、CMAX>CCならば、ステップS95に進み、
MAX>CCでなければ、CMAXを更新して(ステップS
94)、ステップS95に進む。
【0050】一方、ステップS84で、CC=0なら
ば、充電終了フラグがセットされているかどうかを判別
し(ステップS85)、セットされていれば、既に寿命
量は更新されているので、ステップS95に進み、一
方、充電終了フラグがセットされていなければ、不揮発
性メモリ11から現在の寿命量LIを読み込み(ステッ
プS86)、次いで上記内蔵メモリに記憶した図7の関
係に基づき充電電流の最大値CMAXに応じた寿命減少量
RCを算出する(ステップS87)。そして、寿命量L
Iから寿命減少量LRCを減算し(ステップS88)、充
電終了フラグをセットして(ステップS89)、求まっ
た新たな寿命量LIを不揮発性メモリ11に書き込んで
更新し(ステップS90)、ステップS95に進む。
【0051】そして、放電電流CDを取り込み(ステッ
プS95)、放電しているかどうか、すなわちCD=0
かどうかを判別し(ステップS96)、CD=0なら
ば、ステップS98に進み、CD=0でなければ、放電
電流量CD×Δtを残容量Cから減算し(ステップS9
7)、新たな寿命量LIを表示して(ステップS9
8)、ステップS82に戻り、以上の動作を繰り返す。
【0052】このように、充電終了直後に1回、充電電
流の最大値に応じて寿命量を更新することにより、寿命
量を確実に更新記憶することができる。
【0053】電池は、その種類により充電電流値が等し
くても、劣化の進み具合が異なる場合がある。例えば、
充電電流が同じ1Cでも、急速充電タイプでは劣化の影
響は少ないが、トリクル充電タイプでは大きく劣化す
る。本実施例によれば、それぞれの電池の種類に応じ
て、その寿命量を正確に報知することができる。
【0054】次に、本発明に係る電池の寿命報知装置の
第5実施例について説明する。第5実施例の構成は、上
記図1に示した第1実施例と、制御回路10の有する内
蔵メモリに記憶させる内容及び制御動作の一部を除き、
同一である。
【0055】すなわち、内蔵メモリは、過充電量に代え
て、図9に示すような充電電流に対する寿命減少量を記
憶するものであり、制御回路10は、単位時間毎に充電
電流に基づいて寿命減少量を算出し、放電開始時に不揮
発性メモリ11に記憶されている寿命量から充電中の寿
命減少量を減算し、更新記憶するようになされている。
【0056】上記のように構成された電池の寿命報知装
置の第5実施例における動作について、図10のフロー
チャートを用いて説明する。
【0057】電源が投入され、リセットスタートされる
と、まず充電終了直後に不揮発性メモリ11に記憶され
ている寿命量が更新されたことを示す充電終了フラグを
リセットするとともに、電池の残容量Cを0にクリアし
(ステップS111)、不揮発性メモリ11から現在の
寿命量LIを読み込む(ステップS112)。そして、
例えば1秒程度に設定されるΔt時間が経過する毎に、
ステップS114以下の動作を繰り返す(ステップS1
13)。
【0058】まず、ステップS114〜ステップS11
6及びステップS119,ステップS120は、上記図
8のステップS83〜ステップS85及びステップS9
1,ステップS92と同一なので、説明は省略する。
【0059】充電中であれば、ステップS120に続い
て、充電電流CCから図9の関係に基づき充電電流CC
応じた単位時間当りの寿命減少量LCを算出し(ステッ
プS121)、寿命量LIから寿命減少量LC×Δtを減
算し(ステップS122)、ステップS123に進む。
【0060】そして、充電が終了すれば、ステップS1
16に続いて、ステップS122で順次減算されること
により求まった寿命量LIを不揮発性メモリ11に書き
込んで更新し(ステップS117)、充電終了フラグを
セットして(ステップS118)、ステップS123に
進む。
【0061】この後、ステップS123〜ステップS1
26に移行する。なお、このステップS123〜ステッ
プS126は、前記図8のステップS95〜ステップS
98と同一なので、説明は省略する。
【0062】このように、充電中に、単位時間毎に充電
電流の値に応じて寿命量を順次減算していき、充電終了
後に更新記憶することにより、充電の途中で電池が着脱
されても、寿命量を正確に更新記憶することができる。
また、使用者は、充電中にも寿命量の変化を知ることが
できる。
【0063】次に、本発明に係る電池の寿命報知装置の
第6実施例について説明する。図11は第6実施例の構
成を示すブロック図である。なお、上記図1に示した第
1実施例と同一物については、同一符号を付し、説明を
省略する。
【0064】温度センサ4は電池1に近接あるいは密着
配置されてその温度を検出するもので、サーミスタまた
はダイオード等で構成され、電池1の温度変化を電圧変
化に変換して出力するようになされている。温度検出回
路5は温度センサ4の電圧変化を増幅するものである。
上記A/D変換回路9は前述した機能に加えて、温度検
出回路5からの出力電圧をデジタル値に変換して制御回
路10に出力するものである。制御回路10は上述した
機能に加えて、該デジタル値に応じて温度に換算するよ
うになされている。
【0065】また、制御回路10の上記内蔵メモリは、
図12に示すような充電中の電池温度の最大値に対する
寿命減少量を記憶するものであり、制御回路10は、放
電開始時に該充電中の電池温度の最大値に基づいて寿命
減少量を算出し、不揮発性メモリ11に記憶されている
寿命量から寿命減少量を減算し、更新記憶するようにな
されている。
【0066】上記のように構成された電池の寿命報知装
置の第6実施例における動作について、図13のフロー
チャートを用いて説明する。なお、このフローは上記図
8に示した第4実施例のフローとほぼ同様である。
【0067】電源が投入され、リセットスタートされる
と、まず充電終了直後に不揮発性メモリ11に記憶され
ている寿命量が更新されたことを示す充電終了フラグを
リセットするとともに、電池の残容量C及び充電中の電
池温度の最大値TCMAXを0にクリアする(ステップS1
31)。そして、例えば1秒程度に設定されるΔt時間
が経過する毎に、ステップS133以下の動作を繰り返
す(ステップS132)。
【0068】ステップS133〜ステップS136は前
記図8のステップS83〜ステップS86と同一なの
で、説明は省略する。
【0069】充電が終了すれば、ステップS136に続
いて、上記内蔵メモリに記憶した図12の関係に基づき
充電中の電池温度の最大値TCMAXに応じた寿命減少量L
Tを算出し(ステップS137)、寿命量LIから寿命減
少量LTを減算して(ステップS138)、充電終了フ
ラグをセットする(ステップS139)。
【0070】一方、充電中であれば(ステップS134
でNO)、充電電流量CC×Δtを残容量Cに加算し
(ステップS141)、充電終了フラグをリセットする
(ステップS142)。
【0071】続いて、充電中の電池温度(充電温度)T
Cを取り込み(ステップS143)、充電温度の最大値
CMAXと充電温度TCとを比較し(ステップS14
4)、TCMAX>TCならば、ステップS146に進み、
CMAX>TCでなければ、今回の充電温度TCをTCMAX
して更新して(ステップS145)、ステップS146
に進む。
【0072】ステップS146〜ステップS149は前
記図8のステップS95〜ステップS98と同一なの
で、説明は省略する。
【0073】このように、充電終了直後に1回、充電温
度の最大値に応じて寿命量を更新することにより、寿命
量を確実に更新記憶することができる。
【0074】次に、本発明に係る電池の寿命報知装置の
第7実施例について説明する。第7実施例の構成は、上
記図1に示した第1実施例と、制御回路10の有する内
蔵メモリに記憶させる内容及び制御動作の一部を除き、
同一である。
【0075】すなわち、内蔵メモリは、過充電量に代え
て、図14に示すような放電電流に対する寿命減少量を
記憶するものであり、制御回路10は、放電中の単位時
間毎に、放電電流に基づいて寿命減少量を算出するとと
もに不揮発性メモリ11に記憶されている寿命量から該
寿命減少量を減算し、更新記憶するようになされてい
る。
【0076】上記のように構成された電池の寿命報知装
置の第7実施例における動作について、図15のフロー
チャートを用いて説明する。
【0077】電源が投入され、リセットスタートされる
と、まず放電中であることを示す放電中フラグをリセッ
トする(ステップS161)。そして、例えば1秒程度
に設定されるΔt時間が経過する毎に、ステップS16
3以下の動作を繰り返す(ステップS162)。
【0078】まず、放電電流CDを取り込み(ステップ
S163)、放電されているかどうか、すなわちCD
0かどうかを判別し(ステップS164)、CD=0な
らば、ステップS171に進み、CD=0でなければ、
放電中フラグがセットされているかどうかを検出し(ス
テップS165)、セットされていれば、ステップS1
68に進む。
【0079】一方、放電中フラグがセットされていなけ
れば、まだ寿命量が読み込まれていないので、放電中フ
ラグをセットして(ステップS166)、不揮発性メモ
リ11から寿命量LIを読み込む(ステップS16
7)。そして、放電電流CDから図14の関係に基づき
放電電流CDに応じた寿命減少量LRD×Δtを算出し
(ステップS168)、寿命量LIから寿命減少量LRD
×Δtを減算して(ステップS169)、求まった新た
な寿命量LIを不揮発性メモリ11に書き込んで更新し
(ステップS170)、寿命量LIを表示して(ステッ
プS171)、ステップS162に戻り、以上の動作を
繰り返す。
【0080】このように、放電中に、単位時間毎に放電
電流の値に応じて寿命量を順次減算していき、更新記憶
することにより、負荷の状態により放電中に放電電流値
が変化しても、寿命量を正確に更新記憶することができ
る。
【0081】次に、本発明に係る電池の寿命報知装置の
第8実施例について説明する。第8実施例の構成は、上
記図11に示した第6実施例と、制御回路10の有する
内蔵メモリに記憶させる内容及び制御動作の一部を除
き、同一である。
【0082】すなわち、上記内蔵メモリは、充電中の電
池温度の最大値に代えて、図16に示すような放電中の
電池温度(放電温度)に対する単位時間当りの寿命減少
量を記憶するものであり、制御回路10は、放電中の単
位時間毎に、放電温度に基づいて寿命減少量を算出する
とともに不揮発性メモリ11に記憶されている寿命量か
ら該寿命減少量を減算し、更新記憶するようになされて
いる。
【0083】上記のように構成された電池の寿命報知装
置の第8実施例における動作について、図17のフロー
チャートを用いて説明する。
【0084】ステップS181〜ステップS187は、
上記図15のステップS161〜ステップS167と、
同一なので、説明を省略する。
【0085】ステップS187に続いて、放電温度TD
を取り込み(ステップS188)、該放電温度TDから
図16の関係に基づき放電温度TDに応じた寿命減少量
TD×Δtを算出し(ステップS189)、次いで、寿
命量LIから寿命減少量LTD×Δtを減算して(ステッ
プS190)、求まった新たな寿命量LIを不揮発性メ
モリ11に書き込んで更新し(ステップS191)、寿
命量LIを表示して(ステップS192)、ステップS
182に戻り、以上の動作を繰り返す。
【0086】このように、放電中に、単位時間毎に放電
温度の値に応じて寿命量を順次減算し、更新記憶するこ
とにより、放電中に電池容量が無くなっても、その直前
までの寿命量を記憶させることができる。
【0087】次に、本発明に係る電池の寿命報知装置の
第9実施例について説明する。第9実施例の構成は、上
記図1に示した第1実施例と、制御回路10の有する内
蔵メモリに記憶させる内容及び制御動作の一部を除き、
同一である。
【0088】すなわち、内蔵メモリは、過充電量に代え
て、メモリ効果による寿命減少量を記憶するものであ
り、制御回路10は、所定値以上の容量が残っている状
態で充電が所定回数、例えば5回繰り返されると、メモ
リ効果による寿命減少量を算出するとともに不揮発性メ
モリ11に記憶されている寿命量から該寿命減少量を減
算し、更新記憶するようになされている。
【0089】上記のように構成された電池の寿命報知装
置の第9実施例における動作について、図18のフロー
チャートを用いて説明する。
【0090】電源が投入され、リセットスタートされる
と、まず充電開始であることを示す充電開始フラグをリ
セットするとともに、電池の残容量C及びカウンタTC
を0にクリアする(ステップS201)。そして、例え
ば1秒程度に設定されるΔt時間が経過する毎に、ステ
ップS203以下の動作を繰り返す(ステップS20
2)。
【0091】まず、充電電流CCを取り込み(ステップ
S203)、充電されているかどうか、すなわちCC
0かどうかを判別し(ステップS204)、CC=0な
らば、ステップS216に進む。
【0092】一方、ステップS204で、CC=0でな
ければ、充電開始フラグがセットされているかどうかを
判別し(ステップS205)、セットされていれば、ス
テップS215に進み、充電開始フラグがセットされて
いなければ、充電開始時点として、充電開始フラグをセ
ットする(ステップS206)。
【0093】そして、残容量Cが20%以上かどうかを
判別し(ステップS207)、C≧0でなければ、カウ
ンタTCを0にクリアして(ステップS208)、ステ
ップS215に進む。
【0094】一方、ステップS207において、C≧0
ならば、カウンタTCをインクリメントする(ステップ
S209)。続いて、該カウンタTCが所定値TCMAX
以上かどうかを判別し(ステップS210)、TC≧T
MAXでなければ、ステップS215に進み、一方、T
C≧TCMAXならば、ステップS211に進む。
【0095】すなわち、残容量Cが20%以上残った状
態で充電が所定回数TCMAX繰り返されると、不揮発性
メモリ11から現在の寿命量LIを読み込み(ステップ
S211)、次いでメモリ効果による寿命減少量LM
算出する(ステップS212)。そして、寿命量LI
ら寿命減少量LMを減算し(ステップS213)、求ま
った新たな寿命量LIを不揮発性メモリ11に書き込ん
で更新する(ステップS214)。
【0096】次に、充電電流量CC×Δtを残容量Cに
加算し(ステップS215)、次いで、放電電流CD
取り込み(ステップS216)、放電しているかどう
か、すなわちCD=0かどうかを判別し(ステップS2
17)、CD=0であれば、ステップS220に進み、
D=0でなければ、放電中なので、放電電流量CD×Δ
tを残容量Cから減算し(ステップS218)、充電開
始フラグをリセットして(ステップS219)、新たな
寿命量LIを表示した(ステップS220)後、ステッ
プS202に戻って、以上の動作を繰り返す。
【0097】このように、充電開始時点での電池容量を
チェックし、容量が残ったままで充電が繰り返されるの
を検出して、メモリ効果による劣化の進行具合を寿命量
より減算して更新記憶することにより、寿命量を確実に
更新記憶することができる。
【0098】次に、本発明に係る電池の寿命報知装置の
第10実施例について説明する。第10実施例の構成
は、上記図1に示した第1実施例と不揮発性メモリ11
に記憶させる内容及び制御動作の一部を除き、同一であ
る。
【0099】すなわち、不揮発性メモリ11は、寿命量
とともに、放電終了時の残容量を記憶するようになされ
ている。そして、制御回路10は、実際に使用可能な容
量の減少量を寿命減少量として、不揮発性メモリ11に
更新記憶するようになされている。
【0100】上記のように構成された電池の寿命報知装
置の第10実施例における動作について、図19のフロ
ーチャートを用いて説明する。
【0101】電源が投入され、リセットスタートされる
と、電池の残容量Cを0にクリアし(ステップS23
1)、不揮発性メモリ11から前回の放電終了時の残容
量C0を読み込むとともに(ステップS232)、寿命
量LIを読み込む(ステップS233)。次いで、残容
量C0から寿命減少量LC0を算出し(ステップS23
4)、寿命量LIから寿命減少量LC0を減算し(ステッ
プS235)、求まった新たな寿命量LIを不揮発性メ
モリ11に書き込んで更新する(ステップS236)。
そして、例えば1秒程度に設定されるΔt時間が経過す
る毎に、ステップS238以下の動作を繰り返す(ステ
ップS237)。
【0102】まず、充電電流CCを取り込み(ステップ
S238)、充電されているかどうか、すなわちCC
0かどうかを判別し(ステップS239)、CC=0な
らば、ステップS241に進み、CC=0でなければ、
充電されているので、充電電流量CC×Δtを残容量C
に加算する(ステップS240)。次いで、放電電流C
Dを取り込み(ステップS241)、放電しているかど
うか、すなわちCD=0かどうかを判別し(ステップS
242)、CD=0ならば、ステップS245に進み、
D=0でなければ、放電しているので、放電電流量CD
×Δtを残容量Cから減算し(ステップS243)、不
揮発性メモリ11に残容量Cを書き込んで(ステップS
244)、新たな寿命量LIを表示し(ステップS24
5)、ステップS237に戻って、以上の動作を繰り返
す。
【0103】このように、放電終了時点で残容量が0で
ないときは、その残容量に応じた分だけ劣化したとみな
して寿命量より減算して更新記憶することにより、寿命
量を確実に更新記憶することができる。
【0104】次に、本発明に係る電池の寿命報知装置の
第11実施例について説明する。第11実施例の構成
は、上記図1に示した第1実施例と表示回路12の表示
内容及び制御動作の一部を除き、同一である。
【0105】すなわち、制御回路10は、上述の機能に
加えて過充電量が所定値以上になるとその旨を表示回路
12に表示し、使用者に警告報知するようになされてい
る。
【0106】上記のように構成された電池の寿命報知装
置の第11実施例における動作について、図20のフロ
ーチャートを用いて説明する。
【0107】ステップS250〜ステップS255は、
前記図3のステップS1〜ステップS6と、同一なので
説明は省略する。
【0108】充電中であれば、ステップS255に続い
て、残容量Cが電池容量の150%以上かどうかを判別
し(ステップS256)、150%以上でなければ、ス
テップS258に進み、150%以上ならば、過充電で
あることを表示回路12に警告表示する(ステップS2
57)。
【0109】続く、充電電流の取り込み及びその判断
(ステップS258〜ステップS261)は、前記図3
のステップS7〜ステップS10と、同一なので説明は
省略する。
【0110】ステップS261に続いて、不揮発性メモ
リ11から現在の寿命量LIを読み込み(ステップS2
62)、上記残容量Cから過充電量CC0を算出し、該過
充電量CC0から上記内蔵メモリに記憶した前記図2の関
係に基づき過充電量CC0に応じた寿命減少量LC0を算出
する(ステップS263)。
【0111】続く、寿命量の算出ないしその表示(ステ
ップS264〜ステップS267)は、前記図3のステ
ップS15〜ステップS18と、同一なので、説明は省
略する。
【0112】このように、過充電が生じたときはその旨
を表示することにより、使用者に警告することができ
る。
【0113】なお、この警告表示は、過充電のときに限
られず、充電電流が所定値以上のときに表示すると、使
用者に充電器の異常を警告することができる。また、放
電電流または電池温度が所定値以上のときに表示するよ
うにすれば、負荷が大きすぎて電池によくないというこ
とを警告することができる。
【0114】また、第9実施例において、カウンタTC
が所定値以上のときに表示するようにすれば、電池がメ
モリ効果を生じていることを警告することができる。
【0115】なお、前記図9,図14及び図16におい
て、制御回路10の内蔵メモリに記憶させる各寿命減少
量は、単位時間(Δt)当りの値にしておいてもよい。
【0116】また、各実施例において、表示回路12
は、LED等の発光表示素子に限られず、音声やブザー
等で報知してもよい。
【0117】
【発明の効果】以上、本発明によれば、充放電可能な電
池の寿命を計測して報知する装置において、電池の寿命
量を記憶する寿命量記憶手段と、電池の寿命を減少させ
る要因の状態を単位時間毎に検出する寿命減少要因検出
手段と、寿命減少要因の状態に応じて設定される寿命減
少量を記憶した寿命減少量記憶手段と、上記寿命減少要
因検出手段により検出された寿命減少要因の状態に応じ
た寿命減少量を上記寿命量記憶手段に記憶された寿命量
から上記検出毎に順次減算する演算手段と、上記寿命量
記憶手段に記憶された寿命量の更新を上記寿命減少要因
の終了時又は上記演算手段による演算毎に行う更新手段
と、上記寿命量を報知する報知手段とを備えたので、電
池の寿命量を的確に使用者に報知することができ、これ
により電池の交換時期を的確に報知することができる。
【0118】また、請求項2記載の発明によれば、充放
電可能な電池の寿命を計測して報知する装置において、
電池の劣化量を記憶する劣化量記憶手段と、電池の寿命
を減少させる要因の状態を単位時間毎に検出する寿命減
少要因検出手段と、寿命減少要因の状態に応じて設定さ
れる寿命減少量を記憶した寿命減少量記憶手段と、上記
寿命減少要因検出手段により検出された寿命減少要因の
状態に応じた寿命減少量を上記劣化量記憶手段に記憶さ
れた劣化量に上記検出毎に順次加算する演算手段と、
記劣化量記憶手段に記憶された劣化量の更新を上記寿命
減少要因の終了時又は上記演算手段による演算毎に行う
更新手段と、上記劣化量を報知する報知手段とを備えた
ので、電池の劣化量を的確に使用者に報知することがで
き、これにより電池の交換時期を的確に報知することが
できる。
【0119】また、請求項記載の発明によれば、寿命
減少要因の状態が所定値以上のとき警告を行うようにし
たので、電池の好適な充電、放電を行うようにうながす
ことができ、長寿命化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電池の寿命報知装置の第1実施例
の構成を示すブロック図である。
【図2】過充電量に対する寿命減少量を示す図である。
【図3】第1実施例における動作を示すフローチャート
である。
【図4】充電量に対する寿命減少量を示す図である。
【図5】第2実施例における動作を示すフローチャート
である。
【図6】第3実施例における動作を示すフローチャート
である。
【図7】充電電流の最大値に対する寿命減少量を示す図
である。
【図8】第4実施例における動作を示すフローチャート
である。
【図9】充電電流に対する寿命減少量を示す図である。
【図10】第5実施例における動作を示すフローチャー
トである。
【図11】本発明に係る電池の寿命報知装置の第6実施
例の構成を示すブロック図である。
【図12】充電温度に対する寿命減少量を示す図であ
る。
【図13】第6実施例における動作を示すフローチャー
トである。
【図14】放電電流に対する寿命減少量を示す図であ
る。
【図15】第7実施例における動作を示すフローチャー
トである。
【図16】放電温度に対する寿命減少量を示す図であ
る。
【図17】第8実施例における動作を示すフローチャー
トである。
【図18】第9実施例における動作を示すフローチャー
トである。
【図19】第10実施例における動作を示すフローチャ
ートである。
【図20】第11実施例における動作を示すフローチャ
ートである。
【符号の説明】
1 電池 2 電流センサ 3 定電圧回路 4 温度センサ 5 温度検出回路 6 充電電流検出回路 7 放電電流検出回路 9 A/D変換回路 10 制御回路 11 不揮発性メモリ 12 表示回路 13 +端子 14 −端子 B 電池パック

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充放電可能な電池の寿命を計測して報知
    する装置において、電池の寿命量を記憶する寿命量記憶
    手段と、電池の寿命を減少させる要因の状態を単位時間
    毎に検出する寿命減少要因検出手段と、寿命減少要因の
    状態に応じて設定される寿命減少量を記憶した寿命減少
    量記憶手段と、上記寿命減少要因検出手段により検出さ
    れた寿命減少要因の状態に応じた寿命減少量を上記寿命
    量記憶手段に記憶された寿命量から上記検出毎に順次減
    算する演算手段と、上記寿命量記憶手段に記憶された寿
    命量の更新を上記寿命減少要因の終了時又は上記演算手
    段による演算毎に行う更新手段と、上記寿命量を報知す
    る報知手段とを備えたことを特徴とする電池の寿命報知
    装置。
  2. 【請求項2】 充放電可能な電池の寿命を計測して報知
    する装置において、電池の劣化量を記憶する劣化量記憶
    手段と、電池の寿命を減少させる要因の状態を単位時間
    毎に検出する寿命減少要因検出手段と、寿命減少要因の
    状態に応じて設定される寿命減少量を記憶した寿命減少
    量記憶手段と、上記寿命減少要因検出手段により検出さ
    れた寿命減少要因の状態に応じた寿命減少量を上記劣化
    量記憶手段に記憶された劣化量に上記検出毎に順次加算
    する演算手段と、上記劣化量記憶手段に記憶された劣化
    の更新を上記寿命減少要因の終了時又は上記演算手段
    による演算毎に行う更新手段と、上記劣化量を報知する
    報知手段とを備えたことを特徴とする電池の寿命報知装
    置。
  3. 【請求項3】 上記寿命減少要因検出手段は、電池の充
    電電流を単位時間毎に検出するもので、上記更新手段
    は、上記更新を充電終了時又は上記演算毎に行うもので
    あることを特徴とする請求項1または請求項2記載の電
    池の寿命報知装置。
  4. 【請求項4】 上記寿命減少要因検出手段は、電池の放
    電電流を単位時間毎に検出するもので、上記更新手段
    は、上記更新を放電終了時又は上記演算毎に行うもので
    あることを特徴とする請求項1または請求項2記載の電
    池の寿命報知装置。
  5. 【請求項5】 上記寿命減少要因検出手段は、放電時の
    電池温度を単位時間毎に検出するもので、上記更新手段
    は、上記更新を放電終了時又は上記演算毎に行うもので
    あることを特徴とする請求項1または請求項2記載の電
    池の寿命報知装置。
  6. 【請求項6】 請求項3乃至のいずれか1に記載の電
    池の寿命報知装置において、上記寿命減少要因検出手段
    が検出した寿命減少要因の状態が所定値以上のとき警告
    を行う警告手段を備えたことを特徴とする電池の寿命報
    知装置。
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