JP3244737B2 - 電池の寿命報知装置 - Google Patents
電池の寿命報知装置Info
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Description
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。
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
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。
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。
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。
で、電池の充電回数を計数して記憶させ、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。
に、本発明は、充電器に装着されて充電される電池の寿
命を計測して報知する装置において、電池の充電回数を
記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された充電回数
を充電毎に更新する更新手段と、上記充電回数が所定回
数になると電池の寿命と判断する寿命判定手段と、電池
の寿命を報知する報知手段と、電池を劣化させる要因の
状態を検出する劣化要因検出手段と、劣化要因の状態に
応じて設定される重み付け係数を記憶した重み付け係数
記憶手段とを備え、上記劣化要因検出手段は上記電池を
劣化させる要因である過充電の状態として充電中の電池
の最高温度を検出するもので、上記重み付け係数記憶手
段は上記充電中の電池の最高温度に応じて設定された重
み付け係数を記憶するもので、上記更新手段は上記充電
回数に、上記充電中の電池の最高温度に応じた上記重み
付け係数に基づく重み付けを施して更新するものである
(請求項1)。
手段及び報知手段を上記電池の側に設けるようにしても
よい(請求項2)。
るようにしてもよい(請求項3)。
ともに、該報知手段が上記記憶手段に記憶されている充
電回数を表示するようにすることもできる(請求項
4)。
離を検出する着脱検出手段を備え、上記更新手段は上記
着脱検出手段が上記装着または脱離を検出したときに充
電回数を更新するようにしてもよい(請求項5)。
要因である過充電の状態として充電中の電池の最高温度
が検出され、重み付け係数記憶手段に記憶された重み付
け係数が充電中の電池の最高温度に応じて算出され、記
憶手段に記憶された充電回数は、重み付け係数に基づき
重み付けが施されて更新手段により更新される。そし
て、この充電回数が所定回数になると寿命判定手段によ
り電池の寿命と判断され、報知手段により電池の寿命が
報知される。
側で、請求項1記載の発明と同様の作用が行われる。
手段により記憶手段から読み出された充電回数が更新さ
れて、該記憶手段に更新記憶される。
手段に記憶された電池の充電回数は、電池に備えられた
報知手段により表示される。
手段に記憶された充電回数は、着脱検出手段により電池
の充電器への装着または脱離が検出されると更新手段に
より更新される。
1実施例の構成を示すブロック図である。
Bが着脱自在になされており、充電器Aの+端子18,
−端子19及び端子8と、電池パックBの+端子13,
−端子14及び端子3とがそれぞれ接続するようになさ
れている。電池パックBは、電池1、マイコン2、不揮
発性メモリ4及び表示回路5等から構成されている。
成されている。マイコン2は充電が開始されると不揮発
性メモリ4に記憶された充電回数を更新するもので、そ
の充電回数が所定回数になると寿命とみなして、LED
等で構成された表示回路5にその旨を点灯表示するよう
になされている。端子3は端子8を介して充電器A内の
アースに接続されるとともに、電池パックB内で抵抗6
によりプルアップされている。従って、電池パックBが
充電器Aに装着されると、端子3の電位は‘H’から
‘L’に変化するので、マイコン2はその装着を判別す
ることができる。
17等から構成されている。充電回路17は+端子1
8,−端子19と、電池パックBの+端子13,−端子
14を介して電池1に充電電流を供給するものである。
充電制御回路16は充電回路17の動作を制御して、充
電開始、充電完了等を行わせるものである。
報知装置の動作について、図2を用いて説明する。図2
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。
と、まず充電回数が更新されたことを示す充電開始フラ
グをリセットする(ステップS1)。次に、充電器Aに
電池パックBが装着されているかどうかを端子3の電圧
レベルの検出により判別し(ステップS2)、装着され
ていなければ、ステップS1に戻る。
クBが装着されていれば、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S3)、セットされ
ていれば、ステップS2に戻り、セットされていなけれ
ば、まだ充電回数を更新していないので、不揮発性メモ
リ4から充電回数TCを読み込み(ステップS4)、T
Cをインクリメントして(ステップS5)、充電開始フ
ラグをセットする(ステップS6)。
性メモリ4に書き込んだ後(ステップS7)、充電回数
TCと所定の寿命判断基準値TCMAXとを比較して(ス
テップS8)、TC>TCMAXでなければ直接ステップ
S2に戻って以上の動作を繰返し、TC>TCMAXであ
れば、寿命である旨を表示回路5に表示し(ステップS
9)、ステップS2に戻る。
4に記憶された充電回数を更新することにより、充電回
数が確実にカウントできるとともに、充電回数が所定の
寿命判断基準値になると表示回路5に表示することによ
り、使用者にその旨を報知することができる。
第2実施例について説明する。なお、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。図3は
本発明に係る電池の寿命報知装置の第2実施例の構成を
示すブロック図である。
て充電制御回路161に接続されている。充電制御回路
161は充電回路17を制御するとともに、不揮発性メ
モリ4に記憶されている充電回数の更新を行うもので、
マイクロコンピュータ等で構成されている。端子8は端
子3を介して電池パックB内のアースに接続されるとと
もに、充電器A内で抵抗15によりプルアップされてい
る。従って、電池パックBが充電器Aに装着されると、
端子8の電位は‘H’から‘L’に変化するので、充電
制御回路161はその装着を判別することができる。表
示回路23はLEDあるいは液晶等で構成され、充電制
御回路161が不揮発性メモリ4から読み込んだ充電回
数を表示するとともに、電池が寿命になるとその旨を表
示するものである。
置の第2実施例の動作については第1実施例の動作と同
様なので、説明を省略する。
である電池パックBを低価格で構成できるとともに、使
用者に電池の寿命を確実に報知することができる。
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、表示回路5及びマイコン
2による表示制御動作を除き、同一である。
設され、LEDまたは液晶等で構成されて、マイコン2
によって図4に示すようなグラフ表示を行うようになさ
れている。例えば、電池1の寿命となる充電回数が10
00回であるとすると、これを100%とし、現在の充
電回数が200回であれば、同図に示すように、20%
の位置に印を表示するようになされている。
池の劣化の度合を使用者に報知できるので、使用者は、
電池が寿命になる前に交換用の電池を用意しておくこと
ができる。
ものではなく、数字を用いて寿命に対する割合を%表示
してもよい。
第4実施例について説明する。なお、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。図5は
本発明に係る電池の寿命報知装置の第4実施例の構成を
示すブロック図で、図6は充電中の電池の最高温度に応
じて設定された重み付け係数を示す図である。
池1の温度変化を電圧変化に変換して出力するものであ
る。温度検出回路10は温度センサ9から入力された電
圧を増幅して出力するものである。A/D変換器11は
温度検出回路10から入力された電圧をディジタル値に
変換してマイコン2に出力するものである。また、マイ
コン2には、図6に示すような充電中の電池の最高温度
に応じて設定された重み付け係数Kが、例えばテーブル
形式、あるいは式形式で予め記憶されているものであ
る。そして、マイコン2は、重み付け係数Kに基づいて
不揮発性メモリ4に記憶された充電回数を更新するよう
になされている。
報知装置の動作について、図7を用いて説明する。図7
は本発明に係る電池の寿命報知装置の第4実施例におけ
る動作を示すフローチャートである。
と、まず充電が終了して充電回数を更新したことを示す
充電終了フラグをリセットするとともに、充電中の電池
温度の最高温度を示すtMAXを0にクリアする(ステッ
プS21)。次に、充電器Aに電池パックBが装着され
ているかどうかを端子3の電圧レベルの検出により判別
し(ステップS22)、装着されていなければ、ステッ
プS23に進み、装着されていれば、充電終了フラグを
リセットし(ステップS29)、電池温度tを取り込ん
で(ステップS30)、tMAXとtとを比較する(ステ
ップS31)。
33に進み、tMAX>tでなければ、tMAXを更新して
(ステップS32)、ステップS33に進んで、充電回
数TCと所定の寿命判断基準値TCMAXとを比較する
(ステップS33)。TC>TCMAXでなければ、ステ
ップS22に戻って、以上の動作を繰り返し、TC>T
CMAXであれば、寿命である旨を表示回路5に表示して
(ステップS34)、ステップS22に戻る。
に電池パックBが装着されていなければ、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S2
3)、セットされていれば、ステップS22に戻り、セ
ットされていなければ、不揮発性メモリ4に記憶されて
いる充電回数TCを読み込み(ステップS24)、直前
の充電中における電池の最高温度から重み付け係数Kを
算出する(ステップS25)。そして、充電回数TCに
重み付け係数Kを加算して充電回数TCを更新し(ステ
ップS26)、充電終了フラグをセットして(ステップ
S27)、不揮発性メモリ4に更新された充電回数TC
を書き込んだ後(ステップS28)、ステップS22に
戻る。
電時の温度上昇などの劣化要因により大きく変わる。特
に、電池の劣化は過充電によるところが大きい。例え
ば、所定以上の充電電流で充電量200%以上の過充電
を行うと内部圧力が高くなり、弁が開き、漏液する。従
って、これを繰り返すと液涸れになる可能性があり、容
量劣化につながる。また、過充電では電池温度が高くな
るので、電池の各材料の劣化が速くなる。充電器は、電
池が満充電になったのを検出して充電を停止するため、
通常は過充電にはならないが、使用者が誤って満充電電
池の再充電を行うと、過充電が生じる。
が終了するとその充電中の電池の最高温度に応じた重み
付け係数Kにより重み付けを行った充電回数を不揮発性
メモリ4に更新記憶させることにより、電池の劣化度合
に応じた寿命表示を行うことができる。
度に基づいて重み付けを行ったが、充電電流の値や満充
電電池の再充電の回数等に基づいて重み付けを行っても
よい。
第5実施例について図8,図9を用いて説明する。な
お、第2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。図8は本発明に係る電池の寿命報知装置
の第5実施例の構成を示すブロック図で、図9は本実施
例の電池パックを示す外観図である。
有の識別子で、電池パックB表面であって充電器Aへの
差し込み部分に付されているものである。読取装置30
はバーコード32を読み取るもので、充電器A表面であ
って電池パックBが差し込まれる際にバーコード32と
対面することとなる位置に配設され、それぞれの電池パ
ックBが識別可能になされている。
御するものでマイクロコンピュータ等で構成され、充電
回路17及び表示回路23を制御するとともに、読取装
置30で読み取った個々の電池パックB毎の充電回数を
内蔵メモリに更新記憶させるようになされている。ま
た、必要に応じて上記内蔵メモリが消去されないように
バックアップ電池31から電源供給が行われるようにな
っている。
置の第5実施例における動作を説明すると、使用者が電
池パックBを充電器Aに装着すると、充電制御回路16
2は内蔵メモリに記憶されている充電回数のなかで、読
取装置30により読み取った、すなわち装着された電池
パックBに該当する充電回数を更新するようになされて
いる。そして、その充電回数を、またはその充電回数が
所定回数になったときに寿命である旨を、表示回路23
で表示するようになされている。
あれば、バックアップ電池31は不要である。また、内
蔵メモリに代えて、RAMまたはEEPROM33を配
設してもよい。また、バーコード32に代えて磁気テー
プを識別子として使用してもよい。
することにより、消耗品である電池パックBに不揮発性
メモリ等を配設することなく、電池パックBを簡素な構
成、かつ低価格で実現することができる。
第6実施例について説明する。なお、本実施例の構成は
上記図8に示す第5実施例と同一である。
子の他に、それぞれの電池パックBに固有の寿命判断基
準となる充電回数のデータが含まれている。
6実施例における動作を説明すると、使用者が電池パッ
クBを充電器Aに装着すると、充電制御回路162は内
蔵メモリに記憶されている充電回数のなかで読取装置3
0により読み取った電池パックBに該当する充電回数を
更新する。そして、寿命であるかどうかの判断は、読取
装置30により読み取った判断基準値に基づいて大小判
別することにより行われる。
にその電池パックの寿命判断基準のデータを付加するこ
とにより、個々の電池パックに応じた寿命の判断をする
ことができる。
第7実施例について説明する。なお、本実施例の構成は
上記図1に示す第1実施例と同一である。なお、マイコ
ン2は充電時間を計時する充電タイマを有している。そ
の動作について、図10のフローチャートを用いて説明
する。
する充電タイマを「time」=0にクリアするととも
に、不揮発性メモリ4への書き込みが終了したことを示
す書き込みフラグをリセットする(ステップS41)。
そして、Δt時間が経過する毎に、ステップS43以下
の動作を繰り返す(ステップS42)。
されているかどうかを端子3の電圧レベルの検出により
判別し(ステップS43)、装着されていなければ、ス
テップS41に戻り、装着されていれば、「time」
をインクリメントし(ステップS44)、次いで書き込
みフラグがセットされているかどうかを判別して(ステ
ップS45)、セットされていれば、ステップS42に
戻る。
フラグがセットされていなければ、充電時間が所定時間
TMを経過したかどうか、すなわち「time」≧TM
かどうかを判別し(ステップS46)、「time」≧
TMでなければ、ステップS42に戻り、「time」
≧TMであれば、不揮発性メモリ4に記憶された充電回
数TCを読み込み(ステップS47)、TCをインクリ
メントした(ステップS48)後、書き込みフラグをセ
ットして(ステップS49)、不揮発性メモリ4に更新
された充電回数TCを書き込む(ステップS50)。
準値TCMAXとを比較して(ステップS51)、TC>
TCMAXでなければ、直接ステップS42に戻って以上
の動作を繰返し、TC>TCMAXであれば、寿命である
旨を表示回路5に表示して(ステップS52)、ステッ
プS42に戻る。
着されてから所定時間経過してから充電回数を更新する
ようにしたので、充電開始から短時間で電池パックが抜
かれ、再度装着されたような場合に充電回数を誤計数す
ることがなくなる。
更新するようにしてもよい。
3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。
た実施例で説明したが、これに限定されず、電池一般に
ついても適用しうるものである。
される電池の寿命を計測して報知する装置において、電
池の充電回数を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶
された充電回数を充電毎に更新する更新手段と、上記充
電回数が所定回数になると電池の寿命と判断する寿命判
定手段と、電池の寿命を報知する報知手段と、充電開始
からの経過時間を計時する計時手段とを備え、上記更新
手段は充電開始から所定時間が経過したときに上記充電
回数を更新するようにしてもよい。
充電回数は、計時手段により充電開始から所定時間が経
過したことが計時されたときに更新手段により更新され
る。これによって、充電が確実に行われたときのみ充電
回数を更新でき、電池の寿命を一層正確に判断すること
が可能となる。
される電池の寿命を計測して報知する装置において、電
池の充電回数を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶
された充電回数を充電毎に更新する更新手段と、上記充
電回数が所定回数になると電池の寿命と判断する寿命判
定手段と、電池の寿命を報知する報知手段と、上記電池
は該電池を識別するための識別子とを備え、上記充電器
は該識別子を読み取る読取手段を備えてなり、電池毎に
充電回数が更新され、かつ記憶されるようにすることも
できる。
備えられた識別子が読み取られる。そして、充電回数
は、充電毎に更新手段により識別子に基づいて電池毎に
更新され、記憶手段に電池毎に記憶される。これによっ
て、電池を簡素な構成、かつ低価格で実現できるととも
に、1台の充電器で個々の電池について寿命報知を行う
ことができる。
ータを含み、上記寿命判定手段は上記読取手段で読み取
られた電池に対応した寿命を示す充電回数に基づいて該
電池が寿命かどうかを判断するようにしてもよい。
備えられた識別子が読み取られるとともに、当該電池の
寿命を示す充電回数が読み取られる。そして、充電回数
は、充電毎に更新手段により識別子に基づいて更新さ
れ、この充電回数が、寿命判定手段により識別子から読
み取った寿命を示す充電回数と比較され、寿命かどうか
が判断される。これによって、電池を簡素な構成、かつ
低価格で実現できるとともに、1台の充電器で寿命の異
なる各種電池についての寿命報知を行うことができる。
を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された充電回
数を充電毎に更新する更新手段と、上記充電回数が所定
回数になると電池の寿命と判断する寿命判定手段と、電
池の寿命を報知する報知手段と、電池を劣化させる要因
の状態を検出する劣化要因検出手段と、劣化要因の状態
に応じて設定される重み付け係数を記憶した重み付け係
数記憶手段とを備え、上記劣化要因検出手段は上記電池
を劣化させる要因である過充電の状態として充電中の電
池の最高温度を検出するもので、上記重み付け係数記憶
手段は上記充電中の電池の最高温度に応じて設定された
重み付け係数を記憶するもので、上記更新手段は上記充
電回数に、上記充電中の電池の最高温度に応じた上記重
み付け係数に基づく重み付けを施して更新するようにし
たので、電池の寿命をより正確に判断することができる
とともに、電池の寿命を的確に使用者に報知することが
できる。
電池は上記記憶手段のみを備えた構成としたので、電池
の構成を簡素化、低コスト化でき、消耗品として実用的
となる。
電池に備えた上記報知手段に充電回数を表示するように
したので、使用者は電池の劣化度合を容易に把握でき
る。
電池の充電器への装着または脱離を検出する着脱検出手
段を備え、上記着脱検出手段が上記装着または脱離を検
出したときに充電回数を更新するようにしたので、充電
回数を漏れなく確実に計数できる。
の構成を示すブロック図である。
である。
の構成を示すブロック図である。
図である。
の構成を示すブロック図である。
み付け係数を示す図である。
である。
の構成を示すブロック図である。
ある。
トである。
Claims (5)
- 【請求項1】 充電器に装着されて充電される電池の寿
命を計測して報知する装置において、電池の充電回数を
記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された充電回数
を充電毎に更新する更新手段と、上記充電回数が所定回
数になると電池の寿命と判断する寿命判定手段と、電池
の寿命を報知する報知手段と、電池を劣化させる要因の
状態を検出する劣化要因検出手段と、劣化要因の状態に
応じて設定される重み付け係数を記憶した重み付け係数
記憶手段とを備え、上記劣化要因検出手段は上記電池を
劣化させる要因である過充電の状態として充電中の電池
の最高温度を検出するもので、上記重み付け係数記憶手
段は上記充電中の電池の最高温度に応じて設定された重
み付け係数を記憶するもので、上記更新手段は上記充電
回数に、上記充電中の電池の最高温度に応じた上記重み
付け係数に基づく重み付けを施して更新するものである
ことを特徴とする電池の寿命報知装置。 - 【請求項2】 上記記憶手段、更新手段、寿命判定手段
及び報知手段が上記電池に設けられていることを特徴と
する請求項1記載の電池の寿命報知装置。 - 【請求項3】 上記電池は上記記憶手段のみを備えてい
ることを特徴とする請求項1記載の電池の寿命報知装
置。 - 【請求項4】 上記電池は上記報知手段を備えるととも
に、該報知手段は上記記憶手段に記憶されている充電回
数を表示するようになされたものであることを特徴とす
る請求項1記載の電池の寿命報知装置。 - 【請求項5】 請求項1記載の電池の寿命報知装置にお
いて、上記電池の充電器への装着または脱離を検出する
着脱検出手段を備え、上記更新手段は上記着脱検出手段
が上記装着または脱離を検出したときに上記充電回数を
更新するものであることを特徴とする電池の寿命報知装
置。
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---|---|---|---|
JP34095891A JP3244737B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 電池の寿命報知装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34095891A JP3244737B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 電池の寿命報知装置 |
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JPH05172914A JPH05172914A (ja) | 1993-07-13 |
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ID=18341881
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JP34095891A Expired - Lifetime JP3244737B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 電池の寿命報知装置 |
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