JP3747605B2 - 充電システム、蓄電装置、充電装置及び電子装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電池と充電器からなる充電システムに関し、特に使用可能残時間を表示することが可能な充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蓄電池においては、その充電中に現在の充電状態で使用対象機器に使用した場合にどのぐらいの使用可能残時間があるかを知る方法がまったくなく、使用可能残時間を知りたい場合には、蓄電池をいったん充電器から外して使用対象機器に装着し、使用対象機器の残量表示を見て知る必要があった。この場合の使用対象機器の残量表示は蓄電池の電圧などから使用可能残時間を表示するものである。
【０００３】
ところでもし、充電器で充電中に充電中の蓄電池の使用可能残時間を表示するとすると、何等かの形で蓄電池の使用対象となる機器の消費電力に関する情報が必要であり、これがない限り当然のことながら使用可能残時間を計算することができない。
すなわち、使用対象機器が異なれば、当然消費電力が異なって使用可能残時間も異なるため、機器の消費電力情報が与えられない限り、使用可能残時間を表示することは不可能である。
【０００４】
しかしながら、このように使用対象機器に装着してその残量表示を見なければ使用可能残時間が分からないというのでは、いかにも不便で使い勝手の上で問題がある。また、充電中にこの充電状態で蓄電池を使用対象機器に装着しても果たして十分に使用できるかどうかとという判断を下すこともできないという問題もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく、従来の充電装置においては、充電中に現在の状態での蓄電池の充電量がその使用対象機器に対してどの位の使用可能残時間を示すものであるかはまったく分からず、それを知るためには蓄電池を充電器からいったん外して使用対象機器に装着してその残量表示を見るしか方法がなかった。
【０００６】
本発明はこの点を解決して、比較的簡単な方法を用いて、蓄電池を充電器で充電中に蓄電池を現在の充電量で使用対象機器に使用した場合の使用可能残時間を容易に知ることができる充電システムの実現を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る充電システムは、電力を蓄積する蓄電装置と、当該蓄電装置を充電する充電装置とから構成され、当該蓄電装置は、当該充電装置に装着され、電力が充電された後、使用対象装置に装着され、使用対象装置に電力を供給する充電システムにおいて、上記蓄電装置は、電力を蓄積する蓄電手段と、上記蓄電手段に蓄積されている蓄積電力又は上記蓄電手段に蓄積されている電力が消費された際の消費電力を検出する電力検出手段と、上記電力検出手段の検出出力を積算して、上記蓄電手段に蓄積されている電力量を演算する第１の演算処理手段と、上記使用対象装置に装着された際に、使用対象装置の消費電力情報を抽出する消費電力情報抽出手段と、上記第１の演算処理手段の演算処理に用いられ、上記第１の演算処理手段により演算された上記電力量と、上記消費電力情報抽出手段により抽出された上記消費電力情報を記憶する第１の記憶手段と、上記充電装置及び上記使用対象装置とデータの通信を行う第１のインターフェース手段とを具備し、上記充電装置は、上記蓄電装置が装着された際に、上記蓄電手段に電力を供給する電力供給手段と、上記電力供給手段から出力される電力の制御を行う制御手段と、上記蓄電装置が装着された際に、当該蓄電装置が所定の使用対象装置に装着されて使用される場合の使用可能残時間を表示する使用可能残時間表示手段と、上記第１のインターフェース手段とデータの通信を行う第２のインターフェース手段と、上記第２のインターフェース手段及び上記第１のインターフェース手段を介して供給される、上記第１の記憶手段に記憶されている上記電力量と上記消費電力情報を用いて、上記使用可能残時間表示手段に表示される使用可能残時間を演算する第２の演算処理手段とを具備する。
また、上記課題を解決するために、本発明に係る蓄電装置は、電力を蓄積する蓄電手段と、上記蓄電手段に蓄積されている蓄積電力又は上記蓄電手段に蓄積されている電力が消費された際の消費電力を検出する電力検出手段と、上記電力検出手段の検出出力を積算して、上記蓄電手段に蓄積されている電力量を演算する演算処理手段と、上記使用対象装置に装着された際に、使用対象装置の消費電力情報を抽出する消費電力情報抽出手段と、上記演算処理手段の演算処理に用いられ、上記演算処理手段により演算された上記電力量と、上記消費電力情報抽出手段により抽出された上記消費電力情報を記憶する記憶手段と、外部とデータの通信を行うインターフェース手段とを具備し、上記演算処理手段は、上記記憶手段に記憶されている上記電力量及び上記消費電力情報を上記インターフェース手段を介して外部に出力する。
また、上記課題を解決するために、本発明に係る充電装置は、外部装置が装着された際に、当該外部装置に電力を供給する電力供給手段と、上記電力供給手段から出力される電力の制御を行う制御手段を有する充電装置において、上記外部装置が装着された際に、当該外部装置が所定の使用対象装置に装着されて使用される場合の使用可能残時間を表示する使用可能残時間表示手段と、上記外部装置とデータの通信を行うインターフェース手段と、上記インターフェース手段を介して供給される、当該外部装置の現在の電力量と、当該外部装置が装着される使用対象装置の消費電力情報を用いて、上記使用可能残時間表示手段に表示される使用可能残時間を演算する演算処理手段とを具備する。
さらに、上記課題を解決するために、本発明に係る電子装置は、蓄電手段を有する蓄電装置を電源として駆動する電子装置において、上記蓄電装置とのデータの通信を行うインターフェース手段と、上記インターフェース手段を介して行われるデータの通信に用いられ、当該電子装置の消費電力情報を記憶する記憶手段とを具備し、上記インターフェース手段を介して、上記記憶手段に記憶されている消費電力情報を上記蓄電装置に供給する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる充電システムを添付図面を参照にして詳細に説明する。図１は、本発明の充電システムの一実施の形態において蓄電池が使用対象機器としてのビデオカメラ装置にセットされた状態を示している。
図１において、Ａは本実施の形態の充電システムの蓄電池から電源が供給される使用対象機器としてのビデオカメラ装置であり、Ｂは本実施の形態の充電システムの蓄電池である。
【０００９】
ビデオカメラ装置Ａの１は装置内部の回路に電源を供給する電圧レギュレータ、２は蓄電池Ｂ内のマイクロプロセッサと通信を行うことができるマイクロプロセッサ、３はマイクロプロセッサ２と通信可能でビデオカメラ装置Ａ自身の消費電力情報（単位時間当たりの電力消費量）等を記憶することができるメモリ、４は通信を仲介するインタフェース回路である。
【００１０】
また、蓄電池Ｂの５と６は蓄電池セルであり、７は蓄電池Ｂ内部の回路に電源を供給する電圧レギュレータ、８はビデオカメラ装置Ａ内のマイクロプロセッサ２と通信を行うことができるマイクロプロセッサである。このマイクロプロセッサ８は入力Ａ／Ｄ変換器を有している。９はメモリでマイクロプロセッサ８と通信可能であり、ビデオカメラ装置Ａからの消費電力情報等を受け取って記憶し、蓄電池Ｂの残量情報も記憶される。１０はインタフェース回路、１１は充放電電流検出回路で蓄電池Ｂの充放電電流が検出され、この値はマイクロプロセッサ８に入力Ａ／Ｄ変換器を介して入力される。
【００１１】
次に、図２は、図１に示した本発明の充電システムの実施の形態の蓄電池Ｂが充電器Ｃに装着されている状態を示している。
充電器Ｃにおいて、１２は交流入力電源を直流に変換し、電圧、電流を制御して蓄電池Ｂの充電を制御する充電制御回路である。１３は充電器Ｃ内部の回路に電源を供給する電圧レギュレータ、１４は蓄電池Ｂ内のマイクロプロセッサ８と通信を行うことができ、使用可能残時間を計算して表示することが可能なマイクロプロセッサ、１５はマイクロプロセッサ１４と通信できマイクロプロセッサ１４が計算した使用可能残時間を表示する使用可能残時間表示回路、１６はインタフェース回路である。
【００１２】
この蓄電池Ｂの動作をこれらの図に沿って説明する。
まずビデオカメラ装置Ａにおいて、メモリ３に消費電力情報を記憶させる。この消費電力情報は予め設定したプリセット値であっても良いし、実際の電力消費量からマイクロプロセッサ２で計算した値であっても良い。
【００１３】
このビデオカメラ装置Ａに蓄電池Ｂを装着して使用する際に、ビデオカメラ装置Ａ内のマイクロプロセッサ２は、インタフェース回路４およびインタフェース回路１０を介して蓄電池Ｂ内のマイクロプロセッサ８と通信する。この際に、ビデオカメラ装置Ａ内のメモリ３に記憶されている消費電力情報が蓄電池Ｂに送られ、蓄電池Ｂ内のメモリ９に記憶される。この時、メモリ９への情報の記憶は、常にデータを上書き（更新）する方法で行われるので、結果的に最終的に使用された機器の消費電力情報がメモリ９に記憶されることになる。
【００１４】
また、充放電電流検出回路１１からＡ／Ｄ変換器を介して実際の電力使用量がマイクロプロセッサ８に取り込まれる。マイクロプロセッサ８ではこの電力使用量を常に積算する。この積算値をもとに計算された電力残量情報をメモリ９に記憶する。
ここで用いられるメモリ９には特別な制限はない。マイクロプロセッサ８の内蔵タイプのメモリや、ＲＡＭや不揮発性のメモリなど種々の形態もメモリタイプが使用できる。
【００１５】
一方、充電器Ｃに蓄電池Ｂを装着して充電を行う際には、充電器Ｃ内のマイクロプロセッサ１４はインタフェース回路１６およびインタフェース回路１０を介して蓄電池Ｂ内のマイクロプロセッサ８と通信する。
この時、充放電電流検出回路１１からＡ／Ｄ変換器を介して電力充電量がマイクロプロセッサ８に取り込まれ、マイクロプロセッサ８ではこの充電量を常に積算してメモリ９に記憶されている電力残量情報を更新する。
【００１６】
一方、充電器Ｃ内のマイクロプロセッサ１４は、蓄電池Ｂ内のメモリ９に記憶されている消費電力情報および電力残量情報をマイクロプロセッサ８から受けとり使用可能残時間を計算する。この計算された使用可能残時間は使用可能残時間表示回路１５に送られ、この回路で表示される。
残量情報（単位はＡｈで表される）の計算式の例を式（１）に示す。
残量情報＝基準残量情報＋充電電力積算値−使用電力積算値 （１）
【００１７】
すなわち、この式では残量情報は蓄電池の出荷時の基準残量情報（定格容量）に、その後の充電電力の履歴情報を加え、使用電力の履歴情報を減算したものとして表す。
【００１８】
また、使用可能残時間（単位はｈで表される）の計算式の例を式（２）に示す。
使用可能残時間＝（残量情報−ａ）×ｂ／消費電力情報 （２）
ここで消費電力情報は使用対象機器（ここではビデオカメラ装置）の単位時間あたりの電力使用量であり、ａは使用対象機器によって決まり、温度や電力消費量等に関係する値であり、ｂは蓄電池によって決まる定数（蓄電池固有値）である。
【００１９】
すなわち、この式では使用可能残時間を蓄電池の残量情報から使用対象機器の電力使用に関する値ａを減じ、それに蓄電池固有値ｂをかけた値を、単位時間あたりの使用対象機器の消費電力で割って使用可能残時間としている。
【００２０】
このように本発明では、使用対象機器Ａと蓄電池Ｂと充電器Ｃのそれぞれにマイクロプロセッサを設け、このマイクロプロセッサ間でデータの転送を行い、転送されたデータを用いて演算処理を行うことによって、充電器Ｃで蓄電池Ｂを充電中に、その蓄電池Ｂの現在の充電状況で使用対象機器Ａに蓄電池Ｂを装着したときに使用できる残り時間を充電器Ｃの表示回路に示すようにした。
【００２１】
すなわち、使用対象機器（ビデオカメラ装置）Ａ、蓄電池Ｂ、充電器Ｃからなるシステムにおいて、
１）使用対象機器Ａと蓄電池Ｂ間の通信により、使用対象機器Ａの消費電力情報を蓄電池Ｂ内のメモリに記憶する。
２）蓄電池Ｂ内のメモリには最後にこの蓄電池Ｂと通信した使用対象機器Ａの消費電力情報が記憶される。
３）次に蓄電池Ｂと充電器Ｃとの通信によって充電器Ｃは使用対象機器Ａの消費電力情報と蓄電池Ｂの電力残量情報との２つの情報を知ることができる。
４）充電器Ｃは蓄電池Ｂの電圧、蓄電池Ｂの充電電流を、通信によって知り得る蓄電池Ｂ内で計算された電力残量情報と合わせて蓄電池Ｂの電力残量情報をさらに詳しく確認できる。
５）充電器Ｃは蓄電池Ｂの電力残量情報と使用対象機器Ａの消費電力情報から使用対象機器Ａでの蓄電池Ｂの使用可能残時間を計算する。
６）充電器Ｃはこの使用可能残時間を表示する。
これによって、充電中の蓄電池を取り外して使用対象機器に装着することなく、使用可能残時間を直ちに知ることができる。
【００２２】
また、このように使用可能残時間が表示されるため、完全な充電終了を待たずに、蓄電池をこの段階で使用対象機器に用いることができるかどうかの判断を現時点の使用可能残時間から容易に下すことができる。
ことに、リチウムイオン蓄電池を充電する場合は、充電後半で充電速度が遅くなるため、蓄電池を充電前半の比較的早く充電できる段階で充電して繰り返し使用することによってより効率的な充電が可能になる。
【００２３】
以上の実施の形態の説明では、使用対象機器をビデオカメラ装置として説明したが、使用対象機器は蓄電池を電源として用いる機器であれば、例えば、ノート型パソコン、携帯型電話機、ＰＨＳ、ＰＯＳ端末、リモコン装置などどのような装置でも対象となることはいうまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１の発明は、電力を蓄積する蓄電装置と、当該蓄電装置を充電する充電装置とから構成され、当該蓄電装置は、当該充電装置に装着され、電力が充電された後、使用対象装置に装着され、使用対象装置に電力を供給する充電システムにおいて、蓄電装置は、電力を蓄積する蓄電手段と、蓄電手段に蓄積されている蓄積電力又は蓄電手段に蓄積されている電力が消費された際の消費電力を検出する電力検出手段と、電力検出手段の検出出力を積算して、上記蓄電手段に蓄積されている電力量を演算する第１の演算処理手段と、使用対象装置に装着された際に、使用対象装置の消費電力情報を抽出する消費電力情報抽出手段と、第１の演算処理手段の演算処理に用いられ、第１の演算処理手段により演算された電力量と、消費電力情報抽出手段により抽出された消費電力情報を記憶する第１の記憶手段と、充電装置及び使用対象装置とデータの通信を行う第１のインターフェース手段とを具備し、充電装置は、蓄電装置が装着された際に、蓄電手段に電力を供給する電力供給手段と、電力供給手段から出力される電力の制御を行う制御手段と、蓄電装置が装着された際に、当該蓄電装置が所定の使用対象装置に装着されて使用される場合の使用可能残時間を表示する使用可能残時間表示手段と、第１のインターフェース手段とデータの通信を行う第２のインターフェース手段と、第２のインターフェース手段及び第１のインターフェース手段を介して供給される、第１の記憶手段に記憶されている電力量と消費電力情報を用いて、使用可能残時間表示手段に表示される使用可能残時間を演算する第２の演算処理手段とを具備することを特徴とする。
これにより、比較的簡単な方法で、特別な操作をすることなく、蓄電池を充電器で充電中に、充電中の蓄電池を取り外して使用対象機器に装着する等の手間をかけることなく、蓄電池を現在の充電量で使用対象機器に使用した場合の使用可能残時間を容易に知ることができ、蓄電池の使用勝手を大幅に改善することができる。使用可能残時間が表示されているため、完全な充電終了を待たずに、蓄電池をこの段階で使用対象機器に用いることができるかどうかの判断を容易に下すことができ、結果的に充電効率を高めることができる。
【００２５】
請求項２の発明は、請求項１に係る使用対象装置は、第１のインターフェース手段とデータの通信を行う第３のインターフェース手段と、当該使用対象装置の消費電力情報を記憶する第２の記憶手段とを具備し、第３のインターフェース手段及び第１のインターフェース手段を介して、第２の記憶手段に記憶されている消費電力情報を蓄電装置に供給することを特徴とする。
これにより、使用対象装置の消費電力情報を自動的に蓄電池内の記憶手段に記憶させ、蓄電池を充電器で充電させる過程で前回使用の使用対象装置の消費電力情報を用いて使用可能残時間を表示させることができ、そのために特別の操作を行うことなく容易に扱うことができる。
請求項３の発明は、電力を蓄積する蓄電手段と、蓄電手段に蓄積されている蓄積電力又は蓄電手段に蓄積されている電力が消費された際の消費電力を検出する電力検出手段と、電力検出手段の検出出力を積算して、蓄電手段に蓄積されている電力量を演算する演算処理手段と、使用対象装置に装着された際に、使用対象装置の消費電力情報を抽出する消費電力情報抽出手段と、演算処理手段の演算処理に用いられ、演算処理手段により演算された電力量と、消費電力情報抽出手段により抽出された消費電力情報を記憶する記憶手段と、外部とデータの通信を行うインターフェース手段とを具備し、演算処理手段は、記憶手段に記憶されている電力量及び消費電力情報をインターフェース手段を介して外部に出力することを特徴とする。
これにより、比較的簡単な方法で、特別な操作をすることなく、蓄電池を充電器で充電中に、充電中の蓄電池を取り外して使用対象機器に装着する等の手間をかけることなく、蓄電池を現在の充電量で使用対象機器に使用した場合の使用可能残時間を容易に知ることができ、蓄電池の使用勝手を大幅に改善することができる。使用可能残時間が表示されているため、完全な充電終了を待たずに、蓄電池をこの段階で使用対象機器に用いることができるかどうかの判断を容易に下すことができ、結果的に充電効率を高めることができる。
請求項４の発明は、外部装置が装着された際に、当該外部装置に電力を供給する電力供給手段と、電力供給手段から出力される電力の制御を行う制御手段を有する充電装置において、外部装置が装着された際に、当該外部装置が所定の使用対象装置に装着されて使用される場合の使用可能残時間を表示する使用可能残時間表示手段と、外部装置とデータの通信を行うインターフェース手段と、インターフェース手段を介して供給される、当該外部装置の現在の電力量と、当該外部装置が装着される使用対象装置の消費電力情報を用いて、使用可能残時間表示手段に表示される使用可能残時間を演算する演算処理手段とを具備することを特徴とする。
これにより、比較的簡単な方法で、特別な操作をすることなく、蓄電池を充電器で充電中に、充電中の蓄電池を取り外して使用対象機器に装着する等の手間をかけることなく、蓄電池を現在の充電量で使用対象機器に使用した場合の使用可能残時間を容易に知ることができ、蓄電池の使用勝手を大幅に改善することができる。使用可能残時間が表示されているため、完全な充電終了を待たずに、蓄電池をこの段階で使用対象機器に用いることができるかどうかの判断を容易に下すことができ、結果的に充電効率を高めることができる。
請求項５の発明は、蓄電手段を有する蓄電装置を電源として駆動する電子装置において、蓄電装置とのデータの通信を行うインターフェース手段と、インターフェース手段を介して行われるデータの通信に用いられ、当該電子装置の消費電力情報を記憶する記憶手段とを具備し、インターフェース手段を介して、記憶手段に記憶されている消費電力情報を蓄電装置に供給することを特徴とする。
これにより、使用対象装置の消費電力情報を自動的に蓄電池内の記憶手段に記憶させ、蓄電池を充電器で充電させる過程で前回使用の使用対象装置の消費電力情報を用いて使用可能残時間を表示させることができ、そのために特別の操作を行うことなく容易に扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の充電システムの一実施の形態において蓄電池が使用対象機器としてのビデオカメラ装置にセットされた状態を示すブロック図。
【図２】図１に示す実施の形態において蓄電池が充電器に装着されている状態を示すブロック図。
【符号の説明】
Ａ…使用対象機器としてのビデオカメラ装置、Ｂ…蓄電池、Ｃ…充電器、１…電圧レギュレータ、２…マイクロプロセッサ、３…メモリ、４…インタフェース回路、５、６…蓄電池セル、７…電圧レギュレータ、８…マイクロプロセッサ、９…メモリ、１０…インタフェース回路、１１…充放電電流検出回路、１２…充電制御回路、１３…電圧レギュレータ、１４…マイクロプロセッサ、１５…使用可能残時間表示回路、１６…インタフェース回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電池と充電器からなる充電システムに関し、特に使用可能残時間を表示することが可能な充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蓄電池においては、その充電中に現在の充電状態で使用対象機器に使用した場合にどのぐらいの使用可能残時間があるかを知る方法がまったくなく、使用可能残時間を知りたい場合には、蓄電池をいったん充電器から外して使用対象機器に装着し、使用対象機器の残量表示を見て知る必要があった。この場合の使用対象機器の残量表示は蓄電池の電圧などから使用可能残時間を表示するものである。
【０００３】
ところでもし、充電器で充電中に充電中の蓄電池の使用可能残時間を表示するとすると、何等かの形で蓄電池の使用対象となる機器の消費電力に関する情報が必要であり、これがない限り当然のことながら使用可能残時間を計算することができない。
すなわち、使用対象機器が異なれば、当然消費電力が異なって使用可能残時間も異なるため、機器の消費電力情報が与えられない限り、使用可能残時間を表示することは不可能である。
【０００４】
しかしながら、このように使用対象機器に装着してその残量表示を見なければ使用可能残時間が分からないというのでは、いかにも不便で使い勝手の上で問題がある。また、充電中にこの充電状態で蓄電池を使用対象機器に装着しても果たして十分に使用できるかどうかとという判断を下すこともできないという問題もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく、従来の充電装置においては、充電中に現在の状態での蓄電池の充電量がその使用対象機器に対してどの位の使用可能残時間を示すものであるかはまったく分からず、それを知るためには蓄電池を充電器からいったん外して使用対象機器に装着してその残量表示を見るしか方法がなかった。
【０００６】
本発明はこの点を解決して、比較的簡単な方法を用いて、蓄電池を充電器で充電中に蓄電池を現在の充電量で使用対象機器に使用した場合の使用可能残時間を容易に知ることができる充電システムの実現を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る充電システムは、電力を蓄積する蓄電装置と、当該蓄電装置を充電する充電装置とから構成され、当該蓄電装置は、当該充電装置に装着され、電力が充電された後、使用対象装置に装着され、使用対象装置に電力を供給する充電システムにおいて、上記蓄電装置は、電力を蓄積する蓄電手段と、上記蓄電手段に蓄積されている蓄積電力又は上記蓄電手段に蓄積されている電力が消費された際の消費電力を検出する電力検出手段と、上記電力検出手段の検出出力を積算して、上記蓄電手段に蓄積されている電力量を演算する第１の演算処理手段と、上記使用対象装置に装着された際に、使用対象装置の消費電力情報を抽出する消費電力情報抽出手段と、上記第１の演算処理手段の演算処理に用いられ、上記第１の演算処理手段により演算された上記電力量と、上記消費電力情報抽出手段により抽出された上記消費電力情報を記憶する第１の記憶手段と、上記充電装置及び上記使用対象装置とデータの通信を行う第１のインターフェース手段とを具備し、上記充電装置は、上記蓄電装置が装着された際に、上記蓄電手段に電力を供給する電力供給手段と、上記電力供給手段から出力される電力の制御を行う制御手段と、上記蓄電装置が装着された際に、当該蓄電装置が所定の使用対象装置に装着されて使用される場合の使用可能残時間を表示する使用可能残時間表示手段と、上記第１のインターフェース手段とデータの通信を行う第２のインターフェース手段と、上記第２のインターフェース手段及び上記第１のインターフェース手段を介して供給される、上記第１の記憶手段に記憶されている上記電力量と上記消費電力情報を用いて、上記使用可能残時間表示手段に表示される使用可能残時間を演算する第２の演算処理手段とを具備する。
また、上記課題を解決するために、本発明に係る蓄電装置は、電力を蓄積する蓄電手段と、上記蓄電手段に蓄積されている蓄積電力又は上記蓄電手段に蓄積されている電力が消費された際の消費電力を検出する電力検出手段と、上記電力検出手段の検出出力を積算して、上記蓄電手段に蓄積されている電力量を演算する演算処理手段と、上記使用対象装置に装着された際に、使用対象装置の消費電力情報を抽出する消費電力情報抽出手段と、上記演算処理手段の演算処理に用いられ、上記演算処理手段により演算された上記電力量と、上記消費電力情報抽出手段により抽出された上記消費電力情報を記憶する記憶手段と、外部とデータの通信を行うインターフェース手段とを具備し、上記演算処理手段は、上記記憶手段に記憶されている上記電力量及び上記消費電力情報を上記インターフェース手段を介して外部に出力する。
また、上記課題を解決するために、本発明に係る充電装置は、外部装置が装着された際に、当該外部装置に電力を供給する電力供給手段と、上記電力供給手段から出力される電力の制御を行う制御手段を有する充電装置において、上記外部装置が装着された際に、当該外部装置が所定の使用対象装置に装着されて使用される場合の使用可能残時間を表示する使用可能残時間表示手段と、上記外部装置とデータの通信を行うインターフェース手段と、上記インターフェース手段を介して供給される、当該外部装置の現在の電力量と、当該外部装置が装着される使用対象装置の消費電力情報を用いて、上記使用可能残時間表示手段に表示される使用可能残時間を演算する演算処理手段とを具備する。
さらに、上記課題を解決するために、本発明に係る電子装置は、蓄電手段を有する蓄電装置を電源として駆動する電子装置において、上記蓄電装置とのデータの通信を行うインターフェース手段と、上記インターフェース手段を介して行われるデータの通信に用いられ、当該電子装置の消費電力情報を記憶する記憶手段とを具備し、上記インターフェース手段を介して、上記記憶手段に記憶されている消費電力情報を上記蓄電装置に供給する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる充電システムを添付図面を参照にして詳細に説明する。図１は、本発明の充電システムの一実施の形態において蓄電池が使用対象機器としてのビデオカメラ装置にセットされた状態を示している。
図１において、Ａは本実施の形態の充電システムの蓄電池から電源が供給される使用対象機器としてのビデオカメラ装置であり、Ｂは本実施の形態の充電システムの蓄電池である。
【０００９】
ビデオカメラ装置Ａの１は装置内部の回路に電源を供給する電圧レギュレータ、２は蓄電池Ｂ内のマイクロプロセッサと通信を行うことができるマイクロプロセッサ、３はマイクロプロセッサ２と通信可能でビデオカメラ装置Ａ自身の消費電力情報（単位時間当たりの電力消費量）等を記憶することができるメモリ、４は通信を仲介するインタフェース回路である。
【００１０】
また、蓄電池Ｂの５と６は蓄電池セルであり、７は蓄電池Ｂ内部の回路に電源を供給する電圧レギュレータ、８はビデオカメラ装置Ａ内のマイクロプロセッサ２と通信を行うことができるマイクロプロセッサである。このマイクロプロセッサ８は入力Ａ／Ｄ変換器を有している。９はメモリでマイクロプロセッサ８と通信可能であり、ビデオカメラ装置Ａからの消費電力情報等を受け取って記憶し、蓄電池Ｂの残量情報も記憶される。１０はインタフェース回路、１１は充放電電流検出回路で蓄電池Ｂの充放電電流が検出され、この値はマイクロプロセッサ８に入力Ａ／Ｄ変換器を介して入力される。
【００１１】
次に、図２は、図１に示した本発明の充電システムの実施の形態の蓄電池Ｂが充電器Ｃに装着されている状態を示している。
充電器Ｃにおいて、１２は交流入力電源を直流に変換し、電圧、電流を制御して蓄電池Ｂの充電を制御する充電制御回路である。１３は充電器Ｃ内部の回路に電源を供給する電圧レギュレータ、１４は蓄電池Ｂ内のマイクロプロセッサ８と通信を行うことができ、使用可能残時間を計算して表示することが可能なマイクロプロセッサ、１５はマイクロプロセッサ１４と通信できマイクロプロセッサ１４が計算した使用可能残時間を表示する使用可能残時間表示回路、１６はインタフェース回路である。
【００１２】
この蓄電池Ｂの動作をこれらの図に沿って説明する。
まずビデオカメラ装置Ａにおいて、メモリ３に消費電力情報を記憶させる。この消費電力情報は予め設定したプリセット値であっても良いし、実際の電力消費量からマイクロプロセッサ２で計算した値であっても良い。
【００１３】
このビデオカメラ装置Ａに蓄電池Ｂを装着して使用する際に、ビデオカメラ装置Ａ内のマイクロプロセッサ２は、インタフェース回路４およびインタフェース回路１０を介して蓄電池Ｂ内のマイクロプロセッサ８と通信する。この際に、ビデオカメラ装置Ａ内のメモリ３に記憶されている消費電力情報が蓄電池Ｂに送られ、蓄電池Ｂ内のメモリ９に記憶される。この時、メモリ９への情報の記憶は、常にデータを上書き（更新）する方法で行われるので、結果的に最終的に使用された機器の消費電力情報がメモリ９に記憶されることになる。
【００１４】
また、充放電電流検出回路１１からＡ／Ｄ変換器を介して実際の電力使用量がマイクロプロセッサ８に取り込まれる。マイクロプロセッサ８ではこの電力使用量を常に積算する。この積算値をもとに計算された電力残量情報をメモリ９に記憶する。
ここで用いられるメモリ９には特別な制限はない。マイクロプロセッサ８の内蔵タイプのメモリや、ＲＡＭや不揮発性のメモリなど種々の形態もメモリタイプが使用できる。
【００１５】
一方、充電器Ｃに蓄電池Ｂを装着して充電を行う際には、充電器Ｃ内のマイクロプロセッサ１４はインタフェース回路１６およびインタフェース回路１０を介して蓄電池Ｂ内のマイクロプロセッサ８と通信する。
この時、充放電電流検出回路１１からＡ／Ｄ変換器を介して電力充電量がマイクロプロセッサ８に取り込まれ、マイクロプロセッサ８ではこの充電量を常に積算してメモリ９に記憶されている電力残量情報を更新する。
【００１６】
一方、充電器Ｃ内のマイクロプロセッサ１４は、蓄電池Ｂ内のメモリ９に記憶されている消費電力情報および電力残量情報をマイクロプロセッサ８から受けとり使用可能残時間を計算する。この計算された使用可能残時間は使用可能残時間表示回路１５に送られ、この回路で表示される。
残量情報（単位はＡｈで表される）の計算式の例を式（１）に示す。
残量情報＝基準残量情報＋充電電力積算値−使用電力積算値 （１）
【００１７】
すなわち、この式では残量情報は蓄電池の出荷時の基準残量情報（定格容量）に、その後の充電電力の履歴情報を加え、使用電力の履歴情報を減算したものとして表す。
【００１８】
また、使用可能残時間（単位はｈで表される）の計算式の例を式（２）に示す。
使用可能残時間＝（残量情報−ａ）×ｂ／消費電力情報 （２）
ここで消費電力情報は使用対象機器（ここではビデオカメラ装置）の単位時間あたりの電力使用量であり、ａは使用対象機器によって決まり、温度や電力消費量等に関係する値であり、ｂは蓄電池によって決まる定数（蓄電池固有値）である。
【００１９】
すなわち、この式では使用可能残時間を蓄電池の残量情報から使用対象機器の電力使用に関する値ａを減じ、それに蓄電池固有値ｂをかけた値を、単位時間あたりの使用対象機器の消費電力で割って使用可能残時間としている。
【００２０】
このように本発明では、使用対象機器Ａと蓄電池Ｂと充電器Ｃのそれぞれにマイクロプロセッサを設け、このマイクロプロセッサ間でデータの転送を行い、転送されたデータを用いて演算処理を行うことによって、充電器Ｃで蓄電池Ｂを充電中に、その蓄電池Ｂの現在の充電状況で使用対象機器Ａに蓄電池Ｂを装着したときに使用できる残り時間を充電器Ｃの表示回路に示すようにした。
【００２１】
すなわち、使用対象機器（ビデオカメラ装置）Ａ、蓄電池Ｂ、充電器Ｃからなるシステムにおいて、
１）使用対象機器Ａと蓄電池Ｂ間の通信により、使用対象機器Ａの消費電力情報を蓄電池Ｂ内のメモリに記憶する。
２）蓄電池Ｂ内のメモリには最後にこの蓄電池Ｂと通信した使用対象機器Ａの消費電力情報が記憶される。
３）次に蓄電池Ｂと充電器Ｃとの通信によって充電器Ｃは使用対象機器Ａの消費電力情報と蓄電池Ｂの電力残量情報との２つの情報を知ることができる。
４）充電器Ｃは蓄電池Ｂの電圧、蓄電池Ｂの充電電流を、通信によって知り得る蓄電池Ｂ内で計算された電力残量情報と合わせて蓄電池Ｂの電力残量情報をさらに詳しく確認できる。
５）充電器Ｃは蓄電池Ｂの電力残量情報と使用対象機器Ａの消費電力情報から使用対象機器Ａでの蓄電池Ｂの使用可能残時間を計算する。
６）充電器Ｃはこの使用可能残時間を表示する。
これによって、充電中の蓄電池を取り外して使用対象機器に装着することなく、使用可能残時間を直ちに知ることができる。
【００２２】
また、このように使用可能残時間が表示されるため、完全な充電終了を待たずに、蓄電池をこの段階で使用対象機器に用いることができるかどうかの判断を現時点の使用可能残時間から容易に下すことができる。
ことに、リチウムイオン蓄電池を充電する場合は、充電後半で充電速度が遅くなるため、蓄電池を充電前半の比較的早く充電できる段階で充電して繰り返し使用することによってより効率的な充電が可能になる。
【００２３】
以上の実施の形態の説明では、使用対象機器をビデオカメラ装置として説明したが、使用対象機器は蓄電池を電源として用いる機器であれば、例えば、ノート型パソコン、携帯型電話機、ＰＨＳ、ＰＯＳ端末、リモコン装置などどのような装置でも対象となることはいうまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１の発明は、電力を蓄積する蓄電装置と、当該蓄電装置を充電する充電装置とから構成され、当該蓄電装置は、当該充電装置に装着され、電力が充電された後、使用対象装置に装着され、使用対象装置に電力を供給する充電システムにおいて、蓄電装置は、電力を蓄積する蓄電手段と、蓄電手段に蓄積されている蓄積電力又は蓄電手段に蓄積されている電力が消費された際の消費電力を検出する電力検出手段と、電力検出手段の検出出力を積算して、上記蓄電手段に蓄積されている電力量を演算する第１の演算処理手段と、使用対象装置に装着された際に、使用対象装置の消費電力情報を抽出する消費電力情報抽出手段と、第１の演算処理手段の演算処理に用いられ、第１の演算処理手段により演算された電力量と、消費電力情報抽出手段により抽出された消費電力情報を記憶する第１の記憶手段と、充電装置及び使用対象装置とデータの通信を行う第１のインターフェース手段とを具備し、充電装置は、蓄電装置が装着された際に、蓄電手段に電力を供給する電力供給手段と、電力供給手段から出力される電力の制御を行う制御手段と、蓄電装置が装着された際に、当該蓄電装置が所定の使用対象装置に装着されて使用される場合の使用可能残時間を表示する使用可能残時間表示手段と、第１のインターフェース手段とデータの通信を行う第２のインターフェース手段と、第２のインターフェース手段及び第１のインターフェース手段を介して供給される、第１の記憶手段に記憶されている電力量と消費電力情報を用いて、使用可能残時間表示手段に表示される使用可能残時間を演算する第２の演算処理手段とを具備することを特徴とする。
これにより、比較的簡単な方法で、特別な操作をすることなく、蓄電池を充電器で充電中に、充電中の蓄電池を取り外して使用対象機器に装着する等の手間をかけることなく、蓄電池を現在の充電量で使用対象機器に使用した場合の使用可能残時間を容易に知ることができ、蓄電池の使用勝手を大幅に改善することができる。使用可能残時間が表示されているため、完全な充電終了を待たずに、蓄電池をこの段階で使用対象機器に用いることができるかどうかの判断を容易に下すことができ、結果的に充電効率を高めることができる。
【００２５】
請求項２の発明は、請求項１に係る使用対象装置は、第１のインターフェース手段とデータの通信を行う第３のインターフェース手段と、当該使用対象装置の消費電力情報を記憶する第２の記憶手段とを具備し、第３のインターフェース手段及び第１のインターフェース手段を介して、第２の記憶手段に記憶されている消費電力情報を蓄電装置に供給することを特徴とする。
これにより、使用対象装置の消費電力情報を自動的に蓄電池内の記憶手段に記憶させ、蓄電池を充電器で充電させる過程で前回使用の使用対象装置の消費電力情報を用いて使用可能残時間を表示させることができ、そのために特別の操作を行うことなく容易に扱うことができる。
請求項３の発明は、電力を蓄積する蓄電手段と、蓄電手段に蓄積されている蓄積電力又は蓄電手段に蓄積されている電力が消費された際の消費電力を検出する電力検出手段と、電力検出手段の検出出力を積算して、蓄電手段に蓄積されている電力量を演算する演算処理手段と、使用対象装置に装着された際に、使用対象装置の消費電力情報を抽出する消費電力情報抽出手段と、演算処理手段の演算処理に用いられ、演算処理手段により演算された電力量と、消費電力情報抽出手段により抽出された消費電力情報を記憶する記憶手段と、外部とデータの通信を行うインターフェース手段とを具備し、演算処理手段は、記憶手段に記憶されている電力量及び消費電力情報をインターフェース手段を介して外部に出力することを特徴とする。
これにより、比較的簡単な方法で、特別な操作をすることなく、蓄電池を充電器で充電中に、充電中の蓄電池を取り外して使用対象機器に装着する等の手間をかけることなく、蓄電池を現在の充電量で使用対象機器に使用した場合の使用可能残時間を容易に知ることができ、蓄電池の使用勝手を大幅に改善することができる。使用可能残時間が表示されているため、完全な充電終了を待たずに、蓄電池をこの段階で使用対象機器に用いることができるかどうかの判断を容易に下すことができ、結果的に充電効率を高めることができる。
請求項４の発明は、外部装置が装着された際に、当該外部装置に電力を供給する電力供給手段と、電力供給手段から出力される電力の制御を行う制御手段を有する充電装置において、外部装置が装着された際に、当該外部装置が所定の使用対象装置に装着されて使用される場合の使用可能残時間を表示する使用可能残時間表示手段と、外部装置とデータの通信を行うインターフェース手段と、インターフェース手段を介して供給される、当該外部装置の現在の電力量と、当該外部装置が装着される使用対象装置の消費電力情報を用いて、使用可能残時間表示手段に表示される使用可能残時間を演算する演算処理手段とを具備することを特徴とする。
これにより、比較的簡単な方法で、特別な操作をすることなく、蓄電池を充電器で充電中に、充電中の蓄電池を取り外して使用対象機器に装着する等の手間をかけることなく、蓄電池を現在の充電量で使用対象機器に使用した場合の使用可能残時間を容易に知ることができ、蓄電池の使用勝手を大幅に改善することができる。使用可能残時間が表示されているため、完全な充電終了を待たずに、蓄電池をこの段階で使用対象機器に用いることができるかどうかの判断を容易に下すことができ、結果的に充電効率を高めることができる。
請求項５の発明は、蓄電手段を有する蓄電装置を電源として駆動する電子装置において、蓄電装置とのデータの通信を行うインターフェース手段と、インターフェース手段を介して行われるデータの通信に用いられ、当該電子装置の消費電力情報を記憶する記憶手段とを具備し、インターフェース手段を介して、記憶手段に記憶されている消費電力情報を蓄電装置に供給することを特徴とする。
これにより、使用対象装置の消費電力情報を自動的に蓄電池内の記憶手段に記憶させ、蓄電池を充電器で充電させる過程で前回使用の使用対象装置の消費電力情報を用いて使用可能残時間を表示させることができ、そのために特別の操作を行うことなく容易に扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の充電システムの一実施の形態において蓄電池が使用対象機器としてのビデオカメラ装置にセットされた状態を示すブロック図。
【図２】図１に示す実施の形態において蓄電池が充電器に装着されている状態を示すブロック図。
【符号の説明】
Ａ…使用対象機器としてのビデオカメラ装置、Ｂ…蓄電池、Ｃ…充電器、１…電圧レギュレータ、２…マイクロプロセッサ、３…メモリ、４…インタフェース回路、５、６…蓄電池セル、７…電圧レギュレータ、８…マイクロプロセッサ、９…メモリ、１０…インタフェース回路、１１…充放電電流検出回路、１２…充電制御回路、１３…電圧レギュレータ、１４…マイクロプロセッサ、１５…使用可能残時間表示回路、１６…インタフェース回路。
Claims (5)
- 電力を蓄積する蓄電装置と、当該蓄電装置を充電する充電装置とから構成され、当該蓄電装置は、当該充電装置に装着され、電力が充電された後、使用対象装置に装着され、使用対象装置に電力を供給する充電システムにおいて、
上記蓄電装置は、
電力を蓄積する蓄電手段と、
上記蓄電手段に蓄積されている蓄積電力又は上記蓄電手段に蓄積されている電力が消費された際の消費電力を検出する電力検出手段と、
上記電力検出手段の検出出力を積算して、上記蓄電手段に蓄積されている電力量を演算する第１の演算処理手段と、
上記使用対象装置に装着された際に、使用対象装置の消費電力情報を抽出する消費電力情報抽出手段と、
上記第１の演算処理手段の演算処理に用いられ、上記第１の演算処理手段により演算された上記電力量と、上記消費電力情報抽出手段により抽出された上記消費電力情報を記憶する第１の記憶手段と、
上記充電装置及び上記使用対象装置とデータの通信を行う第１のインターフェース手段とを具備し、
上記充電装置は、
上記蓄電装置が装着された際に、上記蓄電手段に電力を供給する電力供給手段と、
上記電力供給手段から出力される電力の制御を行う制御手段と、
上記蓄電装置が装着された際に、当該蓄電装置が所定の使用対象装置に装着されて使用される場合の使用可能残時間を表示する使用可能残時間表示手段と、
上記第１のインターフェース手段とデータの通信を行う第２のインターフェース手段と、
上記第２のインターフェース手段及び上記第１のインターフェース手段を介して供給される、上記第１の記憶手段に記憶されている上記電力量と上記消費電力情報を用いて、上記使用可能残時間表示手段に表示される使用可能残時間を演算する第２の演算処理手段とを具備することを特徴とする充電システム。 - 上記使用対象装置は、
上記第１のインターフェース手段とデータの通信を行う第３のインターフェース手段と、
当該使用対象装置の消費電力情報を記憶する第２の記憶手段とを具備し、
上記第３のインターフェース手段及び上記第１のインターフェース手段を介して、上記第２の記憶手段に記憶されている消費電力情報を上記蓄電装置に供給することを特徴とする請求項１記載の充電システム。 - 電力を蓄積する蓄電手段と、
上記蓄電手段に蓄積されている蓄積電力又は上記蓄電手段に蓄積されている電力が消費された際の消費電力を検出する電力検出手段と、
上記電力検出手段の検出出力を積算して、上記蓄電手段に蓄積されている電力量を演算する演算処理手段と、
上記使用対象装置に装着された際に、使用対象装置の消費電力情報を抽出する消費電力情報抽出手段と、
上記演算処理手段の演算処理に用いられ、上記演算処理手段により演算された上記電力量と、上記消費電力情報抽出手段により抽出された上記消費電力情報を記憶する記憶手段と、
外部とデータの通信を行うインターフェース手段とを具備し、
上記演算処理手段は、上記記憶手段に記憶されている上記電力量及び上記消費電力情報を上記インターフェース手段を介して外部に出力することを特徴とする蓄電装置。 - 外部装置が装着された際に、当該外部装置に電力を供給する電力供給手段と、上記電力供給手段から出力される電力の制御を行う制御手段を有する充電装置において、
上記外部装置が装着された際に、当該外部装置が所定の使用対象装置に装着されて使用される場合の使用可能残時間を表示する使用可能残時間表示手段と、
上記外部装置とデータの通信を行うインターフェース手段と、
上記インターフェース手段を介して供給される、当該外部装置の現在の電力量と、当該外部装置が装着される使用対象装置の消費電力情報を用いて、上記使用可能残時間表示手段に表示される使用可能残時間を演算する演算処理手段とを具備することを特徴とする充電装置。 - 蓄電手段を有する蓄電装置を電源として駆動する電子装置において、
上記蓄電装置とのデータの通信を行うインターフェース手段と、
上記インターフェース手段を介して行われるデータの通信に用いられ、当該電子装置の消費電力情報を記憶する記憶手段とを具備し、
上記インターフェース手段を介して、上記記憶手段に記憶されている消費電力情報を上記蓄電装置に供給することを特徴とする電子装置。
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