JPH05203684A - ローバッテリ検出回路 - Google Patents
ローバッテリ検出回路Info
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- JPH05203684A JPH05203684A JP9210880A JP1088092A JPH05203684A JP H05203684 A JPH05203684 A JP H05203684A JP 9210880 A JP9210880 A JP 9210880A JP 1088092 A JP1088092 A JP 1088092A JP H05203684 A JPH05203684 A JP H05203684A
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- battery
- bat
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電池には内部抵抗があるため負荷電流が変動す
ると見掛け上の電池電圧が変動し、電池の残り容量がま
だ充分であるのに負荷電流の増大によりローバッテリ信
号を出力する不都合があったが、これを解消する。 【構成】電池ＢＡＴの電圧ＶBAT を分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ
２により検出し（ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））、そ
れをコンパレータＣｏｍｐ１に入力する。負荷電流Ｉを
電流トランスＣＴ１で検出し、Ｉ−Ｖ変換アンプＡＭＰ
１により電圧に変換し、ツェナーダイオードＺＤ１によ
るツェナー電圧ＶZDとＩ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１による
変換電圧ＶCONVとの差分（ＶZD−ＶCONV＝ＶZD−（ｎ2
／ｎ1 ）・α・Ｉ）を差動アンプＡＭＰ２から取り出
し、この差分をコンパレータＣｏｍｐ１に基準電圧Ｖ
REF として入力する。
ると見掛け上の電池電圧が変動し、電池の残り容量がま
だ充分であるのに負荷電流の増大によりローバッテリ信
号を出力する不都合があったが、これを解消する。 【構成】電池ＢＡＴの電圧ＶBAT を分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ
２により検出し（ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））、そ
れをコンパレータＣｏｍｐ１に入力する。負荷電流Ｉを
電流トランスＣＴ１で検出し、Ｉ−Ｖ変換アンプＡＭＰ
１により電圧に変換し、ツェナーダイオードＺＤ１によ
るツェナー電圧ＶZDとＩ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１による
変換電圧ＶCONVとの差分（ＶZD−ＶCONV＝ＶZD−（ｎ2
／ｎ1 ）・α・Ｉ）を差動アンプＡＭＰ２から取り出
し、この差分をコンパレータＣｏｍｐ１に基準電圧Ｖ
REF として入力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電池を使用する電気機
器一般において装備されるもので、電気機器の使用に伴
って、あるいは電池の経時的な自己放電によって、電池
電圧がある基準電圧を下回ったことを検出したときに、
警告表示等のためにローバッテリ信号を出力するように
構成されたローバッテリ検出回路に関する。
器一般において装備されるもので、電気機器の使用に伴
って、あるいは電池の経時的な自己放電によって、電池
電圧がある基準電圧を下回ったことを検出したときに、
警告表示等のためにローバッテリ信号を出力するように
構成されたローバッテリ検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来のローバッテリ検出回路を示
す。
す。
【０００３】図において、ＢＡＴは電池、ＶＲＥＧは安
定化電源回路、Ｌ１，Ｌ２は負荷、ＳＷ１，ＳＷ２は負
荷Ｌ１，Ｌ２を安定化電源回路ＶＲＥＧに対して接続分
離するためのスイッチ、Ｒ１，Ｒ２およびＲ３，Ｒ４は
電池電圧検出用の分圧抵抗器、Ｒ５は電流制限抵抗器、
ＺＤ１はツェナーダイオード（定電圧ダイオード）、Ｃ
ｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２は第１および第２のコンパレータ
である。
定化電源回路、Ｌ１，Ｌ２は負荷、ＳＷ１，ＳＷ２は負
荷Ｌ１，Ｌ２を安定化電源回路ＶＲＥＧに対して接続分
離するためのスイッチ、Ｒ１，Ｒ２およびＲ３，Ｒ４は
電池電圧検出用の分圧抵抗器、Ｒ５は電流制限抵抗器、
ＺＤ１はツェナーダイオード（定電圧ダイオード）、Ｃ
ｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２は第１および第２のコンパレータ
である。
【０００４】安定化電源回路ＶＲＥＧの出力電圧を電流
制限抵抗器Ｒ５とツェナーダイオードＺＤ１との直列回
路に印加することにより、ツェナーダイオードＺＤ１の
降伏電圧であるツェナー電圧ＶZDを得て、これを各コン
パレータＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２における非反転入力端
子（＋）に印加し基準電圧ＶZDとしている。各コンパレ
ータＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２の出力であるローバッテリ
信号ＬＢ１，ＬＢ２はそれぞれ図示しないマイクロコン
ピュータのＣＰＵに送出されるようになっている。
制限抵抗器Ｒ５とツェナーダイオードＺＤ１との直列回
路に印加することにより、ツェナーダイオードＺＤ１の
降伏電圧であるツェナー電圧ＶZDを得て、これを各コン
パレータＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２における非反転入力端
子（＋）に印加し基準電圧ＶZDとしている。各コンパレ
ータＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２の出力であるローバッテリ
信号ＬＢ１，ＬＢ２はそれぞれ図示しないマイクロコン
ピュータのＣＰＵに送出されるようになっている。
【０００５】電池ＢＡＴの電圧をＶBAT とすると、この
電池電圧ＶBAT が分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧されて第
１のコンパレータＣｏｍｐ１の反転入力端子（−）に入
力される電圧ＶIN1 は、 ＶIN1 ＝ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） となる。また、電池電圧ＶBAT が分圧抵抗器Ｒ３，Ｒ４
で分圧されて第２のコンパレータＣｏｍｐ２の反転入力
端子（−）に入力される電圧ＶIN2 は、 ＶIN2 ＝ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） となる。いま、 Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） であるとする。すると、 ＶIN1 ＞ＶIN2 となる。
電池電圧ＶBAT が分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧されて第
１のコンパレータＣｏｍｐ１の反転入力端子（−）に入
力される電圧ＶIN1 は、 ＶIN1 ＝ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） となる。また、電池電圧ＶBAT が分圧抵抗器Ｒ３，Ｒ４
で分圧されて第２のコンパレータＣｏｍｐ２の反転入力
端子（−）に入力される電圧ＶIN2 は、 ＶIN2 ＝ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） となる。いま、 Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） であるとする。すると、 ＶIN1 ＞ＶIN2 となる。
【０００６】 電池電圧ＶBAT が充分に高くて、 ＶIN1 ＞ＶIN2 ＞ＶZD であるとき、第１のコンパレータＣｏｍｐ１の出力であ
るローバッテリ信号ＬＢ１は“Ｌ”レベルであり、か
つ、第２のコンパレータＣｏｍｐ２の出力であるローバ
ッテリ信号ＬＢ２も“Ｌ”レベルである。すなわち、 ＬＢ１＝“Ｌ” ＬＢ２＝“Ｌ” がＣＰＵに送出され、ＣＰＵはローバッテリ信号なしと
判定する。
るローバッテリ信号ＬＢ１は“Ｌ”レベルであり、か
つ、第２のコンパレータＣｏｍｐ２の出力であるローバ
ッテリ信号ＬＢ２も“Ｌ”レベルである。すなわち、 ＬＢ１＝“Ｌ” ＬＢ２＝“Ｌ” がＣＰＵに送出され、ＣＰＵはローバッテリ信号なしと
判定する。
【０００７】 電池電圧ＶBAT が低下してきて、 ＶIN1 ＞ＶZD≧ＶIN2 となったときは、第１のコンパレータＣｏｍｐ１のロー
バッテリ信号ＬＢ１は“Ｌ”レベルを維持するが、第２
のコンパレータＣｏｍｐ２のローバッテリ信号ＬＢ２は
“Ｈ”レベルに反転する。すなわち、 ＬＢ１＝“Ｌ” ＬＢ２＝“Ｈ” となり、これらがＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバ
ッテリ信号ＬＢ２が有ったと判定する。
バッテリ信号ＬＢ１は“Ｌ”レベルを維持するが、第２
のコンパレータＣｏｍｐ２のローバッテリ信号ＬＢ２は
“Ｈ”レベルに反転する。すなわち、 ＬＢ１＝“Ｌ” ＬＢ２＝“Ｈ” となり、これらがＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバ
ッテリ信号ＬＢ２が有ったと判定する。
【０００８】 さらに、電池電圧ＶBAT が低下して、 ＶZD≧ＶIN1 ＞ＶIN2 となったときは、第２のコンパレータＣｏｍｐ２のロー
バッテリ信号ＬＢ２はと同様に“Ｈ”レベルを維持す
るが、今度は、第１のコンパレータＣｏｍｐ１のローバ
ッテリ信号ＬＢ１が“Ｈ”レベルに反転する。すなわ
ち、 ＬＢ１＝“Ｈ” ＬＢ２＝“Ｈ” となり、これらがＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバ
ッテリ信号ＬＢ１が有ったと判定する。
バッテリ信号ＬＢ２はと同様に“Ｈ”レベルを維持す
るが、今度は、第１のコンパレータＣｏｍｐ１のローバ
ッテリ信号ＬＢ１が“Ｈ”レベルに反転する。すなわ
ち、 ＬＢ１＝“Ｈ” ＬＢ２＝“Ｈ” となり、これらがＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバ
ッテリ信号ＬＢ１が有ったと判定する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電池ＢＡＴ
には内部抵抗ｒが存在するために、負荷電流をＩとする
と、電池電圧ＶBAT は、 ＶBAT →ＶBAT −ｒ・Ｉ の電圧降下を生じる。
には内部抵抗ｒが存在するために、負荷電流をＩとする
と、電池電圧ＶBAT は、 ＶBAT →ＶBAT −ｒ・Ｉ の電圧降下を生じる。
【００１０】負荷電流Ｉが一定であれば問題はないので
あるが、負荷の状態が変化して負荷電流Ｉが変化する
と、電圧降下ｒ・Ｉも自ずと変化し、見掛け上の電池電
圧も変化する。
あるが、負荷の状態が変化して負荷電流Ｉが変化する
と、電圧降下ｒ・Ｉも自ずと変化し、見掛け上の電池電
圧も変化する。
【００１１】負荷電流Ｉが増加した場合、見掛け上の電
池電圧は減少する。その結果、従来のローバッテリ検出
回路においては、電池ＢＡＴの残り容量がローバッテリ
信号ＬＢ２を“Ｈ”レベルにするほどには減少していな
いにもかかわらず、ローバッテリ信号ＬＢ２として
“Ｈ”レベルを出力してしまったり、電池ＢＡＴの残り
容量がローバッテリ信号ＬＢ１を“Ｈ”レベルにするほ
どには減少していないにもかかわらず、ローバッテリ信
号ＬＢ１として“Ｈ”レベルを出力してしまったりする
といった誤動作を生じていた。
池電圧は減少する。その結果、従来のローバッテリ検出
回路においては、電池ＢＡＴの残り容量がローバッテリ
信号ＬＢ２を“Ｈ”レベルにするほどには減少していな
いにもかかわらず、ローバッテリ信号ＬＢ２として
“Ｈ”レベルを出力してしまったり、電池ＢＡＴの残り
容量がローバッテリ信号ＬＢ１を“Ｈ”レベルにするほ
どには減少していないにもかかわらず、ローバッテリ信
号ＬＢ１として“Ｈ”レベルを出力してしまったりする
といった誤動作を生じていた。
【００１２】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、負荷状態の変化にかかわらず、常に
正確にローバッテリ検出が行えるようにすることを目的
とする。
れたものであって、負荷状態の変化にかかわらず、常に
正確にローバッテリ検出が行えるようにすることを目的
とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係るローバッテ
リ検出回路は、電池の電圧を検出し、その検出電圧が基
準電圧を下回ったときにローバッテリ信号を出力するよ
うに構成されたローバッテリ検出回路であって、負荷電
流を検出する手段と、電池の内部抵抗により負荷電流に
応じた検出電圧の変動分を相殺するように前記基準電圧
を前記の検出した負荷電流に基づいて補正する手段とを
備えたことを特徴とするものである。
リ検出回路は、電池の電圧を検出し、その検出電圧が基
準電圧を下回ったときにローバッテリ信号を出力するよ
うに構成されたローバッテリ検出回路であって、負荷電
流を検出する手段と、電池の内部抵抗により負荷電流に
応じた検出電圧の変動分を相殺するように前記基準電圧
を前記の検出した負荷電流に基づいて補正する手段とを
備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】負荷電流の変化に伴って電池の検出電圧が変化
しても、基準電圧を負荷電流に応じて補正することによ
り、検出電圧の変動分を相殺するので、負荷状態の変化
にかかわらずローバッテリ検出が正確に行われる。
しても、基準電圧を負荷電流に応じて補正することによ
り、検出電圧の変動分を相殺するので、負荷状態の変化
にかかわらずローバッテリ検出が正確に行われる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明に係るローバッテリ検出回路の
一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】図１は実施例に係るローバッテリ検出回路
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【００１７】電池ＢＡＴの正極に電流トランスＣＴ１の
１次巻線ｎ1 の一端が接続され、その他端は安定化電源
回路ＶＲＥＧの入力側に接続されている。安定化電源回
路ＶＲＥＧの出力側は、スイッチＳＷ１と負荷Ｌ１との
直列回路を介して電池ＢＡＴの負極に接続されていると
ともに、スイッチＳＷ２と負荷Ｌ２との直列回路を介し
て電池ＢＡＴの負極に接続されている。電池ＢＡＴの両
端間には、分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路と、分圧抵
抗器Ｒ３，Ｒ４の直列回路とが接続されている。
１次巻線ｎ1 の一端が接続され、その他端は安定化電源
回路ＶＲＥＧの入力側に接続されている。安定化電源回
路ＶＲＥＧの出力側は、スイッチＳＷ１と負荷Ｌ１との
直列回路を介して電池ＢＡＴの負極に接続されていると
ともに、スイッチＳＷ２と負荷Ｌ２との直列回路を介し
て電池ＢＡＴの負極に接続されている。電池ＢＡＴの両
端間には、分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路と、分圧抵
抗器Ｒ３，Ｒ４の直列回路とが接続されている。
【００１８】電流トランスＣＴ１の２次巻線ｎ2 には、
誘導された電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換アンプＡＭ
Ｐ１が接続されている。このＩ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１
は、入力した電流に比例した電圧を出力するように構成
されている。安定化電源回路ＶＲＥＧの出力側と電池Ｂ
ＡＴの負極側との間に、電流制限抵抗器Ｒ５とツェナー
ダイオードＺＤ１の直列回路が接続されている。ツェナ
ーダイオードＺＤ１のアノードは電池ＢＡＴの負極側に
接続され、カソードは電流制限抵抗器Ｒ５に接続されて
いる。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードが差動アン
プＡＭＰ２の非反転入力端子（＋）に接続され、差動ア
ンプＡＭＰ２の反転入力端子（−）にはＩ−Ｖ変換アン
プＡＭＰ１の出力端子が接続されている。
誘導された電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換アンプＡＭ
Ｐ１が接続されている。このＩ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１
は、入力した電流に比例した電圧を出力するように構成
されている。安定化電源回路ＶＲＥＧの出力側と電池Ｂ
ＡＴの負極側との間に、電流制限抵抗器Ｒ５とツェナー
ダイオードＺＤ１の直列回路が接続されている。ツェナ
ーダイオードＺＤ１のアノードは電池ＢＡＴの負極側に
接続され、カソードは電流制限抵抗器Ｒ５に接続されて
いる。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードが差動アン
プＡＭＰ２の非反転入力端子（＋）に接続され、差動ア
ンプＡＭＰ２の反転入力端子（−）にはＩ−Ｖ変換アン
プＡＭＰ１の出力端子が接続されている。
【００１９】安定化電源回路ＶＲＥＧの出力を高電位側
電源とする第１および第２のコンパレータＣｏｍｐ１，
Ｃｏｍｐ２が設けられ、第１のコンパレータＣｏｍｐ１
の反転入力端子（−）には分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２の抵抗
分割点が接続され、第２のコンパレータＣｏｍｐ２の反
転入力端子（−）には分圧抵抗器Ｒ３，Ｒ４の抵抗分割
点が接続されている。そして、両コンパレータＣｏｍｐ
１，Ｃｏｍｐ２それぞれの非反転入力端子（＋）には差
動アンプＡＭＰ２の出力端子が接続されている。各コン
パレータＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２の出力端子からは図示
しないマイクロコンピュータのＣＰＵに対してローバッ
テリ信号ＬＢ１，ＬＢ２が送出されるように構成されて
いる。
電源とする第１および第２のコンパレータＣｏｍｐ１，
Ｃｏｍｐ２が設けられ、第１のコンパレータＣｏｍｐ１
の反転入力端子（−）には分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２の抵抗
分割点が接続され、第２のコンパレータＣｏｍｐ２の反
転入力端子（−）には分圧抵抗器Ｒ３，Ｒ４の抵抗分割
点が接続されている。そして、両コンパレータＣｏｍｐ
１，Ｃｏｍｐ２それぞれの非反転入力端子（＋）には差
動アンプＡＭＰ２の出力端子が接続されている。各コン
パレータＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２の出力端子からは図示
しないマイクロコンピュータのＣＰＵに対してローバッ
テリ信号ＬＢ１，ＬＢ２が送出されるように構成されて
いる。
【００２０】次に、この実施例のローバッテリ検出回路
の動作を説明する。
の動作を説明する。
【００２１】負荷電流をＩとすると、この負荷電流Ｉは
電流トランスＣＴ１の１次巻線ｎ1 に流れる。巻数比が
ｎ2 ／ｎ1 であるから、負荷電流Ｉによって電流トラン
スＣＴ１の２次巻線ｎ2 に誘導される電流は、 Ｉ・（ｎ2 ／ｎ1 ） となる。Ｉ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１のＩ−Ｖ変換特性値
をαとすると、Ｉ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１の出力端子に
現れる電圧ＶCONVは、 ＶCONV＝Ｉ・（ｎ2 ／ｎ1 ）・α＝（ｎ2 ／ｎ1 ）・α・Ｉ となる。巻数比ｎ2 ／ｎ1 が一定であるから、Ｉ−Ｖ変
換アンプＡＭＰ１による変換電圧ＶCONVは、負荷電流Ｉ
に比例したものとなる。
電流トランスＣＴ１の１次巻線ｎ1 に流れる。巻数比が
ｎ2 ／ｎ1 であるから、負荷電流Ｉによって電流トラン
スＣＴ１の２次巻線ｎ2 に誘導される電流は、 Ｉ・（ｎ2 ／ｎ1 ） となる。Ｉ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１のＩ−Ｖ変換特性値
をαとすると、Ｉ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１の出力端子に
現れる電圧ＶCONVは、 ＶCONV＝Ｉ・（ｎ2 ／ｎ1 ）・α＝（ｎ2 ／ｎ1 ）・α・Ｉ となる。巻数比ｎ2 ／ｎ1 が一定であるから、Ｉ−Ｖ変
換アンプＡＭＰ１による変換電圧ＶCONVは、負荷電流Ｉ
に比例したものとなる。
【００２２】Ｉ−Ｖ変換アンプＡＭＰ１による変換電圧
ＶCONVは差動アンプＡＭＰ２の反転入力端子（−）に入
力され、差動アンプＡＭＰ２の非反転入力端子（＋）に
はツェナーダイオードＺＤ１によるツェナー電圧ＶZDが
入力されているから、差動アンプＡＭＰ２の出力端子に
現れる電圧ＶREF 、すなわち、両コンパレータＣｏｍｐ
１，Ｃｏｍｐ２に対する基準電圧ＶREF は、 ＶREF ＝ＶZD−ＶCONV＝ＶZD−（ｎ2 ／ｎ1 ）・α・Ｉ ここで、 （ｎ2 ／ｎ1 ）・α＝ｋ（定数） とおくと、基準電圧ＶREF は、 ＶREF ＝ＶZD−ｋ・Ｉ で表すことができる。すなわち、基準電圧ＶREF は、負
荷電流Ｉに逆比例したものとなる。
ＶCONVは差動アンプＡＭＰ２の反転入力端子（−）に入
力され、差動アンプＡＭＰ２の非反転入力端子（＋）に
はツェナーダイオードＺＤ１によるツェナー電圧ＶZDが
入力されているから、差動アンプＡＭＰ２の出力端子に
現れる電圧ＶREF 、すなわち、両コンパレータＣｏｍｐ
１，Ｃｏｍｐ２に対する基準電圧ＶREF は、 ＶREF ＝ＶZD−ＶCONV＝ＶZD−（ｎ2 ／ｎ1 ）・α・Ｉ ここで、 （ｎ2 ／ｎ1 ）・α＝ｋ（定数） とおくと、基準電圧ＶREF は、 ＶREF ＝ＶZD−ｋ・Ｉ で表すことができる。すなわち、基準電圧ＶREF は、負
荷電流Ｉに逆比例したものとなる。
【００２３】スイッチＳＷ２が開放されスイッチＳＷ１
が閉じられて負荷Ｌ１のみが駆動されているとき、負荷
Ｌ１に流れる電流（負荷電流）をＩ1 とする。このとき
の基準電圧ＶREF は、 ＶREF ＝ＶZD−ｋ・Ｉ1 である。また、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がともに閉じら
れて負荷Ｌ１，Ｌ２がともに駆動されているとき、負荷
Ｌ１に流れる電流をＩ1 、負荷Ｌ２に流れる電流をＩ2
とすると、全体の負荷電流は（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）であるか
ら、このときの基準電圧ＶREF は、 ＶREF ＝ＶZD−ｋ・（Ｉ1 ＋Ｉ2 ） となる。
が閉じられて負荷Ｌ１のみが駆動されているとき、負荷
Ｌ１に流れる電流（負荷電流）をＩ1 とする。このとき
の基準電圧ＶREF は、 ＶREF ＝ＶZD−ｋ・Ｉ1 である。また、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がともに閉じら
れて負荷Ｌ１，Ｌ２がともに駆動されているとき、負荷
Ｌ１に流れる電流をＩ1 、負荷Ｌ２に流れる電流をＩ2
とすると、全体の負荷電流は（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）であるか
ら、このときの基準電圧ＶREF は、 ＶREF ＝ＶZD−ｋ・（Ｉ1 ＋Ｉ2 ） となる。
【００２４】上の２式から明らかなように、負荷電流Ｉ
が小さいときには基準電圧ＶREF は高く、負荷電流Ｉが
大きいときには基準電圧ＶREF は低くなる。すなわち、
基準電圧ＶREF は、負荷電流Ｉが充分に小さいときには
ツェナーダイオードＺＤ１による基準電圧ＶZDに近い値
をもつが、負荷電流Ｉが大きくなるにつれて基準電圧Ｖ
REF は次第に低下していく。
が小さいときには基準電圧ＶREF は高く、負荷電流Ｉが
大きいときには基準電圧ＶREF は低くなる。すなわち、
基準電圧ＶREF は、負荷電流Ｉが充分に小さいときには
ツェナーダイオードＺＤ１による基準電圧ＶZDに近い値
をもつが、負荷電流Ｉが大きくなるにつれて基準電圧Ｖ
REF は次第に低下していく。
【００２５】一方、電池電圧ＶBAT が分圧抵抗器Ｒ１，
Ｒ２で分圧されて第１のコンパレータＣｏｍｐ１の反転
入力端子（−）に入力される電圧ＶIN1 は、 ＶIN1 ＝ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） であり、電池電圧ＶBAT が分圧抵抗器Ｒ３，Ｒ４で分圧
されて第２のコンパレータＣｏｍｐ２の反転入力端子
（−）に入力される電圧ＶIN2 は、 ＶIN2 ＝ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） である。
Ｒ２で分圧されて第１のコンパレータＣｏｍｐ１の反転
入力端子（−）に入力される電圧ＶIN1 は、 ＶIN1 ＝ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） であり、電池電圧ＶBAT が分圧抵抗器Ｒ３，Ｒ４で分圧
されて第２のコンパレータＣｏｍｐ２の反転入力端子
（−）に入力される電圧ＶIN2 は、 ＶIN2 ＝ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） である。
【００２６】しかるに、上のＶIN1 ，ＶIN2 の２式にお
いて、電池ＢＡＴの内部抵抗ｒによる電圧降下ｒ・Ｉを
考慮すると、上式におけるＶBAT は、 ＶBAT →ＶBAT −ｒ・Ｉ と書き換える必要がある。すなわち、 ＶIN1 ＝（ＶBAT −ｒ・Ｉ）・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） ＶIN2 ＝（ＶBAT −ｒ・Ｉ）・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） ここで、 ｒ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝ｋ1 ｒ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）＝ｋ２ と置くと、 ＶＩＮ１ ＝ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−ｋ1 ・Ｉ ＶIN2 ＝ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）−ｋ2 ・Ｉ となる。
いて、電池ＢＡＴの内部抵抗ｒによる電圧降下ｒ・Ｉを
考慮すると、上式におけるＶBAT は、 ＶBAT →ＶBAT −ｒ・Ｉ と書き換える必要がある。すなわち、 ＶIN1 ＝（ＶBAT −ｒ・Ｉ）・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） ＶIN2 ＝（ＶBAT −ｒ・Ｉ）・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） ここで、 ｒ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝ｋ1 ｒ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）＝ｋ２ と置くと、 ＶＩＮ１ ＝ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−ｋ1 ・Ｉ ＶIN2 ＝ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）−ｋ2 ・Ｉ となる。
【００２７】この２式から明らかなように、コンパレー
タＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２に対する入力電圧ＶIN1 ，Ｖ
IN2 は、負荷電流Ｉに応じて変化し、負荷電流Ｉが小さ
いときには入力電圧ＶIN1 ，ＶIN2 は大きいが、負荷電
流Ｉが大きくなるにつれて入力電圧ＶIN1 ，ＶIN2 は次
第に低下していく。
タＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２に対する入力電圧ＶIN1 ，Ｖ
IN2 は、負荷電流Ｉに応じて変化し、負荷電流Ｉが小さ
いときには入力電圧ＶIN1 ，ＶIN2 は大きいが、負荷電
流Ｉが大きくなるにつれて入力電圧ＶIN1 ，ＶIN2 は次
第に低下していく。
【００２８】このような入力電圧ＶIN1 ，ＶIN2 の傾向
に対応させて、基準電圧ＶREF も上記のように負荷電流
Ｉが大きくなるにつれて次第に低下していくように構成
してあるのである。
に対応させて、基準電圧ＶREF も上記のように負荷電流
Ｉが大きくなるにつれて次第に低下していくように構成
してあるのである。
【００２９】第１のコンパレータＣｏｍｐ１における比
較は、 ＶREF −ＶIN1 ＝（ＶZD−ｋ・Ｉ）−｛ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−ｋ1 ・Ｉ｝ ＝ＶZD−ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−（ｋ−ｋ1 ）・Ｉ であり、第２のコンパレータＣｏｍｐ２における比較
は、 ＶREF −ＶIN2 ＝（ＶZD−ｋ・Ｉ）−｛ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）−ｋ2 ・Ｉ｝ ＝ＶZD−ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）−（ｋ−ｋ2 ）・Ｉ である。
較は、 ＶREF −ＶIN1 ＝（ＶZD−ｋ・Ｉ）−｛ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−ｋ1 ・Ｉ｝ ＝ＶZD−ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−（ｋ−ｋ1 ）・Ｉ であり、第２のコンパレータＣｏｍｐ２における比較
は、 ＶREF −ＶIN2 ＝（ＶZD−ｋ・Ｉ）−｛ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）−ｋ2 ・Ｉ｝ ＝ＶZD−ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）−（ｋ−ｋ2 ）・Ｉ である。
【００３０】ここで、 ｋ≒ｋ1 ， ｋ≒ｋ2 と定めると、負荷電流Ｉの項を省略することが可能とな
る。すなわち、 ＶREF −ＶIN1 ≒ＶZD−ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） ＶREF −ＶIN2 ≒ＶZD−ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） と近似することができる。
る。すなわち、 ＶREF −ＶIN1 ≒ＶZD−ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） ＶREF −ＶIN2 ≒ＶZD−ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） と近似することができる。
【００３１】つまり、第１のコンパレータＣｏｍｐ１に
おいては、電池ＢＡＴの内部抵抗ｒを考慮しない電池電
圧ＶBAT を分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２によって分圧した電圧
ＶBA T ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）をツェナーダイオードＺ
Ｄ１が作る基準電圧ＶZDに対して比較することと等価と
なり、また、第２のコンパレータＣｏｍｐ２において
は、同じく電池ＢＡＴの内部抵抗ｒを考慮しない電池電
圧ＶBAT を分圧抵抗器Ｒ３，Ｒ４によって分圧した電圧
ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）をツェナーダイオードＺ
Ｄ１が作る基準電圧ＶZDに対して比較することと等価と
なる。
おいては、電池ＢＡＴの内部抵抗ｒを考慮しない電池電
圧ＶBAT を分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２によって分圧した電圧
ＶBA T ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）をツェナーダイオードＺ
Ｄ１が作る基準電圧ＶZDに対して比較することと等価と
なり、また、第２のコンパレータＣｏｍｐ２において
は、同じく電池ＢＡＴの内部抵抗ｒを考慮しない電池電
圧ＶBAT を分圧抵抗器Ｒ３，Ｒ４によって分圧した電圧
ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）をツェナーダイオードＺ
Ｄ１が作る基準電圧ＶZDに対して比較することと等価と
なる。
【００３２】換言すれば、負荷電流Ｉの変動に起因した
内部抵抗ｒによる電圧降下ｒ・Ｉの影響分 ｒ・Ｉ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝ｋ1 ・Ｉ ｒ・Ｉ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）＝ｋ2 ・Ｉ を、基準電圧ＶREF の変動分 （ｎ2 ／ｎ1 ）・α・Ｉ＝ｋ・Ｉ で相殺しているのである。
内部抵抗ｒによる電圧降下ｒ・Ｉの影響分 ｒ・Ｉ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝ｋ1 ・Ｉ ｒ・Ｉ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）＝ｋ2 ・Ｉ を、基準電圧ＶREF の変動分 （ｎ2 ／ｎ1 ）・α・Ｉ＝ｋ・Ｉ で相殺しているのである。
【００３３】いま、 Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） であって、 ＶIN1 ＞ＶIN2 であるとする。
【００３４】 電池電圧ＶBAT が充分に高くて、 ＶIN1 ＞ＶIN2 ＞ＶREF であるとき、第１のコンパレータＣｏｍｐ１の出力であ
るローバッテリ信号ＬＢ１は“Ｌ”レベルであり、か
つ、第２のコンパレータＣｏｍｐ２の出力であるローバ
ッテリ信号ＬＢ２も“Ｌ”レベルである。すなわち、 ＬＢ１＝“Ｌ” ＬＢ２＝“Ｌ” がＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバッテリ信号がな
いと判定する。
るローバッテリ信号ＬＢ１は“Ｌ”レベルであり、か
つ、第２のコンパレータＣｏｍｐ２の出力であるローバ
ッテリ信号ＬＢ２も“Ｌ”レベルである。すなわち、 ＬＢ１＝“Ｌ” ＬＢ２＝“Ｌ” がＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバッテリ信号がな
いと判定する。
【００３５】この場合、 ＶIN1 ＞ＶIN2 ＞ＶREF であるときとは、 ｛ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−ｋ1 ・Ｉ｝＞｛ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋ Ｒ４）−ｋ2 ・Ｉ｝＞（ＶZD−ｋ・Ｉ） ということであるが、 ｋ≒ｋ1 ， ｋ≒ｋ2 であることから、 ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）＞ＶZD であるということである。このことは、ローバッテリ検
出の条件が負荷電流Ｉに影響されないことを意味してい
る。
出の条件が負荷電流Ｉに影響されないことを意味してい
る。
【００３６】 電池電圧ＶBAT が低下してきて、 ＶIN1 ＞ＶREF ≧ＶIN2 となったときは、第１のコンパレータＣｏｍｐ１のロー
バッテリ信号ＬＢ１は“Ｌ”レベルを維持するが、第２
のコンパレータＣｏｍｐ２のローバッテリ信号ＬＢ２は
“Ｈ”レベルに反転する。すなわち、 ＬＢ１＝“Ｌ” ＬＢ２＝“Ｈ” となり、これらがＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバ
ッテリ信号ＬＢ２が有ったと判定する。
バッテリ信号ＬＢ１は“Ｌ”レベルを維持するが、第２
のコンパレータＣｏｍｐ２のローバッテリ信号ＬＢ２は
“Ｈ”レベルに反転する。すなわち、 ＬＢ１＝“Ｌ” ＬＢ２＝“Ｈ” となり、これらがＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバ
ッテリ信号ＬＢ２が有ったと判定する。
【００３７】ＶIN1 ＞ＶREF ≧ＶIN2 であるときとは、上記と同様に考えて、 ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞ＶZD≧ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） であるということである。これも、ローバッテリ検出の
条件が負荷電流Ｉに影響されていないことを意味してい
る。
条件が負荷電流Ｉに影響されていないことを意味してい
る。
【００３８】 さらに、電池電圧ＶBAT が低下して、 ＶREF ≧ＶIN1 ＞ＶIN2 となったときは、第２のコンパレータＣｏｍｐ２のロー
バッテリ信号ＬＢ２はと同様に“Ｈ”レベルを維持す
るが、今度は、第１のコンパレータＣｏｍｐ１のローバ
ッテリ信号ＬＢ１が“Ｈ”レベルに反転する。すなわ
ち、 ＬＢ１＝“Ｈ” ＬＢ２＝“Ｈ” となり、これらがＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバ
ッテリ信号ＬＢ１が有ったと判定する。
バッテリ信号ＬＢ２はと同様に“Ｈ”レベルを維持す
るが、今度は、第１のコンパレータＣｏｍｐ１のローバ
ッテリ信号ＬＢ１が“Ｈ”レベルに反転する。すなわ
ち、 ＬＢ１＝“Ｈ” ＬＢ２＝“Ｈ” となり、これらがＣＰＵに送出される。ＣＰＵはローバ
ッテリ信号ＬＢ１が有ったと判定する。
【００３９】ＶREF ≧ＶIN1 ＞ＶIN2 であるときとは、上記と同様に考えて、 ＶZD≧ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） であるということである。これも、ローバッテリ検出の
条件が負荷電流Ｉに影響されていないことを意味してい
る。
条件が負荷電流Ｉに影響されていないことを意味してい
る。
【００４０】以上のように、負荷電流Ｉの変化に伴う電
圧降下ｒ・Ｉによって電池ＢＡＴの見掛け上の電池電圧
が変化しても、負荷電流Ｉを検出して、見掛け上の電池
電圧の変化を相殺する分だけ基準電圧ＶREF の方も自動
調整するから、所期の設計目的のとおり、 ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞ＶZD≧ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） となったときに、第２のコンパレータＣｏｍｐ２からの
ローバッテリ信号ＬＢ２を“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベ
ルに反転させることができるとともに、 ＶZD≧ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） となったときに、第１のコンパレータＣｏｍｐ１からの
ローバッテリ信号ＬＢ１を“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベ
ルに反転させることができる。
圧降下ｒ・Ｉによって電池ＢＡＴの見掛け上の電池電圧
が変化しても、負荷電流Ｉを検出して、見掛け上の電池
電圧の変化を相殺する分だけ基準電圧ＶREF の方も自動
調整するから、所期の設計目的のとおり、 ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞ＶZD≧ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） となったときに、第２のコンパレータＣｏｍｐ２からの
ローバッテリ信号ＬＢ２を“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベ
ルに反転させることができるとともに、 ＶZD≧ＶBAT ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＞ＶBAT ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） となったときに、第１のコンパレータＣｏｍｐ１からの
ローバッテリ信号ＬＢ１を“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベ
ルに反転させることができる。
【００４１】換言すれば、負荷電流Ｉの変動にもかかわ
らず、電池ＢＡＴに係るローバッテリ検出を常に正確に
行うことができ、誤動作を回避するとともに、電池ＢＡ
Ｔをその使用可能な消耗の限度まで効率良く使うことが
できる。
らず、電池ＢＡＴに係るローバッテリ検出を常に正確に
行うことができ、誤動作を回避するとともに、電池ＢＡ
Ｔをその使用可能な消耗の限度まで効率良く使うことが
できる。
【００４２】なお、上記実施例においてはコンパレータ
をＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２と２つ設けたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、コンパレータの個数は１
つでも３つ以上でもよい。ただし、抵抗分割による分圧
回路はコンパレータの個数に対応させるものとする。
をＣｏｍｐ１，Ｃｏｍｐ２と２つ設けたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、コンパレータの個数は１
つでも３つ以上でもよい。ただし、抵抗分割による分圧
回路はコンパレータの個数に対応させるものとする。
【００４３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電池の
検出電圧に対比する基準電圧を負荷電流に応じて補正し
て、負荷電流変動に伴う検出電圧の変動分を相殺するよ
うに構成したので、負荷状態の変化にかかわらず常に正
確にローバッテリ検出を行うことができ、誤動作を防止
することができるとともに、電池を効率良く使うことが
できるという効果を奏する。
検出電圧に対比する基準電圧を負荷電流に応じて補正し
て、負荷電流変動に伴う検出電圧の変動分を相殺するよ
うに構成したので、負荷状態の変化にかかわらず常に正
確にローバッテリ検出を行うことができ、誤動作を防止
することができるとともに、電池を効率良く使うことが
できるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例に係るローバッテリ検出回路
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図２】従来例に係るローバッテリ検出回路を示す回路
図である。
図である。
ＢＡＴ 電池 ＶＲＥＧ 安定化電源回路 Ｌ１，Ｌ２ 負荷 Ｒ１，Ｒ２ 分圧抵抗器 Ｒ３，Ｒ３ 分圧抵抗器 Ｒ５ 電流制限抵抗器 Ｃｏｍｐ１ 第１のコンパレータ Ｃｏｍｐ２ 第２のコンパレータ ＺＤ１ ツェナーダイオード ＣＴ１ 電流トランス ＡＭＰ１ Ｉ−Ｖ変換アンプ ＡＭＰ２ 差動アンプ Ｉ 負荷電流 ＶBAT 電池電圧 ＶZD ツェナー電圧 ＶIN1 ，ＶIN2 入力電圧 ＶCONV 変換電圧 ＶREF 基準電圧 ＬＢ１，ＬＢ２ ローバッテリ信号
Claims (1)
- 【請求項１】 電池の電圧を検出し、その検出電圧が基
準電圧を下回ったときにローバッテリ信号を出力するよ
うに構成されたローバッテリ検出回路であって、負荷電
流を検出する手段と、電池の内部抵抗により負荷電流に
応じた検出電圧の変動分を相殺するように前記基準電圧
を前記の検出した負荷電流に基づいて補正する手段とを
備えたことを特徴とするローバッテリ検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9210880A JPH05203684A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | ローバッテリ検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9210880A JPH05203684A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | ローバッテリ検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203684A true JPH05203684A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=11762642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9210880A Pending JPH05203684A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | ローバッテリ検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05203684A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07218562A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Nec Corp | 電源装置 |
| EP0689061A1 (fr) * | 1994-06-24 | 1995-12-27 | Alcatel | Dispositif de mesure de l'état de charge d'un générateur électrochimique |
| EP0733203A1 (en) * | 1993-12-10 | 1996-09-25 | Curtis Instruments, Inc. | Battery monitor adjusted by rate of current |
| EP1571458A1 (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-07 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Battery-powered tool capable of detecting discharged battery pack |
| JP2008259300A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 電源電圧低下保護回路 |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP9210880A patent/JPH05203684A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0733203A1 (en) * | 1993-12-10 | 1996-09-25 | Curtis Instruments, Inc. | Battery monitor adjusted by rate of current |
| EP0733203A4 (en) * | 1993-12-10 | 1997-12-29 | Curtis Instr | BATTERY CONTROL DEVICE ADJUSTED BY THE CURRENT FLOW DRAWN THEREFROM |
| JPH07218562A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Nec Corp | 電源装置 |
| EP0689061A1 (fr) * | 1994-06-24 | 1995-12-27 | Alcatel | Dispositif de mesure de l'état de charge d'un générateur électrochimique |
| FR2721715A1 (fr) * | 1994-06-24 | 1995-12-29 | Alsthom Cge Alcatel | Dispositif de mesure de l'état de charge d'un générateur électrochimique. |
| US5519304A (en) * | 1994-06-24 | 1996-05-21 | Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite | Circuit for measuring the state of charge of an electrochemical cell |
| EP1571458A1 (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-07 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Battery-powered tool capable of detecting discharged battery pack |
| CN100397745C (zh) * | 2004-03-05 | 2008-06-25 | 日立工机株式会社 | 能够检测已放电的电池组的电池供电设备 |
| US7541773B2 (en) | 2004-03-05 | 2009-06-02 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Battery-powered tool capable of detecting discharged battery pack |
| JP2008259300A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 電源電圧低下保護回路 |
| US7957113B2 (en) | 2007-04-04 | 2011-06-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Undervoltage lockout circuit |
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