JP2003017139A

JP2003017139A - 電池の残量計測装置

Info

Publication number: JP2003017139A
Application number: JP2002100354A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Nonaka; 智己野中; Shigeru Kamiya; 茂神谷
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2003-01-17
Anticipated expiration: 2022-04-02
Also published as: JP4168648B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電池の使用状態や周囲環境に関わらず、電池
の残量を正確に求める。【解決手段】検出装置２は、電池パック３に格納され
たリチウムイオン電池３１を流れる電流の値と温度（周
囲条件）を電流センサ３２と温度センサ３３により検出
し、その情報を演算装置１に送出する。温度・非充電量
メモリテーブル４は、一時的に充電できない電気量を温
度との対応関係により記録している。温度・電流・非放
電量メモリテーブル５は、一時的に放電できない電気量
を温度と電流との対応関係により記録している。自己放
電量メモリテーブル６は、上記電池の自己放電量を記録
する。タイマ７は、上記電池の充電時間または放電時間
を計測する。残量メモリ８は、上記電池の現在までの残
量を記録している。演算装置１は、上記の装置（金物）
と、上記周囲条件の情報を使用して現在のリチウムイオ
ン電池３１の残量を計算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池の残量計測装
置に関し、特に、外部の負荷や充電装置に接続された状
態、あるいは使用されないで放置されたままの状態にお
いて、と接続されたり放置されたりする環境下において
リチウムイオン電池に蓄えられている電気量（残量）を
正確に測定するための電池の残量計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、外部の負荷や充電装置に接続され
た状態、あるいは使用されないで放置されたままの状態
において、リチウムイオン電池に蓄えられている現在の
電気量（残量）を正確に測定するための計測装置とし
て、電池の残量計測装置が使用されている。

【０００３】図１７は、従来の電池の残量計測装置の１
構成例を示すブロック図である。図１７に示す従来の電
池の残量計測装置では、リチウムイオン電池９３１が充
電される２次電池であり、このリチウムイオン電池９３
１は、通常、電池パック９３の中に、リチウムイオン電
池９３１に流れる充放電電流を検出する電流センサ９３
２、電池の温度を検出する温度センサ９３３と共に収め
られている。電流センサ９３２及び温度センサ９３３か
らの検出信号は、検出装置９２によって演算装置９１に
取り込まれ、演算装置９１では内部の演算アルゴリズム
９１１が起動されてリチウムイオン電池９３１に蓄えら
れた電気量（残量９１２）が演算され、その結果が外部
装置である電気量表示部９９へ出力されている。

【０００４】また、放電時には、残量９１２を、検出し
た放電電流または所定の電流値で割る除算を行うことに
より放電残時間９１３（放電可能時間）を求め、この放
電残時間９１３を外部装置である時間表示部９１０に出
力し、充電時には、満充電量から残量９１２を差し引い
た電気量を、検出した充電電流または所定の電流値で割
る除算を行うことにより充電残時間（充電可能時間）を
求め、この充電残時間を外部装置である時間表示部９１
０に出力している。なお、上記の所定の電流値として
は、所定時間内の平均電流や、これから流そうとする予
定電流値等が用いられている。

【０００５】演算アルゴリズム９１１は、充放電時（即
ち、電流が流れている時）と、非充放電時（即ち、電流
が流れていない放置時）とで異なり、充放電時には、残
量メモリ９８に記録された前回の残量に、充電電気量を
加算すると共に放電電気量を減算することによって残量
を求め、非充放電時には前回の残量から自己放電量を減
算することにより現在の残量を求める。なお、充電電気
量は電流センサ９３２で検出された充電電流とタイマ９
７で計測される時間との積（即ち、所定時間の充電電気
量）に充電効率を乗算することで得られ、放電電気量
は、電流センサ９３２で検出された放電電流とタイマ９
７で計測される時間との積（即ち、所定時間の放電電気
量）を放電効率で除算することで得られている。

【０００６】ここで、上記の充電効率とは、充電電荷量
（即ち、充電可能電荷量）に対する実際に蓄えられた電
気量の比であり、この値は、温度、電流、残量によって
変化する。図１８は、従来の電池の残量計測装置におけ
る温度と充電効率との関係の１例を示すグラフである。

【０００７】図１８に示すグラフからは、温度が低くな
る程、充電効率が低下していることが分かる。また、上
記の放電効率とは、常温（２０℃）の０．２Ｃ（Ａ）の
総放電電荷量に対する所定温度で所定電流の総放電電荷
量の割合を示す比率であり、温度と電流によって変化す
る。図１９は、従来の電池の残量計測装置における放電
効率と温度との関係の１例を示すグラフである。

【０００８】図１９に示すグラフからは、温度が低く、
電流が大きい程効率が低下することが分かる。例えば、
充電効率が０．９で検出した電流を積算することにより
得られた充電電気量が１０００Ｃであった場合、認識さ
れる実際の充電電気量は９００Ｃ（１０００Ｃ×０．
９）となり、放電効率が０．９で検出した電流を積算す
ることにより得られた放電電気量が１０００Ｃであった
場合、認識される実際の放電電気量は１１１１Ｃ（１０
００Ｃ／０．９）となる。

【０００９】リチウムイオン電池は、電池を使用しない
で放置した場合においても残量が低下する。これは自己
放電と呼ばれる現象であり、この大きさは残量と温度及
び放置期間に依存する。図２０は、従来の電池の残量計
測装置における満充電状態における電池の放置期間と、
温度と、残量率との間の関係の１例を示すグラフであ
る。

【００１０】電池の完全充電状態における電気量（満充
電量）に対する残量の比を残量率とした時、満充電状態
における電池の放置期間と、温度と、残量率との間の関
係は、図２０に示す通りである。即ち、自己放電量は、
温度が高い程大きくなり、また、放置期間と共に増加す
ることが分かる。これら充電効率、放電効率、自己放電
量の値は、それぞれ充電効率メモリテーブル９４、放電
効率メモリテーブル９５、自己放電量メモリテーブル９
６に格納されており、演算の際に検出された各種の条件
に対応した値が選ばれて使用されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の残量
計測装置は、温度や電流により充放電効率が変化すると
いう考え方が基となっている。しかし、実験の結果、充
放電において条件（温度・電流等）が変化した場合、充
放電効率が変化するのではなく、各充放電条件で一時的
に充電・放電できない電気量が存在し、その量が変化す
るという考え方の方が適当であることが分かった。

【００１２】図２１は、従来の電池の残量計測装置にお
ける２種類の充電条件（温度）で連続的に充電を行った
場合の結果の１例を示すグラフである。完全放電の後、
所定温度で完全充電されるまで（充電電流が０．０５Ｃ
（Ａ）になるまで）定電圧定電流充電を行い（先行充電
のグラフ）、常温でさらにもう一度完全充電されるまで
充電を行った（追加充電のグラフ）ものであるが、所定
温度で完全充電された後も、温度を常温にすることによ
って、さらにある程度の電気量が充電され、その合計電
気量は完全放電状態から完全充電状態まで常温で連続し
て充電した場合の電気量と等しいことが分かる。

【００１３】このことから、充電条件が変化した場合、
充電効率（充電電気量）は一定で、一時的に一部の電気
量が充電できない状態となっていることが分かる。つま
り従来の考え方で残量計測を行った場合、例えば０℃の
充電の後、温度が常温になった場合を想定すると、０℃
では蓄えられる電気量を小さく見積もるため、常温にお
ける残量は実際の残量に比べて小さくなるという問題が
生じる。

【００１４】図２２は、従来の電池の残量計測装置にお
ける２種類の放電条件（温度・電流）で連続的に放電し
た場合の結果の１例を示すグラフである。図２３は、従
来の電池の残量計測装置における２種類の放電条件（温
度・電流）で連続的に放電した場合の結果の１例を示す
他のグラフである。完全充電の後、所定温度で完全放電
するまで（電池電圧が２．５Ｖになるまで）定電流放電
を行い（先行放電のグラフ）、常温でさらにもう一度完
全放電するまで放電を行った（追加放電のグラフ）もの
であるが、所定条件で完全放電した後も、常温（２０
℃）でさらにある程度の電気量が放電され、その合計電
気量は完全充電状態から完全放電状態まで常温（２０
℃）で連続して放電した場合の電気量と等しいことが分
かる。

【００１５】このことから放電条件が変化した場合も、
放電効率（放電電気量）は一定で、一時的に一部の電気
量が放電できない状態になっていることが分かる。つま
り、従来の考え方で残量計測を行った場合、例えば０℃
の放電の後、温度が常温になった場合を想定すると、０
℃では放出する電気量を大きく見積もるため、常温にお
ける残量は実際の残量に比べて小さくなるという問題が
生じる。

【００１６】また、非放電時には自己放電量を考慮した
残量計算を行なっているが、検出する複数の状態（残
量、温度、放置期間）から自己放電量を間接的に求めて
いるため、その精度は悪くなり、非充放電状態が繰り返
されると誤差の蓄積により内部で認識される残量が実際
の残量と大きく異なってしまうという問題もあった。さ
らに、電池は、電気の充電・放電を繰り返すことにより
劣化が進み、容量が減少することが一般に知られている
が、従来の装置には劣化具合を正確に認識して残量を求
める方法が無かった。

【００１７】もう一つの問題点は、消費電力の問題であ
る。残量計測装置の検出装置９２と、演算装置９１に
は、アナログ・ロジック回路やＣＰＵ等が用いられるこ
とが多いが、その動作電源にはリチウムイオン電池９３
１が使用されている。本来リチウムイオン電池９３１は
外部負荷を動作させるための電源であり、それ以外の電
気量の放出は極力抑える必要があるが、電池の自己放電
量は無視できない大きさであり、従来の残量計測装置で
は非充放電時に常に（定期的に）自己放電量の測定を行
なっているため、回路またはＣＰＵは充放電時・非充放
電時に関わらず常に動作し続け電力を消費している。

【００１８】本発明は、以上のような従来の充電装置に
おける問題点に鑑みてなされたものであり、電池の使用
状態や周囲環境に関わらず、電池の残量を正確に求める
ことができる電池の残量計測装置を提供することを目的
とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明では上記の課題を
解決するために、リチウムイオン電池に流れる電流を検
出する電流センサと、リチウムイオン電池の温度を検出
する温度センサと、センサ信号を取り込む検出装置と、
取り込んだセンサ信号を基にリチウムイオン電池の残量
（以下、単に「残量」と書くこともある、また、この残
量は残時間を意味することもある）を計算する演算装置
と、時間を計測するタイマと、温度と所定温度で一時的
に充電できないと見なされる電気量（非充電量）との関
係を記録したメモリテーブル（温度・非充電量メモリテ
ーブル）もしくは関係を示す関数またはその関数を実現
するアルゴリズム（以下メモリテーブル、関数、アルゴ
リズムをまとめて関係記述手段と記述する）と、温度と
電流と所定温度・所定電流で一時的に放電できないと見
なされる電気量（非放電量）に関する関係記述手段を持
たせ、検出した電流とタイマで計測した時間から所定時
間内の充放電電気量を求めて記録していた所定時間経過
前の残量との加減算を行うことで所定時間経過後の残量
を求め、電流が充電方向に流れている場合には、測定し
た温度から温度・非充電量に関する関係記述手段により
所定温度における非充電量を求め、予め設定したリチウ
ムイオン電池の完全充電状態における電気量（満充電
量）から非充電量と残量を減算することで所定温度にお
ける充電可能電気量を求め、この充電可能電気量を、検
出した充電電流または所定の電流値で除算して充電残時
間を求め、電流が放電方向に流れている場合には、測定
した温度と電流から温度・電流・非放電量に関する関係
記述手段により所定温度・所定電流における非放電量を
求め、残量から非放電量を減算することで所定温度・所
定電流における放電可能電気量を求め、この放電可能電
気量を、検出した放電電流または所定の電流値で除算し
て放電残時間を求める構成としている。

【００２０】このように構成することにより、リチウム
イオン電池に充放電電流が流れている時には、電池の残
量は充放電条件（温度・残量・電流等）とは無関係に、
電流センサで検出される電流を基にした純粋な電気量の
積算によって求めることができる。即ち、充電時には、
その時の条件（温度）で、充電可能な電気量（充電可能
電気量）を求めることができる。また、放電時には、そ
の時の条件（温度・電流）で放電可能な電気量（放電可
能電気量）を求めることができる。

【００２１】また、リチウムイオン電池の電圧を検出す
る電圧センサと、リチウムイオン電池に電流が流れない
状態（電流ゼロ状態）での電池電圧（開放電圧）とリチ
ウムイオン電池に蓄えられた電気量（残量）に関する関
係記述手段を持たせ、電流ゼロ状態を検出した時にタイ
マ計測を開始することにより電流ゼロ状態の時間（電流
ゼロ時間）を計測し、電流ゼロ時間が所定の時間に達し
た時（開放電圧測定時間）に電流ゼロ状態の電池電圧
（開放電圧）を測定し、測定した開放電圧から開放電圧
・残量に関する関係記述手段により残量を求める構成と
することにより、無負荷時の安定した電池電圧が検出さ
れ、電池の満充電量に対する残量を正確に求めることが
できる。

【００２２】さらに、開放電圧とリチウムイオン電池に
蓄えられた電気量の割合（残量率）に関する関係記述手
段を持たせ、電流ゼロ状態時に、測定した開放電圧から
開放電圧・残量率に関する関係記述手段により残量率を
求め、満充電量と乗算することで残量を求める構成とす
ることにより、無負荷時の安定した電池電圧を検出し、
正規の電流以外の電流（例えば、自己放電電流）や劣化
による影響を見込んだ電池の正確な残量及び残量率を求
めることができるようにしている。

【００２３】また、開放電圧と開放電圧・残量率に関す
る関係記述手段とにより得られた残量率が、記憶されて
いる所定の残量率よりも小さい場合に残量率と残量を更
新する構成としている（例えば、開放電圧を開放電圧・
残量率メモリテーブルと照合させることで得られた残量
率が５０〜８０％の場合に、残量率と残量を更新する構
成としている）ので、開放電圧の測定誤差による影響を
回避することができる。

【００２４】さらに、温度と開放電圧修正量に関する関
係記述手段を持たせ、電流ゼロ状態時に、測定した温度
から温度・開放電圧修正量に関する関係記述手段により
所定温度における開放電圧修正量を求め、測定した開放
電圧を求めた開放電圧修正量により修正し、修正された
開放電圧から開放電圧・残量率に関する関係記述手段に
より残量率を求め、満充電量と乗算することにより残量
を求める構成としているので、無負荷時の安定した開放
電圧が、温度により若干変動しても、温度補正を行なう
ことにより、その影響を無くすことを可能にしている。

【００２５】また、リチウムイオン電池の充放電サイク
ル数をカウントするサイクルカウンタを持たせ、サイク
ルカウンタのカウント数に応じて開放電圧の測定時間を
延長させることができる構成としている。また、この構
成に加えて、測定した開放電圧が所定値以上であった場
合に、満充電量を、記憶している所定の残量値に置き換
える構成も実現可能としている。

【００２６】さらに、充電時に電池電圧が所定値以上
で、かつ電流値が所定値以下であつた場合、満充電量
を、記憶している所定の残量値に置き換えることができ
る構成としたので、電池の満充電状態を検出した時に、
電池の満充電量を、例えば、劣化等の影響により変化し
た時の値に更新することができる。また、電流が流れ始
める寸前の電池電圧（動作直前開放電圧）を検出する開
放電圧センサを持たせ、検出装置に含まれる電流検出回
路が非電流ゼロ状態を検出した時に全ての検出装置及び
演算装置の動作を再開させる機能を持たせ、電流ゼロ時
間が開放電圧測定時間に達した時、電流検出回路と開放
電圧検出回路以外の検出装置及び演算装置の動作を中断
し、電流検出回路が非電流ゼロ状態を検出し装置の動作
を再開した際に動作直前開放電圧を測定し、測定した開
放電圧から開放電圧・残量率に関する関係記述手段によ
り残量率を求め、満充電量と乗算することで残量を求め
る構成としたので、電流ゼロ状態で電池の残量計測装置
の演算装置の動作を中止することで、電流ゼロ状態時の
消費電力を無くすことができる。しかも、電流ゼロ状態
で上記演算装置の動作を中止させても、非電流ゼロ状態
の時には、開放電圧を測定することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。（第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る電池の残量計測装置の全体構成を示すブロック
図である。

【００２８】本実施の形態に係る電池の残量計測装置
は、現在のリチウムイオン電池３１の周囲条件でのリチ
ウムイオン電池３１の残量を計算するための演算装置１
と、現在のリチウムイオン電池３１の周囲条件を検出し
て演算装置に取り込む検出装置２と、リチウムイオン電
池３１を格納している電池パック３と、一時的に充電で
きない電気量を温度との対応関係により記録する温度・
非充電量メモリテーブル４と、一時的に放電できない電
気量を温度と電流との対応関係により記録する温度・電
流・非放電量メモリテーブル５と、リチウムイオン電池
３１の自己放電量を記録する自己放電量メモリテーブル
６と、リチウムイオン電池３１の充電時間または放電時
間を計測するタイマ７と、リチウムイオン電池３１の残
量（電気量、ここでは電荷量とする）を記録する残量メ
モリ８と、電気量表示部９と、時間表示部１０を有す
る。

【００２９】また、電池パック３は、残量の測定対象で
あるリチウムイオン電池３１と、リチウムイオン電池３
１からの放電電流、またはリチウムイオン電池３１への
充電電流の値を検出する電流センサ３２と、リチウムイ
オン電池３１の周囲温度（以下、単に「温度」と書くこ
ともある）を検出する温度センサ３３を含む。なお、電
気量表示部９と時間表示部１０は、外部の装置とするこ
ともできる。

【００３０】以下、図１を参照して、本実施の形態に係
る電池の残量計測装置の動作を説明する。電池パック１
０４に含まれる電流センサ３２が検出するリチウムイオ
ン電池３１の充放電電流の値と、温度センサ３３が検出
するリチウムイオン電池３１の周囲温度とは、検出装置
２によって演算装置１に取り込まれる。

【００３１】演算装置１では、内部の演算アルゴリズム
１１が起動されて、リチウムイオン電池３１に蓄えらた
電気量が演算される。演算アルゴリズム１１での処理方
法は、充放電時（電流が流れている時）と、非充放電時
（電流が流れていない時）とで異なり、非放電時の残量
の演算方法は従来と同様である。充放電時には、残量メ
モリ８に記録された前回の残量に、充電電気量を加算
し、かつ放電電気量を減算することによって今回（現
在）の残量を求める。ここで充電電気量は、電流センサ
３２で検出された充電電流とタイマ７で計測される時間
との積（即ち、所定充電時間内の充電電気量）であり、
放電電気量は電流センサ１０２で検出された放電電流と
タイマ１０７で計測される時間との積（即ち、所定放電
時間内の放電電気量）である。

【００３２】また、リチウムイオン電池３１の充電時に
は、温度センサ３３で検出されたリチウムイオン電池３
１の周囲温度を、温度・非充電量メモリテーブル４と照
合することで、現在の充電条件（周囲温度）での非充電
量を求め、予め設定された満充電量から非充電量と残量
を減算することで、現在の充電条件（周囲温度と残量）
における充電可能量を計算する。

【００３３】さらに、リチウムイオン電池３１の放電時
には、温度センサ３３で検出されたリチウムイオン電池
３１の周囲温度と電流を、温度・電流・非放電量メモリ
テーブル５と照合することで、現在の放電条件（周囲温
度と電流値）での非放電量を求め、残量から非放電量を
減算することで、現在の放電条件（周囲温度と電流、及
び残量）での放電可能量１２を計算する。

【００３４】ここで、温度・非充電量メモリテーブル４
のデータには、前述の図２１のグラフに示す追加充電の
場合の充電電気量を用い、温度・電流・非放電量メモリ
テーブル５のデータには、前述の図２２，２３のグラフ
に示す追加放電の場合の放電電気量を用いる。なお、温
度が常温（２０℃）より高い場合には、充電、放電のい
ずれの場合にも、常温（２０℃）の時以上の電荷量とな
るため、所定温度の電荷量から常温（２０℃）の場合の
電荷量を差し引いた値を非充電量・非放電量とし、この
値を便宜上マイナスの値で示す。電気量の基準を常温
（２０℃）ではなく、高温（例えば６０℃）とした場合
も考えられ、この場合の非充電量・非放電量は全てプラ
スの値で示すものとする。

【００３５】計算した各種電気量（充電可能量、放電可
能量１２等）を、検出した放電電流または所定電流値で
除算することにより、各種時間（充電残時間、放電残時
間１３等）を求め、この各種電気量は電気量表示部９に
おいて、各種時間は時間表示部１０において、それぞれ
表示する。ここで、この所定電流値には所定時間内の平
均電流や、これから流そうとする予定電流値等を用いる
ことができる。

【００３６】本実施の形態により、リチウムイオン電池
３１の周囲温度が変化する場合に、その残量が実際の残
量と一致しないといった問題点を解決することができ
る。（第２の実施の形態）図２は、本発明の第２の実施の形
態に係る電池の残量計測装置の全体構成を示すブロック
図である。

【００３７】本発明の第２の実施の形態に係る電池の残
量計測装置の構成は、本発明の第１の実施の形態に係る
電池の残量計測装置の構成と比べると、自己放電量メモ
リテーブル６が無くなり、開放電圧・残量メモリテーブ
ル２６が追加されている。また、電池パック２３の内容
構成が電池パック３とは異なる。電池パック２３には、
電池パック３の内容に電圧センサ３４が追加されてい
る。

【００３８】さらに、演算アルゴリズム２１は、充放電
時の処理方法については前述の図１に示す演算アルゴリ
ズム１と同じであるが、非充放電時の処理方法に違いが
ある。充放電時の電圧は、電流の方向（充電か放電か）
や、その大きさで異なるが、非充放電時（電流ゼロ状態
時）の電圧は、時間の経過と共に飽和（安定）する。

【００３９】図３は、常温（２０℃）における電圧の電
流ゼロ状態直後からの時間変化を示すグラフである。図
３に示すラフからは、電流の方向や、その大きさによっ
て電圧が飽和する時間は若干異なるが、１時間で、全て
の条件の電圧が完全に飽和していることが分かる。

【００４０】図４は、飽和電圧（開放電圧）と残量との
関係を示すグラフである。図４に示すグラフからは、開
放電圧の残量に対する変化量が比較的大きく、一定の関
係を持つことから、開放電圧から残量を求めることが可
能であることが分かる。以上のことから、本実施の形態
では、非充放電時に、以下の方法で残量を求めている。

【００４１】まず、電流センサ１０２により電流がゼロ
の状態（電流ゼロ状態）を検出した時にタイマ７で時間
の計測を開始し、電流ゼロ状態の時間（電流ゼロ時間）
を計測する。そして、電流ゼロ時間が１時間になった時
（開放電圧測定時間）の電圧を開放電圧として、これを
電圧センサ３４により検出する。次に、この測定した開
放電圧を、開放電圧・残量メモリテーブル２６のデータ
と照合することでリチウムイオン電池３１の残量を求め
る。ここで、開放電圧の測定時間は、電圧が飽和するま
での待ち時間とし、必ずしも１時間に限定されるもので
はない。なお、本実施の形態では、従来の自己放電量の
間接的測定方法と比べると、リチウムイオン電池３１の
残量を直接測定する方法に極めて近いため、リチウムイ
オン電池３１の残量を自己放電量を考慮して正確に測定
することができる。

【００４２】（第３の実施の形態）図５は、本発明の第
３の実施の形態に係る電池の残量計測装置の全体構成を
示すブロック図である。本発明の第３の実施の形態に係
る電池の残量計測装置の構成は、図２に示す本発明の第
２の実施の形態に係る電池の残量計測装置の構成と比べ
ると、開放電圧・残量メモリテーブル２６が無くなり、
開放電圧・残量率メモリテーブル２７が追加されたもの
となっている。また演算アルゴリズム３１は、充放電時
の処理方法については前述の図２に示す演算アルゴリズ
ム２１と同じであるが、非充放電時の処理方法に若干の
違いがある。

【００４３】前述の図４のグラフでは、リチウムイオン
電池３１の開放電圧と残量の初期特性を示しているが、
リチウムイオン電池３１は充放電を繰り返すことによっ
て開放電圧と残量の関係が若干変化する。図６は、開放
電圧と残量の初期（充放電サイクル０Ｃｙｃｌｅ）特性
及び劣化（充放電サイクル３００Ｃｙｃｌｅ）特性を示
すグラフである。

【００４４】劣化特性は初期特性に比べて最大充電電気
量（満充電量）が小さく、残量に対する開放電圧の変化
量が若干大きい。図７は、開放電圧と残量率との初期
（充放電サイクル０Ｃｙｃｌｅ）特性及び劣化（充放電
サイクル３００Ｃｙｃｌｅ）特性を示すグラフである。
図７に示すグラフでは、図６に示すグラフの横軸（残
量）が、残量率（満充電量に対する残量の比率）に変え
られているが、図６と比較すると、初期特性と劣化特性
とがほぼ一致していることが分かる。即ち、電池の長期
的な使用を考えると開放電圧と残量率との関係を利用し
て残量を算出する方が精度の点で有利と言える。

【００４５】以上のことから、本実施の形態では、非充
放電時に、以下の方法で残量を求めている。まず、電流
ゼロ状態を検出すると、開放電圧測定時間（例えば１時
間）経過後に電圧（開放電圧）を測定する。次に測定し
た開放電圧を開放電圧・残量率メモリテーブル２７のデ
ータと照合することで残量率を求める。さらに残量率と
予め設定されたリチウムイオン電池の完全充電状態にお
ける電気量（満充電量）とを乗算することで残量を求め
る。

【００４６】本実施の形態では、リチウムイオン電池の
充放電サイクルによる劣化の影響を受けないため、長期
間の正確な残量計測が可能となる。（第４の実施の形態）図８は、本発明の第４の実施の形
態に係る電池の残量計測装置の全体構成を示すブロック
図である。

【００４７】本発明の第４の実施の形態に係る電池の残
量計測装置の構成は、図３に示す本発明の第２の実施の
形態に係る電池の残量計測装置の構成に、温度・開放電
圧修正量メモリテーブル４１を追加したものである。ま
た、演算アルゴリズム４１は、充放電時の処理方法につ
いては前述の図５に示す演算アルゴリズム３１と同じで
あるが、非充放電時の処理方法に若干の違いがある。

【００４８】前述の図７のグラフに示す特性を詳細に見
ると、残量率が８０％以上の場合、初期特性に比べて劣
化特性の電圧が若干低めとなり、残量率が５０％以下の
場合は、逆に劣化特性の電圧が若干高めになつている。
さらに残量率が低いと充電と放電の特性差も大きくなっ
ており、以上の特徴を踏まえると、残量率が５０〜８０
％の特性だけを利用することによって、より精度の高い
残量の計測が可能となる。

【００４９】図９は、温度を変化させた時の開放電圧と
残量率との関係を示すグラフである。図１０は、温度を
変化させた時の開放電圧と残量率との関係を示した他の
グラフである。図９に示すグラフからは、温度が変化す
ることによって、特に中低残量率の領域（７０％以下）
において、開放電圧と残量率の特性が大きく変化するこ
とが分かる。即ち、検出される温度によって開放電圧と
残量率との関係を補正すればより精度の高い残量計測を
行なうことができる。

【００５０】以上のことから、本実施の形態では、非充
放電時に、以下の方法で残量を求めている。前述の図５
に示す本発明の第３の実施の形態では、測定した開放電
圧を開放電圧・残量率メモリテーブル２７に照合して直
接残量率を得ていたが、本実施の形態では、まず測定し
た温度を温度・開放電圧修正量メモリテーブル４１に照
合することで開放電圧修正量を得て、測定した開放電圧
に、この開放電圧修正量を加減算することによって温度
を考慮した開放電圧を求め、この温度補正された開放電
圧を開放電圧・残量率メモリテーブル２７に照合するこ
とで残量を求める。

【００５１】なお、同じ考えの別の方法として、温度と
開放電圧と残量率との関係を示した温度・開放電圧・残
量率メモリテーブルを使い、測定した温度と開放電圧か
ら直接残量率を求める方法も可能である。このような方
法を用いることによりリチウムイオン電池３１の温度に
よる影響を受けない残量計測が可能となる。但し、前述
の図９のグラフに示す特性を詳細に見ると、温度が低い
場合には充電時の特性が大きく変化するのに対し、放電
時の特性は常温とほぼ同じで、逆に温度が高い場合には
放電時の特性が大きく変化するのに対し、充電時の特性
は常温とほぼ同じになっている（図１０参照）。つまり
常温以外の温度においては、電流ゼロ状態になる前の電
流の方向（充電・放電）を把握し、電流の方向に応じた
開放電圧・残量メモリテーブルを準備するか、電流の方
向に応じた温度・開放電圧修正量メモリテーブルを準備
する必要がある。

【００５２】（第５の実施の形態）図１１は、本発明の
第５の実施の形態に係る電池の残量計測装置の全体構成
を示すブロック図である。本発明の第５の実施の形態に
係る電池の残量計測装置の構成は、前述の図５に示す本
発明の第３の実施の形態に係る電池の残量計測装置の構
成に満充電量メモリ５２を追加したものである。また、
演算アルゴリズム５１は、充放電時の処理方法について
は前述の図５に示す演算アルゴリズム３１と同じである
が、非充放電時の処理方法に若干の違いがある。

【００５３】図１２は、開放電圧から残量率を求めるた
めの両者の対応関係の１例を示すグラフである。図１１
の開放電圧・残量率メモリテーブル２７は、開放電圧・
残量率特性から得られる開放電圧と残量率との関係を数
値化したものであり、例えばこの表に示した開放電圧と
残量率との組合せ等が考えられる。もしも、開放電圧・
残量率メモリテーブル２７に表形式のデータを使用した
場合、検出された開放電圧が４．０Ｖであったとすれ
ば、残量率は８５％ということになる。しかしノイズや
測定誤差等の影響で４．０Ｖであるべき開放電圧の測定
値が４．１Ｖとなった場合には、残量率を誤って９５％
と認識してしまうことになる。しかしながら、開放電圧
から残量率を求める処理は非充放電時に行なわれるの
で、自己放電や劣化等による残量低下を補正する意味も
有しているが、このような補正による残量率の低下も考
慮すると、開放電圧から得られる残量は、既に認識され
ている残量に比べて小さくなることはあっても増加する
ことはない。よって、残量率が増加することは有り得
ず、もしも、このような残量率を示した場合には開放電
圧値に誤差が含まれていることが考えられ、残量率を更
新しない方が望ましい。

【００５４】以上の考えから、本実施の形態では、前述
の図５に示す本発明の第３の実施の形態の電池の残量計
測装置とは異なって、非充放電時に、求めた残量率が記
憶されている所定の残量率よりも小さい場合（例えば、
５０％〜８０％の場合）にのみ、残量率と残量を更新す
るようにしている。図１３は、充放電サイクルを３００
Ｃｙｃｌｅ繰り返した後の開放電圧の時間的変化を示す
グラフである。

【００５５】前述の図３は初期（充放電サイクル０Ｃｙ
ｃｌｅ）特性を示したものであるが、この初期特性では
電流が流れなくなってから１時間後に電圧が完全に安定
（飽和）しているのに対し、充放電サイクルを３００Ｃ
ｙｃｌｅ繰り返した後では、１時間では電圧が飽和しき
れず約３時間で飽和していることが分かる。即ち、電圧
が飽和する時間は充放電サイクル数が増えるに従って長
くなり、これは電池の充放電による劣化が原因であると
思われる。

【００５６】開放電圧を測定するまでの待ち時間である
開放電圧測定時間は、この充放電サイクルによる劣化を
見越して最初から長くする（例えば５時間とする）方法
も考えられるが、開放電圧から残量率を求める処理は各
種の補正（劣化補正、積算誤差等）を行なう意味もあっ
てできるだけ回数を増やしたいにもかかわらず、開放電
圧測定時間を長くするとそれだけ補正する回数が少なく
なる（長時間の非充電状態が必要）ため、充放電サイク
ル数に応じて開放電圧測定時間を延ばす方法が望まし
い。

【００５７】電池は使用される装置にもよるが、満充電
になる途中までの充電や完全放電になる途中までの放電
が多く、その充放電の深度も様々である。そのため充放
電サイクルの定義やカウントは難しいが、例えば放電電
気量を積算し、その合計電気量が満充電電気量と等しく
なった時を充放電サイクル＝１とする考え方もあり、本
発明の実施の形態では、このような考え方に基づく方法
で測定された充放電サイクル数によって開放電圧測定時
間を可変にさせている。

【００５８】前述の図５に示す本発明の第３の実施の形
態に係る電池の残量計測装置は、予め設定した満充電量
を使って各種演算（充電可能量＝満充電量−非充電量−
残量、残量＝満充電量×残量率）を行なっているが、充
放電サイクルによってリチウムイオン電池３１が劣化し
てくると、充電できる電気量（満充電量）が減少するた
め、算出される残量（残量＝満充電量×残量率）に誤差
が生じる。そこで、開放電圧から求まる残量率が、充放
電サイクルによりリチウムイオン電池３１が劣化した場
合も、その時点におけるリチウムイオン電池３１の満充
電量に対する残量率を示すことから、これを利用して満
充電量を学習させることができる。

【００５９】以上のことから、本実施の形態では、非充
放電時に、以下の方法で残量を求めている。つまり、非
放電時には、図５に示す本発明の第３の実施の形態に係
る電池の残量計測装置と同様、測定した開放電圧を開放
電圧・残量率メモリテーブルに照合することで残量率を
求めるが、次の残量の計算においては予め設定した満充
電量ではなく、満充電量メモリ５２に記録されている満
充電量を用いる。

【００６０】また、この時、初期状態では、満充電メモ
リ５２に記録されている満充電量を電池の容量仕様に合
わせた値に設定するが、充放電が幾度か繰り返され、非
充放電において開放電圧が予め設定した電圧（満充電電
圧、例えば４．１Ｖ）以上となった場合、電池が満充電
状態であると判断し、その時点での残量を満充電メモリ
５２に転記することにより満充電量を更新する。

【００６１】（第６の実施の形態）図１４は、本発明の
第６の実施の形態に係る電池の残量計測装置の全体構成
を示すブロック図である。本発明の第６の実施の形態に
係る電池の残量計測装置の構成は、前述の図１１に示す
本発明の第５の実施の形態に係る電池の残量計測装置の
構成と全く同じであるが、演算アルゴリズム６１の処理
方法に若干の違いがある。前述の図１１に示す本発明の
第５の実施の形態に係る電池の残量計測装置では、非放
電時に満充電状態を検出した場合に満充電量を更新した
のに対し、本実施の形態では、充電時において電池電圧
が予め設定した電圧（満充電電圧、例えば４．１５Ｖ）
以上となり、かつ充電電流が予め設定した電流（満充電
電流、例えば０．０５Ｃ（Ａ））以下になった場合に、
電池が満充電状態であると判断し、この時点での残量を
満充電用メモリ５２に転記することにより満充電量を更
新する。

【００６２】なお、本実施の形態は、前述の図１１に示
す本発明の第５の実施の形態に係る電池の残量計測装置
の方法と併合することにより、充電時と非充放電時の両
方で、満充電量更新処理を行うことも可能である。（第７の実施の形態）図１５は、本発明の第７の実施の
形態に係る電池の残量計測装置の全体構成を示すブロッ
ク図である。

【００６３】本発明の第７の実施の形態に係る電池の残
量計測装置の構成は、前述の図５に示す本発明の第３の
実施の形態に係る電池の残量計測装置の構成と比べて、
電池パック２３が電池パック５３に、検出装置２が検出
装置７２に変わり、電池パック５３には、非電流ゼロ状
態時に電流ゼロ状態時の電池電圧を検出する開放電圧セ
ンサ３５が追加され、検出装置７２には、開放電圧セン
サ３５からの出力を受ける開放電圧検出回路７２１が追
加された構成となっている。また演算アルゴリズム７１
に、非充放電時の装置動作停止処理と、装置動作再開時
の残量更新アルゴリズムが追加されている。

【００６４】前述の図５に示す本発明の第３の実施の形
態に係る電池の残量計測装置では、非充放電時の電流ゼ
ロ状態が開放電圧測定時間になった時に開放電圧を測定
し、残量率と残量とを更新しているが、本実施の形態で
は、さらに所定の回路及び所定の装置の動作を停止させ
る処理を行なう。ここで動作を停止させる上記の所定の
回路及び所定の装置は、検出装置７２の電圧検出回路７
２３と、温度検出回路７２４と、演算アルゴリズム７１
を実行している演算装置１である。

【００６５】上記装置の動作が停止した状態では、検出
装置７２の開放電圧検出回路７２１と電流検出回路７２
２だけが動作した状態となっているが、電流検出回路７
２２が装置停止時に充放電電流を検出すると、上記装置
の動作を再開させる機能を持ち、再開された後、電流が
流れ始めることによって全ての上記装置が再び動作を始
め、演算装置１は、上記装置の動作が再開すると電池パ
ック５３の開放電圧センサ３５より動作直前の電池の開
放電圧を検出し、この開放電圧を開放電圧・残量率メモ
リテーブル２７のデータに照合することで残量率を求め
る。

【００６６】さらに、この残量率と、予め設定されたリ
チウムイオン電池３１の完全充電状態における電気量
（満充電量）とを乗算することで残量を求める。このよ
うな方法をとることで、非充放電時に電力消費量の大き
い装置を停止させることが可能となり、電力消費量を抑
えることができる。図１６は、開放電圧センサ３５と開
放電圧検出回路７２１の１構成例を示す回路図である。

【００６７】一般的に、電池Ｅの＋極側は、電池Ｅの充
放電を制御するための充放電ＦＥＴ（Ｔｒ１，Ｔｒ２）
を経由して電池パックの＋端子Ｔｍ１へとつながれ、−
極側は、電流検出抵抗Ｒを経由してＧＮＤにつながれて
いる。この標準的な回路に、電池Ｅの＋極側から常時閉
タイプで開閉を外部信号で操作できる電圧保持スイッチ
ＳＷ（アナログスイッチ等）を経由して、電圧保持アン
プＡＭＰ３へとつなぐ回路を加える。電圧保持スイッチ
ＳＷが閉じている時、電圧保持アンプＡＭＰ３から出力
される電圧は、電池Ｅの現時点の電圧を示しているが、
電圧保持アンプＡＭＰ３の入力端子に電圧保持コンデン
サＣが接続されているため、電圧保持スイッチＳＷが開
放された時には、該スイッチが開放される直前の電圧を
保持することになる。ここで、電池Ｅに電流が流れると
同時に電圧保持スイッチＳＷを開放させることができれ
ば、電流ゼロ状態での電池の電圧が、電圧保持アンプＡ
ＭＰ３の電圧出力Ｅｏｕｔから得られる。

【００６８】この電圧保持スイッチＳＷを開放するトリ
ガ信号には、電流検出抵抗Ｒの両端の電圧降下をスイッ
チ制御アンプＡＭＰ２で増幅した信号、若しくは充放電
ＦＥＴ（Ｔｒ１，Ｔｒ２）の電圧をスイッチ制御アンプ
ＡＭＰ１で増幅した信号等を用いることができる。な
お、図１５に示す開放電圧センサ３５と開放電圧検出回
路７２１を図１６に示す回路構成とした場合、出力され
る電圧出力Ｅｏｕｔは、通常（即ち、電圧保持スイッチ
ＳＷを操作しない時）、現在の電池電圧を示すことか
ら、電圧センサ３４と電圧検出回路７２３とを兼ねるこ
ともできる。

【００６９】また、各実施の形態でメモリテーブルを使
用した例を示しているが、メモリテーブルを関数に置き
換えるのは良く知られた手段であり、本発明でもメモリ
テーブルを関数もしくは当該関数を実現するアルゴリズ
ムに置き換えても良い。例えば図２４は開放電圧と残留
率の関係に関する実験値とその近似曲線（２次の多項
式）をプロットしたものであるが、開放電圧と残留率の
関係に関するメモリテーブルの代わりに図２４に示され
る関数（２次の多項式）を適用しても良い。なお、図２
４には充電と放電の二つのデータがあるが、充電データ
は残量ゼロ状態から所定残量率まで充電を行い、一定時
間放置して電池電圧がほぼ一定になった時の電圧と所定
残量率の関係を示すものである。放電データは満充電状
態から所定残量率まで放電を行い、その後一定時間放置
して電池電圧がほぼ一定になった時の電圧と所定残量率
の関係を示すものである。

【００７０】

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明では、充
電時に電池の周囲温度が変化した場合でも正確な残量
（残時間）を表示することができる。また、放電時に電
池の周囲温度や、電流が変化した場合でも、正確な残量
（残時間）を表示することができる。

【００７１】さらに、電池が未使用のまま長期間に渡っ
て放置され、自己放電により残量が減少した場合でも、
自己放電を含めた正確な残量（残時間）を表示すること
ができる。また、電池が長期間に渡って使用され、充放
電サイクルによる劣化で容量が減少した場合でも、劣化
による容量の減少を含めた正確な残量（残時間）を表示
することができる。

【００７２】さらに、電池が未使用のまま長期間に渡っ
て放置された場合における内部画路の電力消責が極めて
小さく、電池容量の滅少が少ないため、負荷に対して効
率よく電気量を供給することができる。また、残量（残
時間）の精度が高く、実際に本装置が使用できる時間
と、本装置に表示された使用時間とが一致しているた
め、ユーザが表示された使用時間を信頼することが可能
となり、安心して装置を使用することができる。

【００７３】さらに、残量（残時間）の精度が高く、実
際に本装置が使用できる時間と、本装置に表示された使
用時間とが一致しているため、電池に蓄えられた電気量
を有効に最後まで使い切ることができるので、負荷に対
して長時間に渡って十分な電気量を供給することができ
る。また、本装置に表示された使用残時間が残っている
のに電池残量がゼロとなり、ユーザが装置を使っている
途中でシステムダウンし、それまでの本装置及び負荷を
使用した作業内容が無駄になるといったトラブルを解消
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電池の残量計
測装置の全体構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る電池の残量計
測装置の全体構成を示すブロック図である。

【図３】常温（２０℃）における電圧の電流ゼロ状態直
後からの時間変化を示すグラフである。

【図４】飽和電圧（開放電圧）と残量との関係を示すグ
ラフである。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係る電池の残量計
測装置の全体構成を示すブロック図である。

【図６】開放電圧と残量の初期（充放電サイクル０Ｃｙ
ｃｌｅ）特性及び劣化（充放電サイクル３００Ｃｙｃｌ
ｅ）特性を示すグラフである。

【図７】開放電圧と残量率との初期（充放電サイクル０
Ｃｙｃｌｅ）特性及び劣化（充放電サイクル３００Ｃｙ
ｃｌｅ）特性を示すグラフである。

【図８】本発明の第４の実施の形態に係る電池の残量計
測装置の全体構成を示すブロック図である。

【図９】温度を変化させた時の開放電圧と残量率との関
係を示すグラフである。

【図１０】温度を変化させた時の開放電圧と残量率との
関係を示した他のグラフである。

【図１１】本発明の第５の実施の形態に係る電池の残量
計測装置の全体構成を示すブロック図である。

【図１２】開放電圧から残量率を求めるための両者の対
応関係の１例を示すグラフである。

【図１３】充放電サイクルを３００Ｃｙｃｌｅ繰り返し
た後の開放電圧の時間的変化を示すグラフである。

【図１４】本発明の第６の実施の形態に係る電池の残量
計測装置の全体構成を示すブロック図である。

【図１５】本発明の第７の実施の形態に係る電池の残量
計測装置の全体構成を示すブロック図である。

【図１６】開放電圧センサ３５と開放電圧検出回路７２
１の１構成例を示す回路図である。

【図１７】従来の電池の残量計測装置の１構成例を示す
ブロック図である。

【図１８】従来の電池の残量計測装置における温度と充
電効率との関係の１例を示すグラフである。

【図１９】従来の電池の残量計測装置における放電効率
と温度との関係の１例を示すグラフである。

【図２０】従来の電池の残量計測装置における満充電状
態における電池の放置期間と、温度と、残量率との間の
関係の１例を示すグラフである。

【図２１】従来の電池の残量計測装置における２種類の
充電条件（温度）で連続的に充電を行った場合の結果の
１例を示すグラフである。

【図２２】従来の電池の残量計測装置における２種類の
放電条件（温度・電流）で連続的に放電した場合の結果
の１例を示すグラフである。

【図２３】従来の電池の残量計測装置における２種類の
放電条件（温度・電流）で連続的に放電した場合の結果
の１例を示す他のグラフである。

【図２４】開放電圧と残留率の関係に関する実験値とそ
の近似曲線の１例を示すグラフである。

【符号の説明】

１演算装置２検出装置３電池パック４温度・非充電量メモリテーブル５温度・電流・非放電量メモリテーブル６自己放電量メモリテーブル７タイマ８残量メモリ９電気量表示部１０時間表示部１１演算アルゴリズム１２放電可能量１３放電残時間（＝放電可能量÷電流）３１リチウムイオン電池３２電流センサ３３温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G016 CA00 CB12 CB21 CB31 CC01 CC03 CC04 CC05 CC06 CC07 CC10 CC12 CC13 CC21 CC23 CC27 CC28 CD06 CD10 CE00 CF06 5G003 BA01 CA04 CA14 EA05 GC05 5H030 AA03 AA04 AS06 FF22 FF41 FF42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池の残量として、前記電池の放電可能
電気量及び放電可能時間を計測する電池の残量計測装置
であって、前記電池を流れる電流が充電方向である場合に実行され
るべき手段として、前記電池の周囲温度を温度と非充電
量との所定の対応関係を示すグラフと照合することによ
り前記電池の非充電量を求める手段と、予め設定した前
記電池の満充電量から前記非充電量と残量を減算するこ
とにより前記電池の充電可能電気量を求める手段と、前
記電池を流れる充電電流または所定の電流値でもって前
記充電可能電気量を除算することにより前記電池の充電
可能時間を求める手段を備え、前記電池を流れる電流が放電方向である場合に実行され
るべき手段として、前記電池の周囲温度と前記電池を流
れる電流の電流値を温度及び電流と非放電量との所定の
対応関係を示すグラフと照合することにより前記電池の
非放電量を求める手段と、前記電池の現在の残量から前
記非放電量を減算することにより前記電池の放電可能電
気量を求める手段と、前記電池を流れる放電電流または
所定の電流値でもって前記放電可能電気量を除算するこ
とにより前記電池の放電残時間を求める手段とを備えた
ことを特徴とする電池の残量計測装置。
【請求項２】リチウムイオン電池に流れる電流を検出
する電流センサと、リチウムイオン電池の温度を検出す
る温度センサと、センサ信号を取り込む検出装置と、取
り込んだセンサ信号を基にリチウムイオン電池の残量を
計算する演算装置と、前記電池の充電時間または放電時
間を計測するタイマと、温度と所定温度で一時的に充電
できないと見なされる電気量との関係を記録した温度・
非充電量関係記述手段と、温度と電流と所定温度・所定
電流で一時的に放電できないとみなされる電気量との関
係を記録した温度・電流・非放電量関係記述手段とを備
えたことを特徴とする請求項１記載の電池の残量計測装
置。
【請求項３】検出装置で検出した電流が充電方向に流
れている場合には、前記検出装置で検出した温度から前
記温度・非充電量関係記述手段によりリチウムイオン電
池の非充電量を求め、かつ予め設定した前記リチウムイ
オン電池の満充電量から前記非充電量と残量を減算する
ことにより前記リチウムイオン電池の充電可能電気量を
求め、かつ前記検出装置で検出した充電電流または所定
の電流値でもって前記充電可能電気量を除算することに
より前記リチウムイオン電池の充電可能時間を求め、前記検出装置で検出した電流が放電方向に流れている場
合には、前記検出装置で検出した温度と電流値とから前
記温度・電流・非放電量関係記述手段により前記リチウ
ムイオン電池の非放電量を求め、かつ現在の前記リチウ
ムイオン電池の残量から前記非放電量を減算することに
より前記リチウムイオン電池の放電可能電気量を求め、
かつ前記検出装置で検出した放電電流または所定の電流
値でもって前記放電可能電気量を除算することにより前
記リチウムイオン電池の放電可能時間を求めることを特
徴とする請求項２記載の電池の残量計測装置。
【請求項４】前記リチウムイオン電池の電圧を検出す
る電圧センサを備えると共に、前記リチウムイオン電池
に電流が流れない電流ゼロ状態での電池電圧と前記リチ
ウムイオン電池に蓄えられている電気量との関係を記録
した開放電圧・残量関係記述手段を備え、前記電流ゼロ
状態を検出した時に、前記タイマにより前記電流ゼロ状
態が継続する時間を計測し、前記時間が所定の時間に達
した時に、前記電流ゼロ状態の電池電圧を測定すると共
に、前記測定した電池電圧から前記開放電圧・残量関係
記述手段により前記リチウムイオン電池の残量を求める
ことを特徴とする請求項２または請求項３記載の電池の
残量計測装置。
【請求項５】前記リチウムイオン電池の開放電圧と残
量率との関係を記録した開放電圧・残量率関係記述手段
を備え、前記リチウムイオン電池に電流が流れない電流
ゼロ状態時に、検出装置により測定した開放電圧から前
記開放電圧・残量率関係記述手段により前記リチウムイ
オン電池の残量率を求め、かつ前記残量率を前記リチウ
ムイオン電池の満充電量と乗算することにより前記リチ
ウムイオン電池の残量を求める請求項２または請求項３
記載の電池の残量計測装置。
【請求項６】検出装置により測定した開放電圧から前
記開放電圧・残量率関係記述手段により得られた前記リ
チウムイオン電池の残量率が５０〜８０％の場合に、測
定前の前記リチウムイオン電池の残量率と残量とを、測
定後の残量率と残量でもって更新することを特徴とする
請求項５記載の電池の残量計測装置。
【請求項７】前記リチウムイオン電池の周囲温度と開
放電圧修正量との関係を記録した温度・開放電圧修正量
関係記述手段を備え、前記電流ゼロ状態時に、検出装置
により測定した前記リチウムイオン電池の周囲温度か
ら、前記温度・開放電圧修正量関係記述手段により前記
リチウムイオン電池の周囲温度における開放電圧修正量
を求め、前記検出装置により測定した開放電圧を前記開
放電圧修正量により修正すると共に、該修正された開放
電圧から前記開放電圧・残量率関係記述手段により前記
リチウムイオン電池の残量率を求め、かつ満充電量と乗
算することにより前記リチウムイオン電池の残量を求め
ることを特徴とする請求項５記載の電池の残量計測装
置。
【請求項８】検出装置により測定した開放電圧から前
記開放電圧・残量率関係記述手段により得られた前記リ
チウムイオン電池の残量率が、所定の残量率よりも小さ
い場合に、測定前の前記リチウムイオン電池の残量率と
残量とを、測定後の残量率と残量でもって更新すること
を特徴とする請求項５記載の電池の残量計測装置。
【請求項９】リチウムイオン電池の充放電サイクル数
をカウントするサイクルカウンタを備え、前記サイクル
カウンタのカウント数に応じて開放電圧測定時間を延長
させることを特徴とする請求項５記載の電池の残量計測
装置。
【請求項１０】検出装置により測定した開放電圧が所
定値以上であった場合に、前記満充電量を所定の残量値
に置き換えることを特徴とする請求項５記載の電池の残
量計測装置。
【請求項１１】充電時にリチウムイオン電池の電池電
圧が所定値以上で、かつ電流値が所定値以下であった場
合に、前記満充電量を所定の残量値に置き換えることを
特徴とする請求項５記載の電池の残量計測装置。
【請求項１２】リチウムイオン電池に電流が流れ始め
る寸前の動作直前開放電圧を検出する開放電圧センサを
備え、検出装置に含まれる電流検出回路が非電流ゼロ状
態を検出した時に、前記検出装置及び前記演算装置の動
作を再開させると共に、前記電流ゼロ時間が開放電圧測
定時間に達した時に、前記検出装置に含まれる前記電流
検出回路と開放電圧検出回路以外の回路の動作を中断
し、前記電流検出回路が非電流ゼロ状態を検出して前記
検出装置及び前記演算装置の動作を再開する際に、前記
動作直前開放電圧を測定し、該測定した開放電圧から前
記開放電圧・残量率関係記述手段により前記リチウムイ
オン電池の残量率を求め、かつ満充電量と乗算すること
により前記リチウムイオン電池の残量を求める請求項５
記載の電池の残量計測装置。