JP3225580B2 - バッテリ装置 - Google Patents
バッテリ装置Info
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Description
の電源供給用に用いられるバッテリ装置に関するもので
ある。
ィタイプのビデオカメラ等の電子機器等には電源供給用
に種々形式の一次電池或いは二次電池等が搭載されてい
る。また、充電して繰り返し使用することのできる二次
電池等を搭載する電子機器等においては、上記電子機器
等或いは充電用機器等への着脱を容易にするため、単数
或いは複数の二次電池等を1つのケース内に収納した所
謂バッテリパックと称されるバッテリ装置が使用されて
いる。
ように、樹脂材料等からなり略直方体状を有して形成さ
れるバッテリケース30と、上記バッテリケース30内
に収納される複数回の放電/充電が可能な電池31a、
31b、31c、31d(以下、電池31a乃至31d
と略す。)とを有して形成されるものである。
子機器等(以下、負荷と略す。)や充電用機器等(以
下、充電器と略す。)に搭載して電気的に接続されるこ
とが必要なことから、上記負荷や上記充電器と接触する
該バッテリ装置の外筺の一面(すなわちバッテリケース
30の一面)30cには、略楕円状の陽極端子板30a
及び陰極端子板30bが並装されている。上記図3にお
いては、該バッテリケース30の一面30cに陽極及び
陰極用の開孔部を穿設し、該バッテリケース30の内部
から上記陽極端子板30a及び上記陰極端子板30bに
よって上記開孔部を覆うようにして上記陽極端子板30
a及び上記陰極端子板30bが並装されている。なお、
上記陽極端子板30aは上記電池31aの陽極側と電気
的に接続され、また、上記陰極端子板30bは上記電池
31dの陰極側に電気的に接続されている。
記充電器に搭載するため、或いは搭載した後、該バッテ
リ装置が上記負荷や上記充電器から外れたり落下したり
することを防止するために、例えば、バッテリケース3
0の接続面30c両端面にはガイド30d、30e、3
0f、30gが設けられている。
電池31a乃至31dにおいては、上記バッテリケース
30内において、例えば、上記電池31aの陽極側と上
記電池31bの陰極側を並装し、さらに、上記電池31
aの陽極と上記電池31bの陰極を接続子(図示せず)
で接続し、以下、同様にして、図中破線で示すように、
隣り合う電池と正・負極を異にして配設し、各接続子で
接続することによって最大出力を得られる直列に接続さ
れている。さらに、上記電池31aの陽極側に陽極端子
板30a、上記電池31dの陰極側に陰極端子板30b
が接続されている。
れたとき、上記電池31a乃至31dに蓄える電力を上
記陽極端子板30a及び上記陰極端子板30bを介して
上記負荷に供給し、また、充電器に接続されたとき、上
記陽極端子板30a及び上記陰極端子板30bを介して
上記電池31a乃至31dに電力が供給される。
ッテリ装置は、そのバッテリ装置に内蔵する正極部材、
負極部材または電解液等によって放電容量(定格容量)
が規定される。そのため、上記バッテリ装置が、このバ
ッテリ装置を搭載するビデオカメラ等の可搬式電子機器
等にその放電容量だけ電力を供給してしまうと、該バッ
テリ装置の容量が0となり、充電用機器等による充電を
余儀なくされる。
器等においては、該バッテリ装置の容量が完全に0とな
る時点以前から上記電子機器は正常動作を行えない等の
支障をきたしてしまう慮れがある。そのため、該バッテ
リ装置の充電タイミングを予測することが望まれてい
る。
ように、上記バッテリ装置の外筺の一面に該バッテリ装
置の残余容量を百分率で示すものが知られている。
すバッテリ装置では、利用者等に上記バッテリ装置の残
余容量を知らせることができても、上記バッテリ装置を
搭載する電子機器等をどれくらい使用できるか判断する
ことができない。また、上記バッテリ装置が種々の電子
機器等に使用可能なものであった場合、使用する電子機
器等によって消費電圧が異なることから、充電タイミン
グをその残余容量から正確に予測することは困難であ
る。
接続して充電する際には、例えば、上記充電用機器等の
外筺の一面に発光ダイオード(LED) 等を設けることによ
って、例えば、上記発光ダイオードが点灯しているとき
は充電中、また、上記発光ダイオードが無灯火のときは
充電が終了したことを利用者に知らせることが行われて
いる。
述した充電中/充電終了を表すことはできても、充電終
了タイミングを予測することはできない。
グや充電終了タイミング等を常に正確に予測して利用者
に告知できるよう望まれている。
たものであり、第一に、電池の消費容量に応じて上記電
池の消費可能時間(使用可能時間、放電可能時間)を表
示することの可能なバッテリ装置及びバッテリの消費可
能時間算出方法の提供を目的とする。
置は、上述の目的を達成するために、充電可能な電池
と、該電池の消費容量を検出して消費容量情報を出力す
る消費容量検出手段と、上記消費容量検出手段からの消
費容量情報から該電池の消費可能時間を算定して消費可
能時間情報を出力する消費可能時間算定手段と、上記消
費可能時間算定手段からの消費可能時間情報に応じて消
費可能時間を表示する消費可能時間表示手段とを備え、
上記電池と消費容量検出手段と消費可能時間算定手段と
消費可能時間表示手段を1つのケースに収納してなり、
上記消費可能時間算定手段により算定された消費可能時
間を上記消費可能時間表示手段により表示するようにし
たことを特徴とする。
可能な電池と、該電池の充電容量を検出して充電容量情
報を出力する充電容量検出手段と、上記充電容量検出手
段からの充電容量情報から該電池の充電完了時間を算定
して充電完了時間情報を出力する充電完了時間算定手段
と、上記充電完了時間算定手段からの充電完了時間情報
に応じて充電完了時間を表示する充電完了時間表示手段
とを備え、上記電池と消費容量検出手段と充電完了時間
算定手段と充電完了時間表示手段を1つのケースに収納
してなり、上記充電完了時間算定手段により算定された
充電完了時間を上記充電完了時間表示手段により表示す
るようにしたことを特徴とする。さらに本発明に係るバ
ッテリ装置は、充電可能な電池と、該電池の電流経路に
配された抵抗と、該抵抗の両端の電位差を検出する検出
手段と、該検出手段により検出された電位差をアナログ
値からデジタル値に変換し、所定時間毎に検出されたデ
ジタル値と記憶されているデジタル値との演算により上
記電池の残余容量を算出し、該残余容量を用いて消費可
能時間情報を算出する演算手段と、該消費可能時間情報
を表示する表示手段と備え、上記電池と抵抗と検出手段
と演算手段と表示手段を1つのケースに収納してなり、
上記演算手段により算出された消費可能時間を上記表示
により表示するようにしたことを特徴とする。
した充電可能な電池の消費可能時間を消費可能時間算定
手段により算定して消費可能時間表示手段により表示す
る。
ースに収納した充電可能な電池の充電完了時間を充電完
了時間算定手段により算定して充電完了時間表示手段に
より表示する。さらに、本発明に係るバッテリ装置で
は、ケースに収納した充電可能な電池の消費可能時間を
演算手段により算出して表示手段により表示する。
いて図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発
明に係るバッテリ装置の一実施例を示す概略回路図であ
る。また、図2は、上述する実施例のバッテリ装置の外
観斜視図であり、放電可能時間或いは充電完了時間の表
示手段を示している。
池11a、11b、11c、11d(以下、電池11a
乃至11dと略す。)が直列に接続されている。さら
に、電池11aの陽極側には例えば20mΩ程度の低抵
抗の検出抵抗12を介して陽極端子10aが接続され、
また、電池11dの陰極側には陰極端子10bが接続さ
れている。これによって、当該バッテリ装置は電子機器
等(以下、負荷と略す。)や充電用機器等(以下、充電
器と略す。)との電気的接続が可能になっている。
bに負荷が接続されると、上記電池11a乃至11d内
に蓄積される電力が上記陽極端子10a及び上記陰極端
子10bを介して負荷に供給され、また、上記陽極端子
10a及び上記陰極端子10bに充電器が接続される
と、上記充電器から上記陽極端子10a及び上記陰極端
子10bを介して上記電池11a乃至11d内に電力が
蓄積される。
いは上記充電器に流れる電流を電圧に変換して検出し、
この検出抵抗12による検出電圧が増幅器13に入力さ
れる。そして、上記検出抵抗12からの検出電圧はこの
増幅器13によって増幅され、その出力信号は演算処理
装置15及びアナログ/デジタル変換器(以下、A/D
変換器と略す。)14に入力される。さらに、上記増幅
器13からの増幅信号はこのA/D変換器14によりデ
ジタル変換され、その出力信号が上記演算処理装置15
に入力される。したがって、上記演算処理装置15には
増幅器13からの出力信号とA/D変換器14からの出
力信号が入力されている。なお、各出力信号は電流値情
報を表すものである。
器13からの出力信号と基準電圧を比較することによっ
て前記検出抵抗12を流れる電流の極性を識別する。こ
れによって、該演算処理装置15は当該バッテリ装置が
負荷/充電器の何れに接続されたかを判別する。なお、
上述の処理を行うために該演算処理装置15にはコンパ
レータ等が内蔵される。
果に応じて、該演算処理装置15は放電モード/充電モ
ードに切り換わる。例えば、この演算処理装置15が、
当該バッテリ装置は負荷に接続されたものと判別する
と、上記電池11a乃至11dの消費容量を検出して上
記電池11a乃至11dの消費可能時間を算定する放電
モードに切り換わり、また、上記演算処理装置15が、
当該バッテリ装置は充電器に接続されたものと判別する
と、上記電池11a乃至11dの充電容量を検出して上
記電池11a乃至11dの充電完了時間を算定する充電
モードに切り換わる。
電モードに切り換わった場合について説明する。
係る一のバッテリ装置に対応するものであって、該演算
処理装置15が上記増幅器13からの出力信号を判別し
て放電モードに切り換わると、まず、該演算処理装置1
5は上記A/D変換器14からの出力信号から上記検出
抵抗12を流れる電流値(電流値情報)を算出し、さら
に、上記電流値情報を算出し始めた時点からその供給時
間、すなわち、当該バッテリ装置の放電時間(使用時
間)を測定する。そして、該演算処理装置15は上記電
流値情報と上記放電時間とから一定時間毎の〔(電流
値)×(時間)〕すなわち、負荷に消費される上記電池
11a乃至11dの消費容量(消費容量情報)を算出す
る。
れている使用時間において繰り返し行われる。
ら算出される電流値(電流値情報)には当該バッテリ装
置の温度変化に対する補正処理がなされ、これによっ
て、常に正確な電流値(以下、補正電流値)が算出され
ている。この補正処理を行うため、当該バッテリ装置内
には温度センサ16が配設され、また、該演算処理装置
15には電流値補正レート情報が記憶されている。すな
わち、温度センサ16で検出される温度変化情報が該演
算処理装置15に入力され、該演算処理装置15がその
温度変化に対する電流値補正レート情報によって上記電
流値を補正する。したがって、該演算処理装置15は常
に正確な電流値(以下、補正電流値)を算出し、また、
これによって、常に正確な消費容量を算出している。
値補正レートの一例を示す。
容量と該演算処理装置15の記憶部に記憶する前記電池
11a乃至11dの定格容量(又は、残余容量)とから
当該バッテリ装置の現時点での残余容量を算出する。そ
して、この現時点での残余容量情報は上記記憶部に記憶
する定格容量情報(又は残余容量情報)を消去して新た
に記憶される。
報(又は残余容量情報)には当該バッテリ装置の無負荷
時間すなわち、負荷に接続されないときの自然放電に対
する補正処理がなされる。この補正処理は例えば当該バ
ッテリ装置が負荷に接続されたとき行われ、これによっ
て、当該バッテリ装置使用の際には常に正確な残余容量
(以下、補正残余容量)が供給可能となる。この補正処
理を行うために、該演算処理装置15にはタイマが備え
られ、かつ自然放電量補正レート情報が記憶されてい
る。すなわち、該演算処理装置15はタイマで検出され
る無負荷時間から自然放電量を算出し、さらに、この自
然放電量によって上記定格容量情報(又は残余容量情
報)が補正される。
の一例を示す。
容量(又は補正残余容量)或いは現時点での残余容量
と、前記補正電流値とから、当該バッテリ装置の現時点
での消費可能時間(使用可能時間、放電可能時間)を算
出する。この消費可能時間情報は表示回路16に出力さ
れる。
の処理機能は本発明に係る一のバッテリ装置の消費容量
検出手段と消費可能時間算定手段に相当する。そして、
この消費容量検出手段と消費可能時間算定手段とを実現
するために、上記演算処理装置15にはマイクロプロセ
ッサが適用されている。
可能時間情報は、液晶表示素子(LCD) 等からなる表示手
段である表示回路17に出力されて表示される。なお、
上記表示回路17は、該バッテリ装置をビデオカメラ等
の可搬式電子機器等に装着した際、利用者にとって良好
な視界位置に形成されることが必要であり、例えば、図
4に示すように、該バッテリ装置の上記電子機器との接
触面に対して背面側に利用者への良好な視界位置を確保
して配設される。
置によって、常に正確な消費可能時間をそのバッテリ装
置の外筺に表示することができ、これによって、利用者
等にそのバッテリ装置の充電タイミングを正確に告知す
ることが可能となる。
当該バッテリ装置が上記電子機器に接続されていない場
合でも、上記演算処理装置15を正常に動作させる容量
が残余していれば当該バッテリ装置の放電可能時間を表
示回路17に表示できる。
該バッテリ装置が消費電圧の異なる種々の電子機器等に
接続されて電力供給の可能なものであるときは、上記図
1に示すように、種々の電子機器等を選択する選択回路
18を設けていてもよい。この選択回路18によって、
当該バッテリ装置が消費電圧等の異なる種々の電子機器
等に接続されても常に正確な放電可能時間を表示するこ
とが可能となる。
に切り換わった場合について説明する。
係る他のバッテリ装置に対応するものであって、該演算
処理装置15が前記増幅器13からの出力信号を判別し
て充電モードに切り換わると、前述と同様に、該演算処
理装置15は前記A/D変換器14からの出力信号から
前記検出抵抗12を流れる電流値(電流値情報)を算出
し、さらに、上記電流値情報を算出し始めた時点からそ
の供給時間(すなわち当該バッテリ装置の充電時間)を
測定する。そして、該演算処理装置15は上記電流値情
報と上記放電時間とから一定時間毎の充電容量(充電容
量情報)を算出する。
と同様に温度センサ16からの温度変化情報から算出さ
れる電流値補正レートによって補正処理がなされる。し
たがって、常に正確な電流値(以下、補正電流値)が算
出され、また、常に正確な充電容量が算出されている。
電容量と該演算処理装置15の記憶部に記憶する前記電
池11a乃至11dの残余容量とから当該バッテリ装置
の現時点での、充電が完了するまでの容量(以下、充電
完了容量)を算出する。そして、この充電完了容量情報
は上記記憶部に記憶する残余容量情報を消去して新たに
記憶される。
報には前述と同様に該演算処理装置15のタイマからの
自然放電時間から算出される自然放電量によって補正処
理がなされる。これによって、当該バッテリ装置が充電
器に接続された際、常に正確な残余容量(以下、補正残
余容量)が供給可能となる。
に、上述した補正残余容量又は充電完了容量と前記補正
電流値とから当該バッテリ装置の充電完了時間を算出す
る。そして、この充電完了時間は表示回路17に出力さ
れる。
の処理機能は本発明に係る他のバッテリ装置の充電容量
検出手段と充電完了時間算定手段に相当する。
れた充電完了時間情報は表示手段である表示回路17に
出力されて表示される。
置によって、常に正確な充電完了時間をそのバッテリ装
置の外筺に表示することができ、これによって、利用者
等にそのバッテリ装置の充電終了タイミングを正確に告
知することが可能となる。
当該バッテリ装置が充電器に接続されていない場合で
も、上記演算処理装置15を正常に動作させる容量が残
余していれば当該バッテリ装置の充電完了時間を表示回
路17に表示できる。
施例に限定されないことはいうまでもない。例えば、本
実施例のバッテリ装置は本発明に係る一のバッテリ装置
に相当する機能および本発明に係る他のバッテリ装置に
相当する機能をそれぞれ単独に有して構成されたもので
あってもよい。
て、例えば本実施例のバッテリ装置に切換スイッチ等を
設け、利用者等の都合に合せて放電可能時間/充電完了
時間を切り換えて表示可能としてもよい。また、当該バ
ッテリ装置が上記電子機器や充電器に接続されない場
合、上記演算処理装置15内に記憶する当該バッテリ装
置の残余容量を、例えば、前記定格容量から算出する残
余容量の定格容量に対する百分率割合で上記表示回路1
7に表示してもよい。
て、表示回路17は上記液晶表示素子(LCD) に限られる
ものではなく、例えば放電可能時間或いは充電完了時間
を表示することの可能な発光ダイオード(LED) や他種々
の計量器(メータ等)であってもよい。
て、例えば上記演算処理装置15にあらかじめ上記電池
11a乃至11dの電圧と残余容量との関係情報を記憶
することによって、上記検出抵抗12により検出される
電流値情報を電圧に変換した電圧値情報から残余容量を
算出し、その残余容量から消費可能時間或いは充電完了
時間を表示してもよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で変更可能である。
に収納した充電可能な電池の消費可能時間を消費可能時
間算定手段により算定して消費可能時間表示手段により
表示するので、利用者等に当該バッテリ装置の消費可能
時間または充電タイミングを正確に告知することが可能
となる。さらに、上記消費容量検出手段並びに上記消費
可能時間算定手段が動作可能であるとき、無負荷状態で
も消費可能時間を正確に知らしめることができる。
ースに収納した充電可能な電池の充電完了時間を充電完
了時間算定手段により算定して充電完了時間表示手段に
より表示するので、利用者等に当該バッテリ装置の充電
完了時間または充電終了タイミングを正確に知らしめる
ことができ、さらに、上記充電容量検出手段並びに上記
充電完了時間算定手段が動作可能であるとき、充電完了
時間を正確に認識させることができる。さらに、本発明
に係るバッテリ装置では、ケースに収納した充電可能な
電池の消費可能時間を演算手段により算出して表示手段
により表示するので、利用者等に当該バッテリ装置の消
費可能時間または充電タイミングを正確に告知すること
が可能となる。さらに、上記消費容量検出手段並びに上
記消費可能時間算定手段が動作可能であるとき、無負荷
状態でも消費可能時間を正確に知らしめることができ
る。
略回路図である。
観斜視図である。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 充電可能な電池と、 該電池の消費容量を検出して消費容量情報を出力する消
費容量検出手段と、 上記消費容量検出手段からの消費容量情報から該電池の
消費可能時間を算定して消費可能時間情報を出力する消
費可能時間算定手段と、 上記消費可能時間算定手段からの消費可能時間情報に応
じて消費可能時間を表示する消費可能時間表示手段とを
備え、 上記電池と消費容量検出手段と消費可能時間算定手段と
消費可能時間表示手段を1つのケースに収納してなり、
上記消費可能時間算定手段により算定された消費可能時
間を上記消費可能時間表示手段により表示するようにし
た ことを特徴とするバッテリ装置。 - 【請求項2】 充電可能な電池と、 該電池の充電容量を検出して充電容量情報を出力する充
電容量検出手段と、 上記充電容量検出手段からの充電容量情報から該電池の
充電完了時間を算定して充電完了時間情報を出力する充
電完了時間算定手段と、 上記充電完了時間算定手段からの充電完了時間情報に応
じて充電完了時間を表示する充電完了時間表示手段とを
備え、 上記電池と消費容量検出手段と充電完了時間算定手段と
充電完了時間表示手段を1つのケースに収納してなり、
上記充電完了時間算定手段により算定された充電完了時
間を上記充電完了時間表示手段により表示するようにし
た ことを特徴とするバッテリ装置。 - 【請求項3】 充電可能な電池と、 該電池の電流経路に配された抵抗と、 該抵抗の両端の電位差を検出する検出手段と、 該検出手段により検出された電位差をアナログ値からデ
ジタル値に変換し、所定時間毎に検出されたデジタル値
と記憶されているデジタル値との演算により上記電池の
残余容量を算出し、該残余容量を用いて消費可能時間情
報を算出する演算手段と、 該消費可能時間情報を表示する表示手段と備え、 上記電池と抵抗と検出手段と演算手段と表示手段を1つ
のケースに収納してなり、上記演算手段により算出され
た消費可能時間を上記表示により表示するようにした こ
とを特徴とするバッテリ装置。 - 【請求項4】 前記演算手段は、記憶部を有し、前記残
余容量を記憶することを特徴とする請求項3記載のバッ
テリ装置。 - 【請求項5】 前記演算手段は、前記所定時間毎に検出
されるデジタル値を補正する補正情報を有し、温度セン
サーからの温度情報により該補正情報を用いて上記デジ
タル値を補正することを特徴とする請求項3記載のバッ
テリ装置。
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JP08245192A JP3225580B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | バッテリ装置 |
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JP08245192A Expired - Lifetime JP3225580B2 (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | バッテリ装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100588026C (zh) * | 2002-12-10 | 2010-02-03 | 索尼公司 | 具有显示功能的二级电池及其方法 |
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US6051957A (en) * | 1998-10-21 | 2000-04-18 | Duracell Inc. | Battery pack having a state of charge indicator |
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