專利名稱：電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池組，特別是涉及對(duì)電池余量進(jìn)行測(cè)定的電池組。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，鋰離子電池被搭載于數(shù)碼相機(jī)等便攜式設(shè)備中。一般認(rèn)為鋰離子電池根據(jù)其電池電壓來(lái)檢測(cè)電池余量較難。為此，通過(guò)對(duì)電池的充放電電流進(jìn)行累計(jì)，來(lái)測(cè)定電池余量的方法就得以采用(參照專利文獻(xiàn)1)。
這時(shí)，由于即便鋰離子電池從便攜式設(shè)備拆下時(shí)也要耗費(fèi)電流，所以對(duì)電池的充放電電流進(jìn)行累計(jì)來(lái)測(cè)定電池余量的電池余量檢測(cè)電路就需要與鋰離子電池及調(diào)節(jié)器/保護(hù)電路等一起收容在殼體中，作為電池組來(lái)提供。
電池余量檢測(cè)電路采用將電流值等模擬信號(hào)變換成多位的數(shù)字值、即PCM(脈沖碼調(diào)制)數(shù)據(jù)，并對(duì)此PCM數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)的構(gòu)成。因此，就必須將檢測(cè)出的電池的充放電電流變換成PCM數(shù)據(jù)的模擬-數(shù)字變換器。(參照專利文獻(xiàn)2、3)。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2001-174534號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2001-102925號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開(kāi)2003-204267號(hào)公報(bào)伴隨便攜式設(shè)備的小型化就要求電池組小型化。然而，由于模擬-數(shù)字變換器其電路規(guī)模大，所以就有將電池余量檢測(cè)電路搭載于小型電池組上較為困難之類的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的為提供一種可以具備電池余量的檢測(cè)功能，且小型化的電池組。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的電池組，具有電池(101)；檢測(cè)上述電池(101)的充放電電流，并輸出與上述充放電電流相應(yīng)的模擬信號(hào)的電流檢測(cè)部件(133)；對(duì)上述模擬信號(hào)進(jìn)行脈沖密度調(diào)制并輸出脈沖密度調(diào)制信號(hào)的調(diào)制部件(122)；存儲(chǔ)了將上述脈沖密度調(diào)制信號(hào)變換成脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)的變換程序(147)、和對(duì)上述脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)而算出電池余量的余量計(jì)算程序(148)的存儲(chǔ)器(124)；以及從上述調(diào)制部件(122)被供給上述脈沖密度調(diào)制信號(hào)，并基于上述存儲(chǔ)器(124)中所存儲(chǔ)的上述變換程序(147)將上述脈沖密度調(diào)制信號(hào)變換成作為數(shù)字信號(hào)的脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)，基于上述存儲(chǔ)器(124)中所存儲(chǔ)的余量計(jì)算程序(148)對(duì)上述脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)而算出電池余量的CPU(123)，由此就可以具備電池余量的檢測(cè)功能，且小型化。
在上述電池組中，能夠采用以下構(gòu)成上述CPU(123)間歇地啟動(dòng)上述變換程序，從上述調(diào)制部件取入上述脈沖密度調(diào)制信號(hào)并變換成上述脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)。
在上述電池組中，能夠采用以下構(gòu)成具有檢測(cè)上述電池的電壓的電壓檢測(cè)部件(131)；檢測(cè)溫度的溫度檢測(cè)部件(132)；和選擇由上述電流檢測(cè)部件(133)、上述電壓檢測(cè)部件(131)、上述溫度檢測(cè)部件(132)中的任意一個(gè)輸出的模擬信號(hào)并提供給上述調(diào)制部件(122)的選擇部件(134)，上述余量計(jì)算程序(148)在對(duì)上述充放電電流的脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)時(shí)，利用上述電壓的脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)和上述溫度的脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行電池余量的校正。
在上述電池組中，能夠采用以下構(gòu)成
上述調(diào)制部件(122)是σ·δ調(diào)制器。
在上述電池組中，能夠采用以下構(gòu)成上述電流檢測(cè)部件(133)、上述調(diào)制部件(122)、上述存儲(chǔ)器(124)和上述CPU(123)被搭載于同一半導(dǎo)體集成電路裝置(111)中。
此外，上述括弧內(nèi)的參照標(biāo)記是為了使理解容易而附加的，只不過(guò)是一個(gè)例子，并不是限定于圖示的方式。
根據(jù)本發(fā)明，就可以具備電池余量的檢測(cè)功能，且小型化。


圖1是本發(fā)明的電池組的一實(shí)施方式的斜視圖。
圖2是本發(fā)明的電池組的一實(shí)施方式的分解斜視圖。
圖3是電路基板的斜視圖。
圖4是燃料表IC的塊構(gòu)成圖。
圖5是σ·δ調(diào)制器的塊構(gòu)成圖。
圖6是存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)構(gòu)成圖。
圖7是CPU的處理流程圖。
圖8是硬件構(gòu)成的間除濾波器的一實(shí)施方式的塊構(gòu)成圖。
圖9是數(shù)字濾波處理的詳細(xì)流程圖。
圖10是本發(fā)明的一實(shí)施方式的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖11是本發(fā)明的電池組的其他實(shí)施方式的框圖。
圖12是使用了圖11的電池組的便攜式電子設(shè)備的一實(shí)施方式的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示本發(fā)明的電池組的一實(shí)施方式的斜視圖，圖2表示本發(fā)明的電池組的一實(shí)施方式的分解斜視圖。
在圖1、圖2中，本實(shí)施方式的電池組100采用將電池101及電路基板102收納在殼體103中的構(gòu)成。電池101是鋰離子電池，通過(guò)連接端子104與電路基板102連接起來(lái)。
圖3表示電路基板102的斜視圖。同一圖中，電路基板102采用將燃料表IC(fuel gauge IC)111、調(diào)節(jié)器/保護(hù)電路112、晶體管113、電流檢測(cè)用電阻Rs搭載在兩層或者多層的印制電路布線板114上的構(gòu)成。
燃料表IC111通過(guò)對(duì)電池101的充放電電流進(jìn)行累計(jì)來(lái)檢測(cè)電池101的余量。用燃料表IC111檢測(cè)出的余量被輸出到外部。
調(diào)節(jié)器/保護(hù)電路112通過(guò)對(duì)電池101的電壓、以及流入端子T-的電流進(jìn)行檢測(cè)來(lái)檢測(cè)電池101的過(guò)充電、過(guò)放電、過(guò)電流、短路等，并通過(guò)控制晶體管113，將端子T-從負(fù)荷切斷，由此來(lái)保護(hù)電池101及端子T+和端子T-上所連接的負(fù)荷，同時(shí)使從電池101獲得的電源穩(wěn)定并提供給作為電池余量檢測(cè)電路的燃料表IC111。
圖4表示燃料表IC111的塊構(gòu)成圖。
燃料表IC111例如是1芯片的半導(dǎo)體集成電路，采用包括檢測(cè)部121、σ·δ調(diào)制器122、CPU123、存儲(chǔ)器124、通信電路126的構(gòu)成，是通過(guò)對(duì)電池101的充放電電流進(jìn)行累計(jì)來(lái)計(jì)算電池101的余量的電路。此外，電池101例如由鋰離子電池所構(gòu)成。
構(gòu)成燃料表IC111的檢測(cè)部121采用包括電壓檢測(cè)部131、溫度檢測(cè)部132、電流檢測(cè)部133、多路轉(zhuǎn)接器(multiplexer)134的構(gòu)成。
電壓檢測(cè)部131被連接到電池101的兩端，檢測(cè)電池101的電壓。用電壓檢測(cè)部131檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)被供給到多路轉(zhuǎn)接器134。溫度檢測(cè)部132檢測(cè)周圍溫度，生成并輸出與周圍溫度相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)。溫度檢測(cè)部132的檢測(cè)信號(hào)被供給到多路轉(zhuǎn)接器134。
電流檢測(cè)部133例如由差動(dòng)放大器所構(gòu)成，被連接到在電池101與端子T-之間所連接的電流檢測(cè)電阻Rs的兩端，檢測(cè)依照電流檢測(cè)電阻Rs上流經(jīng)的電流而在電流檢測(cè)電阻Rs上發(fā)生的電壓，并輸出與電池101的充放電電流相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)。
此外，這時(shí)，檢測(cè)信號(hào)例如在電池101上沒(méi)有流過(guò)充放電電流時(shí)成為基準(zhǔn)電壓V0，在流過(guò)充電電流時(shí)成為超過(guò)基準(zhǔn)電壓V0的值，在流過(guò)放電電流時(shí)成為不足基準(zhǔn)電壓V0的值而被輸出。電流檢測(cè)部133的檢測(cè)信號(hào)被提供給多路轉(zhuǎn)接器134。
多路轉(zhuǎn)接器134基于來(lái)自CPU123的控制信號(hào)來(lái)選擇電壓檢測(cè)部131的檢測(cè)信號(hào)、溫度檢測(cè)部132的檢測(cè)信號(hào)、電流檢測(cè)部133的檢測(cè)信號(hào)中的某一個(gè)，并提供給σ·δ調(diào)制器122。
σ·δ調(diào)制器122對(duì)來(lái)自多路轉(zhuǎn)接器134的模擬信號(hào)進(jìn)行PDM(脈沖密度調(diào)制)、也就是1位數(shù)字調(diào)制并提供給CPU123。
CPU123執(zhí)行存儲(chǔ)器124中所存儲(chǔ)的數(shù)字濾波處理程序并將PDM信號(hào)變換成多位的數(shù)字值、也就是PCM(脈沖碼調(diào)制)數(shù)據(jù)。進(jìn)而，執(zhí)行余量計(jì)算程序處理以計(jì)算出電池101的余量。此外，在本說(shuō)明書(shū)中所說(shuō)的CPU中包含微處理器等處理器。通信電路116將CPU123計(jì)算出的電池余量對(duì)外部電路進(jìn)行發(fā)送。
<σ·δ調(diào)制器的構(gòu)成>
圖5表示σ·δ調(diào)制器122的塊構(gòu)成圖。同一圖中，σ·δ調(diào)制器122由減法器141、積分器142、比較器143、遲延電路144、1位D/A變換器145所構(gòu)成。
減法器141從在輸入端子Tin自多路轉(zhuǎn)接器134供給的模擬信號(hào)中減去1位D/A變換器145的輸出而得到差分。減法器141輸出的差分信號(hào)被供給到積分器142。
積分器142對(duì)自減法器141供給的差分信號(hào)進(jìn)行積分。積分器142輸出的積分信號(hào)被供給到比較器143。
比較器143對(duì)自積分器142供給的積分信號(hào)和在內(nèi)部所設(shè)定的基準(zhǔn)電壓V0進(jìn)行比較，例如，如果積分信號(hào)比基準(zhǔn)電壓大就輸出成為高電平的信號(hào)，如果被積分的模擬信號(hào)比基準(zhǔn)電壓小，就輸出成為低電平的信號(hào)。
比較器143的輸出信號(hào)從輸出端子Tout被輸出，同時(shí)被供給到遲延電路144。遲延電路144使比較器143的輸出信號(hào)延遲1采樣期間并輸出。
用遲延電路144經(jīng)過(guò)遲延后的信號(hào)被供給到1位D/A變換器145。1位D/A變換器145對(duì)來(lái)自遲延電路144的信號(hào)進(jìn)行1位D/A變換并提供給減法器141。
從σ·δ調(diào)制器122的輸出端子Tout輸出對(duì)來(lái)自多路轉(zhuǎn)接器134的模擬信號(hào)進(jìn)行了PDM(脈沖密度調(diào)制)、也就是1位數(shù)字調(diào)制的信號(hào)。
從該σ·δ調(diào)制器122的輸出端子Tout輸出的PDM信號(hào)被供給到CPU123。CPU123基于存儲(chǔ)器124中所存儲(chǔ)的程序來(lái)執(zhí)行處理。
<存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)構(gòu)成>
存儲(chǔ)器124由2K字節(jié)左右的比較小的存儲(chǔ)容量的ROM和RAM等存儲(chǔ)介質(zhì)所構(gòu)成，在ROM中存儲(chǔ)著用CPU123執(zhí)行的程序。在存儲(chǔ)器124內(nèi)的ROM中，如圖6的數(shù)據(jù)構(gòu)成圖所示，存儲(chǔ)著數(shù)字濾波處理程序147及余量計(jì)算程序148。RAM被用于CPU123進(jìn)行執(zhí)行時(shí)的作業(yè)區(qū)域等。
數(shù)字濾波處理程序147例如是對(duì)來(lái)自σ·δ調(diào)制器122的PDM信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理，進(jìn)行將σ·δ調(diào)制器122輸出的PDM信號(hào)變換成多位的數(shù)字值、也就是PCM數(shù)據(jù)的處理的程序，例如是執(zhí)行間除濾波處理的程序。
間除濾波處理由CIC(Cascaded Integrated Combinatorial)濾波處理和FIR(Finite Impulse Response)濾波處理所構(gòu)成。此外，也可以取代FIR濾波處理而使用IIR(Infinite Impulse Response)濾波處理。
余量計(jì)算程序148通過(guò)對(duì)用數(shù)字濾波處理程序147所變換后的PCM數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)，來(lái)進(jìn)行計(jì)算電池101的余量的處理，并將計(jì)算出的余量存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中。
<CPU的處理>
其次，就CPU123中的處理進(jìn)行說(shuō)明。圖7表示CPU123的處理的流程圖。CPU123為了降低電力消耗而借助于內(nèi)置的中斷計(jì)時(shí)器間歇地執(zhí)行處理。
若在步驟S1-1中有計(jì)時(shí)器中斷，CPU123就在步驟S1-2中從σ·δ調(diào)制器122取入PDM信號(hào)。此外，CPU123例如按相當(dāng)于PDM信號(hào)的8位串的規(guī)定期間(例如，1msec左右)發(fā)生計(jì)時(shí)器中斷。
接著，CPU123對(duì)在步驟S1-2中從σ·δ調(diào)制器122取入的PDM信號(hào)執(zhí)行與數(shù)字濾波處理程序147相應(yīng)的處理。由此，從σ·δ調(diào)制器122取入的PDM信號(hào)被變換成多位的數(shù)字值、也就是PCM數(shù)據(jù)。
此外，這時(shí)，CPU123控制多路轉(zhuǎn)接器134，將基于來(lái)自電壓檢測(cè)部131、溫度檢測(cè)部132、電流檢測(cè)部133的模擬檢測(cè)信號(hào)的PDM信號(hào)順次取入，并通過(guò)數(shù)字濾波處理程序147順次變換成PCM數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中。
接著，CPU123在步驟S1-4中執(zhí)行余量計(jì)算程序148，并基于已變換成PCM數(shù)據(jù)的電壓值、溫度、電流值而算出電池101的余量。例如，通過(guò)對(duì)電流值進(jìn)行累計(jì)，而算出電池余量。此時(shí)，根據(jù)電壓值及溫度來(lái)進(jìn)行電池余量的校正。
<間除濾波處理>
就間除濾波處理進(jìn)行說(shuō)明。圖8表示硬件構(gòu)成的間除濾波器的一實(shí)施方式的塊構(gòu)成圖。間除濾波器由CIC濾波器部151和FIR濾波器部152所構(gòu)成。
CIC濾波器部151由被級(jí)聯(lián)的3級(jí)積分電路153、154、155、間除電路156、被級(jí)聯(lián)的3級(jí)微分電路157、158、159所構(gòu)成。
積分電路153～155分別由對(duì)輸入數(shù)據(jù)和延遲元件162的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算的加法器161；將加法器161的輸出數(shù)據(jù)延遲1采樣期間后提供給加法器161的延遲元件162所構(gòu)成。微分電路157～159分別由將輸入數(shù)據(jù)延遲1采樣期間的延遲元件163；從輸入數(shù)據(jù)中減去延遲元件163的輸出數(shù)據(jù)的減法器164；將減法器164的輸出數(shù)據(jù)用N進(jìn)行除法運(yùn)算的除法器165所構(gòu)成。
間除電路(decimation circuit)156通過(guò)將積分電路155的輸出數(shù)據(jù)在N采樣期間取出1次來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的間隔剔除，并將所取出的PCM數(shù)據(jù)提供給微分電路157。
被供給到端子175的PDM信號(hào)用積分電路153～155進(jìn)行積分而成為PCM數(shù)據(jù)后，用間除電路156進(jìn)行N1的間除，進(jìn)而用微分電路157～159進(jìn)行微分而作為PCM數(shù)據(jù)被輸出。
FIR濾波器部152由被級(jí)聯(lián)的i級(jí)延遲元件1711～171i；在i級(jí)延遲元件171各自輸出的PCM數(shù)據(jù)上分別乘以系數(shù)A1～Ai的乘法1721～172i；對(duì)乘法器1721～172i各自的輸出進(jìn)行加法運(yùn)算的加法器173；間除電路174所構(gòu)成。
積分電路155輸出的PCM數(shù)據(jù)用延遲元件1711～171i順次遲延，并用乘法器1721～172i分別乘以系數(shù)A1～Ai后，用加法器173取得總和。加法器173輸出的PCM數(shù)據(jù)通過(guò)用間除電路174在M采樣期間取出1次來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的間隔剔除(M1的間除)，經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波處理并從端子176被輸出。
CPU123執(zhí)行的數(shù)字濾波處理程序147是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)了與圖8所示的硬件構(gòu)成的間除濾波器同樣的處理。
圖9表示步驟S1-2中CPU123執(zhí)行的數(shù)字濾波處理的詳細(xì)流程圖。同一圖中，CPU123在步驟S2-1中例如將8位串的PDM信號(hào)從存儲(chǔ)器124讀出并進(jìn)行與積分電路153～155等同的積分處理。接著，在步驟S2-2中進(jìn)行N1的間除處理，在步驟S2-3中進(jìn)行與微分電路157～159等同的微分處理，并將所得到的PCM數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器124中。
進(jìn)而，CPU123在步驟S2-4中從存儲(chǔ)器124將i個(gè)PCM數(shù)據(jù)及預(yù)先寫(xiě)入存儲(chǔ)器124中的i個(gè)系數(shù)A1～Ai順次讀出，進(jìn)行與乘法器1721～172i等同的乘法處理。接著，在步驟S2-5中進(jìn)行與加法器173等同的加算處理，進(jìn)而在步驟S2-6中進(jìn)行M1的間除處理，并將所得到的PCM數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器124中。
圖10表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的動(dòng)作說(shuō)明圖。同一圖中，時(shí)刻t11、t12、t13表示計(jì)時(shí)器中斷的定時(shí)。若在時(shí)刻t11、t12、t13有計(jì)時(shí)器中斷，則CPU123在步驟S1-2中從σ·δ調(diào)制器122取入PDM信號(hào)，在步驟S1-3中通過(guò)執(zhí)行與數(shù)字濾波處理程序147相應(yīng)的處理，將電壓檢測(cè)部131、溫度檢測(cè)部132、電流檢測(cè)部133所取得的模擬信號(hào)變換成PCM數(shù)據(jù)。
CPU123基于在步驟S1-3取得的PCM數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算電池101的余量。計(jì)算出的電池余量被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中。存儲(chǔ)器124中所存儲(chǔ)的電池余量根據(jù)來(lái)自外部電路的請(qǐng)求被調(diào)用，并經(jīng)由通信電路126被發(fā)送給外部電路。
根據(jù)本實(shí)施方式，由于用σ·δ調(diào)制器122將模擬信號(hào)作為PDM信號(hào)，并通過(guò)用CPU123對(duì)此PDM信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理而變換成PCM數(shù)據(jù)，所以就能夠?qū)?gòu)成復(fù)雜的AD變換器置換成簡(jiǎn)單構(gòu)成的σ·δ調(diào)制器122，進(jìn)而就能夠用CPU123進(jìn)行電池的余量計(jì)算處理。由于CPU123中的余量計(jì)算處理的負(fù)荷輕微，能夠充分地執(zhí)行數(shù)字濾波處理所以這是能夠?qū)崿F(xiàn)的。
此外，本實(shí)施方式，將檢測(cè)部121、σ·δ調(diào)制器122、CPU123、存儲(chǔ)器124搭載在同一半導(dǎo)體芯片上，但也可以將檢測(cè)部121及σ·δ調(diào)制器122的模擬電路、和CPU123及存儲(chǔ)器124的數(shù)字電路作為各自的半導(dǎo)體芯片。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，將CPU123和存儲(chǔ)器124內(nèi)置于燃料表IC111內(nèi)部，但也可以作為不同的半導(dǎo)體器件。
<電池組>
圖11表示本發(fā)明的電池組的其他實(shí)施方式的框圖。同一圖中，燃料表IC200被半導(dǎo)體集成化，大致由數(shù)字部210和模擬部250構(gòu)成。
在數(shù)字部210內(nèi)設(shè)置有CPU211、ROM212、RAM213、EEPROM214、中斷控制部215、總線控制部216、I2C部217、串行通信部218、計(jì)時(shí)器部219、電源接通復(fù)位部220。這些電路通過(guò)內(nèi)部總線222相互連接起來(lái)。
CPU211執(zhí)行ROM212中所存儲(chǔ)的程序來(lái)控制燃料表IC200全體，并執(zhí)行對(duì)電池的充放電電流進(jìn)行累計(jì)而算出電池余量的處理等。此時(shí)RAM213被作為作業(yè)區(qū)域而使用。在EEPROM214中存儲(chǔ)著修整(trimming)信息等。此外，CPU211相當(dāng)于圖4所示的CPU123，ROM212、RAM213、EEPROM214相當(dāng)于存儲(chǔ)器124。
中斷控制部215從燃料表IC200的各部被供給中斷請(qǐng)求，依照各中斷請(qǐng)求的優(yōu)先度發(fā)生中斷并通知給CPU211。總線控制部216進(jìn)行哪個(gè)電路部來(lái)使用內(nèi)部總線的控制。
I2C部217經(jīng)由端口231、232連接到通信線來(lái)進(jìn)行2線式的串行通信。串行通信部218相當(dāng)于圖4所示的通信電路126，經(jīng)由端口233連接到未圖示的通信線來(lái)進(jìn)行1線式的串行通信。
計(jì)時(shí)器部219對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)，其計(jì)數(shù)值被CPU211參照。電源接通復(fù)位部220檢測(cè)出端口235上所供給的電源Vdd上升而發(fā)生復(fù)位信號(hào)來(lái)進(jìn)行燃料表IC200全體的復(fù)位。
在模擬部250內(nèi)設(shè)置有振蕩電路251、晶體振蕩電路252、多路轉(zhuǎn)接器(MPX)253、分頻器254、電壓傳感器255、溫度傳感器256、電流傳感器257、多路轉(zhuǎn)接器258、σ·δ調(diào)制器259。
振蕩電路251是持有PLL的振蕩器，輸出數(shù)MHz的振蕩信號(hào)。晶體振蕩電路252在端口271、272上外裝晶體振子來(lái)進(jìn)行振蕩，輸出數(shù)MHz的振蕩信號(hào)。晶體振蕩電路252的振蕩頻率相對(duì)于振蕩電路251是高精度。
多路轉(zhuǎn)接器253基于從端口273供給的選擇信號(hào)來(lái)選擇振蕩電路251與晶體振蕩電路252中的某一方輸出的振蕩頻率信號(hào)，并作為系統(tǒng)時(shí)鐘供給到燃料表IC200的各部，同時(shí)提供給分頻器254。于是，多路轉(zhuǎn)接器253在從端口273未供給選擇信號(hào)的情況下選擇例如振蕩電路251輸出的振蕩頻率信號(hào)。分頻器254對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘分頻并生成各種時(shí)鐘提供給燃料表IC200的各部分。
電壓傳感器255檢測(cè)分別外裝在端口274、275上的電池(鋰離子電池)301、302的電壓，將模擬的檢測(cè)電壓提供給多路轉(zhuǎn)接器258。溫度傳感器256檢測(cè)燃料表IC200的環(huán)境溫度，將模擬的檢測(cè)溫度提供給多路轉(zhuǎn)接器258。
在端口276、277上連接著電流檢測(cè)用的電阻303的兩端，電流傳感器257根據(jù)端口276、277各自的電位差來(lái)檢測(cè)流過(guò)電阻303的電流，將模擬的檢測(cè)電流提供給多路轉(zhuǎn)接器258。
多路轉(zhuǎn)接器258順次選擇模擬的檢測(cè)電壓、模擬的檢測(cè)溫度、模擬的檢測(cè)電流并提供給σ·δ調(diào)制器259。σ·δ調(diào)制器259對(duì)各檢測(cè)值進(jìn)行σ·δ變換，由此通過(guò)內(nèi)部總線222將脈沖密度調(diào)制信號(hào)提供給CPU211，并用CPU211進(jìn)行數(shù)字濾波處理來(lái)進(jìn)行檢測(cè)電壓、檢測(cè)溫度、檢測(cè)電流各自的數(shù)字化。另外，CPU211通過(guò)對(duì)電池的充放電電流進(jìn)行累計(jì)而算出電池余量。此時(shí)檢測(cè)溫度被使用于溫度校正。
此外，電壓傳感器255相當(dāng)于如圖4所示的電壓檢測(cè)部131，溫度傳感器256相當(dāng)于溫度檢測(cè)部132，電流傳感器257相當(dāng)于電流檢測(cè)部133，多路轉(zhuǎn)接器258相當(dāng)于多路轉(zhuǎn)接器134，σ·δ調(diào)制器259相當(dāng)于σ·δ調(diào)制器122，電流檢測(cè)用的電阻303相當(dāng)于電流檢測(cè)電阻Rs。
上述的燃料表IC200與電池301、302；電流檢測(cè)用的電阻303；調(diào)節(jié)器/保護(hù)電路304；電阻305及開(kāi)關(guān)306一起被收納在框體310中而構(gòu)成電池組300。在電池組300的端子311上連接電池301的正電極以及調(diào)節(jié)器/保護(hù)電路304的電源輸入端子，調(diào)節(jié)器/保護(hù)電路304的電源輸出端子被連接燃料表IC200的電源Vdd的端口235。端子312經(jīng)由電阻305被連接到調(diào)節(jié)器/保護(hù)電路304的接地端子，同時(shí)經(jīng)由開(kāi)關(guān)306被連接到電流檢測(cè)用的電阻303與端口277的連接點(diǎn)。調(diào)節(jié)器/保護(hù)電路304穩(wěn)定端子311、312間的電壓，同時(shí)在此電壓成為規(guī)定范圍以外的情況下將開(kāi)關(guān)306斷開(kāi)來(lái)進(jìn)行保護(hù)。
另外，電流檢測(cè)用的電阻303與端口276的連接點(diǎn)被連接燃料表IC200的電源Vss的端口236。在電池組300的端子313、314上連接著燃料表IC200的端口231、232。
圖12表示使用了圖11的電池組300的便攜式電子設(shè)備的一實(shí)施方式的框圖。同一圖中，便攜式電子設(shè)備400是例如便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、便攜式電話等主體電路。便攜式電子設(shè)備400具有通信裝置410。
電池組300的端子311～314被分別連接到便攜式電子設(shè)備400的電源Vdd、Vss的端子401、402、以及連接著時(shí)鐘線L1和數(shù)據(jù)線L2的端子403、404。由此，從電池組300內(nèi)的電池301、302對(duì)便攜式電子設(shè)備400供給電源。
在此情況下，通常，便攜式電子設(shè)備400作為控制方、燃料表IC200作為被控方來(lái)動(dòng)作，根據(jù)來(lái)自便攜式電子設(shè)備400的請(qǐng)求，燃料表IC200對(duì)便攜式電子設(shè)備400的通信裝置410應(yīng)答所算出的電池余量。
此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)還可以有種種變形例。
權(quán)利要求
1.一種電池組，其特征在于，包括電池；電流檢測(cè)部件，檢測(cè)上述電池的充放電電流，并輸出與上述充放電電流相應(yīng)的模擬信號(hào)；調(diào)制部件，對(duì)上述模擬信號(hào)進(jìn)行脈沖密度調(diào)制并輸出脈沖密度調(diào)制信號(hào)；存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)了將上述脈沖密度調(diào)制信號(hào)變換成脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)的變換程序、和對(duì)上述脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)而算出電池余量的余量計(jì)算程序；以及CPU，從上述調(diào)制部件被供給上述脈沖密度調(diào)制信號(hào)，并基于上述存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的上述變換程序?qū)⑸鲜雒}沖密度調(diào)制信號(hào)變換成作為數(shù)字信號(hào)的脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)，基于上述存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的余量計(jì)算程序?qū)ι鲜雒}沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)而算出電池余量。
2.按照權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于上述CPU間歇地啟動(dòng)上述變換程序，從上述調(diào)制部件取入上述脈沖密度調(diào)制信號(hào)并變換成上述脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的電池組，其特征在于，還包括檢測(cè)上述電池的電壓的電壓檢測(cè)部件；檢測(cè)溫度的溫度檢測(cè)部件；和選擇由上述電流檢測(cè)部件、上述電壓檢測(cè)部件、上述溫度檢測(cè)部件中的任意一個(gè)輸出的模擬信號(hào)并提供給上述調(diào)制部件的選擇部件，上述余量計(jì)算程序在對(duì)上述充放電電流的脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)時(shí)，利用上述電壓的脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)和上述溫度的脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行電池余量的校正。
4.按照權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的電池組，其特征在于上述調(diào)制部件是σ·δ調(diào)制器。
5.按照權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的電池組，其特征在于上述電流檢測(cè)部件、上述調(diào)制部件、上述存儲(chǔ)器和上述CPU被搭載于同一半導(dǎo)體集成電路裝置中。
全文摘要
本發(fā)明以提供一種可以具有電池余量的檢測(cè)功能，且小型化的電池組為目的。本發(fā)明的電池組具有電池(101)；檢測(cè)電池的充放電電流，并輸出與充放電電流相應(yīng)的模擬信號(hào)的電流檢測(cè)部件(133)；對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行脈沖密度調(diào)制并輸出脈沖密度調(diào)制信號(hào)的調(diào)制部件(122)；存儲(chǔ)了將脈沖密度調(diào)制信號(hào)變換成脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)的變換程序(147)、和對(duì)脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)而算出電池余量的余量計(jì)算程序(148)的存儲(chǔ)器(124)；以及從調(diào)制部件(122)被供給脈沖密度調(diào)制信號(hào)，并基于存儲(chǔ)器(124)中所存儲(chǔ)的變換程序?qū)⒚}沖密度調(diào)制信號(hào)變換成作為數(shù)字信號(hào)的脈沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)，基于存儲(chǔ)器(124)中所存儲(chǔ)的余量計(jì)算程序?qū)γ}沖碼調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)而算出電池余量的CPU(123)。
文檔編號(hào)H03M1/82GK101022180SQ20071000576
公開(kāi)日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月13日
發(fā)明者中野一樹(shù), 池內(nèi)亮 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社