JP2001023589A - バッテリパック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリの大容量化を図る時には標準のバッ
テリパックを無駄にすることなく、かつバッテリの大容
量化を望まないユーザに対しては装置のコストが高くな
らないように、また新たに製造型を起こすこと無くバッ
テリの大容量化が図れるように、さらにＰＣ等で使用す
るためにスマートバッテリにも対応することができるバ
ッテリパックを提供する。 【解決手段】 電子機器１の大容量化構成であって、標
準用の第１のバッテリパック３と増設用の第２のバッテ
リパック６を有し、第２のバッテリパック６のコネクタ
７を電子機器１のコネクタ２に嵌合させ、さらに第１の
バッテリパック３のコネクタ４を第２のバッテリパック
６のコネクタ８に嵌合させ、電子機器１と第２および第
１のバッテリパック６，３とを接続して、電子機器１を
第１のバッテリパック３と第２のバッテリパック６の加
算したバッテリ容量で使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ駆動でき
る電子機器に使用するバッテリパックの技術に関し、特
にＰＣ（パーソナルコンピュータ）等に使用するバッテ
リの大容量化の要求に対し、接続する電子機器とバッテ
リパックの原価を安価にすることができ、かつバッテリ
の大容量化が容易に実現できるバッテリパックに適用し
て有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者が検討した技術として、電子機
器に使用するバッテリパックについては、以下のような
方式の技術が挙げられる。

【０００３】たとえば、バッテリパックを電子機器に接
続する方式としては、特開平７−４４２７０号公報で示
されるように、第１のバッテリパックが装着される領域
に第１のバッテリパックと交換して第２の大容量バッテ
リパックが装着できるようにした接続方式の装置が知ら
れている。

【０００４】また、第１のバッテリパックと第２のバッ
テリパックとを同時に接続できるように装置側に２つの
接続コネクタを設けた装置も知られている。

【０００５】さらに、バッテリパックを構成するバッテ
リ（バッテリセル）を複数個接続する方式としては、た
とえば特開平１０−３８９９号公報で示されるように、
バッテリの電極部に嵌合可能な凹凸部を設け、凹部と凸
部とが相互に嵌合され、容易に接合できる方式が知られ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な電子機器に使用するバッテリパックの技術について、
本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかと
なった。

【０００７】たとえば、前記特開平７−４４２７０号公
報の技術は、装置側にバッテリパックを装着する嵌合部
を１つ設け、第１のバッテリパックとこのバッテリパッ
クよりも大容量の第２のバッテリパックを交換して装着
する構造となっている。この方式では、装置側にはバッ
テリパックを装着する接続コネクタは１つのみでよい
が、第１のバッテリパックが装置に標準添付されている
場合でユーザーがバッテリを大容量化したい場合には、
第１のバッテリパックを第２のバッテリパックに交換し
なければならず、第１のバッテリパックが余ることとな
り、ユーザにとって出費がかさむ。また、大容量化のた
めに、第２のバッテリパックの形状は第１のバッテリパ
ックと異なるため、型を新たに起こす必要がある。

【０００８】また、前記のように第１のバッテリパック
と第２のバッテリパックを同時に接続できるように装置
側に２つの接続コネクタを設けた装置の場合、装置にバ
ッテリパックを装着する接続コネクタをそれぞれ２つず
つ搭載する必要があり、バッテリの大容量化を望まない
ユーザに対しては装置のコストが高くなってしまう。

【０００９】さらに、前記特開平１０−３８９９号公報
の技術は、それぞれのバッテリ（バッテリセル）に凹部
と凸部を設けて接合する構造となっているので、最端部
の凹部が使用されず無駄となってしまい、使用しない凹
部を被うカバーが無いために複数個のバッテリ全体を被
うケースを準備する必要がある。また、この技術でのバ
ッテリは、単純に（＋）極と（−）極とを接続する方式
であり、直列接続のみ想定して並列接続ができず、また
ＰＣ等の電子機器で使用されるスマートバッテリに対応
していない、などの課題が考えられる。

【００１０】そこで、本発明の目的は、前記のような種
々の課題に着目し、バッテリの大容量化を図る時には標
準のバッテリパックを無駄にすることなく、かつバッテ
リの大容量化を望まないユーザに対しては装置のコスト
が高くならないように、また新たに製造型を起こすこと
無くバッテリの大容量化が図れるように、さらにＰＣ等
で使用するためにスマートバッテリにも対応することが
できるバッテリパックを提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、２種類のバッテリパックを組み合わ
せ、第１のバッテリパック（標準用）にはＰＣ等の電子
機器と接続するためのコネクタを１個のみ設け、第２の
バッテリパック（増設用）には電子機器と接続するため
のコネクタと第１または他の第２のバッテリパックを接
続するためのコネクタの２個を設ける。電子機器と接続
するコネクタは、第１のバッテリパックのものも第２の
バッテリパックのものも同じものを使用することで、第
１のバッテリパックを第２のバッテリパックにも接続で
きるようにする。電子機器にはバッテリパックを接続す
るコネクタを１個のみ実装するものである。

【００１２】また、第１のバッテリパックと第２のバッ
テリパックとの製造に関しては、第２のバッテリパック
の他のバッテリパックとの接続コネクタがある部分は製
造型を入れ子構造とすることで、第１のバッテリパック
と第２のバッテリパックの製造型を共通とするものであ
る。

【００１３】この構成において、バッテリパックを標準
構成とする場合には、標準用の第１のバッテリパックを
電子機器に接続する。また、バッテリパックの大容量化
を実施する時には、第１のバッテリパックを電子機器か
ら取り外し、増設用の第２のバッテリパックを接続し、
その後、第１のバッテリパックを第２のバッテリパック
に接続することにより、バッテリ容量は〔第１のバッテ
リパックの容量＋第２のバッテリパックの容量〕とな
り、大容量化を図ることができる。

【００１４】さらに、ＰＣ等の電子機器に本発明のバッ
テリパックを使用する場合を考慮して、第１のバッテリ
パック、さらに第２のバッテリパックにはスマートバッ
テリの制御を実施する制御回路部を設けることにより、
バッテリの電圧、残容量などを検知し、それを保持した
り、電子機器との間で通信を行うようにすることができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１、図２は本発明の一実
施の形態である電子機器とバッテリパックとの接続概念
を示す概略構成図、図３はバッテリパックの内部構造を
示す概略構成図である。

【００１６】まず、図１、図２により、本実施の形態の
電子機器とバッテリパックとの接続概念の一例を説明す
る。図１、図２はそれぞれ電子機器の装置上面から見た
図である。

【００１７】図１の接続形態は、電子機器１の標準構成
を示し、電子機器１に標準用の第１のバッテリパック３
を接続する。電子機器１の一部分には、第１のバッテリ
パック３を接続するための１個のコネクタ２が設けられ
ている。第１のバッテリパック３には、電子機器１との
接続側に１個のコネクタ４が設けられ、その反対側にコ
ネクタの取付部を塞ぐためのダミーカバー５が設けられ
ている。

【００１８】図２の接続形態は、電子機器１の大容量化
構成を示し、電子機器１に標準用の第１のバッテリパッ
ク３と増設用の第２のバッテリパック６を接続する。電
子機器１および第１のバッテリパック３は図１の構成と
同様であるが、第１のバッテリパック３のコネクタ４は
第２のバッテリパック６に接続される形態となる。第２
のバッテリパック６には、電子機器１との接続側に１個
のコネクタ７が設けられ、その反対側に第１のバッテリ
パック３と接続するための１個のコネクタ８が設けられ
ている。

【００１９】図１、図２のような接続形態において、第
１のバッテリパック３と第２のバッテリパック６は、製
造コストを削減するために同じ製造型で製造し、ダミー
カバー５の部分を入れ子構造で製造することで、第１の
バッテリパック３にはダミーカバー５、第２のバッテリ
パック６にはコネクタ８をそれぞれ設けることが可能と
なっている。さらに、第１のバッテリパック３のコネク
タ４と第２のバッテリパック６のコネクタ７は同じコネ
クタを使用し、また電子機器１のコネクタ２と第２のバ
ッテリパック６のコネクタ８は同じコネクタを使用して
いる。

【００２０】また、バッテリパック同士の接続は、それ
ぞれ並列で接続するように配線し、第１のバッテリパッ
ク３と第２のバッテリパック６を接続することで容量は
各々の容量の和となる。なお、図２では、１個の第１の
バッテリパック３と１個の第２のバッテリパック６の接
続のみであるが、第２のバッテリパック６と同じ構成の
第２のバッテリパック６をｎ個接続することで、容量は
ｎ個分ずつ増加させることができる。

【００２１】たとえば、ユーザの使用上において、ユー
ザが標準構成で事足りる場合には、標準用の第１のバッ
テリパック３のコネクタ４を電子機器１のコネクタ２に
嵌合させ、電子機器１と第１のバッテリパック３とを接
続して、電子機器１を第１のバッテリパック３のバッテ
リ容量で使用することができる。

【００２２】また、大容量化を図りたいユーザには、増
設用の第２のバッテリパック６を購入してもらい、標準
用の第１のバッテリパック３を電子機器１から取り外
し、増設用の第２のバッテリパック６のコネクタ７を電
子機器１のコネクタ２に嵌合させ、さらに第１のバッテ
リパック３のコネクタ４を第２のバッテリパック６のコ
ネクタ８に嵌合させ、電子機器１と第２のバッテリパッ
ク６および第１のバッテリパック３とを接続して、電子
機器１を第１のバッテリパック３と第２のバッテリパッ
ク６の加算したバッテリ容量で使用することができる。
この構成においては、並列接続になっているので、使用
中に、第１のバッテリパック３を取り外すことができ、
他のバッテリパックに交換することなどが可能となって
いる。

【００２３】次に、図３により、バッテリパックの内部
構造の一例を説明する。図３(a) は第１のバッテリパッ
ク３、図３(b) は第２のバッテリパック６をそれぞれ示
している。

【００２４】図３(a) に示すように、第１のバッテリパ
ック３には、直列に縦続接続された複数のバッテリセル
１１と、スマートバッテリの制御を実施するスマートバ
ッテリ制御回路部１２とが内蔵されている。縦続接続さ
れたバッテリセル１１は、（＋）極からコネクタ４の
（＋）極端子１３、（−）極からスマートバッテリ制御
回路部１２を介してコネクタ４の（−）極端子１４にそ
れぞれ接続されている。また、スマートバッテリ制御回
路部１２は、縦続接続されたバッテリセル１１の（＋）
極、（−）極にそれぞれ接続されるとともに、コネクタ
４の制御端子１５に接続されている。

【００２５】第２のバッテリパック６には、第１のバッ
テリパック３と同様に、直列に縦続接続された複数のバ
ッテリセル２１と、スマートバッテリの制御を実施する
スマートバッテリ制御回路部２２とが内蔵されている。
縦続接続されたバッテリセル２１は、（＋）極からコネ
クタ７の（＋）極端子２３、（−）極からスマートバッ
テリ制御回路部２２を介してコネクタ７の（−）極端子
２４にそれぞれ接続される一方、コネクタ８の（＋）極
端子２６、（−）極端子２７にも接続されている。ま
た、スマートバッテリ制御回路部２２は、縦続接続され
たバッテリセル２１の（＋）極、（−）極にそれぞれ接
続されるとともに、コネクタ７の制御端子２５に接続さ
れる一方、コネクタ８の制御端子２８にも接続されてい
る。

【００２６】このように、第１のバッテリパック３と第
２のバッテリパック６の中には、それぞれ同じ種類、数
のバッテリセル１１，２１が直列に接続されていて、バ
ッテリ電圧は等しい。第１のバッテリパック３と第２の
バッテリパック６が図３の矢印のように接続すると、そ
れぞれの（＋）極端子１３，２６、（−）極端子１４，
２７が並列に接続され、バッテリ電圧を変えずに、全体
のバッテリ容量を増加させることができるので、電子機
器１側の回路を第１のバッテリパック３と第２のバッテ
リパック６を接続する前後で変更する必要がない。

【００２７】また、ＰＣ等の電子機器に第１のバッテリ
パック３と第２のバッテリパック６を使用する場合、そ
れぞれのバッテリパック３，６には電圧チェック、容量
チェックなどのスマートバッテリ機能を実現するための
スマートバッテリ制御回路部１２，２２が搭載されてお
り、それぞれのスマートバッテリ制御回路部１２，２２
は制御端子１５，２８で接続され、制御端子２５を経由
して電子機器１と接続され、バッテリパック３，６と電
子機器１との通信が可能となっている。

【００２８】この際に、第１および第２のバッテリパッ
ク３，６を区別するために、それぞれのバッテリパック
３，６のスマートバッテリ制御回路部１２，２２には、
バッテリパック番号を格納するためのレジスタが設けら
れており、あらかじめ電子機器１と接続して電子機器１
からバッテリパック３，６のレジスタにバッテリパック
番号を重複しないように書き込んでおく。

【００２９】それぞれのバッテリパック３，６のスマー
トバッテリ制御回路部１２，２２には、それぞれのバッ
テリパック３，６のバッテリセル１１，２１の（＋）
極、（−）極が接続されており、バッテリパック３，６
の電圧、残容量などを検知し、それぞれのスマートバッ
テリ制御回路部１２，２２のレジスタに保持する。電子
機器１のバッテリパック制御部は、制御端子２５，２
８，１５で接続したラインで、常時、バッテリパック
３，６が接続されているか、何番が接続されているかな
どの監視（ポーリング）を行う。

【００３０】たとえば、バッテリパック３，６が接続さ
れていない状態から、バッテリパック６が接続される
と、電子機器１のバッテリパック制御部はバッテリパッ
ク６が接続されたことを検知し、そのバッテリパック６
と通信を開始し、充放電の制御を行う。同様に、複数の
バッテリパック３，６が接続された場合も、接続された
時点で認識し、それぞれのバッテリパック番号を使用し
て個々に通信し、バッテリパック３，６の残容量等の情
報を電子機器１のディスプレイに表示する。反対に、バ
ッテリパック３，６が取り外されると、電子機器１のバ
ッテリパック制御部は取り外されたことを検知し、残容
量の表示や充放電の制御を中止する。

【００３１】従って、本実施の形態によれば、電子機器
１には、バッテリパック接続用のコネクタ２を１個のみ
搭載し、第２のバッテリパック６に電子機器１と接続す
るコネクタ７と第１のバッテリパック３とを接続するコ
ネクタ８を搭載することで、装置のコストの削減と機器
の小型化を図ることができる。特に、ノート型ＰＣ等に
効果的である。さらに、第１のバッテリパック３におい
て、第２のバッテリパック６で他のバッテリパックとの
接続コネクタが位置する場所には入れ子構造によりダミ
ーカバー５を設けることで、第１のバッテリパック３と
第２のバッテリパック６の製造型を共通化でき、コスト
を低減することができる。

【００３２】また、標準構成では、電子機器１と第１の
バッテリパック３を接続するが、バッテリを大容量化す
る場合は、第１のバッテリパック３を電子機器１から取
り外し、第２のバッテリパック６と電子機器１を接続
し、第２のバッテリパック６と第１のバッテリパック３
を接続することで、バッテリパックを無駄とすることが
ない。さらに、大容量化の構成では、使用中に、第１の
バッテリパック３を取り外すことができ、また第２のバ
ッテリパック６に交換したり、さらに他の第２のバッテ
リパックを増設することができる。

【００３３】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、大容量化の構成
においては、電子機器に接続される第２のバッテリパッ
クは１個に限らず、必要な容量に応じて、２個、３個な
どのように増設することが可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下のような効果を得ることができる。

【００３５】(1).電子機器側には、バッテリパック接続
用のコネクタを複数個搭載する必要がなく、１個のコネ
クタのみを搭載して構成することができるので、低コス
ト化、装置の小型化が図れ、標準構成で使用するユーザ
にとっては無駄なコネクタの費用を負担する必要がな
い。

【００３６】(2).電子機器側にバッテリパック接続用の
コネクタが１個のみでよいことから、この場所を利用し
て他の部品を搭載することができるので、装置の小型化
や、高機能化を図ることができる。

【００３７】(3).バッテリの大容量化を図りたいユーザ
にとっては、第２のバッテリパックを購入し、追加接続
できるので、第１のバッテリパックが無駄とならず、追
加購入するバッテリパックの価格を低減することができ
る。

【００３８】(4).第１のバッテリパックと第２のバッテ
リパックのコネクタの取付部は製造型を入れ子構造とす
ることで、第１のバッテリパックと第２のバッテリパッ
クの製造型を共通化でき、コストを低減することができ
る。

【００３９】(5).大容量化の構成では、バッテリパック
同士の接続が並列で配線しているので、使用中に、第１
のバッテリパックを取り外すことができ、また第２のバ
ッテリパックに交換したり、さらに第２のバッテリパッ
クを増設することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である電子機器とバッテ
リパック（第１）との接続概念を示す概略構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施の形態である電子機器とバッテ
リパック（第１と第２）との接続概念を示す概略構成図
である。

【図３】本発明の一実施の形態において、バッテリパッ
クの内部構造を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１…電子機器、２…コネクタ、３…第１のバッテリパッ
ク、４…コネクタ、５…ダミーカバー、６…第２のバッ
テリパック、７，８…コネクタ、１１…バッテリセル、
１２…スマートバッテリ制御回路部、１３…（＋）極端
子、１４…（−）極端子、１５…制御端子、２１…バッ
テリセル、２２…スマートバッテリ制御回路部、２３…
（＋）極端子、２４…（−）極端子、２５…制御端子、
２６…（＋）極端子、２７…（−）極端子、２８…制御
端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリセルが内蔵され、接続用のコネ
   クタが設けられている第１のバッテリパックおよび第２
   のバッテリパックを有し、前記第１のバッテリパックと
   前記第２のバッテリパックとは同一の型で製造され、前
   記コネクタの取付部が入れ子構造となっており、 前記第１のバッテリパックは、一方の前記コネクタの取
   付部にコネクタが取り付けられ、前記第２のバッテリパ
   ックは、両方の前記コネクタの取付部にコネクタが取り
   付けられ、 前記第１のバッテリパックは、この第１のバッテリパッ
   クのコネクタを介して電子機器に接続可能とされ、前記
   第２のバッテリパックは、前記第１のバッテリパックと
   並列接続して大容量化する場合に、この第２のバッテリ
   パックの一方のコネクタを介して前記第１のバッテリパ
   ックに接続され、他方のコネクタを介して前記電子機器
   に接続可能とされていることを特徴とするバッテリパッ
   ク。