JP2001196098A

JP2001196098A - 汎用バッテリーパック

Info

Publication number: JP2001196098A
Application number: JP2000006270A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Tojo; 雅章東城
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ホスト機器側から電池容量の残量管理がで
き、ホスト機器に一体的に装着した状態にして携帯でき
る汎用バッテリーパックを提供する。【解決手段】汎用バッテリーパックＢは、バッテリー
パック本体１と、ＵＳＢケーブル２と、ＤＣ電力供給ケ
ーブル３とを備えて構成され、バッテリーパック本体１
はリチウムポリマー二次電池等の薄型の二次電池５を用
いて薄型の平板形状に形成され、二次電池５の残量はマ
イコン８により検出される。ホスト機器であるノートパ
ソコンＡにはＤＣ電力供給ケーブル３から電力供給し、
残量はＵＳＢ接続によりノートパソコンＡから常時検出
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノートパソコンや
ＰＤＡ等の携帯情報機器の電池電源として、メーカーや
機種を問わず使用可能とし、且つ携帯性を高めた汎用バ
ッテリーパックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ノートパソコンやＰＤＡ等の携帯情報機
器は、電池電源の使用は不可欠な条件であり、電池電源
は充放電制御の機能を備えたバッテリーパックとしてホ
スト機器に装着される。

【０００３】ノートパソコンの場合、それを組み立てる
構成要素のうち、液晶ディスプレイ、ＣＰＵ、ハードデ
ィスク、フロッピーディスクなどの主たる部品の形状は
ほぼ決まっており、ノートパソコンを設計する際には、
液晶ディスプレイのサイズを選定して形状の決まってい
る各部品をレイアウトし、残ったスペースにバッテリー
パックが配置されることになり、電池による駆動時間が
充分に得られる電池容量を確保することは困難である。
これはバッテリーパックが小さな電池セルの組み合わせ
で容量や電圧が決定できるため、スペースに合わせた形
状サイズに構成する自由度が高いことにもよる。従っ
て、バッテリーパックはノートパソコンの形状サイズに
合わせたものになってしまうため、メーカーや機種毎に
専用のバッテリーパックとして構成され、共通化が図れ
ない構成要素となっている。

【０００４】また、近来の携帯情報機器は携帯性を重視
するために薄型化、軽量化を競う傾向にあり、バッテリ
ーパックは電池容量が小さいものにならざるを得ない状
態になっている。従って、バッテリーパックによって駆
動できる駆動時間はますます少なくなり、ＡＣ電源を使
用できない屋外や鉄道内での携帯情報機器の使用時間に
制限が生じ、満足な利用を図ることができない状態にも
ある。携帯情報機器を屋外や鉄道内で長時間にわたって
使用できるようにするためには、バッテリーパックの予
備を準備することになるが、前述のようにメーカーや機
種毎に専用のものとして構成されているため互換性がな
く、品種毎の小ロットの生産になるため高コストとな
り、同一品種のバッテリーパックを別途用意するのは不
経済である。また、新製品に切り替えられる頻度の高い
携帯情報機器では、バッテリーパックも直ぐに旧品種と
なりやすく、メーカーは一定期間にわたり旧品種のもの
を生産したり在庫したりする無駄な経費も発生させるこ
とにもなる。

【０００５】そこで、図７に示すようなメーカーや機種
に関係なく共通して使用できる汎用バッテリーパック２
５が商品化されており、ノートパソコン２７が備えるＤ
Ｃ入力端子（ＡＣアダプターのＤＣ出力を接続する端
子）にバッテリーパック２５からのＤＣ電力供給ケーブ
ル２６を接続するだけでノートパソコン２７の長時間使
用を可能にしている。この汎用バッテリーパック２５
は、ノートパソコンに専用のバッテリーパックに比して
低コストであり、ノートパソコンの電池駆動による使用
時間を延長するのに有効である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
汎用バッテリーパックは、単に電力供給だけの目的でし
かないため、ホスト機器側で電池容量の残量管理等を行
うことができず、不意に電力低下を来す恐れがある。ノ
ートパソコンでは電力管理の機能を備え、バッテリーパ
ックの状態を監視し、電池残量の低下時にはアラーム表
示を行い、電力低下によるデータ破壊を防止している
が、このような電力管理の機能に対応できず、安心して
バッテリーパックを使用できない問題があった。

【０００７】また、上記汎用バッテリーパックでは携帯
性が考慮されておらず、ＡＣ電源が使用できない携帯時
に必要であるにもかかわらず携帯性のない状態では、ホ
スト機器と共に携帯するのに難があった。

【０００８】本発明が目的とするところは、メーカーや
機種に関係なく使用できる汎用性と共に、ホスト機器と
の間の通信機能により放電管理を可能とし、ホスト機器
と一体化させることを可能として携帯性を備えた汎用バ
ッテリーパックを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本願の第１発明に係る汎用バッテリーパックは、二次
電池と、この二次電池の状態を監視する電池管理手段
と、ホスト機器との間で情報の送受信を行う通信手段
と、二次電池からの出力電力をホスト機器に供給する電
力供給路接続手段と、前記通信手段をホスト機器が備え
るインターフェイスに接続する通信路接続手段とを具備
してなることを特徴とするもので、バッテリーパックの
構成要素を収容したパックケースとホスト機器との間を
電力供給路接続手段及び通信路接続手段により接続する
ことにより、ホスト機器に電力供給すると同時に、ホス
ト機器から二次電池の状態が検出できるので、ホスト機
器は電源管理を行ってバッテリーパックを使用すること
ができる。

【００１０】また、本願の第２発明に係る汎用バッテリ
ーパックは、二次電池と、この二次電池の状態を監視す
る電池管理手段と、ホスト機器との間で情報の送受信を
行う通信手段と、二次電池からの出力電力をホスト機器
に供給する電力供給路接続手段と、前記通信手段をホス
ト機器が備えるインターフェイスに接続する通信路接続
手段と、ホスト機器に一体化させるための装着手段とを
具備してなることを特徴とするもので、バッテリーパッ
クの構成要素を収容したパックケースとホスト機器との
間を電力供給路接続手段と信号路接続手段とにより接続
することにより、ホスト機器に電力供給すると同時に、
ホスト機器から二次電池の状態が検出できるので、ホス
ト機器は電源管理を行ってバッテリーパックを使用する
ことができる。このバッテリーパックは装着手段によっ
てホスト機器に一体化できるので、ホスト機器と共に携
帯するときの携帯性に優れたものとなる。

【００１１】上記各構成において、二次電池は、ラミネ
ートシートによって形成された外装ケース内に正負極板
を収容して扁平形状に形成されたリチウムポリマー二次
電池によって構成することにより、薄型平板状に形成す
ることができ、ホスト機器の平板面に装着すると、ホス
ト機器の携帯性を損なうことなく一体化させることがで
きる。

【００１２】また、二次電池と、電池管理手段と、通信
手段とを備えたバッテリーパック構成要素は、ホスト機
器の平板面に対応する平板形状のパックケース内に収容
して構成することにより、ホスト機器に一体的に装着す
ることが容易となり、ホスト機器の平面サイズに対応す
るスペースに二次電池を配列して大容量のバッテリーパ
ックを構成することができる。

【００１３】また、装着手段は、パックケースの両端に
設けられた嵌合部をホスト機器の両端に嵌合させるよう
に構成することにより、平板形状のパックケースをホス
ト機器の平板面に装着することができる。

【００１４】また、装着手段は、ホスト機器を収容する
携帯用バッグとして構成され、この携帯用バッグのホス
ト機器の底面またはディスプレイ部の裏面に対面する位
置にパックケースの収納部を形成することにより、収納
部に平板状に形成されたパックケースを収納すると、ホ
スト機器と一体化した状態にして携帯することができ
る。

【００１５】また、装着手段は、ホスト機器のディスプ
レイ部に嵌挿するように構成され、そのディスプレイ画
面に対応する面が透明板で形成され、ディスプレイ画面
の反対面側にパックケースの収納部を形成することによ
り、収納部にパックケースを収納すると、ディスプレイ
部の裏面にバッテリーパックを保持した状態に一体化す
ることができる。

【００１６】また、ホスト機器は、電池電源を用いたパ
ーソナルコンピュータやＰＤＡが好適であり、それらの
電池による駆動時間を長く、且つ携帯性のよい電池電源
を得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【００１８】図１は、本実施形態に係る汎用バッテリー
パックＢの構成を示すもので、これを接続するホスト機
器としてノートパソコンＡに対応する例を示すものであ
る。汎用バッテリーパックＢは、その商品形態として、
バッテリーパック本体１と、これに収容された二次電池
を充電するための充電用ＡＣアダプター４と、バッテリ
ーパック本体１のＤＣ出力をノートパソコンＡが備える
ＤＣ入力コネクターを通じて供給するＤＣ電力供給ケー
ブル（電力供給路接続手段）３と、バッテリーパック本
体１とノートパソコンＡとの間をＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒ
ｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）インターフェイスによ
り接続するためのＵＳＢケーブル（通信路接続手段）２
と、残量管理ツールインストールディスクとを備えて構
成されている。

【００１９】前記バッテリーパック本体１は、複数のリ
チウムポリマー二次電池を直並列に接続して所要の電圧
と電池容量とが得られるように構成された二次電池５、
この二次電池５を過充電、過放電等から保護する保護回
路６、異常時に入出力回路を遮断する安全機構７、二次
電池５の電圧、電流、温度等の監視、電池残量の演算、
ノートパソコンＡとの通信等の機能を備えたマイコン
（電池管理手段／通信手段）８等を備えて構成されてい
る。

【００２０】前記リチウムポリマー二次電池は、ラミネ
ートシートによって形成された外装ケース内に発電要素
を収容して薄い平板状に形成できるので、これを複数に
配列してもバッテリーパック１の体積及び重量の大部分
を占める二次電池５は薄型で軽量なものとなり、薄型で
且つ軽量のバッテリーパック本体１を構成することがで
きる。従って、ノートパソコンＡの標準的な形態である
Ａ４サイズまたはＢ５サイズに合わせてバッテリーパッ
ク本体１の平面サイズを決定することにより、後述する
ようにノートパソコンＡの平板面に装着して携帯性のよ
い汎用バッテリーパックＢを形成することができる。

【００２１】このバッテリーパック本体１にＡＣアダプ
ター４を接続して商用電力により二次電池５の充電がで
きるので、充電されたバッテリーパック本体１はノート
パソコンＡに装着して予備バッテリーの用に供すること
ができる。バッテリーパック本体１のノートパソコンＡ
への接続には、ノートパソコンＡから汎用バッテリーパ
ックＢの電池残量を監視することができるように、ノー
トパソコンＡに残量管理ツールインストールディスク
（フロッピーディスク）から残量管理ツールをインスト
ールする。このノートパソコンＡとバッテリーパック本
体１との間をＤＣ電力供給ケーブル３とＵＳＢケーブル
２とによって接続する。ＤＣ電力供給ケーブル３は、ノ
ートパソコンＡを商用電力で動作させるときにＡＣアダ
プターのＤＣ出力を接続するために設けられたＤＣ入力
コネクターに接続する。また、ＵＳＢケーブル２は、ノ
ートパソコンＡに設けられたＵＳＢポートに接続する。
尚、通信路の形成はＵＳＢ接続によらずとも、ＲＳ２３
２Ｃ等のシリアルインターフェイスによる接続でもよ
い。但し、近来の薄型化されたノートパソコンではサイ
ズが大きいシリアルポートの設置を省略する傾向にあ
り、接続ポートのサイズが小さく転送速度の速いＵＳＢ
接続が主流となっており、パソコンＯＳの主流となって
いるＷｉｎｄｏｗｓ９８以降ではＵＳＢポートの設置が
必須用件となっているため、ＵＳＢ接続の適用が好まし
い。

【００２２】このようにバッテリーパック本体１が接続
されたノートパソコンＡは、バッテリー本体１からＤＣ
電力供給ケーブル３を通じたＤＣ電力の供給が得られる
だけでなく、ＵＳＢ接続により通信路が形成されるの
で、電池残量を常時検出することができ、電池容量の所
定値以下になった状態が検出されたときにサスペンドあ
るいはハイバネーションに移行させることができる。バ
ッテリーパック本体１が備えるマイコン８は、二次電池
５の電圧、電流、温度のデータをサンプリングすると共
に電池残量を演算して、ノートパソコンＡからの要求に
応じて電池残量のデータをノートパソコンＡに送信す
る。ノートパソコンＡは受信した電池残量データをディ
スプレイ上に表示し、電池残量が所定値以下になったと
きには、電池残量の低下を表示または警報報知し、サス
ペンド、ハイバネーションに移行させることができる。
従って、外付けのバッテリーであっても、その状態は常
時検出されるので、電池切れによるデータ破壊は防止さ
れる。

【００２３】次に、上記構成になる汎用バッテリーパッ
クＢをノートパソコンＡに一体的に装着する装着手段に
ついて説明する。

【００２４】図２は、装着手段の第１の実施形態を示す
もので、図２（ａ）に示すように、バッテリーパック本
体１は、二次電池５として薄型に形成できるリチウムポ
リマー二次電池を用いることにより薄い平板状に形成さ
れ、平板面のサイズは、ノートパソコンＡの標準的な平
面サイズに合わせてＡ４サイズもしくはＢ５サイズに形
成される。Ａ４サイズの場合にはＢ５サイズより電池容
量を大きくすることができ、消費電力が大きくなるＡ４
サイズに対応させることができる。このような電池容量
の違いは、図１に示すＥＥＰＲＯＭ９に格納する電池特
性データを電池容量毎に変更することによって対応で
き、他の構成要素は共通に構成することができる。

【００２５】図２に示すように、バッテリーパック本体
１のパックケース１０の両端側には嵌合辺１１、１１が
設けられており、これをノートパソコンＡのディスプレ
イ部１５の両端に嵌挿することにより、図２（ｂ）に示
すように、バッテリーパック本体１はノートパソコンＡ
に一体的に装着される。嵌合辺１１は低軟質のポリプロ
ピレン等により樹脂成形すると、その弾性によりディス
プレイ部１５の幅サイズにばらつきがあっても対応させ
ることができる。

【００２６】また、図３は、装着手段の第２の実施形態
を示すもので、バッテリーパック本体１のパックケース
１０の前面に、ノートパソコンＡのディスプレイ部１５
の厚さに対応する空間を内部に形成した透明板１３が取
り付けられており、この透明板１３を図３（ｂ）に示す
ようにノートパソコンＡのディスプレイ部１５に被せる
ように装着することができる。前記透明板１３は単なる
透明材であってもよいが、反射防止、紫外線カットの機
能を有するフィルターによって構成することにより、デ
ィスプレイフィルターとしての効果を兼ね備えたものと
なる。また、透明板１３は視野角を制限するフィルター
で構成することにより、覗き見防止となって車中でのノ
ートパソコンＡの使用に有効となる。

【００２７】また、図４は、装着手段の第３の実施形態
を示すもので、ノートパソコンＡを保護する弾性素材を
内装したキャリングケース１２にバッテリーパック本体
１の収容部を設けたものである。キャリングケース１２
は、Ａ４サイズまたはＢ５サイズのノートパソコンＡに
対応するサイズに形成された本体収容部１２ａとディス
プレイ収容部１２ｂとはファスナーによって開閉でき、
ファスナーを全て開いた状態ではキャリングケース１２
内にノートパソコンＡを収容した状態で使用できるよう
になっており、本体収容部１２ａまたはディスプレイ収
容部１２ｂのいずれかに汎用バッテリーパックＢを収容
してノートパソコンＡと共に携帯できるように構成され
ている。

【００２８】図４は、本体収容部１２ａに汎用バッテリ
ーパックＢを収容した状態を示しており、図５に示すよ
うに、キャリングケース１２の本体収容部１２ａに電池
ポケット１６を形成して、これにバッテリーパック本体
１を収納し、この上にノートパソコンＡを配置すると、
ノートパソコンＡと汎用バッテリーパックＢとを一体化
して携帯することができる。また、図６に示すように、
キャリングケース１２のディスプレイ収容部１２ａに電
池ポケット１７を形成して、これにバッテリーパック本
体１を収納すると、ノートパソコンＡと汎用バッテリー
パックＢとを一体化して携帯することができる。このよ
うに電池ポケット１６または１７を設けたキャリングケ
ース１２は、図４に示すように把手１８を設けて携帯す
ることも、より大きなバッグに収納して携帯することも
できる。

【００２９】尚、キャリングケース１２は、帆布、皮
革、合成樹脂シート等によって形成されたソフトケース
の他、合成樹脂、金属等によってハードケースに形成し
ても同様に構成することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明の通り本発明による汎用バッ
テリーパックは、ホスト機器の平板面サイズに対応する
薄型の平板形状に形成されるので、ホスト機器の平板面
に装着してホスト機器に一体化された状態で携帯するこ
とができ、ホスト機器の携帯時における予備電源として
の携帯性が向上する。また、電池管理手段及び通信手段
を備えて構成されるので、ホスト機器から電池残量の管
理を行うことができ、不意の残量低下によるデータ破壊
のない汎用バッテリーパックを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る汎用バッテリーパックの構成を
示すブロック図。

【図２】装着手段の第１の実施形態の構成を示す斜視
図。

【図３】装着手段の第２の実施形態の構成を示す斜視
図。

【図４】装着手段の第３の実施形態の構成を示す斜視
図。

【図５】本体収容部に電池ポケットを設けた形態を示す
模式図。

【図６】ディスプレイ収容部に電池ポケットを設けた形
態を示す模式図。

【図７】従来の汎用バッテリーパックを示す斜視図。

【符号の説明】

ＡノートパソコンＢ汎用バッテリーパック１バッテリーパック本体２ＵＳＢケーブル（通信路接続手段）３ＤＣ電力供給ケーブル（電力供給路接続手段）５二次電池８マイコン（電池管理手段／通信手段）１０パックケース１１嵌合片１２キャリングケース１３透明板１５ディスプレイ部１６、１７電池ポケット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二次電池と、この二次電池の状態を監視
する電池管理手段と、ホスト機器との間で情報の送受信
を行う通信手段と、二次電池からの出力電力をホスト機
器に供給する電力供給路接続手段と、前記通信手段をホ
スト機器が備えるインターフェイスに接続する通信路接
続手段とを具備してなることを特徴とする汎用バッテリ
ーパック。
【請求項２】二次電池と、この二次電池の状態を監視
する電池管理手段と、ホスト機器との間で情報の送受信
を行う通信手段と、二次電池からの出力電力をホスト機
器に供給する電力供給路接続手段と、前記通信手段をホ
スト機器が備えるインターフェイスに接続する通信路接
続手段と、ホスト機器に一体化させるための装着手段と
を具備してなることを特徴とする汎用バッテリーパッ
ク。
【請求項３】二次電池は、ラミネートシートによって
形成された外装ケース内に発電要素を収容して扁平形状
に形成されたリチウムポリマー二次電池である請求項１
または２記載の汎用バッテリーパック。
【請求項４】二次電池と、電池管理手段と、通信手段
とを備えたバッテリーパック構成要素が、ホスト機器の
平板面に対応する平板形状のパックケース内に収容され
てなる請求項１〜３いずれか一項に記載の汎用バッテリ
ーパック。
【請求項５】装着手段は、パックケースの両端に設け
られた嵌合部をホスト機器の両端部に嵌合させるように
構成されてなる請求項２〜４記載の汎用バッテリーパッ
ク。
【請求項６】装着手段は、ホスト機器を収容する携帯
用バッグとして構成され、この携帯用バッグのホスト機
器の底面またはディスプレイ部の裏面に対面する位置に
パックケースの収納部が形成されてなる請求項２〜４記
載の汎用バッテリーパック。
【請求項７】装着手段は、ホスト機器のディスプレイ
部に嵌挿するように構成され、そのディスプレイ画面に
対応する面が透明板で形成され、ディスプレイ画面の反
対面側にパックケースが配置されてなる請求項２〜４記
載の汎用バッテリーパック。
【請求項８】ホスト機器が、電池電源を用いたパーソ
ナルコンピュータである請求項１〜４いずれか一項に記
載の汎用バッテリーパック。
【請求項９】ホスト機器が、ＰＤＡである請求項１〜
４いずれか一項に記載の汎用バッテリーパック。