JP2003217685A - バッテリパック - Google Patents
バッテリパックInfo
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- JP2003217685A JP2003217685A JP2002017862A JP2002017862A JP2003217685A JP 2003217685 A JP2003217685 A JP 2003217685A JP 2002017862 A JP2002017862 A JP 2002017862A JP 2002017862 A JP2002017862 A JP 2002017862A JP 2003217685 A JP2003217685 A JP 2003217685A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
Abstract
する。 【解決手段】 レギュレータ5は、ソーラーパネル4が
変換した電気エネルギを定電圧化し、外部電源インタフ
ェース6を介して充放電回路8に供給する。電流センサ
9は、バッテリ10への充電電流、携帯端末装置3への
放電電流を電圧変換し、マイコン12は、この電流を積
算し、積算値に基づいてバッテリ10の残容量値を表示
器13に表示させる。
Description
関する。
等の携帯端末装置は、エネルギー源として主にリチウム
イオン二次バッテリ等の充電可能なバッテリを使用して
いる。携帯端末装置を戸外で使用する場合、自宅等にお
いて、商用電源からACアダプタを用いてバッテリを充
電する。
バッテリを満充電したとしても携帯端末装置を長時間使
用すると電池切れになるおそれがある。このため、電池
切れの心配もなく戸外で自由に使用できるように、バッ
テリパックに、光エネルギを電気エネルギに変換するた
めのソーラーパネルを搭載したものがある(特開200
1−178017号公報等参照)。
ルでは、気候条件等に影響を受けるため、ソーラーパネ
ルから電気エネルギをどれだけ供給できるのかを判別す
ることができない。また、バッテリがどれだけ充電され
ているのかどうかを判別することもできない。このよう
に供給可能な電気エネルギ、バッテリに蓄積されている
電気エネルギが分からないと、実際には、バッテリが充
電されていないにもかかわらず、ソーラーパネルでバッ
テリが充電されていると誤って認識してしまい、電池切
れになるおそれる。
てなされたもので、供給可能な電気エネルギを認識する
ことが可能なバッテリパックを提供することを目的とす
る。
め、本発明の第1の観点に係るバッテリパックは、光エ
ネルギを電気エネルギに変換して出力するエネルギ変換
手段と、電気エネルギを蓄積するバッテリと、前記エネ
ルギ変換手段が変換した電気エネルギによる電流を前記
バッテリに供給して前記バッテリを充電し、前記バッテ
リを負荷に接続して前記負荷に電気エネルギを供給する
充放電部と、を備えたバッテリパックにおいて、前記充
放電部を経由して流れる電流に基づいて、前記エネルギ
変換手段又は前記バッテリから前記負荷へ供給可能な電
気エネルギの状態を表示する表示手段を備えたものであ
る。
テリを充放電した電流の積算値に基づいて、前記バッテ
リに蓄積された電気エネルギとして、前記バッテリの残
容量を表示するものであってもよい。
ルギに従って流れる電流に基づいて、前記エネルギ変換
手段が供給可能な電気エネルギを取得する放電回路を備
え、前記表示手段は、前記放電回路が取得した供給可能
な電気エネルギを表示するものであってもよい。
を接続する電源インタフェースを備え、前記表示手段
は、前記供給電源から電源インタフェースを介して供給
された電気エネルギの状態を表示するものであってもよ
い。
充放電部とバッテリと供給電源との各供給電圧に基づい
て、前記電気エネルギの供給経路を表示するものであっ
てもよい。
バッテリパックを図面を参照して説明する。第1の実施
の形態に係るバッテリパックの構成を図1に示す。バッ
テリパック1は、ソーラーパネル4と、レギュレータ5
と、外部電源インタフェース6と、強制放電スイッチ7
と、充放電回路8と、電流センサ9と、バッテリ10
と、装置インタフェース11と、マイコン12と、表示
器13と、メモリ14と、から構成される。
エネルギーに変換するものであり、レギュレータ5に接
続されている。
供給される電気エネルギーの電圧を定電圧化するもので
ある。
タ2を接続するためのものであり、レギュレータ5にも
接続されている。そして、外部電源インタフェース6
は、ACアダプタ2又はソーラーパネル4からの電気エ
ネルギーを充放電回路8に供給する。
電気エネルギーの供給元として、ソーラーパネル4及び
ACアダプタ2のうちのいずれか一方を優先できるよう
に、ソーラーパネル4の供給電圧を調整できるように構
成されている。
を長期保存する場合等において、充放電回路8によりバ
ッテリ10の残容量を放電するためのスイッチである。
ACアダプタ2を未接続とし、また、ソーラーパネル4
に光が当たらない状態で、充放電回路8に接続された強
制放電スイッチ7をオンし、バッテリ10の残容量を充
放電回路8で放電する。
態の場合、電流センサ9を介して、供給された電気エネ
ルギーを、バッテリ10に充電するためのものであり、
外部電源インタフェース6に接続される。
3が動作状態の場合、充放電回路8からの電気エネルギ
ーを携帯端末装置3に供給するものであり、充放電回路
8に接続されている。
力電流を検出し、その信号をマイコン12に送出するも
のであり、充放電回路8に接続されている。バッテリ1
0は、電気エネルギを蓄積するものであり、電流センサ
9を介して充放電回路8に接続されている。
によりバッテリ10の充放電電流量を積算計算するもの
である。
表示してユーザに認識させるためのものであり、マイコ
ン12に接続されている。
量の積算計算による計算値により、随時バッテリ10の
残容量が更新されたデータを格納するためのものであ
り、マイコン12に接続されている。
SFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect T
ransistor)16と、制御IC(Integrated Circuit:
集積回路)17と、コンデンサ18と、ダイオード19
と、放電用抵抗20と、から構成される。充放電回路8
は、入力端子Tinを介して外部電源インタフェース6に
接続され、出力端子Toutを介して装置インタフェース
11に接続されている。
ル)のものであり、そのソースは、入力端子Tinを介し
て外部電源インタフェース6に接続され、ドレインはバ
ッテリ10の正極に接続されている。
6から電圧が供給されてMOSFET16をオン、オフ
制御することによってバッテリ10に供給される電圧を
制御するものである。
検出端子D1,D2と、電圧制御端子Ctと、を有して
いる。電源端子VDDは、電圧が供給されるための端子
であり、入力端子Tinに接続されている。電圧検出端子
D1,D2は、バッテリ10の電圧の検出信号を取得す
るための端子であり、電圧検出端子D1は、MOSFE
T16のドレインに接続され、電圧検出端子D2は、コ
ンデンサ18の−端子とバッテリ10の−端子とに接続
されている。電圧制御端子Ctは、MOSFET16に
ゲート信号を供給するための端子であり、MOSFET
16のゲート端子に接続されている。
1を介して携帯端末装置3から、状態指示信号が供給さ
れる。この状態指示信号は、携帯端末装置3が停止状態
か動作状態かを指示するための信号であり、例えば、携
帯端末装置3が停止状態の場合はローレベルとなり、動
作状態の場合はハイレベルとなる。
力した電圧を平滑化するためのものであり、+端子は、
MOSFET16のドレインに接続されている。尚、電
流センサ9は、電流値を電圧信号に変換するための電流
検出用抵抗からなり、その一端は、コンデンサ18の−
端子とバッテリ10の−端子とに接続され、他端は接地
されている。マイコン12は、この電流センサ9の両端
に接続されている。
ーラーパネル4の電圧がバッテリ10の電圧よりも低い
場合に、MOSFET16から外部電源インタフェース
6への電流の逆流を防止するためのものである。
オンした場合にバッテリ10の残容量を強制的に放電す
るためのものであり、放電用抵抗20の一端は強制放電
スイッチ7に接続され、他端は接地されている。
2と、表示器13と、メモリ14と、から構成される。
マイコン12は、バッテリ10の入出力電流の検出信号
に基づいてバッテリ10の残容量を求めるものであり、
電流センサ9の両端に接続されている。
算値によるバッテリ10の残容量データを記憶するため
のものであり、マイコン12に接続されている。
タを表示するためのものであり、ホトダイオードを備え
て構成されている。表示器13は、マイコン12に接続
され、マイコン12からの信号により点灯する。
の組み立て方法を図3に示す。ソーラーパネル4は、パ
ネル状に形成されたものであり、その上部(バッテリパ
ック1の表面)には、光透過性の平板が配置される。
ている。バッテリパック1の上部は、一部、縁部を残し
て開口している。この開口部には、平板、ソーラーパネ
ル4を、それぞれスライドさせるための溝が設けられて
いる。また、縁部には、強制放電スイッチ7を嵌め込む
ための窓と、装置インタフェース11を嵌め込むための
窓と、が設けられ、バッテリパック1の側面には、表示
器13を配置するための窓が設けられている。
ス6と、充放電回路8と、は基板Pに載置される。基板
Pには、コネクタCN1、CN2が取り付けられてい
る。このコネクタCN1に、ソーラーパネル4からのコ
ードと、装置インタフェース11からのコードと、が配
線される。コネクタCN2には、強制放電スイッチ7か
らのコードと、バッテリ10へのコードと、が配線され
る。表示器13は、コードで基板Pに配線される。尚、
ソーラーパネル4からのコード等は、コネクタCN1,
CN2で取り外し可能である。
に示すように、まず、表示器13をバッテリパック1の
側面に形成された窓に嵌め込み、バッテリ10を、バッ
テリパック1の底に配置する。そして、強制放電スイッ
チ7、装置インタフェース11を、それぞれ、バッテリ
パック1縁部に設けられた窓に嵌め込み、バッテリ10
の上に基板Pを載置する。この装置インタフェース11
の上面には、電気接点が設けられ、充放電回路8は、装
置インタフェース11を介して携帯端末装置3と電気接
続する。
平板を、それぞれ、バッテリパック1の開口部の周囲に
設けられた溝にスライドさせて嵌め込み、ソーラーパネ
ル4を固定する。このようにして、ソーラーパネル4
は、バッテリパック1内に脱着可能に収容され、スライ
ドさせてソーラーパネル4を取り出せるようになってい
る。
の動作を説明する。ソーラーパネル4がバッテリパック
1に装着され、ACアダプタ2が装着されていない場
合、ソーラーパネル4に光が照射されると、ソーラーパ
ネル4は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。
供給される電気エネルギーの電圧を定電圧化し、外部電
源インタフェース6を介して充放電回路8に定電圧化し
た電圧を供給する。
Tinを介して電源端子VDDに電圧が供給され、オンす
る。
C17には、装置インタフェース11からローレベルの
状態指示信号が供給される。制御IC17は、電圧制御
端子CtからMOSFET16のゲート端子にゲート信
号を供給してMOSFET16をオンする。
FET16がオンしても、装置インタフェース11には
電流は流れず、電流はダイオード19、MOSFET1
6、コンデンサ18を介してバッテリ10へと流れる。
バッテリ10は、このようにして充電され、バッテリ1
0の電圧は、徐々に高くなる。
センサ9の一端は正となる。制御IC17は、電圧検出
端子D2からこの正電圧の検出信号を取得する。制御I
C17は、電圧検出端子D2から取得した検出信号に基
づいて、バッテリ10への充電電流が一定となるように
オンデューティを設定する。そして、制御IC17は、
オンデューティが設定されたゲート信号を電圧制御端子
CtからMOSFET16のゲート端子に供給してMO
SFET16をオン、オフ制御する。
指示信号はハイレベルとなる。ソーラーパネル4が供給
する電気エネルギが携帯端末装置3の消費電力よりも少
ない場合、充放電回路8の入力端子Tinにおける電圧
は、出力端子Toutにおける電圧よりも低くなる。この
ため、不足分の電気エネルギは、バッテリ10から、装
置インタフェース11を介して携帯端末装置3に供給さ
れる。
り、制御IC17は、電圧検出端子D2で負電圧を検出
する。この負電圧を検出すると、制御IC17は、MO
SFET16を飽和状態でオンし、ソーラーパネル4か
ら供給された電気エネルギを最大限携帯端末装置3に供
給する。このようにして、携帯端末装置3では、ソーラ
ーパネル4から供給された電気エネルギが主に用いら
れ、バッテリ10からの電気エネルギが補助的に用いら
れる。
る電気エネルギが携帯端末装置3の消費電力よりも多い
場合、携帯端末装置3の消費電力を越える過剰分の電気
エネルギに相当する電流がバッテリ10に流れる。制御
IC17は、電流センサ9の両端間の電圧が一定値とな
るように、即ち、バッテリ10に流れる充電電流が一定
となるように、MOSFET16をオン、オフ制御す
る。このため、ソーラーパネル4から供給された電気エ
ネルギは、携帯端末装置3で使用されるとともに、バッ
テリ10の充電にも用いられ、ソーラーパネル4からの
電気エネルギは有効に活用される。
外され、ACアダプタ2が外部電源インタフェース6に
接続された場合、ACアダプタ2からの電気エネルギが
充放電回路8に供給される。
と、制御IC17はMOSFET16をオンする。携帯
端末装置3が停止状態の場合、電流はバッテリ10と電
流センサ9とに流れ、制御IC17は、充電電流が一定
となるようにMOSFET16をオン、オフする。一般
に、ACアダプタ2からの電気エネルギは、ソーラーパ
ネル4からの電気エネルギに比べて大きく、バッテリ1
0は、短時間で充電される。
充放電回路8に供給された電気エネルギは、装置インタ
フェース11を介して携帯端末装置3に供給される。携
帯端末装置3は、供給された電気エネルギによって動作
する。
ギは、携帯端末装置3の消費電力よりも大きいため、A
Cアダプタ2から供給された電気エネルギは、バッテリ
10の充電用にも用いられる。
タ2が外部電源インタフェース6に接続されている場
合、レギュレータ5を用いてソーラーパネル4からの電
圧を調節することができる。
ダプタ2よりも高くすると、ソーラーパネル4からの電
気エネルギの供給が優先される。この場合、ソーラーパ
ネル4から電気エネルギを十分に供給できるとすれば、
電気エネルギの供給は、ACアダプタ2の接続の有無に
は依存しなくなる。また、ソーラーパネル4からの供給
電圧をACアダプタ2よりも低くすると、ACアダプタ
2からの電気エネルギの供給が優先される。
合、バッテリ10の残容量を充放電回路8で放電する。
このバッテリ10の残容量を放電する場合、ACアダプ
タ2をバッテリパック1から取り外し、ソーラーパネル
4に光を当てないようにして強制放電スイッチ7をオン
する。
リ10の残容量により、電流が、スイッチ7、放電用抵
抗20を介して接地へと流れ、バッテリ10は放電され
る。このようにバッテリ10を放電することにより、バ
ッテリ10の容量劣化が抑制される。
流、バッテリ10からの出力電流が流れた場合、マイコ
ン12は、電流センサ9から、電流センサ9の両端に発
生した電圧を電流の検出信号として取得する。
出されたバッテリ10への供給電流、バッテリ10から
の出力電流を電流センサ9から取得する。マイコン12
は、取得した検出信号に基づいてバッテリ10の充放電
電流量を積算計算する。
14に記憶し、逐次、バッテリ10の残容量のデータを
更新する。
されたデータを読み取り、接続された表示器13に出力
する。表示器13は、マイコン12からの信号によりホ
トダイオードを点灯させ、ユーザが認識できるように、
バッテリ10の残容量を表示する。
ば、バッテリパック1において、バッテリ10の充放電
電流値の積算値を計算し、この積算値に基づいてバッテ
リ10の残容量値を表示するようにしたので、容易に残
容量を確認することができる。従って、携帯端末装置3
の消し忘れ等があれば、ユーザに注意を喚起することが
できる。
る。第2の実施の形態に係るバッテリパックは、ソーラ
ーパネルの供給可能な電流を検出するようにしたもので
ある。
構成を図5に示す。第2の実施の形態に係るバッテリパ
ック1は、放電回路21を備えている。放電回路21
は、ソーラーパネル4の供給可能な電気ネルギーを検出
するための検出回路であり、ソーラーパネル4とレギュ
レータ5との間に接続されている。
22を備える。この表示器22は、放電回路21が検出
した放電回路21のソーラーパネル4の電流供給能力を
表示するためのものである。
SFET23,24と、抵抗25と、を備えている。M
OSFET23,24は、ともにP−chのものであ
る。MOSFET23は、電源ラインをオン/オフする
ためのものであり、そのソースはソーラーパネル4に、
ドレインはレギュレータ5、ゲートはマイコン12に、
それぞれ、接続されている。
ネル4に接続され、ドレインとゲートとは、マイコン1
2に接続されている。
流を電圧信号に変換する放電用抵抗であり、その一端
は、MOSFET24のドレインに接続され、他端は、
接地されるとともにマイコン12に接続されている。
ク1の動作を説明する。マイコン12は、MOSFET
23をオフし、MOSFET24をオンする。ソーラー
パネル4からの電気ネルギにより電流は抵抗25に流
れ、抵抗25の両端に電圧が発生する。
電流が検出される。この検出された電流がソーラーパネ
ル4の供給可能な電流となる。マイコン12は、このソ
ーラーパネル4の供給可能な電流を表示器22に出力
し、表示器22は、この電流値を表示する。
ば、ソーラーパネル4とレギュレータ5との間に放電回
路21を備えるようにしたので、ソーラーパネル4の供
給可能な電流を検出することができる。
したので、ソーラーパネル4の電流供給能力を視認する
ことができ、ソーラーパネル4の電流供給能力を容易に
確認することができる。
の形態が考えられ、上記実施の形態に限られるものでは
ない。例えば、バッテリ10がどの電気エネルギによっ
て充電されているのか、あるいは、どこからの電気エネ
ルギによって携帯端末装置3が動作しているのか、を表
示させることができる。
から、状態指示信号と、電流センサ9の電圧と、レギュ
レータ5からの定電圧化された電圧と、ACアダプタ2
からの供給電圧と、MOSFET16のドレイン電圧
と、を取得する。
り、ソーラーパネル4からの電圧がACアダプタ2から
の電圧よりも高い場合、マイコン12は、ソーラーパネ
ル4からの電気エネルギによってバッテリ10が充電さ
れていると判別する。
電流センサ9の電圧が負電圧であって、レギュレータ5
が定電圧化した電圧がACアダプタ2からの電圧よりも
高く、MOSFET16のドレイン電圧よりも高い場
合、マイコン12は、ソーラーパネル4からのエネルギ
とバッテリ10からのエネルギによって携帯端末装置3
が動作していると判別する。
置インタフェース11を介して携帯端末装置3に送出す
ることもでき、バッテリ10の充放電状態、電気エネル
ギの供給経路等を携帯端末装置3のディスプレイに表示
させることができる。
供給可能な電気エネルギを認識することができる。
クの回路構成を示すブロック図である。
である。
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
構成を示すブロック図である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】光エネルギを電気エネルギに変換するエネ
ルギ変換手段と、電気エネルギを蓄積するバッテリと、
前記エネルギ変換手段が変換した電気エネルギによる電
流を前記バッテリに供給して前記バッテリを充電し、前
記バッテリを負荷に接続して前記負荷に電気エネルギを
供給する充放電部と、を備えたバッテリパックにおい
て、 前記充放電部を経由して流れる電流に基づいて、前記エ
ネルギ変換手段又は前記バッテリから前記負荷へ供給可
能な電気エネルギの状態を表示する表示手段を備えた、 ことを特徴とするバッテリパック。 - 【請求項2】前記表示手段は、前記充放電部が前記バッ
テリを充放電した電流の積算値に基づいて、前記バッテ
リに蓄積された電気エネルギとして、前記バッテリの残
容量を表示するものである、 ことを特徴とする請求項1に記載のバッテリパック。 - 【請求項3】前記エネルギ変換手段で変換した電気エネ
ルギに従って流れる電流に基づいて、前記エネルギ変換
手段が供給可能な電気エネルギを取得する放電回路を備
え、 前記表示手段は、前記放電回路が取得した供給可能な電
気エネルギを表示するものである、 ことを特徴とする請求項1又は2に記載のバッテリパッ
ク。 - 【請求項4】電気エネルギの供給電源と前記充放電部と
を接続する電源インタフェースを備え、 前記表示手段は、前記供給電源から電源インタフェース
を介して供給された電気エネルギの状態を表示するもの
である、 ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載
のバッテリパック。 - 【請求項5】前記表示手段は、前記エネルギ変換手段と
充放電部とバッテリと供給電源との各供給電圧に基づい
て、前記電気エネルギの供給経路を表示するものであ
る、 ことを特徴とする請求項4に記載のバッテリパック。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP2002017862A JP2003217685A (ja) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | バッテリパック |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002017862A JP2003217685A (ja) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | バッテリパック |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003217685A true JP2003217685A (ja) | 2003-07-31 |
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ID=27606184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002017862A Pending JP2003217685A (ja) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | バッテリパック |
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JP (1) | JP2003217685A (ja) |
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