JP2004248369A - Power supply system for portable equipment - Google Patents
Power supply system for portable equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004248369A JP2004248369A JP2003033464A JP2003033464A JP2004248369A JP 2004248369 A JP2004248369 A JP 2004248369A JP 2003033464 A JP2003033464 A JP 2003033464A JP 2003033464 A JP2003033464 A JP 2003033464A JP 2004248369 A JP2004248369 A JP 2004248369A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery pack
- power supply
- main power
- portable device
- driving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、携帯型のビデオカメラ等に2次電池パックから電力を供給する携帯機器用電力供給システムである。
【0002】
【従来の技術】
携帯機器の電力供給は、2次電池パックの容量を大きくするか、当該機器を省電力化する事で、駆動時間を延ばす方法で対応している。ところが、いずれの方法でも、必ず電力容量の低下により駆動が不可能になってしまい、期待した結果が得られないことがあった。そのような事態を避けるために、早めに2次電池パックを交換し、それらの有している能力を最大限発揮させることができなかった。また、2次電池パックを交換する際には、当該機器の駆動を止めざるを得なかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
駆動中の携帯機器の2次電池パックが電池切れをおこしても、当該機器の駆動に影響を与えず2次電池パック交換ができ、さらに、駆動中に電池切れをおこした2次電池パックが安全に交換できる携帯機器用電力供給システムを提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、携帯機器の電力供給部に、2系統以上の2次電池パックを有し、いずれかの2次電池パックから携帯機器に電力供給し、駆動中に当該機器駆動電圧が、あらかじめ設定された駆動限界電圧まで低下した瞬間に、2系統の2次電池パックのON時間を、半導体スィッチング素子等により微小時間オーバーラップさせながら切替える機能と、半導体スィッチング素子等により当該機器の、電力系統から切り離された2次電池パックを携帯機器の駆動中に随時に交換可能な機能と、電池パック収納ケース安全機構のロック、アンロックを、2次電池パックの切替えタイミングに連動する機能とを有することを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】
携帯機器の駆動中に、2系統以上の電池パックから駆動電力を供給するための、2系統以上の主電源開閉回路と、電源投入時や駆動中に於ける電池パック交換後の電池パックの残容量を正確に測定する為に負荷抵抗に電流を流す為の、2系統以上の負荷開閉回路と、電池パック切替え処理と連動して電池パック収納ケース安全機構のロック、アンロックを、電源切替制御部で制御することで実現した。
【0006】
【実施例】
図1は、本発明装置の2系統の電池パックを有する電源切替回路のブロック図であり、携帯機器1の駆動電力は電池パックA4または電池パックB10のいずれかから供給する。図2と図3は初期状態に於いて、電池パックA4の容量が電池パックB10よりも少ないか等しい場合のタイミングチャートである。図4は各開閉回路の実際例である。
【0007】
携帯機器1の駆動は、電池パックA4の+側25及び電池パックBの+側26からダイオード6、またはダイオード12を経由して主電源開閉器24のONにより電源切替制御部23が動作を開始する。電源切替制御部23は1チップCPU等で構成されるか、あるいは携帯機器1の電源回路の一部として構成されてもよく、電源切替回路電流34は携帯機器1の駆動電流に比して、微弱であり、携帯機器1の電力系に与える影響は極めて少ない。
【0008】
電源切替制御部23が動作を開始すると、電池パックA収納ケース安全機構5と電池パックB収納ケース安全機構11は図2の(j),(k)に示すように電池扉制御部17からの信号32、33によりロックされる
【0009】
図2の(e)に示すt1の時間内で、負荷開閉回路A8の制御信号30と負荷開閉回路B14の制御信号31を図2の(g)のt2、(h)のt3のように微小時間、交互にONし電池パックA4と電池パックB10から負荷抵抗15に電流を流し、電池パックの内部抵抗による誤差の影響を避け、電圧検出部19で電池パックA4の端子電圧25と電池パックB10の端子電圧26を検出し、図2の(b)、(c)に示される電源切替電圧以上である事を確認する。この時、電池パックA4の端子電圧25、または電池パックB10の端子電圧26が図2の(b)、(c)に示される電源切替電圧に達していない時は、当該電池パックケースの安全機構のロックは解除され、駆動電力の対象から排除される。
【0010】
携帯機器1の駆動中には電源切替制御部23は、常時、電池パックA4の端子電圧25と電池パックB10の端子電圧26と主回路駆動電圧27を電圧検出部19で検出し、比較データ21に有する電池パックの電源切替電圧と駆動電圧の駆動限界電圧を電圧比較部20で比較し、電池パックの切替タイミングの制御を行い、かつ、電池パックが交換されたかどうかも調べる。
【0011】
初期状態に於いて、電池パックA4の容量が電池パックB10よりも少ない、または等しい時は、電池パックA4を開閉制御部16から主電源開閉信号28を制御し、主電源開閉回路7をON状態とし携帯機器1に電池パックA4より電力を供給する。
【0012】
主回路駆動電圧27を検出中に図3の(d)に示すように駆動限界電圧に達したら、図3の(f)に示すように主電源開閉回路B13をON状態にし、次に図3の(e)に示すように主電源開閉回路A7をOFFにする。その間、微小な時間、両主電源開閉回路のON時間があり、携帯機器1の駆動電力は継続される。この時、電池パックケース3の安全機構のロック5は解除され、駆動電力の対象から排除される。
【0013】
駆動中の電池パックA4の交換は、図3の(b)の電池パック交換のように、電池パックA4の端子電圧25が一旦0Vになり、さらに電池パックの端子電圧25が0V以外になったことで知る。電池パックA4の端子電圧25が安定したら、図3の(g)のように負荷開閉回路A8を微小時間ONにして負荷抵抗15に電流を流し、電池パックA4の端子電圧25を電圧検出部19で知る。
【0014】
初期状態に於いて、電池パックB10の容量が電池パックA4よりも少ない時は、電池パックB10を開閉制御部16から主電源開閉信号29を制御し、主電源開閉回路B13をON状態とし携帯機器1に電池パックB10より電力を供給する。
【0015】
主回路駆動電圧27を検出中に駆動限界電圧に達したら、主電源開閉回路A7をON状態にし、次に主電源開閉回路B13をOFFにする。その間、微小な時間、両主電源開閉回路のON時間があり、携帯機器1の駆動電力は継続される。この時、電池パックケース9の安全機構のロック11は解除され、駆動電力の対象から排除される。
【0016】
駆動中の電池パックB10の交換は、電池パックB10の端子電圧26が一旦0Vになり、さらに電池パックB10の端子電圧26が0V以外になったことで知る。電池パックB10の端子電圧26が安定したら微小時間、負荷開閉回路B14をONにして負荷抵抗15に電流を流し、電池パックB10の端子電圧26を電圧検出部19で知る。
【0017】
電力容量の少ない電池パックを先に駆動電力とするのは、当該電池パックが駆動中に図3の(d)に示す駆動限界電圧に達し、電池パック切替処理を行った後、電池パックを交換する時間を十分に確保するためである。
【0018】
電池パックA4または電池パックB10の残容量はデータ格納部18から取り出し、携帯機器1の表示部2に表示することができ、かつ、交換が必要な電池パックについても警報を表示する事ができる。またLED等で使用者に警報を与えることもできる。
【0019】
主電源開閉回路は図4の(a)のようにPチャンネルのMOSFET2個で構成されるが、他の半導体スイッチング素子でもよい。半導体スイッチング素子による電圧低下が懸念される場合は図4の(b)のようにリレーを使用してもよい。負荷開閉回路は図4の(c)のようにPチャンネルのMOSFETで構成されるが、他の半導体スイッチング素子でもよい。主電源開閉器24は他の半導体スイッチング素子でもよい。
【0020】
負荷抵抗15の抵抗値は電池パックの種類により、電池パックの内部抵抗の影響を排除して、電池パックの残量が計測できる値を決定する。
【0021】
電池パックを切替える時の主電源開閉回路A7と主電源開閉回路B13とのON状態がオーバーラップする時間は、携帯機器1への影響と電池パックA4と電池パックB10への影響を考慮して決定する。
【0022】
電池パックが電池ケースから交換されたかどうかの検出は、例えば、電池ケースの蓋に連動したスイッチ等で行ってもよい。
【0023】
【発明の効果】
携帯機器を電池切れの心配なく使用することができ、駆動中にも機器に影響を与えず,安全に電池パックを交換でき、かつ、電池パックの有している最大能力を生かしきることができ、無駄が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】携帯機器用電源切替回路のブロック図である。
【図2】携帯機器用電源切替回路の電源投入時の動作タイミングチャートである。
(a)は主電源の状態を示す図である。
(b)は電池パックAの端子電圧(V1)を示す図である。
(c)は電池パックBの端子電圧(V2)を示す図である。
(d)は携帯機器への供給電圧(VL)を示す図である。
(e)は主電源開閉回路Aの状態を示す図である。
(f)は主電源開閉回路Bの状態を示す図である。
(g)は負荷開閉回路Aの状態を示す図である。
(h)は負荷開閉回路Bの状態を示す図である。
(i)は電池パックA,Bの電圧と駆動電圧の検出の状態を示す図である。
(j)は電池ケースAのロックの状態を示す図である。
(k)は電池ケースBのロックの状態を示す図である。
【図3】携帯機器用電源切替回路の電源切替時と電池パック交換時の動作タイミングチャートである。
(a)から(k)は図2と同様である
【図4】主電源開閉回路と負荷開閉回路の実際の回路例である。
(a)は主電源開閉回路をPチャンネルのMOSFETでの構成する一例である。
(b)は主電源開閉回路をリレーで構成する一例である。
(c)は負荷開閉回路をPチャンネルのMOSFETで構成する一例である。
【符号の説明】
1 携帯機器
2 携帯機器表示装置
3 電池パック収納ケースA
4 電池パックA
5 電池パックA収納ケース安全機構
6 ダイオード
7 主電源開閉回路A
8 電池テスト用負荷開閉回路A
9 電池パック収納ケースB
10 電池パックB
11 電池パックB収納ケース安全機構
12 ダイオード
13 主電源開閉回路B
14 電池テスト用負荷開閉回路B
15 電池テスト用負荷抵抗
16 開閉制御部
17 電池ケース安全機構開閉制御部
18 電源切替回路データ格納部
19 電圧検出部
20 電圧比較部
21 比較データ
22 制御用電源部
23 電源切替制御部
24 主電源開閉器
25 電池パックA+端子電圧
26 電池パックB+端子電圧
27 主回路駆動電圧
28 主電源開閉回路A用制御信号
29 主電源開閉回路B用制御信号
30 電池テスト用負荷開閉回路A用制御信号
31 電池テスト用負荷開閉回路B用制御信号
32 電池パックA収納ケース安全機構用制御信号
33 電池パックB収納ケース安全機構用制御信号
34 電源切替回路電流
35 携帯機器表示・警報用電源切替回路データ
36 PチャンネルMOSFET
37 PチャンネルMOSFET
38 抵抗
39 抵抗
40 NPNトランジスタ
41 リレー
42 抵抗
43 NPNトランジスタ
44 PチャンネルMOSFET
45 抵抗
46 抵抗
47 NPNトランジスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is a portable device power supply system for supplying power from a secondary battery pack to a portable video camera or the like.
[0002]
[Prior art]
The power supply of the portable device is supported by extending the driving time by increasing the capacity of the secondary battery pack or reducing the power consumption of the device. However, in any of the methods, the driving becomes impossible due to a decrease in power capacity, and an expected result may not be obtained. In order to avoid such a situation, the secondary battery packs were replaced as soon as possible, and their abilities could not be fully utilized. Further, when replacing the secondary battery pack, the driving of the device has to be stopped.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Even if the secondary battery pack of a portable device that is being driven is running out of batteries, the secondary battery pack can be replaced without affecting the operation of the device. An object of the present invention is to provide a power supply system for portable devices that can be safely replaced.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a power supply unit of a portable device has two or more secondary battery packs, and power is supplied to the portable device from any one of the secondary battery packs. At the moment when the driving limit voltage is lowered, the ON time of the two secondary battery packs is switched while overlapping the minute time by a semiconductor switching element or the like, and the function of switching the secondary battery pack from the power system of the device by the semiconductor switching element or the like. It has a function that allows the detached secondary battery pack to be replaced at any time while the portable device is operating, and a function that locks and unlocks the battery pack storage case safety mechanism in conjunction with the switching timing of the secondary battery pack. It is characterized by.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Two or more main power switching circuits for supplying driving power from two or more battery packs while the portable device is operating, and the remaining battery packs after the battery pack is replaced at power-on or during operation Power supply switching control for locking and unlocking the battery pack storage case safety mechanism in conjunction with the battery pack switching process, and two or more load switching circuits for passing current through the load resistor to accurately measure the capacity This was achieved by controlling the unit.
[0006]
【Example】
FIG. 1 is a block diagram of a power supply switching circuit having two battery packs of the apparatus of the present invention. The driving power of the portable device 1 is supplied from either the battery pack A4 or the battery pack B10. 2 and 3 are timing charts when the capacity of the battery pack A4 is smaller than or equal to that of the battery pack B10 in the initial state. FIG. 4 is a practical example of each switching circuit.
[0007]
When the portable device 1 is driven, the power
[0008]
When the power supply
Within the time t1 shown in FIG. 2 (e), the
[0010]
During the operation of the portable device 1, the power supply
[0011]
In the initial state, when the capacity of the battery pack A4 is smaller than or equal to that of the battery pack B10, the battery pack A4 controls the main power switch signal 28 from the switch control unit 16, and turns the main power switch circuit 7 on. Power is supplied to the portable device 1 from the battery pack A4.
[0012]
When the drive limit voltage is reached as shown in FIG. 3D while the main
[0013]
As for the replacement of the battery pack A4 during driving, the
[0014]
In the initial state, when the capacity of the battery pack B10 is smaller than that of the battery pack A4, the battery pack B10 controls the main
[0015]
When the drive limit voltage is reached during detection of the main
[0016]
The replacement of the battery pack B10 during the driving is known from the fact that the terminal voltage 26 of the battery pack B10 once becomes 0 V and the terminal voltage 26 of the battery pack B10 becomes other than 0V. When the terminal voltage 26 of the battery pack B10 is stabilized, the load switching circuit B14 is turned on for a short time to supply a current to the
[0017]
The reason for setting the battery pack having a small power capacity to the drive power first is that the battery pack reaches the drive limit voltage shown in FIG. 3D during the drive of the battery pack, performs the battery pack switching process, and then replaces the battery pack. This is in order to secure enough time to do so.
[0018]
The remaining capacity of the battery pack A4 or the battery pack B10 can be retrieved from the
[0019]
The main power switching circuit is composed of two P-channel MOSFETs as shown in FIG. 4A, but may be another semiconductor switching element. When a voltage drop due to the semiconductor switching element is concerned, a relay may be used as shown in FIG. The load switching circuit is configured by a P-channel MOSFET as shown in FIG. 4C, but may be another semiconductor switching element. The
[0020]
The resistance value of the
[0021]
The time during which the ON states of the main power switching circuit A7 and the main power switching circuit B13 when the battery packs are switched overlaps is determined in consideration of the influence on the portable device 1 and the effects on the battery packs A4 and B10. I do.
[0022]
The detection of whether or not the battery pack has been replaced from the battery case may be performed by, for example, a switch or the like linked to the lid of the battery case.
[0023]
【The invention's effect】
The portable device can be used without worrying about running out of batteries, the battery pack can be replaced safely without affecting the device while driving, and the maximum capacity of the battery pack can be utilized. No waste occurs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a power supply switching circuit for a portable device.
FIG. 2 is an operation timing chart when a power supply of a power supply switching circuit for a portable device is turned on.
(A) is a figure which shows the state of a main power supply.
(B) is a diagram showing a terminal voltage (V1) of the battery pack A.
(C) is a diagram showing a terminal voltage (V2) of the battery pack B.
(D) is a diagram showing a supply voltage (VL) to the portable device.
(E) is a diagram showing the state of the main power switching circuit A.
(F) is a figure which shows the state of the main power switch circuit B.
(G) is a figure which shows the state of the load switching circuit A.
(H) is a figure which shows the state of the load switching circuit B.
(I) is a diagram showing a state of detecting the voltages of the battery packs A and B and the drive voltage.
(J) is a diagram showing a locked state of the battery case A.
(K) is a diagram showing a locked state of the battery case B.
FIG. 3 is an operation timing chart at the time of power switching of the power switching circuit for a portable device and at the time of battery pack replacement.
(A) to (k) are the same as in FIG. 2. FIG. 4 is an actual circuit example of a main power switching circuit and a load switching circuit.
(A) is an example in which the main power switching circuit is configured by a P-channel MOSFET.
(B) is an example in which the main power switch circuit is configured by a relay.
(C) is an example in which the load switching circuit is configured by a P-channel MOSFET.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
4 Battery pack A
5 Battery Pack A Storage Case Safety Mechanism 6 Diode 7 Main Power Switching Circuit A
8 Load switching circuit A for battery test
9 Battery pack storage case B
10 Battery pack B
11 Battery Pack B Storage Case Safety Mechanism 12
14 Load switching circuit B for battery test
15 Load resistance for battery test 16 Switching control unit 17 Battery case safety mechanism switching
37 P-channel MOSFET
38
45
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003033464A JP2004248369A (en) | 2003-02-12 | 2003-02-12 | Power supply system for portable equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003033464A JP2004248369A (en) | 2003-02-12 | 2003-02-12 | Power supply system for portable equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004248369A true JP2004248369A (en) | 2004-09-02 |
Family
ID=33019430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003033464A Pending JP2004248369A (en) | 2003-02-12 | 2003-02-12 | Power supply system for portable equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004248369A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012135179A (en) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Sony Corp | Discharge controller and discharge control method |
JP2014197554A (en) * | 2006-02-20 | 2014-10-16 | エルジー・ケム・リミテッド | High-efficiency operation-enabled hybrid battery pack |
-
2003
- 2003-02-12 JP JP2003033464A patent/JP2004248369A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014197554A (en) * | 2006-02-20 | 2014-10-16 | エルジー・ケム・リミテッド | High-efficiency operation-enabled hybrid battery pack |
JP2012135179A (en) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Sony Corp | Discharge controller and discharge control method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6437540B2 (en) | Battery pack | |
JP2708374B2 (en) | Computer battery connection device and battery switching method | |
JP4848284B2 (en) | Apparatus and method for efficiently configuring battery controller of electronic device | |
US8957638B2 (en) | Battery control circuit responsive to external signal input | |
US7936545B2 (en) | Power supply control system | |
JP2015111980A (en) | Secondary protection ic, control method of secondary protection ic, protection module, and battery pack | |
JP2011097772A (en) | Battery-state monitoring circuit and battery device | |
JP4802740B2 (en) | Timer circuit and charge control device | |
US7516337B2 (en) | Apparatus for supplying power to controller | |
KR101632447B1 (en) | Battery state monitoring circuit and battery device | |
JP2004248369A (en) | Power supply system for portable equipment | |
TW201244322A (en) | Charge-discharge control circuit and battery device | |
US7397644B2 (en) | Power supply device and electric circuit | |
JPH0759265A (en) | Battery circuit | |
JP2004144621A (en) | Storage battery diagnostic device | |
JP2011239633A (en) | Battery drive device | |
JP2001275271A (en) | Secondary cell charging device | |
JP3342296B2 (en) | Power supply | |
US20220246379A1 (en) | Slow-release relay circuit and train control device | |
JPH11313444A (en) | Power supply unit | |
JPH04372532A (en) | Battery-driven equipment | |
JP2599379Y2 (en) | Battery level detector | |
JPH11178207A (en) | Battery protecting circuit and charger/discharger provided with this circuit | |
JPH1189114A (en) | Uninterruptive power supply unit and its start method | |
JPH04347542A (en) | Battery driven machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051109 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20051109 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20051122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051220 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060509 |