JP2005150022A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、リチウムイオン電池等の二次電池の電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack for a secondary battery such as a lithium ion battery.
電池パックは、携帯電話、ディジタルカメラ等の携帯型電子機器に広く使用されている。図1は、従来の電池パックを携帯型電子機器(以下、移動機と適宜称する)で使用する場合の接続構成を示す。 Battery packs are widely used in portable electronic devices such as mobile phones and digital cameras. FIG. 1 shows a connection configuration when a conventional battery pack is used in a portable electronic device (hereinafter appropriately referred to as a mobile device).
図1において、参照符号1が電池パックを示し、参照符号2が置き台を示し、参照符号3がACアダプタを示し、参照符号4が移動機を示す。電池パック1は、二次電池5と、保護回路6と、放電制御スイッチ7と、充電制御スイッチ8とを有する。これらのスイッチ7および8は、通常FETで構成されるので、寄生ダイオード9および10が存在している。スイッチ7および8は、保護回路6からの放電制御信号17および充電制御信号18によって制御される。
In FIG. 1,
保護回路6の機能は、過充電保護、過放電保護および過電流保護の3つの機能がある。簡単にこれらの保護機能について説明する。過充電保護機能について説明する。リチウムイオン電池を充電していくと、満充電を過ぎても電池電圧が上昇を続ける。この過充電状態になると危険な状態となる可能性が生じる。したがって、充電は、定電流定電圧で行い、充電制御電圧が電池の定格(例えば4.2V)以下で行う必要がある。しかしながら、充電器の故障や、異機種用充電器の使用によって、過充電の危険性がある。過充電され、電池電圧がある電圧値以上になった場合、保護回路6が充電制御スイッチ8をオフし、充電電流を遮断する。
The function of the
過放電保護機能について説明する。定格放電終止電圧以下まで放電し、電池電圧が例えば2V〜1.5V以下の過放電状態になった場合は、電池が故障する場合がある。放電され、電池電圧がある電圧値以下になった場合、保護回路6は、放電制御スイッチ7をオフし、放電電流を遮断する。この機能が過放電機能である。
The overdischarge protection function will be described. When the battery is discharged to a rated discharge end voltage or lower and the battery voltage is in an overdischarged state of, for example, 2 V to 1.5 V or lower, the battery may fail. When discharged and the battery voltage falls below a certain voltage value, the
過電流保護機能について説明する。電池の+−端子間が短絡された場合には、大電流が流れてしまい、異常発熱する危険性がある。放電電流がある電流値以上流れた場合には、保護回路6は、放電制御スイッチ7をオフし、放電電流を遮断する。この機能が過電流保護機能である。
The overcurrent protection function will be described. If the + and-terminals of the battery are short-circuited, a large current flows and there is a risk of abnormal heat generation. When the discharge current flows over a certain current value, the
電池パック1にプラス側の外部端子11およびマイナス側の外部端子12が設けられ、これらの端子11および12に置き台2を介してACアダプタ3が接続され、または移動機4が接続される。
The
ACアダプタ3は、定電圧回路13およびAC−DCコンバータ14を有し、ACプラグ(ACインレットと呼ばれる場合もある)15からの家庭用交流電源がAC−DCコンバータ14によって整流され、さらに、定電圧回路13によって、所定の充電電圧に変換されて、外部端子11および12に印加される。この充電電圧によって二次電池5が充電される。
The AC adapter 3 includes a
また、外部端子11および12に移動機4が接続され、電池電圧が移動機4の放電回路に供給される。移動機4は、電池電圧と異なる電圧を必要とするので、DC−DCコンバータ16を有している。カメラ付き携帯電話のように、移動機の機能が増加すると、複数の直流電圧を得るために複数のDC−DCコンバータを移動機4が有している。
Further, the mobile device 4 is connected to the
図1の構成例と異なり、電子機器本体に電池パック1とACアダプタ3を内蔵し、本体にACインレットを設け、ACインレットを介して差込み充電する構成も提案されている(例えば下記特許文献1参照)。
Unlike the configuration example of FIG. 1, a configuration in which a
上述したように、従来の電池パック1は、充電するために、置き台2、ACアダプタ3を必要とした。また、電子機器本体に電池パック1とACアダプタ3を内蔵し、本体にACインレットを設ける構成では、ACインレットの他に電子機器本体との接触のための外部端子を必要とし、端子数が増える問題があった。
As described above, the
従って、この発明の目的は、置き台、ACアダプタを使用しないで、充電でき、また、外部端子数が削減された電池パックを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a battery pack that can be charged without using a pedestal or an AC adapter and that has a reduced number of external terminals.
上述した課題を達成するために、この発明は、
二次電池が内蔵された電池パックにおいて、
二次電池を充電するための電圧変換器とACプラグとを備え、
ACプラグは、第1および第2の操作状態を有し、
ACプラグの導電部が充電端子と放電端子とを兼用し、
第1および第2の操作状態に応じて充電端子の機能と放電端子の機能とが切り換えられるようにした電池パックである。
In order to achieve the above-described problems, the present invention
In battery packs with built-in secondary batteries,
A voltage converter for charging the secondary battery and an AC plug;
The AC plug has first and second operating states,
The conductive part of the AC plug serves as both a charging terminal and a discharging terminal,
The battery pack is configured such that the function of the charging terminal and the function of the discharging terminal are switched according to the first and second operation states.
この発明に依れば、ACアダプタ、置き台を使用しないで、二次電池を充電できる。また、ACプラグが充電入力端子および放電出力端子を兼ねるので、外部端子数を削減することができる。さらに、電池パックに放電用電圧変換器を内蔵することによって、電子機器本体に放電用電圧変換器を持つ必要がなくなり、電子機器本体の回路構成を簡略化できる。DC−DCコンバータを使用する場合、10kHz〜2MHzの高周波数で、スイッチング制御することにより、輻射ノイズが発生する。電圧変換器としてのDC−DCコンバータを電池パック内部に設けることにより、電子機器内部回路とDC−DCコンバータとの距離を長くでき、電子機器の内部回路へのノイズの影響を抑制できる。また、電池パックに電圧変換器を内蔵することによって、角形電池における鉄の電池缶、またはリチウム・ポリマー電池におけるアルミニウムのラミネートフィルムによって高周波電磁波ノイズを低減することができる。 According to the present invention, the secondary battery can be charged without using an AC adapter and a stand. Further, since the AC plug serves as a charge input terminal and a discharge output terminal, the number of external terminals can be reduced. Furthermore, by incorporating the discharge voltage converter in the battery pack, it is not necessary to have the discharge voltage converter in the electronic device body, and the circuit configuration of the electronic device body can be simplified. When a DC-DC converter is used, radiation noise is generated by switching control at a high frequency of 10 kHz to 2 MHz. By providing a DC-DC converter as a voltage converter in the battery pack, the distance between the electronic device internal circuit and the DC-DC converter can be increased, and the influence of noise on the internal circuit of the electronic device can be suppressed. Further, by incorporating a voltage converter in the battery pack, high frequency electromagnetic wave noise can be reduced by an iron battery can in a rectangular battery or an aluminum laminate film in a lithium polymer battery.
以下、この発明について図面を参照して説明する。図2は、この発明による電池パックの第1の実施形態の構成を示す。従来の構成と同様に、二次電池5の正極が外部端子11に接続され、その負極が放電制御FET7および充電制御FET8を介して外部端子12に接続され、保護回路6によって充電スイッチ7および放電スイッチ8が制御される。
The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows a configuration of the first embodiment of the battery pack according to the present invention. As in the conventional configuration, the positive electrode of the secondary battery 5 is connected to the
二次電池5がリチウムイオン電池の場合、例えば角形電池の構成とされ、二次電池5が全体として鉄の電池缶で被覆されている。また、リチウムポリマー電池の場合には、アルミニウムのラミネートフィルムで封止された構成とされている。なお、二次電池5は、今後、開発される種類の二次電池でも良い。 When the secondary battery 5 is a lithium ion battery, for example, it is configured as a rectangular battery, and the secondary battery 5 is entirely covered with an iron battery can. In the case of a lithium polymer battery, the battery is sealed with an aluminum laminate film. The secondary battery 5 may be a secondary battery of a type that will be developed in the future.
参照符号21は、電池パックが有するACプラグである。ACプラグ21は、家庭用交流電源のコンセントに差込み可能なものである。ACプラグ21は、一対の導電性ブレードを有している。この発明では、この導電性ブレードが充電用端子と放電用端子とを兼用している。
ACプラグ21は、充電のためにACコンセントに差し込まれる操作状態(以下、これを第1の操作状態と呼ぶ)と、電子機器本体に電源を供給する場合の操作状態(以下、これを第2の操作状態と呼ぶ)とをとることができる。ACプラグ21の操作状態と連動して切り換えられる双方向性のスイッチS1およびS2が設けられている。ACプラグ21およびスイッチS1、S2の具体的構成については、後述する。
The
スイッチS1の端子aがACプラグ21の一方の電源ラインと接続され、スイッチS2の端子dがACプラグ21の他方の電源ラインと接続される。スイッチS1の一方の端子bがAC−DCコンバータ22の一方の入力端子に接続され、スイッチS2の一方の端子eがAC−DCコンバータ22の他方の入力端子に接続される。さらに、スイッチS1の他方の端子cおよびスイッチS2の他方の端子fが外部端子11および12に対してそれぞれ接続される。
The terminal a of the switch S1 is connected to one power supply line of the
上述したAC−DCコンバータ22、スイッチS1およびS2は、二次電池5および保護回路6と共に、プラスチック等の材料からなる比較的固いケースに内蔵されている。ケース内ではなく、二次電池5の内部にAC−DCコンバータ22、スイッチS1およびS2、保護回路6等を配しても良い。
The AC-
ACプラグ21がACコンセントに差し込まれる第1の操作状態では、家庭用交流電源がスイッチS1およびS2のそれぞれの出力端子bおよびeを介してAC−DCコンバータ22に入力される。AC−DCコンバータ22が二次電池5に対応する所定の充電電圧を出力し、充電電圧で二次電池5が充電される。
In the first operating state in which the
ACプラグ21の第2の操作状態では、ACプラグ21が電子機器本体の外部端子と接触される。第2の操作状態では、電池電圧がスイッチS1およびS2のそれぞれの端子c−aおよびf−dを介してACプラグ21に出力され、ACプラグ21を介して電子機器本体に対して電池電圧が供給される。
In the second operation state of the
図3は、この発明の第2の実施形態を示す。第1の実施形態と相違する点は、電池パックにDC−DCコンバータ23が内蔵されている点である。他の部分は、第1の実施形態と同様の構成であるので、対応する部分には、同一参照符号を付してその説明を省略する。第2の実施形態では、ACプラグ21が第2の操作状態にある時に、電池電圧をDC−DCコンバータ23によって昇圧または高圧した直流電圧をスイッチS1、S2およびACプラグ21を介して電子機器本体に供給することが可能となる。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that a DC-
DC−DCコンバータ23としては、種々の構成のものを使用できる。すなわち、コンデンサとスイッチ素子を用いたチャージャーポンプ方式、ダイオードとインダクタとコンデンサとスイッチ素子を用いたステップアップコンバータ(ステップダウンコンバータ)、またはトランスとスイッチ素子を用いたスイッチングレギュレータを使用できる。さらに、圧電トランスを用いた圧電インバータ、またはバイポーラトランジスタ素子を用いたシリーズレギュレータをDC−DCコンバータ23として使用しても良い。チャージャーポンプ方式の電圧変換器、スイッチングレギュレータとして、4mm角程度の非常に小型のものが開発されており、電池パックにDC−DCコンバータ23を内蔵するのは比較的容易である。
As the DC-
図4は、この発明による電池パックの第3の実施形態を示す。第1および第2の実施形態では、ACプラグ21の操作状態によって直接的に切り換えられるスイッチS1およびS2を使用しているのに対して、第3の実施形態は、ACプラグ21の操作状態を検出し、検出結果に応じて生成された制御信号によってスイッチを制御するものである。他の部分は、第1の実施形態と同様の構成であるので、対応する部分には、同一参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 4 shows a third embodiment of the battery pack according to the present invention. In the first and second embodiments, switches S1 and S2 that are directly switched by the operation state of the
図4において、参照符号24は、ACプラグ21の操作状態を検出する検出器を示し、参照符号25は、検出器24の出力に基づいてスイッチ制御信号を発生する制御信号発生部を示す。ACプラグ21と関連する検出器24のいくつかの具体構成については、後述する。
In FIG. 4,
ACプラグ21がACコンセントに差し込まれる第1の操作状態を検出器24が検出すると、制御信号発生部25は、スイッチS11の端子aおよびbを接続し、スイッチS12の端子dおよびeを接続するように、これらを制御するスイッチ制御信号を発生する。第1の操作状態では、AC−DCコンバータ22が出力する充電電圧で二次電池5が充電される。
When the
ACプラグ21が電子機器本体の外部端子と接触される第2の操作状態が検出器24によって検出される。第2の操作状態では、スイッチS11の端子aおよびcを接続し、スイッチS12の端子dおよびfを接続するように、これらを制御するスイッチ制御信号が発生する。電池電圧がスイッチS11およびS12のそれぞれの端子c−aおよびf−dを介してACプラグ21に出力され、ACプラグ21を介して電子機器本体に対して電池電圧が供給される。スイッチS11およびS12は、リレーの接点、半導体スイッチ等によって構成される。
A second operation state in which the
図5は、この発明の第4の実施形態を示す。第3の実施形態と相違する点は、電池パックにDC−DCコンバータ23が内蔵されている点である。他の部分は、第3の実施形態と同様の構成であるので、対応する部分には、同一参照符号を付してその説明を省略する。第4の実施形態では、ACプラグ21が第2の操作状態にある時に、電池電圧をDC−DCコンバータ23によって昇圧または高圧した直流電圧をスイッチS11、S12およびACプラグ21を介して電子機器本体に供給することが可能となる。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention. The difference from the third embodiment is that a DC-
図6は、この発明による電池パックの第5の実施形態を示す。上述した第1乃至第4の実施形態では、一つの接点(端子)が二つの接点(端子)の何れか一方に接続されるスイッチを使用しているのに対して、第5の実施形態は、二つの接点が連動してオン/オフする構成のスイッチを使用するものである。すなわち、スイッチS1の代わりにスイッチS20,S21が使用され、スイッチS2の代わりにスイッチS30,S31が使用される。他の部分は、第1の実施形態と同様の構成であるので、対応する部分には、同一参照符号を付してその説明を省略する。 FIG. 6 shows a fifth embodiment of the battery pack according to the present invention. In the first to fourth embodiments described above, a switch in which one contact (terminal) is connected to one of two contacts (terminals) is used, whereas in the fifth embodiment, A switch having a configuration in which two contacts are turned on / off in conjunction with each other is used. That is, switches S20 and S21 are used instead of switch S1, and switches S30 and S31 are used instead of switch S2. The other parts have the same configuration as in the first embodiment, so the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
ACプラグ21がACコンセントに差し込まれる第1の操作状態では、スイッチS20およびS21がオンし、スイッチS30およびS31がオフする。したがって、家庭用交流電源がスイッチS20およびS21を介してAC−DCコンバータ22に入力される。AC−DCコンバータ22が二次電池5に対応する所定の充電電圧を出力し、充電電圧で二次電池5が充電される。
In the first operation state where the
ACプラグ21が電子機器本体の外部端子と接触される第2の操作状態では、スイッチS20およびS21がオフし、スイッチS30およびS31がオンする。したがって、電池電圧がスイッチS30およびS31を介してACプラグ21に出力され、ACプラグ21を介して電子機器本体に対して電池電圧が供給される。
In the second operation state in which the
図7は、この発明の第6の実施形態を示す。第5の実施形態と相違する点は、電池パックにDC−DCコンバータ23が内蔵されている点である。他の部分は、第5の実施形態と同様の構成であるので、対応する部分には、同一参照符号を付してその説明を省略する。第6の実施形態では、ACプラグ21が第2の操作状態にある時に、電池電圧をDC−DCコンバータ23によって昇圧または高圧した直流電圧をスイッチS30、S31およびACプラグ21を介して電子機器本体に供給することが可能となる。
FIG. 7 shows a sixth embodiment of the present invention. The difference from the fifth embodiment is that a DC-
なお、図示しないが、ACプラグ21の操作状態を検出し、検出結果に応じて生成された制御信号によってスイッチS20〜S31をを制御する構成も採用できる。
In addition, although not shown in figure, the structure which detects the operation state of
図8は、上述した第1〜第6の実施形態による電池パックの外観を示す。参照符号31が電池パックのケースを示す。電池パックのケース31の一部に回転可能に、ACプラグ21が設けられている。ACプラグ21は、その板面がケース31の上面よりやや突出するように、横に倒した状態が第2の操作状態であり、ACプラグ21が電子機器本体に差し込まれ、直流電圧が電子機器本体の放電回路に供給される。一方、図示する状態から約90°回転され、ACプラグ21のブレード部分が上を向くように、立ち上げた状態が第1の操作状態、すなわち、ACコンセントに差し込まれる状態である。
FIG. 8 shows the appearance of the battery pack according to the first to sixth embodiments described above.
ACプラグ21の二つの回転位置は、内部のホールド機構でホールドされる。なお、ACプラグ21の各位置と第1および第2の操作状態との対応関係は、上述したものと逆でも良い。また、ACプラグ21を第2の操作状態で電子機器本体と接続する場合には、差込み以外の接触方法例えば隙間にACプラグ21の導電ブレードを挿入する方法を使用できる。さらに、第2の操作状態では、ACプラグ21の導電ブレードがケース31内にほぼ収納される構成とされ、導電ブレードが電子機器本体側のバネ接点と接触する構成としても良い。
The two rotational positions of the
電池パックのケース31内には、二次電池5と共に、上述した第1〜第6の実施形態のそれぞれの回路構成が配置されている。ACプラグ21の回転と連動して、スイッチが切り換えられる。上述した第1〜第6の実施形態におけるれにスイッチS1およびS2、S11,S12,S20,S21,S30,S31を実現する構成例について、以下に説明する。
In the
図9に示す例は、軸32を中心として回転するACプラグ21の導電ブレードが端部まで延長されることによって接触部が構成され、接触部がバネ接点33および34の一方と接触する構成を有する。ACプラグ21を立ち上げた第1の操作状態(図9A)では、ACプラグ21の接触部がバネ接点33に接触する。また、ACプラグ21を横に倒した第2の操作状態(図9B)では、ACプラグ21の接触部がバネ接点34に接触する。図示しないが接触部が1対設けられ、バネ接点33が一対設けられ、バネ接点34が一対設けられている。
The example shown in FIG. 9 has a configuration in which the contact portion is configured by extending the conductive blade of the
一対の接触部がスイッチS1の端子aと、スイッチS2の端子dに対応し、一対のバネ接点33が端子bおよび端子eに対応し、一対のバネ接点34が端子cおよび端子fに対応する。すなわち、図9Aに示す状態では、スイッチS1の端子a−b、スイッチS2の端子d−eが接続され、ACプラグ21およびスイッチS1、S2を介して交流電圧がAC−DCコンバータ22に供給される。図9Bに示す状態では、スイッチS1の端子a−c、スイッチS2の端子d−fが接続され、電池電圧またはDC−DCコンバータ23の出力電圧がACプラグ21およびスイッチS1、S2を介して電子機器本体に供給される。なお、図9に示す構成は、スイッチS20,S21,S30,S31を実現する構成としても使用できる。
The pair of contact portions correspond to the terminal a of the switch S1 and the terminal d of the switch S2, the pair of
図10に示す例は、軸32を中心として回転するACプラグ21の端部によって、スイッチ35aを切り換えると共に、第2の操作状態でACプラグ21の接触部が接触するバネ接点35bを設けたものである。ACプラグ21を立ち上げてACコンセントにACプラグ21を差し込む第1の操作状態(図10A)では、ACプラグ21の接触部がスイッチ35aの可動部と接触しないために、スイッチ35aがオフ状態であり、ACプラグ21の接触部バネ接点35bと接触し、交流電源が印加される。また、ACプラグ21を横に倒した第2の操作状態(図10B)では、ACプラグ21の端部の接触部がスイッチ33の可動部と接触し、スイッチ33がオン状態とされ、また、バネ接点35bと接触部が接触しない。
In the example shown in FIG. 10, the
上述したスイッチ35aは、図4および図5を参照して説明した検出器25を構成するものである。図10には示されていないが、スイッチ35aの出力からスイッチ制御信号を発生する回路と、スイッチS11およびS12が設けられている。
The
ン
図10Aに示すように、スイッチ35aがオフの第1の操作状態で発生する制御信号によって、スイッチS11の端子a−b、スイッチS12の端子d−eが接続され、ACプラグ21、バネ接点35bおよびスイッチS11、S12を介して交流電圧がAC−DCコンバータ22に供給される。また、図10Bに示すように、スイッチ35aがオンの第2の操作状態で発生する制御信号によって、スイッチS11の端子a−c、スイッチS12の端子d−fが接続され、電池電圧またはDC−DCコンバータ23の出力電圧がACプラグ21およびスイッチS11、S12を介して電子機器本体に供給される。
As shown in FIG. 10A, the terminal ab of the switch S11 and the terminal de of the switch S12 are connected by the control signal generated in the first operation state in which the
図11に示す例は、軸32を中心として回転するACプラグ21の端部によって、光センサ36aをオン/オフするものである。光センサ36aが図4および図5を参照して説明した検出器25を構成するものである。図11には示されていないが、光センサ36aの出力からスイッチ制御信号を発生する回路と、スイッチS11およびS12が設けられている。図示しないが、発光ダイオード等の発光素子から光センサ36に対する光をACプラグ21の回転位置に応じて通過/遮光することで、光センサ36をオン/オフすることができる。
In the example shown in FIG. 11, the
ACプラグ21を立ち上げた第1の操作状態(図11A)では、光センサ36がオン状態である。この第1の操作状態では、ACプラグ21の接触部がバネ接点36bと接触し、ACプラグ21およびバネ接点36b間の接触によってAC電源が供給される。また、ACプラグ21を横に倒した第2の操作状態(図11B)では、光センサ36aがオフ状態である。光センサ36aがオンの第1の操作状態で発生する制御信号によって、スイッチS11の端子a−b、スイッチS12の端子d−eが接続され、ACプラグ21、バネ接点36bおよびスイッチS11、S12を介して交流電圧がAC−DCコンバータ22に供給される。また、図11Bに示すように、光センサ36aがオフの第2の操作状態で発生する制御信号によって、スイッチS11の端子a−c、スイッチS12の端子d−fが接続され、電池電圧またはDC−DCコンバータ23の出力電圧がACプラグ21およびスイッチS11、S12を介して電子機器本体に供給される。
In the first operation state (FIG. 11A) in which the
図12に示す例は、軸32を中心として回転するACプラグ21の端部に設けたマグネット37によって、マグネットスイッチ38aおよび38bを切り換えるものである。各マグネットスイッチが第1および第2の実施形態におけるスイッチS1およびS2に対応している。
In the example shown in FIG. 12, the magnet switches 38 a and 38 b are switched by a
なお、マグネット37およびマグネットスイッチ38a、38bによって、図4および図5を参照して説明した検出器25を構成し、マグネットスイッチ38a、38bの出力からスイッチ制御信号を形成し、制御信号によって、スイッチS11およびS12が切り換える構成も可能である。
The
ACプラグ21を立ち上げた第1の操作状態(図12A)では、マグネット37およびマグネットスイッチ38aが離れているために、マグネットスイッチ38aがオフ状態であり、マグネットスイッチ38bがオン状態である。また、ACプラグ21を横に倒した第2の操作状態(図12B)では、マグネット37およびマグネットスイッチ38aが接近するために、マグネットスイッチ38aがオン状態であり、マグネットスイッチ38bがオフ状態である。
In the first operation state in which the
図12Aに示すように、ACプラグ21を立ち上げた第1の操作状態では、マグネット37およびマグネットスイッチ38aが離れているために、マグネットスイッチ38aに対応するスイッチS1の端子a−bが接続される。第1の操作状態では、マグネット37およびマグネットスイッチ38bが接近しているために、マグネットスイッチ38bに対応するスイッチS2の端子d−eが接続され、ACプラグ21およびスイッチS1、S2を介して交流電圧がAC−DCコンバータ22に供給される。また、図12Bに示すように、ACプラグ21を横に倒した第2の操作状態では、マグネット37およびマグネットスイッチ38aが接近するために、マグネットスイッチ38aに対応するスイッチS1の端子a−cが接続される。第2の操作状態では、マグネット37およびマグネットスイッチ38bが離れているために、スイッチS2の端子d−fが接続され、電池電圧またはDC−DCコンバータ23の出力電圧がACプラグ21およびスイッチS1、S2を介して電子機器本体に供給される。
As shown in FIG. 12A, in the first operation state in which the
図13に示す例は、マグネットスイッチ38aの一例を示す。バネ接点39に対してマグネット40および可動接点41aが取り付けられている。マグネット40は、第2の操作状態で、ACプラグ21のマグネット37が接近すると、反発する極性とされている。その状態では、図示のように、可動接点41aがバネ接点40のバネ力に抗して固定接点41cと接触する。マグネットスイッチ38aがスイッチS1に対応しており、バネ接点39が端子aに対応し、固定接点41cが端子cに対応する。したがって、この状態は、端子aおよびcが接続された状態である。
The example shown in FIG. 13 shows an example of the
ACプラグ21が回転して第1の操作状態とされると、磁気的反発力が消失し、バネ接点39の弾性によって、可動接点41aが固定接点41bに接触する。この状態は、スイッチS1の端子aおよびbが接続された状態である。
When the
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば電池パックに内蔵する電圧変換器の個数は、1個に限らず、2個以上であっても良い。また、1個の電圧変換器であっても、複数の互いに相違する出力電圧を発生する構成の電圧変換器を使用しても良い。さらに、スイッチを切り換えるための構成としては、上述したものの組み合わせ例えばスイッチとバネ接点の組み合わせ等、種々のものが可能である。さらに、この発明は、保護回路を持たない構成も可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the present invention. For example, the number of voltage converters built in the battery pack is not limited to one and may be two or more. Moreover, even if it is one voltage converter, you may use the voltage converter of the structure which produces | generates several mutually different output voltages. Furthermore, as a configuration for switching the switches, various combinations such as a combination of the above-described ones, for example, a combination of a switch and a spring contact are possible. Furthermore, the present invention can be configured without a protection circuit.
5 二次電池
6 保護回路
7 放電制御スイッチ
8 充電接続スイッチ
11 プラス外部端子
12 マイナス外部端子
14,22 AC―DCコンバータ
15,21 ACプラグ
16,23 DC−DCコンバータ
S1,S2 スイッチ
S11,S12 スイッチ
S20,S21,S30,S31 スイッチ
5
Claims (6)
上記二次電池を充電するための電圧変換器とACプラグとを備え、
上記ACプラグは、第1および第2の操作状態を有し、
上記ACプラグの導電部が充電端子と放電端子とを兼用し、
上記第1および第2の操作状態に応じて上記充電端子の機能と上記放電端子の機能とが切り換えられるようにした電池パック。 In battery packs with built-in secondary batteries,
A voltage converter for charging the secondary battery and an AC plug;
The AC plug has first and second operating states,
The conductive part of the AC plug serves as both a charging terminal and a discharging terminal,
A battery pack in which a function of the charging terminal and a function of the discharging terminal are switched according to the first and second operation states.
上記ACプラグの第1および第2の操作状態に応じて、オン、オフする複数の接点によって切り換え手段が構成され、
上記切り換え手段が上記二次電池の充電用電圧変換器の入力端子と接続された充電入力端子と、上記二次電池または上記二次電池の電圧を変換する放電用電圧変換器の出力端子と接続された放電出力端子との一方を選択するようになされた電池パック。 In claim 1,
According to the first and second operation states of the AC plug, a switching means is configured by a plurality of contacts that are turned on and off,
The switching means is connected to a charging input terminal connected to an input terminal of a charging voltage converter for the secondary battery, and an output terminal of a discharging voltage converter for converting the voltage of the secondary battery or the secondary battery. A battery pack adapted to select one of the discharged output terminals.
上記ACプラグの第1および第2の操作状態を検出する検出器と、上記検出器の出力から形成された制御信号によって制御されるスイッチによって切り換え手段が構成され、
上記切り換え手段が上記二次電池の充電用電圧変換器の入力端子と接続された充電入力端子と、上記二次電池または上記二次電池の電圧を変換する放電用電圧変換器の出力端子と接続された放電出力端子との一方を選択するようになされた電池パック。 In claim 1,
Switching means is constituted by a detector that detects the first and second operating states of the AC plug and a switch that is controlled by a control signal formed from the output of the detector,
The switching means is connected to a charging input terminal connected to an input terminal of a charging voltage converter for the secondary battery, and an output terminal of a discharging voltage converter for converting the voltage of the secondary battery or the secondary battery. A battery pack adapted to select one of the discharged output terminals.
上記第1の操作状態は、上記ACプラグをコンセントに装着するための状態であり、上記第2の操作状態は、上記ACプラグの端子を電子機器本体の端子と接触させるための状態である電池パック。 In claim 1,
The first operation state is a state for attaching the AC plug to an outlet, and the second operation state is a state for bringing the terminal of the AC plug into contact with the terminal of the electronic device body. pack.
上記充電用電圧変換器が上記二次電池と共にケース内に収納された電池パック。 In claim 1,
A battery pack in which the voltage converter for charging is housed in a case together with the secondary battery.
上記充電用電圧変換器が上記二次電池内に収納された電池パック。
In claim 1,
A battery pack in which the charging voltage converter is housed in the secondary battery.
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