JP2005176548A

JP2005176548A - バッテリーパック

Info

Publication number: JP2005176548A
Application number: JP2003415689A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Shimizu; 由隆清水
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】密閉が可能で防滴構造又は防水構造を採ることができ、さらには、端子間のショートの危険性がない防爆構造を採ることができるバッテリーパックを提供する。
【解決手段】ニッケルカドニウムバッテリーパック１は、充電器５０に装着されたときに、充電器５０に内蔵され且つ交流磁界を発生する出力コイル５２と対向するように配され、出力コイル５２の交流磁界により交流電力を発生する入力コイル２と、入力コイル２に発生する交流電力を直流電力に変換するダイオード回路１１と、ダイオード回路１１で発生した直流電力を、ニッケルカドミウムバッテリー１４の状態に応じた直流電力としてニッケルカドミウムバッテリー１４に流す充電回路１２と、ニッケルカドニウムバッテリーパック１が充電器５０に装着されたときに、充電器５０に内蔵された永久磁石５１と対向するように配されたスイッチ部１０とを内蔵する。
【選択図】図２

Description

本発明は、バッテリーパックに関し、特に、ポータブル型電子機器等に用いられる着脱可能なバッテリーパックに関する。

従来のポータブル型電子機器等に用いられる着脱可能なバッテリーパックは、バッテリーパックの表面に設けられたバッテリー端子を、ポータブル型電子機器や充電器の接触子又はコネクタ等に接続して充放電を行うように構成されている（例えば、特許文献１）。

例えば、図６に示すように、定格電圧６Ｖ、定格電流７００ｍＡｈのニッケルカドミウムバッテリーパック１０１は、ポータブル型電子機器又は充電器に接続される充放電のためのバッテリー端子１０２を備える。

ニッケルカドミウムバッテリーパック１０１は、さらに、図７に示すように、充電可能なニッケルカドミウム電池１０３と、所定設定値以上の温度又は電流によって作動する自動復帰型のブレーカ１０４とを備える。

また、図８に示すように、定格電圧７．２Ｖ、定格電流１５００ｍＡｈのリチウムイオンバッテリーパック１１０は、充電可能なリチウムイオン電池１１３と、ポータブル型電子機器又は充電器に接続される充放電のためのバッテリー端子１１１と、所定設定値以上の温度または電流によって作動する自動復帰型のブレーカ１１２と、充放電の保護のための保護回路１１４とを備える。
特開平６−２０６６５号公報

しかしながら、上記従来のバッテリーパックは、図６に示すように、バッテリー端子１０２がニッケルカドミウムバッテリーパック１０１の外部に露出しているので、密閉が困難であり、防滴構造又は防水構造を採ることができない。また、端子間のショートの危険性があり、防爆構造を採ることができない。

本発明の目的は、密閉が可能で防滴構造又は防水構造を採ることができ、さらには、端子間のショートの危険性がない防爆構造を採ることができるバッテリーパックを提供することにある。

上述の目的を達成するために、請求項１記載のバッテリーパックは、磁石、及び交流磁界を発生する交流磁界発生手段を有する充電器から入力した電力を蓄積し、当該蓄積された電力を携帯機器へ出力するバッテリーパックにおいて、前記バッテリーパックが前記充電器に装着されたときに前記磁石の磁界により前記バッテリーパックの回路を閉じるスイッチと、前記バッテリーパックが前記充電器に装着されたときに前記充電器の交流磁界発生手段に対向するように配され、前記交流磁界発生手段が発生した交流磁界により交流電力を発生する交流電力発生手段と、前記発生した交流電力を直流電力に変換する変換手段とを内蔵することを特徴とする。

請求項２記載のバッテリーパックは、請求項１記載のバッテリーパックにおいて、前記交流電力発生手段はコイルを備えることを特徴とする。

請求項３記載のバッテリーパックは、請求項１又は２記載のバッテリーパックにおいて、前記変換手段は、前記発生した交流電力を直流電力に変換するダイオード回路を備えることを特徴とする。

請求項４記載のバッテリーパックは、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバッテリーパックにおいて、前記磁石は永久磁石であることを特徴とする。

請求項１記載のバッテリーパックは、バッテリーパックが充電器に装着されたときに磁石の磁界によりバッテリーパックの回路を閉じるスイッチと、バッテリーパックが充電器に装着されたときに充電器の交流磁界発生手段に対向するように配され、交流磁界発生手段が発生した交流磁界により交流電力を発生する交流電力発生手段と、発生した交流電力を直流電力に変換する変換手段とを内蔵するので、密閉が可能で防滴構造又は防水構造を採ることができ、さらには、端子間のショートの危険性がない防爆構造を採ることができる。

請求項２記載のバッテリーパックは、交流電力発生手段はコイルを備えるので、充電器の交流磁界発生手段が発生した交流磁界により交流電力を確実に発生することができる。

請求項３記載のバッテリーパックは、変換手段は、交流電力発生手段が発生した交流電力を直流電力に変換するダイオード回路を備えるので、発生した交流電力を効率よく直流電力に変換することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るバッテリーパックの外観を示す斜視図である。

図１において、ニッケルカドミウムバッテリーパック１は、後述する図４の充電器５０により充電し、及び後述する図５のハンディターミナル６０（携帯機器）に装着して使用するように構成されている。ニッケルカドミウムバッテリーパック１の充電方式は−ΔＶ方式である。

ニッケルカドミウムバッテリーパック１は、樹脂モールドによって密閉されており、電流の入力を行う入力コイル２を内蔵する。

図２は、図１のニッケルカドミウムバッテリーパック１の回路構成を示す図である。

図２において、ニッケルカドニウムバッテリーパック１は、所定の設定値以上の温度又は電流によって作動する保護回路としての自動復帰型ブレーカ１７を介して接地されたニッケルカドミウムバッテリー１４と、ニッケルカドニウムバッテリーパック１が後述する図４の充電器５０に装着されたときに、充電器５０に内蔵され且つ交流磁界を発生する出力コイル５２と対向するように配され、出力コイル５２の交流磁界により交流電力を発生する入力コイル２（交流電力発生手段）と、入力コイル２に接続され、入力コイル２に発生する交流電力を直流電力に変換するダイオード回路１１（変換手段）と、ダイオード回路１１とニッケルカドミウムバッテリー１４に接続され、ダイオード回路１１で発生した直流電力を、ニッケルカドミウムバッテリー１４の状態に応じた直流電力としてニッケルカドミウムバッテリー１４に流す充電回路１２と、ダイオード回路１１と充電回路１２の間に接続され、ニッケルカドニウムバッテリーパック１が充電器５０に装着されたときに、充電器５０に内蔵された永久磁石５１と対向するように配されたスイッチ部１０とを内蔵する。

スイッチ部１０は、充電回路１２に接続された接点１５と、一端が、ダイオード回路１１に接続された支点１６に回動自在に取り付けられ、他端が接点１５と接触自在であるスイッチ１６ａとから成る。スイッチ部１０の詳細は図３を用いて後述する。

ニッケルカドミウムバッテリー１４は、単セル＝１．２Ｖの電池を５本組み合わせたもので、定格電圧は６Ｖである。

図３は、図２におけるスイッチ部１０の構造を示す斜視図である。

図３において、スイッチ部１０は、金属製であり、充電器５０の永久磁石５１の磁力によって作動する。

スイッチ１６ａは、弾性を持つ金属であり、支点１６の回りに回動するように構成されており、充電器５０の永久磁石５１の磁力がないときは、接点１５との回路を開放し、一方、充電器５０の永久磁石５１の磁力があるときは、磁力により引き寄せられて接点１５と接触して回路を閉じる。

図４は、図１のニッケルカドミウムバッテリーパック１を充電する充電器５０の外観を示す斜視図である。

図４において、充電器５０は、ニッケルカドミウムバッテリーパック１を装着するための凹部５４と、ニッケルカドミウムバッテリーパック１内のスイッチ部１０を作動させるための永久磁石５１と、ニッケルカドミウムバッテリーパック１へ交流磁界を出力する出力コイル５２と、ＡＣコンセントへ差し込まれ、充電器本体へ電力を供給する電源プラグ５３とを備える。

電源プラグ５３がＡＣコンセントへ差し込まれると、出力コイル５２へ電流の供給が開始される。ただし、充電器５０は、不図示の検出回路によって、ニッケルカドミウムバッテリーパック１が接続されていないときは、出力コイル５２へ電流を流さないように構成されており、ニッケルカドミウムバッテリーパック１が接続されたことを検出して、出力コイル５２へ電力を供給する。出力コイル５２の交流磁界の出力は、充電器５０内部の不図示のインバータによって所定の周波数の交流に変換した電流を流すことにより行われる。

上記ニッケルカドミウムバッテリーパック１は、以下のように作動する。

ニッケルカドミウムバッテリーパック１が充電器５０に装着されると、スイッチ部１０は充電器５０内の永久磁石５１と対向し、永久磁石５１の磁力によりスイッチ部１０が作動して、ニッケルカドミウムバッテリーパック１内の回路は閉じられる。また、入力コイル２は、充電器５０の出力コイル５２と対向する。

次いで、充電器５０の出力コイル５２が発生した交流磁界により入力コイル２に交流磁界が発生し、ダイオード回路１１により入力コイル２に発生する交流電力を直流電力に変換し、充電回路１２によりダイオード回路１１で発生した直流電力を、ニッケルカドミウムバッテリー１４の状態に応じた電流としてニッケルカドミウムバッテリー１４に流し、その結果ニッケルカドミウムバッテリー１４に直流電力を充電する。

図５は、図１のニッケルカドミウムバッテリーパック１から交流電力が供給されるハンディターミナルの外観を示す斜視図である。

図５において、ハンディターミナル６０は、ニッケルカドミウムバッテリーパック１を装着するための凹部６６と、ニッケルカドミウムバッテリーパック１内のスイッチ部１０を作動させるための永久磁石６４と、ニッケルカドミウムバッテリーパック１からの交流磁界が入力される入力コイル６５とを備える。

一方、ニッケルカドミウムバッテリーパック１は、上記の構成とは別に、ハンディターミナル６０の永久磁石６４の作用により作動するスイッチと、ニッケルカドミウムバッテリー１４の直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、このインバータ回路による交流電力により交流磁界を発生する交流磁界発生コイルとを備えており、ニッケルカドミウムバッテリーパック１をハンディターミナル６０に装着したときに、ハンディターミナル６０の永久磁石６４の作用によりスイッチが作動して、ニッケルカドミウムバッテリーパック１の交流磁界発生コイルが発生した交流磁界により入力コイル６５に交流磁界が発生し、その結果ハンディターミナル６０内に交流電力、ひいては適宜なＡＤ変換器により直流電力を供給することができる。

本実施の形態によれば、ニッケルカドミウムバッテリーパック１は、樹脂モールドによって密閉されており、スイッチ部１０、入力コイル２、及びダイオード回路１１を内蔵するので、密閉が可能で防滴構造又は防水構造を採ることができ、さらには、端子間のショートの危険性がない防爆構造を採ることができる。

本発明の実施の形態に係るバッテリーパックの外観を示す斜視図である。図１のニッケルカドミウムバッテリーパック１の回路構成を示す図である。図２におけるスイッチ部１０の構造を示す斜視図である。図１のニッケルカドミウムバッテリーパック１を充電する充電器５０の外観を示す斜視図である。図１のニッケルカドミウムバッテリーパック１から交流電力が供給されるハンディターミナルの外観を示す斜視図である。従来のバッテリーパックの外観を示す斜視図である。従来のニッケルカドミウムバッテリーパックの回路構成を示す図である。従来のリチウムイオンバッテリーパックの回路構成を示す図である。

符号の説明

１ニッケルカドミウムバッテリーパック
２入力コイル
１０スイッチ
１１ダイオード回路
１２充電回路

Claims

磁石、及び交流磁界を発生する交流磁界発生手段を有する充電器から入力した電力を蓄積し、当該蓄積された電力を携帯機器へ出力するバッテリーパックにおいて、
前記バッテリーパックが前記充電器に装着されたときに前記磁石の磁界により前記バッテリーパックの回路を閉じるスイッチと、前記バッテリーパックが前記充電器に装着されたときに前記充電器の交流磁界発生手段に対向するように配され、前記交流磁界発生手段が発生した交流磁界により交流電力を発生する交流電力発生手段と、前記発生した交流電力を直流電力に変換する変換手段とを内蔵することを特徴とするバッテリーパック。
前記交流電力発生手段はコイルを備えることを特徴とする請求項１記載のバッテリーパック。
前記変換手段は、前記発生した交流電力を直流電力に変換するダイオード回路を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のバッテリーパック。
前記磁石は永久磁石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ーパック。