JP2006353016A - 電池電源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】非充電時の制御回路の自己消費電力を自動的に抑える。
【解決手段】乾電池等の電池2と、自己消費電力を極小に抑える省電力モードを含む複数種類のモードで動作し、電池2の出力電力によって動作する制御回路4aと、制御回路4aの出力に応じて動作し、電池2の出力電力を携帯機器9を充電するための充電電力に変換するDC/DC電力変換部3とを備えた電池電源装置において、携帯機器9との間のコネクタ部5の接続状態を、プルアップ抵抗11a及び検出端子7で検出し、コネクタの非接続が検出された場合に、制御回路4aを省電力モードに設定する。こうすれば、非充電動作時の自己消費電力を自動的に抑えることができ、乾電池を内蔵したままで長期間保管しておいた状態でも、使うときはいつでも乾電池の電池容量がなくならないようにすることができる。
【選択図】 図1
【解決手段】乾電池等の電池2と、自己消費電力を極小に抑える省電力モードを含む複数種類のモードで動作し、電池2の出力電力によって動作する制御回路4aと、制御回路4aの出力に応じて動作し、電池2の出力電力を携帯機器9を充電するための充電電力に変換するDC/DC電力変換部3とを備えた電池電源装置において、携帯機器9との間のコネクタ部5の接続状態を、プルアップ抵抗11a及び検出端子7で検出し、コネクタの非接続が検出された場合に、制御回路4aを省電力モードに設定する。こうすれば、非充電動作時の自己消費電力を自動的に抑えることができ、乾電池を内蔵したままで長期間保管しておいた状態でも、使うときはいつでも乾電池の電池容量がなくならないようにすることができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は電池電源装置に関し、特に携帯電話機器等の携帯機器に内蔵されているニッケル水素電池やリチウムイオン二次電池等の蓄電池を、アルカリマンガン乾電池などの乾電池で充電するための電池電源装置に関する。
従来、携帯電話機器等の携帯機器に内蔵されているニッケル水素電池やリチウムイオン二次電池等の蓄電池を充電する場合、交流100Vなどの電力会社からの商用電力(交流電力)を適した電力(直流電力)に変換するACアダプタなどの充電器が使われてきた。一方、交流100Vなどの電力会社からの商用電力からの交流電力を用いずにアルカリマンガン乾電池などの乾電池からの直流電力を用いた充電の場合は、同直流電力を適した別の電圧レベルの直流電力に変換するDC/DCコンバータ内蔵の乾電池充電器などが使われてきた。
このDC/DCコンバータ内蔵の乾電池充電器では、非充電状態(使っていないとき)において、乾電池などをそのまま装填している場合、DC/DCコンバータの自己内部電力消費によって、接続されている乾電池から微小な放電が連続して発生し、長期間保管した場合、乾電池の電力容量低下が発生する(このときの電力を待機電力という)。したがって、長期間保管している場合で、災害等が発生して、乾電池充電器を使おうとした場合、使えないケースが考えられてきた。
この対策として、従来、該当乾電池と該当DC/DCコンバータの配線間に外部スイッチを接続し、使わないときには外部スイッチをOFFにして、DC/DCコンバータでの自己消費電力を抑える対策や、わざわざ乾電池を取り出して保管する対策などがとられてきた。
また、特許文献1では、二次電池を内蔵した機器が結合していないときに充電器が待機電力を消費しないように、充電器内の電源部をオフ状態に制御している。一方、特許文献2では、コードレスの機器の待機電力消費を解消するために、充電装置と掃除機本体とが非接続状態にある場合に、充電装置の充電回路への電力供給を遮断している。
特開2002−369394号公報
特開2003−250736号公報
また、特許文献1では、二次電池を内蔵した機器が結合していないときに充電器が待機電力を消費しないように、充電器内の電源部をオフ状態に制御している。一方、特許文献2では、コードレスの機器の待機電力消費を解消するために、充電装置と掃除機本体とが非接続状態にある場合に、充電装置の充電回路への電力供給を遮断している。
上述したように、DC/DCコンバータ内蔵の乾電池電源装置では、非充電状態において、乾電池などをそのまま装填している場合、DC/DCコンバータの自己内部電力消費によって、接続されている乾電池から微小な放電が連続して発生し、長期間保管した場合、乾電池の電力容量低下が発生する。したがって、外部スイッチが付いている充電器においても、外部スイッチをOFFすることを忘れて長期間保管している場合使えないケースが考えられる。つまり、使用者が外部スイッチを切り忘れて長期保管してしまった場合、乾電池の容量低下が発生してしまうことや、乾電池を取り出し忘れてしまうことがあり、使用者に一定の稼動の負担を強いる問題や、操作ミスによって充電器が使えなくなる問題があった。
特許文献1及び特許文献2では、商用電力を用いて充電することを前提としており、電池の出力電力を用いて充電する際の上記問題点を解決することはできない。
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は非充電時の制御回路の自己消費電力を自動的に抑えることのできる電池電源装置を提供することである。
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は非充電時の制御回路の自己消費電力を自動的に抑えることのできる電池電源装置を提供することである。
本発明の請求項1による電池電源装置は、電池と、自己消費電力を極小に抑える省電力モードを含む複数種類のモードで動作し、前記電池の出力電力によって動作する制御回路(例えば、図1中の制御回路4a、図4中の制御回路4b)と、前記制御回路の出力に応じて動作し、前記電池の出力電力を他の機器を充電するための充電電力に変換する電力変換部(例えば、図1、図4中のDC/DC電力変換部3)とを備えた電池電源装置であって、前記他の機器との間のコネクタの接続状態を検出する接続状態検出手段(例えば、図1中のプルアップ抵抗11a及び検出端子7、図4中のプルダウン抵抗11b及び検出端子7)を含み、前記接続状態検出手段によってコネクタの非接続が検出された場合に、前記制御回路を前記省電力モードに設定することを特徴とする。このように構成すれば、非充電動作時の自己消費電力を自動的に抑えることができ、乾電池を内蔵したままで長期間保管しておいた状態でも、使うときはいつでも乾電池の電池容量がなくならないようにすることができる。
本発明の請求項2による電池電源装置は、請求項1において、前記接続状態検出手段は、前記コネクタの特定の端子(例えば、図1中の検出端子7、図4中の検出端子7)に与えられる電圧値によって該コネクタの接続状態を検出することを特徴とする。このように構成すれば、コネクタの特定の端子の電圧値を検出し、コネクタの電気的接続状態を容易に検出できる。
本発明の請求項3による電池電源装置は、請求項2において、前記電圧値が前記電力変換部の出力電圧と等しい電圧であることを特徴とする。このように構成すれば、コネクタの特定の端子の電圧値を容易に検出できる。
本発明の請求項4による電池電源装置は、請求項2において、前記電圧値が0Vであることを特徴とする。このように構成すれば、コネクタの特定の端子の電圧値を容易に検出できる。
本発明の請求項4による電池電源装置は、請求項2において、前記電圧値が0Vであることを特徴とする。このように構成すれば、コネクタの特定の端子の電圧値を容易に検出できる。
本発明の請求項5による電池電源装置は、請求項1から請求項4までのいずれか1項において、前記電池から前記制御回路への電力供給をオンオフ制御するためのスイッチを更に含むことを特徴とする。このように構成すれば、制御回路の動作電力を完全にゼロにすることができる。また、外部スイッチにより電池電源装置の待機電力をゼロにする方式を採用している機器においては、万が一外部スイッチを切り忘れていても、自動的に待機電力を削減することができる。
以上説明したように本発明は、非充電時の制御回路の自己消費電力を自動的に抑えて、乾電池を内蔵したままで長期間保管しておいた状態でも、使うときはいつでも乾電池の電池容量がなくならないという効果がある。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
(実施の形態)
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
図1は、本実施形態による電池電源装置および携帯機器の構成例を示すブロック図である。同図において、電池電源装置1は、携帯電話などの携帯機器へ電力を給電するためのアルカリマンガン乾電池やニッカド電池などの電池2と、電池2の電圧を変換するDC/DC電力変換部3と、自己消費電力を極小に抑える省電力モードを含む複数種類のモードで動作する制御回路4aと、DC/DC電力変換部3からの出力の正端子6および負端子8と、携帯電話などの携帯機器が電気的に接続されたことを検出するための検出端子7と、検出端子7が非接続のときに信号レベルを特定の電圧レベルに保つためのプルアップ抵抗11aと、正端子6、負端子8および検出端子7の他に配線を内蔵するコネクタ部5とを含んで構成されている。制御回路4aは、0V(GNDレベル)の電圧が入力されたときに動作モードになって発振動作を開始し、0V以上の信号レベルが入力されたときに動作を停止させて消費電力を小さくすることのできる省電力モード(スタンバイモード)を内蔵している。この制御回路4aは、例えば、周知の無安定マルチバイブレータを用いて構成することができる。なお、電池電源装置1の検出端子7の信号は制御回路4aに入力され、制御回路4aの制御信号はDC/DC電力変換部3に入力されている。
(実施の形態)
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
図1は、本実施形態による電池電源装置および携帯機器の構成例を示すブロック図である。同図において、電池電源装置1は、携帯電話などの携帯機器へ電力を給電するためのアルカリマンガン乾電池やニッカド電池などの電池2と、電池2の電圧を変換するDC/DC電力変換部3と、自己消費電力を極小に抑える省電力モードを含む複数種類のモードで動作する制御回路4aと、DC/DC電力変換部3からの出力の正端子6および負端子8と、携帯電話などの携帯機器が電気的に接続されたことを検出するための検出端子7と、検出端子7が非接続のときに信号レベルを特定の電圧レベルに保つためのプルアップ抵抗11aと、正端子6、負端子8および検出端子7の他に配線を内蔵するコネクタ部5とを含んで構成されている。制御回路4aは、0V(GNDレベル)の電圧が入力されたときに動作モードになって発振動作を開始し、0V以上の信号レベルが入力されたときに動作を停止させて消費電力を小さくすることのできる省電力モード(スタンバイモード)を内蔵している。この制御回路4aは、例えば、周知の無安定マルチバイブレータを用いて構成することができる。なお、電池電源装置1の検出端子7の信号は制御回路4aに入力され、制御回路4aの制御信号はDC/DC電力変換部3に入力されている。
一方、充電される側の携帯機器9は、携帯機器9のメイン回路である携帯機器回路10と、携帯機器9の入力部の正端子6aと、携帯機器9の入力部の両方が同電位(GNDレベル)になるように電気的に接続されている負端子7aおよび8aと、携帯機器9の正端子6aおよび負端子7a、8aの他に配線を内蔵するコネクタ部12とを含んで構成されている。
このような構成において、電池電源装置1のコネクタ部5と携帯機器コネクタ部12とを接続したときには、検出端子7は0V(GNDレベル)となる。このため、制御回路4aは動作を開始し、DC/DC電力変換部3を動作させる。
これに対し、電池電源装置1のコネクタ部5と携帯機器コネクタ部12とを接続していないときには、検出端子は0V以上となる。すなわち、プルアップ抵抗11aを介して無負荷時のDC/DC電力変換部3の電圧レベルとなる。このため、制御回路4aは動作を停止し、消費電力が小さくなる。
これに対し、電池電源装置1のコネクタ部5と携帯機器コネクタ部12とを接続していないときには、検出端子は0V以上となる。すなわち、プルアップ抵抗11aを介して無負荷時のDC/DC電力変換部3の電圧レベルとなる。このため、制御回路4aは動作を停止し、消費電力が小さくなる。
図2は、図1のDC/DC電力変換部3にスイッチング電源方式の昇圧型スイッチングDC/DCコンバータを用いた実施例を示す図である。
同図においては、図1の構成の内、電池2の電圧が1.5V程度のアルカリマンガン乾電池を2直列(E0=3.0V)し、DC/DC電力変換部3からの出力電圧を5.4V程度(V5=5.4V)に昇圧する昇圧型スイッチングDC/DCコンバータを採用している。
同図においては、図1の構成の内、電池2の電圧が1.5V程度のアルカリマンガン乾電池を2直列(E0=3.0V)し、DC/DC電力変換部3からの出力電圧を5.4V程度(V5=5.4V)に昇圧する昇圧型スイッチングDC/DCコンバータを採用している。
DC/DC電力変換部3の昇圧型スイッチングDC/DCコンバータの内部は、インダクタ3aと、ダイオード3bと、スイッチング用FETスイッチ3cと、電圧検出抵抗3d、3eと、平滑コンデンサ3fとを含んで構成されている。このような構成において、スイッチング用FETスイッチ3cを高周波(例として数百kHz)でオン・オフ制御することにより、DC/DC電力変換部3に入力された電圧を昇圧する。
図3は、図2の各部の動作を説明するための波形図である。同図には、DC/DC電力変換部3の入力電圧V1と、ダイオード3bに流れる電流I1と、FETスイッチ3cのドレイン−ソース間に流れる電流I2と、FETスイッチ3cのゲートに印加される電圧V3と、制御回路4aの消費電流I3と、検出端子7の電圧レベルV4と、DC/DC電力変換部3の出力電圧レベルV5とが示されている。
図3中の領域Aにおいては、電池電源装置1と携帯機器9とが非接続状態であり、検出端子7は非接続なので、プルアップ抵抗11aを介して電圧レベルV5となっている。この電圧レベルV5はDC/DC電力変換部が動作していないときは、入力電圧V1と同じ値になるので、検出端子の電圧レベルV4は約3Vの電池電圧となっている。電圧レベルV4が0V以上(約3V)であるので制御回路4aは動作を停止したままである。このため、制御回路4aからの制御信号であるFETスイッチ3cのゲート信号となる電圧V3もオフ状態のままであり、ダイオード3bに流れる電流I1やFETスイッチ3cのドレイン−ソース間に流れる電流I2も流れない。その結果、制御回路4aの消費電流I3はほとんど流れない状態である。
次に、同図中の領域Bにおいて、電池電源装置1と携帯機器9とを各コネクタ部5、12を介して接続する。すると、検出端子7の電圧レベルV4は0V(すなわちGNDレベル)となり、制御回路4aは動作を開始する。これにより、制御回路4aからの制御信号であるFETスイッチ3cのゲート信号となる電圧V3に、オン・オフを繰返す波形が現れる。このゲート信号となる電圧V3のオン・オフの繰返しによって、DC/DC電力変換部3のダイオード3bとFETスイッチのソース−ドレイン間に交互に電流I1、I2が流れ、その結果、DC/DC電力変換部3の出力電圧レベルV5は約5.4Vの必要な電圧まで昇圧される。この時、制御回路4aの消費電流I3は領域Aの値よりも多くなる。
ここで、電圧検出抵抗3d、3eは、DC/DC電力変換部3の出力電圧を安定化するための電圧フィードバック用の電圧検出に使われており、携帯機器9の負荷変動によって電圧が変化した場合、それを打ち消すようにゲート信号となる電圧V3もオン・オフ信号のパルス幅を変動させて電圧を一定化している。平滑コンデンサ3fは、DC/DC電力変換部3の出力電圧にあるリップル電圧を抑えるために挿入されている。
以上の動作においては、電池電源装置1と携帯機器9とのコネクタの接続状態すなわち非接続、接続を検出し、非接続状態を検出した場合には、制御回路のV3のゲート信号動作を停止させ、非接続時の制御回路4aの消費電流I3を自動的に削減することができる。
なお、このような構成を採用しない場合、制御回路4aは動作(電圧V3の信号の発振)し続けるので、制御回路4aに無駄な電流が流れ続け、充電しなくても電池2の電力を消耗して行くことになる。
なお、このような構成を採用しない場合、制御回路4aは動作(電圧V3の信号の発振)し続けるので、制御回路4aに無駄な電流が流れ続け、充電しなくても電池2の電力を消耗して行くことになる。
(他の実施形態)
図4は、本実施形態による電池電源装置および携帯機器の構成例を示すブロック図である。同図に示されている電池電源装置1は、図1の構成とは異なり、検出端子7が非接続のときに信号レベルを特定の電圧レベルに保つためのプルダウン抵抗11bを採用している。これに対応して、充電される側の携帯機器9においても、携帯機器9の入力部の両方が同電位になるように電気的に接続されている正端子7bを採用している。また、制御回路4bは、0V(GNDレベル)以上の電圧が入力されたときに動作モードになって発振動作を開始し、0Vの信号レベルが入力されたときに動作を停止させて消費電力を小さくすることのできるスタンバイモードを内蔵している。
図4は、本実施形態による電池電源装置および携帯機器の構成例を示すブロック図である。同図に示されている電池電源装置1は、図1の構成とは異なり、検出端子7が非接続のときに信号レベルを特定の電圧レベルに保つためのプルダウン抵抗11bを採用している。これに対応して、充電される側の携帯機器9においても、携帯機器9の入力部の両方が同電位になるように電気的に接続されている正端子7bを採用している。また、制御回路4bは、0V(GNDレベル)以上の電圧が入力されたときに動作モードになって発振動作を開始し、0Vの信号レベルが入力されたときに動作を停止させて消費電力を小さくすることのできるスタンバイモードを内蔵している。
このような構成において、電池電源装置1のコネクタ部5と携帯機器コネクタ部12とを接続したときには、検出端子7が特定の正の電圧レベルとなる。このため、制御回路4bが動作を開始し、DC/DC電力変換部を動作させる。
これに対し、電池電源装置1のコネクタ部5と携帯機器コネクタ部12とを接続していないときには、検出端子7が0Vとなる。すなわち、プルダウン抵抗11bを介して0V(GNDレベル)となる。このため、制御回路4bは動作を停止し、消費電力が小さくなる。
これに対し、電池電源装置1のコネクタ部5と携帯機器コネクタ部12とを接続していないときには、検出端子7が0Vとなる。すなわち、プルダウン抵抗11bを介して0V(GNDレベル)となる。このため、制御回路4bは動作を停止し、消費電力が小さくなる。
図5は、図4のDC/DC電力変換部3にスイッチング電源方式の昇圧型スイッチングDC/DCコンバータを用いた実施例を示す図である。
同図においては、図4の構成の内、電池2の電圧が1.5V程度のアルカリマンガン乾電池を2直列(E0=3.0V)し、DC/DC電力変換部3からの出力電圧を5.4V程度(V5=5.4V)に昇圧する昇圧型スイッチングDC/DCコンバータを採用している。
同図においては、図4の構成の内、電池2の電圧が1.5V程度のアルカリマンガン乾電池を2直列(E0=3.0V)し、DC/DC電力変換部3からの出力電圧を5.4V程度(V5=5.4V)に昇圧する昇圧型スイッチングDC/DCコンバータを採用している。
DC/DC電力変換部3の昇圧型スイッチングDC/DCコンバータの内部は、図2の場合と同様である。すなわち、インダクタ3aと、ダイオード3bと、スイッチング用FETスイッチ3cと、電圧検出抵抗3d、3eと、平滑コンデンサ3fとを含んで昇圧型スイッチングDC/DCコンバータが構成されている。このような構成において、スイッチング用FETスイッチ3cを高周波(例として数百kHz)でオン・オフ制御することにより、DC/DC電力変換部3に入力された電圧を昇圧する。
図6は、図5の各部の動作を説明するための波形図である。同図には、DC/DC電力変換部3の入力電圧V1と、ダイオード3bに流れる電流I1と、FETスイッチ3cのドレイン−ソース間に流れる電流I2と、FETスイッチ3cのゲートに印加される電圧V3と、制御回路4bの消費電流I3と、検出端子7の電圧レベルV4と、DC/DC電力変換部3の出力電圧レベルV5とが示されている。
図6中の領域Aにおいては、電池電源装置1と携帯機器9とが非接続状態であり、検出端子7は非接続なので、プルダウン抵抗11bを介して0V(GNDレベル)となっている。そのため、制御回路4bは動作を停止したままであり、制御回路4bからの制御信号であるFETスイッチ3cのゲート信号となる電圧V3もオフしたままであり、ダイオード3bに流れる電流I1やFETスイッチ3cのドレイン−ソース間に流れる電流I2も流れない。その結果、制御回路4bの消費電流I3はほとんど流れない状態である。
次に、同図中の領域Bにおいて、電池電源装置1と携帯機器9とを各コネクタ部5、12を介して接続する。すると、検出端子7の電圧レベルV4はDC/DC電力変換部3の出力電圧レベルV5と同電位になり、同電圧レベルV5は0V以上なので制御回路4bは動作を開始する。これにより、制御回路4bからの制御信号であるFETスイッチ3cのゲート信号となる電圧V3に、オン・オフを繰返す波形が現れる。このゲート信号となる電圧V3のオン・オフの繰返しによって、DC/DC電力変換部3のダイオード3bとFETスイッチのソース−ドレイン間に交互に電流I1、I2が流れ、その結果、DC/DC電力変換部3の出力電圧レベルV5は約5.4Vの必要な電圧まで昇圧される。この時、制御回路4bの消費電流I3は領域Aの値よりも多くなる。
ここで、電圧検出抵抗3d、3eは、DC/DC電力変換部3の出力電圧を安定化するための電圧フィードバック用の電圧検出に使われており、携帯機器の負荷変動によって電圧が変化した場合、それを打ち消すようにゲート信号となる電圧V3もオン・オフ信号のパルス幅を変動させて電圧を一定化している。平滑コンデンサ3fは、DC/DC電力変換部3の出力電圧にあるリップル電圧を抑えるために挿入されている。
以上の動作においては、電池電源装置1と携帯機器9とのコネクタの接続状態すなわち非接続、接続を検出し、非接続状態を検出した場合には、制御回路のV3のゲート信号動作を停止させ、非接続時の制御回路4aの消費電流I3を自動的に削減することができる。
なお、このような構成を採用しない場合、制御回路4bは動作(電圧V3の信号の発振)し続けるので、制御回路4bに無駄な電流を流し続け、充電しなくても電池2の電力を消耗して行くことになる。
なお、このような構成を採用しない場合、制御回路4bは動作(電圧V3の信号の発振)し続けるので、制御回路4bに無駄な電流を流し続け、充電しなくても電池2の電力を消耗して行くことになる。
(具体的な使用例)
図7は、電池電源装置1および携帯機器9の使用例を示す外観図である。同図において、ケーブル14を介して、電池電源装置1のコネクタ部と携帯機器コネクタ部とが電気的に接続される。この接続状態において、携帯電話などの携帯機器9に内蔵されている二次電池が充電される。
図7は、電池電源装置1および携帯機器9の使用例を示す外観図である。同図において、ケーブル14を介して、電池電源装置1のコネクタ部と携帯機器コネクタ部とが電気的に接続される。この接続状態において、携帯電話などの携帯機器9に内蔵されている二次電池が充電される。
(変形例)
図8は、電池電源装置の変形例を示すブロック図である。同図に示されている電池電源装置は、図1の構成に外部スイッチ13を加えたものである。図8の電池電源装置の動作は、図1の場合と同じである。ただし、携帯機器9の非接続時の制御回路4aの動作電力を完全にゼロにするために、電池2の正電極側に外部スイッチ13を設けている。この外部スイッチ13の手動操作により、電池2から制御回路4aへの電力供給をオン又はオフに制御する。長期間使わないときなどに外部スイッチ13を操作して電力供給をオフにし、制御回路4aの動作電力を完全になくす。
図8は、電池電源装置の変形例を示すブロック図である。同図に示されている電池電源装置は、図1の構成に外部スイッチ13を加えたものである。図8の電池電源装置の動作は、図1の場合と同じである。ただし、携帯機器9の非接続時の制御回路4aの動作電力を完全にゼロにするために、電池2の正電極側に外部スイッチ13を設けている。この外部スイッチ13の手動操作により、電池2から制御回路4aへの電力供給をオン又はオフに制御する。長期間使わないときなどに外部スイッチ13を操作して電力供給をオフにし、制御回路4aの動作電力を完全になくす。
なお、外部スイッチ13は、電池2の負電極側にあっても良く、この場合も同様の動作である。
上述した外部スイッチを追加することにより、外部スイッチにより電池電源装置の待機電力をゼロにする方式を採用している機器においては、万が一外部スイッチを切り忘れていても、自動的に待機電力を削減することができる。
上述した外部スイッチを追加することにより、外部スイッチにより電池電源装置の待機電力をゼロにする方式を採用している機器においては、万が一外部スイッチを切り忘れていても、自動的に待機電力を削減することができる。
(まとめ)
以上説明した電池電源装置では、出力側のコネクタ部の正・負端子の2つの端子の他に負荷検出用の検出端子を設け、電池電源装置のコネクタ部の正・負端子の2つの端子のどちらかの端子と負荷検出用端子とが電気的に接続するように携帯機器側のコネクタ部端子側で電気的に接触するように、すなわちクローズループになるように配線している。そして、電池電源装置と携帯機器とが接続された時点で、検出端子からの入力される電圧信号レベルによって自己消費電力を極小に抑える省電力モード(スタンバイモード)から動作モード(自己消費電力が大きいモード)に切り替えている。
以上説明した電池電源装置では、出力側のコネクタ部の正・負端子の2つの端子の他に負荷検出用の検出端子を設け、電池電源装置のコネクタ部の正・負端子の2つの端子のどちらかの端子と負荷検出用端子とが電気的に接続するように携帯機器側のコネクタ部端子側で電気的に接触するように、すなわちクローズループになるように配線している。そして、電池電源装置と携帯機器とが接続された時点で、検出端子からの入力される電圧信号レベルによって自己消費電力を極小に抑える省電力モード(スタンバイモード)から動作モード(自己消費電力が大きいモード)に切り替えている。
つまり、電池電源装置のコネクタ部と携帯機器コネクタ部を接続したときに、検出端子の電圧レベルが変化することによって、携帯機器が接続されたことを検出し、その検出した信号によってDC/DCコンバータの制御回路を動作モードとしている。一方、それらが接続されていない場合、DC/DCコンバータの制御回路はスタンバイモードとなり、自動的に非充電時の自己消費電力を抑えることができる。
このように、コネクタの接続状態を検出して動作モードを切り替えることにより、非充電時の制御回路の自己消費電力を自動的に抑えて、乾電池を内蔵したままで長期間保管しておいた状態でも、使うときはいつでも乾電池の電池容量がなくならないようにすることができる。つまり、内蔵回路による自己放電を抑え、電池電源装置の待機電力の削減を自動的に行うことができる。
本発明は、携帯電話機などの機器を充電する電池電源装置に利用することができる。
1 電池電源装置
2 電池
3 DC/DC電力変換部
3a インダクタ
3b ダイオード
3c スイッチング用FETスイッチ
3d、3e 電圧検出抵抗
3f 平滑コンデンサ
4a、4b 制御回路
5 コネクタ部
6、6a、7b 正端子
7 検出端子
7a、8、8a 負端子
9 携帯機器
10 携帯機器回路
11a プルアップ抵抗
11b プルダウン抵抗
12 携帯機器コネクタ部
13 外部スイッチ
14 ケーブル
I1、I2 電流
I3 消費電流
V1 入力電圧
V3 電圧
V4 電圧レベル
V5 電圧レベル
2 電池
3 DC/DC電力変換部
3a インダクタ
3b ダイオード
3c スイッチング用FETスイッチ
3d、3e 電圧検出抵抗
3f 平滑コンデンサ
4a、4b 制御回路
5 コネクタ部
6、6a、7b 正端子
7 検出端子
7a、8、8a 負端子
9 携帯機器
10 携帯機器回路
11a プルアップ抵抗
11b プルダウン抵抗
12 携帯機器コネクタ部
13 外部スイッチ
14 ケーブル
I1、I2 電流
I3 消費電流
V1 入力電圧
V3 電圧
V4 電圧レベル
V5 電圧レベル
Claims (5)
- 電池と、自己消費電力を極小に抑える省電力モードを含む複数種類のモードで動作し、前記電池の出力電力によって動作する制御回路と、前記制御回路の出力に応じて動作し、前記電池の出力電力を他の機器を充電するための充電電力に変換する電力変換部とを備えた電池電源装置であって、前記他の機器との間のコネクタの接続状態を検出する接続状態検出手段を含み、前記接続状態検出手段によってコネクタの非接続が検出された場合に、前記制御回路を前記省電力モードに設定することを特徴とする電池電源装置。
- 前記接続状態検出手段は、前記コネクタの特定の端子に与えられる電圧値によって該コネクタの接続状態を検出することを特徴とする請求項1記載の電池電源装置。
- 前記電圧値が前記電力変換部の出力電圧と等しい電圧であることを特徴とする請求項2記載の電池電源装置。
- 前記電圧値が0Vであることを特徴とする請求項2記載の電池電源装置。
- 前記電池から前記制御回路への電力供給をオンオフ制御するためのスイッチを更に含むことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の電池電源装置。
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