JP2008074258A - Portable power source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載バッテリ等の外部電源に接続して負荷機器に電力供給すると共に、単独でも負荷機器に電力供給可能な可搬型電源装置に関する。 The present invention relates to a portable power supply device that is connected to an external power source such as an in-vehicle battery and supplies power to a load device, and can supply power to the load device alone.
従来より、自動車のセンターパネル等に設けられたシガーライタ等の電源ソケットに接続して車載用の保冷ユニットや冷風機等の負荷機器に電力を供給する電源装置は種々提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various power supply devices have been proposed that connect power to a power socket such as a cigarette lighter provided on a center panel or the like of an automobile and supply electric power to a load device such as an in-vehicle cold-reserving unit or a cool air blower.
たとえば、特許文献1には、ケース内にDC/ACコンバータを含む電気回路を組み込み、ケース表面にACコンセントを備えた電源装置を自動車内のパネル等に設けられた灰皿設置スペースに収納した車載電源装置が提案されている。
For example,
また特許文献2には、車体へ着脱自在に設けられた可搬電池と、太陽電池製の補助電池を備え、接続手段を介して補助電池により可搬電池に充電するように構成された車載用電源装置が提案されている。
ところで、特許文献1の車載用電源装置は、灰皿設置スペースに収納して使用する形式の電源装置であり、可搬型の電源装置ではなかった。また、自動車の駐停車時に負荷機器に電力を供給するにはエンジンをアイドリング運転する必要があり、エンジンを停止した後は負荷機器に電力供給をすることはできなかった。
By the way, the vehicle-mounted power supply device of
特許文献2の車載用電源装置は可搬型の電源装置であり、エンジンを停止した後においても負荷機器に電力供給可能であるが、太陽電池製の補助電池を搭載した車両を対象としている。
The in-vehicle power supply device of
本発明は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、外部電源に接続して負荷機器に電力供給する共に、単独でも負荷機器に電力供給可能であり、車載バッテリに接続した場合に、負荷機器へ電力供給するためにエンジンのアイドリング運転を必要とせず、エンジンを停止しても一定時間は負荷機器へ電力を供給し続けることができる可搬型の電源装置を提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of the above circumstances, and is connected to an external power supply to supply power to the load device, and can be supplied to the load device alone, and when connected to an in-vehicle battery, An object of the present invention is to provide a portable power supply device that does not require idling operation of an engine to supply power to a load device and can continue to supply power to the load device for a certain time even when the engine is stopped. .
上記目的を達成するための本発明に係る可搬型電源装置は、外部電源に接続可能な入力手段と、負荷機器に接続される出力手段と、前記外部電源により充電可能なバックアップバッテリと、備えた可搬型電源装置であって、
前記入力手段と前記出力手段とを結んで、前記外部電源から前記負荷機器へ電力供給する主閉回路と、
前記バックアップバッテリから負荷機器へ電力供給するバックアップ電力供給回路と、
電力供給不能状態を報知する供給不能表示回路と、
前記バックアップ電力供給回路と供給不能表示回路とを選択的に切り替えるリレー駆動回路と、
を備えていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a portable power supply apparatus according to the present invention includes input means connectable to an external power supply, output means connected to a load device, and a backup battery that can be charged by the external power supply. A portable power supply,
A main closed circuit for connecting the input means and the output means to supply power from the external power source to the load device;
A backup power supply circuit for supplying power to the load device from the backup battery;
A supply failure display circuit for notifying a power supply impossible state;
A relay drive circuit that selectively switches between the backup power supply circuit and the supply failure display circuit;
It is characterized by having.
本発明に係る可搬型電源装置によれば、入力手段と出力手段とを結んで外部電源から負荷機器へ電力供給する主閉回路と、バックアップバッテリから負荷機器へ電力供給するバックアップ電力供給回路と、を備えているので、外部電源に接続して負荷機器に電力供給すると共に、単独でも負荷機器に電力供給可能である。また、バックアップバッテリから負荷機器へ電力供給しうるので、車載バッテリに接続した場合に、負荷機器へ電力供給するためにエンジンのアイドリング運転を必要とせず、エンジンを停止しても一定時間は負荷機器へ電力供給し続けることができる。 According to the portable power supply device according to the present invention, a main closed circuit for connecting the input means and the output means to supply power from the external power source to the load device, a backup power supply circuit for supplying power from the backup battery to the load device, Therefore, it is possible to supply power to the load device by connecting to an external power source and to supply power to the load device alone. In addition, since power can be supplied from the backup battery to the load device, when connected to the on-board battery, idling operation of the engine is not required to supply power to the load device. Can continue to supply power.
以下、本発明に係る可搬型電源装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a portable power supply device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明に係る可搬型電源装置の一実施の形態の外観構成図である。図2は本実施の形態に係る可搬型電源装置の回路構成のブロック図である。 FIG. 1 is an external configuration diagram of an embodiment of a portable power supply device according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a circuit configuration of the portable power supply device according to this embodiment.
図1を参照すると、本実施の形態に係る電源装置1の本体は、バックアップバッテリ10と、電力供給回路の収納された電源ユニット20と、から構成されている。バックアップバッテリ10は、たとえば、横幅181±1mm×奥行76±1mm×高さ167±1mm程度の携帯可能な大きさを有しており、その上部の左右には、+および−の電極と不図示の吊下げストラップのフックを取り付けるための掛け部とを兼ねた部位11、12が形成されている。
Referring to FIG. 1, the main body of the
電源ユニット20の上部中央には本実施の形態の電源装置1を稼働させる電源スイッチ(Pow Sw)21が配設されている。電源スイッチ21の左右には、電源入力状態(Pow On)および電力供給状態を表示する電源ランプとしてのLED1(緑)と、電力供給不能状態(Batt Low)を表示するLED2(赤)と、が配設されている。
A power switch (Pow Sw) 21 for operating the
この電源ユニット20の出力側(OUT側)には、たとえば、車載用の保冷ユニットや冷風機等の種々の負荷機器51(図2参照)を接続可能な出力ケーブル31が延出されており、その先端部には負荷機器51を接続可能な出力コネクタ(本発明の出力手段に相当)32が取り付けられている。
On the output side (OUT side) of the
本実施の形態に係る電源装置1は、可搬型の電源装置として単独でも使用可能であるが、自動車のセンターパネル等に設けられたシガーライタソケット等の電源ソケット(図示せず)に接続して用いることも可能である。したがって、電源ユニット20の入力側(IN側)には入力コネクタ(本発明の入力手段に相当)22が配設されており、この入力コネクタ22には上記電源ソケットに接続可能なプラグケーブル41が接続される。このプラグケーブル41の基端側には上記入力コネクタ22に接続可能な接続コネクタ42が取り付けられており、先端側には上記電源ソケットに接続可能な挿入プラグ43が取り付けられている。
The
また、入力コネクタ22は、上記プラグケーブル41をアダプタケーブル61と取り替えることにより、家庭用交流電源に接続することも可能である。アダプタケーブル61にはACアダプタ63が介設されており、その基端側には上記入力コネクタ22に接続可能な接続コネクタ62が取り付けられ、先端側には家庭用交流コンセントに接続可能な挿入プラグ64が取り付けられている(図2参照)。
The
次に、図2を参照して、本実施の形態に係る電源装置1の電源ユニット20内に収納された電力供給回路の構成を説明する。
Next, the configuration of the power supply circuit housed in the
上述したように、本実施の形態に係る電源装置1は単独でも使用可能であるが、自動車のシガーライタソケット等の電源ソケットに接続して用いることも可能である。図2では、車両側の電源ソケットおよび上記プラグケーブル41を省略図示しており、12V(24V)の車載バッテリ45を有する閉回路L0に上記接続コネクタ42が存するように表している。すなわち、図2において、上記接続コネクタ42は、エンジンスイッチ(IGSW)44の始動により電力供給される車載バッテリ45を有する閉回路L0に備えられ、該閉回路L0においてエンジンスイッチ(IGSW)44よりも電流方向下流側に介設されている。
As described above, the
本実施の形態に係る電源装置1の電力供給回路は直流閉回路により構成され、上述したように、その入力側(IN側)には上記入力コネクタ22が取り付けられ、出力側には車載用保冷ユニット等の負荷装置51の電源コネクタ52を接続するための出力コネクタ32が取り付けられている。入力コネクタ22および出力コネクタ32のプラス(+)端子同士がラインL2により接続され、マイナス(−)端子同士がラインL3によって接続されることにより、車載バッテリ45から負荷装置51へ電力を供給する主閉回路L1が構成されている。なお、上述したように、入力コネクタ22にACアダプタケーブル61を接続することにより、家庭用交流電源から主閉回路L1を介して負荷装置51へ電力供給することも可能である。
The power supply circuit of the
主閉回路L1のラインL2とラインL3との間には、後述するリレースイッチRL1を駆動するためのリレーコイル(RL1)25を有するリレー駆動回路L4が並列接続されており、このリレー駆動回路L4にはアノード側をラインL2に並列接続したダイオードD1,D2、リレーコイル(RL1)25および抵抗器R2が電流方向に順次直列接続されている。 A relay driving circuit L4 having a relay coil (RL1) 25 for driving a relay switch RL1 described later is connected in parallel between the line L2 and the line L3 of the main closed circuit L1, and this relay driving circuit L4. , Diodes D1 and D2, anodes of which are connected in parallel to the line L2, a relay coil (RL1) 25, and a resistor R2 are sequentially connected in series in the current direction.
リレー駆動回路L4のダイオードD1,D2とリレーコイル(RL1)25との間には、主閉回路L1のラインL3に至るバックアップバッテリ充電回路L5が接続されている。このバックアップバッテリ充電回路L5には、抵抗器R1、12Vのバックアップバッテリ10および電源スイッチ21が直列接続されており、バックアップバッテリ10のプラス端子側は抵抗器R1を介してリレー駆動回路L4に接続され、バックアップバッテリ10のマイナス端子側は電源スイッチ21を介してラインL3に接続されている。
Between the diodes D1 and D2 of the relay drive circuit L4 and the relay coil (RL1) 25, a backup battery charging circuit L5 reaching the line L3 of the main closed circuit L1 is connected. The backup battery charging circuit L5 is connected in series with a resistor R1, a
バックアップバッテリ充電回路L5の抵抗器R1と、バックアップバッテリ充電回路L5とリレー駆動回路L4の接続部との間には、ラインL3に至る供給表示回路L6が接続されている。供給表示回路L6には、この回路L6に流れる電流を、たとえば、10mA〜20mA程度に制限してLEDの破損を防止する定電流ダイード(CRD1)と、電源入力状態(Power On)または電力供給状態を表示するLED1(緑)と、が電流方向に順次直列接続されている。 A supply display circuit L6 extending to the line L3 is connected between the resistor R1 of the backup battery charging circuit L5 and the connection portion between the backup battery charging circuit L5 and the relay drive circuit L4. The supply display circuit L6 includes a constant current diode (CRD1) that limits the current flowing through the circuit L6 to, for example, about 10 mA to 20 mA to prevent breakage of the LED, a power input state (Power On), or a power supply state Are sequentially connected in series in the current direction.
また、バックアップバッテリ充電回路L5の抵抗器R1とバックアップバッテリ10との間には、上記リレーコイル(RL1)25によって駆動されるリレースイッチRL1のオフ側接点S2を介してラインL3に至る供給不能表示回路L7が接続されている。供給不能表示回路L7には、この回路L7に流れる電流を、たとえば、10mA〜20mA程度に制限してLEDの破損を防止する定電流ダイード(CRD2)と、電力供給不能状態を表示するLED2(赤)と、が電流方向に順次直列接続されている。
Further, between the resistor R1 of the backup battery charging circuit L5 and the
なお、同一電流値(たとえば、20mA)で発光する同径(φ)のLEDの場合、LED2(赤)の方がLED1(緑)よりも低電圧で発光する。また、上記表示回路L6,L7には、LEDに代えて表示ランプを配設してもよく、定電流ダイオード(CRD)に代えて抵抗器を配置してもよい。 In the case of LEDs having the same diameter (φ) that emit light at the same current value (for example, 20 mA), LED 2 (red) emits light at a lower voltage than LED 1 (green). In the display circuits L6 and L7, a display lamp may be provided instead of the LED, and a resistor may be provided instead of the constant current diode (CRD).
上記リレースイッチRL1は、リレー駆動回路L4のリレーコイル(RL1)25への印加電圧に基づいてオン・オフ作動され、たとえば、リレーコイル(RL1)25に10Vを超える電圧が印加される場合にはオン側接点S1に接触し、印加電圧が10V程度に低下した場合にはオフ側接点S2に接触するようになっている。このリレースイッチRL1のオン側接点S1には、ダイオードD3,D4のアノード側が並列接続されており、そのカソード側はラインL2に接続されている。リレースイッチRL1がオン側接点S1に接続され、かつ電源スイッチ21がオンしている場合には、バックアップバッテリ10のプラス端子、リレースイッチRL1、ダイオードD3,D4、負荷機器51、電源スイッチ21およびバックアップバッテリ10のマイナス端子を結ぶ閉回路が形成され、この閉回路がバックアップバッテリ10から負荷機器51へ電力供給するバックアップ電力供給回路L8として機能する。
The relay switch RL1 is turned on / off based on the voltage applied to the relay coil (RL1) 25 of the relay drive circuit L4. For example, when a voltage exceeding 10 V is applied to the relay coil (RL1) 25 When it contacts the on-side contact S1 and the applied voltage drops to about 10V, it contacts the off-side contact S2. The anode side of the diodes D3 and D4 is connected in parallel to the ON-side contact S1 of the relay switch RL1, and the cathode side is connected to the line L2. When the relay switch RL1 is connected to the on-side contact S1 and the
次に、図2を参照して、本実施の形態に係る電源装置1の使用方法および作動について説明する。
Next, with reference to FIG. 2, the usage method and operation | movement of the
まず、本実施の形態に係る電源装置1を単体で使用して、車載用保冷ユニット等の負荷装置51に電力供給を行う場合について説明する。この場合には、電源ユニット20の入力コネクタ22に、プラグケーブル41やアダプタケーブル61は接続しない。
First, a case will be described in which the
負荷装置51の電源コネクタ52を電源ユニット20の出力コネクタ32に接続した状態で、まず、電源ユニット20の電源スイッチ21をオン(ON)する。電源スイッチ21をオンすると、バックアップバッテリ10のプラス端子から抵抗器R1、リレーコイル(RL1)25、抵抗器R2、電源スイッチ21、バックアップバッテリ10のマイナス端子を結ぶ閉回路が形成され、この閉回路にバックアップバッテリ10から12V電流が流れる。リレーコイル(RL1)25に12Vの電圧が印加されると、リレースイッチRL1がオン側接点S1へと切り替わり、ダイオードD3,D4側に接続される。リレースイッチRL1がダイオードD3,D4側に接続されることによって、バックアップバッテリ10の電圧が保冷ユニット等の負荷装置51に印加されることになる。同時に、バックアップバッテリ10のプラス端子から抵抗器R1、定電流ダイオード(CRD1)、LED1(緑)、電源スイッチ21およびバックアップバッテリ10のマイナス端子を結ぶ閉回路が形成され、電力供給状態を表示するLED1(緑)が点灯する。
In a state where the
この状態で使用を続け、バックアップバッテリ10の電圧が、たとえば10V程度まで低下すると、リレーコイル(RL1)25に印加される電圧も低下するので、リレースイッチRL1がオフ側接点S2へと切り替わり、LED2(赤)側に接続される。そして、バックアップバッテリ10のプラス端子から定電流ダイオード(CRD2)、LED2(赤)、電源スイッチ21およびバックアップバッテリ10のマイナス端子を結ぶ閉回路が形成され、LED2(赤)が点灯して、バックアップバッテリ10が電力供給不能状態(Batt Low)になったことを報知する。つまり、バックアップバッテリ10の電圧が、たとえば、10V程度に低下すると、バックアップバッテリ10からの電力供給が自動的に停止することになる。
If the battery is continuously used in this state and the voltage of the
次に、本実施の形態に係る電源装置1に外部電源を接続して、車載保冷ユニット等の負荷装置51に電力供給を行う場合について説明する。この場合には、電源ユニット20の入力コネクタ22にプラグケーブル41またはアダプタケーブル61が接続される。
Next, a case where an external power supply is connected to the
負荷装置51の電源コネクタ52を電源ユニット20の出力コネクタ32に接続すると共に、プラグケーブル41を電源ユニット20の入力コネクタ22に接続した状態で、まず、エンジンスイッチ(IGSW)44を始動する。これにより、ラインL2およびラインL3を介して車載バッテリ45からの電圧が負荷装置51に印加される。
With the
そして、車載バッテリ45のプラス端子からダイオードD1,D2、リレーコイル(RL1)25、抵抗器R2および車載バッテリ45のマイナス端子を結ぶ閉回路が形成され、この閉回路に車載バッテリ45から12Vの電流が流れる。リレーコイル(RL1)25に12Vの電圧が印加されると、リレースイッチRL1がオン側接点S1へと切り替わり、ダイオードD3、D4側に接続される。同時に、車載バッテリ45のプラス端子からダイオードD1,D2、定電流ダイオード(CRD1)、LED1(緑)および車載バッテリ45のマイナス端子を結ぶ閉回路が形成され、電力供給状態を表示するLED1(緑)が点灯する。
A closed circuit is formed from the positive terminal of the in-
電源ユニット20の電源スイッチ21をオンすると、車載バッテリ45のプラス端子からダイオードD1,D2、抵抗器R1、バックアップバッテリ10のプラス端子、マイナス端子、電源スイッチ21および車載バッテリ45のマイナス端子を結ぶ閉回路が形成され、車載バッテリ45からバックアップバッテリ10に充電が行なわれることになる。すなわち、電源スイッチ21をオンしなければバックアップバッテリ充電回路L5は導通しないため、バックアップバッテリ10の充電は行なわれない。
When the
エンジンを稼働している限り、車載バッテリ45からラインL2およびラインL3を介して負荷装置51に電力供給が行われる。一方、自動車の駐停車にエンジンを停止しても、電源ユニット20の電源スイッチ21をオンしている限りは、バックアップバッテリ10のプラス端子から抵抗器R1、リレーコイル(RL1)25、抵抗器R2、電源スイッチ21、バックアップバッテリ10のマイナス端子を結ぶ閉回路が形成され、この閉回路にバックアップバッテリ10から12Vの電流が流れる。リレーコイル(RL1)25に印加される電圧が12Vに維持されるので、リレースイッチRL1がオン側接点S1に接触した状態が維持される。すなわち、リレースイッチRL1がダイオードD3,D4側に接続されているので、バックアップバッテリ10の電圧が負荷装置51に印加されることになる。同時に、バックアップバッテリ10のプラス端子から抵抗器R1、定電流ダイオード(CRD1)、緑色のLED1、電源スイッチ21およびバックアップバッテリ10のマイナス端子を結ぶ閉回路が形成され、電力供給状態を表示するLED1(緑)の点灯も継続する。
As long as the engine is operating, power is supplied from the in-
この状態で使用を続け、バックアップバッテリ10の電圧が、たとえば10V程度まで低下すると、リレーコイルRL1に印加される電圧も低下するため、リレースイッチRL1がオフ側接点S2へと切り替わり、LED2(赤)側に接続される。そして、バックアップバッテリ10のプラス端子から定電流ダイオード(CRD2)、LED2(赤)、電源スイッチ21およびバックアップバッテリ10のマイナス端子を結ぶ閉回路が形成され、LED2(赤)が点灯して、バックアップバッテリ10が電力供給不能状態(Batt Low)になったことを報知する。
In this state, if the voltage of the
つまり、エンジンを停止しても、バックアップバッテリ10の電圧が、たとえば、10V程度に低下するまでの一定時間はバックアップバッテリ10から負荷装置51に電力供給が行われ、10V程度に低下すると電力供給が自動的に停止することになる。
That is, even if the engine is stopped, power is supplied from the
なお、電源ユニット20の入力コネクタ22にプラグケーブル41に代えてアダプタケーブル61を接続して、外部電源として家庭用交流電源を供給する場合にも、本実施の形態の電源装置1は上記と同様に作動する。
Note that, when the
以上のように本実施の形態に係る可搬型電源装置1によれば、電源ユニット20が、入力コネクタ22と出力コネクタ32とを結んで、車載バッテリ45や家庭用交流電源等の外部電源から負荷機器51へ電力供給する主閉回路L1と、バックアップバッテリ10から負荷機器51へ電力供給するバックアップ電力供給回路L8と、を備えているので、外部電源に接続して負荷機器51に電力供給できると共に、単独でも負荷機器51に電力供給可能である。また、バックアップバッテリ10から負荷機器51へ電力供給しうるので、自動車の電源ソケット等を介して車載バッテリ45に接続した場合に、負荷機器51へ電力供給するためにエンジンのアイドリング運転を必要とせず、エンジンを停止しても一定時間は負荷機器51へ電力供給し続けることができるものである。
As described above, according to the portable
本発明に係る可搬型電源装置1は、出力コネクタの型式を変換することにより保冷ユニットや冷風機のみならず、空気調和機、空気清浄機、携帯電話、パーソナルコンピュータおよびシェーバ等の種々の負荷機器への電力供給に用いることができる。
The portable
1 可搬型電源装置、
10 バックアップバッテリ、
20 電源ユニット、
21 電源スイッチ、
22 入力手段(入力コネクタ)、
25 リレーコイル(RL1)、
32 出力手段(出力コネクタ)、
51 負荷機器、
RL1 リレースイッチ、
L1 主閉回路、
L4 リレー駆動回路、
L5 バックアップバッテリ充電回路、
L6 供給表示回路、
L7 供給不能表示回路、
L8 バックアップ電力供給回路。
1 Portable power supply,
10 Backup battery,
20 power supply unit,
21 Power switch,
22 Input means (input connector),
25 Relay coil (RL1),
32 output means (output connector),
51 load equipment,
RL1 relay switch,
L1 main closed circuit,
L4 relay drive circuit,
L5 backup battery charging circuit,
L6 supply display circuit,
L7 supply impossible display circuit,
L8 Backup power supply circuit.
Claims (5)
前記入力手段と前記出力手段とを結んで、前記外部電源から前記負荷機器へ電力供給する主閉回路と、
前記バックアップバッテリから負荷機器へ電力を供給するバックアップ電力供給回路と、
電力供給不能状態を報知する供給不能表示回路と、
前記バックアップ電力供給回路と供給不能表示回路とを選択的に切り替えるリレー駆動回路と、
を備えていることを特徴とする可搬型電源装置。 A portable power supply device comprising input means connectable to an external power supply, output means connected to a load device, and a backup battery that can be charged by the external power supply,
A main closed circuit for connecting the input means and the output means to supply power from the external power source to the load device;
A backup power supply circuit for supplying power to the load device from the backup battery;
A supply failure display circuit for notifying a power supply impossible state;
A relay drive circuit that selectively switches between the backup power supply circuit and the supply failure display circuit;
A portable power supply device comprising:
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