JP2008086148A - 電源回路 - Google Patents

Abstract

【課題】負荷電流が急増しても供給される電源の電圧が急降下することがなく、複数の電池を切り替えるスイッチング手段を損失が少ない簡単な回路で構成できる電源回路を提供すること。
【解決手段】第一電池１及び第二電池２を電流の逆流防止のためのダイオード４，５を介して負荷３に並列に接続し、第一電池１の＋極と負荷３の＋側３Ａとの間には、スイッチング手段としてのＦＥＴスイッチ１０が設けられ、第二電池２の＋極と負荷３の＋側３Ａとの間にもＦＥＴスイッチ２０が設けられている。第一電池１の＋極及び第二電池２の＋極には、電圧検出回路６が接続され、電圧検出回路６は、制御回路７に接続されている。制御回路７は、電圧検出回路６の検出電圧に基づいてＦＥＴスイッチ１０，２０を制御して、第一電池１又は第二電池２から負荷３に電源を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は電源回路に関し、詳細には、複数の電池を使用する電源回路に関する。

従来、電池容量を増やす等の目的で、２個以上の電池を並列に使用する場合に、電圧の不均衡等が問題にならないように、ダイオードを介して並列接続することが知られている。しかしながら、ダイオードの順方向電圧降下分が損失となるため、極力順方向電圧降下の小さいダイオードを選定する必要があった。

また、複数個の電池を使用して電子機器の電源とする電源回路において、複数個の電池から電子機器への電源供給ラインの途中に、各々、トランジスタを用いた半導体スイッチを設け、各電池の端子電圧を各々検出する電圧検出手段の検出した電圧を電圧比較手段が比較し、その結果に基づいて、制御手段が半導体スイッチを制御して、電池を選択接続する電源回路が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−９５６０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電源回路では、何れか１つの電池しか使用できないため、電池の劣化により内部抵抗が増大した場合に、負荷の急増で電池電圧が低下することがあった。この場合に、電圧検出手段が現在の電池の電圧の低下を検出し、制御手段の制御で他の電池に切り替えを行うが、電子機器に供給される電圧が低下しないよう切り替えるには、高速かつ精度の高い制約の厳しい条件で制御する必要があり、制御回路が複雑になったり、精度の高い部品を使用しなければならいないという問題点があった。また、常時１つの電池しか使用しないので、電池を切り替えても他方の電池も劣化していれば、負荷の急増で電池電圧が降下することになり、複数の電池を並列にすることで内部抵抗も並列となり全体として内部抵抗が小さくなるため、電圧降下を小さく出来るというメリットが無いという問題点があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の電池を使用する電源回路において、負荷電流が急増しても供給される電源の電圧が急降下することがなく、また、複数の電池を切り替えるスイッチング手段を損失が少ない簡単な回路で構成できる電源回路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の電源回路では、少なくとも第一電池と第二電池とを並列に接続して負荷の電源とする電源回路において、前記各電池から前記負荷への各電源供給ラインに各々設けられるスイッチング手段と、前記各スイッチング手段と並列に、前記電池と前記負荷間に順方向に各々接続されたダイオードと、前記各電池の電圧を各々検出する電圧検出手段と、当該電圧検出手段により検出された各電池の電圧に基づいて前記各スイッチング手段を制御する制御手段とを備え、当該制御手段は、前記電圧検出手段により検出された前記第一電池の電圧が前記第二電池の電圧以上の場合には、前記第一電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオンし、且つ、前記第一電池からの電源の供給が進み、当該第一電池の電圧が、前記第二電池の電圧から当該第二電池に接続された前記ダイオードの順方向降下電圧を引いた電圧未満になった場合には、前記第一電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオフし、前記第二電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオンして、前記各電池から電源供給ラインを切り替えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の電源回路では、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記制御手段は、前記第二電池からの電源の供給が進み、当該第二電池の電圧が、前記第一電池の電圧から当該第一電池に接続された前記ダイオードの順方向降下電圧を引いた電圧未満になった場合には、前記第二電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオフし、前記第一電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオンして、前記各電池から電源供給ラインを切り替えることを特徴とする。

また、請求項３に記載の電源回路では、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記制御手段は、前記電圧検出手段により検出された電池の電圧が、当該電池の放電終止電圧より大きい場合に、当該電池に接続されたスイッチング手段をオンすることを特徴とする。

また、請求項４に記載の電源回路では、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の構成に加え、前記スイッチング手段は、電界効果トランジスタを用いたスイッチング回路であることを特徴とする。

また、請求項５に記載の電源回路では、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の構成に加え、前記スイッチング手段は、バイポーラトランジスタを用いたスイッチング回路であることを特徴とする。

また、請求項６に記載の電源回路では、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の構成に加え、前記スイッチング手段は、リレーを用いたスイッチング回路であることを特徴とする。

また、請求項７に記載の電源回路では、請求項４に記載の発明の構成に加え、前記電界効果トランジスタは、ｐＭＯＳ型の電界効果トランジスタであり、当該電界効果トランジスタのドレインを前記電池の正極に接続し、当該電界効果トランジスタのソースを前記負荷に接続することを特徴とする。

請求項１に記載の電源回路では、第一電池及び第二電池は、常時ダイオードにより負荷に対して、並列接続されており、さらに、電源電圧の高い方の電池がスイッチング手段により負荷に接続されている。当該電池からの電源の供給が進み、電池の電圧が、他方の電池の電圧から当該電池に接続された前記ダイオードの順方向降下電圧を引いた電圧未満になった場合には、現在の電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオフし、他方の電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオンして、電源供給ラインを切り替える。従って、常に電圧の高い方の電池が使用され、さらに、ダイオードにより第一電池及び第二電池とも並列に接続されているので、負荷へ流れる電流が急増して、現在の電池の電圧が急に降下しても、他方の電池に切り替えられるまでは、他方の電池からダイオードを介して電源が供給できる。従って、電源供給が途絶えることがない。また、スイッチング手段も高速且つ精密なのものを使用する必要がない。

また、請求項２に記載の電源回路では、請求項１に記載の発明の効果に加え、制御手段は、第二電池からの電源の供給が進み、第二電池の電圧が、第一電池の電圧から当該第一電池に接続されたダイオードの順方向降下電圧を引いた電圧未満になった場合には、第二電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオフし、第一電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオンして、電源供給ラインを切り替えることができるので、第二電池の電圧が消耗した場合に、再度、第一電池に切り替えることができる。

また、請求項３に記載の電源回路では、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、制御手段は、電圧検出手段により検出された電池の電圧が、当該電池の放電終止電圧より大きい場合に、当該電池に接続されたスイッチング手段をオンするので、放電終止電圧よりも電圧が低くなっている電池はダイオードを介してのみ負荷に接続されるため、過放電になり難くなる。従って、二次電池においては、性能が劣化し難くなる。

また、請求項４に記載の電源回路では、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、スイッチング手段は、電界効果トランジスタを用いたスイッチング回路であるので、スイッチとしてのＯＮ抵抗が小さく、スイッチング手段での電圧降下による損失を防止できる。また、電界効果トランジスタは長寿命であるので、スイッチング手段の長寿命化を実現できる。

また、請求項５に記載の電源回路では、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、スイッチング手段は、バイポーラトランジスタを用いたスイッチング回路であるので、電流が数Ａ以上と大きい場合には、電界効果トランジスタよりもスイッチング手段での電圧降下による損失を防止できる。また、バイポーラトランジスタは長寿命であるので、スイッチング手段の長寿命化を実現できる。

また、請求項６に記載の電源回路では、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、スイッチング手段は、リレーを用いたスイッチング回路であるので、半導体スイッチに比べ、ＯＮ抵抗が小さく、スイッチング手段での電圧降下による損失を防止できる。

また、請求項７に記載の電源回路では、請求項４に記載の発明の効果に加え、電界効果トランジスタは、ｐＭＯＳ型の電界効果トランジスタであり、電界効果トランジスタのドレインを電池の正極に接続し、電界効果トランジスタのソースを負荷に接続しているので、簡単な回路構成で、電池を切り替えるスイッチング回路を実現できる。

以下、本発明の電源回路の一実施の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の電源回路の一実施の実施形態の電源回路５０の回路図であり、図２は、図１に示す電源回路５０の電界効果トランジスタ（以下「ＦＥＴ」という。）スイッチ１０の回路図である。図３は、電源回路５０のＦＥＴスイッチの駆動制御のフローチャートである。

はじめに、図１を参照して、電源回路５０の回路構成について説明する。この電源回路５０は、電子機器又は電気を使用する各種機器である負荷３に対して、第一電池１及び第二電池２から電源を供給する電源回路である。ここで、第一電池１及び第二電池２は、マンガン電池、アルカリ電池、リチューム電池等の一次電池又はニッカド電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池、リチュームイオン電池、リチュームポリマー電池等の二次電池の何れでも良いが、本実施例では、少なくとも、第一電池１及び第二電池２は、同一種類の電池で構成する。

この電源回路５０では、図１に示すように、第一電池１及び第二電池２を電流の逆流防止のためのダイオード４，５を介して、並列に接続している。即ち、第一電池１の＋極には、ダイオード４のアノードが接続され、負荷３の＋側３Ａには、ダイオード４のカソードが接続されている。また、第二電池２の＋極には、ダイオード５のアノードが接続され、負荷３の＋側３Ａには、ダイオード５のカソードが接続されている。また、第一電池１及び第二電池２の−極は、接地線８により、負荷３の−側３Ｂに接続されている。

そして、第一電池１の＋極と負荷３の＋側３Ａとの間には、スイッチング手段としてのＦＥＴスイッチ１０が設けられている。また、第二電池２の＋極と負荷３の＋側３Ａとの間には、スイッチング手段としてのＦＥＴスイッチ２０が設けられている。従って、ダイオード４は、ＦＥＴスイッチ１０に並列接続され、ダイオード５は、ＦＥＴスイッチ２０に並列接続されている。

さらに、第一電池１の＋極及び第二電池２の＋極には、電圧検出回路６が接続され、電圧検出回路６は、制御回路７に接続されている。また、制御回路７の制御線９は、ＦＥＴスイッチ１０，２０に接続されている。この制御回路７は、例えば周知の１チップマイコンで構成すればよい。当該１チップマイコンには、図示外のＲＯＭ、ＲＡＭ等が設けられる。当該ＲＯＭには、図３に示すフローチャートのプログラムが記憶される。当該１チップマイコンは、図３に示すフローチャートのプログラムの制御に従って、ＦＥＴスイッチ１０，２０を制御する。また、制御回路７が１チップマイコンで構成される場合には、電圧検出回路６は、第一電池１及び第二電池２の電圧値をＡ／Ｄ変換して、デジタルデータにして制御回路７に入力する。

次に、図２を参照して、ＦＥＴスイッチ１０の内部回路構成について説明する。ＦＥＴスイッチ１０には、図２に示すように、第一電池１の＋極と負荷３の＋側３Ａとの間をＯＮ・ＯＦＦする主回路ＯＮ・ＯＦＦ用のＦＥＴ１１が設けられている。このＦＥＴ１１は、一例としてｐＭＯＳ型ＦＥＴ（ｐチャネルＭＯＳ型ＦＥＴ）が用いられ、ＦＥＴ１１のドレイン１１Ｄは、第一電池１の＋極に接続されている。また、ＦＥＴ１１のゲート１１Ｇとソース１１Ｓとの間には、抵抗１３が設けられ、ＦＥＴ１１のゲート１１Ｇには、抵抗１４が接続されている。この抵抗１３は、抵抗値の高い高抵抗であり、抵抗１４は、抵抗値の低い低抵抗であり、具体的な抵抗値は、使用するＦＥＴ１１の規格と、第一電池１の電圧及びＦＥＴ１１に流す電流により決定される。

また、抵抗１４には、前記ＦＥＴ１１を制御するためのＦＥＴ１５のドレイン１５Ｄが接続されている。このＦＥＴ１５は、ｎＭＯＳ型ＦＥＴ（ｎチャネルＭＯＳ型ＦＥＴ）であり、ソース１５Ｓは、図１に示す接地線８に接続されている。また、ＦＥＴ１５のゲート１５Ｇは、抵抗１６を介して、制御回路７の制御線９に接続されている。

従って、図１に示す制御回路７の制御により、制御用のＦＥＴ１５がＯＮ・ＯＦＦされ、このＦＥＴ１５のＯＮ・ＯＦＦにより、主回路のＯＮ・ＯＦＦ用のＦＥＴ１１がＯＮ・ＯＦＦされる。即ち、制御回路７の制御により、ＦＥＴ１５がＯＮすると、ＦＥＴ１５のドレイン１５Ｄ−ソース１５Ｓ間に電流が流れ、抵抗１４のＦＥＴ１１のゲート１１Ｇ側の電圧が降下して、ＦＥＴ１１のゲート１１Ｇの電圧が低下して、ＦＥＴ１１がＯＮして、ドレイン１１Ｄ−ソース１１Ｓ間がＯＮして電流が流れることになる。

尚、図２に示すように、ＦＥＴ１１のドレイン１１Ｄ、ソース１１Ｓ間には、ダイオード１２が並列に接続されているように描かれているが、このダイオード１２は、ＦＥＴ１１のドレイン１１Ｄ、ソース１１Ｓ間に生成される寄生ダイオードであり、実際に部品として並列に接続されている訳ではなく、ダイオードの等価回路が生成されるものである。尚、ＦＥＴスイッチ２０も上記ＦＥＴスイッチ１０と同様の回路構成となっている。

次に、図１，図２及び図３に示すフローチャートを参照して、電源回路５０のＦＥＴスイッチ１０及びＦＥＴスイッチ２０のＯＮ・ＯＦＦの制御を説明する。図３に示すフローチャートの制御プログラムは、図１に示す制御回路７の１チップマイコン（図示外）のＲＯＭ（図示外）に記憶されている。まず、本制御では、ＦＥＴスイッチ１０及びＦＥＴスイッチ２０をＯＦＦにする（Ｓ１）。このときは、図１に示すダイオード４，５を介して、第一電池１及び第二電池２が、並列に負荷３に接続されて電源が第一電池１及び第二電池２の両方から負荷３に供給されている。

次に、電圧検出回路６により第一電池１及び第二電池２の電圧を検出して、第一電池１の端子電圧Ｖ１と第二電池２の端子電圧Ｖ２とを比較する（Ｓ２）。第一電池１の端子電圧Ｖ１が第二電池２の端子電圧Ｖ２以上の場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、第一電池１の端子電圧Ｖ１が当該電池の規定の放電終止電圧ＶＥＮＤより大きいか否かを判断する（Ｓ３）。第一電池１の端子電圧Ｖ１が電池の放電終止電圧ＶＥＮＤより大きい場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、ＦＥＴスイッチ１０をＯＮにする（Ｓ４）。具体的には、制御回路７が制御線９にＯＮの電圧を印加して、制御用のＦＥＴ１５がＯＮされ、このＦＥＴ１５のＯＮにより、主回路のＦＥＴ１１がＯＮになり、第一電池１からＦＥＴスイッチ１０を介して、負荷３に電源を供給する。このときに、第一電池１は、ダイオード４により負荷３に接続され、第二電池２も、ダイオード５により負荷３に接続されている。従って、負荷３で急に負荷電流が増大して、第二電池２への切替が間に合わない場合でも、ダイオード５を介して第二電池２から電源が供給されるので、負荷３への電源の供給が途絶えることがない。また、第一電池１の端子電圧Ｖ１が電池の放電終止電圧ＶＥＮＤ以下の場合には（Ｓ３：ＮＯ）、処理を終了する。この場合には、負荷３へは、第一電池１及び第二電池２がダイオード４，５を介して、並列に接続されて電源が供給される。

ＦＥＴスイッチ１０をＯＮにした場合（Ｓ４）には、次いで、第一電池１の端子電圧Ｖ１が当該電池の規定の放電終止電圧ＶＥＮＤより大きいか否かを監視する（Ｓ５）。第一電池１の端子電圧Ｖ１が当該電池の規定の放電終止電圧ＶＥＮＤより大きい場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、次に、第一電池１の端子電圧Ｖ１が、第二電池２の端子電圧Ｖ２からダイオード５の順方向での電圧降下ＶＣを引いた値より小さくなっていないか否かを判断する（Ｓ６）。第一電池１の端子電圧Ｖ１が、第二電池２の端子電圧Ｖ２からダイオード５の順方向での電圧降下ＶＣを引いた値より小さくない場合には（Ｓ６：ＮＯ）、Ｓ５に戻る。従って、第一電池１の端子電圧Ｖ１が当該電池の規定の放電終止電圧ＶＥＮＤより大きく、第一電池１の端子電圧Ｖ１が、第二電池２の端子電圧Ｖ２からダイオード５の順方向での電圧降下ＶＣを引いた値より小さくならない限り、第一電池１からＦＥＴスイッチ１０を介して、負荷３に電源の供給が続くことになる。

ここで、第一電池１の端子電圧Ｖ１が当該電池の規定の放電終止電圧ＶＥＮＤ以下になった場合（Ｓ５：ＮＯ）や、第一電池１の端子電圧Ｖ１が、第二電池２の端子電圧Ｖ２からダイオード５の順方向での電圧降下ＶＣを引いた値より小さくなった場合（Ｓ６：ＹＥＳ）には、ＦＥＴスイッチ１０をＯＦＦにして（Ｓ７）、第一電池１からＦＥＴスイッチ１０を介しての負荷３への電源の供給を停止する。

次いで、第二電池２の端子電圧Ｖ２が、当該電池の規定の放電終止電圧ＶＥＮＤより大きければ（Ｓ８：ＹＥＳ）、ＦＥＴスイッチ２０をＯＮにして（Ｓ９）、負荷３に第二電池２からＦＥＴスイッチ２０を介して電源を供給する。このときに、第一電池１は、ダイオード４により負荷３に接続され、第二電池２も、ダイオード５により負荷３に接続されている。従って、負荷３で急に負荷電流が増大しても、ダイオード４を介して第一電池１からも電源が供給されているので、負荷３への電源の供給が途絶えることがない。また、第二電池２の端子電圧Ｖ２が当該電池の放電終止電圧ＶＥＮＤ以下の場合には（Ｓ８：ＮＯ）、処理を終了する。この場合には、負荷３へは、第一電池１及び第二電池２がダイオード４，５を介して、並列に接続されて電源が供給される。

ＦＥＴスイッチ２０をＯＮにした場合（Ｓ９）には、次いで、第二電池２の端子電圧Ｖ２が当該電池の規定の放電終止電圧ＶＥＮＤより大きいか否かを監視する（Ｓ１０）。第二電池２の端子電圧Ｖ２が当該電池の規定の放電終止電圧ＶＥＮＤより大きい場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、次に、第二電池２の端子電圧Ｖ２が、第一電池１の端子電圧Ｖ１からダイオード４の順方向での電圧降下ＶＣを引いた値より小さくなっていないか否かを判断する（Ｓ１１）。第二電池２の端子電圧Ｖ２が、第一電池１の端子電圧Ｖ１からダイオード４の順方向での電圧降下ＶＣを引いた値より小さくない場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、Ｓ１０に戻る。従って、第二電池２の端子電圧Ｖ２が当該電池の規定の放電終止電圧ＶＥＮＤより大きく、第二電池２の端子電圧Ｖ２が、第一電池１の端子電圧Ｖ１からダイオード４の順方向での電圧降下ＶＣを引いた値より小さくならない限り、第二電池２からＦＥＴスイッチ２０を介して、負荷３に電源の供給が続くことになる。

ここで、第二電池２の端子電圧Ｖ２が当該電池の規定の放電終止電圧ＶＥＮＤ以下になった場合（Ｓ１０：ＮＯ）や、第二電池２の端子電圧Ｖ２が、第一電池１の端子電圧Ｖ１からダイオード４の順方向での電圧降下ＶＣを引いた値より小さくなった場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、ＦＥＴスイッチ２０をＯＦＦにして（Ｓ１２）、第二電池２からＦＥＴスイッチ２０を介しての負荷３への電源の供給を停止する。そして、Ｓ３の判断処理に戻る。以下、Ｓ３：ＮＯ，Ｓ８：ＮＯと判断されない限り、Ｓ３〜Ｓ１２の処理を繰り返して、第一電池１及び第二電池２をＦＥＴスイッチ１０，２０で切り替えて、電源を負荷３に供給する。

以上説明したように、本実施の形態の電源回路５０では、第一電池１の＋極と負荷３の＋側３Ａとの間には、スイッチング手段としてのＦＥＴスイッチ１０が設けられ、第二電池２の＋極と負荷３の＋側３Ａとの間にも、スイッチング手段としてのＦＥＴスイッチ２０が設けられている。そして、第一電池１の＋極及び第二電池２の＋極には、電圧検出回路６が接続され、電圧検出回路６は、制御回路７に接続されている。制御回路７は、電圧検出回路６の検出電圧に基づいて、ＦＥＴスイッチ１０を介して第一電池１から負荷３に電源を供給するか、又は、ＦＥＴスイッチ２０を介して第二電池２から負荷３に電源を供給するか２０の何れかの制御を行っている。従って、ＯＮ抵抗が約０．１Ω程度と小さいＦＥＴにより、スイッチング手段（スイッチング回路）を構成しているので、順方向の電圧降下が０．３〜０．５Ｖであるダイオードを使用する物に対して、電流値が３Ａ未満であれば、電圧降下による損失を低減できる。

また、ＦＥＴスイッチ１０及びＦＥＴスイッチ２０を用いた回路以外に、第一電池１及び第二電池２をダイオード４，５を介して、負荷３に並列に接続しているので、ＦＥＴスイッチ１０及びＦＥＴスイッチ２０のスイッチングの際にも、第一電池１及び第二電池２から電源の供給が絶たれることがない。また、ＦＥＴスイッチ１０及びＦＥＴスイッチ２０の両方ともＯＦＦとなってしまった場合にも、ダイオード４，５を介して、第一電池１及び第二電池２から電源を供給することができる。

従って、複数の電池を使用する電源回路において、電池を切り替えるスイッチング回路での損失を極力小さくし、電池を効率良く使うことで、電池の使用時間及び電池の寿命を延ばすことができ、利便性の向上と省エネを実現できる。

また、本実施の形態では、ＦＥＴスイッチ１０にダイオード４が並列に接続され、ＦＥＴスイッチ２０にダイオード５が並列に接続されているので、図４に示すように、主回路のスイッチング用ＦＥＴ３１及びＦＥＴ３２を逆直列に接続して、ＦＥＴスイッチがＯＦＦになった時に何れの方向にも電流が流れないようにする必要がない。尚、ＦＥＴスイッチ１０およびＦＥＴスイッチ２０の寄生ダイオードよりもダイオード４およびダイオード５の順方向電圧の方が高ければ、全てＦＥＴスイッチの寄生ダイオードに電流が流れるため、ダイオード４およびダイオード５の方が順方向電圧の低いものを使用する。従って、図４に示す例では、１つのスイッチング回路に制御用ＦＥＴ３３，ＦＥＴ３４と主回路のスイッチング用ＦＥＴ３１及びＦＥＴ３２の合計４個が必要であるが、本実施の形態では、図２に示すように、１つのスイッチング回路に制御用ＦＥＴ１５と主回路のスイッチング用ＦＥＴ１１の２個で済み、ＦＥＴの個数を少なくすることができる。

尚、本発明は、上記実施の形態に限られず、各種の変形が可能である。例えば、スイッチング回路（スイッチング手段）は、ＦＥＴに限られず、バイポーラトランジスタを用いてスイッチング回路を実現しても良い。この場合には、スイッチング回路に流れる電流が数Ａ以上と大きい場合には、ＦＥＴを用いる場合に比べて、スイッチング回路での損失を小さくできる。例えば、スイッチング回路に流れる電流が５Ａの場合、ＦＥＴでは、電圧降下が０．５Ｖであるが、バイポーラトランジスタの場合には、０．３Ｖである。

さらに、例えば、スイッチング回路（スイッチング手段）は、ＦＥＴに限られず、リレーを用いても良い。この場合には、ＯＮ抵抗（接触抵抗）が、約０．０１Ωと大変小さく、スイッチング回路での損失を小さくできる。

また、電池は、２個に限られず、３個、４個、５個等の複数でも良い。さらに、制御回路７は、マイコンやＣＰＵを用いたものに限られず、論理回路をディスクリートで構成したものでも良い。また、電圧検出回路６もディスクリートで構成したものでも良い。さらに、第一電池、第二電池は、異なる種類の電池を用いても良い。

本発明の電源回路は、電子機器、電気機器の電源回路のみならず、複数の電池を電源に使用する各種の装置、機械、照明等の電源回路に使用できる。

図１は、本発明の電源回路の一実施の実施形態の電源回路５０の回路図である。 図２は、図１に示す電源回路５０のＦＥＴスイッチ１０の回路図である。 電源回路５０のＦＥＴスイッチの駆動制御のフローチャートである。 ＦＥＴを逆直列接続にしたスイッチング回路の回路図である。

符号の説明

１ 第一電池
２ 第二電池
３ 負荷
４ ダイオード
５ ダイオード
６ 電圧検出回路
７ 制御回路
８ 接地線
９ 制御線
１０ ＦＥＴスイッチ
１３ 抵抗
１４ 抵抗
１６ 抵抗
２０ ＦＥＴスイッチ
５０ 電源回路

Claims (7)

1. 少なくとも第一電池と第二電池とを並列に接続して負荷の電源とする電源回路において、
   前記各電池から前記負荷への各電源供給ラインに各々設けられるスイッチング手段と、
   前記各スイッチング手段と並列に、前記電池と前記負荷間に順方向に各々接続されたダイオードと、
   前記各電池の電圧を各々検出する電圧検出手段と、
   当該電圧検出手段により検出された各電池の電圧に基づいて前記各スイッチング手段を制御する制御手段とを備え、
   当該制御手段は、
   前記電圧検出手段により検出された前記第一電池の電圧が前記第二電池の電圧以上の場合には、前記第一電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオンし、
   且つ、前記第一電池からの電源の供給が進み、当該第一電池の電圧が、前記第二電池の電圧から当該第二電池に接続された前記ダイオードの順方向降下電圧を引いた電圧未満になった場合には、前記第一電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオフし、前記第二電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオンして、前記各電池から電源供給ラインを切り替えることを特徴とする電源回路。
2. 前記制御手段は、
   前記第二電池からの電源の供給が進み、当該第二電池の電圧が、前記第一電池の電圧から当該第一電池に接続された前記ダイオードの順方向降下電圧を引いた電圧未満になった場合には、前記第二電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオフし、前記第一電池からの電源供給ラインに設けられたスイッチング手段をオンして、前記各電池から電源供給ラインを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
3. 前記制御手段は、前記電圧検出手段により検出された電池の電圧が、当該電池の放電終止電圧より大きい場合に、当該電池に接続されたスイッチング手段をオンすることを特徴とする請求項１又２に記載の電源回路。
4. 前記スイッチング手段は、電界効果トランジスタを用いたスイッチング回路であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電源回路。
5. 前記スイッチング手段は、バイポーラトランジスタを用いたスイッチング回路であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電源回路。
6. 前記スイッチング手段は、リレーを用いたスイッチング回路であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電源回路。
7. 前記電界効果トランジスタは、ｐＭＯＳ型の電界効果トランジスタであり、
   当該電界効果トランジスタのドレインを前記電池の正極に接続し、
   当該電界効果トランジスタのソースを前記負荷に接続することを特徴とする請求項４に記載の電源回路。

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