JP2011182592A - バッテリパック - Google Patents

Abstract

【課題】複数のＤＣ／ＤＣコンバータを使用して全体の出力を大きくしながら、ノイズの発生を効果的に抑制する。
【解決手段】バッテリパックは、一以上の二次電池１と、二次電池１の電圧を変換する複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２とを備えている。さらに、バッテリパックは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作周波数を異なるように設定している。
【効果】二次電池の出力を複数のＤＣ／ＤＣコンバータで電圧変換することで、各々のＤＣ／ＤＣコンバータに小出力、小型、低発熱のものを使用して、出力を大きくしながら、複数のＤＣ／ＤＣコンバータの動作周波数を異なるように設定することで、ノイズの発生を抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、充電できる二次電池を内蔵してなるバッテリパックに関し、とくに、出力電圧を９Ｖとする００６Ｐの電池に代わって、音楽機器等の電子機器の電源に使用するのに最適なバッテリパックに関する。

従来、出力電圧を９Ｖとする電源として、００６Ｐと呼ばれる９Ｖの角形電池が使用されている。この電池は、例えば、エフェクタ、マルチトラックレコーダ、アンプ等の楽器の周辺機器や、シンセサイザ、キーボード、電子ドラム等の電子楽器の電源として使用されている。このような音楽機器に使用される電池は、例えば、屋外での演奏会の際などには、電池の残容量の有無にかかわらず、信頼性の観点から使用の度に新しい電池に交換している。このため、その廃棄ロスが極めて大きくなっている。

このような電池に代わって、外付けのＡＣアダプタを使用して、商用電源から音楽機器に給電することもできるが、屋外での演奏会においては、必ずしも理想的な状態で商用電源が使用できるとは限らない。また、ライブ演奏等においては、ＡＣアダプタを使用すると、照明器具や他の電気機器のオンオフによるノイズが発生し、このノイズがアンプ等で増幅されて大きな雑音となって、観客に不快感を与えることがある。このため、大きな廃棄ロスが生じるにも関わらず、００６Ｐと呼ばれる９Ｖの角形電池を使用しているのが現状である。

以上のような観点から、使い捨ての９Ｖの角形電池に代わって、繰り返し利用可能な二次電池に置き換えることで、資源の有効利用を図ることができる。特にリチウムイオン二次電池を用いたバッテリパックは、従来の９Ｖ電池よりも容量、出力電圧の安定性の面で優れており、信頼性の面でも有利となる。

特開２００８−３４２９６号公報

このようなバッテリパックで利用するリチウムイオン二次電池などの電池セルの電圧は９Ｖに達しないため、昇圧回路などを用いた電圧変換が必要となる。しかしながら、電圧変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータは、出力電流を大きくしようとすると全体を大型化する必要があり、放熱効率も悪くなる。このため、本発明者は、安定性や発熱性などの理由から複数のＤＣ／ＤＣコンバータを備えるバッテリパックを試作した。このバッテリパックは、各々のＤＣ／ＤＣコンバータに小出力、小型、低発熱のものを使用しながら、出力を大きくすることができた。ただ、このバッテリパックは、使用時において、可聴音ノイズが発生する弊害が生じた。とくに、このバッテリパックを音楽機器に使用すると、この可聴音ノイズがアンプ等で増幅されて、大きな雑音となることがあり、このようなノイズの発生を抑制することが必要となった。

本発明は以上の欠点を解消することを目的として開発されたもので、本発明の重要な目的は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータを使用して全体の出力を大きくしながら、ノイズの発生を効果的に抑制できるバッテリパックを提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のバッテリパックは、上記の課題を解決するために以下の構成を有する。
バッテリパックは、一以上の二次電池と、二次電池の電圧を変換する複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２とを備えている。さらに、バッテリパックは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作周波数を異なるように設定している。

以上のバッテリパックは、二次電池の出力を複数のＤＣ／ＤＣコンバータで電圧変換するので、各々のＤＣ／ＤＣコンバータに小出力、小型、低発熱のものを使用して、出力を大きくしながら、複数のＤＣ／ＤＣコンバータの動作周波数を異なるように設定することで、ノイズの発生を抑制できる特徴が実現できる。このように、各々のＤＣ／ＤＣコンバータに小出力、小型、低発熱のものを使用するバッテリパックは、全体を小型化して、便利に持ち運びできると共に、発熱量を低減して安全性を高めることができ、さらに、製造コストを低減して、安価に多量生産できる特長も実現できる。

本発明のバッテリパックは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作周波数を１０ｋＨｚ以上異なるように設定することができる。
このバッテリパックは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータの動作周波数の差を１０ｋＨｚ以上とするので、可聴音ノイズの発生を効果的に抑制できる。

本発明のバッテリパックは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２を、二次電池１に接続してなる第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ａと第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ｂで構成すると共に、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２及び第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作周波数を、共に１００ｋＨｚ以上として、各々の動作周波数の差を１０ｋＨｚ以上とすることができる。
このバッテリパックは、第１のＤＣ／ＤＣコンバータと第２のＤＣ／ＤＣコンバータからなる２つのＤＣ／ＤＣコンバータの動作周波数を１００ｋＨｚとして、その差を１０ｋＨｚ以上とすることで、安定した出力を実現しながら、可聴音ノイズの発生を効果的に抑制できる。

本発明のバッテリパックは、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２及び第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力側にそれぞれダイオードを接続し、それぞれのダイオードの出力側を接続して出力ラインとし、この出力ラインに外部出力端子３を接続することができる。
このバッテリパックは、第１のＤＣ／ＤＣコンバータの出力と第２のＤＣ／ＤＣコンバータの出力とをひとつの出力として外部出力端子に接続するので、全体の最大出力電流を大きくしながら、各々のＤＣ／ＤＣコンバータに許容値を超えた電流が流れるのを有効に防止して安全性を向上できる。

本発明のバッテリパックは、出力ラインに、複数の外部出力端子３を並列に接続することができる。
このバッテリパックは、複数の外部出力端子を備えることで、これらの外部出力端子に複数の電子機器を接続して便利に使用できる。とくに、ひとつの出力ラインに複数の外部出力端子を並列に接続することにより、各々の外部出力端子に安定して電力を供給できる。

本発明のバッテリパックは、出力ラインにノイズフィルターを接続することができる。
このバッテリパックは、外部出力端子から出力される電力に含まれるノイズ成分をノイズフィルターでカットしてノイズの発生を有効に防止できる

本発明のバッテリパックは、出力電圧が９Ｖとすることができる。
このバッテリパックは、９Ｖの電源を採用している各種音楽機器用の電源として便利に使用できる。

本発明の一実施例にかかるバッテリパックのブロック図である。 図１に示すバッテリパックの使用状態の一例を示す概略ブロック図である。 図１に示すバッテリパックの使用状態の他の一例を示す概略ブロック図である。 図１に示すバッテリパックの使用状態の他の一例を示す概略ブロック図である。 本発明の他の実施例にかかるバッテリパックのブロック図である。 図５に示すバッテリパックの使用状態の一例を示す概略ブロック図である。 図５に示すバッテリパックの使用状態の他の一例を示す概略ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのバッテリパックを例示するものであって、本発明はバッテリパックを以下のものに特定しない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。

本発明のバッテリパックは、電子機器に電源として接続されて、これらの電子機器に電力を供給する。この電子機器として、電子楽器や、楽器の周辺機器等である音楽機器が使用できる。本発明のバッテリパックは、たとえば、シンセサイザーやキーボード、電子ドラム等の電子楽器の電源として使用でき、あるいは、エフェクタ、マルチトラックレコーダ、グラフィックイコライザ、シーケンサー、アンプ等の楽器周辺機器の電源として使用できる。ただ、本発明のバッテリパックは、その用途を、電子楽器や楽器周辺機器等の音楽機器に特定しない。本発明のバッテリパックは、音楽機器以外の用途、例えば、無線機やラジオ等に使用することもできる。

図１のブロック図に示すバッテリパックは、充電できる電池である二次電池１と、この二次電池１の出力を変換する複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２とを備えている。さらに、図に示すバッテリパックは、二次電池１を外部入力電力で充電する充電回路４と、充電回路４に外部入力電力を供給する外部入力端子５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２（本実施例の場合は昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ）の出力を外部に出力する外部出力端子３と、充電回路４とＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作状態を制御する制御回路６とを備えている。このバッテリパックは、図２に示すように、外部出力端子３に、リード線２１を介して電子機器２０を接続する状態で、内蔵する二次電池１から電子機器２０に電力を供給する。また、バッテリパックは、図３に示すように、外部入力端子５にＡＣアダプタ２２を接続する状態で、外部から入力される外部入力電力で、内蔵する二次電池１を充電する。

二次電池１は、リチウムイオン電池である。ただし、二次電池は、リチウムイオン電池に代わって、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池などの充電できる他の全ての電池とすることができる。図１のバッテリパックは、複数の二次電池１を内蔵すると共に、これらの二次電池１を並列に接続している。このように、複数の二次電池１を並列接続する構造は、出力電流を大きくできる。図に示すバッテリパックは、３本の二次電池１を並列に接続しているが、バッテリパックは、１本または２本の二次電池を内蔵し、あるいは４本以上の二次電池を内蔵することもできる。さらに、複数の二次電池を内蔵するバッテリパックは、これらの電池を直列に接続し、あるいは、並列と直列に接続することもできる。

充電回路４は、ＡＣアダプタ２２から供給される外部入力電力で二次電池１を充電する。二次電池１をリチウムイオン電池とするバッテリパックにあっては、この充電回路４が定電圧・定電流充電して二次電池１を満充電する。また、二次電池をニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とするバッテリパックにあっては、充電回路が定電流充電して二次電池を満充電する。充電回路４は、外部入力端子５から入力される外部入力電力の電圧や電流をコントロールして、二次電池５を充電する。

充電回路４は、図３に示すように、外部入力端子５にＡＣアダプタ２２が接続されて、外部入力端子５から外部入力電力が供給される状態で二次電池１を充電する。充電回路４は、ＡＣアダプタ２２から電力が供給されることを制御回路６が検出すると、制御回路６に制御されて二次電池１の充電を開始する。ＡＣアダプタ２２から電力が供給されるかどうかは、たとえば、外部入力端子５の電位により判定することができる。さらに、充電回路４は、二次電池１が満充電されると二次電池１の充電を終了する。

外部入力端子５は、バッテリパックの外部に表出して設けている。外部入力端子５は、充電回路４に接続しており、ＡＣアダプタ２２が接続される状態で、外部入力電力を充電回路４に供給している。図１の外部入力端子５は、円筒状の筒部（図示せず）を有する充電コネクタ１５で、中心軸５Ａを正極、その外周に設けた弾性接点５Ｂを負極としている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、入力される電力を、外部出力端子３に接続される電子機器２０に供給する最適な電圧、電流となるように変換して出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、入力側の入力ライン７を二次電池１に接続しており、二次電池１から出力される電力を所定の電圧、電流に変換して出力する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、外部入力端子５にＡＣアダプタ２２が接続されて充電回路４に外部入力電力が供給される状態においては、入力ライン７を介して充電回路４から供給される電力を所定の電圧、電流に変換して出力する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、入力ライン７から入力される電力を、スイッチング素子やコイル、平滑コンデンサ（各々図示せず）を用いて、最適な電圧と電流に変換する。このＤＣ／ＤＣコンバータ２は、スイッチング素子をオンオフに切り換えるデューティーを調整して、最大出力の電圧と電流を一定に安定化する定電圧特性を有する。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、出力を定電圧に安定化する特性を有する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、出力を安定化するために、出力電圧をフィードバックする電圧フィードバック回路（図示せず）を備える。電圧フィードバック回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧でスイッチング素子のデューティーを制御して最大出力電圧を一定に安定化する。ただ、ＤＣ／ＤＣコンバータには、定電圧・定電流特性を有するものも使用できる。図に示すＤＣ／ＤＣコンバータ２は、二次電池１または充電回路４から入力ライン７に供給される約３．６Ｖの入力電圧を昇圧して、その出力電圧を９Ｖ、最大出力電流を１Ａとしている。これにより、出力電圧が９Ｖの電池を使用する電子機器２０の電源として便利に使用できる。ただ、本発明のバッテリパックは、出力電圧を９Ｖ、最大出力電流を１Ａに特定するものではない。バッテリパックは、その用途や需要に応じて出力電圧及び最大出力電流を種々に変更することもできる。

本発明のバッテリパックは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２を備えており、入力ライン７から入力される電力を複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２で所定の電圧、電流に変換して出力している。本発明のバッテリパックが、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２を備えるのは、ひとつのＤＣ／ＤＣコンバータでもって出力電流を大きくしようとすると、ＤＣ／ＤＣコンバータを小型化するのが難しく、また、放熱効率も悪くなるからである。複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２を備えるバッテリパックは、各々のＤＣ／ＤＣコンバータ２に小出力で小型のものを使用することにより、放熱効率を向上しながら全体の出力電流を大きくできる。ただ、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２を備えるバッテリパックは、これらのＤＣ／ＤＣコンバータに同じものを使用すると可聴音ノイズが増幅される場合がある。とくに、このバッテリパックを音楽機器に使用する用途では、バッテリパックから可聴音ノイズが出力されると、この可聴音ノイズがアンプ等で増幅されて、大きくて不快な雑音となることがある。本発明者は、このような弊害を解消するために、度重なる実験と考察を繰り返すことにより、複数のＤＣ／ＤＣコンバータの動作周波数が近似していることが原因で、この可聴音ノイズが発生することを究明した。したがって、本発明のバッテリパックは、可聴音ノイズの発生を防止するために、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作周波数を異なるように設定することを特徴とする。

複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２は、図示しないが、各々のＤＣ／ＤＣコンバータ２に内蔵されるスイッチング素子を特定の周波数でスイッチングする発振回路を備えている。この発振回路として、例えば、コントロールＩＣが使用できる。コントロールＩＣである発振回路は、スイッチング素子をオンオフに制御する動作周波数が所定の周波数となるように時定数を調整している。このＤＣ／ＤＣコンバータは、コントロールＩＣからの発振信号でスイッチング素子を所定の動作周波数でオンオフにスイッチングして、入力ライン７から入力される電力を所定の出力電圧に変換して出力している。

複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２は、動作周波数を１００ｋＨｚ以上、好ましくは２００ｋＨｚ以上であって、１ＭＨｚ以下としている。さらに、複数のＤＣ／ＤＣコンバータは、可聴音ノイズの発生を有効に防止するために、各々の動作周波数の差を１０ｋＨｚ以上、好ましくは１５ｋＨＺ以上、さらに好ましくは２０ｋＨｚ以上としている。

図に示すバッテリパックは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２として、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ａと第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ｂとを備えている。第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ａと第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ｂは、入力ライン７を介して二次電池１に接続している。第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ａと第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ｂは、各々の動作周波数を３２０ｋＨｚ±５〜５０ｋＨｚとして電圧の変換効率を低下させることなく、効果的に可聴音ノイズの発生を防止できる。このバッテリパックは、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作周波数を３５０ｋＨｚとし、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作周波数を２９０ｋＨｚとしている。

さらに、バッテリパックは、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ａと第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ｂの出力側に、それぞれ逆流を阻止するダイオード９を接続すると共に、これらのダイオード９の出力側を接続して出力ライン８としている。いいかえると、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ａと第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ｂは、ダイオード９を介して互いに並列に接続している。さらに、バッテリパックは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２からの出力ライン８に外部出力端子３を接続している。図のバッテリパックは、出力ライン８に、複数の外部出力端子３を並列に接続している。このように、出力ライン８に、複数の外部出力端子３を並列に接続する構造は、図２に示すように、複数の電子機器２０を接続して、これらの電子機器２０に効率よく電力供給できる特徴がある。図に示すバッテリパックは、２個の外部出力端子３を並列に接続しているが、バッテリパックは、１個の外部出力端子を配置し、あるいは３個以上の外部出力端子を並列に接続することもできる。

このように、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２を並列に接続してひとつの出力ライン８に接続する構造は、各々のＤＣ／ＤＣコンバータ２に流れる最大電流を小さくできる特徴がある。例えば、図１に示すように、最大電流を１Ａとする第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ａと第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ｂとを並列に接続する構造は、出力ライン８での最大電流を２Ａにできる。したがって、複数の外部出力端子３からの出力電流の和が２Ａとなるまで出力しながら、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ａと第２のＤＣ／ＤＣコンバータ２Ｂに許容値を超えた電流が流れるのを有効に防止して安全性を向上できる。

バッテリパックは、例えば、図４に示すように、複数に分岐されたリード線２１Ｘを介して、ひとつの外部出力端子３に複数の電子機器３０が並列に接続されることもある。このとき、ひとつの外部出力端子３から出力される電流の総和が各々のＤＣ／ＤＣコンバータ２の最大出力電流である１Ａを超える可能性がある。ただ、このバッテリパックは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２を並列に接続して、ひとつの出力ライン８に外部出力端子３を設けているので、ひとつの外部出力端子３から出力される電流の総和が個々のＤＣ／ＤＣコンバータ２の最大電流を超える場合においても、各々のＤＣ／ＤＣコンバータ２に流れる電流を１Ａ以下としてＤＣ／ＤＣコンバータ２の負担を軽減できる。

ただ、本発明のバッテリパックは、必ずしも複数のＤＣ／ＤＣコンバータを並列に接続してひとつの出力ラインから出力する必要はない。図５に示すバッテリパックは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力を、互いに独立する出力ライン１８を介して個別に外部出力端子３に接続している。このバッテリパックは、図６に示すように、各々の外部出力端子３から出力される電力を、互いに接続されない電子機器２０に供給することで可聴音ノイズの発生を確実に防止できる特徴がある。ただ、図７に示すように、各々の外部出力端子３から出力される電力を、互いに接続される電子機器２０に供給することもある。この場合においても、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作周波数を異なるように設定しているので、可聴音ノイズの発生を防止できる。

さらに、図１と図５に示すバッテリパックは、出力ライン８、１８にノイズフィルター１０を接続している。このノイズフィルター１０は、直流電流を阻止することなく、特定の周波数領域以上の周波数に対して高いインピーダンスを与えるものである。このノイズフィルター１０は、たとえば、可聴音よりも高い周波数領域の交流をカットするものを使用して、外部出力端子３から出力される電流を遮断することなく、特定のノイズ成分を有効にカットできる。図１に示すバッテリパックは、出力ライン８をひとつとしているので、この出力ライン８にひとつのノイズフィルター１０を配置している。図５のバッテリパックは、２本の出力ライン１８にそれぞれノイズフィルター１０を配置している。

外部出力端子３は、バッテリパックの外部に表出して設けている。外部出力端子３は、出力ライン８、１８に接続しており、ＤＣ／ＤＣコンバータ２で安定化された電力が供給される。外部出力端子３は、外部に接続されるリード線２１を介して電子機器２０に接続される。図の外部出力端子３は、円筒状の筒部（図示せず）を有する電源コネクタ１３で、中心軸３Ａを負極、その外周に設けた弾性接点３Ｂを正極としている。図の電源コネクタ１３は、中心軸３Ａを負極、その外周に設けた弾性接点３Ｂを正極としているが、外部出力端子である電源コネクタは、極性を逆に構成することもできる。また、電源コネクタの極性を反転させるアダプタ（図示せず）を使用することで、容易に極性を反転することもできる。さらに、中心軸がプラスの電子機器を使用する場合には、極性変換ケーブル（図示せず）を接続して、簡単に極性を変換しながら電力供給することもできる。

制御回路６は、充電回路４とＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作状態を制御すると共に、入力ライン７に接続された入力スイッチ１１と、ダイオード９の出力側に接続された出力スイッチ１２をオンオフに制御して、二次電池１の充電と、外部への電源供給とを制御している。さらに、制御回路６は、二次電池１の残容量を検出する残容量検出回路１４を備えており、この残容量検出回路１４で二次電池１の残容量を検出しながら、二次電池１の充電と放電とを制御している。残容量検出回路１４は、二次電池１を充放電する電流を積算して残容量を演算し、また、電圧を検出して残容量を検出することができる。

さらに、図に示すバッテリパックは、外部に表出する外部スイッチ１６を制御回路６に接続しており、この外部スイッチ１６を、外部出力端子３から外部への電力供給をオンオフに切り換える電源スイッチとしている。さらに、図の外部スイッチ１６は、二次電池１の残容量の表示スイッチにも併用している。この外部スイッチ１６は、押しボタンスイッチ１６Ａで、押しボタンスイッチ１６Ａを押す時間の長さで、残容量の表示スイッチとバッテリパックの電源スイッチとを切り換えている。押しボタンスイッチ１６Ａである外部スイッチ１６は、たとえば、短く押されると表示スイッチが操作されたと判定し、長く押されると電源スイッチが操作されたと判定することができる。この制御回路６は、押しボタンスイッチ１６Ａから入力されるオン信号が設定時間よりも短いと表示スイッチが操作されたと判定し、設定時間よりも長いと電源スイッチが操作されたと判定する。ただ、バッテリパックは、外部への電力供給を制御する電源スイッチと二次電池の残容量を表示する表示スイッチとを別々に設けることもできる。さらに、バッテリパックは、二次電池の残容量を表示する表示スイッチをなくし、放電中、充電中の容量を、ＬＥＤを点灯して表示することもできる。このバッテリパックは、放電中の二次電池の残容量をＬＥＤの点灯にてリアルタイムで表示することにより、使用者が、常にこの表示を確認しながら使用できる。このため、使用中、例えば、楽器の演奏中において、二次電池の残容量が低下していることを随時確認しながら使用でき、使用中において、突然のバッテリ切れにより使用できなくなる弊害を確実に防止できる。

制御回路６は、押しボタンスイッチ１６Ａが短い時間押されると、表示スイッチが操作されたと判定して、二次電池１の残容量検出回路１４に表示信号を出力して残容量を表示させる。残容量検出回路１４は、表示部１７であるＬＥＤ１７Ａの点灯色や点灯状態で二次電池１の残容量を表示する。この残容量検出回路１４は、押しボタンスイッチ１６Ａから表示信号が入力されると、一定の時間、ＬＥＤ１７Ａを点灯して二次電池１の残容量を表示する。

さらに、制御回路６は、押しボタンスイッチ１６Ａが長い時間押されると、電源スイッチが操作されたと判定する。電源スイッチがオフ状態からオン状態に操作されると、制御回路は、入力スイッチ１１をオンに切り換えて入力ライン７からＤＣ／ＤＣコンバータ２に電力を供給し、さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２をオン状態として入力ライン７から供給される電力を所定の出力電圧に変換し、さらにまた、出力スイッチ１２をオンに切り換えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２から出力される電力を外部出力端子３から出力する。さらに、制御回路６は、電源スイッチがオン状態からオフ状態に操作されると、入力スイッチ１１をオフに切り換えて入力ライン７からＤＣ／ＤＣコンバータ２への電力供給を停止すると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２と出力スイッチ１２をオフに切り換えて、外部出力端子３への電力供給を停止する。

以上のバッテリパックは、押しボタンスイッチ１６Ａを長く押さない状態ではＤＣ／ＤＣコンバータ２を動作しない状態に保持できるので、外部出力端子３に電子機器２０を接続しない状態や、外部出力端子３に電子機器２０を接続するが電子機器２０を使用しない状態では、二次電池１の無駄な消費を防止できる。それは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２が動作状態にあると、電子機器２０を接続しない状態でも電力を消費するからである。さらに、以上の制御回路６は、待機状態ではスリープ状態にあって電力消費を最小限としている。制御回路６は、外部スイッチ１６から信号（トリガー信号）が入力され、あるいは、外部入力端子５にＡＣアダプタ２２が接続されて外部入力電力が供給されると動作状態となる。

以上のバッテリパックは、以下のようにして、外部出力端子３に接続される電子機器２０に電力を供給し、また、内蔵される二次電池１を充電する。
［内蔵される二次電池から電子機器に電力供給する状態］
外部入力端子５にＡＣアダプタ２２が接続されない状態において、押しボタンスイッチ１６Ａが長押しされて、電源スイッチがオンに操作されたことを検出すると、制御回路６は、入力スイッチ１１と出力スイッチ１２をオンに切り換えると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を動作状態とする。この状態で、二次電池１から出力される電力が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２で所定の電圧に変換されて外部出力端子３から出力され、外部出力端子３に接続される電子機器２０に電力を供給する。このとき、制御回路６は、二次電池１の残容量が設定容量よりも大きいことを検出しながら二次電池１を放電する。このバッテリパックは、二次電池１の残容量を検出して二次電池１から放電するので、二次電池１が過放電されるのを防止できる。制御回路６は、二次電池１の残容量が最低容量よりも小さくなると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止すると共に、入力スイッチ１１と出力スイッチ１２をオフに切り換えて二次電池１からの放電を中止する。

［ＡＣアダプタから供給される外部入力電力で電子機器に電力供給する状態］
外部入力端子５にＡＣアダプタ２２が接続される状態において、押しボタンスイッチ１６Ａが長押しされて、電源スイッチがオンに操作されたことを検出すると、制御回路６は、入力スイッチ１１と出力スイッチ１２をオンに切り換えると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を動作状態とする。外部入力端子５にＡＣアダプタ２２が接続される状態では、動作状態にある充電回路４から電力が出力される。このため、充電回路４から供給ライン７に供給される電力が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２で所定の電圧に変換されて外部出力端子３から出力され、外部出力端子３に接続される電子機器２０に電力を供給する。
ただ、制御回路は、外部入力端子にＡＣアダプタが接続される状態では、充電回路から出力される電力で二次電池を充電しながら、ＤＣ／ＤＣコンバータへ電力供給することもできる。

［外部入力端子にＡＣアダプタを接続して二次電池を充電する状態］
制御回路６は、外部入力端子５にＡＣアダプタ２２が接続されて、ＡＣアダプタ２２から外部入力電力が供給されることを検出すると、二次電池１の充電を開始する。制御回路６は、ＡＣアダプタ２２から外部入力電力が供給される状態であって、外部に電子機器２０の接続されない状態、あるいは電子機器２０が接続されるが、この電子機器２０に電力を供給しない状態、すなわちバッテリパックの電源スイッチがオフの状態において二次電池１を充電する。制御回路６は、入力スイッチ１１と出力スイッチ１２をオフに保持すると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を停止した状態で、充電回路４を動作状態として二次電池１を充電する。制御回路６は、残容量検出回路１４で二次電池１の残容量を検出しながら、充電回路４を制御して二次電池１を充電する。二次電池１が満充電されると、制御回路６は、充電回路４を停止して二次電池１の充電を終了する。
さらに、バッテリパックは、二次電池１の充電中においては、充電中であることを表示部１７で表示し、また、二次電池１が満充電されると、充電が終了したことを表示部１７で表示することもできる。

本発明にかかるバッテリパックは、シンセサイザー、キーボード、電子ドラム等の電子楽器や、エフェクタ、マルチトラックレコーダ、グラフィックイコライザ、シーケンサー、アンプ等の楽器の周辺機器である音楽機器用の電源として好適に利用できる。

１…二次電池
２…ＤＣ／ＤＣコンバータ ２Ａ…第１のＤＣ／ＤＣコンバータ
２Ｂ…第２のＤＣ／ＤＣコンバータ
３…外部出力端子 ３Ａ…中心軸
３Ｂ…弾性接点
４…充電回路
５…外部入力端子 ５Ａ…中心軸
５Ｂ…弾性接点
６…制御回路
７…入力ライン
８…出力ライン
９…ダイオード
１０…ノイズフィルター
１１…入力スイッチ
１２…出力スイッチ
１３…電源コネクタ
１４…残容量検出回路
１５…充電コネクタ
１６…外部スイッチ １６Ａ…押しボタンスイッチ
１７…表示部 １７Ａ…ＬＥＤ
１８…出力ライン
２０…電子機器
２１…リード線 ２１Ｘ…分岐されたリード線
２２…ＡＣアダプタ

Claims (7)

1. 一以上の二次電池と、前記二次電池の電圧を変換する複数のＤＣ／ＤＣコンバータとを備えるバッテリパックであって、
   前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの動作周波数を異なるように設定してなることを特徴とするバッテリパック。
2. 前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの動作周波数が１０ｋＨｚ以上異なることを特徴とする請求項１に記載されるバッテリパック。
3. 前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータが、前記二次電池に接続してなる第１のＤＣ／ＤＣコンバータと第２のＤＣ／ＤＣコンバータとを備えており、
   前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータの動作周波数が、共に１００ｋＨｚ以上であって、各々の動作周波数の差が１０ｋＨｚ以上である請求項１または２に記載されるバッテリパック。
4. 前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータの出力側にそれぞれダイオードを接続すると共に、それぞれのダイオードの出力側を接続して出力ラインとし、この出力ラインに外部出力端子を接続してなる請求項３に記載されるバッテリパック。
5. 前記出力ラインに、複数の外部出力端子を並列に接続してなる請求項４に記載されるバッテリパック。
6. 前記出力ラインにノイズフィルターを接続してなる請求項４または５に記載されるバッテリパック。
7. バッテリパックの出力電圧が９Ｖである請求項１ないし６のいずれかに記載されるバッテリパック。

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