JP3203255U - モバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム - Google Patents

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【課題】モバイルパワーパックの運用情報を検測し、当該運用情報をモバイルパワーパックと電気接続的された電子装置に表示するモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムを提供すること。【解決手段】充電電路20は外部の充電電源が提供する電力を利用して充電式電池10を充電し、電源回路30は充電式電池10が貯えた電力を利用して電気接続した電子装置60に電力を供給し、MCU40は充電電路20及び電源回路30と電気接続されて、モバイルパワーパックの運用情報を取得し、管理ソフトウェア部50は電子装置60に搭載され、MCU40は前記運用情報を管理ソフトウェア部50に伝送し、管理ソフトウェア部50は該運用情報を電子装置60に表示する。【選択図】図1

Description

本考案は、モバイルパワーパックの運用情報を検測し、また当該運用情報をモバイルパワーパックと電気接続された電子装置で運用される管理ソフトウェア部に表示するモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムに関する。
電子・情報技術の進歩により、スマートフォンやタブレットPC、MP3プレーヤーといった多くの様々な機能の携帯型電子装置が開発され発売されている。多くの携帯型電子装置は高い機能を備え、かつ携帯に便利で、多くの現代人の日常に不可欠の身の回り用品の一つとなっている。
携帯型電子装置は通常、内部に充電式電池を持っている。こうした携帯型電子装置の電池の持続時間は数時間連続使用するのに充分で、スマートフォンの中には数日スタンバイ可能なものもある。大部分の携帯型電子装置の充電式電池は1日の日常的な利用に充分であるものの、急用時の電力低下や充電を忘れた結果の電力切れの問題発生を避けるため、一種の小型かつ携帯に便利なモバイルパワーパック装置が誕生した。
既存のモバイルパワーパック装置は主に大容量の充電式電池、入力コネクタ、出力コネクタ、容量指示灯、スイッチからなる。入力コネクタは外部電源と連結して充電式電池に充電し、充電式電池は出力コネクタを通じて携帯式電子装置と連結し、充電式電池が貯えた電力で携帯式電子装置に電力供給する。市販のモバイルパワーパック装置は通常、数個の発光ダイオードを通じて充電式電池の余剰電力量を示す。これがなければ、使用者は充電式電池の充電過程における充電電圧、充電電流及び電池温度等の充電式電池のその他の運用情報は全く知ることができない。言い換えれば、使用者はモバイルパワーパック装置の安全性、機能、容量、効率等の問題を適切に管理できないということになる。
本考案が解決しようとする課題は、モバイルパワーパックの運用情報を検測し、当該運用情報をモバイルパワーパックと電気接続的された電子装置に表示するモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムを提供することにある。
本考案は、モバイルパワーパックの運用情報の検測及び運用情報の電子装置への表示に用いられるモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムに関し、充電式電池、充電電路、MCU、電源回路、管理ソフトウェア部を含み、充電電路は外部の充電電源が提供する電力を利用して充電式電池を充電し、電源回路は充電式電池が貯えた電力を利用して電気接続した電子装置に電力を供給し、MCUは充電電路及び電源回路と電気接続されて、前記運用情報を取得し、管理ソフトウェア部は電子装置に搭載され、MCUは前記運用情報を管理ソフトウェア部に伝送し、管理ソフトウェア部は該運用情報を前記電子装置に表示する。
以下の構成を採用しても良い。
充電式電池の温度を検測する温度検測エレメントが充電式電池内に設置され、温度検測エレメントは充電式電池の温度情報をMCUに伝送し、MCUは、過熱保護電路を含み、充電式電池の温度が事前設定の温度を上回った時、充電電路を制御して充電式電池の充電を停止する構成。
数個の指示灯が含まれ、指示灯はMCUと電気接続され、MCUは充電式電池の電圧に基づき指示灯の動作を制御し、前記指示灯により充電式電池の余剰電力量を表示する構成。
この場合、MCUは電源スイッチに電気接続され、電源スイッチを押す手動操作により電子装置への電力供給を開始する構成。
充電電路は、第一電力入力部、第一電力出力部、及び少なくとも一つの第一検知接点を含み、第一電力入力部は、第一電気コネクタの一つに電気接続されて外部の充電電源との電気接続に用いられ、第一電力出力部は、充電式電池に電気接続されて充電式電池の充電に用いられ、第一検知接点は、MCUと電気接続され、MCUが充電電路の運用情報を取得するのに用いられる構成。
この時、充電電路の運用情報には、充電電路の充電式電池への充電電流、充電電路の充電式電池への充電状態、充電電路の充電式電池への充電モデルの中の任意の一つ或いはその組合せが含まれる構成。
また、第三検知点が含まれ、MCUは、第三検知接点を通じて充電電路の第一電力入力部と電気接続されて外部の充電電源の電圧を取得し、また外部の充電電源の電圧を管理ソフトウェア部に伝送する構成。
充電電路は過電圧保護、過電流保護、充電モデル制御の中の任意の一種類の機能或いはその組合せの充電ICを内包する構成。
電源回路は、第二電力入力部、第二電力出力部、少なくとも一つの第二検知接点を含み、第二電力入力部は、充電式電池と電気接続されてその貯えた電力を取得し、第二電力出力部は、第二電気コネクタの一つに電気接続され、第二電気コネクタを経て電子装置と電気接続され、電子装置への電力供給に用いられ、第二検知接点は、MCUと電気接続され、MCUが電源回路の運用情報を取得するのに用いられ、運用情報には電源回路の電力供給電流が含まれ、MCUは第二電気コネクタに電気接続され、さらに第二電気コネクタを経て運用情報を管理ソフトウェア部に伝送する構成。
この場合、電源回路には電気接続検出接点が含まれ、電気接続検出接点は電子装置が第二電気コネクタと電気接続した時に電気接続信号を生じるのに用いられ、また電気接続信号をMCUに伝送する構成。
また、互いに異なる規格の二つの第二電気コネクタ、及び一つの出力信号制御ユニットが含まれ、出力信号制御ユニットは、MCU及び二つの第二電気コネクタと電気接続され、運用情報を電子装置とマッチする運用情報に転換する構成。
電源回路には低電圧保護電路が含まれ、低電圧保護電路は、充電式電池の電池電圧が事前設定の電圧を下回った時に電力供給を停止する構成。
管理ソフトウェア部が表示する運用情報には、充電電路が充電式電池に充電する充電電流、充電電路の充電式電池への充電状態、充電電路の充電式電池への充電モデル、充電式電池の電池電圧、電源回路の電力供給電流、外部の充電電源の電圧、モバイルパワーパックの保護モデルの中の任意の一種類、或いはその組合せが含まれる構成。
無線通信ユニットが含まれ、無線通信ユニットはMCUと電気接続され、無線通信ユニットは電子装置と通信可能であり、MCUは無線通信ユニットを通じて運用情報を管理ソフトウェア部へ伝送する構成。
本考案によれば、モバイルパワーパックの様々な運用情報を検測し、この運用情報をモバイルパワーパックと電気接続的された電子装置に表示するので、使用者がモバイルパワーパック装置の安全性、機能、容量、効率等の問題を管理できる。
本考案の実施例1を示すモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムのシステムブロック図である。 本考案の実施例2を示すモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムのシステムブロック図である。 本考案の実施例3を示すモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムのシステムブロック図である。 本考案の実施例4を示すモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムのシステムブロック図である。 本考案の実施例5を示すモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムのシステムブロック図である。
以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本考案の実施例1を示す本考案のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムである。
本考案のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムは、一つの充電式電池10、一つの充電電路20、一つの電源回路30、一つのMCU(Micro Control Unit)40及び一つの管理ソフトウェア部50を含む。充電式電池10、充電電路20、電源回路30、MCU40はあわせて外殼の中に設置されて携帯して使用するのに便利なモバイルパワーパックを構成する。
MCU40を利用して検知するモバイルパワーパックの運用情報には、充電式電池10、充電電路20、電源回路30の運用情報(詳細は後述のとおり)、及びモバイルパワーパックと電気接続した電子装置60中の管理ソフトウェア部50の運用情報が含まれ、管理ソフトウェア部50が運用情報を表示することにより、使用者がモバイルパワーパック装置の安全性、機能、容量、効率等の問題を管理できるようにしている。
充電式電池10は、電力の貯蔵、及び貯えた電力を充電式電池10に電気接続した電子装置60に供給するのに用いる。充電式電池10は、リチウムイオン電池、聚合物リチウム電池(Polymer lithium battery)(「高分子リチウム電池」とも呼ぶ)と高容量リチウム電池(18650リチウム電池など)の中のどの一種類でもよい。
充電電路20は外部の充電電源が提供する電力を利用して充電式電池10を充電する。ここで述べる外部の充電電源は直流電源供給器(DC Adapter)或いはその他の電子装置(ノート型PC)上の電力出力機能を備えるコネクタ(電力出力のUSB接続ポートを含む)でもよい。
実施例1では、充電電路20に第一電力入力部21が一つ、第一電力出力部22が一つ、第一検知接点23が少なくとも一つ含まれる。
第一電力入力部21は、第一電気コネクタ71に電気接続され、外部の充電電源との電気接続に用いられる。そして、充電電路20が外部の充電電源が提供する電力を充電式電池10に充電する電力に転換して、第一電力出力部22に電気接続した充電式電池10の充電に使用する。
また、第一検知接点23とMCU40を電気接続し、MCU40が充電電路20の運用情報(使用するMCU40の機能と各ピンの機能に基づき、1個或或いはそれ以上の第一検知接点23を含むことができる)を取得するのに利用できる。
実施例1では、当該運用情報に、充電電路20の充電式電池10に対する充電電流、充電電路20の充電式電池10に対する充電状態(充電中と未充電の2種類の状態を含む)、充電電路20の充電式電池10に対する充電モデル(定電圧定電流充電など)の中の任意の1種類或いはその組合せが含まれる。
MCU40を第一電力出力部22の検知点24a、24bにブリッジ接続して、充電電路20の充電式電池10への充電電流及びその充電状態の検知に用いる。
充電電路20は充電積体電路(略称「充電IC」)とすることができる。或いは、充電電路20は、過電圧保護、過電流保護、充電モデル制御の中のいずれか一つの機能或いはその組合せ(定電圧定電流充電モデルなど)の充電ICを含み、充電式電池10が過電圧充電と過電流充電により損なわれないようにすることもできる。このため当該運用情報にはモバイルパワーパックの保護モデルも含む。
電源回路30は充電式電池10が貯えた電力を利用して電気接続した電子装置60に電力供給する。電源回路30には、第二電力入力部31が1点、第二電力出力部32が1点、第二検知接点33が少なくとも1点含まれる。
第二電力入力部31は充電式電池10に電気接続され、その貯えた電力を取得する。
第二電力出力部32は第二電気コネクタ72に電気接続され、第二電気コネクタ72を経由して電子装置60と電気接続されて、電子装置60へ電力を供給する。
第二検知接点33はMCU40と電気接続され、MCU40が電源回路30の運用情報を取得するのに用いられる。実施例1では、当該の運用情報に電源回路30の電力供給電流を含む。
実施例1では、電源回路30は、1点の電気接続検出接点34を含み、電子装置60と第二電気コネクタ72の電気接続時に電気接続信号を生み出すのに使用し、また当該電気接続信号をMCU40に伝送する。電子装置60と第二電気コネクタ72の電気接続時に、MCU40は前述の運用情報を管理ソフトウェア部50に伝送し、並びに、或いは電子装置60への電力供給を開始する。
実施例1では、電源回路30が低電圧保護電路を含み(図中では示されていない)、充電式電池10の電池電圧が事前設定の電圧を下回った時に電力供給を停止し、充電式電池10を保護し過度の放電を回避する機能を持つ。
また、充電電路20と電源回路30はICエレメントを採用可能である。
MCU40は、充電式電池10、充電電路20、電源回路30と電気接続され、充電式電池10、充電電路20、電源回路30の前述の運用情報を取得し、また当該運用情報に係るモバイルパワーパックと電気接続した(第二電気コネクタ72との電気接続を指す)電子装置60中の管理ソフトウェア部50に伝送し、使用者が管理ソフトウェア部50によって表示されたモバイルパワーパックの運用情報を見ることができるようにする。
MCU40は、好適にはICエレメントであり、MCU40の情報出力端を第二電気コネクタ72に電気接続し、さらに第二電気コネクタ72を経て前述の運用情報を電子装置60に伝送し、当該運用情報を第二電気コネクタ72と電気接続された電子装置60中に搭載された管理ソフトウェア部50に送る。
MCU40は電源スイッチ(Power Switch)41と電気接続され、電子装置60と第二電気コネクタ72を電気接続する時、使用者は電源スイッチ41を押す手動操作によりモバイルパワーパックが電子装置60へ電力供給を開始するよう制御できる。
実施例1のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムには、また数個の指示灯42が含まれる。指示灯42はMCU40と電気接続され、MCU40は充電式電池10の電圧に基づき数個の指示灯42の動作を制御し(点灯または消灯)、指示灯42の動作により充電式電池10の余剰電力量を表示する。
例えば、使用者が電源スイッチ41を押した後、MCU40は充電式電池10の電圧に基づき数個の指示灯42の動作を制御して点灯させ、充電式電池10の余剰電力量の表示に用い、また予め設定された時間が経過した後に全ての指示灯42を消灯し、電力を節約する。
管理ソフトウェア部50には、電子装置60で運用するソフトウェアの一種(例えば、スマートフォンまたはタブレットPCのアプリケーションソフト)が記憶され、MCU40が発信するモバイルパワーパックの運用情報の表示に用いられる。スマートフォンのオペレーティングシステムにはAndroid(登録商標)やMac OS(登録商標)などの任意の1つが含まれる。
管理ソフトウェア部50で表示されるモバイルパワーパックの運用情報には、充電電路20の充電式電池10に対する充電の充電電流、充電電路20の充電式電池10に対する充電状態(充電中と未充電の2つの状態を含む)、充電電路20の充電式電池10に対する充電モデル(定電圧定電流充電など)、充電式電池10の電池電圧、電源回路30の電力供給電流、外部の充電電源の電圧、モバイルパワーパックの保護モデルの中のいずれか1種類またはその組合せが含まれる。
図2は、本考案の実施例2を示す。
実施例2のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムは、無線通信ユニット43を含む。無線通信ユニット43は、MCU40と電気接続され、相当する無線通信技術を備える電子装置60と通信可能である。MCU40は無線通信ユニット43を通じてモバイルパワーパックの運用情報を管理ソフトウェア部50に伝送できる。前記した無線通信技術にはwifi(登録商標)やbluetooth(登録商標)の中の任意の1種類またはその組合せが含まれる。
その他の構成は、実施例1と同様である。
図3は、本考案の実施例3を示す。
第二電気コネクタ72の種類は電子装置60の規格に基づき決まり、Android(登録商標)システム、Apple(登録商標)の電子装置、USB接続ポートの電気コネクタに対応するが、それらに限らない。実施例3のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムには、互いに異なる規格(例えば、Android(登録商標)システムとApple(登録商標))の電子装置に対応する第二電気コネクタ72a、72bと、一つの出力信号制御ユニット44が含まれる。出力信号制御ユニット44は、MCU40及び第二電気コネクタ72a、72bと電気接続される。出力信号制御ユニット44の主な機能は、例えばAndroid(登録商標)またはApple(登録商標)システムを運用する電子装置60とマッチする運用情報のように、運用情報を電子装置60にマッチする運用情報に転換することである。
その他の構成は、実施例1と同様である。
図4は、本考案の実施例4を示す。
実施例4のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムでは、充電式電池10に内設された温度検測エレメント11で充電式電池10の温度を検測し、充電式電池10の温度情報をMCU40に伝送する。MCU40には過熱保護電路が含まれ(図中には未表示)、充電式電池10の温度が事前に設定された温度を上回った時、充電電路20を制御して充電式電池10の充電を停止できる。
その他の構成は、実施例1と変わるところはない。
図5は、本考案の実施例5を示す。
実施例5のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムにおいて、MCU40は第三検知接点25を通じて充電電路20の第一電力入力部21と電気接続し、第三検知接点25は外部の充電電源の電圧を取得するのに用いられ、MCU40は外部の充電電源の電圧を管理ソフトウェア部50へ伝送する。
その他の構成は実施例1と同じである。
以上は、本考案の実施例の説明であって、本考案の権利範囲を限定するものではなく、本考案の実用新案登録請求の範囲を逸脱しない変更や修飾はいずれも本考案の権利範囲に含まれる。
10 充電式電池
11 温度検測エレメント
20 充電電路
21 第一電力入力部
22 第一電力出力部
23 第一検知接点
24a 検知点
24b 検知点
25 第三検知接点
30 電源回路
31 第二電力入力部
32 第二電力出力部
33 第二検知接点
34 電気接続検出接点
40 MCU
41 電源スイッチ
42 指示灯
43 無線通信ユニット
44 出力信号制御ユニット
50 管理ソフトウェア部
60 電子装置
71 第一電気コネクタ
72 第二電気コネクタ
72a 第二電気コネクタ
72b 第二電気コネクタ

Claims (14)

  1. モバイルパワーパックの運用情報の検測及び運用情報の電子装置への表示に用いられるモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システムであって、充電式電池、充電電路、MCU、電源回路、管理ソフトウェア部を含み、充電電路は外部の充電電源が提供する電力を利用して充電式電池を充電し、電源回路は充電式電池が貯えた電力を利用して電気接続した電子装置に電力を供給し、MCUは充電電路及び電源回路と電気接続されて、前記運用情報を取得し、管理ソフトウェア部は電子装置に搭載され、MCUは前記運用情報を管理ソフトウェア部に伝送し、管理ソフトウェア部は該運用情報を前記電子装置に表示することを特徴とする、モバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  2. 充電式電池の温度を検測する温度検測エレメントが充電式電池内に設置され、温度検測エレメントは充電式電池の温度情報をMCUに伝送し、MCUは、過熱保護電路を含み、充電式電池の温度が事前設定の温度を上回った時、充電電路を制御して充電式電池の充電を停止することを特徴とする、請求項1に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  3. 数個の指示灯が含まれ、指示灯はMCUと電気接続され、MCUは充電式電池の電圧に基づき指示灯の動作を制御し、前記指示灯により充電式電池の余剰電力量を表示することを特徴とする、請求項1に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  4. MCUは電源スイッチに電気接続され、電源スイッチを押す手動操作により電子装置への電力供給を開始することを特徴とする、請求項3に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  5. 充電電路は、第一電力入力部、第一電力出力部、及び少なくとも一つの第一検知接点を含み、第一電力入力部は、第一電気コネクタの一つに電気接続されて外部の充電電源との電気接続に用いられ、第一電力出力部は、充電式電池に電気接続されて充電式電池の充電に用いられ、第一検知接点は、MCUと電気接続され、MCUが充電電路の運用情報を取得するのに用いられることを特徴とする、請求項1に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  6. 充電電路の運用情報には、充電電路の充電式電池への充電電流、充電電路の充電式電池への充電状態、充電電路の充電式電池への充電モデルの中の任意の一つ或いはその組合せが含まれることを特徴とする、請求項5に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  7. 第三検知点が含まれ、MCUは、第三検知接点を通じて充電電路の第一電力入力部と電気接続されて外部の充電電源の電圧を取得し、また外部の充電電源の電圧を管理ソフトウェア部に伝送することを特徴とする、請求項5に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  8. 充電電路は過電圧保護、過電流保護、充電モデル制御の中の任意の一種類の機能或いはその組合せの充電ICを内包することを特徴とする、請求項1に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  9. 電源回路は、第二電力入力部、第二電力出力部、少なくとも一つの第二検知接点を含み、第二電力入力部は、充電式電池と電気接続されてその貯えた電力を取得し、第二電力出力部は、第二電気コネクタの一つに電気接続され、第二電気コネクタを経て電子装置と電気接続され、電子装置への電力供給に用いられ、第二検知接点は、MCUと電気接続され、MCUが電源回路の運用情報を取得するのに用いられ、運用情報には電源回路の電力供給電流が含まれ、MCUは第二電気コネクタに電気接続され、さらに第二電気コネクタを経て運用情報を管理ソフトウェア部に伝送することを特徴とする、請求項1に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  10. 電源回路には電気接続検出接点が含まれ、電気接続検出接点は電子装置が第二電気コネクタと電気接続した時に電気接続信号を生じるのに用いられ、また電気接続信号をMCUに伝送することを特徴とする、請求項9に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  11. 互いに異なる規格の二つの第二電気コネクタ、及び一つの出力信号制御ユニットが含まれ、出力信号制御ユニットは、MCU及び二つの第二電気コネクタと電気接続され、運用情報を電子装置とマッチする運用情報に転換することを特徴とする、請求項9に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  12. 電源回路には低電圧保護電路が含まれ、低電圧保護電路は、充電式電池の電池電圧が事前設定の電圧を下回った時に電力供給を停止することを特徴とする、請求項1に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  13. 管理ソフトウェア部が表示する運用情報には、充電電路が充電式電池に充電する充電電流、充電電路の充電式電池への充電状態、充電電路の充電式電池への充電モデル、充電式電池の電池電圧、電源回路の電力供給電流、外部の充電電源の電圧、モバイルパワーパックの保護モデルの中の任意の一種類、或いはその組合せが含まれることを特徴とする、請求項1に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
  14. 無線通信ユニットが含まれ、無線通信ユニットはMCUと電気接続され、無線通信ユニットは電子装置と通信可能であり、MCUは無線通信ユニットを通じて運用情報を管理ソフトウェア部へ伝送することを特徴とする、請求項1に記載のモバイルパワーパックの電気エネルギー管理システム。
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