JP3372376B2 - 電源回路及び電池装置 - Google Patents
電源回路及び電池装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電源回路及び電池装置に
関する。近年，ノートパソコン，携帯電話等の携帯型の
電子装置が広く使用されるようになった。このような電
子装置の電源として電池が内蔵されているが，装置の運
用コストや瞬間的に放電可能な電流容量等の関係で，一
般的にＮｉＣａｄ（ニッケルカドミゥム），ＮｉＭＨ，
リチウムイオン二次電池（Ｌｉ＋）等の二次電池が搭載
されている。また，電子装置にＡＣアダプタ等を接続す
るだけで簡単に内蔵の二次電池に対して充電ができるよ
うに，充電回路を内蔵する場合が多い。
関する。近年，ノートパソコン，携帯電話等の携帯型の
電子装置が広く使用されるようになった。このような電
子装置の電源として電池が内蔵されているが，装置の運
用コストや瞬間的に放電可能な電流容量等の関係で，一
般的にＮｉＣａｄ（ニッケルカドミゥム），ＮｉＭＨ，
リチウムイオン二次電池（Ｌｉ＋）等の二次電池が搭載
されている。また，電子装置にＡＣアダプタ等を接続す
るだけで簡単に内蔵の二次電池に対して充電ができるよ
うに，充電回路を内蔵する場合が多い。
【０００２】ところが，この携帯型電子装置を机上で使
用する場合は，ＡＣアダプタ等の外部電源より電力の供
給を受けて動作するため，電池の残量等を意識せずにユ
ーザは装置を使用することができる。しかし，携帯を目
的とした機器の場合，電池で運用する状態が主となるた
め，ユーザは常に電池の残量を意識する必要がある。特
に，ノートパソコン等の情報処理装置では，電池がなく
なると処理中のデータが全て消滅するため，電池の消耗
状態を認識して早めに，フロッピーディスク等の不揮発
記録媒体へのデータの退避が必要である。
用する場合は，ＡＣアダプタ等の外部電源より電力の供
給を受けて動作するため，電池の残量等を意識せずにユ
ーザは装置を使用することができる。しかし，携帯を目
的とした機器の場合，電池で運用する状態が主となるた
め，ユーザは常に電池の残量を意識する必要がある。特
に，ノートパソコン等の情報処理装置では，電池がなく
なると処理中のデータが全て消滅するため，電池の消耗
状態を認識して早めに，フロッピーディスク等の不揮発
記録媒体へのデータの退避が必要である。
【０００３】このようなトラブルを防止するため，近年
のノートパソコン等にはユーザに電池の残量を知らせる
ために残量表示機能を有したものがある。電池の残量を
予測する方法には，電池の容量から使用した電力を減算
して残りの量を予測する方法と電池の電圧から残量を予
測する方法の２つがある。
のノートパソコン等にはユーザに電池の残量を知らせる
ために残量表示機能を有したものがある。電池の残量を
予測する方法には，電池の容量から使用した電力を減算
して残りの量を予測する方法と電池の電圧から残量を予
測する方法の２つがある。
【０００４】この中で，放電に従って電池電圧が低下す
る特性を持つ電池の場合（リチウムイオン二次電池（Ｌ
ｉ＋）等），電池電圧を測定する回路を設けて残量を予
測することが可能であるが，測定回路により電力損失が
生じたり，誤動作することがあり，その改善が望まれて
いる。
る特性を持つ電池の場合（リチウムイオン二次電池（Ｌ
ｉ＋）等），電池電圧を測定する回路を設けて残量を予
測することが可能であるが，測定回路により電力損失が
生じたり，誤動作することがあり，その改善が望まれて
いる。
【０００５】
【従来の技術】図６は従来例１の構成図である。図６に
おいて，６０は電源回路，６１はＡＣアダプタ等の外部
から供給されるＤＣ電圧が入力するＤＣ−ＩＮコネク
タ，６２は装置に内蔵している電池部６６に対し充電を
行うための充電回路，６３は外部電力または内蔵の電池
部６６からの供給される電力を電子装置が必要とする電
圧にレギュレーションするＤＣ−ＤＣ変換回路，６４は
電池の電圧を測定して測定値を表示し，ユーザに電池残
量を予測させるために設けられた電圧測定回路，６５は
電池の着脱を検出する着脱検出回路，６６は充電可能な
電池が格納された電池部である。充電可能な電池には多
種のものが存在するが，この説明では，リチウムイオン
二次電池（Ｌｉ＋）を使用しているものとする。
おいて，６０は電源回路，６１はＡＣアダプタ等の外部
から供給されるＤＣ電圧が入力するＤＣ−ＩＮコネク
タ，６２は装置に内蔵している電池部６６に対し充電を
行うための充電回路，６３は外部電力または内蔵の電池
部６６からの供給される電力を電子装置が必要とする電
圧にレギュレーションするＤＣ−ＤＣ変換回路，６４は
電池の電圧を測定して測定値を表示し，ユーザに電池残
量を予測させるために設けられた電圧測定回路，６５は
電池の着脱を検出する着脱検出回路，６６は充電可能な
電池が格納された電池部である。充電可能な電池には多
種のものが存在するが，この説明では，リチウムイオン
二次電池（Ｌｉ＋）を使用しているものとする。
【０００６】Ｄ1 は電子装置が内蔵の電池で動作してい
る時，電力がＤＣ−ＩＮコネクタを介して外部に漏洩す
るのを防止する逆流防止ダイオード，Ｄ2 はＤＣ−ＩＮ
コネクタ６１からＡＣアダプタ等の外部電力が供給され
ている時，電池に電力が供給されるのを防止する逆流防
止ダイオード，Ｒ1 ・Ｒ2 は電池の電圧を測定するため
の分圧用抵抗であり，抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 で分圧された電圧
が電圧測定回路６４へ入力される。
る時，電力がＤＣ−ＩＮコネクタを介して外部に漏洩す
るのを防止する逆流防止ダイオード，Ｄ2 はＤＣ−ＩＮ
コネクタ６１からＡＣアダプタ等の外部電力が供給され
ている時，電池に電力が供給されるのを防止する逆流防
止ダイオード，Ｒ1 ・Ｒ2 は電池の電圧を測定するため
の分圧用抵抗であり，抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 で分圧された電圧
が電圧測定回路６４へ入力される。
【０００７】電池部６６の＋，−は電池の両極との接続
端子であり，Ｄは電池が装着されているか否か（着脱）
を検出するための検出端子である。検出端子Ｄが電池部
６６に電池が装着された状態では，電池の−の接続端子
と電池内の接続線によりアース電位（０Ｖ）が発生す
る。この時，着脱検出回路６５は，出力として電源回路
６０の検出端子Ｄに接続する線路Ａに，電圧ＶCCから抵
抗Ｒ3 を通って電流が流れて０Ｖを発生する。
端子であり，Ｄは電池が装着されているか否か（着脱）
を検出するための検出端子である。検出端子Ｄが電池部
６６に電池が装着された状態では，電池の−の接続端子
と電池内の接続線によりアース電位（０Ｖ）が発生す
る。この時，着脱検出回路６５は，出力として電源回路
６０の検出端子Ｄに接続する線路Ａに，電圧ＶCCから抵
抗Ｒ3 を通って電流が流れて０Ｖを発生する。
【０００８】一方，電池が装着されていないと，検出端
子Ｄにはグランド電位が供給されず開放状態となるた
め，着脱検出回路６５の出力として線路Ａに，電圧ＶCC
を発生する。この線路Ａの電圧は電子装置本体に対し電
池が装着状態か否かを表示する信号として利用される。
子Ｄにはグランド電位が供給されず開放状態となるた
め，着脱検出回路６５の出力として線路Ａに，電圧ＶCC
を発生する。この線路Ａの電圧は電子装置本体に対し電
池が装着状態か否かを表示する信号として利用される。
【０００９】図６において，電池の電圧を抵抗Ｒ1 ・Ｒ
2 で分圧して電圧測定回路６４で電圧を監視している
が，抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 は電池の負荷となっているため，電
子装置を電池で稼働させる場合，電池の損失電力とな
る。従って，抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 の値は，高抵抗値であるこ
とが望ましい。同様に電池からＤＣ−ＤＣ変換回路６３
に電力を供給する時，逆流防止ダイオードＤ2 を介して
行われるが，逆流防止ダイオードＤ2 の順方向降下電圧
（Ｖｆ）による電力損失が発生する。従って，逆流防止
ダイオードＤ2 としては，できるだけ順方向降下電圧
（Ｖｆ）が低いものが望ましく，理想的にはこのダイオ
ードが無い方が良いが，電池への充電防止保護のために
不可欠である。
2 で分圧して電圧測定回路６４で電圧を監視している
が，抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 は電池の負荷となっているため，電
子装置を電池で稼働させる場合，電池の損失電力とな
る。従って，抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 の値は，高抵抗値であるこ
とが望ましい。同様に電池からＤＣ−ＤＣ変換回路６３
に電力を供給する時，逆流防止ダイオードＤ2 を介して
行われるが，逆流防止ダイオードＤ2 の順方向降下電圧
（Ｖｆ）による電力損失が発生する。従って，逆流防止
ダイオードＤ2 としては，できるだけ順方向降下電圧
（Ｖｆ）が低いものが望ましく，理想的にはこのダイオ
ードが無い方が良いが，電池への充電防止保護のために
不可欠である。
【００１０】電池が装着されている状態では，抵抗Ｒ1
・Ｒ2 に常に電圧が印加されるため正しい電池の電圧が
測定される。しかし，ＡＣアダプタ等により電力が供給
された状態で電池が電子装置から外されていると，電池
の＋接続端子の線路上にはダイオードＤ2 からの逆漏れ
電流による電圧が発生し，電圧測定回路６４はこの電圧
を電池の電圧として測定し，電子装置はその測定値を電
池電圧として検出して誤動作するという問題がある。
・Ｒ2 に常に電圧が印加されるため正しい電池の電圧が
測定される。しかし，ＡＣアダプタ等により電力が供給
された状態で電池が電子装置から外されていると，電池
の＋接続端子の線路上にはダイオードＤ2 からの逆漏れ
電流による電圧が発生し，電圧測定回路６４はこの電圧
を電池の電圧として測定し，電子装置はその測定値を電
池電圧として検出して誤動作するという問題がある。
【００１１】ダイオードＤ2 の逆漏れ電流値は，ダイオ
ードの順方向降下電圧（Ｖｆ）が小さいものほど大き
く，またダイオードの動作環境温度が高いほど大きくな
る。更に，ダイオードの逆漏れ電流に対して抵抗Ｒ1 ・
Ｒ2 の値が充分に小さければ，ダイオードの逆方向等価
抵抗値と分圧することとなり，電池の＋接続端子の線路
上に現れる電圧を影響のない程度に小さくすることがで
きる。そのため，抵抗Ｒ 1 ・Ｒ2 の値を小さくすると共
に順方向降下電圧（Ｖｆ）が大きいダイオードを使用す
ればよいが，抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 及びダイオードＤ2 におけ
る電力損失が大きくなるという問題を生じる。
ードの順方向降下電圧（Ｖｆ）が小さいものほど大き
く，またダイオードの動作環境温度が高いほど大きくな
る。更に，ダイオードの逆漏れ電流に対して抵抗Ｒ1 ・
Ｒ2 の値が充分に小さければ，ダイオードの逆方向等価
抵抗値と分圧することとなり，電池の＋接続端子の線路
上に現れる電圧を影響のない程度に小さくすることがで
きる。そのため，抵抗Ｒ 1 ・Ｒ2 の値を小さくすると共
に順方向降下電圧（Ｖｆ）が大きいダイオードを使用す
ればよいが，抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 及びダイオードＤ2 におけ
る電力損失が大きくなるという問題を生じる。
【００１２】具体的には，標準的なＡＣアダプタとして
１６Ｖの出力電圧が発生する例について考えると，一般
的なダイオードＤ2 の逆漏れ電流値は常温では数１０μ
Ａであるが高温状態下での使用を考慮すると１ｍＡ程度
となる。特に，順方向降下電圧（Ｖｆ）を小さくしたダ
イオードでは逆漏れ電流値は常温では数十〜百μＡであ
るが，高温状態下では数ｍＡ程度となる。この時，抵抗
Ｒ1 ・Ｒ2 で発生する電圧が無視できる程度に小さくす
るには，抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 の値は数ＫΩ程度である必要が
ある。
１６Ｖの出力電圧が発生する例について考えると，一般
的なダイオードＤ2 の逆漏れ電流値は常温では数１０μ
Ａであるが高温状態下での使用を考慮すると１ｍＡ程度
となる。特に，順方向降下電圧（Ｖｆ）を小さくしたダ
イオードでは逆漏れ電流値は常温では数十〜百μＡであ
るが，高温状態下では数ｍＡ程度となる。この時，抵抗
Ｒ1 ・Ｒ2 で発生する電圧が無視できる程度に小さくす
るには，抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 の値は数ＫΩ程度である必要が
ある。
【００１３】次に図７は従来例２の構成図である。図７
において，６０〜６５の各符号は上記図６の各符号と同
じであり説明を省略する。この従来例２の構成は６７で
表す電池部の内部構成が従来例１と相違している。
において，６０〜６５の各符号は上記図６の各符号と同
じであり説明を省略する。この従来例２の構成は６７で
表す電池部の内部構成が従来例１と相違している。
【００１４】二次電池の中で，リチウムイオン電池（Ｌ
ｉ＋）やＮＩＭＨ電池は，ＮｉＣａｄと異なり過放電に
弱く使用者が誤って電池により電子装置を使い過ぎて過
放電させた場合，回復不能なダメージを受ける（充電が
不可能となる場合を含む）。このため，使用者の見落と
し等の誤操作による電池機能の劣化を防ぐため，電池の
電圧が指定電圧以下になったことを検出する過放電検出
回路６７ａと，その検出出力により電池の出力を遮断す
るスイッチ６７ｂが内蔵されている。
ｉ＋）やＮＩＭＨ電池は，ＮｉＣａｄと異なり過放電に
弱く使用者が誤って電池により電子装置を使い過ぎて過
放電させた場合，回復不能なダメージを受ける（充電が
不可能となる場合を含む）。このため，使用者の見落と
し等の誤操作による電池機能の劣化を防ぐため，電池の
電圧が指定電圧以下になったことを検出する過放電検出
回路６７ａと，その検出出力により電池の出力を遮断す
るスイッチ６７ｂが内蔵されている。
【００１５】この従来例２の構成でも，電池電圧が一定
値以下になると，スイッチ６７ｂがオフとなって電池が
取り外されたのと同じ状態となり，この時ＡＣアダプタ
等の外部からの電力が供給されると従来例１（図６）と
同じように電圧測定回路６４が誤動作が発生する。
値以下になると，スイッチ６７ｂがオフとなって電池が
取り外されたのと同じ状態となり，この時ＡＣアダプタ
等の外部からの電力が供給されると従来例１（図６）と
同じように電圧測定回路６４が誤動作が発生する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来例
１では，ＡＣアダプタ等により電力が供給された状態で
電池が電子装置から外されていると，電池の＋接続端子
の線路にはダイオードＤ 2 からの逆漏れ電流による電圧
が発生し，電圧測定回路がその電圧を電池電圧として検
出して誤動作するという問題があり，ダイオードＤ2 や
測定回路の入力側の分圧抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 を変えることに
より対処することは困難であった。
１では，ＡＣアダプタ等により電力が供給された状態で
電池が電子装置から外されていると，電池の＋接続端子
の線路にはダイオードＤ 2 からの逆漏れ電流による電圧
が発生し，電圧測定回路がその電圧を電池電圧として検
出して誤動作するという問題があり，ダイオードＤ2 や
測定回路の入力側の分圧抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 を変えることに
より対処することは困難であった。
【００１７】また，同様な問題が従来例２に示す過放電
検出回路を内蔵する電池の場合についても起きている。
本発明は電池が外された状態でＡＣアダプタ等の外部か
ら電力が供給された状態においても電圧測定回路を誤動
作させない電源回路を提供することを目的とする。ま
た，過放電検出回路を内蔵する電池を使用した場合にも
電圧測定回路を誤動作させないようにする電源回路及び
電池装置を提供することを目的とする。
検出回路を内蔵する電池の場合についても起きている。
本発明は電池が外された状態でＡＣアダプタ等の外部か
ら電力が供給された状態においても電圧測定回路を誤動
作させない電源回路を提供することを目的とする。ま
た，過放電検出回路を内蔵する電池を使用した場合にも
電圧測定回路を誤動作させないようにする電源回路及び
電池装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の第１の原
理構成図，図２は本発明の第２の原理構成図である。図
１において，１は電池部，２は従来と同様の着脱検出回
路，３は着脱検出回路２からの入力信号に応じて出力端
子を開放または短絡する機能を持つ制御回路，４はＤＣ
−ＤＣ変換回路，５は電圧測定回路である。また，＋，
−は電池の各接続端子，Ｄは電池の着脱の状態を検出す
る検出端子，Ｄ1 ，Ｄ2 はそれぞれ逆流防止ダイオー
ド，Ｒ1 ・Ｒ2 は電池の電圧を測定するための分圧用抵
抗である。
理構成図，図２は本発明の第２の原理構成図である。図
１において，１は電池部，２は従来と同様の着脱検出回
路，３は着脱検出回路２からの入力信号に応じて出力端
子を開放または短絡する機能を持つ制御回路，４はＤＣ
−ＤＣ変換回路，５は電圧測定回路である。また，＋，
−は電池の各接続端子，Ｄは電池の着脱の状態を検出す
る検出端子，Ｄ1 ，Ｄ2 はそれぞれ逆流防止ダイオー
ド，Ｒ1 ・Ｒ2 は電池の電圧を測定するための分圧用抵
抗である。
【００１９】また，図２において，１０は電池部，１１
は過放電検出回路，１２は過放電検出回路１１が電池電
圧が一定値以下の時に電池の出力をオフにする従来と同
様の機能を持つ第１のスイッチ，１３は過放電検出回路
１１の出力により制御され，電池の正，負の線路間を開
放させるか抵抗を介して短絡させるかを切り換える本発
明により設けられた第２のスイッチ，２，３は上記図１
と同様に，２は着脱検出回路，３は制御回路である。
は過放電検出回路，１２は過放電検出回路１１が電池電
圧が一定値以下の時に電池の出力をオフにする従来と同
様の機能を持つ第１のスイッチ，１３は過放電検出回路
１１の出力により制御され，電池の正，負の線路間を開
放させるか抵抗を介して短絡させるかを切り換える本発
明により設けられた第２のスイッチ，２，３は上記図１
と同様に，２は着脱検出回路，３は制御回路である。
【００２０】本発明はＡＣアダプタ等による外部からの
電力の供給を受けることができると共に充電可能な電池
からの電力の供給を受けることができる場合に，電池検
出回路から電池が装着されない状態を表す信号の時，出
力線をグランドに短絡し，電池が装置された状態を表す
信号の時，出力線を開放し，出力線を電圧測定回路の入
力側へ接続するものである。
電力の供給を受けることができると共に充電可能な電池
からの電力の供給を受けることができる場合に，電池検
出回路から電池が装着されない状態を表す信号の時，出
力線をグランドに短絡し，電池が装置された状態を表す
信号の時，出力線を開放し，出力線を電圧測定回路の入
力側へ接続するものである。
【００２１】
【作用】図１において，電池部１に電池が装着されない
時，着脱検出回路２から発生する信号はハイ（High) と
なり，その信号が入力されると制御回路３は出力線（ａ
で示す）側の端子を開放（ハイインピーダンス状態）す
る。また電池部１に電池が装着されると，着脱検出回路
２から発生する信号はロウ（Low)となる。このロウ信号
が入力されると制御回路３は出力線ａの端子をグランド
電位に短絡する。出力線ａの他端は図１に実線で示すよ
うに電池の電力を供給する線に抵抗ＲB を介して接続す
るか，点線で示すように抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 の分圧点の電圧
測定回路５の入力端子に接続する。
時，着脱検出回路２から発生する信号はハイ（High) と
なり，その信号が入力されると制御回路３は出力線（ａ
で示す）側の端子を開放（ハイインピーダンス状態）す
る。また電池部１に電池が装着されると，着脱検出回路
２から発生する信号はロウ（Low)となる。このロウ信号
が入力されると制御回路３は出力線ａの端子をグランド
電位に短絡する。出力線ａの他端は図１に実線で示すよ
うに電池の電力を供給する線に抵抗ＲB を介して接続す
るか，点線で示すように抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 の分圧点の電圧
測定回路５の入力端子に接続する。
【００２２】このようにして，電池を装着しない時にＡ
Ｃアダプタ等の外部電力により電源回路が動作している
状態におけるダイオードの逆漏れ電流による電圧測定回
路の誤動作を防止すると共に電池を装着した状態におけ
る電力損失を抑制することができる。
Ｃアダプタ等の外部電力により電源回路が動作している
状態におけるダイオードの逆漏れ電流による電圧測定回
路の誤動作を防止すると共に電池を装着した状態におけ
る電力損失を抑制することができる。
【００２３】次に図２の場合，電池部１０に過放電検出
機能を持つ電池が装着されて，電池が規定電圧以上の電
圧を発生していると，過放電検出回路１１は規定電圧以
上であるため，第１のスイッチ１２をオンにする制御信
号を発生すると共に，第２のスイッチ１３をオフにする
制御信号を発生する。この状態では，第２のスイッチ１
３は電池の出力（＋接続端子）とグランド電位（−接続
端子）間を開放している。この時，着脱検出回路２は上
記した電池が装着された状態の信号を発生する。
機能を持つ電池が装着されて，電池が規定電圧以上の電
圧を発生していると，過放電検出回路１１は規定電圧以
上であるため，第１のスイッチ１２をオンにする制御信
号を発生すると共に，第２のスイッチ１３をオフにする
制御信号を発生する。この状態では，第２のスイッチ１
３は電池の出力（＋接続端子）とグランド電位（−接続
端子）間を開放している。この時，着脱検出回路２は上
記した電池が装着された状態の信号を発生する。
【００２４】電池部１０の電池が放電により低下して規
定値より下がると，過放電検出回路１１がこれを検出し
て第１のスイッチ１２をオフにして，電池の出力端子
（＋側）を開放する。これと同時に，過放電検出回路１
１は第２のスイッチをオンにするので，電力の出力端子
（＋側）とグランド（−側）が抵抗を介して短絡され
る。これにより，電池の出力線（＋側）の電圧は第１の
スイッチがオフになってもアースに短絡されるため，電
圧測定回路５の入力端子へＡＣアダプタ等の外部電力に
よる電圧の発生を防止できる。
定値より下がると，過放電検出回路１１がこれを検出し
て第１のスイッチ１２をオフにして，電池の出力端子
（＋側）を開放する。これと同時に，過放電検出回路１
１は第２のスイッチをオンにするので，電力の出力端子
（＋側）とグランド（−側）が抵抗を介して短絡され
る。これにより，電池の出力線（＋側）の電圧は第１の
スイッチがオフになってもアースに短絡されるため，電
圧測定回路５の入力端子へＡＣアダプタ等の外部電力に
よる電圧の発生を防止できる。
【００２５】図２において，電池が装着されない状態で
は，上記図１と同様に制御回路３により出力線ａがアー
スに短絡される。
は，上記図１と同様に制御回路３により出力線ａがアー
スに短絡される。
【００２６】
【実施例】図３は実施例１の構成図，図４は実施例２の
構成図であり，この実施例１及び実施例２は上記図１に
示す第１の原理構成に対応する。
構成図であり，この実施例１及び実施例２は上記図１に
示す第１の原理構成に対応する。
【００２７】図３において，２０は電源回路，２１はＡ
Ｃアダプタ等の外部電力が入力されるＤＣ−ＩＮコネク
タ，２２は充電回路，２３は電池の着脱を検出する着脱
検出回路（図１の２に対応），２４は図１の制御回路３
を実現する回路であるオープンドレインタイプのインバ
ータ（またはＮＯＴ回路），２５はＤＣ−ＤＣ変換回
路，２６は電圧測定回路，２７は電池部であり，電池に
はリチウムイオン二次電池（Ｌｉ＋）やＮＩＭＨ電池等
の二次電池であり，着脱検出端子Ｄを備えている。
Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｒ1 ，Ｒ2 は上記図１と同様である。ＲB
は電池が未装着の時に電池の出力線を短絡するための抵
抗である。
Ｃアダプタ等の外部電力が入力されるＤＣ−ＩＮコネク
タ，２２は充電回路，２３は電池の着脱を検出する着脱
検出回路（図１の２に対応），２４は図１の制御回路３
を実現する回路であるオープンドレインタイプのインバ
ータ（またはＮＯＴ回路），２５はＤＣ−ＤＣ変換回
路，２６は電圧測定回路，２７は電池部であり，電池に
はリチウムイオン二次電池（Ｌｉ＋）やＮＩＭＨ電池等
の二次電池であり，着脱検出端子Ｄを備えている。
Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｒ1 ，Ｒ2 は上記図１と同様である。ＲB
は電池が未装着の時に電池の出力線を短絡するための抵
抗である。
【００２８】電池が装着されていない時，電池の＋，
−，及び検出端子Ｄは開放状態にある。その結果，着脱
検出回路２３の出力は抵抗Ｒ3 を介して電源電位
（ＶCC）に接続されるため，ハイとなる。この時，イン
バータ２４は，ハイ信号（論理“１”）が入力される
と，出力端子をグランド電位に短絡してロウ信号（論理
“０”）を発生する。インバータ２４の出力がロウにな
ると抵抗ＲB を介して電池の＋端子がグランドと短絡さ
れる。抵抗ＲB の値はダイオードＤ2 の逆漏れ電流（逆
方向抵抗値）に比べて十分に小さい値に設定されるた
め，この時の電池の＋接続端子の電圧は非常に小さな値
となる。
−，及び検出端子Ｄは開放状態にある。その結果，着脱
検出回路２３の出力は抵抗Ｒ3 を介して電源電位
（ＶCC）に接続されるため，ハイとなる。この時，イン
バータ２４は，ハイ信号（論理“１”）が入力される
と，出力端子をグランド電位に短絡してロウ信号（論理
“０”）を発生する。インバータ２４の出力がロウにな
ると抵抗ＲB を介して電池の＋端子がグランドと短絡さ
れる。抵抗ＲB の値はダイオードＤ2 の逆漏れ電流（逆
方向抵抗値）に比べて十分に小さい値に設定されるた
め，この時の電池の＋接続端子の電圧は非常に小さな値
となる。
【００２９】次に電池が装着されると，着脱検出端子Ｄ
の電池内部回路を経由して装置グランドに接続されるた
め，インバータ２４の入力はロウとなり，出力はＨｉｚ
（ハイインピーダンス）となる。その結果，電池の＋接
続端子と装置グランド間を短絡していた抵抗ＲB は開放
状態となる。
の電池内部回路を経由して装置グランドに接続されるた
め，インバータ２４の入力はロウとなり，出力はＨｉｚ
（ハイインピーダンス）となる。その結果，電池の＋接
続端子と装置グランド間を短絡していた抵抗ＲB は開放
状態となる。
【００３０】以上のように，図３の構成では，電池が装
置されていない状態では低い抵抗Ｒ B により電池の＋接
続端子とグランド間が短絡されるため，抵抗Ｒ1 ，Ｒ2
の値及びダイオードＤ2 の逆漏れ電流値に依存せずに電
池の＋接続端子の電圧をほぼグランド電位にできるた
め，電圧測定回路２６の誤動作を防止できる。
置されていない状態では低い抵抗Ｒ B により電池の＋接
続端子とグランド間が短絡されるため，抵抗Ｒ1 ，Ｒ2
の値及びダイオードＤ2 の逆漏れ電流値に依存せずに電
池の＋接続端子の電圧をほぼグランド電位にできるた
め，電圧測定回路２６の誤動作を防止できる。
【００３１】また，電池が装着された状態では電池の＋
接続端子と装置グランド間を短絡していた抵抗ＲB が開
放状態となるため電池の負荷となることは無い。その結
果抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 の値を非常に大きな値にすることがで
き，この抵抗により電力の損失を防ぐことができる。ま
た，ダイオードＤ2 として順方向降下電圧（Ｖｆ）の低
いものを使用して逆漏れ電流が大きくなっても電圧測定
回路２６が誤動作することがないため，順方向降下電圧
（Ｖｆ）による損失を低減することができる。
接続端子と装置グランド間を短絡していた抵抗ＲB が開
放状態となるため電池の負荷となることは無い。その結
果抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 の値を非常に大きな値にすることがで
き，この抵抗により電力の損失を防ぐことができる。ま
た，ダイオードＤ2 として順方向降下電圧（Ｖｆ）の低
いものを使用して逆漏れ電流が大きくなっても電圧測定
回路２６が誤動作することがないため，順方向降下電圧
（Ｖｆ）による損失を低減することができる。
【００３２】次に図４は実施例２の構成であり，図４に
おいて，２０〜２２及び２５，２６は上記実施例１（図
３）の各符号と同じであるが，２３−１，２３−２はそ
れぞれ着脱検出回路，２４−１，２４−２はインバー
タ，２７−１，２７−２は２つ設けられた電池部であ
る。
おいて，２０〜２２及び２５，２６は上記実施例１（図
３）の各符号と同じであるが，２３−１，２３−２はそ
れぞれ着脱検出回路，２４−１，２４−２はインバー
タ，２７−１，２７−２は２つ設けられた電池部であ
る。
【００３３】この実施例２の構成は，上記実施例１の構
成とは電池部が２個備えられている点，インバータの出
力が接続される位置が電圧測定回路の入力端子（抵抗Ｒ
1 ，Ｒ2 の分圧点）に変更された点，及び実施例１に設
けられた抵抗ＲB が省略されて抵抗Ｒ1 で兼用されてい
る点である。
成とは電池部が２個備えられている点，インバータの出
力が接続される位置が電圧測定回路の入力端子（抵抗Ｒ
1 ，Ｒ2 の分圧点）に変更された点，及び実施例１に設
けられた抵抗ＲB が省略されて抵抗Ｒ1 で兼用されてい
る点である。
【００３４】この実施例２の基本的な動作は，上記実施
例１と同じである。２つの電池部２７−１，２７−２が
設けられているが，これらの少なくとも一方の電池部に
電池が装着されているとＤＣ−ＤＣ変換回路２５はその
電池部により駆動され，電圧測定回路２６はその電池の
電圧の測定を行う。
例１と同じである。２つの電池部２７−１，２７−２が
設けられているが，これらの少なくとも一方の電池部に
電池が装着されているとＤＣ−ＤＣ変換回路２５はその
電池部により駆動され，電圧測定回路２６はその電池の
電圧の測定を行う。
【００３５】電池を装着しない状態では，実施例１では
ダイオードＤ2 の逆漏れ電流を抵抗ＲB により消費する
のに対し，実施例２では電圧測定回路２６の入力端子の
電位をインバータ２４−１，２４−２により強制的にグ
ランド電位にクランプする構成である。従って，実施例
２はダイオードＤ2 ，Ｄ3 の逆漏れ電流を，抵抗Ｒ1，
Ｒ3 により消費させることになり，逆漏れ電流の消費量
は，この実施例２の方が上記実施例１より少ないことに
なる（抵抗ＲB の値の方が抵抗Ｒ1 またはＲ3の値より
小さいから）。
ダイオードＤ2 の逆漏れ電流を抵抗ＲB により消費する
のに対し，実施例２では電圧測定回路２６の入力端子の
電位をインバータ２４−１，２４−２により強制的にグ
ランド電位にクランプする構成である。従って，実施例
２はダイオードＤ2 ，Ｄ3 の逆漏れ電流を，抵抗Ｒ1，
Ｒ3 により消費させることになり，逆漏れ電流の消費量
は，この実施例２の方が上記実施例１より少ないことに
なる（抵抗ＲB の値の方が抵抗Ｒ1 またはＲ3の値より
小さいから）。
【００３６】実施例１（図３）のように電池が１個しか
装着されない場合は抵抗ＲB により消費される電力はＡ
Ｃアダプタ等からの電力であり特に問題は無い。しか
し，実施例２のように電池が複数個装着される場合は，
ダイオードＤ2 ，Ｄ3 の逆漏れ電流は，ＡＣアダプタだ
けでなく，他の電池からも発生するため例え逆漏れ電流
であっても消費量を少なくできることが望ましい。
装着されない場合は抵抗ＲB により消費される電力はＡ
Ｃアダプタ等からの電力であり特に問題は無い。しか
し，実施例２のように電池が複数個装着される場合は，
ダイオードＤ2 ，Ｄ3 の逆漏れ電流は，ＡＣアダプタだ
けでなく，他の電池からも発生するため例え逆漏れ電流
であっても消費量を少なくできることが望ましい。
【００３７】次に図５は実施例３の構成図である。この
実施例３は上記図２に示す本発明の基本構成に対応す
る。図５において，２０は電源回路であり，以下，２１
〜２６及びＤ1 ，Ｄ2 ，Ｒ 1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 等の各符号は
上記図３に示す実施例１の同じ符号の各部と同じである
ため説明を省略する。２８は電池部であり，２８ａは過
放電検出回路，２８ｂはスイッチ（ＳＷで表示，図２の
第１のスイッチ１２に対応），２８ｃはトランジスタＴ
r1（図２の第２のスイッチ１３に対応）である。
実施例３は上記図２に示す本発明の基本構成に対応す
る。図５において，２０は電源回路であり，以下，２１
〜２６及びＤ1 ，Ｄ2 ，Ｒ 1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 等の各符号は
上記図３に示す実施例１の同じ符号の各部と同じである
ため説明を省略する。２８は電池部であり，２８ａは過
放電検出回路，２８ｂはスイッチ（ＳＷで表示，図２の
第１のスイッチ１２に対応），２８ｃはトランジスタＴ
r1（図２の第２のスイッチ１３に対応）である。
【００３８】電源回路２０内の動作は上記実施例１（図
３）と同様であるため説明を省略する，電池部２８の内
部について説明する。電池部２８において，過放電検出
回路２８ａが電池の電圧を監視して，電池電圧が正常値
の時はスイッチ２８ｂを導通状態（オン）にし，電池の
電力を＋接続端子へ出力し，トランジスタＴr1をオフに
する。電池電圧が規定値より低下すると，過放電検出回
路２８ａがこの状態を検出し，スイッチ２８ｂを遮断状
態（オフ）にして電池の電力が＋接続端子に出力されな
い状態にし，トランジスタＴr1をオンに駆動する。トラ
ンジスタＴr1がオンになると，電池の＋，−接続端子間
が抵抗ＲS を介して短絡され，＋，−端子はグランド電
位となる。この状態では，逆流防止ダイオードＤ2 を通
る逆漏れ電流により抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 間に電位が発生する
ことができないため，電圧測定回路２６が誤動作するこ
とがない。
３）と同様であるため説明を省略する，電池部２８の内
部について説明する。電池部２８において，過放電検出
回路２８ａが電池の電圧を監視して，電池電圧が正常値
の時はスイッチ２８ｂを導通状態（オン）にし，電池の
電力を＋接続端子へ出力し，トランジスタＴr1をオフに
する。電池電圧が規定値より低下すると，過放電検出回
路２８ａがこの状態を検出し，スイッチ２８ｂを遮断状
態（オフ）にして電池の電力が＋接続端子に出力されな
い状態にし，トランジスタＴr1をオンに駆動する。トラ
ンジスタＴr1がオンになると，電池の＋，−接続端子間
が抵抗ＲS を介して短絡され，＋，−端子はグランド電
位となる。この状態では，逆流防止ダイオードＤ2 を通
る逆漏れ電流により抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 間に電位が発生する
ことができないため，電圧測定回路２６が誤動作するこ
とがない。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば，ＡＣアダプタ等の外部
電力と内蔵電池の電力とがダイオードを介して供給され
る電源回路において，電池の電池損失を招くことなくダ
イオードの逆漏れ電流による電圧測定回路の誤動作を防
止することができる。
電力と内蔵電池の電力とがダイオードを介して供給され
る電源回路において，電池の電池損失を招くことなくダ
イオードの逆漏れ電流による電圧測定回路の誤動作を防
止することができる。
【００４０】また，過放電検出回路を備えた電池部を使
用して，過放電防止用のスイッチにより電池放電回路を
遮断した状態の時に，電池の出力端子の間を抵抗を介し
て短絡することにより，電池の電力損失を生じることな
くダイオードの逆漏れ電流による電圧測定回路の誤動作
を防止することができる。
用して，過放電防止用のスイッチにより電池放電回路を
遮断した状態の時に，電池の出力端子の間を抵抗を介し
て短絡することにより，電池の電力損失を生じることな
くダイオードの逆漏れ電流による電圧測定回路の誤動作
を防止することができる。
【図１】本発明の第１の原理構成図である。
【図２】本発明の第２の原理構成図である。
【図３】実施例１の構成図である。
【図４】実施例２の構成図である。
【図５】実施例３の構成図である。
【図６】従来例１の構成図である。
【図７】従来例２の構成図である。
１ 電池部
２ 着脱検出回路
３ 制御回路
４ ＤＣ−ＤＣ変換回路
５ 電圧測定回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−24567（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−11937（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−110918（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 7/00 - 7/12
H02J 7/34 - 7/36
G01R 31/36
Claims (6)
- 【請求項１】 外部からの電力及び電池部からの電力が
それぞれダイオードを介して供給されるＤＣ−ＤＣ変換
回路と前記電池部の電圧値を測定する電圧測定回路を備
えた電源回路において， 前記電池部に備えられた検出端子からの電池の装着の有
無を表す信号を識別する着脱検出回路と， 該着脱検出回路に連動する制御回路を有し， 前記制御回路は，電池が非装着を表す着脱検出回路の出
力により前記電圧測定回路の入力へ接続する線路を抵抗
を介して短絡し，電池装着を表す着脱検出回路の出力に
より前記線路を開放することを特徴とする電源回路。 - 【請求項２】 前記制御回路は，電池が非装着を表す着
脱検出回路の出力により前記電圧測定回路の入力端子を
グランドに短絡し，電池装着を表す着脱検出回路の出力
により前記電圧測定回路の入力端子のグランドへの短絡
を解除して開放することを特徴とする請求項１記載の電
源回路。 - 【請求項３】 前記電源回路は，複数の電池部と接続可
能であり， 各電池部の出力をダイオードを介して並列に前記ＤＣ−
ＤＣ変換回路へ供給し， 前記複数の各電池部が有する前記検出端子の信号を識別
する各着脱検出回路と， 各着脱検出回路に連動する各制御回路とを有し， 電圧測定回路は複数の電池の電圧がそれぞれ入力される
複数の入力端子の電圧を測定し，前記各制御回路の出力
を複数の入力端子に入力することを特徴とする請求項１
記載の電源回路。 - 【請求項４】 前記電池部は，電池の電圧を検出する過
放電検出回路と，電池の電圧を一方の端子への出力をオ
ン・オフする第１のスイッチと，前記第１のスイッチの
出力側の端子を電池の他方の端子へ抵抗を介した接続を
オン・オフする第２のスイッチとを備え， 前記過放電検出回路は，電池電圧が規定値に達しないこ
とを検出すると前記第１のスイッチをオフとし，前記第
２のスイッチをオンに切り換えることを特徴とする請求
項１乃至３のいずれか１項に記載の電源回路。 - 【請求項５】 外部からの電力及び電池部からの電力が
それぞれダイオードを介して供給されるＤＣ−ＤＣ変換
回路と前記電池部を備えた電源回路において，前記電池部の出力端子と前記ダイオードとの間に位置
し，前記電池部の電圧を測定する電圧測定回路と， 前記電池部は，電池の電圧を検出する過放電検出回路
と，前記電池から出力端子への電力を切り替える第１の
スイッチと，前記出力端子とグランドとの接続を切り替
える第２のスイッチとを有し， 前記過放電検出回路は，電池電圧が規定値に達しないこ
とを検出すると前記第１のスイッチを制御して電池の出
力をオフとし，前記第２のスイッチを制御して前記出力
端子をグランドに接続することを特徴とする電源回路 。 - 【請求項６】外部からの電力及び電池装置からの電力が
それぞれダイオードを介して供給されるＤＣ−ＤＣ変換
回路と，前記電池装置の出力端子と前記ダイオードとの
間に位置し前記電池装置の電圧を測定する電圧測定回路
を有する電源回路に接続して使用される電池装置におい
て， 電池の電圧を検出する過放電検出回路と， 前記電池から前記出力端子への電力の出力を切り替える
第１のスイッチと， 前記出力端子とグランドとの接続を切り替える第２のス
イッチとを有し， 前記過放電検出回路は，電池電圧が規定値に達しないこ
とを検出すると前記第１のスイッチを制御して電力の出
力をオフとし，前記第２のスイッチを制御して前記出力
端子をグランドに接続することを特徴とする電池装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27473994A JP3372376B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 電源回路及び電池装置 |
| US08/496,616 US5625237A (en) | 1994-11-09 | 1995-06-29 | Remove power source device having improved capacity indication capability, and an electronic device using the removable power source device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27473994A JP3372376B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 電源回路及び電池装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08140289A JPH08140289A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3372376B2 true JP3372376B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=17545914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27473994A Expired - Fee Related JP3372376B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 電源回路及び電池装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5625237A (ja) |
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| US5912514A (en) * | 1998-01-06 | 1999-06-15 | Smith Corona Corporation | Uninterruptible power supply unit |
| JP3616528B2 (ja) | 1999-08-30 | 2005-02-02 | Ｎｅｃインフロンティア株式会社 | 二次電池寿命判定方法及び装置並びに二次電池寿命判定プログラムを記録した記録媒体 |
| US6316913B1 (en) * | 2000-04-26 | 2001-11-13 | Subhas C. Chalasani | Low dissipation system and method for determining battery capacity and battery plant incorporating the same |
| US6427457B1 (en) | 2000-06-23 | 2002-08-06 | Snap-On Technologies, Inc. | Refrigerant recycling system with automatic detection of optional vacuum pump |
| US7225353B1 (en) * | 2001-10-03 | 2007-05-29 | Palm, Inc. | Information preservation on a portable electronic device |
| JP2003224933A (ja) * | 2001-11-09 | 2003-08-08 | Milwaukee Electric Tool Corp | 電池充電器 |
| US7609027B2 (en) | 2001-11-09 | 2009-10-27 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Electrical component, audio component, or electrical combination having a selectively connectable battery charger |
| US20050083639A1 (en) * | 2001-11-09 | 2005-04-21 | Zick Jonathan A. | Electrical component, such as a radio, MP3 player, audio component, battery charger, radio/charger, MP3 player/radio, MP3 player/charger or MP3 player/radio/charger, having a selectively connectable battery charger |
| US7051223B2 (en) * | 2003-09-30 | 2006-05-23 | International Business Madnine Corporation | System, apparatus, and method for limiting non-volatile memory |
| US20050078834A1 (en) * | 2003-10-14 | 2005-04-14 | Credo Technology Corporation | Portable battery charging and audio unit |
| US7835534B2 (en) | 2003-10-14 | 2010-11-16 | Robert Bosch Gmbh | Battery charging jobsite lunchbox |
| US8604752B2 (en) * | 2003-10-14 | 2013-12-10 | Robert Bosch Gmbh | Portable battery charging and audio unit |
| US7536506B2 (en) * | 2004-06-21 | 2009-05-19 | Dot Hill Systems Corporation | RAID controller using capacitor energy source to flush volatile cache data to non-volatile memory during main power outage |
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| CN101777778B (zh) * | 2009-01-09 | 2012-05-23 | 和硕联合科技股份有限公司 | 可携式电子装置的电源切换电路 |
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| US10261398B2 (en) * | 2016-07-13 | 2019-04-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electronic device that accepts a removable, externally-connected device |
| KR20220013110A (ko) * | 2020-07-24 | 2022-02-04 | 삼성전자주식회사 | 전자 장치 및 전자 장치에서 배터리의 전압 측정 방법 |
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| EP0519460B1 (en) * | 1991-06-20 | 1997-04-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting remanent stored energy in a storage battery and for warning of reduction in remanent stored energy |
-
1994
- 1994-11-09 JP JP27473994A patent/JP3372376B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-29 US US08/496,616 patent/US5625237A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
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