JP3778709B2

JP3778709B2 - 電池パック

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Publication number: JP3778709B2
Application number: JP30383698A
Authority: JP
Inventors: ダニエル・シー・ルドルフ; ティモシー・エフ・マイヤーズ
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1997-10-28
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2018-10-26
Also published as: DE69823138D1; EP0913906A2; JPH11225444A; EP0913906A3; EP0913906B1; DE69823138T2; US5831415A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池パックにおける電池電力の保存に関するものであり、とりわけ、電池モニタ回路の電気的切断及び自動再接続に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電池が、例えば、３カ月を超える長期間にわたって保管される場合、電池セル自体が放電する。この放電は、モニタ回路によって生じる可能性がある。例えば、電池の電荷量を追跡する電池ゲージを含むモニタ回路は、一般に、モニタされている電池セルから徐々に排流させる。保管中に生じる放電によって、電池セルに対する永久損傷を生じる可能性がある。
【０００３】
保管中における電池セルの放電問題を解決するため、さまざまな試みがなされてきた。例えば、保管する場合、電池には、期限コードあるいは期限符合を付けて在庫管理することが可能である。期限コードが示す期間が満了すると、電池パックは、最大充電状態まで再充電することができる。しかし、このプロセスは、おそらく、複雑な在庫管理及び期限管理を必要とするので、不便になる可能性がある。
【０００４】
もう１つの技法は、電池パックに内部検知回路を含め、内部電池電圧が低いことを検出してモニタ回路を切断するることである。例えば、ソニー・コーポレーションから入手可能な０Ｂ５５００リチウム電池パックを参照されたい。この解決法には、検知回路からの排流が、保管中の電池パックの放電速度を速めるという欠点がある。
【０００５】
機械的スイッチを利用して保管中の電池を切断することも可能である。しかし、これには一般に電池パックをオンに戻すユーザの介入が必要になる。機械的スイッチのこうした利用は、ユーザの一部を混乱させる可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、保管中における電池セルの放電問題を解決する電池パックを提供することである。本発明の別の目的は、保管中は電池セルからモニタ回路を切断して電池セルの過度の放電を防ぐ電池パックを提供することである。本発明の他の目的は、電池パックをオン状態に戻すのに、ユーザの介入を必要としない電池パックを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の好ましい態様は、電池貯蔵庫を含む電池パックに関するものである。電池貯蔵庫は正の端子と負の端子を備える。例えば、電池貯蔵庫は電池セルにより構成される。
【０００８】
電源コネクタが、電池貯蔵庫の正の端子に接続される。接地端子が、電池貯蔵庫の負の端子に接続される。電池パックには、例えば、サーミスタ・コネクタのような追加コネクタも含まれている。電池モニタ回路を用いて、電池のモニタが行われる。電池モニタ回路は、電源入力を備えている。例えば、電池モニタ回路には、電池貯蔵庫の充電をモニタする電池ゲージ回路が含まれている。
【０００９】
切断回路は、電池貯蔵庫の正の端子、接地端子コネクタ、追加コネクタ、及び、電池モニタ回路の電源入力に接続される。切断回路は、追加コネクタにおける第１の電圧パターンに応答し、電池モニタ回路の電源入力を電池貯蔵庫の正の端子に電気的に接続する。切断回路は、追加コネクタにおける第２の電圧パターンに応答し、電池モニタ回路の電源入力を電池の正の端子から電気的に切断する。
【００１０】
例えば、第１の電圧パターンには、サーミスタ・コネクタに関する通常動作電圧が含まれ、第２の電圧パターンには、通常動作条件中はサーミスタ・コネクタに印加されない非典型的な電圧が含まれている。例えば、非典型的な電圧は、通常の動作電圧より高い電圧である。
【００１１】
例えば、切断回路には、スイッチと制御回路が含まれている。第１の状態において、スイッチは、電池モニタ回路の電源入力を電池貯蔵庫の正の端子に接続する。第２の状態において、スイッチは、電池モニタ回路の電源入力を電池貯蔵庫の負の端子に電気的に接続する。制御回路は、第１の電圧パターンに応答して、スイッチを第１の状態にする。制御回路は、第２の電圧パターンに応答して、スイッチを第２の状態にする。例えば、制御回路には、ツェナ・ダイオードが含まれる。
【００１２】
本発明によれば、保管中における電池セルの放電問題が解決される。本発明の実施に用いられる回路によって、保管中の電池パックの放電速度が増すことはない。さらに、本発明は、電池パックをオン状態に戻すのに、ユーザの介入を必要としない。通常の利用中に、電池パックはオン状態に戻る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、先行技術による電池パックの概略ブロック図である。電池パックには、電池セル１２が含まれる。ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路すなわち残量表示及び電池充電モニタ回路１１は、電池セル１２の充電をモニタして、電池セル１２に蓄積された電荷量を表示するモニタ回路である。ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路１１は、電流検知抵抗器１８を利用して、電池セル１２の充電をモニタし、電池セル１２に蓄積された電荷量を検出する。
【００１４】
ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路１１の電池パック電圧（ＢＡＴ＋）入力は、電池パックの正電圧コネクタ（電池パック・プラス）１３における電圧を検出する。ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路１１の接地端子入力あるいは接地端子入力（ＧＮＤ）は、電池パックの接地端子（ＧＮＤ）コネクタ１６に接続されている。ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路１１の接地端子入力（ＧＮＤ）は、サーミスタ抵抗器１７を介してサーミスタ・コネクタ１４にも接続されている。ガス・ゲージ（ＧＧ）通信コネクタ２５は、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路１１のデータ入力に接続されている。
【００１５】
図１に示す電池パックが例えば３カ月を超える長い期間にわたって保管される場合、電池パックは放電状態になる。この放電は、電池セル１２の自己放電、及び、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路１１によって生じる。電池セル１２の自己放電は、電池セル１２の両端間における電圧が、電池セル１２の化学的構成によって決まるあるレベルまで低下すると停止する。ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路１１による電力排出によって生じるさらなる放電のため、電池セル１２の両端間における電圧はさらに低下し、電池セル１２に対する永久損傷を加えることになる。
【００１６】
図２は、本発明の望ましい実施態様による電池パックの概略ブロック図である。電池パックには、電池セル２２が含まれている。ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１は、電池セルの充電をモニタし、ガス・ゲージのように電池セル２２に蓄積された電荷量を表示するモニタ回路として機能する。ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１は、電流検知抵抗器２８を利用して電池セル２２の充電をモニタし、電池セル２２に蓄積された電荷量を検出する。
【００１７】
切断回路２９は、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１のガス・ゲージすなわち残量表示機能を切り離すために利用される。切断回路２９の電池パック電圧（ＢＡＴ＋）入力は、電池パックの正電圧（電池パック・プラス）コネクタ２３における電圧を検出する。切断回路２９の接地端子入力（ＧＮＤ）は、電池パックの接地端子（ＧＮＤ）コネクタ２６に接続されている。ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１の接地端子入力（ＧＮＤ）も、サーミスタ抵抗器２７を介してサーミスタ・コネクタ２４に接続されている。サーミスタ・コネクタ２４は、さらに、切断回路２９のサーミスタ（ＴＨＲＭ）入力に直接接続されている。切断回路２９のガス・ゲージ電源（ＧＧＰＷＲ）出力３０は、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１に電源を供給するために利用される。
【００１８】
ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１のガス・ゲージ入力（ＧＧＰＷＲ）は、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１の電源として、切断回路２９のＧＧＰＷＲ出力３０における電圧を利用する。ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１の接地端子入力（ＧＮＤ）は、電池パックの接地端子（ＧＮＤ）コネクタ２６に接続されている。ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１の接地端子入力（ＧＮＤ）は、サーミスタ抵抗器２７を介して、サーミスタ・コネクタ２４にも接続されている。ガス・ゲージ（ＧＧ）通信コネクタ２５は、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１のデータ入力に接続されている。
【００１９】
電池セル２２は、電池セル２２に電力負荷がかからない限り、一般に、セル容量の減少を最小限に抑えて、数年にわたって充電された状態を保つことが可能である。他の装置から切断されると、電池セル２２の電力負荷は、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１から構成されることになる。
【００２０】
本発明の好適な実施態様の場合、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１から電源を切断するために、追加接点を加える必要はない。代わりに、切断回路２９は、サーミスタ・コネクタ２４における電圧を利用して、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１を電気的に切断すべき時、及び、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１を再び使用可能にすべき時の両方を検知する。
【００２１】
切断回路２９は、サーミスタ・コネクタ２４に該システムにおいて一般に生じるよりも高い電圧を印加されると、それをガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１を電池セル２２から切断すべきという信号として受け取り、動作する。ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１を使用禁止にするために用いられるより高い電圧は、通常、製造業者または認可された保管または修理センタによって印加すべきである。電池パックのストックを手元におく必要のあるユーザの場合、外部電池充電器によって、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路を使用禁止にする選択可能な方法がユーザに提供される。外部電池充電器における機能として選択される場合、電池が完全に充電されると、外部電池充電器によって、ガス・ゲージ回路が使用禁止になり、充電プロセスの完了がユーザに通知される。
【００２２】
１ボルトを超えるが、通常の動作範囲内（１．５〜４．０ボルト）の電圧が、サーミスタ・コネクタ２４に印加されると、切断回路２９がガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１を使用可能にする。
【００２３】
電池セル２２に完全に充電し、その後、切断回路を利用して、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１を電気的に切断することができるので、本発明によれば、コストが高く、複雑なプロセス抜きで、電池セル２２の許容可能な保管寿命を維持することができるという重要な利点が容易にもたらされる。電池パックは、ノートブック・コンピュータのような電子システムに挿入されると、自動的に再接続されるようにすることもできる。
【００２４】
図３には、サーミスタ抵抗器３３に取り付けられた切断回路２９の概略回路図が示されている。切断回路２９には、図示のように接続された抵抗器３２、抵抗器３３、抵抗器３４、抵抗器３５、抵抗器３６、ツェナ・ダイオード３７、ダイオード３８、トランジスタ３９、トランジスタ４０、トランジスタ４１、トランジスタ４２、トランジスタ４３、トランジスタ４４、トランジスタ４５、及び、コンデンサ４８が含まれている。サーミスタ抵抗器２７が、図示のように、サーミスタ・コネクタ２４と電池パックの接地端子（ＧＮＤ）コネクタ２６の間に接続されている。ＧＧＰＷＲ出力３０、電池使用禁止（ＤＩＳＢＡＴ）ノード４６、及び、電池使用可能（ＥＮＢＡＴ）ノード４７も示されている。
【００２５】
例えば、ツェナ・ダイオード３７は、１０ボルトのツェナ・ダイオードである。トランジスタ３９は、ＴＰ６１０Ｔトランジスタである。トランジスタ４０は、ＴＰ６１０Ｔトランジスタである。トランジスタ４１は、２Ｎ７００２トランジスタである。トランジスタ４２は、２Ｎ７００２トランジスタである。トランジスタ４３は、２Ｎ７００２トランジスタである。トランジスタ４４は、２Ｎ７００２トランジスタである。トランジスタ４５は、２Ｎ７００２トランジスタである。
【００２６】
図４は、サーミスタ・コネクタ２４に印加される電圧を利用して、ＧＧＰＷＲ出力３０における電圧を０ボルトにし、これによって、ガス・ゲージ及び充電モニタ回路２１を使用禁止にする方法を示す、切断回路２９のタイミング図である。サーミスタ電圧値５１は、サーミスタ・コネクタ２４に印加される電圧を表している。ＥＮＢＡＴ電圧値５２は、電池使用可能ノード４７における電圧を表している。ＤＩＳＢＡＴ電圧値５３は、電池使用禁止ノード４６における電圧を表している。ＧＧＰＷＲ電圧値５４は、ＧＧＰＷＲ出力３０における電圧を表している。ｘ軸５０は、経過時間を表している。ｙ軸４９は、マーキングされた信号電圧を表している。
【００２７】
サーミスタ・コネクタ２４に使用禁止電圧パターンを加える前に、ＧＧＰＷＲ電圧値５４は、ＧＧＰＷＲ電圧値５４の初期値５６によって表されるように、電池パックの接地端子（ＧＮＤ）コネクタ２６における電圧（すなわち、０ボルト）とすることもできるし、あるいは、ＧＧＰＷＲ電圧値５４の初期値５５によって表されるように、電池パックの正電圧（電池パック・プラス）コネクタ２３における電圧（ＢＡＴＴＶＯＬＴ）とすることも可能である。
【００２８】
図４によって示されるように、５ボルトＤＣ信号がサーミスタ・コネクタ２４に印加されると、電池使用可能ノード４７における電圧が５ボルトまで上昇し、ＧＧＰＷＲ出力３０における電圧が、初期電圧に関係なく、電池パックの正電圧（電池パック・プラス）コネクタ２３における電圧で安定化する。
【００２９】
１５ボルトＤＣ信号が、サーミスタ・コネクタ２４に印加されると、電池使用可能ノード４７における電圧が、スパイクのように急峻に上昇し、その後、０ボルトまで降下する。使用禁止電池ノード４６における電圧は、５ボルトまで上昇し、ＧＧＰＷＲ出力３０における電圧は、０ボルトまで降下する。
【００３０】
０ボルトＤＣ信号が、サーミスタ・コネクタ２４に印加されると、電池使用禁止ノード４６における電圧は、０ボルトまで降下する。ＧＧＰＷＲ出力３０における電圧は、０ボルトのままである。
【００３１】
図４に示すように、５ボルトＤＣ信号がサーミスタ・コネクタ２４に印加され、その後、１５ボルトＤＣ信号がサーミスタ・コネクタ２４に印加されるが、例えば、すぐに１５ボルトＤＣ信号を印加する（５ボルトＤＣ信号を印加する中間ステップのない）他の電圧パターンも使用禁止電圧パターンとしてうまく作用する。本質的に、使用禁止パターンの発生に必要とされるのは、サーミスタ・コネクタ２４にかなり高い電圧（例えば、１０ボルトを超える）を印加して、ツェナ・ダイオード３７に電流を導通させることである。この結果、トランジスタ４３がオン状態になり、ＧＧＰＷＲ出力が電池パックの接地端子（ＧＮＤ）コネクタ２６に電気的に接続される。図３に示すような切断回路２９内の他の回路は、この電気的接続に固定される。
【００３２】
図５は、サーミスタ・コネクタ２４に印加される電圧を用いて、ＧＧＰＷＲ出力３０における電圧を、電池電圧すなわち電池パックの正電圧（電池パック・プラス）コネクタ２３における電圧にすることが可能な方法を示す、切断回路２９のタイミング図である。サーミスタ電圧値６１は、サーミスタ・コネクタ２４に印加される電圧を表している。ＥＮＢＡＴ電圧値６２は、電池使用可能ノード４７における電圧を表している。ＤＩＳＢＡＴ電圧値６３は、電池使用禁止ノード４６における電圧を表している。ＧＧＰＷＲ電圧値６４は、ＧＧＰＷＲ出力３０における電圧を表している。ｘ軸６０は、経過時間を表している。ｙ軸５９は、マーキングされた信号電圧を表している。
【００３３】
図５によって示されるように、１．５ボルトを超えるが、４ボルト未満の電圧が、サーミスタ・コネクタ２４に印加されると、電池使用可能ノード４７における電圧は、サーミスタ・コネクタ２４に印加される電圧レベルまで上昇し、ＧＧＰＷＲ出力３０における電圧は、初期値に関係なく、電池パックの正電圧（電池パック・プラス）コネクタ２３における電圧で安定化する。
【００３４】
０ボルトＤＣ信号がサーミスタ・コネクタ２４に印加されると、電池使用可能ノード４７における電圧が０ボルトまで降下する。ＧＧＰＷＲ出力３０における電圧は、電池パックの正電圧（電池パック・プラス）コネクタ２３における電圧のままである。
【００３５】
図６には、ポート７３に電池パック７２を納める電子装置７１、この場合、携帯型コンピュータが示されている。電池パック７２には、図３に示す切断回路２９が含まれている。電子装置７１がポート７３に電池パック７２を収容すると、サーミスタ・コネクタ２４に動作電圧が印加される。この結果、切断回路２９によって、図２に示し、上述したように、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１がオン状態になる。
【００３６】
図７には、電池パック８２を充電ポート８３に収容する電池充電器８１が示されている。電池パック８２には、図３に示す切断回路２９が示されている。電池充電器８１が電池パック８２をポート８３に収容すると、サーミスタ・コネクタ２４に動作電圧が印加される。この結果、切断回路２９によって、図２に示し、上述したように、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１がオン状態になる。
【００３７】
図８には、電池ポート９３に電池パック９２を納める電子装置９１、この場合、携帯型電話が示されている。電池パック９２には、図３に示す切断回路２９が含まれている。電子装置９１がポート９３に電池パック９２を収容すると、サーミスタ・コネクタ２４に動作電圧が印加される。この結果、切断回路２９によって、図２に示し、上述したように、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１がオン状態になる。
【００３８】
以上の論述は、本発明の方法及び実施態様を開示し、解説するだけのものである。当業者には明らかなように、本発明は、その精神または本質的な特性を逸脱することなく、他の特定の形態で実施することが可能である。従って、本発明の開示は、例証を意図したものであって、本発明の範囲を制限するものではなく、前記範囲については前述の請求項に記載されている。
【００３９】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【００４０】
（実施態様１）
電池パック（７２、８２、９２）であって、
正の端子と負の端子を備えた電池貯蔵庫（２２）と、
電池貯蔵庫（２２）の正の端子に結合された電源コネクタ（２３）と、
電池貯蔵庫（２２）の負の端子に結合された接地端子コネクタ（２６）と、
追加コネクタ（２４）と、
電源入力を備える、電池貯蔵庫（２２）をモニタするための電池モニタ回路（２１）と、
電池貯蔵庫（２２）の正の端子、接地端子コネクタ（２６）、追加コネクタ（２４）、及び、バッテリ・モニタ回路の電源入力に結合されており、追加コネクタ（２４）における第１の電圧パターンに応答して、バッテリ・モニタ回路（２１）の電源入力を電池貯蔵庫（２２）の正の端子に電気的に結合し、追加コネクタ（２４）における第２の電圧パターンに応答して、バッテリ・モニタ回路（２１）の電源入力を電池貯蔵庫（２２）の正の端子から電気的に切断する切断回路（２９）と
を含む電池パック。
【００４１】
（実施態様２）
追加コネクタ（２４）がサーミスタ・コネクタであることと、さらに、サーミスタ・コネクタ（２４）と接地端子コネクタ（２６）の間に結合されたサーミスタ抵抗器（２７）が含まれていることを特徴とする、実施態様１に記載の電池パック（７２、８２、９２）。
【００４２】
（実施態様３）
第１の電圧パターンに、サーミスタ・コネクタ（２４）の通常動作電圧が含まれることと、第２の電圧パターンに、通常動作条件においてはサーミスタ・コネクタ（２４）に印加されない非典型的な電圧が含まれることを特徴とする、実施態様２に記載の電池パック（７２、８２、９２）。
【００４３】
（実施態様４）
非典型的な電圧が、通常動作電圧より高い電圧であることを特徴とする、実施態様３に記載の電池パック（７２、８２、９２）。
【００４４】
（実施態様５）
前記切断回路（２９）に、
第１の状態において、電池モニタ回路（２１）の電源入力を電池貯蔵庫（２２）の正の端子に電気的に結合し、第２の状態において、電池モニタ回路（２１）の電源入力を電池貯蔵庫（２２）の負の端子に電気的に結合するためのスイッチング手段（３９、４１、４３）と、
追加コネクタ（２４）に結合されており第１の電圧パターンに応答して、スイッチング手段（３９、４１、４３）を第１の状態にし、第２の電圧パターンに応答して、スイッチング手段（３９、４１、４３）を第２の状態にする制御回路（３７、３８、４０、４２、４４、４５）と
を含むことを特徴とする実施態様１に記載の電池パック（７２、８２、９２）。
【００４５】
（実施態様６）
電池貯蔵庫（２２）と、電池貯蔵庫（２２）の正の端子に結合された電源コネクタ（２３）と、電池貯蔵庫（２２）の負の端子に結合された接地端子コネクタ（２６）と、追加コネクタ（２４）を備え、電池モニタ回路（２１）を含んでいる電池パック（７２、８２、９２）に電荷を保存する方法であって、
（ａ）追加コネクタ（２４）における第１の電圧パターンに応答して、電池モニタ回路（２１）の電源入力を電池パック（７２、８２、９２）内の電池貯蔵庫（２２）の正の端子に電気的に結合するステップと、
（ｂ）追加コネクタ（２４）における第２の電圧パターンに応答して、電池貯蔵庫（２２）の正の端子から電池モニタ回路（２１）の電源入力を電気的に切断するステップと
を含む方法。
【００４６】
（実施態様７）
ステップ（ｂ）に、追加コネクタ（２４）における第２の電圧パターンに応答して、電池モニタ回路（２１）の電源入力を電池パック（７２、８２、９２）内の電池貯蔵庫（２２）の負の端子に電気的に結合するステップが含まれることを特徴とする実施態様６に記載の方法。
【００４７】
（実施態様８）
ステップ（ａ）の後、電池モニタ回路（２１）の電源入力が電池パック（７２、８２、９２）内の電池貯蔵庫（２２）の正の端子に電気的に結合されると、電池モニタ回路（２１）が電池貯蔵庫（２２）の充電をモニタすることを特徴とする実施態様６に記載の方法。
【００４８】
（実施態様９）
電子システム（７１、７２、９１、９２）であって、
正の端子と負の端子を備えた電池貯蔵庫（２２）、及び、
電池貯蔵庫（２２）の正の端子に結合された電源コネクタ（２３）、及び、
電池貯蔵庫（２２）の負の端子に結合された接地端子コネクタ（２６）、及び、
追加コネクタ（２４）、及び、
電源入力を備える、電池貯蔵庫（２２）をモニタするための電池モニタ回路（２１）、及び、
電池貯蔵庫（２２）の正の端子、接地端子コネクタ（２６）、追加コネクタ（２４）、及び、バッテリ・モニタ回路の電源入力に結合されており、バッテリ・モニタ回路（２１）の電源入力が電池貯蔵庫（２２）の正の端子に電気的に結合される第１の状態と、バッテリ・モニタ回路（２１）の電源入力が電池貯蔵庫（２２）の正の端子から電気的に切断される第２の状態を有する切断回路（２９）
を含む電池パック（７２、９２）と、
電池パック（７２、９２）を収容するポート（７３、９３）を備えた電子装置（７１、９１）と
が含まれており、
切断回路（２９）に、電池パック（７２、９２）が、電子装置（７１、９１）のポート（７３、９３）に収容される直前に第２の状態である場合、電池パック（７２、９２）が電子装置（７１、９１）のポート（７３、９３）に収容されると、切断回路（２９）を第２の状態から第１の状態に自動的にスイッチするためのスイッチング手段（３９、４１、４３）が含まれていることを特徴とする電子システム。
【００４９】
（実施態様１０）
電池充電システム（８１、８２）であって、
正の端子と負の端子を備えた電池貯蔵庫（２２）、及び、
電池貯蔵庫（２２）の正の端子に結合された電源コネクタ（２３）、及び、
電池貯蔵庫（２２）の負の端子に結合された接地端子コネクタ（２６）、及び、
追加コネクタ（２４）、及び、
電源入力を備える、電池貯蔵庫（２２）をモニタするための電池モニタ回路（２１）、及び、
電池貯蔵庫（２２）の正の端子、接地端子コネクタ（２６）、追加コネクタ（２４）、及び、バッテリ・モニタ回路の電源入力に結合されており、バッテリ・モニタ回路（２１）の電源入力が電池貯蔵庫（２２）の正の端子に電気的に結合される第１の状態と、バッテリ・モニタ回路（２１）の電源入力が電池貯蔵庫（２２）の正の端子から電気的に切断される第２の状態を有する切断回路（２９）
を含む電池パック（８２）と、
電池パック（８２）を収容するためのポート（８３）を備えた電池充電器（８１）と
が含まれており、
切断回路（２９）に、電池パック（８２）が、電池充電器（８１）のポート（８３）に収容される直前に第２の状態である場合、電池パック（８２）が電池充電器（８１）のポート（８３）に収容されると、切断回路（２９）を第２の状態から第１の状態に自動的にスイッチするためのスイッチング手段（３９、４１、４３）が含まれていることを特徴とする電池充電システム。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、本発明を用いると、保管中における電池セルの放電問題が解決される。本発明の実施に用いられる回路によって、保管中の電池パックの放電速度が増すことはない。さらに、本発明は、電池パックをオン状態に戻すのに、ユーザの介入を必要としない。通常の利用中に、電池パックはオン状態に戻る。
【００５１】
また、本発明によれば、電池セル２２に完全に充電し、その後、切断回路を利用して、ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路２１を電気的に切断することができるので、電源を切断するために追加接点を加える必要がなく、コスト高で複雑なプロセス抜きで、電池セル２２の許容可能な保管寿命を維持することができるという重要な利点が容易にもたらされる。電池パックは、ノートブック・コンピュータのような電子システムに挿入されると、自動的に再接続されるようにすることもでき、ユーザの手を煩わせることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術による電池パックの概略ブロック図である。
【図２】本発明の望ましい実施態様による切断回路を備えた電池パックの概略ブロック図である。
【図３】本発明の望ましい実施態様による図１に示す切断回路の概略回路図である。
【図４】本発明の望ましい実施態様によるモニタ回路を切断するタイミング図である。
【図５】本発明の望ましい実施態様によるモニタ回路を接続するタイミング図である。
【図６】電池パックを収容する電子装置を示す図である。
【図７】電池パックを収容する電池充電器を示す図である。
【図８】電池パックを収容する携帯電話を示す図である。
【符号の説明】
２１：ガス・ゲージ及び電池充電モニタ回路
２２：電池貯蔵庫
２３：電池貯蔵庫の正電圧コネクタ
２４：サーミスタ・コネクタ
２５：ガス・ゲージ通信コネクタ
２６：電池貯蔵庫の接地端子コネクタ
２７：サーミスタ・コネクタ
２８：電流検知抵抗器
２９：切断回路
３０：ガス・ゲージ電源出力
３２、３３、３４、３５、３６：抵抗器
３７：ツェナ・ダイオード
３８：ダイオード
３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５：トランジスタ
４６：使用禁止電池ノード
４７：使用可能電池ノード
４８：コンデンサ
７１、９１：電子装置
７２：電池パック
７３、８３、９３：ポート
８１：電池充電器
８２、９２：電池パック

Claims

正の端子と負の端子を備えた電池貯蔵部と、
該電気貯蔵部の正の端子に結合された電源コネクタと、
該電気貯蔵部の負の端子に結合された接地端子コネクタと、
サーミスタ・コネクタと、
該サーミスタ・コネクタと前記接地端子コネクタとの間に結合されたサーミスタ抵抗器と、
電源入力を備え、前記電池貯蔵部をモニタするための電池モニタ回路と、
前記電池貯蔵部の正の端子と、前記接地端子コネクタと、前記サーミスタ・コネクタと、前記電池モニタ回路の前記電源入力とに結合されており、前記サーミスタ・コネクタにおける第１の電圧パターンに応答して、前記電池モニタ回路の前記電源入力を前記電池貯蔵部の正の端子に電気的に結合し、前記サーミスタ・コネクタにおける第２の電圧パターンに応答して、前記電池モニタ回路の前記電源入力を前記電池貯蔵部の正の端子から電気的に切断する切断回路と
を含んでなる電池パック。
前記第１の電圧パターンは、前記サーミスタ・コネクタのための通常動作電圧を含み、前記第２の電圧パターンは、通常動作条件においてはサーミスタ・コネクタに印加されない非典型的な電圧を含むことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
非典型的な電圧が、通常動作電圧よりも高い電圧であることを特徴とする請求項２に記載の電池パック。
前記切断回路が、
第１の状態において、前記電池モニタ回路の前記電源入力を前記電池貯蔵部の正の端子に電気的に結合し、第２の状態において、前記電池モニタ回路の前記電源入力を前記電池貯蔵部の負の端子に電気的に結合するためのスイッチング手段と、
前記サーミスタ・コネクタに結合されており、前記第１の電圧パターンに応答して、前記スイッチング手段を前記第１の状態にし、前記第２の電圧パターンに応答して、前記スイッチング手段を前記第２の状態にする制御回路と
を含んでなる請求項１に記載の電池パック。
電池モニタ回路と、電池貯蔵部と、該電池貯蔵部の正の端子に結合された電源コネクタと、該電池貯蔵部の負の端子に結合された接地端子コネクタと、サーミスタ・コネクタと、該サーミスタ・コネクタと前記接地端子コネクタとの間に結合されたサーミスタ抵抗器とを含む電池パックに電荷を保存する方法であって、
（ａ）前記サーミスタ・コネクタにおける第１の電圧パターンに応答して、前記電池パック内の前記電池貯蔵部の正の端子に前記電池モニタ回路の電源入力を電気的に結合するステップと、
（ｂ）前記サーミスタ・コネクタにおける第２の電圧パターンに応答して、前記電池貯蔵部の正の端子から前記電池モニタ回路の電源入力を電気的に切断するステップと
を含んでなる方法。
前記ステップ（ｂ）が、前記サーミスタ・コネクタにおける前記第２の電圧パターンに応答して、前記電池モニタ回路の前記電源入力を前記電池パック内の前記電池貯蔵部の負の端子に電気的に結合することを含む請求項５に記載の方法。
前記ステップ（ａ）の後に、前記電池モニタ回路の前記電源入力が前記電池パック内の前記電池貯蔵部の正の端子に電気的に結合されると、前記電池モニタ回路が前記電池貯蔵部の充電をモニタすることを特徴とする請求項５に記載の方法。
正の端子と負の端子とを備えた電池貯蔵部と、
該電池貯蔵部の正の端子に結合された電源コネクタと、
該電池貯蔵部の負の端子に結合された接地端子コネクタと、
追加コネクタと、
電源入力を備え、前記電池貯蔵部をモニタするための電池モニタ回路と、
前記電池貯蔵部の正の端子と、接地端子コネクタと、追加コネクタと、電池モニタ回路の電源入力とに結合されており、前記電池モニタ回路の前記電源入力が前記電池貯蔵部の正の端子に電気的に結合される第１の状態と、前記電池モニタ回路の前記電源入力が前記電池貯蔵部の正の端子から電気的に切断される第２の状態を備えた切断回路と
を含む電池パックと、
該電池パックを収容するポートを備える電子装置と
を含んでなる電子システムであって、前記電池パックが前記電子装置の前記ポートに収容される直前に前記切断回路が前記第２の状態である場合には、前記電池パックが前記電子装置の前記ポートに収容されると、前記第２の状態から前記第１の状態に前記切断回路を自動的にスイッチするためのスイッチング手段を含むものである電子システム。
正の端子と負の端子とを備えた電池貯蔵部と、
該電池貯蔵部の正の端子に結合された電源コネクタと、
該電池貯蔵部の負の端子に結合された接地端子コネクタと、
追加コネクタと、
電源入力を備え、前記電池貯蔵部をモニタするための電池モニタ回路と、
前記電池貯蔵部の正の端子と、接地端子コネクタと、追加コネクタと、電池モニタ回路の電源入力とに結合されており、前記電池モニタ回路の前記電源入力が前記電池貯蔵部の正の端子に電気的に結合される第１の状態と、前記電池モニタ回路の前記電源入力が前記電池貯蔵部の正の端子から電気的に切断される第２の状態とを有する切断回路と
を含む電池パックと、
該電池パックを収容するポートを備えた電池充電器と
を含んでなる電池充電システムであって、前記電池パックが前記電池充電器の前記ポートに収容される直前に前記切断回路が前記第２の状態である場合には、前記電池パックが前記電池充電器の前記ポートに収容されると、前記第２の状態から前記第１の状態に前記切断回路を自動的にスイッチするためのスイッチング手段を含むものである電池充電システム。