JPH06311657A

JPH06311657A - バッテリー装置

Info

Publication number: JPH06311657A
Application number: JP5115331A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Nakamura; 正一中村; Yasuharu Yamazaki; 康晴山崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-04-19
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1994-11-04

Abstract

(57)【要約】【目的】充電器に反対方向でバッテリーパックが装着さ
れた場合にも、重大な損傷を招くことがないようにする
と共に、バッテリーパックの充電器への装着を確実に検
出できるようにする。【構成】バッテリーパック１の側面に、端子１１Ａ〜１
１Ｅを直線上に配列する。バッテリーパックの側面の中
心部から互いに反対方向で略々等距離となる位置に同極
性の電源出力端子１１Ｃ、１１Ｄを配置する。更に、バ
ッテリーパックの側面の中心部から互いに反対方向の位
置にバッテリーパックの装着の有無を検出する２つの端
子１１Ａ、１１Ｅを配置する。バッテリー容量検出用の
端子１１Ｂと接地端子１１Ａとを隣接して配置する。こ
れにより、バッテリーパックを反対方向に装着した場合
にも、電池端子がショートされたり、充電電圧がショー
トされたり、制御回路が破壊されたりすることがないよ
うにすると共に、バッテリーパックの装着を確実に検出
できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、携帯電話機等の携帯
用の電子機器に装着されるバッテリー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の携帯電話機には、図８に示すよう
なバッテリーパック６１が装着される。図８において、
５１は携帯電話機である。携帯電話機５１上には、電話
番号等を入力するための入力キー５２、電話番号や着信
等の状態を表示するためのディスプレイ５３が配設され
る。この携帯電話機５１の底面には、バッテリー装着部
５４が設けられる。このバッテリー装着部５４に、バッ
テリーパック６１が装置される。また、携帯電話機５１
の側面には、外部電源用のコネクタ５５が配設される。

【０００３】バッテリーパック６１の筐体は、樹脂成形
される。このバッテリーパック６１内には、例えば６Ｖ
を発生するニッケル・ガドミューム電池やニッケル・水
素電池が収納される。このバッテリーパック６１には、
２系統の端子群７０及び７１が設けられる。

【０００４】端子群７０は、バッテリーパック６１の上
面６１Ａの縁部に配列される。端子群７０は、５つの端
子７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ、７０Ｅからなる。
携帯電話機５１のバッテリー装着部５４には、図示せず
も、端子７０Ａ〜７０Ｅに対応する５つの端子が設けら
れる。バッテリーパック６１を携帯電話機５１のバッテ
リー装着部５４に装着すると、バッテリーパック６１の
端子７０Ａ〜７０Ｅと、バッテリー装着部５４にあるこ
れらと対応する端子とが接続される。

【０００５】端子群７１は、バッテリーパック６１の側
面部６１Ｂに配列される。端子群７１は、５つの端子７
１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅからなる。これ
らの端子７１Ａ〜７１Ｅと、端子７０Ａ〜７０Ｅとは夫
々接続されている。また、側面部６１Ｂの中心部には、
位置決め用の凹部７２が設けられる。

【０００６】この携帯電話機５１は、図９に示すよう
に、バッテリーパック６１を携帯電話機５１に装着した
状態で、携帯電話機５１の底部が充電器８１の凹部８２
に挿入される。凹部８２には、端子９１Ａ、９１Ｂ、９
１Ｃ、９１Ｄ、９１Ｅが配列されている。また、凹部８
２の中心部には、突部９２が設けられる。携帯電話機５
１の底部が充電器８１の凹部８２に挿入されると、突部
９２が凹部７２に嵌合され、充電器８１側の端子９１Ａ
〜９１Ｅと、バッテリーパック６１の端子７１Ａ〜７１
Ｅが夫々接続される。

【０００７】バッテリーパック６１の端子群７０及び７
１の各端子７０Ａ〜７０Ｅ及び７１Ａ〜７１Ｅには、図
１０に示すような端子が配列される。すなわち、端子７
０Ａ及び７１Ａは、サーミスタ１０３の一端及びバッテ
リー１０２の負極に接続される。この端子７０Ａ及び７
１Ａは、接地端子GND とされる。

【０００８】端子７０Ｂ及び７１Ｂは、バッテリーパッ
ク６１が大容量のものなら、接地端子GND に接続される
（この例は大容量バッテリー）。バッテリーパック６１
が小容量のものなら、端子７０Ｂ及び７１Ｂは開放され
る。この端子７０Ｂ及び７１Ｂは、バッテリーパックの
容量を検出する容量検出端子L/S とされる。

【０００９】端子７０Ｃ及び７１Ｃは、サーミスタ１０
３の他端に接続される。この端子７０Ｃ及び７１Ｃは、
バッテリーの温度検出用のサーミスタ端子Thとされる。
また、このサーミスタ端子Thを用いて、バッテリーパッ
ク６１の装着の有無が検出される。

【００１０】端子７０Ｄ及び７１Ｄは、バッテリー１０
２の正極に接続される。この端子７０Ｄ及び７１Ｄは、
バッテリー１０２を充電する際に充電器側から充電電流
を流すためのチャージ端子CHA とされる。

【００１１】端子７０Ｅ及び７１Ｅは開放される。この
端子は、携帯電話機５１の電源端子6Vとされる。

【００１２】図１０に示すように、充電器８１には、電
源回路１０７及び制御回路１０８が備えられる。ＡＣプ
ラグ１０６からの商用電源は、電源回路１０７で所定電
圧の直流電源に変換される。制御回路１０８により、充
電が制御される。

【００１３】充電器８１の端子９１Ａは接地される。端
子９１Ｂは、バッテリー容量が大型のものか小型のもの
かを検出するために、制御回路１０８に接続される。端
子９１Ｃは、バッテリー１０２の温度情報を得るために
制御回路１０８に接続される。端子９１Ｄは、電源回路
１０７からバッテリー１０２を充電するための正極の直
流電圧が与えられる。端子９１Ｅには、携帯電話機５１
を動作させるための電源電圧が与えられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このような端子配列の
従来のバッテリーパック６１では、以下のような問題が
生じる。

【００１５】つまり、従来のバッテリーパック６１で
は、端子７１Ｃに配列されるサーミスタ端子Thと端子７
１Ａに配列される接地端子GND を用いて、バッテリーパ
ック６１の装着の有無が検出されている。すなわち、端
子７１Ｃと端子９１Ｃとが接続され、端子７１Ａと端子
９１Ａとが接続されたかどうかが、端子９１Ａと端子９
１Ｃとの間の抵抗値により検出される。これにより、バ
ッテリーパック６１が充電器８１に装着されたことが判
断される。バッテリーパック６１が充電器８１に装着さ
れたら、電源回路１０７からの直流電圧が端子９１Ｄに
印加され、この電圧が端子７１Ｄを介して、バッテリー
１０２の正極に印加される。

【００１６】ところが、バッテリーパック６１が充電器
８１に傾いて装着されたような場合には、図１０に示す
ように、端子７１Ｃと端子９１Ｃ、端子７１Ａと端子９
１Ａとは接触するが、端子７１Ｄと端子９１Ｄとの間は
接触せずに間隙αが生じてしまうことがある。このよう
な場合、端子７１Ｃと端子９１Ｃ、端子７１Ａと端子９
１Ａとは接触していのるで、バッテリーパック６１が充
電器８１に確実に装着されたと誤判断されて、充電動作
が行われてしまう。

【００１７】また、バッテリーパック６１の側面６１Ｂ
の形状は長方形であるから、バッテリーパック６１が充
電器８１の凹部８２に反対方向に装着されてしまうよう
なことがあり得る。このような場合、従来の端子配列で
は、図１１に示すように、端子７１Ｂと端子９１Ｅとが
接続され、端子７１Ｃと端子９１Ｄとが接続され、端子
７１Ｄと端子９１Ｃとか接続され、端子７１Ｅと端子９
１Ｂとが接続される。端子７１Ｄはバッテリー１０２の
正極に接続されている。このため、矢印ａ１及びａ２で
示すように、端子７１Ｄ、端子９１Ｃを介して、バッテ
リー１０２からの直流電圧が制御回路１０８に直接的に
加わる。このため、制御回路１０８（具体的にはマイク
ロプロセッサ）が破壊されてしまう危険性がある。

【００１８】したがって、この発明の目的は、充電器に
反対方向でバッテリーパックが装着された場合にも、重
大な損傷を招くことがないようにしたバッテリー装置を
提供することにある。

【００１９】この発明の他の目的は、バッテリーパック
の充電器への装着を確実に検出できるバッテリー装置を
提供することにある。

【００２０】この発明の更に他の目的は、配線構造を単
純化できるバッテリー装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この発明は、バッテリー
パックの側面に複数の端子が直線上に配列されたバッテ
リー装置において、バッテリーパックの側面の中心部か
ら互いに反対方向で略々等距離となる位置に同極性の電
源出力端子を配置するようにしたバッテリー装置であ
る。

【００２２】この発明では、更に、バッテリーパックの
側面の中心部から互いに反対方向の位置にバッテリーパ
ックの装着の有無を検出する２つの端子を配置するよう
にしている。

【００２３】この発明では、更に、バッテリー容量検出
用の端子と接地端子とを隣接して配置するようにしてい
る。

【００２４】

【作用】機器に電源を供給するための電源端子6Vと、充
電電流を流すためのチャージ端子CHA とが、中心から反
対方向に略々等距離となる位置に配置されている。この
ため、バッテリーを反対方向に装着した場合にも、電池
端子がショートされたり、充電電圧がショートされた
り、制御回路に高圧が印加されて制御回路が破壊される
ようなことがない。

【００２５】サーミスタ端子Thと接地端子GND とを中心
から反対方向に位置されているので、バッテリーパック
の装着を確実に検出できる。

【００２６】バッテリー容量検出用の端子と接地端子と
を隣接して配置しているので、配線構造が単純化する。

【００２７】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は、この発明が適用されたバッテ
リーパックの一例を示すものである。図１において、破
線で囲んで示す１はバッテリーパックである。このバッ
テリーパック１の筐体は、例えば樹脂から成形される。
バッテリーパック１には、ニッケル・カドミューム電
池、ニッケル・水素電池等のバッテリー２が収納され
る。このバッテリー２は、例えば６Ｖの電圧を出力する
ように配設される。バッテリー２の近傍に、バッテリー
２の温度を検出するためのサーミスタ３が設けられる。

【００２８】バッテリーパック１には、２系統の端子群
１０及び１１が設けられる。端子群１０は、バッテリー
パック１の上面１Ａの縁部に配列される。端子群１０
は、５つの端子１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０
Ｅからなる。

【００２９】端子群１１は、バッテリーパック１の側面
１Ｂに配列される。端子群１１は、５つの端子１１Ａ、
１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅからなる。

【００３０】端子群１０の各端子１０Ａ、１０Ｂ、１０
Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅと、これに対応する位置の端子群１
１の各端子１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ
は、互いに接続される。

【００３１】端子１０Ａ及び１１Ａは、サーミスタ３の
一端及びバッテリー２の負極に接続される。この端子１
０Ａ及び１１Ａは、接地端子GND とされる。

【００３２】端子１０Ｂ及び１１Ｂは、バッテリーパッ
ク１が大容量のものなら、接地端子GND に接続される
（この例は大容量バッテリー）。バッテリーパック１が
小容量のものなら、端子１０Ｂ及び１１Ｂは開放され
る。この端子１０Ｂ及び１１Ｂは、バッテリーパックの
容量を検出する容量検出端子L/S とされる。

【００３３】端子１０Ｃ及び１１Ｃは開放される。この
端子１０Ｃ及び１１Ｃは、携帯電話機用の電源端子6Vと
される。

【００３４】端子１０Ｄ及び１１Ｄは、バッテリー２の
正極に接続される。この端子１０Ｄ及び１１Ｄは、バッ
テリーを充電する際に充電器側から充電電流を流すため
のチャージ端子CHA とされる。

【００３５】端子１０Ｅ及び１１Ｅは、サーミスタ３の
他端に接続される。この端子１０Ｅ及び１１Ｅは、バッ
テリーの温度検出用のサーミスタ端子Thとされる。ま
た、このサーミスタ端子Thを使用して、バッテリーパッ
クの装着の有無が検出される。

【００３６】図２は、バッテリーパック１を充電器１５
に正常に装着したときの各端子の接続状態を示すもので
ある。充電器１５の電源回路１７は、プラグ１６からの
商用電源を所定の直流に変換する。制御回路１８は、バ
ッテリーの温度又は端子電圧の変化から充電状態を検出
し、これに応じて、充電を制御する。

【００３７】充電器１５には、端子１９Ａ〜１９Ｅが配
列される。端子１９Ａは、接地される。端子１９Ｂは、
バッテリー容量を検出するために、制御回路８に接続さ
れる。端子１９Ｃは、電源回路１７から電源電圧が与え
られる。端子１９Ｄには、電源回路１７から充電用の電
圧が与えられる。端子１９Ｅは、バッテリーの温度情報
を得るために、制御回路１８に接続される。

【００３８】バッテリーパック１を充電器１５に正常に
装着した場合には、図２に示すように、バッテリーパッ
ク１の端子１１Ａ〜１１Ｅと、充電器１５の端子１９Ａ
〜１９Ｅが夫々接続される。これにより、バッテリー２
の負極が端子１１Ａ、１９Ａを介して接地される。端子
１１Ｂが接地されていることから、大容量のバッテリー
であることが制御回路１８に知らさせる。端子１９Ｃか
らの電源は、端子１１Ｃ、端子１０Ｃを介して、携帯電
話機（図示せず）に供給される。端子１９Ｄからの電源
は、端子１９Ｄ、１１Ｄを介して、バッテリー２に印加
される。バッテリー２の温度がサーミスタ３で検出さ
れ、このサーミスタ３の出力が端子１１Ｅ、端子１９Ｅ
を介して制御回路１８に供給される。

【００３９】バッテリーパック１を充電器１５に反対に
装着した場合には、図３に示すように、バッテリーパッ
ク１の端子１１Ａは開放となる。端子１１Ｂが端子１９
Ｅに接続され、端子１１Ｃが端子１９Ｄに接続され、端
子１１Ｄが端子１９Ｃに接続され、端子１１Ｅが端子１
９Ｂに接続される。充電器１５の端子１９Ａが開放とな
る。

【００４０】端子１１Ｂが端子１９Ｅに接続されても、
制御回路１８が開放となるか又は接地レベルが与えられ
るにすぎないので、制御回路１８には損傷は与えられな
い。端子１１Ｃが端子１９Ｄに接続されても、充電用の
電源が携帯電話機に供給されるにすぎないので、問題は
生じない。端子１１Ｄが端子１９Ｃに接続されても、携
帯電話機に供給されるべき電源がバッテリー２に供給さ
れるにすぎないので、問題は生じない。端子１１Ｅが端
子１９Ｂに接続されても、制御回路１８にサーミスタ３
の出力が供給されるにすぎないので、問題は生じない。

【００４１】図４は、この発明の他の実施例を示すもの
である。図４において、バッテリーパック２１には、２
系統の端子群３０及び３１が設けられる。

【００４２】端子群３０は、バッテリーパック２１の上
面２１Ａの縁部に配列される。端子群３０は、５つの端
子３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅからなる。

【００４３】端子群３１は、バッテリーパック２１の側
面２１Ｂに配列される。端子群３１は、５つの端子３１
Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｅからなる。

【００４４】端子群３０の各端子３０Ａ、３０Ｂ、３０
Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅと、これに対応する位置の端子群３
１の各端子３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｅ
は、互いに接続される。

【００４５】端子３０Ａ及び３１Ａは、サーミスタ２３
の一端及びバッテリー２２の負極に接続される。この端
子３０Ａ及び３１Ａは、接地端子GND とされる。

【００４６】端子３０Ｂ及び３１Ｂは、バッテリーパッ
ク２１が大容量のものなら、接地端子GND に接続され
る。バッテリーパック２１が小容量のものなら、端子３
０Ｂ及び３１Ｂは開放される。この端子３０Ｂ及び３１
Ｂは、バッテリーパックの容量を検出する容量検出端子
L/S とされる。

【００４７】端子３０Ｃ及び３１Ｃは、バッテリー２１
の正極に接続される。この端子３０Ｃ及び３１Ｃは、バ
ッテリーを充電する際に充電器側から充電電流を流すた
めのチャージ端子CHA とされる。

【００４８】端子３０Ｄ及び３１Ｄは開放される。この
端子３０Ｄ及び３１Ｄは、携帯電話機用の電源端子6Vと
される。

【００４９】端子３０Ｅ及び３１Ｅは、サーミスタ２３
の他端に接続される。この端子３０Ｅ及び３１Ｅは、バ
ッテリーの温度検出用のサーミスタ端子Thとされる。ま
た、このサーミスタ端子Thを使用して、バッテリーパッ
クの装着の有無が検出される。

【００５０】図５は、バッテリーパック２１を充電器３
５に正常に装着したときの各端子の接続状態を示すもの
である。充電器３５の電源回路３７は、プラグ３６から
の商用電源を所定の直流に変換する。制御回路３８は、
バッテリーの温度又は端子電圧の変化から充電状態を検
出し、これに応じて、充電を制御する。

【００５１】充電器３５には、端子３９Ａ〜３９Ｅが配
列される。端子３９Ａは、接地される。端子３９Ｂは、
バッテリー容量を検出するために、制御回路３８に接続
される。端子３９Ｃは、電源回路３７から電源電圧が与
えられる。端子３９Ｄには、電源回路１７から充電用の
電圧が与えられる。端子３９Ｅは、バッテリーの温度情
報を得るために、制御回路３８に供給される。

【００５２】バッテリーパック２１を充電器３５に正常
に装着した場合には、図５に示すように、バッテリーパ
ック２１の端子３１Ａ〜３１Ｅと、充電器２５の端子３
９Ａ〜３９Ｅが夫々接続される。バッテリー２２の負極
が端子３１Ａ、３９Ａを介して接地される。端子３１Ｂ
が接地されていることから、大容量のバッテリーである
かとが制御回路３８に知らさせる。端子３９Ｃからの電
源は、端子３９Ｃ、３１Ｃを介して、バッテリー２２に
印加される。端子３９Ｄからの電源は、端子３１Ｄ、端
子３０Ｄを介して、携帯電話機に供給される。バッテリ
ー２２の温度がサーミスタ２３で検出され、このサーミ
スタ２３の出力が端子３１Ｅ、端子３９Ｅを介して制御
回路３８に供給される。

【００５３】バッテリーパック２１を充電器３５に反対
に装着した場合には、図６に示すように、バッテリーパ
ック２１の端子３１Ａは開放となる。端子３１Ｂが端子
３９Ｅに接続され、端子３１Ｃが端子３９Ｄに接続さ
れ、端子３１Ｄが端子３９Ｃに接続され、端子３１Ｅが
端子３９Ｂに接続される。充電器１５の端子３９Ａが開
放となる。

【００５４】端子３１Ｂが端子３９Ｅに接続されても、
制御回路３８が開放となるか又は接地レベルが与えられ
るにすぎないので、制御回路１８には損傷は与えられな
い。端子３１Ｃが端子３９Ｄに接続されても、携帯電話
機に供給されるべき電源がバッテリー２２に供給される
にすぎないので、問題は生じない。端子３１Ｄが端子３
９Ｃに接続されても、充電用の電源が携帯電話機に供給
されるにすぎないので、問題は生じない。端子３１Ｅが
端子３９Ｂに接続されても、制御回路３８にサーミスタ
２３の出力が供給されるにすぎないので、問題は生じな
い。

【００５５】この発明の一実施例及び他の実施例では、
以下の条件を満足するように、端子が配列されている。ａ．中央に分離部を設けて、左右に端子を割り振る。ｂ．容量検出端子L/S と接地端子GND とを近接させる
（以下、条件LGとする）。ｃ．サーミスタ端子Thと接地端子GND とを中心から反対
方向に位置させる（以下、条件TGする）。ｄ．バッテリーパックを反対に挿入したときに大きな損
傷を与えない。すなわち、ｄ１．電池端子がショートさ
れないこと（以下、条件BSとする）、ｄ２．充電電圧が
ショートされないこと（以下、条件CSとする）、ｄ３．
６Ｖ電圧が制御回路に印加されないこと（以下、条件VM
とする）、ｄ４．電池電圧が制御回路に印加されないこ
と（以下、条件BMとする）、ｄ５．充電電圧が制御回路
に印加されないこと（以下、条件CMとする）、ｄ６．６
Ｖ電圧が制御回路に印加されないこと（以下、条件VMと
する）。

【００５６】バッテリーパックに配列される端子は５個
なので、バッテリーパックに配列される端子の順序は１
２０通りある。その中で、ｂの条件LGとｃの条件TGとに
合致するものを抽出したのが、図７である。つまり、図
７に示すような端子配列の組合せでは、容量検出端子L/
S と接地端子GND とを近接し（条件LG）、サーミスタ端
子Thと接地端子GND とを中心から反対方向に位置してい
る（条件TG）。これらの中で、バッテリーパックを反対
に挿入したときに大きな損傷を与えないための条件BS、
CS、VM、BM、CM、VMを満足するのは、図７におけるNO.2
とNO.3の配列のときのみである。

【００５７】この発明の一実施例は、図７におけるNO.3
の配列を実現したものである。また、この発明の他の実
施例は、図７におけるNO.2の配列を実現したものであ
る。

【００５８】

【発明の効果】この発明によれば、機器に電源を供給す
るための電源端子6Vと、充電電流を流すためのチャージ
端子CHA とが、中心から反対方向に略々等距離となる位
置に配置されている。このため、バッテリーを反対方向
に装着した場合にも、電池端子がショートされたり、充
電電圧がショートされたり、制御回路に高圧が印加され
て制御回路が破壊されるようなことがない。

【００５９】また、サーミスタ端子Thと接地端子GND と
を中心から反対方向に位置されているので、バッテリー
パックの装着を確実に検出できる。

【００６０】更に、バッテリー容量検出用の端子と接地
端子とを隣接して配置しているので、配線構造を単純化
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の接続図である。

【図２】この発明の一実施例の説明に用いる接続図であ
る。

【図３】この発明の一実施例の説明に用いる接続図であ
る。

【図４】この発明の他の実施例の接続図である。

【図５】この発明の他の実施例の説明に用いる接続図で
ある。

【図６】この発明の他の実施例の説明に用いる接続図で
ある。

【図７】この発明の説明に用いる略線図である。

【図８】従来の携帯電話機のバッテリーパックの説明に
用いる斜視図である。

【図９】従来の携帯電話機のバッテリーパックの説明に
用いる斜視図である。

【図１０】従来のバッテリーパックの説明に用いる接続
図である。

【図１１】従来のバッテリーパックの説明に用いる接続
図である。

【符号の説明】

１、２１バッテリーパック２、２２バッテリー３、２３サーミスタ１０Ａ〜１０Ｅ、１１Ａ〜１１Ｅ、３０Ａ〜３０Ｅ、３
１Ａ〜３１Ｅ端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バッテリーパックの側面に複数の端子が
直線上に配列されたバッテリー装置において、上記バッテリーパックの側面の中心部から互いに反対方
向で略々等距離となる位置に同極性の電源出力端子を配
置するようにしたバッテリー装置。
【請求項２】更に、上記バッテリーパックの側面の中
心部から互いに反対方向の位置に上記バッテリーパック
の装着の有無を検出する２つの端子を配置するようにし
た請求項１記載のバッテリー装置。
【請求項３】更に、バッテリー容量検出用の端子と接
地端子とを隣接して配置するようにした請求項１記載の
バッテリー装置。