JPH07154924A - 携帯電子機器の電池使用方式 - Google Patents
携帯電子機器の電池使用方式Info
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- JPH07154924A JPH07154924A JP29649093A JP29649093A JPH07154924A JP H07154924 A JPH07154924 A JP H07154924A JP 29649093 A JP29649093 A JP 29649093A JP 29649093 A JP29649093 A JP 29649093A JP H07154924 A JPH07154924 A JP H07154924A
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- Japan
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- battery
- electronic device
- portable electronic
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0024—Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
- H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S320/00—Electricity: battery or capacitor charging or discharging
- Y10S320/10—Nonbattery load controls charging
Abstract
(57)【要約】
【目的】バッテリー駆動される携帯型電子機器の使用時
間を長くし、かつ安全な電池使用法に関する。 【構成】バッテリー駆動型の携帯電子機器において、電
子機器部11には直接の電流供給源となる第1の2次電
池1と、これにスイッチ3を介して並列接続される第2
の2次電池2が接続される。通常はスイッチ3を開き第
1の2次電池1による電力供給を行うが、容量の減少に
よる出力電圧の低下にともない、これを電源電圧検出回
路4により検出した場合、消費電流検出回路5とスイッ
チ制御回路6とにより電子機器部11の消費電流が小さ
い期間にスイッチ3を閉じて第2の2次電池2により、
第1の2次電池1を充電する。
間を長くし、かつ安全な電池使用法に関する。 【構成】バッテリー駆動型の携帯電子機器において、電
子機器部11には直接の電流供給源となる第1の2次電
池1と、これにスイッチ3を介して並列接続される第2
の2次電池2が接続される。通常はスイッチ3を開き第
1の2次電池1による電力供給を行うが、容量の減少に
よる出力電圧の低下にともない、これを電源電圧検出回
路4により検出した場合、消費電流検出回路5とスイッ
チ制御回路6とにより電子機器部11の消費電流が小さ
い期間にスイッチ3を閉じて第2の2次電池2により、
第1の2次電池1を充電する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリー駆動型の携
帯電子機器の使用時間を長くするための電池使用法に関
する。
帯電子機器の使用時間を長くするための電池使用法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、携帯型電子機器に用いられる電源
バッテリーとして、高い安全性や低内部抵抗という特徴
を持つニッケルカドミウム電池や更に大容量のニッケル
水素電池等がよく使われている。しかし、電子機器を更
に長時間使用するためには電源の大容量化が必要であ
り、後述する第1の従来例に示すような1次電池による
バッテリーバックアップ方式や、第2の従来例に示すよ
うな多段直列接続、更に第3の従来例に示すように、よ
り大容量のリチウムイオン電池が使用されている。
バッテリーとして、高い安全性や低内部抵抗という特徴
を持つニッケルカドミウム電池や更に大容量のニッケル
水素電池等がよく使われている。しかし、電子機器を更
に長時間使用するためには電源の大容量化が必要であ
り、後述する第1の従来例に示すような1次電池による
バッテリーバックアップ方式や、第2の従来例に示すよ
うな多段直列接続、更に第3の従来例に示すように、よ
り大容量のリチウムイオン電池が使用されている。
【0003】すなわち、第1の従来例では、図4に示す
ように、電子機器11の電源入力端子7,接地端子8間
に、ダイオード28を介して2次電池100が並列接続
され、更に、1次電池31が充電防止用のダイオード2
9と、抵抗30を介して並列接続されている。通常は2
次電池100から電子機器110に電源供給し、この間
は抵抗30の作用により1次電池31からは電力は供給
されない。また、充電防止用ダイオード29の作用によ
り、2次電池100から1次電池31に対して充電され
ない。次に、2次電池100の電力供給が絶たれると、
1次電池31から電子機器110に対して電源のバック
アップが行われる。
ように、電子機器11の電源入力端子7,接地端子8間
に、ダイオード28を介して2次電池100が並列接続
され、更に、1次電池31が充電防止用のダイオード2
9と、抵抗30を介して並列接続されている。通常は2
次電池100から電子機器110に電源供給し、この間
は抵抗30の作用により1次電池31からは電力は供給
されない。また、充電防止用ダイオード29の作用によ
り、2次電池100から1次電池31に対して充電され
ない。次に、2次電池100の電力供給が絶たれると、
1次電池31から電子機器110に対して電源のバック
アップが行われる。
【0004】又、第2の従来例では、図5に示すよう
に、電源用電池を多数直列接続して2次電池32とし、
これをレギュレータ33を介して所望の電圧に設定し電
子機器110に並列接続する事により、電源の大容量化
を行っている。
に、電源用電池を多数直列接続して2次電池32とし、
これをレギュレータ33を介して所望の電圧に設定し電
子機器110に並列接続する事により、電源の大容量化
を行っている。
【0005】さらに第3の従来例では、図6に示すよう
に、今日その大容量性が注目されているリチウムイオン
電池13を電子機器110に並列接続して使用してい
る。
に、今日その大容量性が注目されているリチウムイオン
電池13を電子機器110に並列接続して使用してい
る。
【0006】なお、本願においては、充電不可能であり
消耗後は廃棄される電池を1次電池,充電可能な電池を
2次電池と各々定義する。
消耗後は廃棄される電池を1次電池,充電可能な電池を
2次電池と各々定義する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】これらの従来例では、
以下のような問題点があった。
以下のような問題点があった。
【0008】すなわち、第1の従来例では、1次電池3
1を使用するため、この電池は放電使用後に廃棄される
という無駄が生じ、更に、充電防止用ダイオード29の
リークのために1次電池31が充電されて爆発する可能
性があった。
1を使用するため、この電池は放電使用後に廃棄される
という無駄が生じ、更に、充電防止用ダイオード29の
リークのために1次電池31が充電されて爆発する可能
性があった。
【0009】また、第2の従来例では、単に電池を多段
直列接続するだけであるので、電池の本数が増え、携帯
型電子機器の重量、体積が増大するという問題点があっ
た。
直列接続するだけであるので、電池の本数が増え、携帯
型電子機器の重量、体積が増大するという問題点があっ
た。
【0010】また、第3の従来例では、リチウムイオン
電池の特徴として、大容量性を有する反面、その内部抵
抗が大きいために大電流出力時に電圧降下が大きく、特
に、間欠動作をする電子機器の場合に動作が不安定にな
り、またノイズの発生を招くという問題点があった。
電池の特徴として、大容量性を有する反面、その内部抵
抗が大きいために大電流出力時に電圧降下が大きく、特
に、間欠動作をする電子機器の場合に動作が不安定にな
り、またノイズの発生を招くという問題点があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の携帯電子機器の
電池使用方式は、バッテリー駆動型の携帯電子機器に、
直接の電力供給源となる充電可能な第1の電池と、この
第1の電池のスイッチを介して並列接続される第2の電
池と、前記第1の電池の出力電圧を検出する電圧検出手
段と、前記携帯電子機器の消費電流の状態を検出する消
費電流検出手段と、前記電圧検出回路の出力と消費電流
検出回路の出力とにより前記スイッチの開閉制御をする
スイッチ制御手段とを備え、前記第1の電池の出力電圧
が所定値以下になり、かつ、前記消費電流が充分小さい
時に、前記第2の電池を接続して前記第1の電池を充電
するように前記スイッチを閉成させることを特徴とす
る。
電池使用方式は、バッテリー駆動型の携帯電子機器に、
直接の電力供給源となる充電可能な第1の電池と、この
第1の電池のスイッチを介して並列接続される第2の電
池と、前記第1の電池の出力電圧を検出する電圧検出手
段と、前記携帯電子機器の消費電流の状態を検出する消
費電流検出手段と、前記電圧検出回路の出力と消費電流
検出回路の出力とにより前記スイッチの開閉制御をする
スイッチ制御手段とを備え、前記第1の電池の出力電圧
が所定値以下になり、かつ、前記消費電流が充分小さい
時に、前記第2の電池を接続して前記第1の電池を充電
するように前記スイッチを閉成させることを特徴とす
る。
【0012】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0013】図1は本発明の原理を説明するブロック図
である。
である。
【0014】本発明では、図1に示すように、バッテリ
ー駆動型の携帯電子機器において、電子機器部11の直
接の電力供給源となる第1の2次電池1と、これにスイ
ッチ3を介して並列接続される第2の2次電池2とを有
し、更に、電子機器部11の消費電流の状態を検出する
消費電流検出回路5と、第1の2次電池1の出力電圧を
検出する電源電圧検出回路4と、電子機器部11の消費
電流が小さい時に、電源電圧が所定値以下であると、第
1の2次電池1を第2の2次電池2により充電するよう
にスイッチ3をオンするスイッチ制御回路6を備えてい
る。なお、1次電池は備えていない。
ー駆動型の携帯電子機器において、電子機器部11の直
接の電力供給源となる第1の2次電池1と、これにスイ
ッチ3を介して並列接続される第2の2次電池2とを有
し、更に、電子機器部11の消費電流の状態を検出する
消費電流検出回路5と、第1の2次電池1の出力電圧を
検出する電源電圧検出回路4と、電子機器部11の消費
電流が小さい時に、電源電圧が所定値以下であると、第
1の2次電池1を第2の2次電池2により充電するよう
にスイッチ3をオンするスイッチ制御回路6を備えてい
る。なお、1次電池は備えていない。
【0015】図2は同第1の実施例を示す回路図であ
り、バッテリー駆動される携帯型電子機器のうちの本発
明に関する部分のみを示している。ニッケルカドミウム
蓄電池12と、リチウムイオン蓄電池13は、リレース
イッチ14を介して電子機器部11の電源入力端子7、
接地端子8間に並列接続されている。通常、リレースイ
ッチ14は開いており、リチウムイオン蓄電池13が未
接続の状態で、ニッケルカドミウム蓄電池12のみによ
る電力供給がなされる。
り、バッテリー駆動される携帯型電子機器のうちの本発
明に関する部分のみを示している。ニッケルカドミウム
蓄電池12と、リチウムイオン蓄電池13は、リレース
イッチ14を介して電子機器部11の電源入力端子7、
接地端子8間に並列接続されている。通常、リレースイ
ッチ14は開いており、リチウムイオン蓄電池13が未
接続の状態で、ニッケルカドミウム蓄電池12のみによ
る電力供給がなされる。
【0016】しかし、ニッケルカドミウム蓄電池12の
容量が減少して出力電圧が低くなると、これを電源電圧
検出回路4により検知し、リレースイッチ14を閉じて
リチウムイオン蓄電池13によりニッケルカドミウム蓄
電池12を充電する。但し、この充電は、電子機器部1
1の消費電流が充分小さく、リチウムイオン蓄電池13
の内部抵抗による電圧降下が無視できるような時に行う
必要があるために、電流を直に検出する消費電流検出回
路50を備えている。
容量が減少して出力電圧が低くなると、これを電源電圧
検出回路4により検知し、リレースイッチ14を閉じて
リチウムイオン蓄電池13によりニッケルカドミウム蓄
電池12を充電する。但し、この充電は、電子機器部1
1の消費電流が充分小さく、リチウムイオン蓄電池13
の内部抵抗による電圧降下が無視できるような時に行う
必要があるために、電流を直に検出する消費電流検出回
路50を備えている。
【0017】この消費電流検出回路50は、ニッケルカ
ドミウム蓄電池12の出力電流を検出し、所定の電流値
以下の時に信号“0”を出力する回路である。ニッケル
カドミウム蓄電池12と電源入力端子7の間に直列に挿
入された抵抗25により(但し、抵抗値は、電圧降下が
無視できるように極めて小さく選ぶ。)、ニッケルカド
ミウム蓄電池12の出力電流を電圧値として読み取り、
これをコンパレータ17により所定の基準電圧VB 23
と比較する。
ドミウム蓄電池12の出力電流を検出し、所定の電流値
以下の時に信号“0”を出力する回路である。ニッケル
カドミウム蓄電池12と電源入力端子7の間に直列に挿
入された抵抗25により(但し、抵抗値は、電圧降下が
無視できるように極めて小さく選ぶ。)、ニッケルカド
ミウム蓄電池12の出力電流を電圧値として読み取り、
これをコンパレータ17により所定の基準電圧VB 23
と比較する。
【0018】例えば、ここで、ニッケルカドミウム蓄電
池12の出力電流をINicd、電流測定用抵抗25の抵抗
値をRI とすると、抵抗25の両端の電圧降下VI1は、
VI1=INicd・RIとなり、これが、抵抗21、20、
演算増幅器19により構成される。差動シングル変換回
路により次段の比較回路に適切な電圧に変換される。こ
の差動シングル変換回路の出力、即ち、コンパレータ1
7の入力電圧を、VI2とすると、 VI2=K・VI1+Vc =K・INicd・RI +Vc となり、コンパレータ17により、このVI2と基準電圧
VB とを比較する。
池12の出力電流をINicd、電流測定用抵抗25の抵抗
値をRI とすると、抵抗25の両端の電圧降下VI1は、
VI1=INicd・RIとなり、これが、抵抗21、20、
演算増幅器19により構成される。差動シングル変換回
路により次段の比較回路に適切な電圧に変換される。こ
の差動シングル変換回路の出力、即ち、コンパレータ1
7の入力電圧を、VI2とすると、 VI2=K・VI1+Vc =K・INicd・RI +Vc となり、コンパレータ17により、このVI2と基準電圧
VB とを比較する。
【0019】また、電源電圧検出回路4は、コンパレー
タ37により構成されており、ニッケルカドミウム蓄電
池12の出力電圧が、基準電圧VA 22以下の時に信号
“0”を出力し、VA 以上の時に信号“1”を出力する
回路である。
タ37により構成されており、ニッケルカドミウム蓄電
池12の出力電圧が、基準電圧VA 22以下の時に信号
“0”を出力し、VA 以上の時に信号“1”を出力する
回路である。
【0020】スイッチの制御回路6は、NORロジック
素子18により構成されており、消費電流検出回路50
の出力と電源電圧検出回路4の出力とを自己の入力とし
ており、両入力が信号“0”の時のみ信号“1”を出力
し、トランジスター15をオンしてスイッチリレー14
を閉じる。
素子18により構成されており、消費電流検出回路50
の出力と電源電圧検出回路4の出力とを自己の入力とし
ており、両入力が信号“0”の時のみ信号“1”を出力
し、トランジスター15をオンしてスイッチリレー14
を閉じる。
【0021】このように電源電圧検出回路4、消費電流
検出回路50、スイッチ制御回路6、トランジスター1
5、電源16により、リレースイッチ14を開閉制御す
る。
検出回路50、スイッチ制御回路6、トランジスター1
5、電源16により、リレースイッチ14を開閉制御す
る。
【0022】図3は、本発明の第2の実施例の回路図で
あり、これは、バッテリー駆動型の携帯電子機器の一例
として、それが携帯電話である時の場合を示す。第1の
実施例と異なるのは、電池の直接の消費電流を検出する
のではなく、携帯電話部27が通話状態にあるか否かを
検出し、非通話時に、第2の2次電池(リチウムイオン
蓄電池13)により、第1の2次電池(ニッケルカドミ
ウム蓄電池12)を充電する点である。通話検出回路2
6は、携帯電話部27が通話中に信号“1”を、非通話
中に信号“0”を出力し、その他は第1の実施例と同様
である。通話検出回路26は、結果的には携帯電話部2
7の消費電流を検出することを同等の作用をする。
あり、これは、バッテリー駆動型の携帯電子機器の一例
として、それが携帯電話である時の場合を示す。第1の
実施例と異なるのは、電池の直接の消費電流を検出する
のではなく、携帯電話部27が通話状態にあるか否かを
検出し、非通話時に、第2の2次電池(リチウムイオン
蓄電池13)により、第1の2次電池(ニッケルカドミ
ウム蓄電池12)を充電する点である。通話検出回路2
6は、携帯電話部27が通話中に信号“1”を、非通話
中に信号“0”を出力し、その他は第1の実施例と同様
である。通話検出回路26は、結果的には携帯電話部2
7の消費電流を検出することを同等の作用をする。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、直接の電
流供給源となる第1の2次電池と、これにスイッチを介
して並列接続される第2の2次電池と、第1の2次電池
の出力電圧を検出する回路と、電子機器の消費電流の状
態を検出する回路とを備えたので、バックアップ用の電
池を何度も使用でき、また、第1の2次電池による、第
2の2次電池への誤充電がない。
流供給源となる第1の2次電池と、これにスイッチを介
して並列接続される第2の2次電池と、第1の2次電池
の出力電圧を検出する回路と、電子機器の消費電流の状
態を検出する回路とを備えたので、バックアップ用の電
池を何度も使用でき、また、第1の2次電池による、第
2の2次電池への誤充電がない。
【0024】また、特に、第1の2次電池をニッケルカ
ドミウム蓄電池で、第2の2次電池をリチウムイオン蓄
電池とする時に、リチウムイオン蓄電池の大容量性とニ
ッケルカドミウム蓄電池の低内部抵抗という両方の特徴
を最大限に利用でき、大電流出力時の電圧降下を小さく
し、間欠動作時の動作を安定にでき、ノイズの発生を抑
える事ができる。
ドミウム蓄電池で、第2の2次電池をリチウムイオン蓄
電池とする時に、リチウムイオン蓄電池の大容量性とニ
ッケルカドミウム蓄電池の低内部抵抗という両方の特徴
を最大限に利用でき、大電流出力時の電圧降下を小さく
し、間欠動作時の動作を安定にでき、ノイズの発生を抑
える事ができる。
【図1】本発明の原理を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施例の回路図である。
【図3】本発明の第2の実施例の回路図である。
【図4】第1の従来例を示す回路図である。
【図5】第2の従来例を示す回路図である。
【図6】第3の従来例を示す回路図である。
1 第1の2次電池 2 第2の2次電池 3 スイッチ 4 電源電圧検出回路 5,50 消費電流検出回路 6 スイッチ制御回路 7 電源入力端子 8 接地端子 10 制御信号出力端子 11 電子機器部 12 ニッケルカドミウム蓄電池 13 リチウムイオン蓄電池 14 リレースイッチ 15 トランジスタ 16 電源 17,37 コンパレータ 18 NORロジック素子 19 演算増幅器 20 値がKRなる抵抗 21 値がRなる抵抗 22 基準電圧VA 23 基準電圧VB 24 基準電圧VC 25 電流測定用抵抗 26 通話検出回路 27 携帯電話部
Claims (3)
- 【請求項1】 バッテリー駆動型の携帯電子機器におい
て直接の電力供給源となる充電可能な第1の電池と、こ
の第1の電池のスイッチを介して並列接続される第2の
電池と、前記第1の電池の出力電圧を検出する電圧検出
手段と、前記携帯電子機器の消費電流の状態を検出する
消費電流検出手段と、前記電圧検出回路の出力と消費電
流検出回路の出力とにより前記スイッチの開閉制御をす
るスイッチ制御手段とを備え、 前記第1の電池の出力電圧が所定値以下になり、かつ、
前記消費電流が充分小さい時に、前記第2の電池を接続
して前記第1の電池を充電するように前記スイッチを閉
成させることを特徴とする携帯電子機器の電池使用方
式。 - 【請求項2】 前記携帯電子機器が携帯型移動電話であ
り、かつ、前記消費電力を検出する手段が前記電話の通
話状態を検出する回路で構成され、前記第1の電池の出
力電圧が所定値以下になり、かつ、前記電話の非通話時
に、前記第2の電池を接続して前記第1の2次電池を充
電するように前記スイッチを閉成させることを特徴とす
る請求項1記載の携帯電子機器の電池使用方式。 - 【請求項3】 前記第1の電池がニッケルカドミウム蓄
電池であり、かつ、前記第2の電池が充電可能なリチウ
ムイオン蓄電池であることを特徴とする請求項1または
2記載の携帯電子機器の電池使用方式。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29649093A JPH07154924A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 携帯電子機器の電池使用方式 |
DE1994608643 DE69408643T2 (de) | 1993-11-26 | 1994-11-21 | Batteriesystem eines tragbaren elektrischen Geräts |
EP19940118322 EP0657982B1 (en) | 1993-11-26 | 1994-11-21 | Battery system for portable electric equipment |
US08/344,347 US5568038A (en) | 1993-11-26 | 1994-11-22 | Portable electric equipment and rechargeable built-in batteries |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29649093A JPH07154924A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 携帯電子機器の電池使用方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07154924A true JPH07154924A (ja) | 1995-06-16 |
Family
ID=17834234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29649093A Pending JPH07154924A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 携帯電子機器の電池使用方式 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5568038A (ja) |
EP (1) | EP0657982B1 (ja) |
JP (1) | JPH07154924A (ja) |
DE (1) | DE69408643T2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11510999A (ja) * | 1996-06-14 | 1999-09-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 電気及び/又は電子装置用蓄電池装置及びこれを備える電気通信端末 |
KR20020041098A (ko) * | 2000-11-27 | 2002-06-01 | 윤종용 | 무선 헤드셋의 충전 장치 및 방법 |
JP2009527873A (ja) * | 2006-02-20 | 2009-07-30 | エルジー・ケム・リミテッド | 高効率操作ハイブリッド型電池パック |
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