JPH0729554A - パック電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パック電池と電気機器との連結構造を簡素化
して、電気機器には簡単かつ容易に脱着でき、しかも、
長期間にわたって正確な動作が保障されて、電池を大電
流で充、放電して故障を少なくする。 【構成】 電池２と直列に半導体スイッチング素子１を
接続している。半導体スイッチング素子１を介して電池
２の電極を電極端子３に接続している。半導体スイッチ
ング素子１は、制御入力端子に、パック電池を電気機器
にセットしたことを検出する制御回路４を接続してい
る。パック電池を電気機器にセットすると、制御回路４
は半導体スイッチング素子１をオンの状態として、電池
２から電気機器に電力を供給し、パック電池を電気機器
から外すと、半導体スイッチング素子１はオフに切り換
えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気機器から外した
ときに電池がショートするのを防止できるパック電池に
関する。

【０００２】

【従来の技術】パック電池は、電池単体よりも短絡しや
すい電極構造をしている。それは、＋−の電極端子が互
いに接近しているからである。さらに、パック電池は複
数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしているの
で、短絡電流が大きくなる。電極端子がショートして過
大な電流が流れると、電池の性能を著しく低下させる。
さらに、ジュール熱によって電池や短絡金属を加熱して
危険な状態となることがある。

【０００３】この危険を避けるために、電気機器から外
したときにショートしないようにしたパック電池が開発
されている。これ等のパック電池は下記の公報に記載さ
れている。 実公昭５９−１９３３６号公報 実開平４−１４３６１号公報 実開平４−４７２５７号公報 実開昭６３−８７７６９号公報

【０００４】の公報に記載されるパック電池は、電気
機器から外したときに、電池端子を覆うシャッターを設
けている。シャッターは、パック電池を電気機器にセッ
トすると、電極端子の表面から移動して除去される。し
たがって、電気機器にセットすると、電極端子を電気機
器の電源端子に接続できる。パック電池が電気機器から
外されると、電極端子をシャッターで覆い、電極端子に
金属が接触してショートするのが防止される。

【０００５】の公報に記載されるパック電池は、内部
にリードスイッチを内蔵している。リードスイッチを制
御するために、電気機器は磁石を内蔵している。リード
スイッチは、電気機器の磁石に接近するとオン、磁石か
ら離れるとオフとなる。この構造のパック電池は、電気
機器にセットされると磁石でリードスイッチをオンに切
り換えて、電池から電気機器に電力を供給する。パック
電池を電気機器から外すと、リードスイッチがオフとな
るので、電極端子に金属が接触しても、電池はショート
されない。

【０００６】の公報に記載されるパック電池は、電池
と直列にリーフスイッチを接続している。リーフスイッ
チは、レバーをパック電池のケーシングの表面に突出さ
せている。レバーが押されると、リーフスイッチはオン
となり、レバーが押されないとリーフスイッチはオフと
なる。このパック電池は、電気機器にセットするとレバ
ーが押されてリーフスイッチをオンとして、電池から電
気機器に電力を供給する。パック電池を電気機器から外
すと、レバーが押されなくなってリーフスイッチはオフ
となる。このため、パック電池を電気機器から外すと、
電極端子に金属が接触しても電池はショートしない。

【０００７】さらにの公報に記載されるパック電池
は、電池と直列に、機械的な可動接点を有する接続スイ
ッチを連結している。接続スイッチは、弾性変形できる
２枚の金属板を有する。金属板は互いに接近して配設さ
れ、ケーシングの開口孔から押されるようになってい
る。開口孔から金属板を押すと、金属板は互いに接触し
て接続スイッチをオンとする。金属板が押されないと、
金属板は弾性変形して離れ、接続スイッチをオフとす
る。このパック電池を使用する電気機器は、開口孔から
金属板を押圧する凸起がある。したがって、パック電池
を電気機器にセットすると、凸起で金属板を押圧して接
続スイッチをオンとするが、電気機器から外すと、金属
板は押圧されなくなって接続スイッチをオフとする。こ
のため、パック電池を電気機器にセットしない状態で、
電極端子に金属が接触しても、電池はショートすること
がない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上の公報に記載され
る従来のパック電池は、下記の３タイプの構造でショー
トを防止する。 ………カバーで電極端子を覆う構造 ………リードスイッチを内蔵する構造 、…機械的な可動接点のスイッチを内蔵する構造

【０００９】のタイプのパック電池は、ケーシングに
摺動できるシャッターを設けるので電極端子を覆う部分
が複雑となって製造コストが高くなる。また、シャッタ
ーが摺動不良を起こすと、パック電池を電気機器から外
した電極端子を確実に覆うことができなくなってショー
トする危険性があり、また、シャッターを定位置に移動
できなくなると、パック電池を正常に電気機器にセット
できなくなる。したがって、この構造は、ケーシングの
構造が複雑になると共に、長期間に渡ってシャッターを
確実に摺動させることが難しい欠点がある。

【００１０】また、の構造のパック電池は、リードス
イッチを使用するので以上の欠点を解消できる。とく
に、リードスイッチは、ガラス製の気密ケースに接点を
内蔵するので、接点を外気から遮断して理想的な環境で
スイッチングできる特長がある。それは、磁気的な力で
接点を作動できるからである。しかしながら、リードス
イッチは、磁石で接点をスイッチングさせるので、大電
流をスイッチングできる構造とすることが難しい。それ
は、大きな接点を強い押圧力で接触し、また、強い押圧
力の接点を確実に離すことが難しいからである。したが
って、リードスイッチは、負荷電流や放電電流の小さい
パック電池には有効に利用できても、大電流で充、放電
するパック電池に利用するとリードスイッチの寿命に問
題がある。とくに、大容量の電池を内蔵し、しかも、こ
の電池を大電流で急速充電するタイプのパック電池には
到底利用できない。

【００１１】とのタイプのパック電池は、機械的な
可動接点を強く押圧する構造とすることができるので、
大電流で充、放電するパック電池に利用できる。ただ、
スイッチの可動接点を強い力で押圧すると、その反作用
が、パック電池と電気機器の連結部分に作用する。パッ
ク電池を電気機器にセットした状態で、電気機器の一部
でパック電池の可動接点を強く押圧するからである。し
たがって、この構造のパック電池は、電気機器との連結
部分を頑丈な構造とする必要がある。また、電気機器の
一部がパック電池の可動接点を強い力で押圧する状態
で、パック電池を電気機器に装着するので、パック電池
を強く押圧して電気機器に装置する必要があり、また、
強固に連結されたパック電池を電気機器から外すので、
簡単に脱着できる構造とすることが難しい。さらに、可
動接点を押圧してスイッチングさせる構造は、使用する
にしたがって、可動接点の押圧力が低下する欠点があ
る。それは、可動接点を強い力で押圧すると、その形状
が次第に変形するからである。したがって、可動接点の
スイッチは、長期間に渡って確実に動作させることが極
めて難しく、耐久性に問題がある。

【００１２】この発明は、従来のパック電池が有するこ
れ等の欠点を解決することを目的に開発されたものであ
る。この発明の重要な目的は、パック電池と電気機器と
の連結構造を複雑にすることなく、電気機器には簡単に
脱着でき、しかも、長期間にわたって正確な動作が保障
され、さらに、大電流で充、放電しても故障を極減でき
るパック電池を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明のパック電池
は、前述の目的を達成するために下記の構成を備える。
パック電池は、電池２と直列に半導体スイッチング素子
１を接続している。半導体スイッチング素子１は、トラ
ンジスタ、ＦＥＴ、ＳＣＲ等の無接点のスイッチング素
子である。この半導体スイッチング素子１は、電池２の
電極と電極端子３との間に接続されている。半導体スイ
ッチング素子１の制御入力端子とは、半導体スイッチン
グ素子１に電圧や電流信号を入力して、スイッチングで
きる端子である。トランジスタの制御入力端子はベー
ス、ＦＥＴやＳＣＲの制御入力端子はゲートである。半
導体スイッチング素子１の制御入力端子には、制御回路
４を接続している。制御回路４は、パック電池を電気機
器にセットしたことを検出して半導体スイッチング素子
１をオン状態に切り換える回路である。この構造のパッ
ク電池は、電気機器にセットされると、制御回路４が半
導体スイッチング素子１をオン状態とし、電池２を電気
機器に接続する。パック電池が電気機器から外される
と、制御回路４は半導体スイッチング素子１をオフ状態
として、電池２のショートを防止する。

【００１４】

【作用】この発明のパック電池は、電気機器にセットさ
れると、制御回路４で半導体スイッチング素子１をオン
状態に切り換える。半導体スイッチング素子１にＦＥＴ
を使用するパック電池は、電気機器にセットしたとき
に、”Ｈｉｇｈ”の信号が制御回路４からＦＥＴのゲー
トに出力され、ＦＥＴをオン状態とする。ＦＥＴがオン
状態になると、電池２は、半導体スイッチング素子１を
介して電極端子３に接続される。この状態で、パック電
池は、電池２から電気機器に電力を供給する。パック電
池を電気機器から外すと、制御回路４は”Ｌｏｗ”信号
をＦＥＴのゲートに出力し、ＦＥＴをオフ状態とする。
ＦＥＴがオフになると、パック電池の電池２は、電極端
子３から電気的に切り離される。したがって、この状態
で、パック電池の＋−の電極端子３に金属等が接触して
も、電池２がショートすることはない。

【００１５】このようにして、電池２と電極端子３との
接続を遮断するＦＥＴ等の半導体スイッチング素子１
は、制御回路４によって電気的にオンオフに切り換えら
れ、機械的に可動する接点を必要としない。すなわち、
従来のパック電池のように、電気機器にセットするとき
に、スイッチを機械的に押圧する構造を必要としない。
半導体スイッチング素子１は、大電流で充、放電して
も、これをスイッチングするために強い押圧力を必要と
しない。電気的にオンオフに切り換えられるからであ
る。また、電気的にスイッチングするので、接触不良に
起因する故障を皆無にして、長期間にわたって確実に動
作する特長がある。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。ただし、以下に示す実施例は、この発明の技術
思想を具体化するためのパック電池を例示するものであ
って、この発明は、パック電池の構造や使用部品を下記
のものに特定するものでない。

【００１７】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１８】図１に示すパック電池は、電池２と直列に
半導体スイッチング素子１を接続している。半導体スイ
ッチング素子１は、互いに直列に接続された二つのＦＥ
Ｔである。二つのＦＥＴは、制御入力端子であるゲート
にアンド回路５を接続している。上側のＦＥＴは、ソー
スを電池２の−電極に、ドレインを下側のＦＥＴのソー
スに接続している。下側のＦＥＴはソースを−側の電極
端子３に接続している。電池２の＋電極はリード線を介
してパック電池の＋側の電極端子３に接続している。

【００１９】二つのＦＥＴで構成される半導体スイッチ
ング素子１は、制御回路４によって、同時に同期してオ
ン、オフに切り換えられる。制御回路４は、それぞれの
ＦＥＴの制御入力端子であるゲートに接続さる二つのア
ンド回路５を備える。二つのアンド回路５は、一方の入
力端子をパック電池の信号端子に、他方の入力端子を過
充電過放電防止回路６に接続している。アンド回路５の
出力端子は、それぞれのＦＥＴのゲートに接続してい
る。

【００２０】パック電池の信号端子７は、電気機器の制
御端子８に接続される。制御端子８は、パック電池を電
気機器にセットしたときに”Ｈｉｇｈ”の信号を信号端
子７に出力する。したがって、制御端子８は、電気機器
の内部で＋側の電源端子９に接続されている。パック電
池が電気機器にセットされると、アンド回路５の一方の
入力端子は、信号端子７と制御端子８とを介して電池２
の＋側に接続されて、”Ｈｉｇｈ”の信号が入力され
る。アンド回路５は、両方の入力端子に”Ｈｉｇｈ”の
信号が入力されると、ＦＥＴをオンとし、いずれか一方
の入力端子の入力が”Ｌｏｗ”になると、ＦＥＴをオフ
とする。なお、下側のＦＥＴのゲート端子には、図示し
ないが、ソース電位に対して”Ｈｉｇｈ”または”Ｌｏ
ｗ”が出力されるレベルシフタが接続されることによっ
て、下側のＦＥＴがオンオフ制御されている。

【００２１】過充電過放電防止回路６は、通常の状態に
おいて、アンド回路５の入力端子に”Ｈｉｇｈ”の信号
を出力する。電池２の過充電と、過放電とを防止する必
要があるときに限って、過充電過放電防止回路６はアン
ド回路５の入力端子に”Ｌｏｗ”の信号を出力する。し
たがって、パック電池を正常に使用できるときは、過充
電過放電防止回路６は”Ｈｉｇｈ”信号をアンド回路５
に入力している。このため、アンド回路５は、信号端子
７から”Ｈｉｇｈ”の信号が入力されると、両方のＦＥ
Ｔをオン状態として、電池２から電気機器に電力を供給
する。

【００２２】この構造のパック電池は、電池２の過充電
と過放電とを防止する回路の一部を、電池２のショート
を防止する回路に併用している。すなわち、電池２と直
列に接続したＦＥＴを、ショートを防止する半導体スイ
ッチング素子１に併用している。したがって、この回路
構成のパック電池は、アンド回路５と信号端子７とを設
けることによって、電池２をショートから有効に防止で
きる特長がある。過充電と過放電と防止する回路を内蔵
しないパック電池は、図１に示すパック電池から過充電
過放電防止回路６を省略する。このパック電池は、信号
端子７を、バッファーを介してＦＥＴのゲートに接続
し、信号端子７に”Ｈｉｇｈ”信号が入力されたとき
に、ＦＥＴをオン、信号端子７が”Ｌｏｗ”となったと
きに、ＦＥＴをオフに制御する。

【００２３】図２に示すパック電池は、制御回路４を、
二つのアンド回路５と、アンド回路５に”Ｈｉｇｈ”信
号を入力する検出スイッチ１０とで構成する。検出スイ
ッチ１０は、アンド回路５の一方の入力端子と電池２の
＋側との間に接続されている。

【００２４】検出スイッチ１０は、パック電池を電気機
器にセットしたときにオン、パック電池を電気機器から
外すとオフとなるように装着される。図２に示す検出ス
イッチ１０は、セットすると電気機器の押圧部１２に押
圧されるプッシュ片１１を備える。パック電池が電気機
器にセットされると、電気機器の押圧部１２はプッシュ
片１１を押して検出スイッチ１０をオンとする。パック
電池が電気機器から外されると、プッシュ片１１は押圧
されなくなって、検出スイッチ１０をオフとする。検出
スイッチ１０は、図示しないが、プッシュ片１１を押圧
しない状態でオフとなる弾性体を内蔵する。

【００２５】検出スイッチ１０は、制御回路４を構成す
るアンド回路５に”Ｈｉｇｈ”信号を入力するものであ
って、これでもって電池２の通電を直接に遮断するもの
ではない。このため、検出スイッチ１０には極めて電流
容量の小さいスイッチを使用する。

【００２６】この構造のパック電池は、電気機器にセッ
トされると、検出スイッチ１０をオンとする。オン状態
の検出スイッチ１０は、アンド回路５の一方の入力端子
を、電池２の＋側に接続して、”Ｈｉｇｈ”信号を入力
する。検出スイッチ１０がオフのとき、アンド回路５の
一方の入力端子は電池２の＋側に接続されない。このた
め、アンド回路５の一方の入力端子は、”Ｌｏｗ”の状
態となる。

【００２７】半導体スイッチング素子１であるＦＥＴ
は、図１に示すパック電池と同じように、アンド回路５
の両方の入力端子の入力が”Ｈｉｇｈ”のときに、ＦＥ
Ｔをオンとし、アンド回路５の入力端子のいずれかが”
Ｌｏｗ”のときに、ＦＥＴをオフとする。したがって、
パック電池を電気機器にセットして、過充電過放電防止
回路６が”Ｈｉｇｈ”の信号を出力するとき、パック電
池の電池２から電気機器に電力を供給する。パック電池
を電気機器から外すと、検出スイッチ１０がオフになっ
てアンド回路５は、ＦＥＴをオフ状態に切り換える。こ
のため、パック電池を電気機器から外した状態で、電池
２のショートは防止される。

【００２８】さらに、図３に示すはパック電池は、制御
回路４を検出スイッチ１０と過充電過放電防止回路６と
で構成し、検出スイッチ１０を、過充電過放電防止回路
６の電源スイッチに使用する。検出スイッチ１０は、図
２に示すパック電池と同じように、パック電池を電気機
器にセットするとオン、電気機器から外すとオフとな
る。このパック電池は、電気機器にセットして検出スイ
ッチ１０がオンになると、過充電過放電防止回路６に電
力が供給される。

【００２９】したがって、このパック電池は、電気機器
にセットすると、過充電過放電防止回路６に電力を供給
してこれを正常に作動させる。作動状態となった過充電
過放電防止回路６は、電池２を過充電しないかどうか、
あるいは、過放電することがないかどうかを判定して、
ＦＥＴをオン状態に切り換える。パック電池を電気機器
から外すと、過充電過放電防止回路６は検出スイッチ１
０がオフになって、過充電過放電防止回路６に電力が供
給されない。したがって、過充電過放電防止回路６は正
常に動作せず、ＦＥＴをオフ状態に保持する。したがっ
て、パック電池を電気機器にセットしない状態では、半
導体スイッチング素子１であるＦＥＴはオフの状態とな
り、電池２をショートから保護する。この回路構成のパ
ック電池は、電気機器から外した状態で過充電過放電防
止回路６に電力を供給しない。したがって、この回路の
パック電池は、電気機器から外した状態で、電池２のシ
ョートを防止し、さらに、電池２の無駄な消費も解消す
る。

【００３０】さらに、図４に示すパック電池は、制御回
路４をフォトトランジスター１３で構成する。フォトト
ランジスター１３は、電池２の＋側とＦＥＴのゲートと
の間に接続されている。フォトトランジスター１３がオ
ンになると、ＦＥＴは、電池２の＋側に接続されてオン
状態となる。フォトトランジスター１３がオフ状態にな
ると、ＦＥＴのゲートは電池２の＋側に接続されずにオ
フ状態となる。

【００３１】フォトトランジスター１３は、電気機器に
内蔵される光源からの光を受光して、オン状態にスイッ
チングされる。フォトトランジスター１３をオン状態と
する光源は、電気機器に内蔵される発光ダイオード１４
である。発光ダイオード１４は、パック電池を電気機器
にセットするとパック電池の電池２で点灯する。パック
電池を電気機器から外すと、発光ダイオード１４は消灯
する。

【００３２】発光ダイオード１４は、所定の電流を流す
ために、通電抵抗１５を介して電気機器の＋−の電源接
点に接続されている。パック電池は、電気機器にセット
した状態で、発光ダイオード１４を発光させる。発光ダ
イオード１４は、半導体スイッチング素子１がオフであ
っても発光させる必要がある。それは、パック電池を電
気機器にセットしてフォトトランジスター１３がオンに
なるまでは、半導体スイッチング素子１がオフの状態に
あるからである。半導体スイッチング素子１がオフの状
態で、発光ダイオード１４に通電するために、半導体ス
イッチング素子１と並列に通電抵抗１５を接続してい
る。通電抵抗１５は、発光ダイオード１４に所定の電流
を流す抵抗値に設計された抵抗値の大きな抵抗である。
発光ダイオード１４が小さな電流で発光するからであ
る。

【００３３】パック電池は、フォトトランジスター１３
の受光部に光を入射できるように窓（図示せず）を開口
している。電気機器は、窓からフォトトランジスター１
３に光を照射できる位置に発光ダイオード１４を固定し
ている。

【００３４】この構造のパック電池は、電気機器にセッ
トすると、電気機器の発光ダイオード１４が発光する。
発光ダイオード１４の光は、フォトトランジスター１３
を導通させる。導通するフォトトランジスター１３は、
ＦＥＴのゲートを電池２の＋側に接続してＦＥＴをオン
とする。したがって、パック電池を電気機器にセットす
ると、電池２はＦＥＴを介して電気機器に電力を供給す
る。パック電池を電気機器から外すと、フォトトランジ
スター１３は発光ダイオード１４からの光を受光しなく
なってオフにスイッチングされる。したがって、ＦＥＴ
はオフする。このため、パック電池を電気機器から外し
た状態で、＋−の電極端子３を金属等で接続しても、電
池２がショートすることはない。

【００３５】さらに、図５に示すパック電池は、図１な
いし図３に示すパック電池と同じように、電池２の過充
電と過放電とを防止する回路を、電池２のショートを防
止する回路の一部に併用している。制御回路４は、過充
電過放電防止回路６とＦＥＴとの間に接続するアンド回
路５と、このアンド回路５の入力端子と電池２の＋側と
の間に接続したフォトトランジスター１３とで構成され
る。フォトトランジスター１３は、図４に示すパック電
池と同じように、電気機器に設けた発光ダイオード１４
の光を受光して、オンオフにスイッチングされる。さら
に、パック電池は、発光ダイオード１４を発光させるた
めに、通電抵抗１５を内蔵し、通電抵抗１５の一端は、
ＦＥＴを介して電池２の−側に接続し、他端を電極端子
３の−側に接続している。なお、このＦＥＴは通常時に
導通状態にあり、パック電池が電気機器にセットされた
ときに、電池２、発光ダイオード１４、通電抵抗１５及
びこのＦＥＴの間で電気回路が形成されて発光ダイオー
ド１４が発光する。

【００３６】この構造のパック電池は、電気機器にセッ
トされると、電気機器の発光ダイオード１４の光でフォ
トトランジスター１３をオンにスイッチングする。オン
となったフォトトランジスター１３は、アンド回路５の
一方の入力端子に”Ｈｉｇｈ”信号を入力して、半導体
スイッチング素子１であるＦＥＴをオンとする。パック
電池を電気機器から外すと、フォトトランジスター１３
は発光ダイオード１４の光を受光できなくなって、オフ
状態となる。そうすると、アンド回路５の一方の入力端
子の信号が”Ｌｏｗ”となり、ＦＥＴをオフ状態にスイ
ッチングする。したがって、この状態でパック電池の電
極端子３の＋−に金属を接触させても、電池２がショー
トすることはない。

【００３７】さらにまた、図６に示すパック電池は、制
御回路４を、マイコンとフォトトランジスター１３とで
構成する。フォトトランジスター１３は、図４に示すパ
ック電池と同じように、電気機器に内蔵される発光ダイ
オード１４でオンオフにスイッチングされる。フォトト
ランジスター１３の出力はマイコン１６に入力される。
マイコン１６は、フォトトランジスター１３からの入力
信号を演算して、半導体スイッチング素子１であるＦＥ
Ｔをオン状態に制御する。

【００３８】この構造のパック電池は、フォトトランジ
スター１３の出力をマイコン１６で演算して、ＦＥＴを
オン状態にスイッチングする。マイコン１６とＦＥＴ
は、電池２のショートを防止すると共に、特定のパック
電池を選択して使用できるようにする。電気機器は、パ
ック電池のマイコン１６に特定の信号を出力するマイコ
ン１７を内蔵する。電気機器のマイコン１７は、予め記
憶する暗号パターンにしたがって発光ダイオード１４を
点滅させる。発光ダイオード１４の点滅は、パック電池
のフォトトランジスター１３をオンオフにスイッチング
し、フォトトランジスター１３のスイッチング信号はパ
ック電池のマイコン１６に入力される。パック電池のマ
イコン１６は、電気機器から電送される暗号パターンを
識別し、特定の暗号パターンと判定したときに限って、
半導体スイッチング素子１であるＦＥＴをオン状態す
る。パック電池のマイコン１６が、暗号パターンでない
と判定すると、マイコン１６はＦＥＴを導通しない。こ
のため、電気機器が、あらかじめ設定された特定の暗号
パターンで発光ダイオード１４を点滅しない限り、パッ
ク電池の半導体スイッチング素子１はオンとならない。
したがって、電気機器にセットしたパック電池を識別し
て、使用可能な状態とする。電気機器の発光ダイオード
１４が暗号パターンにしたがって発光し、あるいは、全
く発光しない状態で、パック電池の半導体スイッチング
素子１はオフ状態に保持される。したがって、パック電
池を電気機器から外した状態、あるいは、暗号パターン
で発光ダイオード１４を点滅しない電気機器にセットし
た状態では、電池２から電気機器に電力が供給されな
い。

【００３９】さらに、図７は、発光ダイオードとフォト
トランジスターに代わって、電極端子３と電源端子９と
を介して、電気機器からパック電池にパルス状の電圧信
号を電送する。電気機器からパック電池に電圧信号を電
送するために、電気機器である負荷は、マイコン１７で
制御されるスイッチングトランジスター１８を内蔵す
る。マイコン１７がスイッチングトランジスター１８を
オンにすると、電極端子３の電圧が低下し、スイッチン
グトランジスター１８をオフにすると電圧が上昇する。
したがって、マイコン１７がスイッチングトランジスタ
ー１８をスイッチングさせると、電極端子３の電圧は、
図に示すようにパルス状に変化する。電気機器のマイコ
ン１７は、スイッチングトランジスター１８を、あらか
じめ記憶する暗号パターンでスイッチングさせる。した
がって、電極端子３の電圧は、暗号パターンにしたがっ
て電圧が変化する。

【００４０】電極端子３の電圧変化は、パック電池のマ
イコン１６に入力される。パック電池のマイコン１６
は、電極端子３を介して電気機器から電送される暗号パ
ターンを識別し、特定の暗号パターンと判定したときに
限って、半導体スイッチング素子１であるＦＥＴをオン
状態にする。パック電池のマイコン１６が、暗号パター
ンでないと判定すると、マイコン１６はＦＥＴを導通し
ない。このため、パック電池が、あらかじめ設定された
特定の暗号パターンでスイッチングトランジスター１８
をスイッチングしない限り、パック電池の半導体スイッ
チング素子１はオンとならない。したがって、電気機器
にセットしたパック電池を識別して、使用可能な状態と
する。電気機器のスイッチングトランジスター１８が暗
号パターンにしたがってスイッチングされず、あるい
は、全くスイッチングされない状態で、パック電池の半
導体スイッチング素子１はオフ状態に保持される。した
がって、パック電池を電気機器から外した状態、あるい
は、暗号パターンでスイッチングされない電気機器にセ
ットした状態では、電池２から電気機器に電力が供給さ
れない。

【００４１】さらに、パック電池をセットする電気機器
が充電器であると、図７に示すように、充電用電源と直
列にスイッチングトランジスター２０を接続し、このス
イッチングトランジスター２０をマイコン１９でオンオ
フにスイッチングする。この電気機器は、スイッチング
トランジスター２０をオンにすると電極端子３の電圧が
上昇し、スイッチングトランジスター２０をオフにする
と電極端子３の電圧が低下する。したがって、パック電
池のマイコン１６は、電極端子３の電圧が、定常電圧か
ら上昇する信号と、低下する信号の両方を演算して暗号
パターンを識別できるように設計する。

【００４２】図７に示すように、電極端子３を介して電
気機器から暗号パターンの信号を電送すると、パック電
池を２端子として、電池２のショートを防止でき、電極
端子３の構造を最も簡素化できる特長がある。

【００４３】

【発明の効果】この発明のパック電池は、電気機器の連
結する部分の構造を複雑にする必要がなく、簡単かつ容
易に、しかも確実に脱着できる構造とすることができ
る。また、長期間に渡って電池のショートを確実に防止
できる特長もある。それは、この発明のパック電池が、
電池の直列に半導体スイッチング素子を接続し、この半
導体スイッチング素子を、パック電池を電気機器に装着
したことを検出する制御回路で制御してスイッチングし
ているからである。従来のパック電池のように、電池と
直列に、電気機器にセットしたことを検出してオンオフ
される機械的接点のスイッチを接続してショートを防止
するものは、電気機器から外したときに、スイッチを機
械的にオフに切り換え、このスイッチで電池の電流を遮
断する必要がある。したがって、このパック電池は、ス
イッチに大電流を遮断できるものを使用する必要があ
り、しかも、この大電流スイッチを、パック電池を脱着
して直接に制御する必要がある。このため、パック電池
を電気機器にセットしたときに、大電流を制御するスイ
ッチを強制的にオフにするために、強い反作用を受け
る。このため、電気機器への接続構造を強固に設計し、
かつ、強い反作用の作用する状態でパック電池を脱着す
る必要がある。これに対して、この発明のパック電池
は、電池に直接に接続するスイッチを、機械的な接点の
スイッチから半導体スイッチング素子に変更し、この半
導体スイッチング素子を、パック電池を電気機器にセッ
トしたことを検出する制御回路で制御する。したがっ
て、パック電池の充、放電電流がいかに大電流であって
も、パック電池を電気機器にセットしたかどうかを検出
する制御回路には、大電流をスイッチングするスイッチ
を必要としない。制御回路は、電気的にパック電池を電
気機器にセットしたことを検出し、あるいは、小容量の
スイッチで電気機器にセットしたことを検出して、半導
体スイッチング素子を制御することができる。このた
め、この発明のパック電池は、電気機器に装着する部分
に、スイッチから強い反作用を受けることがなく、ま
た、半導体スイッチング素子でもって確実に大電流の
充、放電を制御して、電池のショートを確実に防止でき
る特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかるパック電池の回路図

【図２】この発明の他の実施例にかかるパック電池の回
路図

【図３】この発明の他の実施例にかかるパック電池の回
路図

【図４】この発明の他の実施例にかかるパック電池の回
路図

【図５】この発明の他の実施例にかかるパック電池の回
路図

【図６】この発明の他の実施例にかかるパック電池の回
路図

【図７】この発明の他の実施例にかかるパック電池の回
路図

【符号の説明】

１…半導体スイッチング素子 ２…電池 ３…電極端子 ４…制御回路 ５…アンド回路 ６…過充電過放電防止回路 ７…信号端子 ８…制御端子 ９…電源端子 １０…検出スイッチ １１…プッシュ片 １２…押圧部 １３…フォトトランジスター １４…発光ダイオード １５…通電抵抗 １６…マイコン １７…マイコン １８…スイッチングトランジスター １９…マイコン ２０…スイッチングトランジスター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池(2)と直列に半導体スイッチング素
   子(1)を接続しており、この半導体スイッチング素子(1)
   を介して電池(2)の電極を電極端子(3)に接続しており、
   半導体スイッチング素子(1)の制御入力端子には、パッ
   ク電池を電気機器にセットしたことを検出して半導体ス
   イッチング素子(1)をオン状態とする制御回路(4)を接続
   しており、パック電池が電気機器にセットされると、制
   御回路(4)が半導体スイッチング素子(1)をオンの状態と
   して、電池(2)を電気機器に接続するように構成されて
   なるパック電池。