JPH08138754A - バッテリーパック - Google Patents
バッテリーパックInfo
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- JPH08138754A JPH08138754A JP6279338A JP27933894A JPH08138754A JP H08138754 A JPH08138754 A JP H08138754A JP 6279338 A JP6279338 A JP 6279338A JP 27933894 A JP27933894 A JP 27933894A JP H08138754 A JPH08138754 A JP H08138754A
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- charging
- discharge
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- terminal
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- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【目的】 任意の一の特性のバッテリーセルを他の特性
として使用する。 【構成】 充放電端子２+ 、２- の内の端子２+ が切り
換えスイッチ３の一方の固定接点３ａに接続されると共
に、切り換えスイッチ４の他方の固定接点４ｂに接続さ
れる。この切り換えスイッチ４の可動接点が電圧変換回
路を構成するＤＣ−ＤＣコンバータ５の入力（ＩＮ）に
接続され、またこのＤＣ−ＤＣコンバータ５の出力（Ｏ
ＵＴ）が切り換えスイッチ３の可動接点に接続される。
さらに切り換えスイッチ４の一方の固定接点４ａがバッ
テリーセル１の正極（＋）に接続されると共に、このバ
ッテリーセル１の正極（＋）が切り換えスイッチ３の他
方の固定接点３ｂに接続される。またスイッチ４の可動
接点が参照電圧の発生回路６に接続され、この発生回路
６の出力がＤＣ−ＤＣコンバータ５の参照入力（Ｒｅ
ｆ）に接続される。
として使用する。 【構成】 充放電端子２+ 、２- の内の端子２+ が切り
換えスイッチ３の一方の固定接点３ａに接続されると共
に、切り換えスイッチ４の他方の固定接点４ｂに接続さ
れる。この切り換えスイッチ４の可動接点が電圧変換回
路を構成するＤＣ−ＤＣコンバータ５の入力（ＩＮ）に
接続され、またこのＤＣ−ＤＣコンバータ５の出力（Ｏ
ＵＴ）が切り換えスイッチ３の可動接点に接続される。
さらに切り換えスイッチ４の一方の固定接点４ａがバッ
テリーセル１の正極（＋）に接続されると共に、このバ
ッテリーセル１の正極（＋）が切り換えスイッチ３の他
方の固定接点３ｂに接続される。またスイッチ４の可動
接点が参照電圧の発生回路６に接続され、この発生回路
６の出力がＤＣ−ＤＣコンバータ５の参照入力（Ｒｅ
ｆ）に接続される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、携帯用の電話機、パー
ソナルコンピュータやＶＴＲ一体型ビデオカメラ等に使
用されるバッテリーパックに関するものである。
ソナルコンピュータやＶＴＲ一体型ビデオカメラ等に使
用されるバッテリーパックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】携帯用の電話機、パーソナルコンピュー
タやＶＴＲ一体型ビデオカメラ等に使用されるバッテリ
ーパックとしては、従来からニッケルカドミウムまたは
ニッケル水素を用いたバッテリーセルによるものが多く
使用されている。ここでこのようなニッケルカドミウム
またはニッケル水素を用いたバッテリーセルの充放電特
性（電圧−充放電容量（Ａｈ）特性）は例えば図２に示
すようになっている。
タやＶＴＲ一体型ビデオカメラ等に使用されるバッテリ
ーパックとしては、従来からニッケルカドミウムまたは
ニッケル水素を用いたバッテリーセルによるものが多く
使用されている。ここでこのようなニッケルカドミウム
またはニッケル水素を用いたバッテリーセルの充放電特
性（電圧−充放電容量（Ａｈ）特性）は例えば図２に示
すようになっている。
【０００３】すなわちこの図２からも明らかなように、
ニッケルカドミウムを用いたバッテリーセルと、ニッケ
ル水素を用いたバッテリーセルとでは、充放電時の電圧
挙動が、電気容量の違いを別として略同じ特性となって
いる。従ってこれらのバッテリーセルによるバッテリー
パックは互換性があり、いずれか一方の特性に合わせて
作られた充電器及び装置に共通に使用できるものであ
る。
ニッケルカドミウムを用いたバッテリーセルと、ニッケ
ル水素を用いたバッテリーセルとでは、充放電時の電圧
挙動が、電気容量の違いを別として略同じ特性となって
いる。従ってこれらのバッテリーセルによるバッテリー
パックは互換性があり、いずれか一方の特性に合わせて
作られた充電器及び装置に共通に使用できるものであ
る。
【０００４】これは特に放電特性において、放電末期の
放電電圧の低下が急峻であることから、その直前の電圧
を検出してバッテリーパックの消耗の警報等を発生する
ことができ、このような警報手段も共通に使用すること
ができるものである。また充電特性においては、いずれ
のバッテリーセルも例えば高い電圧を用いた急速充電が
可能であり、充電電圧の制御は比較的自由度が高いもの
である。
放電電圧の低下が急峻であることから、その直前の電圧
を検出してバッテリーパックの消耗の警報等を発生する
ことができ、このような警報手段も共通に使用すること
ができるものである。また充電特性においては、いずれ
のバッテリーセルも例えば高い電圧を用いた急速充電が
可能であり、充電電圧の制御は比較的自由度が高いもの
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のニッ
ケルカドミウム等を用いた従来のバッテリーセルに対し
て、リチウムイオンを用いたバッテリーセルが実用化さ
れている。
ケルカドミウム等を用いた従来のバッテリーセルに対し
て、リチウムイオンを用いたバッテリーセルが実用化さ
れている。
【０００６】このようなリチウムイオンを用いたバッテ
リーセルは、例えば単セル当たりの平均放電電圧が３．
６Ｖと高く、これは上述の従来のバッテリーセルの約３
倍であり、例えば所望の電圧（３．６Ｖ）を得るために
従来のバッテリーセルでは３個を直列に設ける必要があ
ったものが、１個で足りることになる。
リーセルは、例えば単セル当たりの平均放電電圧が３．
６Ｖと高く、これは上述の従来のバッテリーセルの約３
倍であり、例えば所望の電圧（３．６Ｖ）を得るために
従来のバッテリーセルでは３個を直列に設ける必要があ
ったものが、１個で足りることになる。
【０００７】また、上述のニッケルカドミウム等を用い
た従来のバッテリーセルとの比較では、同じ放電容量と
した場合に、リチウムイオンを用いたバッテリーセル
は、体積比で約３０％小さくなり、重量比で約３５％軽
くなり、よりコンパクトなバッテリーパックの設計を可
能にすることができる。
た従来のバッテリーセルとの比較では、同じ放電容量と
した場合に、リチウムイオンを用いたバッテリーセル
は、体積比で約３０％小さくなり、重量比で約３５％軽
くなり、よりコンパクトなバッテリーパックの設計を可
能にすることができる。
【０００８】さらにリチウムイオンを用いたバッテリー
セルは、ニッケルカドミウム等を用いた従来のバッテリ
ーセルの最大の問題点であったメモリー効果（使用時間
が次第に短くなる）がなく、従っていわゆるリフレッシ
ュ放電回路等が不要で、いつでも簡単に充電を行うこと
ができる、等々の優れた特徴を有するものである。
セルは、ニッケルカドミウム等を用いた従来のバッテリ
ーセルの最大の問題点であったメモリー効果（使用時間
が次第に短くなる）がなく、従っていわゆるリフレッシ
ュ放電回路等が不要で、いつでも簡単に充電を行うこと
ができる、等々の優れた特徴を有するものである。
【０００９】ところがこのようなリチウムイオンを用い
たバッテリーセルにおいて、充電を行う際には、４．２
Ｖ±０．０５Ｖの極めて安定化された定電圧定電流が必
要とされる。従って充電器には、このような定電圧定電
流を発生することのできる特別な構成が要求される。
たバッテリーセルにおいて、充電を行う際には、４．２
Ｖ±０．０５Ｖの極めて安定化された定電圧定電流が必
要とされる。従って充電器には、このような定電圧定電
流を発生することのできる特別な構成が要求される。
【００１０】また、リチウムイオンを用いたバッテリー
セルの放電電圧の特性（電圧−残存容量（％）特性）
は、例えば図３に示すように、放電容量に応じて連続的
に変化する特性となっている。このためバッテリー残量
の検出は容易であるが、反面、放電電圧が大幅に（１Ｖ
以上）変動することになり、装置側でこの電圧を安定化
する必要が生じる。
セルの放電電圧の特性（電圧−残存容量（％）特性）
は、例えば図３に示すように、放電容量に応じて連続的
に変化する特性となっている。このためバッテリー残量
の検出は容易であるが、反面、放電電圧が大幅に（１Ｖ
以上）変動することになり、装置側でこの電圧を安定化
する必要が生じる。
【００１１】従ってこのようなリチウムイオンを用いた
バッテリーセルは、従来のニッケルカドミウム等を用い
たバッテリーセルとの互換性がなく、リチウムイオンを
用いたバッテリーセルを使用するための電圧安定化回路
等の設けられた、特別な仕様の装置にしか利用できない
ものであった。
バッテリーセルは、従来のニッケルカドミウム等を用い
たバッテリーセルとの互換性がなく、リチウムイオンを
用いたバッテリーセルを使用するための電圧安定化回路
等の設けられた、特別な仕様の装置にしか利用できない
ものであった。
【００１２】なお、さらにこの他のバッテリーセルにお
いても、充電電圧の特性及び放電電圧の特性が異なる場
合には、在来のバッテリーセルとの互換性は得られな
い。従ってこのようなバッテリーセルを使用する場合に
は、それぞれのバッテリーセルごとに特定の構成の充電
器や、特別な仕様の装置が要求されることになる。
いても、充電電圧の特性及び放電電圧の特性が異なる場
合には、在来のバッテリーセルとの互換性は得られな
い。従ってこのようなバッテリーセルを使用する場合に
は、それぞれのバッテリーセルごとに特定の構成の充電
器や、特別な仕様の装置が要求されることになる。
【００１３】この出願はこのような点に鑑みて成された
ものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置
では、充電電圧の特性及び放電電圧の特性が異なる場合
に、それぞれのバッテリーセルごとに特定の構成の充電
器や特別な仕様の装置が要求されるというものである。
ものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置
では、充電電圧の特性及び放電電圧の特性が異なる場合
に、それぞれのバッテリーセルごとに特定の構成の充電
器や特別な仕様の装置が要求されるというものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明による第１の手段
は、充電可能な任意の一の特性を有する単一または複数
のバッテリーセル１と、充放電端子２+ 、２- と、電圧
変換回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ５）とを有し、上記充
放電端子に入力される充電電力を上記電圧変換回路にて
上記任意の一の特性の充電電圧に変換して上記単一また
は複数のバッテリーセルに印加して充電を行うと共に、
上記単一または複数のバッテリーセルからの放電電力を
上記電圧変換回路にて任意の他の特性の放電電圧に変換
して上記充放電端子に出力するようにしたことを特徴と
するバッテリーパックである。
は、充電可能な任意の一の特性を有する単一または複数
のバッテリーセル１と、充放電端子２+ 、２- と、電圧
変換回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ５）とを有し、上記充
放電端子に入力される充電電力を上記電圧変換回路にて
上記任意の一の特性の充電電圧に変換して上記単一また
は複数のバッテリーセルに印加して充電を行うと共に、
上記単一または複数のバッテリーセルからの放電電力を
上記電圧変換回路にて任意の他の特性の放電電圧に変換
して上記充放電端子に出力するようにしたことを特徴と
するバッテリーパックである。
【００１５】本発明による第２の手段は、第１の手段記
載のバッテリーパックにおいて、上記充放電端子の電圧
を監視する手段（比較回路７）を有し、上記手段で検出
された端子電圧が所定値以上のときは上記充放電端子に
入力される充電電力が上記電圧変換回路を通じて上記単
一または複数のバッテリーセルに供給され、上記手段で
検出された端子電圧が所定値以下のときは上記単一また
は複数のバッテリーセルからの放電電力が上記電圧変換
回路を通じて上記充放電端子に出力される構成としたこ
とを特徴とするバッテリーパックである。
載のバッテリーパックにおいて、上記充放電端子の電圧
を監視する手段（比較回路７）を有し、上記手段で検出
された端子電圧が所定値以上のときは上記充放電端子に
入力される充電電力が上記電圧変換回路を通じて上記単
一または複数のバッテリーセルに供給され、上記手段で
検出された端子電圧が所定値以下のときは上記単一また
は複数のバッテリーセルからの放電電力が上記電圧変換
回路を通じて上記充放電端子に出力される構成としたこ
とを特徴とするバッテリーパックである。
【００１６】本発明による第３の手段は、第１または２
の手段記載のバッテリーパックにおいて、上記充電電圧
への変換は、上記任意の一の特性の充電特性に合致する
ように行うことを特徴とするバッテリーパックである。
の手段記載のバッテリーパックにおいて、上記充電電圧
への変換は、上記任意の一の特性の充電特性に合致する
ように行うことを特徴とするバッテリーパックである。
【００１７】本発明による第４の手段は、第１または２
の手段記載のバッテリーパックにおいて、上記放電電圧
への変換は、上記任意の他の特性の放電特性曲線を模擬
するように行うことを特徴とするバッテリーパックであ
る。
の手段記載のバッテリーパックにおいて、上記放電電圧
への変換は、上記任意の他の特性の放電特性曲線を模擬
するように行うことを特徴とするバッテリーパックであ
る。
【００１８】本発明による第５の手段は、第３または４
の手段記載のバッテリーパックにおいて、上記充電また
は放電電圧の変換は、上記電圧変換回路の参照電圧を上
記任意の一または他の特性の特性曲線に沿って変化させ
て行うことを特徴とするバッテリーパックである。
の手段記載のバッテリーパックにおいて、上記充電また
は放電電圧の変換は、上記電圧変換回路の参照電圧を上
記任意の一または他の特性の特性曲線に沿って変化させ
て行うことを特徴とするバッテリーパックである。
【００１９】本発明による第６の手段は、第５の手段記
載のバッテリーパックにおいて、上記電圧変換回路の参
照電圧の発生は、アナログまたはデジタル方式の電圧発
生手段（参照電圧の発生回路６）によって行うことを特
徴とするバッテリーパックである。
載のバッテリーパックにおいて、上記電圧変換回路の参
照電圧の発生は、アナログまたはデジタル方式の電圧発
生手段（参照電圧の発生回路６）によって行うことを特
徴とするバッテリーパックである。
【００２０】
【作用】これによれば、充電可能な任意の一の特性を有
する単一または複数のバッテリーセルと、充放電端子
と、電圧変換回路とを有し、充放電端子に入力される充
電電力を電圧変換回路にて任意の一の特性の充電電圧に
変換して単一または複数のバッテリーセルに印加して充
電を行うと共に、単一または複数のバッテリーセルから
の放電電力を電圧変換回路にて任意の他の特性の放電電
圧に変換して充放電端子に出力するようにしたことによ
って、任意の一の特性のバッテリーセルを他の特性のバ
ッテリーセルとして使用することができる。
する単一または複数のバッテリーセルと、充放電端子
と、電圧変換回路とを有し、充放電端子に入力される充
電電力を電圧変換回路にて任意の一の特性の充電電圧に
変換して単一または複数のバッテリーセルに印加して充
電を行うと共に、単一または複数のバッテリーセルから
の放電電力を電圧変換回路にて任意の他の特性の放電電
圧に変換して充放電端子に出力するようにしたことによ
って、任意の一の特性のバッテリーセルを他の特性のバ
ッテリーセルとして使用することができる。
【００２１】また、充放電端子の電圧を監視する手段を
有し、この手段で検出された端子電圧が所定値以上のと
きは充放電端子に入力される充電電力が電圧変換回路を
通じて単一または複数のバッテリーセルに供給され、こ
の手段で検出された端子電圧が所定値以下のときは単一
または複数のバッテリーセルからの放電電力が電圧変換
回路を通じて充放電端子に出力される構成としたことに
よって、充電時と放電時に１個の電圧変換回路を有効に
利用することができる。
有し、この手段で検出された端子電圧が所定値以上のと
きは充放電端子に入力される充電電力が電圧変換回路を
通じて単一または複数のバッテリーセルに供給され、こ
の手段で検出された端子電圧が所定値以下のときは単一
または複数のバッテリーセルからの放電電力が電圧変換
回路を通じて充放電端子に出力される構成としたことに
よって、充電時と放電時に１個の電圧変換回路を有効に
利用することができる。
【００２２】されに、充電電圧への変換を任意の一の特
性の充電特性に合致するように行うことによって、任意
に入力される充電電力を一の特性のバッテリーセルに良
好に充電することができる。
性の充電特性に合致するように行うことによって、任意
に入力される充電電力を一の特性のバッテリーセルに良
好に充電することができる。
【００２３】また、放電電圧への変換を任意の他の特性
の放電特性曲線を模擬するように行うことによって、任
意のバッテリーセルからの放電電力を他の特性のバッテ
リーセルを用いる仕様の装置に良好に供給することがで
きる。
の放電特性曲線を模擬するように行うことによって、任
意のバッテリーセルからの放電電力を他の特性のバッテ
リーセルを用いる仕様の装置に良好に供給することがで
きる。
【００２４】されに、充電または放電電圧の変換を電圧
変換回路の参照電圧を任意の一または他の特性の特性曲
線に沿って変化させて行うことによって、これらの電圧
の変換を簡単な構成で良好に行うことができる。
変換回路の参照電圧を任意の一または他の特性の特性曲
線に沿って変化させて行うことによって、これらの電圧
の変換を簡単な構成で良好に行うことができる。
【００２５】また、電圧変換回路の参照電圧の発生をア
ナログまたはデジタル方式の電圧発生手段によって行う
ことによって、このような参照電圧の発生を簡単な構成
で安定に行うことができる。
ナログまたはデジタル方式の電圧発生手段によって行う
ことによって、このような参照電圧の発生を簡単な構成
で安定に行うことができる。
【００２６】
【実施例】図１は本発明によるバッテリーパック１０の
構成の一例を示すブロック図である。この図１におい
て、１は充電可能な任意の一の特性を有する単一または
複数のバッテリーセル、例えばリチウムイオンを用いた
バッテリーセルである。また２+ 、２- は充電電力の入
力及び放電電力の出力を行う充放電端子である。
構成の一例を示すブロック図である。この図１におい
て、１は充電可能な任意の一の特性を有する単一または
複数のバッテリーセル、例えばリチウムイオンを用いた
バッテリーセルである。また２+ 、２- は充電電力の入
力及び放電電力の出力を行う充放電端子である。
【００２７】この充放電端子２+ 、２- の内の端子２+
が、切り換えスイッチ３の一方の固定接点３ａに接続さ
れると共に、切り換えスイッチ４の他方の固定接点４ｂ
に接続される。この切り換えスイッチ４の可動接点が電
圧変換回路を構成するＤＣ−ＤＣコンバータ５の入力
（ＩＮ）に接続され、またこのＤＣ−ＤＣコンバータ５
の出力（ＯＵＴ）が切り換えスイッチ３の可動接点に接
続される。
が、切り換えスイッチ３の一方の固定接点３ａに接続さ
れると共に、切り換えスイッチ４の他方の固定接点４ｂ
に接続される。この切り換えスイッチ４の可動接点が電
圧変換回路を構成するＤＣ−ＤＣコンバータ５の入力
（ＩＮ）に接続され、またこのＤＣ−ＤＣコンバータ５
の出力（ＯＵＴ）が切り換えスイッチ３の可動接点に接
続される。
【００２８】さらに切り換えスイッチ４の一方の固定接
点４ａがバッテリーセル１の正極（＋）に接続されると
共に、このバッテリーセル１の正極（＋）が切り換えス
イッチ３の他方の固定接点３ｂに接続される。またスイ
ッチ４の可動接点が参照電圧の発生回路６に接続され、
この発生回路６の出力がＤＣ−ＤＣコンバータ５の参照
入力（Ｒｅｆ）に接続される。
点４ａがバッテリーセル１の正極（＋）に接続されると
共に、このバッテリーセル１の正極（＋）が切り換えス
イッチ３の他方の固定接点３ｂに接続される。またスイ
ッチ４の可動接点が参照電圧の発生回路６に接続され、
この発生回路６の出力がＤＣ−ＤＣコンバータ５の参照
入力（Ｒｅｆ）に接続される。
【００２９】また、端子２+ がその電圧を監視するため
の比較回路７に接続され、この比較回路７の出力が切り
換えスイッチ３、４及び発生回路６に接続される。な
お、充放電端子２- が、バッテリーセル１の負極（−）
とＤＣ−ＤＣコンバータ５及び発生回路６の接地（ＧＮ
Ｄ）に接続される。また比較回路７自体の電源はバッテ
リーセル１の正極（＋）または充放電端子２+ のいづれ
か高い方より供給される。
の比較回路７に接続され、この比較回路７の出力が切り
換えスイッチ３、４及び発生回路６に接続される。な
お、充放電端子２- が、バッテリーセル１の負極（−）
とＤＣ−ＤＣコンバータ５及び発生回路６の接地（ＧＮ
Ｄ）に接続される。また比較回路７自体の電源はバッテ
リーセル１の正極（＋）または充放電端子２+ のいづれ
か高い方より供給される。
【００３０】そしてこの構成において、まず充電時には
端子２+ には放電時のバッテリーパック１０の出力電圧
以上の電圧が印加され、この電圧が所定値以上であると
きに比較回路７で判別が行われる。この比較回路７の出
力が切り換えスイッチ３、４に供給されて、これらの切
り換えスイッチ３、４が図示とは逆に切り換えられる。
端子２+ には放電時のバッテリーパック１０の出力電圧
以上の電圧が印加され、この電圧が所定値以上であると
きに比較回路７で判別が行われる。この比較回路７の出
力が切り換えスイッチ３、４に供給されて、これらの切
り換えスイッチ３、４が図示とは逆に切り換えられる。
【００３１】また比較回路７の出力が発生回路６に供給
されて、例えば４．２Ｖ±０．０５Ｖの定電圧定電流が
ＤＣ−ＤＣコンバータ５で形成されるようにするための
参照電圧が発生される。そしてこの参照電圧がＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ５の参照入力（Ｒｅｆ）に供給される。
されて、例えば４．２Ｖ±０．０５Ｖの定電圧定電流が
ＤＣ−ＤＣコンバータ５で形成されるようにするための
参照電圧が発生される。そしてこの参照電圧がＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ５の参照入力（Ｒｅｆ）に供給される。
【００３２】従ってこの構成において、充電時には端子
２+ に印加される充電電圧が、切り換えスイッチ４の固
定接点４ｂを通じてＤＣ−ＤＣコンバータ５の入力（Ｉ
Ｎ）に供給される。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ５の参
照入力（Ｒｅｆ）に、例えば４．２Ｖ±０．０５Ｖ、１
Ｃの定電圧定電流を形成するための参照電圧が供給され
る。
２+ に印加される充電電圧が、切り換えスイッチ４の固
定接点４ｂを通じてＤＣ−ＤＣコンバータ５の入力（Ｉ
Ｎ）に供給される。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ５の参
照入力（Ｒｅｆ）に、例えば４．２Ｖ±０．０５Ｖ、１
Ｃの定電圧定電流を形成するための参照電圧が供給され
る。
【００３３】これによってＤＣ−ＤＣコンバータ５の出
力（ＯＵＴ）には、充電電圧が例えば４．２Ｖ±０．０
５Ｖ、１Ｃの定電圧定電流に変換された充電電力が取り
出される。そしてこのＤＣ−ＤＣコンバータ５の出力
（ＯＵＴ）から取り出される充電電力が、切り換えスイ
ッチ３の固定接点３ｂを通じてバッテリーセル１の正極
（＋）に供給される。
力（ＯＵＴ）には、充電電圧が例えば４．２Ｖ±０．０
５Ｖ、１Ｃの定電圧定電流に変換された充電電力が取り
出される。そしてこのＤＣ−ＤＣコンバータ５の出力
（ＯＵＴ）から取り出される充電電力が、切り換えスイ
ッチ３の固定接点３ｂを通じてバッテリーセル１の正極
（＋）に供給される。
【００３４】これに対して放電時には、端子２+ には負
荷が接続され、この端子２+ にはバッテリーパック１０
の放電電圧が取り出される。従ってこの電圧は上述の所
定値以下であって、比較回路７からは出力が取り出され
ず、切り換えスイッチ３、４は図示の位置に切り換えら
れる。
荷が接続され、この端子２+ にはバッテリーパック１０
の放電電圧が取り出される。従ってこの電圧は上述の所
定値以下であって、比較回路７からは出力が取り出され
ず、切り換えスイッチ３、４は図示の位置に切り換えら
れる。
【００３５】従ってこの構成において、バッテリーセル
１の正極（＋）からの放電電圧が、切り換えスイッチ４
の固定接点４ａを通じてＤＣ−ＤＣコンバータ５の入力
（ＩＮ）に供給され、ＤＣ−ＤＣコンバータ５の出力
（ＯＵＴ）からの放電電圧が、切り換えスイッチ３の固
定接点３ａを通じて端子２+ に取り出される。
１の正極（＋）からの放電電圧が、切り換えスイッチ４
の固定接点４ａを通じてＤＣ−ＤＣコンバータ５の入力
（ＩＮ）に供給され、ＤＣ−ＤＣコンバータ５の出力
（ＯＵＴ）からの放電電圧が、切り換えスイッチ３の固
定接点３ａを通じて端子２+ に取り出される。
【００３６】それと共に発生回路６からは、リチウムイ
オンを用いたバッテリーセルの放電特性曲線を、例えば
ニッケルカドミウムまたはニッケル水素を用いたバッテ
リーセルの放電特性曲線に変換するための参照電圧が発
生されて、この参照電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ５の参
照入力（Ｒｅｆ）に供給される。
オンを用いたバッテリーセルの放電特性曲線を、例えば
ニッケルカドミウムまたはニッケル水素を用いたバッテ
リーセルの放電特性曲線に変換するための参照電圧が発
生されて、この参照電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ５の参
照入力（Ｒｅｆ）に供給される。
【００３７】すなわち例えば図３に示すようなリチウム
イオンを用いたバッテリーセルの放電特性曲線の各時点
の電位に対して、例えば図２に示すようなニッケルカド
ミウムまたはニッケル水素を用いたバッテリーセルの放
電特性曲線の各時点の電位に対応する参照電圧が発生さ
れる。
イオンを用いたバッテリーセルの放電特性曲線の各時点
の電位に対して、例えば図２に示すようなニッケルカド
ミウムまたはニッケル水素を用いたバッテリーセルの放
電特性曲線の各時点の電位に対応する参照電圧が発生さ
れる。
【００３８】これによってＤＣ−ＤＣコンバータ５の出
力（ＯＵＴ）には、バッテリーセル１の正極（＋）から
の直線的に低下される放電電圧に対して、例えばニッケ
ルカドミウムまたはニッケル水素を用いたバッテリーセ
ルの放電特性曲線を模擬した放電電圧が発生され、この
放電電圧が端子２+ に取り出される。
力（ＯＵＴ）には、バッテリーセル１の正極（＋）から
の直線的に低下される放電電圧に対して、例えばニッケ
ルカドミウムまたはニッケル水素を用いたバッテリーセ
ルの放電特性曲線を模擬した放電電圧が発生され、この
放電電圧が端子２+ に取り出される。
【００３９】なおこのような参照電圧が発生は、バッテ
リーセル１の正極（＋）からの放電電圧を例えば非直線
素子の回路網に供給してアナログ的に発生する。あるい
はバッテリーセル１の正極（＋）からの放電電圧をＡ／
Ｄ変換し、このデジタル値をＲＯＭテーブル等で所望の
電圧値のデジタル値に変換し、このデジタル値をＤ／Ａ
変換して発生することもできる。
リーセル１の正極（＋）からの放電電圧を例えば非直線
素子の回路網に供給してアナログ的に発生する。あるい
はバッテリーセル１の正極（＋）からの放電電圧をＡ／
Ｄ変換し、このデジタル値をＲＯＭテーブル等で所望の
電圧値のデジタル値に変換し、このデジタル値をＤ／Ａ
変換して発生することもできる。
【００４０】こうして上述の構成によれば、充電可能な
任意の一の特性を有する単一または複数のバッテリーセ
ル１と、充放電端子２+ 、２- と、電圧変換回路（ＤＣ
−ＤＣコンバータ５）とを有し、充放電端子に入力され
る充電電力を電圧変換回路にて任意の一の特性の充電電
圧に変換して単一または複数のバッテリーセルに印加し
て充電を行うと共に、単一または複数のバッテリーセル
からの放電電力を電圧変換回路にて任意の他の特性の放
電電圧に変換して充放電端子に出力するようにしたこと
によって、任意の一の特性のバッテリーセルを他の特性
のバッテリーセルとして使用することができるものであ
る。
任意の一の特性を有する単一または複数のバッテリーセ
ル１と、充放電端子２+ 、２- と、電圧変換回路（ＤＣ
−ＤＣコンバータ５）とを有し、充放電端子に入力され
る充電電力を電圧変換回路にて任意の一の特性の充電電
圧に変換して単一または複数のバッテリーセルに印加し
て充電を行うと共に、単一または複数のバッテリーセル
からの放電電力を電圧変換回路にて任意の他の特性の放
電電圧に変換して充放電端子に出力するようにしたこと
によって、任意の一の特性のバッテリーセルを他の特性
のバッテリーセルとして使用することができるものであ
る。
【００４１】また、充放電端子の電圧を監視する手段
（比較回路７）を有し、この手段で検出された端子電圧
が所定値以上のときは充放電端子に入力される充電電力
が電圧変換回路を通じて単一または複数のバッテリーセ
ルに供給され、この手段で検出された端子電圧が所定値
以下のときは単一または複数のバッテリーセルからの放
電電力が電圧変換回路を通じて充放電端子に出力される
構成としたことによって、充電時と放電時に１個の電圧
変換回路を有効に利用することができるものである。
（比較回路７）を有し、この手段で検出された端子電圧
が所定値以上のときは充放電端子に入力される充電電力
が電圧変換回路を通じて単一または複数のバッテリーセ
ルに供給され、この手段で検出された端子電圧が所定値
以下のときは単一または複数のバッテリーセルからの放
電電力が電圧変換回路を通じて充放電端子に出力される
構成としたことによって、充電時と放電時に１個の電圧
変換回路を有効に利用することができるものである。
【００４２】されに、充電電圧への変換を任意の一の特
性の充電特性に合致するように行うことによって、任意
に入力される充電電力を一の特性のバッテリーセルに良
好に充電することができるものである。
性の充電特性に合致するように行うことによって、任意
に入力される充電電力を一の特性のバッテリーセルに良
好に充電することができるものである。
【００４３】また、放電電圧への変換を任意の他の特性
の放電特性曲線を模擬するように行うことによって、任
意のバッテリーセルからの放電電力を他の特性のバッテ
リーセルを用いる仕様の装置に良好に供給することがで
きるものである。
の放電特性曲線を模擬するように行うことによって、任
意のバッテリーセルからの放電電力を他の特性のバッテ
リーセルを用いる仕様の装置に良好に供給することがで
きるものである。
【００４４】されに、充電または放電電圧の変換を電圧
変換回路の参照電圧を任意の一または他の特性の特性曲
線に沿って変化させて行うことによって、これらの電圧
の変換を簡単な構成で良好に行うことができるものであ
る。
変換回路の参照電圧を任意の一または他の特性の特性曲
線に沿って変化させて行うことによって、これらの電圧
の変換を簡単な構成で良好に行うことができるものであ
る。
【００４５】また、電圧変換回路の参照電圧の発生をア
ナログまたはデジタル方式の電圧発生手段（参照電圧の
発生回路６）によって行うことによって、このような参
照電圧の発生を簡単な構成で安定に行うことができるも
のである。
ナログまたはデジタル方式の電圧発生手段（参照電圧の
発生回路６）によって行うことによって、このような参
照電圧の発生を簡単な構成で安定に行うことができるも
のである。
【００４６】すなわち上述の構成において、例えばリチ
ウムイオンを用いたバッテリーセルを使用して、このバ
ッテリーパック１０の充放電の特性を例えばニッケルカ
ドミウムまたはニッケル水素を用いたバッテリーセルと
同じにすることができる。
ウムイオンを用いたバッテリーセルを使用して、このバ
ッテリーパック１０の充放電の特性を例えばニッケルカ
ドミウムまたはニッケル水素を用いたバッテリーセルと
同じにすることができる。
【００４７】これによって、例えば在来のニッケルカド
ミウム等を用いたバッテリーセルの仕様で設計された充
電器や装置に対しても、リチウムイオンを用いたバッテ
リーセルを使用することができ、単セル当たりの平均放
電電圧が高く、体積が小さく、重量が軽く、メモリー効
果がない等々のリチウムイオンを用いたバッテリーセル
の優れた特徴を活かしたバッテリーパック１０を形成す
ることができる。
ミウム等を用いたバッテリーセルの仕様で設計された充
電器や装置に対しても、リチウムイオンを用いたバッテ
リーセルを使用することができ、単セル当たりの平均放
電電圧が高く、体積が小さく、重量が軽く、メモリー効
果がない等々のリチウムイオンを用いたバッテリーセル
の優れた特徴を活かしたバッテリーパック１０を形成す
ることができる。
【００４８】なお上述の構成において、バッテリーセル
１は上述のリチウムイオンを用いたバッテリーセルに限
らず、この他の充電電圧の特性及び放電電圧の特性が異
なるバッテリーセルにおいても同様に本発明を適用する
ことができる。また放電電圧の特性も、上述のニッケル
カドミウム等を用いたバッテリーセル以外の特性にする
こともできる。
１は上述のリチウムイオンを用いたバッテリーセルに限
らず、この他の充電電圧の特性及び放電電圧の特性が異
なるバッテリーセルにおいても同様に本発明を適用する
ことができる。また放電電圧の特性も、上述のニッケル
カドミウム等を用いたバッテリーセル以外の特性にする
こともできる。
【００４９】さらに上述の実施例では、ＤＣ−ＤＣコン
バータ５のシャットダウン機能を示していないが、近年
のＤＣ−ＤＣコンバータには負荷が小さいときの消費電
力が数百マイクロアンペア以下のものが開発されてお
り、特に制御を行わなくても実用に供することができ
る。また、バッテリーパック１０側にパワースイッチを
設けること、あるいはシャットダウン機能の制御用に端
子を設けることによっても実現可能である。
バータ５のシャットダウン機能を示していないが、近年
のＤＣ−ＤＣコンバータには負荷が小さいときの消費電
力が数百マイクロアンペア以下のものが開発されてお
り、特に制御を行わなくても実用に供することができ
る。また、バッテリーパック１０側にパワースイッチを
設けること、あるいはシャットダウン機能の制御用に端
子を設けることによっても実現可能である。
【００５０】
【発明の効果】この発明によれば、充電可能な任意の一
の特性を有する単一または複数のバッテリーセルと、充
放電端子と、電圧変換回路とを有し、充放電端子に入力
される充電電力を電圧変換回路にて任意の一の特性の充
電電圧に変換して単一または複数のバッテリーセルに印
加して充電を行うと共に、単一または複数のバッテリー
セルからの放電電力を電圧変換回路にて任意の他の特性
の放電電圧に変換して充放電端子に出力するようにした
ことによって、任意の一の特性のバッテリーセルを他の
特性のバッテリーセルとして使用することができるよう
になった。
の特性を有する単一または複数のバッテリーセルと、充
放電端子と、電圧変換回路とを有し、充放電端子に入力
される充電電力を電圧変換回路にて任意の一の特性の充
電電圧に変換して単一または複数のバッテリーセルに印
加して充電を行うと共に、単一または複数のバッテリー
セルからの放電電力を電圧変換回路にて任意の他の特性
の放電電圧に変換して充放電端子に出力するようにした
ことによって、任意の一の特性のバッテリーセルを他の
特性のバッテリーセルとして使用することができるよう
になった。
【００５１】また、充放電端子の電圧を監視する手段を
有し、この手段で検出された端子電圧が所定値以上のと
きは充放電端子に入力される充電電力が電圧変換回路を
通じて単一または複数のバッテリーセルに供給され、こ
の手段で検出された端子電圧が所定値以下のときは単一
または複数のバッテリーセルからの放電電力が電圧変換
回路を通じて充放電端子に出力される構成としたことに
よって、充電時と放電時に１個の電圧変換回路を有効に
利用することができるようになった。
有し、この手段で検出された端子電圧が所定値以上のと
きは充放電端子に入力される充電電力が電圧変換回路を
通じて単一または複数のバッテリーセルに供給され、こ
の手段で検出された端子電圧が所定値以下のときは単一
または複数のバッテリーセルからの放電電力が電圧変換
回路を通じて充放電端子に出力される構成としたことに
よって、充電時と放電時に１個の電圧変換回路を有効に
利用することができるようになった。
【００５２】されに、充電電圧への変換を任意の一の特
性の充電特性に合致するように行うことによって、任意
に入力される充電電力を一の特性のバッテリーセルに良
好に充電することができるようになった。
性の充電特性に合致するように行うことによって、任意
に入力される充電電力を一の特性のバッテリーセルに良
好に充電することができるようになった。
【００５３】また、放電電圧への変換を任意の他の特性
の放電特性曲線を模擬するように行うことによって、任
意のバッテリーセルからの放電電力を他の特性のバッテ
リーセルを用いる仕様の装置に良好に供給することがで
きるようになった。
の放電特性曲線を模擬するように行うことによって、任
意のバッテリーセルからの放電電力を他の特性のバッテ
リーセルを用いる仕様の装置に良好に供給することがで
きるようになった。
【００５４】されに、充電または放電電圧の変換を電圧
変換回路の参照電圧を任意の一または他の特性の特性曲
線に沿って変化させて行うことによって、これらの電圧
の変換を簡単な構成で良好に行うことができるようにな
った。
変換回路の参照電圧を任意の一または他の特性の特性曲
線に沿って変化させて行うことによって、これらの電圧
の変換を簡単な構成で良好に行うことができるようにな
った。
【００５５】また、電圧変換回路の参照電圧の発生をア
ナログまたはデジタル方式の電圧発生手段によって行う
ことによって、このような参照電圧の発生を簡単な構成
で安定に行うことができるようになった。
ナログまたはデジタル方式の電圧発生手段によって行う
ことによって、このような参照電圧の発生を簡単な構成
で安定に行うことができるようになった。
【図１】本発明によるバッテリーパックの一例の構成図
である。
である。
【図２】その説明のための図である。
【図３】その説明のための図である。
１０ バッテリーパック １ 充電可能な任意の一の特性を有する単一または複数
のバッテリーセル、例えばリチウムイオンを用いたバッ
テリーセル ２+ 、２- 充電電力の入力及び放電電力の出力を行う
充放電端子 ３、４ 切り換えスイッチ ５ 電圧変換回路を構成するＤＣ−ＤＣコンバータ ６ 参照電圧の発生回路 ７ 電圧を監視するための比較回路
のバッテリーセル、例えばリチウムイオンを用いたバッ
テリーセル ２+ 、２- 充電電力の入力及び放電電力の出力を行う
充放電端子 ３、４ 切り換えスイッチ ５ 電圧変換回路を構成するＤＣ−ＤＣコンバータ ６ 参照電圧の発生回路 ７ 電圧を監視するための比較回路
Claims (6)
- 【請求項１】 充電可能な任意の一の特性を有する単一
または複数のバッテリーセルと、充放電端子と、電圧変
換回路とを有し、 上記充放電端子に入力される充電電力を上記電圧変換回
路にて上記任意の一の特性の充電電圧に変換して上記単
一または複数のバッテリーセルに印加して充電を行うと
共に、 上記単一または複数のバッテリーセルからの放電電力を
上記電圧変換回路にて任意の他の特性の放電電圧に変換
して上記充放電端子に出力するようにしたことを特徴と
するバッテリーパック。 - 【請求項２】 請求項１記載のバッテリーパックにおい
て、 上記充放電端子の電圧を監視する手段を有し、 上記手段で検出された端子電圧が所定値以上のときは上
記充放電端子に入力される充電電力が上記電圧変換回路
を通じて上記単一または複数のバッテリーセルに供給さ
れ、上記手段で検出された端子電圧が所定値以下のとき
は上記単一または複数のバッテリーセルからの放電電力
が上記電圧変換回路を通じて上記充放電端子に出力され
る構成としたことを特徴とするバッテリーパック。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のバッテリーパッ
クにおいて、 上記充電電圧への変換は、上記任意の一の特性の充電特
性に合致するように行うことを特徴とするバッテリーパ
ック。 - 【請求項４】 請求項１または２記載のバッテリーパッ
クにおいて、 上記放電電圧への変換は、上記任意の他の特性の放電特
性曲線を模擬するように行うことを特徴とするバッテリ
ーパック。 - 【請求項５】 請求項３または４記載のバッテリーパッ
クにおいて、 上記充電または放電電圧の変換は、上記電圧変換回路の
参照電圧を上記任意の一または他の特性の特性曲線に沿
って変化させて行うことを特徴とするバッテリーパッ
ク。 - 【請求項６】 請求項５記載のバッテリーパックにおい
て、 上記電圧変換回路の参照電圧の発生は、アナログまたは
デジタル方式の電圧発生手段によって行うことを特徴と
するバッテリーパック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27933894A JP3666037B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | バッテリーパック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27933894A JP3666037B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | バッテリーパック |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08138754A true JPH08138754A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3666037B2 JP3666037B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=17609796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27933894A Expired - Fee Related JP3666037B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | バッテリーパック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3666037B2 (ja) |
Cited By (26)
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-
1994
- 1994-11-14 JP JP27933894A patent/JP3666037B2/ja not_active Expired - Fee Related
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