JPH10304577A - 電池パック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成によって外部接続端子による電池の
ショートを確実に防止できるようにした電池パックを提
供する。 【解決手段】筐体１１内に電池１２を内蔵すると共に外
部との接続のための外部接続端子１３を有する電池パッ
クにおいて、電池１２と外部接続端子１３との間に挿入
されたスイッチ１６と、筐体１１の外部からの光を受光
するように配置された受光素子１３と、この受光素子１
３の出力信号を検出する検出回路１７と、この検出回路
１７の出力信号に基づいて受光素子１３が特定の変調光
を受光したときスイッチ１６をオン状態とし、それ以外
のときはスイッチ１６をオフ状態とする制御回路１８を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池を内蔵し外部
の使用機器や充電器との接続のための外部接続端子を有
する電池パックに係り、特に外部接続端子による電池の
短絡防止機能を有する電池パックに関する。

【０００２】

【従来の技術】電池パックは電池、特に二次電池を筐体
内に内蔵し、筐体に電池パックからの電源供給を受けて
動作する使用機器や二次電池を充電する充電器器を接続
するための外部接続端子を有し、携帯電話機などの携帯
機器やノートブック型パーソナルコンピュータなどに多
く利用されている。

【０００３】このような電池パックでは、筐体の表面に
設けられた外部接続端子に金属製の異物などが接触する
と、電池がショートして放電してしまう可能がある。こ
れを避けるため、（ａ）外部接続端子をカバーで覆い、
電池パックの使用時にカバーを取り外すようにした構
造、（ｂ）外部接続端子を覆うカバーをスライド式とし
た構造、（ｃ）外部接続端子の一部を電池と外部接続端
子との接点を兼ねる構成として、電池パックを充電器や
使用機器より取り外すと電池と外部接続端子との接続を
遮断するようにした構造、（ｄ）電池パックを充電器や
使用機器より取り外すと、これに機械的に連動するスイ
ッチにより電池と外部接続端子との接続を遮断するよう
にした構造などが考えられている。

【０００４】しかし、上記（ａ）（ｂ）の構造では、カ
バーから外部接続端子が露出したときには外部接続端子
を通して電池がショートする危険は依然として避けられ
ず、また（ｃ）（ｄ）のように機械的に電池と外部接続
端子との接続を遮断する構造では、誤動作により電池の
ショートが生じる可能性があるばかりでなく、構造が複
雑となってしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、外部
接続端子をカバーによって覆うようにした電池パックで
は、外部接続端子が露出したとき外部接続端子への導電
性の異物の接触により電池がショートする可能性があ
り、また電池と外部接続端子との接続を機械的に遮断す
る構造の電池バックでは、誤動作による電池のショート
が起こったり、構造的に複雑となるという問題点があっ
た。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点を解消
するためになされたもので、簡単な構成によって外部接
続端子による電池のショートを確実に防止できるように
した電池パックを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は電池パックが使用機器や充電器にセットさ
れているか取り外されているかを光学的に検出し、それ
に基づいて電池パックの電池と外部接続端子との接続を
制御するようにしたものである。

【０００８】すなわち、本発明は筐体内に電池を内蔵す
ると共に外部との接続のための外部接続端子を有する電
池パックにおいて、電池と外部接続端子との間に挿入さ
れたスイッチと、筐体の外部からの光を受光するように
配置された受光素子と、この受光素子の出力信号を受
け、該受光素子が特定の光を受光したときスイッチをオ
ン状態とし、それ以外のときは該スイッチをオフ状態と
する制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】また、本発明は筐体内に電池を内蔵すると
共に、該二次電池から電力の供給を受けて動作する使用
機器と接続するための外部接続端子を有する電池パック
において、電池と外部接続端子との間に挿入されたスイ
ッチと、筐体の外部からの光を受光するように配置され
た受光素子と、この受光素子の出力信号を受け、該受光
素子が使用機器に設けられた発光素子からの光を受光し
たときスイッチをオン状態とし、それ以外のときは該ス
イッチをオフ状態とする制御手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１０】さらに、本発明は筐体内に二次電池を内蔵
すると共に、該二次電池から電力の供給を受けて動作す
る使用機器および該二次電池を充電する充電器と接続す
るための外部接続端子を有する電池パックにおいて、二
次電池と外部接続端子との間に挿入されたスイッチと、
筐体の外部からの光を受光するように配置された受光素
子と、この受光素子の出力信号を受け、該受光素子が使
用機器または充電器に設けられた発光素子からの光を受
光したときスイッチをオン状態とし、それ以外のときは
該スイッチをオフ状態とする制御手段とを備えたことを
特徴とする。

【００１１】ここで、制御手段は受光素子が所定の周波
数で変調された光を受光したときスイッチをオン状態と
するか、あるいは受光素子が所定の光量以上の光を受光
したときスイッチをオン状態とするように構成される。

【００１２】このように構成される本発明の電池パック
では、受光素子が特定の光、すなわち所定周波数の変調
光または所定光量以上の光を受光しているか否かによ
り、電池パックが使用機器や充電器にセットされている
か、これらの機器から取り外されているか否かを判定
し、電池パックが使用機器または充電器から取り外され
ているときは、電池パックの電池と外部接続端子との間
を遮断するようにしたことにより、構造の複雑化を伴う
ことなく、外部接続端子を通しての電池のショートを確
実に防止することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る
電池パックの構成を示す図であり、（ａ）は外観を示す
斜視図、（ｂ）は一部を切り欠いて示す斜視図である。
同図に示すように、電池パック１においては筐体１１の
内部に電池１２が収容され、電池１２の電極端子は外部
接続端子１３に接続されている。

【００１４】また、筐体１１の内部には例えばフォトト
ランジスタのような受光素子１４が配置されている。こ
の受光素子１４は、外部から保護するための透光性の窓
１５によって覆われており、この窓１５を通して外部か
らの光を受光するように配置されている。

【００１５】図２に示すように、電池パック１は使用機
器２の筐体２１に設けられた電池パック収容部２２に対
して挿脱可能となっている。使用機器２は、電池１２か
らの電力供給を受けて動作する電子機器であり、具体的
には例えばノートブック型パーソナルコンピュータ、ワ
ードプロセッサ、携帯電話機、携帯情報端末その他の電
子機器である。使用機器２の電池パック収容部２２に
は、電池パック１の挿入時に電池パック１の外部接続端
子１３と接触する電池パック接続端子２３が設けられて
いる。

【００１６】さらに、使用機器２には電池パック収容部
２２への電池パック１の挿入時に受光素子１４と対向す
る位置に、ＬＥＤ（発光ダイオード）のような発光素子
２４が配置されている。発光素子２４は、この例では透
光性の窓２５によって覆われている。

【００１７】図３に、電池パック１内部および使用機器
２内部の本発明に関係する部分の回路構成を示す。ま
ず、使用機器２について説明する。使用機器２は、電源
回路２６または電池パック１から電力の供給を受けて動
作する。主回路２７は、使用機器２の主たる動作を行う
部分であり、例えばＣＰＵ、各種メモリ、インタフェー
スなどに相当する。電源回路２７は、商用交流電源の出
力を整流平滑しかつ安定化して、主回路２７の電源電圧
を生成する回路であり、この電源回路２７にはさらに、
特定の周波数の変調信号を発生する変調回路２８および
発光素子２４を通電駆動する駆動回路２９が接続されて
いる。発光素子２４は、変調回路２８からの変調信号に
従って駆動回路２９により特定の周波数で駆動され、こ
の周波数で強度変調された変調光を発光する。

【００１８】一方、電池パック１においては、電池１２
と外部接続端子１３との間にスイッチ１６が挿入されて
いる。このスイッチ１６は、検出回路１７の出力信号に
基づいて制御回路１８によりオン・オフ制御される。受
光素子１４は、外部から受光した光に対応した光電流を
出力信号として発生する。検出回路１７は、受光素子１
４の出力信号から変調回路２８が発生する変調信号の周
波数成分の有無を検出し、その出力信号を制御回路１８
に供給する。制御回路１８は、常時はスイッチ１６をオ
ン状態とし、検出回路１７が変調信号の周波数成分を検
出したときのみスイッチ１６をオフ状態とする制御を行
う。なお、検出回路１７および制御回路１８は、電池１
３を電源として動作するものとする。

【００１９】次に、本実施形態の動作を説明する。電池
パック１を使用機器２の電池パック収容部２２に挿入す
ると、電池パック１に設置された受光素子１４が使用機
器２に設置された発光素子２４と対向し、発光素子２４
からの光を受光する。発光素子２４は変調回路２８から
の変調信号に従って駆動回路２９により駆動され、変調
信号の周波数で強度変調された光、すなわち変調光を発
光する。

【００２０】このとき、電池パック１では受光素子１４
の出力信号から該変調信号の周波数成分が検出回路１７
で検出されるため、この検出回路１７の出力信号に基づ
き制御回路１８によりスイッチ１６がオン状態とされ
る。従って、電池パック１では電池１２と外部接続端子
１３がスイッチ１６を介して接続されるので、電池１２
から外部接続端子１３および使用機器２の電池パック接
続端子２３を介して使用機器２に電力が供給される。

【００２１】一方、電池パック１を使用機器２の電池パ
ック収容部２２から取り外すと、受光素子１４は発光素
子２４からの光、すなわち変調回路２８からの変調信号
の周波数で変調された変調光を受光しなくなり、検出回
路１７で変調信号の周波数成分が検出されなくなるた
め、制御回路１８はスイッチ１６をオフ状態とする。従
って、この状態では電池パック１の外部接続端子１３に
例えば金属製などの導電性の異物を接触させた場合で
も、電池１２の両端がショートすることはなく、電池１
１の寿命が損なわれることはない。

【００２２】なお、以上の説明では使用機器２に発光素
子２４とその駆動系である変調回路２８および駆動回路
２９を設けた場合について説明したが、電池１２が二次
電池の場合、それを充電するための充電器にも同様の発
光素子とその駆動系を設ければよい。このようにするこ
とにより、電池パックを使用機器および充電器に接続し
た場合のみ電池パック内の電池と外部接続端子を接続さ
せ、それ以外のときは電池と外部接続端子とを遮断状態
とすることができる。

【００２３】また、上記の実施形態では電池パック１に
おいて受光素子１４が使用機器２内の変調回路２８で変
調された周波数の変調光を受光したときのみスイッチ１
６をオン状態とし、それ以外のときはスイッチ１６をオ
フ状態とするようにしたが、受光素子１４が所定の光量
以上の光を受光したときのみスイッチ１６をオン状態と
するようにしてもよい。

【００２４】すなわち、電池パック１を使用機器や充電
器から取り外した状態で持ち運んだり保管する場合、受
光素子１４が室内照明光や自然光などを受光することが
あるが、このような照明光や自然光程度の光量を受光し
た場合にはスイッチ１６をオン状態とせず、発光素子２
４のような受光素子１４に近接した発光源からの光を受
光した場合にのみスイッチ１６をオン状態とするように
しても、同様の効果を得ることができる。この場合は、
図３中の検出回路１７に特定の変調光のみを検出するよ
うな周波数特性を持たせる必要はなく、例えば制御回路
１８で検出回路１７の出力信号をしきい値判定し、それ
結果に基づいてスイッチ１６をオン・オフ制御するよう
にすればよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば電
池パックが使用機器や充電器にセットされているか使用
機器や充電器から取り外されているか否かを電池パック
に設けられた受光素子が特定の光、例えば所定周波数の
変調光または所定光量以上の光を受光しているか否かに
より判定し、電池パックが使用機器または充電器から取
り外されているときは電池パックの電池と外部接続端子
との間を遮断するようにしたことにより、構造の複雑化
を伴うことなく、外部接続端子を通しての電池のショー
トを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電池パックの外観を
示す斜視図および一部を切り欠いて示す斜視図

【図２】同実施形態に係る電池パックの動作を説明する
ための電池パックおよび使用機器の概略図

【図３】同実施形態における電池パック内部および使用
機器内部の本発明に関係する部分の回路構成を示すブロ
ック図

【符号の説明】

１…電池パック ２…使用機器 １１…筐体 １２…電池 １３…外部接続端子 １４…受光素子（フォトトランジスタ） １５…透明窓 １６…スイッチ １７…検出回路 １８…制御回路 ２１…筐体 ２２…電池パック収容部 ２３…電池パック接続端子 ２４…発光素子（発光ダイオード） ２５…透明窓 ２６…電源回路 ２７…主回路 ２８…変調回路 ２９…駆動回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筐体内に電池を内蔵すると共に外部との接
   続のための外部接続端子を有する電池パックにおいて、 前記電池と前記外部接続端子との間に挿入されたスイッ
   チと、 前記筐体の外部からの光を受光するように配置された受
   光素子と、 前記受光素子の出力信号を受け、該受光素子が特定の光
   を受光したとき前記スイッチをオン状態とし、それ以外
   のときは該スイッチをオフ状態とする制御手段とを備え
   たことを特徴とする電池パック。
2. 【請求項２】筐体内に電池を内蔵すると共に、該電池か
   ら電力の供給を受けて動作する使用機器と接続するため
   の外部接続端子を有する電池パックにおいて、 前記電池と前記外部接続端子との間に挿入されたスイッ
   チと、 前記筐体の外部からの光を受光するように配置された受
   光素子と、 前記受光素子の出力信号を受け、該受光素子が前記使用
   機器に設けられた発光素子からの光を受光したとき前記
   スイッチをオン状態とし、それ以外のときは該スイッチ
   をオフ状態とする制御手段とを備えたことを特徴とする
   電池パック。
3. 【請求項３】筐体内に二次電池を内蔵すると共に、該二
   次電池から電力の供給を受けて動作する使用機器および
   該二次電池を充電する充電器と接続するための外部接続
   端子を有する電池パックにおいて、 前記二次電池と前記外部接続端子との間に挿入されたス
   イッチと、 前記筐体の外部からの光を受光するように配置された受
   光素子と、 前記受光素子の出力信号を受け、該受光素子が前記使用
   機器または前記充電器に設けられた発光素子からの光を
   受光したとき前記スイッチをオン状態とし、それ以外の
   ときは該スイッチをオフ状態とする制御手段とを備えた
   ことを特徴とする電池パック。
4. 【請求項４】前記制御手段は、前記受光素子が所定の周
   波数で変調された光を受光したとき前記スイッチをオン
   状態とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
   項に記載の電池パック。
5. 【請求項５】前記制御手段は、前記受光素子が所定の光
   量以上の光を受光したとき前記スイッチをオン状態とす
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載
   の電池パック。