(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量で蓄電容量が大きく、可搬性があって、多機能であっても長時間使用でき、かつ可能な持ち運び可能なポータブル電源装置を提供する。【解決手段】二次電池で構成される内蔵蓄電池を電源とし、内蔵蓄電池の充放電を制御する保護回路と、商用電源に接続可能な入力端子により商用電源から内蔵蓄電池に充電を行う充電器と、家庭用電源として接続可能な出力端子により内蔵蓄電池から家庭用電気機器に出力を行うＤＣ−ＡＣ変換器と、内蔵蓄電池を電源とするＬＥＤ空間照明回路と、を備える。二次電池としてリン酸鉄リチウム二次電池を用い、出力端子として自動車用シガレットライタソケット１９を備え、自動車用シガレットライタソケット１９を入力端子として、直流電圧変換器を介して自動車電源から内部蓄電池を充電するものである。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
二次電池で構成される内蔵蓄電池を電源とし、前記内蔵蓄電池の充放電を制御する保護回路と、商用電源に接続可能な入力端子により前記商用電源から前記内蔵蓄電池に充電を行う充電器と、家庭用電源として接続可能な出力端子により前記内蔵蓄電池から家庭用電気機器に出力を行うＤＣ−ＡＣ変換器と、前記内臓蓄電池を電源とするＬＥＤ空間照明回路と、を備える持ち運び可能なポータブル電源装置。
【請求項２】
前記二次電池がリン酸鉄リチウム二次電池であることを特徴とする請求項１に記載の持ち運び可能なポータブル電源装置。
【請求項３】
前記持ち運び可能なポータブル電源装置が、出力端子として自動車用シガレットライタソケットを備えたものであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の持ち運び可能なポータブル電源装置。
【請求項４】
前記持ち運び可能なポータブル電源装置が、自動車用シガレットライタソケットを入力端子として、直流電圧変換器を介して自動車電源から内部蓄電池を充電するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の持ち運び可能なポータブル電源装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、リン酸鉄リチウムイオン電池を内蔵蓄電池としたポータブル電源システムに関し、特に、電源システムを構成する保護回路（（Battery Management System）、充電器（Battery Charger）、ＤＣ-ＡＣ変換器（ＤＣ to ＡＣ Inverter）に懐中電灯、ＦＭラジオ、シガーライター、ＬＥＤ空間照明など多機能を搭載したレジャーや災害時に活用できる持ち運び可能なポータブル電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自然環境でレジャーを楽しむ方が増えている。キャンプなどアウトドアライフを満喫するため、テント内でＴＶ、ＦＭラジオなどの通信機器、ゲーム機などの娯楽用具を持ち込むことが多い。これらの電気機器製品を個別に持ち運んで使用することが多い。また、災害時には、夜間に人が安心して滞在するには、空間照明が必要不可欠であり、携帯電話や簡易家電を使用することができれば安心感はさらに強まる。さらに、停電により電力が途絶えた際には、一時的な空間照明用電源や家電用緊急電源が不可欠である。
このように、可搬性に富むポータブル電源装置の必要性は高いため、直流電気機器用電源として、小型照明用電源、電気機器用電源としてポータブル電源装置が提案されている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０５−０１４３６６号公報
【特許文献２】実開平０５−０９０８６０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の多機能のポータブル電源装置は、バッテリーとして鉛蓄電池を使用しているため、使用可能な電気容量が少なく、結果として、本体容量・重量が大きくなり可搬性に劣るという問題がある。また、付属されている機能も、ラジオ、懐中電灯、ジャンプアップスターターを搭載したのみで、それらの他の機能は乏しく、多機能化を求める顧客の満足は得られないという問題がある。
【０００５】
本考案は、上記のような課題を受けてなされたものであって、軽量で蓄電容量が大きく、可搬性があって、多機能であっても長時間使用でき、かつ可能な持ち運び可能なポータブル電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本考案に係る持ち運び可能なポータブル電源装置は、以下の態様を有する。
【０００７】
（態様１）二次電池で構成される内蔵蓄電池を電源とし、前記内蔵蓄電池の充放電を制御する保護回路と、商用電源に接続可能な入力端子により前記商用電源から前記内蔵蓄電池に充電を行う充電器と、家庭用電源として接続可能な出力端子により前記内蔵蓄電池から家庭用電気機器に出力を行うＤＣ−ＡＣ変換器と、前記内臓蓄電池を電源とするＬＥＤ空間照明回路と、を備える持ち運び可能なポータブル電源装置である。
【０００８】
（態様２） 前記二次電池がリン酸鉄リチウム電池であることを特徴とする前記（態様１）に記載した持ち運び可能なポータブル電源装置である。これにより、可搬性、安全性に優れるポータブル電源装置を提供することができる。
【０００９】
（態様３） 前記持ち運び可能なポータブル電源装置が、出力端子として自動車用シガレットライタソケットを備えたものであることを特徴とする前記（態様１）または（態様２）のいずれかに記載の持ち運び可能なポータブル電源装置である。
【００１０】
（態様４） 前記持ち運び可能なポータブル電源装置が、自動車用シガレットライタソケットを入力端子として、直流電圧変換器を介して自動車電源から内部蓄電池を充電するものであることを特徴とする前記（態様１）乃至（態様３）のいずれかに記載の持ち運び可能なポータブル電源装置である。
【考案の効果】
【００１１】
本考案に係る持ち運び可能なポータブル電源装置では、アウトドアで使用するラジオ等の通信機器、照明などの製品を一つにまとめて集約しているので、レジャーの用品を減らすことができる。また、天災など有事の停電により電力供給が途絶えた際に、その空間の照明、家電用緊急電源を提供することが可能であり、利便性と安心感を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の持ち運び可能なポータブル電源装置の一実施例を示す左側面斜視図である。
【図２】本考案の持ち運び可能なポータブル電源装置の一実施例を示す左側面斜視図及び右側面図である。
【図３】本考案の持ち運び可能なポータブル電源装置の構成要素の回路配置を模式的に示した配置図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下では、本考案を実施するための最良の形態について、一例を示して説明する。なお、以下の説明で用いる実施の形態は、本考案の構成および効果を分かりやすく説明するために用いる一例であって、本考案は、その本質的な特徴以外、何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【００１４】
１．装置構成
本考案に係る持ち運び可能なポータブル電源装置一の構成について、図１乃至図３を用いて説明する。図１は、本考案の持ち運び可能なポータブル電源装置の左側面斜視図であり、図２は、本考案の持ち運び可能なポータブル電源装置の左側面視図（出力端子カバーを開いた状態）と右側面図を併記したものである。図３は、本考案の持ち運び可能なポータブル電源装置の構成要素の回路内配置を模式的に示した配置図である。
【００１５】
図１に示すように、本考案に係る持ち運び可能なポータブル電源装置は、装置本体1の左側面に、出力端子カバー１１、１ＷのＬＥＤ照明１２を、正面には６ＷのＬＥＤ照明モジュール（空間照明）１８、電池状況インジケーター１３、ラジオ１７、スピーカー１６を、上面にはＬＥＤ照明用三段式スイッチ１４、持ち手１５を、それぞれ設けている。電池用インジケーター１３により二次電池の残存容量を確認することができ、１ＷのＬＥＤ照明１２は懐中電灯の代わりになり、６ＷのＬＥＤ照明モジュール１８は、装置本体１の外側面に設けた透明樹脂基板面の内部に配置されて保護され、面照明として一定の空間を照らすため（空間照明）作業性に優れる。また、ラジオは、音楽放送や緊急時情報を聞くのに役立つ。
【００１６】
図２に示すように、装置本体１の右側面には、自働車用シガレットライタソケット１９が設けられている。自動車用シガレットライタの受用部となるものである。自動車用途に開発された電化製品や車載用電子機器の使用が可能となる。また、自動車内で内蔵蓄電池（図３参照）を充電しようとする場面も想定される。そのような場合に本考案に係る持ち運び可能なポータブル電源装置では、公知のシガーライタープラグと電圧変換器とを備えた接続ケーブルなどを用いることで実施できる。なお、過電流防止のためヒューズを保護回路（ＢＭＳ）（図３を参照）の間に設けている。
【００１７】
また、左側面にある出力端子カバー１１を開くと、内部には、充電ソケット２１、ＡＣソケット２２、ＵＳＢソケット２３、出力スイッチ２４、ブースターケーブル接続ソケット２５が設けられ、本考案に係る持ち運び可能なポータブル電源装置の蓄電池を電源として、屋外で簡易電化製品（モーター駆動系を除く９０Ｗ以下の電化製品）の使用が可能となる。
【００１８】
２．装置の内部構造
本考案の持ち運び可能なポータブル電源装置を構成する主要な内部要素について説明する。
図３に示すように、本考案に係る持ち運び可能なポータブル電源装置は、装置本体１の内部空間に、内蔵ＲＯＭ（Read Only Memory）（図示せず）に予め記憶された各種の実行プログラムにより各ハードウエアの動作を制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）（図示せず）と、商用電源からの交流電源（ＡＣ１００[Ｖ]）の入力を行うＡＣ入力端子と、商用電源からの交流電源（ＡＣ１００[Ｖ]）を内蔵蓄電池に充電する充電器と、内蔵蓄電池からの直流電源（ＤＣ１２[Ｖ]）を家庭用交流電源（ＡＣ１００[Ｖ]）に変換するためのＤＣ-ＡＣインバーターと、ＤＣ-ＡＣインバーターにより変換された家庭用交流電源（ＡＣ１００[Ｖ]）を出力するためのＡＣ出力端子（図２参照）と、保護回路（BＭＳ）と、保護回路（ＢＭＳ）の状態を表示するモニタ（図示せず）と、自動車のシガレットライタソケットに接続可能な入出力端子と、を備えている。また、前記入出力端子は、過電流を防止するためヒューズ（図示せず）を介して蓄電池と接続されている。
【００１９】
（保護回路）
本考案における保護回路（ＢＭＳ）は、リアルタイムに内蔵蓄電池の総電圧及び残量などを表示し、入出力電流・各セルの電圧や温度などをモニタし、内蔵蓄電池を管理するシステムである。また、過放電及び過充電に対する警告や専用充電器の制御を行う。その状況はモニタ１１により表示される。モニタには液晶表示装置を用いている。
充電時には、直列に接続された各内蔵蓄電池５の電圧を監視して保護回路（ＢＭＳ）に設定された上限電圧値まで上昇すると充電器（ＢＣ）と通信を行い、充電を停止する。また、保護回路（ＢＭＳ）に設定された復帰電圧値まで降下すると、再度、充電器（ＢＣ）と通信を行い、充電を開始する。この動作を複数回行うことで内蔵蓄電池５の電圧を均等化する。さらに、電圧・電流・温度の異常時には安全に充電を停止する。
放電時には、内蔵蓄電池の電圧を監視して保護回路（ＢＭＳ）に設定された下限電圧値まで降下すると、の状態を表示するモニタに表示され、警報装置（図示せず）が鳴動して内蔵蓄電池５の過放電状態を警告する。また、保護回路（ＢＭＳ）に設定された復帰電圧値まで上昇すると警報がリセットされる。放電の状況を把握することにより、内蔵蓄電池５を効率よく利用し、内蔵蓄電池５の寿命を延ばすことができる。
【００２０】
（内蔵蓄電池）
本考案における内蔵蓄電池は、リチウムイオン電池の一種であるリン酸鉄リチウムイオン（LiFePO4）を正極とするリチウムイオン電池を好ましく用いている。リン酸鉄リチウムイオン電池は、コバルト酸リチウム（LiCoO2）を正極とするリチウムイオン二次電池に比べて資源的制約が少ないこと、放電できる電流量が多いことから近年シェアを拡大している。また、単位体積当たりの蓄電容量が少なく、放電率が低いという問題があったが、結晶超微粒子の凝集体からなるナノ複合構造体という新規材料開発によりこの問題も解消されている。正極材料としてのリン酸鉄リチウム（LiFePO4）は、コバルト酸リチウム（LiCoO2）よりも安全である。これは、Ｆｅ−Ｐ−Ｏ結合がＣｏ−Ｏ結合よりも強力であり、短絡や過熱などでも酸素原子（Ｏ）が離脱しにくいからである。この酸化還元エネルギーの安定性はイオンの移動を助ける作用がある。結果として、比キャパシタンスが高く、動作使用している間の熱的な安定性が大きいという安全性に優れるリチウムイオン二次電池（ＬＩＢ）となっている。さらに、優れた電池特性は、ポータブル電源装置の軽量化にも寄与している。
【００２１】
（充電器）
本考案の充電器（ＢＣ）４は、商用電源の交流電源（ＡＣ１００[Ｖ]）で内蔵蓄電池５（ＤＣ１２[Ｖ]）を充電する装置である。内蔵蓄電池５を傷めず長く使用するために必要な機器である。充電方式としては、テーパー充電方式、タイマー充電方式があるが、本考案では、保護回路（ＢＭＳ）８により制御されたステップ充電方式により、短時間で満充電とすることができる。
【００２２】
（ＤＣ-ＡＣ変換器）
本考案のＤＣ-ＡＣ変換器（Ｄ／Ａ Ｉｖ）は、内蔵蓄電池５の直流電源（ＤＣ１２[Ｖ]）を家庭用電源（商用電源）の交流電源（ＡＣ１００[Ｖ]）に変換する装置である。
【００２３】
（自働車用シガレットライタソケット）
本考案の自働車用シガレットライタソケットは、自動車用シガレットライタの受用部となるものである。自動車用途に開発された電化製品や車載用電子機器の使用が可能となる。また、自動車内で内蔵蓄電池５を充電しようとする場面も想定される。そのような場合に本考案の持ち運び可能なポータブル電源装置では、公知のシガーライタープラグと電圧変換器とを備えた接続ケーブルなどを用いることで実施できる。なお、過電流防止のためヒューズを保護回路（ＢＭＳ）の間に設けている。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本考案は、アウトドアや災害時に、種々家電機器に対応可能であり、かつ、高い可搬性を有するポータブル電源装置を実現するのに有効な技術である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ポータブル電源装置本体
１１  出力端子カバー
１２  ＬＥＤ照明
１３  電池状況インジケーター
１４  ＬＥＤ照明用三段式スイッチ
１５  持ち手
１６  スピーカー
１７  ラジオ
１８  ＬＥＤ照明モジュール
１９  自動車用シガーライターソケット
２１  充電ソケット
２２  ＡＣソケット
２３  ＵＳＢソケット
２４  出力スイッチ
２５  ブースターケーブル接続ソケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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