(57)【要約】【課題】蓄電装置の性能低下の抑止と蓄電装置の保護とを両立させる技術を提供する。【解決手段】蓄電装置１０は、一般用途端子１１２（第１の接点）と、第１の接点とは異なる場所に位置する特殊用途端子１１４（第２の接点）とを有する、端子用の正極差込孔１１０と、一般用途端子１１２に接続している保護回路１２０と、保護回路１２０を介して一般用途端子１１２と接続しており、かつ、保護回路１２０を介さずに特殊用途端子１１４に接続している蓄電池１３０と、を備える。特殊用途端子１１４と蓄電池１３０との間のインピーダンスは、一般用途端子１１２と蓄電池１３０との間のインピーダンスよりも低い。【選択図】図１
2019102331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の接点と、前記第１の接点とは異なる場所に位置する第２の接点とを有する、端子用の差込孔と、
前記第１の接点に接続している保護回路と、
前記保護回路を介して前記第１の接点と接続しており、かつ、前記保護回路を介さずに前記第２の接点に接続している蓄電池と、
を備え、
前記第２の接点と前記蓄電池との間のインピーダンスは、前記第１の接点と前記蓄電池との間のインピーダンスよりも低い、
蓄電装置。
【請求項２】
前記蓄電池と前記第２の接点との間は短絡されている、
請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記第２の接点は、前記差込孔の延伸方向において、前記第１の接点よりも奥側に配置されている、
請求項１または２に記載の蓄電装置
【請求項４】
前記第２の接点は、無人飛行体の電源接続端子に接続される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記第２の接点に接続するために、前記第１の接点に接続するために用いられる端子とは形状の異なる専用の端子が用いられる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項６】
蓄電装置と、前記蓄電装置の差込孔に挿入される専用の端子と、を備える電気機器において、
前記蓄電装置は、
第１の接点と、前記第１の接点とは異なる場所に位置する第２の接点とを有する前記差込孔と、
前記第１の接点に接続している保護回路と、
前記保護回路を介して前記第１の接点と接続しており、かつ、前記第２の接点に接続している蓄電池と、
を備え、
前記第２の接点と前記蓄電池との間のインピーダンスは、前記第１の接点と前記蓄電池との間のインピーダンスよりも低い、
電気機器。
【請求項７】
前記専用の端子は、前記第１の接点に接続するために用いられる端子とは異なる形状を有する、
請求項６に記載の電気機器。
【請求項８】
前記専用の端子は、前記第１の接点に接続するために用いられる端子よりも長い、
請求項７に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置および電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器の動力源の一つとして、リチウムイオン電池などの再充電可能な二次電池が利用されている。
【０００３】
このような二次電池に関する技術の一例が、例えば、下記特許文献１および特許文献２に開示されている。下記特許文献１には、起動時に生じ得る突入電流から電動モータ等を保護するための保護回路を有する電池システムが開示されている。また下記特許文献２には、接触端子の露設位置がそれぞれ異なる第１および第２のバッテリーパックと、これら第１および第２のバッテリーパックそれぞれの接触端子と対応する位置に２つの充電ピンを有する充電装置とが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７０２０９号公報
【特許文献２】特開２００２−００８６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、保護回路は、蓄電装置を保護するために必要である。しかしながら、この保護回路が蓄電装置のインピーダンスを増加させることによって電圧降下も大きくなり、結果、蓄電装置の性能に影響が生じ得る。なお、この問題は、大電流を放電するような用途でより顕著となる。そこで、蓄電装置の性能低下の抑止と蓄電装置の保護とを両立させる仕組みが望まれる。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的の一つは、蓄電装置の性能低下の抑止と蓄電装置の保護とを両立させる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、
第１の接点と、前記第１の接点とは異なる場所に位置する第２の接点とを有する、端子用の差込孔と、
前記第１の接点に接続している保護回路と、
前記保護回路を介して前記第１の接点と接続しており、かつ、前記保護回路を介さずに前記第２の接点に接続している蓄電池と、
を備え、
前記第２の接点と前記蓄電池との間のインピーダンスは、前記第１の接点と前記蓄電池との間のインピーダンスよりも低い、
蓄電装置が提供される。
【０００８】
本発明によれば、
蓄電装置と、前記蓄電装置の差込孔に挿入される専用の端子と、を備える電気機器において、
前記蓄電装置は、
第１の接点と、前記第１の接点とは異なる場所に位置する第２の接点とを有する前記差込孔と、
前記第１の接点に接続している保護回路と、
前記保護回路を介して前記第１の接点と接続しており、かつ、前記第２の接点に接続している蓄電池と、
を備え、
前記第２の接点と前記蓄電池との間のインピーダンスは、前記第１の接点と前記蓄電池との間のインピーダンスよりも低い、
電気機器が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、蓄電装置の性能低下の抑止と蓄電装置の保護との両立が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】蓄電装置の構成を概念的に示す図である。
【図２】蓄電装置と電気機器とを特殊用途端子を介して接続する場合を例示する図である。
【図３】蓄電装置と電気機器とを一般用途端子を介して接続する場合を例示する図である。
【図４】専用端子の形状を他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
〔装置構成〕
図１は、蓄電装置１０の構成を概念的に示す図である。図１に示されるように、本実施形態の蓄電装置１０は、正極差込孔１１０、保護回路１２０、蓄電池１３０、および、負極差込孔１４０を有している。
【００１３】
正極差込孔１１０は、電気機器の正極側の電源端子（図示せず）を差し込むための孔である。正極差込孔１１０は、一般用途端子１１２（第１の接点）および特殊用途端子１１４（第２の接点）を有する。図１に示されるように、一般用途端子１１２および特殊用途端子１１４は、正極差込孔１１０においてそれぞれ異なる位置に設けられる。
【００１４】
負極差込孔１４０は、電気機器の負極側の電源端子（図示せず）を差し込むための孔である。図１に示されるように、負極差込孔１４０は、電池側負極端子１４２（負極側接点）を有する。
【００１５】
正極差込孔１１０と負極差込孔１４０との間には、蓄電池１３０が接続される。蓄電池１３０は、充電可能な二次電池（例えば、リチウムイオン電池など）を含んで構成される。図１に示されるように、蓄電池１３０は、保護回路１２０を介して一般用途端子１１２に接続されている。また、蓄電池１３０は、保護回路１２０を介さずに特殊用途端子１１４に接続されている。
【００１６】
保護回路１２０は、蓄電池１３０を保護するための回路である。図１に示されるように、保護回路１２０は一般用途端子１１２に接続されている。また、図１の例において、保護回路１２０は、放電電流を遮断するための放電電流遮断部１２２、充電電流を遮断するための充電電流遮断部１２４、および、ヒューズ１２６などを有する。放電電流遮断部１２２および充電電流遮断部１２４は、例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）などを用いて構成される。図１の例において、放電電流遮断部１２２、充電電流遮断部１２４、およびヒューズ１２６は、蓄電池１３０側から見て、ヒューズ１２６、充電電流遮断部１２４、放電電流遮断部１２２の順で、互いに直列に接続されている。なお、図１に示す保護回路１２０はあくまで一例であり、保護回路１２０の構成は図１の例に限定されない。
【００１７】
図１に例示される構成では、一般用途端子１１２に接続するか、または、特殊用途端子１１４に接続するかによって、２つの経路を切り替えることができる。
【００１８】
第１の経路は、一般用途端子１１２を介して蓄電池１３０に接続される経路（保護回路１２０を介する経路）である。保護回路１２０を介する第１の経路は、蓄電装置１０の保護を優先する経路とも言える。
【００１９】
第２の経路は、特殊用途端子１１４を介して蓄電池１３０と接続される経路（保護回路１２０を介さない経路）である。ここで、蓄電池１３０と特殊用途端子１１４との間のインピーダンスは、保護回路１２０を介さない分、蓄電池１３０と一般用途端子１１２との間のインピーダンスよりも低くなる。つまり、第２の経路は、蓄電装置１０の性能を優先する経路とも言える。第１の経路のインピーダンスと第２の経路のインピーダンスとの差を大きくすることによって、仮に特殊用途端子１１４および一般用途端子１１２の双方の接点が同時に導通した場合であっても、保護回路１２０を介する第１の経路に流れる電流を無視できるほどに小さくすることができる。
【００２０】
以下、蓄電装置１０の具体的な接続例について説明する。
【００２１】
＜特殊用途端子１１４を介して接続する場合＞
図２は、蓄電装置１０と電気機器とを特殊用途端子１１４を介して接続する場合を例示する図である。特殊用途端子１１４は、保護回路１２０を介さずに動作することが容認された機器（以下、「特殊用途機器」と表記）用の端子である。特に限定されないが、特殊用途機器は、例えば無人移動体（ドローンといった無人飛行体）などである。
【００２２】
図２の例において、正極差込孔１１０に差し込まれている端子は、特殊用途端子１１４に接続するための特殊な形状を有する端子（以下、「専用端子１１６」と表記）である。また、負極差込孔１４０には、電池側負極端子１４２に接続するための形状を有する機器側負極端子１４４が接続される。
【００２３】
専用端子１１６の形状は、一般用途端子１１２に接続するために用いられる端子（詳しくは後述）とは異なる形状を有している。例えば、専用端子１１６の形状は、特殊用途端子１１４に接続できるように、一般用途端子１１２に接続するために用いられる端子よりも長くなっている。なお、専用端子１１６のうち、当該専用端子１１６が正極差込孔１１０に完全に差し込まれた際に一般用途端子１１２と重なる部分は絶縁部材で覆われていると好ましい。このようにすることで、専用端子１１６と一般用途端子１１２とが誤って接続されることを防止できる。
【００２４】
専用端子１１６および機器側負極端子１４４を用いて蓄電装置１０と特殊用途機器２０とを接続することによって、図２の実線で示す回路が形成される。つまり、特殊用途機器２０は、保護回路１２０を介さずに（即ち、インピーダンスが低い状態で）、蓄電池１３０と接続される。これにより、蓄電装置１０は、例えば特殊用途機器２０が大電流用途の機器であっても、動作に十分な大きさの電力を供給することができる。また、例えば空中を移動するドローンなどにおいて、保護回路１２０によって蓄電装置１０の動作が遮断されることが好ましくない場合もある。特殊用途端子１１４を介して蓄電池１３０に接続されている場合、そのような問題が発生することを防止できる。
【００２５】
＜一般用途端子１１２を介して接続する場合＞
図３は、蓄電装置１０と電気機器とを一般用途端子１１２を介して接続する場合を例示する図である。一般用途端子１１２は、保護回路１２０を介した動作が要求される機器（以下、「一般用途機器」とも表記）用の端子である。特に限定されないが、一般用途機器３０は、例えば、蓄電装置１０の充電器、或いは、上述の特殊用途端子１１４に接続される電気機器を除く、一般的な電気機器である。
【００２６】
図３の例において、正極差込孔１１０に差し込まれている端子は、専用端子１１６とは異なる形状を有する端子（以下、「通常端子１１８」と表記）である。通常端子１１８は、一般用途端子１１２に接続するための形状を有している。また、負極差込孔１４０には、電池側負極端子１４２に接続するための形状を有する機器側負極端子１４４が接続される。機器側負極端子１４４は図２と同じである。
【００２７】
図３に示されるように、通常端子１１８は専用端子１１６よりも短い。そのため、正極差込孔１１０に差し込まれた際、通常端子１１８は特殊用途端子１１４に届かない。よって、通常端子１１８を用いた場合、電気機器が特殊用途端子１１４に接続されることはない。
【００２８】
一般用途端子１１２および機器側負極端子１４４を用いて蓄電装置１０と一般用途機器３０とを接続することによって、図３の実線で示す回路が形成される。つまり、一般用途機器３０は、図２の例と異なり、保護回路１２０を介して蓄電池１３０と接続される。これにより、蓄電装置１０は、充電時または一般用途機器３０への放電時に異常が生じた場合に、保護回路１２０によって保護される。
【００２９】
以上、本実施形態の構成では、保護回路１２０を介する経路と、保護回路１２０を介さない経路とを、蓄電装置１０に接続される電気機器に応じて使い分けることができる。この構成により、蓄電装置の性能低下の抑止と蓄電装置の保護とを両立させることができる。
【００３０】
また、図１に例示される構成では、特殊用途端子１１４は、正極差込孔１１０の延伸方向において、一般用途端子１１２よりも奥側に配置されている。この構成により、ユーザが、意図せずに、特殊用途端子１１４に電気機器側の端子を接続してしまう可能性が低減される。結果として、保護回路１２０を介さない経路に、特殊用途機器２０以外の電気機器が誤って接続されることを抑止する効果が期待できる。
【００３１】
上記の説明では、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００３２】
例えば、「蓄電池１３０と特殊用途端子１１４との間のインピーダンス＜蓄電池１３０と一般用途端子１１２との間のインピーダンス」という関係が成立するのであれば、蓄電池１３０と一般用途端子１１２との間に図示しない素子が設けられていてもよい。なお、図１では、蓄電池１３０と特殊用途端子１１４との間が短絡されている例が示されている。蓄電池１３０と特殊用途端子１１４との間を短絡させることにより、仮に特殊用途端子１１４および一般用途端子１１２の双方の接点が同時に導通した場合であっても、保護回路１２０を介する経路に流れる電流を最小にすることができる。
【００３３】
また、図２および図３では、専用端子１１６が通常端子１１８よりも長い例を示したが、専用端子１１６は通常端子１１８と長さ以外の形状で相違点を有していてもよい。例えば、専用端子１１６は、通常端子１１８には存在しない、特殊な突起を備えており、当該突起によって特殊用途端子１１４に接続されるように構成されていてもよい（例：図４）。図４に例示される専用端子１１６は、ばね等で収縮可能な突起１１６２を備えている。図４に示すように、突起１１６２によって、特殊用途端子１１４に接続することが可能となる。
【００３４】
また、専用端子１１６は、蓄電装置１０の正極差込孔１１０に差し込むための特殊用途機器２０固有の端子として、特殊用途機器２０が有するものであってもよい。この場合、特殊用途機器２０固有の専用端子１１６を蓄電装置１０の正極差込孔１１０に差し込むことにより、特殊用途機器２０は特殊用途端子１１４を介して蓄電池１３０に接続される。また、専用端子１１６は、通常端子１１８に連結するタイプの変換用端子であってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０  蓄電装置
１１０  正極差込孔
１１２  一般用途端子
１１４  特殊用途端子
１１６  専用端子
１１６２  突起
１１８  通常端子
１２０  保護回路
１２２  放電電流遮断部
１２４  充電電流遮断部
１２６  ヒューズ
１３０  蓄電池
１４０  負極差込孔
１４２  電池側負極端子
１４４  機器側負極端子
２０  特殊用途機器
３０  一般用途機器
【図１】
2019102331.tif 000003
【図２】
2019102331.tif 000004
【図３】
2019102331.tif 000005
【図４】
2019102331.tif 000006