(57)【要約】      （修正有）【課題】携帯式電子装置の内蔵電池と外部電池の電気供給及び充電の自動切り換え構造を提供する。【解決手段】充電・電気供給選択スイッチモジュールを有し、充電・電気供給選択スイッチは、回路により内蔵電池、外部電池モジュール及び該電圧安定回路の間に接続され、該携帯式電子装置の該内蔵電池と該外部電池の電気供給の切り換え選択を行う。該外部電気入力端子は外部電源装置に接続して電気供給時に充電・電気供給選択スイッチは内蔵電池と外部電池の充電順位を切り換える。本考案の電気構造は最適な電力持久性及び充電・電気供給順位の自動切り換えにより、電気中断の危険性を避けられる。【選択図】図３
0003143670.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電子装置本体、外部電源入力モジュール、該電子装置本体内部に設けられる内蔵電池、及び外部電池モジュールを少なくとも含む、携帯式電子装置の電池構造であって、
前記外部電源入力モジュールは、外部電気入力端子及び充電回路を備え、ダイオードと前記内蔵電池及び該外部電気入力端子を介して前記電子装置に電気を供給すると共に、該内蔵電池の電力源を提供する機能を有し、
前記内蔵電池は、電池の充電・電気供給選択スイッチモジュールを備え、該充電・電気供給選択スイッチモジュールと前記ダイオードを介して前記電子装置に電源を提供し、充電選択スイッチモジュールを介して充電回路に接続し、満充電の時に電位変化信号を出力する満充電指示ピンを備えることにより、満充電された後に該充電選択スイッチモジュールで電力源を前記外部電池外付け端子に切り換える機能を有し、
前記外部電池モジュールは、前記電子装置へ電気を供給する時に前記外部電池に接続される外部電池外付け端子を備え、該外部電池が該電子装置本体の主電源となる時に該外部電池外付け端子を前記ダイオードと内蔵電池に接続させ、前記充電選択スイッチモジュールを介して該充電回路に接続し、該外部電池の残存量がゼロになる時又は該電子装置本体から抜かれた時に電位変化信号を出力する電池残存量ゼロ指示ピンを備え、該電池の電気供給スイッチモジュールで電力源を該電子装置から該内蔵電池に切り換える機能を有し、
前記充電・電気供給選択スイッチモジュールは、前記内蔵電池に接続し、前記ダイオードと直列接続して、前記電池残存量ゼロ指示ピンからの信号を受信する時に電気の供給を制御する、外部電池充電回路及び内蔵電池充電回路と、
一端を該充電回路に接続し、他端をそれぞれ該内蔵電池と該外部電池外付け端子に接続し、該満充電指示ピン信号を受信する時に該充電回路を該内蔵電池又は該外部電池に交代に導通させる、電池電気供給スイッチ回路と、を備え、
外部電源入力端子が外部電源装置に接続して電気を供給する時、該電気供給選択スイッチモジュールによって該内蔵電池と該外部電池の充電順位を自動切り換えて充電・放電のスイッチを制御することを特徴とする、
携帯式電子装置の電池構造。
【請求項２】
前記外部電池モジュールは、前記外部電池外付け端子により前記外部電池に接続されることを特徴とする、請求項１記載の携帯式電子装置の電池構造。
【請求項３】
前記充電・電気供給選択スイッチモジュールに、タイミング待ち時間のないアナログ回路を用いることを特徴とする、請求項１記載の携帯式電子装置の電池構造。
【請求項４】
前記内蔵電池に、さらに前記電子装置各電池の電力状態を表示する満充電指示ピンを備えることを特徴とする、請求項１記載の携帯式電子装置の電池構造。
【請求項５】
前記満充電指示ピンは、前記内蔵電池が満充電により電位が変化したとき、高電位の電池容量状態を出力表示することを特徴とする、請求項４記載の携帯式電子装置の電池構造。
【請求項６】
前記満充電指示ピンは、前記外部電池の残存量がゼロになる時又は前記外部電池が前記電子装置本体から抜かれた時、低電位の電池容量状態を出力表示することを特徴とする、請求項４記載の携帯式電子装置の電池構造。
【請求項７】
前記外部電池は、リチウム電池、ニッケル金属水素電池、鉛蓄電池、ニッカド電池又は燃料電池のうち、少なくともいずれか一つであることを特徴とする、請求項１記載の携帯式電子装置の電池構造。
【請求項８】
前記電子装置は、ノートパソコン、携帯式コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ又は携帯型情報端末のうち、いずれかであることを特徴とする、請求項１記載の携帯式電子装置の電池構造。
【請求項９】
前記電子装置本体と前記外部電源入力モジュールとの間に接続し、該電子装置本体に安定的な電源供給を制御する電圧安定回路モジュールを更に備えることを特徴とする、請求項１記載の携帯式電子装置の電池構造。
【請求項１０】
前記内蔵電池及び前記外部電池の使用状態を感知する表示回路を前記電子装置本体のチップセットに更に有し、各電池の電気状態を検出可能に構成してあることを特徴とする、請求項１記載の携帯式電子装置の電池構造。
【請求項１１】
前記表示回路は、前記電子装置本体のチップセットと電気接続できることを特徴とする、請求項１０記載の携帯式電子装置の電池構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は携帯式電子装置の電池構造の改良に関し、特に携帯式電子装置の内蔵電池と外部電池の電気供給及び充電の自動切り換え構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の携帯式電子装置はノートパソコン、携帯型情報端末、ラップトップ・コンピュータ又は携帯式コンピュータなどがある。前記の装置は電気の持続力問題や電力不足による稼働中止などの問題が発生する。早期に発見し充電又は電池交換しなければ、データロスあるいは正常稼働ができなくなり、故障になりかねない。
【０００３】
公知の携帯式電子装置の電気供給方式は、電源端子を外部電源装置に接続するか又はコンセントなどに接続する。もう一種は前記の携帯式電子装置本体にて、内蔵電池を設け、電力低下又は充電信号を受信したときに交換する。
【０００４】
前記の電子装置はノートパソコン、携帯型情報端末、ラップトップ・コンピュータ又は携帯式コンピュータなど、その中央演算装置（ＣＰＵ）はデュアルコアないしクァードコアに進展してきたため、データ処理速度が最高峰に達している。その上、ワイヤレス通信伝送機能の使用により、前記の電子装置の消費電力を倍増する。内蔵電池の増設による対応策では電子装置のコンパクト化ができなく、重量も増やしてしまうことから、簡便操作と携帯性の向上が難しいとされていた。このように、携帯式電子装置の電力の持久性はこの分野の重要な技術課題となっている。
【０００５】
公知の携帯式電子装置の電池構造は、米国特許第ＵＳ６１６０３７８号で開示されたＢａｔｔｅｒｙ  ｃｈａｒｇｅｒ  ｗｉｔｈ  ｄｅｔａｃｈａｂｌｅ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ａｄａｐｔｅｒｓ  ａｎｄ  ｆｏｌｄ−ｏｕｔ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ（取り外し可能な機械的なアダプタと折り込みページコネクタを備えたバッテリー・チャージャ）において、主に取り外し自在な電池充電器は、一つの充電器又は二つの充電器に使用できる。構成としては、取り外し自在な充電スタンドを交流/直流変換器に接続して、ノートパソコンのバックアップ電池に電気供給するか、又はノートパソコン本体に接続して電気供給を行うものである。
【０００６】
さらに一つの米国特許第ＵＳ５８６７００７号で開示された、電池駆動電子装置におけるデュアル電池の選択回路（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｆｏｒ  ｄｕａｌ  ｂａｔｔｅｒｉｅｓ  ｉｎ  ａ  ｂａｔｔｅｒｙ  ｐｏｗｅｒｅｄ  ｅｌｔｒｏｎｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）において、主にデュアル電池切り換え選択回路を備えた電気供給装置を有し、該回路はスイッチ選択コントローラによって、第１電池と第２電池の選択切り換えを行う。使用電池の電力が不足したときに切り換えを行い、ノートパソコン電池の寿命を延命でき、使用時間を向上できる。
【０００７】
［特許文献１］米国特許第ＵＳ６１６０３７８号で開示された「Ｂａｔｔｅｒｙ  ｃｈａｒｇｅｒ  ｗｉｔｈ  ｄｅｔａｃｈａｂｌｅ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ａｄａｐｔｅｒｓ  ａｎｄ  ｆｏｌｄ−ｏｕｔ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ（取り外し可能な機械的なアダプタと折り込みページコネクタを備えたバッテリー・チャージャ）」
［特許文献２］  米国特許第ＵＳ５８６７００７号「Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｆｏｒ  ｄｕａｌ  ｂａｔｔｅｒｉｅｓ  ｉｎ  ａ  ｂａｔｔｅｒｙ  ｐｏｗｅｒｅｄ  ｅｌｔｒｏｎｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ（電池駆動電子装置におけるデュアル電池の選択回路）」
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
前記に公開された特許のほとんどは、外付けの電池充電スタンド又は切り換え回路を特許として主張されたものであって、携帯式電子装置電池の小型化、電池切り換え回路の電力中断と電力持久性の対応に及ばなかった。
【０００９】
本考案人は前記した公知の携帯式電子装置電池構造の欠点を鑑みて、そのような欠点を補うための携帯式電子装置の電池構造を考案した。
主に充電・電気供給選択スイッチモジュールを設け、該充電・電気供給選択スイッチは回路により該内蔵電池、外部電池モジュール及び該電圧安定回路の間に接続し、該携帯式電子装置の該内蔵電池と該外部電池の電気供給の切り換え選択を行う。
該外部電気入力端子は外部電源装置に接続して電気供給時に、該充電・電気供給選択スイッチは該内蔵電池と該外部電池の充電順位を切り換える。
本考案の電気構造は最適な電力持久性及び充電・電気供給順位の自動切り換えにより、電気中断の危険性を避けられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
主に充電・電気供給選択スイッチモジュールを設け、該充電・電気供給選択スイッチは回路により該内蔵電池、外部電池及び電圧安定回路の間に接続して、該携帯式電子装置の該内蔵電池と該外部電池の電気供給切り換え選択を行い、切り替え作業中の電気中断によるデータロス又は修復不能な影響を避けられる、一種の携帯式電子装置電池構造の改良を提供することを本考案の主な目的とする。
【００１１】
充電・電気供給選択スイッチモジュールを設け、該充電・電気供給選択スイッチモジュールは電気回路により該内蔵電池と外部電池モジュールとの間に接続し、外部電源装置で充電するきは、まず、内蔵電池に充電を行い、内蔵電池が満充電した後、外部電池に切り換えて充電を行うことにより、外部電池を充電するため、もう一つの電池ソケットに接続することを省き、電池寿命及び使用時間の延長を図る、一種の携帯式電子装置電池構造の改良を提供することを本考案もう一つの目的とする。
【００１２】
充電・電気供給選択スイッチモジュールを設け、該充電・電気供給選択スイッチモジュールはタイミング待ち時間のないアナログ回路より構成され、該充電・電気供給選択スイッチは電圧安定回路入力側が電圧降下したときに保持電気回路を自動に起動し、携帯式電子装置に安定な電気供給を図る、一種の携帯式電子装置電池構造の改良を提供することを本考案の次の目的とする。
【００１３】
前記した目的を実現するため、本考案は以下の技術を用いる。
【００１４】
以下の構成要素を含めた一種の携帯式電子装置電池構造の改良であって、当該構造は、
電子装置本体（外部電源入力モジュール、外部電気入力端子及び充電回路を備え、ダイオード、内蔵電池及び該外部電気入力端子を介して、該電子装置に電気を供給すると共に、該内蔵電池の電力源を提供する。）と、
内蔵電池（該電子装置本体内部に設け、電池の充電・電気供給選択スイッチモジュールと該ダイオードを介してコンピュータ電源を提供し充電選択スイッチを介して充電回路に接続する。該内蔵電池はさらに満充電指示ピンを設け、該内蔵電池は満充電された後、電位変化信号を出力して、該充電選択スイッチは該外部電池端子に切り換えて接続する。）と、
外部電池モジュール（該電子装置の外部電池に電気を提供する。外部電池外付け端子を設け、外部電池に接続する。該ダイオードと該内蔵電池を介して、該外部電池外付け端子を該電子装置本体の主電源とする。さらに、該充電選択スイッチモジュールを介して該充電回路に接続し、該外部電源入力端子に電源を接続する。その特徴として、電池残存量ゼロ指示ピンを設け、該外部電池外付け端子に接続された電池の残存量がゼロ又は電池を抜かれたときの電位変化信号を検出し、電池の電気供給スイッチを内蔵電池に切り換える。）と、を有する。
【００１５】
また、充電・電気供給選択スイッチモジュールはモジュールすべての充電・放電スイッチを制御し、さらに、以下の素子を含む。
（イ）外部電池充電回路と内蔵電池充電回路を有し、該内蔵電池に接続し、該ダイオードと直列接続して、該外部電池外付け端子の電池残存量ゼロ指示ピンからの信号を受信し制御を行う。
（ロ）電池電気供給スイッチ回路、その一端は該充電回路に接続し、他端は該内蔵電池と該外部電池外付け端子に接続する。同一時間において、該内蔵電池又は該外部電池外付け端子のいずれに該充電回路を導通させ、該内蔵電池の満充電指示ピン信号の制御を受ける。
（ハ）前記の素子より構成された携帯式コンピュータデュアル電池の電気供給装置は特徴として、以下の優先順位が設けられている。該外部電源入力端子を外部電源装置に接続して電気供給のとき、該電気供給選択スイッチモジュールは該内蔵電池と該外部電池の充電順位を自動切り換えできる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１６】
本考案の前記並びにその他の目的、特徴及び機能をさらに分かりやすくするため、実施例と図面と合わせて、以下の通り詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
公知技術について、図１、図２に示すものは公知の携帯式ノートパソコンの外部充電スタンド構造図である。
図１に示すノートパソコンの本体、例えばバックアップ電池用のバックアップ電池電気供給ソケット１００を増設できる。
該ノートパソコンは電力不足信号発生し、バックアップ電池による電気供給のとき、バックアップ電池電気供給ソケット１００と電気接続して、該ノートパソコン本体に充電・電気供給を行う。
ただし、このような充電方法ではノートパソコンの電気中断リスクを避けることができない。特に、該ノートパソコンの内蔵電池と外部電池交換のとき、該ノートパソコンに電気供給切り換え選択スイッチが設けられていない場合は予期しない瞬間の電気供給中断が発生し、シャットダウンに強いられて、コンピュータ内部の処理中データに修復不能な窮境に追い込まれる。
【００１８】
さらに、図２に示す公知技術のノートパソコン外部電池充電スタンドの構造である。該ノートパソコン７０は外部電源による充電のときは、電源端子を取り外し自在な電池充電スタンド８０に接続し、該電池充電スタンド８０に電池充電スタンドソケット８１を設ける。電源端子は交流/直流変換器９０に接続して、外部電源より充電を行う。さらに、該取り外し自在な電池充電スタンド８０はバックアップ電池一つの電池のみに充電を行うか、又はバックアップ電池及びノートパソコン両方の電池に充電を行うことができる。しかしながら、これもなお充電の不安定状態を解決できない。電源を外したときに、ノートパソコン７０の電源が異常発生又は充電の不完全を引き起こす可能性がある。
【００１９】
引き続き、本考案の実施例を参照する。
図３は本考案の携帯式電子装置電池構造の改良回路ブロック図及び開閉動作図を示す。本考案の携帯式電子装置電池構造の改良は主に電子装置１０を備え、該電子装置１０はノートパソコン、携帯式コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ又は携帯型情報端末のいずれを用いて、外部電源入力モジュール２０と電気接続する。該外部電源入力モジュール２０は外部電気入力端子２１及び充電回路２２に接続し、該外部電源入力モジュール２０は外部電源装置に接続して、該電子装置１０に電気を供給する。外部電源入力モジュール２０はさらに外部電池に接続し、ダイオードと内蔵電池４０を介して、該外部電気入力端子２１と合わせて、該内蔵電池４０の充電電気を提供する。
【００２０】
本考案は、さらに電圧安定回路モジュール３０を備え、該電子装置１０と該外部電源入力モジュール２０との間に電気接続し、内部の電気回路接続により、ダイオードにより外部電気入力端子２１、内蔵電池４０と接続し、該電子装置１０のチップセットとコンポーネントに安定な電気を供給する。
【００２１】
前記の内蔵電池４０は電圧安定回路モジュール３０と該充電回路２２との間に接続し、電子装置１０に内蔵され、電池電気供給スイッチモジュール６３とダイオードと合わせて電子装置１０に電源を提供し、充電・電気供給選択スイッチモジュール６０を介して充電回路２２と接続する。特徴として、内蔵電池４０に満充電指示ピンを備え、該内蔵電池４０が満充電のときに、電位変化信号を出力して、該充電・電気供給選択スイッチモジュール６０を切り換えて、該外部電池外付け端子５２、５３と接続する。
【００２２】
もう一つの外部電池モジュール５０は外部電池外付け端子５２、５３により該外部電池５１に接続し、電気回路でもって該内蔵電池４０と電圧安定回路３０に接続して、該電子装置１０の外部電池に電気を供給するほか、該充電・電気供給選択スイッチモジュール６０を介して該充電回路２２に接続して、該外部電気入力端子２１を介して電源に接続する。
【００２３】
特徴として、電池残存量ゼロ指示ピンを設け、該外部電池外付け端子５２、５３に接続された電池残存量ゼロ又は電池を抜かれたときの電位変化信号を検出し、電池の電気供給スイッチを内蔵電池４０に切り換えて導通する。
充電のとき、該充電回路２２はさらに充電・電気供給選択スイッチモジュール６０を設け、該充電・電気供給選択スイッチモジュール６０は電気回路でもって該内蔵電池４０、該外部電池モジュール５０及び該電圧安定回路３０の間に接続され、該電子装置１０の内蔵電池４０と該外部電池５１の電気供給の自動切り換えを行う。
【００２４】
該外部電気入力端子２１を外部電源装置に接続し電気供給のとき、該充電・電気供給選択スイッチモジュール６０は該内蔵電池４０と該外部電池５１の充電・電気供給の順番の自動切り換えを行う。
【００２５】
前記の内蔵電池４０はさらに満充電指示ピンを備え、該電子装置各電池の電気状態を検出し、該内蔵電池４０は満充電により電位が変化したとき、高電位の電池容量状態を表示する。該満充電指示ピンはさらに、電気を使い切った又は外部電池を外されたときは、低電位の電池容量状態を表示する。
【００２６】
外部電池はリチウム電池、ニッケル金属水素電池、鉛蓄電池、ニッケル、鉛蓄電池、ニッカド電池又は燃料電池のいずれを使用する。
【００２７】
該充電・電気供給選択スイッチモジュール６０はモジュールすべての充電・放電スイッチを制御する。さらに、以下の素子を含まれる。
【００２８】
外部電池充電回路６１と内蔵電池充電回路６２を設け、該内蔵電池４０に接続し、該ダイオードと直列接続して、該外部電池外付け端子５２、５３の電池残存量ゼロ指示ピンからの信号を受信し制御を行う。
【００２９】
電池電気供給スイッチ回路６３、その一端は該充電回路２２に接続し、他端は該内蔵電池４０と該外部電池外付け端子５２、５３に接続する。同一時間において、該内蔵電池４０又は該外部電池外付け端子５２、５３のいずれに該充電回路を導通させ、該内蔵電池４０の満充電指示ピン信号の制御を受ける。
【００３０】
前記の素子より構成された携帯式コンピュータデュアル電池の電気供給装置は特徴として、以下の優先順位が設けられている。該外部電源入力端子を外部電源装置に接続して電気供給のとき、該電気供給選択スイッチモジュールは該内蔵電池と該外部電池の充電順位を自動切り換えできる。
【実施例２】
【００３１】
もう一つの実施例として、該充電・電気供給選択スイッチ６０はタイミング待ち時間のないアナログ回路を用いる。該充電・電気供給選択スイッチ６０は外部電池充電回路６１、内蔵電池充電回路６２及び電池電気供給スイッチ回路６３より構成する。充電・電気供給選択スイッチ６０を電圧安定回路３０の電圧入力側に接続され、入力側電圧が瞬間に０.７ボルト以上を低下した場合は、回路を自動的に保持し、該電池電気供給スイッチ６３を導通状態に維持する。そして、再び外部電池５１の存在が検出されたとき、該電池電気供給スイッチ６３をオフにする。このように、携帯式電子装置電源の安定供給を維持できる。また、回路が外部電源装置に接続しているとき、外部電源が中断された場合も作動して、該電池電気供給スイッチ６３を導通させ、内蔵電池４０に接続使用する。
【００３２】
また、外部電池５１の存在が検出されたとき、該電池電気供給スイッチ６３をオフにし、該電子装置１０の電気消費を外部電池５１に切り換える。さらに、外部電源装置に接続して充電するとき、該充電・電気供給選択スイッチ６０は該内部電池充電回路６２を導通状態に切り換えて、内蔵電池４０に対し充電を行う。
【００３３】
そして、内蔵電池４０が満充電のときに、外部電池充電回路６１を導通状態に切り換えて、外部電池５１に充電を行う。該充電・電気供給選択スイッチ６０の設置により、外部電池は新たに電池ソケットに接続することなく充電できるほか、該携帯式電子装置の該該内蔵電池４０と該外部電池５１の電気供給を自動切り換えられる。切り換え操作ときの電気中断によるデータロス又は修復不能の窮境を避けられる。
【００３４】
本実施例において、さらに使用者の電池状態の情報を提供するための表示回路を該電子装置１０のチップセットに組み込んで、該表示回路は該電子装置のチップと電気接続しても良い。
【００３５】
前記した本考案の実施例の開示により、当該技術を熟知するものは、本考案の特許登録申請の範囲と精神に基づいて、明細書の実施例に開示された実施手段によらず、様々な変化と改変ができる。ただし、それらの変化と改変はなお本考案の範疇に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】公知のノートパソコンのバックアップ電池電気供給ソケットの構造図である。
【図２】公知のもう一種のノートパソコンのバックアップ電池電気供給ソケットの構造図である。
【図３】本考案の携帯式電子装置電池構造の改良回路ブロック図と起動休止動作図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    電子装置
２０    外部電源入力モジュール
２１    電気入力端子
２２    充電回路
３０    電圧安定回路
４０    内蔵電池
５０    外部電池モジュール
５１    外部電池
５２    外部電池外付け端子
５３    外部電池外付け端子
６０    充電・電気供給選択スイッチモジュール
６１    外部電池充電回路
６２    内蔵電池充電回路
６３    電池電気供給スイッチ回路
７０    ノートパソコン
８０    電池充電スタンド
８１    電池充電スタンドソケット
９０    交流/直流変換器
１００  バックアップ電池電気供給ソケット
【図１】
0003143670.tif 000003
【図２】
0003143670.tif 000004
【図３】
0003143670.tif 000005