(57)【要約】      （修正有）【課題】停電時にＵＰＳ機能を発揮できるとともに、簡単に持ち運びできるモバイルタイプで、長時間の電源供給が可能な無停電機能付きモバイルバッテリーを提供する。【解決手段】無停電源機能付きモバイルバッテリー１は、蓄電用の直流電源入力部と、蓄電可能な直流電流および／または直流電圧に調整する蓄電調整部と、電気を蓄電する蓄電部３５と、交流電源入力部と、交流電源入力部からの交流電圧を出力する交流電源出力部と、停電を検知する停電検知部とを備える。また、停電検知部が停電を検知した場合に、交流電源入力部からの第１配線から蓄電部から交流電源出力部までの第２配線に切り替えるＵＰＳスイッチ部５８と、直流電圧を正弦波の交流電圧に変換可能なインバータユニット３６と、蓄電部からの直電圧を出力する直流電源出力部とを備える。【選択図】図３
0003171131.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
蓄電用の直流電源入力部と、
前記直流電源入力部からの直流電源に基づいて、蓄電可能な直流電流および／または直流電圧に調整する蓄電調整部と、
前記蓄電調整部で調整された直流電流および／または直流電圧によって電気を蓄電する蓄電部と、
交流電源入力部と、
前記交流電源入力部からの交流電圧を出力する交流電源出力部と、
前記交流電源入力部と前記交流電源出力部間の配線である第１配線上に設けられる、停電を検知する停電検知部と
前記停電検知部が停電を検知した場合に、前記第１配線から、前記蓄電部と前記交流電源出力部間の配線である第２配線に切り替えるスイッチ部と、
前記第２配線上に設けられる、直流電圧を正弦波の交流電圧に変換可能なインバータユニットと、
前記第２配線から分岐して配置される、前記蓄電部からの直流電圧を出力する直流電源出力部と、を備える無停電源機能付モバイルバッテリー。
【請求項２】
前記蓄電部が、モバイルバッテリーの筐体内に着脱可能に組み込まれている、請求項１に記載の無停電源機能付モバイルバッテリー。
【請求項３】
前記筐体に形成された持ち手を備える、請求項１または２に記載の無停電源機能付モバイルバッテリー。
【請求項４】
前記蓄電部が、鉛蓄バッテリーかつディープサイクルバッテリーである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無停電源機能付モバイルバッテリー。
【請求項５】
前記蓄電部が、シールド型バッテリーである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無停電源機能付モバイルバッテリー。
【請求項６】
前記蓄電用の直流電源入力部は、ＤＣジャックを有し、複数種の直流電源と接続可能に構成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の無停電源機能付モバイルバッテリー。
【請求項７】
前記直流電源出力部は、ＵＳＢ出力端子および／またはシガーソケットを有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の無停電源機能付モバイルバッテリー。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、無停電源機能付きのモバイルバッテリーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られているＵＰＳは、サーバ装置、パソコン等に接続され、停電時に、その内蔵バッテリーから電力をそれら機器に供給する。そして、停電が原因で、データが消去されたり、システム障害が生じることを回避するため、ＵＰＳから電力供給されている間にサーバ装置やパソコンの電源をＯＦＦすることが行われている。すなわち、ＵＰＳは停電時の非常用電源としての役割を担っているため、使用時間が数分〜数十分の程度と短く、また、内蔵されるバッテリーのサイズが大きく、ＵＰＳ本体は大型のものが主流であった。なお、常時商用給電方式のＵＰＳであって、無停電出力とスルーライン出力とを備えたＵＰＳが知られているが（特許文献１参照）、このＵＰＳも据え置きタイプであり、使用時間が短いものである。
【０００３】
一方、従来からバッテリー（充電式）はよく知られており、例えば、携帯電話、車等に搭載されている。これらバッテリーは装置本体に内蔵されており、停電等の非常時にバッテリーを取り外して、他の装置等への電源として使用することは困難である。
【０００４】
近年、ＵＰＳ電源として長時間使用できるタイプが求められている。また、キャンプ等のアウトドア使用時、緊急時や停電時において、非常用電源として使用できるバッテリーが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３０８１４７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、停電時にＵＰＳ機能を発揮できるとともに、簡単に持ち運びできるモバイルタイプで、長時間の電源供給が可能な無停電源機能付きモバイルバッテリーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本考案に係る無停電源機能付きモバイルバッテリーは、
蓄電用の直流電源入力部と、
前記直流電源入力部からの直流電源に基づいて、蓄電可能な直流電流および／または直流電圧に調整する蓄電調整部と、
前記蓄電調整部で調整された直流電流および／または直流電圧によって電気を蓄電する蓄電部と、
交流電源入力部と、
前記交流電源入力部からの交流電圧を出力する交流電源出力部と、
前記交流電源入力部と前記交流電源出力部間の配線である第１配線上に設けられる、停電を検知する停電検知部と
前記停電検知部が停電を検知した場合に、前記第１配線から、前記蓄電部と前記交流電源出力部間の配線である第２配線に切り替えるスイッチ部と、
前記第２配線上に設けられる、直流電圧を正弦波の交流電圧に変換可能なインバータユニットと、
前記第２配線から分岐して配置される、前記蓄電部からの直流電圧を出力する直流電源出力部とを備える。
【０００８】
この構成によって、停電時にＵＰＳ機能を発揮できるとともに、簡単に持ち運びできるモバイルタイプで、長時間の電源供給が可能な非常用電源を提供できる。また、インバータユニットで正弦波の交流電圧を出力可能にしたことで、従来の矩形波出力のバッテリーでは使用できなかった扇風機や精密機器も使用できる。
【０００９】
また、上記発明において、前記蓄電部が、モバイルバッテリーの筐体内に着脱可能に組み込まれていることが好ましい。
【００１０】
この構成によって、モバイルバッテリーの筐体内から蓄電部を自在に着脱できるため、メンテナンスや蓄電部の交換を簡単に行える。また、蓄電部の筐体内部配置に応じた筐体箇所に蓋が筐体から着脱自在に形成されていてもよい。筐体内部において、蓄電部と他の部材が隔離されるように、内部カバーが設けられた構造になっていてもよい。また、筐体が２つのパーツからなり、パーツ同士が互いに分離可能になっている形態の場合には、一方のパーツに蓄電部が内蔵され、他方のパーツに他の部材が内蔵され、パーツ同士が互いに電気的接続の配線が構成されているものでもよい。着脱するための部材は、特に制限されず、例えば、ネジ止め、嵌め合せ部材、係り止め部材、ヒンジ連結部材、磁石止め等が挙げられる。
【００１１】
また、上記発明において、前記筐体に形成された持ち手を備えることが好ましい。
【００１２】
この構成によって、より簡単に持ち運びが可能になる。持ち手は、筐体の天面、側面等に形成されていてもよく、天面に形成されている方が持ち運びにより適している。持ち手の形状は、特に制限されず、また、筐体と持ち手が一体に形成されていてもよく、それぞれ別体で構成されて互いが固定された形態でもよく、着脱自在に構成されてもよい。
【００１３】
また、上記発明において、前記蓄電部が、鉛蓄バッテリーかつディープサイクルバッテリーであることが好ましい。さらに、前記蓄電部が、液漏れしにくいシールド型バッテリーであることが好ましい。
【００１４】
この構成によって、長時間の連続使用および繰り返し充電（蓄電）が強く、メンテナンスを抑制できる。従来のトリクル充電をしておかないと自然放電するバッテリー（例えば、車載用バッテリー）よりも格段に安定した電力供給および長時間供給が可能である。
【００１５】
また、上記発明において、前記蓄電用の直流電源入力部は、ＤＣジャックを有し、複数種の直流電源と接続可能に構成されることが好ましい。
【００１６】
この構成によって、複数種類の直流電源と接続が可能となるため、蓄電時の使用環境に応じた適切な蓄電用電源を選択できる。例えば、家庭用電源（交流１００Ｖ）をＡＣアダプターを介して接続でき、車中でシガレット電源（ＤＣ１２Ｖ）と接続でき、また、太陽光発電装置（例えば、１５Ｗパネル）と接続することができる。
【００１７】
また、上記発明において、前記直流電源出力部は、ＵＳＢ出力端子および／またはシガーソケットを有することが好ましい。
【００１８】
この構成によって、複数の出力端子から、使用対象に応じた出力端子を自由に選択できる。例えば、ＵＳＢ出力端子と携帯電話を接続できる。また、上記交流電源出力部がＡＣソケットを複数個有する構成とすることができ、交流電源と直流電源の２種類を非常用電源として提供できるため、ユーザにとって非常に使い勝手のよいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＵＰＳ機能付きモバイルバッテリーの正面、側面、天面、背面を示す図
【図２】筐体を開けたときの内部構造の一例を示す斜視図
【図３】機能構成を説明するための図
【考案を実施するための形態】
【００２０】
本考案に係るＵＰＳ機能付きモバイルバッテリーの好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本実施形態のＵＰＳ機能付きモバイルバッテリーの正面、側面、天面、背面を示す図である。図２は、筐体を開けたときの内部構造の一例を示す斜視図である。図３は、機能構成を説明するための図である。
【００２１】
＜外観構成＞
図１の左側がＵＰＳ機能付きモバイルバッテリー１の正面で、図１の中央下側が側面図で、その上側が天面図で、右側が背面図である。図１では、バッテリー本体の主電源スイッチ１５と、蓄電用の直流電源入力部であるＤＣジャック２２と、交流電源入力部であるＡＣインレット２１と、停電時に点灯可能な非常用ライト３１と、インジケータ７０と、ＡＣインレット２１から入力された交流電圧を通常稼動時にそのまま出力する２つのＡＣ１００Ｖコンセント４１、４２（交流電源出力部に相当する）と、蓄電部３５からの直流電圧を出力する直流電源出力部としてのＵＳＢ出力端子４３、シガーソケット４４とがそれぞれ配置されている。ＡＣ１００Ｖコンセント４１、４２は、停電時に蓄電部３５から出力される直流電圧をインバータユニット３６で交流電圧に変換して交流出力を可能にしている。符号８１は、インバータユニット３６の動作状態を示すＬＥＤライトであり、例えば緑色であれば正常状態であり、赤色であればエラー状態であることを示す。符号８２は、インバータユニット３６をＯＮ／ＯＦＦするスイッチである。正弦波出力をさせたい場合に、このスイッチをＯＮにする。
【００２２】
ＤＣジャック２２によって、複数種の直流電源と接続可能になっている。なお、直流電源入力部は、ＤＣジャックに制限されず、他の入力端子でも構成できる。
【００２３】
また、符号１６は、非常用ライトのＯＮ／ＯＦＦスイッチである。符号１７は、非常用ライト３１を自動あるいは手動でＯＮ／ＯＦＦさせるための自動／手動動作スイッチである。この自動／手動スイッチ１７が「手動」の時、非常用ライトのＯＮ／ＯＦＦスイッチ１６をＯＮ／ＯＦＦする。また、自動／手動スイッチ１７が「自動」の時、停電時に自動的に非常用ライト３１が点滅する（あるいは点灯でもよい）。
【００２４】
また、筐体１０の天面には、持ち手１２が形成されている。また、インジケータ７０は、充電中か否かを示すＬＥＤランプ（不図示）と、バッテリー残量（充電量）を示すＬＥＤランプ（不図示）とを有している。
【００２５】
次に、図２を用いて内部構造を説明する。筐体１０は、第１カバー１０ａと第２カバー１０ｂとが、ビス１１ａとこのビス１１ａに対応する雌ネジ部１１ｂによって連結されている。図２では、ビス１１ａを取り外し、内部構造がむき出しの状態を示している。第２カバー１０ｂを取り外したことで、バッテリー（蓄電部）３５、インバータユニット３６、制御基板５０が露出している。ここで、バッテリー３５は、着脱可能に組み込まれているため、簡単に取り外しができ、新しいバッテリーと簡単に交換できる。また、バッテリー３５は、鉛蓄バッテリーかつディープサイクルバッテリーであり、さらに液漏れしにくいシールド型バッテリーである。なお、バッテリー３５として、他の種類のバッテリーを用いることもできる。
【００２６】
図２において、第２カバー１０ｂ全体を取り外した一例を示したが、バッテリー３５の位置に相当する箇所のカバー部に開閉可能な蓋を第２カバー１０ｂに設け、この蓋を開けてバッテリー３５を取り外すこともできる。また、バッテリー３５以外の部材をカバー（不図示）で覆い、バッテリー交換の際の取り扱い性を向上させることができ、またバッテリー以外の部材（インバータ、制御基板等）に手を触れないように構成してもよい。
【００２７】
＜通常運転時＞
次に、図３に示す機能構成について説明する。まず、通常運転時について説明する。家庭用ＡＣ１００Ｖ電源１０２とＡＣインレット２１とＡＣコード（不図示）を介して接続する。ＡＣインレット２１は、ＵＰＳスイッチ５８を介してＡＣ１００Ｖコンセント４１、４２に接続されており、通常運転時では、家庭用ＡＣ１００Ｖ電源１０２の交流電圧がそのままＡＣ１００Ｖコンセント４１、４２から出力される。なお、電源安定性や落雷等の影響を考慮して、ＡＣインレット２１とＵＰＳスイッチ５８との間にポリスイッチ（非破壊型過電流保護装置）あるいは所定のヒューズ（不図示）を配置してある。なお、ＡＣインレット２１がヒューズ付きタイプでもよい。
【００２８】
ＵＰＳスイッチ５８は、ＡＣインレット２１からＡＣ１００Ｖコンセント４１、４２までの第１配線６１上に設けられており、停電を検知する停電検知部と、停電検知部が停電を検知した場合に、ＡＣインレット２１とＡＣ１００Ｖコンセント４１、４２間の第１配線６１との接続を切り、替わりに、蓄電部３５からの第２配線６２をＡＣ１００Ｖコンセント４１、４２に接続するスイッチ部を有する。ＵＰＳスイッチ５８として、公知のＵＰＳスイッチを適用してもよい。
【００２９】
＜蓄電方法＞
次に、バッテリー３５への蓄電方法について説明する。直流電源１０１とＤＣジャック２２が接続される。直流電源１０１として、例えば、シガーライター、ソーラーパネルが挙げられ、また、ＡＣアダプターを介したＡＣ１００Ｖ〜２４０Ｖ電源でもよい。ＤＣジャック２２と制御部５１が接続され、制御部５１は、入力された直流電圧値を検知し、直流電圧値に応じて電圧値を調整するための指令を各構成部へ行う。例えば、バッテリー３５が１２Ｖ、２０Ａｈ仕様の場合に、制御部５１は、アップコンバータ５２をＯＮにし、シガーライターからのＤＣ１２Ｖをアップコンバータ５２でＤＣ１７Ｖに昇圧する。昇圧の必要のない場合にはアップコンバータ５２はＯＦＦであり、入力された直流電圧がそのまま後段のＤＣ−ＤＣコンバータ５３へ入力される。ＤＣ−ＤＣコンバータ５３では、バッテリー３５への蓄電（充電）電流（例えば、蓄電容量の１／１０）に適した直流電流（あるいは直流電圧）に変換する。このＤＣ−ＤＣコンバータ５３の出力（直流電流、直流電圧）がバッテリー３５へ入力され、バッテリー３５で蓄電（充電）が開始される。アップコンバータ５２とＤＣ−ＤＣコンバータ５３が蓄電調整部に相当する。制御部５１は、例えば、マイコンで構成され、アップコンバータ５２、ＤＣ−ＤＣコンバータ５３等をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００３０】
蓄電（充電）が開始されると、インジケータ７０の充電中を示すＬＥＤライトが点灯し、充電容量が段階的にＬＥＤライトによって点灯表示される。このとき、制御部５１は、インジケータ７０のＬＥＤライトをＯＮ／ＯＦＦ制御する。バッテリー３５が満充電に達したら蓄電が終了し、インジケータ７０のＬＥＤライトも満充電を示すＬＥＤライトが点灯する。蓄電時において、制御部５１の入力電源（ＤＣ５Ｖ）は、ＤＣ−ＤＣコンバータ５６からの出力電圧を利用している。ＤＣ−ＤＣコンバータ５６の入力電源は、ＤＣジャック２２からの出力電圧が入力される。
【００３１】
＜停電時の動作＞
次に、停電時の動作について説明する。まず、第２配線６２について説明する。バッテリー３５から始まる第２配線６２上に蓄電部側スイッチ部５４、遮断機（ブレーカ）５５、インバータユニット３６が順に配置されている。蓄電部側スイッチ部５４は、ＵＰＳモード時において、停電の有無に関わらず  常時ＯＮ状態で使用されており、停電時に瞬時にバックアップできるように、インバータユニット３６を常時ＯＮにしてある。ブレーカ５５をＯＮにする事で、蓄電部側スイッチ部５４のスイッチが自動的（バッテリーの容量があれば）に入るようになっている。停電が発生すると、ＵＰＳスイッチ５８の停電検知部が停電を検知し、スイッチ部が第１配線６１を切断し、第２配線６２をＡＣ１００Ｖコンセント４１、４２へ接続する。これによって、バッテリー３５とＡＣ１００Ｖコンセント４１，４２が電気的に接続される。制御部５１は、バッテリー電圧値を監視し、バッテリー３５のバッテリー残量（充電量）を適切に示すようにインジケータ７０のＬＥＤライトのＯＮ／ＯＦＦ制御をする。インバータユニット３６は、バッテリー３５からの出力電圧のＤＣ１２Ｖを正弦波のＡＣ１００Ｖへ変換する。ここで変換された正弦波のＡＣ１００ＶがＡＣ１００Ｖコンセント４１，４２から出力される。
【００３２】
また、第２配線６２とシガーソケット４４が接続しており、シガーソケット４４からＤＣ１２Ｖが出力される。また、第２配線６２とＵＳＢ出力端子４３がＤＣ−ＤＣコンバータ５６を介して接続しており、ＤＣ−ＤＣコンバータ５６でＤＣ１２ＶをＤＣ５Ｖへ変換し、ＵＳＢ出力端子４３からＤＣ５Ｖが出力される。
【００３３】
また、制御部５１は、非常用ライト３１のＯＮ／ＯＦＦを制御する。ライト動作スイッチ１７が自動に設定されている場合に、停電時、制御部５１が非常用ライト３１をＯＮするように制御する。停電時において、制御部５１の入力電源（ＤＣ５Ｖ）は、ＤＣ−ＤＣコンバータ５６からの出力電圧を利用している。ブレーカ５５には２個スイッチがあり、そのうちの一方のスイッチは、バッテリー３５からＤＣ−ＤＣコンバータ５６に直接接続されており、ブレーカ５５がＯＮすれば、制御部５１が動くようになっている。
【００３４】
＜別実施形態＞
本実施形態において、持ち手１２が、筐体１０の天面に設けられていたが、これに制限されず、側面に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１        ＵＰＳ機能付きモバイルバッテリー
１０      筐体
１２      持ち手
２１      ＡＣインレット
２２      ＤＣジャック
３１      非常用ライト
３５      蓄電部（バッテリー）
３６      インバータユニット
４１、４２  ＡＣ１００Ｖコンセント
４３      ＵＳＢ出力端子
４４      シガーソケット
５０      制御基板
５１      制御部
５２      アップコンバータ
５３      ＤＣ−ＤＣコンバータ
５４      蓄電部側スイッチ部
５８      ＵＰＳスイッチ
６１      第１配線
６２      第２配線
７０      インジケータ
【図１】
0003171131.tif 000003
【図２】
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【図３】
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