(57)【要約】【課題】電源回路に用いる電池の消耗を抑制して電池の延命を図る。【解決手段】電池用及び補助電池用各コネクタ１８を、それぞれ一方側から他方側への電流を阻止するダイオード１６を介して並列に接続した電源回路１において、前記標準装備電池１０のコネクタ１８に接続したダイオード１６にＦＥＴを並列に接続する。前記予備電池１２が接続されていないときは、前記ＦＥＴを導通させて、標準装備電池１０からの電流を内部抵抗の大きいダイオード１６を迂回させて被駆動回路１４へ流す。それによって、ダイオード１６による電圧降下を回避し標準装備電池１０の消耗を抑制する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池用コネクタ及び補助電池用コネクタを、それぞれ一方側から他方側への電流を阻止するダイオードを介して並列に接続した電源回路であって、
前記コネクタの少なくとも一方に接続されたダイオードに並列に接続され前記ダイオードと同方向のみ導通可能な迂回回路手段と、
前記他方の接続回路における電池の接続の有無に応じて前記迂回回路手段の導通又は非導通を制御する導通制御手段を備え、
前記導通制御手段は、前記他方の接続回路に電池が接続されたとき、前記迂回回路を導通制御することを特徴とする電源回路。
【請求項２】
請求項１に記載された電源回路において、
前記ダイオードの迂回回路手段は半導体であり、前記導通制御手段は前記他方のコネクタに接続された電池の電圧を検知したとき、前記半導体を導通制御することを特徴とする電源回路。
【請求項３】
請求項２に記載された電源回路において、前記半導体はＦＥＴであり、前記導通制御手段は、前記半導体のゲート電圧を制御することを特徴とする電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池を電源とする例えば通信端末装置などの端末装置の電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、遠隔制御システムなどで使用される通信端末装置では電池が用いられている。このような電源回路においては、通常は標準装備された電池のみで使用するが、電池が消耗してきて電圧が降下してきたとき、充電するか或いは電池を取り替える。しかし、遠隔制御システムを例に採ると、通信端末装置は実際には充電不可能或いは充電に不便な場所に設置されることが多いため、充電は不可能である。そこで遠隔制御システムには、電池寿命の長いリチウム電池が用いられることが多い。
【０００３】
さらに、通信端末装置などの装置の使用条件や使用環境によっては電池の交換も容易でないため、これらの装置の電源回路は予備の電池を接続できるように複数の接続コネクタを装備している。
ところが、複数のコネクタに接続されるリチウム電池に新旧の差がある場合には、電池間に電位差が生じ、電圧の高い方から低い方に電流が流れて電圧の低い方の電池を充電してしまう。そこで、このような充電電流が流れないように、複数の接続コネクタ毎に逆流防止のダイオードを接続している。
【０００４】
図４に示す電源回路は、特許文献に記載されたものではないが、以上で説明した従来の電源回路の一例を示すものである。
図示のように、従来の電源回路１では、標準装備の標準装備電池１０と予備の電池１２を電源とする動作回路（被駆動回路という）１４に、それぞれコネクタ１８を介して並列に接続するとともに、被駆動回路１４へのそれぞれの給電回路に逆流防止のためダイオード１６を接続している。
このように構成することで、予備電池１２から標準装備電池１０を共にコネクタ１８に接続した場合に、両電池に電位差があっても、予備電池１２から標準装備電池１０への又はその逆へ電流が逆流することなく、両方の電池１０、１２からそれぞれ被駆動回路１４に給電することができる。
【０００５】
しかしながら、従来の電源回路１では、必ずしもコネクタ１８に標準装備電池１０と予備電池１２の両方を接続して使用するわけではなく、そのうちの一方のみを接続して使用する場合がある。このような場合はダイオード１６の内部抵抗の高さが問題となる。
つまり、上記電源回路のコネクタ１８に電源となる電池１０，１２の一方のみを接続するのであれば、本来はそもそも不要であるダイオード１６の電力消費で電池寿命が早期に消尽されるばかりではなく、給電対象の被駆動回路１４で、例えば遠隔制御システムの親機や子機で使用されているように、ＤＤコンバータ（直流−直流コンバータ）が使用されている場合には、ダイオード１６による電圧降下に起因してその変換効率が下がり、その結果消費電流が増加することが起こる。このような場合には、電池寿命の消尽がさらに早まるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、それぞれ逆流防止用ダイオードを用いて電池及び予備電池を並列に接続して構成した電源回路において、給電時におけるダイオードによる電圧低下を防止して、前記電池の消耗を防止してその寿命を延ばすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は電源回路であって、電池用コネクタ及び補助電池用コネクタを、それぞれ一方側から他方側への電流を阻止するダイオードを介して並列に接続した電源回路であって、前記コネクタの少なくとも一方に接続されたダイオードに並列に接続され前記ダイオードと同方向のみ導通可能な迂回回路手段と、前記他方の接続回路における電池の接続の有無に応じて前記迂回回路手段の導通又は非導通を制御する導通制御手段を備え、前記導通制御手段は、前記他方の接続回路に電池が接続されたとき、前記迂回回路を導通制御することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載された電源回路において、前記ダイオードの迂回回路手段は半導体であり、前記導通制御手段は前記他方のコネクタに接続された電池の電圧を検知したとき、前記半導体を導通制御することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２に記載された電源回路において、前記半導体はＦＥＴであり、前記導通制御手段は、前記半導体のゲート電圧を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電源となる電池と予備電池とを並列に接続可能な電源回路において、逆流防止用ダイオードによる電圧降下の影響をなくすことができる。また、それにより電池の浪費を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の１実施形態に係る電源回路１を示す。
本電源回路１は、基本的には、図４に示した従来の電源回路１を基本としているが、例えば、予備電池１２を接続しない状態で使用したとき、そのダイオード１６をバイパスする迂回回路を付加して、ダイオード１６による電圧降下及び電力消費を回避している。
図示にように、標準装備電池１０側のダイオード１６に並列に導通時の抵抗が小さいＦＥＴ（電解効果トランジスタ）を接続し、コネクタ１８に標準装備電池１０のみを接続したときは、このＦＥＴをＯＮの状態にする。つまり、この電源回路１では、予備電池１２がコネクタ１８に接続されたときには、ＦＥＴをＯＦＦにするようＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦ制御回路が設けられている。
【００１０】
ここで、前記迂回回路であるＦＥＴ及びそのＯＮ／ＯＦＦ制御回路は、ＦＥＴのゲート回路を導通制御するためのトランジスタ（ＮＰＮトランジスタ）Ｔ２と、このトランジスタＴ２を導通制御するトランジスタＴ３とからなり、トランジスタ（ＮＰＮトランジスタ）Ｔ３のベースを抵抗Ｒ３を介して予備電池１２のコネクタ１８側に接続している。
【００１１】
即ち、図１において、予備電池１２側のコネクタ１８に予備電池１２が接続されていない状態では、トランジスタＴ３はＯＦＦ、したがって、標準装備電池１０側からの電流は抵抗Ｒ１、トランジスタＴ２のベース、コレクタを通って流れ、トランジスタＴ２をＯＮにし、トランジスタＴ２をＯＮにすることでそのエミッタ電流が抵抗Ｒ２を流れ、そこに電位を発生して、ＦＥＴをＯＮにする。
ＦＥＴがＯＮになると、標準装備電池１０から被駆動回路１４への電流は迂回回路手段であるＦＥＴを流れ、したがってダイオード１６による電圧降下は殆ど生じない。
【００１２】
このように、電源回路１は、コネクタ１８に予備電池１２を接続しない限り予備電池１２は実質的にダイオード１６を通さずに被駆動回路１４に電流を供給できるから、この電源回路１は、通常は端子１８には予備電池１２を接続せず、必要となったときだけ予備電池１２を用いる場合に便利である。
なお、電源回路１において、コネクタ１８に予備電池１２を接続すると、トランジスタＴ３はＯＮになり、その結果トランジスタＴ２はＯＦＦ、ＦＥＴもＯＦＦになる。
したがって、この状態では標準装備電池１０からの電流はダイオード１６を流れるが、この場合は、被駆動回路１４には、予備電池１２からの電流もダイオード１６を通して供給されるから、被駆動回路１４におけるダイオード１６による電圧降下の影響は無視できる。
【００１３】
この電源回路１において、ＦＥＴにダイオード１６と逆向きの寄生ダイオードが存在していると、後から予備電池１２を接続すると、この寄生ダイオードを通して予備電池１２から標準装備電池１０に充電電流が流れる恐れがある。
そこで、この寄生ダイオードの影響を除去することが必要である。
図２は、その対策を講じた第２の実施形態に係る電源回路１を例示したものであり、基本構成は図１と同様であるので、同じ部分には同じ番号を付して説明は省略する。
ここでは、ＦＥＴを２個直列に接続してこの問題を解決している。つまり、ＦＥＴは２個逆向きに直列に接続されており、この構成により仮に寄生ダイオードが存在しても互いにその影響を打ち消すことができ、予備電池１２から標準装備電池１０への充電電流の流れを完全に遮断することができる。
【００１４】
以上説明した電源回路１はいずれも標準装備電池１０から被駆動回路１４への給電回路中にダイオード１６に並列にＦＥＴ等からなる迂回回路を挿入して、同給電回路におけるダイオード１６の電位降下の影響を除去しようとするものであり、予備電池側の給電回路についてはダイオード１６による電位降下は考慮していない。
したがって、この電源回路１は、コネクタ１８に電池を接続する場合は、必ず標準装備電池側コネクタに接続することを前提にしている。
【００１５】
しかしながら、実際に電池をコネクタ１８に接続するに際して、必ず標準装備電池側のコネクタを選択して接続することは煩わしくまた間違い易いという問題もある。
そこで、電池を標準装備電池側コネクタ及び予備電池側コネクタのいずれに接続しても、本願発明の効果が等しく得られるように、予備電池１２側給電回路にもダイオード１６と並列にＦＥＴ等からなる迂回回路を接続しておくことが好ましい。
【００１６】
図３は、図２の電源回路において、予備電池１２側の給電回路にもダイオード１６と並列にＦＥＴを接続した電源回路を示している。
この電源回路１において、その他の構成は図２と同じであるので、同じ部分には同じ番号を付して説明を省略する。
電源回路１をこのように構成することにより、コネクタ１８が標準装備電池１０又は予備電池１２側のいずれであるかと無関係に、いずれかのコネクタ１８に電池を接続することで、電池からの電流は常にダイオード１６をバイパスして被駆動回路１４に供給することができる。
【００１７】
なお、標準装備電池１０側及び予備電池１２側の両方に電池を接続した場合は、前記ＦＥＴはいずれもＯＦＦになり、前記各電池１０、１２からの電流は全てダイオード１６経由になるが、電流は標準装備電池１０及び予備電池１２の両方から供給されるため、ダイオード１６による電位降下による影響は無視できる。したがって、仮に被駆動回路１４にＤＤコンバータが接続されていても、電位降下の影響は生じない。
その状態でも、例えば、一方の電池の電圧が所定のレベル以下になると、前記迂回回路が作動して、他方の電池からの電流はダイオード１６を迂回して被駆動回路１４に流れるから、他方の電池の延命に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電源回路である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る電源回路である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る電源回路である。
【図４】従来の電源回路の一例である。
【符号の説明】
【００１９】
１・・・電源回路、１０・・・標準装備電池、１２・・・予備電池、１４・・・被駆動回路、１６・・・ダイオード、１８・・・コネクタ、Ｔ２、Ｔ３・・・トランジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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