(57)【要約】【課題】  並列に接続された複数の電池パックの中から１つの電池パックが自動的に選択され、動作する安価な電池パック及び電源装置を提供する。【解決手段】  本発明の電池パックは、二次電池と存在表示信号入出力端子と放電用及び充電用スイッチング素子と制御回路部とを有する電池パックであって、制御回路部は、存在表示信号入出力端子を通じて他の電池パックが出力した存在表示信号を入力し、存在表示信号入出力端子を通じて存在表示信号を出力するものであり、電池パックが電子装置に装着されたことを検出し且つ他の電池パックから存在表示信号を入力しない場合は、存在表示信号を出力し且つ放電用及び充電用スイッチング素子を導通させ、若しくは、電池パックが電子装置に装着されたことを検出せず又は他の電池パックから存在表示信号を入力した場合は、存在表示信号を出力せず且つ放電用及び充電用スイッチング素子を遮断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と、第１の電源端子及び第２の電源端子と、装着検出端子と、存在表示信号入出力端子と、放電用スイッチング素子及び充電用スイッチング素子と、制御回路部と、を有する電池パックであって、
前記第１の電源端子及び第２の電源端子は前記二次電池の電力を出力し、
前記装着検出端子は、前記電池パックが電子装置に装着されたことを検出するための端子であり、
前記放電用スイッチング素子及び前記充電用スイッチング素子は、前記二次電池と前記第１の電源端子及び第２の電源端子との間に直列に接続されており、
前記制御回路部は、
前記存在表示信号入出力端子を通じて他の電池パックが出力した存在表示信号を入力し、前記存在表示信号入出力端子を通じて存在表示信号を出力するものであり、
更に、前記電池パックが電子装置に装着されたことを検出し且つ他の電池パックから存在表示信号を入力しない場合は、存在表示信号を出力し且つ前記放電用スイッチング素子及び前記充電用スイッチング素子を導通させ、若しくは、
前記電池パックが前記電子装置に装着されたことを検出せず又は他の電池パックから存在表示信号を入力した場合は、存在表示信号を出力せず且つ前記放電用スイッチング素子及び前記充電用スイッチング素子を遮断する、
ことを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記充電用スイッチング素子は放電方向に導通可能なダイオードを並列接続し、
前記電池パックが電子装置に装着されている状態で、それまで入力していた他の電池パックからの前記存在表示信号がなくなった場合は、前記制御回路部は、直ちに前記放電用スイッチング素子を導通させ、その後存在表示信号を出力し、前記充電用スイッチング素子を導通させることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記充電用スイッチング素子は放電方向に導通可能なダイオードを並列接続し、
前記電池パックが電子装置に装着され、前記制御回路部が存在表示信号を出力し、主電源が外部から電子装置に電力を供給している状態で、前記二次電池が充電されてその残存容量が所定の上限値に達した場合に、前記制御回路部は、存在表示信号の出力を停止し、
その後所定時間内に他の電池パックから存在表示信号を入力した場合に、前記放電用スイッチング素子及び前記充電用スイッチング素子を遮断させ、若しくは、
その後所定時間内に他の電池パックから存在表示信号を入力しなかった場合に、前記充電用スイッチング素子のみを遮断させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項４】
前記放電用スイッチング素子は充電方向に導通可能なダイオードを並列接続し、
前記電池パックが電子装置に装着され、前記制御回路部が存在表示信号を出力している状態で、前記二次電池が放電してその残存容量が所定の下限値に達した場合に、前記制御回路部は、直ちに前記充電用スイッチング素子を遮断させ、その後存在表示信号の出力を停止し、所定時間後に前記放電用スイッチング素子を遮断させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項５】
前記存在表示信号入出力端子は１個の存在表示信号入出力端子で構成されることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項６】
前記存在表示信号入出力端子は、
他の電池パックが出力した存在表示信号を入力する存在表示信号入力端子と、
前記制御回路部からの存在表示信号を出力する存在表示信号出力端子と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項７】
並列に接続した、請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載の複数の電池パックを有することを特徴とする電源装置。
【請求項８】
ユーザが第１のモード又は第２のモードを含むモードを設定入力可能な操作入力部と、各電池パックの残存容量の情報を入力する第２の制御回路部と、を更に有し、
ユーザが前記操作入力部を通じて第１のモードを設定入力した場合は、複数の前記電池パックが自動的に存在表示信号出力順位を決定して放電し又は充電され、
ユーザが前記操作入力部を通じて第２のモードを設定入力した場合は、前記第２の制御回路部は、複数の前記電池パックを制御して、残存容量が大きい順に前記電池パックが放電し、又は残存容量が小さい順に前記電池パックが充電されるようにする、
ことを特徴とする請求項７に記載の電源装置。
【請求項９】
ユーザが第１のモード又は第２のモードを含むモードを設定入力可能な操作入力部と、第２の制御回路部と、を更に有し、
ユーザが前記操作入力部を通じて第１のモードを設定入力した場合は、複数の前記電池パックが自動的に存在表示信号出力順位を決定して放電し又は充電され、
ユーザが前記操作入力部を通じて第２のモードを設定入力した場合は、前記第２の制御回路部は、複数の前記電池パックを制御して、ユーザが前記操作入力部を通じて選択した任意の電池パックが放電し又は充電されるようにする、
ことを特徴とする請求項７に記載の電源装置。
【請求項１０】
ユーザが前記第２のモードを設定入力した場合、前記第２の制御回路部は、電池パックの前記装着検出端子に接続される回路を切り換えて、その時放電又は充電中の電池パックを電子装置に装着されていない状態に設定することにより、その電池パックに代えて、次の電池パックが放電し又は充電されるようにする、
ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の電源装置。
【請求項１１】
商用交流電力を入力し直流電圧を出力する主電源を取り外し可能に接続し、
主電源線と、ＤＣ／ＤＣコンバータと、スイッチと、を更に有し、
前記主電源線は、前記主電源が接続された場合は、前記主電源が前記電池パックの二次電池を充電する電流及び負荷に供給する電流を通し、前記主電源が接続されない場合は、前記電池パックが前記負荷に出力する電流を通し、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記主電源線と前記電池パックの前記第１の電源端子又は前記第２の電源端子との間に接続され、所定の定電流を出力する定電流源又は電流値が所定の閾値で制限され所定の定電圧を出力する制限電流付き定電圧電源であって、前記主電源線を通じて前記主電源が出力する直流電圧を入力し、前記電池パックに充電電流を供給し、
前記スイッチは、前記電池パックの前記第１の電源端子又は前記第２の電源端子と前記主電源線との間に接続され、前記主電源が直流電圧を出力する場合に遮断し、前記主電源が直流電圧を出力しない場合に導通する、
ことを特徴とする請求項７に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パック及び電池パックを有する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯用電子装置においては、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池を有する電池パックが電源として使用されている。近年、複数の電池パックの装着スロットを有し、複数の電池パックを装着することにより長時間の連続使用が可能な電子装置（例えばパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略す。）が販売されている。
並列に接続された複数の電池パックを同時に放電状態にすると、残存容量（ＳＯＣ（State of Charge））が大きな電池パックから残存容量が小さな電池パックに充電電流が流れ、電池パックが急速に放電し、電池パックが早期に劣化することが知られている。そこで多くの携帯用電子装置においては、電子装置に複数の電池パックを装着した場合、電池パックは１つずつ順次放電するように制御される。
【０００３】
多くの携帯用電子装置は、商用交流電力を入力し直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣコンバータ（主電源）を取り外し可能に接続する。電子装置に接続されたＡＣ／ＤＣコンバータは、負荷である電子装置に電流を供給すると共に、電池パックを充電する。しかし、電子装置に装着され、並列に接続された複数の電池パックを同時に充電状態にすると、充電器であるＡＣ／ＤＣコンバータから複数の電池パックに大きな充電電流が流れ、ＡＣ／ＤＣコンバータの最大電流定格を超える恐れがあり、又はＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が低下して電子装置が正常に動作しなくなる恐れがある。そこでＡＣ／ＤＣコンバータを接続可能な電子装置に複数の電池パックを装着した場合、一般に、電池パックは１つずつ順次充電されるように制御される。
【０００４】
特許文献１（米国特許第５９０３７６４号明細書）に、複数のスマートバッテリを搭載し、その中から１つのスマートバッテリを選択して放電させる従来例のコントローラが開示されている。従来例の装置は、複数のスマートバッテリと、コントローラとを有する。コントローラは、各スマートバッテリと主電源バスとの間に挿入された複数のスイッチと、複数のスイッチの中から１つのスイッチのみを選択して導通させるスマートセレクタと、を有する。コントローラは各スマートバッテリの装着の有無の情報、ＡＣ／ＤＣコンバータの接続の有無の情報、及びバッテリ状態アラームメッセージを含む各スマートバッテリからのバッテリ状態データを入力し、これらの情報に基づいていずれか１つのスマートバッテリを選択し、そのスマートバッテリに直列に接続されたスイッチのみを導通させる。
【０００５】
特許文献１に記載のコントローラにより、電池パックが急速に放電して電子装置の連続使用可能時間が短くなったり、電池パックが早期に劣化することを防止できる。
【特許文献１】米国特許第５９０３７６４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来例のコントローラは複雑な回路構成を有し、高価であった。
複数のスマートバッテリ（電池パック）の中から１つのスマートバッテリを選択して動作させるための回路及びソフトウエアを、複数のスマートバッテリを装着可能な従来例のコントローラを内蔵する電子装置毎に、新たに専用に開発する必要があった。
スマートバッテリ（電池パック）と従来例のコントローラとの間で種々のデータを交換する必要がある故に、スマートバッテリ自体の仕様も複雑になり、高価であった。複雑なインターフェースを有し高価なスマートバッテリ自体は、汎用性のある電池パックになりえなかった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、非常に簡単な接続により、並列に接続された複数の電池パックの中から１つの電池パックが自動的に選択され、動作する安価な電池パックを提供することを目的とする。
本発明は、複数の電池パックを装着する電源装置（又は電源装置を含む電子装置）の回路構成を簡素化し、安価なものとし、且つ電池パックが急速に放電して電子装置の連続使用可能時間が短くなったり、電池パックが早期に劣化することを防止することが可能な電池パックを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、複数の電池パックを装着する電源装置（又は電源装置を含む電子装置）の開発において、複数の電池パックの中から１つの電池パックを選択して動作させるための回路及びソフトウエアの新規開発がほとんどいらない電池パックを提供することを目的とする。
本発明は、複数の電池パックを装着する種々の電源装置（又は電子装置）に装着可能な汎用性のある電池パックを提供することを目的とする。
【０００９】
本発明は、複数の本発明の電池パックを装着する小型で安価な電源装置を提供することを目的とする。
本発明は、複数の本発明の電池パックを有し、主電源（例えばＡＣ／ＤＣコンバータ）から過電流が流れたり、負荷に電源変動等の悪影響を与えることを防止しつつ、複数の電池パックを１つずつ順次充電する小型で安価な電源装置を提供することを目的とする。
本発明は、複数の本発明の電池パックを有し、ユーザからの指示により、本発明の電池パック自体の判断により自動的に１つの電池パックが選択され動作するモードと、ユーザが選択した電池パックが選択され動作するモード、又は残存容量が最も大きい電池パックが選択され動作するモードとが選択可能な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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。請求項１に記載の発明は、二次電池と、第１の電源端子及び第２の電源端子と、装着検出端子と、存在表示信号入出力端子と、放電用スイッチング素子及び充電用スイッチング素子と、制御回路部と、を有する電池パックであって、前記第１の電源端子及び第２の電源端子は前記二次電池の電力を出力し、前記装着検出端子は、前記電池パックが電子装置に装着されたことを検出するための端子であり、前記放電用スイッチング素子及び前記充電用スイッチング素子は、前記二次電池と前記第１の電源端子及び第２の電源端子との間に直列に接続されており、前記制御回路部は、前記存在表示信号入出力端子を通じて他の電池パックが出力した存在表示信号を入力し、前記存在表示信号入出力端子を通じて存在表示信号を出力するものであり、更に、前記電池パックが電子装置に装着されたことを検出し且つ他の電池パックから存在表示信号を入力しない場合は、存在表示信号を出力し且つ前記放電用スイッチング素子及び前記充電用スイッチング素子を導通させ、若しくは、前記電池パックが前記電子装置に装着されたことを検出せず又は他の電池パックから存在表示信号を入力した場合は、存在表示信号を出力せず且つ前記放電用スイッチング素子及び前記充電用スイッチング素子を遮断する、ことを特徴とする電池パックである。
【００１１】
複数の本発明の電池パックを並列に接続する電子装置において、１つの電池パックが存在表示信号を出力し、存在表示信号を出力する電池パックが充電され又は放電する。本発明は、非常に簡単な接続により、並列に接続された複数の電池パックの中から１つの電池パックが自動的に選択され、動作する安価な電池パックを実現できるという作用を有する。
本発明は、複数の電池パックを装着する電源装置（又は電源装置を含む電子装置）の回路構成を簡素化し、安価なものとし、且つ電池パックが急速に放電して電子装置の連続使用可能時間が短くなったり、電池パックが早期に劣化することを防止することが可能な電池パックを実現できるという作用を有する。
本発明は、電池パックが電子装置に装着されたか否かを正確に判定する電池パックを実現できる。更に、例えば装着検出端子にスイッチを接続してスイッチを導通／遮断制御することにより、電池パックの動作を外部から制御することが出来る。
【００１２】
本発明は、複数の電池パックを装着する電源装置（又は電源装置を含む電子装置）の開発において、複数の電池パックの中から１つの電池パックを選択して動作させるための回路及びソフトウエアの新規開発がほとんどいらない電池パックを実現できるという作用を有する。
本発明は、複数の電池パックを装着する種々の電源装置（又は電子装置）に装着可能な汎用性のある電池パックを実現できるという作用を有する。
【００１３】
「存在表示信号」は、複数の本発明の電池パックを並列に接続する電子装置において、所定の信号を出力する１つの電池パックが基本的に充電され又は放電し、所定の信号を出力しない他の電池パックが基本的に充電せず且つ放電しないという構成における、所定の信号を意味する。「存在表示信号」の呼び方は任意である。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記充電用スイッチング素子は放電方向に導通可能なダイオードを並列接続し、前記電池パックが電子装置に装着されている状態で、それまで入力していた他の電池パックからの前記存在表示信号がなくなった場合は、前記制御回路部は、直ちに前記放電用スイッチング素子を導通させ、その後存在表示信号を出力し、前記充電用スイッチング素子を導通させることを特徴とする請求項１に記載の電池パックである。
【００１５】
本発明は、突然他の電池パックが外された場合においても、途切れることなく電子装置に電力を供給する電池パックを実現できるという作用を有する。それまで入力していた他の電池パックからの存在表示信号がなくなった場合、２つの新たな電池パックが同時に放電用スイッチング素子を導通させたとしても、充電用スイッチング素子を遮断している故に、２つの新たな電池パックの間で充放電電流が無駄に流れることはない。その後、１つの新たな電池パックが存在表示信号を出力したならば、他の新たな電池パックは放電用スイッチング素子を遮断させる。２つの新たな電池パックの間で充放電電流が無駄に流れることはない。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記充電用スイッチング素子は放電方向に導通可能なダイオードを並列接続し、前記電池パックが電子装置に装着され、前記制御回路部が存在表示信号を出力し、主電源が外部から電子装置に電力を供給している状態で、前記二次電池が充電されてその残存容量が所定の上限値に達した場合に、前記制御回路部は、存在表示信号の出力を停止し、その後所定時間内に他の電池パックから存在表示信号を入力した場合に、前記放電用スイッチング素子及び前記充電用スイッチング素子を遮断させ、若しくは、その後所定時間内に他の電池パックから存在表示信号を入力しなかった場合に、前記充電用スイッチング素子のみを遮断させる、ことを特徴とする請求項１に記載の電池パックである。
【００１７】
本発明の電池パックは、充電状態において残存容量が所定の上限値（典型的には満充電時の残存容量）に達した時に、存在表示信号の出力を止める。本発明の他の電池パックが自動的に、充電状態に設定して充電を開始し、存在表示信号を出力する。本発明の電池パックは、このようにして充電器により順次充電される。本発明の電池パックを複数並列接続した充電器は、洩れなく全ての電池パックを満充電できる。存在表示信号の出力を止めた後も、他の電池パックが存在表示信号を出力するまでは、少なくとも放電可能にしておく。他の電池パックが存在しない場合には、充電を禁止し、放電を可能にしておく。これにより、突然主電源（商用交流電力を入力し、電池パックを充電し、且つ負荷に電力を供給する。）が外されても、直ちに電池パックが放電を開始する故に、電子装置への電力供給が途切れる恐れがない。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記放電用スイッチング素子は充電方向に導通可能なダイオードを並列接続し、前記電池パックが電子装置に装着され、前記制御回路部が存在表示信号を出力している状態で、前記二次電池が放電してその残存容量が所定の下限値に達した場合に、前記制御回路部は、直ちに前記充電用スイッチング素子を遮断させ、その後存在表示信号の出力を停止し、所定時間後に前記放電用スイッチング素子を遮断させる、ことを特徴とする請求項１に記載の電池パックである。
【００１９】
本発明の電池パックは、放電状態において残存容量が所定の下限値（典型的には完全放電時の残存容量）に達した時に、直ちに充電用スイッチング素子を遮断させ、その後存在表示信号の出力を止める。電池パックが存在表示信号の出力を停止することにより、本発明の他の電池パックが自動的に放電を開始し、存在表示信号を出力する。他の電池パックが自動的に放電を開始するまで、元の電池パックは放電を継続する故に、電子装置への電力供給は途切れない。他の電池パックが自動的に放電を開始した時、元の電池パックの充電用スイッチング素子は遮断しているので、他の電池パックから元の電池パックに無駄な電流が流れる恐れはない。所定時間内に他の電池パックが存在表示信号を出力しなければ、元の電池パックは自動的に放電用スイッチング素子及び充電用スイッチング素子を遮断させる故に、その電池パックが過放電する恐れはない。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、前記存在表示信号入出力端子は１個の存在表示信号入出力端子で構成されることを特徴とする請求項１に記載の電池パックである。
本発明は、１本の経路で複数の電池パック（典型的には２つの電池パック）の存在表示信号入出力端子を接続することにより、並列に接続された複数の電池パックの中から１つの電池パックが自動的に選択され、動作する安価な電池パックを実現できるという作用を有する。本発明の電池パックは、少ない端子数で、並列に接続された複数の電池パックの中から１つの電池パックが自動的に選択され、動作する安価で小型の電池パックを実現する。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、前記存在表示信号入出力端子は、他の電池パックが出力した存在表示信号を入力する存在表示信号入力端子と、前記制御回路部からの存在表示信号を出力する存在表示信号出力端子と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電池パックである。
本発明は、例えば２つの電池パックの存在表示信号入力端子と存在表示信号出力端子とを相互に接続することにより、並列に接続された複数の電池パックの中から１つの電池パックが自動的に選択され、動作する安価な電池パックを実現できるという作用を有する。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、並列に接続した、請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載の複数の電池パックを有することを特徴とする電源装置である。
本発明は、複数の本発明の電池パックを装着する小型で安価な電源装置を実現できるという作用を有する。
本発明は、複数の本発明の電池パックを有し、主電源（例えばＡＣ／ＤＣコンバータ）から過電流が流れたり、負荷に電源変動等の悪影響を与えることを防止しつつ、複数の電池パックが１つずつ順次放電し又は充電される小型で安価な電源装置を実現できるという作用を有する。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、ユーザが第１のモード又は第２のモードを含むモードを設定入力可能な操作入力部と、各電池パックの残存容量の情報を入力する第２の制御回路部と、を更に有し、ユーザが前記操作入力部を通じて第１のモードを設定入力した場合は、複数の前記電池パックが自動的に存在表示信号出力順位を決定して放電し又は充電され、ユーザが前記操作入力部を通じて第２のモードを設定入力した場合は、前記第２の制御回路部は、複数の前記電池パックを制御して、残存容量が大きい順に前記電池パックが放電し、又は残存容量が小さい順に前記電池パックが充電されるようにする、ことを特徴とする請求項７に記載の電源装置である。
【００２４】
本発明は、複数の本発明の電池パックを有し、ユーザからの指示により、本発明の電池パック自体の判断により自動的に１つの電池パックが選択され動作するモードと、残存容量が最も大きい電池パックが選択され動作するモードとが選択可能な電源装置を実現できるという作用を有する。第２の制御回路部は典型的にはＣＰＵ（中央演算装置）であって、ＣＰＵは、例えば各電池パックの残存容量の情報を取得し、残存容量が大きい順に電池パックに優先順位を与える。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、ユーザが第１のモード又は第２のモードを含むモードを設定入力可能な操作入力部と、第２の制御回路部と、を更に有し、ユーザが前記操作入力部を通じて第１のモードを設定入力した場合は、複数の前記電池パックが自動的に存在表示信号出力順位を決定して放電し又は充電され、ユーザが前記操作入力部を通じて第２のモードを設定入力した場合は、前記第２の制御回路部は、複数の前記電池パックを制御して、ユーザが前記操作入力部を通じて選択した任意の電池パックが放電し又は充電されるようにする、ことを特徴とする請求項７に記載の電源装置である。
【００２６】
本発明は、複数の本発明の電池パックを有し、ユーザからの指示により、本発明の電池パック自体の判断により自動的に１つの電池パックが選択され動作するモードと、ユーザが選択した電池パックが選択され動作するモードとが選択可能な電源装置を実現できるという作用を有する。
【００２７】
請求項１０に記載の発明は、ユーザが前記第２のモードを設定入力した場合、前記第２の制御回路部は、電池パックの前記装着検出端子に接続される回路を切り換えて、その時放電又は充電中の電池パックを電子装置に装着されていない状態に設定することにより、その電池パックに代えて、次の電池パックが放電し又は充電されるようにする、ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の電源装置である。
【００２８】
本発明は、複数の本発明の電池パックを有し、ユーザからの指示により、本発明の電池パック自体の判断により自動的に１つの電池パックが選択され動作するモードと、ユーザが選択した電池パックが選択され動作するモード又は残存容量が最も大きい電池パックが選択され動作するモードと、が選択可能な電源装置を実現できるという作用を有する。
【００２９】
請求項１１に記載の発明は、商用交流電力を入力し直流電圧を出力する主電源を取り外し可能に接続し、主電源線と、ＤＣ／ＤＣコンバータと、スイッチと、を更に有し、前記主電源線は、前記主電源が接続された場合は、前記主電源が前記電池パックの二次電池を充電する電流及び負荷に供給する電流を通し、前記主電源が接続されない場合は、前記電池パックが前記負荷に出力する電流を通し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記主電源線と前記電池パックの前記第１の電源端子又は前記第２の電源端子との間に接続され、所定の定電流を出力する定電流源又は電流値が所定の閾値で制限され所定の定電圧を出力する制限電流付き定電圧電源であって、前記主電源線を通じて前記主電源が出力する直流電圧を入力し、前記電池パックに充電電流を供給し、前記スイッチは、前記電池パックの前記第１の電源端子又は前記第２の電源端子と前記主電源線との間に接続され、前記主電源が直流電圧を出力する場合に遮断し、前記主電源が直流電圧を出力しない場合に導通する、ことを特徴とする請求項７に記載の電源装置である。
【００３０】
本発明は、電池パックを適切に充電するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータが電池パックを充電する時と電池パックが放電する時とで回路を適切に切り換えるスイッチとを有する。本発明は、電池パックへの充電電流の変動が、主電源の出力電圧にほとんど悪影響を与えない電源装置を実現する。本発明は、主電源が取り外された時、直ちに電池パックから負荷回路に電流を供給する使い易い電源装置を実現する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、非常に簡単な接続により、並列に接続された複数の電池パックの中から１つの電池パックが自動的に選択され、動作する安価な電池パックを実現できるという有利な効果が得られる。
本発明によれば、複数の電池パックを装着する電源装置（又は電源装置を含む電子装置）の回路構成を簡素化し、安価なものとし、且つ電池パックが急速に放電して電子装置の連続使用可能時間が短くなったり、電池パックが早期に劣化することを防止することが可能な電池パックを実現できるという有利な効果が得られる。
【００３２】
本発明によれば、複数の電池パックを装着する電源装置（又は電源装置を含む電子装置）の開発において、複数の電池パックの中から１つの電池パックを選択して動作させるための回路及びソフトウエアの新規開発がほとんどいらない電池パックを実現できるという有利な効果が得られる。
本発明によれば、複数の電池パックを装着する種々の電源装置（又は電子装置）に装着可能な汎用性のある電池パックを実現できるという有利な効果が得られる。
【００３３】
本発明によれば、複数の本発明の電池パックを装着する小型で安価な電源装置を実現できるという有利な効果が得られる。
本発明によれば、複数の本発明の電池パックを有し、主電源（例えばＡＣ／ＤＣコンバータ）から過電流が流れたり、負荷に電源変動等の悪影響を与えることを防止しつつ、複数の電池パックを１つずつ順次充電する小型で安価な電源装置を実現できるという有利な効果が得られる。
本発明によれば、複数の本発明の電池パックを有し、ユーザからの指示により、本発明の電池パック自体の判断により自動的に１つの電池パックが選択され動作するモードと、ユーザが選択した電池パックが選択され動作するモード、又は残存容量が最も大きい電池パックが選択され動作するモードとが選択可能な電源装置を実現できるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下本発明の実施をするための最良の形態を具体的に示した実施の形態について、図面とともに記載する。
【００３５】
《実施の形態１》
図１〜図３を用いて、実施の形態１の電池パック及び電源装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１の電子装置（電源装置を含む。）の構成を示すブロック図である。図１において、１０１は主電源、１０２は電子装置である。電子装置１０２は、第１の電池パック１０３、第２の電池パック１０４、負荷１０５を有する。実施の形態１において、主電源１０１はＡＣ／ＤＣコンバータである。電子装置１０２はパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略す。）である。負荷１０５はＰＣの内部回路である。
【００３６】
第１の電池パック１０３及び第２の電池パック１０４は、電子装置１０２に着脱可能に装着される。第１の電池パック１０３は、第１の電源端子１１１、第２の電源端子（グラウンド端子）１１２、存在表示信号入出力端子１１３、状態情報通信端子１１４、装着検出端子１１５、二次電池１１６、制御回路部１１８、スイッチ１１９を有する。制御回路部１１８は、状態設定部１１７を有する。同様に第２の電池パック１０４も、第１の電源端子１２１、第２の電源端子１２２、存在表示信号入出力端子１２３、状態情報通信端子１２４、装着検出端子１２５、二次電池１２６、制御回路部１２８、スイッチ１２９を有する。制御回路部１２８は、状態設定部１２７を有する。負荷１０５は、ＣＰＵ１０６を有する。第１の電池パック１０３と第２の電池パック１０４とは、同一の電池パックである。主電源１０１、ＣＰＵ１０６、電池パック１０３、１０４は電源装置を構成する。
【００３７】
電子装置１０２は、商用交流電流を入力し所定の直流電圧を出力する主電源１０１を取り外し可能に接続する。主電源１０１は、電力供給端子１４１、ダイオード１４３及び電源ライン１３１を通じて負荷１０５に電力を供給する。電池パック１０３、１０４の第１の電源端子１１１、１２１は電源ライン１３１に接続され、電源ライン１３１を通じて充放電する。存在表示信号入出力端子１１３、１２３は存在表示ライン１３２により相互に接続される。ＣＰＵ１０６と状態情報通信端子１１４、１２４とは状態情報通信ライン１３３により接続される。
実施の形態１において、電池パックが電子装置１０２に装着された順番に電池パックは動作状態（後述する放電状態３０４、充電状態３０５）となり、放電又は充電する。
【００３８】
図２は、本発明の実施の形態１の第１の電池パック１０３の詳細な構成を示す図である。図１で示した構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。第１の電池パック１０３は、上述した素子に加えて、Ａ／Ｄ変換器２０３、２０４、温度検出部２０５、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ２０６、２０７、抵抗２０８〜２１２、電流検出部２１３を有する。スイッチ１１９は、充電用スイッチング素子２０１、放電用スイッチング素子２０２を有する。充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２はＰ型ＭＯＳトランジスタであって、それぞれ放電方向に導通可能な寄生ダイオード、充電方向に導通可能な寄生ダイオードを有する。制御回路部１１８は、マイクロコンピュータ２２１、ハードウェア処理部２２２を有する。マイクロコンピュータ２２１は、状態設定部１１７を有する。ハードウェア処理部２２２は、ＯＲゲート２２３、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ２２４、２２５、抵抗２２６、遅延回路２３１、２３２を有する。遅延回路２３１は、ダイオード２３３、２３６、抵抗２３４、コンデンサ２３５を有する。遅延回路２３２は、ダイオード２３７、２４０、抵抗２３８、コンデンサ２３９を有する。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換器２０３は二次電池１１６の両端電圧を抵抗２０８及び２０９で分圧した電圧を入力し、デジタル値に変換して制御回路部１１８のマイクロコンピュータ２２１に送る。Ａ／Ｄ変換器２０４は第１の電源端子１１１の電圧を抵抗２１０及び２１１で分圧した電圧を入力し、デジタル値に変換してデジタル値を制御回路部１１８のマイクロコンピュータ２２１に送る。温度検出部２０５は二次電池１１６の温度を検出し、検出温度の情報を制御回路部１１８のマイクロコンピュータ２２１に送る。電流検出部２１３は、第２の電源端子１１２（典型的にはグラウンド端子）に流れる電流の方向（充電電流又は放電電流）及び電流の値を検出し、それらの情報を制御回路部１１８のマイクロコンピュータ２２１に送る。
【００４０】
制御回路部１１８は、電池パックが通常の放電時又は充電時に充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を導通状態にする（スイッチ１１９を導通状態にする。）。
制御回路部１１８は、電流検出部２１３からの電流の方向（充電電流又は放電電流）及び電流の値の情報に基づいて、充電又は放電された電荷を積算して残存容量を算出し、放電時に二次電池１１６の残存容量が所定の下限値に達した場合（電池パックが完全放電したと判断した場合）、温度検出部２０５が出力する温度情報が所定の上限値以上になった場合、電流検出部２１３が検出した放電電流が所定の上限値以上になった場合、状態設定部１１７に非動作状態（後述する装着状態３０２等）に遷移するように指示し、充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を遮断状態にする（スイッチ１１９を遮断状態にする。）。
二次電池１１６の残存容量が所定の下限値に達したことを検知することに代えて、制御回路部１１８は、放電時にＡ／Ｄ変換器２０３が出力する二次電池１１６の電圧が所定の下限値（完全放電電圧）以下になった場合、状態設定部１１７に非動作状態（後述する装着状態３０２等）に遷移するように指示し、充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を遮断状態にしても良い（スイッチ１１９を遮断状態にしても良い。）。
【００４１】
制御回路部１１８は、電流検出部２１３からの電流の方向（充電電流又は放電電流）及び電流の値の情報に基づいて、充電又は放電された電荷を積算して残存容量を算出し、充電時に二次電池１１６の残存容量が所定の上限値に達した場合（電池パックが満充電されたと判断した場合）、充電用スイッチング素子２０１を遮断状態にする（スイッチ１１９を遮断状態にする。）。これに代えて、制御回路部１１８は、充電時にＡ／Ｄ変換器２０３の検出電圧（二次電池１１６の正極電圧と等価である。）が所定の上限値（満充電電圧）以上になった場合、充電用スイッチング素子２０１を遮断状態にしても良い。
又、制御回路部１１８は、温度検出部２０５が検出した二次電池１１６の温度が所定の上限値以上になった場合、電流検出部２１３が検出した充電電流が所定の上限値以上になった場合、状態設定部１１７に動作状態（後述する放電状態３０４、充電状態３０５）を停止するよう指示し、充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を遮断状態にする（スイッチ１１９を遮断状態にする。）。
【００４２】
充電用スイッチング素子２０１が遮断状態である時、制御回路部１１８はＡ／Ｄ変換器２０３が検出した二次電池１１６の電圧よりも、Ａ／Ｄ変換器２０４が検出した第１の電源端子１１１の電圧が高い場合、主電源１０１が電子装置１０２に接続されていると判断する。
制御回路部１１８は、二次電池１１６の残存容量の情報及び種々のアラーム情報（二次電池の異常温度の情報、異常な充放電電流の情報等）を状態情報通信端子１１４を通じてＣＰＵ１０６に送る。
【００４３】
状態設定部１１７は、電池パックの状態情報を有する（図４において詳述）。状態設定部１１７は、制御回路部１１８からの指示、装着検出端子１１５の電圧、及び存在表示信号入出力端子１１３の電圧に基づいて状態情報を設定する。
装着検出端子１１５と二次電池の１１６の正極との間に抵抗２１２が接続される。電池パック１０３が電子装置１０２に装着されていない状態において、装着検出端子１１５はＨｉｇｈレベルである。電子装置１０２において装着検出端子１１５は接地される。装着検出端子１１５の電圧が所定のＨｉｇｈレベルであれば、制御回路部１１８は、電池パックが電子装置に装着されていないと判断し、非動作状態（後述する単品状態３０１）になる。この場合、制御回路部１１８は、充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を遮断状態にする（スイッチ１１９を遮断状態にする。）。
実施の形態の構成に代えて、状態設定部１１７は、装着検出端子１１５に電流が流れるか否かに基づいて、電池パックが電子装置に装着されているか否かを判定しても良い。
【００４４】
存在表示信号入出力端子１１３は、存在表示信号を入力し、出力する単一の端子であり、ワイアドＯＲ論理で双方向に存在表示信号を伝送する。存在表示信号入出力端子１１３がＨｉｇｈレベルであれば、状態設定部１１７は存在表示信号を出力しておらず、入力もしていない。存在表示信号入出力端子１１３がＬｏｗレベルであれば、状態設定部１１７は存在表示信号を出力しているか、又は入力している。
制御回路部１１８がＮ型ＭＯＳトランジスタ２２５を遮断しており（存在表示信号を出力しておらず）、且つ存在表示信号入出力端子１１３がＬｏｗレベルである場合、他の電池パックから存在表示信号を入力していると判断し、状態設定部１１７は非動作状態（後述する装着状態３０２）に設定する。制御回路部１１８は、状態設定部１１７が非動作状態になると、充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を遮断状態にする（スイッチ１１９を遮断状態にする。）。
【００４５】
状態設定部１１７は、装着検出端子１１５がＬｏｗレベルであり（電池パックは電子装置に装着されている。）、存在表示信号入出力端子１１３がＨｉｇｈレベルである場合（他の電池パックから存在表示信号を入力していない。）、動作状態（典型的には充電状態３０５又は放電状態３０４）に遷移する。制御回路部１１８は、トランジスタ２２５を導通して、存在表示信号入出力端子１１３をＬｏｗレベルにする。
【００４６】
図１に戻り、電池パック１０３、１０４が放電する場合の動作を説明する。主電源１０１は、電子装置１０２に接続されていない。第１の電池パック１０３を電子装置１０２に装着し、その後第２の電池パック１０４を電子装置１０２に装着する場合について説明する。
第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着されると、第１の電池パック１０３の装着検出端子１１５は第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着されたことを検出する。他の電池パック（第２の電池パック１０４）から存在表示信号入出力端子１１３に存在表示信号が入力されていないため、第１の電池パック１０３の状態設定部１１７は動作状態（放電状態３０４）に設定する。制御回路部１１８は存在表示信号入出力端子１１３を通じて、他の電池パック（第２の電池パック１０４）の存在表示信号入出力端子１２３に存在表示信号を出力する。制御回路部１１８は、スイッチ１１９を導通状態にする。二次電池１１６は負荷１０５に電流を供給する。
【００４７】
第２の電池パック１０４が電子装置１０２に装着されると、第２の電池パック１０４の装着検出端子１２５は第２の電池パック１０４が電子装置１０５に装着されたことを検出する。他の電池パック（第１の電池パック１０３）から存在表示信号入出力端子１２３に存在表示信号が入力されているため、電池パック１０４の状態設定部１２７は非動作状態（装着状態３０２）に設定する。制御回路部１２８は存在表示信号入出力端子１２３を通じて、存在表示信号を出力しない。制御回路部１２８は、スイッチ１２９を遮断状態にする。二次電池１２６は充電も放電もしない。
【００４８】
このように、優先順位の高い（先に電子装置１０２に装着された）電池パック（第１の電池パック１０３）のスイッチ１１９が導通状態となり、他の電池パック（第２の電池パック１０４）のスイッチ１２９は遮断状態となる。第１の電池パック１０３の二次電池１１６から電源ライン１３１を経由して負荷１０５に電力が供給される。
第１の電池パック１０３が完全放電すると、第１の電池パック１０３は非動作状態（装着状態３０２）に遷移し、存在表示信号の出力を停止する。第２の電池パック１０４は、第１の電池パック１０３からの存在表示信号を入力しなくなるので、放電状態３０４に遷移し、存在表示信号を出力する。電子装置１０２は、最初は第１の電池パック１０３から電力を供給され、次いで第２の電池パック１０４から途切れることなく電力を供給され、動作を継続できる。
【００４９】
次に、電池パック１０３、１０４が充電する場合の動作を説明する。主電源１０１は、電子装置１０２に接続されている。第１の電池パック１０３を電子装置１０２に装着し、その後第２の電池パック１０４を電子装置１０２に装着する場合について説明する。
放電する場合と同様に、優先順位の高い（先に電子装置１０２に装着された）電池パック（第１の電池パック１０３）のスイッチ１１９が導通状態となり、他の電池パック（第２の電池パック１０４）のスイッチ１２９は遮断状態となる。主電源１０１から電源ライン１３１を経由して第１の電池パック１０３の二次電池１１６に電力が供給され、二次電池１１６は充電される（充電状態３０５）。第１の電池パック１０３が満充電になるとスイッチ１１９が遮断状態となり、充電される電池パックが第１の電池パック１０３から第２の電池パック１０４に変化する。主電源１０１から電源ライン１３１を経由して第２の電池パック１０４の二次電池１２６に電力が供給され、二次電池１２６が充電される。
第１の電池パック１０３及び第２の電池パック１０４が電子装置１０２に装着されており、第１の電池パック１０３が動作状態にあって（放電状態３０４）放電している時、主電源１０１が接続された場合も同様である。
【００５０】
以上のように、ある電池パックが動作（充電又は放電）している場合、その電池パックは存在表示信号を出力する。存在表示信号を入力した他の電池パックは、自分以外の電池パックが存在表示していると判断し、自分は動作せず（充電も放電もしない）存在表示信号を出力しない。
【００５１】
図２において、ソフトウエア処理部であるマイクロコンピュータ２２１と、ハードウエア処理部２２２とを説明する。
マイクロコンピュータ２２１は、装着検出端子１１５から第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着されたことを検出し、且つ存在表示信号入出力端子１１３を通じて他の電池パック（第２の電池パック１０４）から存在表示信号を入力しない場合、充電用スイッチング素子２０１の導通指令（トランジスタ２０６のゲートにＨｉｇｈレベルを出力する。）、放電用スイッチング素子２０２の導通指令２２８、及び存在表示信号の出力指令２３０を出力し、第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着されたことを検出せず又は他の電池パック（第２の電池パック１０４）から存在表示信号を入力した場合、それらの信号を出力しない。マイクロコンピュータ２２１は、放電用スイッチング素子２０２の導通指令２２８及び存在表示信号の出力指令２３０を同じ出力ポートに設けた端子から出力する。
【００５２】
マイクロコンピュータ２２１は、二次電池１１６の残存容量が所定の下限値に達した場合、二次電池１１６の温度が所定の上限値以上になった場合、及び二次電池１１６の放電電流が所定の上限値以上になった場合（これらの中の少なくともいずれか１つを満たす場合であっても良い。）、少なくとも存在表示信号の出力指令を出力していない時（典型的には状態設定部１１７が装着状態３０２又は単品状態３０１にある場合）、放電用スイッチング素子２０２の遮断指令２２７を出力する。放電用スイッチング素子２０２の遮断指令２２７を出力するマイクロコンピュータ２２１の出力ポートと、放電用スイッチング素子２０２の導通指令２２８を出力するマイクロコンピュータ２２１の出力ポートとは、別個に設けられる。
【００５３】
ハードウエア処理部２２２のＯＲゲート２２３は、マイクロコンピュータ２２１が放電用スイッチング素子２０２の導通指令２２８を出力し（導通指令２２８がＨｉｇｈレベル）又は存在表示信号入出力端子１１３から存在表示信号を入力しない（線２２９がＨｉｇｈレベル）場合に、トランジスタ２０７を通じて放電用スイッチング素子２０２を導通させる。但しマイクロコンピュータ２２１が放電用スイッチング素子２０２の遮断指令２２７を出力する場合は、ＯＲゲート２２３の出力信号の如何に関わらず、放電用スイッチング素子２０２は遮断状態になる。これにより、他の電池パック（第２の電池パック１０４）が存在表示信号の出力を停止した場合、第１の電池パック１０３は、完全放電等でなければ、瞬時に放電を開始できる。
【００５４】
マイクロコンピュータ２２１は、複雑なソフトウエア処理をすることが可能であるが、インストラクションを順番に実行する故に必ず処理が遅延する。他の電池パック（第２の電池パック１０４）が存在表示信号の出力を停止した場合、第１の電池パック１０３が瞬時に放電を開始しなければ、電源電圧の瞬断を生じて電子装置１０２が動作を停止する。マイクロコンピュータ２２１によるソフトウエア処理では、電源電圧の瞬断を防ぐことができない。本発明においては、複雑な処理をソフトウエアで実行し、瞬間的に応答すべき処理をハードウエア処理で実行することにより電源電圧の瞬断を防止している。
【００５５】
マイクロコンピュータ２２１が存在表示信号の出力指令２３０を出力した場合に、遅延回路２３２を介してトランジスタ２２５が導通する。存在表示信号入出力端子１１３から存在表示信号（Ｌｏｗレベル）を出力する。
【００５６】
遅延回路２３１は、マイクロコンピュータ２２１から放電用スイッチング素子２０２の導通指令２２８が出力された時（Ｈｉｇｈレベル）、導通指令２２８をダイオード２３６を経由して遅延無く直ちにＯＲゲート２２３に伝える。
遅延回路２３２は、マイクロコンピュータ２２１から存在表示信号の出力指令２３０が出力された時（Ｈｉｇｈレベル）、出力指令２３０をダイオード２３７を経由して、抵抗２３８及びコンデンサ２３９で遅延させてトランジスタ２２５に伝える。マイクロコンピュータ２２１が同一ポートから放電用スイッチング素子２０２の導通指令２２８と存在表示信号の出力指令２３０とを同時に出力したならば、遅延回路２３２は、放電用スイッチング素子２０２の導通開始タイミングよりも存在表示信号の出力開始タイミングを遅延させる。これにより、１つの電池パックから他の電池パックに負荷への電力供給源が変化する時、一瞬電源が途切れることを確実に防止する。
【００５７】
遅延回路２３１は、マイクロコンピュータ２２１が放電用スイッチング素子２０２の導通指令２２８を停止した時（Ｌｏｗレベル）、導通指令２２８の停止をダイオード２３３を経由して、抵抗２３４及びコンデンサ２３５で遅延させてＯＲゲート２２３に伝える。
遅延回路２３２は、マイクロコンピュータ２２１が存在表示信号の出力指令２３０を停止した時（Ｌｏｗレベル）、出力指令２３０の停止をダイオード２４０を経由して遅延無く直ちにトランジスタ２２５に伝える。
マイクロコンピュータ２２１が同一ポートで放電用スイッチング素子２０２の導通指令２２８と存在表示信号の出力指令２３０とを同時に停止したならば、遅延回路２３１は、存在表示信号の停止タイミングよりも放電用スイッチング素子２０２の停止タイミングを遅延させる。これにより、１つの電池パックから他の電池パックに負荷への電力供給源が変化する時、一瞬電源が途切れることを確実に防止する。
【００５８】
図３は、本発明の実施の形態１の電池パックの状態設定部１１７における状態遷移を示す図である。電池パックは、単品状態３０１、装着状態３０２、スタンバイ状態３０３、充電状態３０５、放電状態３０４の５つの状態を有する。第１の電池パックを例に説明する。状態設定部１１７が状態設定を行う。
最初に第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着されていない時（装着検出端子１１５がＨｉｇｈレベルである時）、状態設定部１１７は単品状態３０１に設定する。単品状態３０１において、制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を遮断状態にする。第１の電池パック１０３は充電も放電もしない。制御回路部１１８は存在表示信号を出力しない。
第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着されていない間は、状態設定部１１７は単品状態３０１を継続する。第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着された場合、状態設定部１１７は装着状態３０２に遷移する。装着状態３０２において、制御回路部１８は充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を遮断状態にする。第１の電池パック１０３は充電も放電もしない。制御回路部１１８は存在表示信号を出力しない。
【００５９】
装着状態３０２において、第１の電池パック１０３が他の電池パック（第２の電池パック１０４）からの存在表示信号を入力する場合、状態設定部１１７は装着状態３０２を継続する。第１の電池パック１０３が他の電池パック（第２の電池パック１０４）からの存在表示信号を入力しない場合、状態設定部１１７はスタンバイ状態３０３に遷移する。
スタンバイ状態３０３において、制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１を遮断状態にし、放電用スイッチング素子２０２を導通状態にする。充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２であるＭＯＳトランジスタは、一般に、ソースにアノードを有しドレインにカソードを有する寄生ダイオードを内蔵する。スタンバイ状態３０３において、第１の電池パック１０３は充電を禁止され且つ放電が可能な状態である。例えば突然主電源１０１が電子装置１０２から切り離された場合、第１の電池パック１０３は、放電用スイッチング素子２０２（導通状態）及び充電用スイッチング素子２０１（遮断状態）の寄生ダイオードを通じて、直ちに負荷１０５に電流を供給することが出来る。制御回路部１１８は存在表示信号を出力する。
【００６０】
スタンバイ状態３０３において、制御回路部１１８は、Ａ／Ｄ変換器２０４の出力値（第１の電源端子１１１の電圧）と、Ａ／Ｄ変換器２０３の出力値（二次電池１１６の電圧）と、を入力する。第１の電源端子１１１の電圧が二次電池１１６の出力電圧より高い場合、制御回路部１１８は充電器（主電源１０１）が第１の電池パック１０３に接続されていると判定して、状態設定部１１７はスタンバイ状態３０３から充電状態３０５に遷移する。充電状態３０５において制御回路部１１８は、充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を導通状態にする。主電源１０１は、二次電池１１６を充電する。スタンバイ状態３０３への遷移条件に依存して、制御回路部１１８は存在表示信号を出力し、又は出力しない。装着状態３０２からスタンバイ状態３０３に遷移した場合、制御回路部１１８は存在表示信号を出力する。
【００６１】
第１の電源端子１１１の電圧が二次電池１１６の出力電圧以下である場合、制御回路部１１８は充電器（主電源１０１）が第１の電池パック１０３に接続されていないと判定して、状態設定部１１７はスタンバイ状態３０３から放電状態３０４に遷移する。放電状態３０４において制御回路部１１８は、充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を導通状態にする。第１の電池パック１０３は、負荷１０５に電流を供給する。制御回路部１１８は存在表示信号を出力する。
【００６２】
充電状態３０５において、二次電池１１６が満充電されるまでは、状態設定部１１７は充電状態３０５を継続する。充電状態３０５において、電子装置１０２から充電器（主電源１０１）が抜かれた場合、状態設定部１１７は放電状態３０４に遷移する。二次電池１１６が満充電の状態に達した場合、状態設定部１１７はスタンバイ状態３０３に遷移する。この場合、制御回路部１１８は所定時間の間存在表示信号を出力しない。所定時間の間に、制御回路部１１８が他の電池パック（第２の電池パック１０４）からの存在表示信号を入力しない場合、状態設定部１１７はスタンバイ状態３０３を継続する。所定時間後、制御回路部１１８は存在表示信号を再び出力する。制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１を遮断状態にし、放電用スイッチング素子２０２を導通状態にする故に、満充電状態の二次電池１１６は、放電可能で充電を禁止されている。
二次電池１１６が満充電の状態に達してスタンバイ状態３０３に遷移し、制御回路部１１８が存在表示信号の出力を停止してから所定時間の間に、制御回路部１１８が他の電池パック（第２の電池パック１０４）からの存在表示信号を入力した場合、状態設定部１１７は装着状態３０２に遷移する。充電状態３０５において、電子装置１０２から第１の電池パック１０３が抜かれた場合、状態設定部１１７は単品状態３０１に遷移する。
【００６３】
放電状態３０４において、第１の電池パック１０３が完全放電するまでは、状態設定部１１７は放電状態３０４を継続する。電子装置１０２に充電器（主電源１０１）が接続された場合、状態設定部１１７は充電状態３０５に遷移する。
二次電池１１６が完全放電の状態になった場合、制御回路部１１８は存在表示信号の出力を停止する。制御回路部１１８は、充電用スイッチング素子２０１を遮断状態にし、放電用スイッチング素子２０２を導通状態にする。これにより、第１の電池パック１０３は放電を継続しつつ、次ぎに放電を開始する第２の電池パック１０４から第１の電池パック１０３に充電電流が流れることを防止する。制御回路部１１８が存在表示信号の出力を停止した後所定時間内に他の電池パック（第２の電池パック１０４）が存在表示信号を出力し、放電を開始した場合、又は第１の電池パック１０３が所定時間内に他の電池パック（第２の電池パック１０４）から存在表示信号を入力しなかった場合、第１の電池パック１０３は装着状態３０２に遷移する。
【００６４】
放電状態３０４において、電子装置１０２から第１の電池パック１０３が抜かれた場合、状態設定部１１７は単品状態３０１に遷移する。
【００６５】
図４は、本発明の実施の形態１の電池パックの動作を示すフローチャートである。以下、存在表示信号入出力端子１１３、１２３をＰ端子、装着検出端子１１５、１２５をＭ端子と呼ぶ。第１の電池パック１０３を例に説明する。図４において、第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着されていない時（装着検出端子１１５がＨｉｇｈレベルである時）、ステップ４０１で状態設定部１１７は単品状態３０１に設定する。制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を遮断させる。第１の電池パック１０３は充放電を禁止される。ステップ４０２で制御回路部１１８はトランジスタ２２５を遮断し、Ｐ端子（存在表示信号入出力端子）１１３からＨｉｇｈレベル（不在表示）を出力する（Ｌｏｗレベルを出力しない。）。ステップ４０３で制御回路部１１８はＭ端子（装着検出端子）１１５の電圧に基づき第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着されているか否かを判断する。Ｍ端子（装着検出端子）１１５がＨｉｇｈレベルであれば（第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着されていない場合）、ステップ４０１に戻る。
【００６６】
Ｍ端子（装着検出端子）１１５がＬｏｗレベルであれば（第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着されている場合）、ステップ４０４に進む。ステップ４０４で状態設定部１１７は装着状態３０２に遷移する。制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を遮断させ、スイッチ１１９を遮断状態にする。第１の電池パック１０３は充放電を禁止された状態である。ステップ４０５で制御回路部１１８はＰ端子（存在表示信号入出力端子）１１３の電圧に基づき存在表示信号を出力する他の電池パック（第２の電池パック１０４）が有るか否かを判断する。Ｐ端子（存在表示信号入出力端子）１１３がＬｏｗレベルであれば（存在表示信号を出力する他の電池パック（第２の電池パック１０４）が有る場合）、ステップ４０３に戻る。
【００６７】
Ｐ端子（存在表示信号入出力端子）１１３がＨｉｇｈレベルであれば（存在表示信号を出力する他の電池パック（第２の電池パック１０４）がない場合）、ステップ４０６に進む。ステップ４０６で制御回路部１１８は二次電池１１６の残存容量が所定の下限値に達したか否かを判断する（二次電池１１６が完全放電状態か否かを判断する。）。所定の下限値より大きい場合（完全放電状態でない場合）、ステップ４０７に進む。ステップ４０７で状態設定部１１７はスタンバイ状態３０３に遷移する。制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１を遮断させ、放電用スイッチング素子２０２を導通させる。第１の電池パック１０３は充電を禁止され且つ放電が可能な状態である。ステップ４０６で所定の下限値以下の場合（完全放電状態の場合）、ステップ４０８に進む。ステップ４０８で制御回路部１１８はＰ端子（存在表示信号入出力端子）１１３からＬｏｗレベル（存在表示信号）を出力する。ステップ４０９で電子装置１０２が主電源１０１に接続されているか否か（主電源１０１が電子装置１０２に直流電圧を供給するか否か）を判断する。
【００６８】
ステップ４０９で電子装置１０２が主電源１０１に接続されていない場合、ステップ４１０に進む。ステップ４１０で制御回路部１１８はＭ端子（装着検出端子）１１５の電圧に基づき第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着されているか否かを判断する。Ｍ端子（装着検出端子）１１５がＨｉｇｈレベルの場合（第１の電池パック１０３が装着されていない場合）、ステップ４０１に戻る。
Ｍ端子（装着検出端子）１１５がＬｏｗレベルの場合（第１の電池パック１０３が装着されている場合）、ステップ４１１に進む。ステップ４１１で制御回路部１１８は二次電池１１６の残存容量が所定の下限値に達したか否かを判断する（二次電池１１６が完全放電状態か否かを判断する。）。残存容量が所定の下限値より大きい場合（完全放電状態でない場合）、ステップ４１２に進む。ステップ４１２で状態設定部１１７は放電状態３０４に遷移する。制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を導通させ、スイッチ１１９を導通状態にする。第１の電池パック１０３は充放電が可能な状態であり、放電する。ステップ４０８に戻る。
【００６９】
ステップ４１１で二次電池１１６の残存容量が所定の下限値以下の場合（完全放電状態の場合）、ステップ４１３に進む。ステップ４１３で制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１を遮断させ放電用スイッチング素子２０２を導通させる。第１の電池パック１０３は充電を禁止され且つ放電が可能な状態である。ステップ４１４で制御回路部１１８はＰ端子（存在表示信号入出力端子）１１３からＨｉｇｈレベル（不在表示）を出力する。ステップ４１５で制御回路部１１８は所定時間待機した後ステップ４０４に戻る。ステップ４０４で状態設定部１１７は装着状態に遷移する。制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を遮断する。第１の電池パック１０３は充放電を禁止される。
【００７０】
ステップ４０９で電子装置１０２が主電源１０１に接続されている場合、ステップ４１６に進む。ステップ４１６で制御回路部１１８は二次電池１１６の残存容量が所定の上限値に達したか否かを判断する（二次電池１１６が満充電状態か否かを判断する。）。所定の上限値より低い場合（満充電状態でない場合）、ステップ４１７に進む。ステップ４１７で状態設定部１１７は充電状態３０５に設定する。制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を導通させる。第１の電池パック１０３は充放電が可能な状態であり、充電される。ステップ４０８に戻る。
【００７１】
ステップ４１６で二次電池１１６の残存容量が所定の上限値以上の場合（満充電状態の場合）、ステップ４１８に進む。ステップ４１８で制御回路部１１８はＰ端子（存在表示信号入出力端子）１１３からＨｉｇｈレベル（不在表示）を出力する。ステップ４１９で制御回路部１１８は所定時間待機した後ステップ４２０に進む。ステップ４２０で制御回路部１１８はＰ端子（存在表示信号入出力端子）１１３の電圧に基づき存在表示信号を出力している他の電池パック（第２の電池パック１０４）が有るか否かを判断する。Ｐ端子（存在表示信号入出力端子）１１３がＬｏｗレベルの場合（存在表示信号を出力している他の電池パック（第２の電池パック１０４）が有る場合）、ステップ４０４に戻る。ステップ４０４で状態設定部１１７は装着状態に遷移する。制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を遮断する。第１の電池パック１０３は充放電を禁止される。
【００７２】
Ｐ端子（存在表示信号入出力端子）１１３がＨｉｇｈレベルの場合（存在表示信号を出力している他の電池パック（第２の電池パック１０４）がない場合）、ステップ４０７に戻る。状態設定部１１７はスタンドバイ状態を継続する。制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１を遮断させ、放電用スイッチング素子２０２を導通させる。第１の電池パック１０３は充電を禁止され且つ放電が可能な状態である。制御回路部１１８はＰ端子（存在表示信号入出力端子）１１３からＬｏｗレベル（存在表示信号）を出力し、所定時間毎に短時間Ｐ端子（存在表示信号入出力端子）１１３からＨｉｇｈレベル（不在表示）を出力する。第１の電池パック１０３は、満充電状態で電子装置１０２に装着されている状態を継続する。新たに第２の電池パック１０４が電子装置１０２に装着されると、第１の電池パック１０３がＰ端子（存在表示信号入出力端子）１１３からＨｉｇｈレベル（不在表示）を出力する時に、第２の電池パック１０４が存在表示信号を出力し、主電源１０１によって充電される。
スタンドバイ状態において、充電用スイッチング素子２０１は遮断し、放電用スイッチング素子２０２は導通している。主電源１０１が突然取り外された場合、電池パックは直ちに電力供給を開始できる。
【００７３】
第１の電池パック１０３が電子装置１０２に装着され、二次電池１１６の残存容量が所定の下限値に達しており、制御回路部１１８が存在表示信号を出力せず、他の電池パック（第２の電池パック１０４）からも存在表示信号を入力せず、主電源１０１が外部から電子装置１０２に電力を供給していない状態において、主電源１０１が外部から電子装置１０２に電力を供給を開始した場合、制御回路部１１８は、存在表示信号を出力し、少なくとも充電用スイッチング素子２０１を導通させる。一般的には制御回路部１１８は、充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を共に導通させる。残存容量が所定の下限値以下である時、二次電池１１６の放電を厳しく禁止する場合、放電用スイッチング素子２０２は遮断状態を維持し、充電用スイッチング素子２０１を導通させる。
【００７４】
ステップ４１４において、制御回路部１１８が、所定時間待機している途中で、他の電池パック（第２の電池パック１０４）が出力した存在表示信号を入力した場合、所定時間の経過を待つことなく直ちにステップ４０４に進んでも良い。
ステップ４１９において、制御回路部１１８が、所定時間待機している途中で、他の電池パック（第２の電池パック１０４）が出力した存在表示信号を入力した場合、所定時間の経過を待つことなく直ちにステップ４０４に進んでも良い。
【００７５】
上記の実施の形態において、電子装置１０２が電池パックが完全放電した状態の電圧より所定電圧だけ低い電圧で動作可能であるとした。充電用スイッチング素子２０１が遮断し、放電用スイッチング素子２０２が導通する状態における第１の電池パック１０３の出力電圧は、充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２が共に導通する状態における出力電圧より寄生ダイオードの降下電圧だけ低い。電子装置１０２が電池パックが完全放電した状態の電圧より所定電圧（寄生ダイオードの降下電圧）だけ低い電圧で動作不可であれば、ステップ４１３において、制御回路部１１８は充電用スイッチング素子２０１及び放電用スイッチング素子２０２を導通させた状態を継続する。
【００７６】
実施の形態において、遅延回路２３２が、放電用スイッチング素子２０２の導通開始タイミングよりも存在表示信号の出力開始タイミングを遅延させる。遅延回路２３１が、存在表示信号の停止タイミングよりも放電用スイッチング素子２０２の停止タイミングを遅延させる。遅延回路２３１及び２３２に代えて、マイクロコンピュータ２２１がソフトウエア処理により、放電用スイッチング素子２０２の導通開始タイミングよりも存在表示信号の出力開始タイミングを遅延させ、存在表示信号の停止タイミングよりも放電用スイッチング素子２０２の停止タイミングを遅延させても良い。但し、通常、ソフトウエアで処理した場合は、ハードウエア回路（遅延回路２３１、２３２）よりも遅延時間のばらつきが大きくなる。
【００７７】
実施の形態において第２の電源端子１１２をグラウンド端子とした。これに代えて第１の電源端子１１１をグラウンド端子として、制御回路部１１８は、第２の電源端子１１２の電圧を取得し、二次電池１１６の出力電圧と比較し、上記と同様の判断を行っても良い。
本発明は、存在表示ラインを用いて電池パック同士で通信を行うことにより、電子装置からの指令がなくても複数の電池パックの中から１つの電池パックの充放電を行うことができる電池パック及び電源装置を実現する。
【００７８】
《実施の形態２》
図５を用いて、実施の形態２の電池パック及び電源装置について説明する。図５は、本発明の実施の形態２の電子装置（電源装置を含む。）の構成を示すブロック図である。実施の形態２において、主電源１０１はＡＣ／ＤＣコンバータであり、電子装置５０２はＰＣであり、負荷５０５はＰＣの内部回路である。
【００７９】
主電源１０１は、電力供給端子１４１、ダイオード１４３及び電源ライン１３１を通じて負荷１０５に電力を供給する。実施の形態１の電源装置（図１）においては、電池パック１０３、１０４の第１の電源端子１１１、１２１は電源ライン１３１に直接接続されていた。これに代えて、実施の形態２の電源装置（図５）においては、電池パック１０３、１０４の第１の電源端子１１１、１２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０８及びスイッチ５０９を介して、電源ライン１３１に接続される。実施の形態２の電源装置においては、充電中の電池パックが満充電になり、充電される電池が他の電池パックに切り換わった時に発生する電流変動が、主電源１０１が負荷５０５に供給する電圧及び電流にほとんど悪影響を与えない。
【００８０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５０８は、電源ライン１３１と電池パック１０３、１０４の第１の電源端子１１１、１２１との間に接続される、所定の定電流を出力する定電流源又は電流値が所定の閾値で制限され所定の定電圧を出力する制限電流付き定電圧電源である。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０８は、電源ライン１３１を通じて主電源１０１が出力する直流電圧を入力し、電池パック１０３、１０４に充電電流を供給する。
スイッチ５０９は、一端が電池パック１０３、１０４の第１の電源端子１１１、１２１と接続され、他端が電源ライン１３１と接続され、主電源１０１が電子装置５０２に直流電圧を供給する場合に遮断し、主電源１０１が電子装置５０２に直流電圧を供給しない場合に導通する。
【００８１】
さらに実施の形態２の電源装置（図５）は、実施の形態１の電源装置（図１）の構成に加えて、操作入力部５０７とスイッチ５１０、５１１とを有する。操作入力部５０７は、ユーザが指令を入力するための操作パネルである。ユーザは、操作入力部５０７を通じて第１のモード及び第２のモードを含むモードを設定入力し、第２のモードにおいては放電又は充電する電池パックを指定することが出来る。ＣＰＵ５０６は、ユーザの指定に基づいてモードを決定し、第２のモードにおいてはユーザが指定した電池パックを放電又は充電する。
第１のモードにおいて、複数の電池パック１０３、１０４が自動的に優先順位を決定して放電し又は充電される。第２のモードにおいて、ＣＰＵ５０６は、スイッチ５１０、５１１の導通／遮断を制御することにより複数の電池パック１０３、１０４を制御して、ユーザが操作入力部５０７を通じて選択した任意の電池パックが放電し又は充電される。
【００８２】
スイッチ５１０及び５１１は同一の構成を有し、電池パック１０３、１０４の装着検出端子１１５、１２５に接続される。スイッチ５１０は、２つのＮ型ＭＯＳトランジスタと１つの抵抗とで構成される。スイッチ５１０は、ＣＰＵ５０６からＨｉｇｈレベルの制御信号を入力した場合導通して、装着検出端子１１５を接地する。第１の電池パック１０３は、電子装置５０２に装着されたと判断する。スイッチ５１０は、ＣＰＵ５０６からＬｏｗレベルの制御信号を入力した場合遮断して、装着検出端子１１５とグラウンドとの間を開放する。第１の電池パック１０３は、電子装置５０２に装着されていないと判断する。スイッチ５１１はスイッチ５１０と同一の構成を有する。
それ以外の点において、実施の形態２の電源装置の構成は、実施の形態１と同一である。図５において、実施の形態１と同一のブロックには同一の符号を付している。実施の形態１と同一のブロック及び同一の機能の説明を省略する。
【００８３】
主電源１０１が電子装置５０２に直流電圧を供給する場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０８は、主電源１０１が出力する直流電圧を入力し、電池パック１０３、１０４に充電電流を供給する。スイッチ５０９は遮断する。
主電源１０１が電子装置５０２に直流電圧を供給しない場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０８は、電池パック１０３、１０４に充電電流を供給しない。スイッチ５０９は導通する。存在表示信号を出力した電池パック１０３又は１０４は、スイッチ５０９を通じて負荷５０５に電流を供給する。
【００８４】
実施の形態２において、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０８がスイッチ５０９を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０８は、電源ライン１３１の電圧が所定の閾値より高ければ、主電源１０１が接続されていると判断して、スイッチ５０９を遮断させる。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０８は、電源ライン１３１の電圧が所定の閾値より低ければ、主電源１０１が接続されていないと判断して、スイッチ５０９を導通させる。
主電源１０１が電子装置５０２に接続されているか否か（主電源１０１が電子装置５０２に直流電圧を供給するか否か）を判定する方法は任意である。電源ライン１３１の電圧の値に基づいて判定しても良く、電力供給端子１４１に直列に電流検出部を挿入し、それが検出した電流値に基づいて判定しても良い。又は、主電源１０１が入力する商用交流電力の有無に基づいて判定しても良い。
【００８５】
モードについて説明する。第１のモードにおいて、実施の形態３の電源装置は、実施の形態１の電源装置の動作と同一の動作を行う。第１のモードにおいて、ＣＰＵ５０６は、スイッチ５１０及び５１１を導通状態に維持する。電池パック１０３、１０４が自動的に優先順位を決定して放電し又は充電される。
【００８６】
第２のモードにおいて、ＣＰＵ５０６は、ユーザからの指示に従って電池パックの優先順位を決定する。ユーザが操作入力部５０７から任意の電池パックを選択し、その電池パックが負荷５０５に電流を供給するよう指示する。例えば第２の電池パック１０４が選択され、その時第１の電池パック１０３が放電していたとする。ＣＰＵ５０６は、スイッチ５１０にＬｏｗレベルの制御信号を出力し、スイッチ５１１にＨｉｇｈレベルの制御信号を出力する。スイッチ５１０は遮断し、スイッチ５１１は導通する。第１の電池パック１０３は、電子装置５０２から取り外されたと判断し、存在表示信号の出力を中止し、放電を中止する。これにより、第２の電池パック１０４は自動的に存在表示信号を出力し、放電を開始する。
【００８７】
その後、ＣＰＵ５０６はスイッチ５１０を導通状態に戻しても良い。これにより、第１の電池パック１０３は、電子装置５０２に装着されたと判断する。第２の電池パック１０４が存在表示信号を出力しているので、第１の電池パック１０３は存在表示信号を出力することが出来ない。第２の電池パック１０４が完全に放電すると、第１の電池パック１０３が自動的に存在表示信号を出力し、放電を開始する。
充電時も、放電時と同様にＣＰＵ５０６はスイッチ５１０、５１１を制御して、ユーザが選択した電池パックが充電されるようにする。
【００８８】
ＣＰＵ５０６は、状態情報通信ライン１３３から各電池パックの残存容量等の情報を入手し、それらの情報を表示しても良い。実施の形態３の電子装置１０２であるＰＣは、表示パネルにそれらの情報を表示する。ユーザは表示された各電池パックの残存容量に基づき、最も残存容量が大きい電池パックを選択することもできる。
【００８９】
ＣＰＵ５０６は、更に第３のモードを有していても良い。ユーザは、操作入力部５０７を通じて、第１のモード、第２のモード及び第３のモードの中から、任意のモードを選択することが出来る。第３のモードは、ＣＰＵ５０６が残存容量が大きい順に電池パックに存在表示信号を出力させ、その電池パックが放電し又は充電される。
ＣＰＵ５０６は、状態情報通信ライン１３３を通じて各電池パックの残存容量の情報を入手し、その情報に基づいて、残存容量が最も大きい電池パックを選択する。ＣＰＵ５０６は、上述の方法により現在存在表示信号を出力している電池パックに存在表示信号の出力を停止させ、残存容量が最も大きい電池パックに存在表示信号を出力させる。
【００９０】
《実施の形態３》
図６、図７を用いて、実施の形態３の電池パック及び電源装置について説明する。図６は、本発明の実施の形態３の電源装置（電源装置を含む。）の構成を示すブロック図である。実施の形態３において、主電源１０１はＡＣ／ＤＣコンバータであり、電子装置６０２はＰＣであり、負荷５０５はＰＣの内部回路である。
【００９１】
実施の形態２の電源装置（図５）においては、各電池パックは入出力兼用の存在表示信号入出力端子を有する。これに代えて、実施の形態３の電源装置（図６）においては、各電池パックは入出力別々の存在表示信号入力端子及び存在表示信号出力端子を有する。
それ以外の点において、実施の形態３の電源装置の構成は、実施の形態２と同一である。図６において、実施の形態２と同一のブロックには同一の符号を付している。実施の形態２と同一のブロック及び同一の機能の説明を省略する。
【００９２】
図６において、１０１は主電源、６０２は電子装置である。電子装置６０２は、負荷５０５、スイッチ５１０、５１１、第１の電池パック６０３、第２の電池パック６０４を有する。第１の電池パック６０３は、第１の電源端子１１１、第２の電源端子１１２、状態情報通信端子１１４、装着検出端子１１５、二次電池１１６、状態設定部１１７、スイッチ１１９、存在表示信号入力端子６１１、存在表示信号出力端子６１２、制御回路部６１８を有する。同様に第２の電池パック６０４も、第１の電源端子１２１、第２の電源端子１２２、状態情報通信端子１２４、装着検出端子１２５、二次電池１２６、状態設定部１２７、スイッチ１２９、存在表示信号入力端子６１３、存在表示信号出力端子６１４、制御回路部６２８を有する。負荷５０５は、ＣＰＵ５０６、操作入力部５０７を有する。
【００９３】
存在表示信号入力端子６１１と存在表示信号出力端子６１４は第１の存在表示ライン６２３によって接続され、存在表示信号出力端子６１２と存在表示信号入力端子６１３は第２の存在表示ライン６２４によって接続される。各電池パック６０３、６０４は、存在表示信号入力端子６１１、６１３から存在表示信号を入力し、存在表示信号を存在表示信号出力端子６１２、６１４から出力する。ＣＰＵ５０６と状態情報通信端子１１４、１２４とは状態情報通信ライン１３３により接続する。
【００９４】
図７は、本発明の実施の形態３の第１の電池パック６０３の詳細な構成を示す図である。図６で示した構成要素には同じ符号を付す。図７において、状態設定部１１７は、存在表示信号入力端子６１１から存在表示信号を入力し、存在表示信号を存在表示信号出力端子６１２から出力する。それ以外の点において、実施の形態３の電池パックは、実施の形態１の電池パックと同一である。図１と同一のブロックの説明を省略する。
本発明は、存在表示ラインを用いて電池パック同士で通信を行うことにより、電子装置からの指令がなくても自動的に電池パックが順番に１つずつ充放電する電源装置を実現する。
【００９５】
《実施の形態４》
図８、図９を用いて、実施の形態４の電池パック及び電源装置について説明する。図８は、本発明の実施の形態４の電源装置の構成を示すブロック図である。実施の形態４において、主電源１０１はＡＣ／ＤＣコンバータであり、電子装置８０２はＰＣであり、負荷１０５はＰＣの内部回路である。
【００９６】
実施の形態４の電源装置（図８）は３個の電池パックを有する。実施の形態４の電源装置はＮ個（Ｎは３以上の任意の正整数）の電池パックを並列に接続できる。それらの電池は、自動的に順番に放電し又は充電される。
さらに実施の形態１の電源装置（図１）においては、各電池パックは入出力兼用の存在表示信号入出力端子を有する。これに代えて、実施の形態４の電源装置（図８）においては、各電池パックは入出力別々の存在表示信号入力端子及び存在表示信号出力端子を有する。
さらに実施の形態４の電源装置（図８）が実施の形態１の電源装置（図１）と異なる点は、電池パック内にＡＮＤゲート（Ｌｏｗ論理のＯＲゲート）８３１、８３２、８３３を追加したことである。
それ以外の点において、実施の形態４の電源装置の構成は、実施の形態１と同一である。図８において、実施の形態１と同一のブロックには同一の符号を付している。
【００９７】
図８において、１０１は主電源、８０２は電子装置である。電子装置８０２は、負荷１０５、第１の電池パック８０３、第２の電池パック８０４、第３の電池パック８０５を有する。第１の電池パック８０３は、第１の電源端子１１１、第２の電源端子１１２、状態情報通信端子１１４、装着検出端子１１５、二次電池１１６、状態設定部１１７、スイッチ１１９、存在表示信号入力端子８１１、存在表示信号出力端子８１２、制御回路部８１８を有する。同様に第２の電池パック８０４も、第１の電源端子１２１、第２の電源端子１２２、状態情報通信端子１２４、装着検出端子１２５、二次電池１２６、状態設定部１２７、スイッチ１２９、存在表示信号入力端子８１３、存在表示信号出力端子８１４、制御回路部８１９を有する。同様に第３の電池パック８０５、第１の電源端子８２１、第２の電源端子８２２、状態情報通信端子８２４、装着検出端子８２５、二次電池８２６、状態設定部８２７、制御回路部８２８、スイッチ８２９、存在表示信号入力端子８１５、存在表示信号出力端子８１６を有する。負荷１０５は、ＣＰＵ１０６を有する。
実施の形態３の電池パックの制御回路部（図６、７）と比較して、制御回路部８１８はＡＮＤゲート（Ｌｏｗ論理のＯＲゲート）８３１を更に有し、制御回路部８１９はＡＮＤゲート（Ｌｏｗ論理のＯＲゲート）８３２を更に有する。制御回路部８２８はＡＮＤゲート（Ｌｏｗ論理のＯＲゲート）８３３を更に有する。
【００９８】
存在表示信号出力端子８１２と存在表示信号入力端子８１３は第１の存在表示ライン８４１によって接続され、存在表示信号入力端子８１４と存在表示信号出力端子８１５は第２の存在表示ライン８４２によって接続される。ＣＰＵ１０６と状態情報通信端子１１４、１２４、８２４とは状態情報通信ライン１３３により接続する。
【００９９】
実施の形態４において、電池パックの優先順位は電子装置８０２内で存在表示ラインのどの位置に接続されるかで決まる。存在表示信号入力端子に他の電池パックの存在表示信号出力端子が接続されていない電池パックが最も高い優先順位を有する。存在表示信号入力端子に、その電池パックの存在表示信号出力端子が接続されている電池パックが次に高い優先順位を有する。以下同様にして、ある電池パックの次に優先順位を有する電池パックは、存在表示信号入力端子に、その電池パックの存在表示信号出力端子が接続されている電池パックである。図８においては、優先順位が高い順から第１の電池パック８０３、第２の電池パック８０４、第３の電池パック８０５である。
【０１００】
第１の電池パック８０３が存在表示信号を出力する場合、第１の電池パック８０３は存在表示信号出力端子８１２から存在表示信号を出力する。第１の電池パック８０３は放電し又は充電される。第２の電池パック８０４は存在表示信号入力端子８１３から存在表示信号を入力すると、自分より優先順位の高い電池パックが存在表示信号を出力していると判断し、自分は存在表示を出力せず、放電も充電もしない。存在表示信号はＡＮＤゲート（Ｌｏｗ論理のＯＲゲート）８３２を経由して存在表示信号出力端子８１２から出力される。第３の電池パック８０５も同様に存在表示信号入力端子８１５から存在表示信号を入力すると、自分より優先順位の高い電池パックが存在表示信号を出力していると判断し、自分は存在表示を出力せず、放電も充電もしない。存在表示信号はＡＮＤゲート（Ｌｏｗ論理のＯＲゲート）８３３を経由して存在表示信号出力端子８１６から出力される。
【０１０１】
第１の電池パック８０３が存在表示を出力しない場合、第１の電池パック８０３は存在表示信号出力端子８１２から存在表示信号を出力しない。第１の電池パック８０３は放電も充電もしない。第２の電池パック８０４は存在表示信号入力端子８１３から存在表示信号を入力しないため、自分より優先順位の高い電池パックが存在表示していないと判断する。第２の電池パック８０４が存在表示し、存在表示信号出力端子８１４から存在表示信号を出力する。第２の電池パック８０４は放電し又は充電される。第３の電池パック８０５は存在表示信号入力端子８１５から存在表示信号を入力すると、自分より優先順位の高い電池パックが存在表示していると判断し、自分は存在表示信号を出力せず、放電も充電もしない。
【０１０２】
第１の電池パック８０３が存在表示しない場合、第１の電池パック８０３は存在表示信号出力端子８１２から存在表示信号を出力しない。第２の電池パック８０４は存在表示信号入力端子８１３から存在表示信号を入力しないため、自分より優先順位の高い電池パックが存在表示していないと判断する。第２の電池パック８０４も存在表示せず、存在表示信号出力端子８１２から存在表示信号を出力しないとする。第１の電池パック８０３及び第２の電池パック８０４は放電も充電もしない。第３の電池パック８０５は存在表示信号入力端子８１５から存在表示信号を入力しないため、自分より優先順位の高い電池パックが存在表示信号を出力していないと判断する。第３の電池パック８０５が存在表示信号を出力し、放電し又は充電される。
【０１０３】
図９は、本発明の実施の形態４の第１の電池パック８０３の詳細な構成を示す図である。図８で示した構成要素には同じ符号を付す。図９において、状態設定部１１７は、存在表示信号入力端子８１１から存在表示信号を入力する。存在表示信号入力端子８１１から入力された存在表示信号は、ＡＮＤゲート（Ｌｏｗ論理のＯＲゲート）８３１を通じて存在表示信号出力端子８１２から出力される。状態設定部１１７が存在表示信号を出力した場合にも、存在表示信号は、ＡＮＤゲート（Ｌｏｗ論理のＯＲゲート）８３１を通じて存在表示信号出力端子８１２から出力される。それ以外の点において、実施の形態４の電池パックは、実施の形態１の電池パックと同一である。図１と同一のブロックの説明を省略する。
本発明は、存在表示ラインを用いて電池パック同士で通信を行うことにより、電子装置からの指令がなくても優先順位の高い電池パックから充放電を行うことができる電源装置を実現する。それ以外の点において、実施の形態４の電子装置（電源装置を含む。）は実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【０１０４】
実施の形態４の電源装置は３個の電池パックを有していたが、同様の接続方法により４個以上の任意の数の電池パックを有しても良い。
実施の形態４の電源装置は電源ラインに直接電池パックを接続していたが、実施の形態２、３と同様にそれらの間にＤＣ／ＤＣコンバータ及びスイッチを挿入しても良い。
【０１０５】
実施の形態４の電源装置の電池パックの優先順位は電池パックが電子装置に装着された場所によって定まる順番としたが、実施の形態３と同様にスイッチを追加することによりユーザから指示された順番を電池パックの優先順位としても良く、又は残存容量が大きい順に電池パックに優先順位を与えても良い。
本発明の実施の形態において電子装置はＰＣであったが、これに限られず、本発明の電池パック及び電源装置を任意の電子装置に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明の電池パック及び電源装置は、種々の電子装置の電源として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施の形態１の電源装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の電池パックの詳細な構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態１の電池パックの状態遷移図
【図４】本発明の実施の形態１の電池パックの動作を示すフローチャート
【図５】本発明の実施の形態２の電源装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３の電源装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態３の電池パックの詳細な構成を示す図
【図８】本発明の実施の形態４の電源装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態４の電池パックの詳細な構成を示す図
【符号の説明】
【０１０８】
１０１  主電源
１０２  電子装置
１０３  第１の電池パック
１０４  第２の電池パック
１０５  負荷
１０６  ＣＰＵ
１１１、１２１  第１の電源端子
１１２、１２２  第２の電源端子
１１３、１２３  存在表示信号入出力端子
１１４、１２４  状態情報通信端子
１１５、１２５  装着検出端子
１１６、１２６  二次電池
１１７、１２７  状態設定部
１１８、１２８  制御回路部
１１９、１２９  スイッチ
１３１  電源ライン
１３２  存在表示ライン
１３３  状態情報通信ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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