(57)【要約】【課題】  所定数の電池を着脱自在に接続可能な電源であって、所定数より少ない数の電池を接続するときでも電力供給できる電源を提供することを目的とする。【解決手段】  電池電源Ａ内に着脱自在に装着される電池１と、該電池１からの出力を電子機器Ｂに供給する電源回路４と、電池１と電源回路４とを接続する電池接続回路１０とを備え、該電池接続回路１０において、所定数の電池２を着脱自在に、電気的に直列に、接続可能であって、所定数より、少ない数の電池１を接続するとき、少ない数の電池からの出力を提供するバイパス供給回路２０を備え、所定数の電池１を接続するとき、バイパス供給回路２０を利用せず、所定数の電池１からの出力を高電圧側供給回路３０より電源回路４に供給する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器に直流電力を供給する電池電源であって、
該電池電源内に着脱自在に装着される電池と、該電池からの出力を前記電子機器に供給する電源回路と、前記電池と前記電源回路とを接続する電池接続回路とを備え、
該電池接続回路において、所定数の前記電池を着脱自在に、電気的に直列に、接続可能であって、
前記所定数より、少ない数の前記電池を接続するとき、前記少ない数の前記電池からの出力を提供するバイパス供給回路を備え、
前記所定数の前記電池を接続するとき、前記バイパス供給回路を利用せず、前記所定数の前記電池からの出力を高電圧側供給回路より前記電源回路に供給することを特徴とする電池電源。
【請求項２】
電源回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含むことを特徴とする請求項１の電池電源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、電気機器に電力を供給する補助電源について、以下の特許文献に開示される。この公報の図６の電気回路に開示されるように、電気機器に要求される電圧に応じて、素電池を２個、直列に接続して電力を供給している。
【特許文献１】特開平２００２−３５８９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来のような補助電源においては、各素電池を着脱自在に補助電源に装着できる構造であるとき、ユーザー側において素電池が１個しかない場合は、この補助電源は、素電池を２個直列に接続して電力を供給する構造であることより、素電池１個から電力を供給することができない。つまり、補助電源を使用することができない。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するために成されたものであり、所定数の電池を着脱自在に接続可能な電源であって、所定数より少ない数の電池を接続するときでも電力供給できる電源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】
【０００５】
本発明のパック電池は、電子機器に直流電力を供給する電池電源であって、該電池電源内に着脱自在に装着される電池と、該電池からの出力を前記電子機器に供給する電源回路と、前記電池と前記電源回路とを接続する電池接続回路とを備え、該電池接続回路において、所定数の前記電池を着脱自在に、電気的に直列に、接続可能であって、前記所定数より、少ない数の前記電池を接続するとき、前記少ない数の前記電池からの出力を提供するバイパス供給回路を備え、前記所定数の前記電池を接続するとき、前記バイパス供給回路を利用せず、前記所定数の前記電池からの出力を高電圧側供給回路より前記電源回路に供給することを特徴とする。また、電源回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、所定数より、少ない数の電池を接続するとき、少ない数の電池から出力を提供するバイパス供給回路を備えているので、少ない数の電池を接続するときであっても、電子機器に電力を供給することができる。
【０００７】
また、所定数の電池を接続するとき、バイパス供給回路を利用せず、所定数の電池から出力を高電圧側供給回路より電力を供給しているので、直列接続された電池の高電圧な出力を、効率良く電源回路にて利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施例を、図を用いて詳細に説明する。図１、２は、本発明の第1実施例を示している。第１実施例においては、携帯電話等の２次電池(図示せず)を内蔵する電子機器Ｂに、電気接続して、本実施例の電池電源Ａを接続する。本実施例においては、電池電源Ａは、電子機器Ｂの内蔵する電池を、緊急に充電するため等の電源（＝緊急充電器）として利用され、電子機器Ｂに直流電力を供給する。
【０００９】
電子機器Ｂは、正常に、安全に動作するために、所定電圧（リチウムイオン電池を内蔵する携帯電話では、約５．４Ｖ）の入力電圧が要求されている。
【００１０】
電子機器Ｂ内においては、電池電源Ａより約５．４Ｖが供給されるので、電子機器Ｂ内部に、ＤＣ／ＤＣ降圧コンバータ（図示せず）を備え、降圧された電圧約４．２Ｖで充電される。電子機器Ｂが電力の供給が不要な場合（例えば、電子機器Ｂを使用せず、内蔵２次電池も満充電の場合）は、電子機器Ｂ内部の通電素子（図示せず）をオフして、電力の供給を遮断することになる。また、電子機器Ｂに電力が供給されるとき、電子機器Ｂが携帯電話であるときは、内蔵の２次電池を充電しつつ、電話、通信等の機能を動作させてもいいし、電話、通信等の機能を停止しても良い。また、これに代わって、携帯電話Ｂの機能により、携帯電話Ｂに内蔵される２次電池を充電することなく、携帯電話Ｂの通話、通信等の動作機能に電力が利用されることも可能である。
【００１１】
電池電源Ａは、電子機器Ｂとプラス、マイナス出力端子２、２にて、電気接続している。電池電源Ａにおいては、着脱自在に装着される電池１と、電池１からの出力を電子機器Ｂに供給する電源回路４と、電池１と電源回路４とを接続する電池接続回路１０とを備えている。
【００１２】
電源回路４は、電池１から供給される電力から、電子機器Ｂが要求する所定電圧（リチウムイオン電池を内蔵する携帯電話では、約５．４Ｖ）を、出力端子２、２より、出力する。この電源回路４は、入力電圧約１．０〜６．０Ｖにて動作して、所定電圧を出力しており、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）を内蔵している。このような電源回路４は、本実施例は、電池１の２本の直列、又は、電池１の４本の直列の出力で、所定電圧が出力できる。
【００１３】
電池１については、詳細には、所定数の４本の電池１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが、着脱自在に装着されて、装着された状態で、電気的に直列に接続される。電子機器Ｂに、緊急に、電力を供給して、充電する必要があるときに、本実施例の電池電源Ａは利用されるので、電池には、入手が容易な円筒の単３型１次電池の乾電池が利用される。通常、電池１として乾電池の１本は、未使用の電池で最大約１．５Ｖが出力され、使用又は放置により出力電圧は０Ｖまで低下する。また、電池として、充電式の２次電池を利用することもできる。
【００１４】
電池接続回路１０において、低電圧側にて、電池１ａ、１ｂを連結して直列接続し、電池１ａの負極、電池１ｂの正極と接触する低電圧側端子３ｌ、３ｌを備えている。また、高電圧側にて、電池１ｃ、１ｄを連結して直列接続し、電池１ｃの負極、電池１ｄの正極と接触する高電圧側端子３ｈ、３ｈを備えている。
【００１５】
電池接続回路１０において、所定数（４本）より、少ない数（２本）の電池１を接続するとき、少ない数の電池１からの出力を提供するバイパス供給回路２０を備えている。また、所定数の前記電池を接続するとき、バイパス供給回路２０を利用せず、所定数の電池１からの出力を高電圧側供給回路３０より前記電源回路４に供給する。
【００１６】
電池接続回路１０は、以下の回路構成となっている。バイパス供給回路２０においては、スイッチング素子FET１（ｎチャネル型MOSFET）が、低電圧側端子３ｌ、３ｌ間に抵抗Ｒ１を介して接続され、スイッチング素子FET１のゲートが、プラス高電圧側端子３ｈに抵抗Ｒ２を介して接続されている。プラス低電圧側端子３ｌからの出力は、スイッチング素子FET2（ｐチャネル型MOSFET）、スイッチング素子FET3（ｐチャネル型MOSFET）を通って、電源回路４に出力され、スイッチング素子FET2、スイッチング素子FET3は、各ソースを連結し、抵抗Ｒ３を介して、各ゲートが連結される。これらゲートは、スイッチング素子FET4（ｎチャネル型MOSFET）を通って、マイナス低電圧側端子３ｌであるグランド側に接続されている。スイッチング素子FET4のゲートは、スイッチング素子FET１のドレインと接続されている。
【００１７】
また、高電圧供給回路３０においては、図１に示すように、スイッチング素子FET11（ｎチャネル型MOSFET）が、プラス高電圧側端子３ｈと、グランド間に抵抗Ｒ１１を介して接続され、スイッチング素子FET１１のゲートが、プラス高電圧側端子３ｈに抵抗Ｒ１２を介して接続されている。プラス高電圧側端子３ｈからの出力は、スイッチング素子FET12（ｐチャネル型MOSFET）、スイッチング素子FET13（ｐチャネル型MOSFET）を通って、電源回路４に出力され、スイッチング素子FET12、スイッチング素子FET13は、各ソースを連結し、抵抗Ｒ１３を介して、各ゲートが連結される。これらゲートは、スイッチング素子FET11のドレインに接続されている。
【００１８】
以上の電池接続回路１０のバイパス供給回路２０は、図２に示すように、低電圧側にて、電池１ａ、１ｂを、連結して直列接続し、低電圧側端子３ｌ、３ｌに装着したとき、以下のように、動作する。
【００１９】
プラス低電圧側端子３ｌに、直列接続した電池１ａ、１ｂの電圧が印加されることで、スイッチング素子FET4のゲート電位が上昇し、スイッチング素子FET4がオン状態となる。これにより、抵抗Ｒ３に電流が流れ、スイッチング素子FET2、スイッチング素子FET3のソース電位に対して、そのゲート電位が低下することにより、ｐチャネル型MOSFETである両素子FET2、FET3はオン状態となり、電池１ａ、１ｂの出力は、電源回路４に供給される。そして、上述のように、電源回路４は、入力電圧約１．０〜６．０Ｖにて動作することができるので、所定数より、少ない２本の電池１ａ、１ｂを電源として、電源回路４は、所定電圧を出力することができる。
【００２０】
また、以上の電池接続回路１０の高電圧供給回路３０は、図１に示すように、低電圧側にて、電池１ａ、１ｂを、連結して直列接続して低電圧側端子３ｌ、３ｌに装着し、高電圧側にて、電池１ｃ、１ｄを、連結して直列接続して高電圧側端子３ｈ、３ｈに装着して、以下のように、動作する。
【００２１】
また、プラス高電圧側端子３ｈに、直列接続した４本の電池１の電圧が印加されることで、バイパス供給回路２０より、電池出力が、電源回路４に供給することを遮断される。即ち、プラス高電圧側端子３ｈに、直列接続した４本の電池１の電圧が印加されることで、スイッチング素子FET１のゲート電圧が上昇し、スイッチング素子FET1がオン状態となる。これにより、スイッチング素子FET4のゲート電位が低下するので、スイッチング素子FET4がオフ状態となる。これにより、抵抗Ｒ３に電流が流れなくなり、スイッチング素子FET2、スイッチング素子FET3のソース電位に対して、そのゲート電位が同電位となるので、ｐチャネル型MOSFETである両素子FET2、FET3はオフ状態となり、電池１ａ、１ｂの出力供給は、遮断される。よって、電池１ａ、１ｂの出力供給に、バイパス供給回路２０を利用しない。
【００２２】
そして、高電圧供給回路３０においては、プラス高電圧側端子３ｌに、直列接続した４本の電池１の電圧が印加されることで、スイッチング素子FET11のゲート電位が上昇し、スイッチング素子FET11がオン状態となる。これにより、抵抗Ｒ１３に電流が流れ、スイッチング素子FET2、スイッチング素子FET3のソース電位に対して、そのゲート電位が低下することにより、ｐチャネル型MOSFETである両素子FET12、FET13はオン状態となり、直列接続された４本の電池１の出力は、電源回路４に供給される。そして、上述のように、電源回路４は、入力電圧約１．０〜６．０Ｖにて動作することができるので、所定数の４本直列の電池１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを電源として、電源回路４は、所定電圧を出力することができる。上述の２本直列の電池出力よりも、電源回路４は高電圧を入力することができるので、高電圧にて、効率よく、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）を動作して、所定電圧を出力することができる。
【００２３】
次に、本発明の第2実施例について、図３、図４を用いて説明する。上述の第１実施例と同等の構成については、同じ名称、符号を用いて、説明を省略し、図３、図４においては、異なる構造、動作について、説明する。図に示されるように、電池接続回路１１０は、バイパス供給回路１２０、高電圧供給回路１３０を含んでいる。
【００２４】
プラス低電圧側端子３ｌからの出力は、ダイオードからなるバイパス供給回路１２０を介して、電源回路４に供給される。また、プラス高電圧側端子３ｈからの出力は、ダイオードからなる高電圧供給回路１３０を介して、電源回路４に供給される。バイパス供給回路１２０のダイオードからの出力線は、高電圧供給回路１３０のダイオードからの出力線と、分岐点Ｔで接続され、電源回路４に接続される。
【００２５】
以上の電池接続回路１１０のバイパス供給回路１２０は、図４に示すように、低電圧側にて、電池１ａ、１ｂを、連結して直列接続し、低電圧側端子３ｌ、３ｌに装着したとき、電池１ａ、１ｂの直列出力を、バイパス供給回路１２０のダイオードを介して、電源回路４に供給する。
【００２６】
また、以上の電池接続回路１１０の高電圧供給回路１３０は、図３に示すように、低電圧側にて、電池１ａ、１ｂを連結して直列接続して低電圧側端子３ｌ、３ｌに装着し、高電圧側にて、電池１ｃ、１ｄを、連結して直列接続して高電圧側端子３ｈ、３ｈに装着したとき、電池１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの直列出力を、高電圧供給回路１３０のダイオードを介して、電源回路４に供給する。ここで、プラス低電圧側端子３ｌの出力は、ダイオードを介して分岐点Ｔにて接続されているが、分岐点４の電位が高電位となっていることより、プラス低電圧側端子３ｌの出力が、バイパス供給回路１２０より供給されることはなく、バイパス供給回路１２０を利用しない。
【００２７】
以上の第1実施例、第2実施例においては、所定数を４本の電池として、所定数より少ない低電圧側の電池を２本としているが、本実施例を適宜変更することで、所定数を変更したり、所定数より少ない低電圧側に直列にする電池の数を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第1実施例の回路ブロック図であり、所定数の電池を装着したときを示す。
【図２】本発明の第1実施例の回路ブロック図であり、所定数より少ない数の電池を装着したときを示す。
【図３】本発明の第２実施例の回路ブロック図であり、所定数の電池を装着したときを示す。
【図４】本発明の第２実施例の回路ブロック図であり、所定数より少ない数の電池を装着したときを示す。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ    電池電源（＝緊急充電器）
Ｂ    電子機器（＝携帯電話）
１    電池
４    電源回路
１０、１１０  電池接続回路
２０、１２０  バイパス供給回路
３０、１３０  高電圧供給回路
【図１】
2007151348.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007151348.tif 000006