JP2003518725A - バッテリパック - Google Patents
バッテリパックInfo
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- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
-
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- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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- H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
(57)【要約】
バッテリパック(10)は、DC−DCコンバータ(16)と、少なくとも1つの1次電池から成る電池群(14)を備える。DC−DCコンバータは、1次電池群(14)に動作可能に接続されている。1次電池群(14)は、バッテリパック(10)の定格電圧より高い、初期電圧を有する。DC−DCコンバータ(16)は、1次電池群(14)の定格電圧より低い、調整された公称電圧に、電圧を変換する。バッテリ電圧を一定の電圧まで減少するよう調整することにより、各電池は最小電圧レベルまで放電できるようになり、電池群からの付加的なエネルギー転送を可能にする。
Description
【0001】
本発明は、バッテリパックに関する。
【0002】
現在、ビデオカメラや携帯電話などの電子機器に電力を供給するバッテリパッ
クには、リチウムイオン電池やニッケルカドミウム電池のような充電式電池が用
いられている。充電式電池には他に、ニッケル水素電池がある。これらの電池の
価格は高めの傾向にあり、時には使いにくいこともある。1次電池を用いた交換
可能なバッテリパック、すなわちアルカリ電池が使用可能で、ビデオカメラや携
帯電話などに電力を供給するバッテリパックも存在する。
クには、リチウムイオン電池やニッケルカドミウム電池のような充電式電池が用
いられている。充電式電池には他に、ニッケル水素電池がある。これらの電池の
価格は高めの傾向にあり、時には使いにくいこともある。1次電池を用いた交換
可能なバッテリパック、すなわちアルカリ電池が使用可能で、ビデオカメラや携
帯電話などに電力を供給するバッテリパックも存在する。
【0003】
本発明の1つの解決手段によれば、バッテリパックはDC−DCコンバータと
、少なくとも1つの1次電池から成り、DC−DCコンバータに接続される電池
群とを備えている。
、少なくとも1つの1次電池から成り、DC−DCコンバータに接続される電池
群とを備えている。
【0004】
バッテリパックは、ステップダウンDC−DCコンバータを備えている。1次
電池群は、直列に接続された複数の電池を有している。DC−DCコンバータは
、コントローラと、外部に接続されたスイッチトランジスタとを有している。バ
ッテリパックのDC−DCコンバータは、入力端が電池群の1つの端子に接続さ
れ、出力端はバッテリパックの1つの端子となっている。1次電池群は、取替え
可能であっても不可能であってもよい。バッテリパックは、DC−DCコンバー
タと、1次電池群とを格納するケースを備えている。1次電池は並列に組み合わ
され、ステップアップコンバータと共に用いられることにより、より高い電圧を
出力するように構成されてもよい。
電池群は、直列に接続された複数の電池を有している。DC−DCコンバータは
、コントローラと、外部に接続されたスイッチトランジスタとを有している。バ
ッテリパックのDC−DCコンバータは、入力端が電池群の1つの端子に接続さ
れ、出力端はバッテリパックの1つの端子となっている。1次電池群は、取替え
可能であっても不可能であってもよい。バッテリパックは、DC−DCコンバー
タと、1次電池群とを格納するケースを備えている。1次電池は並列に組み合わ
され、ステップアップコンバータと共に用いられることにより、より高い電圧を
出力するように構成されてもよい。
【0005】
本発明の1つまたはより多くの解決手段により、以下の効果が得られる。
【0006】
本発明は、アルカリ電池のような1次電池、およびリチウム二酸化マンガン電
池のような他のタイプの1次電池を有するバッテリパックを提供する。1次電池
は充電可能ではない。バッテリパックは、カートリッジに格納された1次電池群
と、DC−DCコンバータとを備える。
池のような他のタイプの1次電池を有するバッテリパックを提供する。1次電池
は充電可能ではない。バッテリパックは、カートリッジに格納された1次電池群
と、DC−DCコンバータとを備える。
【0007】
バッテリパック内のDC−DCコンバータは、1次電池、例えばアルカリ電池
から、余分なエネルギーを抽出する。DC−DCコンバータは、電圧が入力され
、通常は入力電圧より低い、異なる出力電圧を発生する。通常、「ステップダウ
ン電圧コンバータ」は、低い電圧を発生するのに用いられる。他の用途のために
は、ステップアップすなわち昇圧タイプのコンバータが用いられる。
から、余分なエネルギーを抽出する。DC−DCコンバータは、電圧が入力され
、通常は入力電圧より低い、異なる出力電圧を発生する。通常、「ステップダウ
ン電圧コンバータ」は、低い電圧を発生するのに用いられる。他の用途のために
は、ステップアップすなわち昇圧タイプのコンバータが用いられる。
【0008】
図1は、バッテリパックケース12と、直列、並列、または直列と並列を組み
合わせて接続されている1次電池群14とを備える、バッテリパック10を示す
。バッテリパックケース12は箱状に表されているが、実際の実施の形態では、
1次電池群14を格納するコンポーネントと、適当な方法で1次電池群14を1
6a、16bと表されるバッテリパックケース12の外部接続電極に接続する内
部電極(図示せず)とを有する、例えばプラスチック製のハウジングを備えてい
る。1次電池群14は、バッテリパックケース12内で交換可能に配置されても
交換不可能に配置されてもよい。
合わせて接続されている1次電池群14とを備える、バッテリパック10を示す
。バッテリパックケース12は箱状に表されているが、実際の実施の形態では、
1次電池群14を格納するコンポーネントと、適当な方法で1次電池群14を1
6a、16bと表されるバッテリパックケース12の外部接続電極に接続する内
部電極(図示せず)とを有する、例えばプラスチック製のハウジングを備えてい
る。1次電池群14は、バッテリパックケース12内で交換可能に配置されても
交換不可能に配置されてもよい。
【0009】
1次電池群14は、プラス端子およびマイナス端子13a、13bを有してい
る。1次電池群14のプラス端子13aは、DC−DCコンバータ16の入力側
に接続されている。DC−DCコンバータ16は、1次電池群14からの電圧に
対しては、電圧調整器として動作する。DC−DCコンバータの出力側は、例え
ばビデオカメラや携帯電話などの装置19に接続される2つの端子、例えばプラ
ス出力端子とマイナス出力端子になっている。1次電池は、DC−DCコンバー
タを介して放電する。DC−DCコンバータ16は、例えば比較的一定の状態に
調整された、出力電圧を、電源投入中の装置19に印加し、一方で電池の電位は
、初期電圧から1次電池の端子電圧まで減少する。
る。1次電池群14のプラス端子13aは、DC−DCコンバータ16の入力側
に接続されている。DC−DCコンバータ16は、1次電池群14からの電圧に
対しては、電圧調整器として動作する。DC−DCコンバータの出力側は、例え
ばビデオカメラや携帯電話などの装置19に接続される2つの端子、例えばプラ
ス出力端子とマイナス出力端子になっている。1次電池は、DC−DCコンバー
タを介して放電する。DC−DCコンバータ16は、例えば比較的一定の状態に
調整された、出力電圧を、電源投入中の装置19に印加し、一方で電池の電位は
、初期電圧から1次電池の端子電圧まで減少する。
【0010】
例えば、携帯電話などの装置19は、公称3.6ボルト、すなわち3.15ボ
ルトから5.6ボルトの範囲で動作することができる。この電圧範囲で効果的に
使用できるよう、アルカリ電池のセットを接続するのは困難である。例えば、3
つの電池が直列に接続されている場合(公称総初期電圧は4.5ボルト)、携帯
電話は電池の最大容量を使用することができない。というのは、携帯電話は1電
池あたり1.05ボルトで遮断するからである。この電圧レベルでは、それぞれ
の1次電池にはまだかなりのエネルギーが残されている。一方、4つの1次電池
が直接に接続されると、電池の総電圧(公称総初期電圧は6ボルト)は、携帯電
話の限界電圧5.6ボルトを越えてしまう。
ルトから5.6ボルトの範囲で動作することができる。この電圧範囲で効果的に
使用できるよう、アルカリ電池のセットを接続するのは困難である。例えば、3
つの電池が直列に接続されている場合(公称総初期電圧は4.5ボルト)、携帯
電話は電池の最大容量を使用することができない。というのは、携帯電話は1電
池あたり1.05ボルトで遮断するからである。この電圧レベルでは、それぞれ
の1次電池にはまだかなりのエネルギーが残されている。一方、4つの1次電池
が直接に接続されると、電池の総電圧(公称総初期電圧は6ボルト)は、携帯電
話の限界電圧5.6ボルトを越えてしまう。
【0011】
DC−DCコンバータ16は、上限下限どちらの電圧問題も処理する。DCか
らDCへのコンバータは、例えば直列に接続された5つのトリプルAサイズの電
池からの出力電圧を調整するために用いることができる。DC−DCコンバータ
16は、電圧が調整された公称3.6ボルトの電圧に変換する。DC−DCコン
バータ16は、端子に余分な電圧が現れるのを防ぎ、バッテリ電圧を一定の3.
6ボルトに下げることにより、各電池は、DC−DCコンバータが遮断する前に
放電電圧レベルを約0.7ボルトまたは0.8ボルトに下げ、これにより電池か
ら最大量のエネルギー移動を行うことができる。バッテリパックは余分の電池を
有することができ、より低い電圧で電池が放電できるようにする。各電池の遮断
電圧は、装置の遮断電圧を、電池の数で割ることによって得られる。
らDCへのコンバータは、例えば直列に接続された5つのトリプルAサイズの電
池からの出力電圧を調整するために用いることができる。DC−DCコンバータ
16は、電圧が調整された公称3.6ボルトの電圧に変換する。DC−DCコン
バータ16は、端子に余分な電圧が現れるのを防ぎ、バッテリ電圧を一定の3.
6ボルトに下げることにより、各電池は、DC−DCコンバータが遮断する前に
放電電圧レベルを約0.7ボルトまたは0.8ボルトに下げ、これにより電池か
ら最大量のエネルギー移動を行うことができる。バッテリパックは余分の電池を
有することができ、より低い電圧で電池が放電できるようにする。各電池の遮断
電圧は、装置の遮断電圧を、電池の数で割ることによって得られる。
【0012】
電力消費が低いほど、アルカリ電池の放電効率は恩恵を受ける。つまり、電池
の放電率が高い場合に比べると、低い場合の方がより多くのエネルギーを電池か
ら得ることができる。よって、1次電池のグループ電圧が高いと、電池1個当た
りの電流消費と電力消費が低くなる。このことにより、特定の所要電力に対して
は、放電効率が高くなる。DC−DC変換を行うことにより、電池群がバッテリ
パックの定格と比べて高い初期電圧を持っていてもよくなり、DC−DCコンバ
ータが、最小電圧に到るまで電池にゆっくりと放電させる。より高い電圧および
より低い電流消費で放電することにより、各電池の放電効率は向上する。より多
くの電池を加えることにより、この効率は更に向上する。
の放電率が高い場合に比べると、低い場合の方がより多くのエネルギーを電池か
ら得ることができる。よって、1次電池のグループ電圧が高いと、電池1個当た
りの電流消費と電力消費が低くなる。このことにより、特定の所要電力に対して
は、放電効率が高くなる。DC−DC変換を行うことにより、電池群がバッテリ
パックの定格と比べて高い初期電圧を持っていてもよくなり、DC−DCコンバ
ータが、最小電圧に到るまで電池にゆっくりと放電させる。より高い電圧および
より低い電流消費で放電することにより、各電池の放電効率は向上する。より多
くの電池を加えることにより、この効率は更に向上する。
【0013】
図2は、DC−DCコンバータ16の例を示す。DC−DCコンバータは、リ
ニアテクノロジー社の品番LTC1474のコントローラ装置U1を有する。コ
ントローラU1は、内部スイッチ(図示せず)を有し、低い静止電流が流れる。
しかし、コントローラU1には、携帯電話やビデオカメラのような装置を動作さ
せるのに十分な程の高い電流切替能力はない。これらの用途のために、DC−D
Cコンバータは、外部トランジスタQ1、Q2、Q3を有する外部スイッチ装置
31を備える。外部トランジスタにより、DC−DCコンバータは、より高い電
流へ切替ることができるようになる。ビデオカメラや携帯電話への電力供給のよ
うな用途には、一般的にバッテリパックは定格電圧において0.7アンペアまた
は0.8アンペアの直流を供給する必要がある。
ニアテクノロジー社の品番LTC1474のコントローラ装置U1を有する。コ
ントローラU1は、内部スイッチ(図示せず)を有し、低い静止電流が流れる。
しかし、コントローラU1には、携帯電話やビデオカメラのような装置を動作さ
せるのに十分な程の高い電流切替能力はない。これらの用途のために、DC−D
Cコンバータは、外部トランジスタQ1、Q2、Q3を有する外部スイッチ装置
31を備える。外部トランジスタにより、DC−DCコンバータは、より高い電
流へ切替ることができるようになる。ビデオカメラや携帯電話への電力供給のよ
うな用途には、一般的にバッテリパックは定格電圧において0.7アンペアまた
は0.8アンペアの直流を供給する必要がある。
【0014】
DC−DCコンバータは、低域フィルタ33を構成するインダクタL1と、コ
ンデンサC4,C5とを有している。端子Vinが電池からの電圧を受ける。こ
の例では、電池は、直列に接続された5つのトリプルA電池である。この5つの
電池の公称初期出力電圧は、7.5ボルトである。DC−DCコンバータを用い
ることにより、バッテリパック10は、例えば3.6ボルトの一定電圧の出力を
得ることができる。DC−DCコンバータ16を用いることによって、各1次電
池の有効寿命が長くなる。よって、1次電池群14の有効寿命は、約4ボルトの
電圧まで延ばされる。
ンデンサC4,C5とを有している。端子Vinが電池からの電圧を受ける。こ
の例では、電池は、直列に接続された5つのトリプルA電池である。この5つの
電池の公称初期出力電圧は、7.5ボルトである。DC−DCコンバータを用い
ることにより、バッテリパック10は、例えば3.6ボルトの一定電圧の出力を
得ることができる。DC−DCコンバータ16を用いることによって、各1次電
池の有効寿命が長くなる。よって、1次電池群14の有効寿命は、約4ボルトの
電圧まで延ばされる。
【0015】
DC−DCコンバータ回路16は、端子L1における電圧を検出する。インダ
クタL1は、抵抗R3,R4と組み合わされることにより、分圧器35を形成す
る。コンバータのコントローラU1で発生した基準電圧は、端子Vfbにフィー
ドバックされたR4の組み合わせにおける電圧と比較される。コントローラU1
は、抵抗R3、R4の間の分岐点において一定の出力電圧を保つ。この出力電圧
により、Voutにおいて一定の電圧が保たれる。コントローラは、周期的に(
トランジスタQ1,Q2の動作により)オンオフする、トランジスタQ3によっ
て入力電圧がチョップされるようにする。チョップされた信号は、L1の左側に
現れ、低域フィルタ33に加えられて、AC成分が除去されることにより、端子
16a、16bでは、平滑化されたDC出力電圧が得られる。
クタL1は、抵抗R3,R4と組み合わされることにより、分圧器35を形成す
る。コンバータのコントローラU1で発生した基準電圧は、端子Vfbにフィー
ドバックされたR4の組み合わせにおける電圧と比較される。コントローラU1
は、抵抗R3、R4の間の分岐点において一定の出力電圧を保つ。この出力電圧
により、Voutにおいて一定の電圧が保たれる。コントローラは、周期的に(
トランジスタQ1,Q2の動作により)オンオフする、トランジスタQ3によっ
て入力電圧がチョップされるようにする。チョップされた信号は、L1の左側に
現れ、低域フィルタ33に加えられて、AC成分が除去されることにより、端子
16a、16bでは、平滑化されたDC出力電圧が得られる。
【0016】
DC−DCコンバータ16は、ステップダウンコンバータである。Q1がター
ンオンすると、Q3を介してインダクタL1を充電し始める。インダクタL1は
、回路内のエネルギーを蓄え、トランジスタQ3がオフになったときにこのエネ
ルギーを放出する。インダクタL1は、負荷を介し、ダイオードD2を介してV
out端子に放電する。DC−DCコンバータは、入力電圧を下げて、より低い
出力電圧Voutとし、一方コントローラU1は、適当なデューティーサイクル
、またはデューティーサイクルとトランジスタQ3を切り替える切替周波数との
組み合わせを維持することにより、Voutにおいて一定のDC出力電圧が保た
れるようにする。トランジスタQ1〜Q3から成る、CMOS構成は、静止電流
を最小限にするために用いられる。
ンオンすると、Q3を介してインダクタL1を充電し始める。インダクタL1は
、回路内のエネルギーを蓄え、トランジスタQ3がオフになったときにこのエネ
ルギーを放出する。インダクタL1は、負荷を介し、ダイオードD2を介してV
out端子に放電する。DC−DCコンバータは、入力電圧を下げて、より低い
出力電圧Voutとし、一方コントローラU1は、適当なデューティーサイクル
、またはデューティーサイクルとトランジスタQ3を切り替える切替周波数との
組み合わせを維持することにより、Voutにおいて一定のDC出力電圧が保た
れるようにする。トランジスタQ1〜Q3から成る、CMOS構成は、静止電流
を最小限にするために用いられる。
【0017】
図3は、高効率、低ノイズで、良好な過渡応答を示すが、比較的静止電流が高
い(例えば、200マイクロアンペア)、別のDC−DCコンバータ回路16’
を示す。このDC−DCコンバータ回路16’は、あまり望ましいとはいえない
。理想的には、DC−DCコンバータの静止電流の配流は、ほとんど無視できる
ほど小さくあるべきである。このDC−DCコンバータ回路16’は、一般的な
用途における電力変換の要求に応えることができる。また、このDC−DCコン
バータ回路16’もステップダウンコンバータである。DC−DCコンバータ回
路16’は、印加された入力電圧を、トランジスタQ1を介してチョップし、イ
ンダクタL1を充電する。インダクタL1とコンデンサC3,C7は、組み合わ
されることにより、AC成分を除去してDC電圧を与えるフィルタとして動作す
る。
い(例えば、200マイクロアンペア)、別のDC−DCコンバータ回路16’
を示す。このDC−DCコンバータ回路16’は、あまり望ましいとはいえない
。理想的には、DC−DCコンバータの静止電流の配流は、ほとんど無視できる
ほど小さくあるべきである。このDC−DCコンバータ回路16’は、一般的な
用途における電力変換の要求に応えることができる。また、このDC−DCコン
バータ回路16’もステップダウンコンバータである。DC−DCコンバータ回
路16’は、印加された入力電圧を、トランジスタQ1を介してチョップし、イ
ンダクタL1を充電する。インダクタL1とコンデンサC3,C7は、組み合わ
されることにより、AC成分を除去してDC電圧を与えるフィルタとして動作す
る。
【0018】
DC−DCコンバータ回路16’は、コンバータ16と同様に、抵抗R2、R
3の間の接続点からコントローラU2へのフィードバック接続を有している(図
3)。コンバータは、制御された方法で入力電圧を比例的に減少させ、調整され
たDC出力電圧を発生する、スイッチ調整器として動作する。コントローラU2
は、カリフォルニア州サニーベイルの、マキシムインテグレートプロダクツ社製
の、品番MAX1627でよい。
3の間の接続点からコントローラU2へのフィードバック接続を有している(図
3)。コンバータは、制御された方法で入力電圧を比例的に減少させ、調整され
たDC出力電圧を発生する、スイッチ調整器として動作する。コントローラU2
は、カリフォルニア州サニーベイルの、マキシムインテグレートプロダクツ社製
の、品番MAX1627でよい。
【0019】
図4は、プラス端子13aと、マイナス端子13bとの間に接続される、1次
電池群14を示す。手動で動かされるスイッチ20が、電池のプラス端子に接続
されている。スイッチの他方には、DC−DCコンバータ16が接続されている
。DC−DCコンバータ16の出力端は、バッテリパックの出力端子16aとな
っている。スイッチ20は、電池とDC−DCコンバータ16との接続を遮断し
て、バッテリパック10が使われていないときに起こりうる、電池の消耗を無く
する。スイッチ20は、ユーザの介入を必要とするようにしてもよいし、バッテ
リパック10が電源投入中の装置(図示せず)に接続されたときに機能するよう
に設計されてもよい。
電池群14を示す。手動で動かされるスイッチ20が、電池のプラス端子に接続
されている。スイッチの他方には、DC−DCコンバータ16が接続されている
。DC−DCコンバータ16の出力端は、バッテリパックの出力端子16aとな
っている。スイッチ20は、電池とDC−DCコンバータ16との接続を遮断し
て、バッテリパック10が使われていないときに起こりうる、電池の消耗を無く
する。スイッチ20は、ユーザの介入を必要とするようにしてもよいし、バッテ
リパック10が電源投入中の装置(図示せず)に接続されたときに機能するよう
に設計されてもよい。
【0020】
図5は、1次電池14が不必要に充電されるのを防止する充電防止回路21に
接続されている、1次電池の集合体を示す。充電防止回路21は、信号調整回路
24によって作動されるスイッチ20’を有している。信号調整回路24は、ア
ルカリ電池を流れる逆電流の存在を検知する。この状態が検知されると、信号調
整回路24は、電池と、DC−DCコンバータとの間の接続を開放する。スイッ
チ20’は、安全のために配置される。充電式の電池を使用する多くの用途では
、充電式電池を充電するための充電回路を持つ装置に1次電池のバッテリパック
を接続する可能性がある。アルカリ電池のような1次電池は充電可能ではなく、
これらを充電しようとすることは危険である。信号調整回路24は、手動式のリ
セット装置27(図示したもの)または充電電流がなくなったときにトリガされ
る自動リセット装置を有する。
接続されている、1次電池の集合体を示す。充電防止回路21は、信号調整回路
24によって作動されるスイッチ20’を有している。信号調整回路24は、ア
ルカリ電池を流れる逆電流の存在を検知する。この状態が検知されると、信号調
整回路24は、電池と、DC−DCコンバータとの間の接続を開放する。スイッ
チ20’は、安全のために配置される。充電式の電池を使用する多くの用途では
、充電式電池を充電するための充電回路を持つ装置に1次電池のバッテリパック
を接続する可能性がある。アルカリ電池のような1次電池は充電可能ではなく、
これらを充電しようとすることは危険である。信号調整回路24は、手動式のリ
セット装置27(図示したもの)または充電電流がなくなったときにトリガされ
る自動リセット装置を有する。
【0021】
充電防止回路21は、抵抗26の電圧を検知する。この電圧は増幅され、スイ
ッチ20’のドライバとなるコンパレータ29(図5A)を作動させるのに用い
られる。信号調整回路24およびスイッチ20’は、DC−DCコンバータの一
部として含まれる。理想的には、電力消費を低くするために、全ての集積回路が
CMOS技術に基づいているとよい。
ッチ20’のドライバとなるコンパレータ29(図5A)を作動させるのに用い
られる。信号調整回路24およびスイッチ20’は、DC−DCコンバータの一
部として含まれる。理想的には、電力消費を低くするために、全ての集積回路が
CMOS技術に基づいているとよい。
【0022】
DC−DCコンバータによって切り替えられるのに必要な電力レベル、すなわ
ち約2,3ワットでは、スイッチトランジスタはコントローラから切り離して設
けることができる。さらに、格納されるエネルギー量につりあうキャパシタンス
やインダクタンスは、別々のコンデンサおよびインダクタ装置として実現されて
もよい。
ち約2,3ワットでは、スイッチトランジスタはコントローラから切り離して設
けることができる。さらに、格納されるエネルギー量につりあうキャパシタンス
やインダクタンスは、別々のコンデンサおよびインダクタ装置として実現されて
もよい。
【0023】
本発明は、発明の詳細な説明にあるように記載されているが、この記載は発明
の内容を例示するためのものであり、添付の請求項による本発明の範囲を限定す
るものではない。他の解決手段、効果、変更も、請求項の範囲内にある。
の内容を例示するためのものであり、添付の請求項による本発明の範囲を限定す
るものではない。他の解決手段、効果、変更も、請求項の範囲内にある。
【図1】
バッテリパックのブロック図。
【図2】
図1のバッテリパックに用いられるDC−DCコンバータの概略図。
【図3】
図1のバッテリパックに用いられるDC−DCコンバータの概略図。
【図4】
別のバッテリパックのブロック図。
【図5】
充電防止回路が組み込まれているバッテリパックのブロック図。
【図5A】
充電防止回路の信号検出回路の実施の形態を示す図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF
,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,
ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G
M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ
,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,
MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,
AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B
Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK
,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,
GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J
P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR
,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,
MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R
O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ
,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,
VN,YU,ZA,ZW
(72)発明者 マシュー、ピー.ハル
アメリカ合衆国ロードアイランド州、ジェ
ームズタウン、ノース、メイン、ロード、
761
Fターム(参考) 5H040 AS12 AT01 AY02 AY03 AY08
DD26 GG09
Claims (19)
- 【請求項1】 DC−DCコンバータと、 前記DC−DCコンバータに接続された、少なくとも1つの1次電池からなる
電池群と、 を備えている、バッテリパック。 - 【請求項2】 前記電池群は、少なくとも2つの電池を有し、前記DC−DCコンバータは、
ステップダウンコンバータである、請求項1に記載のバッテリパック。 - 【請求項3】 前記1次電池群は、直列に接続された複数の電池を有する、請求項2に記載の
バッテリパック。 - 【請求項4】 前記DC−DCコンバータは、コントローラと、外部接続のスイッチトランジ
スタを有する、請求項1に記載のバッテリパック。 - 【請求項5】 前記DC−DCコンバータは、前記少なくとも1つの1次電池からなる電池群
の1つの端子に接続される入力端と、前記バッテリパックの端子の1つとなる、
出力端とを有する、請求項1に記載のバッテリパック。 - 【請求項6】 前記少なくとも1つの1次電池からなる電池群は、交換可能である、請求項1
に記載のバッテリパック。 - 【請求項7】 前記少なくとも1つの1次電池からなる電池群は、交換可能ではない、請求項
1に記載のバッテリパック。 - 【請求項8】 前記DC−DCコンバータと、前記少なくとも1つの1次電池からなる電池群
とを格納するケースをさらに備える、請求項1に記載のバッテリパック。 - 【請求項9】 前記少なくとも1つの1次電池からなる電池群は、少なくとも2つの1次電池
を有し、前記DC−DCコンバータは、ステップアップコンバータである、請求
項1に記載のバッテリパック。 - 【請求項10】 前記1次電池群は、並列に接続された複数の電池を有する、請求項2に記載の
バッテリパック。 - 【請求項11】 前記1次電池群は、初期定格電圧を有し、前記バッテリパックは、前記1次電
池群より高い、初期定格電圧を有する、請求項10に記載のバッテリパック。 - 【請求項12】 DC−DCコンバータと、 少なくとも2つの1次電池からなる電池群と、 を備えるバッテリパックであって、 前記DC−DCコンバータは前記1次電池群に動作可能に接続されており、 前記1次電池群は、前記バッテリパックの定格電圧より高い初期電圧を有する
、バッテリパック。 - 【請求項13】 前記DC−DCコンバータは、前記1次電池群の電圧を、前記1次電池群の定
格電圧より低い、調整された公称電圧に変換する、請求項12に記載のバッテリ
パック。 - 【請求項14】 前記DC−DCコンバータは、前記バッテリパックの端子に余分な電圧が現れ
るのを防ぐ、請求項12に記載のバッテリパック。 - 【請求項15】 バッテリ電圧を一定の電圧まで下がるように調整することによって、各電池が
最小電圧レベルになるまで前記電池を放電できる、請求項12に記載のバッテリ
パック。 - 【請求項16】 各電池が前記最小電圧レベルになると、前記DC−DCコンバータを遮断する
、請求項15に記載のバッテリパック。 - 【請求項17】 各セルを最小電圧レベルにまで放電させることにより、前記1次電池群から付
加的なエネルギー転送が得られる、請求項16に記載のバッテリパック。 - 【請求項18】 前記1次電池群はプラス端子とマイナス端子とを有し、前記プラス端子は前記
DC−DCコンバータの入力側に接続されている、請求項17に記載のバッテリ
パック。 - 【請求項19】 前記DC−DCコンバータと、前記1次電池群とを格納するケースと、 前記DC−DCコンバータに接続され、前記ケース上に置かれる1対の外部バ
ッテリ端子と、 をさらに備える、請求項18に記載のバッテリパック。
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