JP2004328835A

JP2004328835A - 電源装置

Info

Publication number: JP2004328835A
Application number: JP2003116872A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Itakura; 良和板倉; Yasuhiro Ozawa; 康宏小澤; Manabu Yanagisako; 学柳迫; Tetsuya Komatsu; 哲也小松; Takuya Imai; 拓也今井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-04-22
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】本発明は携帯端末等の充電に用いられる電源装置に関し、商用交流電源のない外出先等で携帯端末等に充電する際の利便性を改善するものである。
【解決手段】商用電源がある場合は、ＡＣアダプタとして携帯電話に装着されている二次電池を充電することが可能であり、また商用電源がない場合は、電源装置に内設された電池を入力とし携帯電話に装着されている二次電池を充電することができる。さらに商用電源を用いて電源装置に内設された二次電池を充電可能とした回路構成としている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源装置に関し、詳しくは携帯用端末等の充電に用いられる電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＡＣアダプタは、電源装置として広く用いられている。このＡＣアダプタは、家庭用電源コンセントに差し込まれ、１００Ｖ交流を所定の直流電圧、直流電流に変換処理を行う。また、ＡＣアダプタは、携帯端末に接続するためのコードが接続されており、このコードの端部には携帯用端末に接続するための出力コネクタが配設されている。
【０００３】
図１２は、従来におけるこの種のＡＣアダプタ４１０を示している。ＡＣアダプタ４１０は、アダプタ本体４１１、コード４１３、及び出力コネクタ４１４等により構成されている。アダプタ本体４１１は、家庭用コンセントに接続されるブレード４１２が折りたたみ可能に設けられると共に、内部に商用交流電源を所定の直流電圧、直流電流に変換する電源変換回路が設けられている。また、アダプタ本体４１１から引き出されたコード４１３の端部には、出力コネクタ４１４が配設されている。この出力コネクタ４１４は、例えば携帯電話等の電子機器に対し、所定の直流電圧、直流電流を供給する目的で、この電子機器に接続されるものである。
【０００４】
さらに、図１２は、ＡＣアダプタ４１０を用いて携帯電話４１５に直接電源供給を行う状態を示している。この場合、出力コネクタ４１４は携帯電話４１５に直接接続される。
【０００５】
また、図１３については携帯電話４１５に装着される電池パック４１６と、充電用カートリッジ４２５に装着される予備の電池パック４１６Ａに対して充電を行う状態を示している。このように予備の電池パック４１６Ａに対しても充電が行えるようにしたのは、次の理由による。携帯電話４１５を頻繁に使用する場合、電池切れ（放電）に備えて予備の電池パック４１６Ａを所持することが一般的に行われているが、この場合、電池切れとなり交換を要する電池パック４１６について、携帯電話に装着することなく充電が行えるため便利である。（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２５８２６０号公報（第２頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
また、携帯電話４１５に装着されている電池パック４１６に対し、外出先で充電処理を行いたい場合がある。この時、外出先に商用交流電源がある場合は、ＡＣアダプタ４１０を用いて携帯電話４１５に装着されている電池パック４１６に対し、充電処理を行うことができる。また、交換用の電池パック４１６Ａを所持していれば、携帯電話４１５に装着されている電池パック４１６と予備の電池パック４１６Ａを交換することによって充電処理を行ったと同じ効果を得ることができるが、外出先に商用交流電源がない場合や、予備の電池パック４１６Ａを所持していない場合は、携帯電話４１５に対し、充電処理を行うことができない。
【０００８】
こういった場合、乾電池式の電源供給器を利用して携帯電話４１５に対し充電処理を行うことも考えられるが、携帯電話４１５との適合性を確認してから使用する必要があり、必ずしも容易な方法とはいえない。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、商用交流電源のない外出先でも、携帯用端末に所定の直流電圧、直流電流を容易に供給することができる電源装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、商用交流電源を入力とし、所定の直流電圧、直流電流を出力する電源変換回路と、電池と充電回路を備えた電池ユニットと、前記電池の出力を所定の直流電圧、直流電流に変換するＤＣ／ＤＣ変換回路と、前記電源変換回路から携帯端末等に所定の直流電圧、直流電流を供給、あるいは前記電池ユニットを入力としＤＣ／ＤＣ変換回路から所定の直流電圧、直流電流を供給するように切り換える電源切換回路と携帯端末等に所定の直流電圧、直流電流を供給するための電極を設けた出力コネクタ２４とを備えた外装ケースで構成された電源装置としたものである。
【００１１】
さらに電源切換回路は前記電源変換回路、及び前記電池ユニットを電源としたＤＣ／ＤＣ変換回路から順次、携帯端末に所定の直流電圧、直流電流を供給する構成としたものである。
【００１２】
また、本体の外装ケースに取り外し可能なカバー部２８を備える構成としたものである。
【００１３】
また、電池は汎用サイズ（単３または単４サイズ）を使用する構成としたものである。
【００１４】
さらに、本発明は、二次電池を充電するための充電回路を備え、前記電源変換回路から携帯端末に所定の直流電圧、直流電流を供給する、あるいは前記電池ユニットを電源としＤＣ／ＤＣ変換回路から所定の直流電圧、直流電流を供給する、あるいは前記電源変換回路及び前記電池ユニットを電源としたＤＣ／ＤＣ変換回路から順次、携帯端末に所定の直流電圧、直流電流を供給する、あるいは前記電源変換回路から電池ユニット内の電池を充電する電源切換回路を備えた構成としたものである。
【００１５】
また電源装置は、前記電源変換回路を収納した外装ケースを備える第１装置と、前記電池ユニットと、前記ＤＣ／ＤＣ変換回路と、前記電源切換回路と、前記出力コネクタと、外装ケースを備える第２装置とからなり、前記第１装置、及び第２装置を電気的、機械的に結合したものである。
【００１６】
上記構成によれば、電源装置に電源切換回路と電池ユニットを設けたことにより、商用交流電源のない外出先でも、電池ユニットから電源装置に内設された電源切換回路を通じて所定の直流電圧、直流電流を出力することができる。これにより、携帯用端末に所定の直流電圧、直流電流を容易に供給することができるので携帯用端末が使用可能となるものである。
【００１７】
また、電源装置の外装ケースに取り外し可能なカバー部を備えたことにより、電池ユニットを構成する電池を交換することができる。これにより、携帯用端末に電源を供給し使用不可能になった電池を、使用可能な電池と容易に交換することができるので携帯用端末が使用可能となるものである。
【００１８】
また、電池は汎用サイズ（単３または単４サイズ）を使用することにより、電池を容易に入手することができる。これにより、携帯用端末が使用可能となるものである。
【００１９】
さらに、二次電池を充電するための充電回路を備えることにより、商用交流電源の入力がある場合に電池ユニットを構成する二次電池を充電することができる。商用交流電源のない外出先では、その二次電池を含む電池ユニットから電源切換回路を通じて所定の直流電圧、直流電流を出力することができる。これにより、携帯用端末に所定の直流電圧、直流電流を容易に供給することができるので携帯用端末が使用可能となるものである。
【００２０】
また、電源装置を、電源変換回路を収納した第１装置と、電池ユニットとＤＣ／ＤＣ変換回路と電源切換回路を収納した第２装置とし、第１装置及び第２装置を電気的、機械的に結合する構成としたことにより、商用交流電源のある場所でＡＣアダプタとして利用する場合は、第１装置だけを使用することにより携帯用端末が使用可能となるものである。
【００２１】
また、商用交流電源のない外出先では、電池ユニットとＤＣ／ＤＣ変換回路と電源切換回路を収納した第２装置だけを使用することにより携帯用端末に所定の直流電圧、直流電流を出力することができるので携帯用端末が使用可能となるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１実施例である電源装置３０のブロック図を示している。交流を直流に変換する電源変換回路３１、電池と充電回路を備えた電池ユニット３３、電源変換回路３１、及び電池ユニット３３から出力するように切換える電源切換回路３４、電池出力を所定の直流電圧、直流電流に変換するＤＣ／ＤＣ変換回路３５、出力コネクタ３２で構成している。
【００２４】
次に、本実施例の動作を説明する。電源変換回路３１に商用交流電源の入力がある場合には、電源切換回路３４の機械的ＳＷを切換えることにより、電源変換回路３１からの出力を出力コネクタ３２を介して電子機器に供給するものである。一方、商用交流電源の入力がない場合には、電源切換回路３４のＳＷの切換えにより、電池ユニット３３からの出力をＤＣ／ＤＣ変換回路３５、出力コネクタ３２を介して電子機器に供給するものである。
【００２５】
図２は電源装置２０の外観斜視図である。電源装置２０は、切換え用ＳＷ２３、及び出力コネクタ２４等により構成されていて、樹脂製の筐体で内部の回路を保護している。
【００２６】
また、図１記載の電源切換回路３４と電気的に接続された切換え用ＳＷ２３を外部に露出させ、手動で電源出力を切換える構成としている。
【００２７】
また、切換え用ＳＷ２３には、図１記載の電源変換回路３１からの出力と電池ユニット３３からの出力を同時に供給する機能も持たせている。
【００２８】
さらに図３に示すように、電源装置２０の背面には、商用交流電源（コンセント）に差し込まれるブレード２２が配設されている。このブレード２２は、携帯性の向上を図るため、電源装置２０に形成された収納凹部２６内に収納可能な構成となっている。
【００２９】
電源装置２０の端部には、出力コネクタ２４が配設されている。この出力コネクタ２４は、図２に示すように、充電時に電子機器（本実施例では、携帯電話２５を例にあげて説明しているが使用用途は携帯電話に限ったものではない）に接続されるものである。
【００３０】
また、図４に示すように、電源装置２０には、取り外し可能なカバー２８が取りつけられていて、電源装置２０内に収納された電池２７は、取り外し可能なカバー２８を取り外すことによって容易に交換ができる構成になっている。
【００３１】
図５は、本発明の第２実施例である電源装置１２０を示している。電源装置１２０は、第１装置１２１と第２装置１４１で構成されていて、さらに第１装置１２１は出力コネクタ１２４、出力コネクタ正極端子１２５、出力コネクタ負極端子１２６及び第２装置１４１との機械的固定用凸部１２７等により構成されている。
【００３２】
また、第２装置１４１は、入力コネクタ１４５、入力コネクタ正極端子１４２、入力コネクタ負極端子１４３、出力コネクタ１４６、出力コネクタ正極端子１４７、出力コネクタ負極端子１４８、及び第１装置１２１との機械的固定用凹部１４４等により構成されている。
【００３３】
図６に示すように、第１装置１２１の内部には、交流を直流に変換する電源変換回路１３１が内設され、第２装置１４１の内部には、電池ユニット１３３、電源変換回路１３１かあるいは電池ユニット１３３から出力するように切り換える電源切換回路１３４、電池ユニット１３３の出力を変換するＤＣ／ＤＣ変換回路１３５、出力コネクタ１３２が内設されている。
【００３４】
本実施例では、商用交流電源のある場所で利用する場合は第１装置１２１を利用するだけで良い。すなわち、第１装置１２１を家庭用電源コンセントに接続することによって、第１装置１２１に内設された電源変換回路１３１は動作し、所定の直流電圧、直流電流を供給できるものである。また、商用交流電源のない場所で利用する場合は第２装置１４１を利用するものである。すなわち、第２装置１４１の内部にある電池ユニット１３３を電源として、内設された電池の出力は、ＤＣ／ＤＣ変換回路１３５で変換され電源切換回路１３４を介して、出力コネクタ１３２より、所定の直流電圧、直流電流を供給できるものである。
【００３５】
図７は、本発明の第３実施例である電源装置２２０を示している。電源装置２２０は、出力コネクタ２２４等により構成されている樹脂製の筐体であり、図８に示すように、その内部には交流を直流に変換する電源変換回路２３１、二次電池で二次電池を充電する充電回路で構成されている電池ユニット２３３、電源変換回路２３１かあるいは電池ユニット２３３から出力するように切り換える電源切換回路２３４、ＤＣ／ＤＣ変換回路２３５、出力コネクタ２３２が内設されている。商用交流電源の入力がある場合には、電源変換回路２３１と二次電池を充電する充電回路で構成されている電池ユニット２３３によって二次電池を充電できるものである。
【００３６】
図９は、本発明の第４実施例である電源装置３２０を示している。電源装置３２０は、第１装置３２１、第２装置３４１及び出力コネクタ３２４等により構成されている。電源装置３２０は、樹脂製の筐体であり、図１０に示すように、その内部には交流を直流に変換する電源変換回路３３１、二次電池で二次電池を充電する充電回路で構成されている電池ユニット３３３、電源変換回路３３１か、あるいは電池ユニット３３３から出力するように切り換える電源切換回路３３４、ＤＣ／ＤＣ変換回路３３５、出力コネクタ３３２が内設されている。本実施例における電源切換回路３３４の動作は、携帯端末３３６の充電を優先するものである。すなわち、商用交流電源の入力がある場合には、電源変換回路３３１からの出力を電源切換回路３３４を通じて、携帯端末３３６に供給するように回路を切り換えるものである。
【００３７】
なお、電源切換回路３３４と電気的に接続された切換用スイッチを設けて外部に露出させ、手動で電源出力を切り換えられるように構成しても良い。
【００３８】
さらに商用交流電源の入力がある場合には、電源変換回路３３１と二次電池を充電する充電回路で構成されている電池ユニット３３３によって、電源装置に内設された二次電池を充電できるものである。電源装置３２０に携帯端末３３６が接続され、電源切替回路３３４を携帯端末充電モードにした場合は、電源装置３２０は携帯端末３３６への電源供給を優先して行い、携帯端末３３６の充電を終了した後は回路の検出により自動的に電池ユニット３３３内の二次電池を充電するように動作を誘導している。
【００３９】
図１１は、本発明の第５実施例である電源装置５２０を示している。
【００４０】
電源装置５２０の第２装置を電源切換回路５３４、及び出力コネクタ５３２を内設した装置とし、電池ユニット５３３を内設した装置と、ＤＣ／ＤＣ変換回路５３５を内設した装置とで夫々切り離しが可能となっており、第１装置５３１と第２装置の切り離されたそれぞれの装置は電気的、機械的に結合できる構成になっているので切り離した夫々の装置のうち必要な装置のみを組み合わせることで使用目的に応じた、個別の機能を有する電源装置として使用が可能となっている。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、商用交流電源のない外出先でも、電源装置に内設された電池を入力とし、ＤＣ／ＤＣ変換回路を通じて所定の直流電圧、直流電流を出力することができ、電子機器が使用可能となるものである。
【００４２】
また、商用交流電源を変換した出力と電池からの出力を同時に供給することによって、より大きな電力を必要とする電子機器が使用可能となるものである。
【００４３】
また、電池を取り外し可能とするカバーを設けているので、使用済みの電池と、未使用の一次電池、または充電済みの二次電池を交換することによって、緊急に電源が必要なときに、すばやい対応が可能になる。
【００４４】
また、汎用サイズ（単３または単４サイズ）を使用するので、電池の入手は格段に容易である。
【００４５】
また、電源装置の第１装置と第２装置を着脱可能にすることにより、第１装置を小さなＡＣアダプタとして利用することができるので、利便性、操作性を一段と向上させることができる。
【００４６】
また、充電回路を備え、二次電池を充電できるようにすれば、電池が繰り返し使えるので、経済性を向上させることができる。
【００４７】
更に本発明の電源装置は、汎用二次電池の充電器として使用することができるので、様々な使用機器に対し、幅広い用途で活用できる。
【００４８】
また、第２装置から電池ユニットやＤＣ／ＤＣ変換回路を着脱可能にすることによって、目的に合わせた組み合わせで使用することができるので、利便性、操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である電源装置のブロック図
【図２】本発明の第１実施例である電源装置の外観斜視図
【図３】本発明の電源装置にブレードを収納した状態の外観斜視図
【図４】本発明の電源装置に取り付けられている電池カバーを取り外した状態の外観斜視図
【図５】本発明の第２実施例である電源装置の外観斜視図
【図６】本発明の第２実施例である電源装置のブロック図
【図７】本発明の第３実施例である電源装置の外観斜視図
【図８】本発明の第３実施例である電源装置のブロック図
【図９】本発明の第４実施例である電源装置の外観斜視図
【図１０】本発明の第４実施例である電源装置のブロック図
【図１１】本発明の第５実施例である電源装置のブロック図
【図１２】従来のＡＣアダプタの外観斜視図
【図１３】従来のＡＣアダプタの外観斜視図
【符号の説明】
２０電源装置
２２ブレード
２３切換え用ＳＷ
２４出力コネクタ
２５携帯電話
２６収納凹部
２７電池
２８カバー
３０電源装置
３１電源変換回路
３２出力コネクタ
３３電池ユニット
３４電源切換回路
３５ＤＣ／ＤＣ変換回路
１２０電源装置
１２１第１装置
１２４出力コネクタ
１２５出力コネクタ正極端子
１２６出力コネクタ負極端子
１２７機械的固定用凸部
１３１電源変換回路
１３２出力コネクタ
１３３電池ユニット
１３４電源切換回路
１３５ＤＣ／ＤＣ変換回路
１４１第２装置
１４２入力コネクタ正極端子
１４３入力コネクタ負極端子
１４４機械的固定用凹部
１４５入力コネクタ
１４６出力コネクタ
１４７出力コネクタ正極端子
１４８出力コネクタ負極端子
２２０電源装置
２２４出力コネクタ
２３１電源変換回路
２３２出力コネクタ
２３３電池ユニット
２３４電源切換回路
２３５ＤＣ／ＤＣ変換回路
３２０電源装置
３２１第１装置
３２４出力コネクタ
３３１電源変換回路
３３２出力コネクタ
３３３電池ユニット
３３４電源切換回路
３３５ＤＣ／ＤＣ変換回路
３３６携帯端末
３４１第２装置
４１０ＡＣアダプタ
４１１アダプタ本体
４１２ブレード
４１３コード
４１４出力コネクタ
４１５携帯電話
４１６電池パック
４１６Ａ予備の電池パック
４２５充電用カートリッジ
５３１電源変換回路
５３２出力コネクタ
５３３電池ユニット
５３４電源切換回路
５３５ＤＣ／ＤＣ変換回路

Claims

商用交流電源を入力とし、所定の直流電圧、直流電流を出力する電源変換回路と、電池と充電回路を備えた電池ユニットと、前記電池ユニットを入力とし所定の直流電圧、直流電流に変換するＤＣ／ＤＣ変換回路と、前記電源変換回路を入力とし携帯端末等に所定の直流電圧、直流電流を供給する、あるいは前記電池ユニットを入力としＤＣ／ＤＣ変換回路から所定の直流電圧、直流電流を供給するように切り換える電源切換回路と、携帯端末等に所定の直流電圧、直流電流を供給するための電極を設けた出力コネクタとで構成され、前記電源変換回路を収納した外装ケースを備える第１装置と、前記電池ユニットと、前記ＤＣ／ＤＣ変換回路と、前記電源切換回路と、前記出力コネクタとを収納した外装ケースを備える第２装置からなり、前記第１装置及び前記第２装置を電気的、機械的に結合したことを特徴とする電源装置。
前記電源切換回路は前記電源変換回路、及び前記電池ユニットを入力としたＤＣ／ＤＣ変換回路から同時に携帯端末等に所定の直流電圧、直流電流を供給する請求項１記載の電源装置。
前記電池ユニットは二次電池を充電するための充電回路を備え、前記電源変換回路を入力とし携帯端末等に所定の直流電圧、直流電流を供給する、あるいは前記電池ユニットを入力としＤＣ／ＤＣ変換回路から所定の直流電圧、直流電流を供給する、あるいは前記電源変換回路から電池ユニット内の電池を充電するように切り換える電源切換回路を備えた請求項１記載の電源装置。
前記第１装置に出力コネクタを備え、前記第１装置と携帯端末等を接続したときに所定の直流電圧、直流電流を供給するように構成したことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
商用交流電源の入力がない場合には、前記第２装置のみを使用し、前記電池ユニットを入力とするＤＣ／ＤＣ変換回路から所定の直流電圧、直流電流を供給するように構成したことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
前記電池ユニット内の電池は、一次電池または二次電池の汎用サイズ（単３サイズまたは単４サイズ）であることを特徴とする請求項１、又は請求項３記載の電源装置。
前記電源装置の外装ケースに取り外し可能なカバー部を備え、前記電池ユニット内の電池を交換可能とすることを特徴とする請求項１、又は請求項５記載の電源装置。
前記第２装置を前記電源切換回路、及び前記出力コネクタを内設した装置と、前記電池ユニットを内設した装置と、前記ＤＣ／ＤＣ変換回路を内設した装置とに切り離しを可能とし、前記第１装置と電気的、機械的に結合したことを特徴とする請求項１記載の電源装置。