JP3130885U - 電池電源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】同一形状且つ電圧の異なる一次電池と二次電池の両方を使用可能な電池電源装置を提供する。
【解決手段】電池電源装置10は、6本の同一形状の電池を直列接続状態にて収容可能な電池ボックス11と、電池ボックス11の全体に収容された所定本数の電池12a乃至12fの直列接続の端子間電圧を供給する第1の電源ライン13と、電池ボックスの一部に収容された4本の電池の直列接続の端子間電圧を供給する第2の電源ライン14と、電池12aの負極に接続されるグランドライン15と、第1の電源ライン13及び第2の電源ライン14のいずれか一方を外部出力端子17に接続するジャンパスイッチ16とを備えている。
【選択図】図1
【解決手段】電池電源装置10は、6本の同一形状の電池を直列接続状態にて収容可能な電池ボックス11と、電池ボックス11の全体に収容された所定本数の電池12a乃至12fの直列接続の端子間電圧を供給する第1の電源ライン13と、電池ボックスの一部に収容された4本の電池の直列接続の端子間電圧を供給する第2の電源ライン14と、電池12aの負極に接続されるグランドライン15と、第1の電源ライン13及び第2の電源ライン14のいずれか一方を外部出力端子17に接続するジャンパスイッチ16とを備えている。
【選択図】図1
Description
本考案は、電池電源装置に関し、特に、二次電池と一次電池の両方を使用可能な電池電源装置に関するものである。
電池駆動が可能なサーマルラインプリンタ等の携帯型電子機器においては、充電による繰り返し利用が可能なニッケル水素電池が好ましく使用されている。しかし、緊急の電池交換に対応できるようにするためには、広く市販されているアルカリ乾電池やマンガン乾電池も使用可能であることがより好ましい。
一次電池と二次電池の両方を使用可能にするため、特許文献1には、二次電池とほぼ同一形状とした一次電池用ケースを使用し、一次電池用ケースによってパック化された一次電池を電池ボックス部に収納する方法が提案されている。これにより、共通の電池ボックス部にて、形状の異なる一次電池と二次電池との使い分けが可能である。
特開平11−89102号公報
二次電池であるニッケル水素電池は、単3形や単4形といった乾電池と同一形状であることから、一次電池用ケースを使用することなくそのまま電池ボックスに収容することができる。しかし、満充電時におけるニッケル水素電池の電圧が1.4Vであるのに対し、アルカリ乾電池やマンガン乾電池の未使用時の電圧が1.5Vであることから、次のような問題を有している。
例えば、この電池電源をサーマルラインプリンタに使用する場合、サーマルラインヘッドの最大定格の動作電圧は8.5Vであるため、8.5Vを超える電圧を供給してはならなない。ここで、電池電源として6本のニッケル水素電池を使用する場合、6本の電池の直列接続では1.4×6=8.4Vとなるので、最大定格の範囲に収めることができる。
これに対し、未使用時のアルカリ乾電池やマンガン乾電池を6本直列接続したときの両端の電圧は1.5×6=9Vとなり、定格オーバーとなってしまう。この場合、乾電池の本数を少なくすれば問題はないが、上述の通り、ニッケル水素電池は乾電池と同一形状を有することから、一次電池用ケースを使用することなく対応できることが好ましい。また、使用しない空きの電池スロットにダミー電池を挿入することにより電池の直列接続状態を確保する方法も考えられるが、ダミー電池を紛失した場合には直列接続状態を確保できなくなるため、ダミー電池なしで対応できることが望まれている。
したがって、本考案の目的は、同一形状且つ電圧の異なる一次電池と二次電池の両方を使用可能な電池電源装置を提供することにある。
本考案の上記目的は、所定本数の同一形状の電池を直列接続状態にて収容可能な電池ボックスと、電池ボックスの全体に収容された所定本数の電池の直列接続の端子間電圧を供給する第1の電源ラインと、ボックスの一部に収容された所定本数よりも少ない本数の電池の直列接続の端子間電圧を供給する第2の電源ラインと、第1の電源ライン及び第2の電源ラインのいずれか一方を外部負荷に接続する切り替えスイッチとを備えることを特徴とする電池電源装置によって達成される。
本考案によれば、電池ボックスの全体に二次電池であるニッケル水素電池を収容して使用することができると共に、電池ボックスの一部にニッケル水素電池よりも少ない本数の一次電池として例えばアルカリ乾電池やマンガン電池を収容して使用することができる。したがって、標準で使用されるニッケル水素電池の充電を忘れた場合や、電子機器の使用時間が長くニッケル水素電池が電池切れを起こした場合であっても、入手が容易な市販の乾電池に代替することができる。この場合において、二次電池を超える電圧が供給されることがないので、電子機器の最大定格を超える電圧が供給されることはない。また、一次電池専用ケースを使用したり、ダミー電池を使用したりすることなく、電池ボックス11内の所定の箇所に収容するだけで使用可能となるため、電池の取り扱いを極めて容易にすることができる。
本考案において、電池ボックスは、互いに区画された第1及び第2の電池収容部からなり、所定本数の電池は、第1の電池収容部と第2の電池収容部の両方に収容され、所定本数よりも少ない本数の電池は、第2の電池収容部に収容されることが好ましい。これによれば、二次電池に替えて一次電池を使用する場合に、これらを収容すべき箇所と空き電池スロットとすべき箇所とが明確に区別されているので、一次電池を誤った位置にセットしてしまう事態を防止することができる。なお、第1の電池収容部と第2の電池収容部の両方に収容される電池は、二次電池であり、第2の電池収容部にのみ収容される電池は、一次電池であることが好ましい。特に、二次電池はニッケル水素電池であり、一次電池はアルカリ乾電池又はマンガン乾電池であることが好ましい。さらにまた、電池ボックスには6本の電池を収容可能であり、第2の電池収容部には4本の電池を収容可能であることが好ましい。
このように、本考案によれば、同一形状且つ電圧の異なる一次電池と二次電池の両方を使用可能な電池電源装置を提供することができる。
以下、添付図面を参照しながら、本考案の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本考案の好ましい実施形態に係る電池電源装置の構成を示す回路図である。
図1に示すように、この電池電源装置10は、6本の同一形状の電池を直列接続状態にて収容可能な電池ボックス11と、電池ボックス11の全体に収容された6本の電池12a乃至12fの直列接続の端子間電圧を供給する第1の電源ライン13と、電池12aの負極に接続されるグランドライン15と、電池ボックス11の一部に収容された4本の電池の直列接続の端子間電圧を供給する第2の電源ライン14と、第1の電源ライン13及び第2の電源ライン14のいずれか一方を外部出力端子17に接続するジャンパスイッチ16とを備えている。電池電源装置10による電力は、外部出力端子17を通じて外部負荷18に供給される。特に限定されるものではないが、外部負荷18としては、例えばサーマルラインプリンタを挙げることができる。
電池ボックス11は、第1の電池収容部11Xと第2の電池収容部11Yを有している。第1の電池収容部11Xには2本の電池12a、12bを収容可能であり、第2の電池収容部11Yには4本の電池12c乃至12fを収容可能である。すなわち、6本の電池12a乃至12fは、第1の電池収容部11Xと第2の電池収容部11Yの両方に収容される。通常、電池電源としては二次電池あるニッケル水素電池が使用されるが、ニッケル水素電池が消耗し、代替のニッケル水素電池もないような場合には、市販のアルカリ乾電池やマンガン乾電池が使用される。
ニッケル水素電池を使用する場合には、第1の電池収容部11Xと第2の電池収容部11Yの両方に6本のニッケル水素電池を収容する。これにより、6本のニッケル水素電池の直列接続回路が構成されるので、ジャンパスイッチ16を接点B側に切り替えることで、外部出力端子17には6本のニッケル水素電池の直列接続の端子間電圧が供給される。ニッケル水素電池1本の電圧は1.4Vであることから、6本では1.4×6=8.4Vを得ることができ、例えば最大定格が8.5Vであるサーマルラインプリンタのような電子機器に対応することが可能である。
一方、アルカリ乾電池又はマンガン乾電池を使用する場合には、図2に示すように、第2の電池収容部11Yにのみ4本のアルカリ乾電池又はマンガン乾電池を収容する。これにより、4本のアルカリ乾電池又はマンガン乾電池の直列接続回路が構成されるので、ジャンパスイッチ16を接点A側に切り替えることで、外部出力端子17には4本のアルカリ乾電池又はマンガン乾電池の直列接続の端子間電圧が供給される。アルカリ乾電池やマンガン乾電池の電圧は1.5Vであることから、1.5×4=6Vを供給することができ、ニッケル水素電池を超えない電圧の供給が可能である。
図3は、電池ボックス11の構造の一例を示す略斜視図である。
図3に示すように、電池ボックス11は、2本の電池を直列接続状態にて収容可能な空間を有する第1の電池収容部11Xと、4本の電池を直列接続状態にて収容可能な空間を有する第2の電池収容部11Yとで構成されている。第1の電池収容部11Xと第2の電池収容部11Yは、所定の方向(ここではY方向)に並べて配置されており、これにより第1の電池収容部11Xと第2の電池収容部11Yが互いに区画された構成となっている。第2の電池収容部11Yは、直列接続状態の2本の電池が2段積みされるように構成され、これにより4本の電池をまとめて収容可能である。
X方向に連続する2本の電池の電極間(例えば電池12aの正極と電池12bの負極との間)は直接接続されているが、そうでない電池同士の電極間(例えば電池12bの正極と電池12cの負極との間)は端子板21を介して電気的に接続され、これにより6本の電池12a乃至12fは直列接続状態となっている。6本の電池12a乃至12fの直列接続の両端には端子板22を介してリード端子が接続され、これにより第1の電源ライン13及びグランドライン15が形成されている。また、4本目の電池12dと5本目の電池12eの端子間を接続する端子板21にリード端子が接続され、これにより第2の電源ライン14が形成されている。
このように、本実施形態の電池ボックス11によれば、二次電池であるニッケル水素電池に替えてアルカリ乾電池やマンガン乾電池を使用する場合に、これらを収容すべき箇所と空き電池スロットとすべき箇所とが明確に区別されているので、アルカリ乾電池やマンガン乾電池を誤った位置にセットしてしまう事態を防止することができる。
以上説明したように、本実施形態の電池電源装置10によれば、電池ボックス11の全体にニッケル水素電池を収容して使用することができると共に、電池ボックス11の一部にニッケル水素電池よりも少ない本数のアルカリ乾電池やマンガン電池を収容して使用することができる。したがって、標準で使用されるニッケル水素電池の充電を忘れた場合や、電子機器の使用時間が長くニッケル水素電池が電池切れを起こした場合であっても、入手が容易な市販の乾電池に代替することができる。この場合において、アルカリ乾電池やマンガン乾電池による電圧がニッケル水素電池による電圧を超えることがないので、電子機器の最大定格を超える電圧が供給される事態を防止することができる。また、一次電池専用ケースを使用したり、ダミー電池を使用したりすることなく、電池ボックス11内の所定の箇所に収容するだけで使用可能となるため、電池の取り扱いを極めて容易にすることができる。
本考案は、以上の実施形態に限定されることなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、それらも本考案の範囲に包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態においては、切り替えスイッチとしてジャンパスイッチ16を用いているが、本考案はこれに限定されるものではなく、種々のスイッチ機構を適用可能である。また、手動での切替に限定されるわけではなく、収容される電池の電圧に応じて接続が自動的に切り替わるスイッチング素子やスイッチング回路を用いてもよい。また、電圧の高い電源ラインを選択する回路であってもよい。このような回路としては、図4に示すように、各電源ライン14、15上にダイオード41A、41Bが挿入された回路を一例として挙げることができる。電源ラインの電圧が高いほうのダイオードは順バイアスとなるので電流が流れるが、反対側のダイオードは逆バイアスとなるので電流は流れない。したがって、電圧の高い電源ラインを選択することができる。
また、ジャンパスイッチ16や外部出力端子17は、電池ボックス11内に設けられている必要はなく、図5に示すように、外部負荷18を構成する回路基板19上に外部出力端子17やジャンパスイッチ16が実装されていてもよい。このような構成であれば、電池収容部11の構成を簡素化することができる。
また、上記実施形態においては、6本の電池を収容可能な電池ボックス11を用い、第1の電池収容部11Xに2本の電池を収容可能とし、第2の電池収容部11Yに4本の電池を収容可能とする構成を例に挙げたが、例えば、第1の電池収容部11Xに1本、第2の電池収容部11Yに5本を収容可能な構成としてもよい。また、電池の本数は特に限定されるものではなく、電池ボックス11の収容本数を3本とし、そのうちの1本を第1の電池収容部11Xに収容し、残りの2本を第2の電池収容部11Yに収容するような構成としてもよい。
また、電池ボックス11の構造は、図2に示したような4本の電池と2本の電池を分離した構造に限定されるものではなく、例えば、6本の電池を並列に配置した構造等、種々の構造を採用することができる。例えば、6本の電池を並列に配置するような構造の場合、第1の電池収容部11Xと第2の電池収容部11Yを色分けやマークによって区別できるようにしてもよい。
10 電池電源装置
11 電池ボックス
11X 第1の電池収容部
11Y 第2の電池収容部
12a 1番目の電池
12b 2番目の電池
12c 3番目の電池
12d 4番目の電池
12e 5番目の電池
12f 6番目の電池
13 第1の電源ライン
14 第2の電源ライン
15 グランドライン
16 ジャンパスイッチ
17 外部出力端子
18 外部負荷
21 端子板
22 端子板
11 電池ボックス
11X 第1の電池収容部
11Y 第2の電池収容部
12a 1番目の電池
12b 2番目の電池
12c 3番目の電池
12d 4番目の電池
12e 5番目の電池
12f 6番目の電池
13 第1の電源ライン
14 第2の電源ライン
15 グランドライン
16 ジャンパスイッチ
17 外部出力端子
18 外部負荷
21 端子板
22 端子板
Claims (4)
- 所定本数の同一形状の電池を直列接続状態にて収容可能な電池ボックスと、
前記電池ボックスの全体に収容された前記所定本数の電池の直列接続の端子間電圧を供給する第1の電源ラインと、
前記ボックスの一部に収容された前記所定本数よりも少ない本数の電池の直列接続の端子間電圧を供給する第2の電源ラインと、
前記第1の電源ライン及び前記第2の電源ラインのいずれか一方を外部負荷に接続する切り替えスイッチとを備えることを特徴とする電池電源装置。 - 前記電池ボックスは、互いに区画された第1及び第2の電池収容部からなり、
前記所定本数の電池は、前記第1の電池収容部と前記第2の電池収容部の両方に収容され、
前記所定本数よりも少ない本数の電池は、前記第2の電池収容部に収容されることを特徴とする請求項1に記載の電池電源装置。 - 前記第1の電池収容部と前記第2の電池収容部の両方に収容される電池は、二次電池であり、
前記第2の電池収容部にのみ収容される電池は、一次電池であることを特徴とする請求項2に記載の電池電源装置。 - 前記電池ボックスには6本の電池を収容可能であり、前記第2の電池収容部には4本の電池を収容可能であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電池電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007000489U JP3130885U (ja) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | 電池電源装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007000489U JP3130885U (ja) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | 電池電源装置 |
Publications (1)
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JP3130885U true JP3130885U (ja) | 2007-04-12 |
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2007
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
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