JP3884767B2 - 電池パック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話や携帯情報機器の様な各種の小型電気機器に電力を供給する電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の電池パックは、電力を供給すべき小型電気機器毎に個別にその規格が設定され、その機器専用として設計されることが一般的であった。また、電池パック内に充放電の制御手段を一体に備え、電池パック単独で電池の現在容量を判定可能とするものも提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の電池パックは何れも、接続される小型電気機器の従属物としての機能しか備えず、小型電気機器と離れては何ら機能を発揮しない存在であった。
【０００４】
これに対し本発明者等は考察をおこなった結果、電池パックそれ自体に情報の記憶手段とデータの受け渡し手段とを備えるだけで、電池パックを小型電気機器の付属物という位置付けから、小型電気機器をはじめとする各種のデータ処理装置を制御する主体的な存在へと転換できることを知見した。
【０００５】
本発明はかかる知見に基づいてなされたものであって、電池パック内に情報の記憶手段とデータの受け渡し手段とを備えるとともに、電池パック単独でも外部機器との間でデータ伝送を可能とすることにより、接続される小型電気機器の動作時期とは離れて、個人や機器の認証あるいは料金の支払い動作が行える電池パックを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる電池パック３６は、図１にその全体的な構成を概略的に示すごとく、電池ケース１８内に電池１１を収納し、その電池ケース１８を小型電気機器１の本体ケース１２に対して着脱自在に備え、接続された小型電気機器１に対して内部の電池１１から電力を供給することにより、小型電気機器１の駆動時期を規制可能としたものである。
【０００７】
電池ケース１８内には更に、各種情報の記憶手段２と、データ処理手段６を備えた外部機器３と前記した記憶手段２との間でデータの受け渡しを可能とする通信手段４とを一体に備えている。そして、小型電気機器１のメインスイッチをオフし、あるいは電池パック３６を本体ケース１２から取り外すことにより、電池ケース１８内の電池１１から小型電気機器１に対する電力供給を制限または停止した状態であっても、電池パック単独で通信手段４によってデータの受け渡しを可能としたことを特徴とする。
【０００８】
記憶手段２に格納される情報には、前記した外部機器３においてデータ通信の相手方を識別するための情報を含む。また識別情報には、電池パック３６を特定するデータと、電池パック３６が接続される小型電気機器１を特定するデータと、電池パック３６を保持する個人を特定するデータの少なくとも１つを含むことが好ましい。また個人を特定するデータには、プリペイドカードやデビットカードの様な、料金の支払い状態を特定する情報を含むことができる。
【０００９】
上記した記憶手段２との間でデータの受け渡しを行う外部機器３として、電池パック３６が駆動電力を供給する小型電気機器１を設定し、電池パック３６が例えば電極３５・３５を介して小型電気機器１に接続されると同時に、その小型電気機器１を始動するとともに、記憶手段２から必要な情報を送って初期化を可能とする様に構成することができる。また電池１１を二次電池とし、電池ケース１８内には更に、電池１１に対する充電および放電を制御可能とする充放電制御手段５を一体に格納してもよい。
【００１０】
【発明の効果】
本発明は上記の如く、電池パック３６内に情報の記憶手段２とデータの通信手段４とを備えるとともに、電池パック単独でも外部機器３との間でデータ伝送を可能とすることにより、接続される小型電気機器１の動作時期とは離れて、個人や機器の認証あるいは料金の支払い動作が行える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明にかかる電池パック３６を、図２〜図４に例示する如く、携帯電話用の電源に実施した一例を示すがこれに限らず、ポケットタイプのパソコンなど、電池を駆動源として使用した各種の携帯式情報端末に対しても略同様に実施できることは勿論である。
【００１２】
携帯電話１０は、図２にその外観形状を示す如く、扁平な矩形箱状の本体ケース１２の正面側に、液晶表示板による表示画面１３およびスピーカ１４からなる表示部１５と、キーボード３３およびマイク３４からなる操作部１７とを備える。更に裏面側には、電池ケース１８内に二次電池１１を内蔵した電池パック３６を、電極３５を介して着脱自在に取り付けるとともに、本体ケース１２と電池ケース１８の内部に分散して制御に必要な電子回路１６を収納している。
【００１３】
図３は、携帯電話１０に内蔵する電子回路１６がハードウェアとして備える機能を模式的に示したものであって、携帯電話１０としての基本的な送受機能を備えた送受信部１９に加え、１チップマイコンを制御の中心に備えた制御部２０および記憶部２１に格納されたソフトウェアを利用した制御動作によって、後記する各種の機能を実現している。なお、携帯電話１０としての基本的な回路構成は従来の多機能電話と略同様なので、詳細な説明は省略する。
【００１４】
本実施例にあっては更に、上記した電池ケース１８内に二次電池の残量監視部２２を備え、二次電池１１における残容量をリアルタイムに把握可能としている。
【００１５】
ここで図４は、図３における電池残量監視部２２の構成を明確にするため、電池ケース１８内の二次電池１１に対する充放電に関する構成を中心に表したブロック図である。二次電池１１からの出力電圧は、制御回路２３でその動作が制御される放電回路２４を介して上記した各部に印加されることにより、通常は二次電池１１を駆動電源として電子回路１６は動作する。
【００１６】
また、商用交流電源２５から出力される１００〜２００Ｖの商用交流電圧は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２６により低圧の直流電圧に変換されたのち、本体ケース１２の下面に備えた着脱自在なコネクタ２７を介し、本体ケース１２内の電子回路１６に印加される。
【００１７】
この本体ケース１２の外部から送られる直流電圧は、二次電池１１に代えて電子回路１６の各部に駆動電力を供給可能とすると同時に、制御回路２３で制御される充電回路２８によって充電電圧および充電電流を制御しながら二次電池１１に印加することにより、上記した放電回路２４と連動して二次電池１１における正確な電池残容量を把握しながら、所定の充電率まで二次電池１１を充電可能とする。
【００１８】
電池残量監視部２２は、充電電流の大きさを検出可能とする充電電流センサ２９を充電回路２８に、放電電流の大きさを検出可能とする放電電流センサ３０を放電回路２４に各々設けるとともに、電池残量監視部２２の全体を制御する制御回路２３を備え、各センサ２９・３０による検出値に基づいて二次電池１１に対する充放電量を制御すると同時に、例えば検出した充放電電流を積算することにより、現在の電池残容量をリアルタイムで算出可能とする。
【００１９】
本発明にあっては更に、電池ケース１８内に記憶回路３１とデータ通信部３７とを一体に内蔵し、記憶回路３１に格納した各種ＩＤ情報を、データ通信部３７を通じて電池パック３６の外部に備えた各種のデータ処理装置と受け渡し可能としたことを特徴とする。
【００２０】
ここで記憶回路３１は、フラッシュメモリあるいは電池でバックアップされたＲＡＭの様な書き換え可能な記憶素子を備え、その記憶素子に対するデータの書き込みおよび読み出しを電池パック単独で可能とするとともに、消費電力を必要最小限に抑制された回路構成をとる。
【００２１】
また、記憶回路３１に格納されるＩＤ情報としては、電池パックそれ自体を特定可能とする電池パック情報と、その電池パック３６が接続されて駆動される携帯電話１０を特定する電気機器情報と、その携帯電話１０を保持する個人を特定する個人情報とから構成される。そしてこれらのＩＤ情報は、電池パック３６の使用に先立ってあるいは使用中に記憶回路３１中に書き込み或いはデータ更新が行われる一方、必要に応じて任意のデータを電池パック３６の外部に取り出し可能としている。
【００２２】
ここで電池パック情報としては、電池パック３６の製造番号や製造日あるいは定格値の様な基本データに加えて、内蔵する二次電池１１を構成する素電池の負荷特性、温度特性あるいは劣化特性の様な充放電量を計算するの必要な電池の特性データや、充放電中における電池残量およびその時点の時刻の様に、充放電中は勿論、電池ケース１８を本体ケース１２から取り外したのちも電池の残容量の変化を推測するのに必要な各種のデータが含まれる。
【００２３】
次に電気機器情報としては、電池パック３６に接続可能な機器の種類の様な基本データや、現在接続されている小型電気機器を一意に特定するＩＤ番号、機能あるいは消費電力等、その小型電気機器を特定可能な各種のデータが含まれる。
【００２４】
また個人情報は、氏名や生年月日の様な個人を特定する書誌的情報に加えて、建物や室内へ入室あるいは特定の機器を操作するためのＩＤ番号をはじめ、自動改札システムや自動販売機の様なプリペイド式の機器に対する料金支払いのためのデータ等が含まれる。
【００２５】
なお、上記したＩＤ情報の説明は一例であって、その一部のみを格納したり、その他の関連するデータを格納したりするなど、データ内容は限定されるものではない。
【００２６】
以上の様な構成の電池パック３６を携帯電話１０に装着すると、電池パック３６中の記憶回路３１に格納した電気機器情報と電池パック情報とを利用して電池残量監視部２２あるいは本体ケース１２側の制御部２０を初期化することにより、二次電池１１の満充電の検出と充放電量の積算動作を、実際に使用している携帯電話１０および二次電池１１に対応させて行わせる。
【００２７】
また、算出された電池残容量とその時刻は絶えず記憶回路３１中に記憶されており、例えば電池ケース１８を本体ケース１２から一旦外して再度取り付けた場合にあっては、取り外し中の経過時間と放電特性とから自己放電量を推測し、電池ケース１８の取り外し前の電池残容量から自己放電量を引いて現在容量の補正を行う。
【００２８】
更に電池パック３６の記憶回路３１に格納されたＩＤ情報は、データ通信部３７を介して外部機器３に送出可能としている。ここでデータ通信部３７は、「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」の様に、電波や赤外線あるいは超音波等による短距離の無線状態によるデータ通信、あるいはまた、電極３５を介した有線によるデータの受け渡しを可能とする汎用的あるいは専用のものであって、そのデータ通信部３７を電池パック３６および外部機器３の両者に備えることにより、互いにデータの受け渡しを可能とするものである。
【００２９】
なお、自動改札機や自動販売機の様なプリペイド機能を必要とする装置や、建物や部屋への入室時における個人の認証システムなど、ＩＤ情報を受け渡すことにより所定のデータ処理を可能とするものであるなら、その外部機器３の種類あるいは受け渡されるＩＤ情報の種類は限定されるものではない。
【００３０】
また、電池残量監視部２２を電池ケース１８内に備えるのに代えて、小型電気機器１の本体ケース１２内に収納配備することも可能である。この場合、本体ケース１２内の電池残量監視部２２は、電池ケース１８内から必要なデータを本体ケース１２側に読み込んで所定の制御動作が行われる。充放電情報以外のデータを電池パック３６側から読み込んで、その他の制御に利用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成の基本的な構成を示す概略図である。
【図２】本発明を携帯電話に実施した一例を示す斜視図である。
【図３】電子回路の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】電池残量監視部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 小型電気機器
２ 記憶手段
３ 外部機器
４ 通信手段
５ 充放電制御手段
６ データ処理手段
１０ 携帯電話
１１ 二次電池
１２ 本体ケース
１３ 表示画面
１４ スピーカ
１５ 表示部
１６ 電子回路
１７ 操作部
１８ 電池ケース
１９ 送受信部
２０ 制御部
２１ 記憶部
２２ 電池残量監視部
２３ 制御回路
２４ 放電回路
２５ 商用交流電源
２６ ＡＣ−ＤＣコンバータ
２７ コネクタ
２８ 充電回路
２９ 充電電流センサ
３０ 放電電流センサ
３１ 記憶回路
３３ キーボード
３４ マイク
３５ 電極
３６ 電池パック
３７ データ通信部

Claims (2)

1. 電池を収納した電池ケースを小型電気機器の本体ケースに対して着脱自在に接続し、その接続された小型電気機器に対して前記電池から電力を供給し、該小型電気機器の駆動時期を規制可能とした電池パックにおいて、
   前記電池ケース内には更に、
   前記電池に対する充電および放電を制御可能とする充放電制御手段と、
   各種情報の記憶手段と、
   データ処理手段を備えた外部機器と前記記憶手段との間で、無線状態でデータの受け渡しを可能とする通信手段を一体に備え、
   前記記憶手段には、
   前記電池パックを特定するデータと、前記電池パックが接続される前記小型電気機器を特定するデータと、前記電池パックを保持する個人を特定するデータの少なくとも１つを含み、
   前記小型電気機器への電力供給を制限または停止した状態で、前記外部機器との間で前記通信手段によるデータの受け渡しを可能としたことを特徴とする電池パック。
2. 前記小型電気機器の本体ケース内には制御部を備え、
   前記電池ケースが前記小型電気機器に接続されると同時に、該小型電気機器を始動するとともに、前記記憶手段から必要な情報を送って前記制御部の初期化を可能としたことを特徴とする請求項１記載の電池パック。

Images