JP4342662B2

JP4342662B2 - Secondary battery device

Info

Publication number: JP4342662B2
Application number: JP33618899A
Authority: JP
Inventors: 正夫佐々木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: JP2001155782A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に装着されて該電子機器の駆動源として機能する二次電池装置であって、電子機器から取り外された際の内部消費電流を効果的に抑えることのできる簡易な構成の二次電池装置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
近時、パーソナルコンピュータや携帯電話機、更には電動工具等の電子機器の駆動源として、該電子機器に装着されて用いられる二次電池装置が電池パック等と称されて広く普及している。この種の二次電池装置（電池パック）は、概略的には、例えば図２に示すようにＮi-ＭＨ電池やＬiイオン電池等の再充電可能な二次電池本体１と、この二次電池本体１の充放電状態に応じて該二次電池本体１の充放電を制御する充放電制御部２を備えて構成される。そして電子機器７への装着時には、コネクタ３を介して該電子機器７の本体部（装置本体）８に電気的に接続されて該電子機器７（装置本体８）に電源供給し、また電子機器７を介して適宜充電されるように構成されている。
【０００３】
尚、上記充放電制御部２は、二次電池本体１に直列に介装された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等のスイッチ素子４をオン／オフ制御して、その充放電を禁止制御する役割を担う。ちなみに充放電制御部２はマイクロコンピュータ等により構成され、二次電池本体１の充電電圧等を監視したり、その充電残容量（電池残量）をモニタする機能を備える。そして充放電制御部２は、充電時における二次電池本体１の充電電圧が所定値に達したとき、スイッチ素子４を遮断制御することでその充電を停止させて、二次電池本体１の過充電を防止する。また放電時には二次電池本体１の充電残容量に応じてその放電を停止制御して、二次電池本体１が深放電状態に至ることを防止する役割を果たす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上述した充放電制御部２は、基本的には二次電池本体１から電源供給を受けて作動するように構成される。また二次電池装置（電池パック）としての内部消費電流を出来る限り少なくするべく、例えば充放電制御部２での消費電流を数百μＡ以下にする等して、その省電力化が図られている。
【０００５】
しかしながら二次電池装置（電池パック）が電子機器７から取り外されている場合であっても、充放電制御部２は二次電池本体１からの電源供給を受けて作動し続けるので、その省電力化が図られているといえども、二次電池本体１の放電が進むことが否めない。この為、二次電池装置（電池パック）が電子機器７が取り外された状態が長時間に亘って継続すると、二次電池本体１が大きく放電してしまうと言う不具合が生じる。
【０００６】
そこで従来、例えば図２に示すように充放電制御部２の電源ラインにスイッチ５を設けておき、二次電池装置（電池パック）を電子機器７から取り外した際、上記スイッチ５をマニュアル操作することで充放電制御部２への電源供給を遮断し、これによって二次電池本体１の不本意な放電を防ぐことが考えられている。しかしながらこのようなスイッチ５をわざわざ組み込むことは二次電池装置（電池パック）のコスト高の要因となる上、スイッチ５の操作が非常に煩わしいと言う問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、電子機器に装着されて用いられる二次電池装置であって、電子機器から取り外した際における充放電制御部等における内部消費電流を効果的に、且つ確実に抑えることのできる簡易な構成の二次電池装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するべく本発明は、電子機器に装着されて該電子機器の駆動源として機能する二次電池装置であって、再充電可能な二次電池本体と、この二次電池本体の充放電状態に応じてその充放電を制御する充放電制御部とを備えてなり、
特に前記電子機器への装着により上記二次電池本体と前記電子機器とを電気的に接続する第１の接続端子と、前記電子機器への装着に伴って該電子機器を介して前記第１の接続端子に電気的に接続される第２の接続端子とを備え、この第２の接続端子から前記第１の接続端子を介して前記二次電池本体に前記充放電制御部を電気的に接続するように構成したことを特徴としている。
【０００９】
好ましくは請求項２に記載するように、前記第１および第２の接続端子を、前記電子機器への装着に伴って該電子機器に設けられた電子機器側コネクタに結合して前記電子機器との電気的接続部をなす二次電池側コネクタの互いに異なる端子として実現し、これらの第１および第２の接続端子を前記電子機器側コネクタを介して互いに接続されるようにしておくことで、二次電池装置が電子機器に装着されたときにだけ前記充放電制御部に二次電池本体から電源供給するようにしたことを特徴としている。
【００１０】
換言すれば二次電池装置を電子機器から取り外したとき、二次電池側コネクタと電子機器側コネクタとの切り離しによって、二次電池本体から充放電制御部への電源供給を自動的に遮断するようにしたことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る二次電池装置（電池パック）について説明する。
図１はこの実施形態に係る二次電池装置（電池パック）１０の要部概略構成図で、１１はＮi-ＭＨ電池やＬiイオン電池からなる二次電池本体である。この二次電池本体１１は、該二次電池装置が装着されて駆動源として用いられる電子機器２０の電気的仕様に応じて、適宜、複数の電池セル（単電池）を直並列に接続して構成される。また１２は二次電池本体１１の充放電状態を監視し、その充放電状態に応じて二次電池本体１１の充放電を制御する充放電制御部である。この充放電制御部１２は、二次電池本体１１に直列に接続された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）からなるスイッチ素子１３を導通／遮断（オン／オフ）させることで二次電池本体１１に対する充放電を制御する。
【００１２】
二次電池本体１１、充放電制御部１２、およびスイッチ素子１３を備えてなる二次電池装置１０は、電子機器２０に装着されて該電子機器２０の駆動源として機能するもので、電子機器２０との電気的接続は、その装着に伴って二次電池側コネクタ１４と、これと対をなす電子機器側コネクタ２１とを相互に結合することによってなされる。
【００１３】
即ち、二次電池側コネクタ１４は、前記スイッチ素子１３を介して二次電池本体１１の正極および負極にそれぞれ接続された正負一対の第１の接続端子１５,１６を備えており、また電子機器側コネクタ２１はこれらの第１の接続端子１５,１６に対応して該電子機器２０の本体部（装置本体）２２の正負一対の電源ラインに接続された接続端子２３,２４を備えている。そしてコネクタ１４,２１間の結合に伴う二次電池側コネクタ１４の第１の接続端子１５,１６と、電子機器側コネクタ２１の接続端子２３,２４との接続により、本体部（装置本体）２２の二次電池本体１１への電気的接続がなされ、二次電池本体１１から本体部（装置本体）２２へと電源供給がなされるようになっている。また逆に本体部（装置本体）２２側から二次電池本体１１に対して、適宜その充電が行われるようになっている。
【００１４】
一方、前記二次電池側コネクタ１４の前記第１の接続端子１５,１６とは別の第２の接続端子１７,１８には、前述した充放電制御部１２の正負一対の電源ラインがそれぞれ接続されている。即ち、この実施形態に係る二次電池装置（電池パック）１０においては、充放電制御部１２の電源ラインを二次電池本体１１に接続することに代えて、二次電池側コネクタ１４の第２の接続端子１７,１８にそれぞれ接続されている。
【００１５】
一方、前記電子機器側コネクタ２１の、上記第２の接続端子１７,１８にそれぞれ対応する接続端子２５,２６は、前述した本体部（装置本体）２２の電源ラインに接続された接続端子２３,２４にそれぞれ共通接続されている。そして接続端子２３,２４を介して該電源ラインに供給される電源が、そのまま前記接続端子２５,２６に加えられるようになっている。
【００１６】
かくしてこのように構成された二次電池装置（電池パック）１０と、この二次電池装置（電池パック）１０が装着される電子機器２０とによれば、該電子機器２０に二次電池装置（電池パック）１０を装着し、これに伴って二次電池側コネクタ１４と電子機器側コネクタ２１とを相互に結合すれば、これによってその本体部（装置本体）２２と二次電池本体１１とが電気的に結合される。この際、充放電制御部１２は、第２の接続端子１７,１８から電子機器２０を介して、更に第１の接続端子１５,１６を介して二次電池本体１１に接続されることになる。この結果、充放電制御部１２は、二次電池本体１１からの電源供給を受けて作動し、所定の機能を果たすことになる。
【００１７】
一方、電子機器２０から二次電池装置（電池パック）１０を取り外すと、これに伴って二次電池側コネクタ１４と電子機器側コネクタ２１とが切り離される。するとこれによって第１の接続端子１５,１６と第２の接続端子１７,１８との電子機器２０を介する電気的接続が切り離されることになるので、充放電制御部１２は二次電池本体１１から自動的に切り離されることになる。この結果、二次電池本体１１から充放電制御部１２への電源供給が停止し、該充電制御部１２での電流消費が零（０）となる。つまり二次電池装置（電池パック）１０での内部消費電流が零となる。
【００１８】
このように本発明に係る二次電池装置においては、電子機器２０への装着／取り外し伴う二次電池側コネクタ１４と電子機器側コネクタ２１との結合とその切り離しを利用して、充放電制御部１２の電源ラインの二次電池本体１１への電気的接続を制御するものとなっているので、電子機器２０から二次電池装置（電池パック）１０を取り外した際における該二次電池装置（電池パック）１０の内部消費電流を簡易にして効果的に、しかも確実に零（０）とすることができる。この結果、二次電池本体１１の不本意な放電を効果的に防止することが可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられる。しかも上述した制御は、コネクタ１４,２１が備える空き端子接続を有効に活用して行うことができるので、コスト高の要因となることがない等の利点もある。
【００１９】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。実施形態においては、充放電制御部１２の正負一対の電源ラインの両方をコネクタ１４,２１を介して二次電池本体１１に接続するようにしたが、その電源ラインの一方だけをコネクタ１４,２１を介して接続制御するように構成することも勿論可能である。またここでは充放電制御部１２として、二次電池装置１０の内部回路を包括的に示したが、充放電制御部が二次電池本体１１の充放電状態を監視するセンシング回路やスイッチ素子１３の駆動回路、マイクロコンピュータ、残量表示回路等の複数のブロックにて構成される場合、二次電池装置の取り外し時に最低限、常に作動させておく必要のある回路部だけを残して、上述したようにコネクタを介してその電源供給を制御するようにすればよい。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電子機器への装着時に電気的に結合されるコネクタを利用し、二次電池本体とその充放電制御部とを電子機器を介して接続するように構成しているので、電子機器から二次電池装置を取り外した場合における内部消費電流を簡易に、しかも確実に低減することができる。この結果、二次電池本体の不本意な放電を効果的に防止し得る等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る二次電池装置の概略構成図。
【図２】従来の一般的な二次電池装置の構成例を示す図。
【符号の説明】
１０二次電池装置（電池パック）
１１二次電池本体
１２充放電制御部
１３スイッチ素子
１４二次電池側コネクタ
１５,１６第１の接続端子
１７,１８第２の接続端子
２０電子機器
２１電子機器側コネクタ
２２本体部（装置本体）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a secondary battery device that is mounted on an electronic device and functions as a drive source for the electronic device, and has a simple configuration that can effectively suppress internal current consumption when the electronic device is detached from the electronic device. The present invention relates to a secondary battery device.
[0002]
[Related background]
2. Description of the Related Art Recently, a secondary battery device that is used by being attached to an electronic device as a drive source for an electronic device such as a personal computer, a mobile phone, or an electric tool has been widely used as a battery pack. This type of secondary battery device (battery pack) generally includes a rechargeable secondary battery body 1 such as a Ni-MH battery or a Li ion battery, as shown in FIG. The charging / discharging control part 2 which controls charging / discharging of this secondary battery main body 1 according to the charging / discharging state of the main body 1 is provided and comprised. When the electronic device 7 is mounted, the electronic device 7 is electrically connected to the main body (device main body) 8 via the connector 3 to supply power to the electronic device 7 (device main body 8). 7 is configured so as to be charged as appropriate.
[0003]
The charge / discharge control unit 2 performs on / off control of a switch element 4 such as a field effect transistor (FET) interposed in series with the secondary battery body 1 and prohibits the charge / discharge. Bear. Incidentally, the charge / discharge control unit 2 is constituted by a microcomputer or the like, and has a function of monitoring a charge voltage or the like of the secondary battery body 1 or monitoring its remaining charge capacity (remaining battery capacity). When the charging voltage of the secondary battery main body 1 at the time of charging reaches a predetermined value, the charge / discharge control unit 2 stops the charging by controlling the switching of the switch element 4 so that the secondary battery main body 1 is overcharged. Prevent charging. Further, at the time of discharging, the discharge is stopped and controlled according to the remaining charge capacity of the secondary battery body 1 to prevent the secondary battery body 1 from reaching a deep discharge state.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The charge / discharge control unit 2 described above is basically configured to operate upon receiving power supply from the secondary battery body 1. Further, in order to reduce the internal current consumption as a secondary battery device (battery pack) as much as possible, for example, the current consumption in the charge / discharge control unit 2 is reduced to several hundreds μA or less, and the power saving is achieved. Yes.
[0005]
However, even when the secondary battery device (battery pack) is removed from the electronic device 7, the charge / discharge control unit 2 continues to operate upon receiving power supply from the secondary battery body 1, so that power saving is achieved. Even if it is achieved, the discharge of the secondary battery main body 1 cannot be denied. For this reason, if the state in which the secondary battery device (battery pack) is removed from the electronic device 7 continues for a long time, the secondary battery main body 1 is greatly discharged.
[0006]
Therefore, conventionally, for example, as shown in FIG. 2, a switch 5 is provided in the power supply line of the charge / discharge control unit 2, and when the secondary battery device (battery pack) is removed from the electronic device 7, the switch 5 is manually operated. Thus, it is considered that power supply to the charge / discharge control unit 2 is cut off, thereby preventing unintentional discharge of the secondary battery body 1. However, such a troublesome incorporation of the switch 5 causes a high cost of the secondary battery device (battery pack) and there is a problem that the operation of the switch 5 is very troublesome.
[0007]
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and the object thereof is a secondary battery device that is used by being mounted on an electronic device, and is an internal part of a charge / discharge control unit or the like when removed from the electronic device. An object of the present invention is to provide a secondary battery device having a simple configuration capable of effectively and reliably suppressing current consumption.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention is a secondary battery device that is mounted on an electronic device and functions as a drive source for the electronic device, and includes a rechargeable secondary battery main body, A charge / discharge control unit for controlling the charge / discharge according to the charge / discharge state,
In particular, a first connection terminal that electrically connects the secondary battery body and the electronic device by being attached to the electronic device, and the first connection terminal via the electronic device when attached to the electronic device. A second connection terminal electrically connected to the connection terminal, and the charge / discharge control unit is electrically connected from the second connection terminal to the secondary battery body through the first connection terminal. It is characterized by being configured to do so.
[0009]
Preferably, as described in claim 2, the first and second connection terminals are coupled to an electronic device side connector provided in the electronic device when the electronic device is attached to the electronic device. By realizing these as different terminals of the secondary battery side connector forming the electrical connection part of these, and connecting these first and second connection terminals to each other via the electronic device side connector , Only when the secondary battery device is mounted on an electronic device, the charge / discharge control unit is supplied with power from the secondary battery body.
[0010]
In other words, when the secondary battery device is removed from the electronic device, the power supply from the secondary battery body to the charge / discharge control unit is automatically shut off by disconnecting the secondary battery side connector and the electronic device side connector. It is characterized by that.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a secondary battery device (battery pack) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a secondary battery device (battery pack) 10 according to this embodiment, and 11 is a secondary battery main body made of a Ni-MH battery or a Li ion battery. The secondary battery body 11 is configured by appropriately connecting a plurality of battery cells (single cells) in series and parallel according to the electrical specifications of the electronic device 20 that is used as a drive source when the secondary battery device is mounted. Composed. A charge / discharge control unit 12 monitors the charge / discharge state of the secondary battery body 11 and controls the charge / discharge of the secondary battery body 11 according to the charge / discharge state. The charge / discharge control unit 12 charges / discharges the secondary battery main body 11 by conducting / cutting off (ON / OFF) a switch element 13 formed of a field effect transistor (FET) connected in series to the secondary battery main body 11. To control.
[0012]
The secondary battery device 10 including the secondary battery body 11, the charge / discharge control unit 12, and the switch element 13 is mounted on the electronic device 20 and functions as a drive source for the electronic device 20. The secondary battery side connector 14 and the electronic device side connector 21 paired with the secondary battery side connector 14 are connected to each other with the attachment.
[0013]
That is, the secondary battery side connector 14 includes a pair of positive and negative first connection terminals 15 and 16 connected to the positive electrode and the negative electrode of the secondary battery main body 11 via the switch element 13, and electronic equipment. The side connector 21 includes connection terminals 23 and 24 connected to a pair of positive and negative power lines of the main body (device main body) 22 of the electronic device 20 corresponding to the first connection terminals 15 and 16. Then, by connecting the first connection terminals 15, 16 of the secondary battery side connector 14 and the connection terminals 23, 24 of the electronic device side connector 21 due to the coupling between the connectors 14, 21, the main body (device main body) 22. The secondary battery main body 11 is electrically connected, and power is supplied from the secondary battery main body 11 to the main body (device main body) 22. Conversely, the secondary battery main body 11 is appropriately charged from the main body (device main body) 22 side.
[0014]
On the other hand, a pair of positive and negative power lines of the charge / discharge control unit 12 described above is connected to the second connection terminals 17 and 18 different from the first connection terminals 15 and 16 of the secondary battery side connector 14. Has been. That is, in the secondary battery device (battery pack) 10 according to this embodiment, instead of connecting the power line of the charge / discharge control unit 12 to the secondary battery body 11, the second of the secondary battery side connector 14. Are connected to the connection terminals 17 and 18, respectively.
[0015]
On the other hand, the connection terminals 25 and 26 respectively corresponding to the second connection terminals 17 and 18 of the electronic device side connector 21 are the connection terminals 23 and 26 connected to the power line of the main body (device main body) 22 described above. 24 are commonly connected. The power supplied to the power supply line via the connection terminals 23 and 24 is applied to the connection terminals 25 and 26 as they are.
[0016]
Thus, according to the thus configured secondary battery device (battery pack) 10 and the electronic device 20 to which the secondary battery device (battery pack) 10 is attached, the secondary battery device ( When the battery pack 10 is attached and the secondary battery side connector 14 and the electronic device side connector 21 are coupled to each other, the main body (device main body) 22 and the secondary battery main body 11 are thereby connected. Electrically coupled. At this time, the charge / discharge control unit 12 is connected to the secondary battery body 11 from the second connection terminals 17 and 18 via the electronic device 20 and further via the first connection terminals 15 and 16. . As a result, the charge / discharge control unit 12 operates by receiving power supply from the secondary battery body 11 and performs a predetermined function.
[0017]
On the other hand, when the secondary battery device (battery pack) 10 is removed from the electronic device 20, the secondary battery side connector 14 and the electronic device side connector 21 are disconnected accordingly. This disconnects the electrical connection between the first connection terminals 15 and 16 and the second connection terminals 17 and 18 via the electronic device 20, so that the charge / discharge control unit 12 is removed from the secondary battery body 11. It will be automatically disconnected. As a result, power supply from the secondary battery body 11 to the charge / discharge control unit 12 is stopped, and current consumption in the charge control unit 12 becomes zero (0). That is, the internal current consumption in the secondary battery device (battery pack) 10 becomes zero.
[0018]
As described above, in the secondary battery device according to the present invention, the charging / discharging control unit is utilized by utilizing the coupling and disconnection of the secondary battery side connector 14 and the electronic device side connector 21 that are attached / detached to / from the electronic device 20. Since the electrical connection of the 12 power lines to the secondary battery body 11 is controlled, the secondary battery device (battery) when the secondary battery device (battery pack) 10 is removed from the electronic device 20 is used. The internal current consumption of the pack 10 can be simplified, effectively and reliably zero (0). As a result, it is possible to achieve practically great effects such as effectively preventing unintentional discharge of the secondary battery body 11. In addition, the above-described control can be performed by effectively utilizing the empty terminal connection provided in the connectors 14 and 21, so that there is an advantage that the cost does not become a factor.
[0019]
The present invention is not limited to the embodiment described above. In the embodiment, both the positive and negative power supply lines of the charge / discharge control unit 12 are connected to the secondary battery body 11 via the connectors 14 and 21, but only one of the power supply lines is connected to the connectors 14 and 21. Of course, it is also possible to control the connection via the. Moreover, although the internal circuit of the secondary battery apparatus 10 was comprehensively shown here as the charge / discharge control unit 12, the charge / discharge control unit monitors the charge / discharge state of the secondary battery main body 11 and the switch circuit 13. When configured with a plurality of blocks such as a drive circuit, microcomputer, remaining amount display circuit, etc., as described above, leaving only the circuit unit that needs to be always operated at least when removing the secondary battery device. The power supply may be controlled via the connector. In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the scope of the invention.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the secondary battery main body and the charge / discharge control unit are connected to each other through the electronic device by using the connector that is electrically coupled when the electronic device is mounted. Therefore, the internal current consumption when the secondary battery device is removed from the electronic device can be easily and reliably reduced. As a result, it is possible to achieve practically great effects such as effectively preventing unintentional discharge of the secondary battery body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a secondary battery device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a conventional general secondary battery device.
[Explanation of symbols]
10 Secondary battery device (battery pack)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Secondary battery main body 12 Charging / discharging control part 13 Switch element 14 Secondary battery side connector 15,16 1st connection terminal 17,18 2nd connection terminal 20 Electronic device 21 Electronic device side connector 22 Main body part (apparatus main body)

Claims

A secondary battery device that is mounted on an electronic device and functions as a drive source of the electronic device,
A rechargeable secondary battery body;
A first connection terminal that electrically connects the secondary battery body and the electronic device by being mounted on the electronic device;
A second connection terminal electrically connected to the first connection terminal via the electronic device when attached to the electronic device;
Charging and controlling the charging / discharging according to the charge / discharge state of the secondary battery body by operating by being electrically connected to the secondary battery body from the second connection terminal via the first connection terminal. A secondary battery device comprising a discharge control unit.

The first and second connection terminals are connected to an electronic device-side connector provided in the electronic device as the electronic device is attached to the secondary battery-side connector that forms a connection portion with the electronic device. The secondary battery device according to claim 1, wherein the secondary battery device is composed of different terminals and connected to each other via the electronic device-side connector .