JP3642769B2

JP3642769B2 - Battery pack

Info

Publication number: JP3642769B2
Application number: JP2002187261A
Authority: JP
Inventors: 浩佐々木; 隆之猪井
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: JP2003346750A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack suitably used when an exclusive secondary battery for a portable terminal devices becomes difficult to charge. SOLUTION: The battery pack 70 is mounted to a battery mounting part 11 of a portable telephone main body 10. Alkali dry batteries 71, 72 are serially connected to the battery pack 70, and generate electromotive force lower than that of the exclusive battery (3 V). A power source circuit 73 having a boosting type DC/DC converter or the like, and outputs the voltage of the serially connected alkali batteries 71, 72 by boosting the voltage so as to become same with that of the exclusive battery (for example, 4.5 V). An electric double layer capacitor 74 has a capacity sufficient for stably supplying electric power to an internal circuit 50 of the portable telephone 50 of which, power consumption fluctuates in a burst state, and stores the electric power by the impression of the output voltage of a power supply circuit 73. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電池パックに係り、例えば、利用者が長期間外出するときに携行する携帯電話機など、放電した専用二次電池の充電が困難な携帯端末機器に用いて好適な電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機などの携帯端末機器は、専用二次電池が装着されて動作するようになっている。たとえば図１８に示すように、携帯電話機１は、本体１０と、専用二次電池２０とから構成されている。本体１０には、電池装着部１１と、多機能コネクタ１２と、端子１３ａ，１３ｂと、アンテナ１４とが設けられている。電池装着部１１には、専用二次電池２０が装着される。多機能コネクタ１２には、専用二次電池２０を充電するための充電用アダプタが接続される他、パーソナルコンピュータなどが接続される。端子１３ａ，１３ｂは、専用二次電池２０の図示しない端子２１ａ，２１ｂとそれぞれ結合されて同専用二次電池２０の起電力を取り込む。アンテナ１４は、図示しない無線基地局との間で電波を送受信する。
【０００３】
専用二次電池２０が放電したとき、利用者が屋内にいて商用電源が得られる場合は、充電用アダプタが多機能コネクタ１２に接続されて充電される。また、利用者が屋外にいる場合など、商用電源が得られない場合は、従来では例えば図１９（ａ）に示すように、電池パック３０が多機能コネクタ１２に接続されて充電される。電池パック３０は、簡易充電器又は非常用電源として用いられるものである。本体１０には、図１９（ｂ）に示すように、充電制御回路４０と内部回路５０とが設けられている。充電制御回路４０は、電池パック３０の起電力を端子１３ａ，１３ｂ及び端子２１ａ，２１ｂを介して専用二次電池２０に定電流かつ定電圧で供給して充電する。内部回路５０は、専用二次電池２０の電力が供給されてＴＤＭＡ（Time Devision Multiple Access 、時分割多重接続）方式の携帯電話機の主要な動作を行う。
【０００４】
図２０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図１９中の電池パック３０の電気的構成例を示す回路図である。同図中の各電池記号は、電池のセル単位を表し、１セルは１．５Ｖの起電力を有している。
同図（ａ）に示す電池パック３０は、３直列の１．５Ｖの電池セル（たとえば、アルカリ乾電池３個など）３１，３２，３３で構成されている。同図（ｂ）に示す電池パック３０は、４直列の１．５Ｖの電池セル（たとえば、アルカリ乾電池４個、３Ｖの二酸化マンガンリチウム電池２個など）３１，３２，３３，３４と、逆流防止用のダイオード３５と、電流制限用の抵抗３６とが直列接続されて構成されている。同図（ｃ）に示す電池パック３０は、６直列の１．５Ｖの電池セル（たとえば、アルカリ乾電池６個、３Ｖの二酸化マンガンリチウム電池３個、９Ｖの角型積層アルカリ乾電池１個など）３１，３２，３３，３４，３７，３８と、同電池セルの９Ｖの電圧を５Ｖに降圧する降圧回路３９とが直列接続されて構成されている。同図（ｄ）に示す電池パック３０は、終止電圧に近付いた３直列の電池セル３１，３２，３３と、同電池セルの電圧を５Ｖに昇圧する昇圧回路３Ａとが直列接続されて構成されている。
【０００５】
図２１は、図１９中の充電制御回路４０の電気的構成を示す回路図である。
この充電制御回路４０は、電流制限回路４１と、電圧制限回路４２と、制限方式選択スイッチ４３と、電圧検出器４４とから構成されている。電流制限回路４１は、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）をＤＣ６Ｖに変換するＡＣアダプタ（充電用アダプタ）６０又は電池パック３０から供給される電力の電流を専用二次電池２０の充電に適した電流に制限して出力する。電圧制限回路４２は、ＡＣアダプタ６０又は電池パック３０から供給される電力の電圧を専用二次電池２０の充電に適した電圧（たとえば、４．５Ｖ）に制限して出力する。
【０００６】
制限方式選択スイッチ４３は、電圧検出器４４から出力される選択信号ＳＬに基づいて電流制限回路４１の電力Ｍ又は電圧制限回路４２の電力Ｎを選択して出力する。電圧検出器４４は、制限方式選択スイッチ４３から出力される電力Ｑの電圧を出力すると共に検出し、この検出結果に基づいて選択信号ＳＬを出力する。この場合、電力Ｑの電圧が専用二次電池２０の充電に適した電圧よりも高いときには電圧制限回路４２の電力Ｎが選択信号ＳＬによって選択され、同充電に適した電圧よりも低い場合には電流制限回路４１の電力Ｍが選択信号ＳＬによって選択される。
【０００７】
この携帯電話機１では、電池パック３０が多機能コネクタ１２に接続されたとき、同電池パック３０から、充電制御回路４０、端子１３ａ，１３ｂ及び端子２１ａ，２１ｂを介して専用二次電池２０が定電流かつ定電圧で充電され、同専用二次電池２０の起電力が内部回路５０に供給される。内部回路５０では、ＴＤＭＡ方式の携帯電話機としての動作が行われる。また、電池パック３０に代えて、ＡＣアダプタ６０が接続された場合も、同様に、同ＡＣアダプタ６０から、充電制御回路４０、端子１３ａ，１３ｂ及び端子２１ａ，２１ｂを介して専用二次電池２０が定電流かつ定電圧で充電される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電池パック３０では、次のような問題点があった。
すなわち、利用者が携帯電話機１を携行して外出し、専用二次電池２０が放電したとき、同利用者が屋外にいる場合など、商用電源が得られない場合は、電池パック３０を用いて充電することになるが、同専用二次電池２０の放電状態によっては、所定の電圧になるまで時間がかかり、同携帯電話機１が同電池パック３０の装着後に直ちに動作しないという問題点がある。また、専用二次電池２０は携帯電話機１の電源部の構成の一部分なので、同専用二次電池２０が故障した場合、電池パック３０を接続しても、携帯電話機１が動作しないという問題点がある。
【０００９】
また、充電制御回路４０は、専用二次電池２０を充電することを前提に設けられているので、同専用二次電池２０が紛失した場合、同充電制御回路４０が正常に動作しないことがあり、電池パック３０を接続しても、携帯電話機１が正常に動作するための電圧が得られないという問題点がある。また、充電制御回路４０は４Ｖの電圧を必要とするため、電池パック３０は電池セル（１．５Ｖ／個）を少なくとも３個直列接続して構成する必要があり、利用者が携行時に重く感じるという問題点がある。また、電池パック３０が多機能コネクタ１２に接続されたとき、同多機能コネクタ１２にパーソナルコンピュータなどの他の機器を接続することができないという問題点がある。
【００１０】
これらの問題点を解決するために、専用二次電池２０と同一の専用二次電池を満充電した状態で予備として携行することが考えられる。ところが、専用二次電池を満充電した状態で携行する場合、短絡などの危険を伴う上、同専用二次電池の購入費用がかかるという問題点がある。また、予備の専用二次電池を充電するためのＡＣアダプタ６０も携行する必要があり、実現することが困難である。また、携帯電話機１はＴＤＭＡ方式に基づく動作を行うため、専用二次電池２０の終止電圧の判定は、消費電力のバースト期間中の低下した電圧値に基づいて行われる。このため、専用二次電池２０の放電深度が浅い状態（電池容量が多少残存した状態）で終止電圧に達した旨が携帯電話機１の表示部に表示されることがあり、同電池容量が使いきれないという問題点がある。
【００１１】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、専用二次電池が放電したときでも、直ちに携帯電話機などの携帯端末機器を動作させる電池パックを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、内部回路と、一対の端子を有し、専用二次電池を収容する電池装着部と、前記専用二次電池の充電を制御するための充電制御回路とを備え、前記専用二次電池が、前記電池装着部の前記一対の端子を介して、かつ、前記充電制御回路を介さずに、前記内部回路に電力を供給する構成の携帯端末機器の代替電源として、前記専用二次電池の替わりに前記電池装着部に装着されて用いられる電池パックであって、前記電池装着部の前記一対の端子に接続される一対の接続端子と、これらの接続端子間に介挿された、電気二重層コンデンサと一次電池と電源回路とからなるパック内回路を備え、前記電源回路が、前記一次電池の起電力を所定値以下の電流に制限して出力する電流制限回路と、該電流制限回路から出力された前記一次電池の起電力の電圧レベルを前記専用二次電池の電圧レベルにまで昇圧する直流／直流コンバータと、該直流／直流コンバータの出力電圧を前記電気二重層コンデンサに印加すると共に、同出力電圧を検出し、当該検出結果に基づいて、負帰還信号を生成して、前記直流／直流コンバータへ送出し、該直流／直流コンバータを負帰還制御する電圧検出器とからなり、かつ、前記パック内回路は、前記一次電池と前記電源回路との直列接続に、前記電気二重層コンデンサが並列接続されてなると共に、該パック内回路が、前記一対の接続端子を介して、かつ、前記充電制御回路を介さずに、前記内部回路に接続されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求１記載の電池パックに係り、前記携帯端末機器が、バースト状に消費電力が増減する動作モードを有するものであることを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の電池パックに係り、前記一次電池に対して電流の逆流を防止するためのダイオードが付加されてなることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の電池パックに係り、前記携帯端末機器に装着する際の、発振のトラブルを防止するための発振防止コンデンサが付加されてなることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項５記載の発明は、請求項１記載の電池パックに係り、前記一次電池が、アルカリ乾電池からなることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項６記載の発明は、請求項１記載の電池パックに係り、前記一次電池が、交換可能なアルカリ乾電池からなることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項７記載の発明は、請求項１記載の電池パックに係り、前記一次電池が、燃料電池からなることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項８記載の発明は、請求項１記載の電池パックに係り、前記一次電池が、燃料補充の可能な燃料電池からなることを特徴としている。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
第１の実施形態
図１は、この発明の第１の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図である。
この形態の電池パック７０は、同図に示すように、アルカリ乾電池７１，７２と、電源回路７３と、電気二重層コンデンサ７４と、これらを収容するパッケージ７５とから構成され、従来の図１８中の着脱可能な専用二次電池２０に代えて携帯電話機本体１０に装着される構成にされている。
【００４２】
図２は、図１中の電池パック７０が本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）が側面図、及び同図（ｃ）が電気的構成を示す回路図である。これらの図では、従来の図１９中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この携帯電話機では、同図（ａ）に示すように、多機能コネクタ１２には、たとえばパーソナルコンピュータなど、他の機器が接続される状態になっている。また、同図（ｂ）に示すように、電池パック７０は、電池装着部１１に装着されている。
【００４３】
また、同図（ｃ）に示すように、電池パック７０では、アルカリ乾電池７１，７２が直列接続されている。直列接続されたアルカリ乾電池７１，７２は、専用二次電池２０の電圧よりも低い電圧（３Ｖ）の起電力を発生する。アルカリ乾電池７１の＋側には電源回路７３の入力側が接続され、同電源回路７３の出力側とアルカリ乾電池７２の−側との間に電気二重層コンデンサ７４が接続されている。電源回路７３は、昇圧型のＤＣ／ＤＣ（直流／直流）コンバータなどを有し、直列接続されたアルカリ乾電池７１，７２の電圧を専用二次電池２０の電圧（たとえば、４．５Ｖ）と同一の電圧に昇圧して出力する。電気二重層コンデンサ７４は、パッケージ７５に収容されるように薄型の平面状に形成され、バースト状に消費電力が増減する携帯電話機の内部回路５０に対して安定した電力を供給するための容量（たとえば、１０ｍＦ以上）を有し、電源回路７３の出力電圧が印加されることによって充電されて電力を貯蔵する。また、電気二重層コンデンサ７４には、同電気二重層コンデンサ７４に蓄積された電力を携帯電話機本体１０に供給するための端子７６ａ，７６ｂが接続されている。
【００４４】
図３は、図２（ｃ）中の充電制御回路４０及び電源回路７３の電気的構成を示すブロック図であり、従来の図２１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
電源回路７３は、図３に示すように、電流制限回路７３ａと、ＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂと、電圧検出器７３ｃとから構成されている。電流制限回路７３ａは、入力されたアルカリ乾電池７１，７２の起電力を所定値以下の電流に制限して出力する。この制限された電流値は、消費電力のバースト期間中にアルカリ乾電池７１，７２よりも電気二重層コンデンサ７４を優先的に放電させることにより、できるだけ同アルカリ乾電池７１，７２の寿命が長くなるように設定される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂは、電流制限回路７３ａから供給されたアルカリ乾電池７１，７２の起電力の電圧を専用二次電池２０の電圧と同一の出力電圧Ｕに昇圧する。電圧検出器７３ｃは、ＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂの出力電圧Ｕを検出すると共に電気二重層コンデンサ７４に印加し、同出力電圧Ｕを負帰還制御するための負帰還信号Ｆを生成して同ＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂへ送出する。
【００４５】
図４は、図２（ｃ）中の内部回路５０の電気的構成を示すブロック図である。
この内部回路５０は、図４に示すように、パワーアンプ５１と、送受信部５２と、制御部５３と、ドライバ５４と、ディスプレイ５５と、マイク・スピーカ５６と、レギュレータ５７とから構成されている。パワーアンプ５１は、電池パック７０の出力電圧が供給され、送受信部５２から出力された送信用信号をアンテナ１４を介してＴＤＭＡ方式による送信電波として発信する。ＴＤＭＡ方式は、日本国内ではＰＤＣ（Personal Degital Cellular ）方式が用いられ、ヨーロッパなどではＧＳＭ（Global System for Mobile communications ）方式が用いられる。送受信部５２は、アンテナ１４を介して無線信号を送受信する。
【００４６】
制御部５３は、中央処理装置などで構成され、制御プログラムに基づいて内部回路５０全体の動作を制御する。ドライバ５４は、マイク／スピーカ部５６から吹き込まれた音声信号をデジタル信号に変換すると共に、受信されたデジタル信号を音声信号に変換して同マイク／スピーカ部５６へ送出する。また、ドライバ５４は、ディスプレイ５５に表示用の信号を送出する。ディスプレイ５５は、利用者に対して各種メッセージなどの情報を表示する。レギュレータ５７は、電池パック７０の出力電圧を入力して所定値の定電圧を生成し、送受信部５２、制御部５３、ドライバ５４、及びマイク・スピーカ部５６に供給する。
【００４７】
次に、この形態の電池パックの動作について説明する。
電池パック７０は、従来の図１８中の専用二次電池２０を電源として動作する携帯電話機１に対し、同専用二次電池２０が放電したとき、同専用二次電池２０に代えて装着されて電力を供給する。すなわち、電池パック７０では、直列接続されたアルカリ乾電池７１，７２から３Ｖの起電力が発生する。アルカリ乾電池７１，７２の起電力は、電流制限回路７３ａで所定値以下の電流に制限されてＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂへ送出され、同ＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂで専用二次電池２０の電圧と同一の出力電圧Ｕに昇圧される。出力電圧Ｕは、電圧検出器７３ｃで検出され、同電圧検出器７３ｃから負帰還信号ＦがＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂへ送出されることにより、所定値になるように負帰還制御される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂの出力電圧Ｕは、電気二重層コンデンサ７４に印加される。そして、電気二重層コンデンサ７４に電力が貯蔵される。同電力は、端子７６ａ，７６ｂを介して端子１３ａ，１３ｂから携帯電話機本体１０に供給される。
【００４８】
携帯電話機本体１０では、ＴＤＭＡ方式によって送信電波が発信され、このとき、電池パック７０から同ＴＤＭＡ方式に基づく周波数のパルス状の負荷電流が取り出される。電気二重層コンデンサ７４は、バースト状に消費電力が増減する内部回路５０に対して安定した電力を供給するための容量を有しているので、パワーアンプ５１の消費電力のバースト期間中でも同電気二重層コンデンサ７４の電圧は殆ど低下しない。このため、アルカリ乾電池７１，７２の放電深度が浅い状態で終止電圧に達した旨が携帯電話機本体１０の表示部に表示されることがなく、同アルカリ乾電池７１，７２の容量を使いきることができる。
【００４９】
以上のように、この第１の実施形態では、電池パック７０は、専用二次電池２０に代えて本体１０に装着されるので、電気二重層コンデンサ７４に貯蔵されている電力が装着後すぐに本体１０に供給され、携帯電話機が直ちに動作する。また、専用二次電池２０が故障又は紛失した場合でも、同専用二次電池２０は電源部の構成に含まれないため、電池パック７０を本体１０に装着することにより、携帯電話機が直ちに動作する。さらに、電池パック７０は、昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂを備えているので、直列接続された比較的軽量な２個のアルカリ乾電池７１，７２又は１個のアルカリ乾電池で携帯電話機を動作させることができる。その上、電池パック７０は、端子１３ａ，１３ｂに接続され、多機能コネクタ１２には接続されないので、同多機能コネクタ１２にパーソナルコンピュータなど、他の機器を接続できる。また、消費電力のバースト期間中でも電気二重層コンデンサ７４の電圧は殆ど低下しないので、アルカリ乾電池７１，７２の容量を使いきることができる。また、アルカリ乾電池は、日時や利用者の居所に関わらず、入手しやすいものなので、アルカリ乾電池７１，７２が放電した場合は、直ちに交換できる。
【００５０】
第２の実施形態
図５は、この発明の第２の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図であり、第１の実施形態を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の電池パック７０Ａでは、図５に示すように、図１中の電池パック７０から電源回路７３が削除され、かつアルカリ乾電池７７が付加されている。他は、図１と同様の構成である。
【００５１】
図６は、図５中の電池パック７０Ａが本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図であり、第１の実施形態を示す図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図６（ｃ）に示すように、電池パック７０Ａでは、アルカリ乾電池７１，７２，７７が直列接続されている。直列接続されたアルカリ乾電池７１，７２，７７は、専用二次電池２０と同一電圧（たとえば、４．５Ｖ）の起電力を発生する。直列接続されたアルカリ乾電池７１，７２，７７には、電気二重層コンデンサ７４が並列接続されている。この実施形態では、電気二重層コンデンサ７４は、直列接続されたアルカリ乾電池７１，７２，７７よりも等価直列抵抗の低いものが用いられる。この等価直列抵抗は、消費電力のバースト期間中にアルカリ乾電池７１，７２，７７よりも電気二重層コンデンサ７４を優先的に放電させることにより、できるだけ同アルカリ乾電池７１，７２，７７の寿命が長くなるように設定される。
【００５２】
次に、この形態の電池パックの動作について説明する。
電池パック７０Ａは、従来の図１８中の専用二次電池２０を電源として動作する携帯電話機１に対し、同専用二次電池２０が放電したとき、同専用二次電池２０に代えて装着されて電力を供給する。すなわち、電池パック７０Ａでは、直列接続されたアルカリ乾電池７１，７２，７７から４．５Ｖの起電力が発生する。アルカリ乾電池７１，７２，７７の電圧は、電気二重層コンデンサ７４に印加される。そして、電気二重層コンデンサ７４に電力が貯蔵される。同電力は、端子７６ａ，７６ｂを介して端子１３ａ，１３ｂから携帯電話機本体１０に供給される。携帯電話機本体１０では、第１の実施形態と同様の動作が行われる。この場合、電気二重層コンデンサ７４の等価直列抵抗は、直列接続されたアルカリ乾電池７１，７２，７７の等価直列抵抗よりも低いので、消費電力のバースト期間中に電気二重層コンデンサ７４が優先的に放電する。また、消費電力のバースト期間中でも電気二重層コンデンサ７４の電圧は殆ど低下しないので、アルカリ乾電池７１，７２，７７の放電深度が浅い状態で終止電圧に達した旨が携帯電話機本体１０の表示部に表示されることがなく、同アルカリ乾電池７１，７２，７７の容量を使いきることができる。
【００５３】
以上のように、この第２の実施形態では、電池パック７０Ａは、専用二次電池２０に代えて本体１０に装着されるので、電気二重層コンデンサ７４に貯蔵されている電力が装着後すぐに本体１０に供給され、携帯電話機が直ちに動作する。また、専用二次電池２０が故障又は紛失した場合でも、同専用二次電池２０は電源部の構成に含まれないため、電池パック７０Ａを本体１０に装着することにより、携帯電話機が直ちに動作する。さらに、電池パック７０Ａでは、アルカリ乾電池７１，７２，７７が専用二次電池２０と同一電圧（たとえば、４．５Ｖ）の起電力を発生し、かつ電気二重層コンデンサ７４の等価直列抵抗は、直列接続された同アルカリ乾電池７１，７２，７７よりも低いので、電源回路７３が不要になり、構成が簡素化される。その上、電池パック７０Ａは、端子１３ａ，１３ｂに接続され、多機能コネクタ１２には接続されないので、同多機能コネクタ１２にパーソナルコンピュータなど、他の機器を接続できる。また、消費電力のバースト期間中でも電気二重層コンデンサ７４の電圧は殆ど低下しないので、アルカリ乾電池７１，７２，７７の容量を使いきることができる。
【００５４】
第３の実施形態
図７は、この発明の第３の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図であり、第１の実施形態を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の電池パック７０Ｂでは、図７に示すように、図１中のアルカリ乾電池７１，７２に代えて、燃料電池７８が設けられている。他は、図１と同様の構成である。
【００５５】
図８は、図７中の電池パック７０Ｂが本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図であり、第１の実施形態を示す図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図８（ｃ）に示すように、電池パック７０Ｂでは、直列接続されたアルカリ乾電池７１，７２に代えて、燃料電池７８が設けられている。燃料電池７８は、専用二次電池２０の電圧よりも低い電圧（たとえば、３Ｖ）の起電力を発生する。他は、図２と同様の構成である。
【００５６】
図９は、図８中の燃料電池７８の一例を示す構成図である。
この燃料電池７８は、図９に示すように、正極側ガス室７９、正極７Ａ、負極側ガス室７Ｂ、負極７Ｃ、及び同正極７Ａと同負極７Ｃとの間に挟まれた電解質層７Ｄを有している。この燃料電池７８では、正極活物質（酸化剤）が正極側ガス室７９に取り込まれると共に、与えられた負極活物質（水素やメタノールなどからなる燃料）が負極側ガス室７Ｂに取り込まれ、同正極側ガス室７９、負極側ガス室７Ｂ及び電解質層７Ｄから反応生成物を排出しつつ、正極７Ａと負極７Ｃとの間に起電力ｅが発生する。
【００５７】
次に、この形態の電池パックの動作について説明する。
電池パック７０Ｂは、従来の図１８中の専用二次電池２０を電源として動作する携帯電話機１に対し、同専用二次電池２０が放電したとき、同専用二次電池２０に代えて装着されて電力を供給する。すなわち、電池パック７０Ｂでは、燃料電池７８から３Ｖの起電力が発生する。燃料電池７８の起電力は、電流制限回路７３ａで所定値以下の電流に制限されてＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂへ送出され、同ＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂで専用二次電池２０の電圧と同一の出力電圧Ｕに昇圧される。出力電圧Ｕは、電圧検出器７３ｃで検出され、同電圧検出器７３ｃから負帰還信号ＦがＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂへ送出されることにより、所定値になるように負帰還制御される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂの出力電圧Ｕは、電気二重層コンデンサ７４に印加される。そして、電気二重層コンデンサ７４に電力が貯蔵される。同電力は、端子７６ａ，７６ｂを介して端子１３ａ，１３ｂから携帯電話機本体１０に供給される。携帯電話機本体１０では、第１の実施形態と同様の動作が行われる。
【００５８】
この場合、電気二重層コンデンサ７４は、バースト状に消費電力が増減する内部回路５０に対して安定した電力を供給するための容量を有しているので、パワーアンプ５１の消費電力のバースト期間中でも同電気二重層コンデンサ７４の電圧は殆ど低下しない。このため、燃料電池７８の放電深度が浅い状態で終止電圧に達した旨が携帯電話機本体１０の表示部に表示されることがなく、同燃料電池７８の容量を使いきることができる。
【００５９】
以上のように、この第３の実施形態では、第１の実施形態とほぼ同様の利点がある他、電池パック７０Ｂが図１中のアルカリ乾電池７１，７２に代えて燃料電池７８を備えているので、燃料が尽きた場合は、補充することにより、直ちに同電池パック７０Ｂの動作が復帰する。また、消費電力のバースト期間中でも電気二重層コンデンサ７４の電圧は殆ど低下しないので、燃料電池７８の容量を使いきることができる。
【００６０】
第４の実施形態
図１０は、この発明の第４の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図であり、第３の実施形態を示す図７中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の電池パック７０Ｃは、図１０に示すように、図７中の電池パック７０Ｂから電源回路７３が削除され、かつ燃料電池７８に代えて、燃料電池７８Ｃが設けられたものである。他は、図７と同様の構成である。
【００６１】
図１１は、図１０中の電池パック７０Ｃが本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図であり、第３の実施形態を示す図８中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図１１（ｃ）に示すように、電池パック７０Ｃでは、図８中の燃料電池７８に代えて、起電力の異なる燃料電池７８Ｃが設けられている。燃料電池７８Ｃは、専用二次電池２０と同一電圧（たとえば、４．５Ｖ）の起電力を発生する。燃料電池７８Ｃには、電気二重層コンデンサ７４が並列接続されている。この実施形態では、電気二重層コンデンサ７４には、燃料電池７８Ｃよりも等価直列抵抗の低いものが用いられる。この等価直列抵抗は、消費電力のバースト期間中に燃料電池７８Ｃよりも電気二重層コンデンサ７４を優先的に放電させることにより、できるだけ同燃料電池７８Ｃの使用時間が長くなるように設定される。
【００６２】
次に、この形態の電池パックの動作について説明する。
電池パック７０Ｃは、従来の図１８中の専用二次電池２０を電源として動作する携帯電話機１に対し、同専用二次電池２０が放電したとき、同専用二次電池２０に代えて装着されて電力を供給する。すなわち、電池パック７０Ｃでは、燃料電池７８Ｃから４．５Ｖの起電力が発生する。燃料電池７８Ｃの電圧は、電気二重層コンデンサ７４に印加される。そして、電気二重層コンデンサ７４に電力が貯蔵される。同電力は、端子７６ａ，７６ｂを介して端子１３ａ，１３ｂから携帯電話機本体１０に供給される。携帯電話機本体１０では、第１の実施形態と同様の動作が行われる。この場合、電気二重層コンデンサ７４の等価直列抵抗は、燃料電池７８Ｃの等価直列抵抗よりも低いので、消費電力のバースト期間中に電気二重層コンデンサ７４が優先的に放電する。また、消費電力のバースト期間中でも電気二重層コンデンサ７４の電圧は殆ど低下しないので、燃料電池７８Ｃの放電深度が浅い状態で終止電圧に達した旨が携帯電話機本体１０の表示部に表示されることがなく、同燃料電池７８Ｃの容量を使いきることができる。
【００６３】
以上のように、この第４の実施形態では、第２の実施形態とほぼ同様の利点がある他、電池パック７０Ｃが図６中のアルカリ乾電池７１，７２，７７に代えて燃料電池７８Ｃを備えているので、燃料が尽きた場合は、補充することにより、直ちに動作が復帰する。また、消費電力のバースト期間中でも電気二重層コンデンサ７４の電圧は殆ど低下しないので、燃料電池７８の容量を使いきることができる。
【００６４】
第５の実施形態
図１２は、この発明の第５の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図であり、第２の実施形態を示す図５中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の電池パック７０Ｄでは、図１２に示すように、図５中の電池パック７０Ａに、ヒューズ７Ｅ、ダイオード７Ｆ、及び発振防止コンデンサ７Ｇが付加されている。他は、図５と同様の構成である。
【００６５】
図１３は、図１２中の電池パック７０Ｄが本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図であり、第２の実施形態を示す図６中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図１３（ｃ）に示すように、電池パック７０Ｄでは、ヒューズ７Ｅがアルカリ乾電池７１の＋側と電気二重層コンデンサ７４の＋側との間に介挿されている。ヒューズ７Ｅは、電池パック７０Ｄの出力電流が所定値を越えたとき（たとえば、端子７６ａ，７６ｂが誤って短絡された場合など）に同出力電流を遮断する。また、ダイオード７Ｆは、アノードが電気二重層コンデンサ７４の＋側に接続され、カソードが端子７６ａに接続されている。このダイオード７Ｆは、一次電池に対して電流の逆流を防止するものであり、たとえば、多機能コネクタ１２に図２１中の電池パック３０やＡＣアダプタ６０が誤って接続されたとき、アルカリ乾電池７１，７２，７７に対する充電電流を阻止する。また、アルカリ乾電池７１，７２，７７は、直列接続された状態では、初期の電圧が５Ｖ以上になり、本体１０に対する許容電圧（たとえば、５Ｖ）を越えることがある。この場合、ダイオード７Ｆは、順方向の電圧降下（常温で０．６Ｖ程度）により、アルカリ乾電池７１，７２，７７の電圧を本体１０に対する許容電圧の範囲内に降下させる。発振防止コンデンサ７Ｇは、端子７６ａ，７６ｂの間に介挿されている。この発振防止コンデンサ７Ｇは、電池パック７０Ｄが本体１０に装着されたとき、電源インピーダンスの不整合などによって発生する発振を未然に防止する。
【００６６】
次に、この形態の電池パックの動作について説明する。
電池パック７０Ｄは、従来の図１８中の専用二次電池２０を電源として動作する携帯電話機１に対し、同専用二次電池２０が放電したとき、同専用二次電池２０に代えて装着されて電力を供給する。この後、図５中の電池パック７０Ａと同様の動作が行われる。また、電池パック７０Ｄが本体１０に装着される前に端子７６ａ，７６ｂが誤って短絡された場合、電池パック７０Ｄの出力電流はヒューズ７Ｅによって遮断される。また、多機能コネクタ１２に電池パック３０やＡＣアダプタ６０が誤って接続されたとき、ダイオード７Ｆによってアルカリ乾電池７１，７２，７７に対する充電電流が阻止される。また、アルカリ乾電池７１，７２，７７の電圧は、ダイオード７Ｆによって降下されて本体１０に供給される。また、発振防止コンデンサ７Ｇによって端子７６ａ，７６ｂ間の高周波領域のインピーダンスが低下し、発振が未然に防止される。
【００６７】
以上のように、この第５の実施形態では、電池パック７０Ｄに、ヒューズ７Ｅ、ダイオード７Ｆ、及び発振防止コンデンサ７Ｇが設けられているので、第２の実施形態の利点に加え、端子７６ａ，７６ｂが誤って短絡された場合や、多機能コネクタ１２に電池パック３０やＡＣアダプタ６０が誤って接続された場合でも、安全性が確保されると共に、発振が未然に防止される。
【００６８】
第６の実施形態
図１４は、この発明の第６の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図であり、第５の実施形態を示す図１２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図１４に示すように、この形態の電池パック７０Ｅでは、図１２中の電池パック７０Ｄと同様に、図５中の電池パック７０Ａに、ヒューズ７Ｅ、ダイオード７Ｆ、及び発振防止コンデンサ７Ｇが付加されているが、内部の接続状態が異なっている。
【００６９】
図１５は、図１４中の電池パック７０Ｅが本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図であり、第５の実施形態を示す図１３中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図１５（ｃ）に示すように、電池パック７０Ｅでは、ヒューズ７Ｅが電気二重層コンデンサ７４の＋側とダイオード７Ｆのアノードとの間に介挿され、同ダイオード７Ｆのカソードは端子７６ａに接続されている。他は、図１３（ｃ）と同様の構成である。
【００７０】
この形態の電池パックにおいても、第５の実施形態と同様の動作が行われ、同様の利点がある。
【００７１】
第７の実施形態
図１６は、この発明の第７の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図であり、第５の実施形態を示す図１２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図１６に示すように、この形態の電池パック７０Ｆも、図１２中の電池パック７０Ｄと同様に、図５中の電池パック７０Ａに、ヒューズ７Ｅ、ダイオード７Ｆ、及び発振防止コンデンサ７Ｇが付加されたものであるが、内部の接続状態が異なっている。
【００７２】
図１７は、図１６中の電池パック７０Ｆが本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図であり、第５の実施形態を示す図１３中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図１７（ｃ）に示すように、電池パック７０Ｆでは、ダイオード７Ｆのアノードがアルカリ乾電池７１の＋側に接続され、カソードが電気二重層コンデンサ７４の＋側に接続されている。また、ヒューズ７Ｅは、電気二重層コンデンサ７４の＋側と端子７６ａとの間に介挿されている。他は、図１３（ｃ）と同様の構成である。
【００７３】
この形態の電池パックにおいても、第５の実施形態と同様の動作が行われ、同様の利点がある。
【００７４】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあってもこの発明に含まれる。
例えば、各実施形態では、図１２中の専用二次電池２０が放電したとき、同専用二次電池２０に代えて電池パック７０，７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ，７０Ｆが装着される例を示したが、初めから同専用二次電池２０を用いずに同電池パック７０，７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ，７０Ｆを装着しても良い。また、図２（ｃ）及び図３中の２個のアルカリ乾電池７１，７２は、１個でも良い。ただし、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ７３ｂは、１個のアルカリ乾電池の起電力の電圧を専用二次電池２０の電圧と同一の出力電圧Ｕに昇圧するものにする必要がある。また、各アルカリ乾電池は、たとえば二酸化マンガンリチウム電池やニッケル水素電池などでも良い。また、電気二重層コンデンサ７４は、たとえばアルミ電解コンデンサなどでも良い。また、各実施形態では、電池パック７０，７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ，７０Ｆを携帯電話機の本体１０に装着する例を示したが、携帯電話機に限らず、携帯電話機の機能を含むＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）などにも装着できる。
【００７５】
図１２、図１４及び図１６中のヒューズ７Ｅは、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタでも良い。ＰＴＣサーミスタは、可電流や過熱によって抵抗値が増大して回路の電力を制限する。図１５（ｃ）中のヒューズ７Ｅとダイオード７Ｆとの位置は、逆でも良い。また、図１３（ｃ）、図１５（ｃ）及び図１７（ｃ）中のアルカリ乾電池７１，７２，７７に代えて、第４の実施形態を示す図１１（ｃ）中の燃料電池７８Ｃを設けても良い。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、電池パックは、専用二次電池に代えて携帯端末機器に装着されるので、電気二重層コンデンサ（電力貯蔵部）に貯蔵されている電力が装着後すぐに携帯端末機器に供給され、同携帯端末機器を直ちに動作させることができる。また、専用二次電池が故障又は紛失した場合でも、同専用二次電池は電源部の構成に含まれないため、電池パックを携帯端末機器に装着することにより、携帯電話機を直ちに動作させることができる。さらに、電池パックは、昇圧手段（ＤＣ／ＤＣコンバータ）を備えているので、専用二次電池よりも低い電圧の一次電池で携帯端末機器を動作させることができる。その上、電池パックは、多機能コネクタには接続されないので、同多機能コネクタにパーソナルコンピュータなど、他の機器を接続できる。また、消費電力のバースト期間中でも電気二重層コンデンサ（電力貯蔵部）の電圧は殆ど低下しないので、一次電池の容量を使いきることができる。
【００７７】
また、一次電池は専用二次電池と同一電圧の起電力を発生し、かつ電力貯蔵部が同一次電池よりも等価直列抵抗の低い電気二重層コンデンサで構成されているので、電流制限回路及びＤＣ／ＤＣコンバータが不要になり、構成を簡素化できる。また、電池パックが燃料電池を備えているので、燃料が尽きた場合は、補充することにより、直ちに同電池パックの動作を復帰できる。また、燃料電池は専用二次電池と同一電圧の起電力を発生し、かつ電力貯蔵部が同燃料電池よりも等価直列抵抗が低いので、電流制限回路及びＤＣ／ＤＣコンバータが不要になり、構成を簡素化できる。また、消費電力のバースト期間中でも電気二重層コンデンサ（電力貯蔵部）の電圧は殆ど低下しないので、燃料電池の容量を使いきることができる。また、電池パックに電流遮断部及びダイオードが設けられているので、パッケージに設けられている端子が誤って短絡された場合や、多機能コネクタに充電用の電池パックやＡＣアダプタが誤って接続された場合でも、安全性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図である。
【図２】図１中の電池パック７０が本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図である。
【図３】図２（ｃ）中の充電制御回路４０及び電源回路７３の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】図２（ｃ）中の内部回路５０の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の第２の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図である。
【図６】図５中の電池パック７０Ａが本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図である。
【図７】この発明の第３の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図である。
【図８】図７中の電池パック７０Ｂが本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図である。
【図９】図８中の燃料電池７８の一例を示す構成図である。
【図１０】この発明の第４の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図である。
【図１１】図１０中の電池パック７０Ｃが本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図である。
【図１２】この発明の第５の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図である。
【図１３】図１２中の電池パック７０Ｄが本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図である。
【図１４】この発明の第６の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図である。
【図１５】図１４中の電池パック７０Ｅが本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図である。
【図１６】この発明の第７の実施形態である電池パックの外観を示す斜視図である。
【図１７】図１６中の電池パック７０Ｆが本体１０に装着された状態の携帯電話機を示す図である。
【図１８】従来の携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【図１９】従来の電池パック３０が多機能コネクタ１２に接続された状態の携帯電話機を示す図である。
【図２０】図１９中の電池パック３０の電気的構成例を示す回路図である。
【図２１】図１９中の充電制御回路４０の電気的構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１０携帯電話機本体（携帯端末機器）
１１電池装着部
２０専用二次電池
５０内部回路
７０，７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ，７０Ｆ電池パック
７１，７２，７７アルカリ乾電池（一次電池）
７３電源回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ、昇圧手段）
７３ａ電流制限回路
７３ｂＤＣ／ＤＣコンバータ（昇圧手段）
７３ｃ電圧検出器
７４電気二重層コンデンサ（電力貯蔵部）
７５パッケージ
７６ａ，７６ｂ端子
７８，７８Ｃ燃料電池
７Ｅヒューズ（電流遮断部）
７Ｆダイオード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery pack, and more particularly to a battery pack suitable for use in a portable terminal device in which it is difficult to charge a discharged dedicated secondary battery, such as a mobile phone carried when a user goes out for a long time.
[0002]
[Prior art]
A portable terminal device such as a cellular phone is operated with a dedicated secondary battery. For example, as shown in FIG. 18, the mobile phone 1 includes a main body 10 and a dedicated secondary battery 20. The main body 10 is provided with a battery mounting portion 11, a multi-function connector 12, terminals 13 a and 13 b, and an antenna 14. A dedicated secondary battery 20 is mounted on the battery mounting portion 11. The multi-function connector 12 is connected to a personal computer or the like in addition to a charging adapter for charging the dedicated secondary battery 20. The terminals 13a and 13b are coupled to terminals 21a and 21b (not shown) of the dedicated secondary battery 20, respectively, and take in the electromotive force of the dedicated secondary battery 20. The antenna 14 transmits and receives radio waves to and from a radio base station (not shown).
[0003]
When the dedicated secondary battery 20 is discharged, if the user is indoors and a commercial power source is obtained, the charging adapter is connected to the multi-function connector 12 and is charged. When commercial power is not available, such as when the user is outdoors, the battery pack 30 is conventionally connected to the multi-function connector 12 and charged, for example, as shown in FIG. The battery pack 30 is used as a simple charger or an emergency power source. The main body 10 is provided with a charge control circuit 40 and an internal circuit 50 as shown in FIG. The charge control circuit 40 supplies and charges the electromotive force of the battery pack 30 at a constant current and a constant voltage to the dedicated secondary battery 20 via the terminals 13a and 13b and the terminals 21a and 21b. The internal circuit 50 is supplied with the power of the dedicated secondary battery 20 and performs the main operation of a TDMA (Time Division Multiple Access) type mobile phone.
[0004]
20A, 20B, 20C, and 20D are circuit diagrams showing an example of the electrical configuration of the battery pack 30 in FIG. Each battery symbol in the figure represents a cell unit of the battery, and one cell has an electromotive force of 1.5V.
The battery pack 30 shown in FIG. 2A is composed of three series 1.5V battery cells (for example, three alkaline batteries, etc.) 31, 32, 33. The battery pack 30 shown in FIG. 4B includes four series 1.5V battery cells (for example, four alkaline dry batteries, two 3V lithium manganese dioxide batteries, etc.) 31, 32, 33, 34, and backflow prevention. A diode 35 and a current limiting resistor 36 are connected in series. The battery pack 30 shown in FIG. 5C includes six series 1.5V battery cells (for example, six alkaline batteries, three 3V lithium manganese dioxide batteries, one 9V prismatic laminated alkaline battery, etc.) 31 , 32, 33, 34, 37, 38 and a step-down circuit 39 that steps down the 9V voltage of the battery cell to 5V are connected in series. The battery pack 30 shown in FIG. 4D is configured by connecting in series three battery cells 31, 32, 33 in series that approach the end voltage, and a booster circuit 3A that boosts the voltage of the battery cells to 5V. ing.
[0005]
FIG. 21 is a circuit diagram showing an electrical configuration of charge control circuit 40 in FIG.
The charge control circuit 40 includes a current limiting circuit 41, a voltage limiting circuit 42, a limiting method selection switch 43, and a voltage detector 44. The current limiting circuit 41 limits the current of power supplied from the AC adapter (charging adapter) 60 or the battery pack 30 that converts commercial power (AC100V) to DC6V to a current suitable for charging the dedicated secondary battery 20. Output. The voltage limiting circuit 42 limits the voltage of the power supplied from the AC adapter 60 or the battery pack 30 to a voltage suitable for charging the dedicated secondary battery 20 (for example, 4.5 V) and outputs the voltage.
[0006]
The limiting method selection switch 43 selects and outputs the power M of the current limiting circuit 41 or the power N of the voltage limiting circuit 42 based on the selection signal SL output from the voltage detector 44. The voltage detector 44 outputs and detects the voltage of the power Q output from the limiting method selection switch 43, and outputs a selection signal SL based on the detection result. In this case, when the voltage of the power Q is higher than the voltage suitable for charging the dedicated secondary battery 20, the power N of the voltage limiting circuit 42 is selected by the selection signal SL, and when it is lower than the voltage suitable for the charging. The power M of the current limiting circuit 41 is selected by the selection signal SL.
[0007]
In this cellular phone 1, when the battery pack 30 is connected to the multi-function connector 12, the dedicated secondary battery 20 is fixed from the battery pack 30 via the charge control circuit 40, the terminals 13a and 13b, and the terminals 21a and 21b. The battery is charged with a current and a constant voltage, and the electromotive force of the dedicated secondary battery 20 is supplied to the internal circuit 50. The internal circuit 50 operates as a TDMA type mobile phone. Similarly, when the AC adapter 60 is connected instead of the battery pack 30, the dedicated secondary battery 20 is similarly connected from the AC adapter 60 via the charge control circuit 40, the terminals 13a and 13b, and the terminals 21a and 21b. Is charged at a constant current and a constant voltage.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional battery pack 30 has the following problems.
That is, when the user goes out with the mobile phone 1 and the dedicated secondary battery 20 is discharged, or when the user is outside, such as when the user is outdoors, the battery pack 30 is used. Although charging is performed, depending on the discharge state of the dedicated secondary battery 20, it takes time to reach a predetermined voltage, and the mobile phone 1 does not operate immediately after the battery pack 30 is mounted. In addition, since the dedicated secondary battery 20 is a part of the configuration of the power supply unit of the mobile phone 1, the mobile phone 1 does not operate even if the battery pack 30 is connected when the dedicated secondary battery 20 fails. is there.
[0009]
Further, since the charge control circuit 40 is provided on the assumption that the dedicated secondary battery 20 is charged, the charge control circuit 40 may not operate normally if the dedicated secondary battery 20 is lost. Even when the battery pack 30 is connected, there is a problem that a voltage for operating the cellular phone 1 normally cannot be obtained. Further, since the charge control circuit 40 requires a voltage of 4V, the battery pack 30 needs to be configured by connecting at least three battery cells (1.5V / piece) in series, and the user feels heavy when carrying it. There is a problem. In addition, when the battery pack 30 is connected to the multi-function connector 12, there is a problem that other devices such as a personal computer cannot be connected to the multi-function connector 12.
[0010]
In order to solve these problems, it can be considered that the dedicated secondary battery identical to the dedicated secondary battery 20 is carried as a spare in a fully charged state. However, when carrying with the dedicated secondary battery fully charged, there is a risk of short circuiting and the purchase of the dedicated secondary battery. Moreover, it is necessary to carry the AC adapter 60 for charging the spare dedicated secondary battery, which is difficult to realize. In addition, since the mobile phone 1 performs an operation based on the TDMA method, the determination of the end voltage of the dedicated secondary battery 20 is performed based on the voltage value decreased during the burst period of power consumption. For this reason, it may be displayed on the display unit of the mobile phone 1 that the end voltage has been reached in a state where the discharge depth of the dedicated secondary battery 20 is shallow (a state in which the battery capacity is somewhat remaining). There is a problem that it can not be solved.
[0011]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a battery pack that immediately operates a portable terminal device such as a cellular phone even when a dedicated secondary battery is discharged.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is for controlling the charging of the dedicated secondary battery, the internal circuit, the battery mounting portion having a pair of terminals, and accommodating the dedicated secondary battery. A portable control unit configured to supply electric power to the internal circuit via the pair of terminals of the battery mounting unit and not via the charge control circuit. As a substitute power source for the terminal device, a battery pack that is used by being attached to the battery mounting portion instead of the dedicated secondary battery, and a pair of connection terminals connected to the pair of terminals of the battery mounting portion; Inserted between these connection terminals,In-pack circuit consisting of electric double layer capacitor, primary battery and power supply circuitWithA current limiting circuit for outputting the primary battery by limiting the electromotive force of the primary battery to a current equal to or lower than a predetermined value; and a voltage level of the electromotive force of the primary battery output from the current limiting circuit. A DC / DC converter that boosts the voltage level of the battery, an output voltage of the DC / DC converter is applied to the electric double layer capacitor, the output voltage is detected, and a negative feedback signal is detected based on the detection result. And a voltage detector for performing negative feedback control on the DC / DC converter, and the circuit in the pack is connected in series between the primary battery and the power supply circuit. The electric double layer capacitor is connected in parallel, and the circuit in the packIs connected to the internal circuit via the pair of connection terminals and not via the charge control circuit.
[0014]
 Claim2The described invention relates to the battery pack according to claim 1, wherein the portable terminal device has an operation mode in which power consumption increases or decreases in a burst form.
[0015]
 Claim3The described invention is claimed.1According to the battery pack described above, a diode for preventing a reverse current flow is added to the primary battery.
[0016]
 Claims4The described invention is claimed.1The battery pack described above is characterized in that an oscillation prevention capacitor is added to prevent oscillation problems when the battery pack is attached to the portable terminal device.
[0017]
 Claims5The described invention is claimed.1According to the battery pack described above, the primary battery is an alkaline battery.
[0018]
 Claims6The described invention is claimed.1According to the battery pack described above, the primary battery is composed of a replaceable alkaline dry battery.
[0019]
 Claims7The described invention is claimed.1According to the battery pack described above, the primary battery is a fuel cell.
[0020]
 Claims8The described invention is claimed.1According to the battery pack described above, the primary battery includes a fuel cell capable of fuel replenishment.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First embodiment
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a battery pack according to a first embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the battery pack 70 of this embodiment is composed of alkaline dry batteries 71 and 72, a power supply circuit 73, an electric double layer capacitor 74, and a package 75 that accommodates them, as shown in FIG. Instead of the detachable dedicated secondary battery 20, the mobile phone body 10 is mounted.
[0042]
2A and 2B are diagrams showing the mobile phone in a state where the battery pack 70 in FIG. 1 is mounted on the main body 10, where FIG. 2A is a front view, FIG. 2B is a side view, and FIG. c) is a circuit diagram showing an electrical configuration. In these drawings, the same elements as those in the conventional FIG. 19 are denoted by the same reference numerals.
In this cellular phone, as shown in FIG. 5A, the multifunction connector 12 is in a state where other devices such as a personal computer are connected thereto. Further, as shown in FIG. 2B, the battery pack 70 is mounted on the battery mounting portion 11.
[0043]
Further, as shown in FIG. 5C, in the battery pack 70, alkaline dry batteries 71 and 72 are connected in series. The alkaline dry batteries 71 and 72 connected in series generate an electromotive force having a voltage (3 V) lower than the voltage of the dedicated secondary battery 20. The input side of the power supply circuit 73 is connected to the + side of the alkaline dry battery 71, and an electric double layer capacitor 74 is connected between the output side of the power supply circuit 73 and the negative side of the alkaline dry battery 72. The power supply circuit 73 includes a step-up DC / DC (direct current / direct current) converter and the like, and the voltage of the alkaline batteries 71 and 72 connected in series is the same as the voltage of the dedicated secondary battery 20 (for example, 4.5 V). The output is boosted to the voltage of. The electric double layer capacitor 74 is formed in a thin flat shape so as to be accommodated in the package 75, and has a capacity (in order to supply stable power to the internal circuit 50 of the mobile phone whose power consumption increases or decreases in bursts). For example, 10 mF or more) and is charged by applying the output voltage of the power supply circuit 73 to store electric power. The electric double layer capacitor 74 is connected to terminals 76 a and 76 b for supplying the power stored in the electric double layer capacitor 74 to the mobile phone body 10.
[0044]
FIG. 3 is a block diagram showing the electrical configuration of the charge control circuit 40 and the power supply circuit 73 in FIG. 2 (c). Elements common to those in FIG. Yes.
As shown in FIG. 3, the power supply circuit 73 includes a current limiting circuit 73a, a DC / DC converter 73b, and a voltage detector 73c. The current limiting circuit 73a limits the input electromotive force of the alkaline batteries 71 and 72 to a current equal to or lower than a predetermined value and outputs the current. This limited current value is such that the life of the alkaline dry batteries 71 and 72 is as long as possible by preferentially discharging the electric double layer capacitor 74 over the alkaline dry batteries 71 and 72 during the burst period of power consumption. Is set. The DC / DC converter 73b boosts the voltage of the electromotive force of the alkaline dry batteries 71 and 72 supplied from the current limiting circuit 73a to the same output voltage U as the voltage of the dedicated secondary battery 20. The voltage detector 73c detects the output voltage U of the DC / DC converter 73b and applies it to the electric double layer capacitor 74 to generate a negative feedback signal F for negative feedback control of the output voltage U to generate the DC / DC converter 73c. It is sent to the DC converter 73b.
[0045]
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the internal circuit 50 in FIG.
As shown in FIG. 4, the internal circuit 50 includes a power amplifier 51, a transmission / reception unit 52, a control unit 53, a driver 54, a display 55, a microphone / speaker 56, and a regulator 57. . The power amplifier 51 is supplied with the output voltage of the battery pack 70, and transmits the transmission signal output from the transmission / reception unit 52 as a transmission radio wave by the TDMA system via the antenna 14. As for the TDMA system, a PDC (Personal Digital Cellular) system is used in Japan, and a GSM (Global System for Mobile communications) system is used in Europe and the like. The transmission / reception unit 52 transmits / receives a radio signal via the antenna 14.
[0046]
The control unit 53 is configured by a central processing unit or the like, and controls the operation of the entire internal circuit 50 based on a control program. The driver 54 converts the audio signal blown from the microphone / speaker unit 56 into a digital signal, converts the received digital signal into an audio signal, and sends the audio signal to the microphone / speaker unit 56. In addition, the driver 54 sends a display signal to the display 55. The display 55 displays information such as various messages to the user. The regulator 57 inputs the output voltage of the battery pack 70 to generate a constant voltage having a predetermined value, and supplies the constant voltage to the transmission / reception unit 52, the control unit 53, the driver 54, and the microphone / speaker unit 56.
[0047]
Next, the operation of the battery pack of this embodiment will be described.
The battery pack 70 is mounted in place of the dedicated secondary battery 20 when the dedicated secondary battery 20 is discharged with respect to the conventional mobile phone 1 operating with the dedicated secondary battery 20 in FIG. Supply power. That is, in the battery pack 70, an electromotive force of 3 V is generated from the alkaline dry batteries 71 and 72 connected in series. The electromotive force of the alkaline batteries 71 and 72 is limited to a current equal to or less than a predetermined value by the current limiting circuit 73a and is sent to the DC / DC converter 73b. The DC / DC converter 73b has the same voltage as the voltage of the dedicated secondary battery 20. The output voltage is boosted to U. The output voltage U is detected by the voltage detector 73c, and a negative feedback signal F is sent from the voltage detector 73c to the DC / DC converter 73b, so that negative feedback control is performed so as to be a predetermined value. The output voltage U of the DC / DC converter 73 b is applied to the electric double layer capacitor 74. Then, electric power is stored in the electric double layer capacitor 74. The same power is supplied to the mobile phone body 10 from the terminals 13a and 13b via the terminals 76a and 76b.
[0048]
In the mobile phone body 10, a transmission radio wave is transmitted by the TDMA method, and at this time, a pulsed load current having a frequency based on the TDMA method is taken out from the battery pack 70. Since the electric double layer capacitor 74 has a capacity for supplying stable power to the internal circuit 50 whose power consumption increases or decreases in a burst shape, the electric double layer capacitor 74 is also used during the power consumption burst period of the power amplifier 51. The voltage of the multilayer capacitor 74 hardly decreases. For this reason, the fact that the discharge voltage of the alkaline batteries 71 and 72 has reached the end voltage when the discharge depth is shallow is not displayed on the display unit of the mobile phone body 10, and the capacity of the alkaline batteries 71 and 72 can be used up. it can.
[0049]
As described above, in the first embodiment, since the battery pack 70 is attached to the main body 10 instead of the dedicated secondary battery 20, the electric power stored in the electric double layer capacitor 74 is immediately after the attachment. The mobile phone is supplied to the main body 10 and immediately operates. Further, even when the dedicated secondary battery 20 is broken or lost, the dedicated secondary battery 20 is not included in the configuration of the power supply unit, so that the mobile phone immediately operates by attaching the battery pack 70 to the main body 10. . Furthermore, since the battery pack 70 includes the step-up DC / DC converter 73b, the mobile phone is operated with two relatively light alkaline batteries 71 and 72 connected in series or one alkaline battery. Can do. In addition, since the battery pack 70 is connected to the terminals 13 a and 13 b and is not connected to the multi-function connector 12, other devices such as a personal computer can be connected to the multi-function connector 12. Further, since the voltage of the electric double layer capacitor 74 hardly decreases even during the burst period of power consumption, the capacity of the alkaline batteries 71 and 72 can be used up. In addition, since alkaline batteries are easily available regardless of the date and the user's whereabouts, when alkaline batteries 71 and 72 are discharged, they can be replaced immediately.
[0050]
Second embodiment
FIG. 5 is a perspective view showing an appearance of a battery pack according to the second embodiment of the present invention, and elements common to the elements in FIG. 1 illustrating the first embodiment are denoted by common reference numerals. Yes.
In the battery pack 70A of this embodiment, as shown in FIG. 5, the power circuit 73 is deleted from the battery pack 70 in FIG. 1, and an alkaline battery 77 is added. The other configuration is the same as that shown in FIG.
[0051]
FIG. 6 is a diagram showing the mobile phone in a state where the battery pack 70A in FIG. 5 is attached to the main body 10. Elements common to the elements in FIG. 2 showing the first embodiment are denoted by common reference numerals. It is attached.
As shown in FIG. 6C, in the battery pack 70A, alkaline dry batteries 71, 72, 77 are connected in series. The alkaline dry batteries 71, 72, 77 connected in series generate an electromotive force having the same voltage as that of the dedicated secondary battery 20 (for example, 4.5V). An electric double layer capacitor 74 is connected in parallel to the alkaline batteries 71, 72, 77 connected in series. In this embodiment, the electric double layer capacitor 74 has a lower equivalent series resistance than the alkaline batteries 71, 72, 77 connected in series. This equivalent series resistance preferentially discharges the electric double layer capacitor 74 over the alkaline batteries 71, 72, 77 during the burst period of power consumption, thereby extending the lifetime of the alkaline batteries 71, 72, 77 as much as possible. Is set as follows.
[0052]
Next, the operation of the battery pack of this embodiment will be described.
The battery pack 70A is attached to the conventional mobile phone 1 operating with the dedicated secondary battery 20 in FIG. 18 as a power source, instead of the dedicated secondary battery 20 when the dedicated secondary battery 20 is discharged. Supply power. That is, in the battery pack 70A, an electromotive force of 4.5 V is generated from the alkaline dry batteries 71, 72, 77 connected in series. The voltage of the alkaline batteries 71, 72, 77 is applied to the electric double layer capacitor 74. Then, electric power is stored in the electric double layer capacitor 74. The same power is supplied to the mobile phone body 10 from the terminals 13a and 13b via the terminals 76a and 76b. In the mobile phone body 10, the same operation as in the first embodiment is performed. In this case, since the equivalent series resistance of the electric double layer capacitor 74 is lower than the equivalent series resistance of the alkaline batteries 71, 72, 77 connected in series, the electric double layer capacitor 74 preferentially during the burst period of power consumption. Discharge. Further, since the voltage of the electric double layer capacitor 74 hardly decreases even during the burst period of power consumption, the fact that the discharge voltage of the alkaline dry batteries 71, 72, 77 has reached the end voltage with a shallow discharge depth is indicated on the display unit of the mobile phone body 10. The capacity of the alkaline batteries 71, 72, 77 can be used up without being displayed.
[0053]
As described above, in the second embodiment, the battery pack 70A is attached to the main body 10 instead of the dedicated secondary battery 20, so that the electric power stored in the electric double layer capacitor 74 is immediately after the attachment. The mobile phone is supplied to the main body 10 and immediately operates. Even when the dedicated secondary battery 20 breaks down or is lost, the dedicated secondary battery 20 is not included in the configuration of the power supply unit, so that the mobile phone immediately operates by attaching the battery pack 70A to the main body 10. . Furthermore, in the battery pack 70A, the alkaline dry batteries 71, 72, 77 generate an electromotive force of the same voltage (for example, 4.5V) as that of the dedicated secondary battery 20, and the equivalent series resistance of the electric double layer capacitor 74 is in series. Since it is lower than the connected alkaline dry batteries 71, 72, 77, the power circuit 73 becomes unnecessary, and the configuration is simplified. In addition, since the battery pack 70A is connected to the terminals 13a and 13b and is not connected to the multi-function connector 12, other devices such as a personal computer can be connected to the multi-function connector 12. Further, since the voltage of the electric double layer capacitor 74 hardly decreases even during the burst period of power consumption, the capacity of the alkaline batteries 71, 72, 77 can be used up.
[0054]
Third embodiment
FIG. 7 is a perspective view showing an appearance of a battery pack according to a third embodiment of the present invention. Elements common to the elements in FIG. 1 showing the first embodiment are denoted by common reference numerals. Yes.
In the battery pack 70B of this embodiment, as shown in FIG. 7, a fuel cell 78 is provided instead of the alkaline dry cells 71 and 72 in FIG. The other configuration is the same as that shown in FIG.
[0055]
FIG. 8 is a diagram showing the mobile phone in a state where the battery pack 70B in FIG. 7 is attached to the main body 10. Elements common to the elements in FIG. 2 showing the first embodiment are denoted by common reference numerals. It is attached.
As shown in FIG. 8C, in the battery pack 70B, a fuel cell 78 is provided instead of the alkaline dry cells 71 and 72 connected in series. The fuel cell 78 generates an electromotive force having a voltage (for example, 3 V) lower than the voltage of the dedicated secondary battery 20. The other configuration is the same as that shown in FIG.
[0056]
FIG. 9 is a block diagram showing an example of the fuel cell 78 in FIG.
As shown in FIG. 9, the fuel cell 78 includes a positive gas chamber 79, a positive electrode 7A, a negative gas chamber 7B, a negative electrode 7C, and an electrolyte layer 7D sandwiched between the positive electrode 7A and the negative electrode 7C. Have. In this fuel cell 78, the positive electrode active material (oxidant) is taken into the positive electrode side gas chamber 79, and the supplied negative electrode active material (fuel made of hydrogen, methanol, etc.) is taken into the negative electrode side gas chamber 7B. An electromotive force e is generated between the positive electrode 7A and the negative electrode 7C while discharging the reaction product from the positive electrode side gas chamber 79, the negative electrode side gas chamber 7B, and the electrolyte layer 7D.
[0057]
Next, the operation of the battery pack of this embodiment will be described.
The battery pack 70B is mounted in place of the dedicated secondary battery 20 when the dedicated secondary battery 20 is discharged with respect to the conventional mobile phone 1 operating with the dedicated secondary battery 20 in FIG. Supply power. That is, in the battery pack 70B, an electromotive force of 3V is generated from the fuel cell 78. The electromotive force of the fuel cell 78 is limited to a current equal to or less than a predetermined value by the current limiting circuit 73a and is sent to the DC / DC converter 73b. The same output voltage as the voltage of the dedicated secondary battery 20 is output from the DC / DC converter 73b. Boosted to U. The output voltage U is detected by the voltage detector 73c, and a negative feedback signal F is sent from the voltage detector 73c to the DC / DC converter 73b, so that negative feedback control is performed so as to be a predetermined value. The output voltage U of the DC / DC converter 73 b is applied to the electric double layer capacitor 74. Then, electric power is stored in the electric double layer capacitor 74. The same power is supplied to the mobile phone body 10 from the terminals 13a and 13b via the terminals 76a and 76b. In the mobile phone body 10, the same operation as in the first embodiment is performed.
[0058]
In this case, since the electric double layer capacitor 74 has a capacity for supplying stable power to the internal circuit 50 whose power consumption increases or decreases in a burst state, even during the burst period of power consumption of the power amplifier 51. The voltage of the electric double layer capacitor 74 hardly decreases. Therefore, the fact that the end voltage has been reached in a state where the discharge depth of the fuel cell 78 is shallow is not displayed on the display unit of the mobile phone body 10, and the capacity of the fuel cell 78 can be used up.
[0059]
As described above, the third embodiment has substantially the same advantages as the first embodiment, and the battery pack 70B includes the fuel cell 78 instead of the alkaline dry cells 71 and 72 in FIG. Therefore, when the fuel is exhausted, the operation of the battery pack 70B is immediately restored by replenishment. In addition, since the voltage of the electric double layer capacitor 74 hardly decreases even during the burst period of power consumption, the capacity of the fuel cell 78 can be used up.
[0060]
Fourth embodiment
FIG. 10 is a perspective view showing an external appearance of a battery pack according to a fourth embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 7 showing the third embodiment are denoted by common reference numerals. Yes.
As shown in FIG. 10, the battery pack 70 C of this embodiment is configured such that the power circuit 73 is deleted from the battery pack 70 B in FIG. 7 and a fuel cell 78 C is provided instead of the fuel cell 78. The other configuration is the same as that of FIG.
[0061]
FIG. 11 is a diagram showing the mobile phone in a state where the battery pack 70C in FIG. 10 is mounted on the main body 10. Elements common to the elements in FIG. 8 showing the third embodiment are denoted by common reference numerals. It is attached.
As shown in FIG. 11C, in the battery pack 70C, a fuel cell 78C having a different electromotive force is provided instead of the fuel cell 78 in FIG. The fuel cell 78C generates an electromotive force having the same voltage (for example, 4.5 V) as that of the dedicated secondary battery 20. An electric double layer capacitor 74 is connected in parallel to the fuel cell 78C. In this embodiment, an electric double layer capacitor 74 having a lower equivalent series resistance than the fuel cell 78C is used. The equivalent series resistance is set so that the use time of the fuel cell 78C is as long as possible by preferentially discharging the electric double layer capacitor 74 over the fuel cell 78C during the burst period of power consumption.
[0062]
Next, the operation of the battery pack of this embodiment will be described.
The battery pack 70C is mounted in place of the dedicated secondary battery 20 when the dedicated secondary battery 20 is discharged with respect to the conventional mobile phone 1 operating with the dedicated secondary battery 20 in FIG. Supply power. That is, in the battery pack 70C, an electromotive force of 4.5V is generated from the fuel cell 78C. The voltage of the fuel cell 78C is applied to the electric double layer capacitor 74. Then, electric power is stored in the electric double layer capacitor 74. The same power is supplied to the mobile phone body 10 from the terminals 13a and 13b via the terminals 76a and 76b. In the mobile phone body 10, the same operation as in the first embodiment is performed. In this case, since the equivalent series resistance of the electric double layer capacitor 74 is lower than the equivalent series resistance of the fuel cell 78C, the electric double layer capacitor 74 is preferentially discharged during the burst period of power consumption. Further, since the voltage of the electric double layer capacitor 74 hardly decreases even during the burst period of power consumption, the fact that the end voltage has been reached with the shallow depth of discharge of the fuel cell 78C is displayed on the display unit of the mobile phone body 10. The capacity of the fuel cell 78C can be used up.
[0063]
As described above, the fourth embodiment has substantially the same advantages as those of the second embodiment, and the battery pack 70C includes a fuel cell 78C instead of the alkaline dry cells 71, 72, and 77 shown in FIG. Therefore, when the fuel is exhausted, the operation is immediately restored by replenishment. In addition, since the voltage of the electric double layer capacitor 74 hardly decreases even during the burst period of power consumption, the capacity of the fuel cell 78 can be used up.
[0064]
Fifth embodiment
FIG. 12 is a perspective view showing the appearance of a battery pack according to a fifth embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 5 showing the second embodiment are denoted by common reference numerals. Yes.
In the battery pack 70D of this embodiment, as shown in FIG. 12, a fuse 7E, a diode 7F, and an oscillation preventing capacitor 7G are added to the battery pack 70A in FIG. The other configuration is the same as that of FIG.
[0065]
FIG. 13 is a diagram showing the mobile phone in a state where the battery pack 70D in FIG. 12 is mounted on the main body 10. Elements common to the elements in FIG. 6 showing the second embodiment are denoted by common reference numerals. It is attached.
As shown in FIG. 13C, in the battery pack 70 D, the fuse 7 E is interposed between the + side of the alkaline dry battery 71 and the + side of the electric double layer capacitor 74. The fuse 7E cuts off the output current when the output current of the battery pack 70D exceeds a predetermined value (for example, when the terminals 76a and 76b are accidentally short-circuited). The diode 7F has an anode connected to the positive side of the electric double layer capacitor 74 and a cathode connected to the terminal 76a. The diode 7F prevents a reverse current flow with respect to the primary battery. For example, when the battery pack 30 or the AC adapter 60 in FIG. Block charging current for 72,77. In addition, when the alkaline batteries 71, 72, 77 are connected in series, the initial voltage becomes 5 V or more, which may exceed the allowable voltage (for example, 5 V) for the main body 10. In this case, the diode 7 F drops the voltage of the alkaline batteries 71, 72, 77 within the allowable voltage range for the main body 10 by a forward voltage drop (about 0.6 V at room temperature). The oscillation preventing capacitor 7G is interposed between the terminals 76a and 76b. This oscillation prevention capacitor 7G prevents oscillation caused by power impedance mismatch when the battery pack 70D is attached to the main body 10.
[0066]
Next, the operation of the battery pack of this embodiment will be described.
The battery pack 70D is mounted in place of the dedicated secondary battery 20 when the dedicated secondary battery 20 is discharged with respect to the conventional mobile phone 1 operating with the dedicated secondary battery 20 in FIG. Supply power. Thereafter, the same operation as that of battery pack 70A in FIG. 5 is performed. If the terminals 76a and 76b are accidentally shorted before the battery pack 70D is mounted on the main body 10, the output current of the battery pack 70D is cut off by the fuse 7E. Further, when the battery pack 30 or the AC adapter 60 is mistakenly connected to the multi-function connector 12, the charging current for the alkaline dry batteries 71, 72, 77 is blocked by the diode 7F. Further, the voltage of the alkaline batteries 71, 72, 77 is lowered by the diode 7F and supplied to the main body 10. Further, the oscillation prevention capacitor 7G reduces the impedance in the high frequency region between the terminals 76a and 76b, thereby preventing oscillation.
[0067]
As described above, in the fifth embodiment, since the battery pack 70D is provided with the fuse 7E, the diode 7F, and the oscillation preventing capacitor 7G, in addition to the advantages of the second embodiment, the terminals 76a and 76b are provided. Is accidentally short-circuited or when the battery pack 30 or the AC adapter 60 is mistakenly connected to the multi-function connector 12, safety is ensured and oscillation is prevented in advance.
[0068]
Sixth embodiment
FIG. 14 is a perspective view showing an external appearance of a battery pack according to a sixth embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 12 showing the fifth embodiment are denoted by common reference numerals. Yes.
As shown in FIG. 14, in the battery pack 70E of this embodiment, a fuse 7E, a diode 7F, and an oscillation preventing capacitor 7G are added to the battery pack 70A in FIG. 5 in the same manner as the battery pack 70D in FIG. However, the internal connection status is different.
[0069]
FIG. 15 is a diagram showing the mobile phone in a state where the battery pack 70E in FIG. 14 is attached to the main body 10. Elements common to the elements in FIG. 13 showing the fifth embodiment are denoted by common reference numerals. It is attached.
As shown in FIG. 15C, in the battery pack 70E, the fuse 7E is interposed between the positive side of the electric double layer capacitor 74 and the anode of the diode 7F, and the cathode of the diode 7F is connected to the terminal 76a. ing. The other configuration is the same as that shown in FIG.
[0070]
Also in this type of battery pack, the same operation as in the fifth embodiment is performed, and there are similar advantages.
[0071]
Seventh embodiment
FIG. 16 is a perspective view showing the appearance of a battery pack according to a seventh embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 12 showing the fifth embodiment are denoted by common reference numerals. Yes.
As shown in FIG. 16, in the battery pack 70F of this embodiment, a fuse 7E, a diode 7F, and an oscillation preventing capacitor 7G are added to the battery pack 70A in FIG. 5 in the same manner as the battery pack 70D in FIG. However, the internal connection state is different.
[0072]
FIG. 17 is a diagram showing the mobile phone in a state where the battery pack 70F in FIG. 16 is attached to the main body 10. Elements common to the elements in FIG. 13 showing the fifth embodiment are denoted by common reference numerals. It is attached.
As shown in FIG. 17C, in the battery pack 70F, the anode of the diode 7F is connected to the + side of the alkaline dry battery 71, and the cathode is connected to the + side of the electric double layer capacitor 74. The fuse 7E is inserted between the positive side of the electric double layer capacitor 74 and the terminal 76a. The other configuration is the same as that shown in FIG.
[0073]
Also in this type of battery pack, the same operation as in the fifth embodiment is performed, and there are similar advantages.
[0074]
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the present invention can be changed even if there is a design change without departing from the gist of the present invention. include.
For example, in each embodiment, when the dedicated secondary battery 20 in FIG. 12 is discharged, battery packs 70, 70A, 70B, 70C, 70D, 70E, and 70F are mounted instead of the dedicated secondary battery 20. However, the battery packs 70, 70A, 70B, 70C, 70D, 70E, and 70F may be mounted without using the dedicated secondary battery 20 from the beginning. Moreover, the two alkaline dry batteries 71 and 72 in FIG.2 (c) and FIG. 3 may be one. However, in this case, the DC / DC converter 73b needs to boost the voltage of the electromotive force of one alkaline dry battery to the same output voltage U as the voltage of the dedicated secondary battery 20. Each alkaline dry battery may be, for example, a manganese dioxide lithium battery or a nickel hydrogen battery. The electric double layer capacitor 74 may be an aluminum electrolytic capacitor, for example. In each of the embodiments, the battery packs 70, 70A, 70B, 70C, 70D, 70E, and 70F are mounted on the main body 10 of the mobile phone. However, the PDA includes not only the mobile phone but also the functions of the mobile phone. (Personal Digital Assistants) can also be installed.
[0075]
 The fuse 7E in FIGS. 12, 14, and 16 may be a PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistor. The PTC thermistor increases the resistance value due to current and overheating, and limits the power of the circuit. The positions of the fuse 7E and the diode 7F in FIG. Further, instead of the alkaline dry cells 71, 72, 77 in FIGS. 13 (c), 15 (c) and 17 (c), a fuel cell 78C in FIG. 11 (c) showing the fourth embodiment is used. It may be provided.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, since the battery pack is attached to the portable terminal device instead of the dedicated secondary battery, the electric power stored in the electric double layer capacitor (power storage unit) is It is supplied to the mobile terminal device immediately after mounting, and the mobile terminal device can be operated immediately. In addition, even if a dedicated secondary battery breaks down or is lost, the dedicated secondary battery is not included in the configuration of the power supply unit, so that the mobile phone can be operated immediately by attaching the battery pack to the mobile terminal device. it can. Furthermore, since the battery pack includes boosting means (DC / DC converter), the portable terminal device can be operated with a primary battery having a voltage lower than that of the dedicated secondary battery. In addition, since the battery pack is not connected to the multi-function connector, other devices such as a personal computer can be connected to the multi-function connector. Further, since the voltage of the electric double layer capacitor (power storage unit) hardly decreases even during the burst period of power consumption, the capacity of the primary battery can be used up.
[0077]
 In addition, since the primary battery generates an electromotive force of the same voltage as that of the dedicated secondary battery, and the power storage unit is composed of an electric double layer capacitor having a lower equivalent series resistance than the primary battery, the current limiting circuit and the DC A DC / DC converter is not required, and the configuration can be simplified. In addition, since the battery pack includes the fuel cell, when the fuel is exhausted, the operation of the battery pack can be immediately restored by replenishment. In addition, the fuel cell generates an electromotive force of the same voltage as that of the dedicated secondary battery, and the power storage unit has an equivalent series resistance lower than that of the fuel cell. Can be simplified. In addition, since the voltage of the electric double layer capacitor (power storage unit) hardly decreases even during the burst period of power consumption, the capacity of the fuel cell can be used up. In addition, since the battery pack has a current interrupter and a diode, if the terminals provided in the package are accidentally shorted, or the battery pack or AC adapter for charging is incorrectly connected to the multi-function connector. Even in the case of safety, safety can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a battery pack according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the mobile phone in a state where the battery pack 70 in FIG. 1 is mounted on the main body 10. FIG.
3 is a block diagram showing an electrical configuration of a charge control circuit 40 and a power supply circuit 73 in FIG.
4 is a block diagram showing an electrical configuration of an internal circuit 50 in FIG. 2 (c). FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing an appearance of a battery pack according to a second embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing the mobile phone with the battery pack 70A in FIG. 5 attached to the main body 10. FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing an external appearance of a battery pack according to a third embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing the mobile phone in a state where the battery pack 70B in FIG. 7 is attached to the main body 10. FIG.
9 is a configuration diagram showing an example of a fuel cell 78 in FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a perspective view showing an appearance of a battery pack according to a fourth embodiment of the invention.
11 is a diagram showing the mobile phone in a state where the battery pack 70C in FIG. 10 is attached to the main body 10. FIG.
FIG. 12 is a perspective view showing an appearance of a battery pack according to a fifth embodiment of the invention.
13 is a diagram showing the mobile phone in a state where the battery pack 70D in FIG. 12 is attached to the main body 10. FIG.
FIG. 14 is a perspective view showing an appearance of a battery pack according to a sixth embodiment of the present invention.
15 is a diagram showing the mobile phone with the battery pack 70E in FIG. 14 attached to the main body 10. FIG.
FIG. 16 is a perspective view showing an appearance of a battery pack according to a seventh embodiment of the invention.
17 is a diagram showing the mobile phone with the battery pack 70F in FIG. 16 attached to the main body 10. FIG.
FIG. 18 is a perspective view showing an appearance of a conventional mobile phone.
19 is a diagram showing a mobile phone in a state where a conventional battery pack 30 is connected to the multi-function connector 12. FIG.
20 is a circuit diagram showing an example of the electrical configuration of the battery pack 30 in FIG. 19. FIG.
FIG. 21 is a circuit diagram showing an electrical configuration of charge control circuit 40 in FIG. 19;
[Explanation of symbols]
10 Mobile phone body (mobile terminal equipment)
11 Battery mounting part
20 Dedicated secondary battery
50 Internal circuit
70, 70A, 70B, 70C, 70D, 70E, 70F Battery pack
71, 72, 77 Alkaline batteries (primary batteries)
73 Power supply circuit (DC / DC converter, boosting means)
73a current limiting circuit
73b DC / DC converter (boosting means)
73c Voltage detector
74 Electric double layer capacitor (power storage)
75 packages
76a, 76b terminal
78,78C fuel cell
7E fuse (current interrupter)
7F diode

Claims

An internal circuit, a battery mounting portion that has a pair of terminals and accommodates a dedicated secondary battery, and a charge control circuit for controlling charging of the dedicated secondary battery, the dedicated secondary battery, As an alternative power source for a portable terminal device configured to supply power to the internal circuit via the pair of terminals of the battery mounting portion and not via the charge control circuit, the power source is replaced with the dedicated secondary battery instead of the dedicated secondary battery. A battery pack that is used by being attached to a battery mounting part,
A pair of connection terminals connected to the pair of terminals of the battery mounting portion, and an in-pack circuit composed of an electric double layer capacitor, a primary battery, and a power supply circuit inserted between these connection terminals,
The power supply circuit limits the electromotive force of the primary battery to a current equal to or lower than a predetermined value and outputs the current limiting circuit, and sets the voltage level of the electromotive force of the primary battery output from the current limiting circuit to the dedicated secondary A DC / DC converter that boosts the voltage level of the battery, an output voltage of the DC / DC converter is applied to the electric double layer capacitor, the output voltage is detected, and a negative feedback signal is detected based on the detection result. And a voltage detector for sending the DC / DC converter to the DC / DC converter and performing negative feedback control on the DC / DC converter, and
The circuit in the pack is formed by connecting the electric double layer capacitor in parallel to the serial connection of the primary battery and the power supply circuit, and the circuit in the pack is connected to the pair of connection terminals through the pair of connection terminals. A battery pack connected to the internal circuit without going through a charge control circuit.

The battery pack according to claim 1, wherein the mobile terminal device has an operation mode in which power consumption increases or decreases in bursts.

The battery pack of claim 1, wherein a diode for preventing a reverse flow of current to said primary battery formed by addition.

Wherein when mounting the portable terminal device, the battery pack according to claim 1, wherein the oscillation prevention capacitor for preventing troubles oscillation is characterized by comprising added.

The battery pack according to claim 1, wherein the primary battery is an alkaline battery.

The battery pack of claim 1 wherein said primary battery, characterized by comprising the replaceable alkaline batteries.

The battery pack of claim 1 wherein said primary battery, characterized by comprising the fuel cell.

Said primary battery, a battery pack according to claim 1, comprising the fuel cell capable of refueling.