JP2009295191A - Method for controlling power consumption, electronic device and electronic system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池を電源とする電子機器、電子機器システムと消費電力制御方法に関し、特に、発電量を向上するための補助機構と組み合わされた燃料電池に関し、特に、補助機構に二次電池が含まれる燃料電池を電源とする電子機器、電子機器システムと消費電力制御方法に関する。 The present invention relates to an electronic device using a fuel cell as a power source, an electronic device system, and a power consumption control method, and more particularly, to a fuel cell combined with an auxiliary mechanism for improving power generation, and more particularly, to a secondary battery as an auxiliary mechanism. The present invention relates to an electronic device using a fuel cell including a power source, an electronic device system, and a power consumption control method.
近年、例えば、ノート型のパーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistants)などの携帯型の情報処理装置が広く普及している。このような携帯型の電子機器の電源としては、主に、リチウムイオンバッテリなどの二次電池が用いられている。また、これら情報処理装置の高機能化に伴う消費電力の増加や更なる長時間使用の要請から、
高出力で充電の必要のない小型燃料電池も新たな電源として期待されている。燃料電池には種々の形態があるが、特に、燃料としてメタノール溶液を使用するダイレクトメタノール方式の燃料電池(DMFC:Direct Methanol Fuel Cell)は、水素を燃料とする燃料電池に比べて燃料の取扱いが容易で、システムが簡単であることから、携帯型の情報処理装置の電源として注目されている。
In recent years, portable information processing apparatuses such as notebook personal computers and PDAs (Personal Digital Assistants) have been widely used. As a power source for such a portable electronic device, a secondary battery such as a lithium ion battery is mainly used. In addition, from the demand for increased power consumption and further long-term use due to the higher functionality of these information processing devices,
A small fuel cell with high output and no need for charging is also expected as a new power source. There are various types of fuel cells. In particular, direct methanol fuel cells (DMFC) that use methanol solution as the fuel handle fuel more than fuel cells that use hydrogen as fuel. Since it is easy and the system is simple, it has attracted attention as a power source for portable information processing devices.
燃料電池パックは、リチウムイオン電池と異なり、瞬間的な大電流出力に対応することができない。このような特性に対して燃料電池を電源として使用するに際し、様々な技術が提案されている。 Unlike a lithium ion battery, a fuel cell pack cannot handle an instantaneous large current output. Various techniques have been proposed for using such a fuel cell as a power source.
特許文献1(特開2004−266908号公報)には、電子機器の電源として燃料電池とともにリチウムイオン電池を使用し、リチウムイオン電池からの給電を受ける場合には高速動作を行い、消費電力が一定の範囲で収まる場合には燃料電池を使用することが開示されている。特許文献1には複数の電池の使用状態を表示することを目的とし、電子機器の使用状況に応じて各電池による給電状態を切りかえることが記載されている。 In Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-266908), a lithium ion battery is used together with a fuel cell as a power source of an electronic device. When power is supplied from the lithium ion battery, high speed operation is performed and power consumption is constant. It is disclosed that a fuel cell is used when it falls within the range. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 describes that the usage state of a plurality of batteries is displayed, and the power feeding state of each battery is switched according to the usage state of the electronic device.
特許文献2(特開2004−192172号公報)には、燃料電池を電源とし、消費電力が大きな起動処理時には不必要なデバイスの電源を制御することで最大消費電力を下げることが開示されている。 Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-192172) discloses that a fuel cell is used as a power source, and the power consumption of an unnecessary device is controlled during start-up processing with large power consumption to reduce the maximum power consumption. .
特許文献3(特開2004−213959号公報)には、燃料電池の体積あたりの出力電力量を上げるためにポンプなどの補助機構が開示されている。特許文献3に記載の発明は、電子機器の動作状態に応じて燃料電池の出力変更を行うことを目的とし、消費電力の異なる複数のモードの切り替えを燃料電池の状態に応じて実行することが記載されている。
Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-213959) discloses an auxiliary mechanism such as a pump in order to increase the amount of output power per volume of the fuel cell. The invention described in
特許文献3に開示されているように、燃料電池は、その体積あたりの出力電力量を上げるための補助機構と組み合わされて使用されることがある。このような組み合わせは、燃料電池の小型化に極めて有効であり、今後一般的な構成となることが予想される。
As disclosed in
補助機構は、燃料電池の電極に多くの燃料を送りこむためのファンやファンを駆動するためのモータ、モータの電源となる二次電池から構成される。 The auxiliary mechanism includes a fan for feeding a large amount of fuel to the electrodes of the fuel cell, a motor for driving the fan, and a secondary battery serving as a power source for the motor.
補助機構と組み合わされる燃料電池の出力電力量は、補助機構無しではきわめて低い。このため、補助機構と組み合わされる燃料電池を電源とする電子機器の電源をオンする旨の入力を受け付けると、まず、補助機構による燃料の送りこみが行われ、燃料電池の出力電力量が充分となったときに電子機器の実際の電源がオンとされる。 The output power amount of the fuel cell combined with the auxiliary mechanism is extremely low without the auxiliary mechanism. For this reason, when an input to turn on the power of an electronic device that uses a fuel cell combined with the auxiliary mechanism as a power source is received, fuel is first fed by the auxiliary mechanism, and the output power amount of the fuel cell is sufficient. The actual power of the electronic device is turned on.
補助電源を構成する二次電池は、燃料電池が動作を開始する場合には充分な充電量である必要があり、その充電は燃料電池による電子機器の給電の際に、余剰となっている電力を用いて行われていた。 The secondary battery that constitutes the auxiliary power source needs to have a sufficient amount of charge when the fuel cell starts to operate, and the charge is the surplus power when the electronic device is powered by the fuel cell. It was done using.
燃料電池はその発電量が瞬間的な大電流出力に対応することができないことから、特許文献2に開示されるように使用する電子機器側の消費電力を調製する方向での制御も行われている。補助機構と燃料電池とが組み合わされる燃料電池システムでは補助機構に含まれる二次電池の充電も行なわなければならず、また、該二次電池の充電量は電子機器の電源投入時には十分なものであることが必要とされるため、燃料電池システムを使用する電子機器の消費電力の制御は特に重要となっている。 Since the amount of power generation of a fuel cell cannot cope with an instantaneous large current output, control in the direction of adjusting the power consumption on the electronic device side used is also performed as disclosed in Patent Document 2. Yes. In a fuel cell system in which an auxiliary mechanism and a fuel cell are combined, the secondary battery included in the auxiliary mechanism must also be charged, and the amount of charge of the secondary battery is sufficient when the electronic device is turned on. Because there is a need for it, control of power consumption of electronic devices that use fuel cell systems is particularly important.
上述した従来の技術のいずれも、燃料電池システムと組み合わされて使用される二次電池の充電方法およびこのことを考慮した電子機器の消費電力量の制御については特に触れられてはいない。本発明は補助機構と燃料電池とが組み合わされた燃料電池システムの使用に際し、補助機構を構成する二次電池の充電が良好に行なわれ、突然の電源断などが発生することのない電子機器の消費電力制御方法を実現することを目的とする。 None of the above-described conventional techniques specifically mentions a method for charging a secondary battery used in combination with a fuel cell system and control of power consumption of an electronic device in consideration of this. According to the present invention, when a fuel cell system in which an auxiliary mechanism and a fuel cell are combined is used, a secondary battery constituting the auxiliary mechanism is charged well, and an electronic device that does not cause a sudden power interruption or the like is provided. The purpose is to realize a power consumption control method.
本発明の消費電力制御方法による電子機器およびシステムの構成は以下の通りである。 The configuration of the electronic device and system according to the power consumption control method of the present invention is as follows.
本発明による電子機器システムは、電子機器と、前記電子機器への電力供給を行う燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムと、からなる電子機器システムであって、前記電子機器は、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給状態を監視し、該電子機器の消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードのいずれかに制御する制御部を有することを特徴とする。 An electronic device system according to the present invention includes an electronic device, a fuel cell that supplies power to the electronic device, and a fuel cell system that includes a secondary battery that assists the power supply of the fuel cell and is charged by the fuel cell. The electronic device monitors the power supply state of the secondary battery to the electronic device, and controls to one of a plurality of operation modes in which the power consumption of the electronic device is different from each other. It has the control part which performs.
この場合、前記制御部は、前記電子機器に対して、前記二次電池から電力供給が所定時間以上行なわれている場合、前記二次電池の残量を基準にして、現在の動作モードと同じ動作モードに維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより低くなる動作モードとすることとしてもよい。 In this case, when the electric power is supplied from the secondary battery to the electronic device for a predetermined time or more, the control unit is the same as the current operation mode on the basis of the remaining amount of the secondary battery. The operation mode may be maintained, or the operation mode may be such that the power consumption of the electronic device is lower.
また、前記制御部は、前記電子機器に対して、前記二次電池から電力供給が行なわれない場合、前記二次電池の残量を基準にして、現在の動作モードと同じ動作モードに維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより大きく動作モードとすることとしてもよい。 In addition, when the electronic device is not supplied with power from the secondary battery, the control unit maintains the same operation mode as the current operation mode based on the remaining amount of the secondary battery. Alternatively, the power consumption of the electronic device may be larger and the operation mode may be set.
また、電子機器のシステム終了時に、制御部は、二次電池の残量がフルとなるまで燃料電池により充電させるクールダウン処理を二次電池に行なわせることとしてもよい。 Further, at the end of the system of the electronic device, the control unit may cause the secondary battery to perform a cool-down process in which the fuel cell is charged until the remaining amount of the secondary battery becomes full.
また、電子機器システムは表示部を備え、制御部はクールダウン処理を行なっているときにはその旨を前記表示部に表示することとしてもよい。 In addition, the electronic device system may include a display unit, and the control unit may display that on the display unit when the cool-down process is being performed.
本発明による電子機器は、燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムから電力供給を受ける電子機器であって、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給状態を監視し、該電子機器の消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードのいずれかに制御する制御部を有することを特徴とする。 An electronic apparatus according to the present invention is an electronic apparatus that assists power supply of a fuel cell and the fuel cell and receives power supply from a fuel cell system including a secondary battery that is charged by the fuel cell. And a control unit that monitors a power supply state to the electronic device and controls one of a plurality of operation modes in which the power consumption of the electronic device is different from each other.
本発明の他の形態による電子機器は、燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムから電力供給を受ける電子機器であって、前記電子機器に対して前記二次電池から電力供給が所定時間以上行なわれている場合に、前記二次電池の残量を基準にして、現在の動作モードと同じ動作モードに維持するか、或いは該電子機器の消費電力量がより低くなる動作モードとする制御部を有することを特徴とする。 An electronic device according to another aspect of the present invention is an electronic device that receives power supply from a fuel cell system that includes a fuel cell and a secondary battery that is charged by the fuel cell while assisting power supply of the fuel cell. When power is supplied to the electronic device from the secondary battery for a predetermined time or more, the operation mode is maintained in the same operation mode as the current operation mode with reference to the remaining amount of the secondary battery, or It has a control part which makes it an operation mode in which the amount of power consumption of the electronic device becomes lower.
本発明の更に他の形態による電子機器は、燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムから電力の供給を受ける電子機器であって、前記電子機器に対して前記二次電池から電力供給が行なわれない場合に、前記二次電池の残量を基準にして、現在の動作モードに維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより大きくなる動作モードとする制御部を有することを特徴とする。 An electronic device according to still another embodiment of the present invention is an electronic device that is supplied with power from a fuel cell system that includes a fuel cell and a secondary battery that is charged by the fuel cell and assists power supply of the fuel cell. Then, when power is not supplied from the secondary battery to the electronic device, the current operation mode is maintained based on the remaining amount of the secondary battery, or the consumption of the electronic device It has a control part which makes it an operation mode in which electric energy becomes larger.
本発明による消費電力制御方法は、消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードを備える電子機器と、前記電子機器への電力供給を行う燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムと、からなる電子機器システムで行なわれる消費電力制御方法であって、前記電子機器は、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給状態を監視するステップと、前記電力供給状態に応じて、前記電子機器の消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードのいずれかとするステップを有することを特徴とする。 The power consumption control method according to the present invention includes an electronic device having a plurality of operation modes having different power consumption amounts, a fuel cell that supplies power to the electronic device, and assists the power supply of the fuel cell and also the fuel cell. A power consumption control method performed in an electronic device system including a fuel cell system including a secondary battery charged by the electronic device, wherein the electronic device monitors a power supply state of the secondary battery to the electronic device And a step of selecting one of a plurality of operation modes in which the power consumption of the electronic device is different depending on the power supply state.
この場合、前記電子機器に対して、前記二次電池から電力供給が所定時間以上行なわれている場合に前記電子機器で行なわれる、前記二次電池の残量を監視するステップと、前記電力供給状態と前記二次電池の残量に応じて、現在の動作モードと同じ動作モードを維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより低くなる動作モードとするステップを有することとしてもよい。 In this case, the step of monitoring the remaining amount of the secondary battery, which is performed in the electronic device when power is supplied from the secondary battery to the electronic device for a predetermined time or more, and the power supply Depending on the state and the remaining amount of the secondary battery, the same operation mode as the current operation mode may be maintained, or an operation mode in which the power consumption of the electronic device is reduced may be included. .
また、前記電子機器に対して、前記二次電池から電力供給が行なわれない場合に前記電子機器で行なわれる、前記二次電池の残量を検出するステップと、前記電力供給状態と前記二次電池の残量に応じて、現在の動作モードと同じ動作モードを維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより大きくなる動作モードとするステップを有することとしてもよい。 A step of detecting a remaining amount of the secondary battery performed by the electronic device when power is not supplied from the secondary battery to the electronic device; and the power supply state and the secondary battery Depending on the remaining battery level, the same operation mode as the current operation mode may be maintained, or an operation mode in which the power consumption of the electronic device is increased may be included.
本発明の他の形態による消費電力制御方法は、燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムから電力の供給を受け、消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードを備える電子機器で行なわれる消費電力制御方法であって、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給状態を監視するステップと、前記電力供給状態に応じて、前記電子機器を前期複数の動作モードのいずれかとするステップを有することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a power consumption control method for assisting power supply of a fuel cell and the fuel cell and receiving power supply from a fuel cell system including a secondary battery charged by the fuel cell. A power consumption control method performed in an electronic device having a plurality of operation modes each having a different amount, the step of monitoring the power supply state of the secondary battery to the electronic device, and depending on the power supply state, The electronic device has a step of setting any one of a plurality of operation modes in the previous period.
本発明の更に他の形態による消費電力制御方法は、燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムから電力の供給を受け、消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードを備える電子機器で行なわれる消費電力制御方法であって、前記電子機器に対して前記二次電池から電力供給が所定時間以上行なわれる場合に行なわれる、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給状態および残量を監視するステップと、前記二次電池の電力供給状態と残量に応じて、現在の動作モードと同じ動作モードを維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより低くなる動作モードとするステップを有することを特徴とする。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a power consumption control method for receiving power consumption from a fuel cell system including a fuel cell and a fuel cell system including a secondary battery that is charged by the fuel cell while assisting power supply of the fuel cell. A power consumption control method performed in an electronic device having a plurality of operation modes with different amounts of power, wherein the second power is performed when power is supplied from the secondary battery to the electronic device for a predetermined time or more. Monitoring the power supply state and remaining amount of the secondary battery to the electronic device, and maintaining the same operation mode as the current operation mode according to the power supply state and remaining amount of the secondary battery, or It has the step which sets it as the operation mode from which the power consumption of an electronic device becomes lower, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の更に他の形態による消費電力制御方法は、燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムから電力の供給を受け、消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードを備える電子機器で行なわれる消費電力制御方法であって、前記電子機器に対して、前記二次電池から電力供給が行なわれない場合に行なわれる、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給状態および残量を監視するステップと、前記二次電池の電力供給状態と残量に応じて、現在の動作モードと同じ動作モードを維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより大きくなる動作モードとするステップを有することを特徴とする。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a power consumption control method for receiving power consumption from a fuel cell system including a fuel cell and a fuel cell system including a secondary battery that is charged by the fuel cell while assisting power supply of the fuel cell. A power consumption control method performed in an electronic device having a plurality of operation modes with different amounts of power, wherein the secondary device is performed when power is not supplied from the secondary battery to the electronic device. Monitoring the power supply state and the remaining amount of the battery with respect to the electronic device, and maintaining the same operation mode as the current operation mode according to the power supply state and the remaining amount of the secondary battery; It has the step which sets it as the operation mode from which the power consumption of an apparatus becomes larger, It is characterized by the above-mentioned.
二次電池の充電状態に応じて電子機器の動作モードが選択されるので、突然の電源断が発生することがなく、データが損失する危険性が回避される。このことから、利用者は燃料電池システムを意識することなく、また不安を感じることなく電子機器を使用することができる効果がある。 Since the operation mode of the electronic device is selected in accordance with the state of charge of the secondary battery, there is no risk of sudden data interruption and the risk of data loss. Therefore, the user can use the electronic device without being aware of the fuel cell system and without feeling uneasy.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本実施形態の要部構成を示すブロック図である。本実施形態は、電子機器100と燃料電池システム200から構成されている。電子機器100は、記憶部101、入力部102、制御部103および表示部104から構成され、燃料電池システム200は二次電池201、補助回路202および燃料電池203から構成されている。また、補助回路202および燃料電池203は上述した補助機構を構成する。
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of the present embodiment. The present embodiment includes an
電子機器100としては携帯可能なノート型のパーソナルコンピュータやPDA、または携帯電話機などが挙げられる。記憶部101は電子機器100を動作させるためのプログラムの記憶や、アプリケーションを実行するための一時記憶を行なうものでROM、RAM、ハードディスク、リムーバブルディスクなどから構成される。入力部102はデータ入力を行なうためのもので、マウスやキーボード、タッチペンなどから構成される。制御部103は電子機器100の制御部として機能するもので、二次電池201の電力供給状態および充電量の通知を受け、その内容に応じて電子機器100の消費電力状態を制御する。表示部104は液晶表示デバイスやLEDなどから構成されるもので、本実施形態においては液晶表示デバイスが使用されている。
Examples of the
二次電池201は、燃料電池203を動作させるための補助回路202の電源であり、例えばリチウムイオン電池やニッケルカドミウム電池などの二次電池を使用することができる。本実施形態においてはリチウムイオン電池(LIB)が使用されている。補助回路202は燃料電池203内で燃料を循環させるためのファンおよびモータ(不図示)、また、制御部103からの電源のオン、オフ信号を受け付け、ファンやモータの動作を制御する制御装置(不図示)からなる。燃料電池(FC)203は、燃料としてメタノール溶液を使用するダイレクトメタノール方式の燃料電池である。
The
本実施形態では二次電池201と燃料電池203により電子機器100への電源供給が行なわれる。電子機器100に対してはこの他にACアダプタによる電力供給も行なわれるが、図1では省略されている。二次電池201は燃料電池203による電子機器100への電力供給に余剰があるときに、余剰電力により充電が行なわれる。二次電池201は燃料電池203による電力供給だけでは不足が生じるときに電力供給をアシストするもので、その電力供給状態、充電状態および残量(充電量)を示す信号を制御部103へ出力している。制御部103は上述したように、二次電池201の電力供給状態、充電状態および残量に応じて電子機器100の消費電力状態を制御する。
In the present embodiment, the
図2は本実施形態における燃料電池203と二次電池201による電子機器100への電力供給状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a power supply state to the
燃料電池203(FC)による電力供給量は12W、二次電池(LIB)201による電力供給量は20W、ACアダプタ(ADP)による電力供給量は30Wである。図中、右から左へ向かう太線は電子機器100での消費電力量を示し、右から左へ向かう破線は二次電池(LIB)201の残量イメージを示している。図面下側には電子機器100の状態が示され、図面上側には時刻が示されている。
The power supply amount by the fuel cell 203 (FC) is 12 W, the power supply amount by the secondary battery (LIB) 201 is 20 W, and the power supply amount by the AC adapter (ADP) is 30 W. In the figure, a thick line from right to left indicates the power consumption in the
電子機器100に電源が投入されていない時刻t0にはLIB201の残量はフル充電されている場合と比較して少ないものとなっている。これは、電子機器100の終了時のクールダウン処理に電力が使用された状態のためである。
At time t0 when the
時刻t1に電子機器100の電源が投入されると、電子機器100についてはオペレーティングシステムのブートアップ処理が行なわれ、また、補助回路202による燃料電池203のウォームアップ処理が開始される。時刻t2にる燃料電池203のウォームアップ処理が終了すると、その後は燃料電池203および二次電池201による電力供給が行なわれる。このとき、電子機器100の消費電力量が燃料電池203の電力供給量よりも少ない場合には燃料電池203のみによる電力供給が行なわれるとともに二次電池201への充電動作も行われる。時刻t5においては電子機器100の消費電力量が燃料電池203の電力供給量よりも少ないが、二次電池201の充電状態がフルであるために充電動作は行われない。
When the power of the
電子機器100の消費電力量が燃料電池203の電力供給量よりも多い場合には二次電池201による電力供給がなされるが、制御部103は、二次電池201の充電量が所定量以下のときの電力供給継続時間(例えば1分)に応じて電子機器100の消費電力が減じるように制御する(時刻t3、t4、t6)。
When the power consumption of the
時刻t7から時刻t8の間はACアダプタが接続され、その後時刻t9に電子機器100のシャットダウンが行なわれるが、ACアダプタが接続されている時刻t7から時刻t8の間は燃料電池203は停止とされる。また、時刻t8から時刻t9までの間は短いことから燃料電池203はウォームアップ処理の状態とされているが、シャットダウンの後であっても二次電池201を充電するために起動し、二次電池201がフルに充電された状態となった後に燃料電池203は停止する。その後、二次電池201は補助回路202による後処理、例えば燃料電池201内の燃料を引き上げるなどの処理を行ない。動作を停止する。電子機器100がシャットアウトされた時刻t9以後の処理がクールダウン処理と呼ばれる。制御部103は電子機器100のシャットダウン時にはその旨を補助回路202へ通知する。補助回路202では燃料電池203により二次電池201がフルに充電されるまで充電を行なわせ、終了となるとその旨を制御部103へ通知する。クールダウン処理の間、制御部103は表示部104にクールダウン処理が行なわれている旨の表示を行なっている。このため、電子機器100を動作を停止した後にポンプやモータの動作音がすることとなるが、上記のような表示動作を行うことにより利用者が現在行われている動作を理解することができるものとなっている。
The AC adapter is connected between time t7 and time t8, and then the
図3は本実施形態において制御部103が実行する電子機器100の消費電力制御の内容を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the contents of power consumption control of the
制御部103による電子機器100の消費電力制御は、CPU速度、液晶表示装置(LCD)の最大輝度およびデフォルト輝度、モニタ電源を切るまでの時間、ハードディスク(HDD)の電源を切るまでの時間、システムを休止状態とするまでの時間、などを制御パラメータとして行なわれるもので、ACアダプタが接続されている状態のときのACモードと、燃料電池システム200が使用されているときのFCモード1〜FCモード4とを有する。各モードにおける制御パラメータは図3に示されるとおりである。
The power consumption control of the
次に、各モードに移行する条件について図4および図5を参照して説明する。 Next, conditions for shifting to each mode will be described with reference to FIGS.
なお、以下の説明では、モードの数を、3または4で示しているが、実際には、実用に合わせて、適正なモード数を設定すればよい。 In the following description, the number of modes is indicated by 3 or 4. However, in practice, an appropriate number of modes may be set according to practical use.
図4は二次電池201によるアシスト電力供給の検出によるFCモードの移行状態を示す状態遷移図である。
FIG. 4 is a state transition diagram showing a transition state of the FC mode based on detection of assist power supply by the
燃料電池システム200が動作状態となると、先ずデフォルトとして設定されているFCモード1となる。FCモード1のときに二次電池(LIB)201による電力供給が所定時間行なわれたことが検出されるとFCモード2へ移行する。
When the fuel cell system 200 is in an operating state, first, the
FCモード2のときに、所定時間、二次電池(LIB)201による電力供給が行なわれたことが検出されるか、または充電されたことが検出されない場合にはFCモード3へ移行する。
When the FC mode 2 is detected, it is detected that the power supply by the secondary battery (LIB) 201 has been performed for a predetermined time, or when the charging is not detected, the mode is shifted to the
FCモード3のときに、所定時間、二次電池(LIB)201による電力供給が行なわれたことが検出されるか、または充電されたことが検出されない場合にはFCモード4へ移行する。
When the
FCモード4のときに、所定時間充電されたことが検出されない場合には休止状態へ移行する。
In the
FCモード2〜FCモード4のいずれにおいても、二次電池(LIB)201に充電が行なわれ、また、その充電量が80%以上となったときにはFCモード1に復帰となる。また、休止状態のときに電子機器100のパワーボタンが押下されたときにもFCモード1に復帰となる。
In any of the FC mode 2 to
FCモードが実行されているときの制御部103によるFCモード移行の制御は以下の手順で行なわれる。 Control of transition to the FC mode by the control unit 103 when the FC mode is executed is performed according to the following procedure.
(1)二次電池(LIB)201による電力供給が行なわれたことが検出された場合には、表示部104にACアダプタを接続する旨の警告表示を行なった後にタイマをセットして所定時間経過するかを計測する。なお、このタイマは、電子機器100の基準クロックをカウントすることにより擬似的に形成されるタイマである。
(1) When it is detected that power is supplied from the secondary battery (LIB) 201, a warning is displayed to connect the AC adapter to the
(2)タイマがタイムアウトした場合にはさらなる省電力が図られるFCモードへ1段階移行する(FCモード1の場合にはFCモード2)。また、タイマがタイムアウトする前に、ACアダプタが接続されたことが確認された場合にはタイマを停止させ、ACモードへ移行する。 (2) When the timer times out, the mode is shifted to the FC mode in which further power saving is achieved (FC mode 2 in the case of FC mode 1). If it is confirmed that the AC adapter is connected before the timer times out, the timer is stopped and the mode is changed to the AC mode.
(3)さらなる省電力が図られるFCモードへ1段階移行した場合、再度タイマをセットし、タイマがタイムアウトすると二次電池(LIB)201の情報を取得する。また、タイマがタイムアウトする前に、ACアダプタが接続されたことが確認された場合にはタイマを停止させ、ACモードへ移行する。 (3) When the FC mode is shifted to one stage for further power saving, the timer is set again, and when the timer times out, information on the secondary battery (LIB) 201 is acquired. If it is confirmed that the AC adapter is connected before the timer times out, the timer is stopped and the mode is changed to the AC mode.
(4)取得した二次電池(LIB)201の情報から「二次電池の充電状態」と「二次電池の残量」を求める。二次電池が充電状態であり、残量が80%以上の場合にはFCモード1へ移行する。二次電池201が充電状態であり、残量が80%未満の場合にはタイマをセットし、タイムアウト後に二次電池(LIB)201の情報を取得して上記の動作を繰り返す。二次電池201が充電されていない状態の場合にはさらなる省電力が図られるFCモードへ1段階移行する。
(4) “Secondary battery charge state” and “secondary battery remaining amount” are obtained from the acquired information of the secondary battery (LIB) 201. When the secondary battery is in a charged state and the remaining amount is 80% or more, the mode shifts to
図5はFCモード1の状態のときに二次電池(LIB)201による電源供給が検出された場合の制御部103による制御動作を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a control operation by the control unit 103 when power supply by the secondary battery (LIB) 201 is detected in the
FCモード1による消費電力の制御が行われているときに(ステップS501)、この状態のときに二次電池(LIB)201による電源供給が検出されると、表示部104にACアダプタを接続する旨の警告表示を行なった後にタイマをセットする(ステップS502)。この後、タイマがタイムアウトすると、表示部104に、より消費電力が少ないFCモード2へ移行する旨表示させ(ステップS503)、FCモード2へ移行する(ステップS504)。
When power consumption is controlled in the FC mode 1 (step S501), when power supply from the secondary battery (LIB) 201 is detected in this state, an AC adapter is connected to the
次に、再度タイマをセットし(ステップS505)、二次電池201の情報を取得する(ステップS506)。ここで、二次電池が充電状態であり、残量が80%以上の場合にはFCモード1へ移行する。二次電池201が充電状態であり、残量が80%未満の場合にはステップS505へ戻ってタイマをセットする。二次電池201が充電されていない状態の場合にはさらなる省電力が図られるFCモード3へ移行する(ステップS507)。
Next, the timer is set again (step S505), and information on the
この後、再度タイマをセットした後に(ステップS508)、二次電池201の情報を取得する(ステップS509)。ここで、二次電池が充電状態であり、残量が80%以上の場合にはFCモード1へ移行する。二次電池201が充電状態であり、残量が80%未満の場合にはステップS508へ戻ってタイマをセットする。二次電池201が充電されていない状態の場合には休止状態へ移行する(ステップS510)。
Thereafter, after setting the timer again (step S508), information on the
図6ないし図8のそれぞれは、FCモードの移行制御を説明するための図であり、各図中、右から左へ向かう太線は電子機器100での消費電力量を示し、右から左へ向かう破線は二次電池(LIB)201の残量イメージを示している。図面下側には電子機器100の状態が示されている。
Each of FIGS. 6 to 8 is a diagram for explaining FC mode transition control. In each figure, a thick line from right to left indicates power consumption in the
図6に示される例は図4および図5を用いて説明した制御を示しており、電子機器100がブートアップされた後には、二次電池(LIB)201は充電状態とされているが、その後のアプリケーション(AP)の実行により電子機器100の消費電力量が大きくなり、二次電池(LIB)201による電力供給が開始されるFCモードはFCモード1からFCモード4まで段階的に遷移している。FCモード4のときに二次電池201の電力供給量が電子機器100の消費電力量を上回り、二次電池201への充電が開始されてFCモード1へ移行している。
The example shown in FIG. 6 shows the control described with reference to FIGS. 4 and 5, and after the
図7および図8に示される例は、FCモード移行を段階的に行うのではなく、電子機器100の消費電力と二次電池201の充電状態に応じて行なう例を示している。
The example shown in FIGS. 7 and 8 shows an example in which the FC mode transition is not performed stepwise but according to the power consumption of the
図7に示される例では、電子機器100がブートアップされた後には、二次電池(LIB)201は充電状態とされているが、その後のアプリケーション(AP)の実行により電子機器100の消費電力量が大きくなり、二次電池(LIB)201による電力供給が開始されるFCモードはFCモード1からFCモード2へ移行している。この後、さらなるアプリケーション(AP2)の実行により電子機器100の消費電力量がさらに大きくなってモード移行が行なわれるが、このときの電子機器100の消費電力量が大きなことからモード3ではなく、モード4へ移行している。
In the example shown in FIG. 7, after the
上記のような電子機器100の消費電力量に応じたFCモードの移行は、現在のFCモードと電子機器100の電力消費量に応じた移行先のFCモードを予め決めておくことにより行なわれる。この他にも二次電池(LIB)201の充電量に応じてFCモードの移行を行なうこととしてもよい。
The transition of the FC mode according to the power consumption of the
図8に示される例は、すでにアプリケーション(AP)が実行され、このときの二次電池201の充電量が十分でないときの状態から示されている。この後、さらなるアプリケーション(AP2)の実行により電子機器100の消費電力量がさらに大きくなってFCモード1からのモード移行が行なわれるが、このときの電子機器100の消費電力量が大きなことから、図7に示される例と同様に、FCモード2ではなく、FCモード3へ移行し、さらにFCモード4へ移行している。この後も電子機器100の電力消費量の減少量が少ないことから、二次電池201が充電状態となることはなく、ハイバネーション処理が行なわれて電子機器100は休止状態とされ、このときのクールダウン処理により二次電池201は充電される。
The example shown in FIG. 8 is shown from a state where the application (AP) has already been executed and the amount of charge of the
図9は、本実施形態による二次電池201の充電量の変化を示す図である。なお、図9には比較のために二次電池201が電力供給を大きく行う高負荷モードaと電力供給が小さい低負荷モードbを示している。
FIG. 9 is a diagram illustrating a change in the charge amount of the
二次電池201が電力供給を行なう場合の二次電池201の充電量は、図中の「放電あり」で示される曲線である。本実施形態のような消費電力制御を行わない場合には、充電量の変化はaからa1に示される曲線となり、その充電量は急速に減少する。本実施形態のような消費電力制御を行う場合には充電量の変化はaからa2に示される曲線となり、各モードに切り換えられるごとに充電量の減少する度合いが低減され、長く電子機器を使用することができるものとなっている。
The amount of charge of the
なお、上記のように構成される本実施形態においては、燃料電池203のカートリッジを交換する場合には制御部103がその動作モードを把握していることから交換時間を通史することが可能であり、このような構成としてもよい。また、利用者が直接動作モードを指定すること、および利用者が希望する使用時間を入力することとし、その使用時間に適した動作モードを制御部103が選択するような構成としてもよい。
In the present embodiment configured as described above, when the cartridge of the
100 電子機器
101 記憶部
102 入力部
103 制御部
104 表示部
200 燃料電池システム
201 二次電池
202 補助回路
203 燃料電池
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電子機器は、消費電力量が異なる複数の消費電力モードのいずれかに切り替えるように制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給開始後の所定時間内の前記二次電池の充電の有無を確認し、充電無しと判断した場合は現在の消費電力モードより低い消費電力モードに移行するように制御し、充電有りと判断した場合は前記現在の消費電力モードに留まるように制御するか、あるいは、前記現在の消費電力モードより高い消費電力モードに移行するように制御することを特徴とする電子機器。 An electronic device system comprising: an electronic device; and a fuel cell system including a fuel cell that supplies electric power to the electronic device and a secondary battery that assists the electric power supply of the fuel cell and is charged by the fuel cell. And
The electronic device has a control unit that controls to switch to any of a plurality of power consumption modes having different power consumption amounts,
The control unit confirms whether or not the secondary battery is charged within a predetermined time after the power supply to the electronic device of the secondary battery is started. Control to shift to the power mode and control to stay in the current power consumption mode when it is determined that charging is present, or control to shift to a power consumption mode higher than the current power consumption mode An electronic device characterized by that.
前記制御部は、前記二次電池の充電の有無に加え、さらに前記二次電池の残量を確認し、前記二次電池が充電有りの場合であって、所定の残量未満の場合は前記現在の消費電力モードに留まるように制御し、所定の残量以上の場合は前記高い消費電力モードに移行するように制御することを特徴する電子機器システム。 In the electronic device system according to claim 1,
In addition to whether or not the secondary battery is charged, the control unit further confirms the remaining amount of the secondary battery, and when the secondary battery is charged and less than a predetermined remaining amount, An electronic device system, wherein control is performed so as to remain in a current power consumption mode, and control is performed so as to shift to the high power consumption mode when a predetermined remaining amount is exceeded.
前記二次電池が前記電子機器への電力供給を開始後一定時間内に前記二次電池の充電動作がなく残量が所定量より小さくなると、現在の消費電力より低く前記燃料電池の定格電力を下回る省電力モードに移行するように制御することで、前記燃料電池からの前記二次電池への充電を実施するようにすることを特徴とする電子機器システム。 An electronic device system comprising: an electronic device; and a fuel cell system including a fuel cell that supplies electric power to the electronic device and a secondary battery that assists the electric power supply of the fuel cell and is charged by the fuel cell. And
If the secondary battery does not have a charging operation within a certain period of time after the secondary battery starts to supply power to the electronic device and the remaining amount becomes smaller than a predetermined amount, the rated power of the fuel cell is reduced below the current power consumption. An electronic device system, wherein the secondary battery is charged from the fuel cell by controlling to shift to a lower power saving mode.
前記電子機器は、消費電力量の異なる複数の消費電力モードのいずれかに切り替えるように制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給開始後の所定時間内の前記二次電池の充電の有無を確認し、充電無しと判断した場合は現在の消費電力モードより低い消費電力モードに移行するように制御し、充電有りと判断した場合は前記現在の消費電力モードに留まるように制御するか、あるいは、前記現在の消費電力モードより高い消費電力モードに移行するように制御することを特徴とする電子機器。 An electronic device that receives power supply from a fuel cell including a fuel cell and a secondary battery that assists power of the fuel cell and is charged by the fuel cell,
The electronic device has a control unit that controls to switch to any of a plurality of power consumption modes with different power consumption amounts,
The control unit confirms whether or not the secondary battery is charged within a predetermined time after the power supply to the electronic device of the secondary battery is started. Control to shift to the power mode and control to stay in the current power consumption mode when it is determined that charging is present, or control to shift to a power consumption mode higher than the current power consumption mode An electronic device characterized by that.
前記電子機器は、前記二次電池が前記電子機器への電力供給を開始後一定時間内に前記二次電池の充電動作がなく残量が所定量より小さくなると、現在の消費電力より低く前記燃料電池の定格電力を下回る省電力モードに移行するように制御することで、前記燃料電池からの前記二次電池への充電を実施するようにすることを特徴とする電子機器。 An electronic device that receives power supply from a fuel cell including a fuel cell and a secondary battery that assists power of the fuel cell and is charged by the fuel cell,
If the secondary battery does not charge the secondary battery within a certain time after the secondary battery starts to supply power to the electronic device and the remaining amount becomes smaller than a predetermined amount, the electronic device lowers the fuel consumption from the current power consumption. An electronic apparatus characterized in that the secondary battery is charged from the fuel cell by controlling to shift to a power saving mode that is lower than the rated power of the battery.
前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給開始後の所定時間内の前記二次電池の充電の有無を確認するステップと、
充電無しと判断した場合は現在の消費電力モードより低い消費電力モードに移行するように制御するステップと、
充電有りと判断した場合は前記現在の消費電力モードに留まるように制御するか、あるいは、前記現在の消費電力モードより高い消費電力モードに移行するように制御するステップを有することを特徴とする消費電力制御方法。 An electronic device having a plurality of power consumption modes having different power consumption amounts, a fuel cell that supplies power to the electronic device, and a secondary battery that assists the power supply of the fuel cell and is charged by the fuel cell A power consumption control method for controlling to switch to one of a plurality of power consumption modes with different power consumption of the electronic device performed in a fuel cell system,
Checking the presence or absence of charging of the secondary battery within a predetermined time after the start of power supply to the electronic device of the secondary battery;
When it is determined that there is no charge, a step of controlling to shift to a power consumption mode lower than the current power consumption mode;
When it is determined that there is a charge, control is performed so as to remain in the current power consumption mode, or control is performed so as to shift to a power consumption mode higher than the current power consumption mode. Power control method.
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