JP2010011682A - 情報処理装置、バッテリ装置、バッテリ充電方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの寿命を延ばすように充電の制御を行うことができる情報処理装置、バッテリ装置、バッテリ充電方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】充放電可能なバッテリ５０に電力を供給し充電を行うＡＣアダプタ１２７と、ＡＣアダプタ１２７から電力を供給する充電モードと、バッテリ５０から電力を供給する放電モードとを判別し、充電モードの放電モードに対する使用時間の割合が６０％を超えた場合は、充電モードにおけるバッテリ５０の残容量を判別し、残容量が２０％以下となった場合は充電を開始する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、充放電可能なバッテリを備えた情報処理装置に係り、特にバッテリの寿命を効率よく延ばすことができる情報処理装置に関する。

一般に、充放電が可能なバッテリを備えたパーソナルコンピュータ等においては、バッテリを充電するのにＡＣアダプタ等の外部電源が用いられる。外部電源がコンピュータ装置に接続されている場合は、バッテリの充電を行う。このため、バッテリの残容量に係わらず、常に満充電までバッテリの充電を行う。バッテリは充放電を行うことにより徐々に劣化が進んでいくが、バッテリの寿命を延ばすべく、このような充放電によるバッテリの劣化を防止する技術が求められている。例えば、特許文献１では、ＡＣアダプタが接続された時と、自己放電により容量が減少したことを識別して充電電圧を変え、電池の劣化を防止する技術が開示されている。
特開２００２−２１８６６８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、ＡＣアダプタを常時接続して使用することが多いユーザに対してもバッテリを常時満充電に近い状態とするような制御を行っている。バッテリを少ししか使用せずにすぐに満充電を行うことにより、バッテリの充電回数を増やすことになる。このため、バッテリの劣化を進めてしまう。

そこで、本発明は、バッテリの寿命を延ばすように充電の制御を行うことができる情報処理装置、バッテリ装置、バッテリ充電方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様によれば、充放電可能なバッテリを備えた情報処理装置であって、前記バッテリに電力を供給し充電を行う電源部と、前記電源部から電力を供給する充電モードと、前記バッテリから電力を供給する放電モードとを判別し、前記充電モードの前記放電モードに対する使用時間の割合を記憶する記憶部と、前記充電モードの使用時間の割合が所定値を超えた場合は、前記充電モードにおける前記バッテリの残容量を判別し、所定の残容量以下と判別した場合は充電を行う制御部とを備えることを特徴とする情報処理装置が提供される。

また、本発明の別の一態様によれば、電源部に接続可能であり、前記電源部から電力が供給され充電を行うバッテリ装置であって、前記電源部から電力が供給される充電モードと、前記バッテリから電力を供給する放電モードとを判別し、前記充電モードの前記放電モードに対する使用時間の割合を記憶する記憶部と、前記充電モードの使用時間の割合が所定値を超えた場合は、前記充電モードにおける前記バッテリの残容量を判別し、所定の残容量以下と判別した場合は充電を行う制御部とを備えることを特徴とするバッテリ装置が提供される。

また、本発明の別の一態様によれば、充放電可能なバッテリを備えた情報処理装置で用いられるバッテリ充電方法あって、前記情報処理装置は、前記バッテリに電力を供給し充電を行う電源部を備え、前記電源部から電力を供給する充電モードと、前記バッテリから電力を供給する放電モードとを判別し、前記充電モードの前記放電モードに対する使用時間の割合を記憶し、前記充電モードの使用時間の割合が所定値を超えた場合は、前記充電モードにおける前記バッテリの残容量を判別し、所定の残容量以下と判別した場合は充電を行うことを特徴とするバッテリ充電方法が提供される。

また、本発明の別の一態様によれば、充放電可能なバッテリを備えた情報処理装置で用いられるプログラムあって、前記情報処理装置は、前記バッテリに電力を供給し充電を行う電源部を備え、前記電源部から電力を供給する充電モードと、前記バッテリから電力を供給する放電モードとを判別し、前記充電モードの前記放電モードに対する使用時間の割合を記憶する記憶手順と、前記記憶手順によって前記充電モードの使用時間の割合が所定値を超えた場合は、前記充電モードにおける前記バッテリの残容量を判別し、所定の残容量以下と判別した場合は充電を行う制御手順とをコンピュータに実行させるプログラムが提供される。

本発明によれば、バッテリの寿命を延ばすように充電の制御を行うことができる情報処理装置、バッテリ装置、バッテリ充電方法およびプログラムを提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係るコンピュータの構成について説明する。この情報処理装置は、例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータ１０として実現されている。

図１は、ノートブック型パーソナルコンピュータ１０のディスプレイユニットを開いた状態における斜視図である。本コンピュータ１０は、コンピュータ本体１１と、ディスプレイユニット１２とから構成されている。ディスプレイユニット１２には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１７から構成される表示装置が組み込まれており、そのＬＣＤ１７の表示画面は、ディスプレイユニット１２のほぼ中央に位置されている。

ディスプレイユニット１２は、コンピュータ本体１１に対して開放位置と閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。コンピュータ本体１１は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード１３、本コンピュータ１０を電源オン／オフするためのパワーボタン１４、入力操作パネル１５、タッチパッド１６および光ディスクドライブ（ＯＤＤ）２０、バッテリ５０などが配置されている。

入力操作パネル１５は、押下されたボタンに対応するイベントをシステムに入力する入力装置であり、複数の機能をそれぞれに起動するための複数のボタンを備えている。これらボタン群には、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）起動ボタン１５Ａが含まれている。

バッテリ５０は、接続されるＡＣアダプタ（図２参照）１２７からの電力供給を受けて充電を行うことが可能である。また、例えば充放電可能なリチウムイオンバッテリ等においては、５００〜１０００回程度、充放電を行うことにより寿命となる。

次に、図２を参照して、本コンピュータ１０のシステム構成について説明する。

本コンピュータ１０は、図２に示されているように、ＣＰＵ１１１、ノースブリッジ１１２、（主）メモリ１１３、グラフィクスコントローラ１１４、サウスブリッジ１１９、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１２０、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２１、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）１２２、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４、パワーボタン１４、電源コントローラ１２３、電源回路１２６、バッテリ５０、ＡＣアダプタ（電源部）１２７およびネットワークコントローラ１２５等を備えている。

ＣＰＵ１１１は、本コンピュータ１０の動作を制御するために設けられたプロセッサであり、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２１からメモリ１１３にロードされる、オペレーティングシステム（ＯＳ）および電源制御アプリケーション（制御部、記憶部）２００のような各種アプリケーションを実行する。

また、ＣＰＵ１１１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１２０に格納されたシステムＢＩＯＳ（Basic Input Output System）も実行する。システムＢＩＯＳはハードウェア制御のためのプログラムである。

ノースブリッジ１１２はＣＰＵ１１１のローカルバスとサウスブリッジ１１９との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ１１２には、主メモリ１１３をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。

グラフィクスコントローラ１１４は本コンピュータ１０のディスプレイモニタとして使用されるＬＣＤ１７を制御する表示コントローラである。このグラフィクスコントローラ１１４はビデオメモリ（ＶＲＡＭ）１１４Ａに書き込まれた画像データからＬＣＤ１７に送出すべき表示信号を生成する。

サウスブリッジ１１９は、ＬＰＣ（Low Pin Count）バス上の各デバイス、およびＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ１１９は、ＨＤＤ１２１、ＯＤＤ１２２を制御するためのＩＤＥ（Integrated Drive Electronics）コントローラを内蔵している。

ＨＤＤ１２１は、各種ソフトウェア及びデータを格納する記憶装置である。光ディスクドライブ１２２は、ビデオコンテンツが格納されたＤＶＤなどの記憶メディアを駆動するためのドライブユニットである。

エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４は、電力管理のためのエンベデッドコントローラと、キーボード（ＫＢ）１３およびタッチパッド１６を制御するためのキーボードコントローラとが集積された１チップマイクロコンピュータである。このエンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４は、ユーザによるパワーボタン１４の操作に応じて本コンピュータ１０を電源オン／オフする機能を有している。電源コントローラ１２３は、ＡＣアダプタ１２７またはバッテリ５０から供給された電力をコンピュータ１０の各種デバイスおよびバッテリに供給する制御等を行う。電源回路１２６は、ＡＣアダプタ１２７またはバッテリ５０から供給される電力の電力変換等を行う。バッテリ５０は、充放電が可能なセルを備えており、ＡＣアダプタ１２７またはバッテリ５０から供給される電力により充電を行うことができる。ネットワークコントローラ１２５は、例えばインターネットなどの外部ネットワークとの通信を実行する通信装置である。

電源制御アプリケーション２００は、ＡＣアダプタ１２７から電源が供給されている場合、バッテリ５０の充電を行う。また、コンピュータ１０が稼働している時間内で、コンピュータ１０がＡＣアダプタ１２７で稼働している（充電モード）か、バッテリ５０で稼働している（放電モード）を判別する。この場合、電源制御アプリケーション２００は、ＡＣアダプタ１２７から供給されている電源の電圧を測定する。測定された電圧が電源コントローラ１２３へ入力されると、電圧がある範囲内にある場合、ＡＣアダプタ１２７がコンピュータ１０に接続されていると判別する。例えば、ＡＣアダプタ１２７の出力電圧が１５Ｖ±１０％である時、接続部１２７ａで測定される電圧が、１３.５Ｖ〜１６．５Ｖの範囲にあれば、ＡＣアダプタ１２７がコンピュータ１０に接続されていると判別する。また、測定された電圧が、例えば１３.５Ｖ未満または１６.５Ｖを越える電圧の場合、ＡＣアダプタ１２７がコンピュータ１０に接続されていないと判別する。

次に、図３は電源制御アプリケーション２００の機能構成を示したブロック図である。電源制御アプリケーション２００は、制御部２０１と記憶部２０２を備える。制御部２００は、コンピュータ１０が起動されている所定期間、例えば１週間のコンピュータ１０の使用を監視する。コンピュータ１０がＡＣアダプタ１２７からの電力で駆動されている（充電モード）か、バッテリ５０からの電力で駆動されている（放電モード）かを判別する。そして、充電モードの放電モードに対する使用時間の割合の例えば直近の１週間分を記憶部２０２に記憶する。充電モードの放電モードに対する使用時間の割合の情報は、例えば最新の１週間分を過ぎたものは随時更新されるものとする。

また、記憶部２０２には、充電モードの放電モードに対する使用時間の割合の閾値情報が記憶されている。この閾値情報はテーブル情報等として記憶されており、例えば、図４に示すように、充電モードの放電モードに対する使用時間の割合の閾値を例えば６０％、バッテリ５０の充電を行う場合の満充電の充電容量の割合を例えば９０％（これ以上充電を行うとバッテリ５０の性能を劣化させるため）、充電モードの放電モードに対する使用時間の割合の閾値である６０％に達した場合にバッテリ５０の充電開始を行う残容量の割合を例えば２０％としている。

以上のように構成された本発明の情報処理装置およびバッテリ装置を適用したバッテリ充電方法およびプログラムの処理について図５のフローチャートを参照して説明する。

ＣＰＵ１１１によりメモリ１１３に電源制御アプリケーション２００がロードされる。ＣＰＵ１１１によって制御される電源制御アプリケーション２００は、コンピュータ１０が起動している期間の、例えば１週間のＡＣアダプタ１２７の使用率を計測する（ステップＳ１０１）。すなわち、コンピュータ１０がＡＣアダプタ１２７からの電力で駆動されている（充電モード）か、バッテリ５０からの電力で駆動されている（放電モード）かを計測する。そして、充電モードの放電モードに対する使用時間の割合の例えば直近の１週間分を記憶部２０２に記憶する。

電源制御アプリケーション２００は、一定の割合以上、ＡＣアダプタ１２７の使用率が高くなったと判別すると（例えば、ＡＣアダプタ１２７の使用率が６０％以上となった場合）（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、バッテリ５０が所定の残量になるまで充電を行わないように制御する。例えば、バッテリ５０の残容量が２０％になるまで充電を行わないように制御する。図６は、上述した制御をグラフにして表したものである。例えば、図６に示すように、バッテリ残量（バッテリの残容量）が、コンピュータ１０の使用や自然放電等により徐々に低下していき、バッテリ残量が２０％となると、充電を開始する。充電開始後は、バッテリ残量が例えば９０％となるまで充電を行い、バッテリ残量が９０％より多くならないように制御する。すなわち、バッテリの充電を行う場合に、バッテリが満充電された状態（例えば、残容量９０％程度）において、充放電を繰り返さないように残容量９０％程度を保つように制御を行い、バッテリの劣化を防止する。

一方、ステップＳ１０２で電源制御アプリケーション２００によって、一定の割合以上、ＡＣアダプタ１２７の使用率が高くなっていないと判別すると（例えば、ＡＣアダプタ１２７の使用率が５０％の場合等）（ステップＳ１０２のＮＯ）、ＡＣアダプタ１２７が接続されると、すぐにバッテリ５０の充電を開始する（ステップＳ１０４）。同様に、充電開始後は、バッテリ残量が９０％となるまで充電を行い、バッテリ残量が９０％より多くならないように制御する。なお、電源制御アプリケーション２００の設定を変更することにより、ＡＣアダプタ１２７の使用率に係わらず、ＡＣアダプタ１２７が接続されるとすぐにバッテリ５０の充電を開始するようにすることもできる。

上述した実施形態を用いることで、バッテリの充電を行う場合に、バッテリが満充電された状態において、充放電を繰り返さないように制御を行い、所定のバッテリの残容量となるまで充電を行わないことで、バッテリの寿命を延ばすことができる。特にＡＣアダプタでの使用が多いユーザにおいては、バッテリを常に満充電の状態としておく必要な少ないので、有用となる。また、バッテリ残量を一定残容量は残しておくことにより、不慮の停電などの場合でも対応可能とする。

また、別の実施形態として、上述した制御をバッテリ５０単体で行う形態とすることも可能である。図７は、当該実施形態におけるバッテリ５０の構成を示したブロック図である。バッテリ５０は、制御ＩＣ５０ａ、メモリ部５０ｂ、Ｉ／Ｆ部５０ｃを備えている。制御ＩＣ５０ａは、上述した実施形態での電源制御アプリケーション２００が行っている制御を司る。すなわち、ＡＣアダプタ１２７から電源がコンピュータ１０に供給されている場合、バッテリ５０の充電を行う。また、コンピュータ１０が稼働している時間内で、コンピュータ１０がＡＣアダプタ１２７で稼働している（充電モード）か、バッテリ５０で稼働している（放電モード）を電源コントローラ１２３から電源供給の情報を受信することで判別する。メモリ部５０ｂは、制御ＩＣ５０ａによって判別された電源供給の情報や、図４に示したテーブル情報等を記憶する。Ｉ／Ｆ部５０ｃは、電源コントローラ１２３等との情報の授受を行う場合のインターフェースである。

以上のように構成されたバッテリ５０は、図５等に示した上述した実施形態と同様の処理を行うことが可能となる。この場合、コンピュータ１０が電源制御アプリケーション２００等の専用のアプリケーションを搭載していない場合でも、同様の効果を奏することができる。

なお、本実施形態の制御処理の手順は全てソフトウェアによって実現することができるので、この手順を実行するプログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じて、省電力動作モードを備えた光ディスクドライブを有するコンピュータにインストールするだけで、本実施形態と同様の効果を容易に得ることができる。

また、本発明は、上述した実施形態そのままに限定されるものではない。本発明は、実施段階では、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変更して具現化できる。

さらに、上述した実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることで、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の一実施形態に係る情報処理装置の外観を示す図。 同実施形態に係る情報処理装置の主要な構成を示すブロック図。 同実施形態に係る情報処理装置の電源制御アプリケーションの機能構成を示すブロック図。 同実施形態に係る情報処理装置のテーブル情報の一例を模式的に示す図。 同実施形態に係る情報処理装置のバッテリ充電方法およびプログラムを説明するためのフローチャート。 同実施形態に係る情報処理装置のバッテリの充電を行う場合のバッテリの残容量と時間との関係を模式的に示した図。 同実施形態に係るバッテリ装置の実施形態に係るバッテリの構成を説明するためのブロック図。

符号の説明

１０…コンピュータ、１２…ディスプレイユニット、１４…電源ボタン、１５…入力操作パネル、１６…タッチパッド、１７…ＬＣＤ、１７ａ…バックライト、２０…光ディスクドライブ、５０…バッテリ、５０ａ…制御ＩＣ、５０ｂ…メモリ部、５０ｃ…Ｉ／Ｆ部、１１１…ＣＰＵ、１１３…（主）メモリ、１１４…グラフィックスコントローラ、１２０…ＢＩＯＳ−ＲＯＭ、１２１…ＨＤＤ、１２３…電源コントローラ、１２４…ＥＣ／ＫＢＣ、１２５…ネットワークコントローラ、１２６…電源回路、１２７…ＡＣアダプタ、２００…電源制御アプリケーション、２０１…制御部、２０１…記憶部

Claims (9)

1. 充放電可能なバッテリを備えた情報処理装置であって、
   前記バッテリに電力を供給し充電を行う電源部と、
   前記電源部から電力を供給する充電モードと、前記バッテリから電力を供給する放電モードとを判別し、前記充電モードの前記放電モードに対する使用時間の割合を記憶する記憶部と、
   前記充電モードの使用時間の割合が所定値を超えた場合は、前記充電モードにおける前記バッテリの残容量を判別し、所定の残容量以下と判別した場合は充電を行う制御部とを備えることを特徴とする情報処理装置。
2. 前記記憶部は、所定期間の前記充電モードの前記放電モードに対する使用時間の割合を記憶し、更新することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記所定期間は、前記情報処理装置が起動している状態であることを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
4. 電源部に接続可能であり、前記電源部から電力が供給され充電を行うバッテリ装置であって、
   前記電源部から電力が供給される充電モードと、前記バッテリから電力を供給する放電モードとを判別し、前記充電モードの前記放電モードに対する使用時間の割合を記憶する記憶部と、
   前記充電モードの使用時間の割合が所定値を超えた場合は、前記充電モードにおける前記バッテリの残容量を判別し、所定の残容量以下と判別した場合は充電を行う制御部とを備えることを特徴とするバッテリ装置。
5. 前記記憶部は、所定期間の前記充電モードの前記放電モードに対する使用時間の割合を記憶し、更新することを特徴とする請求項４に記載のバッテリ装置。
6. 充放電可能なバッテリを備えた情報処理装置で用いられるバッテリ充電方法あって、
   前記情報処理装置は、前記バッテリに電力を供給し充電を行う電源部を備え、
   前記電源部から電力を供給する充電モードと、前記バッテリから電力を供給する放電モードとを判別し、前記充電モードの前記放電モードに対する使用時間の割合を記憶し、前記充電モードの使用時間の割合が所定値を超えた場合は、前記充電モードにおける前記バッテリの残容量を判別し、所定の残容量以下と判別した場合は充電を行うことを特徴とするバッテリ充電方法。
7. 前記記憶部は、所定期間の前記充電モードの前記放電モードに対する使用時間の割合を記憶し、更新することを特徴とする請求項６に記載のバッテリ充電方法。
8. 前記所定期間は、前記情報処理装置が起動している状態であることを特徴とする請求項７に記載のバッテリ充電方法。
9. 充放電可能なバッテリを備えた情報処理装置で用いられるプログラムあって、
   前記情報処理装置は、前記バッテリに電力を供給し充電を行う電源部を備え、
   前記電源部から電力を供給する充電モードと、前記バッテリから電力を供給する放電モードとを判別し、前記充電モードの前記放電モードに対する使用時間の割合を記憶する記憶手順と、
   前記記憶手順によって前記充電モードの使用時間の割合が所定値を超えた場合は、前記充電モードにおける前記バッテリの残容量を判別し、所定の残容量以下と判別した場合は充電を行う制御手順とをコンピュータに実行させるプログラム。

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