JP2014036531A

JP2014036531A - 電池電源装置および電子機器

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Publication number: JP2014036531A
Application number: JP2012177580A
Authority: JP
Inventors: Masaya Azuma; 真哉東
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2014-02-24

Abstract

【課題】容易に消費電力を低減できる電池電源装置を実現する。
【解決手段】本発明に係る電池電源装置は、端子Ｔ１・Ｔ２を介して電池２および充電器３にそれぞれ接続可能な携帯端末１に設けられ、充電回路６と、電源回路７と、電源スイッチ８と、第１および第２のスイッチ部１１・１２と、スイッチ制御部５ａと、電源回路制御部５ｂと、リセットＩＣ１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯端末に設けられる電池電源装置に関する。

近年、携帯電話、ノートパソコン等の携帯端末の電源として、高電圧、高エネルギー密度、軽量といった利点を有するリチウムイオン二次電池が広く使用されている。

リチウムイオン二次電池は、電池電圧が深放電領域（例えば、約１．０Ｖ以下）に達すると、金属リチウムの析出によって内部短絡を起こしてしまうことがある。このような状態で二次電池を充電した場合には、二次電池が発火や破裂してしまうおそれがある。そのため、近年では、安全性向上の点から深放電状態での充電を禁止する機能を有する保護ＩＣ（Integrated Circuit）を電池パックに搭載することが多い。

しかしながら、この充電禁止機能が動作すると、その後、一切の充放電が不可能となってしまう。そこで、現状では、電池電圧が深放電領域に達するまでの期間を延長させるため、電池電圧が過放電検出電圧以下となった際に、保護ＩＣをスリープ状態として保護回路における消費電流を低減させたり、過放電検出電圧を高く設定するといった対策が施されている。

この方法では、過放電領域に達してからの消費電流が低減されるため、過放電領域に達してから深放電領域に至るまでの期間を延長させることができ、電池パックの保管可能期間を延長させることができる。しかしながら、過放電領域に達してから深放電領域に至るまでの間に残された電池パックの容量はごく限られているため、保管可能期間を延長させるには限界がある。

そこで、電池パックに接続された電子機器をシャットダウンするためのシャットダウン電圧を設定し、電池電圧がシャットダウン電圧に達した際に電子機器をシャットダウンし、過放電検出電圧までの消費電流を低減させることが提案されている。

この方法では、電池電圧がシャットダウン電圧以下となった際に、電池パックに接続された電子機器をシャットダウンすることにより消費電流を低減させることができる。しかしながら、シャットダウン電圧以下となってから過放電検出電圧に達するまでの間は、電子機器に対して暗電流が流れてしまうため、保管可能期間をより延長させることが困難であるという問題点があった。

この問題点を解決するため、下記の特許文献１には、放電の有無に基づいて保管状態（保管モード）を検出し、検出結果に応じて電池パックをアプリケーション本体から遮断して、不要な放電を防止する技術が記載されている。

特許文献１に記載の発明では、タイマを用いて放電電流が流れていない時間をカウントし、カウント値に基づき所定の期間が経過した場合に、保管モードになったと判定し、保護回路を遮断するようにしている。そのため、電池パックが保管モードである間の消費電流を低減し、保管可能期間をより延長させることができる。

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、タイマのカウント値のみに基づいて保管状態を検出すると、電池パックの充電状態に関わらず、電池パックを使用しない時間が所定時間経過した際に保管モードであると判断されてしまう。そのため、例えば、電池パックが満充電状態であっても、電池パックが保管モードであると判断された場合に保護回路を遮断して電池パックが使用不可となってしまうという問題点があった。

この問題点を解決するため、下記の特許文献２には、電池電圧と、放電電流がゼロの期間とを測定し、電池電圧が規定値以下で、かつ、ある一定期間放電がなかった場合に、保管モードになったと判定し、電池と電源回路を切り離す技術が開示されている。

図５は、特許文献２に開示されている電池パック１０１の構成を示すブロック図である。電池パック１０１は、組電池１０２、充電制御ＦＥＴ（Field Effect Transistor）１０３、放電制御ＦＥＴ１０４、電流検出抵抗１０５、スイッチ１０６、制御部１０７を備える。また、電池パック１０１は、正極端子１０８および負極端子１０９を備え、充電時には正極端子１０８および負極端子１０９がそれぞれ充電器の正極端子および負極端子に接続され、充電が行われる。電子機器使用時には、正極端子１０８および負極端子１０９がそれぞれ電子機器の正極端子および負極端子に接続され、放電が行われる。

制御部１０７は、二次電池１０２ａの電池電圧を所定時間毎に測定し、測定結果に基づき過充電や過放電の検出を行う。例えば、制御部１０７は、過充電が検出された場合には、充電制御ＦＥＴ１０３をＯＦＦするように制御し、過放電が検出された場合には、放電制御ＦＥＴ１０４をＯＦＦするように制御する。また、制御部１０７は、電流経路に設けられた電流検出抵抗１０５を用いて、その両端に発生する電位差から充放電電流を所定時間毎に測定し、測定結果に基づき過電流の検出を行う。

充電制御ＦＥＴ１０３のＯＦＦ後は、充電制御ＦＥＴ１０３に対して並列に設けられた図示しない寄生ダイオードを介することによって放電のみが可能となる。また、放電制御ＦＥＴ１０４のＯＦＦ後は、放電制御ＦＥＴ１０４に対して並列に設けられた図示しない寄生ダイオードを介することによって充電のみが可能となる。

制御部１０７には、タイマ１１０が設けられている。タイマ１１０は、電流検出抵抗１０５に流れる放電電流が所定の電流値以下となった場合にカウントを開始し、放電電流が所定の電流値以下となっている時間、すなわち放電電流が連続的に流れていない時間を計測する。制御部１０７は、タイマ１１０のカウント値が所定の値（例えば１０日）以上となり、かつ二次電池１０２ａの電池電圧が所定の電圧以下となった場合に、電池パック１０１が保管モードになったと判断し、スイッチ１０６をＯＦＦするように制御する。これにより、電池パック１０１に接続された電子機器に対する暗電流が遮断される。

特開２００３−２４４８５８号公報（２００３年８月２９日公開）特開２０１１−１１５０１２号公報（２０１１年６月９日公開）

しかしながら、特許文献２に記載の発明では、電池パック１０１の電源ＯＦＦ後（保管モード移行後）も、制御部１０７において、電圧検知およびカウンタ動作が継続するため、電池パック１０１は電力を消費し続けるという問題点がある。また、電池パック１０１は、保管モードに移行した場合、充電器を接続しなければ通常状態に復帰できないという問題点がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、容易に消費電力を低減できる電池電源装置を実現することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る電池電源装置は、第１および第２の端子を介して電池および充電器にそれぞれ接続可能な電子機器に設けられる電池電源装置であって、第２の端子に接続され、上記充電器から上記電子機器への電力供給を制御する充電制御部と、上記充電制御部から上記電子機器の負荷への電力供給をＯＮ／ＯＦＦする電力供給部と、上記電子機器の電源ボタンによってＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチと、第１および第２のスイッチ部と、第２のスイッチ部を制御するスイッチ制御部と、上記電力供給部の起動を制御する第１および第２の電力供給制御部とを備え、上記電力供給部は、上記充電制御部と上記負荷との間に設けられ、上記電源スイッチの一端は、第１の端子に接続され、第１のスイッチ部は、第１の端子と上記電源スイッチとの間の第１の接続点と、上記充電制御部との間に設けられ、第２のスイッチ部の一端は、上記充電制御部と上記電力供給部との間の第２の接続点に接続され、第２のスイッチ部の他端、上記電源スイッチの他端、および、上記電力供給部と上記負荷との間の第３の接続点は、第４の接続点において互いに接続されるとともに、第１のスイッチ部に接続され、第１のスイッチ部は、第４の接続点からの電力供給の有無により、第１の接続点と上記充電制御部との間のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるように構成され、第２のスイッチ部は、上記スイッチ制御部によるＯＮ／ＯＦＦ制御および第２の接続点からの電力供給の有無により、第２の接続点と第４の接続点との間のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるように構成され、上記スイッチ制御部は、上記電源スイッチがＯＦＦになった場合に、第２のスイッチ部がＯＦＦとなるように制御し、第１の電力供給制御部は、上記電源スイッチがＯＦＦになった場合に、上記電力供給部を停止させ、第２の電力供給制御部は、上記電源スイッチの他端に接続され、上記電源スイッチから電力供給された場合に、上記電力供給部を起動させることを特徴としている。

上記の構成によれば、電子機器が起動している状態で、電源ボタンが押下されると、電源スイッチがＯＦＦになる。また、スイッチ制御部は、第２のスイッチ部がＯＦＦとなるように制御するとともに、第１の電力供給制御部は、電力供給部を停止させる。このとき、充電制御部および電力供給部が停止しているので、電池から第４の接続点への電力供給が停止される。そのため、第４の接続点から第１のスイッチ部への電力供給が停止され、第１のスイッチ部はＯＦＦとなる。このとき、電源スイッチおよび第１のスイッチ部がＯＦＦ状態であるため、電池から電子機器への電力供給は完全に停止される。よって、電池が電力消費しない保管モードに移行する。

また、保管モード時の電子機器を、充電器に接続しない状態で起動する場合、電源ボタンが押下され、電源スイッチがＯＮになると、第１のスイッチ部に電力が供給される。これにより、第１のスイッチ部がＯＮとなり、電池からの電力が充電制御部に供給されるため、充電制御部が起動する。これにより、電池からの電力が、第２のスイッチ部に供給され、第２のスイッチ部がＯＮとなる。また、第２の電力供給制御部は、電源スイッチから電力供給されることにより、電力供給部を起動させる。よって、電池から負荷に電力が供給される。

このように、電子機器が起動している状態で、電源ボタンを押下するだけで、自動的に保管モードに移行する。そのため、従来構成のように、保管モードを判定するためのカウンタ等を電池に設ける必要がなく、電池における電力消費をさらに低減することができる。また、電源ボタンを押下するだけで、保管モードから通常状態に復帰させることができるので、従来構成のように、電子機器に充電器を接続する必要がない。

したがって、容易に消費電力を低減できる電池電源装置を実現することができる。

本発明に係る電池電源装置では、上記第２のスイッチ部の他端と第４の接続点との間に設けられた第１のダイオードと、上記電源スイッチの他端と第４の接続点との間に設けられた第２のダイオードと、第３の接続点と第４の接続点との間に設けられた第３のダイオードと、をさらに備え、第１のダイオードのアノードは、第２のスイッチ部の他端に接続され、第２のダイオードのアノードは、上記電源スイッチの他端に接続され、第３のダイオードのアノードは、第３の接続点に接続され、第１〜第３のダイオードの各カソードは、第４の接続点に接続されていることが好ましい。

上記の構成によれば、電子機器が起動している状態で、電源ボタンが押下され、電源スイッチがＯＦＦになると、電池から第２のダイオードのアノードへの電力供給が停止される。また、スイッチ制御部は、第２のスイッチ部がＯＦＦとなるように制御するとともに、第１の電力供給制御部は、電力供給部を停止させる。このとき、充電制御部および電力供給部が停止しているので、電池から第１および第３のダイオードの各アノードへの電力供給が停止される。そのため、第４の接続点から第１のスイッチ部への電力供給が停止され、第１のスイッチ部はＯＦＦとなる。このとき、電源スイッチおよび第１のスイッチ部がＯＦＦ状態であるため、電池から電子機器への電力供給は完全に停止される。よって、電池が電力消費しない保管モードに移行する。

また、保管モード時の電子機器を、充電器に接続しない状態で起動する場合、電源ボタンが押下され、電源スイッチがＯＮになると、第２のダイオードを介して第１のスイッチ部に電力が供給される。これにより、第１のスイッチ部がＯＮとなり、電池からの電力が充電制御部に供給されるため、充電制御部が起動する。これにより、電池からの電力が、第２のスイッチ部に供給され、第２のスイッチ部がＯＮとなる。また、第２の電力供給制御部は、電源スイッチから電力供給されることにより、電力供給部を起動させる。よって、電池から負荷に電力が供給される。

本発明に係る電池電源装置では、第１のスイッチ部は、第１のＦＥＴスイッチおよび第１のＦＥＴドライバを備えており、第１のＦＥＴスイッチの２つの被制御端子はそれぞれ、第１の接続点および充電制御部に接続され、第１のＦＥＴスイッチの制御端子は、第１のＦＥＴドライバの出力端子に接続され、第１のＦＥＴドライバの入力端子は、第４の接続点に接続されていることが好ましい。

上記の構成によれば、第４の接続点から第１のＦＥＴドライバの入力端子に電力が供給されると、第１のＦＥＴドライバがＯＮとなり、第１のＦＥＴスイッチもＯＮされる。よって、第１のスイッチ部は、第４の接続点からの電力供給によりＯＮに切り替わる。

本発明に係る電池電源装置では、第２のスイッチ部は、第２のＦＥＴスイッチ、第２のＦＥＴドライバおよび抵抗を備えており、第２のＦＥＴスイッチの一方の被制御端子は、第２の接続点、第２のＦＥＴドライバの電源端子および上記抵抗の一端に接続され、第２のＦＥＴスイッチの他方の被制御端子は、第１のダイオードのアノードに接続され、第２のＦＥＴドライバの出力端子は、第２のＦＥＴスイッチのゲートに接続され、第２のＦＥＴドライバの入力端子は、上記抵抗の他端に接続され、第２のＦＥＴドライバの入力端子には、上記スイッチ制御部からの制御信号が入力されることが好ましい。

上記の構成によれば、第２のＦＥＴドライバの出力端子は、第２のＦＥＴスイッチのゲートに接続されているため、第２のＦＥＴドライバがＯＮされると、第２のＦＥＴスイッチもＯＮされる。ここで、第２の接続点から第２のスイッチ部へ電力が供給された場合、当該電力は、第２のＦＥＴドライバの入力端子に供給される。そのため、第２のＦＥＴドライバおよび第２のＦＥＴスイッチはＯＮされる。

また、第２のＦＥＴドライバの入力端子にスイッチ制御部からの制御信号が入力されることにより、第２のＦＥＴドライバはスイッチ制御部によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。ここで、第２の接続点から第２のスイッチ部へ電力が供給されている状態であっても、第２のＦＥＴドライバの入力端子が抵抗Ｒ１を介して第２の接続点に接続されているため、スイッチ制御部は、第２のスイッチ部をＯＮ／ＯＦＦ制御することができる。

本発明に係る電子機器は、本発明に係る電池電源装置を備えることを特徴としている。

以上のように、本発明に係る電池電源装置は、第１および第２の端子を介して電池および充電器にそれぞれ接続可能な電子機器に設けられる電池電源装置であって、第２の端子に接続され、上記充電器から上記電子機器への電力供給を制御する充電制御部と、上記充電制御部から上記電子機器の負荷への電力供給をＯＮ／ＯＦＦする電力供給部と、上記電子機器の電源ボタンによってＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチと、第１および第２のスイッチ部と、第２のスイッチ部を制御するスイッチ制御部と、上記電力供給部の起動を制御する第１および第２の電力供給制御部とを備え、上記電力供給部は、上記充電制御部と上記負荷との間に設けられ、上記電源スイッチの一端は、第１の端子に接続され、第１のスイッチ部は、第１の端子と上記電源スイッチとの間の第１の接続点と、上記充電制御部との間に設けられ、第２のスイッチ部の一端は、上記充電制御部と上記電力供給部との間の第２の接続点に接続され、第２のスイッチ部の他端、上記電源スイッチの他端、および、上記電力供給部と上記負荷との間の第３の接続点は、第４の接続点において互いに接続されるとともに、第１のスイッチ部に接続され、第１のスイッチ部は、第４の接続点からの電力供給の有無により、第１の接続点と上記充電制御部との間のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるように構成され、第２のスイッチ部は、上記スイッチ制御部によるＯＮ／ＯＦＦ制御および第２の接続点からの電力供給の有無により、第２の接続点と第４の接続点との間のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるように構成され、上記スイッチ制御部は、上記電源スイッチがＯＦＦになった場合に、第２のスイッチ部がＯＦＦとなるように制御し、第１の電力供給制御部は、上記電源スイッチがＯＦＦになった場合に、上記電力供給部を停止させ、第２の電力供給制御部は、上記電源スイッチの他端に接続され、上記電源スイッチから電力供給された場合に、上記電力供給部を起動させるので、容易に消費電力を低減できるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る電池電源装置を備えた携帯端末の構成を示すブロック図である。上記携帯端末のシャットダウン処理の手順を示すフローチャートである。上記携帯端末の起動処理を示すフローチャートである。保管モード時の上記携帯端末の充電処理を示すフローチャートである。従来の電池パックの構成を示すブロック図である。

本発明の実施の一形態について図１〜図４に基づいて説明すれば以下のとおりである。

（携帯端末１の構成）
図１は、本実施形態に係る電池電源装置を備えた携帯端末１の構成を示すブロック図である。携帯端末１は、携帯電話やノート型パーソナルコンピュータ等の携帯可能な電子機器である。

携帯端末１の本体裏側には、充電可能な２次電池である電池２を装着可能な装着部（図示せず）を有している。当該装着部には端子Ｔ１が設けられており、携帯端末１は、端子Ｔ１を介して電池２と電気的に接続される。また、携帯端末１は、端子Ｔ２を介して充電器３に接続可能である。

図１に示すように、携帯端末１は、電源ボタン４、システム５、充電回路６、電源回路７、電源スイッチ８、遅延回路９、第１のスイッチ部１１、第２のスイッチ部１２、リセットＩＣ１３、システムスイッチ１４、３つのダイオードＤ１〜Ｄ３および抵抗Ｒ１を備えている。これらの構成要素のうち、本実施形態に係る電池電源装置は、充電回路６、電源回路７、電源スイッチ８、遅延回路９、第１のスイッチ部１１、第２のスイッチ部１２、リセットＩＣ１３、システムスイッチ１４、３つのダイオードＤ１〜Ｄ３、抵抗Ｒ１、およびシステム５のスイッチ制御部５ａおよび電源回路制御部５ｂを含んで構成される。

電源ボタン４は、ユーザが携帯端末１の電源のＯＮ／ＯＦＦを操作するためのボタンである。電源ボタン４が押下されると、電源スイッチ８・システムスイッチ１４および遅延回路９に信号が入力される。

システム５は、携帯端末１にインストールされたオペレーションシステムやアプリケーションを携帯端末１が備えるＣＰＵが実行することにより実現されるブロックであり、携帯端末１の各種機能を実行するための演算処理を行う。図示しないディスプレイ装置やタッチパネル装置等と同様、システム５は、携帯端末１に供給される電力を消費する負荷の一つである。また、システム５は、スイッチ制御部５ａおよび電源回路制御部５ｂを備えている。これらの制御部については後述する。

充電回路６は、充電器３との電気的接続をとるための端子Ｔ２に接続されており、充電器３から携帯端末１への電力供給を制御する充電制御部として機能する。充電器３または電池２から電力供給された場合に、充電回路６は起動する。

電源回路７は、例えば、ＤＣＤＣコンバータで構成され、充電回路６とシステム５との間に設けられる。電源回路７、充電回路６からシステム５への供給される電圧を変換するとともに、充電回路６からシステム５への電力供給をＯＮ／ＯＦＦする電力供給部としても機能する。なお、システム５の電圧が電池２および充電器３から供給される電圧と等しい場合は、電源回路７をスイッチ回路で構成してもよい。

電源スイッチ８は、端子Ｔ１に接続され、電源ボタン４によってＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチとして機能する。

第１のスイッチ部１１は、端子Ｔ１と電源スイッチ８との間の接続点Ｎ１（第１の接続点）と、充電回路６との間に設けられる。第２のスイッチ部１２は、充電回路６と電源回路７との間の接続点Ｎ２（第２の接続点）と、ダイオードＤ１のアノードとの間に設けられる。

ダイオードＤ２のアノードは、遅延回路９を介して電源スイッチ８に接続される。ダイオードＤ３のアノードは、電源回路７とシステム５との間の接続点Ｎ３（第３の接続点）に接続される。ダイオードＤ１〜Ｄ３の各カソードは、接続点Ｎ４（第４の接続点）において互いに接続されるとともに、第１のスイッチ部１１に接続される。

第１のスイッチ部１１は、ＦＥＴスイッチ１１ａおよびＦＥＴドライバ１１ｂを備えている。ＦＥＴスイッチ１１ａのソースおよびドレイン（被制御端子）はそれぞれ、接続点Ｎ１および充電回路６に接続され、ＦＥＴスイッチ１１ａのゲート（制御端子）は、ＦＥＴドライバ１１ｂの出力端子に接続されている。ＦＥＴドライバ１１ｂの入力端子は、接続点Ｎ４に接続されている。これにより、第１のスイッチ部１１は、接続点Ｎ４からの電力供給の有無により、接続点Ｎ１と充電回路６との間のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるように構成される。

第２のスイッチ部１２は、ＦＥＴスイッチ１２ａ、ＦＥＴドライバ１２ｂおよび抵抗Ｒ１を備えている。ＦＥＴスイッチ１２ａのソース（一方の被制御端子）は、接続点Ｎ２、ＦＥＴドライバ１２ｂの電源端子および抵抗Ｒ１の一端に接続され、ＦＥＴスイッチ１２ａのドレイン（他方の被制御端子）は、ダイオードＤ１のアノードに接続されている。ＦＥＴドライバ１２ｂの出力端子は、ＦＥＴスイッチ１２ａのゲートに接続されている。ＦＥＴドライバ１２ｂの入力端子は、抵抗Ｒ１の他端に接続されている。また、ＦＥＴドライバ１２ｂの入力端子には、システム５のスイッチ制御部５ａからの制御信号が入力される。これにより、第２のスイッチ部１２は、スイッチ制御部５ａによるＯＮ／ＯＦＦ制御および接続点Ｎ２からの電力供給の有無により、接続点Ｎ２とダイオードＤ１のアノードとの間のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるように構成される。

スイッチ制御部５ａは、携帯端末１が動作しているときに、電源ボタン４が押下され、電源スイッチ８がＯＦＦになった場合に、ＦＥＴドライバ１２ｂがＯＦＦとなるように制御する。これにより、第２のスイッチ部１２はＯＦＦする。

電源回路制御部５ｂは、携帯端末１が動作しているときに、電源ボタン４が押下され、電源スイッチ８がＯＦＦになった場合に、電源回路７を停止させる。

リセットＩＣ１３は、ダイオードＤ２のアノードとともに遅延回路９を介して電源スイッチ８に接続され、電源スイッチ８から電力供給された場合に、電源回路７を起動させる。

（シャットダウン処理）
図２は、携帯端末１のシャットダウン処理の手順を示すフローチャートである。シャットダウン処理前の携帯端末１では、第１のスイッチ部１１、第２のスイッチ部１２、システムスイッチ１４、電源回路７が全てＯＮの状態である。

この状態で、電源ボタン４が押下されると（ステップＳ１において「ＹＥＳ」）、電源スイッチ８がＯＦＦするとともに、遅延回路９に電源ボタン４が押下されたことを示す信号が入力される。さらに、電源ボタン４がｔ_ｏｆｆ以上押し続けられた場合（ステップＳ２において「ＹＥＳ」）、遅延回路９からの出力信号がＬｏｗレベルになり、システム５に電源ボタン４が押下されたことを示す信号が入力される。これに応じて、システム５のスイッチ制御部５ａは、ＦＥＴドライバ１２ｂにＬｏｗレベルの信号を出力し、ＦＥＴドライバ１２ｂをＯＦＦする。これにより、ＦＥＴスイッチ１２ａもＯＦＦされる（ステップＳ３）。

続いて、システム５の電源回路制御部５ｂが、電源回路７を停止させる（ステップＳ４）。これにより、ダイオードＤ１〜Ｄ３のいずれの出力もＬｏｗレベルとなるため、接続点Ｎ４から第１のスイッチ部１１への電力供給が停止される。よって、ＦＥＴドライバ１１ｂがＯＦＦとなり、続いて、ＦＥＴスイッチ１１ａもＯＦＦされる（ステップＳ５）。

ここで、電源スイッチ８およびＦＥＴスイッチ１１ａがＯＦＦ状態であるため、電池２から携帯端末１への電力供給は完全に停止される。よって、携帯端末１は、電源ボタン４を押下するだけで、電池２が電力消費しない保管モードに自動的に移行する。

保管モードでは、通常のＯＦＦモードと異なり、電池２が充電回路６や電源回路７と導通しないため、暗電流などの電流消費が低減する。よって、電池保管可能期間を従来構成に比べて延長することができる。

（起動処理）
続いて、保管モード時の携帯端末１を起動する処理について説明する。

図３は、携帯端末１の起動処理を示すフローチャートである。まず、携帯端末１の電源ボタン４が押下されると（ステップＳ１１において「ＹＥＳ」）、電源スイッチ８がＯＮとなる。同時に、遅延回路９には、電源ボタン４が押下されたことを示す信号が入力されとともに、遅延回路９に電池２から電力が供給される。さらに、電源ボタン４がｔ_ＯＮ１以上押し続けられた場合（ステップＳ１２において「ＹＥＳ」）、遅延回路９からＦＥＴドライバ１１ｂおよびリセットＩＣ１３に電力が供給される。これにより、ＦＥＴドライバ１１ｂがＯＮとなり、続いて、ＦＥＴスイッチ１１ａもＯＮされる（ステップＳ１３）。

ＦＥＴスイッチ１１ａがＯＮとなることにより、電池２からの電力が充電回路６に供給されるため、充電回路６が起動する（ステップＳ１４）。これにより、電池２からの電力が、電源回路７および第２のスイッチ部１２に供給され、ＦＥＴドライバ１２ｂがＯＮとなり、続いて、ＦＥＴスイッチ１２ａもＯＮされる（ステップＳ１５）。

さらに、電源ボタン４がｔ_ｏｎ２（ｔ_ｏｎ２−ｔ_ｏｎ１＝リセットＩＣ１３の遅延時間）以上押し続けられた場合（ステップＳ１６において「ＹＥＳ」）、リセットＩＣ１３からＨｉｇｈレベルの信号が出力され、電源回路７が起動する（ステップＳ１７）。これにより、システム５に電池２からの電力が供給され、携帯端末１の起動処理が完了する。

従来では、保管モード時の携帯端末を起動する場合、携帯端末を充電器に接続する必要があったが、本実施形態では、充電器に接続することなく、保管モード時の携帯端末１を起動することができる。

なお、ステップＳ１４において、充電回路６が起動する前に電源ボタン４が離されると、ＦＥＴドライバ１１ｂおよびＦＥＴスイッチ１１ａがＯＦＦとなり、保管モードに戻る。

（保管モード時の充電処理）
続いて、保管モード時の携帯端末１の充電処理について説明する。保管モード時の携帯端末１では、第１のスイッチ部１１、第２のスイッチ部１２、充電回路６および電源回路７が全てＯＦＦの状態である。

図４は、保管モード時の携帯端末１の充電処理を示すフローチャートである。携帯端末１に充電器３が接続されると（ステップＳ２１において「ＹＥＳ」）、充電回路６が起動する（ステップＳ２２）。これにより、充電器３からの電力が第２のスイッチ部１２に供給され、ＦＥＴドライバ１２ｂがＯＮとなり、続いて、ＦＥＴスイッチ１２ａもＯＮされる（ステップＳ２３）。よって、充電器３からの電力が第１のスイッチ部１１に供給され、ＦＥＴドライバ１１ｂがＯＮとなり、続いて、ＦＥＴスイッチ１１ａもＯＮされる（ステップＳ２４）。これにより、充電器３からの電力が電池２に供給され、充電が開始される（ステップＳ２５）。

その後、充電器３が取り外された場合（ステップＳ２６において「ＹＥＳ」）、充電回路６が停止され（ステップＳ２７）、充電器３から第２のスイッチ部１２への電力供給が停止される。よって、ＦＥＴドライバ１２ｂがＯＦＦとなり、続いて、ＦＥＴスイッチ１２ａもＯＦＦされる（ステップＳ２８）。これにより、充電器３から第１のスイッチ部１１への電力供給も停止される。よって、ＦＥＴドライバ１１ｂがＯＦＦとなり、続いて、ＦＥＴスイッチ１１ａもＯＦＦされる（ステップＳ２９）。これにより、携帯端末１は保管モードに移行する（ステップＳ３０）。

このように、充電開始後に携帯端末１から充電器３が取り外された場合、携帯端末１は再び自動的に保管モードに移行する。

なお、充電が開始された後、充電器３が接続されたまま（ステップＳ２６において「ＮＯ」）、電源ボタン４が押下された場合（ステップＳ３１において「ＹＥＳ」）、電源回路７が起動し（ステップＳ３２）、携帯端末１のシステムに電力が供給される。

（付記事項）
上述した実施形態では、第１および第２のスイッチ部１１・１２は、ＦＥＴスイッチとＦＥＴドライバとを備える構成であったが、本発明はこれに限定されない。第１および第２のスイッチ部１１・１２のＦＥＴドライバをＦＥＴスイッチまたはトランジスタに置き換えた構成であってもよいし、あるいは、第１および第２のスイッチ部１１・１２を、ドライバを内蔵した１つのスイッチＩＣで構成してもよい。

例えば、第１のスイッチ部１１のＦＥＴドライバ１１ｂをＦＥＴスイッチに置き換えた構成では、当該ＦＥＴスイッチのソースを接続点Ｎ１またはＧＮＤに接続し、当該ＦＥＴスイッチのドレインをＦＥＴスイッチ１１ａのゲートに接続し、当該ＦＥＴスイッチのゲートを接続点Ｎ４に接続する。

また、第２のスイッチ部１２のＦＥＴドライバ１２ｂをＦＥＴスイッチに置き換えた構成では、当該ＦＥＴスイッチのソースを接続点Ｎ２に接続し、当該ＦＥＴスイッチのドレインをＦＥＴスイッチ１２ａのゲートに接続し、当該ＦＥＴスイッチのゲートを抵抗Ｒ１に接続する。

上述した実施形態では、シャットダウン処理されると、自動的に保管モードに移行する構成であったが、ユーザの選択、または設定により、通常のＯＦＦモードに移行可能としてもよい。例えば、電源ボタン４を押下した場合に、保管モードおよび通常のＯＦＦモードのいずれに移行するかを選択するためのダイアログを表示し、ユーザにいずれのモードに移行するかを選択させてもよい。あるいは、携帯端末の出荷時のみ保管モードに移行させ、ユーザによる使用時は、通常のＯＦＦモードのみに移行させてもよい。

上述した実施形態では、携帯端末１に遅延回路９が設けられているが、遅延回路９は必須の構成要素ではない。遅延回路９を設けない場合、図２に示すステップＳ２および図３に示すステップＳ１２が省略される。すなわち、電源ボタン４を押下した直後に、シャットダウン処理または起動処理が開始される。

また、上述した実施形態では、第２のスイッチ部１２のＦＥＴドライバ１２ｂを、システム５のスイッチ制御部５ａによって制御していたが、電源回路７の出力に応じてＦＥＴドライバ１２ｂをＯＮ／ＯＦＦ制御する構成であってもよい。すなわち、ＦＥＴドライバ１２ｂの入力端子を、接続点Ｎ３に接続してもよい。この場合、シャットダウン処理を行うと、システム５の介在なしに、常に保管モードへ移行する。

また、３つのダイオードＤ１〜Ｄ３は、製品としての安全性および動作の安定性の観点から設けられるものであり、ダイオードＤ１〜Ｄ３を省略した構成であっても、本発明の目的は達成可能である。すなわち、ダイオードＤ１〜Ｄ３は、必須の構成要素ではない。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、充電可能な電池を利用する携帯端末機器に好適である。

１携帯端末（電子機器）
２電池
３充電器
４電源ボタン
５システム（負荷）
５ａスイッチ制御部
５ｂ電源回路制御部（第１の電力供給制御部）
６充電回路（充電制御部）
７電源回路（電力供給部）
８電源スイッチ
９遅延回路
１１第１のスイッチ部
１１ａＦＥＴスイッチ
１１ｂＦＥＴドライバ
１２第２のスイッチ部
１２ａＦＥＴスイッチ
１２ｂＦＥＴドライバ
１３リセットＩＣ（第２の電力供給制御部）
１４システムスイッチ
Ｄ１ダイオード（第１のダイオード）
Ｄ２ダイオード（第２のダイオード）
Ｄ３ダイオード（第３のダイオード）
Ｎ１接続点（第１の接続点）
Ｎ２接続点（第２の接続点）
Ｎ３接続点（第３の接続点）
Ｎ４接続点（第４の接続点）
Ｒ１抵抗
Ｔ１端子（第１の端子）
Ｔ２端子（第２の端子）

Claims

第１および第２の端子を介して電池および充電器にそれぞれ接続可能な電子機器に設けられる電池電源装置であって、
第２の端子に接続され、上記充電器から上記電子機器への電力供給を制御する充電制御部と、
上記充電制御部から上記電子機器の負荷への電力供給をＯＮ／ＯＦＦする電力供給部と、
上記電子機器の電源ボタンによってＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチと、
第１および第２のスイッチ部と、
第２のスイッチ部を制御するスイッチ制御部と、
上記電力供給部の起動を制御する第１および第２の電力供給制御部とを備え、
上記電力供給部は、上記充電制御部と上記負荷との間に設けられ、
上記電源スイッチの一端は、第１の端子に接続され、
第１のスイッチ部は、第１の端子と上記電源スイッチとの間の第１の接続点と、上記充電制御部との間に設けられ、
第２のスイッチ部の一端は、上記充電制御部と上記電力供給部との間の第２の接続点に接続され、
第２のスイッチ部の他端、上記電源スイッチの他端、および、上記電力供給部と上記負荷との間の第３の接続点は、第４の接続点において互いに接続されるとともに、第１のスイッチ部に接続され、
第１のスイッチ部は、第４の接続点からの電力供給の有無により、第１の接続点と上記充電制御部との間のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるように構成され、
第２のスイッチ部は、上記スイッチ制御部によるＯＮ／ＯＦＦ制御および第２の接続点からの電力供給の有無により、第２の接続点と第４の接続点との間のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるように構成され、
上記スイッチ制御部は、上記電源スイッチがＯＦＦになった場合に、第２のスイッチ部がＯＦＦとなるように制御し、
第１の電力供給制御部は、上記電源スイッチがＯＦＦになった場合に、上記電力供給部を停止させ、
第２の電力供給制御部は、上記電源スイッチの他端に接続され、上記電源スイッチから電力供給された場合に、上記電力供給部を起動させることを特徴とする電池電源装置。
上記第２のスイッチ部の他端と第４の接続点との間に設けられた第１のダイオードと、
上記電源スイッチの他端と第４の接続点との間に設けられた第２のダイオードと、
第３の接続点と第４の接続点との間に設けられた第３のダイオードと、をさらに備え、
第１のダイオードのアノードは、第２のスイッチ部の他端に接続され、
第２のダイオードのアノードは、上記電源スイッチの他端に接続され、
第３のダイオードのアノードは、第３の接続点に接続され、
第１〜第３のダイオードの各カソードは、第４の接続点に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電池電源装置。
第１のスイッチ部は、第１のＦＥＴスイッチおよび第１のＦＥＴドライバを備えており、
第１のＦＥＴスイッチの２つの被制御端子はそれぞれ、第１の接続点および充電制御部に接続され、第１のＦＥＴスイッチの制御端子は、第１のＦＥＴドライバの出力端子に接続され、
第１のＦＥＴドライバの入力端子は、第４の接続点に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電池電源装置。
第２のスイッチ部は、第２のＦＥＴスイッチ、第２のＦＥＴドライバおよび抵抗を備えており、
第２のＦＥＴスイッチの一方の被制御端子は、第２の接続点、第２のＦＥＴドライバの電源端子および上記抵抗の一端に接続され、第２のＦＥＴスイッチの他方の被制御端子は、第１のダイオードのアノードに接続され、
第２のＦＥＴドライバの出力端子は、第２のＦＥＴスイッチのゲートに接続され、第２のＦＥＴドライバの入力端子は、上記抵抗の他端に接続され、第２のＦＥＴドライバの入力端子には、上記スイッチ制御部からの制御信号が入力されることを特徴とする請求項２に記載の電池電源装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池電源装置を備えることを特徴とする電子機器。