JPH05333974A

JPH05333974A - バッテリ管理システム

Info

Publication number: JPH05333974A
Application number: JP4137248A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Igarashi; 利勝五十嵐; Hideyuki Maehara; 英行前原; Yasuo Hashimoto; 康雄橋本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1992-05-28
Filing date: 1992-05-28
Publication date: 1993-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】電子装置駆動用に使用されるバッテリユニッ
トのエネルギー残量を正確に管理することができるバッ
テリ管理システムを得る。【構成】バッテリユニット１２を本体部１１に接続し
て電源スイッチ１７を投入し、メンテナンスプログラム
が起動すると、ＣＰＵ２１はバッテリユニット１２内の
ＲＡＭ１４から蓄電部１３内のエネルギー残量時間デー
タを読出し、主メモリ２２内の消費エネルギーテーブル
２５に格納する。その後、ＲＴＣ２４から一定周期で主
されるＩＯＲＱ信号に応答して、ＣＰＵ２１はＦＤＤ３
１，ＨＤＤ３２，……等の各デバイスまたはＩＯポート
の動作状態をポーリングして取り込み、消費エネルギー
テーブル２５内の各デバイス等ごとの定格消費エネルギ
ーを参照して、逐次最新のエネルギー残量時間を計算し
てこれをバッテリユニット１２のＲＡＭ１４に書込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバッテリ駆動型電子機器
に使用されるバッテリの管理を行うバッテリ管理システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種の電子機器分野では装置の小
型化に伴いバッテリ駆動型の装置が種々登場している。
例えば、携帯用のノート型パソコンやビデオカメラにお
いては、自由に着脱可能な構造を有する繰り返し充電可
能なバッテリユニットが採用され、これを装置本体に接
続して使用することができるようになっている。

【０００３】このようなバッテリ駆動型の装置において
は、その動作時間をできる限り長く確保するため各種の
工夫がなされている。例えば、上記したノート型パソコ
ンでは、一定時間装置への操作がない場合には処理速度
を低減したり、あるいは液晶表示装置（ＬＣＤ）の表示
の一時停止またはＬＣＤバックライト輝度の低下等を行
う方法が採られている。もちろん、バッテリユニットの
充電容量自体を増加させる試みも行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バッテリユニットはバッテリ機能を有するのみで、その
バッテリのエネルギー残量がどの程度かを定量的にユー
ザに通知する機能を有してはいない。

【０００５】一方、例えばバッテリの出力電圧によりそ
のエネルギー残量を測定しようとすると、エネルギー残
量がほぼ０になる直前でしか電圧変化として現れないた
め、この方法でエネルギー残量を正確に把握するのは困
難であった。

【０００６】このため、ユーザは、前回充電してからの
延べ使用時間を逐一チェックすることによりおよそのエ
ネルギー残量の予想を行っていた。しかしながら、この
方法では延べ使用時間の積算を行わなければならないた
め管理が煩雑になり、また、使用時間のチェックを毎回
正確に行うのは困難であった。特に、２以上のバッテリ
ユニットを適宜交換して使用する場合には、その延べ使
用時間の管理を個々に行う必要があるため、チェックが
極めて煩雑となる。

【０００７】さらに、装置の消費エネルギーは、その動
作モード（例えばノートパソコンでいえば上記したＬＣ
Ｄディスプレイの表示状態やバックライト輝度あるいは
ＣＰＵの動作速度等）によって大きく異なるため、装置
の延べ使用時間のチェックを完全に行ったとしても、バ
ッテリ残量を正確に予測することができなかった。

【０００８】このように、従来のバッテリユニットにお
いては、そのエネルギー残量の正確な管理ができないと
いう問題があった。

【０００９】本発明は係る課題を解決するためになされ
たもので、電子装置駆動用に使用されるバッテリユニッ
トのエネルギー残量を正確に管理することができるバッ
テリ管理システムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
るバッテリ管理システムは、複数のデバイスを含んで構
成された装置本体部と、該装置本体部に着脱可能に接続
され各デバイスに駆動用エネルギーを供給するバッテリ
ユニットと、を含む電子装置において、バッテリユニッ
ト内に、該バッテリユニットのエネルギー残量を記憶す
る記憶部を含むとともに、装置本体内に、各デバイスの
動作により消費されるエネルギー量を算出する算出手段
を含み、前記エネルギー残量から消費エネルギー量を差
し引いた更新残量をバッテリユニットの記憶部に書込む
ことを特徴とするものである。請求項２記載の発明に係
るバッテリ管理システムは、複数のデバイスを含んで構
成された装置本体部と、該装置本体部に着脱可能に接続
され各デバイスに駆動用エネルギーを供給するバッテリ
ユニットとを含む電子装置において、バッテリユニット
内に、該バッテリユニットのエネルギー残量を記憶する
記憶部を含むとともに、装置本体内に、(i) 各デバイス
の動作状態を所定時間間隔で監視するデバイス監視手段
と、(ii)所定時間間隔に対応する各デバイスの消費エネ
ルギー量をそれぞれ記憶するテーブルと、(iii) バッテ
リユニットの記憶部から前記エネルギー残量を読出す読
出手段と、(iv)所定時間間隔で、デバイス監視手段から
得られた各デバイスの動作状態に応じ、読出手段により
読出されたエネルギー残量とテーブルの該当する消費エ
ネルギー量を基に、各時点における最新のエネルギー残
量を逐次演算する演算手段と、(v) この演算手段により
得られた最新のエネルギー残量をバッテリユニット内の
記憶部に書込む書込手段と、を有するものである。

【００１１】請求項３記載の発明に係るバッテリ管理シ
ステムは、請求項２記載のバッテリ管理システムであっ
て、バッテリユニットが満充電状態か否かを監視するバ
ッテリユニット監視手段を設け、該バッテリユニット監
視手段がバッテリユニットの満充電状態を検出したと
き、最新エネルギー残量を満充電時におけるエネルギー
残量とすることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明に係るバッテリ管理システ
ムでは、バッテリユニットに記憶されたエネルギー残量
から消費エネルギー量を差し引いた新たなエネルギー残
量が記憶部に書込まれる。

【００１３】請求項２記載の発明に係るバッテリ管理シ
ステムでは、バッテリユニットの記憶部から読出された
エネルギー残量と、テーブルに記憶された各デバイスご
とのエネルギー消費量を基に、所定の時間間隔で最新の
エネルギー残量が算出され、前記バッテリユニットの記
憶部に書込まれる。

【００１４】請求項３記載の発明に係るバッテリ管理シ
ステムでは、バッテリユニットが満充電状態の場合に
は、バッテリユニットから読出されたエネルギー残量時
間の値に係わらず、テーブル内のエネルギー残量として
満充電時におけるエネルギー残量が採用され、バッテリ
ユニットのエネルギー残量が算出される。

【００１５】

【実施例】以下、図面に基づき実施例を詳細に説明す
る。ここでは、バッテリ駆動型のノート型パソコンを例
に説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施例におけるバッテリ
管理システムを適用したノート型パソコンの要部構成を
表したものである。このノート型パソコンは、本体部１
１と、この本体部１１に着脱自在に接続されるバッテリ
ユニット１２から構成される。

【００１７】バッテリユニット１２は、繰り返し充電可
能な蓄電部１３と、この蓄電部１３に蓄えられたエネル
ギー量を示すデータを記憶するランダム・アクセス・メ
モリ（ＲＡＭ）１４とを含んでいる。このＲＡＭ１４
は、蓄電部１３によりバックアップされている。ＲＡＭ
１４に記憶されるデータとしては、蓄電部１３内のエネ
ルギー残量に対応した装置の動作可能時間（以下、エネ
ルギー残量時間と呼ぶ）が用いられる。

【００１８】本体部１１内には、電源スイッチ１７の投
入により動作を開始する電源基板１６が設けられ、バッ
テリユニット１２の蓄電部１３またはＡＣアダプタ（図
示せず）から供給される直流電圧を基に、後述する本体
内の各種デバイスを駆動するための電圧を出力するよう
になっている。

【００１９】この電源基板１６は、ＡＣアダプタが差し
込まれているときはＡＣアダプタから電源供給を受ける
一方、ＡＣアダプタが差し込まれていないときはバッテ
リユニット１２から電源供給を受ける。また、ＡＣアダ
プタが差し込まれ、かつバッテリユニット１２が接続さ
れているときは、ＡＣアダプタを介して供給される電源
によりバッテリユニット１２の充電を行う。この電源基
板１６は、バッテリユニット１２の充電を監視し、バッ
テリユニット１２が満充電になるとその旨を示す満充電
ステータス３９を“Ｈ”とし、満充電状態を後述の満充
電ステータスポート３６に通知するようになっている。

【００２０】また、本体部１１内には、この装置全体の
動作を制御するためのＣＰＵ２１が設けられ、後述する
クロック制御（ＣＬＫＣＴＬ）ポート３７から出力され
るＣＰＵクロックにより動作するようになっている。こ
のＣＰＵ２１は、データバス１８を介して、以下に述べ
る主メモリ２２、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）２
４、その他各種のデバイス及び入出力（ＩＯ）ポートに
接続され、これらのデバイスやＩＯポートに対してＩＯ
読出信号（ＩＯＲＤ）やＩＯ書込信号（ＩＯＷＲ）を出
力する。

【００２１】(i) 主メモリ２２：例えばＤＲＡＭ等で構
成されるメモリで、本装置に適用されるプログラムが格
納される。ＣＰＵ２１からの読出コマンド（ＭＥＭＲ
Ｄ），書込コマンド（ＭＥＭＷＲ）等のコマンドやアド
レス信号（図示せず）により制御が行われる。読出・書
込データはデータバス１８を介して転送される。

【００２２】(ii)ＲＴＣ２４：ＣＰＵ２１に対し一定周
期で割込要求信号（ＩＲＱ）を送出する。

【００２３】(iii) バッテリユニットＲＡＭ制御回路３
１：書込信号（ＷＲ），読出信号（ＲＤ）、及びチップ
セレクト信号（ＣＳ）により、バッテリユニット１２内
のＲＡＭ１４に対するデータ読み書制御を行う。

【００２４】(iv)フロッピーディスク装置（ＦＤＤ）３
２：各種のアプリケーションプログラムや必要なデータ
を格納し、必要に応じてアクセス可能である。アクセス
時以外はスピンドルモータは停止している。ＣＰＵ２１
からのＩＯＲＤ信号により、その動作状態（アクセス状
態／非アクセス状態）が読出され、データバス１８を介
してＣＰＵ２１に転送される。

【００２５】(v) ハードディスク装置（ＨＤＤ）３３：
大容量のデータ記憶装置であり、通常はアクセス時以外
もスピンドルモータは回転しているが、必要に応じて停
止させることも可能である。上記ＩＯＲＤ信号により、
その動作状態（スピンドル回転中／停止中）が読出さ
れ、ＣＰＵ２１に転送される。

【００２６】(vi)ＬＣＤ電源（ＬＣＤＰＯＷＥＲ）ポー
ト３４：図示しない液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の駆動
電源のオンオフ制御用の入出力（ＩＯ）ポートである。
ＩＯＲＤ信号により、その動作状態（表示／非表示）が
読出され、ＣＰＵ２１に転送される。

【００２７】(vii) ＬＣＤバックライト電源（ＦＬＰＯ
ＷＥＲ）ポート３５：ＬＣＤバックライト用蛍光灯管ユ
ニットのオンオフ制御用のＩＯポートである。ＩＯＲＤ
信号により、その動作状態（点灯／消灯）が読出され、
ＣＰＵ２１に転送される。(viii)満充電ステータスポー
ト３６：ＩＯＲＤ信号により、バッテリユニット１２の
充電状態（満充電／不十分充電）が読出され、ＣＰＵ２
１に転送される。

【００２８】(ix)ＣＬＫＣＴＬポート３７：発振器（Ｏ
ＳＣ）２３から出力される動作クロックをＣＰＵ２１に
出力する。ＩＯＲＤ信号により、ＣＰＵ２１の動作クロ
ック速度（高速／低速）が読出され、ＣＰＵ２１に転送
される。

【００２９】次に、図２，図３とともに、以上のような
構成のバッテリ管理システムの動作を説明する。

【００３０】まず、バッテリユニット１２を本体部１１
に接続し、電源スイッチ１７を投入すると、バッテリメ
ンテナンスプログラムが起動される。バッテリメンテナ
ンスプログラムが起動すると、まず、バッテリユニット
ＲＡＭ制御回路３１は、バッテリユニット１２内のＲＡ
Ｍ１４からエネルギー残量時間を読み込み（図２ステッ
プＳ１０１）、これを主メモリ２２内の消費エネルギー
テーブル２５のエネルギー残量格納部に書込む（ステッ
プＳ１０２）。

【００３１】図４は、この消費エネルギーテーブル２５
の内容を表したものである。このテーブルには、後述す
る一定周期Ｔの間に上記した各デバイスが消費するエネ
ルギー量の定格値が時間を単位としてそれぞれ格納され
るとともに、バッテリユニット１２の最新のエネルギー
残量時間２６が格納されるようになっている。例えば、
ＦＤＤ３２は時間Ｔだけ動作すると、エネルギー残量時
間２６が“０．１２分”だけ減少することを示す。その
他のデバイスについても同様である。また、エネルギー
残量時間の最大値、すなわち満充電時における値は１２
０分である。

【００３２】さて、ＲＴＣ２４は、一定周期Ｔ（例えば
１０秒間隔）で、ＩＲＱ信号をＣＰＵ２１に出力する。
ＣＰＵ２１は、バッテリユニット１２接続後ＩＲＱ信号
に応答して満充電ステータスポート３６にＩＯＲＤ信号
を出力し、満充電ステータスを読み込む。これにより読
出された満充電ステータスが“Ｈ”の場合には（ステッ
プＳ１０３；Ｙ）、ＣＰＵ２１は、消費エネルギーテー
ブル２５のエネルギー残量時間２６を１２０分にセット
したのち（ステップＳ１０４）、満充電ステータスを
“Ｌ”にリセットする（ステップＳ１２１）。これによ
り、例えばバッテリユニット１２のＲＡＭ１４から読み
込まれた値が“１１０分”であったとしても、これが正
しい初期値（１２０分）に書換えられる（ステップＳ１
０４）。次に、ＣＰＵ２１は、ＲＴＣ２４からＩＯＲＤ
信号が入力されるごとに（ステップＳ１０５）、上記(i
v)〜(ix)に示したデバイスまたはＩＯポート（満充電ス
テータスポート３６を除く）にＩＯＲＤ信号を順次出力
するポーリングを行い、各デバイスまたはＩＯポートか
らそれぞれの状態を示すデータを読み込み、各状態を判
定する。

【００３３】この結果、ＦＤＤ３２がアクセス状態のと
きには（ステップＳ１０６；Ｙ）、消費エネルギーテー
ブル２５を参照してエネルギー残量時間からＦＤＤ消費
エネルギー（０．１２分）を減じ（ステップＳ１０
７）、これにより得られた新たなエネルギー残量時間を
消費エネルギーテーブル２５に書込む。一方、アクセス
状態でないときには（ステップＳ１０６；Ｎ）、エネル
ギー残量時間を更新せずにステップＳ１０８に進む。

【００３４】ＨＤＤ３３が動作状態のときには（ステッ
プＳ１０８；Ｙ）、エネルギー残量時間からＨＤＤ消費
エネルギー（０．０６分）を減じ（ステップＳ１０
９）、これにより得られた新たなエネルギー残量時間を
消費エネルギーテーブル２５に書込む。一方、動作状態
でないときには（ステップＳ１０８；Ｎ）、エネルギー
残量時間を更新せずにステップＳ１１０に進む。

【００３５】ＬＣＤ電源がオン状態のときは、（ステッ
プＳ１１０；Ｙ）、エネルギー残量時間からＬＣＤ消費
エネルギー（０．０１分）を減じ（ステップＳ１１
１）、これにより得られた新たなエネルギー残量時間を
消費エネルギーテーブル２５に書込む。一方、オフ状態
のときには（ステップＳ１１０；Ｎ）、エネルギー残量
時間を更新せずにステップＳ１１２に進む。

【００３６】ＬＣＤバックライトがオン状態のときには
（ステップＳ１１２；Ｙ）、エネルギー残量時間からＬ
ＣＤバックライト消費エネルギー（０．０３分）を減じ
（ステップＳ１１３）、これにより得られた新たなエネ
ルギー残量時間を消費エネルギーテーブル２５に書込
む。一方、オフ状態のときには（ステップＳ１１２；
Ｎ）、エネルギー残量時間を更新せずにステップＳ１１
３（図３）に進む。

【００３７】ＣＰＵが高速動作状態のときは（図３ステ
ップＳ１１４；Ｙ）、エネルギー残量時間から高速動作
時ＣＰＵ消費エネルギー（０．０４分）を減じ（ステッ
プＳ１１５）、これにより得られた新たなエネルギー残
量時間を消費エネルギーテーブル２５に書込む。一方、
低速動作状態のときには（ステップＳ１１４；Ｎ）、エ
ネルギー残量時間から低速動作時ＣＰＵ消費エネルギー
（０．０２分）を減じ（ステップＳ１１６）、これによ
り得られた新たなエネルギー残量時間を消費エネルギー
テーブル２５に書込む。

【００３８】ここで、ＣＰＵ２１はエネルギー残量時間
の値をチェックし、これが５分以下の場合には（ステッ
プＳ１１７；Ｙ）、ＢＥＥＰ音またはＬＥＤ表示等によ
りユーザに警告を与える（ステップＳ１１８）。そし
て、バッテリユニットＲＡＭ制御回路３１によりその最
新のエネルギー残量時間をバッテリユニット１２のＲＡ
Ｍ１４に書込む（ステップＳ１２０）。

【００３９】このような一連の処理（ステップＳ１０５
〜Ｓ１２０）が、上記したＲＴＣ２４からのＩＯＲＱ信
号に応じた一定周期Ｔで行われ、バッテリユニット１２
のエネルギー残量時間が逐次更新されることとなる。

【００４０】このようにして、本実施例では、本体装置
内部の各デバイスの消費エネルギーを順次減算していく
ことによりバッテリユニット１２の蓄電部１３のエネル
ギー残量時間を求め、これをバッテリユニット１２のＲ
ＡＭ１４に書込むことができる。

【００４１】なお、本実施例では、バッテリユニット１
２内に設けるメモリとしてＲＡＭを用いることとした
が、このほか例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発メモリを用
いる事も可能である。

【００４２】また、本実施例では、ＬＣＤバックライト
の消費エネルギーを点灯時には一律に“０．０３分”と
したが、ＬＣＤバックライトの輝度に応じた定格値をテ
ーブルに保持しておき、輝度調整用の電子ボリュームの
値をチェックして対応する消費エネルギーを基にエネル
ギー残量時間を算出するようにしてもよい。

【００４３】さらに、その他のデバイスについても、よ
り細分化した動作状態に応じた消費エネルギーを用いて
エネルギー残量時間の算出を行うようにしてもよく、こ
れにより、一層正確にエネルギー残量時間を算出するこ
とができる。

【００４４】さらに、本実施例では本来の装置動作を制
御するためのメインのＣＰＵをバッテリ管理にも兼用し
ているが、これに限るものではなく、専用のＣＰＵを別
途設けてバッテリ管理を行うようにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び請求
項２記載の発明によれば、バッテリユニットにエネルギ
ー残量記憶用の記憶部を設け、これより読出したエネル
ギー残量から各デバイスごとのエネルギー消費量を差し
引くことでエネルギー残量を更新し、これをバッテリユ
ニットの記憶部に書込むこととしたので、複数のバッテ
リユニットを交換して使用する場合であっても、個々の
バッテリユニットごとにエネルギー残量の管理を行うこ
とができる。そして、従来のように、ユーザが使用時間
を逐一チェックする手間がなく、しかもエネルギー残量
の管理も各デバイスの動作状態に応じてきめ細かく行う
ため、かなり正確な管理が可能になるという効果があ
る。

【００４６】請求項３記載の発明によれば、バッテリユ
ニットが満充電状態の場合には、バッテリユニットから
読出されたエネルギー残量時間の値に係わらず、満充電
状態に対応する最大のエネルギー残量定格値を採用する
こととしたので、例えば何らかの理由でバッテリユニッ
トの記憶部のエネルギー残量情報が正確でなくなった場
合であっても、バッテリユニットを満充電にすることに
より、再び正確な状態からエネルギー残量の更新管理が
行われるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるバッテリユニットシ
ステムを適用したノート型パソコンを示すブロック図で
ある。

【図２】このシステムの動作を説明するための流れ図で
ある。

【図３】図２に続く動作を説明するための流れ図であ
る。

【図４】消費エネルギーテーブルの内容を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１１本体部１２バッテリユニット１３蓄電部１４ＲＡＭ１６電源基板２１ＣＰＵ２２主メモリ２４リアルタイムクロック（ＲＴＣ）３１バッテリユニットＲＡＭ制御回路３９満充電ステータス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のデバイスを含んで構成された装置
本体部と、該装置本体部に着脱可能に接続され前記各デ
バイスに駆動用エネルギーを供給するバッテリユニット
と、を含む電子装置において、前記バッテリユニット内に、該バッテリユニットのエネ
ルギー残量を記憶する記憶部を含むとともに、前記装置本体内に、前記各デバイスの動作により消費さ
れるエネルギー量を算出する算出手段を含み、前記エネルギー残量から消費エネルギー量を差し引いた
更新残量を前記バッテリユニットの記憶部に書込むこと
を特徴とするバッテリ管理システム。
【請求項２】複数のデバイスを含んで構成された装置
本体部と、該装置本体部に着脱可能に接続され前記各デ
バイスに駆動用エネルギーを供給するバッテリユニット
と、を含む電子装置において、前記バッテリユニット内に、該バッテリユニットのエネ
ルギー残量を記憶する記憶部を含むとともに、前記装置本体内に、前記各デバイスの動作状態を所定時間間隔で監視するデ
バイス監視手段と、前記所定時間間隔に対応する各デバイスの消費エネルギ
ー量をそれぞれ記憶するテーブルと、前記バッテリユニットの記憶部から前記エネルギー残量
を読出す読出手段と、前記所定時間間隔で、デバイス監視手段から得られた各
デバイスの動作状態に応じ、前記読出手段により読出さ
れたエネルギー残量と前記テーブルの該当する消費エネ
ルギー量を基に、各時点における最新のエネルギー残量
を逐次演算する演算手段と、この演算手段により得られた最新のエネルギー残量を前
記バッテリユニット内の記憶部に書込む書込手段と、を
具備することを特徴とするバッテリ管理システム。
【請求項３】前記バッテリユニットが満充電状態か否
かを監視するバッテリユニット監視手段を設け、該バッ
テリユニット監視手段がバッテリユニットの満充電状態
を検出したとき、前記最新エネルギー残量を満充電時に
おけるエネルギー残量とすることを特徴とする請求項２
記載のバッテリ管理システム。