JPH06311666A - 電源供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】外付け電池により内蔵電池を充電することによ
り本体の動作中に外部電源の交換を可能にする電源供給
装置を提供すること。 【構成】外部電源にＡＣアダプタ２を用いた場合、本体
１４の駆動を行なうと同時に充電ルート７を経て内蔵二
次電池９を満充電まで充電する。一方外部電源が電池で
ある場合、内蔵二次電池９を浅く充電し、外部電源の交
換中にも内蔵二次電池により本体１４の駆動を続けるこ
とが出来るようにする。 【効果】内蔵電池の容量が残っていない場合に、外付け
電池により駆動を開始しても、電源の供給を途切らせず
に、外部電源の交換を行なうことができるので、電池の
みにより、長時間の連続使用を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバッテリを内蔵し、常に
記憶を保持しながら動作するワードプロセッサ、パーソ
ナルコンピュータ等における電源制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】電池駆動が可能なワードプロセッサ、パ
ーソナルコンピュータ等の情報機器において、一つの内
蔵電池を備えたものは、ＡＣアダプタを介して外部電源
入力から得た電源により、内蔵電池を充電できるような
ものが一般的である。この構成では、電池駆動の最大時
間は電池を満充電状態とした時から完全に放電するまで
であり、ＡＣ電源を用いることの困難な状況下では長時
間の使用ができないおそれがあった。

【０００３】一方、電池による駆動時間を延ばすために
電池電源を脱着可能にした構成もある。例えば、特公平
４−９１６２９号公報に示されるように脱着式の電池に
より、内蔵のコンデンサ又は小容量の二次電池を充電
し、脱着式電池の交換時のバックアップ用としたものが
ある。この構成では電池駆動を行っている間は常にバッ
クアップ用電池の充電を行っているため、充電を行うこ
とによる電力の損失が常に発生し、電池の駆動時間を短
くすることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上従来の方法では、
電池駆動により使用する場合、内蔵電池に容量が残って
いることをユーザがあらかじめ確認しておくか、複数の
脱着式電池を持つ構成では電池の取外し時にユーザが容
量の残っている電池を取り外さずに残しておくよう意識
しておく必要があった。さらに、電池によりバックアッ
プ用の電池を充電する構成では充電を続けることによる
駆動時間の低下を招くことがあった。

【０００５】本発明の一つの目的は、ユーザが電池の残
容量を常に意識しておく必要が無く、電源供給を途絶え
させずに何度でも電池交換のでき、かつ外付け電池から
内蔵電池への充電をタイマ管理により中断することによ
り充電効率の低下を最小限に抑える電源供給装置を提供
することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、共通のコネクタを経
由してＡＣアダプタと外付け電池との排他的利用により
電源を供給できる電源供給装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】外部電源および内蔵二次
電池のいづれかから電源の供給が可能であり、内蔵二次
電池の充電回路を持つ構成において、外部電源に外付け
電池を用いた場合にも一定時間だけ内蔵二次電池を充電
して、外部電源の交換時に内蔵二次電池から電源を供給
出来るようにしたものである。

【０００８】

【作用】内蔵二次電池が完全に消耗した状態で外付け電
池を接続すると、内蔵二次電池に対して一定量の充電が
行なわれる。このときの充電量は少ないので充電効率に
よる損失は殆ど無い。外付け電池の残量が少なくなった
時、電池を外して新しい電池と交換すれば電池駆動が続
けられるが、電池の交換中は既に一定量の充電がされて
いる内蔵二次電池により電源供給を続けることにより機
器本体の駆動を途切らせること無く外付け電池の交換が
出来る。従ってユーザは始めに内蔵二次電池に容量が残
っているか否かを意識せずに使用を開始することが出来
る。

【０００９】また、ＡＣアダプタ接続時には内蔵二次電
池を満充電まで充電するため、大容量バッテリを内蔵す
ることにより内蔵電池による長時間駆動も可能である。

【００１０】

【実施例】図１は本発明による電源回路の実施例を示す
構成図であり、図２は本体の外部から電源を供給するＡ
Ｃアダプタ、図３は外付け電池ユニットの構造である。

【００１１】図１において、外部電源コネクタ１はＡＣ
アダプタ２と外付け電池３の兼用コネクタとなってお
り、電源ルート４、アダプタと電池の判別信号５、アー
ス６の３つの端子を持っている。ＡＣアダプタ２または
外付け電池３を接続した場合、電源のプラス側が電源ル
ート４に、マイナス側がアース６に接続される。アダプ
タと電池の判別信号５は外付け電池３の接続時は抵抗２
２によりマイナス側へプルダウン状態に、ＡＣアダプタ
２の接続時は抵抗２３によりプラス側へプルアップ状態
にされており、接続されている外部電源の種別が判定出
来るようになっている。

【００１２】レギュレータ１０は電源ルート４、内蔵二
次電池９からそれぞれスイッチ１８，２０を通して接続
され、本体１４及び電源制御部１５を駆動するのに適正
な電圧を作り出すようになっている。

【００１３】電力供給ライン８はレギュレータ１０の出
力を本体１４及び電源制御部１５に接続し、電源を供給
している。充電ルート７は逆流防止ダイオード２１、抵
抗器１６、スイッチ１９からなり、レギュレータの出力
を内蔵二次電池９に供給すべく接続されている。なお、
スイッチ１８，１９，２０はＦＥＴを用いることにより
小型かつ高速動作にすることができる。

【００１４】電圧検出部１１は内蔵二次電池９の電圧を
監視し、結果を電源制御部１５に出力する。外部電源検
出部１２は外部電源の電圧を監視し、電源制御部１５に
出力する。この他、電源制御部１５には充電時間設定用
タイマ１３出力、アダプタと電池の判別信号５が接続さ
れている。

【００１５】次に、実際の動作について説明する。

【００１６】外部電源検出部１２により外部電源が接続
されたと判断された場合、アダプタと電池判別信号５が
電源のプラス側４と同電位であればＡＣアダプタ２が接
続されたものとして、スイッチ１８，１９を閉じて内蔵
二次電池９を満充電になるまで充電する。アダプタと電
池判別信号５がマイナス側６と同電位であった場合、外
付け電池３が接続されているものとして次の処理に移
る。

【００１７】外付け電池３が接続されている場合、電圧
検出部１１により内蔵二次電池９が本体１４を一定時間
以上駆動できるだけの容量を持っているかを電圧値から
判定する。一般に電池は放電が進むと共に電圧が低下す
る性質を持っているため、電圧値を測定することで残容
量を推定することができる。ただし、開放状態の電池の
電圧値は、使用中の電池電圧に比べ周囲温度等の影響を
受けやすく、電圧値のみから残容量を推定すると誤差が
大きくなるおそれがある。そこで電源制御部１５に記憶
装置を設け、最後に内蔵二次電池９を使用したときの残
容量推定値を保存しておいてもよい。

【００１８】内蔵二次電池９の容量が一定量に満たない
と推定される場合、スイッチ１９を閉じて外付け電池３
により内蔵二次電池９の充電を行う。この際、充電ルー
ト内の抵抗１６およびレギュレータ１０において損失が
発生する。また、内蔵二次電池９の充電容量が満充電に
近づくにしたがって、電池９内での損失も大きくなる。
このような損失の累積は外付け電池３を不必要に消耗す
ることになり、電池駆動時間を短くすることになる。そ
こで、タイマ１３により充電時間を最小限に抑え、外部
電源の交換に要する時間のみ内蔵二次電池９で駆動可能
となるように充電を行なう。充電時間及び駆動時間は電
池容量や使用状態により異なるが、電池の全容量を１時
間で放電し切る１Ｃ放電で駆動を行う場合、１０分間の
トリクル充電により１０秒以上の駆動能力が見込まれ
る。

【００１９】外部電源検出部１２により、外部電源が接
続されていなかったり、外付け電池３の消耗等の理由に
より使用可能状態にないと判断された場合、スイッチ１
８を開いて外部電源の駆動を中止する。さらに電圧検出
部１１により内蔵二次電池９により本体１４の駆動が可
能であると推定される場合、スイッチ２０を閉じて本体
を駆動する。内蔵二次電池に充分な残容量が無い場合、
スイッチ２０を開き電源の供給を止める。

【００２０】内蔵二次電池９が完全に放電しており、か
つ外部電源が無い場合、このままの状態では本体を動作
させることは出来ない。外部電源コネクタ１にＡＣアダ
プタ２を接続した場合、従来例と同様にＡＣアダプタ２
による本体１４の駆動と内蔵二次電池９の充電とが始ま
る。充分長時間ＡＣアダプタ２を使用した後では、内蔵
二次電池９の充電が終了しているため、ＡＣアダプタ２
を抜き去っても本体１４の駆動を続けることが出来る。

【００２１】内蔵二次電池９が完全に放電しており、Ａ
Ｃアダプタ２を用いずに外付け電池３を接続した場合、
外付け電池３による本体１４の駆動が始まると共にタイ
マ１３の設定により一定時間だけ内蔵二次電池９の充電
が行なわれる。このまま使用するといずれは外付け電池
３は放電し、他の外付け電池又はＡＣアダプタ２と交換
する必要が生じる。この際、一時的に外付け電池３を取
り外さねばならず外部からの電源供給が途切れることに
なるが、内蔵二次電池９が僅かながら充電されているた
め、本体への電源を供給することが出来る。外付け電池
３を新しい外付け電池と交換すると、再びタイマ１３の
設定により一定時間だけ内蔵二次電池９の充電が行なわ
れ、次に外付け電池を交換する時にも内蔵二次電池９か
らの電源供給が可能になる。

【００２２】図４は本発明によるＡＣアダプタの他の実
施例を示す図であり、図５は電源供給装置側の回路図で
ある。図５では内蔵電池および充電ルート、本体を図か
ら省略した。

【００２３】このＡＣアダプタにおいて、アダプタと電
池の判別信号５は通常はプルアップ抵抗２３によりプラ
ス側と同電位になっており、電圧または電流制御部２５
は定電圧源として動作する。外部から比較器２４のスレ
ッシュホールド電圧Ｖｃより低電位に設定すると比較器
２４の出力により、電圧または電流制御部２５は定電流
源に切り替わる。

【００２４】図５において、外部電源検出部１２により
外部電源が接続されたことが検出されると、比較器２６
がアダプタと電池の判別信号５より、外部電源がＡＣア
ダプタ２であるか電池３かを判別する。外部電源がＡＣ
アダプタの場合、プルアップ抵抗２３により判別信号５
は比較器２６のスレッシュホールド電圧Ｖａよりも高い
電位となり、電池パック３の場合はプルダウン抵抗２２
によりＶａより低電位となる。

【００２５】ＡＣアダプタにより内蔵二次電池を急速充
電する場合、電源制御部１５よりトランジスタ２７をオ
ン状態にし、判別信号５をＶｃより低電位に下げる。先
に述べたようにＡＣアダプタ２内の電圧または電流制御
部２５が定電流源に切り替わり、プラス側電源線４にそ
の出力が現れる。ここでスイッチ１８，２０を閉じるこ
とにより、内蔵二次電池９に充電電流を供給することが
できる。

【００２６】このようにすることにより、急速充電用の
大電流の定電流回路を内蔵する必要がなくなり、実装面
積や発熱源を減らすことができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、ＡＣアダプタと外付け
電池のコネクタを共有化し、外付け電池の接続時には一
定時間だけ内蔵電池の充電を行い電力損失を少なくし、
ＡＣアダプタ接続時は満充電まで充電するので、外部電
源を付け替える際に内蔵電池でバックアップできると共
に外付け電池の容量を有効に使うことができる。また、
コネクタを共用化すると共に急速充電電流源をＡＣアダ
プタに持たせることにより装置としては小型軽量化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電源供給装置の一実施例を示す回
路図である。

【図２】本発明によるＡＣアダプタの一実施例を示す回
路図である。

【図３】本発明による外付け電池パックの一実施例を示
す回路図である。

【図４】本発明によるＡＣアダプタの一実施例を示す回
路図である。

【図５】本発明による電源供給装置の一実施例を示す回
路図である。

【符号の説明】

２…ＡＣアダプタ、 ３…外付け電池パック、 ５…アダプタと電池判別信号、 ７…充電ルート、 ９…内蔵二次電池、 １３…タイマ、 ２２…プルダウン抵抗、 ２３…プルアップ抵抗、 ２５…定電圧定電圧源。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報機器において、内部に二次電池と充電
   回路を有し、外付け電池からも電源を供給でき、外付け
   電池が使用可能状態にある時には、少なくとも外付け電
   池を交換する間記憶を保持するに足る電源供給が可能な
   だけの容量を外付け電池により内蔵二次電池に充電する
   ことを特徴とする電源供給装置。
2. 【請求項２】外部からの電源供給部に信号線を追加し、
   本体内部から外部電源としてＡＣアダプタが接続されて
   いるのか電池ユニットが接続されているのかを種類判別
   できることを特徴とする電源供給装置。
3. 【請求項３】外部電源の種類判別用の信号線を、ＡＣア
   ダプタ内で抵抗によりプルアップし、電池ユニット内部
   ではプルダウンすることにより、本体内部で電源電圧を
   監視することで外部電源が接続されていることを検出し
   た場合に上記種類判別信号の電圧レベルにより外部電源
   の種類が判別できることを特徴とする請求項２記載の電
   源供給装置。
4. 【請求項４】電池ユニットとＡＣアダプタの判別用の信
   号線を設け、電源制御部からＡＣアダプタへも信号を送
   れるよう上記信号線を双方向制御線として用い、ＡＣア
   ダプタを通常使用時には定電圧源に、内蔵二次電池の充
   電時には定電流源に切り替えられるようにすることによ
   り急速充電電源をＡＣアダプタの中に形成したことを特
   徴とする情報処理装置。