JPH08336242A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数のバッテリを電力源として使用する電子装
置において、バッテリの急な取り外しによるデータの破
壊を防止可能な電子装置を提供する。 【解決手段】バッテリパック１、２は、それぞれＦＥＴ
３、ＦＥＴ４からなるスイッチ手段とＦＥＴ５、ＦＥＴ
６からなるスイッチ手段に接続され、通常は一方のスイ
ッチ手段をオンし順次電力供給に用いる。バッテリの蓋
の開閉を検出する検出器をもうけ、現在使用中のバッテ
リ側の検出器が開状態を検知しこのバッテリの取り外し
が想定されたとき一時的に複数のバッテリをＯＲ結合す
ることにより処理の継続あるいはデータの待避を可能と
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力源として複数
の主バッテリを有する電子装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の、主バッテリ等の複数の電力源を
有する電子装置においては、電圧を検出してバッテリの
残り容量を推定すると共にバッテリの有無を検出しバッ
テリを切り替えていた。又、バッテリの出力端子を複数
にして一方を電力供給ように、他方をバッテリ装着の有
無の検出に使用していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の方法で
は、電位の下降と同時に電子装置の主電源がオフしてし
まうと言う不具合点があり、また後者の方法では、若干
のタイムラグを作ることはできても現在処理中のデータ
の保存ができない内に電力が遮断されてしまうと言った
不具合点が生じていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するもので、主電源としての複数の主バッテリと、主回
路部と、前記複数の主バッテリのそれぞれの出力端子に
接続されたスイッチ手段と、該スイッチ手段を個別に制
御する電力制御手段と、前記主バッテリの電圧を計測す
る電圧検出手段と、前記主バッテリを収納する部位に前
記複数の主バッテリに対応して設けた複数の蓋と、該蓋
に対応してそれらの開閉を検出する複数の蓋検出器を有
する電子装置において、前記電力制御手段は、前記複数
の主バッテリの中から１つの主バッテリを選択し前記電
子装置の前記主回路部に電力を供給している時、対応す
る主バッテリの蓋の開状態を検出した時は、前記複数の
スイッチ手段をオンし複数の主バッテリをＯＲ結合する
制御手段を有することを特徴とする電子装置である。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下本発明を一実施例を基に詳細
に説明する。図１は、本発明の電子装置の一種のハンド
ヘルドあるいは、ラップトップタイプの小型コンピュー
タ装置の略図であり、バッテリ電力源としてのバッテリ
パック１、バッテリパック２、バックアップ用サブバッ
テリ１８、電力制御手段のバッテリ制御部７、サブＣＰ
Ｕ７ａ、電圧検出手段のＡ／Ｄコンバータ８、メインＣ
ＰＵ９ａ及び周辺回路からなる主回路部９、表示部１
０、ＩＯ部１６、ＲＡＭ／ＲＴＣ（ランダムアクセスメ
モリ／リアルタイムクロック）１７、ボルテージレギュ
レータ２４、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０等から構成され
ている。バッテリ制御部７はサブＣＰＵ７ａを有し、主
回路部９が停止中も電源を監視している。

【０００６】電界効果トランジスタ（以下ＦＥＴとす
る）３、ＦＥＴ４、ＦＥＴ５、ＦＥＴ６はバッテリパッ
クの電力供給をオン・オフをするためのスイッチング素
子の一種であるＦＥＴスイッチであり、ＦＥＴとパラレ
ルに入っているダイオード３ａ、４ａ、５ａ、６ａはＦ
ＥＴ内部に存在する寄生ダイオードである。しかしＦＥ
Ｔ４及びＦＥＴ６にパラレルに入っているダイオード４
ａ、６ａは必要に応じて順方向電圧が低く電流容量の大
きいダイオードを使用することもできる。尚、ＦＥＴは
他のバイポーラトランジスタ、リレー等に置き換えるこ
とも可能である。

【０００７】装置の電源スイッチであるスタートスイッ
チ２５が投入されると、バッテリ制御部７はこれを検知
し、バッテリパック１またはバッテリパック２から所定
のＦＥＴ、ボルテージレギュレータ２４、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ３０介して各回路に電力が供給されて所定の動
作が実行可能となる。

【０００８】電力源として、バッテリ１、２とは別にＡ
Ｃアダプタ２１が備えられ、この入力端子２１ａ、ダイ
オード２３を介してバッテリ出力端子３７に接続され回
路部に電力が供給可能となっている。 ＡＣアダプタ２
１が接続されるとアダプタ検出回路２２から、検出信号
が出力されＦＥＴ４、６の制御端子にゲート回路２６、
２７を介してオフ信号が供給され、バッテリからの電力
供給が遮断される。この検出信号はバッテリ制御部にも
伝達されＡ／Ｄコンバータの検出動作もこれに対応す
る。

【０００９】バッテリ出力端子３７とサブバッテリ１８
はダイオード３４、３５を介して接続され、この接続点
３６からバッテリ制御部７、Ａ／Ｄコンバータ８及びＲ
ＡＭ／ＲＴＣ１７等の各回路への電源供給がなされてい
る。装置の稼働中は、出力端子側３７の電位が高いので
サブバッテリから電力は供給されない。装置の通常動作
が停止している時は、バッテリ制御部７、Ａ／Ｄコンバ
ータ８及びＲＡＭ／ＲＴＣ１７等の各回路に電力が供給
され、電圧チェック、スタートスイッチのオン等の監視
を実行中で通常動作中に比べて消費電流が非常に少なく
なる。 Ａ／Ｄコンバータ８はバッテリ１、２の出力端
子に接続され個別にそれぞれの電位を計測可能に構成さ
れている。このＡ／Ｄコンバータ８はサブＣＰＵ７ａと
一体にワンチップＣＰＵで構成されることが多い。

【００１０】またバッテリパック１及びバッテリパック
２が取り外されて、主電源の供給がストップした場合は
サブＣＰＵ７ａの動作も停止し、サブバッテリ１８によ
りＲＡＭ／ＲＴＣ１７のデータ保持が可能である。この
時一般に、サブＣＰＵ７ａはサスペンドモードの状態と
なる。２０はＡ／Ｄコンバータ８とは別に、装置の電源
を監視する電圧比較回路であり、抵抗器３１、３２の分
圧点の電位が、ゼナーダイオード３３によって発生する
電位を基準として比較され所定の出力がコンパレータ２
０ａから出力される。

【００１１】２８、２９はＡＣアダプタ２１の電流をオ
ンオフするトランジスタであり、バッテリパック１、２
への充電を制御する場合に用いられる。

【００１２】１１は、種々の警報を鳴らすブザー、１
２、１３はバッテリパック１、２に対応した部位に設け
られたＬＥＤ、１４、１５は後に詳しく説明するバッテ
リ収納部の蓋にそれぞれ係合し、蓋の開閉状態を検出す
る蓋検出スイッチをそれぞれ示す。

【００１３】図２は本装置を正面から見た略図である。
バッテリパック１及びバッテリパック２が装置の背面側
の位置に内蔵され、裏蓋を開閉して取り出せる構造とな
っている。４０、４１、４２、及び４３はそれぞれバッ
テリパックの動作状態や残量を示す表示であり表示部１
０上に表示される。

【００１４】図３は本装置を背面、及び側面から見た略
図、図４はバッテリパックの蓋を開いたときの構造を示
す略図であり、これを用いてバッテリ回りの構造を説明
する。バッテリパック１用の蓋４５及びバッテリパック
２用の蓋４６があり、この蓋を開けるとその中にバッテ
リパック１及びバッテリパック２を装着することができ
る。バッテリパック１用の蓋４５を開けると図４の通り
バッテリパック１、ＬＥＤ１２及びバッテリパック１用
の蓋検出スイッチ１４がある。この蓋検出スイッチはバ
ッテリパックの装着未装着を検出するバッテリ装着検出
手段であり、バッテリ蓋の開閉を検知している。

【００１５】バッテリパック１用の蓋４５を開けるとバ
ッテリパック１用の蓋検出スイッチ１４が作動する。バ
ッテリパック２用の蓋を開けると図には示していないが
図４と同様にＬＥＤ１３を見ることができバッテリパッ
ク２用の蓋検出スイッチ１５が作動する。

【００１６】次に、図１に基づいて、本発明の詳細を説
明する。ＦＥＴ３、４が直列に接続されてバッテリパッ
ク１の出力端子に接続され、ＦＥＴ５、６が同様にバッ
テリパック２の出力端子に接続されている。

【００１７】これらの４つのＦＥＴは制御端子であるゲ
ート端子を有しバッテリ制御部７によりそれぞれ独立に
オン・オフ制御可能である。

【００１８】通常ＦＥＴには寄生ダイオードが入ってい
るのでＦＥＴをオフしても寄生ダイオードを通して寄生
ダイオードのアノードからカソードの方向に電流が流れ
る。したがってこれを防ぐために一般的にＦＥＴをスイ
ッチング素子として使用する場合にはＦＥＴの寄生ダイ
オードのアノード同士またはカソード同士が向かい合う
ように２個直列に接続して完全なスイッチ機能を実現す
ることが多い。しかしこの場合直列に接続された２個の
ＦＥＴが同時にオンまたはオフするように制御される。
しかし本発明の一実施例ではそれぞれのＦＥＴを独立に
オン、オフすることができる様にしたため、ＦＥＴ３又
は５をオンし、ＦＥＴ４又は６をオフすればＦＥＴ３又
は５からダイオード４ａ又は６ａを介して電力が供給さ
れ、双方ともオフならば完全にバッテリからの電力供給
が停止される様に構成されていて、様々な電力供給モー
ドに柔軟に対応可能である。

【００１９】本実施例ではＡ／Ｃアダプタが接続されて
いない時、次のような組み合わせでＦＥＴのオン、オフ
を制御する。バッテリパック１から回路に電力を供給す
るにはＦＥＴ３、ＦＥＴ４をオンしＦＥＴ５、ＦＥＴ６
をオフする。（これを単一結合モードと言う。）バッテ
リパック２から回路に電力を供給する場合にはＦＥＴ
３、ＦＥＴ４をオフしＦＥＴ５、ＦＥＴ６をオンする。
またバッテリパック１及びバッテリパック２からダイオ
ードＯＲにより回路に電力を供給するにはＦＥＴ３、Ｆ
ＥＴ５をオンしＦＥＴ４、ＦＥＴ６をオフする。（これ
を並列結合モードと言う。）４つのＦＥＴを独立に制御
することによりこの３種類の状態を実現することができ
る、実際の動作については以下に詳述する。

【００２０】スタートスイッチ２５が押され装置が起動
すると、先ずバッテリ制御部７は、複数の主バッテリか
ら電力を供給すべく、ＦＥＴ３、５をオンしＦＥＴ４、
６をオフしてバッテリをＯＲ結合する。これは以下のよ
うな理由による。

【００２１】すなわち、バッテリ１、２が取り外された
りした経緯があるとサブＣＰＵ９ａはサスペンド状態と
なっている。（本実施例ではこの時は、ボルテージレギ
ュレータ２４からの電力供給がないためメインＣＰＵ９
ａは完全に停止している。）このためスタートスイッチ
によってサブＣＰＵ９ａのサスペンド状態を解除しバッ
テリ制御部を作動状態とするが、この時はどちらのバッ
テリが電力供給可能か分からないのでＯＲ結合によっ
て、双方のバッテリから電力を供給しスタートする。

【００２２】この様に構成することによって、バッテリ
制御部に常時電力を供給して作動状態を維持する必要が
無く、サスペンド状態で待機させることができ、また電
源投入直後もサブバッテリの電力を用いることなく、す
ぐに電力供給が開始された直後に、Ａ／Ｄコンバータ等
を作動し、チェックプログラムを実行させることにな
る。これによりバックアップ用のサブバッテリ１８では
Ａ／Ｄコンバータを駆動しないのでこれを可能な限り小
容量のものにでき、また消費電流も小さいものを選択す
ることができる。

【００２３】次に、以下の手順で使用するバッテリが決
定される。バッテリパックが双方とも装着されていて双
方のバッテリパック蓋が閉じられている場合はバッテリ
制御部７はバッテリパック１から回路に電力を供給する
ためにＦＥＴ３及びＦＥＴ４をオンしＦＥＴ５及びＦＥ
Ｔ６をオフする。またバッテリパック蓋が閉じられてい
てバッテリパックがどちらか片方しか装着されていない
場合には装着されている方のバッテリパックから回路に
電力を供給するための２つのＦＥＴをオンし他のバッテ
リパックから回路に電力を供給するためＦＥＴはオフす
る。

【００２４】同様にバッテリパック蓋が閉じられていて
バッテリパックが２本共装着されてはいるがどちらか片
方は充分に充電されていない場合は充電されている方の
バッテリパックから回路に電力を供給する。例えばバッ
テリパック１から電力を回路に供給する場合にはＦＥＴ
３、ＦＥＴ４をオンしＦＥＴ５、ＦＥＴ６をオフする。
逆にバッテリパック２から回路に電力を供給する場合に
はＦＥＴ３、ＦＥＴ４をオフしてＦＥＴ５、ＦＥＴ６を
オンする。バッテリが装着されているかどうか、充分に
充電されているかどうかはＡ／Ｄコンバータ８でバッテ
リパックの端子電圧を測定しこのＡ／Ｄ変換された値を
バッテリ制御部７で読み込んで判断する。バッテリ制御
部７は、双方の電位を比較し、電位の高い方を選択して
メイン回路部に供給する。この時、選択しなかった側の
バッテリの電位がすでに所定電位より低かった場合は、
この旨を主回路部に伝達し、表示あるいは警報等の手段
で使用者に認知させる。

【００２５】この様にして使用するバッテリが決定さ
れ、この電力が主回路部９、表示部１０及びＩＯ部１６
等に供給され装置が動作する。

【００２６】次に、バッテリの切り替え動作について説
明する。バッテリパックが２つ装着されている場合に、
ＦＥＴ３、ＦＥＴ４がオンし、ＦＥＴ５、ＦＥＴ６がオ
フしてバッテリパック１が選択されバッテリパック１か
ら回路に電力を供給しているものとする。装置が動作中
には、バッテリ制御部７は定期的に電位あるいは装脱着
等のバッテリパックの使用状態をチェックする。主回路
部９はバッテリ制御部７からバッテリパックの動作状態
及びバッテリパックの電圧を受け取りその状態を表示部
１０に表示する。表示部１０に表示する情報は２種類あ
る。第１の情報は２つあるバッテリパックのうちのどち
らのバッテリパックが回路に電圧を供給しているかであ
り、第２の情報はそれぞれのバッテリパックの電圧がど
の程度あるかである。この方法は図２に示す通りそれぞ
れのバッテリパックの物理的な位置とバッテリパックの
動作状態の表示の位置が対応していてどの表示がどのバ
ッテリパックの状態を表しているかを使用者が容易にわ
かるようになっている。

【００２７】表示の例としては動作中を示す表示は図２
の動作表示３０、３１のようにＬＣＤ上に○印で示し、
バッテリの電圧は５段階のバーグラフ３２、３３で表示
する。最初に選択されたバッテリパック１が装置に電力
を供給するとバッテリパックの電圧が徐々に低下してい
く。ここではＬＣＤの表示部１０にバッテリの動作状態
を表示しているがＬＥＤ等のデバイスを使ってバッテリ
の状態を表示することも可能である。

【００２８】ここでバッテリの電圧と残り容量について
説明する。

【００２９】図７は一例としてリチウムイオンバッテリ
２本組の開放端子電圧と残り容量との関係を示す図であ
り、縦軸は電圧を、横軸は残り容量を％で示している。

【００３０】この電圧値は開放端子電圧であり、電流が
流れると、内部抵抗により電圧ドロップが発生し、電位
が下がる。又、リチウムイオン電池の特性により温度変
化があってもほとんど電圧に変化がないことが知られて
いるため、ＮｉＣｄバッテリのように温度補正する必要
がほとんど無いという特徴を有している。この特徴を用
いることにより、開放電圧を測定することによって極め
て確実に電池の残り容量を検知することができる。ま
た、正確な電位を知るときは開放電圧を測定するため、
一時的に他方の電池に切り替え、測定対象となるバッテ
リを解放状態すなわち電流値を０として検出する。概略
の残り容量を計測するには、あらかじめ主回路部で使用
する消費電流の平均値を求め、この電流値と内部抵抗か
ら、ドロップ電圧を求めこの分を補正すれば良い、一般
的には、ハンドヘルドコンピュータでは、所定の動作モ
ードに限定すればそれほど消費電流に変動は無いのでか
なり正確に電位を計測可能である。バッテリ制御部７は
あらかじめ定めた参照電圧Ｖｒｅｆ１と比較し、バッテ
リパック１の電圧がもはや回路の動作を継続するには危
険と判断できる程に、例えば開放電圧が６．８Ｖに低下
すると、ＦＥＴ３及びＦＥＴ４をオフしＦＥＴ５及びＦ
ＥＴ６をオンしてバッテリパック２から回路に電力を供
給する。バッテリ制御部７のこの動作は主回路部９に伝
えられ、主回路部９は、新たな状態を表示部１０に表示
する。すなわちバッテリパック２が動作中であることを
表示部１０に表示する。

【００３１】バッテリパック２の電圧が低下し、同様に
あらかじめ定めた参照電圧Ｖｒｅｆ２と比較し、これ以
上装置の動作を継続するには危険な程度になると主回路
部９はバッテリ制御部７からの情報により表示部１０に
バッテリパック１、バッテリパック２とも電圧が充分で
ない旨を表示する。電圧が充分で無い場合には、例え
ば、図２のバーグラフの四角状のエレメントが１つも表
示されない。電圧不充分をより強く警告するには表示部
１０のバッテリパックの位置に対応した右半分あるいは
左半分の表示部を点滅させる等の制御を行ってもよい。
上記参照電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２は、バッテリ１と
バッテリ２が同様の容量、種類の時は同一でも良いが、
異なる種類、容量であった場合はこれに応じて別々の参
照電圧を用いても良い。使用者は２つのバッテリ共に残
り電圧が充分でないと速やかに動作を停止させる必要が
ある。さもないと回路に供給される電圧が低下し装置が
誤動作したりＲＡＭ／ＲＴＣ１７のデータが破壊する可
能性がある。

【００３２】本発明ではこの対策として以下のような制
御を実行させる。先ず、２本のバッテリパックが放電し
て使用者にその状態が発生したことを表示部１０で通知
し、次に一定時間（例えば１分）経過しても使用者が装
置の動作を停止しなかった場合には主回路部９は所定の
データ待避処理等を実行して回路の動作を停止させさサ
スペンディングモードとなる。回路の動作が停止すると
装置の消費電流は動作時に比べて非常に少なくなり、所
定期間、装置はメインＣＰＵのサスペンディング状態を
継続する。放電が継続され、電位はその後も徐々に低下
して行く。この状態ではバッテリ制御部７の最小限の動
作、例えば、蓋のオープン、バッテリの脱着のチェック
等が実行される。そしてゼナーダイオード３３、抵抗器
３１、３２で決定される検出電圧となると、コンパレー
タ２０ａの出力がＨレベルからＬレベルに反転し、これ
によってサブＣＰＵもサスペント゛状態となり、ＦＥＴ
３、４、５、および６がオフされ、バッテリ１、２から
の電力供給は停止されバックアップバッテリ１８からの
供給に切り替えられる。この状態では、ＲＡＭ／ＲＴＣ
１７のバックアップにバックアップバッテリの電力が消
費される。

【００３３】又、使用者が双方のバッテリとも残り電圧
が少ないことを認識して、電源スイッチを操作すると主
回路部９はレジューム機能の設定の有無に基づいて所定
のデータ待避処理等を行い装置の動作を停止する。この
時、それまでの動作中に回路に電力を供給していたバッ
テリパックの残り電圧が充分にあればそのバッテリパッ
クから動作停止中にも継続してバッテリ制御部に電力を
供給する。この場合電力供給停止時の参照電圧は、通常
動作時の参照電圧より低いレベルでよい。それは、通常
動作時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ等で主回路部９に定電
圧を供給する関係で比較的高い電位が必要であるが、バ
ッテリ制御部の動作、ＲＡＭ／ＲＴＣ１７のバックアッ
プには、３Ｖ程度の低い電位が供給されればよいからで
ある。

【００３４】上記の行程をバッテリの供給制御で説明す
ると以下となる。始めに使用したバッテリ１が所定の参
照電圧Ｖｒｅｆ３より高いレベルになっていないとき
は、双方のバッテリ共に電圧が充分でないと判断し、Ｆ
ＥＴ３及びＦＥＴ３、５をオンし、ＦＥＴ４、６をオフ
して２本のバッテリパックの出力をＦＥＴ４及びＦＥＴ
６の寄生ダイオードを使用してダイオードＯＲで出力さ
せる。バッテリパック１及びバッテリパック２の出力が
ＦＥＴ４及びＦＥＴ６と並列に入っているダイオードに
よりＯＲ結合されるとこれらのダイオードにより２つの
バッテリパックのうち電圧の高いほうから回路に電力が
供給される。

【００３５】例えばバッテリパック１の電圧がバッテリ
パック２の電圧よりも高いとＦＥＴ４に並列に入ってい
るダイオードがオンしＦＥＴ６に並列に入っているダイ
オードが逆バイアスされてカットオフする。この状態で
はバッテリパック１のみ放電しバッテリパック２は放電
しないので徐々にバッテリパック１の電圧が低下しバッ
テリパック１の電圧とバッテリパック２の電圧が等しく
なる。すると２つのＦＥＴ４に並列に入っているダイオ
ードとＦＥＴ６に並列に入っているダイオードが同時に
オンして２つのバッテリから回路に電力を供給する。ま
たダイオードが入っているため電圧の高いバッテリから
低いバッテリに対して電流が流れることを防ぐことがで
きる。

【００３６】上記参照電圧Ｖｒｅｆ３は、他方のバッテ
リが充電されて回復しているかをチェックするものであ
るから、残り電圧をチェックするレベルより高く設定さ
れている。

【００３７】２本のバッテリ共放電した後では使用者は
バッテリパックを満充電されたバッテリパックに交換す
るためどちらかのバッテリを取り外す。そのような場
合、どちらのバッテリパックを先に取り外してもバッテ
リの出力がダイオードＯＲ結合されているのでバッテリ
制御部７がバッテリの挿抜の状況に応じてＦＥＴの制御
を行わなくてもバッテリ制御部の動作停止中に回路への
電力の供給を続けることができる。

【００３８】さらに２本のバッテリパックがダイオード
ＯＲ結合されていればどちらか電圧の高い方のバッテリ
から回路に電力を供給しながら２本のバッテリパックの
合計容量で動作停止中の回路に電力を供給することがで
きる。こうすることによりバックアップ用バッテリ１８
からの不要な放電を防ぐことができる。通常バックアッ
プ用バッテリ１８はリチウム１次電池を使用することが
多いので放電するとバックアップ用バッテリ１８を交換
する必要がある。したがってバックアップ用バッテリ１
８から放電する機会をできる限り少なくすることは大き
な意味がある。

【００３９】以上は２本のバッテリの電圧が共に低下し
装置が動作停止状態にバッテリパックの交換を行う場合
の説明であったが装置が停止してから再び装置を動作さ
せると装置が行っている作業を中断させなければならな
いので作業の効率が低下する。そのため装置が動作状態
でもバッテリパックの交換を行うことができれば作業を
中断せずに装置を使用し続けることができる。動作中に
バッテリパックを交換するためには交換するバッテリを
装置から取り外してももう一方のバッテリで装置を動作
させ続けられる必要がある。したがって上記説明におい
てバッテリパック１の電圧が低下してバッテリパック２
からの電力供給に切り換えてからバッテリパック２の電
圧が低下するまでの期間にバッテリパック１の交換をす
る必要がある。

【００４０】例えばバッテリパック１で装置を動作させ
ていた時にバッテリパック１の電圧が低下するとバッテ
リ制御部７はバッテリパック１から回路への電力供給を
絶ちバッテリパック２から回路に電力を供給する。主回
路部９はこの状態変化をバッテリ制御部７から受け取り
表示部１０にバッテリパック１の電圧が低下したためバ
ッテリパック２から電力を供給しているという情報が表
示される。使用者はこの情報を見てバッテリパックの交
換を行うことになる。

【００４１】装置に電力を供給しているバッテリパック
の電圧が充分でありもう一方のバッテリパックの電圧が
低下している時に使用者がバッテリパックの交換を行お
うとする場合（最も起こりうる状態である）、電圧が低
下している方のバッテリを交換すれば装置を動作させた
ままバッテリパックの交換を行える。この操作を繰り返
すことにより装置の動作を中断することなくバッテリパ
ックの交換を行うことができる。

【００４２】以上説明した動作をフローチャートで説明
する。図５において最初にバッテリパックを装着して動
作を開始するとバッテリ制御部７が初期化されて先ずス
テップＳ１０のようにＦＥＴ３、ＦＥＴ５をオンＦＥＴ
４、ＦＥＴ６をオフして二つのバッテリパックをダイオ
ードＯＲ結合する並列結合モードを実行する。初期状態
ではどちらのバッテリが装着されているかあるはどちら
のバッテリにどの位電圧があるかが不明なのでダイオー
ドＯＲ結合させて両方のバッテリパックから電力を供給
する。続いてバッテリ制御部７はステップＳ１２でバッ
テリパック１の電圧をＡ／Ｄコンバータ８を使って測定
する。もしバッテリパック１の電圧が充分であればステ
ップＳ２０のようにＦＥＴ３、ＦＥＴ４をオンしてＦＥ
Ｔ５、ＦＥＴ６をオフしてバッテリパック１から回路に
電力を供給する単一結合モードを実行する。

【００４３】ステップＳ１２においてバッテリパック１
の電圧が不充分なら次にステップＳ１４でバッテリパッ
ク２の電圧を測定する。バッテリパック２の電圧が充分
であればステップＳ１８のようにＦＥＴ３、ＦＥＴ４を
オフしてＦＥＴ５、ＦＥＴ６をオンしバッテリパック２
から回路に電力を供給する。両方のバッテリパックの電
圧が共に充分でなければステップＳ１０で設定したと同
じ並列結合モードを保ち装置を動作状態にできないよう
にする。しかしいずれは充電されたバッテリパックを挿
入するので両方のバッテリパックが共に電圧が充分で無
い場合でもステップＳ１２に戻り常にバッテリパックの
電圧の測定を行う。ステップＳ２０、Ｓ１８でどちらか
のバッテリパックから回路に電圧を供給した状態になる
と装置は動作可能になる。ステップＳ２２で現在選択さ
れているバッテリの電圧を測定する。

【００４４】バッテリパックの電圧が低下すると次に他
のバッテリパックの電圧を確認する（ステップＳ２
４）。もし他のバッテリパックの電圧が充分であればバ
ッテリパックの切り替えを行う。ステップＳ２６で引き
続きステップＳ２２に戻って選択されているバッテリパ
ックの電圧を測定する。ステップＳ２４で他のバッテリ
パックの電圧が充分でなければ装置を動作させ続けるこ
とができない。ステップＳ２８で装置が動作中ならユー
ザにバッテリの電圧が充分でないことを通知した上で装
置の動作を停止させる。ステップＳ２８で装置が停止中
なら、装置の動作を停止するステップＳ３０をと飛び越
してステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では両方の
バッテリパックの電圧が充分でないのでＦＥＴ３、ＦＥ
Ｔ５をオン、ＦＥＴ４、ＦＥＴ６をオフしてバッテリパ
ックの出力をダイオードＯＲ結合し、電力供給モード２
を実行する。そして再びステップＳ１２に戻りバッテリ
パックの電圧の確認を行う。

【００４５】電源投入等の、装置の通常動作のスタート
時に、複数のバッテリから同時に、供給することによ
り、スタートの信頼性が確保される。すなわち、スター
ト時にはＣＰＵは検出機能あるいは演算機能などが停止
されているわけであり、先ず、必ず所定の初期化処理が
必要となりこの時には、全ての、あるいは複数のバッテ
リをＯＲ回路で電力供給することが極めて有効である。

【００４６】次に、装置を使用中のトラブル回避策につ
いて考慮する。使用者が誤って装置に電力を供給してい
る方のバッテリパックを交換しようとすると、装置に電
力を供給している方のバッテリパックを取りはずした瞬
間に供給する電圧が低下し、重大なトラブルが発生する
恐れがある。

【００４７】本発明ではこれを回避するため、以下の制
御を実行させる。主回路部９は表示部１０にどちらのバ
ッテリパックが動作中でありどちらのバッテリパックが
電圧低下しているかを表示するので使用者は交換すべき
バッテリパックを知ることができる。しかし誤操作によ
り回路に電力を供給中のバッテリパックの蓋を開ける
と、バッテリ制御部７はバッテリパック１用の蓋検出ス
イッチ１４またはバッテリパック２用の蓋検出スイッチ
１５により誤ったバッテリパックを交換しようとしてい
ることを知りブザー１１を鳴動させる。ブザーを鳴動さ
せることにより使用者は回路に電力を供給しているバッ
テリパックを交換しようとしていることを知ることがで
きる。同時にバッテリパック蓋を開けると使用者が見る
ことができるバッテリパック用ＬＥＤ１２またはバッテ
リパック２用ＬＥＤ１３がある。それぞれのＬＥＤはど
のバッテリパックに対応しているかが容易にわかる位置
に取り付けられている。

【００４８】例えばバッテリパック２から回路に電力を
供給している時にバッテリパック２を交換しようとして
誤ってバッテリパック２用の蓋を使用者が開けた場合に
はバッテリ制御部７はこれをバッテリパック２用の蓋検
出スイッチ１５により検知しブザー１１を鳴動させる。
それと同時にバッテリパック２用ＬＥＤ１３を点灯させ
て使用者にバッテリパック２が使用中であることを知ら
せる。ブザー及びＬＥＤの点灯により使用者は誤ったバ
ッテリパックを交換しようとしていることを知りバッテ
リ交換を中止する。これらのＬＥＤは常に点灯している
とＬＥＤを点灯させるための１０〜２０ｍＡの電流を無
駄に消費するため使用者バッテリパック蓋開けた場合だ
け一定時間だけ（例えば１分間）点灯するようバッテリ
制御部７が制御する。これによりバッテリパックから無
駄な電流が流出することを最小限に押さえることができ
る。

【００４９】場合によっては以上のように二重、三重の
警告を行っても使用者が誤ったバッテリを交換してしま
うことがある。その場合には次のような方法で装置の誤
動作を防ぐ。例えばバッテリパック２から回路に電力を
供給している時に使用者が誤ってバッテリパック２を覆
おう蓋を開けた場合、バッテリ制御部はバッテリパック
２を交換しようとしていることを検知する。すると、先
ず、 ＦＥＴ３、ＦＥＴ５をオンしＦＥＴ４、ＦＥＴ６
をオフしバッテリパックをＯＲ結合し並列結合モードに
する。次にバッテリパック１の電圧を検出し、この電位
が装置を動作させることができる程度、すなわち参照電
圧１より高ければ、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４をオンしＦＥＴ
５、ＦＥＴ６をオフしてバッテリパック１から回路に電
力を供給を切り替える。これによりもう一方のバッテリ
パックで装置の動作を継続することができる。

【００５０】並列結合モードでは、装置が動作中に回路
が消費する電力が大きい場合には寄生ダイオードではダ
イオードの順方向電圧による電圧降下が大きくなってし
まい実際に回路に供給される電圧はバッテリの電圧より
０．７〜１Ｖ程度低くなる。この様な場合に電子装置の
消費電力が大きいタイプでは回路動作を継続するのに充
分な電圧を供給できない場合がある。

【００５１】このようなことを考慮した場合はＦＥＴ４
及びＦＥＴ６と並列にショットキーバリヤダイオードを
接続した構成とする。ショットキーバリアダイオードは
順方向電圧が低く０．２〜０．４Ｖであり寄生ダイオー
ドを使用した場合に比べて回路に高い電圧を供給するこ
とができる。

【００５２】この様に２つのバッテリパックをダイオー
ドＯＲ結合しておけばどちらか電圧の高い方のバッテリ
パックから回路に電力を供給することができるので誤っ
て回路に電力を供給している方のバッテリパックを抜い
ても回路への電力供給が絶たれて回路が誤動作すること
はない。

【００５３】また使用者が誤ってバッテリパック２を交
換しようとしている時にバッテリパック１が装着されて
いないかまたはバッテリパック１の電圧が装置を動作さ
せるには充分で無い場合にはバッテリ制御部７はバッテ
リパック２の蓋が開かれたことをバッテリパック２用の
蓋検出スイッチ１５で検出し、所定のデータの待避動作
をして回路の動作を停止する。このようにすればバッテ
リパック１が誤って抜かれても回路の動作は停止してい
るため回路が誤動作することはない。

【００５４】図６はバッテリパック用蓋が開いた場合の
フローチャートである。バッテリパック用蓋が開けられ
るとこれと連動するスイッチが作動し、サブＣＰＵ７ａ
に割り込み信号が発生する。割り込み信号が発生すると
先ずステップＳ５０でどちらのバッテリパック用蓋が開
いたかを確認する。次にステップＳ５２でＦＥＴ３、Ｆ
ＥＴ５をオンしＦＥＴ４、ＦＥＴ６をオフしバッテリパ
ックの出力をダイオードＯＲ結合し、誤操作に対処す
る。ステップＳ５４で蓋を開けたほうのバッテリパック
から装置に電力を供給しているかどうかを確認する。蓋
が開いた方のバッテリパックから装置に電力を供給して
いなければバッテリパックが抜かれても装置の動作に影
響が無いのでステップＳ６６でＦＥＴの状態を元に戻し
て割り込み処理からリターンする。

【００５５】蓋が開いた方のバッテリパックから電力を
装置に供給している場合には、バッテリパックが抜かれ
ると装置の動作が突然停止してしまうのでバッテリパッ
クを切り換えるか、あるいは装置の動作を停止する必要
がある。したがってステップＳ５６でブザーの鳴動と対
応するＬＥＤのオンを実行し使用者に警告する。この
後、ステップＳ５８で他方のバッテリパックの電圧充分
かどうかを確認する。他のバッテリパックの電圧が不充
分なら蓋の開いている方のバッテリパックが抜かれると
動作を継続することができないのでステップＳ６４で所
定のデータ待避処理を実行し装置の動作を停止する。ま
た他のバッテリの電圧が充分であってもステップＳ６０
で他のバッテリパックの蓋が開いていることが確認され
ると他のバッテリパックに切り換えたとしてもそれ以降
の装置の動作の継続が保証できないのでやはりステップ
Ｓ６４で装置の動作を停止し割り込み処理からリターン
する。

【００５６】他のバッテリパックの電圧が充分でありか
つ蓋が閉じていればバッテリパックを切り換えることが
可能なのでステップＳ６２へ移行し他のバッテリパック
に切り替えをして割り込み処理からリターンする。以上
の実施例ではバッテリパックが２つの場合を説明したが
３つ以上の場合でも同様の構成で実現することができ
る。また、バッテリパックはリチウムイオン２次電池で
説明したが、ニッカド電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電
池等でも同様に実現できる。（但し電圧測定による正確
な残量検出はリチウムイオン電池と鉛蓄電池等のみ可能
である）

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数のバッテリを有する電子装置において、バッテリが取
り外されることを事前に検知して、複数のバッテリを一
時的にＯＲ結合して電力を供給することにより、その時
実行中の処理の継続を可能にしたり、データの待避時間
を確保したりすることが可能なバッテリ制御回路を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のバッテリ制御部及びコンピ
ュータ装置の略図である。

【図２】実施例の装置の表示部を示す図である。

【図３】実施例の装置の背面を示す図である。

【図４】実施例の装置でバッテリ蓋を取り外した時の図
である。

【図５】実施例の装置で通常動作時の制御を示すフロー
チャートである。

【図６】実施例の機器でバッテリ蓋が開いた場合の制御
を示すフローチャートである。

【図７】本発明に用いるリチウムイオンバッテリの開放
電圧と残り容量の関係を示す図である。

【符号の説明】

１、２：バッテリパック ３、４、５、６：ＦＥＴ ７：バッテリ制御部 ８：Ａ／Ｄコンバータ ９：主回路部 １０：表示部 １１：ブザー １４：バッテリパック１用の蓋検出スイッチ １５：バッテリパック２用の蓋検出スイッチ １６：ＩＯ部 １７：ＲＡＭ／ＲＴＣ １８：バックアップ用サブバッテリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主電源としての複数の主バッテリと、主
   回路部と、前記複数の主バッテリのそれぞれの出力端子
   に接続されたスイッチ手段と、該スイッチ手段を個別に
   制御する電力制御手段と、前記主バッテリの電圧を計測
   する電圧検出手段と、前記主バッテリを収納する部位に
   前記複数の主バッテリに対応して設けた複数の蓋と、該
   蓋に対応してそれらの開閉を検出する複数の蓋検出器を
   有する電子装置において、前記電力制御手段は、前記複
   数の主バッテリの中から１つの主バッテリを選択し前記
   電子装置の前記主回路部に電力を供給している時、対応
   する主バッテリの蓋の開状態を検出した時は、前記複数
   のスイッチ手段をオンにし複数の主バッテリをＯＲ結合
   する制御手段を有することを特徴とする電子装置。