JPWO2017145676A1 - 電子機器 - Google Patents

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Abstract

電子機器(100)は、負荷回路(10)に電力を供給するメインバッテリ(11)と、メインバッテリ(11)が電子機器(100)から取り外されたときに負荷回路(10)に電力を供給するサブバッテリ(13)と、メインバッテリ(11)を充電する第1充電回路(12)と、サブバッテリ(13)を充電する第2充電回路(15)と、第1及び第2充電回路(12,15)を制御するコントローラ(19)と、を備える。コントローラ(19)は、メインバッテリ(11)の充電量に基づき、第2充電回路(15)におけるサブバッテリ(13)に対する充電電流の設定値を変更する。

Description

本開示は、バッテリを交換できる電子機器であって、電子機器の電源をオンしたままバッテリ交換が可能な電子機器に関する。
特許文献1は、Alternating Current(AC)アダプタ有りか、システムが待機状態か、メインバッテリの残量が有りかなどの状態に応じてサブバッテリへのトリクル充電を切り替え、最適なトリクル充電を行うと共に、レジューム状態を可及的に長く持続させたり、メインバッテリの過放電を防止したりすることを目的とする充電電流切替方式を開示している。
特許文献1の充電電流切替方式は、メインバッテリから直流電圧を負荷に供給する際に、当該メインバッテリの残量が所定値以下になったときにサブバッテリへのトリクル充電を停止し、当該メインバッテリの過放電を防止している。
特開平7−241046号公報
本開示は、ユーザが作業を中断することなくバッテリを交換できる環境を速やかに提供することができる電子機器を提供する。
本開示の一態様において、負荷回路を含む電子機器が提供される。電子機器は、負荷回路へ電力を供給するメインバッテリと、メインバッテリが電子機器から取り外されたときに負荷回路に電力を供給するサブバッテリと、メインバッテリを充電する第1充電回路と、サブバッテリを充電する第2充電回路と、第1及び第2充電回路を制御するコントローラと、を備える。コントローラは、メインバッテリの充電量に基づき、第2充電回路におけるサブバッテリに対する充電電流の設定値を変更する。
本開示によれば、メインバッテリの充電量が減少すると、迅速にサブバッテリが充電される。このため、メインバッテリが交換される可能性の高い時期においてサブバッテリを迅速に満充電状態に設定できる。よって、例えば、バッテリ交換時において電力を供給するサブバッテリを十分な充電状態に維持できる。これにより、ユーザがメインバッテリの充電量(残量)が少ないことを認識したときに速やかにメインバッテリを交換できる環境を迅速に提供することができる。
図1は、本開示の実施の形態1に係る情報処理装置の構成図である。 図2は、実施の形態1における情報処理装置による充電電流の設定動作を示すフローチャートである。 図3Aは、実施の形態1における情報処理装置による充電電流の設定動作を説明するための図である。 図3Bは、実施の形態1における情報処理装置による充電電流の設定動作を説明するための図である。 図3Cは、実施の形態1における情報処理装置による充電電流の設定動作を説明するための図である。 図4Aは、実施の形態1における情報処理装置による充電電流の設定動作を説明するための図である。 図4Bは、実施の形態1における情報処理装置による充電電流の設定動作を説明するための図である。 図4Cは、実施の形態1における情報処理装置による充電電流の設定動作を説明するための図である。 図5は、実施の形態2における情報処理装置による充電電流の設定動作を示すフローチャートである。 図6Aは、実施の形態2における情報処理装置による充電電流の設定動作を説明するための図である。 図6Bは、実施の形態2における情報処理装置による充電電流の設定動作を説明するための図である。 図6Cは、実施の形態2における情報処理装置による充電電流の設定動作を説明するための図である。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者(ら)は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(実施の形態1)
[1−1.構成]
図1は、本開示の実施の形態1に係る電子機器の一例である情報処理装置の構成を示すブロック図である。特に、図1では、情報処理装置におけるバッテリの充電処理に関わる構成について示している。情報処理装置100はバッテリの交換が可能な電子機器であり、例えばノートブック型コンピュータやタブレット型コンピュータである。
情報処理装置100は、負荷回路10と、負荷回路10へ電力を供給するメインバッテリ11と、メインバッテリ11からの電力供給がないときに負荷回路10に電力を供給するブリッジバッテリ13と、を備える。情報処理装置100はさらに、メインバッテリ11の充電を制御する第1充電回路12と、ブリッジバッテリ13の充電を制御する第2充電回路15と、メインバッテリ11及びブリッジバッテリ13への充電を制御する電源コントローラ19とを含む。情報処理装置100はさらに、負荷回路10に電力を供給するバッテリを切り替える切替スイッチ17と、メインバッテリ11の情報処理装置100からの取り外しを検出する第1検出器23と、メインバッテリ11の情報処理装置100への装着を検出する第2検出器24と、DC入力部25を備える。
負荷回路10は、中央演算処理装置(Central Processing Unit:CPU)、揮発性記憶装置(Random Access Memory:RAM)、不揮発性記憶装置(Read―Only Memory:ROM、Solid State Drive:SSD等)及び液晶表示デバイスを含み、さらに情報処理装置100のコンピュータとしての機能を実現するための種々の回路を含む。不揮発性記憶装置(ROM、SSD等)には、オペレーティングシステム(OS)、種々のアプリケーションプログラム、種々のデータ等が格納されている。中央演算処理装置(CPU)は、OS、アプリケーションプログラム、種々のデータを読み込んで演算処理を実行することにより、種々の機能を実現する。
メインバッテリ11は充電可能な二次電池であって例えばリチウムイオン電池で構成される。メインバッテリ11は情報処理装置100の本体に対して着脱可能となっている。すなわち、情報処理装置100はメインバッテリ11を交換することが可能な構成を有する。
ブリッジバッテリ13は、メインバッテリ11からの電力供給がないとき(例えば、メインバッテリ交換時)に負荷回路10に電力を供給する予備的なバッテリである(サブバッテリの一例)。ブリッジバッテリ13は充電可能な二次電池であって例えばリチウムイオン電池で構成される。ブリッジバッテリ13は、メインバッテリ11の交換時において負荷回路10に電力を供給するために設けられている。ブリッジバッテリ13は情報処理装置100に内蔵されたバッテリであり、ユーザによる交換ができないようになっている。ブリッジバッテリ13は予備的に使用されるものであるため、その容量はメインバッテリ11の容量よりも小さく設定されている。
第1充電回路12はメインバッテリ11の充電を制御する回路である。第2充電回路15はブリッジバッテリ13の充電を制御する回路である。
電源コントローラ19は、メインバッテリ11及びブリッジバッテリ13に対する充電を制御する回路である。電源コントローラ19はプログラミング可能なマイコンで構成される。電源コントローラ19は第1及び第2検出器23、24それぞれから検出信号を受信する。電源コントローラ19は、第1及び第2充電回路12、15を制御するとともに、切替スイッチ17を制御する。また、電源コントローラ19はメインバッテリ11及びブリッジバッテリ13の充電量(残量)を管理している。
第1検出器23は、メインバッテリ11が情報処理装置100の本体から取り外されようとしている状態を検出するデバイスである。例えば、メインバッテリ11が取り外し用のレバーを備え、ユーザが情報処理装置100の本体からメインバッテリ11を取り外すためにそのレバーを操作するようになっている場合、第1検出器23はそのレバーの操作(取り外し操作)を検出するように構成される。すなわち、第1検出器23は、メインバッテリ11が取り外された状態を検出するのではなく、メインバッテリ11が取り外される直前の状態を検出する。第1検出器23は例えば、取り外し用のレバーの動きに連動した機械的なスイッチで構成できる。または、第1検出器23は、ホール素子等を用いて、電気的にレバーの動きを検出するように構成されてもよい。
第2検出器24は、メインバッテリ11が情報処理装置100へ取り付けられているか否かを示す検出信号を出力するデバイスである。例えば、第2検出器24は、メインバッテリ11が情報処理装置100から取り外されているときに「High」を出力し、メインバッテリ11が情報処理装置100に取り付けられているときは「Low」を出力する回路で構成できる。
本実施形態の情報処理装置100に対して商用電源を所定の直流電圧に変換するACアダプタ31を接続することができる。DC入力部25は、情報処理装置100にACアダプタ31が接続されたときにACアダプタ31から直流電圧を入力する。DC入力部25は例えば入力端子である。
[1−2.動作]
以上のように構成される情報処理装置100の動作、特に、負荷回路10への電源供給に関する動作を説明する。
情報処理装置100に対してACアダプタ31が接続されていない場合、電源コントローラ19は、負荷回路10に対してメインバッテリ11から電力が供給されるように切替スイッチ17を制御する。このとき、ブリッジバッテリ13はメインバッテリ11から供給される電力により充電される。
一方、情報処理装置100に対してACアダプタ31が接続されている場合、ACアダプタ31から供給される直流電圧はDC入力部25を介して負荷回路10に供給される。同時に、第1充電回路12により、ACアダプタ31から供給される直流電圧によりメインバッテリ11が充電される。また、第2充電回路15により、ACアダプタ31から供給される直流電圧によりブリッジバッテリ13が充電される。
以上のように、ACアダプタ31の接続時は、ACアダプタ31から供給される電力に基づきブリッジバッテリ13が充電され、ACアダプタ31の非接続時は、メインバッテリ11からの電力に基づきブリッジバッテリ13が充電される。
また、電源コントローラ19は第1検出器23から検出信号を所定間隔で受信し、受信した検出信号に基づき、メインバッテリ11の取り外し操作がなされたか否かを検出する。そして、メインバッテリ11の取り外し操作がなされたことを検出した場合、電源コントローラ19は、切替スイッチ17を制御して、負荷回路10へ電力を供給するバッテリをメインバッテリ11からブリッジバッテリ13へ切り替える。これにより、メインバッテリ11が取りはずされた状態であっても、ブリッジバッテリ13から負荷回路10へ電力を供給することができる。このため、メインバッテリ11の交換のために一時的にメインバッテリ11が取り外された状態であっても、情報処理装置100は継続して動作することができる。このように本実施形態の情報処理装置100は、電源をオンにしたままメインバッテリ11の交換を行うことができる。以下このような電源をオンにしたままメインバッテリ11の交換を行える機能を「ホットスワップ」という。特に、ここでは、メインバッテリ11の取り外し操作を検出したときに、ブリッジバッテリ13に切り替える。これにより、実際にメインバッテリ11が情報処理装置100から取り外される前に、ブリッジバッテリ13から負荷回路10への電源供給を開始することができるため、情報処理装置100に対する電源供給が遮断されることがない。
以上のように、本実施形態の情報処理装置100では、本体の電源をオンしたままメインバッテリ11を交換できるホットスワップ機能を有する。このため、情報処理装置100は、メインバッテリ11が情報処理装置100から取り外されている短時間だけ、本体に電源を供給するブリッジバッテリ13を備えている。このブリッジバッテリ13への充電は、上記のように、ACアダプタ31の接続時はACアダプタ31から供給される電力に基づき行われ、ACアダプタ31の非接続時はメインバッテリ11からの電力に基づき行われる。
ブリッジバッテリ13は情報処理装置100の本体に組み込まれてユーザが交換できない構造となっている。このため、ブリッジバッテリ13はできる限り長持ちさせたいという要望があり、充電電流を抑えて充電時のストレスを減らすようにしている。
一方、メインバッテリ11の残量が少ない状態では、近いうちにユーザによるメインバッテリ11の交換がなされる可能性が高いと考えられる。しかしながら、ブリッジバッテリ13の充電量が少ないと、ユーザは情報処理装置100をオン状態のままメインバッテリ11を取り外すことはできない(すなわち、ホットスワップができない)という問題がある。
この問題を解決するために、本実施形態の情報処理装置100は、メインバッテリ11の交換時において、メインバッテリ11の充電量(残量)が少ないときには、一時的にブリッジバッテリ13への充電電流を増加させる。これにより、ホットスワップ可能な充電量までブリッジバッテリ13を急速に充電することができ、メインバッテリ11の残量が少ない場合であっても、ユーザが作業を中断することなくメインバッテリ11を交換できる環境を速やかに提供することができる。以下、ブリッジバッテリ13を充電する第2充電回路15に対する充電電流の設定について説明する。
[1−2−1.ブリッジバッテリに対する充電電流の設定]
電源コントローラ19は、第2充電回路15においてバッテリ13を充電する際の充電電流値を設定する。図2は、電源コントローラ19による、メインバッテリ11の交換が検出されたときの第2充電回路15に対する充電電流の設定動作を示すフローチャートである。図2のフローチャートを用いて第2充電回路15に対する充電電流の設定動作を説明する。
電源コントローラ19はメインバッテリ11の交換があったか否かを判断する(S10)。メインバッテリ11の交換は、第2検出器24の検出信号に基づき判断できる。例えば、第2検出器24の検出信号に基づき、メインバッテリ11の装着を検出(検出信号の「High」から「Low」への変化を検出)したときに、メインバッテリ11が交換されたことを検出できる。電源コントローラ19は、メインバッテリ11の交換を検出した場合、メインバッテリ11の充電量(残量)を検出する(S11)。
電源コントローラ19は、検出したメインバッテリ11の充電量を第1しきい値と比較する(S12)。第1しきい値は例えばメインバッテリ11の満充電量の20%以下の値に設定する。検出したメインバッテリ11の充電量が第1しきい値以上の場合(S12でYES)、電源コントローラ19は、第2充電回路15におけるブリッジバッテリ13の充電電流の設定値を第1設定値(通常の充電電流値)に設定する(S13)。
一方、検出したメインバッテリ11の充電量が第1しきい値よりも小さい場合(S12でNO)、電源コントローラ19は、第2充電回路15におけるブリッジバッテリ13の充電電流の設定値を、第1設定値よりも大きい第2設定値に設定する(S17)。
その後、電源コントローラ19は、ブリッジバッテリ13の充電量を検出する(S14)。ブリッジバッテリ13の充電量は例えばブリッジバッテリ13の電圧に基づき検出する。
電源コントローラ19は、検出したブリッジバッテリ13の充電量を第2しきい値と比較する(S15)。第2しきい値は、例えば、メインバッテリ11の交換に1分を要した場合でも、負荷回路10が継続した動作を実行できるだけの電力をブリッジバッテリ13から負荷回路10へ供給できるような充電量の値に設定する。
ブリッジバッテリ13の充電量が第2しきい値よりも小さい場合(S15でYES)、電源コントローラ19は、第2充電回路15を制御してブリッジバッテリ13を充電する(S16)。このとき、第2充電回路15は、設定された充電電流の設定値でブリッジバッテリ13に対する充電動作を行う。ブリッジバッテリ13の充電電流の設定値が第2設定値に設定されていた場合、ブリッジバッテリ13は急速に充電される。
図3は、メインバッテリ11のホットスワップ時のブリッジバッテリ13の充電電流の設定値の設定動作の例を説明した図である。
図3は、情報処理装置100に対して当初メインバッテリAが接続され、その後、メインバッテリAから別のメインバッテリBに交換されたときの状態を示している。図3Aはメインバッテリの充電状態を示した図である。図3Bはブリッジバッテリ13の充電電流の設定値を示した図である。図3Cは、ブリッジバッテリ13の充電状態の変化を示した図である。
図3Aに示すように、時刻t1にて情報処理装置100からメインバッテリAが取り外され、時刻t2にメインバッテリBが情報処理装置100に装着されている。図3Cに示すように、情報処理装置100にメインバッテリAが装着されている時刻t1までは、ブリッジバッテリ13の充電量はほぼ満充電状態にある。このため、ブリッジバッテリ13に対する充電は不要であるため、図3Bに示すようにブリッジバッテリ13の充電電流の設定値は0に設定されている。時刻t1においてメインバッテリAが情報処理装置100から取り外されてから、時刻t2においてメインバッテリBが情報処理装置100に装着されるまでの間、負荷回路10へはブリッジバッテリ13から電力が供給される。このため、図3Cに示すように、時刻t1から時刻t2の間、ブリッジバッテリ13の放電により、その充電量が低下している。
このような状態において、時刻t2においてメインバッテリの交換が検出されると、電源コントローラ19は、新たに接続されたメインバッテリBの充電量(電圧)を判定する。図3Aの例では、交換直後において、新たに接続されたメインバッテリBの充電量(電圧)が第1しきい値よりも高いので、図3Bに示すように、ブリッジバッテリ13の充電電流の設定値は通常の充電電流の設定値である第1設定値に設定されている。図3Cに示すように、メインバッテリ11の交換直後において、ブリッジバッテリ13の充電量が第2しきい値よりも小さいため、ブリッジバッテリ13に対して第1設定値で充電が行われている。これにより、時刻t2以後、ブリッジバッテリ13の充電量が増加している。
図4は、交換されたメインバッテリ11の充電量が低いときのホットスワップ時のブリッジバッテリ13の充電電流の設定値の変化を説明した図である。図4は、情報処理装置100に対して当初メインバッテリAが接続され、その後、メインバッテリBに交換され、さらにその後にメインバッテリCに交換されたときの状態を示している。
図4Aはメインバッテリの充電状態を示した図である。図4Bはブリッジバッテリ13の充電電流の設定値を示した図である。図4Cは、ブリッジバッテリ13の充電状態の変化を示した図である。
図4Aに示すように、時刻t1にて情報処理装置100からメインバッテリAが取り外され、時刻t2にメインバッテリBが情報処理装置100に装着されている。その後、時刻t3にて情報処理装置100からメインバッテリBが取り外され、時刻t4にメインバッテリCが情報処理装置100に装着されている。
このとき、図4Cに示すように、情報処理装置100にメインバッテリAが装着されている時刻t1までは、ブリッジバッテリ13の充電量は第2しきい値を超えている。このため、ブリッジバッテリ13に対する充電は不要であるため、図4Bに示すようにブリッジバッテリ13の充電電流の設定値は0に設定されている。時刻t1においてメインバッテリAが情報処理装置100から取り外されてから、時刻t2においてメインバッテリBが情報処理装置100に装着されるまでの間、負荷回路10へはブリッジバッテリ13から電力が供給される。このため、図4Cに示すように、時刻t1から時刻t2の間、ブリッジバッテリ13の放電により、その充電量が低下し、第2しきい値を下回っている。時刻t2でメインバッテリBが情報処理装置100に装着されると、第2充電回路15によりブリッジバッテリ13が充電されるため、ブリッジバッテリ13の充電量が増加していく。
その後、時刻t3にてメインバッテリBが情報処理装置100から取り外され、時刻t4にてメインバッテリCが情報処理装置100に装着される。この時刻t3から時刻t4までの間、ブリッジバッテリ13の放電により、ブリッジバッテリ13の充電量が低下し、第2しきい値を下回る。その後、時刻t4にてメインバッテリCが情報処理装置100に装着されると、ブリッジバッテリ13が充電されるため、ブリッジバッテリ13の充電量が増加していく。
図4Aに示すように、時刻t2でのメインバッテリの交換時においてメインバッテリBの充電量(電圧)は第1しきい値よりも低い。このため、図4Bに示すように、電源コントローラ19は、ブリッジバッテリ13の充電電流の設定値を第1設定値よりも高い第2設定値に設定する。これにより、ブリッジバッテリ13は急速に充電され、通常の充電時(第1設定値での充電時)よりも、より早く満充電状態に達することができる。
これに対して、時刻t4でのメインバッテリの交換時においては、メインバッテリCの充電量(電圧)は第1しきい値よりも高い。このため、図4Bに示すように、電源コントローラ19は、ブリッジバッテリ13の充電電流の設定値を第1設定値に設定する。これにより、ブリッジバッテリ13に対して通常の充電が行われる。
以上のように、本実施形態の情報処理装置100においては、メインバッテリ11の交換時において、メインバッテリの充電量に応じて、ブリッジバッテリ13に対する充電電流の設定値を変更する。具体的には、メインバッテリ11の充電量が第1しきい値よりも低いときは、ブリッジバッテリ13に対する充電電流の設定値をより大きな値に設定する。これにより、メインバッテリ11の充電量が低いときに、急速にブリッジバッテリ13を充電することができ、ブリッジバッテリ13を満充電状態にすることができる。
[1−3.効果、等]
以上のように本実施形態の情報処理装置100(電子機器の一例)は負荷回路10を含む。情報処理装置100は、負荷回路10へ電力を供給するメインバッテリ11(メインバッテリの一例)と、メインバッテリ11が情報処理装置100から取り外されたときに負荷回路10に電力を供給するブリッジバッテリ13(サブバッテリの一例)と、メインバッテリ11を充電する第1充電回路12と、ブリッジバッテリ13を充電する第2充電回路15と、第1及び第2充電回路12、15を制御する電源コントローラ19(コントローラの一例)とを備える。電源コントローラ19は、メインバッテリ11の充電量に基づき、第2充電回路15におけるブリッジバッテリ13に対する充電電流の設定値を変更する。
より具体的には、電源コントローラ19は、メインバッテリ11の交換を検出したときに(S10でYES)、メインバッテリ11の充電量が第1しきい値(所定のしきい値の一例)以上のときは(S12でYES)、ブリッジバッテリ13に対する充電電流の設定値を第1設定値に設定する。一方、メインバッテリ11の充電量が第1しきい値よりも小さいときは(S12でNO)、ブリッジバッテリ13に対する充電電流の設定値を第1設定値よりも大きい第2設定値に設定する(S17)。
以上の構成により、メインバッテリ11の充電量が低いときに、迅速にブリッジバッテリ13が充電されるため、迅速に満充電状態に設定できる。すなわち、メインバッテリ11が交換される可能性の高い時期において、ブリッジバッテリ13を迅速に満充電状態に設定できる。よって、例えば、メインバッテリ11の交換時において電力を供給するブリッジバッテリ13を十分な充電状態に維持できる。これにより、ユーザがメインバッテリ11の充電量(残量)が少ないことを認識したときに速やかにメインバッテリを交換できる環境を迅速に提供することができる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、メインバッテリ11の交換時にメインバッテリ11の充電量を判断し、ブリッジバッテリ13に対する充電電流の設定値を設定した。これに対して、実施の形態2では、情報処理装置100が電源オン時において常時メインバッテリ11の充電量を判断し、メインバッテリ11の充電量が低くなったときに、ブリッジバッテリ13に対する充電電流の設定値を増加させる。以下、実施の形態2における、ブリッジバッテリ13に対する充電電流の設定動作について説明する。なお、実施の形態2における情報処理装置100の構成は実施の形態1で説明したものと同様である。
図5は、実施の形態2における、情報処理装置100による充電電流の設定動作を示すフローチャートである。以下、図5のフローチャートを用いて、本実施の形態における情報処理装置100による充電電流の設定動作を説明する。
電源コントローラ19はメインバッテリ11の充電量(残量)を検出し、充電量が第1しきい値を下回ったか否かを判断する(S20)。メインバッテリ11の充電量が第1しきい値を下回った場合(S20でYES)、電源コントローラ19は、ブリッジバッテリ13の充電量を検出する(S21)。ブリッジバッテリ13の充電量(残量)は例えばブリッジバッテリ13の電圧に基づき検出する。
電源コントローラ19は、検出したブリッジバッテリ13の充電量を第2しきい値と比較する(S22)。検出したメインバッテリ11の充電量が第2しきい値以上の場合(S22でNO)、本処理を終了する。
一方、検出したブリッジバッテリ13の充電量が第2しきい値よりも小さい場合(S22でYES)、電源コントローラ19は、検出したブリッジバッテリ13の充電量を第3しきい値と比較する(S23)。第3しきい値は第2しきい値よりも低い値に設定される。
検出したブリッジバッテリ13の充電量が第3しきい値以上の場合(S23でYES)、電源コントローラ19は、第2充電回路15におけるブリッジバッテリ13の充電電流の設定値を第1設定値(通常の充電電流値)に設定する(S24)。一方、検出したブリッジバッテリ13の充電量が第3しきい値よりも小さい場合(S23でNO)、電源コントローラ19は、ブリッジバッテリ13の充電電流の設定値を第1設定値よりも大きい第2設定値に設定する(S26)。
その後、電源コントローラ19は、第2充電回路15を制御してブリッジバッテリ13を充電する(S25)。このとき、第2充電回路15は、設定された充電電流の設定値でブリッジバッテリ13に対する充電動作を行う。ブリッジバッテリ13の充電電流の設定値が第2設定値に設定されていた場合、ブリッジバッテリ13は急速に充電される。
図6は、実施の形態2における、メインバッテリ11のホットスワップ時のブリッジバッテリ13の充電電流の設定値の設定動作の例を説明した図である。図6Aはメインバッテリ11の充電状態を示した図である。図6Bはブリッジバッテリ13の充電電流の設定値の設定を示した図である。図6Cは、ブリッジバッテリ13の充電状態の変化を示した図である。
図6Aは、メインバッテリ11の充電量(残量)が時間とともに減少し、時刻t1にて第1しきい値を下回った場合を示している。このとき、ブリッジバッテリ13の充電量は、第2しきい値及び第3しきい値を下回っている。このため、電源コントローラ19は、図6Bに示すように、ブリッジバッテリ13の充電電流の設定値を第2設定値に設定し、図6Cに示すように、ブリッジバッテリ13に対して急速充電を実施する。
以上のように、本実施形態の情報処理装置100によれば、電源コントローラ19は、メインバッテリ11の充電量が第1しきい値(メインバッテリの充電量に関するしきい値の一例)より小さくなったときに(S20でYES)、ブリッジバッテリ13(サブバッテリの一例)の充電量が第3しきい値(サブバッテリの充電量に関するしきい値の一例)以上のときは(S23でYES)、ブリッジバッテリ13に対する充電電流の設定値を第1設定値に設定する(S24)、一方、ブリッジバッテリ13の充電量が第3しきい値よりも小さいときは(S23でNO)、ブリッジバッテリ13に対する充電電流の設定値を第1設定値よりも大きい第2設定値に設定する(S26)。
このような制御により、メインバッテリ11の充電量が少なくなったときに、ブリッジバッテリ13を迅速に満充電状態に設定できる。このため、ユーザがメインバッテリ11の充電量が少ないことを認識したときに速やかにメインバッテリ11を交換できる環境を迅速に提供することができる。
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
実施の形態1では、電源コントローラ19は、プログラミング可能なマイコンで構成したが他のデバイスで構成してもよい。例えば、電源コントローラ19は、所定の機能を実現するように専用に設計されたハードウェア回路のみで実現してもよい。すなわち、電源コントローラ19は、CPU、MPU、DSP、FPGA、ASIC等で構成してもよい。
実施の形態1では、電子機器の一例として、情報処理装置(ノート型パソコン)を説明したが、本開示の思想は、装置の電源をオンしたままバッテリの交換が可能な種々の電子機器(タブレット型端末、ワードプロセッサ、電子辞書)に対して適用できる。
実施の形態1で示したブリッジバッテリ13に対する充電電流の設定動作と、実施の形態2で示した充電電流の設定動作とを組み合わせてもよい。また、メインバッテリ11の充電量によらず、ブリッジバッテリ13の充電量が所定値以下となったときにブリッジバッテリ13に対する充電を行うようにしてもよい。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本開示は、装置の電源をオンしたままバッテリを交換可能な、ノート型パソコン、ワードプロセッサ等の電子機器に有用である。
10 負荷回路
11 メインバッテリ
12 第1充電回路
13 ブリッジバッテリ
17 切替スイッチ
15 第2充電回路
19 電源コントローラ
25 DC入力部
31 ACアダプタ
100 情報処理装置

Claims (5)

  1. 負荷回路を含む電子機器であって、
    前記負荷回路へ電力を供給するメインバッテリと、
    前記メインバッテリが前記電子機器から取り外されたときに前記負荷回路に電力を供給するサブバッテリと、
    前記メインバッテリを充電する第1充電回路と、
    前記サブバッテリを充電する第2充電回路と、
    前記第1及び第2充電回路を制御するコントローラと、を備え、
    前記コントローラは、前記メインバッテリの充電量に基づき、前記第2充電回路における前記サブバッテリに対する充電電流の設定値を変更する、
    電子機器。
  2. 前記コントローラは、前記メインバッテリの交換を検出したときに、
    前記メインバッテリの充電量が所定のしきい値以上のときは、前記サブバッテリに対する充電電流の設定値を第1設定値に設定し、
    前記メインバッテリの充電量が所定のしきい値よりも小さいときは、前記サブバッテリに対する充電電流の設定値を前記第1設定値よりも大きい第2設定値に設定する、
    請求項1記載の電子機器。
  3. 前記コントローラは、前記メインバッテリの充電量が、メインバッテリの充電量に関するしきい値より小さくなったときに、
    前記サブバッテリの充電量が、サブバッテリの充電量に関するしきい値以上のときは、前記サブバッテリに対する充電電流の設定値を第1設定値に設定し、
    前記サブバッテリの充電量が、前記サブバッテリの充電量に関するしきい値よりも小さいときは、前記サブバッテリに対する充電電流の設定値を前記第1設定値よりも大きい第2設定値に設定する、
    請求項1記載の電子機器。
  4. 前記電子機器の電源がオンされた状態で前記電子機器から前記メインバッテリが取り外されたときに、前記サブバッテリから前記負荷回路へ電力が供給される、
    請求項1記載の電子機器。
  5. 前記サブバッテリは、前記メインバッテリよりも容量が小さく、かつ、前記電子機器の内部に固定されたバッテリである、請求項1記載の電子機器。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7066394B2 (ja) * 2017-12-15 2022-05-13 Dynabook株式会社 電源システム
US11404887B2 (en) * 2020-02-14 2022-08-02 Techtronic Cordless Gp Battery charging and discharging using a battery bank during battery manufacture
CN112910070A (zh) * 2021-01-21 2021-06-04 德施曼机电(中国)有限公司 一种双电池供电的智能锁及充电方法
CN114619909B (zh) * 2022-04-22 2023-06-02 广东汇天航空航天科技有限公司 充电控制方法、装置、充电***及电动飞行器的充电设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004038658A (ja) * 2002-07-04 2004-02-05 Canon Electronics Inc 電子機器及び電子機器のバックアップ電源制御方法及び装置及び制御プログラム及び記憶媒体
JP2016025791A (ja) * 2014-07-23 2016-02-08 本田技研工業株式会社 蓄電システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2928431B2 (ja) * 1993-01-13 1999-08-03 富士通株式会社 補助バッテリ装置および充放電制御方法
US5488283A (en) * 1993-09-28 1996-01-30 Globe-Union, Inc. Vehicle battery system providing battery back-up and opportunity charging
US5818200A (en) * 1997-05-06 1998-10-06 Dell U.S.A., L.P. Dual smart battery detection system and method for portable computers
US7202631B2 (en) * 2003-06-24 2007-04-10 Dell Products L.P. Battery and system power selector integration scheme
JP2011229337A (ja) * 2010-04-22 2011-11-10 Toshiba Corp 情報処理装置および充放電制御方法
JP5714850B2 (ja) * 2010-08-12 2015-05-07 Fdk株式会社 電池の充電装置及び充電方法
WO2014007996A2 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 Saft America, Inc. Battery electronics and control system
KR20140080228A (ko) * 2012-12-20 2014-06-30 주식회사 팬택 듀얼 배터리를 이용한 단말 제어 장치 및 방법
US9568931B2 (en) * 2013-06-19 2017-02-14 Nec Corporation Multi-layer control framework for an energy storage system
US8907631B1 (en) * 2013-07-31 2014-12-09 Qnovo Inc. Adaptive charging technique and circuitry for a battery/cell using multiple charge circuits and temperature data
JP6040956B2 (ja) * 2014-04-25 2016-12-07 コニカミノルタ株式会社 充電制御装置、およびそれを搭載した画像形成装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004038658A (ja) * 2002-07-04 2004-02-05 Canon Electronics Inc 電子機器及び電子機器のバックアップ電源制御方法及び装置及び制御プログラム及び記憶媒体
JP2016025791A (ja) * 2014-07-23 2016-02-08 本田技研工業株式会社 蓄電システム

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