DE10108017B4

DE10108017B4 - Pseudobatteriepack und elektronisches Vorrichtungssystem

Info

Publication number: DE10108017B4
Application number: DE10108017.4A
Authority: DE
Inventors: Kazuhito Fukuoka; Nobuo Tanaka; Hidekiyo Ozawa
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Client Computing Ltd
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2021-02-20
Also published as: JP2001313083A; US6465984B2; US20010035735A1; JP4572018B2; DE10108017A1

Abstract

Pseudobatteriepack (300), ausgelegt zur Verwendung in einer elektronischen Vorrichtung (100), die einen Anschlussabschnitt aufweist, mit dem entweder ein Batteriepack (200) oder der Pseudobatteriepack (300) selektiv und lösbar verbunden ist,der Pseudobatteriepack (300) Kondensatoren (C11, C12, ... C1n) hat, die parallel verbunden sind, und dann, wenn die elektronische Vorrichtung (100) mit der externen Energiequelle elektrisch verbunden ist, der Pseudobatteriepack (300) mit dem Anschlussabschnitt anstelle des Batteriepacks (200) verbunden ist und in dem Fall, dass die elektrische Energie, die von der externen Energiequelle der elektronischen Vorrichtung (100) zugeführt wird, vorübergehend kurzgeschlossen oder abgeschaltet ist, elektrische Energie, die durch die Kondensatoren (C11, C12, ... C1n) gespeichert wird, der elektronischen Vorrichtung (100) zuführt, undder Pseudobatteriepack (300) einen Ladepfad aufweist, um einen Spitzenstrom zu vermeiden oder zu verringern und die Kondensatoren (C11, C12, ... C1n) zu laden, beim Empfang einer Zufuhr elektrischer Energie von einer Konstantstromquelle (301) auf dem Ladepfad, und einen Energiezufuhrpfad mit einer Diode (D2), um geladene elektrische Energie, die durch die Kondensatoren (C11, C12, ... C1n) gespeichert wird, der elektronischen Vorrichtung (100) zuzuführen, während ein Rückfluss der Energie vermieden wird, wobei sich der Energiezufuhrpfad von dem Ladepfad unterscheidet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pseudobatteriepack, der an dem Batteriepack ausgebildet ist, und ein elektronisches Vorrichtungssystem.
Beschreibung der verwandten Technik
Viele Typen von tragbaren elektronischen Vorrichtungen, wie beispielsweise Personalcomputer vom Notebooktyp und dergleichen, sind derart ausgebildet, dass sie mit elektrischer Energie betrieben werden können, die von einer externen Energieversorgung, beispielsweise einer kommerziellen Energieversorgung über einen AC-Adapter oder einen Autoadapter, durch den eine Spannung einer Autobatterie in eine gleichmäßige Spannung umgewandelt wird, und einen Batteriepack erhalten wird, der ebenfalls in ihr enthalten ist. Hier wird als Beispiel ein Personalcomputer vom Notebooktyp erläutert.
Ein Batteriepack ist sehr bequem für einen Benutzer, der den Personalcomputer häufig unter einem Umstand verwendet, in dem eine externe Energieversorgung, wie beispielsweise eine kommerzielle Energieversorgung, nicht zur Verfügung steht. Andererseits gibt es, auch wenn es sich um eine elektronische Vorrichtung vom tragbaren Typ wie beispielsweise einem Personalcomputer vom Notebooktyp handelt, viele Benutzer, die die Vorrichtung in einem fixierten Zustand verwenden, beispielsweise auf einem Tisch.
Bei einem Personalcomputer vom Notebooktyp nimmt, weil die höhere Funktion und die höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit erforderlich sind, unlängst die Leistungsaufnahme des Personalcomputers vom Notebooktyp zu, während einen Miniaturisierung von einem AC-Adapter hinsichtlich der Verbessung der Tragbarkeit des Personalcomputers vom Notebooktyp erforderlich ist. Die Miniaturisierung eines AC-Adapters wird als solches bis zu einem gewissen Ausmaß durch die Verbesserung des Wirkungsgrades einer Steuerungsschaltung realisiert. Weil eine größere Toleranz und eine Miniaturisierung des AC-Adapters realisiert werden, wird es jedoch schwierig, einen momentanen Energieausfall der externen Energieversorgung, wie beispielsweise der kommerziellen Energieversorgung durch den AC-Adapter, sicher zu handhaben. Um einen Betrieb eines Personalcomputers vom Notebooktyp für den momentanen Energieausfall der externen Energieversorgung, beispielsweise der kommerziellen Energieversorgung, sicherzustellen, besteht genauer gesagt eine Notwendigkeit, Energie in einem Umfang zu speichern, der einen Betrieb des Personalcomputers vom Notebooktyp sicherstellt, bis der momentane Energieausfall behoben ist. Im Hinblick auf die Tendenz, dass die Leistungsaufnahme von Personalcomputern vom Notebooktyp zunimmt und der AC-Adapter miniaturisiert wird, ist es jedoch schwierig, den AC-Adapter so auszulegen, dass der Betrieb bei einem momentanen Energieausfall sichergestellt ist. Im Hinblick auf das Vorstehende gilt allgemein, dass der AC-Adapter den Betrieb bei einem momentanen Energieausfall der externen Energieversorgung, wie beispielsweise der kommerziellen Energieversorgung, nicht sicherstellt.
Der Personalcomputer vom Notebooktyp ist eine elektronische Vorrichtung, bei der im hohen Maße davon ausgegangen werden kann, dass ein Batteriepack befestigt ist, und somit, was das Sicherstellen des Betriebs bei einem momentanen Energieausfall der externen Energieversorgung, wie beispielsweise der kommerziellen Energieversorgung, angeht, übernimmt der Batteriepack anstelle des AC-Adapters dessen Funktion.
Im Hinblick darauf, dass der Batteriepack eine Sekundärbatterie umfasst, und daher relativ teuer ist, und dass die Sekundärbatterie eine Einwegbatterie mir kurzer Lebensdauer ist, stellt es für einen Benutzer, der den Personalcomputer vom Notebooktyp in einem fixierten Zustand verwendet, beispielsweise auf einem Tisch, eine zu große Last dar, dass der Batteriepack nur für den Fall eines momentanen Energieausfalls befestigt ist.
Dokument DE 693 00 149 T2 beschreibt eine elektrische thermische Behandlungsvorrichtung, welche an einer Haut anzubringen ist. Die Vorrichtung verwendet Ladungsspeichermittel anstelle einer Batterie, wobei das Ladungsspeichermittel ein Kondensator ist.
Dokument DE 35 39 929 A1 beschreibt eine batteriebetriebene elektronische Vorrichtung mit einem Kondensator als Sicherheitsspannungsversorgung für einen Batterieaustausch.
Dokument DE 36 36 346 A1 beschreibt eine Schaltungsanordnung zum Zuführen von Energie an einen Verbraucher mit einem induktiven Element, wobei Energie an den Verbraucher von dem induktiven Element zugeführt wird. In der Schaltung wird dem Verbraucher Energie sowohl von dem Spannungsenergiespeichermittel als auch von der Spannungsquelle über eine einzige Wicklung des induktiven Elements zugeführt.
Dokument US 5 986 437 A beschreibt ein Energieversorgungssystem für mit wiederaufladbaren Batterien versehene tragbare elektronische Vorrichtungen. Ein Ladungsstrom-Steuerschaltkreis steuert den Ladestrom derart, damit dieser konstant ist, wenn die Amplitude eines Detektionssignals geringer als ein vorbestimmtes Schwellenwertniveau ist, und derart, dass sich die Ladungsstrommenge in Abhängigkeit von der Amplitude des Detektionssignals verringert, wenn die Amplitude des Detektionssignals nicht geringer als das vorbestimmte Schwellenwertniveau ist.
Dokument US 5 136 229 A beschreibt eine Netzteileinheit, welche gleichzeitig sowohl mit einer batterie-betriebenen Vorrichtung und einer wiederaufladbaren Batterie für die Vorrichtung verbunden ist. Eine Zusatzenergie wird ausgewählt an die Netzteileinheit zugeführt, um der Vorrichtung Betriebsenergie bereitzustellen und gleichzeitig einen Ladestrom für die wiederaufladbare Batterie bereitzustellen. Ein automatischer Wechselschaltkreis wird in der Netzteileinheit zum Isolieren oder Trennen der Batterien von der batterie-betriebenen Vorrichtung verwendet, immer wenn eine Zusatzenergie an die Netzteileinheit zugeführt wird, und zum Verbinden der wiederaufladbare Batterie mit einer Vorrichtung, immer wenn keine Zusatzenergie an die Netzteileinheit zugeführt wird.
Dokument DE 44 14 943 A1 beschreibt ein Batterieenergiesystem mit einer Hauptbatterie und einer Austauschbatterie. Das System umfasst Batteriepräsenz-Detektionsmittel zum Detektieren des Vorhandenseins der Hauptbatterie; und Energiesteuermittel zum Betreiben des Systems in einem Aussetzungsmodus und zum Anlegen von Energie von der Austauschbatterie an das System, wenn die Batteriepräsenz-Detektionsmittel detektieren, dass die Hauptbatterie abwesend ist, und zum Unterbrechen der Energie von der Austauschbatterie mit von der Hauptbatterie zugeführter Energie, um das System in einem Wiederaufnahmemodus zu betreiben, wenn das Batteriepräsenz-Detektionsmittel detektiert, dass die Hauptbatterie vorhanden ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn vorgesehen ist, dass ein AC-Adapter weiter verkleinert wird, wird angenommen, dass der von dem AC-Adapter entnehmbare Strom (der Nennstrom) abnimmt. Ein Personalcomputer vom Notebooktyp wird nicht immer mit einer konstanten Leistung betrieben, sondern er wird gewöhnlich in einem Strombereich betrieben, der deutlich niedriger als ein Strom im Bereich nahe dem Nennstrom ist.
Folglich, solange sichergestellt ist, dass der Batteriepack an dem Personalcomputer vom Notebooktyp befestigt ist, ist es zulässig, eine Anordnung vorzusehen, bei der der Nennstrom des AC-Adapters gesenkt ist, und wenn der Personalcomputer vom Notebooktyp in dem üblichen niedrigen Strombereich betrieben wird, wird die Sekundärbatterie des Batteriepacks geladen, und wenn kurzfristig ein großer Strom gebraucht wird, wird ein Mangel der Stromkapazität des AC-Adapters durch die Sekundärbatterie in dem Batteriepack ausgeglichen. Auf diese Weise, solange sichergestellt ist, dass der Batteriepack an dem Personalcomputer vom Notebooktyp befestigt ist, ist es möglich, den AC-Adapter durch eine Verkleinerung des Nennstroms des AC-Adapters zu miniaturisieren. In diesem Fall ist es jedoch erforderlich, den Batteriepack an dem Personalcomputer vom Notebooktyp zu befestigen. Daher bringt dieser Fall eine zu große Last für einen Benutzer mit sich, der den Personalcomputer vom Notebooktyp in einem fixierten Zustand verwendet, beispielsweise auf einem Tisch.
Im Hinblick auf das Vorstehende ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maßnahme bei einem momentanen Energieausfall und einem großen Strom zu treffen, der momentan gebraucht wird, während eine Last für den Benutzer verringert wird.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche vor. Ein Beispiel sieht einen ersten Pseudobatteriepack vor, ausgelegt zur Verwendung in einer elektronischen Vorrichtung, die einen Batteriepackanschlussabschnitt zum Anschließen eines Batteriepacks zur Aufnahme von Batterien aufweist, wobei die elektronische Vorrichtung sowohl mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung als auch elektrischer Energie von dem Batteriepack betrieben werden kann, wobei der Pseudobatteriepack Energiehaltemittel aufweist, um, falls die externe Energieversorgung verwendet wird, eine der elektrischen Vorrichtung zuzuführende elektrische Energie zu halten, wenn die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht zuführen kann, wobei der Pseudobatteriepack dazu geeignet ist, an dem Batteriepackanschlussabschnitt befestigt zu werden.
Der erst Pseudobatteriepack weist die vorstehend erwähnten Energiehaltemittel auf und ist dazu geeignet, an dem Batteriepackanschlussabschnitt befestigt zu werden. Dieses Merkmal ermöglicht es, auch wenn die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht zuführen kann, der elektronischen Vorrichtung eine elektrische Energie von den Energiehaltemitteln zuzuführen und dadurch einen Betrieb der elektronischen Vorrichtung während eines Zeitabschnitts sicherzustellen, in dem kurzfristig keine Energie zugeführt wird.
Ein Beispiel sieht einen zweiten Pseudobatteriepack vor, ausgelegt zur Verwendung in einer elektronischen Vorrichtung, die einen Batteriepackanschlussabschnitt zum Anschließen eines Batteriepacks zur Aufnahme von Batterien aufweist, wobei die elektronische Vorrichtung sowohl mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung als auch elektrischer Energie von dem Batteriepack betrieben werden kann, wobei der Pseudobatteriepack Energiehaltemittel aufweist, um, falls die externe Energieversorgung verwendet wird, eine der elektrischen Vorrichtung zuzuführende elektrische Energie zu halten, wenn die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht ausreichend zuführen kann, wobei der Pseudobatteriepack dazu geeignet ist, an dem Batteriepackanschlussabschnitt befestigt zu werden.
Der zweite Pseudobatteriepack weist die vorstehend erwähnten Energiehaltemittel auf und ist dazu geeignet, an dem Batteriepackanschlussabschnitt befestigt zu werden. Dieses Merkmal ermöglicht es, auch wenn die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht ausreichend zuführen kann, der elektronischen Vorrichtung elektrische Energie von den Energiehaltemitteln zuzuführen und dadurch einen Betrieb der elektronischen Vorrichtung sicherzustellen.
Bei dem ersten Pseudobatteriepack und bei dem zweiten Pseudobatteriepack wird hier bevorzugt, dass der Pseudobatteriepack einen Ladepfad, um einen Spitzenstrom zu vermeiden oder zu verringern und die Energiehaltemittel zu laden, beim Empfang einer Zufuhr elektrischer Energie von der externen Energieversorgung, und einen Energiezufuhrpfad aufweist, um geladene elektrische Energie, die in den Energiehaltemitteln gespeichert ist, der elektronischen Vorrichtung zuzuführen, während ein Rückfluss der Energie vermieden wird, wobei sich der Energiezufuhrpfad von dem Ladepfad unterscheidet. Dieses Merkmal ermöglicht es, eine derartige Anordnung vorzusehen, dass die Schaltungskomponente oder die Schaltung zum Vermeiden oder Verringern eines Spitzenstroms zu den Energiehaltemittel auf dem Ladepfad angeordnet wird.
Ein Beispiel sieht ein erstes elektronisches Vorrichtungssystem vor, das aufweist: eine elektronische Vorrichtung, die einen Batteriepackanschlussabschnitt zum Anschließen eines Batteriepacks zur Aufnahme von Batterien aufweist, wobei die elektronische Vorrichtung sowohl mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung als auch elektrischer Energie von dem Batteriepack betrieben werden kann; und einen Pseudobatteriepack, der Energiehaltemittel aufweist, um, falls die externe Energieversorgung verwendet wird, eine der elektrischen Vorrichtung zuzuführende elektrische Energie zu halten, wenn die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht zuführen kann, wobei der Pseudobatteriepack dazu geeignet ist, an dem Batteriepackanschlussabschnitt befestigt zu werden.
Die kombinierte Verwendung der elektronischen Vorrichtung und des Pseudobatteriepacks ermöglicht es, billig mit einer Situation klarzukommen, in der die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht zuführen kann, falls die elektronische Vorrichtung unter Umständen verwendet wird, in denen sie durch die externe Energieversorgung betrieben wird.
Ein Beispiel sieht ein zweites elektronisches Vorrichtungssystem vor, das aufweist: eine elektronische Vorrichtung, die einen Batteriepackanschlussabschnitt zum Anschließen eines Batteriepacks zur Aufnahme von Batterien aufweist, wobei die elektronische Vorrichtung sowohl mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung als auch elektrischer Energie von dem Batteriepack betrieben werden kann; und einen Pseudobatteriepack, der Energiehaltemittel aufweist, um, falls die externe Energieversorgung verwendet wird, eine der elektrischen Vorrichtung zuzuführende elektrische Energie zu halten, wenn die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht ausreichend zuführen kann, wobei der Pseudobatteriepack dazu geeignet ist, an dem Batteriepackanschlussabschnitt befestigt zu werden.
Die kombinierte Verwendung der elektronischen Vorrichtung und des Pseudobatteriepacks ermöglicht es, in billiger Weise mit einer Situation klarzukommen, in der die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht ausreichend zuführen kann, falls die elektronische Vorrichtung unter Umständen verwendet wird, in denen sie durch die externe Energieversorgung betrieben wird.
Bei dem ersten elektronischen Vorrichtungssystem und bei dem zweiten elektronischen Vorrichtungssystem wird hier bevorzugt, dass der Pseudobatteriepack einen Ladepfad, um einen Spitzenstrom zu vermeiden oder zu verringern und die Energiehaltemittel zu laden, beim Empfang einer Zufuhr elektrischer Energie von der externen Energieversorgung, und einen Energiezufuhrpfad aufweist, um geladene elektrische Energie, die in den Energiehaltemitteln gespeichert ist, der elektronischen Vorrichtung zuzuführen, während ein Rückfluss der Energie vermieden wird, wobei sich der Energiezufuhrpfad von dem Ladepfad unterscheidet.
Dieses Merkmal ermöglicht es, eine derartige Anordnung vorzusehen, dass die Schaltungskomponente oder die Schaltung zum Vermeiden oder Verringern einer Spitzenenergie zu den Energiehaltemitteln auf dem Ladepfad angeordnet wird.
Bei dem ersten elektronischen Vorrichtungssystem und bei dem zweiten elektronischen Vorrichtungssystem ist es weiterhin akzeptabel, dass die elektronische Vorrichtung weiterhin einen Batteriepack aufweist.
Ein Beispiel sieht einen ersten Batteriepack vor, ausgelegt zur Verwendung in einer elektronischen Vorrichtung, die einen Batteriepackanschlussabschnitt zum Anschließen eines Batteriepacks aufweist, wobei die elektronische Vorrichtung sowohl mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung als auch elektrischer Energie von dem Batteriepack betrieben werden kann, wobei der Batteriepack aufweist: eine Batterie; und Energiehaltemittel, um, falls die externe Energieversorgung verwendet wird, eine der elektrischen Vorrichtung zuzuführende elektrische Energie zu halten, wenn die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht ausreichend zuführen kann.
Ein Beispiel sieht eine erste elektronische Vorrichtung vor, die mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung betreibbar ist, wobei die elektronische Vorrichtung aufweist: mit elektrischer Energie von der externen Energieversorgung geladene Energiehaltemittel, um eine der elektrischen Vorrichtung zuzuführende elektrische Energie zu halten, wenn die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht zuführen kann; einen Ladepfad, um einen Spitzenstrom zu vermeiden oder zu verringern und die Energiehaltemittel zu laden, beim Empfang der Zufuhr elektrischer Energie von der externen Energieversorgung; und einen Energiezufuhrpfad, um geladene elektrische Energie, die in den Energiehaltemitteln gespeichert ist, zuzuführen, während ein Rückfluss der Energie Vermieden wird, wobei sich der Energiezufuhrpfad von dem Ladepfad unterscheidet.
Ein Beispiel sieht eine zweite elektronische Vorrichtung vor, die mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung betreibbar ist, wobei die elektronische Vorrichtung aufweist: mit elektrischer Energie von der externen Energieversorgung geladene Energiehaltemittel, um eine der elektrischen Vorrichtung zuzuführende elektrische Energie zu halten, wenn die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht ausreichend zuführen kann; einen Ladepfad, um einen Spitzenstrom zu vermeiden oder zu verringern und die Energiehaltemittel zu laden, beim Empfang der Zufuhr elektrischer Energie von der externen Energieversorgung; und einen Energiezufuhrpfad, um geladene elektrische Energie, die in den Energiehaltemitteln gespeichert ist, zuzuführen, während ein Rückfluss der Energie vermieden wird, wobei sich der Energiezufuhrpfad von dem Ladepfad unterscheidet.
Ein Beispiel sieht einen dritten Pseudobatteriepack vor, der zur Verwendung in einer elektronischen Vorrichtung ausgelegt ist, die einen Batteriepackanschlussabschnitt aufweist, an dem ein Batteriepack zur Aufnahme von Batterien lösbar befestigt ist, wobei die elektronische Vorrichtung sowohl mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung als auch elektrischer Energie von dem Batteriepack betrieben werden kann, wobei der Pseudobatteriepack einen Kondensator aufweist und der Pseudobatteriepack dazu geeignet ist, an dem Batteriepackanschlussabschnitt befestigt zu werden.
Bei dem dritten Pseudobatteriepack, wie er oben erwähnt wurde, wird bevorzugt, dass der Pseudobatteriepack einen Ladepfad, um einen Spitzenstrom zu vermeiden oder zu verringern und den Kondensator zu laden, beim Empfang einer Zufuhr elektrischer Energie von der externen Energieversorgung, und einen Energiezufuhrpfad aufweist, um geladene elektrische Energie, die in dem Kondensator gespeichert ist, der elektronischen Vorrichtung zuzuführen, während ein Rückfluss der Energie vermieden wird, wobei sich der Energiezufuhrpfad von dem Ladepfad unterscheidet.
Bei dem dritten Pseudobatteriepack, wie er oben erwähnt wurde, wird bevorzugt, dass der Kondensator in dem Kondensator gespeicherte elektrische Energie der elektronischen Vorrichtung zuführt, wenn eine Zufuhr der elektrischen Energie von der externen Energieversorgung gestoppt wird.
Ein Beispiel sieht ein drittes elektronisches Vorrichtungssystem vor, das aufweist: eine elektronische Vorrichtung, die einen Batteriepackanschlussabschnitt aufweist, an dem ein Batteriepack zur Aufnahme von Batterien lösbar befestigt ist, wobei die elektronische Vorrichtung sowohl mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung als auch elektrischer Energie von dem Batteriepack betrieben werden kann; und einen Pseudobatteriepack, der einen Kondensator aufweist, wobei der Pseudobatteriepack dazu geeignet ist, an dem Batteriepackanschlussabschnitt befestigt zu werden.
Ein Beispiel sieht ein viertes elektronisches Vorrichtungssystem vor, das aufweist: einen Batteriepack zum Aufnehmen von Batterien; eine elektronischen Vorrichtung, die einen Batteriepackanschlussabschnitt aufweist, an dem der Batteriepack lösbar befestigt ist, wobei die elektronische Vorrichtung sowohl mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung als auch elektrischer Energie von dem Batteriepack betrieben werden kann; und einen Pseudobatteriepack, der einen Kondensator aufweist, wobei der Pseudobatteriepack dazu geeignet ist, an dem Batteriepackanschlussabschnitt befestigt zu werden.
Ein Beispiel sieht einen vierten Pseudobatteriepack vor, ausgelegt zur Verwendung in einer elektronischen Vorrichtung, an der ein Batteriepack zur Aufnahme von Batterien lösbar befestigt ist, wobei die elektronische Vorrichtung sowohl mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung als auch elektrischer Energie von dem Batteriepack betrieben werden kann, wobei der Pseudobatteriepack einen Kondensator aufweist und der Pseudobatteriepack im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie der Batteriepack hat.
Der vierte Pseudobatteriepack, wie er oben erwähnt wurde, weist den Kondensator auf und ist daher billiger, verglichen mit einem Batteriepack, der Sekundärbatterien aufnimmt beziehungsweise beinhaltet. Weiterhin weist der Pseudobatteriepack im Wesentlichen die gleiche Konfiguration auf, wie der Batteriepack. Dieses Merkmal ermöglicht es, den Pseudobatteriepack, anstelle des Batteriepacks, an einer elektronischen Vorrichtung zu befestigen (z. B. an einem Personalcomputer vom Notebooktyp). Im Falle eines momentanen Energieausfalls und für den Fall, dass momentan ein großer Strom erforderlich ist, wird gemäß dem Pseudobatteriepack eine elektrische Energie von dem Kondensator des Pseudobatteriepacks zugeführt, und somit ist es möglich, einen Betrieb der elektronischen Vorrichtung sicherzustellen, wenn der momentane Energieausfall auftritt oder wenn ein großer Strom momentan benötigt wird.
Bei dem vierten Pseudobatteriepack, wie oben erwähnt, wird bevorzugt, dass der Pseudobatteriepack einen Ladepfad, um einen Spitzenstrom zu vermeiden oder zu verringern und den Kondensator zu laden, beim Empfang einer Zufuhr elektrischer Energie von der externen Energieversorgung, und einen Energiezufuhrpfad aufweist, um geladene elektrische Energie, die in dem Kondensator gespeichert ist, der elektronischen Vorrichtung zuzuführen, während ein Rückfluss der Energie vermieden wird, wobei sich der Energiezufuhrpfad von dem Ladepfad unterscheidet.
In dem Fall, in dem eine elektronische Vorrichtung eine Ladeschaltung zum Laden von Batterien eines Batteriepacks umfasst, kann ein Kondensator eines Pseudobatteriepacks durch die Ladeschaltung geladen werden. Es existiert jedoch ein System, bei dem eine Ladeschaltung in dem Batteriepack, jedoch nicht in der elektronischen Vorrichtung vorgesehen ist. In einem Fall, in dem für ein derartiges System ein geeigneter Pseudobatteriepack konstruiert wird, ist es erforderlich, an dem Pseudobatteriepack eine Funktion zum Laden des Kondensators des Pseudobatteriepacks vorzusehen. In diesem Fall macht es eine Trennung des Ladepfads von dem Energiezufuhrpfad möglich, eine derartige Anordnung vorzusehen, dass die Schaltungskomponente oder die Schaltung zum Vermeiden oder Verringern einer Energiespitze zu dem Kondensator auf beziehungsweise in dem Ladepfad angeordnet wird.
Ein Beispiel sieht ein fünftes elektronisches Vorrichtungssystem vor, das aufweist: eine elektronische Vorrichtung, an der ein Batteriepack zur Aufnahme von Batterien lösbar befestigt ist, wobei die elektronische Vorrichtung sowohl mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung als auch elektrischer Energie von dem Batteriepack betrieben werden kann; und einen Pseudobatteriepack, der einen Kondensator aufweist, wobei der Pseudobatteriepack im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie der Batteriepack hat und lösbar an der elektronischen Vorrichtung befestigt ist.
Die kombinierte Verwendung der elektronischen Vorrichtung und des Pseudobatteriepacks ermöglicht es, in billiger Weise mit einem momentanen Energieausfall klarzukommen, falls die elektronische Vorrichtung auf einer fixierten Basis verwendet wird.
Ein Beispiel sieht ein sechstes elektronisches Vorrichtungssystem vor, das aufweist: einen Batteriepack zur Aufnahme von Sekundärbatterien; eine elektronische Vorrichtung, an der der Batteriepack lösbar befestigt ist, wobei die elektronische Vorrichtung sowohl mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung als auch elektrischer Energie von dem Batteriepack betrieben werden kann; und einen Pseudobatteriepack, der einen Kondensator aufweist, wobei der Pseudobatteriepack im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie der Batteriepack hat und lösbar an der elektronischen Vorrichtung befestigt ist.
Ein Beispiel sieht einen zweiten Batteriepack für eine elektronische Vorrichtung vor, an der ein Batteriepack zur Aufnahme von Batterien lösbar befestigt ist, wobei die elektronische Vorrichtung sowohl mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung als auch elektrischer Energie von dem Batteriepack betrieben werden kann, wobei der Batteriepack einen Kondensator aufweist, der parallel zu den aufgenommenen Batterien angeschlossen ist.
Der Batteriepack, wie er oben erwähnt wurde, weist nicht nur die Batterien auf, sondern auch den Kondensator, der parallel zu den Batterien angeschlossen ist. In dem Fall, in dem ein großer Strom momentan benötigt wird, wird die elektronische Vorrichtung sowohl mit dem Versorgungsstrom von den Batterien als auch dem Versorgungsstrom von dem Kondensator betrieben. Dieses Merkmal ermöglicht es, eine Batterie mit kleinerer Kapazität im Vergleich zu einer Struktur unterzubringen, die bei einem großen Strom nur mit den Batterien klarkommt, wodurch ein günstiger Batteriepack gebildet wird.
Ein Beispiel sieht eine dritte elektronische Vorrichtung vor, die mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung betreibbar ist, wobei die elektronische Vorrichtung aufweist: einen mit elektrischer Energie von der externen Energieversorgung geladenen Kondensator, um eine geladene elektrische Energie der elektronischen Vorrichtung zuzuführen, damit diese eine vorherbestimmte Zeit arbeitet, wenn die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht zuführen kann; einen Ladepfad, um einen Spitzenstrom zu vermeiden oder zu verringern und den Kondensator zu laden, beim Empfang der Zufuhr elektrischer Energie von der externen Energieversorgung; und einen Energiezufuhrpfad, um geladene elektrische Energie, die in dem Kondensator gespeichert ist, zuzuführen, während ein Rückfluss der Energie vermieden wird, wobei sich der Energiezufuhrpfad von dem Ladepfad unterscheidet.
Ein Beispiel sieht eine vierte elektronische Vorrichtung vor, die mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung betreibbar ist, wobei die elektronische Vorrichtung aufweist: einen mit elektrischer Energie von der externen Energieversorgung geladenen Kondensator, um eine geladene elektrische Energie der elektronischen Vorrichtung zuzuführen, damit diese eine vorherbestimmte Zeit arbeitet, wenn die externe Energieversorgung die elektrische Energie kurzfristig nicht ausreichend zuführen kann; einen Ladepfad, um einen Spitzenstrom zu vermeiden oder zu verringern und den Kondensator zu laden, beim Empfang der Zufuhr elektrischer Energie von der externen Energieversorgung; und einen Energiezufuhrpfad, um geladene elektrische Energie, die in dem Kondensator gespeichert ist, zuzuführen, während ein Rückfluss der Energie vermieden wird, wobei sich der Energiezufuhrpfad von dem Ladepfad unterscheidet.
Die dritte elektronische Vorrichtung und die vierte elektronische Vorrichtung weisen einen Kondensator auf, unabhängig von dem Batteriepack und dergleichen, um mit einem momentanen Energieausfall und dergleichen klarzukommen. In diesem Fall ermöglicht eine Trennung des Ladepfads zu dem Kondensator von dem Energiezufuhrpfad zu dem Kondensator das Vorsehen einer derartigen Anordnung, dass das Schaltungselement oder die Schaltung zum Vermeiden oder Verringern einer Energiespitze zu dem Kondensator auf dem Ladepfad angeordnet wird.
Hier sind die oben erwähnten Batterien vorzugsweise ladbare Sekundärbatterien.
Weiterhin wird bevorzugt, dass der Pseudobatteriepack im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie der Batteriepack aufweist, ohne darauf beschränkt zu sein. Soweit es möglich ist, den Pseudobatteriepack an einem Batteriepackbefestigungsabschnitt der elektronischen Vorrichtung zu befestigen, ist es akzeptabel, dass der Pseudobatteriepack irgendwelche Konfigurationen aufweist, die nicht die gleichen sind, wie die des Batteriepacks. Beispielsweise ist es akzeptabel, dass der Pseudobatteriepack eine dünnere Konfiguration, eine kürzere Konfiguration, eine kleinere Konfiguration oder eine dickere Konfiguration als der Batteriepack aufweist.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung von einem System, das einen Personalcomputer vom Notebooktyp, einen Batteriepack und einen Pseudobatteriepack aufweist.
2 ist ein Blockschaltbild, das eine Schaltungsstruktur von einem Energieversorgungsabschnitt in einem Zustand zeigt, in dem ein Batteriepack an einem Personalcomputer vom Notebooktyp befestigt ist.
3 ist ein Blockschaltbild, das eine Schaltungsstruktur von einem Energieversorgungsabschnitt in einem Zustand zeigt, in dem ein Pseudobatteriepack an einem Personalcomputer vom Notebooktyp befestigt ist.
4 ist ein Schaltplan von einer internen Struktur von einer in den 2 und 3 dargestellten Ladevorrichtung.
5 ist ein Schaltplan von einer internen Struktur eines in den 2 und 3 gezeigten DC-DC- Konverters.
6 ist ein Blockschaltbild, das eine interne Struktur von einer Steuerungsschaltung eines in 5 gezeigten DC-DC-Konverters zeigt.
7 ist ein Blockschaltbild, das eine Schaltungsstruktur von einem Energieversorgungsabschnitt in einem Zustand zeigt, in dem ein Pseudobatteriepack an einem Personalcomputer vom Notebooktyp befestigt ist, in einem System gemäß einer zweiten Ausführungsform.
8 ist ein Blockschaltbild, das eine Schaltungsstruktur von einem Energieversorgungsabschnitt in einem Zustand zeigt, in dem ein Batteriepack an einem Personalcomputer vom Notebooktyp befestigt ist, in einem System gemäß einer zweiten Ausführungsform.
9 ist ein Schaltplan, der ein Beispiel für eine Konstantstromquelle zeigt, die an dem Batteriepack und dem Pseudobatteriepack vorgesehen ist, der in den 7 beziehungsweise 8 dargestellt ist.
10 ist eine Aufbaudarstellung, die eine Ausführungsform von einem Batteriepack gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein Schaltplan von einem Energieversorgungsabschnitt eines Personalcomputers vom Notebooktyp, der eine Ausführungsform einer elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie erläuternde Beispiele werden unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische Darstellung von einem System, das einen Personalcomputer vom Notebooktyp, einen Batteriepack und einen Pseudobatteriepack aufweist.
Ein Personalcomputer 100 vom Notebooktyp ist mit einem Batteriepackbefestigungsslot 101 ausgestattet, der ein Beispiel für einen Batteriepackbefestigungsabschnitt ist. Ein Batteriepack 200 wird durch den Batteriepackbefestigungsslot 101 befestigt. Weiterhin ist es möglich, an den Batteriepackbefestigungsslot 101 einen Pseudobatteriepack 300 zu befestigen, der im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie der Batteriepack 200 hat, anstelle des Batteriepacks 200.
Gemäß 1 ist es möglich, an dem Batteriepackbefestigungsslot 101 einen Pseudobatteriepack 300 zu befestigen, der in Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie der Batteriepack 200 hat. Der Pseudobatteriepack hat im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie der Batteriepack, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Soweit es möglich ist, einen Pseudobatteriepack an den Batteriepackbefestigungsslot 101 zu befestigen, der ein Beispiel für den Batteriepackbefestigungsabschnitt der elektronischen Vorrichtung darstellt, ist es akzeptabel, dass der Pseudobatteriepack 300 irgendwelche Konfigurationen aufweist, die nicht im Wesentlichen die gleichen sind, wie die des Batteriepacks 200. Beispielsweise ist es akzeptabel, dass der Pseudobatteriepack 300 eine dünnere Konfiguration, eine kürzere Konfiguration, eine kleinere Konfiguration oder eine dickere Konfiguration als der Batteriepack 200 hat. Insbesondere bei einem derartigen Typ von elektronischer Vorrichtung, bei dem der Batteriepack 200 von einer Seite eines Abdeckelements in einen Einsatzslot eingesetzt wird, und bei dem der Batteriepack 200 vollständig innerhalb der elektronischen Vorrichtung aufgenommen wird, sind diese Merkmale effektiv. Bei dem in 1 dargestellten Personalcomputer vom Notebooktyp bildet die Unterseite des Batteriepacks 200 die Unterseite des Personalcomputers 100 vom Notebooktyp, wenn der Batteriepack 200 befestigt ist. Daher wird, in diesem Fall, bevorzugt, dass der Pseudobatteriepack 300 im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie der Batteriepack 200 hat. In dem Fall, in dem die Unterseite des Batteriepacks 200 nicht die Unterseite des Personalcomputers 100 vom Notebooktyp bildet, ist es jedoch akzeptabel, dass der Pseudobatteriepack 300 nicht die im Wesentlichen gleiche Konfiguration wie der Batteriepack 200 hat. Weiterhin ist es, wie in 1 dargestellt, auch in einem Fall, in dem der Batteriepack 200 an der Unterseite befestigt wird, akzeptabel, dass der Pseudobatteriepack 300, der größer als der Batteriepack 200 ist, dazu verwendet wird, eine Neigungsfunktion vorzusehen. Wie dies oben erwähnt wurde, schließt dies einen Fall nicht aus, in dem der Pseudobatteriepack 300 eine andere Form als der Batteriepack 200 hat.
2 ist ein Blockschaltbild, das eine Schaltungsstruktur von einem Energieversorgungsabschnitt in einem Zustand zeigt, in dem ein Batteriepack an einem Personalcomputer vom Notebooktyp befestigt ist.
Es wird bevorzugt, dass ein AC-Adapter 110 an dem Personalcomputer 100 vom Notebooktyp befestigt oder angeschlossen wird. Der AC-Adapter 110 hat eine Funktion, dass elektrische Energie von der externen Energieversorgung, wie beispielsweise einer kommerziellen Energieversorgung 11, in elektrische Energie einer DC-Spannung von, beispielsweise, 16,0 V umgewandelt und dann einem Energieversorgungsabschnitt 120 zugeführt wird. Die elektrische Energie, die dem Energieversorgungsabschnitt 120 des Personalcomputers 100 von dem AC-Adapter 110 zugeführt wird, wird über eine Ladevorrichtung 121 dem Batteriepack 200 zugeführt, und sie wird über eine Diode Dl auch einem DC-DC-Konverter 123 zugeführt.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist der AC-Adapter 110 als Beispiel gezeigt. Es ist jedoch akzeptabel, dass elektrische Energie von einem Autobatterieadapter zum Umwandeln einer Spannung der Autobatterie zugeführt wird.
Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass die externe Energieversorgung nicht auf die kommerzielle Energieversorgung beschränkt ist, und es ist akzeptabel, dass eine Autobatterie als die externe Energieversorgung eingesetzt wird.
Der Batteriepack 200 nimmt in sich insgesamt sechs ladbare Sekundärbatterien E11, E12, E13, E21, E22 und E23 auf, die wie in 2 dargestellt verbunden sind. Ein Komparator COMP1, der in dem Energieversorgungsabschnitt 120 des Personalcomputers 100 vom Notebooktyp vorgesehen ist, vergleicht eine Spannung von der externen Energieversorgung, wie beispielsweise dem AC-Adapter 110, mit einer Referenzspannung e1, so dass festgestellt wird, ob elektrische Energie von der kommerziellen Energieversorgung 11 über den AC-Adapter 110 zugeführt wird. Ein Komparator COMP2 vergleicht eine Spannung von dem Batteriepack 200 mit einer Referenzspannung e2, so dass festgestellt wird, ob der Batteriepack 200 befestigt ist. Die Feststellungsergebnisse der Komparatoren COMP1 und COMP2 werden einer Ladesteuerungseinheit 122 zugeführt. Die Ladesteuerungseinheit 122 aktiviert eine Ladevorrichtung 121 entsprechend den Feststellungsergebnissen in dem Fall, in dem die Energie von dem AC-Adapter 110 zugeführt wird und der Batteriepack 200 befestigt ist. Die Ladevorrichtung 121 lädt, beim Empfang der Steuerung durch die Ladesteuerungseinheit 122, die Sekundärbatterien E11, E12, E13, E21, E22 und E23 des Batteriepacks 200 mit der elektrischen Energie von dem AC-Adapter 110.
Die Energie von dem AC-Adapter 110 wird über die Diode D1 zu dem DC-DC-Konverter 123 übertragen. Der DC-DC-Konverter 123 wandelt die Energie von dem AC-Adapter 110 in eine elektrische Energie einer Spannung um, die in dem Personalcomputer 100 vom Notebooktyp zu verwenden ist. Gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsform sind zwei Ausgangsleitungen des DC-DC-Konverters 123 vorgesehen. Dies bedeutet, dass der DC-DC-Konverter 123 Energien mit zwei Typen von Spannungen erzeugt, die sich voneinander unterscheiden. Der Kondensator C1, der an der Eingangsseite des DC-DC-Konverters 123 angeordnet ist, und die Kondensatoren C2 und C3, die an der Ausgangsseite des DC-DC-Konverters 123 angeordnet sind, sind Kondensatoren zur Spannungsstabilisierung. Die elektrischen Energien, die in dem DC-DC-Konverter 123 erzeugt werden, werden den zugeordneten Schaltungen zugeführt, die jeweils mit den zugehörigen Spannungen betrieben werden, in dem Personalcomputer 100 vom Notebooktyp gemäß den Spannungen.
Wenn der AC-Adapter 110 nicht angeschlossen ist, wird Energie (z.B. Energie von 12,6 V oder dergleichen) der Sekundärbatterien E11, E12, E13, E21, E22 und E23, die in dem Batteriepack 200 untergebracht sind, durch die Diode D2 durch den DC-DC-Konverter 123 in eine vorherbestimmte Spannung von Energie umgewandelt, so dass die umgewandelte Energie der zugeordneten Schaltung des Personalcomputers 100 vom Notebooktyp zugeführt wird.
Dies ist auch in dem Fall das gleiche, in dem der momentane Energieausfall der externen Energieversorgung, wie beispielsweise der kommerziellen Energieversorgung 11, auftritt. Der Personalcomputer 100 vom Notebooktyp arbeitet während des momentanen Energieausfalls durch den Empfang der Energie von dem Batteriepack 200 weiter. Der oben erwähnte momentane Energieausfall ist ein Beispiel für den Fall, in dem Energie kurzfristig nicht von der externen Energieversorgung zugeführt wird. Für den Fall, dass der AC-Adapter 110 zum Zuführen von Energie entsprechend der Energieaufnahme in Dauer- beziehungsweise Normalbetrieb des Personalcomputers 100 vom Notebooktyp ausreicht, während der AC-Adapter 110 nicht dazu in der Lage ist, eine momentane Energiespitze zuzuführen, die für eine Operation des Personalcomputers 100 vom Notebooktyp erforderlich ist, hat der Batteriepack 200 weiterhin eine Funktion, den Mangel der von dem AC-Adapter 110 zugeführten Energie mit einem Timing auszugleichen, mit dem die momentane Energiespitze gebraucht wird. Das Timing, mit dem die momentane Energiespitze gebraucht wird, ist ein Beispiel für einen Fall, in dem eine Energieversorgungsfähigkeit der externen Energieversorgung kurzzeitig nicht ausreichend ist.
3 ist ein Blockschaltbild, das eine Schaltungsstruktur von einem Energieversorgungsabschnitt in einem Zustand zeigt, in dem ein Pseudobatteriepack an einem Personalcomputer vom Notebooktyp befestigt ist.
Ein unterschiedlicher Punkt der Schaltungsstruktur von einem Energieversorgungsabschnitt der in 2 dargestellten Schaltungsstruktur besteht in dem Punkt, dass der in 2 dargestellte Batteriepack 200 durch einen Pseudobatteriepack 300 ersetzt ist. Der Pseudobatteriepack 300 nimmt eine Vielzahl von Kondensatoren C11, C12, ... C1n auf, die parallel geschaltet sind.
In dem Fall, in dem der in 3 dargestellte Pseudobatteriepack 300 anstelle des in 2 dargestellten Batteriepacks 200 an dem Personalcomputer 100 vom Notebooktyp befestigt ist, ist es unmöglich, den Personalcomputer vom Notebooktyp in einem Zustand zu betreiben, in dem der AC-Adapter 110 von dem Personalcomputer 100 vom Notebooktyp entfernt ist. In dem Fall, in dem der Personalcomputer 100 vom Notebooktyp in einem fixierten Zustand, beispielsweise auf dem Tisch, verwendet wird, besteht kein Problem. Das heißt, wenn der momentane Energieausfall der externen Energieversorgung, beispielsweise der kommerziellen Energieversorgung 11, auftritt, ist es möglich, den Personalcomputer 100 vom Notebooktyp durch elektrische Energie weiter zu betreiben, die in den internen Kondensatoren C11, C12, ... C1n des Pseudobatteriepacks 300 gespeichert ist, solange es sich um einen kurzen Zeitabschnitt handelt, wie beispielsweise einen momentanen Energieausfall oder dergleichen. Bei einem Timing, bei dem der Personalcomputer 100 vom Noteböoktyp betrieben wird während der AC-Adapter 110 angeschlossen ist und eine Spitzenenergie momentan erforderlich ist, wird die elektrische Energie, die in den internen Kondensatoren C11, C12, ... C1n des Pseudobatteriepacks 300 gespeichert ist, ausgegeben, so dass der Mangel der vom AC-Adapter 110 zugeführten Energie ausgeglichen wird.
Die Kondensatoren C11, C12, ... C1n sind ziemlich kostengünstig, im Vergleich zu den Sekundärbatterien E11 ... E23, die in dem in 2 gezeigten Batteriepack 200 untergebracht sind, und daher ist der Pseudobatteriepack 300 kostengünstig im Vergleich zu dem Batteriepack 200, wodurch vermieden wird, dass ein Benutzer, der den Personalcomputer 100 vom Notebooktyp in einem fixierten Zustand verwendet, beispielsweise auf einem Tisch, dazu gezwungen wird, einer zu großen Last ausgesetzt zu werden.
4 ist ein Schaltplan von einer internen Struktur von einer in den 2 und 3 dargestellten Ladevorrichtung.
Die Ladevorrichtung 121 ist mit einem Ladesteuerungs-IC 1211 ausgestattet. Das Ladesteuerungs-IC 1211 empfängt über einen Steuerungsanschluss CTL von der in den 2 und 3 dargestellten Ladesteuerungseinheit 122 eine Anweisung für einen Ladevorgang, die anzeigt, dass der AC-Adapter 110 und der Batteriepack 200 (oder der Pseudobatteriepack 300) korrekt angeschlossen oder befestigt sind. Beim Empfang der Ladevorganganweisung steuert das Ladesteuerungs-IC 1211 einen MOS-Transistor zur Stromsteuerung. Im Falle des Pseudobatteriepacks 300 passiert es jedoch, dass der Pseudobatteriepack 300 in einem Zustand befestigt ist, in dem überhaupt keine elektrische Energie gespeichert ist. Folglich gibt die in 3 dargestellte Ladesteuerungseinheit 122 die Ladeanweisung an die Ladevorrichtung 121 aus, auch unter Verwendung eines Signals von einem Schalter (nicht dargestellt), um festzustellen, ob der Pseudobatteriepack 300 befestigt ist.
Ein Eingangsanschluss IN der in 4 gezeigten Ladevorrichtung 121 ist ein Anschluss, um elektrische Energie von dem AC-Adapter 110 zu empfangen. Ein Ausgahgsanschluss OUT ist ein Anschluss, um elektrische Leistung dem Batteriepack 200 (oder dem Pseudobatteriepack 300) zuzuführen.
Beim Empfang einer Anweisung eines Ladevorgängs über den Steuerungsanschluss CTL, steuert das Ladesteuerungs-IC 1211 eine Gatespannung von einem MOS-Transistor 1212, so dass ein vorherbestimmter Strom durch den MOS-Transistor 1212 fließt. Der durch den MOS-Transistor 1212 fließende Strom wird über ein Spitzenstrom-Vermeidungsfilter, das eine Spule 1213 und einen Kondensator 1215 aufweist, und weiter über eine Diode 1216 durch einen Ausgangsanschluss OUT geleitet, und dem Batteriepack 200 oder dem Pseudobatteriepack 300 zugeführt. Eine Zehnerdiode 1214 ist eine Spannungsbegrenzungsvorrichtung, um zu vermeiden, dass eine plötzliche hohe Spannung an dem Batteriepack 200 oder dem Pseudobatteriepack 300 angelegt wird.
5 ist ein Schaltplan von einer internen Struktur eines in den 2 und 3 gezeigten DC-DC-Konverters. Während die 2 und 3 die DC-DC-Konverter jeweils zur Erzeugung von zwei Energieversorgungsleitungen mit unterschiedlicher Spannung zeigen, zeigt 5 nur eine Leitung der Schaltung.
Die DC-Energie, die durch den in den 2. und 3 dargestellten AC-Adapter 110 erzeugt wird, wird über die Diode D1 einem Eingangsanschluss IN eines in 5 dargestellten DC-DC-Konverters 123 zugeführt. Die DC-Energie, die durch den Eingangsanschluss IN zugeführt wird, wird durch einen Hauptschalttransistor 1232 und eine Spule 1235 geleitet und in eine vorherbestimmte Spannung umgewandelt (z.B. 5,0 V), die niedriger als die Eingangsspannung (z.B. 16,0 V) ist, und dann durch einen Ausgangsanschluss OUT den internen Schaltungen des Personalcomputers 100 vom Notebooktyp zugeführt.
Eine Steuerungsschaltung 1231 legt an ein Gate des Hauptschalttransistors 1232 ein Pulssignal an, um den Hauptschalttransistor 1232 abwechselnd an- und auszuschalten, und sie legt auch an ein Gate eines Synchronisationsverstärkungstransistors 1233 ein Pulssignal an, um den Synchronisationsverstärkungstransistor 1233 abwechselnd an- und auszuschalten. Die Steuerungsschaltung 1231 empfängt eine Referenzspannung Vref von außen sowie eine Spannung des Ausgangsanschlusses OUT. Die Steuerungsschaltung 1231 steuert eine Pulsbreite des an das Gate des Hauptschalttransistors 1232 anzulegenden Pulssignals, so dass eine Spannung an dem Ausgangsanschluss OUT zu einer Spannung wird (typischerweise zu der gleichen Spannung wie die Referenzspannung Vref), die mit der Referenzspannung Vref in Verbindung steht. Auch bezüglich des an dem Synchronisationsverstärkungstransistor 1233 anzulegenden Pulssignals führt die Steuerungsschaltung 1231 eine Pulstimingsteuerung und eine Pulsbreitensteuerung durch, so dass keine Überlappung mit einem an dem Hauptschalttransistor 1232 anzulegenden Puls auftritt (derart, dass der Hauptschalttransistor 1232 und der Synchronisationsverstärkungstransistor 1233 nicht gleichzeitig angeschaltet werden).
Eine der Diode 1234, die parallel zu dem Synchronisationsverstärkungstransistor 1233 angeschlossen ist, ist eine Flywheeldiode, die in Betrieb ist, wenn sowohl der Hauptschalttransistor 1232 als auch der Synchronisationsverstärkungstransistor 1233 ausgeschaltet sind.
Zunächst, wenn der Hauptschalttransistor 1232 angeschaltet wird, wird elektrische Energie in der Spule 1235 gespeichert. Und wenn der Hauptschalttransistor 1232 ausgeschaltet wird, fließt ein Strom durch die Diode 1234 oder dem Synchronisationsverstärkungstransistor 1233, so dass die in der Spule 1235 gespeicherte Energie durch den Ausgangsanschluss OUT entladen wird. Eine Wiederholung von diesem Zyklus und ein Spannungsglättungseffekt durch den Kondensator C2 ermöglichen es, elektrische Energie als eine DC-Spannung gemäß einer Pulsbreite des über dem Ausgangsanschluss OUT an den Hauptschalttransistor 1232 anzulegenden Pulses auszugeben.
Weil die Flywheeldiode 1234 ein Vorwärts-Potentialabfall zugeordnet ist, ermöglicht es die kombinierte Verwendung der Flywheeldiode 1234 mit dem Synchronisationsverstärkungstransistor 1233 eine wirksame Energieumwandlung durchzuführen.
6 ist ein Blockschaltbild, das eine interne Struktur von einer Steuerungsschaltung eines in 5 gezeigten DC-DC-Konverters 123 zeigt.
Ein Fehlerverstärker 12312 empfängt eine Referenzspannung Vref von einem Referenzspannungseingangsanschluss VREF, und er empfängt weiterhin von einem Überwachungsspannungseingangsanschluss MTR eine Spannung (Ausgangsspannung) von dem Ausgangsanschluss OUT des in 5 dargestellten DC-DC-Konverters 123, so dass der Fehlerverstärker 12312 einen Fehler (Unterschied) der Referenzspannung Vref der Ausgangsspannung feststellt, um den so festgestellten Fehler einem PWM-Komparator 12313 zuzuführen.
Der PWM-Komparator 12313 empfängt auch eine Dreieckswelle, die durch einen Dreieckswellenoszillator 12311 erzeugt wird. Der PWM-Komparator 12313 vergleicht die von dem Dreieckswellenoszillator 12311 eingegebene Dreieckswelle mit einem vorherbestimmten Spannungswert, der entsprechend einem Ausgangssignal des Fehlerverstärkers 12312 eingestellt ist, um eine Pulsfolge zu erzeugen. Jeder Puls der Pulsfolge weist eine Pulsbreite auf, die entsprechend dem Ausgangssignal des Fehlerverstärkers 12312 eingestellt ist (oder einem Fehler der Ausgangsspannung von der Referenzspannung Vref). Die Pulsfolge wird einer Treiberschaltung 12315 als ein Steuerungssignal zugeführt, um den Hauptschalttransistor 1232 des in 5 dargestellten DC-DC-Konverters 123 an- und auszuschalten.
Der PWM-Komparator 12313 erzeugt ein Pulssignal, das eine Pulsfolge aufweist, die bezüglich des Timings nicht mit der durch den Vergleich mit der Dreieckswelle erzeugten Pulsfolge überlappt (oder der Pulsfolge als das Steuerungssignal zum An- und Ausschalten des Hauptschalttransistors 1232. Das Pulssignal wird einer weiteren Treiberschaltung 12316 als ein Steuerungssignal zum An- und Ausschalten des Synchronisationsverstärkungstransistors 1233 des in 5 dargestellten DC-DC-Konverters 123 zugeführt.
Die Steuerungsschaltung 1231 weist weiterhin eine Ladungspumpe 12314 auf. Die Ladungspumpe 12314 ist eine Schaltung zum Erzeugen einer Spannung, die etwas höher als eine Spannung der durch den AC-Adapter 110 (siehe 2 und 3) erzeugten Energie ist.
Der Grund, warum die Ladungspumpe 12314 vorgesehen ist, besteht darin, dass zum sicheren An- und Ausschalten des Hauptschalttransistors 1232 und des Synchronisationsverstärkungstransistors 1233, die den in 5 gezeigten DC-DC-Konverter 123 bilden, das Vorsehen einer in gewissem Ausmaß hohen Spannung erforderlich ist.
Die Treiberschaltungen 12315 und 12316 erzeugen Treibersignale aus der in der Ladungspumpe 12314 erzeugten Spannung, um den Hauptschalttransistor 1232 und den Synchronisationsverstärkungstransistor 1233 jeweils entsprechend den angelegten Pulssignalen zu treiben. Die so erzeugten Treibersignale werden über Treibersignalausgangsanschlüsse HD und DL zu dem Hauptschalttransistor 1232 beziehungsweise dem Synchronisationsverstärkungstransistor 1233 übertragen.
Es folgt eine Erläuterung einer zweiten Ausführungsform von einem System, das einen Personalcomputer vom Notebooktyp, einem Batteriepack und einem Pseudobatteriepack aufweist. Das Beispiel des Systems entspricht von der Struktur und dem Erscheinungsbild dem in 1 dargestellten System, und daher wird auf eine wiederholte Erläuterung verzichtet.
7 ist ein Blockschaltbild, das eine Schaltungsstruktur von einem Energieversorgungsabschnitt in einem Zustand zeigt, in dem ein Pseudobatteriepack an einem Personalcomputer vom Notebooktyp befestigt ist, in einem System gemäß einem Beispiel.
Ein in 7 dargestellter Energieversorgungsabschnitt 120 weist einfach einen DC-DC-Konverter 123, Kondensatoren C1, C2 und C3 zum Stabilisieren von Spannungen und eine Diode D1 zum Übertragen einer elektrischen Energie von dem AC-Adapter 110 zu dem DC-DC-Konverter 123 auf und ist nicht mit Ladeeinrichtungen ausgestattet, die die Ladevorrichtung 121, den Ladesteuerungsabschnitt 122 und die in den 2 und 3 dargestellten beiden Komparatoren COMP1 und COMP2 aufweisen. Wie dies in den 2 und 3 dargestellt ist, ist die Diode D2, die in dem Pfad zum Übertragen der Energie von dem Batteriepack 200 oder dem Pseudobatteriepack 300 zu den DC-DC-Konverter 123 vorgesehen ist, innerhalb eines Pseudobatteriepacks 300' in 7 vorgesehen.
Der Pseudobatteriepack 300' in 7 weist interne Kondensatoren C11, C12, ... , C1n, eine Konstantstromquelle 301 zum Laden dieser internen Kondensatoren und eine Diode D2 auf, die in einem Pfad zum Übertragen von in den internen Kondensatoren gespeicherter elektrischer Energie zu dem DC-DC-Konverter 123 vorgesehen ist.
Im Fall des Pseudobatteriepacks 300' in 7 sind der Ladepfad zum Laden der internen Kondensatoren C11, C12, ... , C1n und der Energiezufuhrpfad zum Zuführen geladener elektrischer Energie, die in diesen internen Kondensatoren gespeichert ist, zu dem DC-DC-Konverter 123 voneinander getrennt. In dem Ladepfad ist die Konstantstromquelle 301 zum Laden dieser internen Kondensatoren des Pseudobatteriepacks 300' angeordnet, und dadurch wird vermieden, dass ein Spitzenstromn auftritt, auch wenn die internen Kondensatoren leer sind. in dem Energiezufuhrpfad ist die Diode D2 angeordnet, um den Rückfluss der Energie zu vermeiden.
8 ist ein Blockschaltbild, das eine Schaltungsstruktur von einem Energieversorgungsabschnitt in einem Zustand zeigt, in dem ein Batteriepack an einem Personalcomputer vom Notebooktyp befestigt ist, in dem System gemäß dem Beispiel.
Hier ist anstelle des in 7 dargestellten Pseudobatteriepacks ein Batteriepack 200' gezeigt. Der Batteriepack 200' weist Sekundärbatterien E11 bis E23, eine Konstantstromquelle 201 zum Vermeiden eines Spitzenstroms und eine Diode D2 zum Vermeiden eines Rückflusses auf. Die Betriebsweisen der Konstantstromquelle 201 und der Diode D2 sind die gleichen, wie die der Konstantstromquelle 301 beziehungsweise der Diode D2 des Pseudobatteriepacks 300', und daher wird auf eine wiederholte Erläuterung verzichtet.
Wie dies in den 7 und 8 dargestellt ist, ist es akzeptabel, dass der Batteriepack und der Pseudobatteriepack mit einer Ladefunktion als solches ausgestattet sind.
9 ist ein Schaltplan, der ein Beispiel für eine Konstantstromquelle zeigt, die an dem Batteriepack und dem Pseudobatteriepack vorgesehen sind, die in den 7 beziehungsweise 8 dargestellt sind.
Ein bestimmte konstante Spannung, die in einer Zehnerdiode ZD1 erzeugt wird, wird an eine Basis eines Transistors Tr1 angelegt, so dass ein konstanter Strom von einem Kollektor des Transistors Tr1 zu einem Emitter des Transistors Tr1 fließt. Der durch den Transistor Tr1 fließende Strom wird durch die Basisspannung gesteuert, so dass das Eintreten des Spitzenstroms vermieden wird, auch wenn die internen Kondensatoren des Pseudobatteriepacks leer sind.
10 ist eine Aufbaudarstellung, die eine Beispiel von einem Batteriepack zeigt.
Ein Batteriepack 200" kann anstelle des in den 1 und 2 dargestellten Batteriepacks eingesetzt werden. Im Vergleich zu dem in 2 dargestellten Batteriepack 200 weist der Batteriepack 200" eine kleinere Anzahl von Sekundärbatterien auf, statt dessen sind Kondensatoren vorgesehen, die parallel zu den Sekundärbatterien geschaltet sind.
Wie dies oben erwähnt wurde, ist die elektrische Energie, die zum Betrieb des Personalcomputers 100 vom Notebooktyp erforderlich ist, nicht immer konstant, sondern übersteigt manchmal die normale elektrische Energie. Nun sei angenommen, dass der AC-Adapter 110 von dem Personalcomputer 100 vom Notebooktyp entfernt ist, so dass er nur mit dem Batteriepack betrieben wird. In diesem Fall ist es für die Sekundärbatterien in dem Batteriepack erforderlich, nicht nur eine elektrische Energie entsprechend der elekrischen Energie, die in dem Personalcomputer 100 vom Notebooktyp innerhalb einer bestimmten Zeit verbraucht wird, zu speichern, sondern auch eine Fähigkeit aufzuweisen, die es ermöglicht, in ausreichender Weise eine Spitzenenergie zuzuführen, die manchmal auftritt. Angesichts des vorstehenden besteht, um die Spitzenenergie zuzuführen, in manchen Fällen, eine Notwendigkeit für die Sekundärbatterien, eine Energiekapazität vorzusehen, die die Befriedigung der durchschnittlich verbrauchten Energie x der zugesicherten Betriebszeit vorzusehen. Die Verwendung der Kondensatoren anstelle der Sekundärbatterien, deren Anzahl wie in 10 dargestellt verringert ist, ermöglicht es in diesem Fall, die Spitzenenergie bereitzustellen, indem die elektrische Energie verwendet wird, die in den Kondensatoren auf einer Basis der gemeinsamen Nutzung gespeichert ist, ohne die Sekundärbatterien vorzubereiten, die über die Befriedigung der mittleren verbrauchten Energie x der zugesicherten Betriebszeit hinausgehen, wenn die plötzliche Spitzenenergie gebraucht wird.
11 ist ein Schaltplan von einem Energieversorgungsabschnitt 120' eines Personalcomputers 100' vom Notebooktyp, der ein Beispiel einer elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
Elektrische Energie der kommerziellen Energieversorgung 11 wird dem Energieversorgungsabschnitt 120' über den AC-Adapter 110 und dann über die Diode D1 zum Vermeiden eines Rückflusses einem DC-DC-Konverter 123 zugeführt. Der DC-DC-Konverter 123 ist der gleiche, wie der DC-DC-Konverter 123, der beispielsweise in den 2 und 3 dargestellt ist. Die Kondensatoren C1, C2 und C3 sind Kondensatoren zur Spannungsstabilisierung.
Der Energieversorgungsabschnitt 120' umfasst Kondensatoren C11, C12 ... C1n, die über eine Konstantstromquelle 124 geladen werden, die eine Spitzenstromvermeidungsfunktion hat. Elektrische Energie, die in den Kondensatoren C11, C12 ... C1n gespeichert ist, wird über eine Diode D2 zum Vermeiden eines Rückflusses dem DC-DC-Konverter 123 zugeführt. Der Ladepfad zum Laden der Kondensatoren C11, C12, ..., C1n und der Energiezufuhrpfad zum Zuführen geladener elektrischer Energie, die in diesen Kondensatoren gespeichert ist, zu dem DC-DC-Konverter 123, sind voneinander getrennt. In dem Ladepfad ist eine Konstantstromquelle 124 angeordnet, um zu vermeiden, dass ein Spitzenstrom auftritt, wenn die Kondensatoren geladen werden. In dem Energiezufuhrpfad ist eine Diode D2 angeordnet, um den Rückfluss der Energie zu vermeiden.
Auf diese Weise ermöglicht es die Verwendung der Kondensatoren in dem Personalcomputer 100' vom Notebooktyp, eine Energiezufuhr zum Zeitpunkt des momentanen Energieausfalls der kommerzielle Energieversorgung 11 und eine Spitzenenergiezufuhr durchzuführen, die momentan die Möglichkeiten des AC-Adapters 110 übersteigt.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter beispielhafter Bezugnahme auf einen Personalcomputer vom Notebooktyp erläutert wurde, ist die vorliegende Erfindung auf tragbare Typen von elektronischen Vorrichtungen anwendbar, beispielsweise einen PDA und einen Personalcomputer vom mobilen Typ, und sie ist ebenfalls im großen Umfang auf allgemeine elektronische Vorrichtungen anwendbar.
Wie dies oben erwähnt wurde, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, Maßnahmen bei einem momentanen Energieausfall und einem momentan erforderlichen großen Strom zu treffen, wobei die Last für ein Benutzer verringert wird.

Claims

Pseudobatteriepack (300), ausgelegt zur Verwendung in einer elektronischen Vorrichtung (100), die einen Anschlussabschnitt aufweist, mit dem entweder ein Batteriepack (200) oder der Pseudobatteriepack (300) selektiv und lösbar verbunden ist, der Pseudobatteriepack (300) Kondensatoren (C11, C12, ... C1n) hat, die parallel verbunden sind, und dann, wenn die elektronische Vorrichtung (100) mit der externen Energiequelle elektrisch verbunden ist, der Pseudobatteriepack (300) mit dem Anschlussabschnitt anstelle des Batteriepacks (200) verbunden ist und in dem Fall, dass die elektrische Energie, die von der externen Energiequelle der elektronischen Vorrichtung (100) zugeführt wird, vorübergehend kurzgeschlossen oder abgeschaltet ist, elektrische Energie, die durch die Kondensatoren (C11, C12, ... C1n) gespeichert wird, der elektronischen Vorrichtung (100) zuführt, und der Pseudobatteriepack (300) einen Ladepfad aufweist, um einen Spitzenstrom zu vermeiden oder zu verringern und die Kondensatoren (C11, C12, ... C1n) zu laden, beim Empfang einer Zufuhr elektrischer Energie von einer Konstantstromquelle (301) auf dem Ladepfad, und einen Energiezufuhrpfad mit einer Diode (D2), um geladene elektrische Energie, die durch die Kondensatoren (C11, C12, ... C1n) gespeichert wird, der elektronischen Vorrichtung (100) zuzuführen, während ein Rückfluss der Energie vermieden wird, wobei sich der Energiezufuhrpfad von dem Ladepfad unterscheidet.
Pseudobatteriepack (300) nach Anspruch 1, bei dem der Pseudobatteriepack (300) an einem Batteriepackbefestigungsabschnitt der elektronischen Vorrichtung (100) befestigbar ist.
Elektronisches Vorrichtungssystem, aufweisend: eine elektronische Vorrichtung (100), die einen Anschlussabschnitt aufweist, mit dem entweder ein Batteriepack (200) oder ein Pseudobatteriepack (300) selektiv und lösbar verbunden ist, bei dem dann, wenn die elektronische Vorrichtung (100) von einer externen Energiequelle zum Zuführen von elektrischer Energie zu der elektronischen Vorrichtung (100) elektrisch getrennt ist, der Batteriepack (200), welcher eine Konstantstromquelle (201) und eine Diode (D2) aufweist, mit dem Anschlussabschnitt verbunden ist und anstelle der externen Energiequelle elektrische Energie, die durch die Batterien (E11, ... E23) erzeugt wird, der elektronischen Vorrichtung (100) zuführt und bei dem der Pseudobatteriepack (300) Kondensatoren (C11, C12, ... C1n) hat, die parallel verbunden sind, und dann, wenn die elektronische Vorrichtung (100) mit der externen Energiequelle elektrisch verbunden ist, der Pseudobatteriepack (300) mit dem Anschlussabschnitt anstelle des Batteriepacks (200) verbunden ist und in dem Fall, dass die elektrische Energie die von der externen Energiequelle der elektronischen Vorrichtung (100) zugeführt wird, vorübergehend kurzgeschlossen oder abgeschaltet ist, elektrische Energie, die durch die Kondensatoren (C11, C12, ... C1n) gespeichert wird, der elektronischen Vorrichtung (100) zuführt; und der Pseudobatteriepack (300) einen Ladepfad aufweist, um einen Spitzenstrom zu vermeiden oder zu verringern und die Kondensatoren (C11, C12, ... C1n) zu laden, beim Empfang einer Zufuhr elektrischer Energie von einer Konstantstromquelle (201) auf dem Ladepfad, und einen Energiezufuhrpfad mit einer Diode (D2), um geladene elektrische Energie, die durch die Kondensatoren (C11, C12, ... C1n) gespeichert wird, der elektronischen Vorrichtung (100) zuzuführen, während ein Rückfluss der Energie vermieden wird, wobei sich der Energiezufuhrpfad von dem Ladepfad unterscheidet.