JP2002062952A - 電源供給装置、電気機器、コンピュータ装置、および電源供給方法 - Google Patents
電源供給装置、電気機器、コンピュータ装置、および電源供給方法Info
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Abstract
等において、電源オフ時や軽負荷時における電力ロスを
大幅に削減する。 【解決手段】 システム30に対して外部から電力を供
給するACアダプタ10と、このACアダプタ10から
供給される電力に基づいて充電されると共に、充電され
た電力を放電することでシステム30に対して電力を供
給するバッテリ20と、ACアダプタ10およびバッテ
リ20からシステム30に対する電力の供給を制御する
コントローラ31とを備え、このコントローラ31は、
ACアダプタ10がシステム30に接続された状態にて
システム30が電源オフまたは軽負荷時のときに、AC
アダプタ10からシステム30に対する電力の供給を停
止してバッテリ20からシステム30に対して電力を供
給する。
Description
係り、特に、ノートPC(ノート型パーソナルコンピュ
ータ)等の電力ロスを低減する装置、方法等に関する。
機器等、ACアダプタとバッテリを備えた電気機器で
は、電源オフ時の無負荷状態に近い時、またはサスペン
ド等の軽負荷時にも、ACアダプタ内部における電力変
換ロスが常時発生している。このとき、ACアダプタ内
部だけでなく機器本体の内部回路においても電力を消費
している。
際、電源オフ時における電力消費の状態を示した図であ
る。より具体的には、ACアダプタをノートPC等に接
続し、このノートPC等にはパワーオンを施さないよう
な状態を想定している。同図において横軸は時間であ
り、縦軸は電力消費を示している。ここで、電気機器
(ノートPC等)の内部回路による電力消費(System Powe
r Dissipation)と、ACアダプタによる電力変換ロス(P
ower Loss by AC adapter)との合計がトータルの電力ロ
スである。電気機器の内部回路では、電源オフ時であっ
ても電池を充電したりするための制御用コントローラ等
が常に動いていなければならないので、ある程度の決ま
った電力を消費し続けることになる。
ピュータ装置においては、電源オフ時においても、タイ
マ起動等所定の機能を実現するために、タイマやキーボ
ード/マウス・コントローラ等に電力が供給されている
(このように、電源オフされたときにでも電力の供給を
受けるコンポーネントを本願明細書において「電源オフ
時稼動コンポーネント」と呼ぶ)。この一方、電源オフ
時には、メインCPU等、その他のコンポーネントへの
電力は遮断され、不必要な電力消費が防止されている
(このように、電源オフされたときには電力の供給が遮
断されるコンポーネントを本願明細書において「電源オ
フ時非稼動コンポーネント」と呼ぶ)。
ンポーネントに電力を供給し、電源オフ時非稼動コンポ
ーネントへの電力を遮断する方法として、電源オフ時非
稼動コンポーネントへの電力供給を行っているDC/D
Cコンバータの出力電圧を遮断する方法がある。また、
DC/DCコンバータが、電源オフ時非稼動コンポーネ
ントと電源オフ時稼動コンポーネントとの双方への電力
供給を中継している場合には、DC/DCコンバータの
出力電圧を遮断するのではなく、DC/DCコンバータ
の出力電圧を電源オフ時非稼動コンポーネントに中継す
るFET(電界効果トランジスタ)をオフする等の方法が
従来より採用されている。
ッテリの消費を防止するために、一定時間、ノートPC
へのアクセスがないとき等にサスペンドし(軽負荷状
態)、サスペンド前の状態に復帰させるために必要なコ
ンポーネント(メインメモリ、キーボード/マウス・コン
トローラ、VRAM等)以外のコンポーネント(メインC
PU、CRT等)への電力供給を遮断している。本願明
細書において、このように軽負荷時に電力の供給を受け
るコンポーネントを「軽負荷時稼動コンポーネント」、
軽負荷時に電力の供給が遮断されるコンポーネントを
「軽負荷時非稼動コンポーネント」と呼ぶ。
消費は、図6の下部領域部分で表現され、常時、約0.
35Wの電力消費が発生している。また、ACアダプタ
が動作する際には、ACアダプタや機種毎に異なる変換
効率に依存する電力変換ロスが生じ、このACアダプタ
による電力変換ロスは、例えば、図6の上部領域部分
(嵩上げされた部分)で表現され、ここでは約1Wの電力
消費が常時、発生している。即ち、図6に示す従来例で
は、ACアダプタが接続された状態にてユーザが電気機
器を使用していない際にも、常時、平均1.35Wもの
電力ロスが生じていることになる。
は、安定化電源回路に対して開閉手段を介して交流を供
給する際に、負荷の電源保持手段に保持される電圧を電
圧検出回路にて測定し、測定される電圧が所定範囲を超
えた場合に安定化電源回路の出力を制御し、電圧を所定
範囲に収めることで電力消費を節約する技術が示されて
いる。また、特開2000−4547号公報には、交流
電源の供給を行うスイッチがオフの場合に、バックアッ
プコンデンサの充電をすべきか否かの判定を行い、スイ
ッチをオンにし、バックアップコンデンサの充電が完了
した判定を行うとスイッチをオフにするMPUを備える
ことで、待機時の電力消費を限りなく零に近づける技術
が開示されている。
も説明したように、例えばノートPCに用いられる従来
の電源供給装置では、電源オフ時またはサスペンド時に
おいても、通常のACアダプタでの電力変換ロスは約1
Wにもなり、しかもこれは常時発生している。また、機
器内部回路による電力消費と比べるとACアダプタでの
電力変換ロスは3倍近くにもなり、電力消費ロスが非常
に大きい。
おける電源保持手段は、コンデンサを前提としており、
電池の場合には大電流が流れて危険な状態となってしま
う。更に、開閉手段をオフにするとコンデンサのみで電
力供給を行うことから、急激に電圧が下がり、電圧が下
がると開閉手段をオンするために急激に電圧が上がって
しまう。即ち、電源の出力ラインは電源電圧が大きく変
動することから、例えばコンピュータの動作不良などの
問題が発生してしまう。また更に、コンデンサでは電源
をオフにできる期間が短いために、電力削減効果は非常
に小さいという問題が残る。
は、同様にコンデンサを前提としており、特開平11−
175174号公報記載の技術と同様な問題点が解決さ
れない。更に、電源の出力(AC/DCの出力)電圧は、
開閉手段のオン・オフに同期して変動することから、別
途、レギュレータが必要となり、大きなコストアップと
なってしまう。特に、ノートPCでは、レギュレータで
定電圧化しないとLCDのちらつきとなって現われてし
まい、また、ACアダプタの出力電圧を直接供給するI
EEE1394装置なども誤動作する危険性が考えられ
る。
するためになされたものであって、その目的とするとこ
ろは、ACアダプタ等の電源部のオン・オフの切り替え
によって、電源部による電力変換ロスを大きく削減する
ことにある。また他の目的は、電源部のオン・オフの切
り替えを効果的に使うことで、電力消費ロスを最小限に
抑え、環境配慮型機器を実現することにある。
明は、機器本体を使用していない(電源オフ時の)とき
(またはサスペンド等の軽負荷時)に、バッテリから機器
本体に対して電力を供給することで、ACアダプタ等の
電源部による電力ロスを低減するものである。即ち、本
発明が適用される電源供給装置は、システムに対して外
部から電力を供給する電源部と、この電源部から供給さ
れる電力に基づいて充電されると共に、充電された電力
を放電することでシステムに対して電力を供給するバッ
テリと、電源部およびバッテリからシステムに対する電
力の供給を制御する電力供給制御回路とを備え、この電
力供給制御回路は、電源部がシステムに接続された状態
にてシステムが電源オフまたは軽負荷時のときに、電源
部からシステムに対する電力の供給を停止してバッテリ
からシステムに対して電力を供給することを特徴として
いる。
ムが電源オフ時または軽負荷時のときに、電源部におけ
るスイッチング動作を停止させて消費電力を低減させる
こと、また、バッテリにおける残容量が放電によって所
定量を下回った状態にて、電源部からバッテリに対して
電力を供給して充電を行うことを特徴とすることができ
る。これらの構成によれば、ACアダプタ等の電源部に
おける変換ロスを削減することが可能となり、トータル
の電力ロスを低減することが可能となる。ここで、この
所定の量とは、残容量が例えば90%、95%等の予め
定められた量であり、この定めた量は、電源供給装置に
よって任意に選定することができる。尚、予め定められ
た量を含む「以下」であるか、予め定められた量を含ま
ない「未満」であるか、によって差が生じることはな
い。他も同様である。
る電源供給装置は、AC電源に接続されると共に電気機
器に接続して電力を供給するACアダプタと、このAC
アダプタから供給される電力に基づいて充電されると共
に充電された電力を放電することで電気機器に対して電
力を供給するバッテリと、ACアダプタが電気機器に接
続され、且つ電気機器が電源オフまたは軽負荷の状況に
おいて、バッテリから電気機器に対する電力の供給を賄
うように制御するコントローラとを備えたことを特徴と
している。
電源オフまたは軽負荷の状況にて、ACアダプタの動作
を停止するように制御すること、また、バッテリにおけ
る残容量を認識し、認識された残容量が所定量を下回っ
た場合にはACアダプタの動作を開始してバッテリに対
する充電を行うように制御すること、更に、バッテリに
おける充電の終了によりACアダプタの動作を停止する
ように制御することを特徴とすることができる。
する電源部と充放電を繰り返して電力を供給するバッテ
リとに本体が接続される電気機器であって、このバッテ
リにおける電池容量を認識する電池容量認識手段と、認
識された電池容量が所定量以上であるか否かを判断する
判断手段と、本体が電源オフまたは軽負荷の状態にて、
判断手段によって電池容量が所定量以上であると判断さ
れる場合には、バッテリから本体に対して電力を供給す
るバッテリ電力供給手段と、電源部の動作を停止する電
源動作停止手段とを備えたことを特徴としている。
給手段により電力が供給された後の電池容量が所定量以
上であるか否かを判断し、バッテリの電池容量が所定量
よりも少ないと判断される場合に、電源部を動作させて
バッテリへの充電を行う充電手段とを更に備えたことを
特徴としている。尚、判断手段によって判断されるため
の「所定量以上」は、予め定めた量を「超えた状態」と
した場合も含まれる。他も同様である。
であり、且つパワーオフ時でも所定の電力を消費するコ
ンピュータ装置であって、充放電が繰り返される2次電
池に接続して電力の供給を可能とする電源路と、パワー
オフ時において、接続されたACアダプタの動作を停止
させると共に、この電源路を介してバッテリから所定の
電力に必要な電力供給を賄うように制御し、また、所定
の電力に必要な電力供給を賄うことにより減少した2次
電池の残容量を把握し、把握された残容量が所定量を下
回った場合には、ACアダプタを動作させて2次電池に
対する充電を行うように制御するコントローラとを備え
たことを特徴とすることができる。
電源部と充放電を繰り返して電力を供給するバッテリと
に接続された電気機器における電源オフ時または軽負荷
時の電源供給方法であって、バッテリの電池容量を認識
し、バッテリにおける認識された電池容量が所定量以上
である場合に電源部の動作を停止させ、電気機器におけ
る電源オフ時または軽負荷時の電力供給をバッテリの放
電によって賄うこと、更に、バッテリの放電によって変
化するバッテリの電池容量を認識し、認識された電池容
量が所定量より小さくなった場合に電源部を動作させ、
電源部からバッテリに対する充電を行うことを特徴とす
ることができる。
に基づいて本発明を詳細に説明する。まず、本実施の形
態が適用された装置等の詳細な説明に入る前に、本実施
の形態が適用された電源供給方法の概要について説明す
る。図1(a), (b)は、本実施の形態による電源制御方
法による電力ロスを示した図であり、図1(a)はその第
1の態様を、図1(b)はその第2の態様を示している。
図1(a), (b)では、共に、ACアダプタが接続される
一方で、装置本体はパワーオフ(電源オフ)になっている
状態を想定しており、それぞれ、横軸は時間を示し、縦
軸は電力消費を示している。本実施の形態では、ユーザ
の使用していないパワーオフの状況では、電池で一部回
路の動作を補い、ACアダプタは電池を充電するときだ
け動作させるように構成している。
量(図1(a)では総容量の10%)だけ充電する。充電
後、ACアダプタの動作を電気的にオフし、機器回路の
電力消費を電池で賄う。その後、電池の容量が定めた量
(図1(a)では総容量の10%)だけ減ったら、即ち、残
容量が90%となったら、ACアダプタをオンにし、電
池を再び定めた容量(図1(a)では総容量の10%)だけ
充電する。その後、再度、ACアダプタの動作を電気的
にオフし、本体回路の電力を電池で賄う。以上の制御を
繰り返すことで、従来のACアダプタによる電力変換ロ
スは、電池の充電中しか発生しなくなり、ACアダプタ
による平均電力ロスをほぼ0にすることが可能となる。
容量を総容量の5%とし、総容量の5%を充電した後
に、ACアダプタの動作を電気的にオフし、機器回路の
電力消費を電池で賄っている。その後、総容量の5%だ
け電池の容量が減った場合に、即ち、残容量が95%に
なったら、ACアダプタをオンにし、定めた量である総
容量の5%だけ充電し、再度、ACアダプタの動作を電
気的にオフし、本体回路の電力を電池で賄う。以上の制
御を繰り返し行うことで、平均電力ロスをほぼ0にする
ことができる。
状態を例に示したが、一定時間入力がない場合に、プロ
グラムの実行状態を保ったまま一時停止して電源を切る
サスペンド、他の省電力モード等の軽負荷時にも適用す
ることができる。このような場合には、例えば、CPU
やメモリなど、データを保持するために最低限必要なハ
ードウェアに対して電源が供給されることとなり、図1
(a), (b)に示される電力消費の値が異なってくる。
詳細に説明する。図2は、本実施の形態が適用された電
源供給装置の全体構成を説明した図である。同図では、
AC電源に接続されてAC/DC変換を行い電源を供給
するための電源部であるACアダプタ10、充放電を繰
り返して電源を供給するための2次電池であるバッテリ
20、ノートPC等の電気機器に内蔵されて本体回路に
電源を供給するためのシステム30とに大きく分けられ
ている。このACアダプタ10からは電圧Vacdcの供給
路である電源路36を介して本体回路に電源が供給さ
れ、バッテリ20からは電圧Vbattの供給路である電源
路37を介して本体回路に電源が供給される。
入力電圧を受ける高電圧側の一次側回路11、一次側回
路11から絶縁されてシステム30に電圧Vacdcを出力
する二次側回路12、システム30のコントローラ31
からの指示によって一次側回路11に伝達するためのフ
ォトカプラ13とを備えている。尚、ACアダプタ10
の詳細な内容については後述する。バッテリ20は、リ
チウムイオン電池等からなる電池21と、この電池21
に関わる残容量等のデータを取得してシステム30との
通信を行うことができるCPU22とを備え、インテリ
ジェント電池として機能している。但し、CPU22の
機能をシステム30側に持たせ、バッテリ20をダム電
池として構成することも可能である。
源供給装置を制御するコントローラ31の他、DC/D
Cコンバータ32、チャージャ33を備えている。DC
/DCコンバータ32は、例えばACアダプタ10から
約16V、バッテリ20から約10Vを入力電圧(Vin)
とし、本体回路に対して約1.6Vの出力電圧(Vout)を
供給している。また、チャージャ33は、ACアダプタ
10からバッテリ20への充電を実行できるように機能
している。コントローラ31は、バッテリ20のCPU
22からバッテリ20の状態を把握する他、ACアダプ
タ10、バッテリ20およびチャージャ33を制御して
いる。
池である場合(CPU22を内蔵し、各種電池に関わる
データを取得してシステム30との通信機能を備える場
合)には、通信機能を用いて、システム30のコントロ
ーラ31に対して電池21の容量データを送る。この容
量データはコントロールライン(COMM)を介してコン
トローラ31に対して送出される。バッテリ20がCP
U22を有していないダム電池の場合には、システム3
0内部で電池電圧を抵抗(R1)34と抵抗(R2)35を
用いて分圧し、コントローラ31のIN端子に入力して
A/D変換することで、電池電圧を検知することが可能
である。この電池電圧を読むことができれば、コントロ
ーラ31はおおよその電池容量を推定することが可能で
ある。
がOUT端子にローを出力すると、ACアダプタ10内
部のフォトカプラ13がオフとなる。フォトカプラ13
がオフのとき、一次側回路11は通常動作(スイッチン
グ)を行い、二次側回路12に電圧Vacdcを出力する。
出力された電圧Vacdcは、チャージャ33を通じてバッ
テリ20に供給され、バッテリ20における電池21の
充電に用いられる。電気機器の本体回路が動作中であれ
ば、この電圧Vacdcは、DC/DCコンバータ32を介
して本体回路に供給される。ACアダプタ10をオフす
るときには、コントローラ31は、OUT端子にハイを
出力する。このとき、ACアダプタ10内部のフォトカ
プラ13がオンとなり、一次側回路11はフォトカプラ
13がオンしたことを検知して、スイッチング動作の停
止および不必要な回路の動作を停止する。このとき、A
Cアダプタ10の出力電圧は0Vとなる。この状態にお
けるACアダプタ10の電力ロスは、実質上0Wと見な
すことができる。
述した図である。一次側回路11側では、ブリッジダイ
オード(D5)51、コンデンサ52を備え、交流電源か
らの入力に対して全波整流を行っている。また、PWM
コントローラ(PWM IC)53、フォトトランジスタ
(TR1)54、フォトトランジスタ(TR2)55、トラ
ンジスタ(TR3)56、トランジスタ(TR4)57の
他、複数の抵抗やダイオードを備えている。一方、トラ
ンス50を介して設けられる二次側回路12では、フォ
トカプラ(D1)61、ツェナーダイオード62、およ
び、整流して平滑化を行うためのダイオード(D3)63
とコンデンサ64とを備えている。
がハイになると、二次側回路12に接続されたフォトカ
プラ13がオンとなり、これを受けた一次側回路11の
フォトトランジスタ(TR2)55がオンとなる。このフ
ォトトランジスタ(TR2)55がオンすると、トランジ
スタ(TR3)56がオフになり、PWMコントローラ
(PWM IC)53に電源Vccが供給されなくなる。そ
の結果、トランジスタ(TR4)57のスイッチング動作
が停止され、ACアダプタ10は低電力状態(数十mW
程度)となる。CTRL信号がローのときは、フォトト
ランジスタ(TR2)55がオフで、トランジスタ(TR
3)56がオンする。トランジスタ(TR3)56がオン
のときには、電源がPWMコントローラ(PWM IC)
53に供給されるので、トランジスタ(TR4)57は通
常のスイッチング動作を行い、二次側回路12の電圧V
acdcに規定電圧が出力される。
させ、PWMコントローラ(PWMIC)53の電源をオ
フすることでACアダプタ10を低電力状態に制御し
た。更に別の方法として、AC電源とACアダプタ10
の間(AC電源とブリッジダイオード(D5)51の間)
に、開閉手段を設けることも考えられる。この開閉手段
としては、メカニカルなリレー回路や、半導体のトライ
アック等を採用することができる。ここで、CTRL信
号がハイのときに開閉手段を開けば(オフにすれば)、A
Cアダプタ10の電力をほぼゼロにすることができる。
また、動作させるときには、CTRL信号をローにして
開閉手段を閉じる(オンする)ことで、ACアダプタ10
を動作させて電圧Vacdcを出力することが可能である。
について説明する。図4は、本実施の形態が適用された
電源制御方法における処理の流れを示したフローチャー
トである。電源オフ時にあっても機器の本体回路は動作
をしていることから、本体回路に対して電源を供給しな
ければならない。そこで、まず、コントローラ31のO
UT端子をローに設定し(ステップ101)、本体回路へ
の電源供給を行っている。ここで、ACアダプタ10が
接続されているかどうかの判断が行われる(ステップ1
02)。ACアダプタ10が接続されていない場合に
は、ステップ102の手前に戻り、電池から電力を供給
する。ACアダプタ10が接続されていれば、次に電池
であるバッテリ20が接続されているかどうかの判断が
行われる(ステップ103)。ここで、電池であるバッテ
リ20が接続されていない場合には、OUT端子にロー
を出力して(ステップ104)、ステップ102の手前に
戻り、ACアダプタ10は従来と同じ動作を行う。
れている場合には、バッテリ20における電池容量(残
容量)の判断が行われる(ステップ105)。即ち、前述
したように、バッテリ20がインテリジェント電池であ
る場合には、コントローラ31はバッテリ20と通信す
ることによって、容量データを取得することができる。
バッテリ20がダム電池である場合には、上述のように
電池電圧を検知する方法によって簡易的に電池容量を取
得したり、バッテリ20を流れる電流値を図示しない内
部回路にて検知し、この値を積算することで電池容量を
得ることができる。ここで、電池容量が例えば90%よ
り少ない場合に、一回目のフローでは関係ないが、OU
T端子がハイであればローに設定して(ステップ106)
(一回目のフローではローのままで)、バッテリ20に
おける電池21の充電が行われる(ステップ107)。
れた後に、充電が完了したかどうかの判断が行われる
(ステップ108)。即ち、取得した電池容量が100%
であるか否かが判断される。ここで、充電が完了してい
ない場合(電池容量が100%でない場合)には、ステッ
プ107に戻り、更に充電が行われ、電池の充電が完了
するまでループする。電池の充電が完了した場合には
(電池容量が100%になったら)、OUT端子がハイに
設定される(ステップ109)。また、ステップ105に
て電池容量が90%以上である場合には、同様に、OU
T端子がハイに設定される(ステップ109)。このよう
にしてコントローラ31のOUT端子をハイに設定する
ことで、ACアダプタ10の動作が停止され、電池で本
体回路が駆動されることとなる。この状態において、A
Cアダプタ10による電力ロスは発生しなくなる。
手前まで戻り、これらの処理が繰り返される。一定時間
(例えば、数十時間)、本体回路を駆動すると、次第に電
池容量が減っていき、ステップ105にて電池容量が9
0%よりも小さくなったことをコントローラ31が検知
すると、OUT端子のハイをローに設定して(ステップ
106)、バッテリ20における電池21の充電が行わ
れる(ステップ107)。その後、上述と同様な流れで電
源の制御がなされる。
数値を用いて説明する。まず、バッテリ20に用いられ
る電池21は、セルあたり1.8Ahの容量を持つリチ
ウムイオン電池であり、2並列3直列の6セル構成とす
る。また、電池21の平均電圧を3.7Vとする。かか
る場合、この電池21の容量は、1.8(Ah)×2(cell
s)×3.7(V)×3(cells) ≒ 40(Wh)である。従っ
て、電池容量90%から100%間の容量は約4(Wh)
になる。
ダプタ10の変換効率を83%とすると、残容量90%
の電池21を100%まで充電するために必要な電力
は、 4(Wh) / 0.83 = 4.82(Wh) である。機器の電源がオフのときに内部回路で消費する
電力が0.35Wの場合、電池21の容量が100%か
ら90%に減るのに要する時間は、 4(Wh) / 0.35(W) = 11.42(Hours) となる。従って、電源がオフのときに消費する平均電力
は、 4.82(Wh) / 11.42(Hours) = 0.42(W) となる。この平均電力のうち、電気機器本体の内部回路
による電力消費が0.35Wであるから、ACアダプタ
10による電力消費ロスは平均で0.07W、即ち、7
0mWになる。従来のACアダプタによる電力消費ロス
が1Wであったことと比較すると、本実施の形態におけ
るACアダプタ10では、93%もの電力消費ロスを回
避したこととなり、飛躍的に効率が上昇していることが
わかる。
と本実施の形態におけるACアダプタ10による省電力
効果をグラフで表した図である。ここでは、(a),
(b),(c) の3つの機種について例を挙げており、それ
ぞれ、縦軸は電力消費量を示している。(a)は機器内部
回路による電力消費(System Power Dissipation)が0.
35Wの場合、(b)は機器内部回路による電力消費が
0.25Wの場合、(c)は機器内部回路による電力消費
が0.1Wの場合を示している。AC電源による電力消
費ロスは、(a)では、1Wから0.07W(70mW)ま
で減少している。また(b)では、0.83Wから0.05
W(50mW)まで減少している。更に、(c)では、0.
67Wから0.02W(20mW)まで抑えることが可能
となる。
うに、本実施の形態によれば、ACアダプタ10のスイ
ッチング動作を停止させて出力電圧をオフすることによ
って、電力消費のロスを大幅に抑えることができる。ま
た、ACアダプタ10を接続している場合、電源オフ時
の消費電力と、サスペンド時の消費電力はほぼ同じ値を
示している。したがって、本実施の形態が適用された電
源装置により、省エネルギー法である「エネルギー消費
効率」の値も、大幅に改善することが可能となる。
使用するユーザが、ACアダプタ10が接続されている
にも関わらず、電池21の容量が減っていってしまうこ
とに違和感を覚えてしまう可能性がある。このような場
合、電池21の実用量の10%を本実施の形態の目的だ
けに使用することとして、残りの実容量90%を総容量
データ100%としてユーザに表示するように構成する
ことができる。このように構成すれば、ユーザにとっ
て、表示された見かけ上の残容量は気にならなくなる。
また、他の方法として、本実施の形態における充電時に
は、充電していることを示す表示を止めることが挙げら
れる。これらの表示方法によって、ユーザは、本実施の
形態における、ACアダプタ10の接続時における電池
21からの放電や、電池21の再充電の動作を認識しな
くなる。
0の接続時にも常時、電池21から放電し、容量が例え
ば90%になると再充電を行っている。そのことから、
電池21のサイクル・ライフに対する影響について考察
する必要がある。図5に示した例の中で、 (a)に示す
消費電力が0.35Wの場合がワーストケースである。
この場合、約11.4時間で電池の残容量が100%か
ら90%に減ってしまう。従って1年間で最大約770
回の充放電を繰り返すことになる。現在、ノートPCで
主流となっているリチウムイオン電池を例にとると、本
実施の形態の充放電を100%の充放電に換算すると約
30回分に相当する。リチウムイオン電池の充放電サイ
クル・ライフ(電池の総容量が初期容量の60%になる
までに要する充放電サイクル数)は500回以上である
ことから考えると、本実施の形態がサイクル・ライフに
与える影響は小さく、本実施の形態を採用するに当たっ
てサイクル・ライフへの問題は生じない。尚、本実施の
形態ではノートPC等の電気機器をもとに説明したが、
例えば、充電池を内蔵する自動車等にも応用することが
可能である。
ACアダプタ等の電源部を接続した電気機器等におい
て、電源オフ時や軽負荷時における電力ロスを大幅に削
減することが可能となる。
方法による電力ロスを示した図である。
体構成を説明した図である。
ある。
ける処理の流れを示したフローチャートである。
の形態におけるACアダプタ10による省電力効果をグ
ラフで表した図である。
時である無負荷時における電力消費の状態を示した図で
ある。
回路、13…フォトカプラ、20…バッテリ、21…電
池、22…CPU、30…システム、31…コントロー
ラ、32…DC/DCコンバータ、33…チャージャ、
34…抵抗(R1)、35…抵抗(R2)、36,37…電
源路
Claims (13)
- 【請求項1】 システムに対して外部から電力を供給す
る電源部と、 前記電源部から供給される電力に基づいて充電されると
共に、充電された電力を放電することで前記システムに
対して電力を供給するバッテリと、 前記電源部および前記バッテリから前記システムに対す
る電力の供給を制御する電力供給制御回路とを備え、 前記電力供給制御回路は、前記電源部が前記システムに
接続された状態にて当該システムが電源オフまたは軽負
荷時のときに、当該電源部から当該システムに対する電
力の供給を停止して前記バッテリから当該システムに対
して電力を供給することを特徴とする電源供給装置。 - 【請求項2】 前記電力供給制御回路は、前記システム
が電源オフ時または軽負荷時のときに、前記電源部にお
けるスイッチング動作を停止させて消費電力を低減させ
ることを特徴とする請求項1記載の電源供給装置。 - 【請求項3】 前記電力供給制御回路は、前記バッテリ
における残容量が放電によって所定量を下回った状態に
て、前記電源部から前記バッテリに対して電力を供給し
て充電を行うことを特徴とする請求項1記載の電源供給
装置。 - 【請求項4】 AC電源に接続されると共に、電気機器
に接続して電力を供給するACアダプタと、 前記ACアダプタから供給される電力に基づいて充電さ
れると共に、充電された電力を放電することで前記電気
機器に対して電力を供給するバッテリと、 前記ACアダプタが前記電気機器に接続され、且つ当該
電気機器が電源オフまたは軽負荷の状況において、前記
バッテリから当該電気機器に対する電力の供給を賄うよ
うに制御するコントローラとを備えたことを特徴とする
電源供給装置。 - 【請求項5】 前記コントローラは、前記電気機器が電
源オフまたは軽負荷の状況にて、前記ACアダプタの動
作を停止するように制御することを特徴とする請求項4
記載の電源供給装置。 - 【請求項6】 前記コントローラは、前記バッテリにお
ける残容量を認識し、認識された残容量が所定量を下回
った場合には、前記ACアダプタの動作を開始して当該
バッテリに対する充電を行うように制御することを特徴
とする請求項5記載の電源供給装置。 - 【請求項7】 前記コントローラは、前記バッテリにお
ける充電の終了により前記ACアダプタの動作を停止す
るように制御することを特徴とする請求項6記載の電源
供給装置。 - 【請求項8】 外部電源から電力を供給する電源部と充
放電を繰り返して電力を供給するバッテリとに本体が接
続される電気機器であって、 前記バッテリにおける電池容量を認識する電池容量認識
手段と、 前記電池容量認識手段により認識された電池容量が所定
量以上であるか否かを判断する判断手段と、 前記本体が電源オフまたは軽負荷の状態にて、前記判断
手段によって電池容量が所定量以上であると判断される
場合には、前記バッテリから当該本体に対して電力を供
給するバッテリ電力供給手段と、 前記電源部の動作を停止する電源動作停止手段とを備え
たことを特徴とする電気機器。 - 【請求項9】 前記判断手段は、前記バッテリ電力供給
手段により電力が供給された後の電池容量が所定量以上
であるか否かを判断し、 前記判断手段により前記バッテリの電池容量が所定量よ
りも少ないと判断される場合に、前記電源部を動作させ
て当該バッテリへの充電を行う充電手段とを更に備えた
ことを特徴とする請求項8記載の電気機器。 - 【請求項10】 ACアダプタが接続可能であり、且つ
パワーオフ時でも所定の電力を消費するコンピュータ装
置であって、 充放電が繰り返される2次電池に接続して電力の供給を
可能とする電源路と、 前記パワーオフ時において、接続された前記ACアダプ
タの動作を停止させると共に、前記電源路を介して前記
バッテリから前記所定の電力に必要な電力供給を賄うよ
うに制御するコントローラとを備えたことを特徴とする
コンピュータ装置。 - 【請求項11】 前記コントローラは、前記所定の電力
に必要な電力供給を賄うことにより減少した前記2次電
池の残容量を把握し、把握された残容量が所定量を下回
った場合には、前記ACアダプタを動作させて当該2次
電池に対する充電を行うように制御することを特徴とす
る請求項10記載のコンピュータ装置。 - 【請求項12】 外部から電力を供給する電源部と充放
電を繰り返して電力を供給するバッテリとに接続された
電気機器における電源オフ時または軽負荷時の電源供給
方法であって、 前記バッテリの電池容量を認識し、 前記バッテリにおける認識された電池容量が所定量以上
である場合に前記電源部の動作を停止させ、 前記電気機器における電源オフ時または軽負荷時の電力
供給を前記バッテリの放電によって賄うことを特徴とす
る電源供給方法。 - 【請求項13】 前記バッテリの放電によって変化する
当該バッテリの電池容量を認識し、 前記バッテリにおける認識された電池容量が所定量より
小さくなった場合に前記電源部を動作させ、 前記電源部から前記バッテリに対する充電を行うことを
特徴とする請求項12記載の電源供給方法。
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