JP2004236426A - バッテリー充放電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はバッテリー充放電制御装置に関し、バッテリーの劣化防止を図ることができるバッテリー充放電制御装置を提供することを目的としている。
【解決手段】電子機器３にＡＣアダプタ１又はバッテリー１１の何れかを電源切換部１３により選択してパワーを供給するように構成された装置において、バッテリー１１にＡＣアダプタ１の出力を接続するスイッチＳＷ１と、ＡＣアダプタ１が接続されたことを識別し、識別結果に応じて前記電源切換部１３及びスイッチＳＷ１のオン／オフを制御するＡＣアダプタ識別部１０と、前記バッテリー１１の状態を監視して、前記スイッＳＷ１のオン／オフを制御するバッテリー状態監視部１２と、を設けて構成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバッテリー充放電制御装置に関し、更に詳しくはバッテリーとＡＣアダプタを使用する電子機器において、バッテリーの残量又は電圧によって、バッテリーの充放電を制御し、バッテリーの劣化を少なくするようにしたバッテリーの充放電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
充電式バッテリー又はＡＣアダプタを使用して稼働する電子機器では、ＡＣアダプタ使用時でもバッテリーの充電をバッテリーの残量に関係なく行なっている。
【０００３】
この種の従来技術としては、使用状況や動作状況に応じて、過充電を起こさないように適切に内蔵２次電池を充電できるようにした技術がある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１８６９４２号公報（第２頁、第３頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術は、内蔵２次電池（バッテリー）が過充電を起こさないように、一定の条件の下にバッテリーの充電を制御するようにしたものである。しかしながら、バッテリーは充放電を繰り返すとその特性が劣化するものであるが、従来技術では、充放電の繰り返しによるバッテリーの特性の劣化防止については考慮されていなかった。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、バッテリーの劣化防止を図ることができるバッテリー充放電制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１記載の発明は、以下の通りである。図１は本発明の原理ブロック図である。図において、１はＡＣアダプタ、２はＡＣアダプタ１が入力され、電源電圧を発生させる電源部、３は該電源部２からパワーの供給を受ける電子機器である。該電子機器３としては、電源で動作するあらゆる種類のものが含まれる。
【０００８】
電源部２において、１０はＡＣアダプタ１が接続されたことを識別するＡＣアダプタ識別部、１１はバッテリー、ＳＷ１はＡＣアダプタ１の出力とバッテリー１１間を接続するオン／オフスイッチである。１２はバッテリー１１の状態を監視するバッテリー状態監視部である。該バッテリー状態監視部１２は、例えばバッテリー１１の残量や、バッテリー１１の出力電圧を監視し、監視結果に応じて前記スイッチＳＷ１のオン／オフを制御する。
【０００９】
１３はＡＣアダプタ１の出力とバッテリー出力とを受け、何れか一方を選択して電子機器３に出力する電源切換部である。該電源切換部１３において、ＳＷ２はＡＣアダプタ１の出力又はバッテリー１１の出力の何れか一方を選択して電子機器３に与えるスイッチである。該電源切換部１３には、ＡＣアダプタ識別部１０からスイッチＳＷ２を制御するための制御信号が与えられている。また、ＡＣアダプタ識別部１０は、スイッチＳＷ１のオン／オフも制御する。バッテリー状態監視部１２は前記スイッチＳＷ１のオン／オフの制御を行なう。
【００１０】
このように構成すれば、ＡＣアダプタ識別部１０がＡＣアダプタ１が接続されたことを検出して電源切換部１３を制御し、前記バッテリー状態監視部１２がバッテリー１１の状態を監視して前記スイッチＳＷ１を制御するので、装置の最適な制御が可能になる。
（２）請求項２記載の発明は、前記ＡＣアダプタ識別部１２は、ＡＣアダプタが接続されたことを検出したら、前記電源切換部１３をＡＣアダプタ側に切り換え、前記スイッチＳＷ１をオフにすることを特徴とする。
【００１１】
このように構成すれば、ＡＣアダプタ識別部１０がＡＣアダプタ１が識別されたことを受けて、スイッチＳＷ１をオフに、電源切換部１３のスイッチＳＷ２をＡＣアダプタ出力側に選択する。この結果、電子機器３にはＡＣアダプタ側からパワーが供給され、バッテリー１１の充放電を防止することができる。
（３）請求項３記載の発明は、前記ＡＣアダプタ識別部１０は、ＡＣアダプタ１がオフになったことを検出すると、前記電源切換部１３をバッテリー側に切り換えることを特徴とする。
【００１２】
このように構成すれば、ＡＣアダプタ１がオフになったら、即座にバッテリー１１から電子機器３にパワーを供給することができるようになる。
（４）請求項４記載の発明は、前記バッテリ状態監視部１２は、バッテリーが十分に充電されている状態にあることを検出すると、前記スイッチＳＷ１をオフにすることを特徴とする。
【００１３】
バッテリー１１にはＡＣアダプタ１０の出力が入力され、充電される。バッテリー状態監視部１２は、バッテリーの状態が十分に充電された状態になったら、スイッチＳＷ１をオフにする。このようにすることで、バッテリー１１の充放電回数を少なくできるので、バッテリー１１の劣化防止を図ることができる。
（５）請求項５記載の発明は、バッテリーの充放電を制御するための設定値を保持する記録部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
このように構成すれば、記録部に設定された各種のパラメータを用いてバッテリー１１の充放電を最適に制御することができる。
（６）請求項６記載の発明は、ＡＣアダプタ使用時、バッテリーの残量と、前記記録部に予め設定された値とを比較してバッテリーを充電するかどうかを決めるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
ここで、バッテリーの残量としては、例えば電荷が用いられる。バッテリー状態監視部１２は、バッテリー１１にどれだけの電荷が蓄積されているかを認識する。このように構成すれば、バッテリー１１の状態を最適に制御することができる。
（７）請求項７記載の発明は、ＡＣアダプタ使用時、バッテリーの電圧と前記記録部に予め設定された電圧とを比較し、バッテリーを充電するかどうかを決めるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
このように構成すれば、バッテリー１１の状態を最適に制御することができる。
（８）請求項８記載の発明は、前記記録部に記憶する設定値を外部から設定できるようにしたことを特徴とする。
【００１７】
このように構成すれば、後で記録部の設定値を変更することができる。これにより、バッテリーの充放電特性を任意に変更することができ、都合がよい。
（９）請求項９記載の発明は、外部から電源切換部を制御することにより、ＡＣアダプタが使用可能な時でもバッテリーから電子機器にパワーを供給するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
このように構成すれば、オペレータの選択により電子機器３に供給される電源としてＡＣアダプタ１及びバッテリー１１の何れかを用いるかを選択することができる。例えば、ＡＣアダプタ１を接続している場合でも、バッテリー１１を選択することができる。この結果、非常事態に対処することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
【００２０】
図２は本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、電源部２において、１３はバッテリー１１の充放電を制御するための設定値（パラメータ）を保持するための記録部である。該記録部１３には、バッテリー１１に充電を行なうための基準値となるバッテリー残量データや、バッテリーの電圧値が保持されている。この記録部１３は、外部から設定値を変更することができるようになっている。
【００２１】
１０はＡＣアダプタ識別部、１１はバッテリー、１２はバッテリー状態監視部、１３は電源切換部である。ＡＣアダプタ識別部１０は、ＡＣアダプタ出力を監視しており、出力電圧を監視することによりＡＣアダプタ１が接続されたかどうかを識別するようにしている。例えばＡＣアダプタ１が接続されたらその出力電圧は１６Ｖ、接続されていない場合には０Ｖというように出力電圧が変化するので、この変化をとらえることにより、ＡＣアダプタ１が接続されたかどうかを識別することができる。
【００２２】
従って、ＡＣアダプタ識別部１０は、ＡＣアダプタ１以外から回路駆動のための電源を供給される必要がある。例えば、バッテリー１１から電源を供給されたり、リチウム電池等のボタン電池で動作させたりすることができる。リチウム電池で動作させる場合、容量が限られているため、ＡＣアダプタ識別部１０は、低消費電力型の回路とする必要がある。
【００２３】
ＳＷ１はＡＣアダプタ出力とバッテリー１１間に接続されたスイッチである。また、電源切換部１３には、ＡＣアダプタ１からの出力か又はバッテリー１１の出力を選択して電子機器３に供給するためのスイッチＳＷ２が設けられている。
【００２４】
この実施の形態例では、スイッチＳＷ１のオン／オフを制御するための信号とし、ＡＣアダプタ識別部１０の出力、バッテリー状態監視部１２の出力、外部からの制御信号がそれぞれ用いられるようになっている。また、電源切換部１３には、外部からスイッチＳＷ２の状態を切り換える制御信号が入っている。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
【００２５】
先ず、ＡＣアダプタ１０が接続されたものとする。ＡＣアダプタ識別部１０はこのことを識別すると、先ず電源切換部１３に制御信号を与え、ＡＣアダプタ側を選択させる。この結果、電子機器３にはＡＣアダプタ１からパワーが供給される。それと同時に、ＡＣアダプタ識別部１０は、スイッチＳＷ１をオフにする。この結果、バッテリー１１にＡＣアダプタ１の出力が接続され、バッテリー１１は無負荷状態になる。バッテリー状態監視部１２はバッテリー１１の状態を監視している。
【００２６】
このように構成すれば、ＡＣアダプタ識別部１０がＡＣアダプタ１が接続されたことを検出して電源切換部１３を制御し、前記バッテリー状態監視部１２がバッテリー１１の状態を監視して前記スイッチＳＷ１を制御するので、装置の最適な制御が可能になる。
【００２７】
また、この構成によれば、ＡＣアダプタ識別部１０がＡＣアダプタ１が識別されたことを受けて、スイッチＳＷ１をオフに、電源切換部１３のスイッチＳＷ２をＡＣアダプタ出力側に選択する。この結果、電子機器３にはＡＣアダプタ側からパワーが供給され、バッテリー１１の放電を防止することができる。
【００２８】
ここで、バッテリー状態監視部１２が、バッテリー１１が十分に充電された状態にある場合には、スイッチＳＷ１をオフ状態を維持する。この結果、バッテリー１１には充電されない。これにより、充電する時間及び回数を少なくすることができ、バッテリー１１の劣化防止を図ることができる。
【００２９】
図２の実施の形態例では、記録部１３が設けられている。この記録部１３には、バッテリー１１の充放電を制御するための設定値（例えばバッテリー残量基準値、出力電圧基準値等）が記録されている。このように記録部１３を設けることにより、電源部２は、記録部１３に設定されたパラメータを用いてバッテリー１１の充放電を制御することができる。
【００３０】
また、本発明によれば、ＡＣアダプタ１を使用時、バッテリー１１の残量と、前記記録部１３に予め設定された値とを比較してバッテリー１１を充電するかどうかを決めるようにしている。ここで、バッテリーの残量としては、例えば電荷が用いられる。バッテリー状態監視部１２は、バッテリー１１にどれだけの電荷が蓄積されているかを認識する。バッテリー状態監視部１２は、バッテリー１１の電荷量を常時監視しており、バッテリーの電荷が予め記録部１３に記録されている電荷基準量を下回った場合には、スイッチＳＷ１をオンにして、ＡＣアダプタ１からバッテリー１１を充電するようにする。このように構成すれば、バッテリー１１の状態を最適に制御することができる。
【００３１】
また、本発明によれば、ＡＣアダプタ１を使用時、バッテリー１１の電圧と前記記録部１３に予め設定された電圧とを比較し、バッテリー１１を充電するかどうかを決めるようにしている。バッテリー状態監視部１２は、バッテリー１１の出力電圧がどれくらいあるかを常時監視しており、バッテリーの出力電圧が予め記録部１３に記録されている基準電圧値を下回った場合には、スイッチＳＷ１をオンにして、ＡＣアダプタ１からバッテリー１１を充電するようにする。このように構成すれば、バッテリー１１の状態を最適に制御することができる。
【００３２】
図２に示す実施の形態例では、記録部１３に外部から設定値（パラメータ）を書き込むことができるようになっている。この場合において、設定値を入力する手段としては、例えばキーボード等を用いて、キーボードからバッテリー残量基準値、出力電圧基準値等の充電特性等を入力する。キーボードから入力されたパラメータを保持し続ける被必要があることから、記録部１３としては、データの書き込み可能な不揮発性メモリが用いられる。
【００３３】
このように構成すれば、後で記録部の設定値を変更することができる。これにより、バッテリーの充放電特性を任意に変更することができ、都合がよい。
【００３４】
図２の実施の形態例では、スイッチＳＷ１を制御するのに、外部から制御できるようになっている。この制御信号としては、例えば電子機器３のアプリケーションから制御できるようになっている。電子機器３は、その動作中に電源電圧をモニタする機能を有している。ここで、電源電圧が予め決められた動作電圧から著しく低下している場合には、スイッチＳＷ１をオンにして、ＡＣアダプタ１から充電することができるようになっている。
【００３５】
上述の実施の形態例では、電源切換部１３としては、電子的に切り換える場合を例にとった。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、外部から強制的にＡＣアダプタ１の出力か、バッテリー１１の出力であるかを手操作により切り換えるようにすることができる。このようにすれば、オペレータの選択により電子機器３に供給される電源としてＡＣアダプタ１及びバッテリー１１の何れかを用いるかを選択することができる。例えば、ＡＣアダプタ１を接続している場合でも、バッテリー１１を選択することができる。この結果、非常事態に対処することができる。
【００３６】
図３は本発明の動作の一例を示すフローチャートである。先ず、電源をオンにする（Ｓ１）。ＡＣアダプタ識別部１０は、ＡＣアダプタ１が使用されているかどうかをチェックする（Ｓ２）。ＡＣアダプタ１が使用されている場合には、電源切換部１３を制御してＡＣアダプタ１側を選択し、バッテリーからの電源供給を切り離す（Ｓ３）。
【００３７】
次に、バッテリー状態監視部１２は、記録部１３に記録されているバッテリー特性情報を読み出す（Ｓ４）。この時、読み出したバッテリー特性情報（ここではバッテリー残量）をＡとする。次に、バッテリー状態監視部１２は、バッテリー１１の残量Ｂを確認する（Ｓ５）。次に、バッテリー状態監視部１２は、充電タイミングを判定する（Ｓ６）。バッテリー充電のタイミングはＡ＝Ｂであるかどうかにより判定する。
【００３８】
Ａ＝Ｂでなかった場合には、特に処理はしない。Ａ＝Ｂであった場合には、バッテリー残量が減ってきていることになるから、バッテリー状態監視部１２は、スイッチＳＷ１をオンにする。この結果、バッテリー１１にはＡＣアダプタ１から充電が開始される（Ｓ７）。バッテリー状態監視部１２はバッテリー残量を確認する（Ｓ８）。そして、充電が完了したかどうかをチェックする（Ｓ９）。充電が完了しない場合には、ステップＳ７に戻り充電を続行する。バッテリーの充電が完了した場合には処理を終了する。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００４０】
（１）請求項１記載の発明によれば、ＡＣアダプタ識別部がＡＣアダプタが接続されたことを検出して電源切換部を制御し、前記バッテリー状態監視部がバッテリーの状態を監視してスイッチＳＷ１を制御するので、装置の最適な制御が可能になる。
【００４１】
（２）請求項２記載の発明によれば、ＡＣアダプタ識別部がＡＣアダプタが識別されたことを受けて、スイッチＳＷ１をオフに、電源切換部のスイッチＳＷ２をＡＣアダプタ出力側に選択する。この結果、電子機器３にはＡＣアダプタ側からパワーが供給され、バッテリーの放電を防止することができる。
【００４２】
（３）請求項３記載の発明によれば、ＡＣアダプタがオフになったら、即座にバッテリーから電子機器にパワーを供給することができるようになる。
【００４３】
（４）請求項４記載の発明によれば、バッテリーにはＡＣアダプタの出力が入力され、充電される。バッテリー状態監視部は、バッテリーの状態が十分に充電された状態になったら、スイッチＳＷ１をオフにする。このようにすることで、バッテリーの充放電回数を少なくできるので、バッテリーの劣化防止を図ることができる。
【００４４】
（５）請求項５記載の発明によれば、記録部に設定された各種のパラメータを用いてバッテリーの充放電を最適に制御することができる。
【００４５】
（６）請求項６記載の発明によれば、バッテリーの状態を最適に制御することができる。
【００４６】
（７）請求項７記載の発明によれば、バッテリーの状態を最適に制御することができる。
【００４７】
（８）請求項８記載の発明によれば、後で記録部の設定値を変更することができる。これにより、バッテリーの充放電特性を任意に変更することができ、都合がよい。
【００４８】
（９）請求項９記載の発明によれば、オペレータの選択により電子機器３に供給される電源としてＡＣアダプタ１及びバッテリーの何れかを用いるかを選択することができる。例えば、ＡＣアダプタを接続している場合でも、バッテリーを選択することができる。この結果、非常事態に対処することができる。
【００４９】
このように、本発明によれば、バッテリーの劣化防止を図ることができるバッテリー充放電制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理ブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。
【図３】本発明の動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ＡＣアダプタ
２ 電源部
３ 電子機器
１０ ＡＣアダプタ識別部
１１ バッテリー
１２ バッテリー状態監視部
１３ 電源切換部
ＳＷ１ スイッチ
ＳＷ２ スイッチ

Claims (9)

1. 電子機器にＡＣアダプタ又はバッテリーの何れかを電源切換部により選択してパワーを供給するように構成された装置において、
   バッテリーにＡＣアダプタの出力を接続するスイッチと、
   ＡＣアダプタが接続されたことを識別し、識別結果に応じて前記電源切換部及びスイッチのオン／オフを制御するＡＣアダプタ識別部と、
   前記バッテリーの状態を監視して、前記スイッチのオン／オフを制御するバッテリー状態監視部と、
   を設けたことを特徴とするバッテリー充放電制御装置。
2. 前記ＡＣアダプタ識別部は、ＡＣアダプタが接続されたことを検出したら、前記電源切換部をＡＣアダプタ側に切り換え、前記スイッチをオフにすることを特徴とする請求項１記載のバッテリー充放電制御装置。
3. 前記ＡＣアダプタ識別部は、ＡＣアダプタがオフになったことを検出すると、前記電源切換部をバッテリー側に切り換えることを特徴とする請求項２記載のバッテリー充放電制御装置。
4. 前記バッテリ状態監視部は、バッテリーが十分に充電されている状態にあることを検出すると、前記スイッチをオフにすることを特徴とする請求項２記載のバッテリー充放電制御装置。
5. バッテリーの充放電を制御するための設定値を保持する記録部を設けたことを特徴とする請求項１記載のバッテリー充放電制御装置。
6. ＡＣアダプタ使用時、バッテリーの残量と、前記記録部に予め設定された値とを比較してバッテリーを充電するかどうかを決めるようにしたことを特徴とする請求項５記載のバッテリー充放電制御装置。
7. ＡＣアダプタ使用時、バッテリーの電圧と前記記録部に予め設定された電圧とを比較し、バッテリーを充電するかどうかを決めるようにしたことを特徴とする請求項５記載のバッテリー充放電制御装置。
8. 前記記録部に記憶する設定値を外部から設定できるようにしたことを特徴とする請求項５記載のバッテリー充放電制御装置。
9. 外部から電源切換部を制御することにより、ＡＣアダプタが使用可能な時でもバッテリーから電子機器にパワーを供給するようにしたことを特徴とする請求項１記載のバッテリー充放電制御装置。

Images