JP2007048645A - 電子機器およびバッテリ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池を含む直流電源ユニットを既存の電子機器に接続する。
【解決手段】電子機器(100)においてバッテリ装置(200)は、二次電池(230)、燃料電池(240)、及び二次電池から電圧−残量特性を表すデータ(232)を受取り燃料電池から燃料残量を表すデータ(Z_F)を受取る稼働時間算出手段(270)を具える。稼働時間算出手段は、電圧−残量特性を表すデータに従って二次電池の供給電圧と供給電流(V_L,I_L)から二次電池残量を表すデータと二次電池稼働時間を求め、燃料電池残量を表すデータと燃料電池供給電流(I_F)とから燃料電池稼働時間を求め、二次電池と燃料電池のいずれが先に所定残量になるかを推定し、燃料電池が先に所定残量になると推定された場合には、二次電池残量を表すデータ(Z_L)、燃料電池残量を表すデータ(Z_F)及び二次電池と燃料電池の供給電流(I_L,I_F)に基づいてバッテリ装置の稼働時間(T_A)を求め、稼働時間を表すデータを電力管理手段(130)に供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、バッテリ・ユニットを含む電子機器に関し、特に、電子機器に用いられる燃料電池を含むバッテリ・ユニットに関する。

モバイル・ノートブック型パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）においては、充電可能な二次電池のバッテリ・ユニットが用いられている。現在、燃料電池ユニットだけでは、ノートブックＰＣに充分な電流を供給することができない。従って、ノートブックＰＣ用に二次電池ユニットと燃料電池ユニットとを併用することが提案されている。

２００４年１１月１１日付けで公開された特開２００４−３１９３６７号公報（Ａ）には、電池パックが記載されている。負荷に応じた電圧を負荷に供給するために、その電池パックにおいて、電池とＤＣ／ＤＣコンバータを内蔵し、電池パックがコネクタを介して負荷に接続されたときに、コネクタ内の出力電圧指令値出力手段によって負荷の電源電圧に対応した出力電圧指令値が設定されたときには、ＤＣ／ＤＣコンバータにより、電池の出力電圧を出力電圧指令値に応じて変換し、変換された電圧を出力電圧ラインを介して負荷に供給する。
特開２００４−３１９３６７号公報

ノートブックＰＣ用に二次電池ユニットと燃料電池ユニットとを併用する場合、ノートブックＰＣとの間の二次電池用インタフェースに加えて、ノートブックＰＣとの間に燃料電池ユニット用の追加のインタフェースが必要になる。その追加のインタフェースは、燃料電池の残量を通知する機能が必要になる。従って、ノートブックＰＣに燃料電池専用ハードウェアを設ける必要があり、通常のノートブックＰＣではそのような燃料電池ユニットが使えない。

通常のノートブックＰＣは、燃料電池の残量と二次電池の残量をそれぞれ表示するが、実際の稼働時間は、燃料電池と二次電池のそれぞれの使用状況に依存し、単純に残量を合計した時間にはならないので、ユーザは実際の稼働時間を推定することが困難である。

本発明の目的は、燃料電池を含む直流電源ユニットを、既存の電子機器にインタフェースを変更することなく接続できるようにすることである。

本発明の別の目的は、燃料電池を含む直流電源ユニットの残りの稼働時間の表示を可能にすることである。

本発明の特徴によれば、電子機器は、電源部と、電力管理手段と、表示手段と、二次電池用の第１のインタフェースと、分離可能なバッテリ装置と、を具え；その電力管理手段は、そのバッテリ装置の稼働時間を表す情報をその表示手段に表示するものであり；そのバッテリ装置は、その第１のインタフェースに結合される二次電池用の第２のインタフェースと、その電源部に電力を供給し充電可能であるよう構成された二次電池と、その電源部に電力を供給するよう構成された燃料電池と、その二次電池から電圧−残量特性を表すデータを受け取り、その燃料電池から燃料の残量を表すデータを受け取るバッテリ稼働時間算出手段と、を具えており；そのバッテリ稼働時間算出手段は、その電圧−残量特性を表すデータに従って、その二次電池の供給電圧および供給電流からその二次電池の残量を表すデータおよびその二次電池の稼働時間を求め、その燃料電池の残量を表すデータとその燃料電池の供給電流とからその燃料電池の稼働時間を求め、その二次電池とその燃料電池のいずれが先に所定の残量になるかを推定し、その燃料電池が先に所定の残量になると推定された場合には、その二次電池の残量を表すデータ、その燃料電池の残量を表すデータ、およびその二次電池およびその燃料電池の供給電流に基づいて、そのバッテリ装置の稼働時間を求め、その二次電池が先に所定の残量になると推定された場合には、その二次電池の稼働時間に基づいて、そのバッテリ装置の稼働時間を求め、その求めたバッテリ装置の稼働時間を表すデータをその第２のインタフェースおよびその第１のインタフェースを介してその電力管理手段に供給する。

本発明は、また、上述の電子機器に用いられるバッテリ装置に関する。

本発明によれば、燃料電池を含む直流電源ユニットを既存の電子機器にインタフェースを変更することなく接続でき、また、燃料電池を含む直流電源ユニットの残りの稼働時間の表示を可能にすることができる。

本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図面において、同様のコンポーネントには同じ参照番号が付されている。

図１は、本発明の実施形態による、例えばノートブック型パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）のような通常の情報処理装置１００を含めた電子機器に用いられるバッテリ・ユニットまたはバッテリ・パック２００を示している。

情報処理装置１００は、バッテリ・ユニット２００に関連する構成要素として、二次電池用インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１０と、二次電池用インタフェース１１０に接続された電源部１２０と、電力管理ユニット（ＰＭＵ）１３０と、ディスプレイ１４０と、を具えている。電源部１２０は、情報処理装置１００における例えば電力管理ユニット１３０およびディスプレイ１４０のような各構成要素に直流電力を供給する。

バッテリ・ユニット２００は、二次電池用インタフェース２２０と、レジスタ２３２を含む二次電池２３０と、二次電池２３０用の電圧検出部２３４および電流検出部２３６と、レジスタ２４２および残量検出部２４４を含む燃料電池２４０と、燃料電池２４０用の電圧検出部２５４および電流検出部２５６と、例えばマイクロコンピュータで構成されたバッテリ稼働時間算出部２７０と、二次電池２３０および燃料電池２４０の電力供給端子Ｐ_LおよびＰ_Fに結合された電力供給制御部２９０と、を具えている。バッテリ・ユニット２００は、情報処理装置１００に含まれるコンポーネント（構成要素）であってもよい。一点鎖線Ｌ_PまたはＬ_Bで示されているように、二次電池２３０は、電源１２０、二次電池インタフェース１１０および２２０および電力供給制御部２９０を介して外部商用交流（ＡＣ）電源によって充電され、または外部商用交流（ＡＣ）電源によって直接充電され、電力供給制御２９０の電力供給端子Ｐ_Cは燃料電池２４０内のモータ（図示せず）にも結合されている。

二次電池２３０および燃料電池２４０は、直流電力を電力供給制御部２９０および二次電池用インタフェース２２０を介して情報処理装置１００に供給する。バッテリ稼働時間算出部２７０は、電力供給制御部２９０の電力供給端子から電力を受け取って動作する。燃料電池２４０の最大供給電流は、典型的には約２Ａである。レジスタ２３２は、二次電池２３０に関するデータを保持している。レジスタ２４２は、燃料電池２４０に関するデータを保持している。バッテリ稼働時間算出部２７０は、二次電池２３０から電圧−残量特性を表すテーブルのデータを受け取り、燃料電池２４０から残量を表すデータＺ_Fを受け取る。バッテリ稼働時間算出部２７０は、電圧検出部２３４および電流検出部２３６から、二次電池２３０の電力供給端子Ｐ_Lの電圧Ｖ_Lおよび電流Ｉ_Lを表すデータを受け取り、電圧検出部２５４および電流検出部２５６から、燃料電池２４０の電力供給端子Ｐ_Fの電圧Ｖ_Fおよび電流Ｉ_Fを表すデータを受け取る。

図２は、二次電池２３０の電圧−残量特性の曲線を示している。この電圧−残量特性曲線を表すデータのテーブルが、二次電池２３０のレジスタ２３２に格納されている。残量すなわち電流容量Ｚ_Lは電流と時間の積で表される。

バッテリ稼働時間算出部２７０は、これらの取り込んだ情報に基づいてバッテリ・ユニット２００の推定の残りの稼働時間Ｔ_Aを算出して、その稼働時間Ｔ_Aを表すデータを二次電池用インタフェース２２０を介して情報処理装置１００に供給する。

情報処理装置１００において、二次電池用インタフェース１１０を介して受け取った電力は電源部１２０に供給され、二次電池用インタフェース１１０を介して受け取ったその残りの稼働時間Ｔ_Aを電力管理ユニット１３０に供給する。電力管理ユニット１３０はその残りの稼働時間Ｔ_Aを処理してディスプレイ１４０に表示する。

図３は、情報処理装置１００の動作期間において稼働時間算出部２７０によって実行される、推定の残りの稼働時間Ｔ_Aの計算のフローチャートを示している。このフローチャートは、情報処理装置１００の動作期間中に反復的に実行される。

図３を参照すると、ステップ４０２において、稼働時間算出部２７０は、電圧検出部２３４および電流検出部２３６から、二次電池２３０の電力供給端子Ｐ_Lにおける電圧Ｖ_Lおよび電流Ｉ_Lを表すデータを受け取り、電圧検出部２５４および電流検出部２５６および残量検出部２４４から、燃料電池２４０の電力供給端子Ｐ_Fにおける電圧Ｖ_Fおよび電流Ｉ_Fと残量Ｚ_Fとを表すデータを受け取る。残量Ｚ_Fは燃料電池２４０の残りの燃料体積量に対応する電流容量すなわち電流時間を表す。ステップ４０６において、稼働時間算出部２７０は、二次電池２３０から受け取った二次電池２３０の電圧−残量特性を表すデータのテーブルに従って、二次電池２３０の電圧Ｖ_Lおよび電流Ｉ_Lの値から二次電池２３０の残量Ｚ_Lを求める。残量Ｚ_Lは二次電池２３０の残りの電流容量すなわち電流時間を表す。次いで、二次電池２３０の残りの稼働時間Ｔ_L、燃料電池２４０の残りの稼働時間Ｔ_F、バッテリ・ユニット２００の電圧Ｖ_A＝Ｖ_Fおよび電流Ｉ_Aの値を求める。二次電池２３０の残りの稼働時間Ｔ_Lは残量Ｚ_Lを電流値Ｉ_Lで除算した値である（Ｔ_L＝Ｚ_L／Ｉ_L）。燃料電池２４０の残りの稼働時間Ｔ_Fは残量Ｚ_Fを電流値Ｉ_Fで除算した値である（Ｔ_F＝Ｚ_F／Ｉ_F）。バッテリ・ユニット２００の電流値Ｉ_Aは、二次電池２３０と燃料電池２４０の電流値の和である（Ｉ_A＝Ｉ_L＋Ｉ_F）。

ステップ４０８において、稼働時間算出部２７０は、二次電池２３０の電流値Ｉ_LがＩ_L＞０の条件と、二次電池２３０と燃料電池２４０の残りの稼働時間Ｔ_LおよびＴ_FがＴ_L＜Ｔ_Fの条件とを満たすかどうかを判定する。これらの条件を満たすと判定された場合は、二次電池２３０が先に表示としての「空」状態に対応する所定の残量になると推定され、ステップ４１２において、二次電池２３０が表示としての空状態に対応する所定の残量になるまでの残りの稼働時間Ｔ_A＝Ｚ_L／Ｉ_Lを求める。これらの条件を満たさないと判定された場合は、燃料電池２４０が先に表示としての空状態に対応する所定の残量になると推定され、ステップ４１０において、二次電池２３０が表示としての空状態に対応する所定の残量になるまでの残りの稼働時間Ｔ_A＝Ｚ_L／Ｉ_A＋Ｚ_F／Ｉ_Aを求める。稼働時間算出部２７０はバッテリ・ユニット２００の残りの稼働時間Ｔ_Aを二次電池用インタフェース２２０を介して情報処理装置１００に供給する。燃料電池２４０がアクティブ型の場合は起動時に二次電池からの給電を必要とするので、二次電池２３０における所定の僅かな残量のある状態が表示上の空状態として扱われる。燃料電池２４０がパッシブ型の場合は起動時に二次電池からの給電を必要としないので、二次電池２３０における残量ゼロ（０）を表示上の空状態として扱ってよい。燃料電池２４０は、通常、残量ゼロを表示上の空状態として扱ってよい。

図４は、情報処理装置１００の不動作の期間において稼働時間算出部２７０によって実行される、推定の残りの稼働時間Ｔ_Aの計算のフローチャートを示している。

図４を参照すると、ステップ４０４において、稼働時間算出部２７０は、電圧検出部２３４から二次電池２３０の電力供給端子Ｐ_Lにおける電圧Ｖ_Lを表すデータを受け取り、電圧検出部２５４および残量検出部２４４から燃料電池２４０の電力供給端子Ｐ_Fにおける電圧Ｖ_Fと残量Ｚ_Fとを表すデータを受け取り、二次電池２３０の電力供給端子Ｐ_Lにおける電流値Ｉ_Lと、燃料電池２４０の電力供給端子Ｐ_Lにおける電流値Ｉ_Fとをそれぞれ或る一定値と仮定する。電流値Ｉ_LおよびＩ_Fの一定値は、情報処理装置１００におけるそれぞれの推定の平均的な消費電流値、または現在の停止状態の直前の動作状態における検出電流値を表すものであってもよい。ステップ４０６〜４１２は、図３のものと同様であり、再び説明することはしない。

このようにして、燃料電池２４０を含むバッテリ・ユニット２００は、通常の二次電池用インタフェース１１０を有する通常の情報処理装置１００のそのまま適用できる。

図５は、本発明の別の実施形態による、通常の情報処理装置１００を含めた電子機器に用いられる別のバッテリ・ユニット２０２を示している。バッテリ・ユニット２０２は、図１のバッテリ・ユニット２００の構成要素に加えて、稼働時間算出部２７０から稼働時間Ｔ_Aを受け取る情報変換部２７４を具えている。バッテリ・ユニット２０２のその他の構成は、図１のバッテリ・ユニット２００と同様である。

通常のノートブックＰＣでは、二次電池ユニットから受け取った電圧−残量特性を表すテーブルのデータに従って、二次電池ユニットから受け取った電圧値Ｖ_Lおよび電流値Ｉ_Lをバッテリ残量Ｚ_Lおよび稼働時間Ｔ_Lに変換してディスプレイ１４０に表示する。この実施形態では、通常の情報処理装置１００本体の構成に変更を加えることなく、新規な構成のバッテリ・ユニット２０２のバッテリ残量Ｚ_Aおよび稼働時間Ｔ_Aをディスプレイ１４０に表示できるようにする。

情報変換部２７４は、二次電池２３０から直接または稼働時間算出部２７０を介してレジスタ２３２に格納されている二次電池２３０の電圧−残量特性を表すテーブルのデータを受け取る。情報変換部２７４は、その電圧−残量特性を表すテーブルのデータに従って、稼働時間Ｔ_Aを電圧値Ｖ_Aおよび電流値Ｉ_Aに変換し、その電圧値Ｖ_Aおよび電流値Ｉ_Aを二次電池用インタフェース２２０を介して情報処理装置１００に供給する。

図６は、情報変換部２７４によって実行される、残りの稼働時間Ｔ_Aを電圧値Ｖ_Aおよび電流値Ｉ_Aに変換するためのフローチャートを示している。

図６を参照すると、ステップ４２２において、情報変換部２７４は、バッテリ・ユニットの２０２の稼働時間Ｔ_Aの最大値から最小値の範囲を、二次電池２３０の電圧−残量特性のテーブル（図２）の電流容量Ｚ_Lの最大値から最小値の範囲に比例的にマッピングし、そのマッピングに従って、現在の推定された残りの稼働時間Ｔ_Aを、二次電池２３０の対応する電流容量値Ｚ_Lにマッピングし、電圧−残量特性のテーブルに従って電流容量値Ｚ_Lに対応する電圧値Ｖ_Lを求める。ステップ４２４において、情報変換部２７４は、その電圧値Ｖ_Lに対応する電流容量値Ｚ_Lを決定し、その電流容量Ｚ_Lと稼働時間Ｔ_Aから電流値Ｉ_Lを求める（電流値Ｉ_L＝電流容量Ｚ_L／稼働時間Ｔ_A）。

ステップ４２６において、情報変換部２７４は、二次電池２３０の内部抵抗Ｒによる電圧降下分Ｖ_Rを補正するために、電流値Ｉ_Lから内部抵抗Ｒによる電圧降下分Ｖ_Rを求め、上述の電圧値Ｖ_Lから電圧降下分Ｖ_Rを減算して補正された電圧値Ｖ_Cを求める。ステップ４２８において、情報変換部２７４は、この電流値Ｉ_Lと補正電圧値Ｖ_Cを二次電池用インタフェース２２０を介して情報処理装置１００に供給する。

情報処理装置１００において、二次電池用インタフェース１１０を介して受け取った補正電圧値Ｖ_Cおよび電流値Ｉ_Lは電力管理ユニット１３０に供給される。電力管理ユニット１３０は、二次電池２３０の電圧−残量特性を表すテーブルのデータに従って電圧値Ｖ_Cおよび電流値Ｉ_Lをバッテリ残量Ｚ_L即ちＺ_Aおよび稼働時間Ｔ_L即ちＴ_Aに変換して、バッテリ・ユニット２０２のバッテリ残量Ｚ_Aおよび残りの稼働時間Ｔ_Aをディスプレイ１４０に表示する。

図７は、本発明のさらに別の実施形態による、通常の情報処理装置１００を含めた電子機器に用いられるさらに別のバッテリ・ユニット２０４を示している。バッテリ・ユニット２０４は、稼働時間算出部２７０に接続された電池残量表示部２７８を具えている。バッテリ・ユニット２０２のその他の構成は図５のバッテリ・ユニット２０２と同様である。稼働時間算出部２７０は、電池残量表示部２７８に燃料電池残量Ｚ_F、二次電池残量Ｚ_L、充電待ち時間、およびユーザによって設定された使用時間、等を表示させる。

図８Ａは、電池残量表示部２７８を有するバッテリ・ユニット２０４が取り付けられた情報処理装置１００を示している。図８Ｂおよび８Ｃは、電池残量表示部２７８の表示の例を示している。電池残量表示部２７８は、ユーザによって操作される設定ボタン２８２を有する。ユーザは、設定ボタン２８２を操作して電池残量表示部２７８の表示項目を選択することができる。

図８Ｂにおいて、電池残量表示部２７８には、残量Ｚ_FおよびＺ_Lに基づいて稼働時間算出部２７０によって計算された"燃料電池残量"と"二次電池残量"がそれぞれパーセンテージで表示されている。図８Ｃにおいて、電池残量表示部２７８には、"燃料電池残量"、"二次電池残量"、“使用時間に達するまでの充電待ち時間"および“設定された使用時間"が表示されている。"設定ボタン"を操作することによって使用時間を設定することができる。図８Ｃでは、１０分後に３０分稼働分の充電が完了することを示している。

図９は、本発明のさらに別の実施形態による、通常の情報処理装置１００を含めた電子機器に用いられるさらに別のバッテリ・ユニット２０６および別個の燃料電池ユニット３０６を示している。この場合、バッテリ・ユニット２０６は、二次電池用インタフェース２２０と、二次電池２３０と、二次電池２３０用の電圧検出部２３４および電流検出部２３６と、燃料電池２４０用の電圧検出部２５４および電流検出部２５６と、バッテリ稼働時間算出部２７０と、二次電池２３０の電力供給端子Ｐ_Lおよび外部電力供給端子２９５に結合された電力供給制御部２９０と、稼働時間算出部２７０に接続された電池残量表示部２７８と、燃料電池用インタフェース（Ｉ／Ｆ）２９３と、を具えている。燃料電池ユニット３０６は、レジスタ２４２および残量検出部２４を含む燃料電池２４０と、燃料電池用インタフェース（Ｉ／Ｆ）３９３と、を具えている。バッテリ・ユニット２０６は、燃料電池２４０を含んでいない。二次電池２３０の電力供給端子Ｐ_Lは燃料電池２４０のモータ（図示せず）にも接続されている。構成要素２２０〜２７４は、図５のものと同様である。

燃料電池ユニット３０６の電力供給端子３９５は、バッテリ・ユニット２０６の電力供給端子２９５に接続され、バッテリ・ユニット２０６内の電力供給制御部２９０と、電圧検出部２５４および電流検出部２５６とに結合される。燃料電池ユニット３０６の筐体は、サイズが大きいので、バッテリ・ユニット２０６の筐体から燃料電池ユニット３０６の筐体を分離可能にすることによって、不要な場合は取り外すことができるように構成されている。

図１０は、本発明のさらに別の実施形態による、通常の情報処理装置１００を含めた電子機器に用いられるさらに燃料電池ユニット２０８を示している。この場合、燃料電池ユニット２０８は、二次電池用インタフェース２２０と、通常の二次電池に関するデータが格納されたレジスタ２３２と、レジスタ２４２および残量検出部２４を含む燃料電池２４０と、燃料電池２４０用の電圧検出部２５４および電流検出部２５６と、バッテリ稼働時間算出部２７０と、燃料電池２４０の電力供給端子に結合された電力供給制御部２９０と、を具えている。燃料電池ユニット２０８は、二次電池２３０、電圧検出部２３４および電流検出部２３６を含んでいない。燃料電池ユニット２０８のその他の構成は、図５のバッテリ・ユニット２０２と同様である。この実施形態は、燃料電池２４０の供給電流が、二次電池がなくても、充分大きい電流を発生する場合の例である。燃料電池ユニット２０８は、小容量の二次電池が組み込まれているアクティブ・タイプのものであっても、二次電池およびモータのないパッシブ・タイプのものであってもよい。

図１１は、本発明のさらに別の実施形態による、通常の情報処理装置１００を含めた電子機器に用いられるさらに別のバッテリ・ユニット２１０を示している。この場合、バッテリ・ユニット２１０は、図５のバッテリ・ユニット２００の構成要素に加えて、二次電池２３０用の充放電制御部２３８と、稼働時間算出部２７０に接続されたメモリ部２８２と、を具えている。

充放電制御部２３８は、電力供給制御部２９０に結合された燃料電池２４０の電力供給端子Ｐ_Fと、電力供給制御部２９０に結合された二次電池２３０の電力供給端子Ｐ_Lとの間に接続されている。充放電制御部２３８は、二次電池２３０の充電と放電を切り換えるよう制御する。充放電制御部２３８は、情報処理装置１００が停止状態かまたは燃料電池２４０の供給電力のみで動作可能なときに、燃料電池２４０の供給電力または残りの供給電力を用いて可能な限り二次電池２３０の充電を行う。

メモリ部２８２は、二次電池２３０の検出された電流値と、燃料電池２４０の検出された電流値とを保持する。稼働時間算出部２７０は、情報処理装置１００が停止状態であるとき、電流が検出できないので、バッテリ・ユニット２０２の推定された残りの稼働時間Ｔ_Aを計算するときにメモリ部２８２に前に保持された検出電流値Ｉ_LおよびＩ_Fを用いる。但し、検出電流値Ｉ_LおよびＩ_Fは予め定められた値であってもよい。バッテリ・ユニット２０２のその他の構成は、図５のバッテリ・ユニット２００と同様である。

図１２は、図１１のバッテリ・ユニット２１０の稼働時間算出部２７０によって実行される、二次電池２３０の充電中に、ユーザによって設定された使用時間分の電池残量に達するまでの待ち時間を算出するためのフローチャートを示しいている。

図１２を参照すると、ステップ４３２において、稼働時間算出部２７０は、図２のフローチャートに従って残りの稼働時間Ｔ_Aを求める。ステップ４３４において、稼働時間算出部２７０は、稼働時間Ｔ_Aが、設定された使用時間Ｔ_Sより小さいかどうかを判定する。稼働時間Ｔ_Aが設定使用時間Ｔ_Sより小さくないと判定された場合は、ステップ４３６において稼働時間算出部２７０は充電の待ち時間Ｔ_J＝０分と決定する。稼働時間Ｔ_Aが設定使用時間Ｔ_Sより小さいと判定された場合は、ステップ４３８において、稼働時間算出部２７０は二次電池２３０が充電中かどうかを判定する。それが充電中でないと判定された場合は、ステップ４４０において、稼働時間算出部２７０は充電の待ち時間Ｔ_J＝∞（無限大）と決定する。

ステップ４３８においてそれが充電中であると判定された場合は、ステップ４４２において、稼働時間算出部２７０は、設定使用時間Ｔ_Sと稼働時間Ｔ_Aの間の差すなわち設定使用時間Ｔ_Sに足りない時間Ｔ_M＝Ｔ_S−Ｔ_Aを求め、次いで、二次電池２３０の電流Ｉ_Lと不足時間Ｔ_Mの積すなわち充電が必要な追加分の電流容量Ｉ_Y＝Ｉ_L×Ｔ_Mを求め、次いで、追加分の電流容量Ｉ_Yを検出充電電流Ｉ_Jで除算した値、すなわち待ち時間Ｔ_J＝Ｉ_Y／Ｉ_Jを求める。このようにして求められた待ち時間Ｔ_Jは、図８Ｃに示されているように、残量表示部２７８に表示される。

このように、本発明の実施形態によれば、燃料電池２００〜２１０を、既存の情報処理装置１００のような電子機器にインタフェースを変更することなく接続でき、また、バッテリ・ユニットの残りの稼働時間の表示を可能にすることができる。

以上説明した実施形態は典型例として挙げたに過ぎず、その各実施形態の構成要素を組み合わせること、その変形およびバリエーションは当業者にとって明らかであり、当業者であれば本発明の原理および請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく上述の実施形態の種々の変形を行えることは明らかである。

図１は、本発明の実施形態による、例えばノートブック型パーソナル・コンピュータのような通常の情報処理装置を含めた電子機器に用いられるバッテリ・ユニットまたはバッテリ・パックを示している。 図２は、二次電池の電圧−残量特性の曲線を示している。 図３は、情報処理装置の動作期間において稼働時間算出部によって実行される、推定の残りの稼働時間の計算のフローチャートを示している。 図４は、情報処理装置の不動作の期間において稼働時間算出部によって実行される、推定の残りの稼働時間の計算のフローチャートを示している。 図５は、本発明の別の実施形態による、通常の情報処理装置を含めた電子機器に用いられる別のバッテリ・ユニットを示している。 図６は、情報変換部によって実行される、残りの稼働時間を電圧値および電流値に変換するためのフローチャートを示している。 図７は、本発明のさらに別の実施形態による、通常の情報処理装置を含めた電子機器に用いられるさらに別のバッテリ・ユニットを示している。 図８Ａは、電池残量表示部を有するバッテリ・ユニットが取り付けられた情報処理装置を示している。図８Ｂおよび８Ｃは、電池残量表示部の表示の例を示している。電池残量表示部は、ユーザによって操作される設定ボタンを有する。 図９は、本発明のさらに別の実施形態による、通常の情報処理装置１００を含めた電子機器に用いられるさらに別のバッテリ・ユニット２０６および別個の燃料電池を示している。 図１０は、本発明のさらに別の実施形態による、通常の情報処理装置を含めた電子機器に用いられるさらに燃料電池ユニットを示している。 図１１は、本発明のさらに別の実施形態による、通常の情報処理装置を含めた電子機器に用いられるさらに別のバッテリ・ユニットを示している。 図１２は、図１１のバッテリ・ユニットの稼働時間算出部によって実行される、二次電池の充電中に、ユーザによって設定された使用時間分の電池残量に達するまでの待ち時間を算出するためのフローチャートを示しいている。

符号の説明

１００ 情報処理装置
１１０ 二次電池用インタフェース
１２０ 電源部
１３０ 電力管理ユニット
１４０ ディスプレイ
２００ バッテリ・ユニット
２２０ 二次電池用インタフェース
２３０ 二次電池
２３２ レジスタ
２３４ 電圧検出部
２３６ 電流検出部
２４０ 燃料電池
２４２ レジスタ
２４４ 残量検出部
２５４ 電圧検出部
２５６ 電流検出部
２７０ 稼働時間算出部
２９０ 電力供給制御部

Claims (9)

1. 電源部と、電力管理手段と、表示手段と、二次電池用の第１のインタフェースと、分離可能なバッテリ装置と、を具える電子機器であって、
   前記電力管理手段は、前記バッテリ装置の稼働時間を表す情報を前記表示手段に表示するものであり、
   前記バッテリ装置は、
   前記第１のインタフェースに結合される二次電池用の第２のインタフェースと、
   前記電源部に電力を供給し充電可能であるよう構成された二次電池と、
   前記電源部に電力を供給するよう構成された燃料電池と、
   前記二次電池から電圧−残量特性を表すデータを受け取り、前記燃料電池から燃料の残量を表すデータを受け取るバッテリ稼働時間算出手段と、を具えており、
   前記バッテリ稼働時間算出手段は、前記電圧−残量特性を表すデータに従って、前記二次電池の供給電圧および供給電流から前記二次電池の残量を表すデータおよび前記二次電池の稼働時間を求め、前記燃料電池の残量を表すデータと前記燃料電池の供給電流とから前記燃料電池の稼働時間を求め、前記二次電池と前記燃料電池のいずれが先に所定の残量になるかを推定し、前記燃料電池が先に所定の残量になると推定された場合には、前記二次電池の残量を表すデータ、前記燃料電池の残量を表すデータ、および前記二次電池および前記燃料電池の供給電流に基づいて、前記バッテリ装置の稼働時間を求め、前記二次電池が先に所定の残量になると推定された場合には、前記二次電池の稼働時間に基づいて、前記バッテリ装置の稼働時間を求め、前記求めたバッテリ装置の稼働時間を表すデータを前記第２のインタフェースおよび前記第１のインタフェースを介して前記電力管理手段に供給するものであることを特徴とする、
   電子機器。
2. 前記電力管理手段は、前記求めたバッテリ装置の稼働時間を表すデータを前記バッテリ装置の稼働時間を表す情報として前記表示手段に表示するものであることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器。
3. 前記バッテリ装置は、さらに、前記二次電池の供給電圧および供給電流を検出する第１の検出手段と、前記燃料電池の供給電流を検出する第２の検出手段とを具え、
   前記電子機器の動作期間において、前記バッテリ稼働時間算出手段は、前記第１と第２の検出手段によって検出された供給電流の値を用いて前記二次電池の稼働時間および前記燃料電池の稼働時間を求め、
   前記電子機器が動作停止期間において、前記バッテリ稼働時間算出手段は、予め定められた供給電流の値を用いて前記二次電池の稼働時間および前記燃料電池の稼働時間を求めることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器。
4. 前記バッテリ装置は、さらに、前記電圧−残量特性を表すデータに従って、前記求めたバッテリ装置の稼働時間を表すデータを、前記二次電池の対応する電圧値および電流値に変換する情報変換手段を具えることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器。
5. 前記バッテリ装置は、さらに、前記二次電池の残量と前記燃料電池の残量のいずれか一方または双方を表示する残量表示手段を具えることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器。
6. 前記バッテリ装置は、前記第２のインタフェース、前記二次電池および前記バッテリ稼働時間算出手段を含み前記電子機器に接続可能な第１の部分と、前記燃料電池を含み前記第１の部分に接続可能な第２の部分と、を含み、前記第２の部分は前記第１の部分から分離可能であることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器。
7. 前記バッテリ装置は、さらに、前記燃料電池から前記二次電池への充電を制御する充放電制御手段を具え、
   前記バッテリ稼働時間算出手段は、前記電子機器の所定の動作時間に必要な、前記燃料電池から前記二次電池への充電の時間を計算することを特徴とする、請求項１に記載の電子機器。
8. 電源部と、電力管理手段と、表示手段と、二次電池用の第１のインタフェースと、分離可能な燃料電池装置と、を具える電子機器であって、
   前記電力管理手段は、前記燃料電池装置の稼働時間を表す情報を前記表示手段に表示するものであり、
   前記燃料電池装置は、
   前記第１のインタフェースに結合される二次電池用の第２のインタフェースと、
   二次電池の電圧−残量特性を表すデータを格納している記憶装置と、
   前記電源部に電力を供給するよう構成された燃料電池と、
   前記記憶装置から電圧−残量特性を表すデータを受け取り、前記燃料電池から燃料の残量を表すデータを受け取る燃料電池稼働時間算出手段と、を具えており、
   前記燃料電池稼働時間算出手段は、前記燃料電池の残量を表すデータと前記燃料電池の供給電流とから前記燃料電池の稼働時間を求め、前記燃料電池の残量を表すデータ、および前記燃料電池の供給電流に基づいて、前記燃料電池装置の稼働時間を求め、前記求めた燃料電池装置の稼働時間を表すデータを前記第２のインタフェースおよび前記第１のインタフェースを介して前記電力管理手段に供給するものであることを特徴とする、
   電子機器。
9. 電子機器に電力を供給するよう接続可能なバッテリ装置であって、
   前記電子機器との間の二次電池用の第２のインタフェースと、
   前記電子機器に電力を供給し充電可能であるよう構成された二次電池と、
   前記電子機器に電力を供給するよう構成された燃料電池と、
   前記二次電池から電圧−残量特性を表すデータを受け取り、前記燃料電池から燃料の残量を表すデータを受け取るバッテリ稼働時間算出手段と、を具えており、
   前記バッテリ稼働時間算出手段は、前記電圧−残量特性を表すデータに従って、前記二次電池の供給電圧および供給電流から前記二次電池の残量を表すデータおよび前記二次電池の稼働時間を求め、前記燃料電池の残量を表すデータと前記燃料電池の供給電流とから前記燃料電池の稼働時間を求め、前記二次電池と前記燃料電池のいずれが先に所定の残量になるかを推定し、前記燃料電池が先に所定の残量になると推定された場合には、前記二次電池の残量を表すデータ、前記燃料電池の残量を表すデータ、および前記二次電池および前記燃料電池の供給電流に基づいて、前記バッテリ装置の稼働時間を求め、前記二次電池が先に所定の残量になると推定された場合には、前記二次電池の稼働時間に基づいて、前記バッテリ装置の稼働時間を求め、前記求めたバッテリ装置の稼働時間を表すデータを前記第２のインタフェースおよび前記第１のインタフェースを介して前記電子機器に供給するものであることを特徴とする、
   バッテリ装置。
   
   

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