JP2015138629A - 電子装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】二次電池の充電時間を短縮する。【解決手段】二次電池11により駆動する電子装置10は、冷却装置12および制御部13を有する。冷却装置12は、二次電池11を冷却する。制御部13は、電子装置10の電源状態が省電力状態またはシャットダウン状態であるとき、二次電池11の充電中に冷却装置12を動作させる。不要になった電子装置10駆動用の電力を充電に割り振って充電電力を高めても、二次電池11の温度上昇が抑制されるので、二次電池11の充電時間が短縮される。【選択図】図1
Description
本発明は、電子装置に関する。
ノート型コンピュータ等の携帯可能な電子装置の電源として、二次電池が用いられている。このような電子機器は、例えば、外部の電源から入力された電力を二次電池に供給することで、二次電池の充電を行う。また、二次電池に供給する電力(特に電流)を大きくすることで、二次電池の充電時間を短縮できることが知られている。
また、二次電池へ充電するための技術には次のようなものがある。例えば、二次電池の充電制御を安定に、しかも確実に行うために、二次電池を充電する際、二次電池の温度に応じて、冷却ファンの作動を強制的に禁止する技術が提案されている。
ところで、電子装置の電源状態が省電力状態やシャットダウン状態である場合、電源状態がそれ以外の通常状態のときと比べ、電子装置を駆動するために必要な電力は減少する。このため、駆動電力の減少分の電力を二次電池の充電に割り振って充電電力を高め、充電時間を短縮することができる。
しかしながら、充電電力を高くするほど二次電池の温度が上昇するため、安全性の観点から充電電力をあまり高くできず、結果的に充電時間を短縮できないという問題がある。
また、電子機器の中には、二次電池の温度が所定の温度を超えると充電を停止させる機能を有するものが多い。この場合、充電電力が大きくなるにつれ、二次電池の温度が所定の温度を超える頻度が高くなり、充電が停止する頻度も高くなる。その結果、充電電力を高くすることができるにもかかわらず、充電時間を短縮できないという問題がある。
また、電子機器の中には、二次電池の温度が所定の温度を超えると充電を停止させる機能を有するものが多い。この場合、充電電力が大きくなるにつれ、二次電池の温度が所定の温度を超える頻度が高くなり、充電が停止する頻度も高くなる。その結果、充電電力を高くすることができるにもかかわらず、充電時間を短縮できないという問題がある。
1つの側面では、本発明は、二次電池の充電時間を短縮できる電子装置を提供することを目的とする。
1つの案では、二次電池により駆動する電子装置が提供される。電子装置は、冷却装置および制御部を有する。冷却装置は、二次電池を冷却する。制御部は、電子装置の電源状態が省電力状態またはシャットダウン状態であるとき、二次電池の充電中に冷却装置を動作させる。
一側面では、二次電池の充電時間を短縮できる。
以下、本実施の形態を図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態の電子装置の例を示す図である。電子装置10は、二次電池11により駆動する電子装置である。また、電子装置10は、二次電池11を充電する機能を備える。電子装置10としては、例えば、ノート型コンピュータ、携帯端末等の二次電池により駆動する装置が挙げられる。また、二次電池11としては、例えば、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池等の充電可能な電池が挙げられる。
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態の電子装置の例を示す図である。電子装置10は、二次電池11により駆動する電子装置である。また、電子装置10は、二次電池11を充電する機能を備える。電子装置10としては、例えば、ノート型コンピュータ、携帯端末等の二次電池により駆動する装置が挙げられる。また、二次電池11としては、例えば、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池等の充電可能な電池が挙げられる。
電子装置10は、二次電池11の他、冷却装置12および制御部13を有する。冷却装置12は、二次電池11を冷却する。二次電池11を冷却する方法として、例えば、空冷や水冷等によるものが挙げられる。また、二次電池11の冷却は、二次電池11を直接冷却する方法でもよいし、二次電池11に接続されている周辺機器を冷却することで間接的に二次電池11を冷却する方法でもよい。
制御部13は、電子装置10の電源状態が省電力状態またはシャットダウン状態であるとき、二次電池11の充電中に冷却装置12を動作させる。省電力状態としては、例えば、ACPI(Advanced Configuration and Power Interface)に規定されているスリープ状態、スタンバイ状態または休止状態等が挙げられる。また、シャットダウン状態としては、同様に、ACPIに規定されているシャットダウン状態が挙げられる。
ここで、一般的に、電子装置の電源状態が省電力状態やシャットダウン状態であるときは、通常状態のときと比較して、二次電池に充電のために多くの電力を供給可能になり、それによって二次電池を急速に充電できる。しかし、二次電池への供給電力が高くなるほど、二次電池の温度が上昇して、二次電池の故障が発生する、あるいは破損の危険性が高まるといった問題が発生する。
また、故障の防止や安全性の確保のために、二次電池を備える電子装置の多くは、二次電池の温度が所定の温度を超えたとき充電を停止する機能を備える。このような電子装置では、充電時の二次電池への供給電力を高めることができるものの、供給電力を高めるほど、温度上昇による充電の一時停止が頻発する。このため、結果的に充電時間をあまり短縮できない。
第1の実施の形態の電子装置10によれば、電子装置10の電源状態が省電力状態またはシャットダウン状態の場合に、二次電池11の充電中に冷却装置12を動作させて、二次電池11を冷却する。これにより、二次電池11への供給電力を高めて充電を行った際、二次電池11の温度の上昇を抑制することができる。よって、充電電力を高めたまま二次電池11を充電し続けることができ、省電力状態またはシャットダウン状態における二次電池11の充電時間が短縮される。
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態の電子装置について説明する。第2の実施の形態では、電子装置の一例としてノート型コンピュータを想定する。
次に、第2の実施の形態の電子装置について説明する。第2の実施の形態では、電子装置の一例としてノート型コンピュータを想定する。
一般的に、ノート型コンピュータは、内蔵されたバッテリにより駆動可能であり、また、外部の電源から供給される電力(以下、外部電力)によりバッテリを充電する。ノート型コンピュータの使用中にバッテリへの充電を行う場合、ノート型コンピュータは、外部電力のうち、まず、ノート型コンピュータを使用するために必要な電力を割り当て、残りの電力をバッテリの充電のために割り当てる。以下、ノート型コンピュータを使用中のときの電源状態を“通常状態”と記載する場合がある。
近年、バッテリへの供給電流を高めて充電時間を短縮する技術が進歩しており、充電のためにバッテリに供給可能な最大電力(定格電力)が高くなる傾向にある。しかし、ノート型コンピュータを使用するために必要な電力は外部電力の多く(例えば、7〜8割)を占めるため、ノート型コンピュータが通常状態の場合、バッテリに対しては充電のために供給可能な最大電力より低い電力しか供給されない。
例えば、外部電力が65ワット(以下、“W”)であり、通常状態であるノート型コンピュータの使用に必要な電力が50Wであり、バッテリの充電のために供給できる最大電力が30Wであるとする。ノート型コンピュータの電源状態が通常状態である場合、まず、外部電力の65Wのうち、ノート型コンピュータの使用のために50Wが割り当てられる。そして、残りの15Wが充電のためにバッテリに供給される。すなわち、ノート型コンピュータの電源状態が通常状態である場合、充電のために供給可能な最大電力である30Wのうち15Wのみが、バッテリに供給される。
一方、ノート型コンピュータの電源状態がスリープ状態やスタンバイ状態等の状態(以下、“省電力状態”と記載する場合がある)である場合、ノート型コンピュータを省電力状態で維持するための電力は、通常状態を維持する場合に比べ非常に小さい。そのため、ノート型コンピュータの電源状態が省電力状態の場合、バッテリの充電に用いることができる最大の電力がバッテリに供給される。
例えば、ノート型コンピュータの電源状態が省電力状態である場合、ノート型コンピュータが省電力状態を維持するための電力は、通常状態のときに比べ非常に小さい(ここでは、0Wとする)。そのため、バッテリには、充電のために供給可能な最大電力である30Wが供給される。そのため、ノート型コンピュータが省電力状態である場合、通常状態のときと比べ、二次電池の充電を急速に行うことができる。
しかし、バッテリは、大きい電力で急速に充電されると、温度が上昇しやすくなる。また、ノート型コンピュータは、充電により上昇したバッテリの温度が一定の温度に達するとバッテリへの充電を中断し、その後、自然放熱により下降したバッテリの温度が一定の温度を下回ると充電を再開する機能を有することが一般的である。そのため、ノート型コンピュータの電源状態が省電力状態であるとき、充電のために供給可能な最大電力をバッテリに供給できるにもかかわらず、中断および再開を繰り返しながらバッテリを充電することになり、バッテリの充電に時間がかかる場合がある。
第2の実施の形態のノート型コンピュータは、省電力状態である場合において、ファンを用いてバッテリを冷却することで、できるだけ高い充電電力でバッテリが充電されている状態を維持できるようにしたものである。
図2は、第2の実施の形態のノート型コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。ノート型コンピュータ100は、バッテリにより駆動するコンピュータである。ノート型コンピュータ100は、外部電源からの電力をバッテリに供給することでバッテリを充電する機能を有する。ノート型コンピュータ100は、バッテリの周辺の温度に基づき、バッテリの充電を制御する機能を有する。
また、ノート型コンピュータ100は、省電力状態または通常状態のいずれかの電源状態に遷移する。省電力状態は、例えば、ACPIに規定されているスリープ状態、スタンバイ状態または休止状態等の状態を含む。通常状態は、例えば、ACPIに規定されている通常の運用状態のような状態を含む。なお、以下の説明における省電力状態での処理は、シャットダウン状態のときにも適用されてもよい。シャットダウン状態とは、ACPIに規定されているシャットダウン状態である。
さらに、ノート型コンピュータ100は、電源状態が省電力状態の場合、最大の充電電力(定格電力)をバッテリに供給することで、通常状態のときと比べ急速に充電する機能を有する。
ノート型コンピュータ100は、チップセット101、プロセッサ102、RAM(Random Access Memory)103、HDD(Hard Disk Drive)104、BIOS(Basic Input/Output System)記憶部105、表示部106、ディスクドライブ107、マイクロコントローラ(以下、マイコンと略称する)110、バッテリ部120、充電回路130、充電回路温度センサ140、冷却ファン150およびLED(Light Emitting Diode)ランプ160を有する。チップセット101は、プロセッサ102、RAM103、HDD104、BIOS記憶部105、表示部106、ディスクドライブ107およびマイコン110と接続されている。マイコン110は、チップセット101、バッテリ部120、充電回路130、充電回路温度センサ140、冷却ファン150およびLEDランプ160と接続されている。
なお、マイコン110は、第1の実施の形態の制御部13の一例である。冷却ファン150は、第1の実施の形態の冷却装置12の一例である。また、バッテリ部120は、第1の実施の形態の二次電池11の一例である。
チップセット101は、プロセッサ102、RAM103、HDD104、BIOS記憶部105、表示部106、ディスクドライブ107およびマイコン110の入出力を制御する回路群である。チップセット101は、バスコントローラ等の複数のLSI(Large Scale Integration)を含んでいる。
プロセッサ102は、プログラムの命令を実行する演算器を含むプロセッサであり、例えばCPU(Central Processing Unit)である。プロセッサ102は、HDD104に記憶されているプログラムやデータの少なくとも一部をRAM103にロードしてプログラムを実行する。なお、プロセッサ102は複数のプロセッサコアを備えてもよい。また、ノート型コンピュータ100は、複数のプロセッサを備えてもよい。また、ノート型コンピュータ100は、複数のプロセッサまたは複数のプロセッサコアを用いて並列処理を行ってもよい。また、2以上のプロセッサの集合、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の専用回路、2以上の専用回路の集合、プロセッサと専用回路の組み合わせ等を「プロセッサ」と呼んでもよい。
RAM103は、プロセッサ102が実行するプログラムやプログラムから参照されるデータを一時的に記憶する揮発性メモリである。なお、ノート型コンピュータ100は、RAM以外の種類のメモリを備えてもよく、複数個の揮発性メモリを備えてもよい。
HDD104は、OS(Operating System)やファームウェアやアプリケーションソフトウェア等のプログラムおよびデータを記憶する不揮発性の記憶装置である。なお、ノート型コンピュータ100は、フラッシュメモリ等の他の種類の記憶装置を備えてもよく、複数個の不揮発性の記憶装置を備えてもよい。
BIOS記憶部105は、BIOSを記憶する不揮発性の記憶装置である。BIOSは、プロセッサ102の初期動作設定や、HDD104等の周辺機器を制御するプログラムである。
表示部106は、プロセッサ102からの命令に従って、ノート型コンピュータ100の備えるディスプレイに画像を出力する。ディスプレイとしては、例えば、液晶ディスプレイ等を用いることができる。
ディスクドライブ107は、記録媒体21に記録されたプログラムやデータを読み取る駆動装置である。記録媒体21として、例えば、フレキシブルディスク(FD:Flexible Disk)やHDD等の磁気ディスク、CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスク、光磁気ディスク(MO:Magneto-Optical disk)を使用できる。ディスクドライブ107は、プロセッサ102からの命令に従って、記録媒体21から読み取ったプログラムやデータをRAM103またはHDD104に格納する。
マイコン110は、チップセット101を介したプロセッサ102との通信機能や、バッテリ部120、充電回路130等の制御機能を有する。マイコン110は、このような処理機能を実現するための各種の回路を有する。また、マイコン110は、そのような回路の一つとしてプロセッサを有し、プロセッサがファームウェアを実行することで上記処理機能の少なくとも一部が実現されてもよい。
バッテリ部120は、ノート型コンピュータ100が備えるバッテリに関する周辺機器を纏めたものである。バッテリ部120は、バッテリセル121、バッテリ温度センサ122およびバッテリ制御回路123を有する。バッテリ部120は、プラスチック等の熱伝導率が低い素材で覆われている。
バッテリセル121は、電力をノート型コンピュータ100に供給する。また、バッテリセル121は、電源プラグ131および充電回路130を介して、外部電力が供給されることで充電される。バッテリセル121には、例えば、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池等の充電可能な蓄電池が用いられる。
バッテリ温度センサ122は、バッテリセル121の周辺の温度を測定するセンサデバイスである。以下、バッテリセル121の周辺の温度を“バッテリ温度”と記載する場合がある。また、バッテリ温度センサ122は、バッテリ温度を示す信号をマイコン110へ出力する。なお、バッテリ温度センサ122は、測定したバッテリ温度が一定の範囲内であるかを示す信号をマイコン110へ出力してもよい。
バッテリ制御回路123は、バッテリセル121に蓄積されている電荷量を計測する。また、バッテリ制御回路123は、計測した電荷量を示す電荷量信号をマイコン110へ出力する。なお、バッテリ制御回路123は、計測した電荷量が一定の範囲内かを示す信号をマイコン110へ出力してもよい。
電源プラグ131は、接続先の外部の電源から供給された外部電力をノート型コンピュータ100に供給する。なお、図示しないが、電源プラグ131とノート型コンピュータ100との間にはAC(Alternate Current)アダプタが接続され、電源プラグ131から出力された交流電圧は、ACアダプタによって所定レベルの直流電圧に変換されて、ノート型コンピュータ100に供給される。
充電回路130は、マイコン110の要求に応じて、バッテリセル121を充電する。バッテリセル121への充電には、電源プラグ131を介して外部の電源から供給された外部電力が用いられる。充電回路130は、例えば、バッテリセル121に供給する電流や電圧を制御する電流制御回路や電圧制御回路等を有する。そして、充電回路130は、マイコン110からの要求に応じて、バッテリセル121に供給する電流や電圧を変化させる。また、充電回路130は、マイコン110の要求に応じて、バッテリセル121への充電を停止する。
また、充電回路130は、電源プラグ131が外部の電源に接続されているかを示す外部接続信号をマイコン110へ出力する。
充電回路温度センサ140は、充電回路130の周辺の温度を計測するセンサデバイスである。以下、充電回路130の周辺の温度を“充電回路温度”と記載する場合がある。なお、充電回路温度センサ140は、充電回路温度を示す信号をマイコン110へ出力する。また、充電回路温度センサ140は、測定した充電回路温度が一定の範囲内かを示す信号をマイコン110へ出力してもよい。
充電回路温度センサ140は、充電回路130の周辺の温度を計測するセンサデバイスである。以下、充電回路130の周辺の温度を“充電回路温度”と記載する場合がある。なお、充電回路温度センサ140は、充電回路温度を示す信号をマイコン110へ出力する。また、充電回路温度センサ140は、測定した充電回路温度が一定の範囲内かを示す信号をマイコン110へ出力してもよい。
冷却ファン150は、マイコン110の要求に応じて、ノート型コンピュータ100の一部の周辺機器(例えば、充電回路130)を冷却する。冷却ファン150は、ファンを備える。周辺機器の冷却は、ファンを回転させることで発生する気流を、冷却させる周辺機器にあてることで実現する。また、冷却ファン150は、マイコン110の要求に応じて、ファンの回転速度を変更する。
LEDランプ160は、マイコン110の要求に応じて発光する発光ランプである。LEDランプ160は、複数の発光ランプの集合でもよい。
図3は、ノート型コンピュータの機能例を示す図である。ノート型コンピュータ100は、電源状態制御部210、充電制御部220、メッセージ制御部230および冷却ファン制御部240を有する。
図3は、ノート型コンピュータの機能例を示す図である。ノート型コンピュータ100は、電源状態制御部210、充電制御部220、メッセージ制御部230および冷却ファン制御部240を有する。
電源状態制御部210およびメッセージ制御部230は、例えば、プロセッサ102が所定のプログラムを実行することで実現される。例えば、電源状態制御部210の処理は、OSプログラムの実行により実現され、メッセージ制御部230は、BIOSプログラムの実行により実現される。また、充電制御部220および冷却ファン制御部240は、マイコン110によって実現される。例えば、充電制御部220および冷却ファン制御部240の処理は、マイコン110が備えるプロセッサが所定のプログラムを実行することで実現される。
電源状態制御部210は、ノート型コンピュータ100の電源状態の変更の要求を受信する。電源状態の変更の要求には、例えば、電源状態の変更を要求するイベント(例えば、ユーザの入力操作)を示す情報が含まれる。受信した要求が通常状態へ変更する要求である場合、電源状態制御部210は、ノート型コンピュータ100の電源状態を通常状態へ変更する。
受信した要求が省電力状態へ変更する要求である場合、電源状態制御部210は、受信した要求を充電制御部220へ転送する。また、省電力状態へ変更する要求である場合、電源状態制御部210は、確認メッセージに対する応答を示す情報を、充電制御部220を介してメッセージ制御部230から受信し、受信した確認メッセージに対する応答内容に基づきノート型コンピュータ100の電源状態を制御する。
確認メッセージは、省電力状態になる前に、省電力状態中に冷却ファン150を運転することを、ユーザに確認するための情報である。確認メッセージは、表示部106に表示される。確認メッセージに対する応答は、省電力状態中のバッテリセル121の充電方法についての応答である。確認メッセージに対する応答は、確認メッセージを確認したユーザが行う。
充電制御部220は、電源プラグ131が外部の電源に接続され、かつ、バッテリセル121に蓄積されている電荷量が閾値未満である場合、バッテリセル121を満充電になるまで充電する。以下、バッテリセル121を充電している状態を“充電中”と記載する場合がある。このとき、充電制御部220は、ノート型コンピュータ100の電源状態を維持するために周辺機器に供給している電力に応じて、バッテリセル121に供給する電力を調整する。
また、充電制御部220は、充電中におけるバッテリセル121の温度の計測値をバッテリ温度センサ122から取得する。充電制御部220は、バッテリセル121の温度が所定の閾値を超えた場合、温度が同じ閾値、または別の閾値より低くなるまでバッテリセル121の充電を一時的に停止する。
また、充電制御部220は、省電力状態への変更の要求を電源状態制御部210から受信する。このとき、受信した要求に含まれるイベントがユーザの入力操作によるものであり、かつ、バッテリセル121を充電中である場合、確認メッセージの表示の要求をメッセージ制御部230へ送信する。そして、確認メッセージに対する応答をメッセージ制御部230から受信し、電源状態制御部210へ転送する。
また、充電制御部220は、受信した確認メッセージに対する応答に基づいて、省電力状態中における冷却ファン150の制御の有無を判定する。制御すると判定した場合、充電制御部220は、冷却ファン150の制御の要求を冷却ファン制御部240へ送信する。制御しないと判定した場合、充電制御部220は、冷却ファン150の停止の要求を冷却ファン制御部240へ送信する。
メッセージ制御部230は、確認メッセージの表示の要求を充電制御部220から受信する。メッセージ制御部230は、受信した要求に応じて、確認メッセージを表示部106に表示させる。メッセージ制御部230は、確認メッセージに対する応答をユーザから受信する。メッセージ制御部230は、受信した応答を充電制御部220へ送信する。
冷却ファン制御部240は、ノート型コンピュータ100の電源状態が通常状態のとき、ノート型コンピュータ100内の温度状況に応じた回転速度で冷却ファン150を運転する。
また、冷却ファン制御部240は、省電力状態における冷却ファン150の制御の要求を充電制御部220から受信する。冷却ファン制御部240は、受信した制御の要求に応じて、充電回路温度の計測値を充電回路温度センサ140から取得し、取得した充電回路温度に基づいて冷却ファン150の回転速度を制御する。
さらに、冷却ファン制御部240は、バッテリセル121が満充電になったとき、省電力状態中の冷却ファン150の制御を終了して、冷却ファン150の運転を停止させる。バッテリセル121が満充電になったかは、バッテリ制御回路123からの電荷量信号を基に判定される。
また、冷却ファン制御部240は、冷却ファン150の停止の要求を充電制御部220から受信する。この場合、冷却ファン制御部240は、受信した停止の要求に応じて、冷却ファン150を停止する。
図4は、ノート型コンピュータの筐体内部におけるハードウェア配置例を示す図である。ノート型コンピュータ100の本体は、図2で説明した各周辺機器に加え、吸気口161,162,163および排気口164を備える。冷却ファン150が運転中の場合、吸気口161,162,163から排気口164に向かって気流が発生する。
吸気口161から排気口164に向かって発生する気流は、プロセッサ102および充電回路130を通過する。また、吸気口162から排気口164に向かって発生する気流は、チップセット101を通過する。また、吸気口163から排気口164に向かって発生する気流は、RAM103を通過する。そのため、チップセット101、プロセッサ102、RAM103および充電回路130は、冷却ファン150から発生する気流が通過するとき、その気流により冷却される。
ここで、冷却ファン150により発生する気流がバッテリ部120を通過しても、気流はバッテリセル121に直接はあたらず、バッテリ部120を覆う素材に気流があたる。バッテリ部120を覆う素材の熱伝導率が低いため、その素材が冷却されてもその熱がバッテリセル121に伝わりにくい。そのため、冷却ファン150により発生する気流がバッテリ部120を通過しても、バッテリセル121そのものが効率よく冷却されない場合がある。
一方、充電回路130は、コネクタ124を介してバッテリセル121と接続されている。また、コネクタ124には熱伝導率が高い金属が用いられているため、充電回路130の温度は、コネクタ124を経由してバッテリセル121に伝導する。すなわち、充電回路130の温度が上がると、バッテリセル121の温度も上がる可能性があり、充電回路130の温度が下がると、バッテリセル121の温度も下がる可能性がある。
そこで、本実施の形態では、冷却ファン150により発生する気流が充電回路130を通過するように吸気口161,162,163を配置することで、冷却ファン150により間接的にバッテリセル121を冷却できるようにした。
また、充電回路130は、バッテリ部120に近い方が好ましいという制約はあるものの、外形が比較的大きいバッテリ部120に比べて配置の自由度が高い。このため、バッテリセル121の冷却のために、充電回路130を冷却ファン150から発生する気流の流路上に配置することは比較的容易である、というメリットもある。
次に、図5〜6を用いて、省電力状態中における、バッテリの温度と充電電力との関係について説明する。充電電力とは、充電時にバッテリセル121に供給される電力を意味する。
図5は、バッテリを冷却しない場合の、バッテリの温度と充電電力との関係の例を示す図である。図5では、省電力状態中にバッテリセルを冷却する機能を有しない一般的なノート型コンピュータが、省電力状態中にバッテリセルを充電する場合について説明する。
グラフ31は、バッテリを冷却せずにバッテリセルを充電する場合の、バッテリ温度と充電時間との関係を示すグラフである。グラフ31の縦軸はバッテリ温度を示し、グラフ31の横軸は充電時間を示す。充電停止温度とは、バッテリセルへの充電が好ましくないとされるバッテリ温度である。バッテリ温度が充電停止温度より大きくなると、ノート型コンピュータはバッテリセルへの充電を停止する。充電再開温度とは、バッテリセルへの充電を再開しても問題ないとされるバッテリ温度である。充電再開温度は、充電停止温度より低い。バッテリ温度が充電再開温度未満になると、ノート型コンピュータはバッテリセルへの充電を再開する。
充電停止温度および充電再開温度は、ノート型コンピュータの製造者が予め設定したものでもよいし、ユーザがBIOS等で設定したものでもよい。
また、グラフ32は、バッテリを冷却せずにバッテリセルを充電する場合の、充電電力と充電時間との関係を示す。グラフ32の縦軸は充電電力を示し、グラフ32の横軸は充電時間を示す。図5の説明では、バッテリセルへの充電電力は、充電時に供給可能な最大の電力である30Wとする。すなわち、バッテリセルに30Wの電力を供給したとき、バッテリセルを最も短時間で充電することが可能である。図6についても同様である。
また、グラフ32は、バッテリを冷却せずにバッテリセルを充電する場合の、充電電力と充電時間との関係を示す。グラフ32の縦軸は充電電力を示し、グラフ32の横軸は充電時間を示す。図5の説明では、バッテリセルへの充電電力は、充電時に供給可能な最大の電力である30Wとする。すなわち、バッテリセルに30Wの電力を供給したとき、バッテリセルを最も短時間で充電することが可能である。図6についても同様である。
例えば、まず、時間T1に、省電力状態中にバッテリセルの充電が開始されたとする。すると、バッテリセルは省電力状態中のために最大の充電電力で充電され、グラフ32に示すように、バッテリセルへの充電電力は30Wとなる。このとき、バッテリセルへの充電に伴い、グラフ31に示すように、バッテリ温度が上昇しはじめる。
次に、時間T2に、グラフ31に示すように、バッテリ温度が充電停止温度を超えたとする。すると、バッテリセルへの充電が停止され、グラフ32に示すように、バッテリセルへの充電電力は0Wとなる。このとき、バッテリセルへの充電の停止に伴い、上昇したバッテリセルの熱が自然放熱される。そのため、グラフ31に示すように、時間T2から一定時間経過後、バッテリ温度が下降しはじめる。
次に、時間T3に、グラフ31に示すように、バッテリ温度が充電再開温度未満となったとする。すると、バッテリセルへの充電が再開され、グラフ32に示すように、バッテリセルへの充電電力は30Wとなる。このとき、バッテリセルへの充電の再開に伴い、グラフ31に示すように、時間T3から一定時間経過後、再度バッテリ温度が上昇しはじめる。
その後、バッテリ温度が充電停止温度を超えることによる充電の停止(時間T4,T6参照)と、バッテリ温度が充電再開温度未満になることによる充電が再開(時間T5,T7参照)とが繰り返される。
図6は、バッテリを冷却する場合の、バッテリの温度と充電電力との関係の例を示す図である。図6では、本実施の形態のノート型コンピュータ100が、省電力状態中に充電回路130を冷却しながらバッテリセル121を充電する場合について説明する。ノート型コンピュータ100は、図5で説明したノート型コンピュータと同様に、バッテリ温度、充電停止温度および充電再開温度に基づいてバッテリセルの充電を制御する機能を有する。
グラフ33は、充電回路130を冷却しながらバッテリセル121を充電する場合の、充電回路温度と充電時間との関係を示すグラフである。グラフ33の縦軸は充電回路温度を示し、グラフ33の横軸は充電時間を示す。
速度変更温度とは、冷却ファン150の回転速度を変更する基準となる充電回路温度である。充電回路温度が速度変更温度を超えると、ノート型コンピュータ100の電源状態が通常状態のときと同じ回転速度で、冷却ファン150が運転される。また、充電回路温度が速度変更温度未満になると、ノート型コンピュータ100の電源状態が通常状態のときより低速な回転速度で、冷却ファン150が運転される。
グラフ34は、充電回路130を冷却しながらバッテリセル121を充電する場合の、バッテリ温度と充電時間との関係を示すグラフである。グラフ34の縦軸はバッテリ温度を示し、グラフ34の横軸は充電時間を示す。充電停止温度および充電再開温度については、図5の説明と同様のため、説明を省略する。また、グラフ35は、充電回路130を冷却しながらバッテリセル121を充電する場合の、充電電力と充電時間との関係を示す。グラフ35の縦軸は充電電力を示し、グラフ35の横軸は充電時間を示す。
例えば、まず、時間T11に、省電力状態中にバッテリセル121の充電が開始されたとする。すると、バッテリセル121は最大の充電電力で充電されるため、グラフ35に示すように、バッテリセル121への充電電力は30Wとなる。このとき、冷却ファン150の回転速度は、通常状態のときと同じ回転速度より遅いため、冷却ファン150による十分な気流が発生せず、充電回路130は十分に冷却されない。そのため、グラフ33,34に示すように、充電回路温度およびバッテリ温度が上昇を始める。
次に、時間T12に、充電回路温度が速度変更温度を超えたとする。このとき、冷却ファン150は電源状態が通常状態のときと同じ回転速度に変更される(すなわち、回転速度が増加する)。これにより、充電回路130の冷却に十分な気流が冷却ファン150から発生し、充電回路130が十分に冷却される。そのため、グラフ33に示すように、充電回路温度の上昇が止まる。また、充電回路温度は、コネクタ124を介してバッテリセル121に伝わる。そのため、充電回路温度の上昇が止まることに伴い、グラフ34に示すように、バッテリ温度の上昇も止まり、バッテリ温度は充電再開温度と充電停止温度との間の温度に維持される。従って、バッテリセル121への充電が停止されず、グラフ35に示すように、バッテリセル121への充電電力は30Wで維持される。
図5〜6で説明したように、省電力状態中において、バッテリセル121を冷却せずにバッテリセル121を充電した場合、グラフ31に示すように、バッテリ温度が上昇と下降を繰り返す。そのため、グラフ32に示すように、バッテリセル121に30Wの電力を供給できるにもかかわらず、バッテリセル121の充電の停止と再開が繰り返されることになり、その結果、充電が完了するまでの時間を十分に短縮することができない。
一方、充電回路130の冷却によりバッテリセル121を冷却しながら、バッテリセル121を充電した場合、グラフ34に示すように、バッテリ温度の上昇が抑制される。そのため、グラフ35に示すように、バッテリセル121を継続的に30Wの電力で急速に充電することができる。よって、省電力状態中において、バッテリセル121を冷却せずに充電する場合と比べ、充電時間を確実に短縮することができる。
図7は、確認メッセージと充電状態を示すLED表示の例を示す図である。ノート型コンピュータ100は、バッテリセル121の充電中にユーザの入力操作により、ノート型コンピュータ100の電源状態を通常状態から省電力状態へ変更する要求があったとき、図7に示すように表示部106に確認メッセージ106aを表示する。
確認メッセージ106aに表示されている“スリープ”は、省電力状態の一種である。また、“スリープ”の代わりに“スタンバイ”や“休止”等の省電力状態を示す文字列が表示されてもよい。
また、確認メッセージ106aは、“急速充電させて終了(ファン運転)”、“通常充電させて終了(ファン停止)”または“スリープをキャンセル”の選択肢を含む。ノート型コンピュータ100は、これらのいずれかが選択されるまで、省電力状態に変更せずに待機する。
“急速充電させて終了(ファン運転)”が選択されたとき、ノート型コンピュータ100は、電源状態を省電力状態に移行し、冷却ファン150を運転させながら、バッテリセル121を充電する。このとき、バッテリセル121は、最大の充電電力により急速に充電される。以下、このような充電を“急速充電”と記載する場合がある。
“通常充電させて終了(ファン停止)”が選択されたとき、ノート型コンピュータ100は、電源状態を省電力状態に移行し、冷却ファン150を停止し、バッテリセル121を充電する。このとき、充電電力は、例えば、最大の充電電力より低い所定の値に設定される。以下、このような充電を“通常充電”と記載する場合がある。
“スリープをキャンセル”が選択されたとき、ノート型コンピュータ100は、電源状態を通常状態にしたままバッテリセル121の充電を続ける。
なお、確認メッセージ106aの選択肢は、これら3つのいずれかでもよいし、これらの選択肢以外の選択肢が含まれていてもよい。また、言うまでもなく、選択肢として表示される文字列は、上記に限定されるものではない。例えば、選択肢として“通常充電させて終了(ファン停止)”のみを表示し、確認メッセージを表示してから一定時間、ユーザの入力操作がない場合には、急速充電を行うようにしてもよい。
なお、確認メッセージ106aの選択肢は、これら3つのいずれかでもよいし、これらの選択肢以外の選択肢が含まれていてもよい。また、言うまでもなく、選択肢として表示される文字列は、上記に限定されるものではない。例えば、選択肢として“通常充電させて終了(ファン停止)”のみを表示し、確認メッセージを表示してから一定時間、ユーザの入力操作がない場合には、急速充電を行うようにしてもよい。
また、ノート型コンピュータ100は、LEDランプ160の点灯を制御することで、省電力状態のときの充電状態を表示する。充電状態の表示は、確認メッセージ106aに含まれる選択肢の選択内容に応じて実行される。例えば、“急速充電させて終了(ファン運転)”が選択されたとき、ノート型コンピュータ100は、急速充電表示160aとなるようにLEDランプ160を制御する。また、“通常充電させて終了(ファン停止)”が選択されたとき、ノート型コンピュータ100は、通常充電表示160bとなるようにLEDランプ160を制御する。なお、充電が中断されたとき、急速充電表示160aや通常充電表示160bは、消えるようにしてもよいし、表示されたままの状態にしてもよい。
ここで、ノート型コンピュータは、省電力状態になると冷却ファンの運転を停止することが一般的である。そのため、本実施の形態のノート型コンピュータ100のように、省電力状態中に冷却ファン150を運転すると、ノート型コンピュータ100が故障したとユーザに誤解されるおそれがある。そこで、省電力状態になる前に、省電力状態中に冷却ファン150を運転することを、予め確認メッセージ106aで通知することで、上記のようなユーザの誤解を回避できる。
また、一般的に、省電力状態中においては、表示部106に電力が供給されないため、冷却ファン150を運転することを表示部106に表示できない。そこで、LEDランプ160の点灯によりバッテリセル121の充電の状態を表示することで、省電力状態中における、バッテリセル121の充電の種別(例えば、急速充電や通常充電)をユーザが容易に認識することができる。
なお、省電力状態への変更するとき、ノート型コンピュータ100は、確認メッセージ106aを表示せずに、BIOSに予め設定された充電処理(例えば、急速充電)を実行するようにしてもよい。また、省電力状態へ変更するとき、ユーザの入力操作を受け付けずに、単に確認メッセージを一定時間表示してもよい。
次に、図8〜11を用いて、省電力状態中の充電処理についてフローチャートを用いて説明する。
図8〜9は、充電を制御する処理の例を示すフローチャートである。図8〜9で説明する処理を開始するとき、ノート型コンピュータ100の電源状態は、通常状態であるものとする。図8〜9で説明する処理を開始するとき、ノート型コンピュータ100は、所定の回転速度で冷却ファン150を運転しているものとする。以下、図8〜9に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
図8〜9は、充電を制御する処理の例を示すフローチャートである。図8〜9で説明する処理を開始するとき、ノート型コンピュータ100の電源状態は、通常状態であるものとする。図8〜9で説明する処理を開始するとき、ノート型コンピュータ100は、所定の回転速度で冷却ファン150を運転しているものとする。以下、図8〜9に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
(S11)電源状態制御部210は、省電力状態への変更の要求があったか判定する。省電力状態への変更の要求には、その変更を要求するイベント(例えば、ユーザの入力操作)を示す情報が含まれる。変更の要求があった場合、処理をステップS12へ進める。変更の要求がなかった場合、処理をステップS11に進める。
(S12)充電制御部220は、バッテリセル121が充電中か判定する。バッテリセル121が充電中かは、電源プラグ131が外部の電源に接続され、かつ、バッテリセル121の電荷量が閾値未満であるかで判断できる。電源プラグ131が外部の電源に接続されているかは、充電回路130から出力される外部接続信号の有無で判断できる。バッテリセル121の電荷量は、バッテリ制御回路123から出力される電荷量信号により取得できる。
バッテリセル121が充電中である場合、処理をステップS13へ進める。バッテリセル121が充電中でない場合、処理をステップS21へ進める。
(S13)充電制御部220は、省電力状態への変更の要求がユーザの入力操作によるものか判定する。変更の要求がユーザの入力操作によるものかは、省電力状態への変更を要求するイベントを示す情報が、“ユーザによる入力操作”を示す情報であるかにより判断できる。変更を要求するイベントを示す情報は、省電力状態への変更の要求に含まれる。
(S13)充電制御部220は、省電力状態への変更の要求がユーザの入力操作によるものか判定する。変更の要求がユーザの入力操作によるものかは、省電力状態への変更を要求するイベントを示す情報が、“ユーザによる入力操作”を示す情報であるかにより判断できる。変更を要求するイベントを示す情報は、省電力状態への変更の要求に含まれる。
変更を要求するイベントがユーザの入力操作によるものである場合、処理をステップS14へ進める。変更を要求するイベントがユーザの入力操作以外によるものである場合、処理をステップS17へ進める。省電力状態への変更を要求するイベントのうちユーザの入力操作以外のものとは、例えば、入力操作がされない状態が一定時間続いたときに発生するイベントが挙げられる。
(S14)メッセージ制御部230は、表示部106に確認メッセージ106aを表示させる。その後、メッセージ制御部230は、確認メッセージ106aに含まれる選択肢のいずれかが、ユーザにより選択されたことを確認する。
(S15)充電制御部220は、選択された選択肢が“急速充電させて終了(ファン運転)”であるか判定する。“急速充電させて終了(ファン運転)”である場合、処理をステップS22へ進める。“急速充電させて終了(ファン運転)”以外が選択された場合、処理をステップS16へ進める。
(S16)充電制御部220は、選択された選択肢が“通常充電させて終了(ファン停止)”であるか判定する。“通常充電させて終了(ファン停止)”である場合、処理をステップS17へ進める。“通常充電させて終了(ファン停止)”以外(すなわち、“スリープをキャンセル”)が選択された場合、処理をステップS11へ進める。このとき、ノート型コンピュータ100の電源状態は、省電力状態に変更されず通常状態のままとなる。
(S17)冷却ファン制御部240は、冷却ファン150を停止する。冷却ファン150の停止は、冷却ファン150の停止を要求する信号を冷却ファン150へ出力することで実現する。
(S18)充電制御部220は、通常充電表示160bとなるようにLEDランプ160を制御する。
(S19)電源状態制御部210は、ノート型コンピュータ100の電源状態を省電力状態に変更する。
(S19)電源状態制御部210は、ノート型コンピュータ100の電源状態を省電力状態に変更する。
(S20)充電制御部220は、充電電力を最大値より低い所定の値に設定する。充電電力は、充電電力を指定するための信号を充電回路130へ出力することにより設定される。このように、充電電力を最大値より低い値とすることで、冷却ファン150によりバッテリセル121が冷却されなくても、バッテリ温度の上昇が抑制される。
(S21)電源状態制御部210は、ノート型コンピュータ100の電源状態を省電力状態に変更する。そして、処理を終了する。
(S22)充電制御部220は、省電力状態中における冷却ファン150の制御を冷却ファン制御部240へ要求する。省電力状態中における冷却ファン150の制御の詳細は、図10で説明する。
(S22)充電制御部220は、省電力状態中における冷却ファン150の制御を冷却ファン制御部240へ要求する。省電力状態中における冷却ファン150の制御の詳細は、図10で説明する。
(S23)充電制御部220は、急速充電表示160aとなるようにLEDランプ160を制御する。
(S24)電源状態制御部210は、ノート型コンピュータ100の電源状態を省電力状態に変更する。
(S24)電源状態制御部210は、ノート型コンピュータ100の電源状態を省電力状態に変更する。
(S25)充電制御部220は、充電電力を最大値に設定する。充電電力の設定方法は、ステップS20と同様である。
図9は、充電を制御する処理の例を示すフローチャート(続き)である。
図9は、充電を制御する処理の例を示すフローチャート(続き)である。
(S31)充電制御部220は、図8のステップS20またはステップS25で設定した充電電力でバッテリセル121を充電する。具体的には、充電制御部220は、バッテリセル121の充電を要求する信号を充電回路130へ出力する。
(S32)充電制御部220は、バッテリセル121が満充電か判定する。バッテリセル121が満充電かは、例えば、バッテリセル121の電荷量が満充電を示す値に達したかにより判定できる。バッテリセル121の電荷量は、バッテリ制御回路123から出力される電荷量信号により取得できる。満充電を示す値は、例えば、マイコン110上の記憶領域に記憶されている。
バッテリセル121が満充電である場合、処理をステップS36へ進める。バッテリセル121が満充電でない場合、処理をステップS33へ進める。
(S33)充電制御部220は、バッテリ温度が充電停止温度より大きいか判定する。バッテリ温度は、バッテリ温度センサ122から出力される信号により取得できる。充電停止温度を示す情報は、例えば、マイコン110上の記憶領域に記憶されている。
(S33)充電制御部220は、バッテリ温度が充電停止温度より大きいか判定する。バッテリ温度は、バッテリ温度センサ122から出力される信号により取得できる。充電停止温度を示す情報は、例えば、マイコン110上の記憶領域に記憶されている。
バッテリ温度が充電停止温度より大きい場合、処理をステップS34へ進める。バッテリ温度が充電停止温度以下の場合、処理をステップS32へ進める。
(S34)充電制御部220は、バッテリセル121の充電を一時的に停止する。具体的には、充電制御部220は、バッテリセル121の充電の停止を要求する信号を充電回路130へ出力する。これにより、バッテリセル121の充電が中断される。
(S34)充電制御部220は、バッテリセル121の充電を一時的に停止する。具体的には、充電制御部220は、バッテリセル121の充電の停止を要求する信号を充電回路130へ出力する。これにより、バッテリセル121の充電が中断される。
(S35)充電制御部220は、バッテリ温度が充電再開温度未満か判定する。充電再開温度を示す情報は、例えば、マイコン110上の記憶領域に記憶されている。
バッテリ温度が充電再開温度未満である場合、処理をステップS31へ進める。バッテリ温度が充電停止温度以上の場合、処理をステップS35へ進める。
バッテリ温度が充電再開温度未満である場合、処理をステップS31へ進める。バッテリ温度が充電停止温度以上の場合、処理をステップS35へ進める。
(S36)充電制御部220は、ステップS34と同様の手順で、バッテリセル121への充電を停止する。これにより、バッテリセル121の充電が完了される。
図10は、冷却ファンを制御する処理の例を示すフローチャートである。図10で説明する処理は、図8のステップS22における充電制御部220からの要求に応じて開始される。また、図10で説明する処理は、図8〜9で説明した処理と並列して実行される。以下、図10に示す処理をステップ番号に沿って説明する。なお、冷却ファン150の回転速度は、第1の速度(低速)と、それより高い第2の速度(高速)とに切り替え可能であるものとする。
図10は、冷却ファンを制御する処理の例を示すフローチャートである。図10で説明する処理は、図8のステップS22における充電制御部220からの要求に応じて開始される。また、図10で説明する処理は、図8〜9で説明した処理と並列して実行される。以下、図10に示す処理をステップ番号に沿って説明する。なお、冷却ファン150の回転速度は、第1の速度(低速)と、それより高い第2の速度(高速)とに切り替え可能であるものとする。
(S41)冷却ファン制御部240は、充電回路温度が速度変更温度より大きいか判定する。充電回路温度は、充電回路温度センサ140から出力される信号により取得できる。速度変更温度を示す情報は、例えば、マイコン110上の記憶領域に記憶されている。
充電回路温度が速度変更温度より大きい場合、処理をステップS43へ進める。充電回路温度が速度変更温度以下の場合、処理をステップS42へ進める。
(S42)冷却ファン制御部240は、第1の速度(低速)で冷却ファン150を運転する。ファンの回転速度は、回転速度を指定するための信号を冷却ファン150へ出力することにより変更される。なお、このステップS42では冷却ファン150を停止させてもよい。
(S42)冷却ファン制御部240は、第1の速度(低速)で冷却ファン150を運転する。ファンの回転速度は、回転速度を指定するための信号を冷却ファン150へ出力することにより変更される。なお、このステップS42では冷却ファン150を停止させてもよい。
(S43)冷却ファン制御部240は、第2の速度(高速)で冷却ファン150を運転する。冷却ファン150の回転速度の設定方法は、ステップS42と同様である。
(S44)冷却ファン制御部240は、図9のステップS32での充電制御部220の処理と同様の手順で、バッテリセル121が満充電か判定する。バッテリセル121が満充電である場合、処理をステップS45へ進める。バッテリセル121が満充電でない場合、処理をステップS41へ進める。
(S44)冷却ファン制御部240は、図9のステップS32での充電制御部220の処理と同様の手順で、バッテリセル121が満充電か判定する。バッテリセル121が満充電である場合、処理をステップS45へ進める。バッテリセル121が満充電でない場合、処理をステップS41へ進める。
(S45)冷却ファン制御部240は、図8のステップS17と同様に、冷却ファン150を停止する。
第2の実施の形態によれば、ノート型コンピュータ100は、電源状態が省電力状態のとき、冷却ファン150によりバッテリセル121を冷却しながら、バッテリセル121を充電する。これにより、ノート型コンピュータ100の電源状態が省電力状態のときにバッテリセル121を充電する際、バッテリ温度の上昇を抑制できる。そのため、バッテリ温度を充電停止温度以下の状態に維持しつつ、最大の充電電力をバッテリセル121に供給できるため、最大の充電電力によりバッテリセル121を充電し続けることができる。よって、バッテリセル121の充電時間が短縮される。
第2の実施の形態によれば、ノート型コンピュータ100は、電源状態が省電力状態のとき、冷却ファン150によりバッテリセル121を冷却しながら、バッテリセル121を充電する。これにより、ノート型コンピュータ100の電源状態が省電力状態のときにバッテリセル121を充電する際、バッテリ温度の上昇を抑制できる。そのため、バッテリ温度を充電停止温度以下の状態に維持しつつ、最大の充電電力をバッテリセル121に供給できるため、最大の充電電力によりバッテリセル121を充電し続けることができる。よって、バッテリセル121の充電時間が短縮される。
また、冷却ファン制御部240は、熱伝導率の高い素材でできたコネクタ124を介してバッテリセル121に接続されている充電回路130を冷却ファン150により冷却する。これにより、冷却された充電回路130の温度が熱伝導率の高いコネクタ124を介してバッテリセル121に伝わり、バッテリセル121が冷却される。よって、バッテリセル121が熱伝導性の低い素材で覆われている場合でも、バッテリセル121を間接的に冷却できる。
また、冷却ファン制御部240は、充電回路温度が速度変更温度未満になったとき、バッテリ温度も適切であると推測し、冷却ファン150の回転速度を下げる。これにより、充電回路温度やバッテリ温度が低いときに、冷却ファン150の運転のために無駄な電力が消費されることが抑止される。よって、省電力状態中における冷却ファン150の運転により消費される電力が節約される。なお、冷却ファン制御部240は、例えば、充電回路の温度を3つ以上の閾値と比較することにより、冷却ファン150の回転速度を3段階以上に切り替えて制御を行ってもよい。
また、メッセージ制御部230は、省電力状態に変更する前に、確認メッセージ106aを表示部106に表示させる。これにより、ユーザは、省電力状態中に冷却ファン150を運転するか確認することができ、省電力状態中に冷却ファン150が運転されることを、ノート型コンピュータ100の故障と誤解せずに済む。
[第3の実施の形態]
次に、第3の実施の形態のノート型コンピュータについて説明する。第3の実施の形態のノート型コンピュータは、電源状態が省電力状態中のとき、充電回路温度だけでなくバッテリ温度にも基づいて冷却ファン150を制御する。以下、図11において、第2の実施の形態と差異のある点を説明し、第2の実施の形態と同じ構成や処理については説明を省略する。
次に、第3の実施の形態のノート型コンピュータについて説明する。第3の実施の形態のノート型コンピュータは、電源状態が省電力状態中のとき、充電回路温度だけでなくバッテリ温度にも基づいて冷却ファン150を制御する。以下、図11において、第2の実施の形態と差異のある点を説明し、第2の実施の形態と同じ構成や処理については説明を省略する。
図11は、第3の実施の形態の冷却ファンを制御する処理の例を示すフローチャートである。図11で説明する処理は、図10で説明したフローチャートの変形例である。以下、図11に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
(S51)冷却ファン制御部240は、バッテリ温度が要冷却温度より大きいか判定する。要冷却温度は、バッテリセル121の冷却を開始するか判断する基準となる温度である。また、要冷却温度は、充電再開温度より大きくかつ充電停止温度より小さい。要冷却温度を示す情報は、例えば、マイコン110上の記憶領域に記憶されている。
バッテリ温度が要冷却温度より大きい場合、処理をステップS53へ進める。バッテリ温度が要冷却温度以下の場合、処理をステップS52へ進める。
(S52)冷却ファン制御部240は、図10のステップS42と同様に、第1の速度(低速)で冷却ファン150を運転する。
(S52)冷却ファン制御部240は、図10のステップS42と同様に、第1の速度(低速)で冷却ファン150を運転する。
(S53)冷却ファン制御部240は、図10のステップS41と同様に、充電回路温度が速度変更温度より大きいか判定する。充電回路温度が速度変更温度より大きい場合、処理をステップS54へ進める。充電回路温度が速度変更温度以下の場合、処理をステップS55へ進める。
(S54)冷却ファン制御部240は、図10のステップS43と同様に、第2の速度(高速)で冷却ファン150を運転する。
(S55)冷却ファン制御部240は、ステップS52と同様に、第1の速度(低速)で冷却ファン150を運転する。
(S55)冷却ファン制御部240は、ステップS52と同様に、第1の速度(低速)で冷却ファン150を運転する。
(S56)冷却ファン制御部240は、図9のステップS32と同様に、バッテリセル121が満充電か判定する。バッテリセル121が満充電である場合、処理をステップS57へ進める。バッテリセル121が満充電でない場合、処理をステップS51へ進める。
(S57)冷却ファン制御部240は、図8のステップS17と同様に、冷却ファン150を停止する。
第3の実施の形態のノート型コンピュータによれば、バッテリ温度および充電回路温度に基づいて、冷却ファン150の回転速度を決定する。これにより、充電回路温度の上昇がバッテリ温度の上昇に影響しているときにのみ、冷却ファン150により充電回路130を冷却することができる。
第3の実施の形態のノート型コンピュータによれば、バッテリ温度および充電回路温度に基づいて、冷却ファン150の回転速度を決定する。これにより、充電回路温度の上昇がバッテリ温度の上昇に影響しているときにのみ、冷却ファン150により充電回路130を冷却することができる。
例えば、バッテリ温度が要冷却温度より大きく、かつ、充電回路温度が速度変更温度より大きい場合は、充電回路温度の上昇が、バッテリ温度の上昇に大きく影響を与えていると判定し、ステップS54のように、高い回転速度で冷却ファン150を運転する。一方、バッテリ温度が要冷却温度より大きく、かつ、充電回路温度が速度変更温度以下である場合は、充電回路温度の上昇がバッテリ温度の上昇に与える影響は小さいと判定し、ステップS55のように、冷却ファン150の回転速度を低くする。
このように、バッテリ温度の上昇の理由が充電回路温度であるかを判定し、その判定結果に基づき冷却ファン150の運転を制御することで、充電回路温度がバッテリ温度に大きく影響していると推定されるときにのみ、冷却ファン150の回転速度が高くされる。よって、省電力状態中において、冷却ファン150を運転するために消費される電力が低減される。
また、バッテリ温度が要冷却温度以下の場合には、バッテリセル121を冷却する緊急性が高くないと推定されることから、充電回路温度によらず、冷却ファン150の回転速度が低くされる。これにより、冷却ファン150を運転するための消費電力が低減される。
なお、バッテリ温度の変化と充電回路温度の変化に基づき、冷却ファン150の回転速度を制御してもよい。例えば、この場合、バッテリ温度と充電回路温度が共に上昇している場合は、ステップS54の処理を実行し、バッテリ温度が上昇しているが充電回路温度が下降している場合、および、バッテリ温度が上昇していない場合は、ステップS52(またはステップS55)の処理を実行する。
[第4の実施の形態]
次に、図12〜13を用いて、第4の実施の形態のノート型コンピュータについて説明する。第4の実施の形態のノート型コンピュータで使用されるバッテリ部は、冷却ファンによる気流があてられることで、その内部のバッテリセルの冷却効果がある程度得られるものとする。そして、第4の実施の形態のノート型コンピュータは、冷却ファン150による気流がバッテリセル121にあたるように、第2の実施の形態のノート型コンピュータ100の吸気口161の配置を変形したものである。図12〜13において、第2の実施の形態と差異のある点を説明し、第2の実施の形態と同じ構成や処理については説明を省略する。
次に、図12〜13を用いて、第4の実施の形態のノート型コンピュータについて説明する。第4の実施の形態のノート型コンピュータで使用されるバッテリ部は、冷却ファンによる気流があてられることで、その内部のバッテリセルの冷却効果がある程度得られるものとする。そして、第4の実施の形態のノート型コンピュータは、冷却ファン150による気流がバッテリセル121にあたるように、第2の実施の形態のノート型コンピュータ100の吸気口161の配置を変形したものである。図12〜13において、第2の実施の形態と差異のある点を説明し、第2の実施の形態と同じ構成や処理については説明を省略する。
図12は、第4の実施の形態のノート型コンピュータの筐体内部におけるハードウェア配置例を示す図である。ノート型コンピュータ100aは、ノート型コンピュータ100と異なり充電回路温度センサ140を備えない。また、冷却ファン150の制御は、充電回路温度ではなく、バッテリ温度に基づいて実行される。さらに、ノート型コンピュータ100における吸気口161の代わりに、ノート型コンピュータ100aには、図12に示すような位置に吸気口161aが配置されている。
この状態で、ノート型コンピュータ100aは、冷却ファン150を運転したとする。この場合、吸気口161aから排気口164に向かって気流が発生する。吸気口161aから排気口164に向かって発生する気流は、プロセッサ102およびバッテリ部120を通過する。そのため、プロセッサ102およびバッテリ部120は、冷却ファン150から発生する気流が通過するとき、その気流により冷却される。
図13は、第4の実施の形態の冷却ファンを制御する処理の例を示すフローチャートである。図13で説明する処理は、図10で説明したフローチャートの変形例である。以下、図13に示す処理をステップ番号に沿って説明する。なお、冷却ファン150の回転速度は、第1の速度(低速)と、それより高い第2の速度(中間)と、それよりさらに高い第3の速度(高速)とに切り替え可能であるものとする。
(S61)冷却ファン制御部240は、図11のステップS51と同様に、バッテリ温度が要冷却温度より大きいか判定する。なお、前述のように、要冷却温度は、充電再開温度より大きくかつ充電停止温度より小さい。バッテリ温度が要冷却温度より大きい場合、処理をステップS62へ進める。バッテリ温度が要冷却温度以下の場合、処理をステップS63へ進める。
(S62)冷却ファン制御部240は、第3の速度(高速)で冷却ファン150を運転する。冷却ファン150の回転速度の変更方法は、図10のステップS42と同様である。
(S63)冷却ファン制御部240は、図9のステップS35と同様に、バッテリ温度が充電再開温度未満か判定する。バッテリ温度が充電再開温度未満である場合、処理をステップS65へ進める。バッテリ温度が充電再開温度以上の場合、処理をステップS64へ進める。
(S64)冷却ファン制御部240は、第2の速度(中間)で冷却ファン150を運転する。ファンの回転速度の変更方法は、図10のステップS42と同様である。
(S65)冷却ファン制御部240は、第1の速度(低速)で冷却ファン150を運転する。ファンの回転速度の変更方法は、図10のステップS42と同様である。なお、ステップS65では、冷却ファン150の運転を停止してもよい。
(S65)冷却ファン制御部240は、第1の速度(低速)で冷却ファン150を運転する。ファンの回転速度の変更方法は、図10のステップS42と同様である。なお、ステップS65では、冷却ファン150の運転を停止してもよい。
(S66)冷却ファン制御部240は、図9のステップS32と同様に、バッテリセル121が満充電か判定する。バッテリセル121が満充電である場合、処理をステップS67へ進める。バッテリセル121が満充電でない場合、処理をステップS61へ進める。
(S67)冷却ファン制御部240は、図8のステップS17と同様に、冷却ファン150を停止する。
第4の実施の形態のノート型コンピュータ100aによれば、冷却ファン150による気流がバッテリ部120にあたるように吸気口161aを配置した。そして、電源状態が省電力状態のとき、冷却ファン150を運転してバッテリセル121を直接的に冷却しながら、バッテリセル121の充電を実行する。これにより、バッテリセル121に最大の充電電力を供給したまま充電を継続でき、充電時間を短縮できる。
第4の実施の形態のノート型コンピュータ100aによれば、冷却ファン150による気流がバッテリ部120にあたるように吸気口161aを配置した。そして、電源状態が省電力状態のとき、冷却ファン150を運転してバッテリセル121を直接的に冷却しながら、バッテリセル121の充電を実行する。これにより、バッテリセル121に最大の充電電力を供給したまま充電を継続でき、充電時間を短縮できる。
また、ノート型コンピュータ100aは、充電回路温度ではなくバッテリ温度に基づいて冷却ファン150の回転速度を制御する。これにより、ノート型コンピュータ100aは、充電回路温度センサ140を用いずに冷却ファン150を制御できるため、充電回路温度センサ140が不要となり、ノート型コンピュータ100aを製造するためのコストを抑制できる。
なお、充電回路130およびバッテリ部120に気流があたるように、吸気口が配置されてもよい。これにより、バッテリ部120を覆う素材に加え充電回路130が冷却され、これらの温度がバッテリセル121に伝わるため、バッテリセル121がより冷却される。
なお、前述のように、第1の実施の形態の情報処理は、電子装置10にプログラムを実行させることで実現でき、第2の実施の形態の情報処理は、ノート型コンピュータ100にプログラムを実行させることで実現できる。このようなプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体(例えば、記録媒体21)に記録しておくことができる。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等を使用できる。磁気ディスクには、FDおよびHDDが含まれる。光ディスクには、CD、CD−R(Recordable)/RW(Rewritable)、DVDおよびDVD−R/RWが含まれる。
プログラムを流通させる場合、例えば、当該プログラムを記録した可搬記録媒体が提供される。コンピュータは、例えば、可搬記録媒体に記録されたプログラムまたは他のコンピュータから受信したプログラムを、記憶装置(例えば、HDD104)に格納し、当該記憶装置からプログラムを読み込んで実行する。ただし、可搬記録媒体から読み込んだプログラムを直接実行してもよい。また、上記の情報処理の少なくとも一部を、DSP、ASIC、PLD(Programmable Logic Device)等の電子回路で実現することも可能である。
10 電子装置
11 二次電池
12 冷却装置
13 制御部
11 二次電池
12 冷却装置
13 制御部
Claims (8)
- 二次電池により駆動する電子装置において、
前記二次電池を冷却する冷却装置と、
前記電子装置の電源状態が省電力状態またはシャットダウン状態であるとき、前記二次電池の充電中に前記冷却装置を動作させる制御部と、
を有することを特徴とする電子装置。 - 前記制御部は、前記電源状態が省電力状態またはシャットダウン状態のとき、前記二次電池への供給電力を所定の閾値以上にして充電する場合に、前記冷却装置を動作させ、前記供給電力を前記閾値未満にして充電する場合に、前記冷却装置を停止させることを特徴とする請求項1記載の電子装置。
- 前記制御部は、前記電源状態が省電力状態またはシャットダウン状態のとき、前記二次電池への供給電力を定格値の最大値に設定して充電を実行させるとともに、前記冷却装置を動作させることを特徴とする請求項1記載の電子装置。
- 前記電子装置は、前記二次電池を充電する充電回路を有し、
前記冷却装置は、前記充電回路を冷却することにより、前記二次電池を冷却することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子装置。 - 前記電子装置は、前記充電回路の温度を検出する温度センサを有し、
前記制御部は、前記温度センサによる温度の検出結果に基づいて、前記冷却装置の冷却度合を調整することを特徴とする請求項4記載の電子装置。 - 前記電子装置は、前記充電回路の温度を検出する第1の温度センサと、前記二次電池の温度を検出する第2の温度センサとを有し、
前記制御部は、前記第1の温度センサおよび前記第2の温度センサによる温度の検出結果に基づいて、前記冷却装置による冷却度合を調整することを特徴とする請求項4記載の電子装置。 - 前記制御部は、前記第1の温度センサおよび前記第2の温度センサによる温度の検出結果に基づき、前記充電回路の温度が第1の温度閾値より高く、かつ、前記二次電池の温度が第2の温度閾値より高い場合には、少なくとも、前記充電回路の温度が前記第1の温度閾値以下か、または、前記二次電池の温度が前記第2の温度閾値以下の場合より、前記冷却装置による冷却度合を強くすることを特徴とする請求項6記載の電子装置。
- 前記制御部は、前記電子装置の前記電源状態が省電力状態またはシャットダウン状態に遷移するとき、前記省電力状態または前記シャットダウン状態中に前記冷却装置を動作させることを通知する通知情報を出力することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子装置。
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