JP2017118732A - Power supply and electronic apparatus - Google Patents

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Junpei Nakayama
淳平 中山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide power supply uniformizing a deterioration degree of a battery and efficiently using the battery.SOLUTION: A power supply 20 includes: a plurality of batteries 21a through 21d; a switching circuit 22 switching between a first state where the plurality of batteries is connected in series and electric power is supplied to the outside and a second state where remaining batteries are used without using parts of the plurality of batteries and electric power is supplied to the outside; and a SW1 through a SW11. The switching circuit switches the battery used within a period when the electric power is supplied to the outside in the second state to the battery having shorter cumulative use time.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電源および電子機器に関する。   The present invention relates to a power supply and an electronic device.

従来、複数の電池を備える電源から電子機器に電力を供給する技術が知られている。例えば、特許文献１においては、使用状態において２個の電池を直列接続し、非使用時において並列接続する電源回路が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for supplying power to an electronic device from a power source including a plurality of batteries is known. For example, Patent Document 1 discloses a power supply circuit in which two batteries are connected in series in use and are connected in parallel when not in use.

特開平４−３３２０１５号公報JP-A-4-332015

近年の電子機器においては、使用の過程で電力負荷が変化する機器が多い。例えば、モーターによって駆動部を駆動させる状態等の高負荷状態と、利用者の入力待ちを行う状態等の低負荷状態とで状態が変化する機器が多い。上述した従来の技術は、使用、非使用に応じて直列または並列を切り替えるが、いずれにしても回路に接続された全ての電池を使用している。従って、全ての状態において全ての電池が徐々に劣化していく。
本発明は、電池を効率的に使用する技術を提供することを目的とする。 In recent electronic devices, there are many devices whose power load changes in the process of use. For example, there are many devices whose state changes between a high load state such as a state in which a drive unit is driven by a motor and a low load state such as a state in which a user waits for input. The conventional technology described above switches between series and parallel according to use or non-use, but in any case, all batteries connected to the circuit are used. Accordingly, all batteries gradually deteriorate in all states.
An object of this invention is to provide the technique which uses a battery efficiently.

上記目的を達成するための電源は、複数の電池と、該複数の電池を直列接続して外部に電力供給する第１状態と、該複数の電池の一部を使用せずに残りの前記電池を使用して外部に電力を供給する第２状態と、を切り替える切替回路と、を備える。   The power source for achieving the above object includes a plurality of batteries, a first state in which the plurality of batteries are connected in series to supply power to the outside, and the remaining batteries without using a part of the plurality of batteries. And a switching circuit that switches between a second state in which power is supplied to the outside using the.

すなわち、電源は、外部の負荷に応じて、複数の電池を直列接続する第１状態と、一部を使用せず残りの電池を使用する第２状態とを切り替える。ここで、第１状態は、複数の電池を直列接続する状態であるため、直列接続された複数の電池によって出力可能な電圧の中で、最大値が出力として得られる状態となる。また、第２状態は、電池の一部を接続せず、残りの電池を使用するため、使用しない電池が劣化しにくく、電池を効率的に使用することができる。   In other words, the power source switches between a first state in which a plurality of batteries are connected in series and a second state in which the remaining batteries are used without using a part, according to an external load. Here, since the first state is a state in which a plurality of batteries are connected in series, a maximum value is obtained as an output among the voltages that can be output by the plurality of batteries connected in series. In the second state, a part of the battery is not connected and the remaining battery is used. Therefore, the battery that is not used is not easily deteriorated, and the battery can be used efficiently.

図１Ａは本発明の実施形態にかかる電源を備える印刷装置を示すブロック図であり、図１Ｂは本体回路の処理を示すフローチャートである。FIG. 1A is a block diagram illustrating a printing apparatus including a power supply according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a flowchart illustrating processing of a main body circuit. 電源の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a power supply. 制御ＩＣの処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of control IC. 図４Ａは第２状態の例を示す図であり、図４Ｂはセルを短絡した状態を示す図である。FIG. 4A is a diagram illustrating an example of the second state, and FIG. 4B is a diagram illustrating a state in which the cells are short-circuited. 図５Ａは第１状態の例を示す図であり、図５Ｂはセルを並列接続した状態を示す図である。FIG. 5A is a diagram illustrating an example of the first state, and FIG. 5B is a diagram illustrating a state in which cells are connected in parallel.

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）印刷装置の構成：
（２）電源の構成：
（２−１）本体回路の処理：
（２−２）制御ＩＣの処理：
（３）他の実施形態： Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of printing apparatus:
(2) Configuration of power supply:
(2-1) Main circuit processing:
(2-2) Control IC processing:
(3) Other embodiments:

（１）印刷装置の構成：
図１Ａは、本発明の一実施形態である電源２０（電池パック）によって駆動される印刷装置１０を示すブロック図である。印刷装置１０は、電源２０を装着可能な図示しない装着部およびＡＣアダプター８０の接続端子を備えており、装着部に装着された電源２０または端子に接続されたＡＣアダプター８０から電力の供給を受けて駆動される。 (1) Configuration of printing apparatus:
FIG. 1A is a block diagram showing a printing apparatus 10 driven by a power supply 20 (battery pack) according to an embodiment of the present invention. The printing apparatus 10 includes a mounting unit (not shown) to which the power source 20 can be mounted and a connection terminal for the AC adapter 80, and receives power from the power source 20 mounted to the mounting unit or the AC adapter 80 connected to the terminal. Driven.

図１Ａに示す印刷装置１０は、電源２０、充電回路３０、昇圧回路４０、駆動部５０、昇降圧回路６０、本体回路７０を備えている。ＡＣアダプター８０は、商用電源から交流電力の供給を受け、所定の電圧の直流電力に変換し出力する回路を備えている。本実施形態において、ＡＣアダプター８０が出力する直流電力の電圧は２４Ｖである。   1A includes a power supply 20, a charging circuit 30, a booster circuit 40, a drive unit 50, a step-up / step-down circuit 60, and a main body circuit 70. The AC adapter 80 includes a circuit that receives supply of AC power from a commercial power source, converts the DC power into DC power of a predetermined voltage, and outputs the DC power. In the present embodiment, the voltage of the DC power output from the AC adapter 80 is 24V.

電源２０は、後述する複数の電池（本実施形態では４個の二次電池（セルとも呼ぶ）としてのリチウムイオン電池であるがこれに限られるものではない）を備えており、電源２０は、後述の切替回路による切替により、２種類の電圧で電力を外部に出力することができる。なお、本実施形態において２種類の電圧は、４個のセルを直列接続した場合の電圧と１個のセルによる電圧である（詳細は後述）。また、本実施形態において、各セルの仕様は同一であり、１個のセルの電圧は３〜４Ｖであるため、４個のセルを直列接続した場合の電圧は１２〜１６Ｖである。電源２０は、ダイオードを介して昇圧回路４０と昇降圧回路６０に接続されている。   The power source 20 includes a plurality of batteries described later (in the present embodiment, it is a lithium ion battery as four secondary batteries (also referred to as cells), but is not limited thereto). Power can be output to the outside with two kinds of voltages by switching by a switching circuit described later. In the present embodiment, the two types of voltages are a voltage when four cells are connected in series and a voltage by one cell (details will be described later). Moreover, in this embodiment, the specification of each cell is the same, and the voltage of one cell is 3-4V, Therefore The voltage at the time of connecting four cells in series is 12-16V. The power supply 20 is connected to the booster circuit 40 and the step-up / step-down circuit 60 through a diode.

充電回路３０は、ＡＣアダプター８０および電源２０に接続されており、ＡＣアダプター８０から供給される電力を利用して電池を充電するための回路を備えている。電源２０が備える複数のセルは充電回路３０の出力に基づいて充電されるが、充電を開始するためのトリガとしては種々のトリガを想定可能であり、例えば、図示しない操作部に対して利用者の操作や、ＡＣアダプター８０が印刷装置１０に接続されること、ＡＣアダプター８０が印刷装置１０に接続された状態において印刷が行われることなく所定時間が経過したこと等をトリガにすることが可能である。   The charging circuit 30 is connected to the AC adapter 80 and the power source 20 and includes a circuit for charging the battery using the power supplied from the AC adapter 80. The plurality of cells included in the power supply 20 are charged based on the output of the charging circuit 30, but various triggers can be assumed as triggers for starting the charging. It is possible to trigger the operation, the AC adapter 80 being connected to the printing apparatus 10, the predetermined time has passed without printing when the AC adapter 80 is connected to the printing apparatus 10, etc. It is.

昇圧回路４０は、入力された電力の電圧を既定の電圧に昇圧して出力する回路であり、ＡＣアダプター８０および電源２０の出力配線がダイオードを介して接続されている。また、昇圧回路４０の出力配線は駆動部５０に接続されており、昇圧回路４０の出力電力は駆動部５０に供給される。本実施形態において既定の電圧は４２Ｖである。従って、昇圧回路４０は、ＡＣアダプター８０の出力電圧（２４Ｖ）または電源２０の出力電圧（１２〜１６Ｖ）を４２Ｖに昇圧し、駆動部５０に４２Ｖの電力を供給する。なお、昇圧回路４０には、本体回路７０から制御信号が入力されるように構成されており、本体回路７０は、当該制御信号によって昇圧回路４０の動作を停止させることが可能である。   The booster circuit 40 is a circuit that boosts and outputs a voltage of input power to a predetermined voltage, and the AC adapter 80 and the output wiring of the power supply 20 are connected via a diode. The output wiring of the booster circuit 40 is connected to the drive unit 50, and the output power of the booster circuit 40 is supplied to the drive unit 50. In this embodiment, the predetermined voltage is 42V. Therefore, the booster circuit 40 boosts the output voltage (24 V) of the AC adapter 80 or the output voltage (12 to 16 V) of the power supply 20 to 42 V, and supplies 42 V of power to the drive unit 50. The booster circuit 40 is configured to receive a control signal from the main body circuit 70, and the main body circuit 70 can stop the operation of the booster circuit 40 by the control signal.

駆動部５０は、印刷装置１０で印刷を実現するために駆動される部位であり、図示しない印刷ヘッドやキャリッジ、印刷媒体搬送装置等が含まれる。本実施形態において、これらの駆動部５０の構成要素はピエゾ素子やモーター等によって駆動される。すなわち、昇圧回路４０の出力電力がこれらの構成要素に供給されることによって各構成要素が駆動する。なお、駆動部５０には、本体回路７０から制御信号が入力され、駆動タイミング等は当該制御信号によって制御される。   The drive unit 50 is a part that is driven to realize printing by the printing apparatus 10, and includes a print head, a carriage, a print medium transport device, and the like (not shown). In the present embodiment, the components of the driving unit 50 are driven by a piezo element, a motor, or the like. That is, each component is driven by supplying the output power of the booster circuit 40 to these components. The drive unit 50 receives a control signal from the main body circuit 70, and the drive timing and the like are controlled by the control signal.

昇降圧回路６０は、入力された電力の電圧を既定の電圧に変換（昇圧または降圧）して出力する回路であり、ＡＣアダプター８０および電源２０の出力配線がダイオードを介して接続されている。また、昇降圧回路６０の出力配線は本体回路７０に接続されており、昇降圧回路６０の出力電力は本体回路７０に供給される。本実施形態において既定の電圧は３．３Ｖである。従って、昇降圧回路６０は、ＡＣアダプター８０の出力電圧（２４Ｖ）または電源２０の出力電圧（１２〜１６Ｖ）を３．３Ｖに降圧し、本体回路７０に３．３Ｖの電力を供給する。   The step-up / step-down circuit 60 is a circuit that converts the input power voltage into a predetermined voltage (steps up or down) and outputs the voltage, and the AC adapter 80 and the output wiring of the power source 20 are connected via a diode. The output wiring of the step-up / step-down circuit 60 is connected to the main body circuit 70, and the output power of the step-up / step-down circuit 60 is supplied to the main body circuit 70. In this embodiment, the predetermined voltage is 3.3V. Therefore, the step-up / step-down circuit 60 steps down the output voltage (24 V) of the AC adapter 80 or the output voltage (12 to 16 V) of the power supply 20 to 3.3 V, and supplies 3.3 V to the main circuit 70.

本体回路７０は、図示しないＣＰＵ，メモリ等を有する制御部を備え、印刷を実行するための所定のプログラムを実行することができる。本実施形態において、本体回路７０は、図示しない操作部や外部機器のインターフェースを備えており、操作部に対する利用者の操作に応じて外部機器（メモリやコンピュータ等）から印刷対象を示す情報を取得し、所定の処理を行って印刷イメージを生成し、駆動部５０を適宜制御して印刷イメージを印刷媒体に印刷させる。   The main body circuit 70 includes a control unit having a CPU, a memory, and the like (not shown), and can execute a predetermined program for executing printing. In the present embodiment, the main body circuit 70 includes an operation unit and an external device interface (not shown), and acquires information indicating a print target from an external device (memory, computer, or the like) in accordance with a user operation on the operation unit. Then, a predetermined process is performed to generate a print image, and the drive unit 50 is appropriately controlled to print the print image on a print medium.

なお、駆動部５０を駆動して印刷を実行する際、本体回路７０は昇圧回路４０を停止させず、駆動部５０に電圧４２Ｖの電力を供給するが、本明細書ではこの状態を印刷モードと呼ぶ。駆動部５０が駆動されずに予め決められた所定時間が経過した場合、本体回路７０は、昇圧回路４０に制御信号を出力して昇圧回路４０を停止させる。この場合、本体回路７０に供給される３．３Ｖと比較して相対的に高い電圧である４２Ｖを生成するための電力は、電源２０またはＡＣアダプター８０から昇圧回路４０に供給されない。従って、この状態は印刷モードよりも電力消費が抑制された状態であり、本明細書ではこの状態を省電力モードと呼ぶ。   When driving the drive unit 50 to execute printing, the main body circuit 70 does not stop the booster circuit 40 and supplies power of a voltage of 42 V to the drive unit 50. In this specification, this state is referred to as a print mode. Call. When a predetermined time elapses without driving the drive unit 50, the main body circuit 70 outputs a control signal to the booster circuit 40 to stop the booster circuit 40. In this case, power for generating 42 V, which is a relatively higher voltage than 3.3 V supplied to the main circuit 70, is not supplied from the power supply 20 or the AC adapter 80 to the booster circuit 40. Therefore, this state is a state in which power consumption is suppressed as compared with the print mode, and this state is referred to as a power saving mode in this specification.

本体回路７０は、上述のように昇圧回路４０の停止／非停止や駆動部５０の駆動タイミングを制御できるほか、電源２０を制御することが可能である。すなわち、本体回路７０と電源２０とは信号線で接続されており、本体回路７０は当該信号線を介して電源２０に対して現在が印刷モードであることを示す信号（印刷モード信号）と現在が省電力モードであることを示す信号（省電力モード信号）とを出力することが可能である。   The main circuit 70 can control the power supply 20 in addition to controlling the stop / non-stop of the booster circuit 40 and the drive timing of the drive unit 50 as described above. That is, the main body circuit 70 and the power source 20 are connected by a signal line, and the main body circuit 70 transmits a signal (print mode signal) indicating that the current print mode is being supplied to the power source 20 via the signal line. Can output a signal (power saving mode signal) indicating that is in the power saving mode.

（２）電源の構成：
電源２０は、上述のモード（印刷モードおよび省電力モード）に応じて異なる電圧の電力を出力する構成を備えている。図２は、電源２０の内部構成を示すブロック図である。電源２０は、セル２１ａ〜２１ｄと、制御ＩＣ２２と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１を備えている。セル２１ａ〜２１ｄは、上述のように、充電量に応じて３〜４Ｖの電圧で直流電力を出力する電池である。 (2) Configuration of power supply:
The power supply 20 has a configuration for outputting power of different voltages according to the above-described modes (print mode and power saving mode). FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the power supply 20. The power supply 20 includes cells 21a to 21d, a control IC 22, and switches SW1 to SW11. As described above, the cells 21a to 21d are batteries that output DC power at a voltage of 3 to 4 V in accordance with the amount of charge.

制御ＩＣ２２は、図示しないＣＰＵ，メモリ等を有する制御部を備え、予めＲＯＭ等に記録されたプログラムを実行することによって既定の機能を実行することができる。本実施形態においては、当該プログラムがＳＷ制御部２２ａ、電圧検出部２２ｂ、累積使用時間計測部２２ｃというプログラムモジュールを備え、ＳＷ制御部２２ａは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１を制御する機能を制御ＩＣ２２に実現させる。すなわち、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１は電気的にオン、オフを切り替え可能なスイッチ（例えば、ＭＯＳ−ＦＥＴ等）であり、制御ＩＣ２２は、ＳＷ制御部２２ａの処理により、図示しない信号線を介してスイッチＳＷ１〜ＳＷ１１をオンまたはオフに設定することが可能である。   The control IC 22 includes a control unit having a CPU, a memory, and the like (not shown), and can execute a predetermined function by executing a program recorded in advance in a ROM or the like. In the present embodiment, the program includes program modules such as a SW control unit 22a, a voltage detection unit 22b, and an accumulated usage time measurement unit 22c. The SW control unit 22a realizes a function for controlling the switches SW1 to SW11 in the control IC 22. Let That is, the switches SW1 to SW11 are switches (for example, MOS-FETs) that can be switched on and off electrically, and the control IC 22 performs switch SW1 via a signal line (not shown) by processing of the SW control unit 22a. It is possible to set SW11 to ON or OFF.

電圧検出部２２ｂは、セル２１ａ〜２１ｄの電圧を検出する機能を制御ＩＣ２２に実現させる。すなわち、制御ＩＣ２２は、図示しないＡ／Ｄコンバーターおよび配線を備えており、制御ＩＣ２２は、電圧検出部２２ｂの処理により、当該Ａ／Ｄコンバーターによってアナログ値からデジタル値に変換されたセル２１ａ〜２１ｄの電圧を取得することができる。   The voltage detection unit 22b causes the control IC 22 to realize a function of detecting the voltages of the cells 21a to 21d. That is, the control IC 22 includes an A / D converter and a wiring (not shown), and the control IC 22 converts the cells 21a to 21d converted from analog values into digital values by the A / D converter by processing of the voltage detection unit 22b. Voltage can be obtained.

累積使用時間計測部２２ｃは、セル２１ａ〜２１ｄのそれぞれについて累積使用時間を検出する機能を制御ＩＣ２２に実現させる。すなわち、制御ＩＣ２２は、図示しないメモリにセル２１ａ〜２１ｄのそれぞれについての累積使用時間を記憶させる記憶領域を確保している。本実施形態においては、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１の組み合わせによって使用対象のセルが決定されるため、制御ＩＣ２２は、累積使用時間計測部２２ｃの処理により、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１の状態に基づいて、使用中のセルを特定し、図示しない計時回路によって使用期間を計測する。さらに、制御ＩＣ２２は、使用中のセルについての記憶領域に記憶された累積使用時間に対し、新たに計測された使用期間を加算する。   The accumulated usage time measurement unit 22c causes the control IC 22 to realize a function of detecting the accumulated usage time for each of the cells 21a to 21d. That is, the control IC 22 secures a storage area for storing the accumulated usage time for each of the cells 21a to 21d in a memory (not shown). In the present embodiment, since the cell to be used is determined by the combination of the switches SW1 to SW11, the control IC 22 is in use based on the state of the switches SW1 to SW11 by the processing of the accumulated usage time measurement unit 22c. The cell is specified, and the period of use is measured by a timing circuit (not shown). Further, the control IC 22 adds the newly measured usage period to the cumulative usage time stored in the storage area for the cell in use.

スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１は、セル２１ａ〜２１ｄの全てを直列接続して外部に電力を供給する接続状態（第１状態）、または、セル２１ａ〜２１ｄのいずれか１個によって外部に電力を供給する接続状態（第２状態）を実現できるように配線されている。すなわち、スイッチＳＷ１はセル２１ａの正極と外部端子Ｔ1との間に介在し、スイッチＳＷ２はセル２１ａの負極と外部端子Ｔ2との間に介在する。また、スイッチＳＷ３はセル２１ｂの正極と外部端子Ｔ1との間、スイッチＳＷ４はセル２１ｂの負極と外部端子Ｔ2との間、スイッチＳＷ５はセル２１ｃの正極と外部端子Ｔ1との間、スイッチＳＷ６はセル２１ｃの負極と外部端子Ｔ2との間、スイッチＳＷ７はセル２１ｄの正極と外部端子Ｔ1との間、スイッチＳＷ８はセル２１ａの負極とセル２１ｂの正極との間、スイッチＳＷ９はセル２１ｂの負極とセル２１ｃの正極との間、スイッチＳＷ１０はセル２１ｃの負極とセル２１ｄの正極との間、スイッチＳＷ１１はセル２１ａの正極とセル２１ｄの負極との間に介在する。 The switches SW1 to SW11 are connected to supply power to the outside by connecting all of the cells 21a to 21d in series (first state), or connected to supply power to the outside by any one of the cells 21a to 21d. Wiring is performed so that the state (second state) can be realized. That is, the switch SW1 is interposed between the positive electrode and the external terminal T 1 of the cell 21a, the switch SW2 is interposed between the negative electrode and the external terminal T 2 of the cell 21a. Further, between the switch SW3 is positive electrode and the external terminal T 1 of the cell 21b, between the switch SW4 between the negative electrode and the external terminal T 2 of the cell 21b, the switch SW5 and the positive electrode and the external terminal T 1 of the cell 21c, between the switch SW6 and the negative electrode and the external terminal T 2 of the cell 21c, the switch SW7 is between the positive electrode and the external terminal T 1 of the cell 21d, the switch SW8 between the positive electrode of the negative electrode and the cell 21b of the cell 21a, the switch SW9 Is between the negative electrode of the cell 21b and the positive electrode of the cell 21c, the switch SW10 is interposed between the negative electrode of the cell 21c and the positive electrode of the cell 21d, and the switch SW11 is interposed between the positive electrode of the cell 21a and the negative electrode of the cell 21d.

本実施形態において、電源２０は、制御ＩＣ２２とスイッチＳＷ１〜ＳＷ１１により、外部の負荷（印刷モード、省電力モードのいずれか）に応じて使用対象のセルを切り替える。従って、制御ＩＣ２２とＳＷ１〜ＳＷ１１が切替回路として機能する。また、本実施形態において、電源２０は、電圧の変換による電力変換効率を低下させないようにセルを切り替える。ここでは、本体回路７０の処理および制御ＩＣ２２の処理によって当該セルの切替を詳細に説明する。   In the present embodiment, the power supply 20 switches the cell to be used by the control IC 22 and the switches SW1 to SW11 according to an external load (either the print mode or the power saving mode). Therefore, the control IC 22 and SW1 to SW11 function as a switching circuit. In the present embodiment, the power supply 20 switches cells so as not to reduce the power conversion efficiency due to voltage conversion. Here, the switching of the cell will be described in detail by the processing of the main body circuit 70 and the processing of the control IC 22.

（２−１）本体回路の処理：
図１Ｂは、本体回路７０の処理を示すフローチャートである。印刷装置１０が起動されると、電源２０、ＡＣアダプター８０のいずれから電力が供給されている状態であっても昇降圧回路６０によって本体回路７０に印加すべき電圧３．３Ｖの電力が生成される。昇降圧回路６０から電圧３．３Ｖの電力が出力されると、本体回路７０は、図１Ｂに示す本体回路の処理を実行する。 (2-1) Main circuit processing:
FIG. 1B is a flowchart showing processing of the main circuit 70. When the printing apparatus 10 is activated, a voltage of 3.3 V to be applied to the main body circuit 70 is generated by the step-up / step-down circuit 60 regardless of whether power is supplied from the power supply 20 or the AC adapter 80. The When power of voltage 3.3V is output from the step-up / step-down circuit 60, the main circuit 70 executes the processing of the main circuit shown in FIG. 1B.

当該処理において、本体回路７０は、印刷指示があったか否かを判定する（ステップＳ１００）。すなわち、図示しない操作部によって利用者が印刷開始を指示した場合に、本体回路７０は、印刷指示があったと判定する。ステップＳ１００において、印刷指示があったと判定されなかった場合、本体回路７０は、印刷指示があったと判定されることなく所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。すなわち、本体回路７０は、ステップＳ１００において印刷指示があったと判定されなかった場合、図示しない計時回路によって経過時間の計測を開始する。そして、当該計測結果が、所定時間（省電力モードに移行するまでの待機時間として予め規定された時間）以上になった場合、本体回路７０は所定時間が経過したと判定する。   In this process, the main circuit 70 determines whether or not there is a print instruction (step S100). That is, when the user gives an instruction to start printing using an operation unit (not shown), the main circuit 70 determines that there has been a printing instruction. If it is not determined in step S100 that there is a print instruction, the main circuit 70 determines whether or not a predetermined time has passed without determining that there is a print instruction (step S110). That is, the main body circuit 70 starts measuring the elapsed time by using a clock circuit (not shown) when it is not determined in step S100 that a print instruction has been given. Then, when the measurement result is equal to or longer than a predetermined time (a time defined in advance as a standby time until shifting to the power saving mode), the main body circuit 70 determines that the predetermined time has elapsed.

ステップＳ１１０において、所定時間が経過したと判定されなかった場合、本体回路７０は、ステップＳ１００以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１１０において、所定時間が経過したと判定された場合、本体回路７０は、省電力モード信号を出力する（ステップＳ１２０）。すなわち、本体回路７０は、現在が省電力モードであることを示す信号を電源２０に対して出力する。また、本体回路７０は、昇圧回路４０に制御信号を出力し、昇圧回路４０を停止させる。その後、本体回路７０は、ステップＳ１００以降の処理を繰り返す。   If it is not determined in step S110 that the predetermined time has elapsed, the main body circuit 70 repeats the processing after step S100. On the other hand, when it is determined in step S110 that the predetermined time has elapsed, the main circuit 70 outputs a power saving mode signal (step S120). That is, the main circuit 70 outputs a signal indicating that the current state is the power saving mode to the power supply 20. The main circuit 70 outputs a control signal to the booster circuit 40 and stops the booster circuit 40. After that, the main circuit 70 repeats the processes after step S100.

一方、ステップＳ１００において、印刷指示があったと判定された場合、本体回路７０は、印刷モード信号を出力する（ステップＳ１３０）。すなわち、本体回路７０は、現在が印刷モードであることを示す信号を電源２０に対して出力する。次に、本体回路７０は、印刷処理を実行する（ステップＳ１４０）。すなわち、本体回路７０は、昇圧回路４０に対して制御信号を出力し、昇圧回路４０を非停止状態にさせる。この結果、昇圧回路４０から電圧４２Ｖの電力が出力される。また、本体回路７０は、操作部に対する利用者の操作に応じて印刷対象を特定し、所定の処理を行って印刷イメージを生成する。さらに、本体回路７０は、駆動部５０に対して制御信号を出力し、印刷ヘッドやキャリッジ、印刷媒体搬送装置等を駆動させ、当該印刷イメージを印刷させる。印刷処理が終了すると、本体回路７０は、ステップＳ１００以降の処理を繰り返す。   On the other hand, when it is determined in step S100 that there is a print instruction, the main body circuit 70 outputs a print mode signal (step S130). That is, the main body circuit 70 outputs a signal indicating that the current print mode is to the power supply 20. Next, the main circuit 70 executes a printing process (step S140). That is, the main body circuit 70 outputs a control signal to the booster circuit 40 to make the booster circuit 40 non-stopped. As a result, the voltage 42V is output from the booster circuit 40. Further, the main body circuit 70 specifies a print target in accordance with a user operation on the operation unit, and performs a predetermined process to generate a print image. Further, the main body circuit 70 outputs a control signal to the driving unit 50, drives a print head, a carriage, a print medium transport device, and the like to print the print image. When the printing process is completed, the main circuit 70 repeats the processes after step S100.

（２−２）制御ＩＣの処理：
図３は、制御ＩＣ２２の処理を示すフローチャートである。本実施形態においては、電源２０が印刷装置１０に装着された状態で、印刷装置１０が起動されると制御ＩＣ２２の処理が開始される。制御ＩＣ２２の処理において、制御ＩＣ２２は、累積使用時間が最小のセルを使用対象に設定する（ステップＳ２００）。すなわち、制御ＩＣ２２は、累積使用時間計測部２２ｃの処理により、セル２１ａ〜２１ｄの累積使用時間を参照し、これらのセル２１ａ〜２１ｄの中から累積使用時間が最小のセルを１個選択し、使用対象として設定する。本実施形態にかかるセル２１ａ〜２１ｄは二次電池であり、セルの累積使用時間が長くなると、セルの劣化の程度が増加するが、累積使用時間が最小のセルが使用対象となることにより、累積使用時間の短いセルから使用することが可能になる。従って、セル２１ａ〜２１ｄのそれぞれにおける累積使用時間を均一化することができ、電池の劣化の程度を均一化することができる。 (2-2) Control IC processing:
FIG. 3 is a flowchart showing the processing of the control IC 22. In the present embodiment, when the printing apparatus 10 is activated in a state where the power supply 20 is attached to the printing apparatus 10, the processing of the control IC 22 is started. In the processing of the control IC 22, the control IC 22 sets a cell having the minimum accumulated usage time as a usage target (step S200). That is, the control IC 22 refers to the accumulated usage time of the cells 21a to 21d by the processing of the accumulated usage time measuring unit 22c, and selects one cell having the smallest accumulated usage time from these cells 21a to 21d. Set as the target of use. The cells 21a to 21d according to the present embodiment are secondary batteries, and when the accumulated use time of the cell becomes longer, the degree of deterioration of the cell increases. The cell can be used from a cell having a short accumulated use time. Therefore, the accumulated usage time in each of the cells 21a to 21d can be made uniform, and the degree of deterioration of the battery can be made uniform.

次に、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２００で設定した使用対象のセルの累積使用時間の計測を開始する（ステップＳ２０５）。すなわち、制御ＩＣ２２は、累積使用時間計測部２２ｃの処理により、図示しない計測回路を利用して使用時間の計測を開始し、使用対象のセルの累積使用時間を記憶させるメモリの記憶領域を順次更新する。次に、制御ＩＣ２２は、使用対象のセルのみによって電力を出力する（ステップＳ２１０）。すなわち、制御ＩＣ２２は、ＳＷ制御部２２ａの処理により、使用対象とされた１個のセルのみによって電力を外部に出力するようにＳＷ１〜ＳＷ１１に対して制御信号を出力する。この結果、第２状態が実現される。   Next, the control IC 22 starts measuring the accumulated usage time of the cell to be used set in step S200 (step S205). That is, the control IC 22 starts measuring the usage time using a measurement circuit (not shown) by the processing of the cumulative usage time measurement unit 22c, and sequentially updates the storage area of the memory for storing the cumulative usage time of the cell to be used. To do. Next, the control IC 22 outputs power only by the use target cell (step S210). That is, the control IC 22 outputs a control signal to the SW1 to SW11 so that the power is output to the outside only by one cell that is a use target by the processing of the SW control unit 22a. As a result, the second state is realized.

図４Ａ〜図５Ｂは、図２に示す電源２０からスイッチＳＷ１〜ＳＷ１１およびセル２１ａ〜２１ｄとその配線を抜き出して示す図である。ステップＳ２００でセル２１ａが使用対象に設定された場合、制御ＩＣ２２は、スイッチＳＷ１、Ｗ２を制御してオンに設定し、他のスイッチをオフに設定する。この結果、図４Ａで示すように、太線の配線のみ導通し、セル２１ａのみから外部に対して電力が供給される。従って、この状態において、外部にはセル２１ａによって電圧３Ｖ〜４Ｖの直流電力が供給される。   4A to 5B are diagrams showing the switches SW1 to SW11 and the cells 21a to 21d and their wirings extracted from the power supply 20 shown in FIG. When the cell 21a is set to be used in step S200, the control IC 22 controls the switches SW1 and W2 to turn on and sets the other switches to off. As a result, as shown in FIG. 4A, only the thick wiring is conducted, and power is supplied to the outside only from the cell 21a. Therefore, in this state, DC power having a voltage of 3V to 4V is supplied to the outside by the cell 21a.

以上のように、本実施形態においては、印刷装置１０が起動された直後は、電源２０から単一のセルのみによって外部に電力が供給される省電力モードである。また、本実施形態においては、後述するように、制御ＩＣ２２の処理はループ処理となっており、印刷モードに移行した後、再度省電力モードに移行した場合にもステップＳ２４０を経てステップＳ２００が実行される。従って、再度、単一のセルのみによって外部に電力が供給されるとなる。むろん、以上の処理は一例であり、印刷装置１０の起動時に印刷モードとなり、印刷指示がされることなく所定時間経過した場合に省電力モードに移行してもよい。   As described above, in the present embodiment, immediately after the printing apparatus 10 is activated, the power saving mode is in which power is supplied from the power source 20 to the outside only by a single cell. In the present embodiment, as will be described later, the process of the control IC 22 is a loop process, and step S200 is executed via step S240 even when the mode is shifted to the power saving mode after shifting to the printing mode. Is done. Accordingly, power is again supplied to the outside only by a single cell. Of course, the above processing is an example, and the printing mode may be set when the printing apparatus 10 is activated, and may be shifted to the power saving mode when a predetermined time elapses without being instructed to print.

さらに、制御ＩＣ２２は、印刷モード信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２１５）。すなわち、図示しない操作部によって利用者が印刷開始を指示した場合、本体回路７０は、ステップＳ１００，Ｓ１３０の処理により、電源２０に対して印刷モード信号を出力する。当該印刷モード信号が出力された場合、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２１５において印刷モード信号が入力されたと判定する。ステップＳ２１５において、印刷モード信号が入力されたと判定されない場合、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２００以降の処理を繰り返す。すなわち、省電力モードで待機する。   Further, the control IC 22 determines whether or not a print mode signal has been input (step S215). That is, when the user gives an instruction to start printing through an operation unit (not shown), the main body circuit 70 outputs a print mode signal to the power supply 20 through the processes of steps S100 and S130. When the print mode signal is output, the control IC 22 determines that the print mode signal is input in step S215. If it is not determined in step S215 that the print mode signal has been input, the control IC 22 repeats the processing from step S200. That is, it stands by in the power saving mode.

ステップＳ２１５において、印刷モード信号が入力されたと判定された場合、制御ＩＣ２２は、全てのセルの累積使用時間の計測を開始する（ステップＳ２２０）。すなわち、制御ＩＣ２２は、累積使用時間計測部２２ｃの処理により、図示しない計測回路を利用して使用時間の計測を開始し、全てのセルについて累積使用時間を記憶させるメモリの記憶領域を順次更新する。   If it is determined in step S215 that a print mode signal has been input, the control IC 22 starts measuring the accumulated usage time of all cells (step S220). That is, the control IC 22 starts measurement of usage time using a measurement circuit (not shown) by the processing of the cumulative usage time measurement unit 22c, and sequentially updates the storage area of the memory that stores the cumulative usage time for all cells. .

次に、制御ＩＣ２２は、全てのセルを短絡させる（ステップＳ２２５）。すなわち、制御ＩＣ２２は、ＳＷ制御部２２ａの処理により、セル２１ａ〜２１ｄを直列接続によって短絡させるようにＳＷ１〜ＳＷ１１に対して制御信号を出力する。具体的には、制御ＩＣ２２は、スイッチＳＷ８〜ＳＷ１１を制御してオンに設定し、他のスイッチをオフに設定する。この結果、図４Ｂで示す太線の配線のみ導通し、セル２１ａ〜２１ｄが直列接続で短絡され、短時間で全てのセル２１ａ〜２１ｄの電圧が均一化される状態となる。   Next, the control IC 22 short-circuits all the cells (step S225). That is, the control IC 22 outputs a control signal to the SW1 to SW11 so that the cells 21a to 21d are short-circuited in series by the processing of the SW control unit 22a. Specifically, the control IC 22 controls the switches SW8 to SW11 to turn on and sets the other switches to off. As a result, only the thick wiring shown in FIG. 4B is conducted, the cells 21a to 21d are short-circuited in series connection, and the voltages of all the cells 21a to 21d are equalized in a short time.

次に、制御ＩＣ２２は、セルの電圧差が閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ２３０）。すなわち、制御ＩＣ２２は、電圧検出部２２ｂの処理により、セル２１ａ〜２１ｄの電圧を取得し、セル２１ａ〜２１ｄの電圧が均一化されたと見なすために予め設定された閾値に基づいて電圧差が閾値より小さいか否かを判定する。判定は、種々の手法で行って良く、例えば、セル２１ａ〜２１ｄの電圧の最大値と最小値との差が閾値より小さい場合にセル２１ａ〜２１ｄの電圧が均一化されたと見なしても良いし、セル２１ａ〜２１ｄの電圧の平均値からの乖離の最大値が閾値より小さい場合にセル２１ａ〜２１ｄの電圧が均一化されたと見なしても良く、種々の構成を採用可能である。   Next, the control IC 22 determines whether or not the cell voltage difference is smaller than the threshold (step S230). That is, the control IC 22 obtains the voltages of the cells 21a to 21d by the processing of the voltage detection unit 22b, and the voltage difference is determined based on a threshold set in advance so that the voltages of the cells 21a to 21d are considered uniform. It is determined whether it is smaller. The determination may be performed by various methods. For example, when the difference between the maximum value and the minimum value of the voltages of the cells 21a to 21d is smaller than the threshold value, it may be considered that the voltages of the cells 21a to 21d are equalized. When the maximum deviation from the average value of the voltages of the cells 21a to 21d is smaller than the threshold value, the voltages of the cells 21a to 21d may be regarded as equalized, and various configurations can be employed.

ステップＳ２３０において、セルの電圧差が閾値より小さいと判定されない場合、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２３０の処理を繰り返す。一方、ステップＳ２３０において、セルの電圧差が閾値より小さいと判定された場合、制御ＩＣ２２は、全てのセルを直列接続する（ステップＳ２３５）。すなわち、制御ＩＣ２２は、ＳＷ制御部２２ａの処理により、セル２１ａ〜２１ｄを直列接続して外部に電力を供給させるようにＳＷ１〜ＳＷ１１に対して制御信号を出力する。この結果、第１状態が実現される。   If it is not determined in step S230 that the cell voltage difference is smaller than the threshold, the control IC 22 repeats the process of step S230. On the other hand, when it is determined in step S230 that the voltage difference between the cells is smaller than the threshold value, the control IC 22 connects all the cells in series (step S235). That is, the control IC 22 outputs a control signal to the SW1 to SW11 so that the cells 21a to 21d are connected in series and power is supplied to the outside by the processing of the SW control unit 22a. As a result, the first state is realized.

具体的には、制御ＩＣ２２は、スイッチＳＷ１，ＳＷ８〜ＳＷ１０を制御してオンに設定し、他のスイッチをオフに設定する。この結果、図５Ａで示す太線の配線のみ導通し、セル２１ａ〜２１ｄが直列接続された状態で外部に電力が供給される。従って、この状態において、外部にはセル２１ａ〜２１ｄの電圧の和による直流電力、すなわち、電圧１２Ｖ〜１６Ｖの直流電力が供給される。   Specifically, the control IC 22 controls the switches SW1, SW8 to SW10 to turn on and sets the other switches to off. As a result, only the thick line shown in FIG. 5A is conducted, and power is supplied to the outside in a state where the cells 21a to 21d are connected in series. Therefore, in this state, the DC power by the sum of the voltages of the cells 21a to 21d, that is, the DC power of 12V to 16V is supplied to the outside.

次に、制御ＩＣ２２は、省電力モード信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２４０）。すなわち、印刷指示があったと判定されることなく所定時間が経過した場合、本体回路７０は、ステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理により、電源２０に対して省電力モード信号を出力する。当該省電力モード信号が出力された場合、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２４０において省電力モード信号が入力されたと判定する。ステップＳ２４０において、省電力モード信号が入力されたと判定されない場合、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２４０以降の処理を繰り返す。すなわち、印刷モードで待機する。一方、ステップＳ２４０において、省電力モード信号が入力されたと判定された場合、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２００以降の処理を繰り返す。   Next, the control IC 22 determines whether or not a power saving mode signal is input (step S240). That is, when it is determined that the print instruction has not been given and the predetermined time has elapsed, the main body circuit 70 outputs a power saving mode signal to the power supply 20 through the processes of steps S110 and S120. When the power saving mode signal is output, the control IC 22 determines in step S240 that the power saving mode signal has been input. If it is not determined in step S240 that the power saving mode signal has been input, the control IC 22 repeats the processes in and after step S240. That is, it stands by in the print mode. On the other hand, when it is determined in step S240 that the power saving mode signal has been input, the control IC 22 repeats the processes in and after step S200.

以上の構成において、印刷モードは駆動部が駆動される高負荷の状態、省電力モードは昇圧回路４０が停止された低負荷の状態である。そして、印刷モードにおいては全てのセル２１ａ〜２１ｄが直列接続されて外部に電力が供給され、省電力モードにおいては１個のセルのみから外部に電力が供給される。従って、本実施形態において、電源２０は、外部の負荷に応じて、複数のセル（４個のセル）を直列接続する第１状態と、一部のセル（３個のセル）を使用せず残りのセル（１個のセル）を使用する第２状態とを切り替える構成を備えている。   In the above configuration, the printing mode is a high load state in which the drive unit is driven, and the power saving mode is a low load state in which the booster circuit 40 is stopped. In the printing mode, all the cells 21a to 21d are connected in series and power is supplied to the outside. In the power saving mode, power is supplied to the outside only from one cell. Therefore, in this embodiment, the power supply 20 does not use the first state in which a plurality of cells (four cells) are connected in series and some cells (three cells) according to an external load. It has a configuration for switching to the second state in which the remaining cells (one cell) are used.

印刷モードにおいて実現される第１状態は、４個のセルを直列接続する状態であるため、４個のセルによって出力可能な電圧の中で、最大の電圧が出力として得られる状態となる。印刷装置１０の駆動部５０においては必要とされる電圧が４２Ｖであり、電源２０が備えるセルの数は４個であり、これらの電圧やセルの個数は設計段階においてコストとを加味して特定の値に決められる。４個のセルで出力可能な電圧は「単一セルの電圧」〜「単一セルの電圧×４」、すなわち、約４Ｖ〜約１６Ｖであり、４２Ｖより小さい。   Since the first state realized in the print mode is a state in which four cells are connected in series, the maximum voltage among the voltages that can be output by the four cells is obtained as an output. The voltage required for the drive unit 50 of the printing apparatus 10 is 42 V, and the number of cells included in the power supply 20 is four. These voltages and the number of cells are specified in consideration of cost in the design stage. The value of The voltage that can be output by the four cells is “single cell voltage” to “single cell voltage × 4”, that is, about 4V to about 16V, which is smaller than 42V.

そこで、印刷装置１０は印刷モードにおいて、昇圧回路４０によって電源２０の出力電圧を昇圧するが、この場合、一般的には、変換前後の電圧の差が小さいほど電力変換効率が高い（損失が少ない）。従って、第１状態において複数のセルの全て（４個）を直列接続する本実施形態においては、４個のセルによって得られる電圧の最大値を外部に出力することになり、４個のセルによって得られる電力変換効率の中で、最も高い電力変換効率で変換を行って負荷に対して電力を供給することができる。   Therefore, in the printing mode, the printing apparatus 10 boosts the output voltage of the power supply 20 by the booster circuit 40. In this case, generally, the smaller the voltage difference before and after the conversion, the higher the power conversion efficiency (less loss). ). Therefore, in this embodiment in which all (four) of the plurality of cells are connected in series in the first state, the maximum value of the voltage obtained by the four cells is output to the outside. Of the obtained power conversion efficiencies, power can be supplied to the load by performing conversion at the highest power conversion efficiency.

さらに、第２状態は、３個のセルを使用しないため、当該３個のセルにおいて劣化を防止することができる。また、これらのセルにおいて電力を消費しないようにすることができる。   Further, since the second state does not use three cells, it is possible to prevent deterioration in the three cells. Moreover, it is possible not to consume power in these cells.

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、第１状態で複数の電池を直列接続する一方、第２状態で一部の電池を使用しない構成を採用する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。 (3) Other embodiments:
The above embodiment is an example for carrying out the present invention. As long as a configuration in which a plurality of batteries are connected in series in the first state and a part of the batteries are not used in the second state is adopted, there are others. Various embodiments can be employed.

例えば、第２状態において使用する電池は１個に限定されない。上述の実施形態においては、省電力モードにおいて本体回路７０を駆動するために必要な電圧が３．３Ｖであり、セル１個の出力電圧が最も当該電圧３．３Ｖに近いため、省電力モードにおいて２個以上のセルを直列接続せずに１個のセルから電力を供給することで昇降圧回路６０における電力損失を抑制することができる。従って、省電力モードにおいて必要とされる電圧が、例えば、６Ｖなど、複数個のセルの直列接続によって得られる電圧に近ければ、省電力モードにおいて２個など複数個のセルを直列接続して電力を出力してもよい。   For example, the number of batteries used in the second state is not limited to one. In the above embodiment, the voltage required to drive the main circuit 70 in the power saving mode is 3.3V, and the output voltage of one cell is closest to the voltage 3.3V. Power loss in the step-up / step-down circuit 60 can be suppressed by supplying power from one cell without connecting two or more cells in series. Therefore, if the voltage required in the power saving mode is close to the voltage obtained by the series connection of a plurality of cells, such as 6 V, for example, a plurality of cells such as two in the power saving mode are connected in series. May be output.

また、第２状態における接続態様は直列接続に限定されない。例えば、省電力モードにおいて、１個のセルの電圧に近い電圧が必要である場合に、複数個のセルを並列接続してもよい。図５Ｂは、セル２１ａ〜２１ｃを並列接続した場合の例である。この例は、例えば、上述の実施形態のステップＳ２００〜Ｓ２１０において、制御ＩＣ２２が累積使用時間の短いセルを３個選択し、累積使用時間の計測を開始するとともにスイッチＳＷ１〜ＳＷ６をオンに設定し、他のスイッチをオフに設定することによって実現される。この構成によれば、図４Ａに示す状態よりも省電力モードにおける駆動可能時間を延ばすことができる。また、セル２１ａ〜２１ｄの少なくとも１個を使用しないことにより、少なくとも１個においては劣化を防止することができる。   Moreover, the connection mode in the second state is not limited to series connection. For example, in the power saving mode, when a voltage close to the voltage of one cell is necessary, a plurality of cells may be connected in parallel. FIG. 5B shows an example in which the cells 21a to 21c are connected in parallel. In this example, for example, in steps S200 to S210 of the above-described embodiment, the control IC 22 selects three cells having a short cumulative usage time, starts measurement of the cumulative usage time, and turns on the switches SW1 to SW6. This is realized by setting other switches to OFF. According to this configuration, the drivable time in the power saving mode can be extended as compared with the state shown in FIG. 4A. Further, by not using at least one of the cells 21a to 21d, it is possible to prevent deterioration in at least one of the cells.

複数の電池は、電位差の生じる複数の電極を備えており、電極への配線によって配線された回路に電力を供給することができればよい。従って、各電池は単一のセルによって構成されていても良いし、複数のセルが直列または並列に接続されて構成されていても良い。また、電池は一次電池であっても良いし二次電池であっても良い。さらに、エネルギー源の態様や電極の態様など、電池の種類は特に限定されず、種々の種類が採用されてよい。   The plurality of batteries may include a plurality of electrodes that generate potential differences and supply power to a circuit wired by wiring to the electrodes. Therefore, each battery may be constituted by a single cell, or a plurality of cells may be connected in series or in parallel. The battery may be a primary battery or a secondary battery. Furthermore, the type of battery, such as the mode of energy source and the mode of electrode, is not particularly limited, and various types may be adopted.

切替回路は、第１状態と第２状態とを切り替えることができればよく、スイッチ等によって配線状態を変更する制御部を備える回路等によって実現可能である。すなわち、複数の電池が直列接続された状態や一部の電池を使用しない状態を複数のスイッチのオン、オフで切り替えられる回路が構成され、制御部でスイッチのオン、オフを切り替える事により、第１状態と第２状態とが切り替えられるように構成されていれば良い。   The switching circuit only needs to be able to switch between the first state and the second state, and can be realized by a circuit or the like including a control unit that changes the wiring state by a switch or the like. In other words, a circuit is configured that can be switched by turning on or off a plurality of switches when a plurality of batteries are connected in series or a state in which some of the batteries are not used. What is necessary is just to be comprised so that 1st state and 2nd state can be switched.

第１状態は、複数の電池を直列接続して外部に電力供給する状態であれば良い。すなわち、第１状態において複数の電池によって得られる電圧を最大化できるようにこれらの電池が直列接続されればよい。なお、第１状態で使用される複数の電池は、電源が備える複数の電池の全てであるが、全て直列接続される状態に限定されず、並列接続が併用される場合も想定され得る。例えば、複数の電池の半分ずつを直列接続し、直列接続された２組の電池群を並列接続する構成等が挙げられる。この構成であっても、複数の電池の半分が直列接続されることにより、当該半分の電池を利用して出力し得る電圧の最大値を出力することができる。   The first state may be a state in which a plurality of batteries are connected in series and power is supplied to the outside. That is, these batteries need only be connected in series so that the voltage obtained by the plurality of batteries in the first state can be maximized. Note that the plurality of batteries used in the first state are all of the plurality of batteries included in the power supply, but are not limited to a state in which they are all connected in series, and a case in which parallel connection is used together can also be assumed. For example, a configuration in which half of a plurality of batteries are connected in series and two sets of battery groups connected in series are connected in parallel can be used. Even if it is this structure, the maximum value of the voltage which can be output using the said half battery can be output by connecting the half of a some battery in series.

電源から電力の供給を受ける外部の負荷は、通常、印加されるべき電圧（または電圧範囲）が仕様によって決まっている。そして、多くの場合、負荷に印加される電圧と、複数の電池を組み合わせて出力することが可能な電圧とは異なっている（負荷に対して商用電源から電力供給可能である場合はその電圧も異なっている）。   An external load that receives power supply from a power source usually has a voltage (or voltage range) to be applied determined by specifications. In many cases, the voltage applied to the load is different from the voltage that can be output by combining a plurality of batteries (if the power can be supplied from a commercial power source to the load, the voltage is also Different).

このような場合、電源から供給される電力における電圧が昇降圧回路によって変換された後に負荷に対して印加される。この場合、一般的には、変換前後の電圧の差が小さいほど電力変換効率が高い（損失が少ない）。そして、電源と外部の負荷とを備えるシステム（電子機器等）を構成する場合、通常は、複数の電池によって出力可能な電圧の最大値が負荷に印加すべき電圧の最大値以上にならないように構成される。   In such a case, the voltage in the power supplied from the power source is applied to the load after being converted by the step-up / down circuit. In this case, generally, the smaller the voltage difference before and after the conversion, the higher the power conversion efficiency (less loss). When configuring a system (electronic device or the like) including a power source and an external load, normally, the maximum value of the voltage that can be output by a plurality of batteries does not exceed the maximum value of the voltage to be applied to the load. Composed.

従って、このような構成において、第１状態において複数の電池の全てを直列接続する構成が採用されると、複数の電池によって得られる最大電圧で昇降圧回路に電力を供給することができ、当該複数の電池によって得られる最も高い電力変換効率で変換を行って負荷に対して電力を供給することができる。   Therefore, in such a configuration, when a configuration in which all of the plurality of batteries are connected in series in the first state is adopted, power can be supplied to the buck-boost circuit with the maximum voltage obtained by the plurality of batteries. Conversion can be performed with the highest power conversion efficiency obtained by a plurality of batteries to supply power to the load.

第２状態は、複数の電池の一部を使用せずに残りの電池を使用して外部に電力を供給する状態であれば良い。すなわち、第２状態においては電源が備える電池の一部において電池の劣化を防止することができればよい。なお、第２状態において使用される電池の数は１個であっても良いし、複数個であっても良い。また、第２状態において複数の電池が使用される場合、電池の接続態様は直列接続であっても良いし並列接続であっても良い。   The second state may be a state in which power is supplied to the outside using the remaining batteries without using some of the plurality of batteries. That is, in the second state, it is only necessary to prevent deterioration of the battery in a part of the battery included in the power source. Note that the number of batteries used in the second state may be one or plural. When a plurality of batteries are used in the second state, the connection mode of the batteries may be a series connection or a parallel connection.

各状態における電力の供給先は、切替回路の外部であれば良く、任意の負荷を想定する事ができる。ただし、第１状態と第２状態とを切り替えて電力が供給されることが好ましい負荷である構成、すなわち、負荷が変動し得る構成が好ましい。   The power supply destination in each state may be outside the switching circuit, and an arbitrary load can be assumed. However, a configuration in which it is preferable that power is supplied by switching between the first state and the second state, that is, a configuration in which the load can fluctuate is preferable.

さらに、第２状態においては複数の電池の一部を使用しないため、当該第２状態においては複数の選択肢の中から選択された電池が使用される。電池を選択する際の選択基準としては、種々の選択基準を採用可能である。この構成例としては、例えば、切替回路が、第２状態において、累積使用時間の短い電池を使用する構成を採用可能である。すなわち、各電池において使用開始以後の使用時間を累積して得られる累積使用時間が短い電池を使用すれば、複数の電池のそれぞれにおける累積使用時間を均一化することが可能である。   Furthermore, since some of the plurality of batteries are not used in the second state, a battery selected from a plurality of options is used in the second state. Various selection criteria can be adopted as selection criteria for selecting a battery. As this configuration example, for example, a configuration in which the switching circuit uses a battery with a short cumulative use time in the second state can be employed. That is, if a battery having a short cumulative usage time obtained by accumulating usage time after the start of use is used in each battery, the cumulative usage time in each of the plurality of batteries can be made uniform.

電池の累積使用時間が長くなると、電池における残電力量が低下し、電池の劣化の程度が増加（特に二次電池の場合）するため、複数の電池のそれぞれにおける累積使用時間を均一化することにより、複数の電池において残電力量を均一化し、電池の劣化の程度を均一化することができる。   If the accumulated usage time of the battery becomes longer, the amount of remaining power in the battery decreases, and the degree of deterioration of the battery increases (especially in the case of a secondary battery). Thus, the amount of remaining power can be made uniform among the plurality of batteries, and the degree of deterioration of the batteries can be made uniform.

さらに、切替回路が、第２状態で外部に電力を供給している期間内において、使用する電池を切り替える構成が採用されてもよい。すなわち、切替回路は、第２状態である期間内に使用する電池を動的に切り替える。この構成によれば、長期間にわたって第２状態が継続されたとしても、各電池の累積使用時間に大きな差が生じることはない。このような構成は、例えば、上述の実施形態のステップＳ２１５で印刷モード信号がないと判定された場合の処理を変更することによって実現可能である。具体的には、ステップＳ２１５で印刷モード信号がないと判定された場合、制御ＩＣ２２が、使用対象のセル以外に累積使用時間が最小のセルが存在するか否かを判定する構成とする。そして、使用対象のセル以外に累積使用時間が最小のセルが存在し、さらに、前者と後者の累積使用時間に所定の時間差が生じている場合に、制御ＩＣ２２が使用対象を後者に切り替えてステップＳ２０５に戻る処理とする。   Furthermore, the structure which switches the battery to be used may be employ | adopted within the period when the switching circuit supplies electric power outside in the second state. That is, the switching circuit dynamically switches the battery to be used within the period of the second state. According to this configuration, even if the second state is continued for a long period of time, there is no significant difference in the accumulated usage time of each battery. Such a configuration can be realized, for example, by changing the processing when it is determined in step S215 in the above-described embodiment that there is no print mode signal. Specifically, when it is determined in step S215 that there is no print mode signal, the control IC 22 determines whether there is a cell with the minimum accumulated use time other than the cell to be used. Then, if there is a cell having the minimum accumulated usage time other than the cell to be used, and there is a predetermined time difference between the accumulated usage time of the former and the latter, the control IC 22 switches the usage target to the latter and performs the step The process returns to S205.

さらに、切替回路は、第１状態から第２状態に切り替わる度に、直前の第２状態において使用されていた電池と異なる電池を使用するように構成されていても良い。すなわち、切替回路は、第１状態から第２状態に切り替わる度に使用する電池を変更することにより、複数の電池のそれぞれにおける累積使用時間を均一化する。この構成によれば、簡易な制御によって複数の電池のそれぞれにおける累積使用時間を均一化することができる。このような構成は、例えば、制御ＩＣ２２が最後に使用したセルをメモリに記憶する構成とし、上述のステップＳ２００において、最後に使用したセルと異なるセルを使用対象として設定する構成によって実現可能である。むろん、この際、制御ＩＣ２２は、セルの使用順序に従って使用対象のセルを選択しても良いし、最後に使用したセル以外のセルの中から、累積使用時間が最小のセルを使用対象として設定してもよい。   Furthermore, the switching circuit may be configured to use a battery different from the battery used in the immediately preceding second state each time the first state is switched to the second state. That is, the switching circuit changes the battery to be used every time the first state is switched to the second state, thereby equalizing the cumulative usage time in each of the plurality of batteries. According to this configuration, the cumulative usage time in each of the plurality of batteries can be made uniform by simple control. Such a configuration can be realized by, for example, a configuration in which the cell last used by the control IC 22 is stored in the memory, and a cell different from the last used cell is set as a use target in the above-described step S200. . Of course, at this time, the control IC 22 may select a cell to be used in accordance with the order of use of the cells, or set a cell having the minimum accumulated use time as a use target from cells other than the cell used last. May be.

さらに、第２状態から第１状態に切り替わる場合、切替回路が、複数の電池を短絡させた後に第１状態に移行させる構成であっても良い。すなわち、直列接続される複数の電池のそれぞれにおける電圧は均一である必要があるため、第１状態で複数の電池を直列接続する前に、これらの複数の電池を短絡させれば、第１状態において、電圧が均一な複数の電池が直列接続された状態で外部に電力を供給することができる。なお、複数の電池を短絡させる際には、複数の電池を直列接続した状態で短絡させても良いし、並列接続した状態で短絡させてもよい。   Furthermore, when switching from the second state to the first state, the switching circuit may be configured to shift to the first state after short-circuiting a plurality of batteries. That is, since the voltage in each of the plurality of batteries connected in series needs to be uniform, if the plurality of batteries are short-circuited before the plurality of batteries are connected in series in the first state, the first state , Power can be supplied to the outside in a state where a plurality of batteries having uniform voltages are connected in series. In addition, when short-circuiting a some battery, you may short-circuit in the state which connected the some battery in series, and you may short-circuit in the state connected in parallel.

さらに、第２状態から第１状態に切り替わる場合、切替回路は、複数の電池の全てを短絡させて複数の電池の電圧差が閾値よりも小さくなったと判断した後に第１状態に移行させてもよい。この構成によれば、複数の電池の電圧が均一化されたと見なすことができる状態で複数の電池を直列接続することが可能である。   Further, when switching from the second state to the first state, the switching circuit may short-circuit all of the plurality of batteries and shift to the first state after determining that the voltage difference between the plurality of batteries has become smaller than the threshold value. Good. According to this configuration, it is possible to connect a plurality of batteries in series in a state where the voltages of the plurality of batteries can be regarded as uniform.

さらに、上述の電源を備え、該電源から供給される電力で動作する電子機器が構成されても良い。電子機器としては、第１状態および第２状態によって駆動する種々の機器を想定する事が可能であり、例えば、印刷装置、スキャナ装置、撮像装置、演算装置、携帯端末等やこれらの装置を含む複合機等が挙げられる。さらに、以上のような、第１状態で複数の電池を直列接続する一方、第２状態で一部の電池を使用しない本発明の手法は、方法としても実現可能である。   Furthermore, an electronic device that includes the above-described power supply and operates with power supplied from the power supply may be configured. As the electronic device, various devices driven by the first state and the second state can be assumed, and include, for example, a printing device, a scanner device, an imaging device, a computing device, a portable terminal, and the like. Examples include multifunction peripherals. Furthermore, the method of the present invention in which a plurality of batteries are connected in series in the first state as described above and some of the batteries are not used in the second state can also be realized as a method.

１０…印刷装置、２０…電源、２１ａ〜２１ｄ…セル、２２…制御ＩＣ、２２ａ…制御部、２２ｂ…電圧検出部、２２ｃ…累積使用時間計測部、３０…充電回路、４０…昇圧回路、５０…駆動部、６０…昇降圧回路、７０…本体回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Printing apparatus, 20 ... Power supply, 21a-21d ... Cell, 22 ... Control IC, 22a ... Control part, 22b ... Voltage detection part, 22c ... Accumulated use time measurement part, 30 ... Charging circuit, 40 ... Boosting circuit, 50 ... Driver, 60 ... Buck-boost circuit, 70 ... Main circuit

Claims (7)

複数の電池と、
該複数の電池を直列接続して外部に電力供給する第１状態と、該複数の電池の一部を使用せずに残りの前記電池を使用して外部に電力を供給する第２状態と、を切り替える切替回路と、
を備える電源。 Multiple batteries,
A first state in which the plurality of batteries are connected in series to supply power to the outside; a second state in which power is supplied to the outside using the remaining batteries without using a part of the plurality of batteries; A switching circuit for switching between,
With power supply. 前記切替回路は、前記第２状態において、
累積使用時間の短い前記電池を使用する、
請求項１に記載の電源。 The switching circuit is in the second state,
Use the battery with a short cumulative usage time,
The power supply according to claim 1. 前記切替回路は、
前記第２状態で外部に電力を供給している期間内において、使用する前記電池を切り替える、
請求項２に記載の電源。 The switching circuit is
The battery to be used is switched during a period in which power is supplied to the outside in the second state.
The power supply according to claim 2. 前記切替回路は、
前記第１状態から前記第２状態に切り替わる度に、直前の前記第２状態において使用されていた前記電池と異なる前記電池を使用する、
請求項２または請求項３のいずれかに記載の電源。 The switching circuit is
Each time the first state is switched to the second state, the battery different from the battery used in the immediately preceding second state is used.
The power supply according to any one of claims 2 and 3. 前記切替回路は、
前記第２状態から前記第１状態に切り替わる場合、前記複数の電池を短絡させた後に前記第１状態に移行させる、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電源。 The switching circuit is
When switching from the second state to the first state, the plurality of batteries are short-circuited and then transferred to the first state.
The power supply according to any one of claims 1 to 4. 前記切替回路は、
前記第２状態から前記第１状態に切り替わる場合、前記複数の電池を短絡させて前記複数の電池の電圧差が閾値よりも小さくなったと判断した後に前記第１状態に移行させる、
請求項５に記載の電源。 The switching circuit is
In the case of switching from the second state to the first state, the plurality of batteries are short-circuited, and the voltage difference between the plurality of batteries is determined to be smaller than a threshold value, and then the first state is shifted.
The power supply according to claim 5. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電源を備え、該電源から供給される電力で動作する電子機器。   An electronic device comprising the power source according to claim 1 and operating with electric power supplied from the power source.
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