JP2018110476A - モバイル機器及び制御回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供する。【解決手段】モバイル機器1が備える制御部400は、第1外部機器700及び第2外部機器800のそれぞれの電源仕様に関する情報を参照し、バッテリモニタ抵抗350によってバッテリ電圧を検出し、第1抵抗140及び第2抵抗240によって第1DCDCコンバータ120及び第2DCDCコンバータ220のそれぞれの一端側における電流及び電圧を検出する。制御部400は、これらに基づいて第1制御信号及び第2制御信号を生成する。第1DCDCコンバータ120は第1制御信号に基づきDC電力を変換し、負荷接続ノードND1に出力する。第2DCDCコンバータ220は第2制御信号に基づきDC電力を変換し、負荷接続ノードND1に出力する。【選択図】図1
Description
本発明は、モバイル機器及び制御回路に関する。
近年、シリアルバスは、データ通信を目的として使用される場合のみならず、電力の授受を目的として使用される場合が増えている。例えば、USB(Universal Serial BUS)規格においては、DC(Direct Current)電源線(VBUS線)及び接地線(GND線)を活用して給電側の機器から受電側の機器に電力を供給する応用例がみられる。
しかし、給電側の機器の電力供給能力が低い場合、受電側の機器は、受電側の機器が必要としている電力量(内蔵バッテリへの充電、負荷の動作等に最低限必要な電力量)を受け取ることができない場合がある。
しかし、給電側の機器の電力供給能力が低い場合、受電側の機器は、受電側の機器が必要としている電力量(内蔵バッテリへの充電、負荷の動作等に最低限必要な電力量)を受け取ることができない場合がある。
この問題を解決するために、複数のコネクタから電力を受け取り、それぞれのコネクタを経由して受け取った電力を集約して、1つのコネクタから電力を出力する電力アダプタが提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。
特許文献1には、複数の受電用コネクタ(特許文献1においてはメインUSBコネクタ16及びアシストUSBコネクタ18。以下、括弧内は各特許文献における名称及び符号を指す。)から電力を受け取り、1つの経路に電力を集約し、1つの給電用コネクタ(ドライブUSBコネクタ22)に電力を出力する電力アダプタ(パワーアダプタ10)が記載されている。
しかし、この電力アダプタは、基本的に複数の受電用コネクタに対して同一の電圧(DC5V)が供給されることが前提となっており、意図的に互いに異なる電圧を入力することは想定していない。したがって、特許文献1に記載された電力アダプタでは、外部機器の電源仕様(供給できる電圧、電力等)によっては外部機器を電力アダプタに接続できない場合も生じることとなり、外部機器の電源仕様のバリエーションに対し柔軟に対応することができない。
また、特許文献1に記載された電力アダプタは、受電用コネクタ(16,18)における入力電圧が給電用コネクタ(22)における出力電圧よりも小さい場合には、逆流防止のため、MOS−FET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)により電力の供給経路を切断する構成となっている(特許文献1の[請求項4]、0078]〜[0094]等参照。)。したがって、複数の受電用コネクタ(16,18)から受け取った電力を定常的に同時並行して給電用コネクタ(22)へ供給することはできない。
さらに、特許文献1に記載された電力アダプタにおいて、電力が出力される給電用コネクタ(22)は、依然として1つのUSBコネクタ(ポート)であり、規格で定められた1ポート当たりの電力制限(当該ポートを流通することができる電力量の上限)を超えることができない。このため、電力アダプタのコネクタ(ポート)を規格に準拠した形で提供する場合、電力を受け取る側の機器(特許文献1においてはストレージサブシステム36)が必要としている電力を充足することができない虞がある。
しかし、この電力アダプタは、基本的に複数の受電用コネクタに対して同一の電圧(DC5V)が供給されることが前提となっており、意図的に互いに異なる電圧を入力することは想定していない。したがって、特許文献1に記載された電力アダプタでは、外部機器の電源仕様(供給できる電圧、電力等)によっては外部機器を電力アダプタに接続できない場合も生じることとなり、外部機器の電源仕様のバリエーションに対し柔軟に対応することができない。
また、特許文献1に記載された電力アダプタは、受電用コネクタ(16,18)における入力電圧が給電用コネクタ(22)における出力電圧よりも小さい場合には、逆流防止のため、MOS−FET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)により電力の供給経路を切断する構成となっている(特許文献1の[請求項4]、0078]〜[0094]等参照。)。したがって、複数の受電用コネクタ(16,18)から受け取った電力を定常的に同時並行して給電用コネクタ(22)へ供給することはできない。
さらに、特許文献1に記載された電力アダプタにおいて、電力が出力される給電用コネクタ(22)は、依然として1つのUSBコネクタ(ポート)であり、規格で定められた1ポート当たりの電力制限(当該ポートを流通することができる電力量の上限)を超えることができない。このため、電力アダプタのコネクタ(ポート)を規格に準拠した形で提供する場合、電力を受け取る側の機器(特許文献1においてはストレージサブシステム36)が必要としている電力を充足することができない虞がある。
特許文献2には、複数の入力ポート(101,103,105)から電力を受け取り、1つの出力ポート(109)に電力を出力する電力アダプタが記載されている。
しかし、この電力アダプタは、特許文献1に記載された電力アダプタと同様に、基本的に複数の入力ポート間で同一の電圧が供給されることが前提となっており、意図的に互いに異なる電圧を入力することは想定していない。したがって、外部機器の電源仕様によっては外部機器を電力アダプタに接続できない場合も生じることとなり、外部機器の電源仕様のバリエーションに対し柔軟に対応することができない。
また、特許文献2に記載された電力アダプタは、意図せず複数の入力ポート間で異なる電圧が入力された場合に、低い電圧が入力された入力ポートに関する電力の供給経路を切断する構成となっている(特許文献2の[0030]等参照。)。したがって、複数の入力ポートにおいて互いに異なる電圧が入力されたときには、高い電圧が入力された入力ポートの電力しか出力ポートには供給されず、総ての経路からの電力を集約して出力ポートに供給することができない。
さらに、特許文献2に記載された電力アダプタにおいては、入力ポートに入力される電圧は、そのまま同じ電圧で出力ポートに出力される構成となっている。もし仮に、入力ポートに接続される外部機器(給電側の機器)が出力する電圧と、出力ポートに接続される外部機器(受電側の機器)が入力する電圧とが異なっている場合、システムとして不具合を生じることになる。つまり、特許文献2に記載された電力アダプタにおいては、入力ポートに接続される外部機器(給電側の機器)が出力する電圧と、出力ポートに接続される外部機器(受電側の機器)が入力する電圧とは、常に同一にする必要がある。このため、特許文献2に記載された電力アダプタでは、接続先となる外部機器の電源仕様(特に出力する電圧)が様々なものとなっている場合、この電源仕様のバリエーションに対し柔軟に対応することができない。
しかし、この電力アダプタは、特許文献1に記載された電力アダプタと同様に、基本的に複数の入力ポート間で同一の電圧が供給されることが前提となっており、意図的に互いに異なる電圧を入力することは想定していない。したがって、外部機器の電源仕様によっては外部機器を電力アダプタに接続できない場合も生じることとなり、外部機器の電源仕様のバリエーションに対し柔軟に対応することができない。
また、特許文献2に記載された電力アダプタは、意図せず複数の入力ポート間で異なる電圧が入力された場合に、低い電圧が入力された入力ポートに関する電力の供給経路を切断する構成となっている(特許文献2の[0030]等参照。)。したがって、複数の入力ポートにおいて互いに異なる電圧が入力されたときには、高い電圧が入力された入力ポートの電力しか出力ポートには供給されず、総ての経路からの電力を集約して出力ポートに供給することができない。
さらに、特許文献2に記載された電力アダプタにおいては、入力ポートに入力される電圧は、そのまま同じ電圧で出力ポートに出力される構成となっている。もし仮に、入力ポートに接続される外部機器(給電側の機器)が出力する電圧と、出力ポートに接続される外部機器(受電側の機器)が入力する電圧とが異なっている場合、システムとして不具合を生じることになる。つまり、特許文献2に記載された電力アダプタにおいては、入力ポートに接続される外部機器(給電側の機器)が出力する電圧と、出力ポートに接続される外部機器(受電側の機器)が入力する電圧とは、常に同一にする必要がある。このため、特許文献2に記載された電力アダプタでは、接続先となる外部機器の電源仕様(特に出力する電圧)が様々なものとなっている場合、この電源仕様のバリエーションに対し柔軟に対応することができない。
そこで、給電側の機器が出力する電圧と、受電側の機器で必要とされる電圧(内蔵されたバッテリ又は負荷で用いられる電圧)との間で差がある場合を考慮したモバイル機器も検討されている。
図8は、従来のモバイル機器900を説明するために示す図である。なお、符号716及び816は接地線を、916は第1接地端子を、926は第2接地端子をそれぞれ示している。
図8は、従来のモバイル機器900を説明するために示す図である。なお、符号716及び816は接地線を、916は第1接地端子を、926は第2接地端子をそれぞれ示している。
従来のモバイル機器900は、図8に示すように、内蔵されたバッテリ930に蓄えられた電力によって、負荷接続ノードND1に接続された負荷Lを動作させることが可能なモバイル機器900であって、第1外部機器700に至る第1ケーブル710が接続され、該第1ケーブル710に含まれるDC電源線712が接続される第1電源端子912を少なくとも有する第1コネクタ910と、第2外部機器800に至る第2ケーブル810が接続され、該第2ケーブル810に含まれるDC電源線812が接続される第2電源端子922を少なくとも有する第2コネクタ920と、一端側が第1コネクタ910又は第2コネクタ920の側に接続され、他端側が負荷接続ノードND1に接続され、一端側と他端側との間でDC電力の変換を行うDCDCコンバータ950と、第1電源端子912、第2電源端子922及びDCDCコンバータ950の一端側に接続された切替スイッチ960と、切替スイッチ960に対し切替信号を出力し、第1外部機器700からの電力の供給経路及び第2外部機器800からの電力の供給経路のうち何れか1つの経路を選択し、DCDCコンバータ950の一端側に接続する制御を行う制御部940と、を備える。
従来のモバイル機器900によれば、DCDCコンバータ950を備えるため、第1コネクタ910又は第2コネクタ920に入力された電圧を、内蔵されたバッテリ930又は負荷Lで用いられる所望の電圧に変換して負荷接続ノードND1に出力することができる。このため、入力される電圧と内蔵されたバッテリ又は負荷で用いられる電圧との間に差がある場合でも、電力授受を行うことができる。
USB Type-C Specification Release 1.2
USB_PD_R3_0 V1.0a 20160325
しかしながら、従来のモバイル機器900においては、内蔵されたバッテリ930又は負荷Lが享受できる電力は、切替スイッチ960によって選択された1つの電力の供給経路からの電力に限られてしまう。バッテリ930及び負荷Lの仕様、動作状況等にも依るが、バッテリ930及び負荷Lが必要としている電力量を受け取ることができず、全体として電力不足に陥ってしまう虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することを目的とする。また、従来のモバイル機器に比べ、より安全性が高い状況で、大きな電力を受け取ることが可能であり、且つ、内蔵バッテリを高速充電することが可能なモバイル機器を提供することを目的とする。
[1]本発明のモバイル機器は、内蔵されたバッテリに蓄えられた電力によって、負荷接続ノードに接続された負荷を動作させることが可能なモバイル機器であって、第1外部機器に至る第1ケーブルが接続され、該第1ケーブルに含まれるDC電源線が接続される第1電源端子を少なくとも有する第1コネクタと、一端側が前記第1コネクタ側に接続され他端側が前記負荷接続ノードに接続され、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う第1DCDCコンバータと、前記第1コネクタの前記第1電源端子と前記第1DCDCコンバータの一端側との間に接続された第1抵抗と、第2外部機器に至る第2ケーブルが接続され、該第2ケーブルに含まれるDC電源線が接続される第2電源端子を少なくとも有する第2コネクタと、一端側が前記第2コネクタ側に接続され他端側が前記負荷接続ノードに接続され、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う第2DCDCコンバータと、前記第2コネクタの前記第2電源端子と前記第2DCDCコンバータの一端側との間に接続された第2抵抗と、接地電位から前記負荷接続ノードにかけて順次直列に接続された前記バッテリ及びバッテリモニタ抵抗と、前記第1DCDCコンバータの制御端子、前記第1抵抗の両端、前記第2DCDCコンバータの制御端子、前記第2抵抗の両端、及び、前記バッテリモニタ抵抗の両端にそれぞれ接続された制御部と、前記第1外部機器の電源仕様に関する情報及び前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を保持する外部機器情報保持部と、を備え、前記制御部は、前記バッテリモニタ抵抗の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出し、更に、前記外部機器情報保持部から前記第1外部機器の電源仕様に関する情報を参照し、前記第1抵抗の両端の電位に基づいて前記第1DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧を検出し、前記第1外部機器の電源仕様に関する情報、前記第1DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧、並びに前記バッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成し、該第1制御信号を前記第1DCDCコンバータの制御端子に対して送出するとともに、前記外部機器情報保持部から前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を参照し、前記第2抵抗の両端の電位に基づいて前記第2DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧を検出し、前記第2外部機器の電源仕様に関する情報、前記第2DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧、並びに前記バッテリ電圧に基づいて第2制御信号を生成し、該第2制御信号を前記第2DCDCコンバータの制御端子に対して送出するものであり、前記第1DCDCコンバータは、一端側又は他端側から入力したDC電力を前記第1制御信号に基づき変換して、他端側又は一端側に出力するものであり、前記第2DCDCコンバータは、一端側又は他端側から入力したDC電力を前記第2制御信号に基づき変換して、他端側又は一端側に出力するものである、ことを特徴とする。
本発明のモバイル機器は、第1外部機器の電源仕様に関する情報及び第2外部機器の電源仕様に関する情報を保持する外部機器情報保持部、バッテリモニタ抵抗、第1抵抗、第2抵抗、制御部、第1DCDCコンバータ及び第2DCDCコンバータを備える。
制御部は、バッテリモニタ抵抗の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出し、第1外部機器の電源仕様に関する情報を参照する。そして、第1外部機器の電源仕様に関する情報、前記第1DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧、並びに前記バッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成する。第1DCDCコンバータは、一端側又は他端側から入力したDC電力を第1制御信号に基づき変換して、他端側又は一端側に出力する。上記制御部の構成及び動作は、第1外部機器に対応した回路系統の構成及び動作であるが、本発明のモバイル機器は、第2外部機器についても上記と同様な構成を備える。
つまり、本発明のモバイル機器は、第1外部機器に対応して第1コネクタ、第1抵抗及び第1DCDCコンバータからなる第1回路系統と、外部機器情報保持部と、これらを参照しつつ制御する制御部と、第1DCDCコンバータとを備えている。同様に、第2外部機器に対応して第2コネクタ、第2抵抗及び第2DCDCコンバータからなる第2回路系統と、上記外部機器情報保持部と、これらを参照しつつ制御する上記制御部と、第2DCDCコンバータとを備えている。
このように、本発明のモバイル機器は、外部に接続される第1外部機器及び第2外部機器に対応して複数の回路系統が準備されており、各回路系統はそれぞれの回路系統に接続される外部機器の電源に関する情報に基づいて互いに独立してDCDC変換を行って、実質的に同じ電圧を負荷接続ノードに出力することができる。
このようにして、本発明によれば、出力電圧が互いに異なる第1外部機器及び第2外部機器を、同時に第1コネクタ及び第2コネクタにそれぞれ接続することができ、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。また、第1外部機器及び第2外部機器から受け取った電力を、同時並行的に負荷接続ノードに供給することができ、従来のモバイル機器に比べ、大きな電力を受け取ることが可能となる。ひいては内蔵バッテリを高速充電することが可能となる。
なお、ここでは、第1回路系統を及び第2回路系統が共に受電モードとして動作する場合を例に説明したが、これに限られない。後述するように、第1回路系統及び第2回路系統は、それぞれ任意に受電モード又は給電モードで動作することができる。
制御部は、バッテリモニタ抵抗の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出し、第1外部機器の電源仕様に関する情報を参照する。そして、第1外部機器の電源仕様に関する情報、前記第1DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧、並びに前記バッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成する。第1DCDCコンバータは、一端側又は他端側から入力したDC電力を第1制御信号に基づき変換して、他端側又は一端側に出力する。上記制御部の構成及び動作は、第1外部機器に対応した回路系統の構成及び動作であるが、本発明のモバイル機器は、第2外部機器についても上記と同様な構成を備える。
つまり、本発明のモバイル機器は、第1外部機器に対応して第1コネクタ、第1抵抗及び第1DCDCコンバータからなる第1回路系統と、外部機器情報保持部と、これらを参照しつつ制御する制御部と、第1DCDCコンバータとを備えている。同様に、第2外部機器に対応して第2コネクタ、第2抵抗及び第2DCDCコンバータからなる第2回路系統と、上記外部機器情報保持部と、これらを参照しつつ制御する上記制御部と、第2DCDCコンバータとを備えている。
このように、本発明のモバイル機器は、外部に接続される第1外部機器及び第2外部機器に対応して複数の回路系統が準備されており、各回路系統はそれぞれの回路系統に接続される外部機器の電源に関する情報に基づいて互いに独立してDCDC変換を行って、実質的に同じ電圧を負荷接続ノードに出力することができる。
このようにして、本発明によれば、出力電圧が互いに異なる第1外部機器及び第2外部機器を、同時に第1コネクタ及び第2コネクタにそれぞれ接続することができ、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。また、第1外部機器及び第2外部機器から受け取った電力を、同時並行的に負荷接続ノードに供給することができ、従来のモバイル機器に比べ、大きな電力を受け取ることが可能となる。ひいては内蔵バッテリを高速充電することが可能となる。
なお、ここでは、第1回路系統を及び第2回路系統が共に受電モードとして動作する場合を例に説明したが、これに限られない。後述するように、第1回路系統及び第2回路系統は、それぞれ任意に受電モード又は給電モードで動作することができる。
また、本発明のモバイル機器において、制御部は、外部機器情報保持部から第1外部機器の電源仕様に関する情報を参照し、第1抵抗の両端の電位に基づいて第1DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧を検出し、第1外部機器の電源仕様に関する情報、第1DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧に基づいて第1制御信号を生成する。
このような構成となっているため、例えば、第1回路系統が受電モードで動作しているとき、制御部は、第1DCDCコンバータの一端側における電流(第1抵抗に流れる電流)をモニタリングし、当該第1抵抗に流れる電流が、第1外部機器情報として保持されている定格電流を上回らないよう監視することができる。仮にこれを上回るときには、第1外部機器から引き込むDC電力の量を抑えるような第1制御信号を生成して、DCDC変換を行うよう制御することができる。第1回路系統が給電モードで動作しているときも、同様の手法により、第1外部機器とモバイル機器との間で授受するDC電力の量を調整することができる。また、第2回路系統についても同様である。
このようにして、本発明のモバイル機器によれば、従来のモバイル機器に比べ、より安全性が高い状況で電力授受を行うことができる。
このような構成となっているため、例えば、第1回路系統が受電モードで動作しているとき、制御部は、第1DCDCコンバータの一端側における電流(第1抵抗に流れる電流)をモニタリングし、当該第1抵抗に流れる電流が、第1外部機器情報として保持されている定格電流を上回らないよう監視することができる。仮にこれを上回るときには、第1外部機器から引き込むDC電力の量を抑えるような第1制御信号を生成して、DCDC変換を行うよう制御することができる。第1回路系統が給電モードで動作しているときも、同様の手法により、第1外部機器とモバイル機器との間で授受するDC電力の量を調整することができる。また、第2回路系統についても同様である。
このようにして、本発明のモバイル機器によれば、従来のモバイル機器に比べ、より安全性が高い状況で電力授受を行うことができる。
なお、ここで、「第1回路系統」は、第1外部機器に対応して構成された回路系統であって、第1コネクタ、第1抵抗及び第1DCDCコンバータからなる。しかしこれに限定されず、第1外部機器との電力授受に関係する限りにおいては、制御部の一部、外部機器情報保持部の一部、第1スイッチ(後述する。)等も含まれるものとする。「第2回路系統」についても、上記「第1回路系統」と同様の概念とする。なお、第1回路系統及び第2回路系統の一般を指して、単に「回路系統」ということがある。
「受電モード」とは、外部機器(第1外部機器又は第2外部機器)が当該回路系統(第1回路系統又は第2回路系統)と接続され、当該回路系統が外部機器からDC電力を受け取る立場となって動作するモードをいう。「給電モード」とは、外部機器(第1外部機器又は第2外部機器)が当該回路系統(第1回路系統又は第2回路系統)と接続され、当該回路系統が外部機器へDC電力を供給する立場となって動作するモードをいう。
「受電モード」とは、外部機器(第1外部機器又は第2外部機器)が当該回路系統(第1回路系統又は第2回路系統)と接続され、当該回路系統が外部機器からDC電力を受け取る立場となって動作するモードをいう。「給電モード」とは、外部機器(第1外部機器又は第2外部機器)が当該回路系統(第1回路系統又は第2回路系統)と接続され、当該回路系統が外部機器へDC電力を供給する立場となって動作するモードをいう。
[2]本発明のモバイル機器において、前記第1外部機器の電源仕様に関する情報には、前記第1外部機器が給電側となるか受電側となるかの別の情報、前記第1外部機器が給電側となる場合における出力電圧及び電流供給能力の情報、又は、前記第1外部機器が受電側となる場合における入力電圧及び前記第1外部機器が動作する上で必要な電流の情報が含まれ、前記第2外部機器の電源仕様に関する情報には、前記第2外部機器が給電側となるか受電側となるかの別の情報、前記第2外部機器が給電側となる場合における出力電圧及び電流供給能力の情報、又は、前記第2外部機器が受電側となる場合における入力電圧及び前記第2外部機器が動作する上で必要な電流の情報が含まれることが好ましい。
外部機器情報保持部に保持される第1外部機器の電源仕様に関する情報に、第1外部機器が給電側となるか受電側となるかの別の情報が含まれるため、この情報を予め参照することにより電力の授受を円滑に開始することができる。
また、出力電圧に関する情報及び入力電圧に関する情報が含まれるため、接続先となる第1外部機器の電圧に関する仕様がまちまちであったとしても、これらの情報を参照することにより、DCDC変換をより適切に行うことができる。
さらに、出力電圧及び電源供給電力に関する情報(電流容量等)等が含まれるため、これらの情報を参照しつつ、授受する電圧及び電流を管理することにより、定格に比較的近い大きさまで電力の授受を行うことも可能となる。マージンを確保し過ぎることにより授受できる電力量が少なくなるといったこともない。
さらに、出力電圧及び電源供給電力に関する情報、又は、入力電圧及び第1外部機器が動作する上で必要な電流の情報等が含まれるため、これらの情報を参照しつつ、授受する電圧、電流等を管理することにより、定格を上回るような電力の授受を回避することができる。このため、より安全性が高い状況で、大きな電力を受け取ることができる。
なお、第2外部機器の電源仕様に関する情報についても、上記第1外部機器の電源仕様に関する情報についてと同様の作用・効果を奏する。
加えて、各外部機器についての出力電圧及び電流供給能力、又は、入力電圧及び第1外部機器が動作する上で必要な電流を、それぞれ勘案することにより、第1外部機器との間で授受する電力と第2外部機器との間で授受する電力との配分を計画的に調整することも可能となる。よって、より安全性が高い状況で、内蔵バッテリを高速充電をすることも可能となる。
また、出力電圧に関する情報及び入力電圧に関する情報が含まれるため、接続先となる第1外部機器の電圧に関する仕様がまちまちであったとしても、これらの情報を参照することにより、DCDC変換をより適切に行うことができる。
さらに、出力電圧及び電源供給電力に関する情報(電流容量等)等が含まれるため、これらの情報を参照しつつ、授受する電圧及び電流を管理することにより、定格に比較的近い大きさまで電力の授受を行うことも可能となる。マージンを確保し過ぎることにより授受できる電力量が少なくなるといったこともない。
さらに、出力電圧及び電源供給電力に関する情報、又は、入力電圧及び第1外部機器が動作する上で必要な電流の情報等が含まれるため、これらの情報を参照しつつ、授受する電圧、電流等を管理することにより、定格を上回るような電力の授受を回避することができる。このため、より安全性が高い状況で、大きな電力を受け取ることができる。
なお、第2外部機器の電源仕様に関する情報についても、上記第1外部機器の電源仕様に関する情報についてと同様の作用・効果を奏する。
加えて、各外部機器についての出力電圧及び電流供給能力、又は、入力電圧及び第1外部機器が動作する上で必要な電流を、それぞれ勘案することにより、第1外部機器との間で授受する電力と第2外部機器との間で授受する電力との配分を計画的に調整することも可能となる。よって、より安全性が高い状況で、内蔵バッテリを高速充電をすることも可能となる。
[3]本発明のモバイル機器は、前記第1外部機器から出力又は入力される第1DC電圧と、前記第2外部機器から出力又は入力される第2DC電圧と、は互いに異なる電圧であり、且つ、前記第1DC電圧と前記バッテリ電圧とは互いに異なる電圧であり、且つ、前記第2DC電圧と前記バッテリ電圧とは互いに異なる電圧である場合であっても、前記第1コネクタ、前記第1DCDCコンバータ及び前記第1抵抗からなる第1回路系統、並びに、前記第2コネクタ、前記第2DCDCコンバータ及び前記第2抵抗からなる第2回路系統は互いに並行して動作するものである、ことを特徴とする。
このような構成となっているため、複数の外部機器から出力又は入力されるDC電圧が互いに同一の電圧でなくても、これら複数の外部機器を当該モバイル機器に接続することができる。且つまた、複数の外部機器から出力又は入力されるDC電圧がモバイル機器で用いる電圧(ここではバッテリ電圧)と同一の電圧でなくても、これら複数の外部機器を当該モバイル機器に接続することができる。したがって、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高い(別言すると接続の柔軟性が高い)モバイル機器を提供することができる。
また、第1回路系統及び第2回路系統は互いに並行して動作するので、従来のモバイル機器に比べ、大きな電力を受け取ることが可能であり、且つ、内蔵バッテリを高速充電することが可能なモバイル機器を提供することができる。
なお、本発明のモバイル機器は、出力又は入力されるDC電圧が互いに同一の電圧となる関係の複数の外部機器が接続されてもよい。また、モバイル機器で用いる電圧(ここではバッテリ電圧)と同一の電圧を出力又は入力する外部機器が接続されてもよい。
また、第1回路系統及び第2回路系統は互いに並行して動作するので、従来のモバイル機器に比べ、大きな電力を受け取ることが可能であり、且つ、内蔵バッテリを高速充電することが可能なモバイル機器を提供することができる。
なお、本発明のモバイル機器は、出力又は入力されるDC電圧が互いに同一の電圧となる関係の複数の外部機器が接続されてもよい。また、モバイル機器で用いる電圧(ここではバッテリ電圧)と同一の電圧を出力又は入力する外部機器が接続されてもよい。
[4]本発明のモバイル機器は、前記第1コネクタ、前記第1DCDCコンバータ及び前記第1抵抗からなる第1回路系統は、該第1回路系統に接続される前記第1外部機器における給電側及び受電側の別による役割に応じて、受電モード又は給電モードの動作を行い、前記第2コネクタ、前記第2DCDCコンバータ及び前記第2抵抗からなる第2回路系統は、該第2回路系統に接続される前記第2外部機器における給電側及び受電側の別による役割に応じて、受電モード又は給電モードの動作を行うものである、ことを特徴とする。
このような構成となっているため、それぞれの回路系統に接続されるそれぞれの外部機器が、給電側の役割で動作するか/受電側の役割で動作するかの別に依らず、外部機器をモバイル機器に接続することができる。
また、各回路系統は、接続された外部機器の役割に応じて、互いに独立して受電モード又は給電モードによる動作を行うものである。このため、接続する複数の外部機器の総てを給電側とすることもできるし、総てを受電側とすることもできるし、一部の外部機器を給電側とし残余の外部機器を受電側とすることもできる。
こうしたことから、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。
また、各回路系統は、接続された外部機器の役割に応じて、互いに独立して受電モード又は給電モードによる動作を行うものである。このため、接続する複数の外部機器の総てを給電側とすることもできるし、総てを受電側とすることもできるし、一部の外部機器を給電側とし残余の外部機器を受電側とすることもできる。
こうしたことから、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。
[5]本発明のモバイル機器において、前記第1DCDCコンバータ及び前記第2DCDCコンバータは、それぞれ、対応するコイルの一端側に第1高電位側スイッチ(ハイサイドスイッチ)及び第1低電位側スイッチ(ローサイドスイッチ)が接続され、前記コイルの他端側に第2高電位側スイッチ及び第2低電位側スイッチが接続された昇降圧型のDCDC変換回路であり、前記制御部が出力する前記第1制御信号は、前記第1DCDCコンバータが有する前記第1高電位側スイッチ、前記第1低電位側スイッチ、前記第2高電位側スイッチ及び前記第2低電位側スイッチに対する開閉のタイミングを規定することによって、前記コイルに給電するパルスのデューティ比を規定する制御信号であり、前記制御部が出力する前記第2制御信号は、前記第2DCDCコンバータが有する前記第1高電位側スイッチ、前記第1低電位側スイッチ、前記第2高電位側スイッチ及び前記第2低電位側スイッチに対する開閉のタイミングを規定することによって、前記コイルに給電するパルスのデューティ比を規定する制御信号である、ことが好ましい。
第1DCDCコンバータは、コイルの一端側に第1高電位側スイッチ(ハイサイドスイッチ)及び第1低電位側スイッチ(ローサイドスイッチ)が接続され、コイルの他端側に第2高電位側スイッチ及び第2低電位側スイッチが接続された昇降圧型のDCDC変換回路で構成されている。同様に、第2DCDCコンバータは、コイルの一端側に第1高電位側スイッチ及び第1低電位側スイッチが接続され、コイルの他端側に第2高電位側スイッチ及び第2低電位側スイッチが接続された昇降圧型のDCDC変換回路で構成されている。
このような構成となっているため、第1DCDCコンバータ及び第2DCDCコンバータは、一端側から他端側にかけて、又は、他端側から一端側にかけて、昇圧も降圧も可能となる。よって、外部機器の電圧がバッテリ電圧に対して大きい場合でも小さい場合でも、柔軟に様々な電源仕様の外部機器を接続することができる。
また、このような構成となっているため、外部機器が給電側の役割で動作する場合にモバイル機器の当該回路系統は受電側の役割で動作することができ、外部機器が受電側の役割で動作する場合にモバイル機器の当該回路系統は給電側の役割で動作することができる。こうして当該回路系統は受電も給電も可能となる。このため、本発明のモバイル機器は、給電したい外部機器/受電したい外部機器を任意に接続することができ、柔軟なシステム構成が可能となる。
このような構成となっているため、第1DCDCコンバータ及び第2DCDCコンバータは、一端側から他端側にかけて、又は、他端側から一端側にかけて、昇圧も降圧も可能となる。よって、外部機器の電圧がバッテリ電圧に対して大きい場合でも小さい場合でも、柔軟に様々な電源仕様の外部機器を接続することができる。
また、このような構成となっているため、外部機器が給電側の役割で動作する場合にモバイル機器の当該回路系統は受電側の役割で動作することができ、外部機器が受電側の役割で動作する場合にモバイル機器の当該回路系統は給電側の役割で動作することができる。こうして当該回路系統は受電も給電も可能となる。このため、本発明のモバイル機器は、給電したい外部機器/受電したい外部機器を任意に接続することができ、柔軟なシステム構成が可能となる。
第1制御信号及び第2制御信号は、開閉のタイミングを規定することによって、コイルに給電するパルスのデューティ比を規定する制御信号である。
コイルの両端に接続された4つのスイッチの開閉を制御するパルス状の信号について、当該パルスのデューティ比を適宜変更することにより、当該DCDCコンバータの出力電圧を変更することができる《PWM(Pulse Width Modulation)によるスイッチングレギュレータ方式》。
制御部(例えば、プロセッサ、コントローラ、ハードウェアロジック等によって実現される)にとって、デジタル的なパルスについてデューティ比を変更するこの方法は、利便性が高く的確な制御を行い易い。また、入力電圧の変動に対しても、出力電圧の修正制御を行い易く、出力電圧の安定化にも寄与することができる。
コイルの両端に接続された4つのスイッチの開閉を制御するパルス状の信号について、当該パルスのデューティ比を適宜変更することにより、当該DCDCコンバータの出力電圧を変更することができる《PWM(Pulse Width Modulation)によるスイッチングレギュレータ方式》。
制御部(例えば、プロセッサ、コントローラ、ハードウェアロジック等によって実現される)にとって、デジタル的なパルスについてデューティ比を変更するこの方法は、利便性が高く的確な制御を行い易い。また、入力電圧の変動に対しても、出力電圧の修正制御を行い易く、出力電圧の安定化にも寄与することができる。
[6]本発明のモバイル機器において、前記第1コネクタの前記第1電源端子と前記第1DCDCコンバータの一端側との間には、前記第1抵抗と直列に接続された第1スイッチが設けられ、且つ、前記第2コネクタの前記第2電源端子と前記第2DCDCコンバータの一端側との間には、前記第2抵抗と直列に接続された第2スイッチが設けられた、ことが好ましい。
上記のように、第1回路系統には、第1コネクタと第1DCDCコンバータの間に第1スイッチが設けられているため、第1回路系統において異常を検知した際には、第1スイッチを開とする制御を行い、第1外部機器と第1DCDCコンバータとの間のDC電力の授受を遮断することができる。第2回路系統に設けられた第2スイッチについても同様である。
このような構成となっているため、本発明に係るモバイル機器は、より安全性が高い状況で、電力の授受を行うことができる。
このような構成となっているため、本発明に係るモバイル機器は、より安全性が高い状況で、電力の授受を行うことができる。
[7]本発明のモバイル機器において、前記第1コネクタには、制御線が接続される第1制御端子が設けられ、前記第2コネクタには、制御線が接続される第2制御端子が設けられ、前記モバイル機器は、前記第1制御端子と接続され、前記第1コネクタに接続される前記第1外部機器と通信する第1インターフェース・コントローラと、前記第2制御端子と接続され、前記第2コネクタに接続される前記第2外部機器と通信する第2インターフェース・コントローラと、を更に備え、前記第1インターフェース・コントローラは、所定のプロトコルを実行することにより、前記第1外部機器から前記第1外部機器の電源仕様に関する情報を取得して、取得した前記第1外部機器の電源仕様に関する情報を前記外部機器情報保持部に格納するものであり、前記第2インターフェース・コントローラは、所定のプロトコルを実行することにより、前記第2外部機器から前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を取得して、取得した前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を前記外部機器情報保持部に格納するものである、ことが好ましい。
第1インターフェース・コントローラは、制御線を介した第1外部機器との所定のプロトコルによる通信により、第1外部機器の電源仕様に関する情報を取得して、外部機器情報保持部に格納(更新)する。これにより、新たな第1外部機器が第1コネクタに接続された場合にも、新たな第1外部機器の電源仕様に関する情報を用いて、DC電力の授受を行うことができる。同様に、第2インターフェース・コントローラは、制御線を介した第2外部機器との所定のプロトコルによる通信により、第2外部機器の電源仕様に関する情報を取得して、外部機器情報保持部に格納(更新)する。これにより、新たな第2外部機器が第2コネクタに接続された場合にも、新たな第2外部機器の電源仕様に関する情報を用いて、DC電力の授受を行うことができる。
これにより、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器となる。
これにより、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器となる。
[8][7]に記載のモバイル機器において、前記第1コネクタ及び前記第2コネクタは、USB Type−C規格に準拠するものであり、前記第1コネクタの前記第1制御端子及び前記第2コネクタの前記第2制御端子は、USB Type−C規格におけるCC線が接続される端子であり、前記第1インターフェース・コントローラは、USB Power Delivery規格に準拠したネゴシエーションを実行することにより、前記第1外部機器から前記第1外部機器の電源仕様に関する情報を取得し、取得した前記第1外部機器の電源仕様に関する情報を前記外部機器情報保持部に格納するものであり、前記第2インターフェース・コントローラは、USB Power Delivery規格に準拠したネゴシエーションを実行することにより、前記第2外部機器から前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を取得し、取得した前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を前記外部機器情報保持部に格納するものである、ことが好ましい。
USB Type−C規格によれば、コネクタには電源線(VBUS線)とは別に制御線(CC線)が設定されている。したがって、[7]に記載のモバイル機器を実施するに当たり、USB Type−C規格に準拠した第1コネクタ及び第2コネクタを導入することは、外部機器にとっても、当該モバイル機器にとっても、利便性が高いこととなる。
また、USB Power Delivery規格によれば、接続先の外部機器との間で実行されるネゴシエーションにおいて、接続先の外部機器の電源仕様に関する情報をやり取りすることができる。したがって、[7]に記載のモバイル機器を実施するに当たり、USB Power Delivery規格に準拠したネゴシエーションを実行することは、外部機器にとっても、当該モバイル機器にとっても、利便性が高いこととなる。
さらに、外部機器がUSB Type−C規格及びUSB Power Delivery規格に準拠するものであれば、基本的には本発明に係るモバイル機器と接続できる。モバイル機器を上記のように構成することにより、接続先となる外部機器の選択肢が拡がることも期待できる。したがって、本発明によれば、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。
また、USB Power Delivery規格によれば、接続先の外部機器との間で実行されるネゴシエーションにおいて、接続先の外部機器の電源仕様に関する情報をやり取りすることができる。したがって、[7]に記載のモバイル機器を実施するに当たり、USB Power Delivery規格に準拠したネゴシエーションを実行することは、外部機器にとっても、当該モバイル機器にとっても、利便性が高いこととなる。
さらに、外部機器がUSB Type−C規格及びUSB Power Delivery規格に準拠するものであれば、基本的には本発明に係るモバイル機器と接続できる。モバイル機器を上記のように構成することにより、接続先となる外部機器の選択肢が拡がることも期待できる。したがって、本発明によれば、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。
[9]本発明の制御回路は、第1外部機器に至る第1ケーブルが接続され、該第1ケーブルに含まれるDC電源線が接続される第1電源端子を少なくとも有する第1コネクタと、 一端側が前記第1コネクタ側に接続され他端側が前記負荷接続ノードに接続され、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う第1DCDCコンバータと、前記第1コネクタの前記第1電源端子と前記第1DCDCコンバータの一端側との間に接続された第1抵抗と、 第2外部機器に至る第2ケーブルが接続され、該第2ケーブルに含まれるDC電源線が接続される第2電源端子を少なくとも有する第2コネクタと、一端側が前記第2コネクタ側に接続され他端側が前記負荷接続ノードに接続され、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う第2DCDCコンバータと、前記第2コネクタの前記第2電源端子と前記第2DCDCコンバータの一端側との間に接続された第2抵抗と、接地電位から前記負荷接続ノードにかけて順次直列に接続された前記バッテリ及びバッテリモニタ抵抗と、前記第1外部機器の電源仕様に関する情報及び前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を保持する外部機器情報保持部と、を備えたモバイル機器を制御する制御回路であって、前記制御回路は、前記第1DCDCコンバータの制御端子、前記第1抵抗の両端、前記第2DCDCコンバータの制御端子、前記第2抵抗の両端、及び、前記バッテリモニタ抵抗の両端にそれぞれ接続されるものであり、前記外部機器情報保持部から前記第1外部機器の電源仕様に関する情報を参照し、前記第1抵抗の両端の電位に基づいて前記第1DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧を検出し、前記バッテリモニタ抵抗の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出し、前記第1外部機器の電源仕様に関する情報、前記第1DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧、並びに前記バッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成し、該第1制御信号を前記第1DCDCコンバータの制御端子に対して送出するとともに、前記外部機器情報保持部から前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を参照し、前記第2抵抗の両端の電位に基づいて前記第2DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧を検出し、前記バッテリモニタ抵抗の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいて前記バッテリ電圧を検出し、前記第2外部機器の電源仕様に関する情報、前記第2DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧、並びに前記バッテリ電圧に基づいて第2制御信号を生成し、該第2制御信号を前記第2DCDCコンバータの制御端子に対して送出するものである、ことを特徴とする。
以下、本発明のモバイル機器及び制御回路を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
[実施形態1]
1.実施形態1に係るモバイル機器1の基本構成
図1は、実施形態1に係るモバイル機器1を説明するために示す図である。
実施形態1に係るモバイル機器1は、図1に示すように、接続される第1外部機器700に対応するように第1コネクタ110、第1DCDCコンバータ120及び第1抵抗140を備える。同様に、接続される第2外部機器800に対応するように第2コネクタ210、第2DCDCコンバータ220及び第2抵抗240を備える。さらに、制御部400、外部機器情報保持部500、バッテリモニタ抵抗350を備える。
モバイル機器1は、一般に移動可能な機器で、図1に示すように内蔵されたバッテリ300に蓄えられた電力によって負荷接続ノードND1に接続された負荷Lを動作させることが可能な機器である。もっとも、バッテリ300に蓄えられた電力を頼りに適宜移動しながら使用するだけではなく、固定的な電源(外部電源)から与えられた電力によって動作する機能を有していてもよい。モバイル機器1としては、例えば、PC(Personal Computor)、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、ゲーム機、GPS(Global Positioning System)端末、モバイルバッテリ等を挙げることができる。
負荷Lとしては、例えば、プロセッサ、通信回路・入出力回路等の各種周辺回路、補助記憶装置、撮像素子、表示パネル、スピーカ、ファン等を挙げることができる。
第1外部機器700及び第2外部機器800は、モバイル機器1に対しDC電力を給電又は受電することができる機器であれば如何なる機器であってもよい。外部機器としては、例えば、自らのモバイル機器1とは異なる他のPC,携帯電話,スマートフォン,タブレット端末,ゲーム機,GPS端末,モバイルバッテリ等を挙げることができる。また、ディスプレイモニタ、AC(Alternating Current)アダプタ等も外部機器として挙げることができる。
1.実施形態1に係るモバイル機器1の基本構成
図1は、実施形態1に係るモバイル機器1を説明するために示す図である。
実施形態1に係るモバイル機器1は、図1に示すように、接続される第1外部機器700に対応するように第1コネクタ110、第1DCDCコンバータ120及び第1抵抗140を備える。同様に、接続される第2外部機器800に対応するように第2コネクタ210、第2DCDCコンバータ220及び第2抵抗240を備える。さらに、制御部400、外部機器情報保持部500、バッテリモニタ抵抗350を備える。
モバイル機器1は、一般に移動可能な機器で、図1に示すように内蔵されたバッテリ300に蓄えられた電力によって負荷接続ノードND1に接続された負荷Lを動作させることが可能な機器である。もっとも、バッテリ300に蓄えられた電力を頼りに適宜移動しながら使用するだけではなく、固定的な電源(外部電源)から与えられた電力によって動作する機能を有していてもよい。モバイル機器1としては、例えば、PC(Personal Computor)、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、ゲーム機、GPS(Global Positioning System)端末、モバイルバッテリ等を挙げることができる。
負荷Lとしては、例えば、プロセッサ、通信回路・入出力回路等の各種周辺回路、補助記憶装置、撮像素子、表示パネル、スピーカ、ファン等を挙げることができる。
第1外部機器700及び第2外部機器800は、モバイル機器1に対しDC電力を給電又は受電することができる機器であれば如何なる機器であってもよい。外部機器としては、例えば、自らのモバイル機器1とは異なる他のPC,携帯電話,スマートフォン,タブレット端末,ゲーム機,GPS端末,モバイルバッテリ等を挙げることができる。また、ディスプレイモニタ、AC(Alternating Current)アダプタ等も外部機器として挙げることができる。
第1コネクタ110は、第1外部機器700に至る第1ケーブル710が接続される。第1コネクタ110は、第1ケーブル710に含まれるDC電源線712が接続される第1電源端子112を少なくとも有する。
ここでの第1コネクタ110は、典型的にはレセプタクル型コネクタである。しかし、プラグ型コネクタであってもよい。また、ここでの第1コネクタ110は、例えば、USB規格に準拠したコネクタであってもよいし、各種携帯電話,スマートフォン等の接続コネクタであってもよいし、一般的な従来型のACアダプタのプラグを受けるコネクタであってもよい。上記は第2コネクタ210(後述する。)も同様である。
また、第1電源端子112は、電気的接続を行う際に中継を行うことができる部材であれば、ソケット型、ピン型、平型等の何れのものでもよく、接続原理、端子形状等は問わない。後述する第1接地端子116、第1制御端子114、第2電源端子212、第2接地端子216及び第2制御端子214も同様である。
ここでの第1コネクタ110は、典型的にはレセプタクル型コネクタである。しかし、プラグ型コネクタであってもよい。また、ここでの第1コネクタ110は、例えば、USB規格に準拠したコネクタであってもよいし、各種携帯電話,スマートフォン等の接続コネクタであってもよいし、一般的な従来型のACアダプタのプラグを受けるコネクタであってもよい。上記は第2コネクタ210(後述する。)も同様である。
また、第1電源端子112は、電気的接続を行う際に中継を行うことができる部材であれば、ソケット型、ピン型、平型等の何れのものでもよく、接続原理、端子形状等は問わない。後述する第1接地端子116、第1制御端子114、第2電源端子212、第2接地端子216及び第2制御端子214も同様である。
第1DCDCコンバータ120は、その一端側が第1コネクタ110側に接続され、その他端側が負荷接続ノードND1に接続されている。第1DCDCコンバータ120は、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う。
ここで、DCDC変換とは、一端側と他端側との間で電圧の変換を行うことをいい、具体的には一端側と他端側との間で電圧を下げること(降圧)又は電圧を上げること(昇圧)をいう。このような機能を有するのであれば、実施形態1における第1DCコンバータは、いかなる構成で実現してもよい。後述する第2DCDCコンバータ220も同様である。
一例として、第1DCDCコンバータ120及び第2DCDCコンバータ220は、それぞれ、コイル10の一端側に第1高電位側スイッチ11及び第1低電位側スイッチ12が接続され、コイル10の他端側に第2高電位側スイッチ13及び第2低電位側スイッチ14が接続された昇降圧型のDCDC変換回路で構成してもよい《図1及び図3(後述する。)参照。》。
ここで、DCDC変換とは、一端側と他端側との間で電圧の変換を行うことをいい、具体的には一端側と他端側との間で電圧を下げること(降圧)又は電圧を上げること(昇圧)をいう。このような機能を有するのであれば、実施形態1における第1DCコンバータは、いかなる構成で実現してもよい。後述する第2DCDCコンバータ220も同様である。
一例として、第1DCDCコンバータ120及び第2DCDCコンバータ220は、それぞれ、コイル10の一端側に第1高電位側スイッチ11及び第1低電位側スイッチ12が接続され、コイル10の他端側に第2高電位側スイッチ13及び第2低電位側スイッチ14が接続された昇降圧型のDCDC変換回路で構成してもよい《図1及び図3(後述する。)参照。》。
第1抵抗140は、第1コネクタ110の第1電源端子112と第1DCDCコンバータ120の一端側との間に接続されている。
第2コネクタ210は、第2外部機器800に至る第2ケーブル810が接続される。第2コネクタ210は、第2ケーブル810に含まれるDC電源線812が接続される第2電源端子212を少なくとも有する。
第2DCDCコンバータ220は、その一端側が第2コネクタ210側に接続され、その他端側が負荷接続ノードND1に接続されている。第2DCDCコンバータ220は、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う。
第2抵抗240は、第2コネクタ210の第2電源端子212と第2DCDCコンバータ220の一端側との間に接続されている。
第2DCDCコンバータ220は、その一端側が第2コネクタ210側に接続され、その他端側が負荷接続ノードND1に接続されている。第2DCDCコンバータ220は、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う。
第2抵抗240は、第2コネクタ210の第2電源端子212と第2DCDCコンバータ220の一端側との間に接続されている。
バッテリ300及びバッテリモニタ抵抗350は、接地電位GNDから負荷接続ノードND1にかけて順次直列に接続されている。なお、ここでのバッテリ300は、放電及び充電が可能なものをいい、いわゆる二次電池がこれに該当する。
バッテリモニタ抵抗350は、バッテリ300に対し充電又は放電される際の電流を検出するために用いられる。また、バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位を測定することによりバッテリ電圧を把握することができる。
バッテリモニタ抵抗350は、バッテリ300に対し充電又は放電される際の電流を検出するために用いられる。また、バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位を測定することによりバッテリ電圧を把握することができる。
制御部400は、第1DCDCコンバータ120の制御端子122、第1抵抗140の両端、第2DCDCコンバータ220の制御端子222、第2抵抗240の両端、及び、バッテリモニタ抵抗350の両端にそれぞれ接続されている。
実施形態1における制御部400は、後述する所定の機能を実現することができるものであれば如何なるものであってもよい。例えば、プロセッサ、コントローラ等及びこれらのハードウェアと共に協働するプログラムによって制御部400を実現してもよい。また、総てをハードウェア(ハードウェアロジック等)によって制御部400を実現してもよい。
実施形態1における制御部400は、後述する所定の機能を実現することができるものであれば如何なるものであってもよい。例えば、プロセッサ、コントローラ等及びこれらのハードウェアと共に協働するプログラムによって制御部400を実現してもよい。また、総てをハードウェア(ハードウェアロジック等)によって制御部400を実現してもよい。
2.外部機器情報保持部500
外部機器情報保持部500は、第1外部機器700の電源仕様に関する情報INF1及び第2外部機器の電源仕様800に関する情報INF2を保持する。
実施形態1における外部機器情報保持部500は、制御部400が参照できるものであれば如何なるデバイスで実現してもよい。例えば、外部機器情報保持部500として、マイコン、プロセッサ、コントローラ等の内部メモリを用いてもよいし、外部メモリを用いてもよいし、補助記憶装置を用いてもよい。
外部機器情報保持部500は、第1外部機器700の電源仕様に関する情報INF1及び第2外部機器の電源仕様800に関する情報INF2を保持する。
実施形態1における外部機器情報保持部500は、制御部400が参照できるものであれば如何なるデバイスで実現してもよい。例えば、外部機器情報保持部500として、マイコン、プロセッサ、コントローラ等の内部メモリを用いてもよいし、外部メモリを用いてもよいし、補助記憶装置を用いてもよい。
第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1には、第1外部機器700が給電側となるか受電側となるかの別の情報が含まれる。また、第1外部機器700が給電側となる場合における出力電圧及び電流供給能力(電流容量など)の情報が含まれる。さらに、第1外部機器700が受電側となる場合における入力電圧(定格電圧など)及び第1外部機器700が動作する上で必要な電流(使用必須電力から導かれる電流)の情報が含まれる。
同様に、第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2には、第2外部機器800が給電側となるか受電側となるかの別の情報が含まれる。また、第2外部機器800が給電側となる場合における出力電圧及び電流供給能力(電流容量など)の情報が含まれる。さらに、第2外部機器800が受電側となる場合における入力電圧(定格電圧など)及び第2外部機器800が動作する上で必要な電流(使用必須電力から導かれる電流)の情報が含まれる。
第1外部機器700又は第2外部機器800が給電側となるか受電側となるかの別の情報としては、例えば、Souce(給電側)/Sink(受電側)といったバリエーションで情報を持たせることができる。また、出力電圧又は入力電圧の情報としては、例えば、DC5V/9V/15V/20Vといったバリエーションで情報を持たせることができる。なお、これらに示したバリエーションは一例であり、これに限定されるものではない。
同様に、第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2には、第2外部機器800が給電側となるか受電側となるかの別の情報が含まれる。また、第2外部機器800が給電側となる場合における出力電圧及び電流供給能力(電流容量など)の情報が含まれる。さらに、第2外部機器800が受電側となる場合における入力電圧(定格電圧など)及び第2外部機器800が動作する上で必要な電流(使用必須電力から導かれる電流)の情報が含まれる。
第1外部機器700又は第2外部機器800が給電側となるか受電側となるかの別の情報としては、例えば、Souce(給電側)/Sink(受電側)といったバリエーションで情報を持たせることができる。また、出力電圧又は入力電圧の情報としては、例えば、DC5V/9V/15V/20Vといったバリエーションで情報を持たせることができる。なお、これらに示したバリエーションは一例であり、これに限定されるものではない。
一般に、外部機器が固定的に接続される場合には、既に把握している当該外部機器の電源仕様に関する情報を、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1又は第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2として、何等かの方法で外部機器情報保持部500に格納しておくことができる。
例えば、モバイル機器の付属品として同梱されている充電ステーション、ACアダプタ等(以下、付属品という。)を第1外部機器700又は第2外部機器800として適用する場合がある。この場合、付属品の電源仕様は事前に把握できているので、そのような電源仕様に関する情報を何等かの方法で、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1又は第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2として、外部機器情報保持部500に予め格納しておく。具体的には、モバイル機器を出荷する際に、当該付属品が給電側となる旨、付属品の出力電圧(定格電圧)、付属品の電流供給能力(電流容量)、付属品の供給可能電力等の情報を、モバイル機器に内蔵された不揮発性メモリに書き込んで格納しておく等の方法が考えられる。
また、電力授受を行う前に、外部機器と予備的な通信を行って、外部機器の電源仕様に関する情報を取得して、外部機器情報保持部500にかかる情報を格納してもよい。
例えば、モバイル機器の付属品として同梱されている充電ステーション、ACアダプタ等(以下、付属品という。)を第1外部機器700又は第2外部機器800として適用する場合がある。この場合、付属品の電源仕様は事前に把握できているので、そのような電源仕様に関する情報を何等かの方法で、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1又は第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2として、外部機器情報保持部500に予め格納しておく。具体的には、モバイル機器を出荷する際に、当該付属品が給電側となる旨、付属品の出力電圧(定格電圧)、付属品の電流供給能力(電流容量)、付属品の供給可能電力等の情報を、モバイル機器に内蔵された不揮発性メモリに書き込んで格納しておく等の方法が考えられる。
また、電力授受を行う前に、外部機器と予備的な通信を行って、外部機器の電源仕様に関する情報を取得して、外部機器情報保持部500にかかる情報を格納してもよい。
3.制御部400及びDCDCコンバータ
(1)制御部400は次に挙げる機能を少なくとも有している。
バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出する機能。なお、バッテリ電圧は、バッテリモニタ抵抗350の少なくとも一方の端を制御部400と接続し、制御部400内部においてかかる端の電位を測定することによって検出する。なお、下記(3)においても同様である。
外部機器情報保持部500から第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を参照する機能。
第1抵抗140の両端の電位に基づいて第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧を検出する機能。なお、第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧は、第1抵抗140の両端を制御部400と接続し、制御部400においてそれぞれの端の電位を測定することによって検出することができる。なお、下記第2抵抗240における電位の検出も同様に行うことができる。
上記で把握した第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1、第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成する機能。
第1制御信号を第1DCDCコンバータ120の制御端子122に対して送出する機能。
(2)第1DCDCコンバータ120は、上記第1制御信号を受ける。第1DCDCコンバータ120は、この第1制御信号に基づき一端側又は他端側から入力したDC電力を変換して他端側又は一端側に出力する。
(3)(1)と同様に制御部400は次に挙げる機能を少なくとも有している。
バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出する機能。なお、ここでは上記(1)において検出したバッテリ電圧を援用してもよい。
外部機器情報保持部500から第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を参照する機能。
第2抵抗240の両端の電位に基づいて第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧を検出する機能。
上記で把握した第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2、第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第2制御信号を生成する機能。
第2制御信号を第2DCDCコンバータ220の制御端子222に対して送出する機能。
(4)第2DCDCコンバータ220は、上記第2制御信号を受ける。第2DCDCコンバータ220は、この第2制御信号に基づき一端側又は他端側から入力したDC電力を変換して他端側又は一端側に出力する。
(1)制御部400は次に挙げる機能を少なくとも有している。
バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出する機能。なお、バッテリ電圧は、バッテリモニタ抵抗350の少なくとも一方の端を制御部400と接続し、制御部400内部においてかかる端の電位を測定することによって検出する。なお、下記(3)においても同様である。
外部機器情報保持部500から第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を参照する機能。
第1抵抗140の両端の電位に基づいて第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧を検出する機能。なお、第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧は、第1抵抗140の両端を制御部400と接続し、制御部400においてそれぞれの端の電位を測定することによって検出することができる。なお、下記第2抵抗240における電位の検出も同様に行うことができる。
上記で把握した第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1、第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成する機能。
第1制御信号を第1DCDCコンバータ120の制御端子122に対して送出する機能。
(2)第1DCDCコンバータ120は、上記第1制御信号を受ける。第1DCDCコンバータ120は、この第1制御信号に基づき一端側又は他端側から入力したDC電力を変換して他端側又は一端側に出力する。
(3)(1)と同様に制御部400は次に挙げる機能を少なくとも有している。
バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出する機能。なお、ここでは上記(1)において検出したバッテリ電圧を援用してもよい。
外部機器情報保持部500から第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を参照する機能。
第2抵抗240の両端の電位に基づいて第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧を検出する機能。
上記で把握した第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2、第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第2制御信号を生成する機能。
第2制御信号を第2DCDCコンバータ220の制御端子222に対して送出する機能。
(4)第2DCDCコンバータ220は、上記第2制御信号を受ける。第2DCDCコンバータ220は、この第2制御信号に基づき一端側又は他端側から入力したDC電力を変換して他端側又は一端側に出力する。
また、制御部400は、第1DCDCコンバータ120又は第2DCDCコンバータ220の出力電圧(DCDC変換後の電圧)に相当する時間幅を有するパルスを出力するPWM出力手段(図示を省略。)を備えている。こうしたPWM出力手段を活用して、制御部400は、第1制御信号及び第2制御信号を生成する。
制御部400が出力する第1制御信号は、例えば、第1DCDCコンバータ120が有する第1高電位側スイッチ11、第1低電位側スイッチ12、第2高電位側スイッチ13及び第2低電位側スイッチ14に対する開閉のタイミングを規定することによって、コイル10に給電するパルスのデューティ比を規定する制御信号として生成してもよい。
同様に、制御部400が出力する第2制御信号は、第2DCDCコンバータ220が有する第1高電位側スイッチ11、第1低電位側スイッチ12、第2高電位側スイッチ13及び第2低電位側スイッチ14に対する開閉のタイミングを規定することによって、コイル10に給電するパルスのデューティ比を規定する制御信号として生成してもよい。
制御部400が出力する第1制御信号は、例えば、第1DCDCコンバータ120が有する第1高電位側スイッチ11、第1低電位側スイッチ12、第2高電位側スイッチ13及び第2低電位側スイッチ14に対する開閉のタイミングを規定することによって、コイル10に給電するパルスのデューティ比を規定する制御信号として生成してもよい。
同様に、制御部400が出力する第2制御信号は、第2DCDCコンバータ220が有する第1高電位側スイッチ11、第1低電位側スイッチ12、第2高電位側スイッチ13及び第2低電位側スイッチ14に対する開閉のタイミングを規定することによって、コイル10に給電するパルスのデューティ比を規定する制御信号として生成してもよい。
4.実施形態1に係るモバイル機器1の作用・効果
(1)外部機器との電力授受の柔軟性、大電力の受け取り、バッテリ高速充電
実施形態1に係るモバイル機器1は、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1及び第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を保持する外部機器情報保持部500を備えている。また、制御部400は、バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出し、更に、外部機器情報保持部500から第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を参照し、第1抵抗140の両端の電位に基づいて第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧を検出し、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1、第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成し、該第1制御信号を第1DCDCコンバータ120の制御端子122に対して送出する。また、制御部400は、外部機器情報保持部500から第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を参照し、第2抵抗240の両端の電位に基づいて第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧を検出し、第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2、第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第2制御信号を生成し、該第2制御信号を第2DCDCコンバータ220の制御端子222に対して送出する。第1DCDCコンバータ120は、一端側又は他端側から入力したDC電力を第1制御信号に基づき変換して、他端側又は一端側に出力する。第2DCDCコンバータ220は、一端側又は他端側から入力したDC電力を第2制御信号に基づき変換して、他端側又は一端側に出力する。
(1)外部機器との電力授受の柔軟性、大電力の受け取り、バッテリ高速充電
実施形態1に係るモバイル機器1は、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1及び第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を保持する外部機器情報保持部500を備えている。また、制御部400は、バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出し、更に、外部機器情報保持部500から第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を参照し、第1抵抗140の両端の電位に基づいて第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧を検出し、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1、第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成し、該第1制御信号を第1DCDCコンバータ120の制御端子122に対して送出する。また、制御部400は、外部機器情報保持部500から第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を参照し、第2抵抗240の両端の電位に基づいて第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧を検出し、第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2、第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第2制御信号を生成し、該第2制御信号を第2DCDCコンバータ220の制御端子222に対して送出する。第1DCDCコンバータ120は、一端側又は他端側から入力したDC電力を第1制御信号に基づき変換して、他端側又は一端側に出力する。第2DCDCコンバータ220は、一端側又は他端側から入力したDC電力を第2制御信号に基づき変換して、他端側又は一端側に出力する。
上記のような構成となっているため、モバイル機器1は以下のような動作をする。
一例として、第1コネクタ110、第1DCDCコンバータ120及び第1抵抗140からなる「第1回路系統100(符号による図示は省略。以下、同様。)」が、受電モードで動作する場合の第1回路系統に焦点を絞って、以下に動作の説明を続ける。
一例として、第1コネクタ110、第1DCDCコンバータ120及び第1抵抗140からなる「第1回路系統100(符号による図示は省略。以下、同様。)」が、受電モードで動作する場合の第1回路系統に焦点を絞って、以下に動作の説明を続ける。
外部機器情報保持部500には、第1外部機器700が給電側となるか受電側となるかの別の情報、出力電圧に関する情報(定格電圧等)、電流又は電力に関する情報(定格電流等)が保持されている。
制御部400は、外部機器情報保持部500から第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を参照する。制御部400は、これを参照することにより、例えば第1外部機器700が給電側であること、第1外部機器の出力電圧(定格電圧)及び定格電流を把握する。
また、制御部400は、バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位を測定し、これ基づいてバッテリ電圧を検出する。
また、制御部400は、第1抵抗140の両端の電位を測定し、両端の電位の差に基づいて第1DCDCコンバータ120の一端側における電流を検出する。併せて、第1DCDCコンバータ120の一端側における電圧を検出する。第1抵抗140の第1DCDCコンバータ120側の電圧を検出してもよいし、第1コネクタ110側の電圧を検出してもよい。
そして、制御部400は、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1、第1DCDC120コンバータの一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成する。具体的には、第1外部機器700の出力電圧(定格電圧)とバッテリ電圧とを比較し、第1外部機器700の出力電圧がバッテリ電圧よりも高い場合には、制御部400は、一端側から他端側にかけて降圧するように第1DCDCコンバータを動作させる第1制御信号を生成する。なお、他端側に出力されるべき電圧(すなわち「負荷接続ノードND1に出力されるべき電圧」)は、検出されたバッテリ電圧を考慮しながら設定される。
制御部400が生成し出力した第1制御信号は、第1DCDCコンバータ120の制御端子122に入力される。第1DCDCコンバータ120は、この第1制御信号に基づき、一端側から入力したDC電力をDCDC変換(ここでは降圧)して、他端側の負荷接続ノードND1に出力する。
制御部400は、外部機器情報保持部500から第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を参照する。制御部400は、これを参照することにより、例えば第1外部機器700が給電側であること、第1外部機器の出力電圧(定格電圧)及び定格電流を把握する。
また、制御部400は、バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位を測定し、これ基づいてバッテリ電圧を検出する。
また、制御部400は、第1抵抗140の両端の電位を測定し、両端の電位の差に基づいて第1DCDCコンバータ120の一端側における電流を検出する。併せて、第1DCDCコンバータ120の一端側における電圧を検出する。第1抵抗140の第1DCDCコンバータ120側の電圧を検出してもよいし、第1コネクタ110側の電圧を検出してもよい。
そして、制御部400は、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1、第1DCDC120コンバータの一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成する。具体的には、第1外部機器700の出力電圧(定格電圧)とバッテリ電圧とを比較し、第1外部機器700の出力電圧がバッテリ電圧よりも高い場合には、制御部400は、一端側から他端側にかけて降圧するように第1DCDCコンバータを動作させる第1制御信号を生成する。なお、他端側に出力されるべき電圧(すなわち「負荷接続ノードND1に出力されるべき電圧」)は、検出されたバッテリ電圧を考慮しながら設定される。
制御部400が生成し出力した第1制御信号は、第1DCDCコンバータ120の制御端子122に入力される。第1DCDCコンバータ120は、この第1制御信号に基づき、一端側から入力したDC電力をDCDC変換(ここでは降圧)して、他端側の負荷接続ノードND1に出力する。
第2コネクタ210、第2DCDCコンバータ220及び第2抵抗240からなる「第2回路系統200(符号による図示は省略。以下、同様。)」が、受電モードで動作する場合も、上記と同様である。
外部機器情報保持部500には、第2外部機器800が給電側となるか受電側となるかの別の情報、出力電圧に関する情報(定格電圧等)、電流又は電力に関する情報(定格電流等)が保持されている。
制御部400は、外部機器情報保持部500から第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を参照する。制御部400は、これを参照することにより、例えば第2外部機器800が給電側であること、第2外部機器800の出力電圧(定格電圧)及び定格電流を把握する。
また、制御部400は、第2抵抗240の両端の電位を測定し、両端の電位の差に基づいて第2DCDCコンバータ220の一端側における電流を検出する。併せて、第2DCDCコンバータ220の一端側における電圧を検出する。第2抵抗240の第2DCDCコンバータ220側の電圧を検出してもよいし、第2コネクタ210側の電圧を検出してもよい。
そして、制御部400は、第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2、第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第2制御信号を生成する。具体的には、例えば第2外部機器800の出力電圧(定格電圧)とバッテリ電圧とを比較し、第2外部機器800の出力電圧がバッテリ電圧よりも高い場合には、制御部400は、一端側から他端側にかけて降圧するように第2DCDCコンバータ220を動作させる第2制御信号を生成する。なお、他端側に出力されるべき電圧(すなわち「負荷接続ノードND1に出力されるべき電圧」)は、検出されたバッテリ電圧を考慮しながら設定される。
制御部400が生成し出力した第2制御信号は、第2DCDCコンバータ220の制御端子222に入力される。第2DCDCコンバータ220は、この第2制御信号に基づき、一端側から入力したDC電力をDCDC変換(ここでは降圧)して、他端側の負荷接続ノードND1に出力する。
なお、バッテリ電圧は上記第1回路系統の制御を行う際にバッテリ電圧を検出したのでこれを転用してもよいし、改めて検出してもよい。
外部機器情報保持部500には、第2外部機器800が給電側となるか受電側となるかの別の情報、出力電圧に関する情報(定格電圧等)、電流又は電力に関する情報(定格電流等)が保持されている。
制御部400は、外部機器情報保持部500から第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を参照する。制御部400は、これを参照することにより、例えば第2外部機器800が給電側であること、第2外部機器800の出力電圧(定格電圧)及び定格電流を把握する。
また、制御部400は、第2抵抗240の両端の電位を測定し、両端の電位の差に基づいて第2DCDCコンバータ220の一端側における電流を検出する。併せて、第2DCDCコンバータ220の一端側における電圧を検出する。第2抵抗240の第2DCDCコンバータ220側の電圧を検出してもよいし、第2コネクタ210側の電圧を検出してもよい。
そして、制御部400は、第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2、第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第2制御信号を生成する。具体的には、例えば第2外部機器800の出力電圧(定格電圧)とバッテリ電圧とを比較し、第2外部機器800の出力電圧がバッテリ電圧よりも高い場合には、制御部400は、一端側から他端側にかけて降圧するように第2DCDCコンバータ220を動作させる第2制御信号を生成する。なお、他端側に出力されるべき電圧(すなわち「負荷接続ノードND1に出力されるべき電圧」)は、検出されたバッテリ電圧を考慮しながら設定される。
制御部400が生成し出力した第2制御信号は、第2DCDCコンバータ220の制御端子222に入力される。第2DCDCコンバータ220は、この第2制御信号に基づき、一端側から入力したDC電力をDCDC変換(ここでは降圧)して、他端側の負荷接続ノードND1に出力する。
なお、バッテリ電圧は上記第1回路系統の制御を行う際にバッテリ電圧を検出したのでこれを転用してもよいし、改めて検出してもよい。
こうして、第1回路系統100及び第2回路系統200は、検出したバッテリ電圧に基づいて設定された「負荷接続ノードND1に出力すべき電圧」を共通の目標として、それぞれが、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1及び第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を参照しながら独立してDCDC変換を行う。このため、第1回路系統100から出力される電圧と第2回路系統200から出力される電圧とは実質的に同じ電圧に揃えられ、これらが負荷接続ノードND1において合わせられる(マージされる)。すなわち、第1回路系統100からの電力及び第2回路系統200からの電力が集約されて負荷接続ノードに供給される。
このため、出力電圧が互いに異なっている第1外部機器700及び第2外部機器800を、同時に第1コネクタ110及び第2コネクタ210にそれぞれ接続することができる。よって、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。
また、実施形態1に係るモバイル機器1は、第1外部機器700及び第2外部機器800から受け取った電力を、同時並行的に負荷接続ノードND1へ供給することができる。このため、従来のモバイル機器に比べ、大きな電力を受け取ることが可能となる。ひいては内蔵バッテリを高速充電することが可能となる。
これに関連して、近年、負荷を動作させながらバッテリ充電を行うという動作態様をとることが多いモバイル機器も増加している。例えば、PC、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等が挙げられる。モバイル機器がこのような動作態様をとる場合、DC電力の受け取りが1系統(1ポート)からのみであると、それ相応の電力量しか確保できない。もし、一時的にモバイル機器内部の負荷において大きな電力が必要となった場合、バッテリへの充電は一旦中断しておき、むしろ、バッテリから放電して負荷が必要な電力を補うという動作をとることもある。そうすると、結果的にバッテリ充電時間が間延びしてしまうことになってしまう。
一方、実施形態1に係るモバイル機器1においては、2系統(ポート)以上から同時並行的にDC電力を受け取ることができ、1系統(ポート)よりも大きなDC電力の受け取りが可能となる。したがって、負荷を動作させながらバッテリ充電、又は、バッテリ充電しながら負荷を動作させることも可能となり、上記のようなバッテリ充電時間の間延びも抑えられ、高速充電に資することができる。
一方、実施形態1に係るモバイル機器1においては、2系統(ポート)以上から同時並行的にDC電力を受け取ることができ、1系統(ポート)よりも大きなDC電力の受け取りが可能となる。したがって、負荷を動作させながらバッテリ充電、又は、バッテリ充電しながら負荷を動作させることも可能となり、上記のようなバッテリ充電時間の間延びも抑えられ、高速充電に資することができる。
また、実施形態1に係るモバイル機器1は、第1外部機器700の入力電圧と「負荷接続ノードND1に出力されるべき電圧」との間の電圧差を勘案してDCDC変換を行うため、負荷接続ノードND1に出力されるべき電圧とは異なる電圧を出力している外部機器についても、柔軟に、当該モバイル機器に接続することができる。
(2)互いに異なる電圧をもつ複数の外部機器の接続
実施形態1に係るモバイル機器1は、第1外部機器700から出力又は入力される第1DC電圧と、第2外部機器800から出力又は入力される第2DC電圧と、は互いに異なる電圧であり、且つ、第1DC電圧とバッテリ電圧とは互いに異なる電圧であり、且つ、第2DC電圧とバッテリ電圧とは互いに異なる電圧である場合であっても、第1コネクタ110、第1DCDCコンバータ120及び第1抵抗140からなる第1回路系統100、並びに、第2コネクタ210、第2DCDCコンバータ220及び第2抵抗240からなる第2回路系統200は互いに並行して動作するものである。
実施形態1に係るモバイル機器1は、第1外部機器700から出力又は入力される第1DC電圧と、第2外部機器800から出力又は入力される第2DC電圧と、は互いに異なる電圧であり、且つ、第1DC電圧とバッテリ電圧とは互いに異なる電圧であり、且つ、第2DC電圧とバッテリ電圧とは互いに異なる電圧である場合であっても、第1コネクタ110、第1DCDCコンバータ120及び第1抵抗140からなる第1回路系統100、並びに、第2コネクタ210、第2DCDCコンバータ220及び第2抵抗240からなる第2回路系統200は互いに並行して動作するものである。
実施形態1に係るモバイル機器1は、このような構成となっているため、複数の外部機器から出力又は入力されるDC電圧が互いに同一の電圧でなくても、これら複数の外部機器を当該モバイル機器1に接続することができる。且つまた、複数の外部機器から出力又は入力されるDC電圧が、モバイル機器1で用いる電圧(ここではバッテリ電圧)と同一の電圧でなくても、これら複数の外部機器を当該モバイル機器1に接続することができる。したがって、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。
また、第1回路系統100及び第2回路系統200は互いに並行して動作するので、従来のモバイル機器に比べ、大きな電力を受け取ることが可能である。ひいては、内蔵バッテリを高速充電することが可能なモバイル機器を提供することができる。
なお、実施形態1に係るモバイル機器1は、出力又は入力されるDC電圧が互いに同一の電圧となる関係の複数の外部機器が接続されてもよい。また、モバイル機器1で用いる電圧(例えばバッテリ電圧)と同一の電圧を出力又は入力する外部機器が接続されてもよい。
また、第1回路系統100及び第2回路系統200は互いに並行して動作するので、従来のモバイル機器に比べ、大きな電力を受け取ることが可能である。ひいては、内蔵バッテリを高速充電することが可能なモバイル機器を提供することができる。
なお、実施形態1に係るモバイル機器1は、出力又は入力されるDC電圧が互いに同一の電圧となる関係の複数の外部機器が接続されてもよい。また、モバイル機器1で用いる電圧(例えばバッテリ電圧)と同一の電圧を出力又は入力する外部機器が接続されてもよい。
(3)受電/給電の柔軟性
実施形態1に係るモバイル機器1において、第1コネクタ110、第1DCDCコンバータ120及び第1抵抗140からなる第1回路系統100は、該第1回路系統100に接続される第1外部機器700における給電側及び受電側の別による役割に応じて、受電モード又は給電モードの動作を行う。また、第2コネクタ210、第2DCDCコンバータ220及び第2抵抗240からなる第2回路系統200は、該第2回路系統200に接続される第2外部機器800における給電側及び受電側の別による役割に応じて、受電モード又は給電モードの動作を行う。
実施形態1に係るモバイル機器1において、第1コネクタ110、第1DCDCコンバータ120及び第1抵抗140からなる第1回路系統100は、該第1回路系統100に接続される第1外部機器700における給電側及び受電側の別による役割に応じて、受電モード又は給電モードの動作を行う。また、第2コネクタ210、第2DCDCコンバータ220及び第2抵抗240からなる第2回路系統200は、該第2回路系統200に接続される第2外部機器800における給電側及び受電側の別による役割に応じて、受電モード又は給電モードの動作を行う。
実施形態1に係るモバイル機器1は、このような構成となっているため、それぞれの回路系統100,200に接続されるそれぞれの外部機器700,800が、給電側の役割で動作するか/受電側の役割で動作するかの別に依らず、外部機器700,800をモバイル機器1に接続することができる。
図2は、実施形態1に係るモバイル機器1と外部機器との接続態様を説明するために示す模式図である。図2(a)は、第1外部機器700及び第2外部機器800の総てを給電側としてモバイル機器1に接続する場合の第1接続態様を示す。図2(b)は、第1外部機器700aを給電側としてモバイル機器1に接続し、第2外部機器800aを受電側としてモバイル機器1に接続する場合の第2接続態様を示す。図2(b)に示すように例えば第1回路系統100はディスプレイモニタ(第1外部機器700a)より電力を受け取って、バッテリ300を充電しつつ負荷Lを動作させ、並行して、第2回路系統200はデジタル・スチル・カメラ(第2外部機器800a)に電力を伝送させている。図2(c)は、第1外部機器700b及び第2外部機器800bの総てを受電側としてモバイル機器1に接続する場合の第3接続態様を示す。
上記したように各回路系統100,200は、接続された外部機器700,800の役割に応じて、互いに独立して受電モード又は給電モードによる動作を行うものである。このため、図2(a)〜図2(c)に示すように、接続する複数の外部機器の総てを給電側とすることもできるし、総てを受電側とすることもできるし、一部の外部機器を給電側とし残余の外部機器を受電側とすることもできる。
このように、実施形態1にかかるモバイル機器1は、外部機器と様々な接続態様をとることができることから、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。
このように、実施形態1にかかるモバイル機器1は、外部機器と様々な接続態様をとることができることから、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。
(4)安全性が高い状況での電力授受
実施形態1に係るモバイル機器1において、制御部400は、外部機器情報保持部500から第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を参照し、第1抵抗140の両端の電位に基づいて第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧を検出し、そして、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1、第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧に基づいて第1制御信号を生成する。
このような構成となっているため、例えば、第1回路系統100が受電モードで動作しているとき、制御部400は、第1DCDCコンバータ120の一端側における電流(第1抵抗140に流れる電流)をモニタリングし、当該第1抵抗140に流れる電流が第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1として保持されている定格電流を上回らないよう監視することができる。仮にこれを上回るときには、第1外部機器700から引き込むDC電力の量を抑えるような第1制御信号を生成して、DCDC変換を行うよう制御することができる。
第1回路系統が給電モードで動作しているときも、同様の手法により、第1外部機器とモバイル機器との間で授受するDC電力の量を調整することができる。また、第2回路系統についても同様である。
このようにして、実施形態1に係るモバイル機器1によれば、従来のモバイル機器に比べ、より安全性が高い状況で電力授受を行うことができる。
実施形態1に係るモバイル機器1において、制御部400は、外部機器情報保持部500から第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を参照し、第1抵抗140の両端の電位に基づいて第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧を検出し、そして、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1、第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧に基づいて第1制御信号を生成する。
このような構成となっているため、例えば、第1回路系統100が受電モードで動作しているとき、制御部400は、第1DCDCコンバータ120の一端側における電流(第1抵抗140に流れる電流)をモニタリングし、当該第1抵抗140に流れる電流が第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1として保持されている定格電流を上回らないよう監視することができる。仮にこれを上回るときには、第1外部機器700から引き込むDC電力の量を抑えるような第1制御信号を生成して、DCDC変換を行うよう制御することができる。
第1回路系統が給電モードで動作しているときも、同様の手法により、第1外部機器とモバイル機器との間で授受するDC電力の量を調整することができる。また、第2回路系統についても同様である。
このようにして、実施形態1に係るモバイル機器1によれば、従来のモバイル機器に比べ、より安全性が高い状況で電力授受を行うことができる。
[実施形態2]
1.実施形態2に係るモバイル機器2の構成
図3は、実施形態2に係るモバイル機器2を説明するために示す図である。
実施形態2に係るモバイル機器2は、基本的には実施形態1に係るモバイル機器1と同様の構成を有するが、外部機器との間で制御線を用いた通信を行う点、第1コネクタ110と第1抵抗140との間に第1スイッチ160を設けた点、及び、第2コネクタ210と第2抵抗240との間に第2スイッチ260を設けた点において実施形態1に係るモバイル機器1とは異なる。
1.実施形態2に係るモバイル機器2の構成
図3は、実施形態2に係るモバイル機器2を説明するために示す図である。
実施形態2に係るモバイル機器2は、基本的には実施形態1に係るモバイル機器1と同様の構成を有するが、外部機器との間で制御線を用いた通信を行う点、第1コネクタ110と第1抵抗140との間に第1スイッチ160を設けた点、及び、第2コネクタ210と第2抵抗240との間に第2スイッチ260を設けた点において実施形態1に係るモバイル機器1とは異なる。
(1)インターフェース・コントローラ
実施形態2に係るモバイル機器2は、図3に示すように、制御線714(第1ケーブル710に含まれている)が接続される第1制御端子114が、第1コネクタ110において新たに設けられている。また、この第1制御端子114と接続され、第1外部機器700(第1インターフェース・コントローラ150)と通信する機能を有する第1インターフェース・コントローラ150を更に備えている。制御線714,814(後述する。)は、通常のデータ線とは別の特別な制御用の線であってもよいし、通常のデータ線と兼用するものであってもよい。同様に、制御線814(第2ケーブル810に含まれている)が接続される第2制御端子214が、第2コネクタ210において新たに設けられている。また、この第2制御端子214と接続され、第2外部機器800(第2インターフェース・コントローラ250)と通信する機能を有する第2インターフェース・コントローラ250を更に備えている。
第1インターフェース・コントローラ150は、所定のプロトコルを実行することにより、第1外部機器700から第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を取得する。そして、第1インターフェース・コントローラ150は、取得した第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を、外部機器情報保持部500に格納する。同様に、第2インターフェース・コントローラ250は、所定のプロトコルを実行することにより、第2外部機器800から第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を取得する。そして、第2インターフェース・コントローラ250は、取得した第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を外部機器情報保持部500に格納する。
実施形態2に係るモバイル機器2は、図3に示すように、制御線714(第1ケーブル710に含まれている)が接続される第1制御端子114が、第1コネクタ110において新たに設けられている。また、この第1制御端子114と接続され、第1外部機器700(第1インターフェース・コントローラ150)と通信する機能を有する第1インターフェース・コントローラ150を更に備えている。制御線714,814(後述する。)は、通常のデータ線とは別の特別な制御用の線であってもよいし、通常のデータ線と兼用するものであってもよい。同様に、制御線814(第2ケーブル810に含まれている)が接続される第2制御端子214が、第2コネクタ210において新たに設けられている。また、この第2制御端子214と接続され、第2外部機器800(第2インターフェース・コントローラ250)と通信する機能を有する第2インターフェース・コントローラ250を更に備えている。
第1インターフェース・コントローラ150は、所定のプロトコルを実行することにより、第1外部機器700から第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を取得する。そして、第1インターフェース・コントローラ150は、取得した第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を、外部機器情報保持部500に格納する。同様に、第2インターフェース・コントローラ250は、所定のプロトコルを実行することにより、第2外部機器800から第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を取得する。そして、第2インターフェース・コントローラ250は、取得した第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を外部機器情報保持部500に格納する。
このように、第1インターフェース・コントローラ150は、制御線714を介した第1外部機器700との所定のプロトコルによる通信により、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を取得して、外部機器情報保持部500に格納(更新)するため、これにより、新たな第1外部機器700が第1コネクタ110に接続された場合にも、新たな第1外部機器700の電源仕様に関する情報を用いて、DC電力の授受を行うことができる。
第2インターフェース・コントローラ250の作用についてもこれと同様である。
このようにして、実施形態2によれば、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。
第2インターフェース・コントローラ250の作用についてもこれと同様である。
このようにして、実施形態2によれば、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。
(2)USB Type-C規格及びUSB Power Delivery規格への準拠
実施形態2に係るモバイル機器2は、第1コネクタ110及び第2コネクタ210は、USB Type−C規格に準拠するものであり、第1コネクタ110の第1制御端子114及び第2コネクタ210の第2制御端子214は、USB Type−C規格におけるCC線が接続される端子となっている。
モバイル機器2は、第1インターフェース・コントローラ150及び第2インターフェース・コントローラ250を更に備えている。
第1インターフェース・コントローラ150は、第1コネクタ110の第1制御端子114と接続され、第1コネクタ110に接続される第1外部機器700と通信を行う。そして、第1インターフェース・コントローラ150は、USB Power Delivery規格に準拠したネゴシエーションを実行することにより、第1外部機器700から第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を取得する。第1インターフェース・コントローラ150は、取得した第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を外部機器情報保持部500に格納する。
同様に、第2インターフェース・コントローラ250は、第2コネクタ210の第2制御端子214と接続され、第2コネクタ210に接続される第2外部機器800と通信を行う。第2インターフェース・コントローラ250は、USB Power Delivery規格に準拠したネゴシエーションを実行することにより、第2外部機器800から第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を取得し、取得した第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を外部機器情報保持部500に格納する。
なお、実施形態2においては、第1インターフェース・コントローラ150として、市販のUSB Power Delivery Controllerを活用してもよい。制御部400として市販のマイコン及びBattery Chargerを活用してもよい。外部機器情報保持部500として、制御部400のマイコン及びBattery Chargerの内部メモリを活用してもよい。
実施形態2に係るモバイル機器2は、第1コネクタ110及び第2コネクタ210は、USB Type−C規格に準拠するものであり、第1コネクタ110の第1制御端子114及び第2コネクタ210の第2制御端子214は、USB Type−C規格におけるCC線が接続される端子となっている。
モバイル機器2は、第1インターフェース・コントローラ150及び第2インターフェース・コントローラ250を更に備えている。
第1インターフェース・コントローラ150は、第1コネクタ110の第1制御端子114と接続され、第1コネクタ110に接続される第1外部機器700と通信を行う。そして、第1インターフェース・コントローラ150は、USB Power Delivery規格に準拠したネゴシエーションを実行することにより、第1外部機器700から第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を取得する。第1インターフェース・コントローラ150は、取得した第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1を外部機器情報保持部500に格納する。
同様に、第2インターフェース・コントローラ250は、第2コネクタ210の第2制御端子214と接続され、第2コネクタ210に接続される第2外部機器800と通信を行う。第2インターフェース・コントローラ250は、USB Power Delivery規格に準拠したネゴシエーションを実行することにより、第2外部機器800から第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を取得し、取得した第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2を外部機器情報保持部500に格納する。
なお、実施形態2においては、第1インターフェース・コントローラ150として、市販のUSB Power Delivery Controllerを活用してもよい。制御部400として市販のマイコン及びBattery Chargerを活用してもよい。外部機器情報保持部500として、制御部400のマイコン及びBattery Chargerの内部メモリを活用してもよい。
USB Type−C規格によれば、コネクタには電源線(VBUS線)とは別に制御線(CC線)が設定されている。したがって、上記(2)で説明したモバイル機器2を実現するに当たり、USB Type−C規格に準拠した第1コネクタ及び第2コネクタを導入することは、外部機器にとっても、当該モバイル機器にとっても、利便性が高いこととなる。
また、USB Power Delivery規格によれば、接続先の外部機器との間で実行されるネゴシエーションにおいて、接続先の外部機器の電源仕様に関する情報をやり取りすることができる。したがって、上記(2)で説明したモバイル機器2を実現するに当たり、USB Power Delivery規格に準拠したネゴシエーションを実行することは、外部機器にとっても、当該モバイル機器にとっても、利便性が高いこととなる。
さらに、外部機器がUSB Type−C規格及びUSB Power Delivery規格に準拠するものであれば、基本的には実施形態2に係るモバイル機器2と接続できる。このため、モバイル機器2を上記のように構成することによって接続先となる外部機器の選択肢が拡がることも期待できる。したがって、実施形態2によれば、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。
また、USB Power Delivery規格によれば、接続先の外部機器との間で実行されるネゴシエーションにおいて、接続先の外部機器の電源仕様に関する情報をやり取りすることができる。したがって、上記(2)で説明したモバイル機器2を実現するに当たり、USB Power Delivery規格に準拠したネゴシエーションを実行することは、外部機器にとっても、当該モバイル機器にとっても、利便性が高いこととなる。
さらに、外部機器がUSB Type−C規格及びUSB Power Delivery規格に準拠するものであれば、基本的には実施形態2に係るモバイル機器2と接続できる。このため、モバイル機器2を上記のように構成することによって接続先となる外部機器の選択肢が拡がることも期待できる。したがって、実施形態2によれば、従来のモバイル機器に比べ、外部機器との電力授受の柔軟性が高いモバイル機器を提供することができる。
(3)第1スイッチ160及び第2スイッチ260
実施形態2に係るモバイル機器2は、第1スイッチ160及び第2スイッチ260が更に設けられている。
第1スイッチ160は、第1コネクタ110の第1電源端子112と第1DCDCコンバータ120の一端側との間に、第1抵抗140と直列に接続されている。同様に、第2スイッチ260は、第2コネクタ210の第2電源端子212と第2DCDCコンバータ220の一端側との間に、第2抵抗240と直列に接続されている。
なお、第1スイッチ160と第1抵抗140の配置関係については、図3では第1スイッチ160が第1コネクタ110側に接続されており、第1抵抗140が第1DCDCコンバータ120側に接続されている例を示している。しかし、実施形態2に係るモバイル機器2においては、この配置に限定されるものではない。上記配置と逆の配置としてもよい。また、第1電源端子112、第1スイッチ160、第1抵抗140及び第1DCDCコンバータ20のいずれか2つの間に別のデバイスが挿入されていても構わない。
この変形例については、第2スイッチ260に関しても同様である。
実施形態2に係るモバイル機器2は、第1スイッチ160及び第2スイッチ260が更に設けられている。
第1スイッチ160は、第1コネクタ110の第1電源端子112と第1DCDCコンバータ120の一端側との間に、第1抵抗140と直列に接続されている。同様に、第2スイッチ260は、第2コネクタ210の第2電源端子212と第2DCDCコンバータ220の一端側との間に、第2抵抗240と直列に接続されている。
なお、第1スイッチ160と第1抵抗140の配置関係については、図3では第1スイッチ160が第1コネクタ110側に接続されており、第1抵抗140が第1DCDCコンバータ120側に接続されている例を示している。しかし、実施形態2に係るモバイル機器2においては、この配置に限定されるものではない。上記配置と逆の配置としてもよい。また、第1電源端子112、第1スイッチ160、第1抵抗140及び第1DCDCコンバータ20のいずれか2つの間に別のデバイスが挿入されていても構わない。
この変形例については、第2スイッチ260に関しても同様である。
このように、第1回路系統100には、第1コネクタ110と第1DCDCコンバータ120の間に第1スイッチ160が設けられているため、第1回路系統100において異常を検知した際には、第1スイッチ160をオフ(遮断)とする制御を行い、第1外部機器700と第1DCDCコンバータ120との間のDC電力の授受を遮断することができる。
一例を示す。制御部400が、第1抵抗140に流れる電流をモニタリングし、当該第1抵抗140に流れる電流が、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1として保持されている定格電流を上回らないよう監視する。仮に、第1抵抗140に流れる電流が該定格電流を上回るときには、制御部400は第1スイッチ160をオフ(遮断)とする制御を行い、第1外部機器700と第1DCDCコンバータ120との間のDC電力の授受を遮断する。第2回路系統200のモニタリングと第2スイッチ260の制御についても同様に行う。
別の例を示す。図3に示すように、第1コネクタ110と第1スイッチ160との間の接続ノードと、制御部400とを電気的に接続する。制御部400は、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1(特に第1外部機器700の出力電圧)を参照しつつ、当該接続ノードの電位を検出する。例えば、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1(特に第1外部機器700の出力電圧)と、当該接続ノードの電位とが大きく乖離しているときには、第1回路系統100において異常があるものと判断し、第1スイッチ160をオフ(遮断)とする制御を行い、第1外部機器700と第1DCDCコンバータ120との間のDC電力の授受を遮断する。
具体的には例えば、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1によれば第1外部機器700はDC15Vを供給可能な給電装置であった(定格電圧DC15V)ところ、検出した当該接続ノードの電位がDC15Vよりも遥かに下回る電位であったり、遥かに上回る電位であったときには、第1外部機器700の状態が正常ではないと判断して、第1スイッチ160をオフ(遮断)として、当該モバイル機器への電力取り込みを遮断する。一方、検出した当該接続ノードの電位が、定格電圧を中心に所定範囲以内の電位であった場合には、第1外部機器700の状態が正常であると判断して、第1スイッチをオン(導通)として、当該モバイル機器への電力取り込みを開放(許可)することができる。
こうした構成をとることができるため、実施形態2に係るモバイル機器2は、より安全性が高い状況で、電力の授受を行うことができる。
具体的には例えば、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1によれば第1外部機器700はDC15Vを供給可能な給電装置であった(定格電圧DC15V)ところ、検出した当該接続ノードの電位がDC15Vよりも遥かに下回る電位であったり、遥かに上回る電位であったときには、第1外部機器700の状態が正常ではないと判断して、第1スイッチ160をオフ(遮断)として、当該モバイル機器への電力取り込みを遮断する。一方、検出した当該接続ノードの電位が、定格電圧を中心に所定範囲以内の電位であった場合には、第1外部機器700の状態が正常であると判断して、第1スイッチをオン(導通)として、当該モバイル機器への電力取り込みを開放(許可)することができる。
こうした構成をとることができるため、実施形態2に係るモバイル機器2は、より安全性が高い状況で、電力の授受を行うことができる。
(4)実施形態2に係るモバイル機器2において、第1高電位側スイッチ11、第1低電位側スイッチ12、第2高電位側スイッチ13、第2低電位側スイッチ14、第1スイッチ160及び第2スイッチ260は、パワーMOS−FETで構成されている。
なお、実施形態2に係るモバイル機器2は、外部機器との間で制御線を用いた通信を行う点、第1コネクタ110と第1抵抗140との間に第1スイッチ160を設けた点、及び、第2コネクタ210と第2抵抗240との間に第2スイッチ260を設けた点以外の点においては、実施形態1に係るモバイル機器1と同様の構成を有する。そのため、実施形態1に係るモバイル機器1が有する効果のうち該当する効果を同様に有する
[実施形態2に係るモバイル機器2の動作態様]
実施形態2に係るモバイル機器2は上記した構成を有するので、接続先の外部機器の電圧についてその高/低、受電/給電の別が、様々なバリエーションをとったとしても、柔軟に意図した通りの電力授受を行うことができる。
実施形態2に係るモバイル機器2の動作態様の例を、以下に、図4〜図7を参照しながら説明する。
実施形態2に係るモバイル機器2は上記した構成を有するので、接続先の外部機器の電圧についてその高/低、受電/給電の別が、様々なバリエーションをとったとしても、柔軟に意図した通りの電力授受を行うことができる。
実施形態2に係るモバイル機器2の動作態様の例を、以下に、図4〜図7を参照しながら説明する。
図4は、実施形態2に係るモバイル機器2の第1動作態様を説明するために示す図である。図5は、実施形態2に係るモバイル機器2の第2動作態様を説明するために示す図である。図6は、実施形態2に係るモバイル機器2の第3動作態様を説明するために示す図である。図7は、実施形態2に係るモバイル機器2の第4動作態様を説明するために示す図である。
第1動作態様は、図4に示すように、第1外部機器700及び第2外部機器800がそれぞれ給電側に立つ場合に、モバイル機器2側では、第1DCDCコンバータ120が一端側から他端側にかけて降圧をし、第2DCDCコンバータ220が一端側から他端側にかけて降圧をするという態様である。それぞれDCDC変換された電圧が負荷接続ノードND1に出力されている。
例として、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1は、給電側である旨、電圧15V、電流3A等となっている。第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2は、給電側である旨、電圧20V、電流2.25A等となっている。「負荷接続ノードND1に出力されるべき電圧」は10V、定格の入力電流は6Aとしており、これを目安にそれぞれのDCDCコンバータはDCDC変換を行う。
例として、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1は、給電側である旨、電圧15V、電流3A等となっている。第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2は、給電側である旨、電圧20V、電流2.25A等となっている。「負荷接続ノードND1に出力されるべき電圧」は10V、定格の入力電流は6Aとしており、これを目安にそれぞれのDCDCコンバータはDCDC変換を行う。
第2動作態様は、図5に示すように、第1外部機器700及び第2外部機器800がそれぞれ給電側に立つ場合に、モバイル機器2側では、第1DCDCコンバータ120が一端側から他端側にかけて降圧をし、第2DCDCコンバータ220が一端側から他端側にかけて昇圧をするという態様である。それぞれDCDC変換された電圧が負荷接続ノードND1に出力されている。
例として、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1は、給電側である旨、電圧15V、電流3A等となっている。第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2は、給電側である旨、電圧5V、電流3A等となっている。「負荷接続ノードND1に出力されるべき電圧」は10V、定格の入力電流は6Aとしており、これを目安にそれぞれのDCDCコンバータはDCDC変換を行う。
例として、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1は、給電側である旨、電圧15V、電流3A等となっている。第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2は、給電側である旨、電圧5V、電流3A等となっている。「負荷接続ノードND1に出力されるべき電圧」は10V、定格の入力電流は6Aとしており、これを目安にそれぞれのDCDCコンバータはDCDC変換を行う。
第3動作態様は、図6に示すように、第1外部機器700が給電側に立ち、第2外部機器800が受電側に立つ場合に、モバイル機器2側では、第1DCDCコンバータ120が一端側から他端側にかけて降圧をし、第2DCDCコンバータ220が他端側から一端側にかけて降圧をするという態様である。
例として、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1は、給電側である旨、電圧15V、電流3A等となっている。第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2は、受電側である旨、電圧5V、電流3A等となっている。負荷接続ノードND1からは、バッテリ300側及び負荷L側に10V・3A(30W)のDC電力が分配され、第2外部機器800側に10V・1.5A(15W)のDC電力が分配される例が示されている。
例として、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1は、給電側である旨、電圧15V、電流3A等となっている。第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2は、受電側である旨、電圧5V、電流3A等となっている。負荷接続ノードND1からは、バッテリ300側及び負荷L側に10V・3A(30W)のDC電力が分配され、第2外部機器800側に10V・1.5A(15W)のDC電力が分配される例が示されている。
第4動作態様は、図7に示すように、第1外部機器700が給電側に立ち、第2外部機器800が受電側に立つ場合に、モバイル機器2側では、第1DCDCコンバータ120が一端側から他端側にかけて降圧をし、第2DCDCコンバータ220が他端側から一端側にかけて昇圧をするという態様である。
例として、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1は、給電側である旨、電圧20V、電流3A等となっている。第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2は、受電側である旨、電圧15V、電流1A等となっている。負荷接続ノードND1からは、バッテリ300側及び負荷L側に10V・4.5A(45W)のDC電力が分配され、第2外部機器800側に10V・1.5A(15W)のDC電力が分配される例が示されている。
例として、第1外部機器の電源仕様に関する情報INF1は、給電側である旨、電圧20V、電流3A等となっている。第2外部機器の電源仕様に関する情報INF2は、受電側である旨、電圧15V、電流1A等となっている。負荷接続ノードND1からは、バッテリ300側及び負荷L側に10V・4.5A(45W)のDC電力が分配され、第2外部機器800側に10V・1.5A(15W)のDC電力が分配される例が示されている。
第5動作態様は、第1外部機器700及び第2外部機器800が受電側に立つ態様である(詳しい図示は省略。)。例えば、図2(c)に示す接続態様のときにはこの第5動作態様となる。
以上において実施形態2に係るモバイル機器2を例に挙げて、幾つかの動作態様を説明したが、実施形態1に係るモバイル機器1についても、基本的に同様の動作態様をとることができ、実施形態2に係るモバイル機器2と同様の効果を奏する。
[実施形態3]
次に、実施形態3に係る制御回路400’について、図1及び図3を参照しながら説明する。
実施形態3に係る制御回路400’は、第1外部機器700に至る第1ケーブル710が接続され、該第1ケーブル710に含まれるDC電源線712が接続される第1電源端子112を少なくとも有する第1コネクタ110と、一端側が第1コネクタ110側に接続され他端側が負荷接続ノードND1に接続され、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う第1DCDCコンバータ120と、第1コネクタ110の第1電源端子112と第1DCDCコンバータ120の一端側との間に接続された第1抵抗140と、第2外部機器800に至る第2ケーブル810が接続され、該第2ケーブル810に含まれるDC電源線812が接続される第2電源端子212を少なくとも有する第2コネクタ210と、 一端側が第2コネクタ210側に接続され他端側が負荷接続ノードND1に接続され、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う第2DCDCコンバータ220と、第2コネクタ210の第2電源端子212と第2DCDCコンバータ220の一端側との間に接続された第2抵抗240と、接地電位から負荷接続ノードND1にかけて順次直列に接続されたバッテリ300及びバッテリモニタ抵抗350と、第1外部機器700の電源仕様に関する情報INF1及び第2外部機器800の電源仕様に関する情報INF2を保持する外部機器情報保持部500と、を備えたモバイル機器を制御する制御回路である。
次に、実施形態3に係る制御回路400’について、図1及び図3を参照しながら説明する。
実施形態3に係る制御回路400’は、第1外部機器700に至る第1ケーブル710が接続され、該第1ケーブル710に含まれるDC電源線712が接続される第1電源端子112を少なくとも有する第1コネクタ110と、一端側が第1コネクタ110側に接続され他端側が負荷接続ノードND1に接続され、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う第1DCDCコンバータ120と、第1コネクタ110の第1電源端子112と第1DCDCコンバータ120の一端側との間に接続された第1抵抗140と、第2外部機器800に至る第2ケーブル810が接続され、該第2ケーブル810に含まれるDC電源線812が接続される第2電源端子212を少なくとも有する第2コネクタ210と、 一端側が第2コネクタ210側に接続され他端側が負荷接続ノードND1に接続され、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う第2DCDCコンバータ220と、第2コネクタ210の第2電源端子212と第2DCDCコンバータ220の一端側との間に接続された第2抵抗240と、接地電位から負荷接続ノードND1にかけて順次直列に接続されたバッテリ300及びバッテリモニタ抵抗350と、第1外部機器700の電源仕様に関する情報INF1及び第2外部機器800の電源仕様に関する情報INF2を保持する外部機器情報保持部500と、を備えたモバイル機器を制御する制御回路である。
この制御回路400’は、第1DCDCコンバータ120の制御端子122、第1抵抗140の両端、第2DCDCコンバータ220の制御端子222、第2抵抗240の両端、及び、バッテリモニタ抵抗350の両端にそれぞれ電気的に接続される。
また、この制御回路400’は、外部機器情報保持部500から第1外部機器700の電源仕様に関する情報INF1を参照し、第1抵抗140の両端の電位に基づいて第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧を検出し、バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出し、第1外部機器700の電源仕様に関する情報INF1、第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成し、該第1制御信号を第1DCDCコンバータ120の制御端子122に対して送出する。
これとともに、この制御回路400’は、外部機器情報保持部500から第2外部機器800の電源仕様に関する情報INF2を参照し、第2抵抗240の両端の電位に基づいて第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧を検出し、バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出し、第2外部機器800の電源仕様に関する情報INF2、第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第2制御信号を生成し、該第2制御信号を第2DCDCコンバータ220の制御端子222に対して送出する。
また、この制御回路400’は、外部機器情報保持部500から第1外部機器700の電源仕様に関する情報INF1を参照し、第1抵抗140の両端の電位に基づいて第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧を検出し、バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出し、第1外部機器700の電源仕様に関する情報INF1、第1DCDCコンバータ120の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成し、該第1制御信号を第1DCDCコンバータ120の制御端子122に対して送出する。
これとともに、この制御回路400’は、外部機器情報保持部500から第2外部機器800の電源仕様に関する情報INF2を参照し、第2抵抗240の両端の電位に基づいて第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧を検出し、バッテリモニタ抵抗350の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出し、第2外部機器800の電源仕様に関する情報INF2、第2DCDCコンバータ220の一端側における電流及び電圧、並びにバッテリ電圧に基づいて第2制御信号を生成し、該第2制御信号を第2DCDCコンバータ220の制御端子222に対して送出する。
第1DCDCコンバータ120は、一端側又は他端側から入力したDC電力を、第1制御信号に基づき変換して他端側又は一端側に出力することができる。第2DCDCコンバータ220は、一端側又は他端側から入力したDC電力を前記第2制御信号に基づき変換して、他端側又は一端側に出力することができる。
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定 されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例 えば、次のような変形も可能である。
(1)上記実施形態において記載した構成要素の数、材質、形状、位置、大きさなどは例 示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
(2)各実施形態の説明において、モバイル機器において回路系統を2系統備えた例を説明したが、モバイル機器に備える回路系統は2系統に限定されるものではない。それ以上の系統数を備えるものであってもよい。例えば、3系統、4系統と回路系統を備えているもの(すなわちコネクタが3つ、4つと備えているもの)であってもよい。
(3)各実施形態において、制御部400は、第1回路系統100及び第2回路系統200のそれぞれに関与する1つのブラックボックスとして説明したが、これに限定されるものではない。第1回路系統100に関する制御をサブ制御部400a(図示を省略。)が行い、第2回路系統200に関する制御をサブ制御部400b(図示を省略。)が行い、これらのサブ制御部400a及び400bが連携動作又は独立動作をするものであってもよい。
1,2,900…モバイル機器、10…コイル、11…第1高電位側スイッチ、12…第1低電位側スイッチ、13…第2高電位側スイッチ、14…第2低電位側スイッチ、20,120…第1DCDCコンバータ、100…第1回路系統、110,910…第1コネクタ、112,912…第1電源端子、114…第1制御端子、116…第1接地端子、122…第1DCDCコンバータの制御端子、140…第1抵抗、150…第1インターフェース・コントローラ、160…第1スイッチ、200…第2回路系統、210,920…第2コネクタ、212,922…第2電源端子、214…第2制御端子、216…第2接地端子、220…第2DCDCコンバータ、222…第2DCDCコンバータの制御端子、240…第2抵抗、250…第2インターフェース・コントローラ、260…第2スイッチ、300,930…バッテリ、350…バッテリモニタ抵抗、400,940…制御部、400'…制御回路、500…外部機器情報保持部、700,700a,700b…第1外部機器、710…第1ケーブル、712,812…DC電源線、714,814…制御線、716,816…接地線、800,800a,800b…第2外部機器、810…第2ケーブル、950…DCDCコンバータ、960…切替スイッチ
Claims (9)
- 内蔵されたバッテリに蓄えられた電力によって、負荷接続ノードに接続された負荷を動作させることが可能なモバイル機器であって、
第1外部機器に至る第1ケーブルが接続され、該第1ケーブルに含まれるDC電源線が接続される第1電源端子を少なくとも有する第1コネクタと、
一端側が前記第1コネクタ側に接続され他端側が前記負荷接続ノードに接続され、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う第1DCDCコンバータと、
前記第1コネクタの前記第1電源端子と前記第1DCDCコンバータの一端側との間に接続された第1抵抗と、
第2外部機器に至る第2ケーブルが接続され、該第2ケーブルに含まれるDC電源線が接続される第2電源端子を少なくとも有する第2コネクタと、
一端側が前記第2コネクタ側に接続され他端側が前記負荷接続ノードに接続され、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う第2DCDCコンバータと、
前記第2コネクタの前記第2電源端子と前記第2DCDCコンバータの一端側との間に接続された第2抵抗と、
接地電位から前記負荷接続ノードにかけて順次直列に接続された前記バッテリ及びバッテリモニタ抵抗と、
前記第1DCDCコンバータの制御端子、前記第1抵抗の両端、前記第2DCDCコンバータの制御端子、前記第2抵抗の両端、及び、前記バッテリモニタ抵抗の両端にそれぞれ接続された制御部と、
前記第1外部機器の電源仕様に関する情報及び前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を保持する外部機器情報保持部と、を備え、
前記制御部は、
前記バッテリモニタ抵抗の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出し、更に、
前記外部機器情報保持部から前記第1外部機器の電源仕様に関する情報を参照し、前記第1抵抗の両端の電位に基づいて前記第1DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧を検出し、前記第1外部機器の電源仕様に関する情報、前記第1DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧、並びに前記バッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成し、該第1制御信号を前記第1DCDCコンバータの制御端子に対して送出するとともに、
前記外部機器情報保持部から前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を参照し、前記第2抵抗の両端の電位に基づいて前記第2DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧を検出し、前記第2外部機器の電源仕様に関する情報、前記第2DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧、並びに前記バッテリ電圧に基づいて第2制御信号を生成し、該第2制御信号を前記第2DCDCコンバータの制御端子に対して送出するものであり、
前記第1DCDCコンバータは、一端側又は他端側から入力したDC電力を前記第1制御信号に基づき変換して、他端側又は一端側に出力するものであり、
前記第2DCDCコンバータは、一端側又は他端側から入力したDC電力を前記第2制御信号に基づき変換して、他端側又は一端側に出力するものである、
ことを特徴とするモバイル機器。 - 請求項1に記載のモバイル機器において、
前記第1外部機器の電源仕様に関する情報には、前記第1外部機器が給電側となるか受電側となるかの別の情報、前記第1外部機器が給電側となる場合における出力電圧及び電流供給能力の情報、又は、前記第1外部機器が受電側となる場合における入力電圧及び前記第1外部機器が動作する上で必要な電流の情報が含まれ、
前記第2外部機器の電源仕様に関する情報には、前記第2外部機器が給電側となるか受電側となるかの別の情報、前記第2外部機器が給電側となる場合における出力電圧及び電流供給能力の情報、又は、前記第2外部機器が受電側となる場合における入力電圧及び前記第2外部機器が動作する上で必要な電流の情報が含まれることを特徴とするモバイル機器。 - 請求項1又は2に記載のモバイル機器において、
前記第1外部機器から出力又は入力される第1DC電圧と前記第2外部機器から出力又は入力される第2DC電圧とは互いに異なる電圧であり、且つ、前記第1DC電圧と前記バッテリ電圧とは互いに異なる電圧であり、且つ、前記第2DC電圧と前記バッテリ電圧とは互いに異なる電圧である場合であっても、
前記第1コネクタ、前記第1DCDCコンバータ及び前記第1抵抗からなる第1回路系統、並びに、前記第2コネクタ、前記第2DCDCコンバータ及び前記第2抵抗からなる第2回路系統は互いに並行して動作するものである、
ことを特徴とするモバイル機器。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のモバイル機器において、
前記第1コネクタ、前記第1DCDCコンバータ及び前記第1抵抗からなる第1回路系統は、該第1回路系統に接続される前記第1外部機器における給電側及び受電側の別による役割に応じて、受電モード又は給電モードの動作を行い、
前記第2コネクタ、前記第2DCDCコンバータ及び前記第2抵抗からなる第2回路系統は、該第2回路系統に接続される前記第2外部機器における給電側及び受電側の別による役割に応じて、受電モード又は給電モードの動作を行うものである、
ことを特徴とするモバイル機器。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のモバイル機器において、
前記第1DCDCコンバータ及び前記第2DCDCコンバータは、それぞれ、対応するコイルの一端側に第1高電位側スイッチ及び第1低電位側スイッチが接続され、前記コイルの他端側に第2高電位側スイッチ及び第2低電位側スイッチが接続された昇降圧型のDCDC変換回路であり、
前記制御部が出力する前記第1制御信号は、前記第1DCDCコンバータが有する前記第1高電位側スイッチ、前記第1低電位側スイッチ、前記第2高電位側スイッチ及び前記第2低電位側スイッチに対する開閉のタイミングを規定することによって、前記コイルに給電するパルスのデューティ比を規定する制御信号であり、
前記制御部が出力する前記第2制御信号は、前記第2DCDCコンバータが有する前記第1高電位側スイッチ、前記第1低電位側スイッチ、前記第2高電位側スイッチ及び前記第2低電位側スイッチに対する開閉のタイミングを規定することによって、前記コイルに給電するパルスのデューティ比を規定する制御信号である、
ことを特徴とするモバイル機器。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のモバイル機器において、
前記第1コネクタの前記第1電源端子と前記第1DCDCコンバータの一端側との間には、前記第1抵抗と直列に接続された第1スイッチが設けられ、且つ、
前記第2コネクタの前記第2電源端子と前記第2DCDCコンバータの一端側との間には、前記第2抵抗と直列に接続された第2スイッチが設けられた、
ことを特徴とするモバイル機器。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のモバイル機器において、
前記第1コネクタには、制御線が接続される第1制御端子が設けられ、
前記第2コネクタには、制御線が接続される第2制御端子が設けられ、
前記モバイル機器は、
前記第1制御端子と接続され、前記第1コネクタに接続される前記第1外部機器と通信する第1インターフェース・コントローラと、
前記第2制御端子と接続され、前記第2コネクタに接続される前記第2外部機器と通信する第2インターフェース・コントローラと、を更に備え、
前記第1インターフェース・コントローラは、所定のプロトコルを実行することにより、前記第1外部機器から前記第1外部機器の電源仕様に関する情報を取得して、取得した前記第1外部機器の電源仕様に関する情報を前記外部機器情報保持部に格納するものであり、
前記第2インターフェース・コントローラは、所定のプロトコルを実行することにより、前記第2外部機器から前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を取得して、取得した前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を前記外部機器情報保持部に格納するものである、
ことを特徴とするモバイル機器。 - 請求項7に記載のモバイル機器において、
前記第1コネクタ及び前記第2コネクタは、USB Type−C規格に準拠するものであり、
前記第1コネクタの前記第1制御端子及び前記第2コネクタの前記第2制御端子は、USB Type−C規格におけるCC線が接続される端子であり、
前記第1インターフェース・コントローラは、USB Power Delivery規格に準拠したネゴシエーションを実行することにより、前記第1外部機器から前記第1外部機器の電源仕様に関する情報を取得し、取得した前記第1外部機器の電源仕様に関する情報を前記外部機器情報保持部に格納するものであり、
前記第2インターフェース・コントローラは、USB Power Delivery規格に準拠したネゴシエーションを実行することにより、前記第2外部機器から前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を取得し、取得した前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を前記外部機器情報保持部に格納するものである、
ことを特徴とするモバイル機器。 - 第1外部機器に至る第1ケーブルが接続され、該第1ケーブルに含まれるDC電源線が接続される第1電源端子を少なくとも有する第1コネクタと、
一端側が前記第1コネクタ側に接続され他端側が前記負荷接続ノードに接続され、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う第1DCDCコンバータと、
前記第1コネクタの前記第1電源端子と前記第1DCDCコンバータの一端側との間に接続された第1抵抗と、
第2外部機器に至る第2ケーブルが接続され、該第2ケーブルに含まれるDC電源線が接続される第2電源端子を少なくとも有する第2コネクタと、
一端側が前記第2コネクタ側に接続され他端側が前記負荷接続ノードに接続され、一端側と他端側との間でDCDC変換を行う第2DCDCコンバータと、
前記第2コネクタの前記第2電源端子と前記第2DCDCコンバータの一端側との間に接続された第2抵抗と、
接地電位から前記負荷接続ノードにかけて順次直列に接続された前記バッテリ及びバッテリモニタ抵抗と、
前記第1外部機器の電源仕様に関する情報及び前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を保持する外部機器情報保持部と、
を備えたモバイル機器を制御する制御回路であって、
前記制御回路は、
前記第1DCDCコンバータの制御端子、前記第1抵抗の両端、前記第2DCDCコンバータの制御端子、前記第2抵抗の両端、及び、前記バッテリモニタ抵抗の両端にそれぞれ接続されるものであり、
前記外部機器情報保持部から前記第1外部機器の電源仕様に関する情報を参照し、前記第1抵抗の両端の電位に基づいて前記第1DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧を検出し、前記バッテリモニタ抵抗の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいてバッテリ電圧を検出し、前記第1外部機器の電源仕様に関する情報、前記第1DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧、並びに前記バッテリ電圧に基づいて第1制御信号を生成し、該第1制御信号を前記第1DCDCコンバータの制御端子に対して送出するとともに、
前記外部機器情報保持部から前記第2外部機器の電源仕様に関する情報を参照し、前記第2抵抗の両端の電位に基づいて前記第2DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧を検出し、前記バッテリモニタ抵抗の両端のうち少なくとも一方の端の電位に基づいて前記バッテリ電圧を検出し、前記第2外部機器の電源仕様に関する情報、前記第2DCDCコンバータの一端側における電流及び電圧、並びに前記バッテリ電圧に基づいて第2制御信号を生成し、該第2制御信号を前記第2DCDCコンバータの制御端子に対して送出するものである、
ことを特徴とする制御回路。
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