JP2018152956A - 放電装置、制御方法および制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電池の容量を活用しつつ、電力損失の発生を抑制すること。【解決手段】電圧監視回路１１０は、電池２００の電圧測定値を測定電圧Ｖｂａｔとして検出する。電圧調整回路１２０は、電池の出力電圧を、負荷３１０に印可する電圧である印可電圧Ｖｏｕｔに調整する。スイッチ回路１３０は、第１の放電経路または第２の放電経路を選択する。第１の放電経路は、負荷および電池の間を直接的に接続する経路である。第２の放電経路は、負荷および電池の間を電圧調整回路１２０を介して接続する経路である。制御回路１４０は、測定電圧Ｖｂａｔと、負荷情報とに基づいて、印可電圧Ｖｏｕｔを調整するとともに、スイッチ回路１３０に第１または第２の放電経路を選択させる。負荷情報には、負荷が動作できる最大動作電圧Ｖｉｍａｘまたは最小動作電圧Ｖｉｍｉｎのいずれか一方または双方が含まれる。【選択図】 図１

Description

本発明は、放電装置等に関し、例えば、負荷によって電池を放電する放電装置等に関する。

近年、サーバや、パーソナルコンピュータや、携帯電話機や、携帯情報端末等のように、多くの電子機器は、電池を搭載し、電池の電力を負荷回路に供給している。

ここで、一般的な放電装置の第１の例について説明する。図６は、一般的な放電装置の第１の例を示すブロック線図である。図６に示されるように、一般的な放電装置の第１の例では、電池５００および負荷６００が直接的に電気接続されている。

図７は、一般的な放電装置の第１の例の動作を説明するための図である。図７では、縦軸を電池５００の電圧（Ｖ）、横軸を時間（Ｔ）として、電池５００の放電状況が示される。ここでは、図７に示されるように、負荷５００が動作することができる動作電圧について、最小動作電圧Ｖｉｍｉｎおよび最大動作電圧Ｖｉｍａｘが設定されているものとする。

このとき、図６に示されるように、電池５００および負荷６００が直接的に電気接続されている場合、負荷６００が電池５００の電力を使用できるのは、最小動作電圧Ｖｉｍｉｎおよび最大動作電圧Ｖｉｍａｘの間のみである。

すなわち、この一般的な放電装置の第１の例では、電池５００の電圧のうち、負荷６００の最大動作電圧Ｖｉｍａｘよりも大きくなる時間帯Ｔｓにて、負荷６００は電池５００から電力供給を受けることができない。同様に、電池５００の電圧のうち、負荷６００の最小動作電圧Ｖｉｍｉｎよりも小さくなる時間帯Ｔｕにて、負荷６００は電池５００から電力供給を受けることができない。

つぎに、一般的な放電装置の第２の例について説明する。図８は、一般的な放電回路の第２の例を示すブロック線図である。図８に示されるように、一般的な放電装置の第２の例では、電池７００および負荷８００が電圧調整回路９００を介して電気接続されている。

図９は、一般的な放電装置の第２の例の動作を説明するための図である。図９では、縦軸を電池７００の電圧（Ｖ）、横軸を時間（Ｔ）として、電池７００の放電状況が示される。ここでは、図９に示されるように、負荷５００が動作することができる動作電圧について、最小動作電圧Ｖｉｍｉｎおよび最大動作電圧Ｖｉｍａｘが設定されているものとする。

このとき、図９に示されるように、負荷８００には、電圧調整回路９００により調整された電圧Ｖａが常に出力Ｖｏｕｔとして供給される。

なお、本発明に関連する技術が、特許文献１にも開示されている。

特開平５−１３７２６７号公報

しかしながら、一般的な放電装置の第１の例では、最小動作電圧Ｖｉｍｉｎおよび最大動作電圧Ｖｉｍａｘの間のみでしか、負荷６００が電池５００の電力を使用できず、最小動作電圧Ｖｉｍｉｎおよび最大動作電圧Ｖｉｍａｘの間以外で、負荷６００が電池５００の電力を使用できなかった。このため、電池５００の容量を十分に利用できなかった。

また、一般的な放電装置の第２の例では、電池７００の出力電圧が負荷８００の要求電圧の範囲内であっても、常に電池７００の電力は電圧調整回路９００を経由して負荷８００に供給される。このため、電圧調整回路９００による損失分だけ電力の供給効率が低下してしまう。

このように、一般的な放電装置の第１および第２の例では、電池の容量を十分に利用することができず、電圧調整回路９００による電力損失が生じるという問題があった。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電池の容量を活用しつつ、電力損失の発生を抑制することができる放電装置等を提供することにある。

本発明の放電装置は、電池に接続され、前記電池の電圧測定値を測定電圧として検出する電圧監視回路と、負荷に接続され、前記電池の出力電圧を、前記負荷に印可する電圧である印可電圧に調整する電圧調整回路と、前記負荷および前記電池の間を直接的に接続する第１の放電経路、もしくは前記負荷および前記電池の間を前記電圧調整回路を介して接続する第２の放電経路を選択するスイッチ回路と、前記測定電圧と、前記負荷が動作できる最大動作電圧または最小動作電圧のいずれか一方または双方を含む負荷情報とに基づいて、前記印可電圧を調整するとともに、前記スイッチ回路に前記第１または第２の放電経路を選択させる制御回路とを備えている。

本発明の制御方法は、電池の電圧の測定値を測定電圧として検出する測定電圧検出ステップと、前記測定電圧と、負荷が動作できる最大動作電圧または最小動作電圧のいずれか一方または双方を含む負荷情報とに基づいて、前記負荷および前記電池の間を直接的に接続する第１の放電経路、もしくは前記負荷および前記電池の間を前記電圧調整回路を介して接続する第２の放電経路を選択する放電経路選択ステップと、前記測定電圧と、前記負荷情報とに基づいて、前記負荷に印可する電圧である印可電圧を調整する印可電圧調整ステップと、前記印可電圧調整ステップにより調整された前記印可電圧を前記負荷に供給する印可電圧供給ステップとを含む。

本発明の制御プログラムは、電池の電圧の測定値を測定電圧として検出する測定電圧検出ステップと、前記測定電圧と、負荷が動作できる最大動作電圧または最小動作電圧のいずれか一方または双方を含む負荷情報とに基づいて、前記負荷および前記電池の間を直接的に接続する第１の放電経路、もしくは前記負荷および前記電池の間を前記電圧調整回路を介して接続する第２の放電経路を選択する放電経路選択ステップと、前記測定電圧と、前記負荷情報とに基づいて、前記負荷に印可する電圧である印可電圧を調整する印可電圧調整ステップと、前記印可電圧調整ステップにより調整された前記印可電圧を前記負荷に供給する印可電圧供給ステップとを含む処理をコンピュータに行わせる。

本発明にかかる放電装置等によれば、電池の容量を活用しつつ、電力損失の発生を抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態における放電装置を含む構成を示すブロック線図である。 本発明の第１の実施の形態における放電装置の動作を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態における放電装置の動作を示すフロー図である。 本発明の第２の実施の形態における放電装置の構成を示すブロック線図である。 本発明の第２の実施の形態における放電装置の動作を示すフロー図である。 一般的な放電装置の第１の例を示すブロック線図である。 一般的な放電装置の第１の例の動作を説明するための図である。 一般的な放電回路の第２の例を示すブロック線図である。 一般的な放電回路の第２の例の動作を説明するための図である。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における放電装置１００の構成について説明する。図１は、放電装置１００の構成を含む構成を示すブロック線図である。
る。

図１に示されるように、放電装置１００は、電池２００および論理ボード３００に接続されている。放電装置１００は、電圧監視回路１１０と、電圧調整回路１２０と、スイッチ回路１３０と、制御回路１４０とを備えている。

電圧監視回路１１０は、電池２００および制御回路１４０に接続されている。電圧監視回路１１０は、電池２００の電圧測定値を測定電圧Ｖｂａｔとして検出し、測定電圧Ｖｂａｔを制御回路１４０へ出力する。

電圧調整回路１２０は、論理ボード３００の負荷３１０に接続されている。電圧調整回路１２０は、電池２００の出力電圧を印可電圧Ｖｏｕｔに調整して、印可電圧Ｖｏｕｔを負荷３１０へ出力する。なお、印可電圧Ｖｏｕｔは、負荷３１０に印可する電圧である。

スイッチ回路１３０は、第１の放電経路または第２の放電経路を選択する。ここで、第１の放電経路とは、負荷３１０および電池２００の間を直接的に接続する経路である。第２の放電経路とは、負荷３１０および電池２００の間を、電圧調整回路１２０を介して接続する経路である。スイッチ回路１３０は端子Ａおよび端子Ｂを有する。端子Ａは負荷３１０に接続されている。端子Ｂは電圧調整回路１２０に接続されている。すなわち、端子Ｂは、電圧調整回路１２０を介して、負荷３１０に接続されている。

第１の放電経路が制御回路１４０により選択されたとき、スイッチ回路１３０は、電池２００と端子Ａを接続する。また、第２の放電経路が制御回路１４０により選択されたとき、スイッチ回路１３０は、電池２００と端子Ｂを接続する。

制御回路１４０は、測定電圧Ｖｂａｔと、負荷情報とに基づいて、印可電圧Ｖｏｕｔを調整するとともに、スイッチ回路１３０に対してスイッチ切替によって第１の放電経路または第２の放電経路を選択させる。ここで、負荷情報には、最大動作電圧Ｖｉｍａｘおよび最小動作電圧Ｖｉｍｉｎが含まれる。最大動作電圧Ｖｉｍａｘは、負荷３１０が動作できる最大電圧である。最小動作電圧Ｖｉｍｉｎは、負荷３１０が動作できる最小電圧である。なお、負荷情報は、最大動作電圧Ｖｉｍａｘおよび最小動作電圧Ｖｉｍｉｎのいずれか一方または双方を含めばよい。

たとえば、測定電圧Ｖｂａｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下である場合（Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎ）、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、Ａ端子側への切替によって、第１の放電経路を選択させる指示を行う。

また、たとえば、測定電圧Ｖｂａｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎより小さいか、または最大動作電圧Ｖｉｍａｘより大きい場合（Ｖｂａｔ＞Ｖｉｍａｘ、Ｖｉｍｉｎ＞Ｖｂａｔ）、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、端子Ｂ側への切替によって、第２の放電経路を選択させる指示と行う。このとき、併せて、制御回路１４０は、電圧調整回路１２０に対して、印可電圧Ｖｏｕｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下になるように、印可電圧Ｖｏｕｔを調整させる。

図２は、放電装置１００の動作を説明するための図である。図２では、縦軸を電圧（Ｖ）とし、横軸を時間（Ｔ）としている。図２に示されるように電池２００の電圧Ｖｂａｔは、時間の経過に伴って、比例して減少する。

そして、Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎの場合、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第１の放電経路を選択させる指示を行う。このため、負荷３１０に印加される印加電圧Ｖｏｕｔとして、電池２００の測定電圧Ｖｂａｔがそのまま負荷３１０に印加される。

一方、Ｖｂａｔ＞ＶｉｍａｘまたはＶｉｍｉｎ＞Ｖｂａｔの場合、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第２の放電経路を選択させる指示と行う。このため、負荷３１０に印加される印加電圧Ｖｏｕｔは、電圧調整回路１２０による調整を経て、負荷３１０に印加される。

このとき、制御回路１４０は、図２に示されるように、電圧調整回路１２０に対して、印可電圧Ｖｏｕｔが最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以上であって最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以下になるように、印可電圧Ｖｏｕｔを調整する。したがって、Ｖｂａｔ＞Ｖｉｍａｘの場合、負荷３１０に印加される印加電圧Ｖｏｕｔとして、負荷３１０の最大動作電圧Ｖｉｍａｘが負荷３１０に印加される。また、Ｖｉｍｉｎ＞Ｖｂａｔの場合、負荷３１０に印加される印加電圧Ｖｏｕｔとして、負荷３１０の最小動作電圧Ｖｉｍｉｎが負荷３１０に印加される。

図１に示されるように、電池２００は、電圧監視回路１１０およびスイッチ回路１３０に接続されている。電池２００は、一次電池（たとえば、マンガン乾電池、リチウム電池等）であっても、二次電池（リチウムイオン二次電池、ニッケル−カドニウム電池等）であってもよい。

図１に示されるように、論理ボード３００は、負荷３１０および負荷情報メモリ回路３２０を備えている。論理ボード３００は、たとえば、サーバ（不図示）に搭載されたマザーボードである。

負荷３１０は、論理ボード３００に取り付けられている。また、負荷３１０は、端子Ａに接続されている。また、負荷３１０は、電圧調整回路１２０を介して、端子Ｂに接続されている。負荷３１０は、たとえば、サーバ（不図示）に含まれる電子部品等である。

負荷情報メモリ回路３２０は、論理ボード３００に取り付けられている。また、負荷情報メモリ回路３２０は、制御回路１４０に接続されている。負荷情報メモリ回路３２０は、上述の負荷情報を記憶する。具体的には、負荷情報には、負荷３２０の情報として、最大動作電圧Ｖｉｍａｘおよび最小動作電圧Ｖｉｍｉｎが含まれている。

以上、放電装置１００の構成を含めて、電池２００および論理ボード３００の構成を説明した。

次に、放電装置１００の動作について説明する。
図３は、放電装置１００の動作を示すフロー図である。

図３に示されるように、電圧監視回路１１０は、電池２００の電圧測定値を測定電圧Ｖｂａｔとして検出する（Ｓ１）。そして、電圧監視回路１１０は、測定電圧Ｖｂａｔを制御回路１４０へ出力する。

次に、制御回路１４０は、負荷情報メモリ回路３２０から、負荷情報を取得する（Ｓ２）。具体的には、制御回路１４０は、負荷情報メモリ回路３２０から、負荷３１０の最大動作電圧Ｖｉｍａｘおよび最小動作電圧Ｖｉｍｉｎを取得する。このとき、制御回路１４０は、負荷情報メモリ回路３２０との間の通信手段として、たとえばＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）などを使うことができる。

次に、制御回路１４０は、測定電圧Ｖｂａｔが、最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下（Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎ）であるか否かを、判断する（Ｓ３）。

Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎであると制御回路１４０により判断された場合（Ｓ３、ＹＥＳ）、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、Ａ端子側への切替によって、第１の放電経路を選択させる指示を行う（Ｓ４）。

そして、スイッチ回路１３０は、制御回路１４０の制御によって、第１の放電経路を選択する。これにより、電池２００および負荷３１０が直接的に接続される（Ｓ５）。そして、電池２００が、第１の放電経路を介して、電力を負荷３１０に供給する（Ｓ６）。

Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎであると制御回路１４０により判断されなかった場合（Ｓ３、ＮＯ）、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、端子Ｂ側への切替によって、第２の放電経路を選択させる指示と行う（Ｓ７）。

そして、スイッチ回路１３０は、制御回路１４０の制御によって、第２の放電経路を選択する。これにより、電池２００および負荷３１０が電圧調整回路１２０を介して接続される（Ｓ８）。

また、併せて、制御回路１４０は、電圧調整回路１２０に対して、印可電圧Ｖｏｕｔが最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以上であって最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以下になるように、印可電圧Ｖｏｕｔを調整させる（Ｓ９）。具体的には、図２を用いて説明したように、Ｖｂａｔ＞Ｖｉｍａｘの場合、負荷３１０に印加される印加電圧Ｖｏｕｔとして、負荷３１０の最大動作電圧Ｖｉｍａｘが負荷３１０に印加される。また、Ｖｉｍｉｎ＞Ｖｂａｔの場合、負荷３１０に印加される印加電圧Ｖｏｕｔとして、負荷３１０の最小動作電圧Ｖｉｍｉｎが負荷３１０に印加される。

以上で、放電装置１００の動作について説明した。

以上のように、本発明の第１の実施の形態における放電装置１００は、電圧監視回路１１０と、電圧調整回路１２０と、スイッチ回路１３０と、制御回路１４０とを備えている。電圧監視回路１１０は、電池２００に接続され、電池２００の電圧測定値を測定電圧Ｖｂａｔとして検出する。電圧調整回路１２０は、負荷３１０に接続され、電池２００の出力電圧を、負荷３１０に印可する電圧である印可電圧Ｖｏｕｔに調整する。スイッチ回路１３０は、第１の放電経路または第２の放電経路を選択する。第１の放電経路は、負荷３１０および電池２００の間を直接的に接続する経路である。第２の放電経路は、負荷３１０および電池２００の間を電圧調整回路１２０を介して接続する経路である。制御回路１４０は、測定電圧Ｖｂａｔと、負荷情報とに基づいて、印可電圧Ｖｏｕｔを調整するとともに、スイッチ回路１３０に第１または第２の放電経路を選択させる。負荷情報には、負荷３１０が動作できる最大動作電圧Ｖｉｍａｘまたは最小動作電圧Ｖｉｍｉｎのいずれか一方または双方が含まれる。

このように、制御回路１４０は、測定電圧Ｖｂａｔと、負荷情報とに基づいて、印可電圧Ｖｏｕｔを調整するとともに、スイッチ回路１３０に第１または第２の放電経路を選択させる。このとき、たとえば、制御回路１４０は、印加電圧Ｖｏｕｔが負荷３１０の動作電圧範囲内に含まれるように、印加電圧Ｖｏｕｔを調整する。このため、測定電圧Ｖｂａｔが負荷３１０の動作電圧範囲外であっても、印加電圧Ｖｏｕｔを負荷３１０の動作電圧範囲内に含まれるよう設定することができる。これにより、放電装置１００によって、電池２００の容量を活用しつつ、電力損失の発生を抑制することができる。

また、本発明の第１の実施の形態における放電装置１００において、測定電圧Ｖｂａｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下である場合（Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎ）、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第１の放電経路を選択させる。測定電圧Ｖｂａｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎより小さいか（Ｖｉｍｉｎ＞Ｖｂａｔ）、または最大動作電圧Ｖｉｍａｘより大きい場合（Ｖｂａｔ＞Ｖｉｍａｘ）、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第２の放電経路を選択させる。また、Ｖｉｍｉｎ＞ＶｂａｔまたはＶｂａｔ＞Ｖｉｍａｘの場合、併せて、制御回路１４０は、電圧調整回路１２０に対して、印可電圧Ｖｏｕｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって前記最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下（Ｖｉｍａｘ≧Ｖｏｕｔ≧Ｖｉｍｉｎ）になるように、印可電圧Ｖｏｕｔを調整する。

このように、Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎの場合、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第１の放電経路を選択させる。これにより、Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎの場合、電池２００の電圧がそのまま負荷３１０に供給される。一方、Ｖｉｍｉｎ＞ＶｂａｔまたはＶｂａｔ＞Ｖｉｍａｘの場合、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第２の放電経路を選択させる。このとき、併せて、制御回路１４０は、電圧調整回路１２０に対して、Ｖｉｍａｘ≧Ｖｏｕｔ≧Ｖｉｍｉｎになるように、印可電圧Ｖｏｕｔを調整する。このため、測定電圧Ｖｂａｔが負荷３１０の動作電圧範囲外であっても、印加電圧Ｖｏｕｔを負荷３１０の動作電圧範囲内に含まれるよう設定することができる。これにより、放電装置１００によって、電池２００の容量を活用しつつ、電力損失の発生を抑制することができる。

また、本発明の第１の実施の形態における放電装置１００において、測定電圧Ｖｂａｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下である場合（Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎ）、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第１の放電経路を選択させる。測定電圧Ｖｂａｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎより小さいか（Ｖｉｍｉｎ＞Ｖｂａｔ）、または最大動作電圧Ｖｉｍａｘより大きい場合（Ｖｂａｔ＞Ｖｉｍａｘ）、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第２の放電経路を選択させる。また、Ｖｉｍｉｎ＞ＶｂａｔまたはＶｂａｔ＞Ｖｉｍａｘの場合、併せて、制御回路１４０は、電圧調整回路１２０に対して、印可電圧Ｖｏｕｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎまたは最大動作電圧Ｖｉｍａｘに印可電圧Ｖｏｕｔを調整させる。

このように、Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎの場合、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第１の放電経路を選択させる。これにより、Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎの場合、電池２００の電圧がそのまま負荷３１０に供給される。一方、Ｖｉｍｉｎ＞ＶｂａｔまたはＶｂａｔ＞Ｖｉｍａｘの場合、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第２の放電経路を選択させる。このとき、併せて、制御回路１４０は、電圧調整回路１２０に対して、ＶｏｕｔがＶｉｍｉｎまたはＶｉｍａｘになるように、印可電圧Ｖｏｕｔを調整する。このため、測定電圧Ｖｂａｔが負荷３１０の動作電圧範囲外であっても、負荷３１０の動作電圧範囲内の最小動作電圧Ｖｉｍｉｎまたは最大動作電圧Ｖｉｍａｘに印加電圧Ｖｏｕｔを調整できる。これにより、放電装置１００によって、電池２００の容量を最大限に活用しつつ、電力損失の発生を抑制することができる。

また、本発明の第１の実施の形態における放電装置１００は、論理ボード３００をさらに備えている。論理ボード３００は、負荷２００と、負荷情報を記憶する負荷情報メモリ回路３２０を搭載する。

これにより、負荷２００および負荷情報を、同じ論路ボード３００上で管理することができる。

本発明の第１の実施の形態における制御方法は、測定電圧検出ステップと、放電経路選択ステップと、印可電圧調整ステップと、印可電圧供給ステップとを含んでいる。測定電圧検出ステップでは、電池２００の電圧の測定値を測定電圧Ｖｂａｔとして検出する。放電経路選択ステップでは、測定電圧Ｖｂａｔと、負荷情報とに基づいて、第１の放電経路または第２の放電経路を選択する。負荷情報は、負荷３１０が動作できる最大動作電圧Ｖｉｍａｘまたは最小動作電圧Ｖｉｍｉｎのいずれか一方または双方を含む。第１の放電経路は、負荷３１０および電池２００の間を直接的に接続する経路である。第２の放電経路は、負荷３１０および電池２００の間を電圧調整回路１２０を介して接続する経路である。印可電圧調整ステップでは、測定電圧Ｖｂａｔと、負荷情報とに基づいて、負荷３１０に印可する電圧である印可電圧Ｖｏｕｔを調整する。印可電圧供給ステップでは、印可電圧調整ステップにより調整された印可電圧Ｖｏｕｔを負荷３１０に供給する。このような制御方法によっても、前述した放電装置１００と同様の効果を奏することができる。

また、本発明の第１の実施の形態における制御プログラムは、測定電圧検出ステップと、放電経路選択ステップと、印可電圧調整ステップと、印可電圧供給ステップとを含む処理を、コンピュータに行わせるものである。このような制御プログラムによっても、前述した放電装置１００と同様の効果を奏することができる。

また、本発明の第１の実施の形態における制御方法において、測定電圧Ｖｂａｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下である場合（Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎ）、放電経路選択ステップでは、第１の放電経路が選択される。測定電圧Ｖｂａｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎより小さいか（Ｖｉｍｉｎ＞Ｖｂａｔ）、または最大動作電圧Ｖｉｍａｘより大きい場合（Ｖｂａｔ＞Ｖｉｍａｘ）、放電経路選択ステップでは、第２の放電経路を選択させる。このとき、印可電圧調整ステップでは、印可電圧Ｖｏｕｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下（Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎ）になるように、印可電圧Ｖｏｕｔを調整する。このような制御方法によっても、前述した放電装置１００と同様の効果を奏することができる。

また、本発明の第１の実施の形態における制御プログラムにおいて、測定電圧Ｖｂａｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下である場合（Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎ）、放電経路選択ステップでは、第１の放電経路が選択される。測定電圧Ｖｂａｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎより小さいか（Ｖｉｍｉｎ＞Ｖｂａｔ）、または最大動作電圧Ｖｉｍａｘより大きい場合（Ｖｂａｔ＞Ｖｉｍａｘ）、放電経路選択ステップでは、第２の放電経路を選択させる。このとき、印可電圧調整ステップでは、印可電圧Ｖｏｕｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下（Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎ）になるように、印可電圧Ｖｏｕｔを調整する。このような制御プログラムによっても、前述した放電装置１００と同様の効果を奏することができる。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態における放電装置１００Ａの構成について説明する。図４は、放電装置１００の構成を含む構成を示すブロック線図である。
る。

図４に示されるように、放電装置１００Ａは、電圧監視回路１１０と、電圧調整回路１２０と、スイッチ回路１３０と、制御回路１４０とを備えている。

なお、第１の実施の形態における放電装置１００は、本実施の形態における放電装置１００Ａの具体例である。第１の実施の形態における電圧監視回路１１０、電圧調整回路１２０、スイッチ回路１３０および制御回路１４０は、本実施の形態の電圧監視回路１１０、電圧調整回路１２０、スイッチ回路１３０および制御回路１４０の一例である。

放電装置１００Ａは、電池（不図示）に接続されている。

電圧監視回路１１０は、電池（不図示）および制御回路１４０に接続されている。電圧監視回路１１０は、電池２００の電圧測定値を測定電圧Ｖｂａｔとして検出し、測定電圧を制御回路１４０へ出力する。

電圧調整回路１２０は、負荷（不図示）に接続されている。電圧調整回路１２０は、電池の出力電圧を印可電圧Ｖｏｕｔに調整して、印可電圧Ｖｏｕｔを負荷へ出力する。なお、印可電圧Ｖｏｕｔは、負荷に印可する電圧である。

スイッチ回路１３０は、第１の放電経路または第２の放電経路を選択する。ここで、第１の放電経路とは、負荷（不図示）および電池（不図示）の間を直接的に接続する経路である。第２の放電経路とは、負荷および電池の間を、電圧調整回路１２０を介して接続する経路である。

第１の放電経路が制御回路１４０により選択されたとき、スイッチ回路１３０は、電池と負荷を接続する。また、第２の放電経路が制御回路１４０により選択されたとき、スイッチ回路１３０は、電圧調整回路１２０を介して電池と負荷を接続する。

制御回路１４０は、測定電圧Ｖｂａｔと、負荷情報とに基づいて、印可電圧Ｖｏｕｔを調整するとともに、スイッチ回路１３０に対してスイッチ切替によって第１の放電経路または第２の放電経路を選択させる。ここで、負荷情報には、最大動作電圧Ｖｉｍａｘおよび最小動作電圧Ｖｉｍｉｎが含まれる。最大動作電圧Ｖｉｍａｘは、負荷３１０が動作できる最大電圧である。最小動作電圧Ｖｉｍｉｎは、負荷３１０が動作できる最小電圧である。なお、負荷情報は、最大動作電圧Ｖｉｍａｘおよび最小動作電圧Ｖｉｍｉｎのいずれか一方または双方を含めばよい。

たとえば、測定電圧Ｖｂａｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下である場合（Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎ）、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第１の放電経路を選択させる指示を行う。

また、たとえば、測定電圧Ｖｂａｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎより小さいか、または最大動作電圧Ｖｉｍａｘより大きい場合（Ｖｂａｔ＞Ｖｉｍａｘ、Ｖｉｍｉｎ＞Ｖｂａｔ）、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第２の放電経路を選択させる指示と行う。このとき、併せて、制御回路１４０は、電圧調整回路１２０に対して、印可電圧Ｖｏｕｔが最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下になるように、印可電圧Ｖｏｕｔを調整する。

また、図２を用いて説明した内容と同様に、Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎの場合、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第１の放電経路を選択させる指示を行う。このため、負荷３１０に印加される印加電圧Ｖｏｕｔとして、電池２００の測定電圧Ｖｂａｔがそのまま負荷に印加される。

一方、Ｖｂａｔ＞ＶｉｍａｘまたはＶｉｍｉｎ＞Ｖｂａｔの場合、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第２の放電経路を選択させる指示と行う。このため、負荷３１０に印加される印加電圧Ｖｏｕｔは、電圧調整回路１２０による調整を経て、負荷に印加される。

このとき、制御回路１４０は、図２を用いて説明したように、電圧調整回路１２０に対して、印可電圧Ｖｏｕｔが最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以上であって最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以下になるように、印可電圧Ｖｏｕｔを調整する。

電池（不図示）は、電圧監視回路１１０およびスイッチ回路１３０に接続されている。

負荷（不図示）は、スイッチ回路１３０に接続されている。また、負荷は、電圧調整回路１２０を介して、スイッチ回路１３０に接続されている。負荷は、たとえば、サーバ（不図示）に含まれる電子部品等である。

以上、放電装置１００Ａの構成を説明した。

次に、放電装置１００Ａの動作について説明する。図５は、放電装置１００Ａの動作を示すフロー図である。

図５に示されるように、電圧監視回路１１０は、電池２００の電圧測定値を測定電圧Ｖｂａｔとして検出する（Ｓ１０）。そして、電圧監視回路１１０は、測定電圧Ｖｂａｔを制御回路１４０へ出力する。Ｓ１０は、第１の実施の形態のＳ１を上位概念化した処理を表す。

制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第１または第２の放電経路を選択させる（Ｓ２０）。Ｓ２０は、第１の実施の形態のＳ２〜Ｓ５、Ｓ７〜Ｓ８を上位概念化した処理を表す。

制御回路１４０は、負荷情報を取得する。負荷情報には、負荷の最大動作電圧Ｖｉｍａｘおよび最小動作電圧Ｖｉｍｉｎが含まれる。負荷情報は、たとえば、負荷情報メモリ回路（不図示）に記憶されている。

次に、制御回路１４０は、測定電圧Ｖｂａｔが、最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以上であって最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以下（Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎ）であるか否かを、判断する。

Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎであると制御回路１４０により判断された場合、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第１の放電経路を選択させる指示を行う。

そして、スイッチ回路１３０は、制御回路１４０の制御によって、第１の放電経路を選択する。

Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎであると制御回路１４０により判断されなかった場合、制御回路１４０は、スイッチ回路１３０に対して、第２の放電経路を選択させる指示と行う。これにより、電池および負荷が直接的に接続される。

次に、制御回路１４０は、電圧調整回路１２０に対して、印可電圧Ｖｏｕｔを調整させる（Ｓ３０）。Ｓ３０は、第１の実施の形態のＳ９を上位概念化した処理を表す。

具体的には、Ｖｉｍａｘ≧Ｖｂａｔ≧Ｖｉｍｉｎであると制御回路１４０により判断されなかった場合、併せて、制御回路１４０は、電圧調整回路１２０に対して、印可電圧Ｖｏｕｔが最大動作電圧Ｖｉｍａｘ以上であって最小動作電圧Ｖｉｍｉｎ以下になるように、印可電圧Ｖｏｕｔを調整させる。すなわち、図２を用いて説明した内容と同様に、Ｖｂａｔ＞Ｖｉｍａｘの場合、負荷に印加される印加電圧Ｖｏｕｔとして、負荷の最大動作電圧Ｖｉｍａｘが負荷３１０に印加される。また、Ｖｉｍｉｎ＞Ｖｂａｔの場合、負荷に印加される印加電圧Ｖｏｕｔとして、負荷の最小動作電圧Ｖｉｍｉｎが負荷に印加される。

そして、電池が第１または第２の放電経路を介して、電力を負荷に供給する（Ｓ４０）。
Ｓ４０は、第１の実施の形態のＳ６、Ｓ１０を上位概念化した処理を表す。

すなわち、スイッチ回路１３０により第１の放電経路が選択された場合、電池および負荷が直接的に接続される。そして、電池が、第１の放電経路を介して、電池の測定電圧Ｖｂａｔで、電力を負荷に供給する。

スイッチ回路１３０により第２の放電経路が選択された場合、電池および負荷が電圧調整回路１２０を介して接続される。そして、電圧調整回路１２０が、第１の放電経路を介して、調整後の印可電圧Ｖｏｕｔを負荷に供給する。

以上で、放電装置１００Ａの動作について説明した。

以上のように、本発明の第２の実施の形態における放電装置１００Ａは、電圧監視回路１１０と、電圧調整回路１２０と、スイッチ回路１３０と、制御回路１４０とを備えている。電圧監視回路１１０は、電池に接続され、電池の電圧測定値を測定電圧Ｖｂａｔとして検出する。電圧調整回路１２０は、負荷に接続され、電池の出力電圧を、負荷に印可する電圧である印可電圧Ｖｏｕｔに調整する。スイッチ回路１３０は、第１の放電経路または第２の放電経路を選択する。第１の放電経路は、負荷および電池の間を直接的に接続する経路である。第２の放電経路は、負荷および電池の間を電圧調整回路１２０を介して接続する経路である。制御回路１４０は、測定電圧Ｖｂａｔと、負荷情報とに基づいて、印可電圧Ｖｏｕｔを調整するとともに、スイッチ回路１３０に第１または第２の放電経路を選択させる。負荷情報には、負荷が動作できる最大動作電圧Ｖｉｍａｘまたは最小動作電圧Ｖｉｍｉｎのいずれか一方または双方が含まれる。

このような構成により、第１の実施の形態で説明した効果と同様の効果を奏することができる。制御回路１４０は、測定電圧Ｖｂａｔと、負荷情報とに基づいて、印可電圧Ｖｏｕｔを調整するとともに、スイッチ回路１３０に第１または第２の放電経路を選択させる。このとき、たとえば、制御回路１４０は、印加電圧Ｖｏｕｔが負荷の動作電圧範囲内に含まれるように、印加電圧Ｖｏｕｔを調整する。このため、測定電圧Ｖｂａｔが負荷の動作電圧範囲外であっても、印加電圧Ｖｏｕｔを負荷３１０の動作電圧範囲内に含まれるよう設定することができる。これにより、放電装置１００Ａによって、電池の容量を活用しつつ、電力損失の発生を抑制することができる。

本発明の第２の実施の形態における制御方法は、測定電圧検出ステップと、放電経路選択ステップと、印可電圧調整ステップと、印可電圧供給ステップとを含んでいる。測定電圧検出ステップでは、電池の電圧の測定値を測定電圧Ｖｂａｔとして検出する。放電経路選択ステップでは、測定電圧Ｖｂａｔと、負荷情報とに基づいて、第１の放電経路または第２の放電経路を選択する。負荷情報は、負荷が動作できる最大動作電圧Ｖｉｍａｘまたは最小動作電圧Ｖｉｍｉｎのいずれか一方または双方を含む。第１の放電経路は、負荷および電池の間を直接的に接続する経路である。第２の放電経路は、負荷および電池の間を電圧調整回路１２０を介して接続する経路である。印可電圧調整ステップでは、測定電圧Ｖｂａｔと、負荷情報とに基づいて、負荷に印可する電圧である印可電圧Ｖｏｕｔを調整する。印可電圧供給ステップでは、印可電圧調整ステップにより調整された印可電圧Ｖｏｕｔを負荷に供給する。このような制御方法によっても、前述した放電装置１００Ａと同様の効果を奏することができる。

また、本発明の第２の実施の形態における制御プログラムは、測定電圧検出ステップと、放電経路選択ステップと、印可電圧調整ステップと、印可電圧供給ステップとを含む処理を、コンピュータに行わせるものである。このような制御プログラムによっても、前述した放電装置１００Ａと同様の効果を奏することができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１００ 放電装置
１００Ａ 放電装置
１１０ 電圧監視回路
１２０ 電圧調整回路
１３０ スイッチ回路
１４０ 制御回路
２００ 電池
３００ 論理ボード
３１０ 負荷
３２０ 負荷情報メモリ回路
５００ 電池
６００ 負荷
７００ 電池
８００ 負荷
９００ 電圧調整回路

Claims (8)

1. 電池に接続され、前記電池の電圧測定値を測定電圧として検出する電圧監視回路と、
   負荷に接続され、前記電池の出力電圧を、前記負荷に印可する電圧である印可電圧に調整する電圧調整回路と、
   前記負荷および前記電池の間を直接的に接続する第１の放電経路、もしくは前記負荷および前記電池の間を前記電圧調整回路を介して接続する第２の放電経路を選択するスイッチ回路と、
   前記測定電圧と、前記負荷が動作できる最大動作電圧または最小動作電圧のいずれか一方または双方を含む負荷情報とに基づいて、前記印可電圧を調整するとともに、前記スイッチ回路に前記第１または第２の放電経路を選択させる制御回路とを備えた放電装置。
2. 前記測定電圧が前記最小動作電圧以上であって前記最大動作電圧以下である場合、
   前記制御回路は、前記スイッチ回路に対して、前記第１の放電経路を選択させ、
   前記測定電圧が前記最小動作電圧より小さいか、または前記最大動作電圧より大きい場合、
   前記制御回路は、前記スイッチ回路に対して、前記第２の放電経路を選択させるとともに、前記電圧調整回路に対して、前記印可電圧が前記最小動作電圧以上であって前記最大動作電圧以下になるように、前記印可電圧を調整させる請求項１に記載の放電装置。
3. 前記測定電圧が前記最小動作電圧以上であって前記最大動作電圧以下である場合、
   前記制御回路は、前記スイッチ回路に対して、前記第１の放電経路を選択させ、
   前記測定電圧が前記最小動作電圧より小さいか、または前記最大動作電圧より大きい場合、
   前記制御回路は、前記スイッチ回路に対して、前記第２の放電経路を選択させるとともに、前記電圧調整回路に対して、前記印可電圧を前記最小動作電圧または前記最大動作電圧に調整させる請求項１に記載の放電装置。
4. 前記負荷と、前記負荷情報を記憶するメモリ回路を搭載する論理ボードをさらに備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載の放電装置。
5. 電池の電圧の測定値を測定電圧として検出する測定電圧検出ステップと、
   前記測定電圧と、負荷が動作できる最大動作電圧または最小動作電圧のいずれか一方または双方を含む負荷情報とに基づいて、前記負荷および前記電池の間を直接的に接続する第１の放電経路、もしくは前記負荷および前記電池の間を前記電圧調整回路を介して接続する第２の放電経路を選択する放電経路選択ステップと、
   前記測定電圧と、前記負荷情報とに基づいて、前記負荷に印可する電圧である印可電圧を調整する印可電圧調整ステップと、
   前記印可電圧調整ステップにより調整された前記印可電圧を前記負荷に供給する印可電圧供給ステップとを含む制御方法。
6. 前記測定電圧が前記最小動作電圧以上であって前記最大動作電圧以下である場合、
   前記放電経路選択ステップでは、前記第１の放電経路が選択され、
   前記測定電圧が前記最小動作電圧より小さいか、または前記最大動作電圧より大きい場合、
   前記放電経路選択ステップでは、前記第２の放電経路を選択させ、
   印可電圧調整ステップでは、前記印可電圧が前記最小動作電圧以上であって前記最大動作電圧以下になるように、前記印可電圧を調整する請求項５に記載の制御方法。
7. 電池の電圧の測定値を測定電圧として検出する測定電圧検出ステップと、
   前記測定電圧と、負荷が動作できる最大動作電圧または最小動作電圧のいずれか一方または双方を含む負荷情報とに基づいて、前記負荷および前記電池の間を直接的に接続する第１の放電経路、もしくは前記負荷および前記電池の間を前記電圧調整回路を介して接続する第２の放電経路を選択する放電経路選択ステップと、
   前記測定電圧と、前記負荷情報とに基づいて、前記負荷に印可する電圧である印可電圧を調整する印可電圧調整ステップと、
   前記印可電圧調整ステップにより調整された前記印可電圧を前記負荷に供給する印可電圧供給ステップとを含む処理をコンピュータに行わせる制御プログラム。
8. 前記測定電圧が前記最小動作電圧以上であって前記最大動作電圧以下である場合、
   前記放電経路選択ステップでは、前記第１の放電経路が選択され、
   前記測定電圧が前記最小動作電圧より小さいか、または前記最大動作電圧より大きい場合、
   前記放電経路選択ステップでは、前記第２の放電経路を選択させ、
   印可電圧調整ステップでは、前記印可電圧が前記最小動作電圧以上であって前記最大動作電圧以下になるように、前記印可電圧を調整する請求項７に記載の制御プログラム。

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