JP3391577B2 - 電源回路 - Google Patents
電源回路Info
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- JP3391577B2 JP3391577B2 JP27683994A JP27683994A JP3391577B2 JP 3391577 B2 JP3391577 B2 JP 3391577B2 JP 27683994 A JP27683994 A JP 27683994A JP 27683994 A JP27683994 A JP 27683994A JP 3391577 B2 JP3391577 B2 JP 3391577B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Power Sources (AREA)
- Calculators And Similar Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電源回路にかかり、特
に、電池を電源とする機器に関するものである。
に、電池を電源とする機器に関するものである。
【０００２】パーソナルコンピュータ，ワードプロセッ
サ，ラジオ，ステレオ，電話，モデムなどの機器であっ
て携帯されるものの多くは電池を電源として動作するこ
とから、電灯線の無い場所においても使用できる。
サ，ラジオ，ステレオ，電話，モデムなどの機器であっ
て携帯されるものの多くは電池を電源として動作するこ
とから、電灯線の無い場所においても使用できる。
【０００３】
【従来の技術】電源回路の電源スイッチが操作される
と、内部の回路ユニットへ電池から電源が供給されてそ
の機器の動作が開始される。電池は消耗したときに新た
なものと交換される。
と、内部の回路ユニットへ電池から電源が供給されてそ
の機器の動作が開始される。電池は消耗したときに新た
なものと交換される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電池交換の煩わしさ，
電池購入の費用を考慮すると、電源回路が電池で動作で
きる時間を延長することが望まれる。
電池購入の費用を考慮すると、電源回路が電池で動作で
きる時間を延長することが望まれる。
【０００５】本発明は上記従来の事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、動作電源の電池をより効率良
く使用することが可能となる電源回路を提供することに
ある。
ものであり、その目的は、動作電源の電池をより効率良
く使用することが可能となる電源回路を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１において第１発明の
電源回路には、電池１０で駆動されて発熱する部分１２
から該電池１０へ熱を伝える熱伝導体１４と、前記電池
１０の温度を検出する温度検出手段１６と、検出された
温度が所定温度以上のときに前記発熱する部分１２の電
力消費量を抑制する電池過熱防止手段１８と、が設けら
れる。
電源回路には、電池１０で駆動されて発熱する部分１２
から該電池１０へ熱を伝える熱伝導体１４と、前記電池
１０の温度を検出する温度検出手段１６と、検出された
温度が所定温度以上のときに前記発熱する部分１２の電
力消費量を抑制する電池過熱防止手段１８と、が設けら
れる。
【０００７】同図において第２発明の電源回路には、電
池１０で駆動されて発熱する部分１２から該電池１０へ
熱を伝える熱伝導体１４と、前記電池１０の温度を検出
する温度検出手段１６と、前記電池１０の出力電圧を検
出する電池電圧検出手段２０と、検出された電圧が所定
電圧以上の場合であって検出された温度が第１の温度以
上の場合に前記部分１２の電力消費量を減少させる電池
過熱防止手段１８と、検出された電圧が所定電圧未満の
場合であって検出された温度が前記第１の温度より低い
第２の温度以上の場合に前記部分１２の電力消費量を増
加させる電池寿命延長手段２２と、検出された電圧が所
定電圧未満の場合であって検出された温度が前記第２の
温度未満の場合に前記部分１２の電力消費量を減少させ
る動作停止回避手段２４と、が設けられる。
池１０で駆動されて発熱する部分１２から該電池１０へ
熱を伝える熱伝導体１４と、前記電池１０の温度を検出
する温度検出手段１６と、前記電池１０の出力電圧を検
出する電池電圧検出手段２０と、検出された電圧が所定
電圧以上の場合であって検出された温度が第１の温度以
上の場合に前記部分１２の電力消費量を減少させる電池
過熱防止手段１８と、検出された電圧が所定電圧未満の
場合であって検出された温度が前記第１の温度より低い
第２の温度以上の場合に前記部分１２の電力消費量を増
加させる電池寿命延長手段２２と、検出された電圧が所
定電圧未満の場合であって検出された温度が前記第２の
温度未満の場合に前記部分１２の電力消費量を減少させ
る動作停止回避手段２４と、が設けられる。
【０００８】
【作用】図２から理解されるように電池の放電エネルギ
ーがその温度とともに増加することから、第１発明で
は、部分１２の熱が熱伝導体１４を介して電池１０へ伝
達され、電池１０が加温される。
ーがその温度とともに増加することから、第１発明で
は、部分１２の熱が熱伝導体１４を介して電池１０へ伝
達され、電池１０が加温される。
【０００９】ただし、電池１０を過熱から保護すること
が好ましく、電池１０の温度が監視され、その温度が電
池過熱限度へ達しないように発熱部分１２の電力消費量
が抑制される。
が好ましく、電池１０の温度が監視され、その温度が電
池過熱限度へ達しないように発熱部分１２の電力消費量
が抑制される。
【００１０】第２発明では、電池１０の温度と出力電圧
とに応じて発熱部分１２の電力消費量が制御され、ま
ず、電池１０の出力電圧が高い場合（図２の特性におけ
る左端部分：新たな電池の使用開始時）には部分１２の
発熱量が多く、電池１０が過熱し易いので、電池１０の
温度が限度へ達しないように発熱部分１２の電力消費量
が制限される。
とに応じて発熱部分１２の電力消費量が制御され、ま
ず、電池１０の出力電圧が高い場合（図２の特性におけ
る左端部分：新たな電池の使用開始時）には部分１２の
発熱量が多く、電池１０が過熱し易いので、電池１０の
温度が限度へ達しないように発熱部分１２の電力消費量
が制限される。
【００１１】その後の使用で電池１０の出力電圧が徐々
に低下しているときには（電池１０が消耗してその出力
電圧がある程度低下するものの、部分１２の発熱量を維
持できないほど消耗していないとき）、部分１２で電池
１０が熱伝導体１４を介して加温されて電池寿命が延ば
される（図２の特性における中央平坦部分の右側に注
目：）。
に低下しているときには（電池１０が消耗してその出力
電圧がある程度低下するものの、部分１２の発熱量を維
持できないほど消耗していないとき）、部分１２で電池
１０が熱伝導体１４を介して加温されて電池寿命が延ば
される（図２の特性における中央平坦部分の右側に注
目：）。
【００１２】さらに電池１０が使用されて寿命に近付く
と、その出力電圧が急激に低下し（図２の特性における
右端部分）、電池１０の加温継続で出力電圧の低下がよ
り加速される。
と、その出力電圧が急激に低下し（図２の特性における
右端部分）、電池１０の加温継続で出力電圧の低下がよ
り加速される。
【００１３】電源回路がノート型のパーソナルコンピュ
ータやワードプロセッサの電源回路 の場合、その動作電
圧以下へ電源電池１０の出力電圧が急峻に降下すると、
入力したデータをバックアップする作業に必要な時間を
確保することが困難となる。
ータやワードプロセッサの電源回路 の場合、その動作電
圧以下へ電源電池１０の出力電圧が急峻に降下すると、
入力したデータをバックアップする作業に必要な時間を
確保することが困難となる。
【００１４】このため、電池１０が部分１２の発熱量を
維持できないほど消耗したことが電池電圧と電池温度か
ら確認されると、電源回路の動作が直ちに停止しないよ
う、部分１２の電力消費量が抑制される。
維持できないほど消耗したことが電池電圧と電池温度か
ら確認されると、電源回路の動作が直ちに停止しないよ
う、部分１２の電力消費量が抑制される。
【００１５】
【実施例】図３には本発明が適用されたノート型パーソ
ナルコンピュータの内部構造が示されており、内蔵の電
池１０（例えば、アルカリの乾電池）から内部の基板３
０へ電源が供給される。
ナルコンピュータの内部構造が示されており、内蔵の電
池１０（例えば、アルカリの乾電池）から内部の基板３
０へ電源が供給される。
【００１６】この基板３０にはＣＰＵ１２が搭載されて
おり、図４のＡ／Ｄコンバーター１６ａ，１８，リード
レジスタ４０，マイクロプロセッサ（１チップ化された
もの）４２，ライトレジスタ４４，ＣＰＵクロック制御
回路４６も搭載されている。
おり、図４のＡ／Ｄコンバーター１６ａ，１８，リード
レジスタ４０，マイクロプロセッサ（１チップ化された
もの）４２，ライトレジスタ４４，ＣＰＵクロック制御
回路４６も搭載されている。
【００１７】図３において、キーボード３２はユーザー
により操作され、ＣＰＵ１２はキーボード３２の操作で
入力されたデータを受け付けてその入力データに応じた
処理を行なう。
により操作され、ＣＰＵ１２はキーボード３２の操作で
入力されたデータを受け付けてその入力データに応じた
処理を行なう。
【００１８】ここで、ＣＰＵ１２は発熱量が最大の部品
で、その発熱量はクロックの周波数により変化し、ＣＰ
Ｕクロック制御回路４６はＣＰＵ１２のクロック周波数
をライトレジスタ４４の内容が示す目標の周波数へ制御
する（切り替える）。
で、その発熱量はクロックの周波数により変化し、ＣＰ
Ｕクロック制御回路４６はＣＰＵ１２のクロック周波数
をライトレジスタ４４の内容が示す目標の周波数へ制御
する（切り替える）。
【００１９】ライトレジスタ４４にはマイクロプロセッ
サ４２の処理結果（ＣＰＵクロックの制御目標となる周
波数）が書き込まれ、マイクロプロセッサ４２はこの処
理にリードレジスタ４０の値を使用する。
サ４２の処理結果（ＣＰＵクロックの制御目標となる周
波数）が書き込まれ、マイクロプロセッサ４２はこの処
理にリードレジスタ４０の値を使用する。
【００２０】リードレジスタ４０はＡ／Ｄコンバーター
１６ｂ，１８の出力値を保持し、Ａ／Ｄコンバーター１
６ｂはサーミスタ１６ａの検出した電池１０の温度を出
力し、Ａ／Ｄコンバーター１８は電池１０の出力電圧を
出力する。
１６ｂ，１８の出力値を保持し、Ａ／Ｄコンバーター１
６ｂはサーミスタ１６ａの検出した電池１０の温度を出
力し、Ａ／Ｄコンバーター１８は電池１０の出力電圧を
出力する。
【００２１】その電池１０は熱伝導体１４を介してＣＰ
Ｕ１２と熱結合しており、ＣＰＵ１２で発生した熱は熱
伝導体１４から電池１０へ伝達され、この熱で電池１０
が加温される。
Ｕ１２と熱結合しており、ＣＰＵ１２で発生した熱は熱
伝導体１４から電池１０へ伝達され、この熱で電池１０
が加温される。
【００２２】なお、熱伝導体１４は鉄製の板により形成
されてＣＰＵ１２の放熱器としても機能している（既存
の放熱器を流用できる）。また、熱伝導体１４と電池１
０はマイラーシート３４で絶縁されている（図３及び図
４参照）。
されてＣＰＵ１２の放熱器としても機能している（既存
の放熱器を流用できる）。また、熱伝導体１４と電池１
０はマイラーシート３４で絶縁されている（図３及び図
４参照）。
【００２３】図５ではマイクロプロセッサ４２の処理内
容がフローチャートを用いて説明されており、マイクロ
プロセッサ４２は最初に電池温度と電池電圧をリードレ
ジスタ４０から読み込む（ステップ５００，５０２）。
容がフローチャートを用いて説明されており、マイクロ
プロセッサ４２は最初に電池温度と電池電圧をリードレ
ジスタ４０から読み込む（ステップ５００，５０２）。
【００２４】次いで、電池電圧を予め設定されていた電
圧と比較し（ステップ５０４）、電池電圧が設定電圧よ
り高い場合（ステップ５０４でＹＥＳ）には、電池温度
を予め設定されていた電池過熱の限界温度と比較する
（ステップ５０６）。
圧と比較し（ステップ５０４）、電池電圧が設定電圧よ
り高い場合（ステップ５０４でＹＥＳ）には、電池温度
を予め設定されていた電池過熱の限界温度と比較する
（ステップ５０６）。
【００２５】その際に電池温度が過熱限界の設定温度に
達していたとき（ステップ５０６でＹＥＳ：図２の特性
における左端部分―〉新たな電池の使用開始時）には、
ＣＰＵクロックの目標周波数を下げ（ステップ５０
８）、ＣＰＵ１２の発熱量を抑制して電池１０の過熱を
防止する。
達していたとき（ステップ５０６でＹＥＳ：図２の特性
における左端部分―〉新たな電池の使用開始時）には、
ＣＰＵクロックの目標周波数を下げ（ステップ５０
８）、ＣＰＵ１２の発熱量を抑制して電池１０の過熱を
防止する。
【００２６】電池温度が過熱限界の設定温度に達してい
なかったとき（ステップ５０６でＹＥＳ：図２の特性に
おける平坦部分―〉新たな電池をしばらく使用した状
態）には、ＣＰＵ１２のクロック周波数を固定し、その
発熱量を一定に保つ。
なかったとき（ステップ５０６でＹＥＳ：図２の特性に
おける平坦部分―〉新たな電池をしばらく使用した状
態）には、ＣＰＵ１２のクロック周波数を固定し、その
発熱量を一定に保つ。
【００２７】また、電池電圧が過熱限界の設定電圧より
低い場合（ステップ５０４でＮＯ）には、電池温度を予
め設定されていた温度と比較し（ステップ５１０）、電
池温度が設定温度より低くないとき（ステップ５１０で
ＮＯ：図２の特性における平坦部分の右側で、電池１０
はある程度消耗してその出力電圧が低下し始めているも
のの、ＣＰＵ１２の発熱量を維持できないほど消耗して
いない）には、ＣＰＵクロックの目標周波数を上げ（ス
テップ５０８）、ＣＰＵ１２の発熱量を増加させて電池
１０を加温し、その寿命を延長する。
低い場合（ステップ５０４でＮＯ）には、電池温度を予
め設定されていた温度と比較し（ステップ５１０）、電
池温度が設定温度より低くないとき（ステップ５１０で
ＮＯ：図２の特性における平坦部分の右側で、電池１０
はある程度消耗してその出力電圧が低下し始めているも
のの、ＣＰＵ１２の発熱量を維持できないほど消耗して
いない）には、ＣＰＵクロックの目標周波数を上げ（ス
テップ５０８）、ＣＰＵ１２の発熱量を増加させて電池
１０を加温し、その寿命を延長する。
【００２８】そして、電池電圧が設定電圧より低い場合
（ステップ５０４でＮＯ）で、電池温度が設定温度より
低いとき（ステップ５１０でＹＥＳ：電池１０が寿命に
近付いてその出力電圧が急激に低下する図２の特性にお
ける右端部分）には、クロックの目標周波数を下げて電
力消費を抑制し、さらに電池１０の寿命が尽きる旨の警
告をＣＰＵ１２に行なわせる（ステップ５１４）。
（ステップ５０４でＮＯ）で、電池温度が設定温度より
低いとき（ステップ５１０でＹＥＳ：電池１０が寿命に
近付いてその出力電圧が急激に低下する図２の特性にお
ける右端部分）には、クロックの目標周波数を下げて電
力消費を抑制し、さらに電池１０の寿命が尽きる旨の警
告をＣＰＵ１２に行なわせる（ステップ５１４）。
【００２９】ユーザーはキーボード３２から入力したデ
ータをこの警告が行われたときにフロッピーディスクな
どの記憶媒体へ退避させてから、電源を落とし、電池１
０を交換する。
ータをこの警告が行われたときにフロッピーディスクな
どの記憶媒体へ退避させてから、電源を落とし、電池１
０を交換する。
【００３０】以上説明したように本実施例によれば、電
池１０が加温されてその寿命が延長されるので、ノート
型パーソナルコンピュータをより長時間に亘り連続して
使用することが可能となる。
池１０が加温されてその寿命が延長されるので、ノート
型パーソナルコンピュータをより長時間に亘り連続して
使用することが可能となる。
【００３１】また、新たな電池１０の使用が開始された
直後で電池電圧が高く、電池温度が異常に上昇するほど
ＣＰＵ１２の発熱量が多いときには、ＣＰＵ１２のクロ
ック周波数が下げられてその発熱量が抑制され、この制
御で電池１０の加熱が防止される。
直後で電池電圧が高く、電池温度が異常に上昇するほど
ＣＰＵ１２の発熱量が多いときには、ＣＰＵ１２のクロ
ック周波数が下げられてその発熱量が抑制され、この制
御で電池１０の加熱が防止される。
【００３２】さらに、電池寿命の尽きることが電池電圧
および電池温度から確認されると、ＣＰＵ１２のクロッ
ク周波数が下げられてその電力消費量が抑制され、電池
交換の警告が発せられるので、ユーザーはノート型パー
ソナルコンピュータの動作が停止するまでに十分な余裕
をもって入力データのバックアップを行なうことが可能
となる。
および電池温度から確認されると、ＣＰＵ１２のクロッ
ク周波数が下げられてその電力消費量が抑制され、電池
交換の警告が発せられるので、ユーザーはノート型パー
ソナルコンピュータの動作が停止するまでに十分な余裕
をもって入力データのバックアップを行なうことが可能
となる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
源電池が内部発熱源で加温されるので、その放電エネル
ギーを有効に利用して電源電池の寿命を延長し、電源回
路をより長時間に亘り連続して使用することが可能とな
る。
源電池が内部発熱源で加温されるので、その放電エネル
ギーを有効に利用して電源電池の寿命を延長し、電源回
路をより長時間に亘り連続して使用することが可能とな
る。
【図１】発明の原理説明図である。
【図２】電池特性の説明図である。
【図３】熱伝導路の説明図である。
【図４】実施例の回路構成説明図である。
【図５】実施例の作用を説明するフローチャートであ
る。
る。
１０ 電池
１２ ＣＰＵ
１４ 熱伝導体
１６ サーミスタ
１６ａ Ａ／Ｄコンバーター
１８ Ａ／Ｄコンバーター
３０ 基板
３２ キーボード
３４ マイラーシート
４０ リードレジスタ
４２ マイクロプロセッサ
４４ ライトレジスタ
４６ ＣＰＵクロック制御回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 7/00 - 7/12
H02J 7/34 - 7/36
H01M 10/50
Claims (2)
- 【請求項１】 電池で駆動されて発熱する部分から該電
池へ熱を伝える熱伝導体と、 前記電池の温度を検出する温度検出手段と、 検出された温度が所定温度以上のときに前記発熱する部
分の電力消費量を抑制する電池過熱防止手段と、を備えた電源回路 。 - 【請求項２】 電池で駆動されて発熱する部分から該電
池へ熱を伝える熱伝導体と、 前記電池の温度を検出する温度検出手段と、 前記電池の出力電圧を検出する電池電圧検出手段と、 検出された電圧が所定電圧以上の場合であって検出され
た温度が第１の温度以上の場合に前記部分の電力消費量
を減少させる電池過熱防止手段と、 検出された電圧が所定電圧未満の場合であって検出され
た温度が前記第１の温度より低い第２の温度以上の場合
に前記部分の電力消費量を増加させる電池寿命延長手段
と、 検出された電圧が所定電圧未満の場合であって検出され
た温度が前記第２の温度未満の場合に前記部分の電力消
費量を減少させる動作停止回避手段と、を備えた電源回路 。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27683994A JP3391577B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27683994A JP3391577B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 電源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08140274A JPH08140274A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3391577B2 true JP3391577B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=17575129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27683994A Expired - Fee Related JP3391577B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391577B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11978874B2 (en) | 2018-09-21 | 2024-05-07 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Electronic device low-temperature protection method and electronic device |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2225585A1 (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-12 | Hydro-Quebec | Battery control system |
| JP2011076950A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Toshiba Corp | バッテリユニット |
| JP5051672B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2012-10-17 | Ｎｅｃアクセステクニカ株式会社 | 携帯端末 |
| JP6181604B2 (ja) * | 2014-06-26 | 2017-08-16 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 携帯端末 |
| JP6396185B2 (ja) * | 2014-11-14 | 2018-09-26 | シャープ株式会社 | 電子機器および電子機器の制御方法 |
| JP2018518814A (ja) * | 2015-06-10 | 2018-07-12 | ボルボトラックコーポレーション | 電力貯蔵システムの寿命を最適化する方法及び装置 |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP27683994A patent/JP3391577B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11978874B2 (en) | 2018-09-21 | 2024-05-07 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Electronic device low-temperature protection method and electronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08140274A (ja) | 1996-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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