JP3741630B2

JP3741630B2 - 電源回路、該電源回路を備えた電子機器、及び電源回路の制御方法

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Publication number: JP3741630B2
Application number: JP2001284088A
Authority: JP
Inventors: 浩佐々木
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2006-02-01
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Also published as: CN1405942A; EP1313196A3; KR100500108B1; CN1226817C; US20030052645A1; KR20030024636A; TW575995B; DE60226563D1; EP1313196B1; EP1313196A2; US7019416B2; JP2003092835A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電源回路、該電源回路を備えた電子機器、及び電源回路の制御方法に係り、例えば、携帯電話機に内蔵された送信電波発信用のパワーアンプの電源部など、負荷電流が断続的に変化する負荷に電源を供給する場合に用いて好適な電源回路、該電源回路を備えた電子機器、及び電源回路の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学電池を用いた電源回路では、負荷電流が断続的に変化する負荷が接続された場合、この化学電池の内部インピーダンスが比較的大きいので、瞬時的な負荷電流の増加に同期して同化学電池の電圧が瞬時的に低下する現象が発生する。この現象に対する改善策として、従来では、化学電池に比較的内部インピーダンスの低いキャパシタが並列接続されていた。これにより、化学電池の内部インピーダンスよりも低い合成インピーダンスが形成され、負荷電流が断続的に変化する負荷が接続された場合でも、瞬時的な電圧の低下率が同化学電池を単独で使用する場合に比べて減少していた。
【０００３】
この種の電源回路は、従来では例えば図７に示すように、化学電池１及び同化学電池１に並列接続されたキャパシタ２を備え、これらに負荷Ｌが接続されている。化学電池１は、例えば、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル水素電池、及びリチウムイオン電池などの２次電池や、アルカリ１次電池などで構成され、所定のエネルギーを貯蔵し、該エネルギーに基づいた起電力（すなわち、電圧）Ｖ１を発生して負荷Ｌに供給する。化学電池１は、内部インピーダンス１ａを有している。キャパシタ２は、例えば電気二重層コンデンサなどで構成され、化学電池１の電圧Ｖ１で充電されて電力を蓄積し、この蓄積された電力を負荷Ｌに供給する。キャパシタ２は、内部インピーダンス２ａを有している。負荷Ｌは、例えば、携帯電話機に内蔵された送信電波発信用のパワーアンプなどであり、負荷電流が断続的に変化してパルス状の負荷電流ＩＬが流れるものである。
【０００４】
図８は、図７の電源回路の動作を説明するための各部の信号のタイムチャートであり、縦軸に電流又は電圧、及び横軸に時間がとられている。この図を参照して、図７の電源回路の動作を説明する。
時刻ｔ１において、負荷電流ＩＬが瞬時的に増加し、化学電池１の電圧Ｖ１が電圧値Ｖａから電圧値Ｖｂまで低下する。この場合、この電源回路の内部インピーダンスＺは、
Ｚ＝Ｒ１×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）
ただし、
Ｒ１；内部インピーダンス１ａの値
Ｒ２；内部インピーダンス２ａの値
で表され、内部インピーダンス１ａの値Ｒ１よりも小さい。そのため、この電圧値Ｖｂは、電源回路が化学電池１のみで構成されている場合の電圧値Ｖｃに比較して低下率が少ない。時刻ｔ２において、負荷電流ＩＬが瞬時的に減少し、電圧Ｖ１が電圧値Ｖｂから電圧値Ｖａに戻る。キャパシタ２の電圧Ｖ２も、電圧Ｖ１と同様に変化する。
【０００５】
このように、化学電池１にキャパシタ２が並列接続されている場合、電圧値Ｖｂの低下率が電圧値Ｖｃに比較して少ないので、同化学電池１が２次電池で構成されている場合、１回の充電に対する使用可能時間が同化学電池１のみの場合に比較して長くなる。また、化学電池１が比較的内部インピーダンスの高いアルカリ１次電池で構成されている場合、寿命が同化学電池１のみの場合に比較して長くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電源回路では、次のような問題点があった。
すなわち、図７の電源回路が設けられた電子機器において、化学電池１の残存容量の判定が電圧Ｖ１の低下に基づいて行われる場合、瞬時的な電圧Ｖ１の低下でも残存容量がないと判定されることがある。ところが、化学電池１が例えばアルカリ１次電池で構成されている場合、或る電子機器で残存容量がないと判定されても、他の電子機器では使用できることがある。この現象は、化学電池１の容量が完全に使い切れていないことを示すものであり、同化学電池１の放電深度（すなわち、放電済み容量の定格容量に対する比率）が浅い状態で寿命として判定され、同化学電池１のエネルギーの利用効率が低下するという問題があった。また、化学電池１が例えばニッケル・カドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの２次電池で構成されている場合、同化学電池１の容量が完全に使い切れていなければ、１回の充電に対する使用可能時間が本来の電池容量に相当する使用可能時間よりも極端に短くなることがあるという問題があった。また、キャパシタ２の容量によっては、負荷電流ＩＬの断続的な変化に追従できないという問題もあった。
【０００７】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、化学電池のエネルギーの利用効率を向上し、使用可能時間を長くすると共に負荷電流の断続的な変化に対して強い電源回路、該電源回路を備えた電子機器、及び電源回路の制御方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、負荷電流のバースト状に増減する期間である負荷バースト期間が断続的に発生する負荷に対して電力を供給する電源回路に係り、起電力を発生して負荷に供給する電力供給部と、前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積する複数の電力貯蔵部と、前記各負荷バースト期間毎に前記各電力貯蔵部の中から充電済みの任意の１つの電力貯蔵部を選択し、当該負荷バースト期間に該選択された電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給する一方、未充電の電力貯蔵部には充電を行う制御部とを備えてなることを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、負荷電流のバースト状に増減する期間である負荷バースト期間が断続的に発生する負荷に対して電力を供給する電源回路に係り、起電力を発生して負荷に供給する電力供給部と、前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積する第１の電力貯蔵部と、前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積する第２の電力貯蔵部と、前記負荷バースト期間のうちの奇数番目の負荷バースト期間では、前記第１の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給し、前記負荷バースト期間のうちの偶数番目の負荷バースト期間では、前記第２の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給する制御部とを備えてなることを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の電源回路に係り、前記制御部は、前記負荷に流れる負荷電流を監視し、この監視結果に基づいて前記負荷バースト期間の発生を表す負荷バースト期間発生情報を出力する負荷状態監視手段と、前記第１の電力貯蔵部及び第２の電力貯蔵部の各電圧を監視し、この監視結果に基づいて前記第１の電力貯蔵部及び第２の電力貯蔵部における充電／放電の状態を表す充放電状態情報を出力する電力貯蔵部監視手段と、前記負荷バースト期間発生情報及び充放電状態情報を入力し、前記負荷バースト期間のうちの奇数番目の負荷バースト期間では、充電済みの前記第１の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給すると共に、未充電の前記第２の電力貯蔵部を充電し、前記負荷バースト期間のうちの偶数番目の負荷バースト期間では、充電済みの前記第２の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給する一方、未充電の第１の電力貯蔵部を充電する電力供給制御手段とを備えてなることを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の電源回路に係り、前記第１の電力貯蔵部及び第２の電力貯蔵部は、１回の負荷バースト期間中に前記負荷に対して必要な電力を供給する容量を少なくとも有していることを特徴としている。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項２、３又は４記載の電源回路に係り、前記電力供給部は、化学電池、又は最大の出力電流が所定値に制限された直流電源で構成され、前記１及び第２の電力貯蔵部は、電気二重層コンデンサ又は２次電池で構成されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項６記載の発明は、電源回路の制御方法に係り、負荷電流のバースト状に増減する期間である負荷バースト期間が断続的に発生する負荷に対して電力を供給する電源回路において、起電力を発生して負荷に供給する電力供給部と、前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積し、該蓄積された電力を前記負荷に供給する第１の電力貯蔵部と、前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積し、該蓄積された電力を前記負荷に供給する第２の電力貯蔵部とを設けておき、前記負荷に流れる負荷電流の増加する期間である負荷バースト期間が断続的に発生するとき、前記負荷バースト期間のうちの奇数番目の負荷バースト期間では、前記第１の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給し、前記負荷バースト期間のうちの偶数番目の負荷バースト期間では、前記第２の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給することを特徴としている。
【００１４】
請求項７記載の発明は、電源回路の制御方法に係り、負荷電流のバースト状に増減する期間である負荷バースト期間が断続的に発生する負荷に対して電力を供給する電源回路において、起電力を発生して負荷に供給する電力供給部と、前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積し、該蓄積された電力を前記負荷に供給する第１の電力貯蔵部と、前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積し、該蓄積された電力を前記負荷に供給する第２の電力貯蔵部とを設けておき、前記負荷に流れる負荷電流を監視し、この監視結果に基づいて前記負荷バースト期間の発生を表す負荷バースト期間発生情報を出力する負荷状態監視処理と、前記第１の電力貯蔵部及び第２の電力貯蔵部の各電圧を監視し、この監視結果に基づいて前記第１の電力貯蔵部及び第２の電力貯蔵部における充電／放電の状態を表す充放電状態情報を出力する電力貯蔵部監視処理と、前記負荷バースト期間発生情報及び充放電状態情報を入力し、前記負荷バースト期間のうちの奇数番目の負荷バースト期間では、充電済みの第１の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給すると共に、未充電の第２の電力貯蔵部を充電する第１の電力供給処理と、前記負荷バースト期間のうちの偶数番目の負荷バースト期間では、充電済みの第２の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給する一方、未充電の第１の電力貯蔵部を充電する第２の電力供給処理とを行うことを特徴としている。
【００１５】
請求項８記載の発明は、電子機器に係り、請求項１、２、３、４又は５記載の電源回路を用いたことを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
第１の実施形態
図１は、この発明の第１の実施形態である電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
この形態の電源回路は、同図に示すように、化学電池１１と、定電流定電圧充電回路１２と、スイッチ１３と、スイッチ１４と、スイッチ１５と、キャパシタ１６と、キャパシタ１７と、スイッチ駆動回路１８と、スイッチ駆動回路１９と、スイッチ駆動回路２０と、スイッチ選択回路２１と、キャパシタ判定回路２２と、キャパシタ電圧検出回路２３と、負荷状態判定回路２４と、負荷電流検出回路２５とからなり、出力側に負荷Ｌが接続されている。
【００１７】
化学電池１１は、例えば、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル水素電池、及びリチウムイオン電池などの２次電池や、アルカリ乾電池、マンガン乾電池、及びリチウム電池などの１次電池で構成され、電気化学反応により起電力を発生し、所定の内部インピーダンス（等価直列抵抗）１１ａを有している。定電流定電圧充電回路１２は、定電流回路と定電圧回路とが直列接続されて構成されると共に電圧検出回路を有し、化学電池１１から前記定電流回路で所定値に制限された電流を前記定電圧回路を介してキャパシタ１６及びキャパシタ１７に供給し、同キャパシタ１６，１７の電圧値Ｃ，Ｄを前記電圧検出回路で検出して同電圧値Ｃ，Ｄが所定の電圧値に到達するまで充電を行う。
【００１８】
スイッチ１３は、例えば、電磁リレーやＦＥＴなどで構成され、駆動信号Ｎに基づいてオン／オフ制御される。スイッチ１４は、例えば、電磁リレーやＦＥＴなどで構成され、駆動信号Ｐに基づいてＣＯＭ端子と接点ｂ１，ｂ２との間の接続状態が切換え制御される。スイッチ１５は、例えば、電磁リレーやＦＥＴなどで構成され、駆動信号Ｑに基づいてＣＯＭ端子と接点ｃ１，ｃ２との間の接続状態が切換え制御される。キャパシタ１６及びキャパシタ１７は、例えば、電気的特性が同一の電気二重層コンデンサなどで構成され、負荷Ｌを駆動するために十分な静電容量１６ａ，１７ａ及び内部インピーダンス１６ｂ，１７ｂを有している。これらの特性値では、静電容量１６ａ，１７ａができるだけ大きく、かつ内部インピーダンス１６ｂ，１７ｂができるだけ小さいものが好ましい。また、これらのキャパシタ１６及びキャパシタ１７は、小型で軽量であるものが好ましい。
【００１９】
スイッチ駆動回路１８は、スイッチ１３がＦＥＴで構成されている場合、例えばＣＭＯＳ構造の駆動回路などで構成され、同スイッチ１３が電磁リレーで構成されている場合、同電磁リレーのコイル電流を制御するパワートランジスタなどで構成され、負荷状態判定回路２４から送出される制御信号Ｇを入力して駆動信号Ｎをスイッチ１３へ送出する。スイッチ駆動回路１９は、スイッチ駆動回路１８と同様にＣＭＯＳ構造の駆動回路やパワートランジスタなどで構成され、スイッチ選択回路２１からの制御信号Ｋを入力して駆動信号Ｐをスイッチ１４へ送出する。スイッチ駆動回路２０は、スイッチ駆動回路１８と同様にＣＭＯＳ構造の駆動回路やパワートランジスタなどで構成され、スイッチ選択回路２１から送出される制御信号Ｍを入力して駆動信号Ｑをスイッチ１５へ送出する。スイッチ選択回路２１は、キャパシタ判定回路２２から送出される制御信号Ｊを入力してスイッチ１４又はスイッチ１５のいずれか一方を選択し、制御信号Ｋ又は制御信号Ｍを出力する。これらの定電流定電圧充電回路１２、スイッチ１３、スイッチ１４、スイッチ１５、スイッチ駆動回路１８、スイッチ駆動回路１９、スイッチ駆動回路２０、及びスイッチ選択回路２１で電力供給制御手段が構成されている。
【００２０】
キャパシタ判定回路２２は、キャパシタ電圧検出回路２３から送出される制御信号Ｅ及び負荷状態判定回路２４から送出される制御信号Ｈを入力し、負荷Ｌの状態に応じてキャパシタ１６又はキャパシタ１７のどちらを負荷Ｌに接続するかを判定して制御信号Ｊ（キャパシタ１６、１７における充電／放電の状態を表す充放電状態情報）を出力する。キャパシタ電圧検出回路２３は、例えば、オペアンプなどによる電圧検出回路及び電圧比較回路で構成され、キャパシタ１６の電圧Ｃ及びキャパシタ１７の電圧Ｄを検出し、これらの電圧Ｃと電圧Ｄとの比較結果をキャパシタ判定回路２２へ制御信号Ｅ（充放電状態情報）として送出する。これらのキャパシタ判定回路２２とキャパシタ電圧検出回路２３とで電力貯蔵部監視手段が構成されている。
【００２１】
負荷状態判定回路２４は、例えば、負荷電流ＩＬの所定値を基準値とする比較回路などで構成され、負荷電流検出回路２５から送出される制御信号Ｆを入力し、負荷Ｌの状態に応じてスイッチ１３の接続状態の判定を行ってスイッチ駆動回路１８へ制御信号Ｇ（負荷バースト期間発生情報）を送出すると共にキャパシタ判定回路２２へ制御信号Ｈ（負荷バースト期間発生情報）を送出する。負荷電流検出回路２５は、例えば、電流検出抵抗などの電流検出素子及び電流電圧変換回路などで構成され、負荷電流ＩＬを検出して負荷Ｌの状態を監視し、この監視結果を制御信号Ｆとして出力する。これらの負荷状態判定回路２４と負荷電流検出回路２５とで負荷状態監視手段が構成されている。負荷Ｌは、例えば携帯電話機に内蔵された送信電波発信用のパワーアンプの電源部など、負荷電流が断続的に変化するものであり、負荷電流ＩＬの大電流期間（負荷バースト期間）と小電流期間とが周期的に発生する。この実施形態では、特に大電流期間の占める割合が小電流期間よりも長く、オンデューティ比が約６７％となっている。
【００２２】
図２は、図１の電源回路の動作を説明するための各部の信号のタイムチャートであり、縦軸に電流、電圧またはスイッチ１３、スイッチ１４、スイッチ１５の状態、及び横軸に時間がとられている。
この図を参照して、この形態の電源回路の制御方法の処理内容（１）〜（７）について説明する。
（１）時刻ｔ０における制御方法
時刻ｔ０において、化学電池１１は充電エネルギーが貯蔵された状態、キャパシタ１６とキャパシタ１７とが未充電状態、及び負荷Ｌが駆動されていない状態である。この状態では、負荷電流検出回路２５で負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以下であることが検出され、負荷状態判定回路２４に制御信号Ｆが送出される。負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以下である場合、負荷状態判定回路２４から、スイッチ駆動回路１８に対してスイッチ１３をオン状態とするための制御信号Ｇが送出される。これにより、スイッチ駆動回路１８からアクティブモードの駆動信号Ｎが出力され、スイッチ１３がオン状態となる。
【００２３】
キャパシタ１６が未充電状態であるとき、キャパシタ電圧検出回路２３は、同キャパシタ１６の電圧Ｃが未充電判定電圧値ＶCMIN以下であることを検出することにより、キャパシタ判定回路２２に制御信号Ｅを送出する。電圧Ｃが未充電判定電圧値ＶCMIN以下であるとき、キャパシタ判定回路２２からスイッチ選択回路２１へ制御信号Ｊが送出された後、スイッチ選択回路２１からスイッチ駆動回路１９に制御信号Ｋが送出される。これにより、スイッチ駆動回路１９からアクティブモードの駆動信号Ｐが出力され、スイッチ１４のＣＯＭ端子と接点ｂ１とがオン状態となる。
【００２４】
キャパシタ１７が未充電状態であるとき、キャパシタ電圧検出回路２３は、同キャパシタ１７の電圧Ｄが未充電判定電圧値ＶCMIN以下であることを検出することにより、キャパシタ判定回路２２に制御信号Ｅを送出する。電圧Ｄが未充電判定電圧値ＶCMIN以下であるとき、キャパシタ判定回路２２からスイッチ選択回路２１へ制御信号Ｊが送出された後、スイッチ選択回路２１からスイッチ駆動回路２０に制御信号Ｍが送出される。これにより、スイッチ駆動回路２０からアクティブモードの駆動信号Ｑが出力され、スイッチ１５のＣＯＭ端子と接点ｃ１とがオン状態となる
【００２５】
以上により、スイッチ１３、スイッチ１４、及びスイッチ１５の接続状態がセットされる。すなわち、スイッチ１３の状態により、化学電池１１に負荷Ｌが接続される。スイッチ１４の状態により、化学電池１１から定電流定電圧充電回路１２を介してキャパシタ１６が所定の電流値Ｂで充電される。スイッチ１５の状態により、化学電池１１から定電流定電圧充電回路１２を介してキャパシタ１７が所定の電流値Ｂで充電される。このとき、化学電池１１は、キャパシタ１６及びキャパシタ１７を充電するために所定の電流値で放電するので、同化学電池１１の電圧値Ａは、電池内部の内部インピーダンス１１ａによる低下が起こり、無負荷電圧Ｖ０から電圧低下したキャパシタ充電時電圧ＶChg となる。キャパシタ１６及びキャパシタ１７では、化学電池１１によって充電が開始され、端子電圧Ｃ，Ｄが上昇する。
【００２６】
（２）時刻ｔ０１における制御方法
時刻ｔ０１において、化学電池１１は充電エネルギーが貯蔵された状態、キャパシタ１６とキャパシタ１７とが所定の電圧値に充電された状態（充電完了状態）であり、負荷Ｌが駆動されていない状態である。この時刻ｔ０１の状態が継続し、キャパシタ１６及びキャパシタ１７がそれぞれ所定の電圧値ＶCap10 及び電圧値ＶCap20 まで充電されると、定電流定電圧充電回路１２で同電圧値ＶCap10 ，ＶCap20 が検出され、充電動作が停止する。
【００２７】
（３）時刻ｔ１０における制御方法
時刻ｔ１０において、化学電池１１は充電エネルギーが貯蔵された状態、キャパシタ１６とキャパシタ１７とが所定の電圧値に充電された状態（充電完了状態）、及び負荷Ｌが第１の負荷バーストを開始した状態である。負荷Ｌが第１の負荷バーストを開始したとき、負荷電流検出回路２５で負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以上であることが検出され（負荷状態監視処理）、負荷状態判定回路２４に制御信号Ｆが送出される。負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以上である場合、負荷状態判定回路２４から、スイッチ駆動回路１８に対してスイッチ１３をオフ状態とするための制御信号Ｇが送出される。これにより、スイッチ駆動回路１８からノンアクティブモードの駆動信号Ｎが出力され、スイッチ１３がオフ状態となる。
【００２８】
キャパシタ１６及びキャパシタ１７の充電が完了した状態で、両キャパシタ１６，１７の電圧Ｃ，Ｄがキャパシタ電圧検出回路２３で比較され、その比較結果がキャパシタ判定回路２２に制御信号Ｅとして送出される（電力貯蔵部監視処理）。この時刻ｔ１０では、例えば、キャパシタ電圧検出回路２３でキャパシタ１６の電圧Ｃがキャパシタ１７の電圧Ｄよりも高いと判定されたとき、制御信号Ｅがキャパシタ判定回路２２に送出される。また、負荷状態判定回路２４では、負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以上であることが判定されたとき、制御信号Ｈがキャパシタ判定回路２２に送出される。キャパシタ判定回路２２は、制御信号Ｅと制御信号Ｈとに基づいて制御信号Ｊを生成してスイッチ選択回路２１へ送出する。
【００２９】
制御信号Ｊに基づいてスイッチ選択回路２１からスイッチ駆動回路１９に制御信号Ｋが送出され、同スイッチ駆動回路１９からノンアクティブモードの駆動信号Ｐが出力されてスイッチ１４のＣＯＭ端子と接点ｂ２とがオン状態となる。また、制御信号Ｊに基づいてスイッチ選択回路２１からスイッチ駆動回路２０に制御信号Ｍが送出され、同スイッチ駆動回路２０からアクティブモードの駆動信号Ｑが出力されてスイッチ１５のＣＯＭ端子と接点ｃ１とのオン状態が保持されたままとなる。
【００３０】
以上により、スイッチ１３、スイッチ１４、及びスイッチ１５の接続状態がセットされる。すなわち、スイッチ１３の状態により、化学電池１１が負荷Ｌと遮断される。スイッチ１４の状態により、キャパシタ１６が負荷Ｌと接続される。スイッチ１５の状態により、キャパシタ１７は、定電流定電圧充電回路１２を介して化学電池１１との接続状態が保持されている。化学電池１１は、負荷Ｌと遮断され、かつキャパシタ１７が充電完了状態であるため、無負荷状態となるので、その電圧値Ａは無負荷電圧Ｖ０となる。キャパシタ１６は、負荷Ｌと接続されているため、負荷Ｌに対してエネルギーの供給を開始する。キャパシタ１７では、充電完了状態が保持され、電気的に安定状態である（第１の電力供給処理）。
【００３１】
（４）時刻ｔ１１における制御方法
時刻ｔ１１において、化学電池１１は充電エネルギーが貯蔵された状態、キャパシタ１６は第１の負荷バーストに対するエネルギーの供給を終了した状態、キャパシタ１７が所定の電圧値に充電された状態（充電完了状態）、及び負荷Ｌが第１の負荷バーストを終了した状態である。負荷Ｌが第１の負荷バーストを終了したとき、負荷電流検出回路２５で負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以下であることが検出され、負荷状態判定回路２４に制御信号Ｆが送出される。負荷状態判定回路２４では、制御信号Ｆに基づいて負荷電流ＩＬの状態が判定される。そして、負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以下である場合、負荷状態判定回路２４から、スイッチ駆動回路１８に対してスイッチ１３をオン状態とするための制御信号Ｇが送出される。これにより、スイッチ駆動回路１８からアクティブモードの駆動信号Ｎが出力され、スイッチ１３がオン状態となる。
【００３２】
キャパシタ１６は、第１の負荷バーストに対するエネルギーの供給により、放電した状態であり、同キャパシタ１６の電圧は電圧ＶCap10 から電圧ＶCap11 へ低下している。この電圧ＶCap11 と、充電状態であるキャパシタ１７の電圧ＶCap20 とが、キャパシタ電圧検出回路２３で比較され、その比較結果がキャパシタ判定回路２２に制御信号Ｅとして送出される。この時刻ｔ１１では、例えば、キャパシタ電圧検出回路２３でキャパシタ１６の電圧Ｃがキャパシタ１７の電圧Ｄよりも低いと判定されたとき、制御信号Ｅがキャパシタ判定回路２２に送出される。また、負荷状態判定回路２４では、負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以下であることが判定されたとき、制御信号Ｈがキャパシタ判定回路２２に送出される。キャパシタ判定回路２２は、制御信号Ｅと制御信号Ｈとに基づいて制御信号Ｊを生成してスイッチ選択回路２１へ送出する。
【００３３】
制御信号Ｊに基づいてスイッチ選択回路２１からスイッチ駆動回路１９に制御信号Ｋが送出され、同スイッチ駆動回路１９からアクティブモードの駆動信号Ｐが出力されてスイッチ１４のＣＯＭ端子と接点ｂ１とがオン状態となる。また、制御信号Ｊに基づいてスイッチ選択回路２１からスイッチ駆動回路２０に制御信号Ｍが送出され、同スイッチ駆動回路２０からアクティブモードの駆動信号Ｑが出力されてスイッチ１５のＣＯＭ端子と接点ｃ１とのオン状態が保持されたままとなる。
【００３４】
以上により、スイッチ１３、スイッチ１４、及びスイッチ１５の接続状態がセットされる。すなわち、スイッチ１３の状態により、化学電池１１に負荷Ｌが接続される。スイッチ１４の状態により、化学電池１１から定電流定電圧充電回路１２を介してキャパシタ１６が所定の電流値で充電される。スイッチ１５の状態により、キャパシタ１７は定電流定電圧充電回路１２を介して化学電池１１との接続状態が保持されている。化学電池１１は、負荷電流ＩＬのしきい値ＩTH以下の軽負荷を駆動するエネルギーを負荷Ｌに供給し、かつ、キャパシタ１６を再充電するために所定の電流値で放電するので、同化学電池１１の電圧値Ａは、電池内部の内部インピーダンス１１ａによる低下が起こり、無負荷電圧Ｖ０から電圧降下したキャパシタ充電＋軽負荷放電電圧ＶＬとなる。キャパシタ１６は、化学電池１１によって再充電が開始され、端子電圧Ｃが上昇を始める。キャパシタ１７では、充電完了状態が保持され、電気的に安定状態である。
【００３５】
（５）時刻ｔ１２における制御方法
時刻ｔ１２において、化学電池１１は充電エネルギーが貯蔵された状態、キャパシタ１６は充電動作の途中、キャパシタ１７が所定の電圧値に充電された状態（充電完了状態）、及び負荷Ｌが第２の負荷バーストを開始した状態である。負荷Ｌが第２の負荷バーストを開始するとき、負荷電流検出回路２５で負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以上であることが検出され、負荷状態判定回路２４に制御信号Ｆが送出される。負荷状態判定回路２４では、制御信号Ｆに基づいて負荷電流ＩＬの状態が判定される。そして、負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以上である場合、負荷状態判定回路２４からスイッチ駆動回路１８に対してスイッチ１３をオフ状態とするための制御信号Ｇが送出される。これにより、スイッチ１３がオフ状態となる。
【００３６】
キャパシタ１６は、化学電池１１から定電流定電圧充電回路１２を介して所定の電流値で充電されている途中であり、キャパシタ１７が、充電完了状態である。両キャパシタの電圧Ｃ，Ｄは、キャパシタ電圧検出回路２３で比較され、その比較結果がキャパシタ判定回路２２に制御信号Ｅとして送出される。この時刻ｔ１２では、例えば、キャパシタ電圧検出回路２３でキャパシタ１６の電圧Ｃがキャパシタ１７の電圧Ｄよりも低いと判定されたとき、制御信号Ｅがキャパシタ判定回路２２に送出される。また、負荷状態判定回路２４では、負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以上であることが判定されたとき、制御信号Ｈがキャパシタ判定回路２２に送出される。キャパシタ判定回路２２は、制御信号Ｅと制御信号Ｈとに基づいて制御信号Ｊを生成してスイッチ選択回路２１へ送出する。
【００３７】
制御信号Ｊに基づいてスイッチ選択回路２１からスイッチ駆動回路１９に制御信号Ｋが送出され、同スイッチ駆動回路１９からアクティブモードの駆動信号Ｐが出力されてスイッチ１４のＣＯＭ端子と接点ｂ１とがオン状態が保持される。また、制御信号Ｊに基づいてスイッチ選択回路２１からスイッチ駆動回路２０に制御信号Ｍが送出され、同スイッチ駆動回路２０からノンアクティブモードの駆動信号Ｑが出力されてスイッチ１５のＣＯＭ端子と接点ｃ２とがオン状態になる。
【００３８】
以上により、スイッチ１３、スイッチ１４、及びスイッチ１５の接続状態がセットされる。すなわち、スイッチ１３の状態により、化学電池１１は、負荷Ｌと遮断される。スイッチ１４の状態により、化学電池１１から定電流定電圧充電回路１２を介してキャパシタ１６が所定の電流値で充電される。スイッチ１５の状態により、キャパシタ１７が負荷Ｌと接続される。化学電池１１は、負荷Ｌと遮断されており、またキャパシタ１６が充電途中であるため、化学電池１１の電圧値Ａは、電池内部の内部インピーダンス１１ａによる低下が起こり、無負荷電圧Ｖ０から電圧降下したキャパシタ充電時電圧ＶChg となる。キャパシタ１６は、充電の途中であり、端子電圧Ｃが上昇中となる。キャパシタ１７は、負荷Ｌと接続されているので、負荷Ｌに対してエネルギーの供給を開始する（第２の電力供給処理）。
【００３９】
（６）時刻ｔ１３における制御方法
時刻ｔ１３において、化学電池１１は充電エネルギーが貯蔵された状態、キャパシタ１７は第２の負荷バーストに対するエネルギーの供給を終了した状態、キャパシタ１６は充電途中の状態、及び負荷Ｌが第２の負荷バーストを終了した状態である。負荷Ｌが、第２の負荷バーストを終了したとき、負荷電流検出回路２５で負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以下であることが検出され、負荷状態判定回路２４に制御信号Ｆが送出される。負荷状態判定回路２４では、制御信号Ｆに基づいて負荷電流ＩＬの状態が判定される。そして、負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以下である場合は、負荷状態判定回路２４から、スイッチ駆動回路１８に対してスイッチ１３をオン状態とするための制御信号Ｇが送出される。これにより、スイッチ駆動回路１８からアクティブモードの駆動信号Ｎが出力され、スイッチ１３がオン状態となる。
【００４０】
キャパシタ１７は、第２の負荷バーストに対するエネルギーの供給により、放電した状態であり、同キャパシタの電圧は電圧ＶCap20 から電圧ＶCap21 へ低下している。この電圧ＶCap21 と、充電途中の状態であるキャパシタ１６の電圧ＶCap12 （ＶCap10 とＶCap11 との中間電圧となる）とが、キャパシタ電圧検出回路２３で比較され、その比較結果がキャパシタ判定回路２２に制御信号Ｅとして送出される。この時刻ｔ１３では、例えば、キャパシタ電圧検出回路２３でキャパシタ１７の電圧Ｄがキャパシタ１６の電圧Ｃよりも低いと判定されたとき、制御信号Ｅがキャパシタ判定回路２２に送出される。また、負荷状態判定回路２４では、負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以下であることが判定されたとき、制御信号Ｈがキャパシタ判定回路２２に送出される。キャパシタ判定回路２２は、制御信号Ｅと制御信号Ｈとに基づいて制御信号Ｊを生成してスイッチ選択回路２１へ送出する。
【００４１】
制御信号Ｊに基づいてスイッチ選択回路２１からスイッチ駆動回路２０に制御信号Ｍが送出され、同スイッチ駆動回路２０からアクティブモードの駆動信号Ｑが出力されてスイッチ１５のＣＯＭ端子と接点ｃ１とがオン状態となる。また、制御信号Ｊに基づいてスイッチ選択回路２１からスイッチ駆動回路１９に制御信号Ｋが送出され、同スイッチ駆動回路１９からアクティブモードの駆動信号Ｐが出力されてスイッチ１４のＣＯＭ端子と接点ｂ１とのオン状態が保持される。
【００４２】
以上により、スイッチ１３、スイッチ１４、及びスイッチ１５の接続状態がセットされる。すなわち、スイッチ１３の状態により、化学電池１１に負荷Ｌが接続される。スイッチ１４の状態により、化学電池１１から定電流定電圧充電回路１２を介してキャパシタ１６が所定の電流値で充電される。スイッチ１５の状態により、化学電池１１から定電流定電圧充電回路１２を介してキャパシタ１７が所定の電流値で充電される。化学電池１１は、負荷電流のしきい値ＩTH以下の軽負荷を駆動するエネルギーを負荷に供給し、かつ、キャパシタ１６及びキャパシタ１７を再充電するために所定の電流値で放電するので、同化学電池１１の電圧値Ａは、電池内部の内部インピーダンス１１ａによる低下が起こり、無負荷電圧Ｖ０から電圧降下したキャパシタ充電＋軽負荷放電電圧ＶＬとなる。キャパシタ１６及びキャパシタ１７は、化学電池１１によって再充電され、端子電圧Ｃ，Ｄが上昇する。
【００４３】
（７）時刻ｔ１４における制御方法
時刻ｔ１４において、化学電池１１は充電エネルギーが貯蔵された状態、キャパシタ１６は所定の電圧値に充電された状態（充電完了状態）、キャパシタ１７が充電動作の途中、及び負荷Ｌが第３の負荷バーストを開始した状態である。負荷Ｌが第３の負荷バーストを開始するとき、負荷電流検出回路２５で負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以上であることが検出され、負荷状態判定回路２４に制御信号Ｆが送出される。負荷状態判定回路２４では、制御信号Ｆに基づいて負荷電流ＩＬの状態が判定される。そして、負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以上である場合、負荷状態判定回路２４からスイッチ駆動回路１８にスイッチ１３をオフ状態とするための制御信号Ｇが送出される。これにより、スイッチ１３は、オフ状態となる。
【００４４】
キャパシタ１６は、充電が完了した状態であり、キャパシタ１７は、化学電池１１から定電流定電圧充電回路１２を介して所定の電流値で充電されている途中である。キャパシタ１６の電圧ＶCap10 とキャパシタ１７の電圧VCap22（電圧VCap20と電圧VCap21の中間電圧となる）が、キャパシタ電圧検出回路２３で比較され、その比較結果がキャパシタ判定回路２２に制御信号Ｅとして送出される。この時刻ｔ１４では、例えば、キャパシタ電圧検出回路２３でキャパシタ１６の電圧Ｃがキャパシタ１７の電圧Ｄよりも高いと判定されたとき、制御信号Ｅがキャパシタ判定回路２２に送出される。また、負荷状態判定回路２４では、負荷電流ＩＬがしきい値電流ＩTH以上であることが判定されたとき、制御信号Ｈがキャパシタ判定回路２２に送出される。キャパシタ判定回路２２は、制御信号Ｅと制御信号Ｈとに基づいて制御信号Ｊを生成してスイッチ選択回路２１へ送出する。
【００４５】
制御信号Ｊに基づいてスイッチ選択回路２１からスイッチ駆動回路１９に制御信号Ｋが送出され、同スイッチ駆動回路１９からノンアクティブモードの駆動信号Ｐが出力されてスイッチ１４のＣＯＭ端子と接点ｂ２とがオン状態となる。また、制御信号Ｊに基づいてスイッチ選択回路２１からスイッチ駆動回路２０に制御信号Ｍが送出され、同スイッチ駆動回路２０からアクティブモードの駆動信号Ｑが出力されてスイッチ１５のＣＯＭ端子と接点ｃ１とのオン状態が保持される。
【００４６】
以上により、スイッチ１３、スイッチ１４、及びスイッチ１５の接続状態がセットされる。すなわち、スイッチ１３の状態により、化学電池１１は、負荷Ｌと遮断される。スイッチ１４の状態により、キャパシタ１６は、負荷Ｌと接続される。スイッチ１５の状態により、キャパシタ１７は、化学電池１１から定電流定電圧充電回路１２を介して所定の電流値で充電される。化学電池１１は、負荷Ｌと遮断されており、またキャパシタ１７は充電途中であるため、同化学電池１１の電圧値Ａは、電池内部の内部インピーダンス１１ａによる低下が起こり、無負荷電圧Ｖ０から電圧降下したキャパシタ充電時電圧ＶChg となる。キャパシタ１６は、負荷Ｌと接続されているので、負荷Ｌに対してエネルギーの供給を開始する。キャパシタ１７は、充電されている途中であり、端子電圧Ｄが上昇中である。
【００４７】
これらの処理内容（１）〜（７）に示すように、この電源回路では、キャパシタ１６及びキャパシタ１７が未充電状態のとき、時刻ｔ０から時刻ｔ１における動作により、初期の回路動作環境が整えられ、その後、負荷バーストの周期に同期して、時刻ｔ１０から時刻ｔ１４までを１周期とした動作が繰り返し行われる。
【００４８】
以上のように、この第１の実施形態では、奇数番目の負荷バースト期間では、キャパシタ１６に蓄積された電力によって負荷Ｌが駆動され、偶数番目の負荷バースト期間では、キャパシタ１７に蓄積された電力によって負荷Ｌが駆動されるので、負荷バースト期間が断続的に発生するときの１周期における同負荷バースト期間のデューティ比率が５０％以上であっても、同負荷バースト期間におけるエネルギーの供給がキャパシタ１６又はキャパシタ１７から行われ、同バースト期間中には化学電池１１が放電しない。そのため、化学電池１１の内部インピーダンス１１ａによる電圧値Ａの低下する量が小さくなるので、電源部の一時的な電圧降下によって動作しなくなる電子機器に対し、この実施形態の電源回路を用いれば、同化学電池１１の動作寿命が延長される。
【００４９】
第２の実施形態
図３は、この発明の第２の実施形態である電源回路の電気的構成を示す構成図であり、第１の実施形態を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この電源回路では、図１中の化学電池１１に代えて、直流電源３１が設けられている。直流電源３１は、例えば、電流制限機能を有する直流安定化電源やＤＣ−ＤＣコンバータなどで構成され、最大の出力電流が所定値に制限されているものである。他は、図１と同様の構成である。
【００５０】
この形態の電源回路の動作では、キャパシタ１６，１７が直流電源３１の出力電流によって充電される点が第１の実施形態と異なっている。このため、負荷Ｌは、負荷電流ＩＬが直流電源３１の制限電流以上になっても、キャパシタ１６，１７から電流が供給され、支障なく駆動される。
【００５１】
以上のように、この第２の実施形態では、キャパシタ１６，１７が直流電源３１の出力電流によって充電されるので、第１の実施形態の利点に加え、負荷電流ＩＬが直流電源３１の制限電流以上になっても、負荷Ｌが支障なく駆動される。このため、直流電源３１を小型化できる。
【００５２】
第３の実施形態
図４は、この発明の第３の実施形態である電源回路の電気的構成を示す構成図であり、第１の実施形態を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の電源回路では、図１中のキャパシタ１６，１７に代えて、例えば、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル水素電池、及びリチウムイオン電池などの２次電池２６，２７が設けられている。他は、図１と同様の構成である。
【００５３】
この形態の電源回路では、第１の実施形態と同様の動作が行われ、第１の実施形態と同様の利点がある。
【００５４】
第４の実施形態
図５は、この発明の第４の実施形態である電子機器の電気的構成を示すブロック図である。
この形態の電子機器は、同図に示すように、携帯電話機４０であり、アンテナ４１、パワーアンプ４２、送受信部４３、制御部４４、ドライバ４５、ディスプレイ４６、マイク・スピーカ４７、電源回路４８、及びレギュレータ４９を備えている。パワーアンプ４２は、送受信部４３から出力された送信用信号をアンテナ４１を介してＴＤＭＡ（Time Devision Multiple Access ）方式による送信電波として発信する。ＴＤＭＡ方式は、日本国内ではＰＤＣ（Personal Degital Cellular ）方式が用いられ、ヨーロッパなどではＧＳＭ（Global System for Mobile communications ）方式が用いられる。
【００５５】
送受信部４３は、アンテナ４１を介して無線信号を送受信する。制御部４４は、中央処理装置などで構成され、制御プログラムに基づいてこの携帯電話機４０全体の動作を制御する。ドライバ４５は、マイク／スピーカ部４７から吹き込まれた音声信号をデジタル信号に変換すると共に、受信されたデジタル信号を音声信号に変換してマイク／スピーカ部４７へ送出する。また、ドライバ４５は、ディスプレイ４６に表示用の信号を送出する。ディスプレイ４６は、利用者に対して各種メッセージ等の情報を表示する。電源回路４８は、化学電池４８ａを有し、第１の実施形態を示す図１の電源回路と同様に構成され、出力電圧をパワーアンプ４２に供給する。レギュレータ４９は、電源回路４８の出力電圧を入力して所定値の定電圧を出力し、送受信部４３、制御部４４、ドライバ４５、及びマイク・スピーカ４７に供給する。
【００５６】
この携帯電話機では、ＴＤＭＡ方式によって送信電波が発信され、このとき、電源回路４８から同ＴＤＭＡ方式に基づく周波数のパルス状の負荷電流が取り出される。電源回路４８は、図１の電源回路と同様に構成されているので、パワーアンプ４２に流れる負荷電流が瞬時的に増加しても、化学電池４８ａの電圧が低下しない。
【００５７】
以上のように、この第４の実施形態では、電源回路４８が図１の電源回路と同様に構成されているので、パワーアンプ４２に流れる負荷電流が瞬時的に増加しても、化学電池４８ａの電圧が低下しない。そのため、第１の実施形態と同様に、この化学電池４８ａの寿命が電圧の低下に基づいて判定される場合でも、放電深度が浅い状態で寿命として判定されることがなく、同化学電池４８ａのエネルギーの利用効率が向上する。さらに、負荷バースト期間のデューティ比率が５０％以上であっても、同負荷バースト期間におけるエネルギーの供給が図１中のキャパシタ１６又はキャパシタ１７から行われ、第１の実施形態と同様の利点がある。
【００５８】
第５の実施形態
図６は、この発明の第５の実施形態である電子機器の電気的構成を示すブロック図である。
この形態の電子機器は、同図に示すように、ディジタルスチールカメラ５０であり、画面表示ドライバ５１、画像処理／記録制御回路５２、モータ部５３、ストロボ発光制御部５４、及び電源回路５５を備えている。画面表示ドライバ５１は、このディジタルスチールカメラ５０で撮影された画像データを例えばパーソナルコンピュータのディスプレイなどの表示手段へ送出する。画像処理／記録制御回路５２は、このディジタルスチールカメラ５０で撮影された画像データに対して所定の処理を行って図示しないメモリなどに記録する。モータ部５３は、例えば、焦点用モータ、ズーム用モータ、レンズシャッタ用モータ、絞り込み用モータなどで構成されている。ストロボ発光制御部５４は、撮影時にストロボを発光させる。電源回路５５は、化学電池５５ａを有し、第１の実施形態を示す図１の電源回路と同様に構成され、出力電圧を前記画面表示ドライバ５１、画像処理／記録制御回路５２、モータ部５３、及びストロボ発光制御部５４へ供給する。
【００５９】
このディジタルスチールカメラ５０では、画面表示ドライバ５１、画像処理／記録制御回路５２、モータ部５３、及びストロボ発光制御部５４がそれぞれ動作したとき、電源回路５５から瞬時的に大きな負荷電流が取り出される。電源回路５５は、図１の電源回路と同様に構成されているので、負荷電流が瞬時的に増加しても、化学電池５５ａの電圧が低下しない。
【００６０】
以上のように、この第５の実施形態では、電源回路５５が図１の電源回路と同様に構成されているので、画面表示ドライバ５１、画像処理／記録制御回路５２、モータ部５３、及びストロボ発光制御部５４に流れる負荷電流が瞬時的に増加しても、化学電池５５ａの電圧が低下しない。そのため、第１の実施形態と同様に、この化学電池５５ａの寿命が電圧の低下に基づいて判定される場合でも、放電深度が浅い状態で寿命として判定されることがなく、同化学電池５５ａのエネルギーの利用効率が向上する。さらに、負荷バースト期間のデューティ比率が５０％以上であっても、同負荷バースト期間におけるエネルギーの供給が図１中のキャパシタ１６又はキャパシタ１７から行われ、第１の実施形態と同様の利点がある。
【００６１】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあってもこの発明に含まれる。
例えば、図１中のキャパシタ１６，１７や図４中の２次電池２６，２７のような電力貯蔵部は、充電済みの任意の１つの電力貯蔵部を制御部で選択するようにすれば、２個に限らず、３個以上あっても良い。この発明は、携帯電話機やディジタルスチールカメラなどの電源回路に限らず、消費電流が断続的に変化する電子機器や、起動時に大きな負荷電流が流れる電子機器の電源回路全般に適用できる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、奇数番目の負荷バースト期間では、第１の電力貯蔵部に蓄積された電力によって負荷が駆動され、偶数番目の負荷バースト期間では、第２の電力貯蔵部に蓄積された電力によって負荷が駆動されるので、負荷バースト期間が断続的に発生するときの１周期における同負荷バースト期間のデューティ比率が５０％以上であっても、同負荷バースト期間におけるエネルギーの供給が第１の電力貯蔵部又は第２の電力貯蔵部から行われ、同バースト期間中には電力供給部が放電しない。そのため、電力供給部の内部インピーダンスによる出力電圧値の低下する量が小さくなるので、電源部の一時的な電圧降下によって動作しなくなる電子機器に対してこの発明の電源回路を用いれば、同電力供給部の動作寿命を延長できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態である電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電源回路の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】この発明の第２の実施形態である電源回路の電気的構成を示す構成図である。
【図４】この発明の第３の実施形態である電源回路の電気的構成を示す構成図である。
【図５】この発明の第４の実施形態である電子機器の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の第５の実施形態である電子機器の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】従来の電源回路の回路図である。
【図８】図７の電源回路の動作を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
１１化学電池（電力供給部）
１２定電流定電圧充電回路（制御部、電力供給制御手段）
１３，１４，１５スイッチ（制御部、電力供給制御手段）
１６，１７キャパシタ（電力貯蔵部）
１８，１９，２０スイッチ駆動回路（制御部、電力供給制御手段）
２１スイッチ選択回路（制御部、電力供給制御手段）
２２キャパシタ判定回路（制御部、電力貯蔵部監視手段）
２３キャパシタ電圧検出回路（制御部、電力貯蔵部監視手段）
２４負荷状態判定回路（制御部、負荷状態監視手段）
２５負荷電流検出回路（制御部、負荷状態監視手段）

Claims

負荷電流のバースト状に増減する期間である負荷バースト期間が断続的に発生する負荷に対して電力を供給する電源回路であって、
起電力を発生して負荷に供給する電力供給部と、
前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積する複数の電力貯蔵部と、
前記各負荷バースト期間毎に前記各電力貯蔵部の中から充電済みの任意の１つの電力貯蔵部を選択し、当該負荷バースト期間に該選択された電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給する一方、未充電の電力貯蔵部には充電を行う制御部とを備えてなることを特徴とする電源回路。
負荷電流のバースト状に増減する期間である負荷バースト期間が断続的に発生する負荷に対して電力を供給する電源回路であって、
起電力を発生して負荷に供給する電力供給部と、
前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積する第１の電力貯蔵部と、
前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積する第２の電力貯蔵部と、
前記負荷バースト期間のうちの奇数番目の負荷バースト期間では、前記第１の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給し、前記負荷バースト期間のうちの偶数番目の負荷バースト期間では、前記第２の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給する制御部とを備えてなることを特徴とする電源回路。
前記制御部は、
前記負荷に流れる負荷電流を監視し、この監視結果に基づいて前記負荷バースト期間の発生を表す負荷バースト期間発生情報を出力する負荷状態監視手段と、前記第１の電力貯蔵部及び第２の電力貯蔵部の各電圧を監視し、この監視結果に基づいて前記第１の電力貯蔵部及び第２の電力貯蔵部における充電／放電の状態を表す充放電状態情報を出力する電力貯蔵部監視手段と、
前記負荷バースト期間発生情報及び充放電状態情報を入力し、前記負荷バースト期間のうちの奇数番目の負荷バースト期間では、充電済みの前記第１の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給すると共に、未充電の前記第２の電力貯蔵部を充電し、前記負荷バースト期間のうちの偶数番目の負荷バースト期間では、充電済みの前記第２の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給する一方、未充電の第１の電力貯蔵部を充電する電力供給制御手段とを備えてなることを特徴とする請求項２記載の電源回路。
前記第１の電力貯蔵部及び第２の電力貯蔵部は、
１回の負荷バースト期間中に前記負荷に対して必要な電力を供給する容量を少なくとも有していることを特徴とする請求項２又は３記載の電源回路。
前記電力供給部は、
化学電池、又は最大の出力電流が所定値に制限された直流電源で構成され、
前記１及び第２の電力貯蔵部は、
電気二重層コンデンサ又は２次電池で構成されていることを特徴とする請求項２、３又は４記載の電源回路。
負荷電流のバースト状に増減する期間である負荷バースト期間が断続的に発生する負荷に対して電力を供給する電源回路において、
起電力を発生して負荷に供給する電力供給部と、前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積し、該蓄積された電力を前記負荷に供給する第１の電力貯蔵部と、前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積し、該蓄積された電力を前記負荷に供給する第２の電力貯蔵部とを設けておき、
前記負荷に流れる負荷電流の増加する期間である負荷バースト期間が断続的に発生するとき、前記負荷バースト期間のうちの奇数番目の負荷バースト期間では、前記第１の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給し、前記負荷バースト期間のうちの偶数番目の負荷バースト期間では、前記第２の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給することを特徴とする電源回路の制御方法。
負荷電流のバースト状に増減する期間である負荷バースト期間が断続的に発生する負荷に対して電力を供給する電源回路において、
起電力を発生して負荷に供給する電力供給部と、前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積し、該蓄積された電力を前記負荷に供給する第１の電力貯蔵部と、前記電力供給部の起電力で充電されて電力を蓄積し、該蓄積された電力を前記負荷に供給する第２の電力貯蔵部とを設けておき、
前記負荷に流れる負荷電流を監視し、この監視結果に基づいて前記負荷バースト期間の発生を表す負荷バースト期間発生情報を出力する負荷状態監視処理と、前記第１の電力貯蔵部及び第２の電力貯蔵部の各電圧を監視し、この監視結果に基づいて前記第１の電力貯蔵部及び第２の電力貯蔵部における充電／放電の状態を表す充放電状態情報を出力する電力貯蔵部監視処理と、
前記負荷バースト期間発生情報及び充放電状態情報を入力し、前記負荷バースト期間のうちの奇数番目の負荷バースト期間では、充電済みの第１の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給する一方、未充電の第２の電力貯蔵部を充電する第１の電力供給処理と、
前記負荷バースト期間のうちの偶数番目の負荷バースト期間では、充電済みの第２の電力貯蔵部に蓄積された電力のみを前記負荷に供給する一方、未充電の第１の電力貯蔵部を充電する第２の電力供給処理とを行うことを特徴とする電源回路の制御方法。
請求項１、２、３、４又は５記載の電源回路を備えたことを特徴とする電子機器。