JP4709306B2

JP4709306B2 - 消費電力制御方法とこれによる電子機器および電子機器システム

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Publication number: JP4709306B2
Application number: JP2009218500A
Authority: JP
Inventors: 正和梅津
Original assignee: NEC Embedded Products Ltd
Current assignee: NEC Embedded Products Ltd
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2024-12-22
Also published as: JP2009295191A

Description

本発明は、燃料電池を電源とする電子機器、電子機器システムと消費電力制御方法に関し、特に、発電量を向上するための補助機構と組み合わされた燃料電池に関し、特に、補助機構に二次電池が含まれる燃料電池を電源とする電子機器、電子機器システムと消費電力制御方法に関する。

近年、例えば、ノート型のパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの携帯型の情報処理装置が広く普及している。このような携帯型の電子機器の電源としては、主に、リチウムイオンバッテリなどの二次電池が用いられている。また、これら情報処理装置の高機能化に伴う消費電力の増加や更なる長時間使用の要請から、
高出力で充電の必要のない小型燃料電池も新たな電源として期待されている。燃料電池には種々の形態があるが、特に、燃料としてメタノール溶液を使用するダイレクトメタノール方式の燃料電池（DMFC：Direct Methanol Fuel Cell）は、水素を燃料とする燃料電池に比べて燃料の取扱いが容易で、システムが簡単であることから、携帯型の情報処理装置の電源として注目されている。

燃料電池パックは、リチウムイオン電池と異なり、瞬間的な大電流出力に対応することができない。このような特性に対して燃料電池を電源として使用するに際し、様々な技術が提案されている。

特許文献１（特開２００４−２６６９０８号公報）には、電子機器の電源として燃料電池とともにリチウムイオン電池を使用し、リチウムイオン電池からの給電を受ける場合には高速動作を行い、消費電力が一定の範囲で収まる場合には燃料電池を使用することが開示されている。特許文献１には複数の電池の使用状態を表示することを目的とし、電子機器の使用状況に応じて各電池による給電状態を切りかえることが記載されている。

特許文献２（特開２００４−１９２１７２号公報）には、燃料電池を電源とし、消費電力が大きな起動処理時には不必要なデバイスの電源を制御することで最大消費電力を下げることが開示されている。

特許文献３（特開２００４−２１３９５９号公報）には、燃料電池の体積あたりの出力電力量を上げるためにポンプなどの補助機構が開示されている。特許文献３に記載の発明は、電子機器の動作状態に応じて燃料電池の出力変更を行うことを目的とし、消費電力の異なる複数のモードの切り替えを燃料電池の状態に応じて実行することが記載されている。

特開２００４−２６６９０８号公報特開２００４−１９２１７２号公報特開２００４−２１３９５９号公報

特許文献３に開示されているように、燃料電池は、その体積あたりの出力電力量を上げるための補助機構と組み合わされて使用されることがある。このような組み合わせは、燃料電池の小型化に極めて有効であり、今後一般的な構成となることが予想される。

補助機構は、燃料電池の電極に多くの燃料を送りこむためのファンやファンを駆動するためのモータ、モータの電源となる二次電池から構成される。

補助機構と組み合わされる燃料電池の出力電力量は、補助機構無しではきわめて低い。このため、補助機構と組み合わされる燃料電池を電源とする電子機器の電源をオンする旨の入力を受け付けると、まず、補助機構による燃料の送りこみが行われ、燃料電池の出力電力量が充分となったときに電子機器の実際の電源がオンとされる。

補助電源を構成する二次電池は、燃料電池が動作を開始する場合には充分な充電量である必要があり、その充電は燃料電池による電子機器の給電の際に、余剰となっている電力を用いて行われていた。

燃料電池はその発電量が瞬間的な大電流出力に対応することができないことから、特許文献２に開示されるように使用する電子機器側の消費電力を調製する方向での制御も行われている。補助機構と燃料電池とが組み合わされる燃料電池システムでは補助機構に含まれる二次電池の充電も行なわなければならず、また、該二次電池の充電量は電子機器の電源投入時には十分なものであることが必要とされるため、燃料電池システムを使用する電子機器の消費電力の制御は特に重要となっている。

上述した従来の技術のいずれも、燃料電池システムと組み合わされて使用される二次電池の充電方法およびこのことを考慮した電子機器の消費電力量の制御については特に触れられてはいない。本発明は補助機構と燃料電池とが組み合わされた燃料電池システムの使用に際し、補助機構を構成する二次電池の充電が良好に行なわれ、突然の電源断などが発生することのない電子機器の消費電力制御方法を実現することを目的とする。

本発明の消費電力制御方法による電子機器およびシステムの構成は以下の通りである。

本発明による電子機器システムは、電子機器と、前記電子機器への電力供給を行う燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムと、からなる電子機器システムであって、前記電子機器は、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給状態を監視し、該電子機器の消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードのいずれかに制御する制御部を有することを特徴とする。

この場合、前記制御部は、前記電子機器に対して、前記二次電池から電力供給が所定時間以上行なわれている場合、前記二次電池の残量を基準にして、現在の動作モードと同じ動作モードに維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより低くなる動作モードとすることとしてもよい。

また、前記制御部は、前記電子機器に対して、前記二次電池から電力供給が行なわれない場合、前記二次電池の残量を基準にして、現在の動作モードと同じ動作モードに維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより大きく動作モードとすることとしてもよい。

また、電子機器のシステム終了時に、制御部は、二次電池の残量がフルとなるまで燃料電池により充電させるクールダウン処理を二次電池に行なわせることとしてもよい。

また、電子機器システムは表示部を備え、制御部はクールダウン処理を行なっているときにはその旨を前記表示部に表示することとしてもよい。

本発明による電子機器は、燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムから電力供給を受ける電子機器であって、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給状態を監視し、該電子機器の消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードのいずれかに制御する制御部を有することを特徴とする。

本発明の他の形態による電子機器は、燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムから電力供給を受ける電子機器であって、前記電子機器に対して前記二次電池から電力供給が所定時間以上行なわれている場合に、前記二次電池の残量を基準にして、現在の動作モードと同じ動作モードに維持するか、或いは該電子機器の消費電力量がより低くなる動作モードとする制御部を有することを特徴とする。

本発明の更に他の形態による電子機器は、燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムから電力の供給を受ける電子機器であって、前記電子機器に対して前記二次電池から電力供給が行なわれない場合に、前記二次電池の残量を基準にして、現在の動作モードに維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより大きくなる動作モードとする制御部を有することを特徴とする。

本発明による消費電力制御方法は、消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードを備える電子機器と、前記電子機器への電力供給を行う燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムと、からなる電子機器システムで行なわれる消費電力制御方法であって、前記電子機器は、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給状態を監視するステップと、前記電力供給状態に応じて、前記電子機器の消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードのいずれかとするステップを有することを特徴とする。

この場合、前記電子機器に対して、前記二次電池から電力供給が所定時間以上行なわれている場合に前記電子機器で行なわれる、前記二次電池の残量を監視するステップと、前記電力供給状態と前記二次電池の残量に応じて、現在の動作モードと同じ動作モードを維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより低くなる動作モードとするステップを有することとしてもよい。

また、前記電子機器に対して、前記二次電池から電力供給が行なわれない場合に前記電子機器で行なわれる、前記二次電池の残量を検出するステップと、前記電力供給状態と前記二次電池の残量に応じて、現在の動作モードと同じ動作モードを維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより大きくなる動作モードとするステップを有することとしてもよい。

本発明の他の形態による消費電力制御方法は、燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムから電力の供給を受け、消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードを備える電子機器で行なわれる消費電力制御方法であって、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給状態を監視するステップと、前記電力供給状態に応じて、前記電子機器を前期複数の動作モードのいずれかとするステップを有することを特徴とする。

本発明の更に他の形態による消費電力制御方法は、燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムから電力の供給を受け、消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードを備える電子機器で行なわれる消費電力制御方法であって、前記電子機器に対して前記二次電池から電力供給が所定時間以上行なわれる場合に行なわれる、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給状態および残量を監視するステップと、前記二次電池の電力供給状態と残量に応じて、現在の動作モードと同じ動作モードを維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより低くなる動作モードとするステップを有することを特徴とする。

本発明の更に他の形態による消費電力制御方法は、燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムから電力の供給を受け、消費電力量がそれぞれ異なる複数の動作モードを備える電子機器で行なわれる消費電力制御方法であって、前記電子機器に対して、前記二次電池から電力供給が行なわれない場合に行なわれる、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給状態および残量を監視するステップと、前記二次電池の電力供給状態と残量に応じて、現在の動作モードと同じ動作モードを維持するか、或いは、該電子機器の消費電力量がより大きくなる動作モードとするステップを有することを特徴とする。

二次電池の充電状態に応じて電子機器の動作モードが選択されるので、突然の電源断が発生することがなく、データが損失する危険性が回避される。このことから、利用者は燃料電池システムを意識することなく、また不安を感じることなく電子機器を使用することができる効果がある。

本発明の実施形態の要部構成を示すブロック図である。図１に示した実施形態における燃料電池２０３と二次電池２０１による電子機器１００への電力供給状態を示す図である。図１に示した実施形態において制御部１０３が実行する電子機器１００の消費電力制御の内容を示す図である。図１に示した実施形態において、二次電池２０１によるアシスト電力供給の検出によるＦＣモードの移行状態を示す状態遷移図である。図１に示した実施形態において、ＦＣモード２の状態のときに二次電池（ＬＩＢ）２０１による電源供給が検出された場合の制御部１０３による制御動作を示すフローチャートである。ＦＣモードの移行制御を説明するための図である。ＦＣモードの移行制御を説明するための図である。ＦＣモードの移行制御を説明するための図である。図１に示した実施形態による二次電池２０１の充電量の変化を示す図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は本実施形態の要部構成を示すブロック図である。本実施形態は、電子機器１００と燃料電池システム２００から構成されている。電子機器１００は、記憶部１０１、入力部１０２、制御部１０３および表示部１０４から構成され、燃料電池システム２００は二次電池２０１、補助回路２０２および燃料電池２０３から構成されている。また、補助回路２０２および燃料電池２０３は上述した補助機構を構成する。

電子機器１００としては携帯可能なノート型のパーソナルコンピュータやＰＤＡ、または携帯電話機などが挙げられる。記憶部１０１は電子機器１００を動作させるためのプログラムの記憶や、アプリケーションを実行するための一時記憶を行なうものでＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、リムーバブルディスクなどから構成される。入力部１０２はデータ入力を行なうためのもので、マウスやキーボード、タッチペンなどから構成される。制御部１０３は電子機器１００の制御部として機能するもので、二次電池２０１の電力供給状態および充電量の通知を受け、その内容に応じて電子機器１００の消費電力状態を制御する。表示部１０４は液晶表示デバイスやＬＥＤなどから構成されるもので、本実施形態においては液晶表示デバイスが使用されている。

二次電池２０１は、燃料電池２０３を動作させるための補助回路２０２の電源であり、例えばリチウムイオン電池やニッケルカドミウム電池などの二次電池を使用することができる。本実施形態においてはリチウムイオン電池（ＬＩＢ）が使用されている。補助回路２０２は燃料電池２０３内で燃料を循環させるためのファンおよびモータ（不図示）、また、制御部１０３からの電源のオン、オフ信号を受け付け、ファンやモータの動作を制御する制御装置（不図示）からなる。燃料電池（ＦＣ）２０３は、燃料としてメタノール溶液を使用するダイレクトメタノール方式の燃料電池である。

本実施形態では二次電池２０１と燃料電池２０３により電子機器１００への電源供給が行なわれる。電子機器１００に対してはこの他にＡＣアダプタによる電力供給も行なわれるが、図１では省略されている。二次電池２０１は燃料電池２０３による電子機器１００への電力供給に余剰があるときに、余剰電力により充電が行なわれる。二次電池２０１は燃料電池２０３による電力供給だけでは不足が生じるときに電力供給をアシストするもので、その電力供給状態、充電状態および残量（充電量）を示す信号を制御部１０３へ出力している。制御部１０３は上述したように、二次電池２０１の電力供給状態、充電状態および残量に応じて電子機器１００の消費電力状態を制御する。

図２は本実施形態における燃料電池２０３と二次電池２０１による電子機器１００への電力供給状態を示す図である。

燃料電池２０３（ＦＣ）による電力供給量は１２Ｗ、二次電池（ＬＩＢ）２０１による電力供給量は２０Ｗ、ＡＣアダプタ（ＡＤＰ）による電力供給量は３０Ｗである。図中、右から左へ向かう太線は電子機器１００での消費電力量を示し、右から左へ向かう破線は二次電池（ＬＩＢ）２０１の残量イメージを示している。図面下側には電子機器１００の状態が示され、図面上側には時刻が示されている。

電子機器１００に電源が投入されていない時刻ｔ０にはＬＩＢ２０１の残量はフル充電されている場合と比較して少ないものとなっている。これは、電子機器１００の終了時のクールダウン処理に電力が使用された状態のためである。

時刻ｔ１に電子機器１００の電源が投入されると、電子機器１００についてはオペレーティングシステムのブートアップ処理が行なわれ、また、補助回路２０２による燃料電池２０３のウォームアップ処理が開始される。時刻ｔ２にる燃料電池２０３のウォームアップ処理が終了すると、その後は燃料電池２０３および二次電池２０１による電力供給が行なわれる。このとき、電子機器１００の消費電力量が燃料電池２０３の電力供給量よりも少ない場合には燃料電池２０３のみによる電力供給が行なわれるとともに二次電池２０１への充電動作も行われる。時刻ｔ５においては電子機器１００の消費電力量が燃料電池２０３の電力供給量よりも少ないが、二次電池２０１の充電状態がフルであるために充電動作は行われない。

電子機器１００の消費電力量が燃料電池２０３の電力供給量よりも多い場合には二次電池２０１による電力供給がなされるが、制御部１０３は、二次電池２０１の充電量が所定量以下のときの電力供給継続時間（例えば１分）に応じて電子機器１００の消費電力が減じるように制御する（時刻ｔ３、ｔ４、ｔ６）。

時刻ｔ７から時刻ｔ８の間はＡＣアダプタが接続され、その後時刻ｔ９に電子機器１００のシャットダウンが行なわれるが、ＡＣアダプタが接続されている時刻ｔ７から時刻ｔ８の間は燃料電池２０３は停止とされる。また、時刻ｔ８から時刻ｔ９までの間は短いことから燃料電池２０３はウォームアップ処理の状態とされているが、シャットダウンの後であっても二次電池２０１を充電するために起動し、二次電池２０１がフルに充電された状態となった後に燃料電池２０３は停止する。その後、二次電池２０１は補助回路２０２による後処理、例えば燃料電池２０１内の燃料を引き上げるなどの処理を行ない。動作を停止する。電子機器１００がシャットアウトされた時刻ｔ９以後の処理がクールダウン処理と呼ばれる。制御部１０３は電子機器１００のシャットダウン時にはその旨を補助回路２０２へ通知する。補助回路２０２では燃料電池２０３により二次電池２０１がフルに充電されるまで充電を行なわせ、終了となるとその旨を制御部１０３へ通知する。クールダウン処理の間、制御部１０３は表示部１０４にクールダウン処理が行なわれている旨の表示を行なっている。このため、電子機器１００を動作を停止した後にポンプやモータの動作音がすることとなるが、上記のような表示動作を行うことにより利用者が現在行われている動作を理解することができるものとなっている。

図３は本実施形態において制御部１０３が実行する電子機器１００の消費電力制御の内容を示す図である。

制御部１０３による電子機器１００の消費電力制御は、ＣＰＵ速度、液晶表示装置（ＬＣＤ）の最大輝度およびデフォルト輝度、モニタ電源を切るまでの時間、ハードディスク（ＨＤＤ）の電源を切るまでの時間、システムを休止状態とするまでの時間、などを制御パラメータとして行なわれるもので、ＡＣアダプタが接続されている状態のときのＡＣモードと、燃料電池システム２００が使用されているときのＦＣモード１〜ＦＣモード４とを有する。各モードにおける制御パラメータは図３に示されるとおりである。

次に、各モードに移行する条件について図４および図５を参照して説明する。

なお、以下の説明では、モードの数を、３または４で示しているが、実際には、実用に合わせて、適正なモード数を設定すればよい。

図４は二次電池２０１によるアシスト電力供給の検出によるＦＣモードの移行状態を示す状態遷移図である。

燃料電池システム２００が動作状態となると、先ずデフォルトとして設定されているＦＣモード１となる。ＦＣモード１のときに二次電池（ＬＩＢ）２０１による電力供給が所定時間行なわれたことが検出されるとＦＣモード２へ移行する。

ＦＣモード２のときに、所定時間、二次電池（ＬＩＢ）２０１による電力供給が行なわれたことが検出されるか、または充電されたことが検出されない場合にはＦＣモード３へ移行する。

ＦＣモード３のときに、所定時間、二次電池（ＬＩＢ）２０１による電力供給が行なわれたことが検出されるか、または充電されたことが検出されない場合にはＦＣモード４へ移行する。

ＦＣモード４のときに、所定時間充電されたことが検出されない場合には休止状態へ移行する。

ＦＣモード２〜ＦＣモード４のいずれにおいても、二次電池（ＬＩＢ）２０１に充電が行なわれ、また、その充電量が８０％以上となったときにはＦＣモード１に復帰となる。また、休止状態のときに電子機器１００のパワーボタンが押下されたときにもＦＣモード１に復帰となる。

ＦＣモードが実行されているときの制御部１０３によるＦＣモード移行の制御は以下の手順で行なわれる。

（１）二次電池（ＬＩＢ）２０１による電力供給が行なわれたことが検出された場合には、表示部１０４にＡＣアダプタを接続する旨の警告表示を行なった後にタイマをセットして所定時間経過するかを計測する。なお、このタイマは、電子機器１００の基準クロックをカウントすることにより擬似的に形成されるタイマである。

（２）タイマがタイムアウトした場合にはさらなる省電力が図られるＦＣモードへ１段階移行する（ＦＣモード１の場合にはＦＣモード２）。また、タイマがタイムアウトする前に、ＡＣアダプタが接続されたことが確認された場合にはタイマを停止させ、ＡＣモードへ移行する。

（３）さらなる省電力が図られるＦＣモードへ１段階移行した場合、再度タイマをセットし、タイマがタイムアウトすると二次電池（ＬＩＢ）２０１の情報を取得する。また、タイマがタイムアウトする前に、ＡＣアダプタが接続されたことが確認された場合にはタイマを停止させ、ＡＣモードへ移行する。

（４）取得した二次電池（ＬＩＢ）２０１の情報から「二次電池の充電状態」と「二次電池の残量」を求める。二次電池が充電状態であり、残量が８０％以上の場合にはＦＣモード１へ移行する。二次電池２０１が充電状態であり、残量が８０％未満の場合にはタイマをセットし、タイムアウト後に二次電池（ＬＩＢ）２０１の情報を取得して上記の動作を繰り返す。二次電池２０１が充電されていない状態の場合にはさらなる省電力が図られるＦＣモードへ１段階移行する。

図５はＦＣモード１の状態のときに二次電池（ＬＩＢ）２０１による電源供給が検出された場合の制御部１０３による制御動作を示すフローチャートである。

ＦＣモード１による消費電力の制御が行われているときに（ステップＳ５０１）、この状態のときに二次電池（ＬＩＢ）２０１による電源供給が検出されると、表示部１０４にＡＣアダプタを接続する旨の警告表示を行なった後にタイマをセットする（ステップＳ５０２）。この後、タイマがタイムアウトすると、表示部１０４に、より消費電力が少ないＦＣモード２へ移行する旨表示させ（ステップＳ５０３）、ＦＣモード２へ移行する（ステップＳ５０４）。

次に、再度タイマをセットし（ステップＳ５０５）、二次電池２０１の情報を取得する（ステップＳ５０６）。ここで、二次電池が充電状態であり、残量が８０％以上の場合にはＦＣモード１へ移行する。二次電池２０１が充電状態であり、残量が８０％未満の場合にはステップＳ５０５へ戻ってタイマをセットする。二次電池２０１が充電されていない状態の場合にはさらなる省電力が図られるＦＣモード３へ移行する（ステップＳ５０７）。

この後、再度タイマをセットした後に（ステップＳ５０８）、二次電池２０１の情報を取得する（ステップＳ５０９）。ここで、二次電池が充電状態であり、残量が８０％以上の場合にはＦＣモード１へ移行する。二次電池２０１が充電状態であり、残量が８０％未満の場合にはステップＳ５０８へ戻ってタイマをセットする。二次電池２０１が充電されていない状態の場合には休止状態へ移行する（ステップＳ５１０）。

図６ないし図８のそれぞれは、ＦＣモードの移行制御を説明するための図であり、各図中、右から左へ向かう太線は電子機器１００での消費電力量を示し、右から左へ向かう破線は二次電池（ＬＩＢ）２０１の残量イメージを示している。図面下側には電子機器１００の状態が示されている。

図６に示される例は図４および図５を用いて説明した制御を示しており、電子機器１００がブートアップされた後には、二次電池（ＬＩＢ）２０１は充電状態とされているが、その後のアプリケーション（ＡＰ）の実行により電子機器１００の消費電力量が大きくなり、二次電池（ＬＩＢ）２０１による電力供給が開始されるＦＣモードはＦＣモード１からＦＣモード４まで段階的に遷移している。ＦＣモード４のときに二次電池２０１の電力供給量が電子機器１００の消費電力量を上回り、二次電池２０１への充電が開始されてＦＣモード１へ移行している。

図７および図８に示される例は、ＦＣモード移行を段階的に行うのではなく、電子機器１００の消費電力と二次電池２０１の充電状態に応じて行なう例を示している。

図７に示される例では、電子機器１００がブートアップされた後には、二次電池（ＬＩＢ）２０１は充電状態とされているが、その後のアプリケーション（ＡＰ）の実行により電子機器１００の消費電力量が大きくなり、二次電池（ＬＩＢ）２０１による電力供給が開始されるＦＣモードはＦＣモード１からＦＣモード２へ移行している。この後、さらなるアプリケーション（ＡＰ２）の実行により電子機器１００の消費電力量がさらに大きくなってモード移行が行なわれるが、このときの電子機器１００の消費電力量が大きなことからモード３ではなく、モード４へ移行している。

上記のような電子機器１００の消費電力量に応じたＦＣモードの移行は、現在のＦＣモードと電子機器１００の電力消費量に応じた移行先のＦＣモードを予め決めておくことにより行なわれる。この他にも二次電池（ＬＩＢ）２０１の充電量に応じてＦＣモードの移行を行なうこととしてもよい。

図８に示される例は、すでにアプリケーション（ＡＰ）が実行され、このときの二次電池２０１の充電量が十分でないときの状態から示されている。この後、さらなるアプリケーション（ＡＰ２）の実行により電子機器１００の消費電力量がさらに大きくなってＦＣモード１からのモード移行が行なわれるが、このときの電子機器１００の消費電力量が大きなことから、図７に示される例と同様に、ＦＣモード２ではなく、ＦＣモード３へ移行し、さらにＦＣモード４へ移行している。この後も電子機器１００の電力消費量の減少量が少ないことから、二次電池２０１が充電状態となることはなく、ハイバネーション処理が行なわれて電子機器１００は休止状態とされ、このときのクールダウン処理により二次電池２０１は充電される。

図９は、本実施形態による二次電池２０１の充電量の変化を示す図である。なお、図９には比較のために二次電池２０１が電力供給を大きく行う高負荷モードａと電力供給が小さい低負荷モードｂを示している。

二次電池２０１が電力供給を行なう場合の二次電池２０１の充電量は、図中の「放電あり」で示される曲線である。本実施形態のような消費電力制御を行わない場合には、充電量の変化はａからａ１に示される曲線となり、その充電量は急速に減少する。本実施形態のような消費電力制御を行う場合には充電量の変化はａからａ２に示される曲線となり、各モードに切り換えられるごとに充電量の減少する度合いが低減され、長く電子機器を使用することができるものとなっている。

なお、上記のように構成される本実施形態においては、燃料電池２０３のカートリッジを交換する場合には制御部１０３がその動作モードを把握していることから交換時間を通史することが可能であり、このような構成としてもよい。また、利用者が直接動作モードを指定すること、および利用者が希望する使用時間を入力することとし、その使用時間に適した動作モードを制御部１０３が選択するような構成としてもよい。

１００電子機器
１０１記憶部
１０２入力部
１０３制御部
１０４表示部
２００燃料電池システム
２０１二次電池
２０２補助回路
２０３燃料電池

Claims

電子機器と、前記電子機器への電力供給を行う燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電される二次電池を含む燃料電池システムと、からなる電子機器システムであって、
前記二次電池の電力供給量は前記燃料電池の電力供給量よりも大きく、
前記電子機器は、消費電力量が異なる複数の消費電力モードのいずれかに切替えるように制御する制御部を有し、
前記複数の消費電力モードは、前記消費電力量が前記燃料電池の電力供給量より大きく前記二次電池の電力供給量より小さい第一の消費電力モードと、前記消費電力量が前記燃料電池の電力供給量より小さい第二の消費電力モードの少なくとも二つを有し、
前記制御部は、前記第一の消費電力モードで電子機器が稼働中で、前記二次電池の充電量が所定値より小さい場合は、前記消費電力モードを前記第二の消費電力モードに切替えて前記燃料電池から前記二次電池への充電を実施することを特徴とする電子機器システム。
請求項１に記載の電子機器システムにおいて、
前記制御部は、さらに、前記二次電池の前記電子機器に対する電力供給開始後の所定時間内の前記二次電池の充電の有無を確認し、充電有りの場合は、前記二次電池の充電量が所定値より小さい場合であっても前記第二の消費電力モードに切替えず、充電無しの場合のみ、前記第二の消費電力モードに切替えるように制御することを特徴とする電子機器システム。
消費電力量の異なる複数の消費電力モードを備える電子機器と、前記電子機器への電力供給を行う燃料電池および前記燃料電池の電力供給を補助するとともに前記燃料電池により充電され、かつ、前記燃料電池の電力供給量よりも大きい電力供給量を有する二次電池を含む燃料電池システムで行われる前記電子機器の消費電力量の異なる複数の消費電力モードのいずれかに切り替えるように制御する消費電力制御方法であって、
前記複数の消費電力モードの内のどの消費電力モードかを確認するステップと、
前記二次電池の充電量を確認し、確認された前記充電量と所定値とを比較するステップと、
確認された前記消費電力モードの前記消費電力量が前記燃料電池の電力供給量より大きく前記二次電池の電力供給量より小さい第一の消費電力モードであって、かつ、確認された前記充電量が所定値より小さい場合は、前記消費電力モードを前記第一の消費電力モードから、前記消費電力量が前記燃料電池の電力供給量より小さい第二の消費電力モードに切替え、前記燃料電池から前記二次電池への充電を実施するように制御するステップを有することを特徴とする消費電力制御方法。